JP2003045779A

JP2003045779A - Ｅｕｖ光露光用反射型マスクおよびｅｕｖ光露光用反射型マスクブランク

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Publication number: JP2003045779A
Application number: JP2001230141A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Shiyouki; 勉笑喜; Morio Hosoya; 守男細谷
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2001-07-30
Filing date: 2001-07-30
Publication date: 2003-02-14
Anticipated expiration: 2021-07-30
Also published as: JP4540267B2

Abstract

(57)【要約】【課題】半導体製造等におけるパターン転写の際に使
用されるＥＵＶ光露光用反射型マスクにおいて、ＥＵＶ
光を反射する多層膜上に成膜されるエッチングストッパ
ー層の膜厚のむらに起因するパターンのコントラスト低
下を抑制する。【解決手段】前記エッチングストッパー層Ｍ₁の表面
にて反射されるＥＵＶ光と、前記エッチングストッパ
ー層Ｍ₁を通過し前記エッチングストッパー層Ｍ₁の下に
ある前記多層膜Ｍ₂で反射され再び前記エッチングスト
ッパー層Ｍ₁を通過したＥＵＶ光との干渉効果を用い
て、前記エッチングストッパー層Ｍ₁の膜厚むらに起因
するＥＵＶ光反射率の変動を抑制することにより、パタ
ーンのコントラストを上げることができた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造等の際
に使用されるＥＵＶ光露光用反射型マスク、およびその
主要な構成要素であるＥＵＶ光露光用反射型マスクブラ
ンク、並びにそれらの構成要素であるＥＵＶ光反射膜の
成膜方法に関する。尚、本発明に記載するＥＵＶ（Ｅｘ
ｔｒｅｍｅＵｌｔｒａＶｉｏｌｅｔ）光とは、軟Ｘ
線領域または真空紫外領域の波長帯の光を指し、具体的
には波長が０．２〜１００ｎｍ程度の光のことである。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体産業において、Ｓｉ基板等
に微細なパターンからなる集積回路等の半導体装置を形
成する上で必要な微細パターンの転写技術として、可視
光や紫外光を用いたフォトリソグラフィ法が用いられて
いきた。しかし、半導体デバイスの微細化が加速してい
る一方で、従来の光露光の短波長化は露光限界に近づい
てきた。そして光露光の場合、パターンの解像限界は露
光波長の１／２と言われ、Ｆ₂レーザー（１５７ｎｍ）
を用いても７０ｎｍ程度が限界と予想される。そこで７
０ｎｍ以降の露光技術として、Ｆ₂レーザーよりさらに
短波長のＥＵＶ光（１３ｎｍ）を用いた露光技術である
ＥＵＶリソグラフィ（以下、「ＥＵＶＬ」と記載す
る。）が有望視されている。

【０００３】ＥＵＶＬの像形成原理は、フォトリソグラ
フィと同じであるが、ＥＵＶ光に対する、あらゆる物質
の吸収は大きく、また屈折率が１に近いため、光露光の
ような屈折光学系は使用できず、すべて反射光学系を用
いる。また、その際用いられるマスクとしては、メンブ
レンを用いた透過型マスクが提案されてきているが、Ｅ
ＵＶ光に対するメンブレンの吸収が大きいため露光時間
が長くなり、スループットが確保できないという問題が
ある。その為、現状では露光用反射型マスクが一般的に
使用されている。

【０００４】ここで、ＥＵＶＬについて、図２５〜２７
を用いて説明する。尚、図２５、２６および後述する図
２、４、１３、１７において、対応する部分については
同一の符号を付して示した。図２５はＥＵＶＬに用いら
れるＥＵＶ光露光用反射型マスクブランクの断面図を模
式的に表現した図であり、図２６はＥＵＶ光露光用反射
型マスクの断面図を模式的に表現した図であり、図２７
は製造されたＥＵＶ光露光用反射型マスクを用いて例え
ばＳｉウエハ上にパターンを露光転写を行っている概念
図である。図２５、２６に示すように、ＥＵＶ光露光用
反射型マスクブランクおよび同マスクの主要な構成要素
は、基板Ｓ、ＥＵＶ光反射多層膜Ｍ₂、エッチングスト
ッパー層Ｍ₁、リソグラフィのパターンニングがされる
ＥＵＶ光吸収体層Ｍ_Aである。因みに、前記露光用反射
型マスクにおいては、図２６に示すように、前記ＥＵＶ
光吸収体パターンＭ_Aにリソグラフィのパターンニング
が実施され、ＥＵＶ光吸収体層Ｍ_APの形態となり、この
ような構造を有する反射型マスクが特開平７−３３３８
２９号公報に開示されている。

【０００５】次に図２７を用いてＥＵＶ光露光用反射型
マスクによる半導体基板上へのパターン転写について説
明する。図２７に示すように、レーザープラズマＸ線源
αからえられたＥＵＶ光を前記ＥＵＶ光露光用反射型マ
スクβに入射し、ここで反射された光を縮小光学系γを
通して例えばＳｉウエハ基板δ上に転写する。ここで、
縮小光学系γとしてはＸ線反射ミラーを用いることがで
きる、縮小光学系によりＥＵＶ光露光用反射型マスクβ
で反射されたパターンは通常１／４程度に縮小される。

【０００６】例えばＳｉウエハδへのパターンの転写
は、Ｓｉウエハδ上に形成させたレジスト層にパターン
を露光しこれを現像することによって行うことができ
る。露光波長として１３〜１４ｎｍの波長帯を使用する
場合には、通常光路が真空中になるように転写が行われ
る。このようにしてＥＵＶＬにより、例えばＳｉウエハ
上にパターンを形成することにより、例えば集積度の高
いＬＳＩ、等の半導体装置を製造することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】さて、前述した光露光
パターンの解像限界を上げるため、前記パターンニング
後のパターンのコントラストを上げることが重要視され
るようになった。ここで、上述したようにＥＵＶ光露光
用反射型マスクは、ＥＵＶ光吸収体層Ｍ _AP−エッチング
ストッパー層Ｍ₁−ＥＵＶ光反射多層膜Ｍ₂−基板Ｓとい
う層構造を有している。ＥＵＶ光露光用反射型マスクブ
ランクにマスクパターンを形成する際には、ＥＵＶ光吸
収体層Ｍ_Aのエッチング加工がＥＵＶ光反射多層膜Ｍ₂に
影響を与えないようエッチングストッパー層Ｍ₁を必要
とする。しかしこのエッチングストッパー層Ｍ₁はＥＵ
Ｖ光を吸収するため、最適な膜厚設計が必要となる。

【０００８】さらに、ＥＵＶ光吸収体層Ｍ_Aのエッチン
グ時にはエッチングストッパー層Ｍ₁の一部もエッチン
グされるが、そのエッチング量は局所的にばらつきがあ
る。例えばエッチングストッパー層Ｍ₁としてＣｒＮを
用いた場合には、２．５〜５．０ｎｍ程エッチングされ
る。これでは、このエッチング量の局所的なばらつきに
起因した反射率むらが生じ、パターンのコントラストが
低下してしまう。しかし、エッチングストッパー層Ｍ₁
における、エッチング量の局所的なばらつきを完全に抑
制することは困難である。そこで、全く発想を転換し、
たとえエッチングストッパー層Ｍ₁において、若干のエ
ッチング量の局所的なばらつきが発生したとしても、そ
れが、パターンのコントラストの低下とならないエッチ
ングストッパー層Ｍ₁の膜厚制御方法を提供することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、ＥＵＶ光
露光用反射型マスクブランク試料において、エッチング
ストッパー層Ｍ₁の膜厚と、ＥＵＶ光反射率との関係に
ついてシミュレーションを行った結果、ＥＵＶ光反射率
は、エッチングストッパー層Ｍ₁の膜厚の増加と伴に減
少するが、その減少率は一定ではないことが判明した。
すなわち、ＥＵＶ光と、エッチングストッパー層Ｍ₁と
の光の干渉効果により、エッチングストッパー層Ｍ₁の
膜厚の変化に対して、反射率の変化の大きい領域と、小
さい領域とが繰り返し現れるのである。そこで本発明者
はこの特性を用いることで、たとえエッチングストッパ
ー層Ｍ₁において、若干のエッチング量の局所的なばら
つきが発生したとしても、コントラストの高いＥＵＶ光
露光用反射型マスクブランクを製造出来ることに想到
し、本発明を完成させたものである。

【００１０】すなわち、上述の課題を解決するための第
１の発明は、ＥＵＶ光反射多層膜上に成膜されたエッチ
ングストッパー層を有するＥＵＶ光露光用反射型マスク
ブランクであって、前記エッチングストッパー層の表面
にて反射されるＥＵＶ光と、前記エッチングストッパー
層を通過して前記エッチングストッパー層の下にある前
記ＥＵＶ光反射多層膜で反射され、再び前記エッチング
ストッパー層を通過したＥＵＶ光との干渉効果を利用し
て、前記ＥＵＶ光露光用反射型マスクの、反射領域面内
で反射されるＥＵＶ光の反射率のむらが、前記反射領域
面内の反射率の平均値を基準として±３％以内となるエ
ッチングストッパー層の膜厚の範囲を求め、エッチング
後のエッチングストッパー層の膜厚が前記エッチングス
トッパー層の膜厚の範囲となるように、前記エッチング
ストッパー層の膜厚を制御したことを特徴とするＥＵＶ
光露光用反射型マスクブランクである。

【００１１】第２の発明は、ＥＵＶ光反射多層膜上にエ
ッチングストッパー層を有し、その上に所望のパターン
を有するＥＵＶ光吸収体層が成膜されているＥＵＶ光露
光用反射型マスクであって、前記エッチングストッパー
層の表面にて反射されるＥＵＶ光と、前記エッチングス
トッパー層を通過して前記エッチングストッパー層の下
にある前記ＥＵＶ光反射多層膜で反射され、再び前記エ
ッチングストッパー層を通過したＥＵＶ光との干渉効果
を利用して、前記ＥＵＶ光露光用反射型マスクの反射領
域面内で反射されるＥＵＶ光の反射率のむらが、前記反
射領域面内の反射率の平均値を基準として±３％以内と
なるエッチングストッパー層の膜厚の範囲を求め、エッ
チング後のエッチングストッパー層の膜厚が前記エッチ
ングストッパー層の膜厚の範囲となるように、前記エッ
チングストッパー層の膜厚を制御したことを特徴とする
ＥＵＶ光露光用反射型マスクである。

【００１２】第３の発明は、前記エッチングストッパー
層の表面にて反射されるＥＵＶ光と、前記エッチングス
トッパー層を通過して前記エッチングストッパー層の下
にある前記ＥＵＶ光反射多層膜で反射され、再び前記エ
ッチングストッパー層を通過したＥＵＶ光との位相差が
πとなる膜厚をｄとしたとき、前記ＥＵＶ光露光用反射
型マスクの反射領域面内におけるエッチングストッパー
層の膜厚の範囲が、（ｄ−１．２）〜（ｄ＋１．５）ｎ
ｍであることを特徴とする第２の発明に記載のＥＵＶ光
露光用反射型マスクである。

【００１３】第４の発明は、前記エッチングストッパー
層の成分に、Ｃｒ、ＣｒＮ、ＳｉＯ ₂、Ｒｕのうちから
選ばれる少なくとも一つが含まれることを特徴とする第
２または第３の発明に記載のＥＵＶ光露光用反射型マス
クである。

【００１４】第５の発明は、前記エッチングストッパー
層の表面にて反射されるＥＵＶ光と、前記エッチングス
トッパー層を通過して前記エッチングストッパー層の下
にある前記ＥＵＶ光反射多層膜で反射され、再び前記エ
ッチングストッパー層を通過したＥＵＶ光との位相差が
πとなる膜厚ｄが複数ある場合において、その複数のｄ
のうち最も薄い膜厚を与えるｄの値を用いたことを特徴
とする第３または第４の発明に記載のＥＵＶ光露光用反
射型マスクである。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図を参照しながら本発明の
実施の形態について説明する。図１は、Ｍｏ／Ｓｉ多層
膜を用いたＥＵＶ光反射多層膜Ｍ₂上に、ＣｒＮをエッ
チングストッパー層Ｍ₁として成膜して調製したＥＵＶ
光反射膜試料において、エッチングストッパー層Ｍ₁の
膜厚と、このＥＵＶ光反射膜試料の反射率変化との関係
を光学シュミレーションした結果である。但し、ここで
用いた光学シュミレーションは、藤原史郎編「光学薄
膜」（光学技術シリーズ１１）第１章２〜６２頁、共立
出版に記載されている一般的な多層膜の光学計算手法に
拠っている。この計算手法によれば、「入射するＥＵＶ
光の波長と入射角」「多層膜各層の材料のＥＵＶ光に対
する屈折率、吸収係数」「多層膜各層の膜厚と積層数」
「エッチングストッパー層の膜厚とＥＵＶ光に対する屈
折率、吸収係数」をパラメーターとして代入すること
で、エッチングストッパー層Ｍ₁の膜厚と、このＥＵＶ
光反射膜試料の反射率変化との関係を求めることができ
る。

【００１６】また、Ｂ．Ｌ．Ｈｅｎｋｅｎらの「ＬＯＷ
ＥＮＥＲＧＹＸ−ＲＡＹＩＮＴＥＲＡＣＴＩＯＮ
ＣＯＥＦＦＩＳＩＥＮＴＳＰＨＯＴＯＡＢＳＯＲＰ
ＴＩＯＮ，ＳＣＡＴＴＥＲＩＮＧＡＮＤＲＥＦＬＥ
ＣＩＯＮＡＴＥ＝５０〜３０，０００ｅＶ，Ｚ＝１
〜９２」（ＡＴＯＭＩＣＤＡＴＡＡＮＤＮＵＣＬ
ＥＡＲＤＡＴＡＴＡＢＬＥ５４，１８１〜３４２
（１９９３））に記載された方法を用いて、屈折率や消
衰係数を求めた。

【００１７】図１の結果より明らかなように、ＥＵＶ光
反射膜試料の反射率は、エッチングストッパー層Ｍ₁の
膜厚の増加と伴に、単調に減少するのではなく、いくつ
かの膜厚領域において、反射率が一定もしくは増加する
部分も存在することが判明した。例えば、図１の例にお
いて、エッチングストッパー層Ｍ₁の膜厚が３．０〜
５．５ｎｍの膜厚領域では、ＥＵＶ光反射膜試料の反射
率がほぼ一定である。そこで、ＥＵＶ光吸収体層Ｍ_Aの
エッチング完了時に、エッチングストッパー層Ｍ₁の膜
厚むらの値が、前記膜厚領域に収まるような膜厚に、予
めエッチングストッパー層Ｍ₁の膜厚を設定して成膜す
るならば、たとえエッチング完了時に、エッチングスト
ッパー層Ｍ₁の膜厚のむらが発生していたとしても、反
射率は殆ど変化せず、この結果、コントラストの低下も
起こさないことが判明した。

【００１８】しかし、前記膜厚領域を求めようとする
と、大型計算機による光学シュミレーション計算が必要
となりコストと、時間とを必要とする。そこで、簡便な
近似式を用いて十分実用に耐える前記膜厚領域を求める
ことができれば、膜厚計算の毎に前記光学シュミレーシ
ョン計算を行わずに済み、さらに好ましい構成である。

【００１９】ここで、本発明者らは、エッチングストッ
パー層Ｍ₁、ＥＵＶ光反射多層膜Ｍ₂等の各物質はＥＵＶ
光波長オーダーにおいて均一な媒体であるとみなし、さ
らに、原子の散乱因子ｆを屈折率と結びつけて散乱は層
界面でのみ生じるとみなして前記近似式を導出したとこ
ろ、十分満足できる近似式を得ることができた。以下、
この近似式の導出について説明する。

【００２０】図２は、ＥＵＶ光反射多層膜と、エッチン
グストッパー層とを有するＥＵＶ光反射膜試料の断面図
の模式図である。図２において、ＥＵＶ光反射多層膜を
Ｍ₂、その上に膜厚ｄをもって成膜されたエッチングス
トッパー層をＭ₁、そして真空中をＭ₀として、それぞれ
模式的に表現し、そこへ角度θ₀を以てＥＵＶ光が真空
中Ｍ₀から、強度Ｉ₀を有して入射してきた際の光路を表
した図である。

【００２１】入射してきたＥＵＶ光のうち、エッチング
ストッパー層Ｍ₁の表面で反射されるものをＥＵＶ光
、エッチングストッパー層Ｍ₁を通過し、ＥＵＶ光反
射多層膜Ｍ₂で角度θ₁を以て反射され、再びエッチング
ストッパー層Ｍ₁を通過したＥＵＶ光をＥＵＶ光とし
た。但し、Ｚはエッチングストッパー層Ｍ₁における光
路長である。

【００２２】図３は、エッチングストッパー層Ｍ₁とし
てＣｒ、ＥＵＶ光反射多層膜Ｍ₂として（Ｓｉ／Ｍｏ）
の４０周期膜を用いた、「Ｃｒ／［（Ｓｉ／Ｍｏ）×４
０周期］／Ｓｉ基板」の層構造を有するＥＵＶ光反射膜
試料において、エッチングストッパー層Ｍ₁の膜厚と、
反射率との関係をグラフ化し、そこへＥＵＶ光と、Ｅ
ＵＶ光との位相差が０になる場所と、πになる場所と
をプロットしたものである。図３より明らかなように、
ＥＵＶ光と、ＥＵＶ光との両光の位相差がπになる
ときは、両光の干渉が最大になり、反射率は局所的な最
小値を示す。しかし位相差０のときは、反射率が極大値
をとるわけではないことが解った。これは今回、光学シ
ュミレーションした、エッチングストッパー層Ｍ₁の膜
厚が薄い領域では、両光の干渉効果よりも、エッチング
ストッパー層Ｍ₁の増加によるＥＵＶ光の吸収効果の方
が支配的であるためにこのような現象が生ずると考えら
れる。

【００２３】そして図３より、前記両光の位相差がπで
ある付近に、エッチングストッパー層Ｍ₁の膜厚にむら
が生じても、反射率に殆ど影響を与えない領域があるこ
とが判明した。そこでエッチングによるエッチングスト
ッパー層Ｍ₁の膜厚むらが、この領域内に収まるよう
に、あらかじめエッチングストッパー層Ｍ₁の膜厚を設
定すれば、膜厚むらに起因する反射率のむらは抑制する
ことができる。

【００２４】まずＥＵＶ光と、ＥＵＶ光との位相差
がπになる膜厚ｄを求める。すなわちＥＵＶ光と、Ｅ
ＵＶ光との光路差は２Ｚであるから、この値がＥＵＶ
光の波長の整数倍であれば位相は一致する。そこで、整
数ｍを用いて、この条件を式（１）に示す。２Ｚ＝（ｍ＋０．５）λ₁＝（ｍ＋０．５）λ₀／ｎ₁……（１）ここでλ₁は媒体１中のＥＵＶ光の波長、λ₀は真空中の
ＥＵＶ光の波長、ｎ₁はエッチングストッパー層Ｍ₁の光
学屈折率の実数部である。

【００２５】ｎ₁は以下のようにして求めることが出来
る。ＥＵＶ光が通過する、それぞれの単層は複素屈折率
ｎを持つ均一な膜であるとすると、原子からの寄与は以
下のように定式化される。但し、ｎ：光学屈折率の実数部、ｋ：光学屈折率の虚数
部、ｒ₀＝ｅ²／ｍｃ²＝２．８２×１０^-13ｃｍ：古典的
な電子半径、λ：光の波長、Ｎ_q：元素ｑの１ｃｍ³中の
原子の数、ｆ_q（０）：元素ｑの前方散乱断面積、であ
る。但し、式（２）において原子と、固体中に存在する
構造に関与した電子の相関とは無視している。ここで光
子のエネルギーが１００ｅｖ付近か、または吸収端から
離れている場合には、この近似が有効である。またＮ_q
は下記の関係式より得ることができる。Ｎ_q＝Ｎ×Ｎ_a／ｍ_q 但し、Ｎ：密度（ｇ／ｃｍ³）、ｍ_q：元素ｑの原子量、
Ｎ_a：アボガドロ数、である。

【００２６】ここで、再び式（１）に戻る。さて式
（１）の定式化に際し、ＥＵＶ光反射多層膜Ｍ₂を均一
な層であるとの近似をおこなっているが、実際のＥＵＶ
光反射多層膜Ｍ₂は多層膜であるため、反射してくるＥ
ＵＶ光は、位相のずれφ（位相のずれの単位はラジアン
とする。）を有している。そこでこの位相のずれをφを
考慮すると、式（１）は次のように修正される。但し、
位相のずれφは、ＥＵＶ光反射多層膜Ｍ₂の材料、膜構
成より、上述した光学シュミレーションにより求められ
る。２Ｚ＝（ｍ＋０．５＋φ／２π）λ₀／ｎ₁……（１'）一方、ＥＵＶ光の屈折率と入射角との関係は式（３）の
ようになる。ｎ₀ｓｉｎθ₀＝ｎ₁ｓｉｎθ₁……（３）また、光路長Ｚと膜厚ｄとの関係は式（４）のようにな
る。Ｚ＝ｄ／ｃｏｓθ₁……（４）そこで、式（３）式（４）より式（５）が導出される。式（１'）式（５）より膜厚ｄを求めると、求める近似
式（６）が得られる。。

【００２７】以上の検討より、式（６）より得られる膜
厚値ｄ中心とした膜厚領域は、エッチングストッパー層
Ｍ₁の膜厚ｄのむらに起因する反射率のむらが殆ど発生
しない。すなわち、この膜厚領域は、反射率のむらの抑
制およびこの結果として、コントラストの低下を抑制す
ることができる領域である。

【００２８】ここで、上述のコントラストの低下を抑制
することができる領域内に、実際のエッチングストッパ
ー層Ｍ₁の膜厚をおさめるための方法として、例えば以
下のような方法がある。すなわち、ＥＵＶ光吸収体層Ｍ
_Aのエッチングによりエッチングストッパー層Ｍ₁に生じ
る膜厚のばらつきは、エッチング条件、エッチングスト
ッパー層Ｍ₁の材料等により異なる。そこで、まず所望
のエッチング条件、所望のエッチングストッパー層Ｍ₁
の材料等を定めてエッチング作業を実施し、この結果、
エッチングストッパー層Ｍ₁に生じる膜厚の減少値およ
びばらつきを測定する。そして、上述の方法により求め
ておいた、前記所望のエッチングストッパー層Ｍ₁の材
料系におけるエッチングストッパー層Ｍ₁の膜厚と反射
率との関係に、このエッチングストッパー層Ｍ₁に生じ
る膜厚の減少値およびばらつきの測定値を代入する。そ
して、これらの膜厚の減少およびばらつきがあっても、
前記反射率の変化が所望の範囲内に収まるように、前記
エッチングストッパー層Ｍ₁の膜厚を決定すればよい。

【００２９】すなわち、エッチングストッパー層Ｍ₁の
膜厚変化に対し反射率の変化の小さい領域は、エッチン
グストッパー層Ｍ₁の表面で反射されるＥＵＶ光と、エ
ッチングストッパー層Ｍ₁の下にあるＥＵＶ光反射多層
膜Ｍ₂で反射され再びエッチングストッパー層Ｍ₁を通過
したＥＵＶ光との位相差がπとなる条件を満たすエッチ
ングストッパー層Ｍ₁の膜厚近傍に存在する。従って、
このようなエッチングストッパー層Ｍ₁の膜厚を含む領
域であって、前記膜厚の減少値およびばらつきを考慮し
ても、反射率の変化が所望の範囲内に収まる領域にエッ
チングストッパー層Ｍ₁の膜厚を設定すればよい。また
は、エッチング作業時にエッチングストッパー層Ｍ₁の
膜厚が所定の範囲内に収まるように、エッチングの条件
を制御することでも良い。

【００３０】ここで、前記反射率の変化が±３％以内で
あればＥＵＶ光露光時に反射率の変化に起因する露光む
らは実際上問題とならない程度となる。もちろん、歩留
まりの観点から、前記反射率の変化はすくないほうが望
ましく、好ましくは±１％以下、さらに好ましくは±
０．５％以下である。因みに、本発明において反射率の
変化とは、対象としている面内における反射率の平均値
を１００としたときのばらつきで示している。例えば、
このばらつきが±３％とは、ＥＵＶマスク面内において
反射領域の反射率の平均値がＸであるとき、この反射領
域の反射率が、Ｘ×０．９７〜Ｘ×１．０３の範囲でば
らついていることを示すものである。一方、ＥＵＶ光露
光用反射型マスクがより高いコントラストを有していれ
ば、許容される反射率の変化の幅はさらに拡大するた
め、この許容される反射率の変化の幅の範囲に応じて、
エッチングストッパー層Ｍ₁のより広い膜厚領域をもち
いることも可能である。ここで、エッチングストッパー
層Ｍ₁の材質としてＣｒ、ＣｒＮ、ＳｉＯ₂、Ｒｕ等が好
個に適用できる。そして、エッチングストッパー層Ｍ₁
の材質としてこれらの材質を単独に成膜するのはもちろ
んのこと、これらの材質を混合して成膜、または例え
ば、Ｃｒ層の上にＣｒＮ層を成膜するというように多層
膜構造とすることも好ましい。

【００３１】以下、実施例に基づいて上述のエッチング
ストッパー層Ｍ₁の膜厚ｄのむらに起因する反射率のむ
らの抑制について、さらに詳述する。

【００３２】（実施例１）図４は、実施例１におけるＥ
ＵＶ光露光用反射型マスクの模式図である。この構造に
おけるエッチングストッパー層Ｍ₁であるＣｒＮの膜厚
と、反射率との関係を光学シュミレーションし、そこか
ら反射率変動の極小値を与えるエッチングストッパー層
Ｍ₁の膜厚ｄの値を求める。一方、式（６）を用いて、
やはり、反射率変動の極小値を与えるエッチングストッ
パー層Ｍ₁の膜厚ｄの値を求める。そして、両法で得ら
れた膜厚ｄの値を比較した。

【００３３】ここで、エッチングストッパー層Ｍ₁はＣ
ｒＮであることより、密度は６．１４ｇ／ｃｍ³であ
る。そこで波長１３．５ｎｍ（９１．８ｅｖ）のＥＵＶ
光における屈折率ｎ₁を式（２）を用いて求めた結果を
図５に示す。一方、ＥＵＶ光反射多層膜Ｍ₂は（Ｓｉ／
Ｍｏ）×４０周期層または（Ｍｏ／Ｓｉ）×４０周期層
で、周期層中のＳｉ層の膜厚は４．２ｎｍ、Ｍｏ層の膜
厚は２．８ｎｍで、Ｓｉ基板Ｓ上に積層したものとす
る。さらに、ＥＵＶ光の入射角は垂直方向に対して２．
０５ｄｅｇの角度であるとした。

【００３４】図６は、実施例１におけるＥＵＶ光露光用
反射型マスクにおける、光学シュミレーションの結果で
ある。図６の結果より明らかなように、Ｓｉ層と、Ｍｏ
層との積層順序によって干渉の影響が異なることが解
る。これはＥＵＶ光反射多層膜Ｍ₂による位相のずれφ
の影響によるものである。

【００３５】次に、式（６）を用い、ＥＵＶ光露光用反
射型マスクブランクがＣｒＮ／［（Ｓｉ／Ｍｏ）×４０
周期］／Ｓｉ基板のとき、反射率変動の極小値を与える
エッチングストッパー層Ｍ₁の膜厚ｄの値を求めたとこ
ろ、６．７ｎｍ（ｍ＝０）、１３．９ｎｍ（ｍ＝１）、
２１．１ｎｍ（ｍ＝２）であった。さらに、式（６）を
用い、ＥＵＶ光露光用反射型マスクブランクがＣｒＮ／
［（Ｍｏ／Ｓｉ）×４０周期］／Ｓｉ基板のとき、反射
率変動の極小値を与えるエッチングストッパー層Ｍ₁の
膜厚ｄの値を求めたところ、３．９ｎｍ（ｍ＝０）、１
１．１ｎｍ（ｍ＝１）、１８．４ｎｍ（ｍ＝２）であっ
た。

【００３６】図７は、図６に示したＣｒＮ／［（Ｓｉ／
Ｍｏ）×４０周期］／Ｓｉ基板の光学シミュレーション
結果に、式（６）より求めた膜厚ｄの値をプロットした
ものである。式（６）より求めた膜厚ｄの値は、光学シ
ミュレーションの計算結果による反射率変動の極小値を
与える膜厚値と、良く一致していることが確認できた。

【００３７】ここで、図８に、ＣｒＮ／［（Ｓｉ／Ｍ
ｏ）×４０周期］／Ｓｉ基板において、膜厚値のむらに
起因する反射率のむらが±０．５％、±１％、±２％、
および±３％になる範囲を、前記光学シミュレーション
の計算結果より求めたものを示し、図９に、前記反射率
のむらが±３％以内になる範囲をグラフ化したものを示
した。

【００３８】そして、例えばコントラストが１０以上の
ＥＵＶ光露光用反射型マスクにおいて反射率のむらが±
３％以内であれば、露光時に反射むらに起因する露光不
良は生じないし、より高いコントラストであれば許容さ
れる反射率むらはさらに拡大するため、より広い膜厚領
域を用いることも可能である。さらに、上述の光学シュ
ミレーション結果を、式（６）から得られる反射率変動
の極小値を与える膜厚値の近似値へ適用すれば、簡便な
計算で、反射むらを所望の範囲内におさめるエッチング
ストッパー層Ｍ₁の膜厚ｄを算出することが出来る。

【００３９】図１１は、図６に示したＣｒＮ／［（Ｍｏ
／Ｓｉ）×４０周期］／Ｓｉ基板の光学シミュレーショ
ン結果に、式（６）より求めた膜厚ｄの値をプロットし
たものである。式（６）より求めた膜厚ｄの値は、光学
シミュレーションの計算結果による反射率変動の極小値
を与える膜厚値と、良く一致していることが確認でき
た。

【００４０】ここで、図１０に、ＣｒＮ／［（Ｍｏ／Ｓ
ｉ）×４０周期］／Ｓｉ基板において、膜厚値のむらに
起因する反射率のむらが±０．５％、±１％、±２％、
および±３％になる範囲を、前記光学シミュレーション
の計算結果より求めたものを示し、図１２に、前記反射
率のむらが±３％以内になる範囲をグラフ化したものを
示した。

【００４１】そして、前記ＣｒＮ／［（Ｓｉ／Ｍｏ）×
４０周期］／Ｓｉ基板の場合と同様に、例えばコントラ
ストが１０以上のＥＵＶ光露光用反射型マスクにおいて
反射率のむらが±３％以内であれば、露光時に反射むら
に起因する露光不良は生じないし、より高いコントラス
トであれば許容される反射率むらはさらに拡大するた
め、より広い膜厚領域を用いることも可能である。さら
に、上述の光学シュミレーション結果を、式（６）から
得られる反射率変動の極小値を与える膜厚値の近似値へ
適用すれば、簡便な計算で、反射むらを所望の範囲内に
おさめるエッチングストッパー層Ｍ₁の膜厚ｄを算出す
ることが出来る。

【００４２】（実施例２）図１３は、実施例２における
ＥＵＶ光露光用反射型マスクの模式図である。実施例１
と同様に、この構造におけるエッチングストッパー層Ｍ
₁であるＣｒの膜厚と、反射率との関係を光学シュミレ
ーションし、そこから反射率変動の極小値を与えるエッ
チングストッパー層Ｍ₁の膜厚ｄの値を求める。一方、
式（６）を用いて、やはり、反射率変動の極小値を与え
るエッチングストッパー層Ｍ₁の膜厚ｄの値を求める。
そして、両法で得られた膜厚ｄの値を比較した。

【００４３】ここで、エッチングストッパー層Ｍ₁はＣ
ｒであることより、密度は７．１９ｇ／ｃｍ³である。
そこで波長１３．５ｎｍ（９１．８ｅｖ）のＥＵＶ光に
おける屈折率ｎ₁を式（２）を用いて求めた結果を図１
４に示す。一方、ＥＵＶ光反射多層膜Ｍ₂は実施例１と
同様に、（Ｓｉ／Ｍｏ）×４０周期層または（Ｍｏ／Ｓ
ｉ）×４０周期層で、周期層中のＳｉ層の膜厚は４．２
ｎｍ、Ｍｏ層の膜厚は２．８ｎｍで、Ｓｉ基板Ｓ上に積
層したものとする。さらに、ＥＵＶ光の入射角は垂直方
向に対して２．０５ｄｅｇの角度であるとした。

【００４４】図１５は、実施例１と同様にＣｒ／［（Ｓ
ｉ／Ｍｏ）×４０周期］／Ｓｉ基板の光学シミュレーシ
ョン結果へ、式（６）より求めた膜厚ｄの値をプロット
し、さらに、膜厚値のむらに起因する反射率のむらが、
±３％以内になる範囲を、前記光学シミュレーションの
計算結果より求め、表示したものである。式（６）より
求めた膜厚ｄの値は、光学シミュレーションの計算結果
による反射率変動の極小値を与える膜厚値と、良く一致
していることが確認できた。

【００４５】図１６は、実施例１と同様にＣｒ／［（Ｍ
ｏ／Ｓｉ）×４０周期］／Ｓｉ基板の光学シミュレーシ
ョン結果へ、式（６）より求めた膜厚ｄの値をプロット
し、さらに、膜厚値のむらに起因する反射率のむらが、
±３％以内になる範囲を、前記光学シミュレーションの
計算結果より求め、表示したものである。式（６）より
求めた膜厚ｄの値は、光学シミュレーションの計算結果
による反射率変動の極小値を与える膜厚値と、良く一致
していることが確認できた。

【００４６】（実施例３）図１７は、実施例３における
ＥＵＶ光露光用反射型マスクの模式図である。実施例１
と同様に、この構造におけるエッチングストッパー層Ｍ
₁であるＳｉＯ₂の膜厚と、反射率との関係を光学シュミ
レーションし、そこから反射率変動の極小値を与えるエ
ッチングストッパー層Ｍ₁の膜厚ｄの値を求める。一
方、式（６）を用いて、やはり、反射率変動の極小値を
与えるエッチングストッパー層Ｍ₁の膜厚ｄの値を求め
る。そして、両法で得られた膜厚ｄの値を比較した。

【００４７】ここで、エッチングストッパー層Ｍ₁はＳ
ｉＯ₂であることより、密度は２．２１ｇ／ｃｍ³であ
る。そこで波長１３．５ｎｍ（９１．８ｅｖ）のＥＵＶ
光における屈折率ｎ₁を式（２）を用いて求めた結果を
図１８に示す。一方、ＥＵＶ光反射多層膜Ｍ₂は実施例
１と同様に、（Ｓｉ／Ｍｏ）×４０周期層または（Ｍｏ
／Ｓｉ）×４０周期層で、周期層中のＳｉ層の膜厚は
４．２ｎｍ、Ｍｏ層の膜厚は２．８ｎｍで、Ｓｉ基板Ｓ
上に積層したものとする。さらに、ＥＵＶ光の入射角は
垂直方向に対して２．０５ｄｅｇの角度であるとした。

【００４８】図１９は、実施例１と同様にＳｉＯ₂／
［（Ｍｏ／Ｓｉ）×４０周期］／Ｓｉ基板の光学シミュ
レーション結果へ、式（６）より求めた膜厚ｄの値をプ
ロットし、さらに、膜厚値のむらに起因する反射率のむ
らが、±３％以内になる範囲を、前記光学シミュレーシ
ョンの計算結果より求め、表示したものである。式
（６）より求めた膜厚ｄの値は、光学シミュレーション
の計算結果による反射率変動の極小値を与える膜厚値
と、良く一致していることが確認できた。

【００４９】図２０は、実施例１と同様にＳｉＯ₂／
［（Ｓｉ／Ｍｏ）×４０周期］／Ｓｉ基板の光学シミュ
レーション結果へ、式（６）より求めた膜厚ｄの値をプ
ロットし、さらに、膜厚値のむらに起因する反射率のむ
らが、±３％以内になる範囲を、前記光学シミュレーシ
ョンの計算結果より求め、表示したものである。式
（６）より求めた膜厚ｄの値は、光学シミュレーション
の計算結果による反射率変動の極小値を与える膜厚値
と、良く一致していることが確認できた。

【００５０】以上、図２１に、実施例１〜３においてＥ
ＵＶ光の位相差がπになるエッチングストッパー層Ｍ₁
の膜厚と、そのときの反射率、および反射率むらを±３
％以内に押さえる膜厚領域の範囲のうち、最も膜厚の薄
い場合（すなわち、ｍ＝０の場合）の一覧表を示す。

【００５１】ここで、上述したようにコントラストが１
０以上のＥＵＶ光露光用反射型マスクにおいて、反射率
のむらが±３％以内に抑えられれば、露光時に反射率む
らによる露光不良は生じない。従って、ｍ＝０のとき、
式（６）より求められた膜厚ｄに対して、エッチングス
トッパー層Ｍ₁の膜厚が（ｄ−１．２）〜（ｄ＋１．
５）ｎｍの範囲内にあればよいことが判明した。もしコ
ントラストがより高いものであれば、許容される反射率
むらの範囲は拡大することから、より広い膜厚領域を用
いることも可能となる。一方、ＥＵＶ光反射多層膜Ｍ₂
によって与えられる、位相のずれφの値によっては、ｍ
＝０のときが最適膜厚とは限らず、ｍ＝−１またはｍ＝
＋１の場合もある。

【００５２】（実施例４）図２２は、本発明の実施の形
態にかかるＥＵＶマスクの製造工程の概念図である。こ
こで、図２２を参照しながらＥＵＶマスク製造の実施例
について説明する。この実施例においては、吸収体層Ｍ
_AとしてＴａおよびＢを含む膜（以下、ＴａＢ膜と記載
する。）１４を、エッチングストッパー層Ｍ₁としてＣ
ｒＮ膜１３を、多層膜Ｍ₂としてＭｏとＳｉとの積層膜
を有する多層膜１２を、基板Ｓとしてガラス基板１１を
それぞれ用いている。

【００５３】まず図２２（ａ）に示すようにガラス基板
１１の表面上に、多層膜１２としてＭｏと、Ｓｉとを積
層する。ここで、ガラス基板１１としては、外形６イン
チ角、厚さが６．３ｍｍの低膨張のＳｉＯ₂−ＴｉＯ₂系
のガラス基板を用いた。そしてこのガラス基板１１を機
械研磨により０．２ｎｍ以下の平滑な表面と、１００ｎ
ｍ以下の平坦度とした。そして、ガラス基板１１上に、
ＤＣマグネトロンスパッタ法により、まずＭｏターゲッ
トを用いＡｒガス０．１Ｐａ下においてＭｏ膜を２．８
ｎｍ成膜する。次にＳｉターゲットを用いＡｒガス０．
１Ｐａ下においてＳｉ膜を４．２ｎｍ成膜する。これを
１周期として、Ｓｉ／Ｍｏ多層膜を４０周期成膜して多
層膜１２とする。

【００５４】この多層膜１２上にＣｒターゲットを用
い、窒素を２０ｖｏｌ％添加したＡｒとの混合ガス０．
１Ｐａ下において、ＣｒＮ膜１３をＤＣマグネトロンス
パッタ法によって図２２（ｂ）に示すように９．２ｎｍ
の厚さに成膜した。尚、ＣｒＮ膜１３の膜厚と、多層膜
１２との反射率の関係は図７の通りであった。

【００５５】次に、ＣｒＮ膜１３の上に、ＴａＢ合金タ
ーゲットを用い、Ａｒガス０．１Ｐａ下において、吸収
体層としてＴａＢ膜１４をＤＣマグネトロンスパッタ法
によって図２２（ｃ）に示すように１００ｎｍの厚さに
成膜し、ＥＵＶマスクブランクを製造した。

【００５６】このＥＵＶマスクブランクを用いて、図２
２（ｄ）に示すデザインルールが７０ｎｍの１６Ｇｂｉ
ｔ−ＤＲＡＭ用のパターンを有するＥＵＶマスクを以下
のように製造した。まず、前記ＥＵＶマスクブランク上
に、ＥＢレジストをコートしＥＢ描画によりパターンを
形成する。このレジストパターンをマスクとして、Ｔａ
Ｂ膜１４を塩素を用いてドライエッチングし、吸収パタ
ーン１４ａを形成しＥＵＶマスクを製造した。

【００５７】このとき、ＴａＢ膜１４と、ＣｒＮ膜１３
とのエッチング選択比は２０であった。この結果、下地
のＣｒＮ膜１３は吸収体パターン形成時の４０％オーバ
ーエッチングで塩素プラズマに曝され、僅かに膜厚が減
少して６．７ｎｍとなった。また、ガラス基板１１上に
おける１４０ｍｍ角内のＣｒＮ膜１３の膜厚分布は±１
０ｎｍであり、これは図８から明らかなように反射率む
らが±３％の範囲内の値である。そして、本実施例に係
るＥＵＶマスクの反射率は、基板面内において４４．３
％±０．７％と均一な反射特性を得た。さらに、上記で
製造されたＥＵＶマスクを用い、ＥＵＶマスクへの光の
入射角を２．０５ｄｅｇとして１３．５ｎｍのＥＵＶ光
を用いて露光転写をおこなったところ、十分な露光均一
性を有していることを確認した。

【００５８】（比較例１）ＣｒＮ膜１３の膜厚を５．１
ｎｍとした以外は、前記実施例４と同様の方法でＥＵＶ
マスクおよびＥＵＶマスクブランクを製造した。下地の
ＣｒＮ膜１３は吸収体パターン形成時の４０％オーバー
エッチングで塩素プラズマに曝され、僅かに膜厚が減少
して３．７ｎｍとなった。またガラス基板１４０ｍｍ角
内のＣｒＮ膜１３の膜厚分布は±１０ｎｍであり、これ
は図８から明らかなように反射率むらが±３％の範囲内
である領域から外れ、ＣｒＮ膜１３の膜厚に対する反射
率の変化の大きい領域である。

【００５９】そして、本比較例に係るＥＵＶマスクの反
射率は、基板面内において５６．０％±６．８％であ
り、マスク面内の反射率にかなりのばらつきが見られ
た。さらに、上記で製造されたＥＵＶマスクを用い、Ｅ
ＵＶマスクへの光の入射角を２．０５ｄｅｇとして１
３．５ｎｍのＥＵＶ光を用いて露光転写をおこなったと
ころ、反射率のムラにより露光ドーズにムラが生じ、こ
の結果パターンの寸法のばらつきが大きくなり、要求仕
様を満たす露光特性は得られなかった。

【００６０】（実施例５）多層膜１２上にＳｉＯ₂ター
ゲットを用い、Ａｒ混合ガス０．１Ｐａ下において、Ｓ
ｉＯ₂膜１３をＲＦマグネトロンスパッタ法によって図
２２（ｂ）に示すように９．９ｎｍの厚さに成膜した以
外は実施例４と同様にしてＥＵＶマスクおよびＥＵＶマ
スクブランクを製造した。尚、ＳｉＯ₂膜１３の膜厚
と、多層膜１２との反射率の関係は図２０の通りであ
る。

【００６１】このとき、ＴａＢ膜１４と、ＳｉＯ₂膜１
３とのエッチング選択比は２であった。この結果、下地
のＳｉＯ₂膜１３は吸収体パターン形成時のオーバーエ
ッチングで塩素プラズマに曝され、僅かに膜厚が減少し
て６．４ｎｍとなった。またガラス基板１４０ｍｍ角内
のＣｒＮ膜１３の膜厚分布は±１．０ｎｍであり、これ
は図２０から明らかなように反射率むらが±３％の範囲
内の値である。そして、本実施例に係るＥＵＶマスクの
反射率は、基板面内において６０．０％±０．２％と均
一な反射特性を得た。さらに、上記で製造されたＥＵＶ
マスクを用い、ＥＵＶマスクへの光の入射角を２．０５
ｄｅｇとして１３．５ｎｍのＥＵＶ光を用いて露光転写
をおこなったところ、十分な露光均一性を有しているこ
とを確認した。

【００６２】（比較例２）ＳｉＯ₂膜１３の膜厚を５．
５ｎｍとした以外は、前記実施例５と同様の方法でＥＵ
ＶマスクおよびＥＵＶマスクブランクを製造した。下地
のＳｉＯ₂膜１３は吸収体パターン形成時の４０％オー
バーエッチングで塩素プラズマに曝され、僅かに膜厚が
減少して３．３ｎｍとなった。またガラス基板１４０ｍ
ｍ角内のＳｉＯ₂膜１３の膜厚分布は±１．０ｎｍであ
り、これは図２０から明らかなように反射率むらが±３
％の範囲内である領域から外れ、ＳｉＯ₂膜１３の膜厚
に対する反射率の変化の大きい領域である。

【００６３】そして、本比較例に係るＥＵＶマスクの反
射率は、基板面内において６５．３％±３．１％であ
り、マスク面内の反射率にかなりのばらつきが見られ
た。さらに、上記で製造されたＥＵＶマスクを用い、Ｅ
ＵＶマスクへの光の入射角を２．０５ｄｅｇとして１
３．５ｎｍのＥＵＶ光を用いて露光転写をおこなったと
ころ、反射率のムラにより露光ドーズにムラが生じ、こ
の結果パターンの寸法のばらつきが大きくなり、要求仕
様を満たす露光特性は得られなかった。

【００６４】（実施例６）多層膜１２上にＲｕターゲッ
トを用い、Ａｒガス０．１Ｐａ下において、Ｒｕ膜１３
をＤＣマグネトロンスパッタ法によって図２２（ｂ）に
示すように４．１ｎｍの厚さに成膜した以外は実施例４
と同様にしてＥＵＶマスクおよびＥＵＶマスクブランク
を製造した。

【００６５】また本実施例において、エッチングストッ
パー層Ｍ₁はＲｕであることより、密度は１２．４ｇ／
ｃｍ³である。そこで波長１３．５ｎｍ（９１．８ｅ
ｖ）のＥＵＶ光における屈折率ｎ₁を式（２）を用いて
求めた結果を図２４に示す。

【００６６】ここで、図２３に、Ｒｕ／［（Ｓｉ／Ｍ
ｏ）×４０周期］／Ｓｉ基板の光学シミュレーション結
果へ、式（６）より求めた膜厚ｄの値をプロットし、さ
らに、膜厚値のむらに起因する反射率のむらが±３％以
内になる範囲を、前記光学シミュレーションの計算結果
より求め、表示したグラフを示す。下地のＲｕ膜１３は
吸収体パターン形成時のオーバーエッチングで塩素プラ
ズマに曝されるが、十分な耐性があるため膜厚は減少せ
ず、４．１ｎｍとなった。またガラス基板１４０ｍｍ角
内のＣｒＮ膜１３の膜厚分布は±０．４ｎｍであり、こ
れは図２３から明らかなように反射率むらが±３％の範
囲内の値である。そして、本実施例に係るＥＵＶマスク
の反射率は、基板面内において５４．４％±０．２％と
均一な反射特性を得た。さらに、上記で製造されたＥＵ
Ｖマスクを用い、ＥＵＶマスクへの光の入射角を２．０
５ｄｅｇとして１３．５ｎｍのＥＵＶ光を用いて露光転
写をおこなったところ、十分な露光均一性を有している
ことを確認した。

【００６７】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明はＥＵＶ光
反射多層膜上に成膜されたエッチングストッパー層を有
するＥＵＶ光露光用反射型マスクブランクであって、前
記エッチングストッパー層の表面にて反射されるＥＵＶ
光と、前記エッチングストッパー層を通過して前記エッ
チングストッパー層の下にある前記ＥＵＶ光反射多層膜
で反射され、再び前記エッチングストッパー層を通過し
たＥＵＶ光との干渉効果を利用して、前記ＥＵＶ光露光
用反射型マスクの、反射領域面内で反射されるＥＵＶ光
の反射率のむらが、前記反射領域面内の反射率の平均値
を基準として±３％以内となるエッチングストッパー層
の膜厚の範囲を求め、エッチング後のエッチングストッ
パー層の膜厚が前記エッチングストッパー層の膜厚の範
囲となるように、前記エッチングストッパー層の膜厚を
制御したことを特徴とするＥＵＶ光露光用反射型マスク
ブランクを発明したことで、このＥＵＶ光露光用反射型
マスクブランクにパターンをエッチングする際、エッチ
ングストッパー層において、若干のエッチング量の局所
的にばらつきが発生したとしても、それが、パターンの
コントラストの低下とならないＥＵＶ光露光用反射型マ
スクブランクを実現したものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】エッチングストッパー層Ｍ₁の膜厚と、反射率
との関係をグラフ化した図である。

【図２】ＥＵＶ光反射膜試料の断面図の模式図である。

【図３】エッチングストッパー層Ｍ₁の膜厚と、反射率
との関係をグラフ化した図である。

【図４】実施例１におけるＥＵＶ光露光用反射型マスク
の断面の模式図である。

【図５】ＣｒＮの波長１３．５ｎｍ（９１．８ｅｖ）の
ＥＵＶ光に対する屈折率を表した表である。

【図６】実施例１におけるＥＵＶ光露光用反射型マスク
における、光学シュミレーションの結果である。

【図７】光学シミュレーション結果に、膜厚ｄの値をプ
ロットしたグラフである。

【図８】膜厚値のむらに起因する反射率のむらが、所定
範囲内となる範囲を示した表である。

【図９】光学シミュレーション結果へ、膜厚ｄの値をプ
ロットし、さらに、膜厚値のむらに起因する反射率のむ
らが、所定範囲内となる範囲を表示したグラフである。

【図１０】膜厚値のむらに起因する反射率のむらが、所
定範囲内となる範囲を示した表である。

【図１１】光学シミュレーション結果に、膜厚ｄの値を
プロットしたグラフである。

【図１２】光学シミュレーション結果へ、膜厚ｄの値を
プロットし、さらに、膜厚値のむらに起因する反射率の
むらが、所定範囲内となる範囲を表示したグラフであ
る。

【図１３】実施例２におけるＥＵＶ光露光用反射型マス
クの断面の模式図である。

【図１４】Ｃｒの波長１３．５ｎｍ（９１．８ｅｖ）の
ＥＵＶ光に対する屈折率を表した表である。

【図１５】光学シミュレーション結果へ、膜厚ｄの値を
プロットし、さらに、膜厚値のむらに起因する反射率の
むらが、所定範囲内となる範囲を表示したグラフであ
る。

【図１６】光学シミュレーション結果へ、膜厚ｄの値を
プロットし、さらに、膜厚値のむらに起因する反射率の
むらが、所定範囲内となる範囲を表示したグラフであ
る。

【図１７】実施例３におけるＥＵＶ光露光用反射型マス
クの模式図である。

【図１８】ＳｉＯ₂の波長１３．５ｎｍ（９１．８ｅ
ｖ）のＥＵＶ光における屈折率の表である。

【図１９】光学シミュレーション結果へ、膜厚ｄの値を
プロットし、さらに、膜厚値のむらに起因する反射率の
むらが、所定範囲内となる範囲を表示したグラフであ
る。

【図２０】光学シミュレーション結果へ、膜厚ｄの値を
プロットし、さらに、膜厚値のむらに起因する反射率の
むらが、所定範囲内となる範囲を表示したグラフであ
る。

【図２１】光の位相差がπになるエッチングストッパー
層Ｍ₁の膜厚と、そのときの反射率および反射率むらを
所定範囲内に押さえる膜厚領域の範囲との一覧表を示す
図である。

【図２２】ＥＵＶマスクの製造工程の概念図である

【図２３】光学シミュレーション結果へ、膜厚ｄの値を
プロットし、さらに、膜厚値のむらに起因する反射率の
むらが、所定範囲内となる範囲を表示したグラフであ
る。

【図２４】Ｃｒの波長１３．５ｎｍ（９１．８ｅｖ）の
ＥＵＶ光に対する屈折率を表した表である。

【図２５】ＥＵＶ光露光用反射型マスクブランクの断面
の模式図である。

【図２６】ＥＵＶ光露光用反射型マスクの断面の模式図
である。

【図２７】ＥＵＶ光露光用反射型マスクによる半導体基
板上へのパターン転写の概念図である。

【符号の説明】

ＥＵＶ．入射してきたＥＵＶ光ＥＵＶ．エッチングストッパー層の表面で反射される
ＥＵＶ光ＥＵＶ．エッチングストッパー層を通過しＥＵＶ光反
射多層膜で反射され再びエッチングストッパー層を通過
したＥＵＶ光Ｍ₀．真空Ｍ_A．ＥＵＶ光吸収体層Ｍ_AP．パターンニングされたＥＵＶ光吸収体層Ｍ₁．エッチングストッパー層Ｍ₂．ＥＵＶ光反射多層膜Ｓ．基板 θ₀．ＥＵＶ光のエッチングストッパー層への入射角 θ₁．ＥＵＶ光のＥＵＶ光反射層への入射角Ｉ₀．ＥＵＶ光の強度ｄ．エッチングストッパー層Ｍ₁の膜厚ｚ．エッチングストッパー層Ｍ₁における光路長

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＥＵＶ光反射多層膜上に成膜されたエッ
チングストッパー層を有するＥＵＶ光露光用反射型マス
クブランクであって、前記エッチングストッパー層の表面にて反射されるＥＵ
Ｖ光と、前記エッチングストッパー層を通過して前記エ
ッチングストッパー層の下にある前記ＥＵＶ光反射多層
膜で反射され、再び前記エッチングストッパー層を通過
したＥＵＶ光との干渉効果を利用して、前記ＥＵＶ光露光用反射型マスクの、反射領域面内で反
射されるＥＵＶ光の反射率のむらが、前記反射領域面内
の反射率の平均値を基準として±３％以内となるエッチ
ングストッパー層の膜厚の範囲を求め、エッチング後のエッチングストッパー層の膜厚が前記エ
ッチングストッパー層の膜厚の範囲となるように、前記
エッチングストッパー層の膜厚を制御したことを特徴と
するＥＵＶ光露光用反射型マスクブランク。
【請求項２】ＥＵＶ光反射多層膜上にエッチングスト
ッパー層を有し、その上に所望のパターンを有するＥＵ
Ｖ光吸収体層が成膜されているＥＵＶ光露光用反射型マ
スクであって、前記エッチングストッパー層の表面にて反射されるＥＵ
Ｖ光と、前記エッチングストッパー層を通過して前記エ
ッチングストッパー層の下にある前記ＥＵＶ光反射多層
膜で反射され、再び前記エッチングストッパー層を通過
したＥＵＶ光との干渉効果を利用して、前記ＥＵＶ光露光用反射型マスクの反射領域面内で反射
されるＥＵＶ光の反射率のむらが、前記反射領域面内の
反射率の平均値を基準として±３％以内となるエッチン
グストッパー層の膜厚の範囲を求め、エッチング後のエッチングストッパー層の膜厚が前記エ
ッチングストッパー層の膜厚の範囲となるように、前記
エッチングストッパー層の膜厚を制御したことを特徴と
するＥＵＶ光露光用反射型マスク。
【請求項３】前記エッチングストッパー層の表面にて
反射されるＥＵＶ光と、前記エッチングストッパー層を
通過して前記エッチングストッパー層の下にある前記Ｅ
ＵＶ光反射多層膜で反射され、再び前記エッチングスト
ッパー層を通過したＥＵＶ光との位相差がπとなる膜厚
をｄとしたとき、前記ＥＵＶ光露光用反射型マスクの反射領域面内におけ
るエッチングストッパー層の膜厚の範囲が、（ｄ−１．
２）〜（ｄ＋１．５）ｎｍであることを特徴とする請求
項２に記載のＥＵＶ光露光用反射型マスク。
【請求項４】前記エッチングストッパー層の成分に、
Ｃｒ、ＣｒＮ、ＳｉＯ₂、Ｒｕのうちから選ばれる少な
くとも一つが含まれることを特徴とする請求項２または
３に記載のＥＵＶ光露光用反射型マスク。
【請求項５】前記エッチングストッパー層の表面にて
反射されるＥＵＶ光と、前記エッチングストッパー層を
通過して前記エッチングストッパー層の下にある前記Ｅ
ＵＶ光反射多層膜で反射され、再び前記エッチングスト
ッパー層を通過したＥＵＶ光との位相差がπとなる膜厚
ｄが複数ある場合において、その複数のｄのうち最も薄
い膜厚を与えるｄの値を用いたことを特徴とする請求項
３または４に記載のＥＵＶ光露光用反射型マスク。