CN102203906A

CN102203906A - Euv光刻用反射型掩模坯料

Info

Publication number: CN102203906A
Application number: CN2009801436091A
Authority: CN
Inventors: 林和幸
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2008-10-30
Filing date: 2009-10-28
Publication date: 2011-09-28
Anticipated expiration: 2029-10-28
Also published as: CN102203906B; US8227152B2; TWI434131B; KR101669690B1; TW201022838A; JP5348141B2; JPWO2010050520A1; KR20110079618A; US20110200920A1; WO2010050520A1

Abstract

本发明提供一种具有低反射层的EUV光刻用反射型掩模，所述低反射层对EUV和掩模图案的检查光的波长区为低反射率，进而满足掩模制造过程和图案转印过程所需要的在波长区(400～1200nm)的所期望的反射率(405nm：＜40％，600～650nm：30～50％，800～900nm：＞50％，1000～1200nm：＜90％)。一种EUV光刻用反射型掩模坯料，其特征在于，其在衬底上依次形成有用于反射EUV光的反射层、和用于吸收EUV光的吸收体层、和针对掩模图案的检查光(波长190～260nm)的低反射层，前述低反射层至少含有钽(Ta)、氧(O)和氢(H)，在前述低反射层中，Ta和O的总含有率为85～99.9at％，H的含有率为0.1～15at％。

Description

EUV光刻用反射型掩模坯料

技术领域

本发明涉及半导体制造等中使用的EUV(Extreme Ultra Violet：极紫外)光刻用反射型掩模坯料(以下在本说明书中称为“EUV掩模坯料”)。

背景技术

以往，在半导体产业中，作为在Si衬底上形成由精细图案形成的集成电路时所需要的精细图案转印技术，采用使用可见光、紫外光的光刻法。然而，半导体设备的精细化一直在加速，已逐渐接近现有的光刻法的极限。在为光刻法的情况下，图案的图像分辨极限是曝光波长的1/2左右，即使使用液浸法，据说也只能达到曝光波长的1/4左右，即使使用ArF激光(193nm)的液浸法，预计极限也只能达到45nm左右。因此，作为45nm以下的曝光技术，使用波长要短于ArF激光的EUV光的曝光技术、即EUV光刻被认为是有前途的。在本说明书中，EUV光是指波长在软X射线区域或真空紫外线区域的光线，具体是指波长10～20nm左右、特别是13.5nm±0.3nm左右的光线。

由于EUV光容易被所有物质吸收，并且物质对该波长的折射率接近1，因此无法采用现有的使用可见光或紫外光的光刻这样的折射光学系统。因此，在EUV光刻中使用反射光学系统、即反射型光掩模和反射镜。

掩模坯料是在光掩模制造中使用的形成图案前的复合体。在为EUV光掩模的情况下，其具有在玻璃等衬底上依次形成用于反射EUV光的反射层和用于吸收EUV光的吸收体层的结构。作为反射层，通常使用通过将高折射层和低折射层交替层叠来提高对层表面照射EUV光时的光线反射率的多层反射膜。吸收体层使用对于EUV光的吸收系数高的材料，具体而言，例如使用以Ta、Cr为主要成分的材料。

在EUV掩模坯料的吸收体层上通常设置有对掩模图案检查光为低反射的低反射层。对于形成掩模图案后的图案缺陷的有无，使用深紫外光的波长区(190～260nm)的光线。在使用上述波长区的光线的图案检查中，根据通过形成图案工序除去了低反射层和吸收体层的区域、与残留有低反射层和吸收体层区域的反射率差，即在这些区域的表面的反射光的反差来检查有无图案缺陷。为了提高掩模图案的检查灵敏度，需要加大反差，为此，通常需要低反射层对上述波长区为低反射特性，即对上述波长区的反射率为15％以下。

专利文献1认为，在由钽硼合金的氮化物(TaBN)构成的吸收体层上形成由钽硼合金的氧化物(TaBO)或钽硼合金的氮氧化物(TaBNO)构成的低反射层对于掩模图案的检查光的波长区(190nm～260nm)的反射率低，因而优选。

另外，专利文献2认为，为了调整掩模图案对检查光的波长区(190nm～260nm)的反射率而在吸收体层上设置由金属、硅(Si)、氧(O)和氮(N)形成的低反射层是优选的。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-6798号公报(美国专利第7390596号公报)

专利文献2：日本特开2006-228767号公报

发明内容

发明要解决的问题

专利文献1和专利文献2中记载了：在以TaBO膜或TaBNO膜、由金属、硅(Si)、氧(O)和氮(N)形成的材料(例如TaSiON、ZrSiON等)作为低反射层时，对于现在所使用的掩模图案的波长257nm的检查光获得了充分的反差。

然而，在掩模制作过程和图案转印过程中，不仅对掩模图案检查波长(190～260nm)的反射率是重要的，而且对400～1200nm的波长的反射率也是重要的。具有400～1200nm的波长的光通常作为掩模搬运时、处理时的“位置传感器”来使用，在其不在所期望的反射率范围中时，有可能发生衬底位置精度变差、即图案精度变差的问题。对作为位置传感器使用的光的波长的反射率根据各过程(检查、图案描绘、蚀刻、曝光)中使用的装置而不同，一般，多数情况下需要“在405nm小于40％”、“在600～650nm为30～50％”、“在800～900nm超过50％”、“在1000～1200nm小于90％”。

本发明的目的在于，为了解决上述现有技术的问题而提供作为EUV掩模坯料的特性优异、即具有如下的低反射层的EUV掩模坯料：对EUV光和掩模图案的检查光的波长区(190～260nm)的反射率低，并且可以满足掩模制造过程和图案转印过程所需要的在波长区(400～1200nm)的上述所期望的反射率。

用于解决问题的方案

本发明人等为了解决上述问题进行了深入研究，结果发现，通过以至少含有钽(Ta)、氧(O)和氢(H)的膜(以下称为“TaOH膜”)、或至少含有Ta、N、O和H的膜(以下称为“TaONH膜”)作为低反射层，不仅对于EUV光和掩模图案的检查光(波长190～260nm)具有低反射特性，进而还可以满足掩模制造过程和图案转印过程所需要的在波长区(400～1200nm)的上述所期望的反射率。

本发明是基于以上认识而做出的，提供一种EUV光刻用反射型掩模坯料(以下称为“本发明的EUV掩模坯料”)，其特征在于，其在衬底上依次形成有用于反射EUV光的反射层、和用于吸收EUV光的吸收体层、和对掩模图案的检查光(波长190～260nm)为低反射的低反射层，

前述低反射层至少含有钽(Ta)、氧(O)和氢(H)，

在前述低反射层(TaOH膜)中，Ta和O的总含有率为85～99.9at％(原子百分比，下同)，H的含有率为0.1～15at％。

本发明的EUV掩模坯料优选的是，在前述低反射层(TaOH膜)中，Ta与O的组成比为Ta∶O＝1∶8～3∶1。

此外，在本发明中，组成比是指原子比。

另外，本发明的EUV掩模坯料提供一种EUV光刻用反射型掩模坯料，其特征在于，其在衬底上依次形成有用于反射EUV光的反射层、和用于吸收EUV光的吸收体层、和对掩模图案的检查光(波长190～260nm)为低反射的低反射层，

前述低反射层至少含有钽(Ta)、氧(O)、氮(N)和氢(H)，

在前述低反射层(TaONH膜)中，Ta、O和N的总含有率为85～99.9at％，H的含有率为0.1～15at％。

本发明的EUV掩模坯料优选的是，在前述低反射层(TaONH膜)中，Ta与(O+N)的组成比为Ta∶(O+N)＝1∶8～3∶1。

在本发明的EUV掩模坯料中，优选的是，前述低反射层(TaOH膜和TaONH膜)的表面粗糙度(rms)为0.5nm以下。

在本发明的EUV掩模坯料中，优选的是，前述低反射层(TaOH膜和TaONH膜)的晶体结构为无定形。

在本发明的EUV掩模坯料中，优选的是，前述低反射层(TaOH膜和TaONH膜)的膜厚为3～30nm。

在本发明的EUV掩模坯料中，优选的是，前述吸收体层为以钽(Ta)为主要成分的吸收体层。

在本发明的EUV掩模坯料中，也可以是前述吸收体层以钽(Ta)为主要成分，且含有选自铪(Hf)、硅(Si)、锆(Zr)、锗(Ge)、硼(B)、氮(N)和氢(H)中的至少一种元素。

在本发明的EUV掩模坯料中，优选的是，前述吸收体层的氧(O)含有率低于25at％。

在本发明的EUV掩模坯料中，优选的是，前述吸收体层和前述低反射层的总膜厚为30～200nm。

另外，在本发明的EUV掩模坯料中，优选的是，在前述反射层与前述吸收体层之间形成有用于在对前述吸收体层形成图案时保护前述反射层的保护层，

前述掩模图案的检查光的波长(190～260nm)在前述保护层表面的反射光与在前述低反射层(TaOH膜和TaONH膜)表面的反射光的反差为60％以上。

在本发明的EUV掩模坯料中，优选的是，前述低反射层中的氢的含量比前述吸收体层中的氢的含量多1at％以上。

在本发明的EUV掩模坯料中，优选的是，前述掩模图案的检查光的波长(190～260nm)在前述低反射层(TaOH膜和TaONH膜)表面的反射率为15％以下。

在本发明的EUV掩模坯料中，优选的是，前述低反射层(TaOH膜)通过在包含惰性气体、氧(O)气和氢(H)气的气氛中实施使用Ta靶的溅射法来形成，所述惰性气体包含氦(He)、氩(Ar)、氖(Ne)、氪(Kr)、氙(Xe)中的至少一种气体。

在本发明的EUV掩模坯料中，优选的是，前述低反射层(TaONH膜)通过在包含惰性气体、氧(O)气、氮(N)气和氢(H)气的气氛中实施使用Ta靶的溅射法来形成，所述惰性气体包含氦(He)、氩(Ar)、氖(Ne)、氪(Kr)、氙(Xe)中的至少一种气体。

另外，本发明提供一种EUV光刻用反射型掩模坯料的制造方法，其特征在于，该方法通过在衬底上依次形成用于反射EUV光的反射层、和用于吸收EUV光的吸收体层、和对掩模图案的检查光(波长190～260nm)为低反射的低反射层来制造EUV光刻用反射型掩模坯料，

前述低反射层通过在包含惰性气体、氧(O)气和氢(H)气的气氛中实施使用Ta靶的溅射法来形成，所述惰性气体包含氦(He)、氩(Ar)、氖(Ne)、氪(Kr)、氙(Xe)中的至少一种气体。

前述低反射层通过在包含惰性气体、氧(O)气、氮(N)气和氢(H)气的气氛中实施使用Ta靶的溅射法来形成，所述惰性气体包含氦(He)、氩(Ar)、氖(Ne)、氪(Kr)、氙(Xe)中的至少一种气体。

另外，本发明提供一种EUV光刻用反射型掩模，其特征在于，其是对本发明的EUV光刻用反射型掩模坯料的吸收体层和低反射层进行图案化而得到的。

另外，本发明提供一种半导体集成电路的制造方法，其特征在于，该方法通过使用本发明的EUV光刻用反射型掩模对被曝光体进行曝光来制造半导体集成电路。

发明的效果

本发明的EUV掩模坯料对EUV光和掩模图案的检查光的波长区(190～260nm)的反射率低，而且还可以满足掩模制造过程和图案转印过程所需要的在波长区(400～1200nm)的所期望的反射率(405nm：＜40％，600～650nm：30～50％，800～900nm：＞50％，1000～1200nm：＜90％)，因此具有使掩模制造过程和图案转印过程稳定化的优点。

附图说明

图1为示出本发明的EUV掩模坯料的一个实施方式的剖面示意图。

图2示出对图1所示的EUV掩模坯料1的吸收体层14和低反射层15形成了图案的状态。

附图标记说明

1：EUV掩模坯料

11：衬底

12：反射层(多层反射膜)

13：保护层

14：吸收体层

15：低反射层

具体实施方式

以下参照附图来说明本发明的EUV掩模坯料。

图1为示出本发明的EUV掩模坯料的一个实施方式的剖面示意图。图1所示的掩模坯料1在衬底11上依次形成有用于反射EUV光的反射层12、和用于吸收EUV光的吸收体层14。在反射层12和吸收体层14之间形成有用于在对吸收体层14形成图案时保护反射层12的保护层13。在吸收体层14上形成有对掩模图案的检查光为低反射的低反射层15。然而，对于本发明的EUV掩模坯料1，在图1所示的构成中，只有衬底11、反射层12、吸收体层14和低反射层15是必需的，而保护层13是任选的构成要素。

以下说明掩模坯料1的各个构成要素。

要求衬底11满足作为EUV掩模坯料用的衬底的特性。

因此优选的是，衬底11具有低热膨胀系数(具体而言，20℃下的热膨胀系数优选为0±0.05×10^-7/℃，特别优选为0±0.03×10^-7/℃)，且平滑性、平坦度、以及对在掩模坯料或图案形成后的光掩模的洗涤等中使用的洗涤液的耐性优异。作为衬底11，具体使用具有低热膨胀系数的玻璃，例如SiO₂-TiO₂系玻璃等，但不限定于此，也可以使用析出β石英固溶体而得到的微晶玻璃、石英玻璃、硅、金属等衬底。

在前述玻璃中，从对碳污染的清洁效果、对氧化膜的还原效果的观点来看，氢分子浓度优选为1×10¹⁶分子/cm³、5×10¹⁶分子/cm³、1×10¹⁷分子/cm³、5×10¹⁷分子/cm³以上。更优选的是，氢分子浓度为1×10¹⁸分子/cm³以上，进一步优选为5×10¹⁸分子/cm³以上，特别优选为1×10¹⁹分子/cm³以上。要想更长期地持续上述效果，优选为5×10¹⁹分子/cm³以上。

氢分子浓度的测定优选为基于日本专利第3298974号说明书使用电子科学公司制造的热脱附仪(Thermal Desorption Spectrometer；TDS)如下进行。

将导入有氢分子的玻璃试样放到热脱附仪内，将该测定室内部抽真空至5×10^-7Pa以下，然后加热玻璃试样，用设置在分析装置内部的质谱仪测定所产生的气体的质量数。在氢分子的脱附曲线上观测到了在420℃附近达到最大的200～800℃附近的峰。另外，在水分子的脱附曲线上，所观测到的在150℃附近达到最大的100～200℃附近的峰被认为是由于物理吸附于玻璃表面的水发生脱附而产生的。

接着，同样地将未导入氢分子的玻璃试样放到热脱附仪内，将测定室内部抽真空至5×10^-7Pa以下，然后加热，测定所产生的气体的质量数。在100～200℃附近观测到被认为是由于物理吸附水的脱附而产生的峰。与此相对，未观测到在420℃附近达到最大的峰。

因此，可认为所观测到的在420℃附近达到最大的200～800℃附近的峰是由于导入到玻璃中的氢分子发生脱附而产生的。因此，可以由测定样品与氢浓度已知的标准样品的上述氢分子脱附峰的积分强度比算出测定样品脱附的氢分子数。

例如，在使用注入有氢离子的硅作为标准样品时，测定方法如下。同样地，将注入有1×10¹⁶个氢离子的硅(电子科学公司制)放入热脱附仪内，将测定室内部抽真空至5×10^-7Pa以下，然后加热。观测到在550℃附近达到最大的350～750℃附近的脱附峰。该峰是硅中的1×10¹⁶个氢离子发生脱附时所产生的。

衬底11具有表面粗糙度(rms)0.15nm以下的平滑表面和100nm以下的平坦度可以使图案形成后的光掩模获得高反射率和转印精度，因而优选。

衬底11的大小、厚度等根据掩模的设计值等来适当决定。在后面示出的实施例中，使用外形6英寸(152mm)见方、厚度0.25英寸(6.3mm)的SiO₂-TiO₂系玻璃。

优选在衬底11的形成反射层12一侧的表面不存在坏点。然而，为了即使在存在坏点的情况下也不会因凹状坏点和/或凸状坏点而产生相位坏点，优选的是，凹状坏点的深度和凸状坏点的高度为2nm以下，且这些凹状坏点和凸状坏点的半值宽度为60nm以下。

反射层12只要具有作为EUV掩模坯料的反射层所期望的特性则没有特别限定。在这里，对反射层12所特别要求的特性是高EUV光线反射率。具体而言，以6度的入射角将EUV光的波长区域的光线照射到反射层12表面时，波长13.5nm附近的光线反射率的最大值优选为60％以上，更优选为65％以上。另外，即使在反射层12上设置有保护层13、低反射层15的情况下，波长13.5nm附近的光线反射率的最大值也优选为60％以上，更优选为65％以上。

对于反射层12，由于可以实现高EUV光线反射率，因此通常使用高折射率层与低折射率层交替层叠多次而成的多层反射膜作为反射层12。在作为反射层12的多层反射膜中，高折射率层广泛使用Mo，低折射率层广泛使用Si。即，Mo/Si多层反射膜是最为一般的。然而，多层反射膜不限于此，也可以使用Ru/Si多层反射膜、Mo/Be多层反射膜、Mo化合物/Si化合物多层反射膜、Si/Mo/Ru多层反射膜、Si/Mo/Ru/Mo多层反射膜、Si/Ru/Mo/Ru多层反射膜。

构成作为反射层12的多层反射膜的各层的膜厚和层的重复单元数可以根据所使用的膜材料和对反射层所要求的EUV光线反射率来适当选择。以Mo/Si反射膜为例，在形成EUV光线反射率的最大值为60％以上的反射层12时，多层反射膜以重复单元数为30～60的方式层叠膜厚2.3±0.1nm的Mo层和膜厚4.5±0.1nm的Si层即可。

此外，构成作为反射层12的多层反射膜的各层使用磁控溅射法、离子束溅射法等周知的成膜方法来成膜成所期望的厚度即可。例如，在使用离子束溅射法形成Si/Mo多层反射膜时，优选的是，使用Si靶作为靶，使用Ar气(气体压力1.3×10^-2Pa～2.7×10^-2Pa)作为溅射气体，在离子加速电压300～1500V、成膜速度0.03～0.30nm/sec下形成厚度4.5nm的Si膜，接着，使用Mo靶作为靶，使用Ar气(气体压力1.3×10^-2Pa～2.7×10^-2Pa)作为溅射气体，在离子加速电压300～1500V、成膜速度0.03～0.30nm/sec下形成厚度2.3nm的Mo膜。以此为一个周期，通过将Si膜和Mo膜层叠40～50个周期，可以形成Si/Mo多层反射膜。

为了防止反射层12表面被氧化，作为反射层12的多层反射膜的最上层优选为不容易被氧化的材料的层。不容易被氧化的材料的层发挥反射层12的盖层的作用。作为发挥盖层的作用的不容易被氧化的材料的层的具体例子，可以例示出Si层。在作为反射层12的多层反射膜为Si/Mo膜时，通过使最上层为Si层，可以使该最上层发挥盖层的作用。在该情况下，盖层的膜厚优选为11±2nm。

保护层13是为了如下目的而设置的：在通过蚀刻过程、通常是通过干式蚀刻过程来对吸收体层14形成图案时，保护反射层12以使反射层12不受由蚀刻过程带来的损伤。因此，作为保护层13的材质，选择不容易受由吸收体层14的蚀刻过程带来的影响的物质，即，其蚀刻速度慢于吸收体层14，而且不容易受由该蚀刻过程带来的损伤的物质。作为满足该条件的物质，例如，可例示出Cr、Al、Ta及它们的氮化物、Ru及Ru化合物(RuB、RuSi等)、以及SiO₂、Si₃N₄、Al₂O₃、它们的混合物。在这些当中，优选为Ru及Ru化合物(RuB、RuSi等)、CrN和SiO₂中的至少一种，特别优选为Ru及Ru化合物(RuB、RuSi等)。

保护层13的厚度优选为1～60nm。

保护层13使用磁控溅射法、离子束溅射法等周知的成膜方法来成膜。通过磁控溅射法来形成Ru膜时，优选的是，使用Ru靶作为靶，使用Ar气(气体压力1.0×10^-2Pa～10×10^-1Pa)作为溅射气体，在输入电力30～1500V、成膜速度0.02～1.0nm/sec下形成厚度2～5nm的膜。

对吸收体层14所特别要求的特性是EUV光线反射率极低。具体而言，在将EUV光的波长区域的光线照射到吸收体层14表面时，波长13.5nm附近的最大光线反射率优选为0.5％以下，更优选为0.1％以下。

在本发明的EUV掩模坯料1中，即使在将EUV光的波长区域的光线照射到低反射层15表面时，波长13.5nm附近的最大光线反射率也优选为0.5％以下，更优选为0.1％以下。

为了实现上述特性，吸收体层14用对EUV光的吸收系数高的材料形成。作为对EUV光的吸收系数高的材料，优选使用以钽(Ta)为主要成分的材料。在本说明书中，在提到以钽(Ta)为主要成分的材料时，是指在该材料中含有40at％以上、优选50at％以上、更优选55at％以上的Ta的材料。

对于吸收体14中使用的以Ta为主要成分的材料，在Ta的基础上，还可以含有选自铪(Hf)、硅(Si)、锆(Zr)、锗(Ge)、硼(B)、氮(N)和氢(H)中的至少一种元素。作为含有除Ta以外的上述元素的材料的具体例子，例如可列举出TaN、TaNH、TaHf、TaHfN、TaBSi、TaBSiH、TaBSiN、TaBSiNH、TaB、TaBH、TaBN、TaBNH、TaSi、TaSiN、TaGe、TaGeN、TaZr、TaZrN等。

其中，在吸收体层中，B的含量优选为3at％以下，更优选为1at％以下，特别优选不含B。

其中，在吸收体层14中，优选不含氧(O)。具体而言，吸收体层14中的O的含有率优选低于25at％。在对吸收体层14形成图案时，通常使用干式蚀刻工序，作为蚀刻气体，通常使用氯系气体(或包含氯系气体的混合气体)或氟系气体(或包含氟系气体的混合气体)。为了防止反射层由于蚀刻工序而受到损伤，在反射层上形成了包含Ru或Ru化合物的膜作为保护层，在该情况下，由于保护层的损伤少，因此主要使用氯系气体作为蚀刻气体。然而，在使用氯系气体来实施干式蚀刻工序的情况下，如果吸收体层14含有氧，则蚀刻速度会降低，抗蚀剂损伤(resist damage)大，因而不优选。吸收体层14中的氧的含有率优选为15at％以下，特别更优选为10at％以下，进一步优选为5at％以下。

吸收体层14优选如下设定膜厚：吸收体层14与低反射层15的总膜厚为30～200nm，更优选为35～200nm，进一步优选为50～200nm。

上述构成的吸收体层14可以通过实施公知的成膜方法、例如磁控溅射法或离子束溅射法来形成。

例如，作为吸收体层14，在使用磁控溅射法来形成TaNH膜时，按以下条件实施即可。

溅射靶：Ta靶

溅射气体：Ar、N₂和H₂的混合气体(H₂气浓度为1～50vol％，优选为1～30vol％；N₂气浓度为1～80vol％，优选为5～75vol％；Ar气浓度为5～95vol％，优选为10～94vol％；气体压力为1.0×10^-1Pa～50×10^-1Pa，优选为1.0×10^-1Pa～40×10^-1Pa，更优选为1.0×10^-1Pa～30×10^-1Pa。)

输入电力：30～1000W，优选为50～750W，更优选为80～500W

成膜速度：0.5～60nm/min，优选为1.0～45nm/min，更优选为1.5～30nm/min

低反射层15是用对掩模图案的检查中使用的检查光的波长显示低反射性的膜构成的。在制作EUV掩模时，在对吸收体层形成图案之后检查该图案是否是按设计形成的。在该掩模图案的检查中，使用现有的使用257nm左右的光作为检查光的检测仪。即，通过对这种波长的检查光的反射率之差来检查，具体而言，通过在吸收体层14通过形成图案被除去而露出的面、与在未通过形成图案被除去而残留的吸收体层14的表面的反射率之差，即在这些面的反射光的反差来检查。在这里，前者是反射层12表面。然而，在反射层12上形成有保护层13时，为保护层13表面。因此，如果检查光波长在反射层12表面或保护层13表面与吸收体层14表面的反射率之差较小，则检查时的反差变差，无法准确地进行检查。

上述构成的吸收体层14的EUV光线反射率极低，具有作为EUV掩模坯料1的吸收体层的优异特性，但从检查光的波长来看，并不一定能说光线反射率是足够低的。结果，检查光的波长在吸收体层14表面的反射率与在保护层13表面的反射率之差变小，有可能无法充分获得检查时的反差。如果无法充分获得检查时的反差，则在掩模图案的检查中无法充分判别图案的缺陷，从而无法进行准确的缺陷检查。

本发明的EUV掩模坯料1通过在吸收体层14上形成对掩模图案的检查光为低反射的低反射层15，使得检查时的反差良好。此外，在为本发明的EUV掩模坯料1的情况下，反射光的反差是检查光的波长在反射层12表面与低反射层15表面的反射率之差。然而，在反射层12上形成有保护层13时，为保护层13的表面与低反射层15表面的反射率之差。

本发明的EUV掩模坯料1通过在吸收体层14上形成低反射层15，使得其对掩模图案的检查光的波长区(190～260nm)的光线反射率变得极低。具体而言，在将掩模图案的检查光的波长区(190～260nm)的光线照射到低反射层15表面时，低反射层15表面的光线反射率优选为15％以下，更优选为10％以下，进一步优选为8％以下。

如果掩模图案的检查光的波长区(190～260nm)在低反射层15表面的最大光线反射率为15％以下，则检查时的反差良好。具体而言，掩模图案的检查光的波长区(190～260nm)在反射层12表面的反射光(在反射层12上形成有保护层13时为在保护层13表面的反射光)与在低反射层15表面的反射光的反差为60％以上。

在本说明书中，反差可以使用下式来求出：

反差(％)＝((R₂-R₁)/(R₂+R₁))×100

在这里，R₂是检查光的波长在反射层12表面的反射率。然而，在反射层12上形成有保护层13时，为在保护层13表面的反射率。R₁是检查光的波长在低反射层15表面的反射率。此外，上述R₁和R₂在如图2所示、对图1所示的EUV掩模坯料1的吸收体层14和低反射层15形成了图案的状态下测定。上述R₂是在图2中通过形成图案除去吸收体层14和低反射层15而露出在外部的反射层12表面或保护层13表面测定的值，R₁是在未通过形成图案被除去而残留的低反射层15表面测定的值。

在本发明中，以上式表示的反差更优选为65％以上，进一步优选为70％以上。

低反射层15进而还需要满足掩模制造过程和图案转印过程所需要的在波长区(400～1200nm)的所期望的反射率，优选满足下述要求。

·405nm：＜40％

·600～650nm：30～50％

·800～900nm：＞50％

·1000～1200nm：＜90％

为了实现上述特性，本发明的EUV掩模坯料1的低反射层15优选为以特定比率含有以下所述的元素。

低反射层15的第一形式是至少含有钽(Ta)、氧(O)和氢(H)的TaOH膜。在低反射层15为TaOH膜时，Ta和O的总含有率为85～99.9at％，H的含有率为0.1～15at％。

如果H的含有率低于0.1at％，则无法满足掩模制造过程和图案转印过程所需要的在波长区(400～1200nm)的所期望的反射率。另外，由于H是对EUV光的吸收系数低的材料，因此如果低反射层15的H的含有率超过15at％，则尽管还取决于吸收体层14的H的含有率、膜厚，其会增大要使EUV光线反射率为0.5％以下时所需的吸收体层14与低反射层15的总膜厚，因而不优选。

此外，在低反射层15为TaOH膜时，Ta与O的组成(原子)比优选为1∶8～3∶1。

在低反射层15为TaOH膜时，H的含有率优选为1～15at％，进一步优选为3～15at％、5～15at％、5～12at％、5～10at％。

另外，Ta与O的总含有率更优选为85～99at％，进一步优选为85～95at％，特别优选为90～95at％。

另外，Ta与O的组成比优选为1∶7～2∶1，更优选为1∶6～1∶1，特别优选为1∶5～1∶1。

低反射层15的第二形式是至少含有钽(Ta)、氧(O)、氮(N)和氢(H)的TaONH膜。在低反射层15为TaONH膜时，Ta、O和N的总含有率为85～99.9at％，H的含有率为0.1～15at％。如果H的含有率低于0.1at％，则无法满足掩模制造过程和图案转印过程所需要的在波长区(400～1200nm)的所期望的反射率。另外，由于H是EUV光的吸收系数低的材料，因此如果低反射层15的H的含有率超过15at％，则尽管还取决于吸收体层14的H的含有率、膜厚，其会增大要使EUV光线反射率为0.5％以下时所需的吸收体层14与低反射层15的总膜厚，因而不优选。

此外，在低反射层15为TaONH膜时，Ta与(O+N)的组成(原子)比优选为1∶8～3∶1。

在低反射层15为TaONH时，H的含有率更优选为1～15at％，进一步优选为3～15at％、5～15at％，特别优选为5～10at％。另外，Ta、O和N的总含有率更优选为85～99at％，进一步优选为85～95at％，特别优选为90～95at％。另外，Ta与(O+N)的组成比优选为1∶7～2∶1，进一步优选为1∶6～1∶1，特别优选为1∶5～1∶1、1∶4～1∶2。

此外，由于TaOH膜是至少含有Ta、O和H的膜，因此可以在膜中含有除这些元素以外的其他元素。另外，由于TaONH膜是至少含有Ta、O、N和H的膜，因此可以在膜中含有除这些元素以外的其他元素。然而，为了发挥以掩模图案的检查光的波长区为目标的低反射特性，其他元素的含有率优选为5at％以下、2at％以下，特别优选为1at％以下。

从低反射性能的观点来看，低反射层中的Cr的含量优选为3at％以下、2at％以下，特别优选为1at％以下。另外，低反射层中的Ti的含量优选为3at％以下、2at％以下，特别优选为1at％以下。低反射层中的B含量优选为5at％以下、3at％以下，特别优选1at％以下，进一步特别优选不含B。另外，从低反射性能的观点来看，优选的是，低反射层中的氢的含量比吸收体层中的氢的含量多1at％以上、2.5at％以上，进而为多4～8at％。

由于低反射层15(TaOH膜、TaONH膜)为上述构成，因此其晶态优选为无定形。此外，在本说明书中，在提到“晶态为无定形”时，除了为完全不具有晶体结构的无定形结构的物质以外，也包括微晶结构的物质。

由于低反射层15(TaOH膜、TaONH膜)是无定形结构的膜或微晶结构的膜，因此低反射层15表面的表面粗糙度(rms)优选为0.5nm以下。在这里，吸收体层15表面的表面粗糙度可以使用原子力显微镜(Atomic Force Microscope)来测定。如果低反射层15表面的表面粗糙度大，则对低反射层15形成的图案的边缘粗糙度变大，图案的尺寸精度变差。随着图案变精细，边缘粗糙度的影响会变显著，因此需要低反射层15表面平滑。

如果低反射层15表面的表面粗糙度(rms)为0.5nm以下，则低反射层15表面足够平滑，因此图案的尺寸精度不会由于边缘粗糙度的影响而恶化。低反射层15表面的表面粗糙度(rms)更优选为0.4nm以下，进一步优选为0.3nm以下。

此外，低反射层15(TaOH膜、TaONH膜)的晶态为无定形，即为无定形结构、或为微晶结构可以通过X射线衍射(XRD)法来确认。如果低反射层15的晶态为无定形结构或微晶结构，则在通过XRD测定而得到的衍射峰中看不到陡的峰。

另外，低反射层可以通过氧等离子体处理等来氧化吸收体层表面而制成。

吸收体层14与低反射层15(TaOH膜、TaONH膜)的总膜厚优选为30～200nm，更优选为35～200nm，进一步优选为50～200nm。

另外，如果低反射层15的膜厚比吸收体层14的膜厚大，则吸收体层14中的EUV光吸收特性有可能降低，因此低反射层15的膜厚优选小于吸收体层的膜厚。因此，低反射层15的厚度优选为3～30nm，更优选为5～20nm。

另外，从低反射性能的观点来看，低反射层15优选与吸收体层直接接触。

上述构成的低反射层15(TaOH膜、TaONH膜)可以通过实施使用Ta靶的溅射法、例如磁控溅射法或离子束溅射法来形成。

在低反射层15为TaOH膜时，通过在包含惰性气体、氧(O)气和氢(H)气的气氛中使Ta靶放电来形成，所述惰性气体包含氦(He)、氩(Ar)、氖(Ne)、氪(Kr)、氙(Xe)中的至少一种气体。

另一方面，在低反射层15为TaONH膜时，通过在包含惰性气体、氧(O)气、氮(N)气和氢(H)气的气氛中使Ta靶放电来形成，所述惰性气体包含氦(He)、氩(Ar)、氖(Ne)、氪(Kr)、氙(Xe)中的至少一种气体。

要想用上述方法在吸收体层14上形成低反射层15，具体而言，在以下成膜条件下实施即可。

低反射层15(TaOH膜)的成膜条件

溅射气体：Ar、O₂和H₂的混合气体(H₂气浓度为1～50vol％，优选为1～30vol％；O₂气浓度为1～80vol％，优选为5～75vol％；Ar气浓度为5～95vol％，优选为10～94vol％；气体压力为1.0×10^-1Pa～50×10^-1Pa，优选为1.0×10^-1Pa～40×10^-1Pa，更优选为1.0×10^-1Pa～30×10^-1Pa。)

输入电力：30～1000W，优选为50～750W，更优选为80～500W

成膜速度：0.01～60nm/min，优选为0.05～45nm/min，更优选为0.1～30nm/min

此外，在使用除Ar以外的惰性气体时，使该惰性气体的浓度与上述Ar气浓度为相同的浓度范围。

低反射层15(TaONH膜)的成膜条件

溅射气体：Ar、O₂、N₂和H₂的混合气体(H₂气浓度为1～50vol％，优选为1～30vol％；O₂气浓度1～80vol％，优选为5～75vol％；N₂气浓度1～80vol％，优选为5～75vol％；Ar气浓度为5～95vol％，优选为10～89vol％；气体压力1.0×10^-1Pa～50×10^-1Pa，优选为1.0×10^-1Pa～40×10^-1Pa，更优选为1.0×10^-1Pa～30×10^-1Pa。)

输入电力：30～1000W，优选为50～750W，更优选为80～500W

本发明的EUV掩模坯料1在反射层12、保护层13、吸收体层14和低反射层15的基础上还可以具有在EUV掩模坯料领域中公知的功能膜。作为这种功能膜的具体例子，例如可列举出如日本特表2003-501823号公报中记载的物质那样为了促进衬底的静电卡紧而在衬底的背面侧施加的高介电性涂层。在这里，衬底的背面是指在图1的衬底11中与形成有反射层12的一侧相反一侧的一面。以这种目的在衬底的背面施加的高介电性涂层选择其构成材料的电导率和厚度来使薄层电阻为100Ω/□以下。作为高介电性涂层的构成材料，可以从公知的文献中记载的材料中广泛选择。例如，可以应用日本特表2003-501823号公报中记载的高介电常数的涂层，具体而言，为由硅、TiN、钼、铬或TaSi形成的涂层。高介电性涂层的厚度例如可以为10～1000nm。

高介电性涂层可以使用公知的成膜方法、例如磁控溅射法、离子束溅射法这样的溅射法、CVD法、真空蒸镀法或电解镀敷法来形成。

通过至少对本发明的掩模坯料的吸收层进行图案化，可以制造EUV掩模。对吸收体层的形成图案方法没有特别限定，例如可以采用在吸收体层上涂布抗蚀剂来形成抗蚀图案、并以此为掩模来对吸收体层进行蚀刻的方法。对于抗蚀剂的材料、抗蚀图案的描绘方法，考虑吸收体层的材质等来适当选择即可。对吸收体层的蚀刻方法没有特别限定，可以采用反应性离子蚀刻等干式蚀刻或湿式蚀刻。在对吸收体层进行图案化之后，用剥离液剥离抗蚀剂，从而得到EUV掩模。

对使用了本发明的EUV掩模的半导体集成电路的制造方法进行说明。本发明可以应用于基于光刻法的半导体集成电路的制造方法，所述光刻法使用EUV光作为曝光用光源。具体而言，将涂布有抗蚀剂的硅片等衬底配置在平台上，并在组合反射镜而成的反射型的曝光装置上设置上述EUV掩模。并且，从光源经由反射镜对EUV掩模照射EUV光，通过EUV掩模反射来对涂布有抗蚀剂的衬底照射EUV光。通过该图案转印过程将电路图案转印到衬底上。转印有电路图案的衬底通过显影来蚀刻感光部分或非感光部分，然后剥离抗蚀剂。半导体集成电路通过重复这种工序来制造。

实施例

以下用实施例来进一步说明本发明。本发明并不受这些实施例限定。

实施例1

在本实施例中制作图1所示的EUV掩模坯料1。

作为成膜用的衬底11，使用SiO₂-TiO₂系玻璃衬底(外形6英寸(152mm)见方、厚度6.3mm)。该玻璃衬底的热膨胀系数为0.2×10^-7/℃，杨氏模量为67GPa，泊松比为0.17，比刚度为3.07×10⁷m²/s²。通过研磨该玻璃衬底，形成表面粗糙度(rms)为0.15nm以下的平滑表面和100nm以下的平坦度。

在衬底11的背面侧通过使用磁控溅射法形成厚度100nm的Cr膜来施加薄层电阻为100Ω/□的高介电性涂层。

在成平板形状的通常的静电卡盘上通过所形成的Cr膜来固定衬底11(外形6英寸(152mm)见方、厚度6.3mm)，在该衬底11的表面上重复40个周期的使用离子束溅射法的Si膜和Mo膜的交替形成，由此形成总膜厚272nm((4.5nm+2.3nm)×40)的Si/Mo多层反射膜(反射层12)。

进而，在Si/Mo多层反射膜(反射层12)上使用离子束溅射法形成Ru膜(膜厚2.5nm)，由此形成保护层13。

Si膜、Mo膜和Ru膜的成膜条件如下。

Si膜的成膜条件

靶：Si靶(掺杂硼)

溅射气体：Ar气(气体压力0.02Pa)

电压：700V

成膜速度：0.077nm/sec

膜厚：4.5nm

Mo膜的成膜条件

靶：Mo靶

溅射气体：Ar气(气体压力0.02Pa)

电压：700V

成膜速度：0.064nm/sec

膜厚：2.3nm

Ru膜的成膜条件

靶：Ru靶

溅射气体：Ar气(气体压力0.02Pa)

电压：500V

成膜速度：0.023nm/sec

膜厚：2.5nm

接着，在保护层13上使用磁控溅射法形成作为吸收体层14的、含有Ta、N和H的TaNH膜。

吸收体层14(TaNH膜)用以下方法成膜。膜组成使用以下设备测定：X射线光电子能谱仪(X-ray Photoelectron Spectrometer)(PERKIN ELEMER-PHI公司制造)、二次离子质谱仪(Secondary Ion Mass Spectrometer)(PHI-ATOMIKA制造)、卢瑟福背散射谱仪(Rutherford Back Scattering Spectroscopy)(神户制钢公司制造)。吸收体层的组成为Ta∶N∶H＝55∶42∶3。吸收体层中的O的含有率为0.05at％以下。

吸收体层14(TaNH膜)的成膜条件

靶：Ta靶

溅射气体：Ar、N₂和H₂的混合气体(Ar：89vol％，N₂：8.3vol％，H₂：2.7vol％，气体压力：0.46Pa)

输入电力：300W

成膜速度：1.5nm/min

膜厚：70nm

接着，在吸收体层14上使用磁控溅射法形成含有Ta、O、N和H的低反射层15(TaONH膜)，由此得到在衬底11上依次形成有反射层12、保护层13、吸收体层14、低反射层15的EUV掩模坯料1。

低反射层15(TaONH膜)的成膜条件如下。

低反射层15(TaONH膜)的成膜条件

靶：Ta靶

溅射气体：Ar、O₂、N₂和H₂的混合气体(Ar：48vol％，O₂：36vol％，N₂：14vol％，H₂：2vol％，气体压力：0.3Pa)

输入电力：450W

成膜速度：1.5nm/min

膜厚：10nm

对按上述步骤得到的EUV掩模坯料的低反射层15(TaONH膜)实施下述评价(1)～(5)。

(1)膜组成

低反射层15(TaONH膜)的组成使用以下设备测定：X射线光电子能谱仪(X-ray Photoelectron Spectrometer)(PERKIN ELEMER-PHI公司制造)、卢瑟福背散射谱仪(Rutherford Back Scattering Spectroscopy)(神户制钢公司制造)。低反射层的组成比(at％)为Ta∶O∶N∶H＝22∶65∶5∶8。

(2)晶态

吸收体层15(TaONH膜)的晶态用X射线衍射装置(X-Ray Diffractmeter)(RIGAKU公司制造)来确认。在所得衍射峰中未看到陡的峰，因此确认低反射层15(TaONH膜)的晶态为无定形结构或微晶结构。

(3)表面粗糙度

低反射层15(TaONH膜)的表面粗糙度使用原子力显微镜(SII公司制造，SPI-3800)以动态力模式(dynamic force mode)进行测定。表面粗糙度的测定区域为1μm×1μm，悬臂使用SI-DF40(SII公司制造)。低反射层的表面粗糙度(rms)为0.30nm。

(4)反射特性评价(反差评价)

在本实施例中，在形成了保护层13(Ru膜)的阶段使用分光光度计(HITACH UV-4100)测定掩模图案的检查光(波长257nm)在该保护层13表面的反射率。另外，在形成低反射层15(TaONH膜)之后测定掩模图案的检查光在该低反射层表面的反射率。结果，波长257nm在保护层13表面的反射率为56.0％。另一方面，波长257nm在低反射层15(TaONH膜)表面的反射率为6.2％，是15％以下。使用这些结果和上式来求反差，结果波长257nm下的反差为79.9％。

相对于掩模图案的检查光的波长，保护层13表面与低反射层15表面的反差为70％以上，获得了足够的反差。对于所得EUV掩模坯料1，对低反射层15(TaONH膜)表面照射EUV光(波长13.5nm)来测定EUV光的反射率。其结果，EUV光的反射率为0.4％。

(5)反射特性评价(波长400～1200nm)

使用分光光度计(HITACH UV-4100)测定低反射层15(TaONH膜)表面对400～1200nm波长的反射率。对规定波长的反射率如下。

[目标值]

·405nm：＜40％

·600～650nm：30～50％

·800～900nm：＞50％

·1000～1200nm：＜90％

[测定结果]

·405nm：27％

·600～650nm：44～46％

·800～900nm：51～55％

·1000～1200nm：＜65％

对于任意一个波长均为在目标值的范围内的反射率。

实施例2

在本实施例中使低反射层15为TaOH，除此之外按与实施例1同样的步骤实施，得到在衬底11上依次形成有反射层12、保护层13、吸收体层14(TaNH)、低反射层15(TaOH)的EUV掩模坯料1。低反射层15(TaOH)的组成比(at％)用与实施例1同样的方法测定，结果Ta∶O∶H＝30∶61∶9。

低反射层15(TaOH)的成膜条件如下。

低反射层15(TaOH膜)的成膜条件

靶：Ta靶

溅射气体：Ar、O₂和H₂的混合气体(Ar：60vol％，O₂：37.3vol％，H₂：2.7vol％，气体压力：0.3Pa)

输入电力：450W

成膜速度：2.0nm/min

膜厚：10nm

对于按上述步骤得到的反射层15(TaOH膜)的晶态，按与实施例1同样的步骤进行检查，结果确认晶态为无定形结构或微晶结构。

另外，按与实施例1同样的步骤检查低反射层15(TaOH膜)的表面粗糙度(rms)，结果为0.31nm。

接着，对于按上述步骤得到的EUV掩模坯料，与实施例1同样地评价反射特性。与实施例1同样地评价波长257nm在低反射层15(TaOH膜)表面的反射率，结果为5.9％，是15％以下。由这些结果得出波长257nm下的反差为80.9％。

掩模图案的检查光的波长在保护层13表面与在低反射层15表面的反差为70％以上，获得了足够的反差。对于所得EUV掩模坯料1，对低反射层15(TaOH膜)表面照射EUV光(波长13.5nm)来测定EUV光的反射率。结果，EUV光的反射率为0.5％。

接着，与实施例1同样地评价低反射层15(TaOH膜)表面对400～1200nm波长的反射率。对规定波长的反射率如下。

[目标值]

·405nm：＜40％

·600～650nm：30～50％

·800～900nm：＞50％

·1000～1200nm：＜90％

[测定结果]

·405nm：31％

·600～650nm：42～45％

·800～900nm：51～56％

·1000～1200nm：＜65％

对于任意一个波长均为在目标值的范围内的反射率。

实施例3

在本实施例中使吸收体层14为TaN膜，除此之外按与实施例1同样的步骤实施。吸收体层14(TaN)的组成比(at％)用与实施例1同样的方法测定，结果Ta∶N＝55∶45。吸收体层中的O的含有率为0.05at％以下。

吸收体层14(TaN)的成膜条件如下。

TaN层的成膜条件

靶：Ta靶

溅射气体：Ar和N₂的混合气体(Ar：86vol％，N₂：14vol％，气体压力：0.37Pa)

输入电力：300W

成膜速度：1.1nm/min

膜厚：60nm

接着，在吸收体层14上按与实施例1同样的步骤形成低反射层15(TaONH)，得到在衬底11上依次形成有反射层12、保护层13、吸收体层14(TaN)、低反射层15(TaONH)的EUV掩模坯料1。

对于按上述步骤得到的EUV掩模坯料，与实施例1同样地评价反射特性。与实施例1同样地评价波长257nm在低反射层15(TaONH膜)表面的反射率，结果为6.0％，是15％以下。由这些结果得出波长257nm下的反差为80.6％。

掩模图案的检查光的波长在保护层13表面与在低反射层15表面的反差为70％以上，获得了足够的反差。对于所得EUV掩模坯料1，对低反射层15(TaONH膜)表面照射EUV光(波长13.5nm)来测定EUV光的反射率。结果，EUV光的反射率为0.5％。

接着，与实施例1同样地评价低反射层15(TaONH膜)表面对400～1200nm波长的反射率。对规定波长的反射率如下。

[目标值]

·405nm：＜40％

·600～650nm：30～50％

·800～900nm：＞50％

·1000～1200nm：＜90％

[测定结果]

·405nm：30％

·600～650nm：43～46％

·800～900nm：51～56％

·1000～1200nm：＜65％

对于任意一个波长均为在目标值的范围内的反射率。

实施例4

在本实施例中使吸收体层14为TaN膜，除此之外按与实施例2同样的步骤实施。吸收体层14(TaN膜)按与实施例3同样的步骤制作，得到在衬底11上依次形成有反射层12、保护层13、吸收体层14(TaN)、低反射层15(TaOH)的EUV掩模坯料1。

对于按上述步骤得到的EUV掩模坯料，与实施例1同样地评价反射特性。与实施例1同样地评价波长257nm在低反射层15(TaOH膜)表面的反射率，结果为6.1％，是15％以下。由这些结果得出波长257nm下的反差为80.3％。

掩模图案的检查光的波长在保护层13表面与在低反射层15表面的反差为70％以上，获得了足够的反差。对于所得EUV掩模坯料1，对低反射层15(TaOH膜)表面照射EUV光(波长13.5nm)来测定EUV光的反射率。结果，EUV光的反射率为0.4％。

[目标值]

·405nm：＜40％

·600～650nm：30～50％

·800～900nm：＞50％

·1000～1200nm：＜90％

[测定结果]

·405nm：30％

·600～650nm：42～46％

·800～900nm：51～57％

·1000～1200nm：＜65％

对于任意一个波长均为在目标值的范围内的反射率。

实施例5

在本实施例中使吸收体层14为TaBN膜，除此之外按与实施例1同样的步骤实施。吸收体层14(TaBN)的组成比(at％)用与实施例1同样的方法测定，结果Ta∶B∶N＝50∶10∶40。吸收体层中的O的含有率为0.05at％以下。

吸收体层14(TaBN)的成膜条件如下。

TaBN层的成膜条件

靶：TaB化合物靶(组成比：Ta 80at％，B 20at％)

溅射气体：Ar和N₂的混合气体(Ar：80vol％、N₂：20vol％、气体压力：0.46Pa)

输入电力：300W

成膜速度：1.2nm/min

膜厚：60nm

接着，在吸收体层14上按与实施例1同样的步骤形成低反射层15(TaONH)，得到在衬底11上依次形成有反射层12、保护层13、吸收体层14(TaBN)、低反射层15(TaONH)的EUV掩模坯料1。

对于按上述步骤得到的EUV掩模坯料，与实施例1同样地评价反射特性。与实施例1同样地评价波长257nm在低反射层15(TaONH膜)表面的反射率，结果为6.3％，是15％以下。由这些结果得出波长257nm下的反差为79.7％。

[目标值]

·405nm：＜40％

·600～650nm：30～50％

·800～900nm：＞50％

·1000～1200nm：＜90％

[测定结果]

·405nm：29％

·600～650nm：42～46％

·800～900nm：51～56％

·1000～1200nm：＜65％

对于任意一个波长仅为在目标值的范围内的反射率。

实施例6

在本实施例中使吸收体层14为TaBNH膜，除此之外按与实施例1同样的步骤实施。吸收体层14(TaBNH)的组成比(at％)用与实施例1同样的方法测定，结果Ta∶B∶N∶H＝60∶3∶33∶4。吸收体层中的O的含有率为0.05at％以下。

吸收体层14(TaBNH)的成膜条件如下所述。

TaBNH层的成膜条件

靶：TaB化合物靶(组成比：Ta 80at％，B 20at％)

溅射气体：Ar、N₂和H₂的混合气体(Ar：80vol％，N₂：17.3vol％，H₂：2.7vol％，气体压力：0.46Pa)

输入电力：300W

成膜速度：1.5nm/min

膜厚：60nm

接着，在吸收体层14上按与实施例1同样的步骤形成低反射层15(TaONH)，得到在衬底11上依次形成有反射层12、保护层13、吸收体层14(TaBNH)、低反射层15(TaONH)的EUV掩模坯料1。

对于按上述步骤得到的EUV掩模坯料，与实施例1同样地评价反射特性。与实施例1同样地评价波长257nm在低反射层15(TaONH膜)表面的反射率，结果为6.2％，是15％以下。由这些结果得出波长257nm下的反差为80.0％。

[目标值]

·405nm：＜40％

·600～650nm：30～50％

·800～900nm：＞50％

·1000～1200nm：＜90％

[测定结果]

·405nm：31％

·600～650nm：42～47％

·800～900nm：51～55％

·1000～1200nm：＜65％

对于任意一个波长均为在目标值的范围内的反射率。

比较例1

在本比较例中使低反射层15为不含氢(H)、包含钽(Ta)、氧(O)和氮(N)的TaON膜，除此之外按与实施例1同样的步骤实施。低反射层15的组成比(at％)用与实施例1同样的方法测定，结果Ta∶O∶N＝24∶70∶6。

低反射层15(TaON膜)的成膜条件如下。

低反射层15(TaON膜)的成膜条件

靶：Ta靶

溅射气体：Ar、O₂和N₂的混合气体(Ar：36vol％，O₂：50vol％，N₂：14vol％，气体压力：0.3Pa)

输入电力：450W

成膜速度：1.1nm/min

膜厚：10nm

对于按上述步骤得到的EUV掩模坯料的低反射层15(TaON膜)，与实施例1同样地评价反射特性。

波长257nm在低反射层15(TaON膜)表面的反射率为9.0％，是15％以下。使用这些结果和上式来求反差，结果波长257nm下的反差为72.3％。掩模图案的检查光的波长在保护层13表面与在低反射层15表面的反差为70％以上，获得了足够的反差。

低反射层15(TaON膜)表面对400～1200nm波长的反射率如下。

[目标值]

·405nm：＜40％

·600～650nm：30～50％

·800～900nm：＞50％

·1000～1200nm：＜90％

[测定结果]

·405nm：31％

·600～650nm：41～44％

·800～900nm：49～53％

·1000～1200nm：＜65％

对于波长800～900nm未获得足够的反射率。

产业上的可利用性

本发明的掩模坯料可用于基于光刻法的半导体集成电路的制造，所述光刻法使用EUV光作为曝光用光源。

此外，在此引用2008年10月30日提交的日本专利申请2008-279899号的说明书、权利要求、附图和说明书摘要的全部内容作为本发明的说明书的公开内容来并入。

Claims

1.一种EUV光刻用反射型掩模坯料，其特征在于，其在衬底上依次形成有用于反射EUV光的反射层、和用于吸收EUV光的吸收体层、和对掩模图案检查光为低反射的低反射层，其中所述检查光的波长为190～260nm，

所述低反射层至少含有钽(Ta)、氧(O)和氢(H)，

在所述低反射层中，Ta和O的总含有率为85～99.9at％，H的含有率为0.1～15at％。

2.根据权利要求1所述的EUV光刻用反射型掩模坯料，其中，在所述低反射层中，Ta与O的组成比为Ta∶O＝1∶8～3∶1。

3.一种EUV光刻用反射型掩模坯料，其特征在于，其在衬底上依次形成有用于反射EUV光的反射层、和用于吸收EUV光的吸收体层、和对掩模图案检查光为低反射的低反射层，其中所述检查光的波长为190～260nm，

所述低反射层至少含有钽(Ta)、氧(O)、氮(N)和氢(H)，

在所述低反射层中，Ta、O和N的总含有率为85～99.9at％，H的含有率为0.1～15at％。

4.根据权利要求3所述的EUV光刻用反射型掩模坯料，其中，在所述低反射层中，Ta与(O+N)的组成比为Ta∶(O+N)＝1∶8～3∶1。

5.根据权利要求1～4中的任一项所述的EUV光刻用反射型掩模坯料，其中，所述低反射层表面的表面粗糙度(rms)为0.5nm以下。

6.根据权利要求1～5中的任一项所述的EUV光刻用反射型掩模坯料，其中，所述低反射层表面的晶体结构为无定形。

7.根据权利要求1～6中的任一项所述的EUV光刻用反射型掩模坯料，其中，所述低反射层的膜厚为3～30nm。

8.根据权利要求1～7中的任一项所述的EUV光刻用反射型掩模坯料，其中，所述吸收体层以钽(Ta)为主要成分。

9.根据权利要求1～8中的任一项所述的EUV光刻用反射型掩模坯料，其中，所述吸收体层以钽(Ta)为主要成分，且含有选自铪(Hf)、硅(Si)、锆(Zr)、锗(Ge)、硼(B)、氮(N)和氢(H)中的至少一种元素。

10.根据权利要求1～9中的任一项所述的EUV光刻用反射型掩模坯料，其中，所述吸收体层的氧(O)的含有率低于25at％。

11.根据权利要求1～10中的任一项所述的EUV光刻用反射型掩模坯料，其中，所述吸收体层与所述低反射层的总膜厚为30～200nm。

12.根据权利要求1～11中的任一项所述的EUV光刻用反射型掩模坯料，其中，在所述反射层与所述吸收体层之间形成有用于在对所述吸收体层形成图案时保护所述反射层的保护层，

所述掩模图案的波长为190～260nm的检查光在所述保护层表面的反射光与在所述低反射层表面的反射光的反差为60％以上。

13.根据权利要求1～12中的任一项所述的EUV光刻用反射型掩模坯料，其中，所述低反射层中的氢的含量比所述吸收体层中的氢的含量多1at％以上。

14.根据权利要求1～13中的任一项所述的EUV光刻用反射型掩模坯料，其中，所述掩模图案的波长为190～260nm的检查光在所述低反射层表面的反射率为15％以下。

15.根据权利要求1或2所述的EUV光刻用反射型掩模坯料，其中，所述低反射层通过在包含惰性气体、氧(O)气和氢(H)气的气氛中实施使用Ta靶的溅射法来形成，所述惰性气体包含氦(He)、氩(Ar)、氖(Ne)、氪(Kr)、氙(Xe)中的至少一种气体。

16.根据权利要求3或4所述的EUV光刻用反射型掩模坯料，其中，所述低反射层通过在包含惰性气体、氧(O)气、氮(N)气和氢(H)气的气氛中实施使用Ta靶的溅射法来形成，所述惰性气体包含氦(He)、氩(Ar)、氖(Ne)、氪(Kr)、氙(Xe)中的至少一种气体。

17.一种EUV光刻用反射型掩模坯料的制造方法，其特征在于，该方法通过在衬底上依次形成用于反射EUV光的反射层、和用于吸收EUV光的吸收体层、和对掩模图案检查光为低反射的低反射层来制造EUV光刻用反射型掩模坯料，其中所述检查光的波长为190～260nm，

所述低反射层通过在包含惰性气体、氧(O)气和氢(H)气的气氛中实施使用Ta靶的溅射法来形成，所述惰性气体包含氦(He)、氩(Ar)、氖(Ne)、氪(Kr)、氙(Xe)中的至少一种气体。

18.一种EUV光刻用反射型掩模坯料的制造方法，其特征在于，该方法通过在衬底上依次形成用于反射EUV光的反射层、和用于吸收EUV光的吸收体层、和对掩模图案检查光为低反射的低反射层来制造EUV光刻用反射型掩模坯料，其中所述低反射层的波长为190～260nm，

所述低反射层通过在包含惰性气体、氧(O)气、氮(N)气和氢(H)气的气氛中实施使用Ta靶的溅射法来形成，所述惰性气体包含氦(He)、氩(Ar)、氖(Ne)、氪(Kr)、氙(Xe)中的至少一种气体。

19.一种EUV光刻用反射型掩模，其特征在于，其是对权利要求1～16中的任一项所述的EUV光刻用反射型掩模坯料的吸收体层和低反射层进行图案化而得到的。

20.一种半导体集成电路的制造方法，其特征在于，该方法通过使用权利要求19所述的EUV光刻用反射型掩模对被曝光体进行曝光来制造半导体集成电路。