CN114930245A - 反射型掩模坯、反射型掩模、反射型掩模的制造方法、以及反射型掩模的校正方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供即使在薄膜吸收膜所使用的材料对于EUV光的消光系数k大的情况下，也能够缩短电子束校正蚀刻所需时间的反射型掩模坯、反射型掩模、反射型掩模的制造方法、以及反射型掩模的校正方法。本实施方式涉及的反射型掩模坯(10)具有：基板(1)、多层反射膜(2)、封盖层(3)、低反射部(5)，低反射部(5)由吸收膜(A)和吸收膜(B)交替层叠而成，吸收膜(A)的电子束校正时的校正蚀刻速率大于吸收膜(B)的电子束校正时的校正蚀刻速率，吸收膜(B)含有选自锡、铟、铂、镍、碲、银及钴中的1种以上的元素。

Description

反射型掩模坯、反射型掩模、反射型掩模的制造方法、以及反 射型掩模的校正方法

技术领域

本发明涉及反射型掩模坯、反射型掩模、反射型掩模的制造方法、以及反射型掩模的校正方法。

背景技术

在半导体器件的制造工艺中，随着半导体器件的微细化，对于光刻技术的微细化要求也相应提高。在光刻中，转印图案的最小分辨率尺寸很大地依赖于曝光光源的波长，波长越短，最小分辨率尺寸就越小。因此，在半导体器件的制造工艺中，所使用的曝光光源从传统的波长为193nm的ArF准分子激光的曝光光源转换为波长为13.5nm的EUV的曝光光源。

由于EUV光的波长短，因此几乎所有的物质对其都具有高的光吸收性。因此，与传统的透射型光掩模不同，EUV用的光掩模(EUV掩模)是反射型掩模(例如，专利文献1、专利文献2)。在专利文献1中公开了：在EUV平版印刷所使用的反射型曝光掩模中，在基底基板上周期性地层叠2种以上的材料层而形成多层膜，在多层膜上形成由含氮金属膜构成的图案、或者由氮化金属膜与金属膜的层叠结构构成的掩模图案。另外，在专利文献2中公开了一种反射型EUV掩模，具备：在多层反射膜上的作为吸收体层的相位控制膜、和在该相位控制膜上的由高折射率材料层和低折射率材料层交替层叠而成的层叠结构体。

在专利文献1中如果OD(光学浓度)为1.5以上，在专利文献2中如果来自吸收体层的反射率相对于入射光为2％以下，则能够得到可转印图案的光强度对比度。

另外，如上所述，EUV平版印刷不能使用利用了光的透射的折射光学系统，因此曝光仪的光学系统部件不使用透镜而使用反射镜。因此，存在不能将朝向EUV光掩模的入射光和反射光设计在同轴上的问题，在EUV平版印刷中通常采用下述方法：使光轴相对于EUV掩模的垂直方向倾斜6度来入射EUV光，并将以负6度的角度反射的反射光照射到半导体基板上。

这样，在EUV平版印刷中，由于使光轴发生倾斜，因此入射至EUV掩模的EUV光会形成EUV掩模的图案(吸收层图案)的影子，从而转印性能劣化，即产生所谓的“投影效应”的问题。

针对该问题，在专利文献2中公开了这样的方法：通过采用对于EUV的消光系数k为0.03以上的材料作为相位控制膜和低折射率材料层，可以使吸收体层的膜厚变得比传统的薄(60nm以下)，从而减少投影效应。

此外，在专利文献3中公开了这样的方法：对于传统的以钽为主要成分的吸收膜或相移膜，通过采用对于EUV光的吸收性(消光系数k)高的化合物材料，可以使各膜的膜厚变薄，从而减少投影效应。

但是，关于专利文献2和专利文献3中所记载的对于EUV光的消光系数k高的材料，在光掩模制作工序的缺陷校正工序中进行电子束校正蚀刻时，与传统的以钽为主要成分的吸收膜相比，其蚀刻速率极慢，因此使用了对于EUV光的消光系数k高的材料的EUV掩模可能难以进行缺陷的校正。即，通过使用对于EUV光的消光系数k高的材料而形成的EUV掩模可以降低投影效应，但是在光掩模制作工序的缺陷校正工序中电子束校正蚀刻需要花费时间。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-237174号公报

专利文献2：日本专利第6408790号

专利文献3：国际公开第2011/004850号

发明内容

本发明所要解决的课题

因此，本发明的目的在于提供即使在薄膜吸收膜所使用的材料对于EUV光的消光系数k大的情况下，也能够缩短电子束校正蚀刻所需时间的反射型掩模坯、反射型掩模、反射型掩模的制造方法、以及反射型掩模的校正方法。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明的一个方式涉及的反射型掩模坯具有：基板、形成在所述基板上且具有多层膜结构的反射EUV光的反射膜、形成在所述反射膜上且保护所述反射膜的保护膜、以及形成在所述保护膜上且由两层以上的多层膜构成的吸收EUV光的吸收膜，所述吸收膜由第1吸收膜和第2吸收膜交替层叠而成，所述第1吸收膜的电子束校正时的校正蚀刻速率大于所述第2吸收膜的电子束校正时的校正蚀刻速率，所述第2吸收膜含有选自锡、铟、铂、镍、碲、银及钴中的1种以上的元素。

另外，本发明的一个方式涉及的反射型掩模具有：基板、形成在所述基板上且具有多层膜结构的反射EUV光的反射膜、形成在所述反射膜上且保护所述反射膜的保护膜、以及形成在所述保护膜上且由两层以上的多层膜构成的吸收EUV光的吸收膜，所述吸收膜上形成有转印图案，所述吸收膜由第1吸收膜和第2吸收膜交替层叠而成，所述第1吸收膜的电子束校正时的校正蚀刻速率大于所述第2吸收膜的电子束校正时的校正蚀刻速率，所述第2吸收膜含有选自锡、铟、铂、镍、碲、银及钴中的1种以上的元素。

另外，本发明的一个方式涉及的反射型掩模的制造方法是上述反射型掩模的制造方法，包括：对所述第1吸收膜进行电子束校正蚀刻的工序；以及对所述第2吸收膜进行电子束校正蚀刻的工序，在对所述第1吸收膜进行电子束校正蚀刻的工序中，在对所述第1吸收膜进行电子束校正蚀刻时在所述第2吸收膜的侧面形成耐蚀刻膜，在对所述第2吸收膜进行电子束校正蚀刻的工序中，以使侧面蚀刻量成为5nm以下的方式对所述第2吸收膜进行电子束校正蚀刻。

另外，本发明的一个方式涉及的反射型掩模的校正方法是上述反射型掩模的利用电子束校正蚀刻的校正方法，利用含有氧气的蚀刻气体对所述第1吸收膜进行电子束校正，利用不含氧气的蚀刻气体对所述第2吸收膜进行电子束校正。

本发明的效果

根据本发明的一个方式，可以提供即使在薄膜吸收膜所使用的材料对于EUV光的消光系数k大的情况下，也能够缩短电子束校正蚀刻所需时间的反射型掩模坯、反射型掩模、反射型掩模的制造方法、以及反射型掩模的校正方法。具体而言，根据本发明的一个方式，通过并用并层叠第2吸收膜和第1吸收膜，并且使用各自最佳的校正蚀刻条件，可以抑制作为对第2吸收膜的膜损伤的侧面蚀刻，从而能够进行电子束校正蚀刻，其中所述第2吸收膜虽然为对于EUV光的消光系数k大从而可期待吸收膜的薄膜化的材料、但是在单层时难以进行电子束校正蚀刻；所述第1吸收膜虽然对于EUV光的消光系数k小于构成第2吸收膜的材料但是容易进行电子束校正蚀刻。

附图说明

[图1]是表示本发明的实施方式涉及的反射型光掩模坯的结构的示意性剖面图。

[图2]是表示本发明的实施方式涉及的反射型光掩模的结构的示意性剖面图。

[图3]是表示各金属在EUV光的波长下的光学常数的图。

[图4]是表示对由锡构成的单层吸收膜进行电子束校正蚀刻后的侧面蚀刻的示意性剖面图。

[图5]是表示对本发明的实施方式涉及的反射型光掩模的多层吸收膜进行电子束校正蚀刻后的侧面蚀刻的示意性剖面图。

[图6]是表示在对本发明的实施方式涉及的反射型光掩模的多层吸收膜进行电子束校正蚀刻过程中的侧面蚀刻的示意性剖面放大图。

[图7]是表示对本发明的实施方式涉及的反射型光掩模的多层吸收膜进行电子束校正蚀刻后的侧面蚀刻的变形例的示意性剖面图。

[图8]是表示本发明的实施例涉及的反射型光掩模坯的结构的示意性剖面图。

[图9]是表示本发明的实施例涉及的反射型光掩模的制造工序的示意性剖面图。

[图10]是表示本发明的实施例涉及的反射型光掩模的制造工序的示意性剖面图。

[图11]是表示本发明的实施例涉及的反射型光掩模的制造工序的示意性剖面图。

[图12]是表示本发明的实施例涉及的反射型光掩模的制造工序的示意性剖面图。

[图13]是表示本发明的实施例涉及的反射型光掩模的校正工序前的结构的示意性俯视图(a)和示意性剖面图(b)。

[图14]是表示本发明的实施例涉及的反射型光掩模的校正工序的示意性剖面图。

[图15]是表示本发明的实施例涉及的反射型光掩模的校正工序的示意性剖面图。

[图16]是表示本发明的实施例涉及的反射型光掩模的校正工序后的结构的示意性俯视图(a)和示意性剖面图(b)。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明涉及的反射型光掩模坯(反射型掩模坯)和反射型光掩模(反射型掩模)的各构成进行说明。

图1是表示本发明的实施方式涉及的反射型光掩模坯10的结构的示意性剖面图。此外，图2是表示本发明的实施方式涉及的反射型光掩模20的结构的示意性剖面图。这里，图2所示的本发明的实施方式涉及的反射型光掩模20是通过将图1所示的本发明的实施方式涉及的反射型光掩模坯10的低反射部(吸收膜)5图案化而形成的。

(整体结构)

如图1所示，本发明的实施方式涉及的反射型光掩模坯10依次具备：在基板1上的多层反射膜(反射膜)2、和在多层反射膜2上的封盖层(保护膜)3。由此，在基板1上形成有具有多层反射膜2和封盖层3的反射部4。反射部4上具备低反射部(吸收膜)5，并且低反射部5由至少两层以上构成，当中的一层作为吸收层(第1吸收膜)A，另一层作为吸收层(第2吸收膜)B，低反射部5的底部(最下层)和最表层(最上层)均由吸收层A构成。

(基板)

本发明的实施方式涉及的基板1例如可以使用平坦的Si基板和合成石英基板等。此外，基板1可以使用添加有钛的低热膨胀玻璃，但是只要是热膨胀率小的材料即可，本发明不限于这些材料。

(反射层)

本发明的实施方式涉及的多层反射膜2只要反射作为曝光光的EUV光(极端紫外光)即可，优选的是通过组合对于EUV光的折射率很大不同的材料而构成的多层反射膜。多层反射膜2例如优选是通过将诸如Mo(钼)与Si(硅)、或者Mo(钼)与Be(铍)组合而得的层进行40个周期左右的反复层叠而形成的层。

(封盖层)

本发明的实施方式涉及的封盖层3由对形成吸收层A的图案时所进行的干式蚀刻具有耐性的材质形成，并且在通过蚀刻形成后述的低反射部图案(转印图案)5a时，可发挥作为防止对于反射层2造成损伤的蚀刻阻挡层的功能。这里，根据多层反射膜2的材质和蚀刻条件，也可以不设置封盖层3。此外，虽然未图示，但是也可以在基板1上的未形成多层反射膜2的面上形成背面导电膜。背面导电膜是在将后述的反射型光掩模20设置在曝光机上时利用静电吸盘的原理用来固定的膜。

(低反射部)

如图2所示，本发明的实施方式涉及的低反射部5是通过除去反射型光掩模坯10的低反射部5的一部分而形成低反射部图案5a的层。

低反射部5整体的厚度优选为60nm以下。如果低反射部5整体的厚度为60nm以下，则能够有效地减少投影效应。

另外，构成低反射部5的吸收膜A的膜厚优选在0.5nm以上6nm以下的范围内、更优选在1nm以上3nm以下的范围内、进一步优选在1.8nm以上2.2nm以下的范围内。如果构成低反射部5的吸收膜A的膜厚在上述数值范围内，则可以有效地缩短光掩模制作工序的缺陷校正工序中的电子束校正蚀刻所需的时间。

另外，构成低反射部5的吸收膜B的膜厚优选为35nm以下。如果构成低反射部5的吸收膜B的膜厚为上述数值以下，则能够进一步减少投影效应。

另外，低反射部5的最表层优选为吸收膜A。如果低反射部5的最表层为吸收膜A，则可以减小反射型光掩模坯10的表面粗糙度Ra。具体而言，可以将反射型光掩模坯10的表面粗糙度Ra设为0.3nm左右。需要说明的是，在不具备吸收膜A的情况下、即吸收膜B为最表层的情况下，反射型光掩模坯10的表面粗糙度Ra为1.0nm左右。

另外，吸收膜A和吸收膜B中的至少一者可以含有选自氮、氧及碳中的1种以上。如果吸收膜A和吸收膜B中的至少一者含有选自氮、氧及碳中的1种以上，则可以有效地缩短光掩模制作工序的缺陷校正工序中的电子束校正蚀刻所需的时间。

在EUV平版印刷中，EUV光倾斜地入射并被反射部4反射，但是由于低反射部图案5a妨碍光路而产生的投影效应，转印至晶圆(半导体基板)上的转印性能可能会劣化。通过减小吸收EUV光的低反射部5的厚度来减少该转印性能的劣化。为了减小低反射部5的厚度，优选使用相较于传统材料对于EUV光的吸收性高的材料、即对于13.5nm的波长的消光系数k高的材料作为吸收层B。

图3是表示各金属材料对于波长为13.5nm的EUV光的光学常数的图。图3的横轴表示折射率n，纵轴表示消光系数k。作为传统的吸收层的主要材料的钽(Ta)的消光系数k为0.041。如果是具有比Ta大的消光系数k的化合物材料，则与传统相比可以减小吸收层(低反射部)的厚度。如果消光系数k为0.06以上，则可以充分地减小吸收层B的厚度，并且可以减少投影效应。

作为满足如上所述的光学常数(nk值)的组合的吸收层B的化合物材料，如图3所示，可以列举出含有选自银(Ag)、铂(Pt)、铟(In)、钴(Co)、锡(Sn)、镍(Ni)、碲(Te)中的1种以上元素的材料。具体而言，在将吸收层B的材料设为氧化锡(SnO)的情况下，优选锡(Sn)与氧(O)的原子数比在25:75～50:50的范围内的材料。另外，在将吸收层B的材料设为氧化铟(InO)的情况下，优选铟(In)与氧(O)的原子数比在35:65～70:30的范围内的材料。另外，在将吸收层B的材料设为氧化钽锡(SnOTa)的情况下，优选锡(Sn)、氧(O)、钽(Ta)的原子数比在10:30:60～40:40:20的范围内的材料。如果吸收层B的材料中的原子数比在上述数值范围内，则消光系数k增大，与传统相比可以减小吸收层(低反射部)的厚度。

图4表示从上述消光系数k为0.06以上的金属当中选择锡(Sn)，并且仅通过由锡(Sn)构成的单层吸收层B来制作低反射部5时电子束校正蚀刻处理后的低反射部5(吸收层B)的形状的示意性剖面图。在电子束校正蚀刻中，例如，通过供给氟系气体之类的蚀刻气体、并且对被蚀刻区域照射电子束，以促进氟蚀刻剂的反应性，从而对构成低反射部5(吸收层B)的锡(Sn)进行蚀刻。但是，锡(Sn)和上述金属对氟系气体的耐蚀刻性强，蚀刻需要非常长的时间，因此，如图4所示，在朝向与被称为侧面蚀刻BS的蚀刻方向(从低反射部5的表面侧朝向封盖层3侧的方向)垂直的方向(低反射部5的面内方向)上发生损伤。当该侧面蚀刻较大时，电子束校正蚀刻后的区域的线宽与预定线宽有很大偏差，这成为校正失败的原因之一。

需要说明的是，图4所示的“侧面蚀刻量(侧面蚀刻的宽度)BW”是指：在吸收层B的形成有低反射部图案5a的侧面即与低反射部电子束校正蚀刻区域5b接触的侧面中，在将吸收层B的面内方向上最突出的部分设为凸部、将吸收层B的面内方向上最后退的部分设为凹部的情况下，吸收层B的面内方向上从凸部至凹部的距离。在图4中，上述凸部对应于吸收层B的与封盖层3接触的部分，上述凹部对应于吸收层B的表面部分。本发明的实施方式涉及的侧面蚀刻量BW优选为5nm以下。如果侧面蚀刻量BW为5nm以下，则可以减少转印性能的劣化。

在本实施方式中，如图5所示，通过使用包含多层吸收膜的低反射部5，可以抑制侧面蚀刻BS从而提高电子束校正蚀刻的成功率，其中该多层吸收膜是通过由电子束校正的蚀刻速率比吸收层B快的吸收层A、以及消光系数k比构成吸收层A的材料大且电子束校正的蚀刻速率慢的吸收层B交替层叠而成的。

以下，参照图6对详细的机理进行说明，其中图6放大了包含多层吸收层的低反射部5的一部分。

图6是表示正在对吸收层A进行电子束校正蚀刻过程中的图，BH为形成在吸收层B的侧面的保护层(耐蚀刻膜)。在对本实施方式的包含多层吸收层的低反射部5进行电子束校正蚀刻时，优选使用在吸收层A和吸收层B之间切换蚀刻气体的多阶段蚀刻工艺。在对吸收层B进行蚀刻时，如上所述，优选使用氟系气体进行蚀刻，在对吸收层A进行蚀刻时，优选使用在氟系气体中混有氧气的气体进行蚀刻。更详细而言，在对吸收层B进行蚀刻时，优选使用不含氧气的氟系气体进行蚀刻，在对吸收层A进行蚀刻时，优选使用含有氧气的氟系气体进行蚀刻。由于氧气混合气体对于吸收层B不作为蚀刻气体发挥作用，而是作为沉积(deposition)气体起作用，因此对吸收层B的蚀刻极低，在吸收层B的侧面形成保护层BH。因此，通过对低反射部5重复使用上述多阶段蚀刻工艺，如图5所示，能够实现抑制了侧面蚀刻BS的产生的电子束校正蚀刻。

需要说明的是，在对吸收层A进行蚀刻时氟系气体中所含的氧气的分量相对于氟系气体的总量优选在5％以上50％以下的范围内。如果在对吸收层A进行蚀刻时氟系气体中所含的氧气的分量在上述数值范围内，则可以有效地对吸收层A进行蚀刻，并且在吸收层B的侧面可以有效地形成保护层BH。

这里，在对吸收层B进行蚀刻时所使用的“不含氧气的氟系气体”是指在氟系气体中不添加氧气，相对于氟系气体的总量，含有的氧气可以为1％左右、或者在1％以下的范围内。

需要说明的是，在本实施方式中，相对于仅对吸收膜B进行电子束校正时的校正蚀刻速率，仅对吸收膜A进行电子束校正时的校正蚀刻速率在20倍以上100倍以下的范围内、优选在40倍以上80倍以下的范围内、进一步优选在50倍以上70倍以下的范围内。如果仅对吸收膜A进行电子束校正时的校正蚀刻速率在上述数值范围内，则与现有技术相比，能够有效地缩短电子束校正所需的时间。

另外，在本实施方式中，仅对吸收膜B进行电子束校正时的校正蚀刻速率例如优选为1nm/分钟以上、更优选为1.4nm/分钟以上、进一步优选为1.6nm/分钟以上。如果仅对吸收膜B进行电子束校正时的校正蚀刻速率在上述数值范围内，则与现有技术相比，可以有效地缩短电子束校正所需的时间。

保护层BH例如是由含有锡(Sn)和钽(Ta)的氧化膜、氮化膜、氧氮化膜及碳化膜中的至少一种形成的层。具体而言，保护层BH例如是由含有氧化锡(SnO)、氮化锡(SnN)、氧氮化锡(SnON)、碳化锡(SnC)、氧化钽(TaO)、氮化钽(TaN)、氧氮化钽(TaON)及碳化钽(TaC)中的至少一种形成的层。即，在本实施方式中，进一步具有保护层BH，其具有与吸收膜B的组成不同的组成，并且通过覆盖吸收膜B的形成有低反射部图案5a的侧面的至少一部分来保护吸收膜B的侧面。

为了实现上述的多阶段蚀刻工艺，优选的是，吸收层A的材料可以利用混合有氟系气体和氧气的气体来进行电子束校正蚀刻。因此，作为吸收层A的材料，例如为钽(Ta)、硅(Si)、钼(Mo)、钛(Ti)、钒(V)、钴(Co)、镍(Ni)、锆(Zr)、铌(Nb)或铪(Hf)。另外，也可以使用这些材料的氮化膜、氧化膜、氧氮化膜。此外，也可以为含有1种以上的上述元素的材料。具体而言，在将吸收层A的材料设为氮化钽(TaN)的情况下，优选钽(Ta)与氮(N)的原子数比在20:80～50:50的范围内的材料。另外，在将吸收层A的材料设为氧化钽(TaO)的情况下，优选钽(Ta)与氧(O)的原子数比在20:80～50:50的范围内的材料。另外，在将吸收层A的材料设为钽(Ta)的情况下，优选钽(Ta)的原子数比为100的材料。

(制造方法)

以下，对反射型光掩模20的制造方法进行简单地说明。

首先，在上述反射型光掩模坯10上形成低反射部图案5a，然后对构成低反射部5的最表层的吸收膜A进行电子束校正蚀刻。

接着，对位于进行了电子束校正蚀刻后的最表层的吸收膜A的下层(封盖层3侧)的吸收膜B进行电子束校正蚀刻。此时，以使侧面蚀刻量成为5nm以下的方式对吸收膜B进行电子束校正蚀刻。

接着，对位于进行了电子束校正蚀刻后的吸收膜B的下层的吸收膜A进行电子束校正蚀刻。此时，在位于吸收膜A的上层的吸收膜B的侧面处形成耐蚀刻膜。

接着，对吸收膜B进行电子束校正蚀刻。此时，以使侧面蚀刻量成为5nm以下的方式对吸收膜B进行电子束校正蚀刻。

由此，制造本实施方式涉及的反射型光掩模20，即进行了电子束校正的反射型光掩模20。

(变形例)

在图4中，关于进行了侧面蚀刻BS的吸收膜B的面即侧面蚀刻面的形状，对从低反射部5(吸收膜B)的表面侧朝向封盖层3侧以一定比例倾斜的方式进行说明了，但是本发明不限于此。

如图7(a)～(c)所示，例如，侧面蚀刻面的形状可以为弯曲的方式。另外，如图7(a)和(b)所示，例如，侧面蚀刻量(侧面蚀刻BS的宽度)BW可以在吸收膜B的上面侧最大，如图7(c)所示，也可以在吸收膜B的中央部最大。需要说明的是，在图7(a)～(c)中，省略了保护层BH的记载。

(实施例1)

以下，使用附图和表格对本发明涉及的反射型光掩模坯和反射型光掩模的各实施例进行说明。

首先，使用图8对反射型光掩模坯100的制作方法进行说明。

首先，如图8所示，在具有低热膨胀特性的合成石英的基板11上形成以硅(Si)与钼(Mo)为一对的层叠膜40层层叠而成的多层反射膜12。将多层反射膜12的膜厚设为280nm。在图8中，为了简化，多层反射膜12由数对层叠膜图示。

接着，在多层反射膜12上将作为中间膜的由钌(Ru)形成的封盖层13以使膜厚成为2.5nm的方式进行成膜。由此，在基板11上形成了具有多层反射膜12和封盖层13的反射部14。

接着，在封盖层13上将由氮化钽(TaN)形成的吸收层AO以使膜厚成为2nm的方式进行成膜。通过XPS(X射线电子能谱法)测定钽(Ta)与氮(N)的原子数比，结果为50:50。

接着，在吸收层AO上将由氧化锡(SnO)形成的吸收层BO以使膜厚成为6nm的方式进行成膜。通过XPS(X射线电子能谱法)测定锡(Sn)与氧(O)的原子数比，结果为50:50。另外，通过XRD(X射线衍射装置)进行测定时，虽然观察到轻微的结晶性，但是为无定形的。通过将该吸收层AO和吸收层BO交替层叠，以使由5层吸收层AO和4层吸收层BO构成的共计9层的低反射部15成膜。由此，在反射部14上形成了具有吸收层AO和吸收层BO的低反射部15。

接着，在基板11的未形成多层反射膜12的一侧的面上将由氮化铬(CrN)形成的背面导电膜16以100nm的厚度进行成膜，从而制作了反射型光掩模坯100。

在基板11上的各个膜的成膜(层的形成)使用了多元溅射装置。各个膜的膜厚通过溅射时间来控制。

接着，使用图9至图12对反射型光掩模200的制作方法进行说明。

首先，如图9所示，在反射型光掩模坯100所具备的低反射部15的最表面上利用旋涂正性化学放大型抗蚀剂(SEBP9012：信越化学社制)以使膜厚成为120nm的方式进行成膜，在110度烘烤10分钟，从而形成了抗蚀剂膜19。

接着，使用电子束绘图机(JBX3030：日本电子社制)在抗蚀剂膜19上绘制预定的图案。然后，在110度进行10分钟的烘烤处理，接着使用喷涂显影仪(SFG3000：“SIGMAMELTECLTD.”制)进行显影处理。由此，如图10所示，形成了抗蚀剂图案19a。

接着，如图11所示，将抗蚀剂图案19a作为蚀刻掩模，并利用以氯系气体和氟系的混合气体为主体的干式蚀刻来进行低反射部15的图案化，从而形成了吸收层图案(低反射部图案)。

接着，如图12所示，进行残留的抗蚀剂图案19a的剥离，形成低反射部图案15a，从而制作了本实施例的反射型掩模200。

(校正方法)

接下来，使用图13至图16对反射型光掩模200的电子束校正的方法进行说明。

图13表示将反射型光掩模200中的多层吸收膜(低反射部15)的一部分放大后的图。更详细而言，图13(a)是表示本实施例涉及的反射型光掩模200的校正工序前的结构的示意性俯视图，图13(b)是本实施例涉及的反射型光掩模200的校正工序前的结构的示意性剖面图。

以下，对于通过使用了抗蚀剂图案19a的干式蚀刻处理对所形成的低反射部图案15a进行电子束校正蚀刻时的具体方法进行说明。需要说明的是，在图13(a)中，“L”表示形成有低反射部15的区域，“S”表示反射部14露出的区域。

首先，如图14所示，使用电子束校正机(MeRiT MG45：CarlZeiss公司制)，在混合有氟系气体和氧气的气体气氛中照射电子束，从而对作为最表层的吸收层AO进行电子束校正蚀刻。使用了此时的氟气流量由温度控制的冷阱技术(cold trap)。在本实施例中，将氟气温度设为-26℃(以下称为控制温度)，将氧气温度设为-43℃。

接着，如图15所示，使用同一装置将控制温度设为0℃，在氟系气体气氛中照射电子束，从而对作为从最表层起第2层的吸收层BO进行电子束校正蚀刻。通过重复上述工序，如图16所示，得到了所有多层吸收层均被电子束校正蚀刻了的反射型光掩模200。通过SEM(LWM9045：ADVANTEST公司制造)测量线宽，可以确认此时的侧面蚀刻BS的量(侧面蚀刻量BW)小于1nm。

(实施例2)

吸收层AO由氧化钽(TaO)形成，并且以使膜厚成为2nm的方式进行成膜。通过XPS(X射线光电子能谱法)测定钽(Ta)与氧(O)的原子数比，结果为50:50。

接着，在吸收层AO上将由氧化铟(InO)形成的吸收层BO以使膜厚成为5nm的方式进行成膜。通过XPS(X射线光电子能谱法)测定铟(In)与氧(O)的原子数比，结果为70:30。

其他的膜形成方法和掩模制作方法与实施例1相同。

由此，制造了实施例2的反射型光掩模200。

需要说明的是，在电子束校正蚀刻中，通过将由氧化钽(TaO)形成的吸收膜AO的电子束校正时的氟气流量的控制温度设为-20℃，并且将由氧化铟(InO)形成的吸收层BO的电子束校正时的氟气流量的控制温度设为0℃，可以确认侧面蚀刻BS的量(侧面蚀刻量BW)小于1nm。

(实施例3)

吸收层AO由钽(Ta)形成，并且以使膜厚成为2nm的方式进行成膜。

接着，在吸收层AO上将由氧化钽锡(SnOTa)形成的吸收层BO以使膜厚成为8nm的方式进行成膜。通过XPS(X射线光电子能谱法)测定锡(Sn)与氧(O)与钽(Ta)的原子数比，结果为40:40:20。

其他的膜形成方法和掩模制作方法与实施例1相同。

由此，制造了实施例3的反射型光掩模200。

需要说明的是，在电子束校正蚀刻中，通过将由钽(Ta)形成的吸收膜AO的电子束校正时的氟气流量的控制温度设为-15℃，并且将由氧化钽锡(SnOTa)形成的吸收层BO的电子束校正时的氟气流量的控制温度设为0℃，可以确认侧面蚀刻BS的量(侧面蚀刻量BW)小于2nm。

(比较例1)

吸收层AO由氮化钽(TaN)以使膜厚成为60nm的方式进行成膜，并且不形成吸收层BO，除此以外，与实施例1同样地制造了比较例1的反射型光掩模200。需要说明的是，可以确认侧面蚀刻BS的量(侧面蚀刻量BW)小于1nm。

(比较例2)

吸收层BO由氧化锡(SnO)以使膜厚成为30nm的方式进行成膜，并且不形成吸收层AO，除此以外，与实施例1同样地制造了比较例2的反射型光掩模200。需要说明的是，可以确认侧面蚀刻BS的量(侧面蚀刻量BW)为15nm。

实施例1～3和比较例1～2的评价结果如表1和表2所示。

在本实施例中，对于侧面蚀刻量、校正蚀刻速率比、转印性能进行了评价。

关于侧面蚀刻量，如果该量为“5nm”以下，则在使用上没有问题，设为合格。

表1和表2中所示的校正蚀刻速率比表示的是相对于将比较例2涉及的吸收层BO(即“锡(Sn)与氧(O)的原子数比为50:50的SnO”)的电子束校正蚀刻速率设为“1”时的相对电子束校正蚀刻速率(低反射部15整体的蚀刻速率)。即，这意味着实施例1涉及的低反射部15可以比比较例2涉及的低反射部15快30倍地进行校正。

关于校正蚀刻速率比，如果该量为“20(倍)”以上，则在使用上没有问题，设为合格。

在表1和表2中，关于转印性能，将投影效应小且在使用上完全没有转印性能问题的情况设为“○”，将无法忽视投影效应且希望在使用时改善转印性能的情况设为“△”。

[表1]

[表2]

如表1和表2所示，即使在低反射部15所使用的材料对于EUV光的消光系数k大的情况下，也能够缩短反射型光掩模200的电子束校正蚀刻所需的时间。

工业实用性

本发明涉及的反射型光掩模坯和反射型光掩模在电子束校正蚀刻中可以适合用于抑制侧面蚀刻。

符号的说明

1···基板

2···多层反射膜(反射膜)

3···封盖层(保护膜)

4···反射部

5···低反射部(吸收膜)

5a···低反射部图案(转印图案)

5b···低反射部电子束校正蚀刻区域

10···反射型光掩模坯(反射型掩模坯)

20···反射型光掩模(反射型掩模)

11···基板

12···多层反射膜(反射膜)

13···封盖层(保护膜)

14···反射部

15···低反射部(吸收膜)

15a···低反射部图案(转印图案)

15b···低反射部电子束校正蚀刻区域

16···背面导电膜

19···抗蚀剂膜

19a···抗蚀剂图案

100···反射型光掩模坯(反射掩模坯)

200···反射型光掩模(反射型掩模)

A···吸收层(第1吸收膜)

B···吸收层(第2吸收膜)

BS···侧面蚀刻

BH···保护层(耐蚀刻膜)

AO···吸收层(第1吸收膜)

BO···吸收层(第2吸收膜)

BW···侧面蚀刻量(侧面蚀刻的宽度)

L···具备低反射部的区域

S···反射部露出的区域

Claims (18)

1.一种反射型掩模坯，具有：

基板、

形成在所述基板上且具有多层膜结构的反射EUV光的反射膜、

形成在所述反射膜上且保护所述反射膜的保护膜、以及

形成在所述保护膜上且由两层以上的多层膜构成的吸收EUV光的吸收膜，特征在于，

所述吸收膜由第1吸收膜和第2吸收膜交替层叠而成，

所述第1吸收膜的电子束校正时的校正蚀刻速率大于所述第2吸收膜的电子束校正时的校正蚀刻速率，

所述第2吸收膜含有选自锡、铟、铂、镍、碲、银及钴中的1种以上的元素。

2.根据权利要求1所述的反射型掩模坯，其特征在于，

所述第1吸收膜含有选自钽、硅、钼、钛、钒、钴、镍、锆、铌及铪中的1种以上的元素。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的反射型掩模坯，其特征在于，

所述第1吸收膜和所述第2吸收膜中的至少一者含有选自氮、氧及碳中的1种以上。

4.根据权利要求1至权利要求3中任意1项所述的反射型掩模坯，其特征在于，

所述吸收膜整体的膜厚为60nm以下。

5.根据权利要求4所述的反射型掩模坯，其特征在于，

所述第1吸收膜的膜厚在0.5nm以上6nm以下的范围内。

6.根据权利要求1至权利要求5中任意1项所述的反射型掩模坯，其特征在于，

所述第2吸收膜的膜厚为35nm以下。

7.根据权利要求1至权利要求6中任意1项所述的反射型掩模坯，其特征在于，

所述吸收膜的最表层为所述第1吸收膜。

8.一种反射型掩模，具有：

基板、

形成在所述基板上且具有多层膜结构的反射EUV光的反射膜、

形成在所述反射膜上且保护所述反射膜的保护膜、以及

形成在所述保护膜上且由两层以上的多层膜构成的吸收EUV光的吸收膜，特征在于，

所述吸收膜形成有转印图案，

所述吸收膜由第1吸收膜和第2吸收膜交替层叠而成，

所述第1吸收膜的电子束校正时的校正蚀刻速率大于所述第2吸收膜的电子束校正时的校正蚀刻速率，

所述第2吸收膜含有选自锡、铟、铂、镍、碲、银及钴中的1种以上的元素。

9.根据权利要求8所述的反射型掩模，其特征在于，

所述第1吸收膜含有选自钽、硅、钼、钛、钒、钴、镍、锆、铌及铪中的1种以上的元素。

10.根据权利要求8或权利要求9所述的反射型掩模，其特征在于，

所述第1吸收膜和所述第2吸收膜中的至少一者含有选自氮、氧及碳中的1种以上。

11.根据权利要求8至权利要求10中任意1项所述的反射型掩模，其特征在于，

所述吸收膜整体的膜厚为60nm以下。

12.根据权利要求11所述的反射型掩模，其特征在于，

所述第1吸收膜的膜厚在0.5nm以上6nm以下的范围内。

13.根据权利要求8至权利要求12中任意1项所述的反射型掩模，其特征在于，

所述第2吸收膜的膜厚为35nm以下。

14.根据权利要求8至权利要求13中任意1项所述的反射型掩模，其特征在于，

所述吸收膜的最表层为所述第1吸收膜。

15.根据权利要求8至权利要求14中任意1项所述的反射型掩模，其特征在于，

在所述第2吸收膜的形成有所述转印图案的侧面具备：作为在所述第2吸收膜的面内方向上最突出的部分的凸部、和作为在所述第2吸收膜的面内方向上最后退的部分的凹部，

在将所述第2吸收膜的面内方向上的从所述凸部至所述凹部的距离设为侧面蚀刻量的情况下，所述侧面蚀刻量为5nm以下。

16.根据权利要求8至权利要求15中任意1项所述的反射型掩模，其特征在于，

进一步具有耐蚀刻膜，其具有与所述第2吸收膜的组成不同的组成，并且通过覆盖所述第2吸收膜的形成有所述转印图案的侧面的至少一部分来保护所述第2吸收膜的所述侧面。

17.一种反射型掩模的制造方法，其是权利要求8至权利要求16中任意1项所述的反射型掩模的制造方法，包括：

对所述第1吸收膜进行电子束校正蚀刻的工序；以及

对所述第2吸收膜进行电子束校正蚀刻的工序，特征在于，

在对所述第1吸收膜进行电子束校正蚀刻的工序中，在对所述第1吸收膜进行电子束校正蚀刻时在所述第2吸收膜的侧面形成耐蚀刻膜，

在对所述第2吸收膜进行电子束校正蚀刻的工序中，以使侧面蚀刻量成为5nm以下的方式对所述第2吸收膜进行电子束校正蚀刻。

18.一种反射型掩模的校正方法，其是权利要求8至权利要求16中任意1项所述的反射型掩模的利用电子束校正蚀刻的校正方法，特征在于，

利用含有氧气的蚀刻气体对所述第1吸收膜进行电子束校正，

利用不含氧气的蚀刻气体对所述第2吸收膜进行电子束校正。

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