JP2003515794A - 多層緩衝層使用のレチクルにおける基板欠陥の軽減 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 基板上に反射コーティングを堆積する前に、レチクル体積基板にある欠陥のサイズを最小化するための緩衝層として、多層フィルムが使用される。レチクル基板と反射コーティングとの中間に堆積した多層緩衝層は、レチクル基板上の小粒子や別の欠陥を平滑化する、ということをもたらす。欠陥寸法を縮減するのは、緩衝層成長工程中に表面応力緩和によって、また、多層境界面の材料の混合及び体積収縮の程度によって制御される。緩衝層は、低微粒子イオンビーム・スパッタリング工法を介して、近垂直入射角で体積される。また、緩衝層の成長面は、混合度合いを増強して欠陥の軽減度を向上させるために、第２イオン源で加熱してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

アメリカ合衆国政府は、ローレンス・リヴァーモア・ナショナル・ラボラトリ
ー（Lawrence Livermore National Laboratory）の運営に対し、アメリカ合衆国
エネルギ省及びユニヴァーシティ・オブ・カリフォルニア（University of Cali
fornia）間で取り交わした契約（契約番号W-7405-ENG-48）に準拠して、本発明
における権利を有するものである。

【０００１】 （発明の属する技術分野） 本発明は、リトグラフィ印刷（Lithography）によって産出された、構成要素
の欠陥を最小限に抑えることに関し、具体的に言うと、超紫外線リトグラフィに
おいて利用されるレチクルあるいはマスクでの基板欠陥を軽減することに関する
ものであり、より具体的には、レチクルにおける基板欠陥を軽減するために、レ
チクル基板と反射コーティングとの中間に堆積した多層緩衝層を使用するという
ことに関するものである。

【０００２】 （関連技術の説明） 反射放射線を介してウェーハ上に形成される電子構成要素の製造に対しては、
現在、超紫外線リトグラフィ（ＥＵΝＬ）システムが開発されているところであ
る。このＥＵΝＬシステムには、ウェーハに印刷されるようになり、それ故に、
欠陥構成要素を製造してしまう、といったような欠陥が根本的にあってはならな
い、レチクルまたはマスクを含める。たとえば、レチクルは、Ｍｏ／Ｓｉのよう
な高反射性多層コーティングを超研磨基板上に堆積させることによって製作され
得る。レチクル基板上の局部的な構造的不完全さが核となって、多層コーティン
グ工程中に、ウェーハにおいて印刷されるに充分なほど反射放射フィールドを混
乱させる欠陥へと発達する可能性があり得る。したがって、反射コーティングに
おける欠陥の核となるかも知れないような、基板表面上の小粒子不純物の影響を
軽減する必要性があったのである。

【０００３】 レチクル欠陥問題は、２つの部門に分けることができる。第１には、レチクル
基板の状態に関連した欠陥がある。レチクル基板上には、多層コーティングにお
ける成長欠陥を核にする粒子や、くぼみや、擦り傷などがある。第２には、多層
コーティング工程中にあるいはその後に導入される欠陥というのがあり、これら
の欠陥は、コーティングの上面内に埋め込まれていたり、あるいはその上に位置
していたりする粒子不純物である。イオンビーム・スパッタリングに基づく低欠
陥多層コーティング技術はすでに開発されているので、現在堆積されているコー
ティングは本質的には欠陥なしであるために、それ故、もっと重大なリスクとい
うのはレチクル基板の初期状態である。

【０００４】 球体粒子によって核にされた成長欠陥を結像するのを示すモデリングがすでに
実施されている。その結果は、直径が２５nm(ナノメートル)ほどの小さな粒子が
多層コーティングに欠陥を生じさせるようになり、ウエハーのところで結像する
、ということを示した。したがって、２５nmを超えるサイズの粒子はすべて、反
射コーティングの堆積前にレチクル基板から除去しなければならないのである。
現在、レチクル基板からの粒子の除去は、クリーニング工程によって実施されて
いるが、このクリーニング工程は、約６０nm未満の粒子の除去に対しては、特に
、このような小さい粒子が存在するのを確認することが難しいために、効力がな
いと予想される。

【０００５】 レチクル基板欠陥問題を解決しようとする従来技術の努力は、単層の緩衝層を
伴っていて、K.B. Nguyen,外による I. Νac. Sci. Technol. 11:2964 (1993年)
を参照すると、ここでは、シリコン表面上の、リトグラフ的に限定された段部を
平らにしようと試みて、Ｍｏ／Ｓｉの多層を堆積する前に、２００nm厚さの単層
アモルファス・シリコン（ａ−Ｓｉ）緩衝層が基板上に堆積された。この方法は
、欠陥部の高さを或る程度低減する結果となり、段部の縁における変移が、緩衝
層によって更に一層緩められるようになり、これは利点である。しかし、Ｓｉの
表面粗さが著しく増大されてしまい（０.２nmから０.７nmまで）、したがって、
ＥＵΝリトグラフィに対してこの工程は非実用的なものである。

【０００６】 現在、上記のNguyenによって観測されものよりもかなり粗さが低くなって、厚
さ約２００nmにａ−Ｓｉを堆積させる能力を有する方法がある。しかしながら、
ａ−Ｓｉのような滑らかな単層膜に典型的に見られる大きな応力が、緩衝層に対
してこの単層法を適用するのを制限する可能性がある。

【０００７】 クリーニング法および単層緩衝層に代わり得る別の方法として、本発明では、
基板と反射コーティングとの間に緩衝層として多層膜を堆積させることによって
、これらの小さい粒子の影響を緩和するようにする。この緩衝層の目的は、基板
上の粒子やくぼみや擦り傷のせいによる反射コーティングの混乱を低減すること
にある。

【０００８】 （発明の概要） 超紫外線リトグラフィに対して使用される被覆レチクルにおける基板欠陥の影
響を軽減する、ということが本発明の目的である。本発明の更なる目的は、基板
欠陥を軽減するために、レチクル基板に多層緩衝層を設けることにある。本発明
のまた更なる目的は、基板欠陥の悪影響を軽減するために、レチクル基板と多層
反射コーティングとの間に多層緩衝層を設けることにある。本発明の別の目的は
、基板と、超紫外線リトグラフィで利用されるレチクルの多層コーティングとの
間に、緩衝層を設けることにある。

【０００９】 更に、本発明のまた別の目的は、原子的に滑らかであり、良好な平滑化特性を
有し、低残留応力を有し、境界面の混合による成長中に収縮を示す、というよう
になる多層緩衝層を使用して、超紫外線リトグラフィのためにレチクルにおける
基板欠陥を軽減するということを伴う。

【００１０】 本発明の他の目的及び利点は、以下の説明と添付図面から明らかになろう。本
発明は、基板と反射コーティングとの間に緩衝層として多層膜を堆積させること
によって、レチクル基板上の粒子や他の欠陥、もっと具体的に言うと６０nm以下
（＜６０nm）のサイズを有する粒子や欠陥の影響を軽減することに向けられてい
る。この緩衝層の目的は、基板上の粒子やくぼみや擦り傷のせいによる反射コー
ティングの混乱の原因を減らすことである。とりわけ、この緩衝層は、残留する
混乱原因が余りにも小さすぎて、反射コーティングにおける印刷可能な成長欠陥
を核とするとこができない、という点まで、基板の構造的特徴を平滑化する、と
いうように設計されている。多層緩衝層は反射コーティングとして使用されるの
ではないが故に、ＥＵΝＬ放射に対するその反射率が必ずしも最適化されるとは
限らない。

【００１１】 緩衝層はいくつかの基本的特性が有効であることを示している。多層緩衝層は
、平滑化作用、すなわち、基板上の粒子やくぼみや擦り傷のせいによる表面高の
変化率の減退、ということをもたらす。また、緩衝層は、交互層の境界面での混
合により成長中の体積収縮を表す。緩衝層は、実質的には基板表面の高空間周波
数粗さを増大させない（例えば、粗さというのは、典型的には、約０.３nm rms
（０.３ナノメータ二乗平均平方根）以下である）。緩衝層は、反射コーティン
グの性能および安定性を落さずに、緩衝層を全厚約２μｍまで堆積させることが
できる程に充分低い残留応力（約５００ＭＰａ以下）を有する。最後に、緩衝層
堆積工程はクリーン状態でなければならない；すなわち、多層緩衝層を成長させ
る工程で加えられる欠陥があってはならない。 緩衝層は、反射コーティングと異なる材料でも、同じ材料でも作ることができ
る。緩衝層は反射多層と同じ材料から作ってもよいのであるが、緩衝層は異なる
機能を果たすのであって、高反射率に対して最適化されるものではない。緩衝層
は、層境界面での混合のために反射コーティングとは構造的に異なる。

【００１２】 原子的に滑らかで良好な平滑化特性を有し、低残留応力を有し、境界面での混
合のせいによる成長中の収縮を提示するという多層材料は、緩衝層として使用し
てもよい。先に列挙した緩衝層要件を満たす多層システムは、イオンビーム・ス
パッタリングした（ＩＢＳ）モリブデン−シリコン（Ｍｏ／Ｓｉ）と、ＭｏＲｕ
／Ｂｅ多層膜とを含む。先に列挙した特性を明示する別の潜在的な緩衝層多層材
料には、Ｍｅ／Ｓｉ，Ｍｅ／Ｂｅ，Ｍｅ／Ｂ，Ｍｅ／Ｂ₄Ｃ，Ｍｅ／Ｃがあり、
この場合、Ｍｅは、Ｍｏ，Ｗ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｒｕ，Ｒｈ，ＭｏＲｕ，ＭｏＲｈの
ような金属または合金である。

【００１３】 本発明においては、多層緩衝層は、超クリーン状態のイオンビーム・スパッタ
リング工程を用いて堆積させるので、堆積工程で欠陥が加えられることはまった
くない。多層緩衝層は、微小な表面粗さと残留応力で堆積されるので、緩衝層の
上面に堆積された反射多層コーティングの性能を落すということはない。また、
上に被さる反射コーティングを堆積させるには、イオンビーム・ツールを用いて
行なうことができる。

【００１４】 電子装置を益々小型化をすることに対しては、市場からの強烈な推進力があり
、ＥＵΝＬシステムには、それの重要な要素つまり反射性多層レチクルがほとん
ど欠陥なしと仮定するならば、著しい潜在力が有る。したがって、本発明は、こ
のようなシステムを商業的に成長させるような潜在力を有する。

【００１５】 添付した図面は、本明細書の取り込まれ、開示の一部をなし、本発明及びそれ
によってもたらされた結果を図式的に説明し、明細書の記述と相まって、本発明
の原理を説明する役目を果たす。

【００１６】 （発明の実施の態様） 本発明は、多層緩衝層を使用して、超紫外線リトグラフィ（ＥＵΝＬ）用のレ
チクルまたはマスクにおける基板欠陥を軽減することに向けられている。図１に
示すように、基板における小粒子不純物やくぼみや擦り傷のような欠陥２２を覆
うために、多層膜がレチクル基板２０上に緩衝層１０として堆積されている。緩
衝層１０は、交互の層１２，１４からなる、少なくとも１対の層１６（二重層）
の多層から成る。典型的には図示のように、多くの対層１６が多層緩衝層１０を
構成する。この多層体は、二重層が最も典型的であるが、複数の三重層や四重層
から構成することもできる。緩衝層１０は、反射コーティング３０の堆積以前に
レチクル基板２０上に堆積される。この反射コーティングは、単層または多層い
ずれであってもよい。ＥＵΝリトグラフィ用の反射コーティングは、この技術分
野では周知である。

【００１７】 多層緩衝層は、原子的に滑らかで、良好な平滑化特性及び低残留応力を有する
。緩衝層１０は、また、層１２，１４の境界面における混合により成長時に体積
収縮を呈する。この混合は、層１２，１４間に、２つの材料の混合物で形成され
る中間層１８を発生する。層１２，１４は、Ｍｏ／Ｓｉ又はＭｏＲｕ／Ｂｅのよ
うな、２つ以上の要素或いは合金で構成される。先に言及した特性を当然提示し
なくてはならない多層膜には、Ｍｅ／Ｓｉ，Ｍｅ／Ｂｅ，Ｍｅ／Ｂ，Ｍｅ／Ｂ₄
Ｃ，Ｍｅ／Ｃが含まれ、Ｍｅは、Ｍｏ，Ｗ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｒｕ，Ｒｈ，ＭｏＲｕ
，ＭｏＲｈのような金属又は合金である。 多層緩衝層は、超クリーン状態のイオンビーム・スパッタリング工程を使用し
て堆積されるので、製作作業では全く欠陥が加えられることはない。多層緩衝層
は、微細表面粗さ（好ましくは、＜３Å RMS）、低残留応力（＜５００ＭＰａ）
を有した状態で堆積されるので、緩衝層の上面に堆積した反射コーティングの性
能を落さない。

【００１８】 低粒子イオンビーム・スパッタリング工程を介して近垂直の入射角で堆積され
た時に、Ｍｏ／Ｓｉ多層膜で被覆された小粒子をかなり平滑化するのが観察され
た。平滑化工程の特質は、欠陥の最大限の高さの減縮及び欠陥の体積の減縮とい
う両減縮から成る。欠陥高さでの減縮は、膜成長工程中の表面応力緩和によって
制御され、欠陥体積での減縮は、多層境界面で材料（たとえば、Ｍｏ及びＳｉ）
を混合する程度によって制御される。加えて、Ｍｏ／Ｓｉ多層膜成長についての
コンピュータ・シミュレーションでは、混合および表面応力緩和は最適化されて
、少なくとも６０nmほどの大きさの欠陥を低減することができるのを示している
。

【００１９】 多層膜成長へ適用される線形連続体成長モデルの修正バージョンが、コンピュ
ータ・シミュレーションにおいて使用された。D. C. Stearns, Appl. Phys. Let
t., 62:1745 (1993)を参照されたい。この文献は、参考資料としてこの明細書に
取り入れられているが、このシミュレーションにおいて、モデルは、応力緩和工
程を特徴付けるνや、成長指数であって、平滑化工程を支配する運動メカニズム
によって決まるｎ、というようなパラメータを使用した。Stearns成長モデルの
修正バージョンにおいては、新しいパラメータδΛが導入された。この新パラメ
ータは、多層境界面での二重層材料（たとえば、Ｍｏ，Ｓｉ）の混合による、二
重層周期厚さになる収縮である。この修正モデルは、欠陥体積を減らすための、
小粒子或いは欠陥上に堆積された多層膜の能力に責任を持つ。

【００２０】 Ｍｏ／Ｓｉ多層膜で被覆した小粒子を著しく平滑化することを図２に示す。た
とえば、Ｍｏ／Ｓｉ膜で被覆される、直径３０〜６０nmの粒子は、高さ僅か３〜
１２nmの隆起を表面に発生し、そして、欠陥体積も低減される。これらの結果は
、堆積流量が垂直入射角（近垂直）に近く基板に到達している状態のイオンビー
ム・スパッタリングに対するものである。垂直を外れた入射角、イオンビーム・
スパッタリング、或いはマグネトロン・スパッタリング（有効な垂直を外れた流
量成分を有し得る）に対しては、表面に結果的に生じた隆起が、実際にはサイズ
的に増大する；このことは図３に示されている。したがって、近垂直入射角イオ
ンビーム・スパッタリングを施したＭｏ／Ｓｉ多層膜は、平滑化緩衝層として使
用することに値する実行可能候補である。

【００２１】 欠陥高さにおける低減は、膜成長工程での表面応力緩和によって制御され、欠
陥体積における低減は、二重層収縮δΛが付随するときには、多層境界面での混
合によって制御される。図４は、Ｍｏ／Ｓｉ膜の厚さを増すことで、（表面の隆
起の体積によって測定されるような）欠陥体積が低減されることを、そして、こ
の低減は混合量が増大されるにつれて、いっそう大きくなることを示している。
（単層緩衝層膜は、混合による欠陥の体積を減らすということの効果を持つこと
ができなかった、ということに留意されたい。）混合量を増加して、それによっ
て、欠陥体積を低減させる方法は； (１)成長する膜に向けた第２イオン源を使
用すること、(２)二重層期間厚さ及び／又は多層における成分比（たとえば、Ｍ
ｏ／Ｓｉ多層体におけるＭｏ：Ｓｉ）を変えること、(３)多層堆積中及び／又は
その後に焼結化（annealing）すること、(４)堆積システム操作圧力を変えるこ
と、或いは、(５)堆積工程のエネルギー特性を変えるために他の条件を変えるこ
と、を含む。

【００２２】 また、表面応力緩和が緩衝層堆積工程で増大されて、欠陥高さを減らすことも
できる。図５は、Ｍｏ／Ｓｉ膜の厚さが増せば、欠陥高さ（すなわち、表面にお
ける隆起の最大高さ）が減じられ、そして、表面応力緩和（ν）が大きくなるに
つれて、なお一層この低減が大きくなる、ということを示している。νの増大は
、上述した混合量を増大させるための方法の内（２）を除いた全ての方法によっ
て達成され得る。

【００２３】 先に指摘したように、混乱を抑制するメカニズムは２つある；表面微細構成に
おける高周波成分を除去する表面の圧力緩和；及び、層境界面での混合があり、
それに加えて、欠陥の堆積を減らす、二重層厚さの付随収縮がある。結果的に生
じた成長欠陥の構造についての多層膜成長パラメータの影響を明確にすることに
よって、緩衝層の表面の残留混乱（hillhocks）が小さすぎて反射多層コーティ
ングにおける印刷可能な成長欠陥を核とすることができなくなるように、基板上
の粒子を有効に平滑化する緩衝層を設計することができる。

【００２４】 直径が２０nm，４０nm，そして６０nmの球状粒子によって核とされた成長欠陥
の構造を研究するために、多層成長シミュレーションが非常に数多く実施された
。応力緩和パラメータνと二重層収縮δΛは、これらが堆積工程のエネルギ特性
を変えることによって実際には調節可能であるべきなので、変えた。成長指数は
、Ｍｏ／Ｓｉ多層のＩＢＳ堆積のために実験的に得られる値と一致させて、ｎ＝
２に固定した。多層緩衝層の公称構造は、[Ｍｏ(2.6nm)／Ｓｉ(4.4nm)]×４０層
となるように選んだ。これは、層を完全に混合させたときに、二重層収縮が最大
となるように、Γ＝０.３７５を有する。

【００２５】 ４０nm直径の粒子体を平滑化する際の緩衝層の有効性は、ν＝１.２nmの応力
緩和及び異なる二重層収縮値δΛに対する緩衝層の表面における混乱の最大高さ
及び体積でもってプロットされた。欠陥の高さ及び体積は共に、１.５nmの最適
値までδΛを増大させることによって低減する；すなわち、最大高さ４０nmの初
期値から５.３nmまで低減、及び、体積42000nm³の初期値から23000nm³まで減少
。二重層収縮が２.３１nmの最大値（多層の完全混合に対応する）に向かって増
大されるにつれて、混合の有益な効果が消え、高さ及び体積は、混合なし（δΛ
＝０nm）に対して見られる値へ戻る。これは、収縮メカニズムの飽和による；二
重層が完全に混合されたとき、表面高さにおける低減は、微細構成とは無関係に
、どこでも同じである。

【００２６】 次に、応力緩和パラメータνは、二重層収縮をδΛ＝１.５nmの最適値に固定
させたままに保持しながら、変化された。緩衝層の最大高さ及び体積における変
動は、４０nm直径の粒子に対してプロットした。応力緩和パラメータには、結果
として生じる混乱の高さ及び体積において、相反する効果が有る。νを増すこと
は、表面の最大高さを減す、ということに対し、νを減らすことは、体積を減ず
ることになる。この作用は、混合効果によるものである。νが小さい場合、混乱
は局所的に残り、そして、表面勾配が更に大きくなるので、これによって、混合
が混乱体積を減らすのにいっそう効果的であるようにさせる。νが大きい場合に
は、混乱の更なる平滑化があり、これが、欠陥の高さを減らすが、表面勾配をも
減少するので、したがって、混合による体積低減を抑制するようになるのである
。重要な点は、νを変化させることによって、混乱の構造が全く異なる方法で変
わる、ということである。

【００２７】 印刷の可能性という観点から、最も重要な情報は、反射コーティングの上面に
おける成長欠陥の構造である。この問題に取り組むために、反射多層コーティン
グが緩衝層の上面で成長させられた、というシミュレーションを実施した。反射
多層の構造は、[Ｍｏ(2.8nm)／Ｓｉ(4.2nm)]×４０、であった。これは、標準の
高性能光学コーティングに対応する。反射コーティングの場合、実験に基づいて
見つけられた、ν＝１.２nm、ｎ＝２、δΛ＝０.８２nmの成長パラメータが使用
された。４０nm直径の初期粒子サイズに対する結果がプロットされた。欠陥構造
は、反射コーティングの上面における表面混乱の最大高さ及び体積によって限定
される。混乱の形状は、常に、回転のガーシアン（Guassian）であると判明され
た。Ｍｏ／Ｓｉ多層緩衝層の適用は、結果として生じる成長欠陥の構造を著しく
修正できることは明らかである。δΛ＝１.５nm収縮と可能な限り最小値である
ν（０.３）とを用いて、欠陥の高さ及び体積の最高同時低減が得られた。しか
しながら、更にもっと小さい最大高さを得るには、より大きな体積という方は犠
牲にして、非常に大きな値のνを適用することによって達成される。この選択は
、最終的にはこれら種々の欠陥構造の印刷可能性によって決定されるものである
。

【００２８】 ２０及び６０nm直径の球状粒子によって核となる緩衝層或いは成長欠陥の影響
もまた決定された。緩衝層によって産出される欠陥の高さ及び体積の相対的減少
は、粒子サイズとは無関係であることが知られている。最大の難問は、最大粒子
、すなわち、６０nm直径範囲にある粒子からの欠陥形成を抑制する、ということ
である。結果は、Ｍｏ／Ｓｉ緩衝層は、欠陥の最大高さを３〜６nmの範囲内まで
減らし、因数４と同じ程度の大きさ分の体積を減らすことができる、ことを示し
ている。低減の程度をより大きくするのは、より厚い緩衝層をもってすれば可能
となる。しかしながら、厚さは、原則的には膜の残留応力によって制限されるの
である。

【００２９】 緩衝層の成長能力に影響を与える２つの重要な問題は、緩衝層の累積した粗さ
及びその残留応力である。二乗平均平方根の粗さ(rms roughness）が、実験に基
づいて決定された、Ω＝０.０５５nm³の成長単位体積およびｎ＝２の成長指数を
用いて、異なったν値にに対して計算された。レチクル基板は、完全に滑らかで
あると仮定した。これら計算において、二乗平均平方根粗さは、１０^-6〜１nm^-1 の周波数範囲にわたってパワー・スペクトル密度を積分して確かめられた。その
結果は、緩衝層厚さの関数である。νの値を減らことで、粗さが増大することは
明らかである。しかしながら、最小値のν＝０.３nmの場合でさえも、緩衝層の
上面における二乗平均平方根粗さは、わずか０.２６nmに過ぎない。この量の粗
さは、レチクルの反射率をほぼ３％低下させることになる。場合によっては、反
射率の更なる減少も容認できることもあり、そうすると、粗さの量がもっと多く
ても許容され得る。

【００３０】 緩衝層における許容残留応力の量は、レチクル基板がどれ位の応力を許容でき
得るのか、そして、どれ位の量の応力が緩衝層とその上に位置する反射層との層
間剥離を生じさせるのか、によって決まる。たとえば、残留応力がＭｏ／Ｓｉ多
層コーティングにおいて大きくなり得ることは良く立証されていて；４０の二重
層を有するマグネトロン・スパッタリングを施したＭｏ／Ｓｉ反射コーティング
に対する典型的な応力は、~−４００MPaである。緩衝層における、そして全厚さ
（緩衝層＋反射層）に対する応力は、層が剥離するようにさせる閾値より低くな
ければならない。

【００３１】 緩衝層の簡単な提供方法は、４０二重層式Ｍｏ／Ｓｉ多層コーティングの使用
である。この緩衝層は、成長欠陥の最大高さを全粒子サイズに対し因数２以上も
減らし、そしてまた、体積でも~２５％減をもたらすのである。欠陥サイズの著
しい減少というのは、緩衝層の成長パラメータを調整することにより獲得され得
る。特に、二重層収縮δΛおよび応力緩和パラメータνを独立して制御できるこ
とが重要である。その後、収縮は、最適値であるδΛ＝１.５nmへ設定されるこ
とができ、νは、欠陥の高さ又は体積のいずれかを最小化するように調節され得
る。緩衝層の構造は、ＥＵΝ高反射率に対しては最適化されない、という点に留
意されたい；反射コーティングはそのように最適化される。

【００３２】 成長パラメータδΛ及びνを独立して調節するには、膜成長面に溜まったパワ
ーが正確に制御されねばならない。具体的に言うと、成長面への排出物（たとえ
ば、Ｍｏ及びＳｉ原子）の移行、および成長面へのエネルギの移行、を遮断する
ことが必要である。これは、２つのイオンビーム源を使用することによって達成
されるもので；１つのイオンビーム源は、目標材料（たとえば、Ｍｏ及びＳｉ原
子）を基板上へスパッタリングするもので、第２イオン源（例えば、アルゴン）
は、成長面を加熱するために基板に直接入射する。膜堆積は、目標から反射され
た到来原子及びＡｒニュートラルのエネルギを最小化するために、比較的高圧力
（~１ｍＴ）で行なわればならない。その後、成長面でのエネルギ流量が、主と
してイオン直接衝撃によって決定されるようになる。

【００３３】 多層膜の成長作用は、イオン衝撃や、或いは又イオン幇助堆積によって、著し
く修正され得る。Ｍｏ及びＳｉ層の完全混合を産出するのには、３００Ｖで電流
密度が７５μＡ／cm²あれば充分足りる。もっと電圧が低ければ（~１００Ν）、
もっと更に混合を伴わずにして、表面応力緩和（より大きいν）を増大させる。
したがって、成長面の直接イオン衝撃は、二重層収縮δΛ及び応力緩和パラメー
タνの両方を制御するのに用いられる。一定量の混合は、層間での、すなわち、
多層境界面での移行中の短期間に大きいエネルギ流量を適用することにより得ら
れる。応力緩和パラメータνは、多層堆積全体にわたり、成長面へ、より更に低
いエネルギのイオン流量を適用することによって調節することができる。

【００３４】 第２イオン源を適用することは、レチクル製造に対して要求される、欠陥なし
堆積技術と互換性を持たなければならない。現在の技術は、イオンビーム・スパ
ッタリングに基づいているので、第２イオン源の使用が問題をはらんでいてはな
らない。しかし乍ら、基板の直接イオン衝撃は、粒子管理の視点から、基本的に
異なった工程である。イオン・ガン（ion gun）或いはノックドオフ式グリッド
（knocked off grids）のプラズマ内で発生される粒子が、基板上へ直接堆積す
ること可能性があり得るので、このような粒子発生についての管理が必要であろ
う。

【００３５】 平滑化緩衝層の別の例では、ＭｏＲｕ／Ｂｅである。これら層は、Ｍｏ／Ｓｉ
の境界面ほどには混合しないが、別の潜在的な利点がある。ＭｏＲｕ／Ｂｅは非
常に低い残留応力を有し、これが、レチクルが曲がったり膜が剥離することなく
、更にもっと厚い膜を堆積させるようにする。また、この緩衝層は非常に厚く成
長されながらも、その表面平滑性を保持する。一般的に、正味の平滑化効果は、
緩衝層厚さを増大することを伴って、増大することが予想される。 従って、厚いＭｏＲｕ／Ｂｅ多層膜は、成長可能性のある緩衝層候補である。
１５００nm厚さまでのＭｏＲｕ／Ｂｅ多層膜が、応力値ほぼ１３ＭＰａ、表面粗
さ値ほぼ０.１５nm rmsで、すでに堆積されてある。ＭｏＲｕ／Ｂｅ多層膜成長
に対する応力緩和パラメータは、更に有益な平滑化効果をもたらすために、Ｍｏ
／Ｓｉ多層膜成長に対して上述したのと同様な方法で調節でき得る。

【００３６】 本発明は、反射性レチクルの表面上の欠陥に伴う問題を軽減すると共に、少な
くとも約６０nmまでの高さを有する欠陥から生じる混乱を効果的に減らす。レチ
クル基板と反射コーティングとの間に多層式緩衝層を使用し、緩衝層の堆積を制
御することによって、レチクル基板上の局所的な構造瑕疵が、ウェーハに印刷す
るのに充分に反射放射線フィールドを混乱させるようになる反射多層コーティン
グに瑕疵を発生させない。本発明は、ＥＵΝTSシステムに対して要求されるほぼ
欠陥のないレチクルを製造するのに特に適切で、これにより、ＥＵΝＬ技術が商
業的に発展するのを可能にする。

【００３７】 本発明の好ましい実施例について前述したことは、例示及び説明の目的で行っ
たものであり、発明を網羅するものではなく、あるいは、発明を開示したままの
形態に限定することを意図したものではない。上記した教示を鑑みて、数多くの
修正や変更が可能である。実施例は、発明の原理およびその実際の応用例を最も
良く説明するように選択されたものであり、これによって、当業者は、様々にな
る実施例において、そして特有の用途に適せた種々な修正・変更をして、発明を
最良に利用できるになるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明によるレチクル上の多層緩衝層を示す。

【図２】 Ｍｏ／Ｓｉ多層コーティングで近ノーマル入射角に被覆する前後の３０nm直径
金球体の表面の測定値を示すグラフである。

【図３】 近垂直および垂直から外れた流量で堆積させたＭｏ／Ｓｉ用の表面についての
図１の金球体の測定値を示すグラフである。

【図４】 ４０nm球体上に堆積させたＭｏ／Ｓｉのコンピュータ・シミュレーションを示
すグラフであり、膜厚の関数としての、表面における隆起の体積を示すグラフで
ある。

【図５】 膜厚の関数として、表面における隆起の最大高さを示すコンピュータ・シミュ
レーションのグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ， ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 バジット，ササ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94550 リヴァーモアー メラニー ウェ イ 1312 (72)発明者 スティアーンズ， ダニエル ジー． アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94024ロスアルトス ダラス コート 1641 Ｆターム(参考） 2H095 BA10 BC27 5F046 AA25 CB17 GD03 GD07

Claims (26)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リトグラフィにおいて使用される装置であって、前記装置
   が、 レチクル基板と、そして 前記レチクル基板上の欠陥から生じる悪影響を緩和する、該基板上に体積され
   た緩衝層と、から成り、 該緩衝層は複数の層からなることを特徴とする装置。
2. 【請求項２】 前記緩衝層は更に、隣接した２つの層の間に中間層を包含
   し、前記中間層は、前記隣接した２つの層の材料から成る混合物で形成してある
   ことを特徴とする請求項１記載の装置。
3. 【請求項３】 前記緩衝層は、Ｍｅ／Ｓｉ，Ｍｅ／Ｂｅ，Ｍｅ／Ｂ，Ｍｅ
   ／Ｂ４Ｃ，Ｍｅ／Ｃで構成されるグループから選択した材料から成り、前記Ｍｅ
   は、Ｍｏ，Ｗ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｒｕ，Ｒｈ，ＭｏＲｕ，ＭｏＲｈから構成されるグ
   ループから選んだ金属或いは合金であることを特徴とする請求項１記載の装置。
4. 【請求項４】 前記緩衝層は、約０.３ nm rms以下の平滑性を有すること
   を特徴とする請求項１記載の装置。
5. 【請求項５】 前記緩衝層が、約５００ＭＰａ以下の残留応力を有するこ
   とを特徴とする請求項１記載の装置。
6. 【請求項６】 前記緩衝層が、約２ミクロンまでの厚さを有することを特
   徴とする請求項１記載の装置。
7. 【請求項７】 前記装置がさらに、前記緩衝層上に堆積させた反射コーテ
   ィングを包含することを特徴とする請求項１記載の装置。
8. 【請求項８】 前記緩衝層は更に、隣接する２つの層間に中間層を包含す
   るようになり、前記中間層が、前記２つ層の材料から成る混合物で形成してあり
   、前記反射コーティングが、少なくとも２つの層と、前記２つの層間にある中間
   層と、を包含し、前記緩衝層中間層は、前記反射コーティング中間層よりも厚さ
   が厚いことを特徴とする請求項７記載の装置。
9. 【請求項９】 前記緩衝層は、反射コーティングとは異なる、少なくとも
   １つの材料からなることを特徴とする請求項７記載の装置。
10. 【請求項１０】前記緩衝層は、反射コーティングと同じ材料からなること
    を特徴とする請求項７記載の装置。
11. 【請求項１１】 超紫外線リトグラフィのためのレチクルにおける基板欠
    陥を軽減する方法であって、前記方法が、 レチクル基板を提供する工程と、 前記レチクル基板上の欠陥の悪影響を低減するために、該レクチル基板上に緩
    衝層を堆積させる工程と、 から成り、 該緩衝層は複数の層からなることを特徴とする方法。
12. 【請求項１２】 前記方法が、更に、前記緩衝層上に反射コーティングを
    堆積する工程を包含することを特徴とする請求項１１記載の方法。
13. 【請求項１３】 前記緩衝層を堆積する工程と前記反射コーティングを堆
    積する工程とが、同じ材料を用いて行なわれることを特徴とする請求項１２記載
    の方法。
14. 【請求項１４】 前記緩衝層を堆積させる工程と前記反射コーティングを
    堆積させる工程とが、各々緩衝層および反射コーティングに対し、異なった成長
    パラメータを用いて行なわれることを特徴とする請求項１３記載の方法。
15. 【請求項１５】 前記緩衝層を堆積する工程と前記反射コーティングを堆
    積さする工程とが、少なくとも１つの異なった材料を用いて行なわれることを特
    徴とする請求項１２記載の方法。
16. 【請求項１６】 前記緩衝層を堆積させる工程が、層の境界面間で境界面
    のところに中間層を形成する工程を含み、前記中間層が、隣接する層の材料から
    成る混合物で形成してあり、前記反射コーティングを堆積させる工程が、少なく
    とも２つの層と、これら２つの層間に中間層とを形成する工程を含も、前記緩衝
    層中間層が、前記反射コーティング中間層より厚さが厚いことを特徴とする請求
    項１２記載の方法。
17. 【請求項１７】 前記緩衝層を堆積させる工程が、層の境界面間で境界面
    のところに中間層を形成する工程を含み、前記中間層が、隣接する層の材料から
    成る混合物で形成してあることを特徴とする請求項１１記載の方法。
18. 【請求項１８】 前記緩衝層を堆積させる工程が、前記中間層で材料を混
    合するのを制御することによって行なわれることを特徴とする請求項１７記載の
    方法。
19. 【請求項１９】 前記緩衝層を堆積させる工程が、該緩衝層の成長中に表
    面応力緩和を制御することによって行なわれることを特徴とする請求項１１記載
    の方法。
20. 【請求項２０】 前記緩衝層を堆積させる工程が、イオンビーム・スパッ
    タリングによって行なわれることを特徴とする請求項１１記載の方法。
21. 【請求項２１】 前記緩衝層を堆積させる工程が、第２イオン源を追加使
    用することによって行なわれることを特徴とする請求項２０記載の方法。
22. 【請求項２２】 前記緩衝層を堆積させる工程が、該緩衝層の成長中に第
    ２イオン源を使用して緩衝層表面に衝撃を与えることによって行なわれることを
    特徴とする請求項２１記載の方法。
23. 【請求項２３】 前記緩衝層を体積させる工程が、前記隣接する層の境界
    面間で且つ境界面の所に中間層を形成する工程を含み、該中間層は前記隣接する
    層の材料から成る混合物で形成され、前記緩衝層を堆積させる工程が、前記緩衝
    層中間層の成長中に第２イオン源を使用して緩衝層表面に衝撃を与えることによ
    って行なわれることを特徴とする請求項２２記載の方法。
24. 【請求項２４】 前記緩衝層を堆積させる工程は、Ｍｅ／Ｓｉ，Ｍｅ／Ｂ
    ｅ，Ｍｅ／Ｂ，Ｍｅ／Ｂ４Ｃ，Ｍｅ／Ｃから構成されるグループから選択した材
    料を使用して行なわれ、Ｍｅは、Ｍｏ，Ｗ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｒｕ，Ｒｈ，ＭｏＲｕ
    ，ＭｏＲｈから構成される金属或いは合金のグループから選定したものであるこ
    とを特徴とする請求項１１記載の方法。
25. 【請求項２５】 前記方法が更に、堆積中に前記緩衝層を焼結する工程を
    含むことを特徴とする請求項１１記載の方法。
26. 【請求項２６】 前記方法が更に、堆積後に前記緩衝層を焼結する工程を
    含むことを特徴とする請求項１１記載の方法。