(57)【要約】【課題】  本発明は、遮光枠部で囲まれた転写領域の帯電を防止しつつ、前記遮光枠部におけるＥＵＶ光の反射を十分に低減させることができ、かつ、反射層のフラットネス悪化や位相欠陥の発生を抑制し、繰り返しの洗浄に対しても前記遮光枠部における反射層の側面を保護して異物発生を防止できる反射型マスクブランクス、反射型マスク、および、それらの製造方法を提供することを目的とするものである。【解決手段】  前記遮光枠部で囲まれた転写領域、および、前記遮光枠部が形成された領域の外側の領域の表面のみならず、前記遮光枠部の側面、および、前記遮光枠部の底面も、吸収層で被覆することにより、上記課題を解決する。【選択図】      図１
2013120868.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板の主面の上に形成された多層膜からなる反射層と、前記反射層の上に形成された吸収層と、を少なくとも部分的に有するＥＵＶ露光用の反射型マスクブランクスであって、
前記反射型マスクブランクスの転写領域の外周には、前記反射層が前記基板の主面に達するまで除去された遮光枠部が形成されており、
前記転写領域の表面、前記遮光枠部の側面、前記遮光枠部の底面、および、前記遮光枠部が形成された領域の外側の領域の表面を、前記吸収層が被覆していることを特徴とする反射型マスクブランクス。
【請求項２】
基板と、前記基板の主面の上に形成された多層膜からなる反射層と、前記反射層の上に形成された吸収層と、前記吸収層が部分的に除去された吸収体パターンと、を少なくとも部分的に有するＥＵＶ露光用の反射型マスクであって、
前記反射型マスクの転写領域の外周には、前記反射層が前記基板の主面に達するまで除去された遮光枠部が形成されており、
前記転写領域の表面、前記遮光枠部の側面、前記遮光枠部の底面、および、前記遮光枠部が形成された領域の外側の領域の表面を、前記吸収体パターンを有する吸収層が被覆していることを特徴とする反射型マスク。
【請求項３】
基板と、前記基板の主面の上に形成された多層膜からなる反射層と、前記反射層の上に形成された吸収層と、を少なくとも部分的に有するＥＵＶ露光用の反射型マスクブランクスの製造方法であって、順に、
前記基板の主面の上に、前記反射層を形成する工程と、
前記反射層の上に、遮光枠部を形成するためのエッチングマスクパターンを形成する工程と、
前記エッチングマスクパターンから露出する前記反射層をエッチングにより除去し、前記基板の主面を露出させて前記遮光枠部を形成する工程と、
前記エッチングマスクパターンを除去する工程と、
前記反射層、前記遮光枠部において露出する前記基板の主面、および、前記遮光枠部の側面の上に、前記吸収層を形成する工程と、
を有することを特徴とする反射型マスクブランクスの製造方法。
【請求項４】
基板と、前記基板の主面の上に形成された多層膜からなる反射層と、前記反射層の上に形成された吸収層と、前記吸収層が部分的に除去された吸収体パターンと、を少なくとも部分的に有するＥＵＶ露光用の反射型マスクの製造方法であって、順に、
前記基板の主面の上に、前記反射層を形成する工程と、
前記反射層の上に、遮光枠部を形成するためのエッチングマスクパターンを形成する工程と、
前記エッチングマスクパターンから露出する前記反射層をエッチングにより除去し、前記基板の主面を露出させて前記遮光枠部を形成する工程と、
前記エッチングマスクパターンを除去する工程と、
前記反射層、前記遮光枠部において露出する前記基板の主面、および、前記遮光枠部の側面の上に、前記吸収層を形成する工程と、
前記吸収層を部分的に除去して前記吸収体パターンを形成する工程と、
を有することを特徴とする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、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に関し、より詳しくは、露光フィールド境界における多重露光を防止するための遮光枠部を有する反射型マスクブランクス、反射型マスク、およびそれらの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、半導体デバイス用のリソグラフィ技術としては、波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザを用いた光学式の投影露光方法が主に用いられているが、いずれ解像限界に達するため、エキシマレーザを用いた露光方法に代わる新しいリソグラフィ技術が検討されている。
【０００３】
この新しいリソグラフィ技術として、エキシマレーザよりもさらに短波長である波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光を用いて、マスクパターンを１／４程度に縮小露光するＥＵＶリソグラフィ技術が注目されている。このＥＵＶ露光においては、露光に用いるＥＵＶ光が極めて短波長のために、屈折光学系を使用できないことから反射光学系が用いられ、マスクも反射型のマスクが提案されている（特許文献１）。
【０００４】
このＥＵＶ露光用の反射型マスク（以降、反射型マスクと記す）は、光学研磨された基板の上に、少なくとも部分的に、ＥＵＶ光を反射する多層膜構造の反射層と、マスクパターンとしてＥＵＶ光を吸収する吸収体パターンとを、備えるものである。
なお、反射層の上には、反射層を保護するためのキャッピング層や、吸収体パターン形成時の反射層へのエッチングダメージを防止するためのバッファ層が設けられていてもよい。
【０００５】
上述の反射型マスクにおいても、従来のフォトマスクと同様に、位相シフト法を用いることでさらに解像度を向上させることができる。例えば、反射層の上に形成された吸収体パターンを構成するルテニウム（Ｒｕ）層とタンタル（Ｔａ）層の膜厚を、それぞれ最適化することで、所望の反射率と位相差を両立させたハーフトーン型の位相シフト反射型マスクが提案されている（特許文献２）。
【０００６】
図５は、反射型マスクを用いたＥＵＶ露光の説明図である。図５に示すように、反射型マスク１１０の吸収体パターン１１３Ａから露出する反射層１１２に入射したＥＵＶ光２０１Ａは、反射光２０１Ｂとして反射型マスク１１０から放射され、ウェハ３００上に設けたレジスト（図示せず）に縮小転写パターン３０１を形成する。
【０００７】
このＥＵＶ露光において、ＥＵＶ光は反射型マスクの主面に対し垂直な方向から数度（例えば、６度）傾いた方向から入射される。
したがって、吸収体パターン１１３Ａの膜厚が厚いと、入射するＥＵＶ光２０１Ａ、または反射光２０１Ｂが、吸収体パターン１１３Ａによって遮られ、吸収体パターン１１３Ａ自身の影が生じ、ウェハ３００上に形成された縮小転写パターン３０１のエッジ部分がぼけるなどのシャドーイング効果と呼ばれる現象により、鮮明な転写パターンが得られなくなる。それゆえ、シャドーイング効果を低減し、鮮明な転写パターンを形成するためには、吸収体パターン１１３Ａの膜厚は薄い方がより好ましいことになる。
【０００８】
しかしながら、吸収体パターン１１３Ａの膜厚を薄くした場合、以下のような、露光フィールド境界部におけるレジストの多重露光の問題が生じる。
ＥＵＶ露光では、図５に示すように、反射型マスク１１０上の転写領域を、ＥＵＶ露光装置に備えられたブレード２１０によって制限し、前記転写領域の１／４縮小に相当する露光フィールド３０２をステップアンドリピート方式により、ウェハ３００上に多面付け露光する。
【０００９】
ここで、上述のように、吸収体パターン１１３Ａの膜厚を薄くした場合には、吸収体パターン１１３Ａに入射したＥＵＶ光２０２Ａの全ては吸収されず、その一部は反射層１１２で反射して、反射光２０２Ｂとして反射型マスク１１０から放射されることになる。
そして、露光フィールド３０２の外周の境界部では、露光フィールド３０２の重なり合いによって、ウェハ３００上のレジストが多重露光され、レジストの感度によってはオーバー露光してしまう恐れがある。
このような多重露光の問題は、特に、上述のハーフトーン型の位相シフト反射型マスクにおいて、解決することを求められている問題である。
【００１０】
図６は、ＥＵＶ露光における上記多重露光の説明図であり、ウェハ３００上に４つの露光フィールド３０２が転写された状態を例示している。
図６に示すように、ウェハ３００上の各露光フィールド３０２の境界部３０３では、反射型マスクの吸収体パターン１１３Ａから放射される反射光２０２Ｂにより、２重あるいは４重に露光フィールド３０２が重なり合って多重露光されるために、ウェハ３００上のレジストが不適切に感光してしまう。
そして、例えば、前記レジストにポジ型レジストを用いた場合には、露光フィールド３０２が重なり合う境界部３０３において、レジストの膜減り等の問題を生じることになる。
【００１１】
上述のような、露光フィールド境界部での多重露光の問題を解決するために、図７に示すような、転写領域１２１の外周の反射層１１２を基板１１１の主面に達するまで除去した遮光枠部１２２を形成した反射型マスク１１０Ａが提案されている（特許文献３）。
ここで、図７は、従来の遮光枠部を有する反射型マスクの一例を示す説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図を示す。
図７（ａ）に示すように、遮光枠部１２２は、吸収体パターン１１３Ａを有する転写領域１２１を囲むように形成されており、また、図７（ｂ）に示すように、遮光枠部１２２においては、基板１１１の主面、および、反射層１１２の側面が露出している。
なお、遮光枠部１２２が形成された領域の外側の領域（非転写領域１２３）は、ＥＵＶ露光時に、上述のＥＵＶ露光装置に備えられたブレード２１０によって覆われる領域である。
ここで、上記の転写領域とは、ウェハ等の被転写体に転写される露光フィールドに対応した反射型マスク上のパターン領域のことである。そして、上記の遮光枠部とは、前記転写領域の周囲に設けられたＥＵＶ光の反射を低減させた領域のことであり、ウェハ等の被転写体上で隣り合う露光フィールドの境界部におけるレジストの多重露光を防止するものである。
【００１２】
上述のような、遮光枠部を有する反射型マスク１１０Ａを形成する際には、反射層および吸収層を形成した反射型マスクブランクスを用いて、前記吸収層、および、前記反射層を除去して前記遮光枠部を形成していた。
図８は、従来の遮光枠部を有する反射型マスクの製造方法の一例を示す模式的工程図である。
遮光枠部１２２を有する反射型マスク１１０Ａを形成するには、例えば、図８に示すように、まず、反射層１１２および吸収層１１３を形成した反射型マスクブランクス１００を準備し（図８（ａ））、吸収層１１３の上に形成したレジストパターン４０１から露出する吸収層１１３をエッチングして（図８（ｂ））、転写領域１２１に吸収体パターン１１３Ａを有する反射型マスク１１０を得る（図８（ｃ））。
次に、前記吸収体パターン１１３Ａが形成された吸収層１１３、および、吸収体パターン１１３Ａから露出する反射層１１２の上に形成したレジストパターン４０２から露出する吸収層１１３、および、反射層１１２をエッチングすることにより（図８（ｄ））、転写領域１２１の外周に遮光枠部１２２を有する反射型マスク１１０Ａを得る（図８（ｅ））。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開昭６３−２０１６５６号公報
【特許文献２】特開２００４−２０７５９３号公報
【特許文献３】特開２００９−２１２２２０号公報
【特許文献４】特開２０１０−１１８５２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上述の図７に示す反射型マスク１１０Ａにおいては、遮光枠部１２２を形成するために、導電性を有する反射層１１２を絶縁性の基板１１１の主面に達するまで除去している。
それゆえ、反射枠部１２２で囲まれた転写領域１２１は、反射型マスク１１０Ａの外周部の非転写領域１２３とは電気的に絶縁された孤島状態になり、例えばＥＵＶ露光時に、この反射枠部１２２で囲まれた転写領域１２１が帯電して異物を吸着してしまうという問題がある。
そこで、上述のような帯電対策として、図９（ａ）に示すように、遮光枠部１２２において反射層１１２の一部を残した反射型マスク１１０Ｂや、図９（ｂ）に示すように、基板１１１と反射層１１２との間に導電層１１４を形成した反射型マスク１１０Ｃが提案されている（特許文献３）。
【００１５】
また、上述の図７に示す反射型マスク１１０Ａは、前記遮光枠部において多層膜からなる反射層の側面が露出するため、例えば洗浄工程で、前記露出する反射層の側面から異物が発生してしまうという問題もある。
そこで、図９（ｃ）に示すように、前記露出する反射層１１２の側面に、洗浄耐性を有する保護用酸化皮膜１１５を形成した反射型マスク１１０Ｄが提案されている（特許文献４）。
【００１６】
しかしながら、図９（ａ）に示すような反射層１１２の一部を残した反射型マスク１１０Ｂにおいては、前記残された反射層でＥＵＶ光を反射してしまうため、遮光枠部１２２におけるＥＵＶ光の反射を十分に低減させることができないという問題がある。
【００１７】
また、図９（ｂ）に示すような基板１１１と反射層１１２との間に導電層１１４を形成した反射型マスク１１０Ｃにおいては、反射層１１２のフラットネス悪化や、位相欠陥の発生を引き起こしやすいという問題がある。
【００１８】
また、図９（ｃ）に示すような露出する反射層１１２の側面に、洗浄耐性を有する保護用酸化皮膜１１５を形成した反射型マスク１１０Ｄにおいては、長期間同一の反射型マスクを使用する場合には、繰り返しのマスク洗浄が必要になるところ、前記保護用酸化皮膜１１５では、複数回の洗浄には耐えられるが、数十回という洗浄には耐えられないという問題がある。
【００１９】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、遮光枠部で囲まれた転写領域の帯電を防止しつつ、前記遮光枠部におけるＥＵＶ光の反射を十分に低減させることができ、かつ、反射層のフラットネス悪化や位相欠陥の発生を抑制し、繰り返しの洗浄に対しても前記遮光枠部における反射層の側面を保護して異物発生を防止できる反射型マスクブランクス、反射型マスク、および、それら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】
【００２０】
本発明者は、種々研究した結果、遮光枠部を有する反射型マスクブランクス、および反射型マスクにおいて、前記遮光枠部で囲まれた転写領域、および、前記遮光枠部が形成された領域の外側の領域（非転写領域）の表面のみならず、前記遮光枠部の側面、および、前記遮光枠部の底面も、前記吸収層で被覆することにより、上記課題を解決できることを見出して本発明を完成したものである。
【００２１】
すなわち、本発明の請求項１に係る発明は、基板と、前記基板の主面の上に形成された多層膜からなる反射層と、前記反射層の上に形成された吸収層と、を少なくとも部分的に有するＥＵＶ露光用の反射型マスクブランクスであって、前記反射型マスクブランクスの転写領域の外周には、前記反射層が前記基板の主面に達するまで除去された遮光枠部が形成されており、前記転写領域の表面、前記遮光枠部の側面、前記遮光枠部の底面、および、前記遮光枠部が形成された領域の外側の領域の表面を、前記吸収層が被覆していることを特徴とする反射型マスクブランクスである。
【００２２】
また、本発明の請求項２に係る発明は、基板と、前記基板の主面の上に形成された多層膜からなる反射層と、前記反射層の上に形成された吸収層と、前記吸収層が部分的に除去された吸収体パターンと、を少なくとも部分的に有するＥＵＶ露光用の反射型マスクであって、前記反射型マスクの転写領域の外周には、前記反射層が前記基板の主面に達するまで除去された遮光枠部が形成されており、前記転写領域の表面、前記遮光枠部の側面、前記遮光枠部の底面、および、前記遮光枠部が形成された領域の外側の領域の表面を、前記吸収体パターンを有する吸収層が被覆していることを特徴とする反射型マスクである。
【００２３】
また、本発明の請求項３に係る発明は、基板と、前記基板の主面の上に形成された多層膜からなる反射層と、前記反射層の上に形成された吸収層と、を少なくとも部分的に有するＥＵＶ露光用の反射型マスクブランクスの製造方法であって、順に、前記基板の主面の上に、前記反射層を形成する工程と、前記反射層の上に、遮光枠部を形成するためのエッチングマスクパターンを形成する工程と、前記エッチングマスクパターンから露出する前記反射層をエッチングにより除去し、前記基板の主面を露出させて前記遮光枠部を形成する工程と、前記エッチングマスクパターンを除去する工程と、前記反射層、前記遮光枠部において露出する前記基板の主面、および、前記遮光枠部の側面の上に、前記吸収層を形成する工程と、を有することを特徴とする反射型マスクブランクスの製造方法である。
【００２４】
また、本発明の請求項４に係る発明は、基板と、前記基板の主面の上に形成された多層膜からなる反射層と、前記反射層の上に形成された吸収層と、前記吸収層が部分的に除去された吸収体パターンと、を少なくとも部分的に有するＥＵＶ露光用の反射型マスクの製造方法であって、順に、前記基板の主面の上に、前記反射層を形成する工程と、前記反射層の上に、遮光枠部を形成するためのエッチングマスクパターンを形成する工程と、前記エッチングマスクパターンから露出する前記反射層をエッチングにより除去し、前記基板の主面を露出させて前記遮光枠部を形成する工程と、前記エッチングマスクパターンを除去する工程と、前記反射層、前記遮光枠部において露出する前記基板の主面、および、前記遮光枠部の側面の上に、前記吸収層を形成する工程と、前記吸収層を部分的に除去して前記吸収体パターンを形成する工程と、を有することを特徴とする反射型マスクの製造方法である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、遮光枠部で囲まれた転写領域の帯電を防止しつつ、前記遮光枠部におけるＥＵＶ光の反射を十分に低減させることができ、かつ、反射層のフラットネス悪化や位相欠陥の発生も抑制することができる。
また、繰り返しの洗浄に対しても前記遮光枠部における反射層の側面を保護することができ、異物の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る反射型マスクブランクスの一例を示す説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図を示す。
【図２】本発明に係る反射型マスクの一例を示す説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図を示す。
【図３】本発明に係る反射型マスクブランクスの製造方法の一例を示す模式的工程図である。
【図４】本発明に係る反射型マスクの製造方法の一例を示す模式的工程図である。
【図５】従来の反射型マスクを用いたＥＵＶ露光の説明図である。
【図６】従来の反射型マスクを用いたＥＵＶ露光における多重露光の説明図である。
【図７】従来の遮光枠部を有する反射型マスクの一例を示す説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図を示す。
【図８】従来の遮光枠部を有する反射型マスクの製造方法の一例を示す模式的工程図である。
【図９】従来の遮光枠部を有する反射型マスクの他の例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
（反射型マスクブランクス）
まず、本発明に係る反射型マスクブランクスについて説明する。
図１は、本発明に係る反射型マスクブランクスの一例を示す説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図を示す。
図１に示すように、本発明に係る反射型マスクブランクス1は、基板１１と、前記基板の主面の上に形成された多層膜からなる反射層１２と、前記反射層１２の上に形成された吸収層１３と、を少なくとも部分的に有するＥＵＶ露光用の反射型マスクブランクスであって、転写領域２１の外周には、前記反射層１２が前記基板１１の主面に達するまで除去された遮光枠部２２が形成されており、前記転写領域２１の表面、前記遮光枠部２２の側面、前記遮光枠部２２の底面、および、前記遮光枠部２２が形成された領域の外側の領域（非転写領域２３）の表面を、前記吸収層１３が被覆しているものである。
【００２８】
本発明に係る反射型マスクブランクス１においては、前記転写領域２１、および、前記非転写領域２３の表面のみならず、前記遮光枠部２２の側面、および、前記遮光枠部２２の底面も、前記吸収層１３で連続的に被覆しており、前記吸収層１３は、Ｔａ（タンタル）等の導電性を有する材料からなるため、前記遮光枠部２２で囲まれた前記転写領域２１と、前記遮光枠部２２が形成された領域の外側の領域（非転写領域２３）を電気的に接続することができ、上述のような、転写領域２１の帯電を防止することができる。
それゆえ、本発明に係る反射型マスクブランクス１を用いて製造された反射型マスクにおいては、例えばＥＵＶ露光時に、転写領域が帯電して異物を吸着してしまうという従来の反射型マスクにおける問題を解消することができる。
そして、前記遮光枠部２２の底部においては、基板１１の主面の上に反射層１２が存在しないため、本発明に係る反射型マスクブランクス１を用いて形成された反射型マスクにおいては、転写領域２１の帯電を防止しつつ、遮光枠部２２におけるＥＵＶ光の反射を十分に低減させることができる。
【００２９】
また、本発明に係る反射型マスクブランクス１においては、平坦度の高い基板１１の主面の上に、他の層を介さずに直接、反射層１２を形成しているため、基板１１と反射層１２との間に導電層等を形成した場合に懸念される反射層１２のフラットネス悪化や、位相欠陥の発生という問題を解消することができる。
【００３０】
また、本発明に係る反射型マスクブランクス１においては、遮光枠部２２の側面を吸収層１３が被覆しており、前記吸収層１３は、マスクパターンを構成する吸収体パターンと同じ材料からなり、前記マスクパターンと同じ洗浄耐性を有することから、繰り返しの洗浄に対しても、遮光枠部２２における反射層１２の側面を保護することができ、異物の発生を防止することができる。
【００３１】
（反射型マスク）
次に、本発明に係る反射型マスクについて説明する。
図２は、本発明に係る反射型マスクの一例を示す説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図を示す。
図２に示すように、本発明に係る反射型マスク２は、基板１１と、前記基板の主面の上に形成された多層膜からなる反射層１２と、前記反射層１２の上に形成された吸収層１３と、前記吸収層１３が部分的に除去された吸収体パターン１３Ａと、を少なくとも部分的に有するＥＵＶ露光用の反射型マスクであって、転写領域２１の外周には、前記反射層１２が前記基板１１の主面に達するまで除去された遮光枠部２２が形成されており、前記転写領域２１の表面、前記遮光枠部２２の側面、前記遮光枠部２２の底面、および、前記遮光枠部２２が形成された領域の外側の領域（非転写領域２３）の表面を、前記吸収体パターン１３Ａを有する吸収層１３が被覆しているものである。
【００３２】
本発明に係る反射型マスク２においては、前記転写領域２１、および、前記非転写領域２３の表面のみならず、前記遮光枠部２２の側面、および、前記遮光枠部２２の底面も、前記吸収体パターン１３Ａを有する吸収層１３で連続的に被覆しており、前記吸収層１３は、Ｔａ（タンタル）等の導電性を有する材料からなるため、前記遮光枠部２２で囲まれた前記転写領域２１と、前記遮光枠部２２が形成された領域の外側の領域（非転写領域２３）を電気的に接続することができ、上述のような、転写領域２１の帯電を防止することができる。
それゆえ、本発明に係る反射型マスク２においては、例えばＥＵＶ露光時に、転写領域が帯電して異物を吸着してしまうという従来の反射型マスクにおける問題を解消することができる。
そして、前記遮光枠部２２の底部においては、基板１１の主面の上に反射層１２が存在しないため、本発明に係る反射型マスク２においては、転写領域２１の帯電を防止しつつ、遮光枠部２２におけるＥＵＶ光の反射を十分に低減させることができる。
【００３３】
また、本発明に係る反射型マスク２においては、平坦度の高い基板１１の主面の上に、他の層を介さずに直接、反射層１２を形成しているため、基板１１と反射層１２との間に導電層等を形成した場合に懸念される反射層１２のフラットネス悪化や、位相欠陥の発生という問題を解消することができる。
【００３４】
また、本発明に係る反射型マスク２においては、遮光枠部２２の側面を吸収層１３が被覆しており、前記吸収層１３は、マスクパターンを構成する材料と同じ材料からなり、洗浄耐性を有することから、繰り返しの洗浄に対しても、遮光枠部２２における反射層１２の側面を保護することができ、異物の発生を防止することができる。
【００３５】
次に、本発明に係る反射型マスクブランクス、および、反射型マスクを構成する各要素について説明する。
【００３６】
（基板）
基板１１には、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、さらに、高反射率や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基板が求められ、例えば、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が用いられている。
【００３７】
（反射層）
反射層１２は、ＥＵＶ露光に用いられるＥＵＶ光を高い反射率で反射する材料が用いられ、Ｍｏ（モリブデン）層とＳｉ（シリコン）層からなる多層膜が多用されており、例えば、２．８ｎｍ厚のＭｏ層と４．２ｎｍ厚のＳｉ層を各４０層積層した多層膜よりなる反射層が挙げられる。それ以外には、特定の波長域で高い反射率が得られる材料として、Ｒｕ／Ｓｉ、Ｍｏ／Ｂｅ、Ｍｏ化合物／Ｓｉ化合物、Ｓｉ／Ｎｂ周期多層膜、Ｓｉ／Ｍｏ／Ｒｕ周期多層膜、Ｓｉ／Ｍｏ／Ｒｕ／Ｍｏ周期多層膜およびＳｉ／Ｒｕ／Ｍｏ／Ｒｕ周期多層膜なども用いることができる。ただし、材料によって最適な膜厚は異なる。Ｍｏ層とＳｉ層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層を成膜し、その後、Ｍｏターゲットを用いてＭｏ層を成膜し、これを１周期として、３０〜６０周期、好ましくは４０周期積層されて、多層膜の反射層が得られる。上記のように、ＥＵＶ光を高い反射率で反射させるために、１３．５ｎｍのＥＵＶ光を入射角６．０度で入射したときの反射層１２の反射率は、通常、６０％以上を示すように設定されている。
【００３８】
（吸収層）
ＥＵＶ光を吸収する吸収層１３の材料としては、Ｔａ、ＴａＯ、ＴａＢ、ＴａＮ、ＴａＢＮなどのＴａを主成分とする材料や、Ｃｒ、Ｃｒを主成分としＮ、Ｏ、Ｃから選ばれる少なくとも１つの成分を含有する材料などが用いられる。例えば、吸収層１３をＴａＮで形成する場合には、ＤＣマグネトロンスパッタ法により、Ｔａターゲットを用いて、Ａｒと窒素の混合ガス雰囲気下で成膜することで、ＴａＮからなる吸収層１３を設けることができる。吸収層１３の膜厚としては、２０ｎｍ〜１００ｎｍ程度の範囲の膜厚が用いられる。
【００３９】
（キャッピング層）
反射層１２の反射率を高めるには屈折率の大きいＭｏ層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、反射率が低下するため、酸化防止やマスク洗浄時における保護のための保護層として、最上層を厚めのＳｉ層とすることや、最上層にスパッタリング法などによりＲｕ（ルテニウム）層を成膜して、キャッピング層とすることが行われている。例えば、キャッピング層としてＳｉを用いる場合は、反射層１２の最上層に１１ｎｍの厚さで設けられ、キャッピング層としてＲｕを用いる場合は、反射層１２の最上層に２．５ｎｍの厚さで設けられる。
【００４０】
（バッファ層）
ＥＵＶ光を吸収する吸収層１３をドライエッチングなどの方法でパターンエッチングするときに、下層の反射層１２に損傷を与えるのを防止するために、反射層１２と吸収層１３との間にバッファ層が設けられる場合がある。バッファ層の材料としてはＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｃｒ、ＣｒＮなどが用いられる。ＣｒＮを用いる場合は、ＲＦマグネトロンスパッタ法によりＣｒターゲットを用いてＮ2ガス雰囲気下で、上記の反射層の上にＣｒＮ膜を５ｎｍ〜１５ｎｍ程度の膜厚で成膜するのが好ましい。
【００４１】
（ハードマスク層）
吸収層１３の上には、吸収層のエッチングマスクとしてハードマスク層を設けても良い。ハードマスク層の材料としては、吸収層１３のエッチングに耐性をもつものであって、反射型マスクの転写パターンに応じた微細加工に適したものを用いる必要がある。例えば、クロム（Ｃｒ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニュウム（Ｈｆ）およびその窒化物、酸化物などである。
また、ハードマスク層の材料は、バッファ層と同一の材料であることが好ましい。この場合、吸収層１３のエッチングの後に、ハードマスク層の除去とバッファ層の除去とを同一工程で除去できる。
ハードマスク層の厚さは、その材料のエッチング耐性や転写パターンのサイズに応じた加工精度にもよるが、例えば５ｎｍ〜１５ｎｍである。
具体例として、例えば、Ａｒと窒素の混合ガス雰囲気下で、Ｃｒをスパッタ成膜することで、ＣｒＮからなるハードマスク層を設けることができる。
【００４２】
（導電層）
基板１１における反射層１２が設けられた主面とは反対側の面（裏面）の上には、導電層が形成されていてもよい。この導電層は、反射型マスクの裏面を静電吸着するために設けられるものである。この導電層は、導電性を示す金属や金属窒化物などの薄膜であって、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。
【００４３】
（遮光枠部）
遮光枠部２２は、ＥＵＶ光の反射を効果的に制限するために、転写領域２１の外周に、転写領域２１を取り囲むように形成されている。
遮光枠部２２の寸法等は、多重露光による不具合を防止することができるものであれば特に限定されるものではなく、反射型マスクの寸法や、ＥＵＶ光が照射される領域の寸法等により適宜調整することができる。一般的には５ｍｍ以上の幅を有する溝状の遮光枠部を転写領域の外周に形成する。
【００４４】
このような遮光枠部の形成方法は、反射層等を部分的に除去し、基板を露出させることができる方法であれば特に限定されるものではないが、例えば、フッ素プラズマエッチングや塩素プラズマエッチング等により形成することができる。
フッ素プラズマエッチングの際には、例えば、四フッ化炭素（ＣＦ4）、六フッ化炭素（Ｃ2Ｆ6）、六フッ化硫黄（ＳＦ6）、トリフルオロメタン（ＣＨＦ3）等のガスを単独で、またはこれらのガスを複数組み合せて用いることができる。
また、塩素プラズマエッチングの際には、例えば、塩素（Ｃｌ2）、四塩化炭素（ＣＣｌ4）、塩化水素（ＨＣｌ）等のガスを単独で、またはこれらのガスを複数組み合せて用いることができる。
【００４５】
（反射型マスクブランクスの製造方法）
次に、本発明に係る反射型マスクブランクスの製造方法について説明する。
本発明に係る反射型マスクブランクスの製造方法は、基板と、前記基板の主面の上に形成された多層膜からなる反射層と、前記反射層の上に形成された吸収層と、を少なくとも部分的に有するＥＵＶ露光用の反射型マスクブランクスの製造方法であって、順に、前記基板の主面に、前記反射層を形成する工程と、前記反射層の上に、遮光枠部を形成するためのエッチングマスクパターンを形成する工程と、前記エッチングマスクパターンから露出する前記反射層をエッチングにより除去して前記基板の主面を露出させて前記遮光枠部を形成する工程と、前記エッチングマスクパターンを除去する工程と、前記反射層、前記遮光枠部において露出する前記基板の主面、および、前記遮光枠部の側面の上に、前記吸収層を形成する工程と、を有するものである。
【００４６】
図３は、本発明に係る反射型マスクブランクスの製造方法の一例を示す模式的工程図である。
本発明に係る反射型マスクブランクス１を製造するには、まず、図３（ａ）に示すように、表面研磨された基板１１を用意し、その主面の上に多層膜からなる反射層１２を形成する。
なお、図３においては省略しているが、反射層１２の上には、反射層１２を保護するためのキャッピング層や、吸収体パターン形成時の反射層１２へのエッチングダメージを防止するためのバッファ層が設けられていてもよい。
次に、反射層１２の上に、遮光枠部を形成するためのエッチングマスクパターンとしてレジストパターン３１を形成し（図３（ｂ））、レジストパターン３１から露出する反射層１２をエッチングにより除去して基板１１の主面を露出させて遮光枠部２２を形成する（図３（ｃ））。
その後、レジストパターン３１を除去し（図３（ｄ））、反射層１２、前記遮光枠部２２において露出する基板１１の主面、および、前記遮光枠部２２において露出する前記反射層１２の側面の上に、吸収層１３を形成して、本発明に係る反射型マスクブランクス１を得る（図３（ｅ））。
【００４７】
ここで、従来、遮光枠部を有する反射型マスクを形成する際には、上述の図８に示したように、反射層および吸収層を形成した反射型マスクブランクスを用いて、前記吸収層、および前記反射層を除去して前記遮光枠部を形成していた。それゆえ、前記遮光枠部において露出する前記基板の主面、および、前記遮光枠部において露出する前記反射層の側面を、前記吸収層で被覆することはできなかった。
【００４８】
一方、本発明においては、上述のように、基板１１に反射層１２を形成した後であって、吸収層１３を形成する前に、前記遮光枠部２２を形成し、その後、吸収層１３を形成することにより、前記転写領域２１、および、前記遮光枠部２２が形成された領域の外側の領域（非転写領域２３）の表面のみならず、前記遮光枠部２２の側面、および、前記遮光枠部２２の底面も、前記吸収層１３で連続的に被覆することができる。
【００４９】
そして、前記吸収層は、Ｔａ（タンタル）等の導電性を有する材料からなるため、本発明の製造方法により得られた反射型マスクブランクス１においては、転写領域の帯電を防止することができる。
また、前記遮光枠部２２の底面においては、基板１１の主面の上に反射層１２が存在しないため、本発明の製造方法により得られた反射型マスクブランクス１を用いて製造された反射型マスクにおいては、転写領域２１の帯電を防止しつつ、遮光枠部２２におけるＥＵＶ光の反射を十分に低減させることができる。
【００５０】
また、本発明の製造方法により得られた反射型マスクブランクス１においては、平坦度の高い基板１１の主面の上に、他の層を介さずに直接、反射層１２を形成しているため、基板１１と反射層１２との間に導電層等を形成した場合に懸念される反射層１２のフラットネス悪化や、位相欠陥の発生という問題を解消することができる。
【００５１】
また、本発明の製造方法により得られた反射型マスクブランクス１においては、遮光枠部２２の側面を吸収層１３が被覆しており、前記吸収層１３は、マスクパターンを構成する吸収体パターンと同じ材料からなり、前記マスクパターンと同じ洗浄耐性を有することから、繰り返しの洗浄に対しても、遮光枠部２２における反射層１２の側面を保護することができ、異物の発生を防止することができる。
【００５２】
（反射型マスクの製造方法）
次に、本発明に係る反射型マスクの製造方法について説明する。
本発明に係る反射型マスクの製造方法は、基板と、前記基板の主面の上に形成された多層膜からなる反射層と、前記反射層の上に形成された吸収層と、前記吸収層が部分的に除去された吸収体パターンと、を少なくとも部分的に有するＥＵＶ露光用の反射型マスクの製造方法であって、順に、前記基板の主面の上に、前記反射層を形成する工程と、前記反射層の上に、遮光枠部を形成するためのエッチングマスクパターンを形成する工程と、前記エッチングマスクパターンから露出する前記反射層をエッチングにより除去し、前記基板の主面を露出させて前記遮光枠部を形成する工程と、前記エッチングマスクパターンを除去する工程と、前記反射層、前記遮光枠部において露出する前記基板の主面、および、前記遮光枠部の側面の上に、前記吸収層を形成する工程と、前記吸収層を部分的に除去して前記吸収体パターンを形成する工程と、を有するものである。
すなわち、本発明に係る反射型マスクの製造方法は、上述の本発明に係る反射型マスクブランクスの製造方法の工程に続いて、前記吸収層を部分的に除去して吸収体パターンを形成する工程を有するものである。
【００５３】
図４は、本発明に係る反射型マスクの製造方法の一例を示す模式的工程図である。
本発明に係る反射型マスク２を製造するには、まず、上述の図３に示した工程を経た本発明に係る反射型マスクブランクス１を用意し（図４（ａ））、次いで、その吸収層１３の上に、レジスト層を形成し、電子線描画および現像によりレジストパターン３２を形成する（図４（ｂ））。次いで、このレジストパターン３２をマスクに用いて吸収層１３をエッチングして部分的に除去し、吸収体パターン１３Ａを形成し、その後、レジストパターン３２を剥離除去して、本発明に係る反射型マスク２を得る（図４（ｃ）、（ｄ））。
【００５４】
本発明によれば、前記転写領域２１、および、前記遮光枠部２２が形成された領域の外側の領域（非転写領域２３）の表面のみならず、前記遮光枠部２２の側面、および、前記遮光枠部２２の底面も、吸収体パターン１３Ａを有する吸収層１３で連続的に被覆している反射型マスクを製造することができる。
【００５５】
そして、前記吸収層１３は、Ｔａ（タンタル）等の導電性を有する材料からなるため、本発明の製造方法により得られた反射型マスク２においては、転写領域２１の帯電を防止することができる。
また、前記遮光枠部２２の底部においては、基板１１の主面の上に反射層１２が存在しないため、本発明の製造方法により得られた反射型マスク２においては、転写領域２１の帯電を防止しつつ、遮光枠部２２におけるＥＵＶ光の反射を十分に低減させることができる。
【００５６】
また、本発明の製造方法により得られた反射型マスク２においては、平坦度の高い基板１１の主面の上に、他の層を介さずに直接、反射層１２を形成しているため、基板１１と反射層１２との間に導電層などを形成した場合に懸念される反射層１２のフラットネス悪化や、位相欠陥の発生という問題を解消することができる。
【００５７】
また、本発明の製造方法により得られた反射型マスク２においては、遮光枠部２２の側面を吸収層１３が被覆しており、前記吸収層１３は、マスクパターンを構成する材料と同じ材料からなり、洗浄耐性を有することから、繰り返しの洗浄に対しても、遮光枠部２２における反射層１２の側面を保護することができ、異物の発生を防止することができる。
【００５８】
以上、本発明に係る反射型マスクブランクス、反射型マスク、および、それらの製造方法について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と、実質的に同一の構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなる場合であっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【００５９】
以下、実施例を用いて、本発明をさらに具体的に説明する。
【００６０】
（実施例１）
基板として、光学研磨された大きさ６インチ角（厚さ０．２５インチ）の合成石英基板を用い、その主面の上に、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ＭｏとＳｉの多層膜よりなる反射層を形成した後、最表面のＭｏ膜の上に、Ｒｕ膜を２．５ｎｍ成膜してキャッピング層を形成した。
【００６１】
次に、上記のＲｕ膜の上にフォトレジスト層を形成し、フォト製版により、遮光枠部に相当する領域が開口したレジストパターンを形成し、前記レジストパターンから露出する前記Ｒｕ膜および前記反射層を、ＣＦ4ガスを用いたプラズマエッチングにより除去し、前記基板の主面を露出させて、幅５ｍｍの溝状の遮光枠部を形成した。
【００６２】
次に、前記レジストパターンを剥離除去し、前記反射層、前記遮光枠部において露出する前記基板の主面、および、前記遮光枠部において露出する前記反射層の側面の上に、ＤＣマグネトロンスパッタ法により、Ｔａターゲットを用いて、Ａｒと窒素の混合ガス雰囲気下で、吸収層としてＴａＮ膜を４０ｎｍの厚さで形成し、本発明に係る反射型マスクブランクスを得た。
【００６３】
上記の反射型マスクブランクスのフラットネス、および、位相欠陥を検査したところ、本発明に係る反射型マスクブランクスにおいては、平坦度の高い基板の主面の上に、他の層を介さずに直接、反射層を形成しているため、前記遮光枠部を有しない通常の構成の反射型マスクブランクスと同程度のフラットネスであり、位相欠陥の数、サイズとも同程度であった。
【００６４】
次に、上記の反射型マスクブランクスを用い、ＴａＮ膜からなる吸収層の上に電子線レジスト層を形成し、電子線描画により、マスクパターンに相当するレジストパターンを形成した。
次いで、前記レジストパターンから露出するＴａＮ膜からなる吸収層を、塩素ガスを用いたプラズマエッチングにより除去し、Ｒｕからなるキャッピング層を露出させて、マスクパターンとなる吸収体パターンを形成した。その後、前記レジストパターンを剥離除去して、本発明に係る反射型マスクを得た。
【００６５】
上記の反射型マスクに対し、重量濃度９０％、液温８０度の温硫酸と過酸化水を用いたＳＰＭ洗浄と、アンモニア水と過酸化水を用いたＳＣ１洗浄を、それぞれ２０回行った。
本発明に係る反射型マスクにおいては、前記遮光枠部における前記反射層の側面を、前記吸収層が被覆しているため、前記反射層を構成する多層膜が温硫酸によって侵食されることはなく、異物の発生も認められなかった。
【００６６】
次に、上記の反射型マスクを用いてウェハ上のレジストにＥＵＶ露光を行った。
本発明に係る反射型マスクにおいては、前記遮光枠部の底部における基板の主面の上に反射層が存在しないため、前記遮光枠部におけるＥＵＶ光の反射を十分に低減させることができ、前記ウェハ上の露光フィールドの境界部が４重に重なり合う部分においても、レジスト像に変化は見られず、鮮明な転写パターンを得ることができた。
また、露光後の反射型マスクを検査したところ、本発明に係る反射型マスクにおいては、転写領域、および、非転写領域の表面のみならず、遮光枠部の側面、および、遮光枠部の底面も、導電性を有する吸収層が連続的に被覆しているため転写領域の帯電を防止することができ、前記転写領域に異物の吸着は認められなかった。
【符号の説明】
【００６７】
１・・・反射型マスクブランクス
２・・・反射型マスク
１１・・・基板
１２・・・反射層
１３・・・吸収層
１３Ａ・・・吸収体パターン
２１・・・転写領域
２２・・・遮光枠部
２３・・・非転写領域
３１、３２・・・レジストパターン
１００・・・反射型マスクブランクス
１１０、１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄ・・・反射型マスク
１１１・・・基板
１１２・・・反射層
１１３・・・吸収層
１１３Ａ・・・吸収体パターン
１１４・・・導電層
１１５・・・保護用酸化被膜
１２１・・・転写領域
１２２・・・遮光枠部
１２３・・・非転写領域
２０１Ａ、２０１Ｂ、２０２Ａ、２０２Ｂ・・・ＥＵＶ光
２１０・・・ブレード
３００・・・ウェハ
３０１・・・縮小転写パターン
３０２・・・露光フィールド
３０３・・・境界部
４０１、４０２・・・レジストパターン
【図１】
2013120868.tif 000003
【図２】
2013120868.tif 000004
【図３】
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【図４】
2013120868.tif 000006
【図５】
2013120868.tif 000007
【図６】
2013120868.tif 000008
【図７】
2013120868.tif 000009
【図８】
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【図９】
2013120868.tif 000011