(57)【要約】【課題】補助パターンを有するＥＵＶ露光用反射型マスクにおいて、補助パターンの欠けや基板表面からの剥離、あるいは補助パターンの倒れを防止し、マスク製作が比較的容易で高精度のパターン転写が可能となる反射型マスクおよびその製造方法を提供する。【解決手段】基板と、前記基板上に形成されＥＵＶ光を反射する反射層と、前記反射層上に形成され前記反射層へのエッチング損傷を防止するバッファ層と、前記バッファ層上に形成され前記ＥＵＶ光を吸収する吸収体層と、を少なくとも有するＥＵＶ露光用反射型マスクであって、前記ＥＵＶ露光用反射型マスクのマスクパターンが、ウェハ上に転写される主パターンと、前記主パターンの近傍に設けられ投影光学系の解像限界以下の大きさの補助パターンとからなり、前記補助パターンがバッファ層で構成されていることを特徴とする。【選択図】  図１
2012049243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板上に形成されたＥＵＶ光を反射する反射層と、前記反射層上に形成され前記反射層へのエッチング損傷を防止するバッファ層と、前記バッファ層上に形成され前記ＥＵＶ光を吸収する吸収体層とを少なくとも有し、マスクパターンを設けたＥＵＶ露光用反射型マスクであって、
前記マスクパターンが、ウェハ上に転写される主パターンと、前記主パターンの近傍に設けられ投影光学系の解像限界以下の大きさの補助パターンとからなり、前記補助パターンがバッファ層で構成されていることを特徴とするＥＵＶ露光用反射型マスク。
【請求項２】
前記主パターンが、前記反射層上に形成された前記吸収体層と前記バッファ層とからなり、前記補助パターンが、前記反射層上に形成された前記バッファ層で構成されていることを特徴とする請求項１に記載のＥＵＶ露光用反射型マスク。
【請求項３】
前記主パターンが、ライン系パターンであることを特徴とする請求項２に記載のＥＵＶ露光用反射型マスク。
【請求項４】
前記主パターンが、前記吸収体層に開口した反射層からなり、前記補助パターンが、前記吸収体層に開口した前記バッファ層で構成されていることを特徴とする請求項１に記載のＥＵＶ露光用反射型マスク。
【請求項５】
前記主パターンが、ホール系パターンであることを特徴とする請求項４に記載のＥＵＶ露光用反射型マスク。
【請求項６】
前記反射層上に前記反射層を保護するキャッピング層を有することを特徴とする請求項１から請求項５までのうちのいずれか１項に記載のＥＵＶ露光用反射型マスク。
【請求項７】
基板と、前記基板上に形成されたＥＵＶ光を反射する反射層と、前記反射層上に形成され前記反射層へのエッチング損傷を防止するバッファ層と、前記バッファ層上に形成され前記ＥＵＶ光を吸収する吸収体層と、を少なくとも備えたＥＵＶ露光用反射型マスクブランクを準備し、前記吸収体層上にレジストパターンを形成し、前記レジストパターンをマスクとして前記吸収体層をドライエッチングして吸収体パターンを形成する工程を含むＥＵＶ露光用反射型マスクの製造方法であって、
前記吸収体層をドライエッチングして吸収体パターンを形成するとともに前記バッファ層を露出し、前記レジストパターンを剥離する工程の後に、
前記露出したバッファ層の所定領域に第２のレジストパターンを形成し、前記第２のレジストパターンおよび前記吸収体パターンをマスクとして前記バッファ層をドライエッチングし、ウェハ上に転写される主パターンと、前記主パターンの近傍に設けられ投影光学系の解像限界以下の大きさの補助パターンを形成する工程と、
前記第２のレジストパターンを剥離する工程と、
を含むことを特徴とするＥＵＶ露光用反射型マスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＳＩ、超ＬＳＩなどの高密度集積回路の製造に用いられる極端紫外光（Ｅｘｔｒｅｍｅ  Ｕｌｔｒａ  Ｖｉｏｌｅｔ：以後、ＥＵＶと記す。）を用いてマスクパターンをウェハ上に転写するためのＥＵＶ露光用の反射型マスクおよびその製造方法に関し、特に主パターンの近傍に補助パターンを配置した反射型マスクおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの微細化に伴い、現在、ＡｒＦエキシマレーザを用いた光学式の投影露光装置により、フォトマスクを用いてウェハ上にパターンを転写するフォトリソグラフィ技術が行なわれている。これらの光学式の投影露光装置による露光方法では、いずれ解像限界に達するため、電子線描画装置による直描技術やインプリントリソグラフィ技術あるいはＥＵＶ露光技術のような新しいパターン形成方法が提案されている。
【０００３】
これらの新しいリソグラフィ技術の中で、ＥＵＶ露光技術は、エキシマレーザよりもさらに短波長の波長１３．５ｎｍ程度のＥＵＶ光を用い、マスクパターンを通常１／４程度に縮小して露光する技術で、紫外線露光の短波長化の極限と見なされており、半導体デバイス用のリソグラフィ技術として注目されている。ＥＵＶ露光においては、短波長のために屈折光学系が使用できないので、反射光学系が用いられ、マスクとしては反射型マスクが提案されている。
【０００４】
ＥＵＶ露光用反射型マスクは、基板と、基板上に設けられた多層膜構造でＥＵＶ光を反射する反射層と、反射層上に設けられたＥＵＶ光を吸収する吸収体層とを少なくとも設け、吸収体層によりマスクパターンを形成した構造となっている。反射型マスクに入射したＥＵＶ光は、反射層では反射され、吸収体層では吸収され、反射されたＥＵＶ光によりウェハ上に縮小転写パターンが形成される。
【０００５】
ＥＵＶ露光技術においても、ＥＵＶ露光によるパターンの転写解像性をさらに向上させるために、従来の紫外線やエキシマレーザ露光で用いられている位相シフトマスクの原理を、反射光学系を用いたＥＵＶ露光にも適用する開発が進められている。反射型位相シフトマスクとして、局所的に露光光の位相を変化させ、位相を変えた光と位相の変わっていない光との干渉を利用して解像力を向上させる提案がされている。
【０００６】
フォトマスクにおいては、位相シフトマスクの一形態として、ウェハ上に転写される回路パターンなどのパターン（以後、主パターンと称する。）の近傍に、投影光学系の解像限界以下であってウェハ上には転写されないパターン（以後、補助パターンと称する。）を配置した補助パターンを有するフォトマスクが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
補助パターンを配置したフォトマスクは、例えば、孤立パターンの周囲に微細な１個以上の補助パターンを配置することにより、周期パターンと同様のパターン構成を形成し、焦点深度拡大の効果が得られる。このように、補助パターンはごく微細であって、補助パターン自体は半導体基板上に結像しないので転写されないが、主パターンの解像性を向上させる点で優れている。補助パターンはアシスト・バー（Ａｓｓｉｓｔ  Ｂａｒ）あるいはＳｃａｔｔｅｒｉｎｇ  Ｂａｒとも称される。例えば、主パターンが矩形状のライン系のパターンの場合には、補助パターンも矩形状パターンとし、その長さは、主パターンの長さや設計ルールに応じて設定され、一般に、主パターンよりも長く形成されることが多く、補助パターン線幅寸法の数倍〜数１０倍程度であり、主パターンから離れて補助パターン線幅寸法の数倍程度の位置に、主パターンに平行に形成される。
【０００８】
従来、ＥＵＶ露光は、本質的に解像力が高いパターン形成方法であることから、マスクに補助パターンは不要であるとされていたが、さらなる解像力向上のために、２２ｎｍノードおよびそれ以降に対して補助パターンを使いたいという要求が高まっており、補助パターンを有するＥＵＶ露光用反射型マスクも提案されている（例えば、特許文献２、特許文献３参照。）。
【０００９】
図６および図７は、従来の補助パターンを有するＥＵＶ露光用反射型マスク６０、７０の断面模式図（図６（ａ）、図７（ａ））および平面図（図６（ｂ）、図７（ｂ））であり、図６はライン系のマスクパターンの例、図７はホール系のマスクパターンの例である。図６および図７に示すように、基板６１、７１上に多層反射膜６２、７２が形成され、主パターン６５、７５の近傍に、補助パターン６６、７６が形成されている。
【００１０】
図６に示すように、ライン系の主パターン６５および補助パターン６６は、いずれも反射層６２上に形成されたバッファ層パターン６３と吸収体パターン６４とから構成されている。また、図７に示すように、ホール系の主パターン７５および補助パターン７６は、いずれも反射層７２上の吸収体層を開口したバッファ層パターン７３と吸収体パターン７４とから構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平９−２８８３４６号公報
【特許文献２】特開平１１−３０５４１７号公報
【特許文献３】特開２００９−２３７３３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、図６および図７に示され、また特許文献２、特許文献３に記載されるような従来の補助パターンを有するＥＵＶ露光用反射型マスクは、マスク製作上困難な点が生じてきた。まず、補助パターンは上述のようにそれ自身がウェハ上に結像しないことが必要であり、主パターンの寸法よりも微小な寸法でなければならない点が挙げられる。その結果、主パターン寸法の微細化に伴い、求められる補助パターンの線幅寸法はさらに微小化しており、スキャッタリングバーなどの補助パターンは一般に実パターンの半分程度のサイズとなるために、マスク製作が限界の域に近づきつつあるという問題がある。
【００１３】
また、補助パターンを設けたマスクは、特に図６に示されるようなライン系の補助パターンを有するマスクの場合には、洗浄等のマスク製造工程において、あるいは露光装置で使用中に汚れたマスクを再洗浄する場合において、しばしば補助パターンの一部が欠けたり（欠け）、補助パターンが基板表面から剥がれたり（剥離）、補助パターンがその線幅方向へ倒壊したり（倒れ）する現象が発生するという問題を生じ、補助パターンの微小化に伴い、上記の現象はより頻繁に起きるようになってきた。マスクの洗浄においては、通常、純水中での洗浄時に、洗浄力を高めるために超音波を併用することが多く、補助パターンの欠け、剥離、倒れ現象はさらに著しくなる傾向にあった。この補助パターンの欠けや剥離あるいは倒壊した箇所は、補助パターンの線幅が微小ゆえに従来のマスク修正技術による修正が不可能であり、マスクは欠陥として取り扱われる。
【００１４】
このように補助パターンを設けたマスクの洗浄などにおける補助パターンの欠け、剥離、倒れ現象は、マスク製造の歩留りを低下させ、マスク製造コスト上昇の一因となり、またウェハへのパターン転写に使用した時のマスク洗浄において、マスク寿命を縮めるという問題となっている。
【００１５】
そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、補助パターンを有するＥＵＶ露光用反射型マスクにおいて、補助パターンの欠けや基板表面からの剥離、あるいは補助パターンの倒れを防止し、マスク製作が容易で高精度のパターン転写が可能となる反射型マスクおよびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の発明に係るＥＵＶ露光用反射型マスクは、基板と、前記基板上に形成されたＥＵＶ光を反射する反射層と、前記反射層上に形成され前記反射層へのエッチング損傷を防止するバッファ層と、前記バッファ層上に形成され前記ＥＵＶ光を吸収する吸収体層とを少なくとも有し、マスクパターンを設けたＥＵＶ露光用反射型マスクであって、前記マスクパターンが、ウェハ上に転写される主パターンと、前記主パターンの近傍に設けられ投影光学系の解像限界以下の大きさの補助パターンとからなり、前記補助パターンがバッファ層で構成されていることを特徴とするものである。
【００１７】
本発明の請求項２に記載の発明に係るＥＵＶ露光用反射型マスクは、請求項１に記載のＥＵＶ露光用反射型マスクにおいて、前記主パターンが、前記反射層上に形成された前記吸収体層と前記バッファ層とからなり、前記補助パターンが、前記反射層上に形成された前記バッファ層で構成されていることを特徴とするものである。
【００１８】
本発明の請求項３に記載の発明に係るＥＵＶ露光用反射型マスクは、請求項２に記載のＥＵＶ露光用反射型マスクにおいて、前記主パターンが、ライン系パターンであることを特徴とするものである。
【００１９】
本発明の請求項４に記載の発明に係るＥＵＶ露光用反射型マスクは、請求項１に記載のＥＵＶ露光用反射型マスクにおいて、前記主パターンが、前記吸収体層に開口した反射層からなり、前記補助パターンが、前記吸収体層に開口した前記バッファ層で構成されていることを特徴とするものである。
【００２０】
本発明の請求項５に記載の発明に係るＥＵＶ露光用反射型マスクは、請求項４に記載のＥＵＶ露光用反射型マスクにおいて、前記主パターンが、ホール系パターンであることを特徴とするものである。
【００２１】
本発明の請求項６に記載の発明に係るＥＵＶ露光用反射型マスクは、請求項１から請求項５までのうちのいずれか１項に記載のＥＵＶ露光用反射型マスクにおいて、前記反射層上に前記反射層を保護するキャッピング層を有することを特徴とするものである。
【００２２】
本発明の請求項７に記載の発明に係るＥＵＶ露光用反射型マスクの製造方法は、  基板と、前記基板上に形成されたＥＵＶ光を反射する反射層と、前記反射層上に形成され前記反射層へのエッチング損傷を防止するバッファ層と、前記バッファ層上に形成され前記ＥＵＶ光を吸収する吸収体層と、を少なくとも備えたＥＵＶ露光用反射型マスクブランクを準備し、前記吸収体層上にレジストパターンを形成し、前記レジストパターンをマスクとして前記吸収体層をドライエッチングして吸収体パターンを形成する工程を含むＥＵＶ露光用反射型マスクの製造方法であって、前記吸収体層をドライエッチングして吸収体パターンを形成するとともに前記バッファ層を露出し、前記レジストパターンを剥離する工程の後に、前記露出したバッファ層の所定領域に第２のレジストパターンを形成し、前記第２のレジストパターンおよび前記吸収体パターンをマスクとして前記バッファ層をドライエッチングし、ウェハ上に転写される主パターンと、前記主パターンの近傍に設けられ投影光学系の解像限界以下の大きさの補助パターンを形成する工程と、前記第２のレジストパターンを剥離する工程と、を含むことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明のＥＵＶ露光用反射型マスクによれば、補助パターンをバッファ層で作成することで、ライン系の主パターンの補助パターンとした場合には、その高さ（厚み）が低いため、補助パターンの作成が容易となり、マスク洗浄において補助パターンの欠けや基板表面からの剥離、あるいは倒れを抑えることができる。さらにライン系の主パターンの補助パターンとした場合には、バッファ層のみなのでＥＵＶ光の吸収が吸収体層に比べて弱いことから、従来技術の補助パターンと比較してパターン幅を大きくすることができ、補助パターンの作成がさらに容易になるという効果を奏する。一方、ホール系の主パターンの補助パターンとした場合には、バッファ層面が反射面としての作用をするが、ＥＵＶ光の反射が多層反射膜と比べて弱いことから、従来技術の補助パターンと比較して補助パターン開口部のパターン幅を大きくすることができ、補助パターンの作成が容易になるという効果を奏する。
【００２４】
本発明のＥＵＶ露光用反射型マスクの製造方法によれば、補助パターンをバッファ層で作成することで、従来技術の補助パターンと比較してパターン幅を大きくすることができ、補助パターンの作成が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明のＥＵＶ露光用反射型マスクの第１の実施形態を示す断面図および平面図である。
【図２】本発明のＥＵＶ露光用反射型マスクの第２の実施形態を示す断面図および平面図である。
【図３】主パターンがライン系の場合の本発明のＥＵＶ露光用反射型マスクの製造工程を示す断面模式図である。
【図４】主パターンがホール系の場合の本発明のＥＵＶ露光用反射型マスクの製造工程を示す断面模式図である。
【図５】本発明のＥＵＶ露光用反射型マスクおよびその製造方法に用いる反射型マスクブランクの断面図である。
【図６】従来の補助パターンを有するＥＵＶ露光用反射型マスクの断面図および平面図であり、ライン系のマスクパターンの例を示す。
【図７】従来の補助パターンを有するＥＵＶ露光用反射型マスクの断面図および平面図であり、ホール系のマスクパターンの例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００２７】
（反射型マスク）
本発明のＥＵＶ露光用反射型マスクは、基板と、基板上に形成されＥＵＶ光を反射する多層の反射層と、該反射層上に形成され反射層へのエッチング損傷を防止するバッファ層と、該バッファ層上に形成されＥＵＶ光を吸収する吸収体層とを少なくとも有したマスクであって、そのマスクパターンが、ウェハ上に転写される主パターンと、その主パターンの近傍に設けられ投影光学系の解像限界以下の大きさの補助パターンとからなり、該補助パターンがバッファ層で構成されているマスクである。
【００２８】
本発明において、主パターンとは、ＥＵＶ露光用反射型マスク上に形成されたマスクパターンのうちで、露光によりウェハ上に転写されるパターンを意味し、例えば、回路パターン、アライメントパターン、ＴＥＧパターンなどが挙げられる。補助パターンとは、主パターンの近傍に設けられ、パターン転写において主パターンの解像性などの転写特性向上に寄与するが、投影光学系の解像限界以下であって、自身はウェハ上には転写されないパターンを意味する。
【００２９】
以下、代表的な補助パターンとして、ライン系の主パターンに補助パターンを設けたマスクとホール系の主パターンに補助パターンを設けたマスクについて説明する。
【００３０】
（第１の実施形態）
本実施形態の反射型マスクは、主パターンが、反射層上に形成された吸収体層とバッファ層とからなり、補助パターンが、反射層上に形成されたバッファ層で構成されているマスクである。
【００３１】
図１は、本発明のＥＵＶ露光用反射型マスクの第１の実施形態を示す部分断面図（図１（ａ））および平面図（図１（ｂ））である。図１（ａ）は、図１（ｂ）のＡ−Ａ線における断面図である。図１に示す反射型マスク１０の例では、主パターン１５はライン系の場合を示し、基板１０の一方の主面側に形成された主パターン１５と、主パターン１５の近傍に投影光学系の解像限界以下の大きさの１対のライン状の補助パターン１６とが設けられ、補助パターン１６の長手方向は、主パターン１５の長手方向よりも長い場合を示す。
【００３２】
図１（ａ）に示すように、主パターン１５は、多層の反射層１２上にパターニングされたバッファ層（バッファ層パターン）１３と吸収体層（吸収体パターン）１４とからなる。補助パターン１６は、多層の反射層１２上にパターニングされたバッファ層（バッファ層パターン）１３で構成されている。
【００３３】
本発明の反射型マスク１０の補助パターン１６は、吸収体層を用いずにパターニングされたバッファ層１３のみで構成されていることにより、補助パターンのアスペクト比（パターン厚み／パターン幅）を小さくすることができ、補助パターンの作成が容易となる。さらに、マスク洗浄において補助パターンの欠けや基板表面からの剥離、あるいは倒れを抑えることができる。さらに補助パターン１６の高さ（厚み）が低く、バッファ層のみで構成されるのでＥＵＶ光の吸収が吸収体層を設けた場合に比べて弱いことから、従来技術の補助パターンと比較してパターン幅を大きくすることができ、補助パターンの作成がより容易になるという効果が得られる。
【００３４】
図１では、補助パターン１６として１対の場合を例示したが、もとよりそれに限定されるわけではなく、補助パターンは主パターンの両側に複数個を設けてもよく、あるいは周辺の他のパターンとの関係等で主パターンの片側に１個のみ設けてあってもよい。
【００３５】
（第２の実施形態）
本実施形態の反射型マスクは、主パターンが、吸収体層に開口した反射層からなり、補助パターンが、吸収体層に開口したバッファ層で構成されているマスクである。
【００３６】
図２は、本発明のＥＵＶ露光用反射型マスクの第２の実施形態を示す部分断面図（図２（ａ））および平面図（図２（ｂ））である。図２（ａ）は、図２（ｂ）のＢ−Ｂ線における断面図である。図２に示す例では、主パターン２５はホール系の場合を示し、吸収体層２４にパターニングして正方形に開口して露出した反射層２２からなる。補助パターン２６は、主パターン２５の近傍にライン状パターンとして平行に４箇所設けられ、吸収体層２４に開口して露出したバッファ層２３で構成されている。
【００３７】
本発明の反射型マスク２０の補助パターン２６は、吸収体層２４に開口したバッファ層２３のみで構成されていることにより、補助パターンとする領域のバッファ層２３のさらなるエッチングが不要であり、補助パターンの作成が容易となる。すなわち、補助パターン２６の開口部に露出しているバッファ層２３のＥＵＶ光の反射率が反射層２２に比べて弱いことから、従来技術の補助パターンと比較して補助パターン幅を大きくすることができ、補助パターンの作成が容易になるという効果が得られる。
【００３８】
上記の第１の実施形態および第２の実施形態のＥＵＶ露光用反射型マスクにおいては、反射層１２、２２上に反射層を保護するキャッピング層（不図示）を有し、該キャッピング層上にバッファ層が設けられている構成であってもよい。
【００３９】
（反射型マスクの製造方法）
次に、本発明のＥＵＶ露光用反射型マスクの製造方法について、ライン系の主パターンに補助パターンを設けた場合とホール系の主パターンに補助パターンを設けた場合について説明する。
【００４０】
（第１の実施形態）
図３は、本発明のＥＵＶ露光用反射型マスクの製造方法における第１の実施形態を示す工程断面模式図であり、図１に示したようなライン系の主パターンの補助パターンを設けた反射型マスクの製造工程である。
【００４１】
先ず、図３（ａ）に示すように、基板３１と、基板３１の一方の主面（表面）上に形成されたＥＵＶ光を反射する反射層３２と、反射層３２上に形成され反射層３２へのエッチング損傷を防止するバッファ層３３ａと、バッファ層３３ａ上に形成されＥＵＶ光を吸収する吸収体層３４ａとを少なくとも有するＥＵＶ露光用反射型マスクブランクを準備し、上記の吸収体層３４ａ上に電子線レジストを塗布し、電子線描画装置を用いて所定の設計パターンに基づいて電子線でパターン描画し、現像し、第１のレジストパターン３７ａを形成する。
【００４２】
次に、第１のレジストパターン３７ａをマスクにして、吸収体層３４ａをドライエッチングし、次いで第１のレジストパターン３７ａを剥離して、図３（ｂ）に示すように、吸収体パターン３４を形成するとともに、バッファ層３３ａを露出する。
【００４３】
次に、上記の吸収体パターン３４および露出したバッファ層３３ａを覆って第２の電子線レジストを塗布し、電子線描画装置を用いて露出したバッファ層３３ａの所定領域に補助パターンを描画し、現像し、図３（ｃ）に示すように、第２のレジストパターン３７ｂを形成する。
【００４４】
次に、上記の第２のレジストパターン３７ｂおよび吸収体パターン３４をマスクとしてバッファ層３３ａをドライエッチングし、次いで第２のレジストパターン３７ｂを剥離して、図３（ｄ）に示すように、バッファ層パターン３３を形成し、ウェハ上に転写される主パターン３５と、この主パターン３５の近傍に設けられ投影光学系の解像限界以下の大きさの補助パターン３６を形成し、本発明のＥＵＶ露光用反射型マスクを得る。
【００４５】
（第２の実施形態）
図４は、本発明のＥＵＶ露光用反射型マスクの製造方法における第２の実施形態を示す工程断面模式図であり、図２に示したようなホール系の主パターンに補助パターンを設けた反射型マスクの製造工程である。
【００４６】
先ず、図４（ａ）に示すように、基板４１と、基板４１の一方の主面（表面）上に形成されたＥＵＶ光を反射する反射層４２と、反射層４２上に形成され反射層４２へのエッチング損傷を防止するバッファ層４３ａと、バッファ層４３ａ上に形成されＥＵＶ光を吸収する吸収体層４４ａとを少なくとも有するＥＵＶ露光用反射型マスクブランクを準備し、上記の吸収体層４４ａ上に電子線レジストを塗布し、電子線描画装置を用いて所定の設計パターンに基づいて電子線でパターン描画し、現像し、第１のレジストパターン４７ａを形成する。このとき第１のレジストパターン４７ａには、吸収体層４４ａの開口部となる主パターンと補助パターンの両方のパターンが形成されている。
【００４７】
次に、第１のレジストパターン４７ａをマスクにして、吸収体層４４ａをドライエッチングし、次いで第１のレジストパターン４７ａを剥離して、図４（ｂ）に示すように、吸収体パターン４４を形成するとともに、バッファ層４３ａを露出する。上記のドライエッチングにおいて、主パターン部と補助パターン部の吸収体層４４ａは同時にエッチングされてバッファ層４３ａを露出した開口部が形成される。
【００４８】
次に、上記の吸収体パターン４４および露出したバッファ層４３ａを覆って第２の電子線レジストを塗布し、電子線描画装置を用いて露出したバッファ層４３ａの所定領域に補助パターンを描画し、現像し、図４（ｃ）に示すように、第２のレジストパターン４７ｂを形成する。
【００４９】
次に、上記の第２のレジストパターン４７ｂおよび吸収体パターン４４をマスクとしてバッファ層４３ａをドライエッチングし、次いで第２のレジストパターン４７ｂを剥離して、図４（ｄ）に示すように、バッファ層パターン４３を形成し、ウェハ上に転写される主パターン４５と、この主パターン４５の近傍に設けられ投影光学系の解像限界以下の大きさの補助パターン４６を形成し、本発明のＥＵＶ露光用反射型マスクを得る。
【００５０】
上記の反射層１２、２２、吸収体パターン１４、２４、バッファ層パターン１３、２３は本発明の反射型マスクを構成する薄膜層の基本であるが、図１および図２には示していないが、本発明の反射型マスクとしては、他の薄膜層を有していてもよい。例えば、反射層１２、２２上に反射層を保護するキャッピング層が設けられていてもよい。この場合、キャッピング層はパターニングされない。また、吸収体パターン１４、２４上にマスクを光学検査する時の検出感度を上げるために検査光に対して反射率の低い低反射層が形成されていてもよい。また、基板１１、２１の他方の主面（裏面）上に、マスクを露光装置に設置するときの静電チャック用に導電層が形成されていてもよい。
【００５１】
上記の第１のレジストパターン３７ａ、４７ａおよび第２のレジストパターン３７ｂ、４７ｂを形成するレジストとしては、ネガ型およびポジ型のいずれの電子線レジストも用いることができ、同一のレジストであっても異なるレジストであってもよい。
【００５２】
上記のように、本発明の反射型マスクの製造方法においては、電子線描画によるレジストパターン形成工程を２回に分けて行うが、補助パターンをバッファ層で作成することで、従来技術の補助パターンと比較してパターン幅を大きくすることができ、補助パターンの作成が容易となる。ライン系パターンでは補助パターンの倒れや欠けあるいは基板表面からの剥離を防止することができる。また、ホール系パターンではアライメント精度がライン系パターンほどには必要ないとともに、補助パターンを大きくすることができることにより、最小マスクパターンサイズへの要求を緩和することができる。
【００５３】
（反射型マスクブランク）
上記の本発明のＥＵＶ露光用反射型マスクおよびその製造方法に用いる反射型マスクブランクを構成する各材料の望ましい形態について、以下に説明する。図５は、本発明に用いる反射型マスクブランクの一例を示す断面模式図であり、一部を除いて図１と同じ符号を用いている。
【００５４】
（基板）
図５において、反射型マスクブランクを構成する基板１１としては、パターン位置精度を高精度に保持するために低熱膨張係数を有し、高反射率および転写精度を得るために平滑性、平坦度が高く、マスク製造工程の洗浄などに用いる洗浄液への耐性に優れたものが好ましく、合成石英ガラス、ＳｉＯ2−ＴｉＯ2系の低熱膨張ガラス、β石英固溶体を析出した結晶化ガラスなどのガラス基板などを用いることができる。
【００５５】
（反射層）
多層の反射層１２は、ＥＵＶ露光に用いられるＥＵＶ光（通常、波長１３．５ｎｍ程度）を高い反射率で反射する材料が用いられ、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）からなる多層膜が多用されており、例えば、２．７４ｎｍ厚のＭｏと４．１１ｎｍ厚のＳｉを各４０層積層した多層膜よりなる反射層が挙げられる。ＭｏとＳｉからなる多層膜の場合、イオンビームスパッタ法により、まずＳｉターゲットを用いてＳｉ膜を成膜し、その後、Ｍｏターゲットを用いてＭｏ膜を成膜し、これを１周期として、３０〜６０周期、好ましくは４０周期積層して、多層反射層が得られる。
【００５６】
（キャッピング層）
図５には示されてないが、反射層１２上に反射層１２を保護するキャッピング層を設けてあってもよい。多層の反射層１２の反射率を高めるには屈折率の大きいＭｏを最上層とするのが好ましいが、Ｍｏは大気で酸化され易くて反射率が低下するので、酸化防止やマスク洗浄時における保護のための保護膜として、スパッタリング法などによりＳｉやルテニウム（Ｒｕ）を成膜し、キャッピング層を設けることが好ましい。例えば、キャッピング層としてＳｉは、反射層の最上層に１１ｎｍの厚さに設けられる。
【００５７】
（バッファ層）
図５に示すように、本発明においては、ＥＵＶ光を吸収する吸収体層１４ａをドライエッチングしてパターン形成するときに、下層のキャッピング層（不図示）や反射層１２にドライエッチングによる損傷を与えるのを防止するために、反射層１２と吸収体層１４ａとの間にバッファ層１３ａが設けられている。バッファ層１３ａの材料としては、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｃｒ、ＣｒＮなどの薄膜が用いられる。例えば、ＣｒＮ膜は、吸収体層１４ａに窒化タンタル（ＴａＮ）膜を用いて塩素ガスでドライエッチングする時に耐エッチング性が高い。ＣｒＮ膜を形成する場合は、ＤＣマグネトロンスパッタ法によりＣｒターゲットを用いてアルゴン（Ａｒ）と窒素との混合ガス雰囲気下で、５ｎｍ〜２０ｎｍ程度の範囲の膜厚で成膜するのが好ましい。
【００５８】
（吸収体層）
マスクパターンを形成し、ＥＵＶ光を吸収する吸収体層１４ａの材料としては、タンタル（Ｔａ）、窒化タンタル（ＴａＮ）、硼化タンタル（ＴａＢ）、窒化硼化タンタル（ＴａＢＮ）、タンタル・ハフニウム化合物（ＴａＨｆ）などのＴａを主成分とする材料が、膜厚３５ｎｍ〜６０ｎｍ程度の範囲、より好ましくは４０ｎｍ〜５５ｎｍの範囲で用いられる。ただし、上記の厚みはバッファ層１３ａにＣｒＮを１０ｎｍの厚みを用いた場合の例であり、バッファ層の材質や厚みを変化させた場合は、バッファ層に合わせて吸収体層１４ａの厚みを調整する必要がある。例えば、バッファ層をＣｒＮ２０ｎｍ厚とした場合には、吸収体層１４ａの厚みを約１０ｎｍ程度薄くする必要がある。
【００５９】
（低反射層）
図５には示されてないが、吸収体層１４ａの上には、マスクパターンを光学検査するとき、検査光（１９９ｎｍあるいは２５７ｎｍ）に対して低反射とした低反射層を設けてあってもよい。低反射層の材料としては、例えば、タンタルの酸化物（ＴａＯ）、酸窒化物（ＴａＮＯ）、ホウ素酸化物（ＴａＢＯ）、ホウ素酸窒化物（ＴａＢＮＯ）などの酸素を含むタンタル化合物、酸化シリコン（ＳｉＯx）、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）、窒化クロム（ＣｒＮ）などが挙げられ、膜厚５ｎｍ〜３０ｎｍ程度の範囲で、より好ましくは膜厚１０ｎｍ〜２０ｎｍ程度の範囲で用いられる。
【００６０】
（導電層）
ＥＵＶ露光用の反射型マスクブランクのパターン側と反対側の面（裏面）に、マスクを露光装置に設置するときの静電チャック用に導電層が設けられることが多い。本発明の場合にも基板裏面に導電層を設けることができる。導電層の材料としては、導電性を示す金属や金属窒化物などの薄膜が挙げられ、例えば、クロム（Ｃｒ）や窒化クロム（ＣｒＮ）などを厚さ２０ｎｍ〜１５０ｎｍ程度に成膜して用いられる。
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明する。
【実施例】
【００６１】
（実施例１）
以下の手順でＥＵＶ露光用反射型マスクブランクを作製した。
光学研磨された大きさ６インチ角（厚さ０．２５インチ）の合成石英基板の一主面上に、イオンビームスパッタ法により、Ｓｉターゲットを用いてＳｉ膜を４．２ｎｍ成膜し、続いてＭｏターゲットを用いてＭｏ膜を２．８ｎｍ成膜し、これを１周期として４０周期積層して反射層とした後、最後にＳｉ膜を４．２ｎｍ成膜して反射層の最終段とし、ＭｏとＳｉの多層膜よりなるＥＵＶ光を反射する反射層を形成した。
次に、ＤＣマグネトロンスパッタ法により、Ａｒと窒素の混合ガス雰囲気下で、上記の多層の反射層上にＣｒターゲットを用いてＣｒＮ膜を２０ｎｍの厚さに成膜し、バッファ層とした。
【００６２】
続いて、上記のＣｒ膜のバッファ層上に、ＤＣマグネトロンスパッタ法により、ＴａおよびＢを含むターゲットを用いて、Ａｒと窒素の混合ガス雰囲気下で、ＴａＢＮ膜を２５ｎｍの厚さで成膜し、ＥＵＶ光を吸収する吸収層とし、この吸収層上にＴａＢＯ膜を１５ｎｍの厚さで成膜し、光学検査における低反射層とし、ＥＵＶ露光用の反射型マスクブランクを得た。上記の膜構成でのＥＵＶ反射率は、吸収体表面、バッファ層表面、反射層表面にて、それぞれ２．５％、１３％、６３％であった。
【００６３】
次に、このＥＵＶ露光用マスクブランクを用い、厚み２００ｎｍのネガ型の電子線レジストを塗布し、電子線描画装置でパターン描画して、主パターンとなるゲートパターンのレジストパターンを形成した。主パターンは、マスク上で線幅８０ｎｍ、長さ５００ｎｍの孤立ラインパターンとした。
【００６４】
次に、レジストパターンをマスクにして、ＴａＢＯ膜の低反射層をフッ素ガスによりドライエッチングし、続いてエッチングガスを換えてＴａＢＮ膜の吸収層を塩素ガスを用いてドライエッチングし、バッファ層を露出させるとともに、低反射層パターンと吸収体パターンとを形成し、次いでレジストパターンを酸素プラズマを用いて剥離した。
【００６５】
次に、上記の低反射層パターンと吸収体パターンおよび露出したバッファ層を覆って厚み１００ｎｍの第２のネガ型電子線レジストを塗布し、露出したバッファ層の所定領域に補助パターンを電子線描画し、現像し、補助パターン用の第２のレジストパターンを形成した。補助パターンは、マスク上で主パターンから６０ｎｍ離れた位置に、主パターンの長さ方向に平行に、主パターンに対称に片側１本で両側２本の線幅５０ｎｍ、長さ６００ｎｍのパターンとした。
【００６６】
次に、第２のレジストパターンおよび吸収体パターンをマスクとしてＣｒ膜よりなるバッファ層を塩素と酸素との混合ガスによりドライエッチングし、次いで第２のレジストパターンを剥離して、バッファ層パターンを形成し、ウェハ上に転写される主パターンと、この主パターンの近傍に設けられ投影光学系の解像限界以下の大きさの補助パターンとを形成した本発明のＥＵＶ露光用反射型マスクを得た。
【００６７】
本発明の反射型マスクは、補助パターンの線幅を従来よりも大きくすることができるため、マスクの製造が容易となった。また、上記のマスクパターンを有する反射型マスクを超音波で純水洗浄したが、補助パターンに欠け、剥離、倒れの発生は無く、清浄なマスク表面を有する反射型マスクが得られた。
【００６８】
(実施例２)
実施例１と同じ膜構成で、バッファ層ＣｒＮの厚みを１０ｎｍ、吸収層ＴａＢＮ厚みを３５ｎｍに変更した反射型マスクブランクを用い、このブランク上にポジ型の電子線レジストを塗布し、電子線描画装置でパターン描画し、現像して、レジストパターンを形成した。レジストパターンは、主パターンとなるコンタクトホールパターンと、このホールパターンの周囲４箇所に形成した補助パターンである。マスク上で、主パターンは一辺が１００ｎｍの正方形とし、補助パターンは主パターンから６０ｎｍ離れた位置に、主パターンの各辺に平行に矩形状の同一パターンを４箇所に設け、この補助パターンの線幅は７０ｎｍ、長さは１２０ｎｍとした。
【００６９】
次に、レジストパターンをマスクにして、ＴａＢＯ膜の低反射層をフッ素ガスによりドライエッチングし、続いてエッチングガスを換えてＴａＢＮ膜の吸収層を塩素ガスでドライエッチングし、次いでレジストパターンを剥離し、バッファ層を露出させるとともに、低反射層パターンと吸収体パターンとを形成した。
【００７０】
次に、上記の低反射層パターンと吸収体パターンおよび露出した補助パターンのバッファ層を覆って第２のポジ型の電子線レジストを塗布し、所定領域を電子線描画し、現像し、第２のレジストパターンを形成した。
【００７１】
次に、第２のレジストパターンおよび吸収体パターンをマスクとしてＣｒＮ膜よりなるバッファ層を塩素と酸素との混合ガスによりドライエッチングし、次いで第２のレジストパターンを剥離して、ウェハ上に転写される主パターンと、この主パターンの近傍に設けられ投影光学系の解像限界以下の大きさの補助パターンを形成し、本発明のＥＵＶ露光用反射型マスクを得た。
【００７２】
本発明の反射型マスクは、実施例１と同様に、補助パターンの線幅を従来よりも大きくすることができるため、マスクの製造が容易となり、また、このマスクを超音波で純水洗浄したが、補助パターンに欠け、剥離、倒れの発生は生じなかった。
【符号の説明】
【００７３】
１０、２０  反射型マスク
１１、２１  基板
１２、２２  反射層
１３、２３  バッファ層パターン（パターニングされたバッファ層）
１３ａ  バッファ層
１４、２４  吸収体パターン（パターニングされた吸収体層）
１４ａ  吸収体層
１５、２５  主パターン
１６、２６  補助パターン
３０、４０  反射型マスク
３１、４１  基板
３２、４２  反射層
３３ａ、４３ａ  バッファ層
３３、４３  バッファ層パターン
３４ａ、４４ａ  吸収体層
３４、４４  吸収体パターン
３５、４５  主パターン
３６、４６  補助パターン
３７ａ、４７ａ  第１のレジストパターン
３７ｂ、４７ｂ  第２のレジストパターン
５０  反射型マスクブランク
６０、７０  反射型マスク
６１、７１  基板
６２、７２  反射層
６３、７３  バッファ層パターン
６４、７４  吸収体パターン
６５、７５  主パターン
６６、７６  補助パターン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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