(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
該基板上に設けられた多層反射膜と、
該多層反射膜上に設けられ、タンタル及びケイ素を含有する第１の光吸収層、及び該第１の光吸収層上に積層された、窒素及び酸素のうち少なくとも１つ、タンタル、及びケイ素を含有する第２の光吸収層を含む光吸収性積層と
を具備し、
前記第２の光吸収層は、タンタル、ケイ素、及び窒素を含有し、２ないし７ａｔ％のタンタル、４０ないし６０ａｔ％のケイ素、及び６ないし１５ａｔ％の窒素を含有し、１９０ないし２６０ｎｍの波長における消衰係数が１より小さく、５０ＭΩ／□より小さいシート抵抗を有することを特徴とする反射型フォトマスクブランク。
【請求項２】
前記第２の光吸収層は、その表面が０．６ｎｍＲｍｓ以下の表面粗さを有することを特徴とする請求項１に記載の反射型フォトマスクブランク。
【請求項３】
前記第１の光吸収層は、６ないし１５ａｔ％のケイ素を含有することを特徴とする請求項１または２に記載の反射型フォトマスクブランク。
【請求項４】
前記第１の光吸収層及び前記第２の光吸収層は、非晶質であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の反射型フォトマスクブランク。
【請求項５】
前記光吸収性積層は、遠紫外線領域における反射率が１３％以下であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の反射型フォトマスクブランク。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の反射型フォトマスクブランクの光吸収性積層がパターン加工されたことを特徴とする反射型フォトマスク。
【請求項７】
請求項６に記載の反射型フォトマスクに、極端紫外光を照射し、その反射光により、半導体基板上に設けられた極端紫外光用レジスト層を露光して、パターンを転写する工程を含む半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、極端紫外光すなわちＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ  Ｕｌｔｒａ  Ｖｉｏｌｅｔ）光、特に軟Ｘ線領域の波長を有する光によるフォトリソグラフィー法を用いた半導体装置の製造方法、そのための反射型フォトマスク、及びこれに用いられる反射型フォトマスクブランクに関する。
【背景技術】
【０００２】  近年の半導体素子における高集積化に伴い、フォトリソグラフィー法によるＳｉ基板上への必要なパターン転写の微細化が加速している。【０００３】  従来のランプ光源（波長３６５ｎｍ）やエキシマレーザー光源（波長２４８ｎｍ，１９３ｎｍ）を用いたフォトリソグラフィー法における光源の短波長化は露光限界に近づいてきた。このことから、特に１００ｎｍ以下の微細加工を可能にする新たなフォトリソグラフィー法の確立が急務となってきた。【０００４】  このため、より短波長域のエキシマレーザー光であるＦ２レーザー光（波長１５７ｎｍ）によるフォトリソグラフィー法の開発が進められている。しかしながら、通常、露光波長の半波長のサイズが実質的な現像限界であることから、この場合にも７０ｎｍ程度が限界であった。【０００５】  そこで、例えば特開２００１−２３７１７４号公報に記載されているように、近年、Ｆ２レーザー光よりも１桁以上短い１０ないし１５ｎｍの波長を有するＥＵＶ光（波長１３ｎｍ）を光源とするＥＵＶリソグラフィー法の開発が行われている。【０００６】  ＥＵＶ光の波長領域における物質の屈折率が１よりわずかに小さい程度である。このＥＵＶリソグラフィー法では、従来の露光源で用いられるような屈折光学系が使用できないので、反射光学系による露光が用いられる。また、ＥＵＶ光の波長域ではほとんどの物質が高い光吸収性を持つ。このため、パターン転写用フォトマスクとして、既存の透過型フォトマスクではなく、反射型フォトマスクが用いられる。このように、ＥＵＶリソグラフィー法では、露光に使用する光学系及びフォトマスクなどが、従来の露光技術とは顕著に異なる。【０００７】  このＥＵＶリソグラフィー用の反射型フォトマスクは、平坦なＳｉ基板もしくは合成石英基板上に、ＥＵＶ波長域における反射率の大きなミラー（反射鏡）を設け、更にその上にＥＵＶ光に対して特に吸収性の高い重金属からなる光吸収層を、所望の露光パターンに応じてパターン加工して形成したものである。【０００８】  ＥＵＶ光に対するミラー（反射鏡）は、屈折率の大きく異なる材料の組み合わせによる多層反射膜から構成される。反射型フォトマスクでは、多層反射膜表面が光吸収層パターンにより覆われた吸収領域と、光吸収層がなく、多層反射膜表面が露出した反射領域とのＥＵＶ露光反射率のコントラストにより、露光パターンのパターン転写を行う。【０００９】  通常、光吸収層に形成されたパターンの検査は、波長１９０ｎｍないし２６０ｎｍ程度のＤＵＶ（遠紫外）光をマスク表面に入射させ、その反射光を検出し、その反射率のコントラストを調べることにより行われる。具体的には、光吸収層のパターン加工前に、多層反射膜の保護層として光吸収層直下に任意に設けられるバッファー層表面が反射領域となり、パターン加工された光吸収層表面からなる吸収領域との反射率のコントラストにより、光吸収層が設計通りにパターン成形加工されているかどうかの第１段階目の検査がまず行われる。そこでは、本来エッチングされるべき光吸収層がエッチングされずにバッファー層上に残っている箇所（黒欠陥）や、本来エッチングされずにバッファー層上に残るべき光吸収層の一部がエッチングされた箇所（白��陥）の検出を行う。【００１０】  この第１段階目の検査において検出された欠陥を修正した後、更にバッファー層の除去を行い、バッファー層直下の多層反射膜表面を露出させた後、光吸収層に形成されたパターンに対する第２段階目の最終検査が行われる。この最終検査は、光吸収層表面からなる吸収領域と、多層反射膜表面からなる反射領域との反射率のコントラストを観測することにより行われる。尚、バッファー層の除去は行わなくても良い場合もあるが、多層反射膜表面にバッファー層の被覆膜があると多層反射膜の反射率を低下させる傾向があるため、バッファー層は除去される場合が多い。【００１１】  先に述べた第１段階目、及び第２段階目のＤＵＶ検査光による光吸収層パターンの検査においては、それぞれ光吸収層が除去されたバッファー層表面と、光吸収層が除去されずに残った光吸収層表面、及びバッファー層が除去された多層反射膜表面と光吸収層表面とのＤＵＶ光反射率コントラストを観測することにより行われる。従って、検査精度をより向上させるためには、第１段階目の検査においては、バッファー層表面と光吸収層表面、第２段落目の検査においては多層反射膜表面と光吸収層表面において、それぞれＤＵＶ検査波長における反射率の差が大きいことが望まれる。
【発明の開示】
【００１２】  本発明は、上述のＥＵＶリソグラフィーを改良すべくなされたもので、露光パターンの転写時におけるＥＵＶ光露光反射率のみならず、光吸収性積層のパターン検査におけるＤＵＶ光露光反射率が十分に低く、反射領域に対して、十分な反射率コントラストが得られる光吸収性積層を有し、精度の高い検査及び精度の高いマスクパターン転写が可能な反射型フォトマスクを提供することを目的とする。
【００１３】  また、本発明は、マスクパターン転写時におけるＥＵＶ光露光反射率のみならず、光吸収性積層パターン検査におけるＤＵＶ光露光反射率が十分に低く、反射領域に対して、十分な反射率コントラストが得られる光吸収性積層を有し、精度の高い検査で、精度の高いパターン転写が可能な反射型フォトマスクを加工し得る反射型フォトマスクブランクを提供することを目的とする。
【００１４】  さらに、本発明は、ＥＵＶ光による精度の高いパターン転写が可能な半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【００１５】
本発明は、基板と、
該基板上に設けられた多層反射膜と、
該多層反射膜上に設けられ、タンタル及びケイ素を含有する第１の光吸収層、及び該第１の光吸収層上に積層された、窒素及び酸素のうち少なくとも１つ、タンタル、及びケイ素を含有する第２の光吸収層を含む光吸収性積層と
を具備し、
前記第２の光吸収層は、タンタル、ケイ素、及び窒素を含有し、２ないし７ａｔ％のタンタル、４０ないし６０ａｔ％のケイ素、及び６ないし１５ａｔ％の窒素を含有し、１９０ないし２６０ｎｍの波長における消衰係数が１より小さく、５０ＭΩ／□より小さいシート抵抗を有することを特徴とする反射型フォトマスクブランクを提供する。
【００１６】
また、本発明は、基板と、該基板上に設けられた多層反射膜と、該多層反射膜上に設けられ、タンタル及びケイ素を含有する第１の光吸収層、及び該第１の光吸収層上に積層された、タンタル、ケイ素、及び窒素または酸素を含有する第２の光吸収層を含む光吸収性積層とを有し、前記第２の光吸収層は、タンタル、ケイ素、及び窒素を含有し、２ないし７ａｔ％のタンタル、４０ないし６０ａｔ％のケイ素、及び６ないし１５ａｔ％の窒素を含有し、１９０ないし２６０ｎｍの波長における消衰係数が１より小さく、５０ＭΩ／□より小さいシート抵抗を有し、その光吸収性積層がパターン加工された反射型フォトマスクを提供する。
【００１７】
さらに、本発明は、基板と、該基板上に設けられた多層反射膜と、該多層反射膜上に設けられ、タンタル及びケイ素を含有する第１の光吸収層、及び該第１の光吸収層上に積層された、タンタル、ケイ素、及び窒素または酸素を含有する第２の光吸収層を含む光吸収性積層とを有し、前記第２の光吸収層は、タンタル、ケイ素、及び窒素を含有し、２ないし７ａｔ％のタンタル、４０ないし６０ａｔ％のケイ素、及び６ないし１５ａｔ％の窒素を含有し、１９０ないし２６０ｎｍの波長における消衰係数が１より小さく、５０ＭΩ／□より小さいシート抵抗を有し、その光吸収性積層がパターン加工された反射型フォトマスクに、極端紫外光を照射し、その反射光により、半導体基板上に設けられた極端紫外光用レジスト層を露光して、パターンを転写する工程を含む半導体装置の製造方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の反射型フォトマスクブランクの一実施例を示す断面図である。
【図２】図２は、反射型フォトマスクの一実施例を示す断面図である。
【図３】図３は、ＴａとＳｉからなる合金膜に関するＸ線回折データの一例を示すグラフ図である。
【図４】図４は、ＴａＳｉ系材料に関する消衰係数とシート抵抗の関係を表す図である。
【図５】図５は、ＴａＳｉ系材料に関する消衰係数とシート抵抗の関係を表す図である。
【図６】図６は、ＴａＳｉ系材料に関する消衰係数とシート抵抗の関係を表す図である。
【図７】図７は、ＴａＳｉ系材料に関する消衰係数とシート抵抗の関係を表す図である。
【図８】図８は、ＴａＳｉ系材料に関する消衰係数とシート抵抗の関係を表す図である。
【図９】図９は、第１の光吸収層の消衰係数と第２の光吸収層の膜厚との関係を表すグラフ図である。
【図１０】図１０は、本発明の第１の観点に係る反射型フォトマスクの一例の製造工程を表す概略的な断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の第１の観点に係る反射型フォトマスクの一例の製造工程を表す概略的な断面図である。
【図１２】図１２は、本発明の第１の観点に係る反射型フォトマスクの一例の製造工程を表す概略的な断面図である。
【図１３】図１３は、本発明の第１の観点に係る反射型フォトマスクの一例の製造工程を表す概略的な断面図である。
【図１４】図１４は、第１の光吸収層と第２の光吸収層の厚さを変化させた場合の光吸収性積層の分光反射率特性を表すグラフ図である。
【図１５】図１５は、第１の光吸収層と第２の光吸収層の厚さを変化させた場合の光吸収性積層の分光反射率特性を表すグラフ図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】  本発明の反射型フォトマスクブランクは、基板と、基板上に設けられた多層反射膜と、多層反射膜上に設けられた光吸収性積層とを有し、この光吸収性積層は、タンタル及びケイ素を含有する第１の光吸収層、及び第１の光吸収層上に積層された、タンタル、ケイ素、及び窒素を含有する第２の光吸収層を含む積層構造を有する。【００２０】  反射型フォトマスクブランクは反射型フォトマスクを加工する前の製品であって、光吸収性積層は、転写される露光パターンに応じたパターン加工がなされていない。【００２１】  本発明の反射型フォトマスクは、光吸収性積層がパターン加工されていること以外は、上記反射型フォトマスクブランクと同様の構成を有する。【００２２】  本発明によれば、反射型フォトマスクブランク及び反射型フォトマスクに使用される光吸収性積層が、少なくともＥＵＶ光露光に対する反射率が低い第１の光吸収層と、ＥＵＶ光露光に対する反射率及びＤＵＶ光露光に対する反射率が低い第２の光吸収層との積層を含むことにより、ＥＵＶ光によるパターン転写露光時のみならずＤＵＶ光による検査露光時においても、反射領域に対し良好な反射率コントラストが得られる。これにより、反射型フォトマスクの検査精度及びパターン転写精度が良好となる。【００２３】  また、本発明の半導体装置の製造方法は、上記反射型フォトマスクに、極端紫外（ＥＵＶ）光を照射し、その反射光を、半導体基板上に設けられたＥＵＶ光用レジスト層に露光させることによりパターンを転写する工程を含む。【００２４】  また、次いで、現像工程において不必要な部分のレジスト層を除去し、基板上にレジスト層のパターンを形成させた後、このレジスト層のパターンをマスクとして被加工層をエッチング処理し、次いでレジスト層のパターンを除去することにより、フォトマスクパターンに忠実なパターンを基板上に転写することが出来る。このようにして半導体装置が得られる。【００２５】  以下、図面を参照し、本発明を具体的に説明する。【００２６】  図１は、本発明の反射型フォトマスクブランクの一実施例を示す断面図、また、図２は、反射型フォトマスクの一実施例を示す断面図をそれぞれ示す。【００２７】  図１に示すように、本発明の反射型フォトマスクブランク１０は、基板１上に多層反射膜２、バッファー層３、及び光吸収性積層４を順次積層した構造を有する。光吸収性積層４は、バッファー層３上に設けられた第１の光吸収層４１とその上に設けられた第２の光吸収層４２の２層を積層した構造を有する。バッファー層３は任意に設けられ得る。また、多層反射膜２は多層積層されているけれども、簡略して単層で示している。【００２８】  また、図２に示すように、本発明の反射型フォトマスク２０は、第１の光吸収層４１及び第２の光吸収層４２からなる光吸収性積層４の代わりに、パターン加工された第１の光吸収層４１ａ、及びパターン加工された第２の光吸収層４２ａからなる光吸収性積層４ａが設けられていること、及びバッファー層３の代わりにパターン加工されたバッファー層３ａが設けられていること以外は、図１と同様の構造を有する。反射型フォトマスク２０では、このパターン加工により、光吸収性積層４が部分的に除去されて多���反射膜２表面の一部が露出された部分が反射領域Ｂ、除去されず残った光吸収性積層４表面が吸収領域Ａを構成している。このとき、バッファ層３と多層反射膜２との間に、図示しないキャッピング層を設けて、多層反射膜２を保護することが可能である。キャッピング層の材料としては、例えばＲｕ，Ｚｒ，Ｓｉ，Ｎｂ，これらの窒化物及び酸化物等があげられる。【００２９】  光吸収性積層の下層となる第１の光吸収層はＴａとＳｉを含有する。【００３０】  ＴａはＥＵＶ光などの短波長域の光に対する吸収性の高い材料である。しかし、Ｔａ単体膜は、α−Ｔａやβ−Ｔａといった結晶状態の膜となることが多い。このような結晶状態であると、Ｔａ結晶粒子の影響で表面が粗くなり、平滑性の高い光吸収性積層表面が得にくい。また、このＴａ結晶粒子の影響でドライエッチングに対する光吸収性積層の良好なエッチング異方性を得にくく、パターンエッジが粗くなり、パターニング精度が低下する傾向がある。光吸収性積層表面における平滑性を確保すると共に、この光吸収性積層にドライエッチングを用いた異方性加工によるパターン形成を行う場合には、光吸収性積層の結晶状態がアモルファスであることが望ましい。【００３１】  Ｔａに適量のＳｉを加えると、得られた合金は、アモルファス化しやすい傾向がある。【００３２】  図３は、ＴａとＳｉからなる合金膜に関するＸ線回折データの一例を示すグラフ図である。【００３３】  図中、３０１は、Ｔａが１００ａｔ％のときのＸ線回折の測定結果、３０２は、Ｔａが９６．５ａｔ％、Ｓｉが３．５ａｔ％のときのＸ線回折の測定結果、及び３０３は、Ｔａが９４．１ａｔ％、Ｓｉが５．９ａｔ％のときのＸ線回折の測定結果を表すグラフである。また、ピークＣは、β−Ｔａの（００２）面、ピークＤは、Ｓｉ（４００）面、ピークＥは、β−Ｔａの（００４）面の存在をそれぞれ表す。【００３４】  これらのグラフからわかるように、ＴａにＳｉを加えることによりＴａ層に見られた結晶性が失われ、Ｓｉ含有量が５．９ａｔ％程度の合金の状態からアモルファス化が見られる。このようなことから、第１の光吸収層は、好ましくは、少なくとも光吸収膜中のＳｉ含有量が６ａｔ％である。また、微細加工性の点から第１の光吸収層を１０００Åと見積もると、光吸収膜中のＳｉ含有量は１５ａｔ％以下であることが好ましい。また、第１の光吸収層は、Ｓｉ含有量が６ａｔ％ないし１５ａｔ％、Ｔａ含有量が８５ａｔ％ないし９４ａｔ％であることがより好ましい。光吸収膜中のＳｉ含有量が上記範囲であると、第１の光吸収層の結晶状態がアモルファスになりやすい傾向がある。また、この範囲外であると、結晶質になりやすい傾向がある。光吸収膜中のＴａ含有量が上記範囲であると、第１の光吸収層の結晶状態がアモルファスになりやすい傾向がある。また、この範囲外であると、結晶質になりやすい傾向がある。あるいは、ＴａにＧｅなどを加えた場合でも同様の効果により、アモルファスな光吸収膜が得られる。【００３５】  しかしながら、光吸収性積層を上記のＴａとＳｉの合金の単一層で構成すると、ＥＵＶの短波長域の光に対する光吸収性積層表面の反射率は低下する。しかしながら、ＥＵＶ光より１桁以上波長の長い、検査用のＤＵＶ（遠紫外）光に対しては、光吸収性積層表面の反射率が比較的高くなりやすい。ＥＵＶ光露光用反射型フォトマスクの検査には、波長１９０ないし２６０ｎｍ程度のＤＵＶ光波長領域の光をマスクに照射して得られる反射光のコントラストを測定することにより行われる。このため、光吸収性積層には、バッファー層表面や多層反射膜表面よりＥＵＶ光露光反射率が低いことが求められる。光吸収性積層表面での検査用ＤＵＶ光における反射率がバッファー層表面や多層反射膜表面よりも低く、かつその差が大きい膜であるほど、検査用ＤＵＶ光による反射光の高いコントラストが得られ、正確な検査が可能となる。【００３６】  この検査波長コントラストは５０％より大きいことが望ましい。【００３７】  コントラスト値ｒ（％）は
ｒ＝｛｜Ｒｍ−Ｒａ｜／（Ｒｍ＋Ｒａ）｝×１００（％）
にて与えられる。ここで、Ｒｍは多層反射膜表面あるいはバッファー層表面における反射率である。また、Ｒａは光吸収性積層表面での反射率である。光吸収性積層に形成されるパターンの検査はバッファー層表面と多層反射膜表面の各々に対する光吸収性積層表面の反射率コントラストをそれぞれ検出することにより行なわれる。このうち、多層反射膜表面の反射率よりバッファー層表面の反射率の方が小さくなることが多い。このことから、光吸収性積層は、多層反射膜表面との間で反射率の差、つまりコントラストを確保することに比べると、バッファー層表面との間でコントラストを得ることの方がやや難しいと考えられる。【００３８】  バッファー層の材料としては、例えばＳｉＯ２、Ｒｕ、ＩＴＯ、Ｃｒ、ＣｒｘＮ１−ｘ、ＣｒｘＯ１−ｘ、Ｃ、及びＢ４Ｃ等を用いることができる。ＳｉＯ２、Ｒｕの場合、ＤＵＶ光波長域における反射率はその膜厚にもよるが、４０ないし５０％程度であることが多い。従って、前述したコントラストを表す式から、５０％強となるコントラストを得るために光吸収性積層に必要なＤＵＶ光に対する反射率の範囲を求めると、光吸収性積層のＤＵＶ光に対する反射率は１３％より小さいことが好ましい。【００３９】  本発明の第１の観点によれば、光吸収性積層のＤＵＶ光露光反射率を下げるため、第１の光吸収層上に、第１の光吸収層とその組成が異なり、ＴａとＳｉとＮとを含む第２の光吸収層を積層する。第２の光吸収層を金属の窒化物とすることにより、金属膜単体の場合よりもそのＤＵＶ光露光反射率は低下し得る。また同時に、金属の窒化によって、金属単体の場合よりも膜の微結晶化ないしはアモルファス化が進み得るので、重ねて表面の平滑性を改善する効果が得られる。この第２の光吸収層は、光吸収性積層の最上面となることが好ましい。また、第２の光吸収層として、金属酸化物を用いた場合でもＤＵＶ光露光反射率を下げる点では同様の効果があるが、この場合は導電性の低下に伴うチャージアップを生じる傾向がある。【００４０】  本発明の第１の観点によれば、第２の光吸収層は、４０ないし６０ａｔ％のＳｉを含有することが好ましい。さらに、第２の光吸収層は、４０ないし６０ａｔ％のＳｉ、２ないし７ａｔ％のＴａを含有することが好ましい。さらにまた、第２の光吸収層は、４０ないし６０ａｔ％のＳｉ、２ないし７ａｔ％のＴａ、及び６ないし１５ａｔ％のＮを含有することが好ましい。【００４１】  また、本発明の第１の観点によれば、第２の光吸収層中のＳｉの含有量が４０ａｔ％より少ないと、第２の光吸収層におけるＤＵＶ光透過率が小さくなりやすい。このことに起因して、光吸収性積層のうち第１の光吸収層表面での反射光（１）と、第２の光吸収層表面での反射光（２）との間で干渉の影響が低下しやすくなる傾向がある。この干渉の影響は、上記反射光（１）と反射光（２）の２つの経路の光が打ち消し合う効果によるものである。この効果が高いほど、光吸収性積層４の表面における最終的な反射率を下げることができる。Ｓｉの量が６０ａｔ％より多いと、第１の光吸収層でのＤＵＶ光透過率が高くなる傾向があり、反射光（２）が大きくなりやすいため、低反射の効果が損なわれやすい。また、Ｓｉ量の増加に���り導電性が低下して帯電量の上昇を招き、この帯電による影響例えば電子線を用いたパターン描画におけるパターン不良の発生などが無視できなくなる傾向がある。【００４２】  また、本発明の第１の観点によれば、第２の光吸収層中のＴａの含有量が２ａｔ％より少ないと、ＥＵＶ光に対する吸収性が低下することから、所定の光吸収性を得るためには膜厚を厚くすることが要求される傾向がある。第２の光吸収層中のＴａの含有量が７ａｔ％より多いと、光吸収性が増加するためにＤＵＶ光透過率が低くなり、干渉の影響で第２の光吸収層における低反射の効果が損なわれる傾向がある。【００４３】  さらに、本発明の第１の観点によれば、第２の光吸収層中のＮの含有量が６ａｔ％より少ないと、光透過率低下に伴い、干渉の影響により第２の光吸収層における低反射の効果が損なわれる傾向がある。第２の光吸収層中のＮの含有量が１５ａｔ％より多いと、ＥＵＶ光の吸収率が低下することにより所定の光吸収性を得るためには膜厚を厚くすることが要求される傾向があり、かつ表面粗さが逆に大きくなるといった傾向がある。【００４４】  本発明の第１の観点によれば、第２の光吸収層は、ＴａとＳｉとＮの含有量が各々上記範囲内であると、表面の反射率、及び平滑性が重ねて改善され得る。このように、本発明では、光吸収性積層を積層構造として、露光波長の光吸収性積層における反射率と、検査波長における光吸収性積層表面での反射率を低く抑えることができる。【００４５】  尚、ＤＵＶ光に対する光吸収性を有する材料としてはＴａを含まないＳｉ窒化物の使用も考えられる。しかしながら、この場合には、ＥＵＶ光に対する吸収性が低下するため、第１の光吸収層の厚さを厚く設定しなくてはならないという不利点がある。これに対し、本発明では、光吸収性積層の下層となる第１の光吸収層のみならず、上層となる第２の光吸収層にもＴａというＥＵＶ光に対する吸収率の高い材料を含んだ構造としているため、光吸収性積層全体の膜厚低減も可能である。【００４６】  また、本発明に使用される光吸収性積層は、その表面粗さが、１ｎｍＲｍｓ以下であることが好ましい。より好ましくは０．６ｎｍＲｍｓ以下である。表面粗さが１ｎｍＲｍｓ以下であると光吸収性積層のドライエッチ加工によるパターニングにおいて、加工後のパターン端部の直線性が得られやすいという利点がある。しかしながら、表面粗さが１ｎｍＲｍｓを超えると、光吸収性積層表面端部が粗くなり、パターン精度が低下する傾向がある。【００４７】  本発明では、光吸収性積層は、多層反射膜上に、第１の光吸収層及び第２の光吸収層の順に積層されるけれども、もし、第１の光吸収層と第２の光吸収層が逆に積層されると、第１の光吸収層表面での反射率で決まってしまい、干渉の影響が低下して、低反射の効果が得にくくなる傾向がある。【００４８】  多層反射膜は、例えばＭｏ層とＳｉ層、あるいはＭｏ層とＢｅ層といった組み合わせの層を約３０ないし４０周期程度繰り返し積層することにより形成され得る。各層は、１層あたり例えば２．８ｎｍないし４．２ｎｍの厚さで形成することができる
本発明の半導体装置の製造方法によれば、ＥＵＶリソグラフィーにおいて、精度の高いパターン転写が可能となることから、微細化されたパターンを有する半導体装置を製造することができる。すなわちＥＵＶ光源から放出されるＥＵＶ光を集光鏡で集光反射して本発明の反射型フォトマスクに照射し、反射型フォトマスクでパターン成形されたＥＵＶ光を反射投影光学系を介してＥＵＶ光用レジストの塗布されたウエハ表面に縮小投影露光する。その後、現像して所望のレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクとしてウエハ表面をエッチングして微細パターンを有する半導体装置を製造する。【００４９】  また、本発明の第２の観点によれば、光吸収性積層のＤＵＶ光露光反射率を下げるため、第１の光吸収層上に、第１の光吸収層とその組成が異なり、ＴａとＳｉとＯとを含む第２の光吸収層を積層する。さらには、第２の光吸収層は、ＴａとＳｉとＯとＮを含むことが可能である。第２の光吸収層を金属の酸化物とすることにより、金属膜単体の場合よりもそのＤＵＶ光露光反射率が低下し得る。第２の光吸収層を金属の酸化物層あるいは酸窒化物層にすることによって、金属単体層に比べて微結晶化あるいはアモルファス化が進み得る。このため、光吸収層表面の平滑性を改善する効果が得られる。この第２の光吸収層は、光吸収性積層の最上面となることが好ましい。【００５０】  但し、このように光吸収性積層最上面を、酸化物あるいは酸窒化物のような反応性膜とする場合には、その反応性や、第２の光吸収層におけるＳｉ比率の程度によって導電性の低下に伴うチャージアップを生じる傾向がある。【００５１】  このため、本発明の第２の観点においては、使用される第２の光吸収層は、ＴａとＳｉとＯとを含むことに加えて、その消衰係数が１より小さく、そのシート抵抗が５０ＭΩ／□以下である。【００５２】  なお、本発明の第１の観点に係る第２の光吸収層についても、その消衰係数が１より小さく、そのシート抵抗が５０ＭΩ／□以下であることが好ましい。【００５３】  第２の光吸収層が５０ＭΩ／□以下のシート抵抗値を有することにより、光吸収性積層最上面のチャージアップを防止できるので、光吸収性積層を電子ビーム描画する際、帯電によるパターン不良が発生しなくなる。【００５４】  Ｔａを使用することにより、ＥＵＶ光に対する光吸収性が得られ、かつその膜厚を低減し得る。また、その消衰係数が１より小さいことにより、第２の光吸収層における反射光の干渉の効果を得るための透明性が確保出来るという利点がある。この消衰係数が１より高いと、第２の光吸収層における透明性が十分でないため、第２の光吸収層の反射光と第１の光吸収層の反射光との間の干渉の作用が低下し、十分な低反射の効果が得られないという不利点がある。【００５５】  このように、本発明の第２の観点によれば、第２の吸収体層表面における平滑性を確保すると共に、この第１及び第２の吸収体層にドライエッチを用いた異方性加工によるパターン形成を行う上で、これを形成する材料の結晶状態がアモルファスであるため、パターンエッジがシャープとなり、かつ第２の吸収体層におけるチャージアップを防止することができるので、光吸収性積層のパターン精度が���好となる。【００５６】  本発明の第２の観点によれば、第２の光吸収層のＴａ比率が比較的小さい場合例えばＴａ含有量が第２の光吸収層のおよそ４０ａｔ％以下である場合、第２の光吸収層として、ＴａとＳｉとＯから実質的になる酸化膜、あるいはＴａとＳｉとＯとＮから実質的になる酸窒化膜を用いることにより、所望の範囲の消衰係数とシート抵抗を得ることが可能である。【００５７】  図４及び図５に、Ｔａ含有量が比較的小さいＴａＳｉ系材料に関する消衰係数とシート抵抗の関係を表す図を示す。【００５８】  図４は、酸化膜（ＴａＳｉＯ膜）、図５は酸窒化膜（ＴａＳｉＯＮ膜）の特性を各々示す。【００５９】  使用したサンプルは、厚さ０．５２５ｍｍの合成石英基板上に、第１の光吸収層として、厚さ７５ｎｍのＴａＳｉを形成した後、第２の光吸収層として、厚さ２７ｎｍの酸化膜（ＴａＳｉＯ膜）、または酸窒化膜（ＴａＳｉＯＮ膜）を以下のように形成したものである。【００６０】  また、上記サンプルの酸化膜、酸窒化膜は、スパッタ法により形成した。【００６１】  各光吸収層のスパッタについては、まず、第１の光吸収層を形成する場合には、ＴａＳｉ合金ターゲットとＴａターゲットの２元にて、また、第２の光吸収層を形成する場合には、ＴａとＳｉの２元にて、各ターゲットに印加するＤＣパワーを調整することにより行った。スパッタガス雰囲気は、第１の光吸収層についてはＡｒ、第２の光吸収層については、ＴａＳｉＯの場合Ａｒ及びＯ２、ＴａＳｉＯＮの場合にはＡｒ、Ｏ２、及びＮ２とした。【００６２】  図４及び図５に見られるように、１より小さい消衰係数と５０ＭΩ／□より小さいシート抵抗を有する膜がＴａＳｉＯとＴａＳｉＯＮのいずれの組成においても得られる。【００６３】  図４及び図５に示す膜のうち、消衰係数とシート抵抗に関して所望の消衰係数とシート抵抗の範囲を満足する膜の組成分析を行なった結果、ＴａＳｉＯでは、Ｔａが３０〜４０ａｔ％、且つＴａとＯの組成比（Ｔａ：Ｏ）が１：１〜１：２の範囲であることが好ましいことがわかった。ＴａＳｉＯＮでは、Ｔａが２０〜４０ａｔ％、且つＴａとＯの組成比（Ｔａ：Ｏ）が３：２〜９：１、及びＴａとＮの組成比（Ｔａ：Ｎ）が１：２〜３：２であることが好ましいことがわかった。尚、好ましくは、Ｔａは３０〜４０ａｔ％である。これは、Ｔａ比率を高くする方が高吸収特性を示すため、薄膜化が可能になり、微細加工性に有利となるからである。【００６４】  また、第２の観点によれば、第２の光吸収層のＴａ比率が比較的小さい場合例えばＴａ比率が第２の光吸収層のおよそ４０ａｔ％以下である場合、第２の光吸収層として、ＴａとＳｉとＯから実質的になる酸化膜を用いることにより、所望の範囲の消衰係数とシート抵抗を得ることが可能である。【００６５】  図６及び図７に、Ｔａ含有量が比較的大きいＴａＳｉ系材料に関する消衰係数とシート抵抗の関係を表す図を示す。【００６６】  図６は酸化膜（ＴａＳｉＯ膜）、図７は酸窒化膜（ＴａＳｉＯＮ膜）の特性を各々示す。【００６７】  各サンプルの光吸収層のスパッタは、ＴａＳｉ４とＴａの２元にて、Ｔａ含有量が高くなるように、各ターゲットに印加するＤＣパワーを調整した。この場合、例えばＴ��Ｓｉ４ターゲットを５０Ｗ、Ｔａターゲットを２５０Ｗとした。第１の光吸収層を形成する場合には、ガス雰囲気をＡｒとし、ＴａＳｉＯ膜を形成する場合には、スパッタにおけるガス雰囲気をＡｒ／Ｏ２とし、ＴａＳｉＯＮ膜を形成する場合には、ガス雰囲気をＡｒ／Ｏ２／Ｎ２とした。【００６８】  図６及び図７に見られるように、そのＴａ含有量が高い場合、図６に示すように、ＴａＳｉＯの場合には、消衰係数とシート抵抗に関する所望の範囲を満たす膜が形成可能である。しかし、図７に示すように、ＴａＳｉＯＮでは消衰係数とシート抵抗の所望の範囲を満たす膜を得ることは難しい。これは窒化が主体の膜では、膜中のＴａ比率の増大に伴い、消衰係数の大きいＴａＮの影響により、酸素による透明性の確保が難しいことによる。【００６９】  この為、図７にみられるように、膜が窒化ベースの場合、雰囲気の酸素ガス流量を高めた場合でも、消衰係数の低下は小さく、シート抵抗の増大が問題となり、所望の消衰係数とシート抵抗の範囲を満たす膜を得ることは困難であることが分かった。【００７０】  図６及び図７に示す膜のうち、消衰係数とシート抵抗に関して所望の消衰係数とシート抵抗の範囲を満足する膜の組成分析を行なった結果、Ｔａが４０〜９０ａｔ％、且つＴａとＯの組成比（Ｔａ：Ｏ）が３：５〜５：１の範囲であることが好ましいことがわかった。なお、上記サンプルでは、第１の光吸収層と、第２の光吸収層とを、ガス雰囲気を変更するだけで同じターゲットを用いて形成することが出来るので、成膜工程を簡略化できるという利点がある。【００７１】  また、ＴａＳｉＮについても消衰係数とシート抵抗との関係を調べたところ、図８のような結果が得られた。【００７２】  使用したサンプルは、Ｔａ及びＳｉの２元にて、２ないし７ａｔ％のタンタル、４０ないし６０ａｔ％のケイ素、及び６ないし１５ａｔ％の窒素を含有するように、スパッタ雰囲気としてＡｒおよびＮ２ガスを使用して行った。【００７３】  図示するように、ＴａＳｉＮは、全体的にそのシート抵抗が低く、いずれも５０ＭΩ／□以下であり、帯電しにくいけれども、第２の光吸収層を得る消衰係数が１より大きくなりやすい。しかしながら、シート抵抗及び消衰係数のいずれも所望の値以下にすることも可能であることが分かった。【００７４】  図４ないし図８より、ＴａＳｉＯは第２の光吸収層の消衰係数を低下させ、透明性を確保するためには有利であるが、シート抵抗が高くなる傾向があることが分かった。一方、ＴａＳｉＮは、第２の光吸収層の消衰係数を低下させることにはやや不利であるけれども、シート抵抗が十分に低いという利点があり、ＴａＳｉＯＮは、消衰係数についても、シート抵抗についても、その中間ぐらいの特性を示すことがわかった。【００７５】  なお、ＴａＳｉ膜は、上記ＴａＳｉＮ膜、ＴａＳｉＯ膜、及びＴａＳｉＯＮ膜よりその消衰係数は大きくなる。【００７６】  第２の観点に係る発明において、第２の光吸収層をＴａ含有量の小さい膜とするか、大きい膜とするか、あるいは、酸化膜で形成するか、酸窒化膜で形成するかということは、光吸収性積層のドライエッチ加工特性から適宜選択を行なうことができる。【００７７】  例えば、最上層を第２の光吸���層とし、この第２の光吸収層をＴａ含有量の小さい酸化膜（ＴａＳｉＯ膜）とする場合には、第２の光吸収層をフッ素系ガスによりパターニングした後、塩素系ガスを用い、第１の光吸収層（ＴａＳｉ膜）のエッチングを行うことできる。【００７８】  この場合、フッ素ガスによるレジストのエッチレートは一般に大きいので、Ｔａ含有量の小さい第２の光吸収層であるＴａＳｉＯエッチングにおけるレジストのエッチング量が増大するが、第１の光吸収層（ＴａＳｉ膜）のエッチングにおいては、雰囲気ガスを塩素系ガスに切り換えて、第２の光吸収層（ＴａＳｉＯ膜）をマスクとして、第１の光吸収層（ＴａＳｉ膜）のエッチングを行うことも可能である。【００７９】  また、最上層を第２の光吸収層とし、この第２の光吸収層をＴａ含有量の小さい酸窒化膜（ＴａＳｉＯＮ膜）、Ｔａ含有量の大きい酸化膜（ＴａＳｉＯ膜）、あるいはＴａ含有量の大きい酸窒化膜（ＴａＳｉＯＮ膜）とする場合には、第１及び第２の光吸収層の両方を塩素系ガスでドライエッチすることが可能である。一般に、塩素系ガスを用いることによるレジストのエッチング量は、フッ素系ガスを用いた場合に比べ塩素系ガスの方が小さい。このため、レジスト耐性は十分に確保し得る。【００８０】  また、前述したように、光吸収性積層のＤＵＶ光に対する反射率は小さいことが好ましい。そこで、第２の光吸収層がＴａＳｉＯである場合の２５７ｎｍの検査波長における反射率Ｒａが１０％以下になる場合について、第１の光吸収層と第２の光吸収層との関係を求めた。【００８１】  第２の光吸収層は、そのシート抵抗が好ましい範囲例えば５０ＭΩ／□より小さい値であれば、消衰係数は小さいほどよい。そこで、上記関係を求めるにあたり、シート抵抗が５０ＭΩ／□より小さい範囲で、第２の光吸収層が最小となり得る消衰係数を図４と図６より求め、０．４とした。また、第１の光吸収層例えばＴａＳｉ膜は、金属製の膜なので、５００Å以上の膜厚であれば、膜のＤＵＶ光反射率に対する影響は小さいため、上記関係を求めるにあたり、第１の光吸収層の膜厚を７５０Åとし、屈折率は１．８を代表値とした。さらに、図４と図６において好ましい範囲にある第２の光吸収層の屈折率は２．０前後の数値であるため、第２の吸収層の屈折率は２．０を代表値とした。【００８２】  このような条件で、２５７ｎｍの検査波長における反射率Ｒａが２，４，６，８，及び１０％であるときの第１の光吸収層の消衰係数と第２の光吸収層の膜厚との関係を表すグラフ図を図９に示す。【００８３】  図示するように、第１の光吸収層の消衰係数と第２の光吸収層の膜厚との関係は、等高線状のグラフとなる。このように設計上自由度が高い項目、すなわち第１の光吸収層の消衰係数と、第２の光吸収層の膜厚をパラメータとして、上記に示したようなその他の数値を予め設定することで、検査波長における反射率Ｒａが１０％以下になる好適なパラメータの組み合わせを選択することができる。従って、予め設定しやすい第１の光吸収層の各数値を決めることで第２の光吸収層の膜厚を求めることができる。【００８４】  ここでは、検査波長が２５７ｎｍの場合について求めたが、同様なことは他の検査波長についても可能である。また���他の本発明で示した第２の光吸収層のＴａＳｉＮやＴａＳｉＯＮについても可能である。【００８５】  なお、上記ＴａＳｉＯ膜は、例えばＴａａＳｉｂＯ１−ａ−ｂ膜等の表記を、上記ＴａＳｉＯＮ膜は、例えばＴａｃＳｉｄＯｅＮ１−ｃ−ｄ−ｅ膜等の表記を、上記ＴａＳｉＮ膜は、例えばＴａｆＳｉｇＮ１−ｆ−ｇ膜等の表記を、便宜上省略したものである。但し、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，及びｇは１未満の正数であり、１＞ａ＋ｂ，１＞ｃ＋ｄ＋ｅ，１＞ｆ＋ｇとする。【００８６】  以下、実施例を示し、本発明をより具体的に説明する。【００８７】  実施例１
図１０ないし図１３に、本発明の第１の観点に係る反射型フォトマスクの一例の製造工程を表す概略的な断面図を、各々示す。【００８８】  まず、基板１の上に多層反射膜２、バッファー層３、第１の光吸収層４１、及び第２の光吸収層４２を、以下のように順次形成し、図１と同様の構成を有する本発明の反射型フォトマスクブランク１０を作成した。【００８９】  基板１として、表面を研磨して平坦な面とした外形６インチ角、厚さ０．２５インチの合成石英を用意した。【００９０】  基板１の上にＤＣマグネトロンスパッタによりＭｏとＳｉを交互に約４０周期積層して波長１３ないし１４ｎｍ領域のＥＵＶ光に対して反射率が最大となるような多層反射膜２を作製した。なお、この多層反射膜２は多層膜であるけれども、簡略のため、図中では単層で示している。【００９１】  このときのＭｏとＳｉからなる１周期の膜厚は７ｎｍであり、そのうちＭｏの膜厚は２．８ｎｍ、Ｓｉは４．２ｎｍであり、多層反射膜２の最上層がＳｉになるように最後のＳｉを７ｎｍ成膜した。【００９２】  次に、この多層反射膜２の上に、Ｒｕからなるバッファー層３を膜４０ｎｍで成膜した。【００９３】  その後、多層反射膜２及びバッファー層３が形成された基板１をＤＣマグネトロンスパッタ装置に載置した。ＤＣマグネトロンスパッタ装置に、ＴａとＳｉの比が１：４であるＴａＳｉ合金ターゲットとＴａターゲットとを適用し、ＴａＳｉ合金ターゲットとＴａターゲットへそれぞれ５０Ｗと２５０ＷのＤＣパワーを印加したＡｒガス雰囲気での２元スパッタにより、ガス圧０．２５Ｐａにて、バッファー層３上に、膜厚７５ｎｍの第１の光吸収層４１を成膜した。このとき、成膜後における第１の光吸収層４１の表面粗さは０．１４ｎｍＲｍｓであり、良好な表面平滑性を有していた。【００９４】  光吸収膜４１を形成した後、ＴａとＳｉの比が１：４であるＴａＳｉ合金ターゲットとＴａターゲットを用い、ＴａＳｉ合金ターゲットとＴａターゲットへそれぞれ５０Ｗと２５０ＷのＤＣパワーを印加したＡｒとＮ２が１：１の混合ガス雰囲気での２元スパッタにより、ガス圧０．２５Ｐａにて、第１の光吸収層４１上に、Ｔａ、Ｓｉ、及びＮを主成分とする膜厚１５ｎｍの第２の光吸収層４２の成膜を行った。このとき、成膜後における第２の光吸収層４２の表面粗さは０．４２ｎｍＲｍｓであり、良好な表面平滑性を有していた。【００９５】  また、このようにして第１の光吸収層４１の上に第２の光吸収層４２を積層して形成して得られた光吸収性積層４の最上面における分光反射率を測定した。【００９６】  その結果、分光反射率は、波長１９３ｎｍでは４．２５％、２５７ｎｍでは９．８３％であり、検査用のＤＵＶ光波長域における十分な低反射率特性が得られた。【００９７】  次に、第２の光吸収層４２上にポジ型電子線レジスト（ＦＥＰ−１７１：富士フイルムアーチ製）を塗布し、図１０に示すように、レジスト層を形成した。【００９８】  その後、ＥＢ描画、及び現像によるリソグラフィープロセスによりパターン加工を行い、図１１に示すように、レジストのパターン５ａを形成した。【００９９】  さらに、レジストパターン５ａをマスクにして第２の光吸収層４２、及び第１の光吸収層４１の順にドライエッチングを実施することにより、図１２に示すような光吸収性積層４ａのパターンを形成した。このとき、ドライエッチングにはＩＣＰ放電方式のドライエッチング装置を用い、Ｃｌ２ガス４０ｓｃｃｍとＨｅガス６５ｓｃｃｍの混合ガスによるガス圧５ｍＴｏｒｒの雰囲気にて、バイアスパワー４０Ｗ及びソースパワー２００Ｗにて、ドライエッチングを行った。その後、レジストをＯ２アッシングとウエット処理により、剥離した。第２の光吸収層４２及び第１の光吸収層４１を連続してドライエッチングしたときの最終的な光吸収性積層４のレジストに対する選択比は約０．８５であった。【０１００】  ここで、光吸収性積層４が部分的に取り除かれて露出した領域のバッファー層３表面における２５７ｎｍの検査波長反射率は５２．４％であった。一方、吸収領域の光吸収性積層４ａ表面での２５７ｎｍにおける反射率は１０．５％であった。その結果、バッファー層３表面反射光と光吸収性積層４表面反射光の間で６６％の良好なコントラスト値が得られた。【０１０１】  さらに引き続き、光吸収性積層４直下のＲｕバッファー層３のドライエッチングを、Ｃｌ２ガス４０ｓｃｃｍとＨｅガス６５ｓｃｃｍの混合ガス雰囲気の代わりに、Ｃｌ２ガス４０ｓｃｃｍとＯ２ガス２５ｓｃｃｍ混合ガス雰囲気にて行うこと、及び第２の光吸収層４２をマスクとして行うこと以外は、光吸収性積層４のドライエッチングと同様にして行い、図１３に示すように、良好な側壁異方性を有するバッファー層３ａ及び光吸収性積層４ａのパターンを得た。【０１０２】  このようにして、図２と同様の構成を有する本発明の反射型フォトマスク２０を得た。【０１０３】  ここで、バッファー層３及び光吸収性積層４が部分的に取り除かれて露出した反射領域Ｂの多層反射膜表面における２５７ｎｍの検査波長反射率は６０％であった。一方、吸収領域Ａの光吸収性積層４ａ表面での２５７ｎｍにおける反射率は反射型フォトマスクブランク１０の状態より若干低下して９．２％であった。これは、レジストの塗布、剥離、及び主には第１の光吸収層のエッチングを第２の光吸収層をマスクとして行った結果、光吸収性積層４ａ表面が多少荒れたためと考えられる。【０１０４】  結果として、多層反射膜２表面反射光と光吸収性積層４表面反射光の間で７３％の良好なコントラスト値が得られた。【０１０５】  実施例２
スパッタリングの成膜時間を実施例１よりも長く変更し、２０ｎｍの膜厚を有する第２の光吸収層を形成すること以外は実施例１と同様にして、第１の観点に係る反射型フォトマスクブランクの他の例を作成した。【０１０６】  得られた反射型フォトマスクブランクの光吸収性積層４の最上面における分光反射率を実施例１と同様にして測定した。【０１０７】  その結果、波長１９３ｎｍでは８．８５％、２５７ｎｍでは１．９３％であり、この場合には特に２５７ｎｍの検査用のＤＵＶ光波長域における十分な低反射率特性が得られた。【０１０８】  次に、この反射型フォトマスクブランクを用いて、実施例１と同様にして反射型フォトマスクの作成と、Ｃｌ２とＨｅ混合ガス雰囲気のドライエッチング後、及びＣｌ２とＯ２混合ガス雰囲気ドライエッチング後の２５７ｎｍの検査波長反射率の測定を行った。【０１０９】  光吸収性積層が部分的に取り除かれて露出した領域のバッファー層表面における２５７ｎｍの検査波長反射率は５２．０％であった。一方、吸収領域の光吸収性積層表面での２５７ｎｍにおける反射率は２．１％であった。その結果、バッファー層表面反射光と光吸収性積層表面反射光の間で９２％の良好なコントラスト値が得られた。【０１１０】  また、反射領域での多層反射膜表面と吸収領域での光吸収性積層表面における２５７ｎｍの検査波長反射率は、それぞれ６０％と１．５％であった。その結果、多層反射膜の表面反射光と光吸収性積層の表面反射光の間で９５％という高いコントラスト値が得られた。【０１１１】  図１４に、実施例１及び実施例２に従って第１の光吸収層と第２の光吸収層の厚さを変化させた場合の光吸収性積層の分光反射率特性を表すグラフ図を示す。【０１１２】  図中、例えば曲線４０１は、第１の光吸収層を７５０オングストローム、第２の光吸収層として、１５０オングストローム積層した実施例１の光吸収性積層の分光反射率特性を表すグラフであり、曲線４０２は、第１の光吸収層を７５０オングストローム、第２の光吸収層を２００オングストローム積層した実施例２の光吸収性積層の分光反射率特性を表すグラフである。【０１１３】  図示するように、曲線４０１では、約１９０ｎｍないし約２３０ｎｍの波長領域での光の吸収が高く、曲線４０２では、約２３０ｎｍないし約２６０ｎｍの波長領域での光の吸収が高い。反射型フォトマスクの検査光としては、遠紫外線波長領域のうち１９０ないし２６０ｎｍの波長領域の光例えば１９３ｎｍ、あるいは２５７ｎｍの波長領域の光を用いることができる。このようなことから、図１４に示すように、第１の光吸収層が７５０オングストロームであるとき、第２の光吸収層の好ましい厚さは、１５０ないし２００オングストロームであることがわかる。【０１１４】  実施例３
実施例１と同様にして、基板上に多層反射膜及び第１の光吸収層を形成した。【０１１５】  その後、ＴａターゲットとＳｉターゲットを用い、Ａｒ／Ｏ２＝３６／４（ｓｃｃｍ）の混合ガス雰囲気中、ガス圧０．２５Ｐａにて、ＴａターゲットとＳｉターゲットへ、それぞれ６０Ｗと２４０ＷのＤＣパワーを印加して２元スパッタにより、２７ｎｍの厚さを有するＴａＳｉ系酸化膜を成膜した。このとき、成膜後における上層吸収体層の表面粗さは０．４２ｎｍＲｍｓであり、良好な表面平滑性を有していた。また、作成したＴａＳｉ系酸化膜の組成比は、Ｔａが３３ａｔ％、Ｏ２が３６ａｔ％であった。得られた光吸収性積層の最表面における分光反射率の測定結果を図１５に示す。波長１９３ｎｍでは２．５５％、２５７ｎｍでは１．５１％であり、検査用のＤＵＶ光波長域における十分な低反射率特性が得られた。【０１１６】  次に、第２の光吸収層上に、実施例１と同様にしてポジ型電子線レジスト（ＦＥＰ−１７１；富士フィルムアーチ製）を塗布し、レジスト層を形成し、ＥＢ描画、現像というリソグラフィーの工程によりレジストのパターンを形成した。【０１１７】  さらに、レジストパターンをマスクにして、まず第２の光吸収層エッチングを、ＩＣＰ放電方式のドライエッチング装置中で、Ｃ２Ｆ６／Ｏ２／Ｈｅ＝５／５／１５（ｓｃｃｍ）の混合ガスを用い、ガス圧６６５ｍＰａの雰囲気にて、バイアスパワー２０Ｗ及びソースパワー１００Ｗで行った。その後、第１の光吸収層のエッチングを、Ｃｌ２／Ｈｅ＝４０／６０（ｓｃｃｍ）の混合ガスを用い、ガス圧６６５ｍＰａの雰囲気にて、バイアスパワー４０Ｗ及びソースパワー２００Ｗにて同装置内で行った。続いて、レジスト層を実施例１と同様にして剥離した。【０１１８】  ここで、吸収体層４が部分的に取り除かれて露出した領域のバッファー層３表面における２５７ｎｍの検査波長反射率は５２．４０％であった。一般的な概算値より高い反射率が得られ、検査特性の向上に寄与した。一方、吸収領域の吸収体層４ａ表面での２５７ｎｍにおける反射率は１．８５％であった。その結果、バッファー層３表面反射光と吸収体層４表面反射光の間で９３．２％の良好なコントラスト値が得られた。【０１１９】  さらに、実施例１と同様にして露出したバッファー層を除去して、第２の光吸収層４２ａの組成が異なること以外は、図１３と同様の構成を有する本発明の第２の観点に係る反射型フォトマスクを得た。【０１２０】  ここで、バッファー層及び光吸収性積層が取り除かれて露出した多層反射膜表面における２５７ｎｍの検査波長反射率は６０％であった。一方、光吸収性積層表面での２５７ｎｍにおける反射率は、反射型フォトマスクブランクの状態よりむしろ若干低下して１．０２％であった。その結果、多層反射膜の表面反射光と光吸収性積層の表面反射光の間で９６．７％の良好なコントラスト値が得られた。【０１２１】  以上、実施例１ないし３から明らかなように、本発明によれば、反射型フォトマスクブランク及び反射型フォトマスクに使用される光吸収性積層が、ＥＵＶ光露光反射率の低い第１の光吸収層と、低抵抗でかつＤＵＶ光露光反射率の低い第２の光吸収層との積層を含むことにより、ＥＵＶ光露光による���ターン転写露光時のみならずＤＵＶ光による検査露光時においても、反射領域に対し良好な反射率コントラストが得られ、反射型フォトマスクの検査精度およびそのパターン転写精度が良好となる。また、この反射型フォトマスクを用いてＥＵＶ光露光を行うことにより、精度の高い微細なパターンで半導体装置を製造することができる。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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