JP2004342734A - 反射型マスクブランクス及び反射型マスク - Google Patents

Abstract

【課題】反射多層膜上に残存しても反射率低下を最小限に抑えることができ、且つ、平滑性の良いバッファー層材料を提供する。
【解決手段】基板１上に、露光光を反射する反射多層膜２と、露光光を吸収する吸収体層４とを備え、反射多層膜２と吸収体層４との間に、吸収体層４にパターンを形成する際に反射多層膜２を保護するためのバッファー層３を備え、該バッファー層３は、
（ａ）Ｚｒ，Ｎｂ，Ｙ，Ｍｏ，Ｌａから選ばれる少なくとも１種の金属元素又はその金属元素を主成分とする材料
（ｂ）炭化珪素又はホウ化珪素或いはそれらを主成分とする材料
の何れかの材料で形成されている。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造等に使用される露光用反射型マスクブランクス及び反射型マスクに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体産業において、半導体デバイスの微細化に伴い、ＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ）光を用いた露光技術であるＥＵＶリソグラフィが有望視されている。なお、ここで、ＥＵＶ光とは、軟Ｘ線領域又は真空紫外線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。この、ＥＵＶリソグラフィにおいて用いられるマスクとしては、たとえば下記特許文献１に記載されたような露光用反射型マスクが提案されている。
このような反射型マスクは、基板上に露光光を反射する反射多層膜が形成され、反射多層膜上にバッファー層が形成され、さらにバッファー層上に露光光を吸収する吸収体膜がパターン状に形成されたものである。ここで、上記バッファー層は、マスクの製造工程において、ドライエッチングなどを用いて吸収体膜のパターンを形成する際に、反射多層膜を保護するために設けられている。そして、マスクの反射領域上（吸収体膜のパターンが形成されない部分）に形成されたバッファー層は、露光光の反射率を上げるために通常、吸収体膜のパターン形成後に除去され、反射多層膜を露出させる。
【０００３】
上記反射多層膜としては、例えば１３〜１４ｎｍのＥＵＶ光を反射するものとして、数ｎｍの厚さのＭｏとＳｉを交互に積層させたものが知られている。
露光機（パターン転写装置）において反射型マスクに入射した光は、吸収体膜のある部分では吸収され、吸収体膜のない部分では反射多層膜により反射された像が反射光学系を通して半導体基板上に転写される。
そして、本特許文献１には、このバッファー層の材料としてＳｉＯ_２を用いることが記載されている。
また、下記特許文献２には、バッファー層（当該文献では「中間層」と呼んでいる）の材料として、例えば炭素やその化合物（Ｂ_４Ｃ等）などを用いることが記載されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２９１６６１号公報
【特許文献２】
特開平７−４５４９９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したＭｏとＳｉの交互積層膜である反射多層膜では、Ｍｏが酸化しやすいため、通常、保護のために、Ｓｉ層が最上層に形成される。従って、バッファー層は、Ｓｉ層の上に形成されることになる。
従来バッファー層として利用されているＳｉＯ_２の場合、下地のＳｉとのエッチング選択比が低く、表面のラフネスが大きいという問題があった。
すなわち、下地とのエッチング選択比が低いと、バッファー層へのパターン形成時（バッファー層の除去時）に、反射多層膜にダメージを与える恐れがある。そのため、わずかにＳｉＯ_２膜を反射多層膜上に残すようにエッチングされることもあるが、この場合残ったＳｉＯ_２膜による吸収で反射率が低下してしまう。
又、表面のラフネスが大きいと、その上に形成される吸収体層表面が粗くなり、パターンの形状精度が低下するという問題がある。
【０００６】
一方、ＣやＢ_４Ｃをバッファー層に用いることにより、酸素アッシングによるパターン形成で反射多層膜へのダメージをほとんど起こさずにバッファー層へのパターン形成ができるとされている（前記特許文献２参照）。
しかしながら、本発明者の検討によると、反射多層膜表面がＳｉを主成分とする材料で形成されている場合、この酸素アッシングプロセスにより、Ｓｉ層の表面が酸化され、この酸化層によって反射多層膜の反射率が低下してしまうことが判明した。
本発明は、このような従来の技術の問題点に鑑みなされたもので、反射多層膜上に残存しても、露光光の吸収による反射率低下を最小限に抑えることができ、且つ、平滑性の良いバッファー層を備えた反射型マスクブランクス及びこのマスクブランクスより得られる反射型マスクを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、第１の発明は、基板と、該基板上に形成された露光光を反射する反射多層膜と、該反射多層膜上に形成され、露光光を吸収する吸収体層とを備えた反射型マスクブランクスであって、前記反射多層膜と前記吸収体層との間に、前記吸収体層にパターンを形成する際のエッチング環境に耐性を有するバッファー層を備えており、該バッファー層は、
（ａ）Ｚｒ，Ｎｂ，Ｙ，Ｍｏ，Ｌａから選ばれる少なくとも１種の金属元素又はその金属元素を主成分とする材料
（ｂ）炭化珪素又はホウ化珪素或いはそれらを主成分とする材料
の何れかの材料で形成されていることを特徴とする反射型マスクブランクスである。
本発明では、バッファー層を露光光の吸収が少ない特定の材料で形成することで、バッファー層へのパターン形成時に残渣が生じた場合であっても、反射領域の反射率低下を最小限に抑えることが出来る。また、この特定の材料をバッファー層に用いることにより、平滑性の良いバッファー層が得られるので、その上に形成される吸収体層表面の平滑性も向上し、形状精度の良好なパターンが得られる。さらに、この特定の材料をバッファー層に用いることで、下地の例えばＳｉ層とのエッチング選択比を大きく取ることができるため、バッファー層のパターン形成による反射多層膜へのダメージを抑えることが出来る。
【０００８】
第２の発明は、前記（ａ）のＺｒ，Ｎｂ，Ｙ，Ｍｏ，Ｌａから選ばれる少なくとも１種の金属元素を主成分とする材料は、これらの金属元素の少なくとも１種と、Ｂ，Ｃ，Ｎ，Ｏ，Ｓｉ，Ｓから選ばれる少なくとも１種の元素を含む材料であることを特徴とする第１の発明に記載の反射型マスクブランクスである。
本発明のバッファー層に用いる材料の中でも、上記金属元素と特定の元素を含む材料は、露光光の吸収が特に少ないため、本発明にとって好適である。
第３の発明は、前記（ｂ）の炭化珪素又はホウ化珪素を主成分とする材料は、ＳｉとＢを主成分とし、Ｎ又はＯの少なくとも１つの元素を含むか、ＳｉとＣを主成分とし、Ｂ，Ｎ，Ｏから選ばれる少なくとも一つの元素を含む材料であることを特徴とする第１の発明に記載の反射型マスクブランクスである。
このような炭化珪素又はホウ化珪素を主成分とする材料の中でも、更にＮやＯを含む材料は、露光光の吸収が少なく、本発明に好適である。
【０００９】
第４の発明は、前記バッファー層を形成する材料は、露光光の波長における複素屈折率の虚数部の絶対値が０．０１２よりも小さいことを特徴とする第１乃至３の発明の何れかに記載の反射型マスクブランクスである。
本発明のバッファー層に用いる材料の中でも、露光光の波長における複素屈折率の虚数部の絶対値が０．０１２よりも小さい材料は、露光光の吸収が従来のＳｉＯ_２と同等或いはこれよりも少ないため、反射多層膜上に残存しても、吸収による反射率低下を最小限に抑えることができる。
第５の発明は、露光光が波長１３〜１４ｎｍの極端紫外線であることを特徴とする第１乃至４の発明の何れかに記載の反射型マスクブランクスである。
本発明のバッファー層に用いる材料は、波長１３〜１４ｎｍのＥＵＶ光の吸収が少ないので、ＥＵＶ光を露光光として用いる場合の反射型マスクブランクスに好適である。
第６の発明は、前記バッファー層の表面粗さが、０．３ｎｍＲｍｓ以下であることを特徴とする第１乃至５の発明の何れかに記載の反射型マスクブランクスである。
本発明では、バッファー層の表面粗さが、０．３ｎｍＲｍｓ以下であることにより、その上の吸収体層表面が平滑となるため、形成されるパターンの形状精度が向上する。
【００１０】
第７の発明は、第１乃至６の発明の何れかに記載の反射型マスクブランクスの吸収体層及びバッファー層に所定の転写パターンを形成したことを特徴とする反射型マスクである。
本発明の反射型マスクは、バッファー層へのパターン形成時に残渣が残った場合であっても、露光光の吸収が少ないため、残渣による反射領域の反射率低下を最小限に抑えることが出来る。また、バッファー層の表面粗さが小さいことに由来して吸収体層表面の平滑性が向上するため、形状精度の良好な転写パターンが形成される。
第８の発明は、前記バッファー層への転写パターンの形成は、前記反射多層膜上に所定の厚みのバッファー層が残存するように行われ、前記バッファー層の一部が前記反射多層膜上を覆うように所定の厚みで残存していることを特徴とする第７の発明に記載の反射型マスクである。
このように、バッファー層を僅かに残すことで、バッファー層のエッチング時の反射多層膜へのダメージを防止することが出来、さらに反射多層膜表面が露出して酸化されるのを防止することが出来る。本発明では、このようにバッファー層が反射多層膜上に残存しても、露光光の吸収が少ないので、吸収による反射率低下を最小限に抑えることが出来る。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施の形態により詳細に説明する。
図１は反射型マスクブランクス及びこのマスクブランクスを用いて反射型マスクを製造する工程を示す概略断面図である。
反射型マスクブランクスの一実施形態としては、図１（ａ）に示すように、基板１上に反射多層膜２が形成され、更にその上に、バッファー層３及び吸収体層４の各層が形成された構造をしている。
基板１としては、露光時の熱によるパターンの歪みを防止するため、０±１．０×１０^−７／℃の範囲内、より好ましくは０±０．３×１０^−７／℃の範囲内の低熱膨張係数を有するものが好ましい。この範囲の低熱膨張係数を有する素材としては、アモルファスガラス、セラミック、金属の何れでも使用できる。例えばアモルファスガラスであれば、ＳｉＯ_２−ＴｉＯ_２系ガラス、石英ガラス、結晶化ガラスであれば、β石英固溶体を析出した結晶化ガラス等を用いることが出来る。金属基板の例としては、インバー合金（Ｆｅ−Ｎｉ系合金）などが挙げられる。
また、基板１は、高反射率及び高転写精度を得るために、高い平滑性と平坦性を備えた基板が好ましい。特に、０．２ｎｍＲｍｓ以下の平滑な表面（１０μｍ角エリアでの平滑性）と、１００ｎｍ以下の平坦度（１４２ｍｍ角エリアでの平坦度）を有することが好ましい。また、基板１は、その上に形成される膜の膜応力による変形を防止するために、高い剛性を有しているものが好ましい。特に、６５ＧＰａ以上の高いヤング率を有しているものが好ましい。
なお、平滑性を示す単位Ｒｍｓは、二乗平均平方根粗さであり、原子間力顕微鏡で測定することができる。また平坦度は、ＴＩＲ（Ｔｏｔａｌ Ｉｎｄｉｃａｔｅｄ Ｒｅａｄｉｎｇ）で示される表面の反り（変形量）を表す値で、基板表面を基準として最小自乗法で定められる平面を焦平面とし、この焦平面より上にある基板表面の最も高い位置と、焦平面より下にある基板表面の最も低い位置との高低差の絶対値である。
【００１２】
反射多層膜２は、屈折率の異なる元素が周期的に積層された多層膜であり、一般的には、重元素又はその化合物の薄膜と、軽元素又はその化合物の薄膜とが交互に４０〜５０周期程度積層された多層膜が用いられる。
例えば、波長１３〜１４ｎｍのＥＵＶ光に対する反射多層膜としては、前述のＭｏとＳｉを交互に４０周期程度積層したＭｏ／Ｓｉ周期積層膜が好ましく用いられる。その他に、ＥＵＶ光の領域で使用される反射多層膜として、Ｒｕ／Ｓｉ周期多層膜、Ｍｏ／Ｂｅ周期多層膜、Ｍｏ化合物／Ｓｉ化合物周期多層膜、Ｓｉ／Ｎｂ周期多層膜、Ｓｉ／Ｍｏ／Ｒｕ周期多層膜、Ｓｉ／Ｍｏ／Ｒｕ／Ｍｏ周期多層膜、Ｓｉ／Ｒｕ／Ｍｏ／Ｒｕ周期多層膜などがある。露光波長により、材質を適宜選択すればよい。
反射多層膜２は、ＤＣマグネトロンスパッタ法や、イオンビームデポジション法などにより、各層を成膜することにより形成できる。上述したＭｏ／Ｓｉ周期多層膜の場合、ＤＣマグネトロンスパッタ法により、まずＳｉターゲットを用いてＡｒガス雰囲気で厚さ数ｎｍ程度のＳｉ膜を成膜し、その後Ｍｏターゲットを用いてＡｒガス雰囲気で厚さ数ｎｍ程度のＭｏ膜を成膜し、これを一周期として、３０〜６０周期積層した後、最後に、反射多層膜の保護のため、Ｓｉ膜を厚めに形成する。
【００１３】
バッファー層３は、前述したように、吸収体層４にパターンを形成する際に反射多層膜２を保護するために設けられるもので、本発明では、このバッファー層は、
（ａ）Ｚｒ，Ｎｂ，Ｙ，Ｍｏ，Ｌａから選ばれる少なくとも１種の金属元素又はその金属元素を主成分とする材料
（ｂ）炭化珪素又はホウ化珪素或いはそれらを主成分とする材料
の何れかの材料で形成されている。
これらの材料は、例えば１３〜１４ｎｍのＥＵＶ光の吸収が少ない材料であり、本発明では、バッファー層をこのような露光光の吸収が少ない特定の材料で形成することで、バッファー層へのエッチングによるパターン形成時に残渣が残っても、その吸収による反射率低下を最小限に抑えることが出来る。
【００１４】
前記（ａ）の材料は、Ｚｒ，Ｎｂ，Ｙ，Ｍｏ，Ｌａから選ばれる少なくとも１種の金属元素又はその金属元素を主成分とする材料であるが、このうち、Ｚｒ，Ｎｂ，Ｙ，Ｍｏ，Ｌａから選ばれる少なくとも１種の金属元素を主成分とする材料としては、これらの金属元素の少なくとも１種と、Ｂ，Ｃ，Ｎ，Ｏ，Ｓｉ，Ｓから選ばれる少なくとも１種の元素を含む材料であることが好ましい。上記金属元素と特定の元素を含む材料は、露光光であるＥＵＶ光の吸収が特に少ないため、本発明にとって好適である。また、上記金属元素の２種以上を含む材料（例えばＺｒとＮｂを含む物質など）も好ましく使用することが出来る。
具体的には、上記金属元素の単体物質のほか、例えばＺｒＳｉ_２、ＺｒＮ、ＮｂＮ、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ｌａ_２Ｏ_３、Ｙ_２Ｏ_３、ＹＮ、ＮｂＳｉ_２、Ｙ_２Ｓｉ_３、ＺｒＣ、ＮｂＣ、Ｍｏ_２Ｃ、Ｍｏ_２Ｂ_５、ＬａＢ_６、ＺｒＢ_２、ＹＳ、ＺｒＳ_２、ＭｏＳ_２、ＮｂＳ_２、Ｌａ_２Ｓ_３等の化合物が挙げられる。
【００１５】
また、前記（ｂ）の材料は、炭化珪素又はホウ化珪素或いはそれらを主成分とする材料であるが、このうち、炭化珪素又はホウ化珪素を主成分とする材料は、ＳｉとＢを主成分とし、Ｎ又はＯの少なくとも１つの元素を含むか、ＳｉとＣを主成分とし、Ｂ，Ｎ，Ｏから選ばれる少なくとも一つの元素を含む材料であることが好ましい。このような炭化珪素又はホウ化珪素を主成分とする材料の中でも、更にＮやＯを含む材料は、ＥＵＶ光の吸収が少なく本発明に好適である。
具体的には、例えばＳｉＣ、ＳｉＢ_６、ＳｉＣＯ、ＳｉＣＮ、ＳｉＣＯＮ、ＳｉＣＢ，ＳｉＢＮ等の化合物が挙げられる。
なお、ＳｉＣにおいて、Ｓｉの割合を増やすと表面の平滑性は増すが、多層膜最上であるＳｉとの選択比は減少する。一方、Ｃの割合が多すぎると、除去時に、オゾンを用いたアッシングを使用しないと除去できなくなる。その場合、多層膜表面のＳｉ表面が強く酸化され、反射率の低下を招くおそれがある。また、ＳｉＢ_６において、Ｓｉの割合を増やすと平滑性が増すが、多層膜最上であるＳｉとの選択比は減少する。一方、Ｂの割合が多すぎると、除去時に、オゾンを用いたアッシングを使用しないと除去できなくなる。その場合、多層膜表面のＳｉ表面が強く酸化され、反射率の低下を招くおそれがある。又、スパッタなどの成膜時にＢのパーティクルが発生しやすくなる。
【００１６】
本発明では、バッファー層を形成する材料は、露光光の波長における複素屈折率の虚数部の絶対値が０．０１２よりも小さい材料であることが特に好ましい。露光光の波長における複素屈折率の虚数部の絶対値が０．０１２よりも小さい材料は、露光光の吸収が従来のＳｉＯ_２と同等或いはこれよりも少ないため、反射多層膜上に残存しても、吸収による反射率低下を最小限に抑えることができる。
ここで、複素屈折率について説明する。
ＥＵＶ露光に利用される１３〜１４ｎｍの波長域の光は、内核電子が光吸収を行うので、化合物によらず、その物質を構成する元素の単位体積当りの元素数で吸収が決定される。
フォトンのエネルギーが１００ｅＶ付近か、吸収端から離れている場合には、内核の電子がフォトンを吸収するため、構造に関与した電子の相関は無視できる。従って、ある材料で形成された層の複素屈折率ｎ＊は以下の式で記述される。
【数１】

【００１７】
ここで、ｎは屈折率、ｋは消衰係数、ｒ_０＝ｅ^２／ｍｃ^２＝２．８２×１０^−１３ｃｍで古典的な電子半径であり、Ｎ_ａｔは１ｃｍ^３中の原子の数である。Ｎ_ａｔは元素種毎に分離できるため元素ｑの１ｃｍ^３中の原子の数Ｎ_ｑに書き換えられる。また、ｆ（０）は元素ｑの前方散乱断面積であり、以下のように表わせる。
ｆ_ｑ（０）＝ｆ_ｑ１（０）−ｉｆ_ｑ２（０）
上記（１）式中で、原子と固体中に存在する構造に関与した電子の相関は無視されている。フォトンのエネルギーが１００ｅＶ付近か、吸収端から離れている場合には、この近似が有効である。
Ｎ_ｑは、密度Ｎ（ｇ／ｃｍ^３）、原子量ｍ_ｑ、アボガドロ数Ｎ_ａから以下の関係式で得られる。
Ｎ_ｑ＝（Ｎ×Ｎ_ａ）／ｍ_ｑ
数１０〜２０００ｅＶにおけるｆ_１とｆ_２の値は測定値も知られているが、バークレー大学が中心となって構築されたデータベースもあるため、これらの値を使うことで上記の複素屈折率を求めることが可能である。なお、軟Ｘ線領域では、ｆ_１とｆ_２は同じオーダーである。そして、δとｋの値は０．００５〜０．５の間にある。
【００１８】
従って、複素屈折率の虚数部、つまり上記消衰係数ｋの小さい物質は露光光の吸収が少ない。特に露光光の波長における複素屈折率の虚数部の絶対値が０．０１２よりも小さい物質は、消衰係数がゼロに近いので、露光光に対する吸収が極めて少なく透明に近い状態となる。
たとえば、前記Ｚｒ，Ｎｂ，Ｙ，Ｍｏ，Ｌａは複素屈折率の虚数部の絶対値が小さい金属元素であり、前記Ｂ，Ｃ，Ｎ，Ｏ，Ｓｉ，Ｓも複素屈折率の絶対値が小さい元素である。これらの元素を組み合わせた物質も複素屈折率の虚数部の絶対値が小さくなる。
図２及び図３は、本発明のバッファー層材料の主なものについてのＥＵＶ光波長（１３．４ｎｍ）における消衰係数ｋと反射率Ｒの相関図である。なお、参考までに、従来のＳｉ、ＳｉＯ_２、Ｃ、Ｂ_４Ｃのデータも示してある。
【００１９】
バッファー層へのパターン形成時、すなわち反射領域のバッファー層の除去時に、バッファー層の一部が前記反射多層膜上を覆うように例えば数ｎｍの厚みで残存していてもよい。
このように、バッファー層を僅かに残すことにより、バッファー層のエッチング時の反射多層膜へのダメージを防止することが出来るとともに、バッファー層の除去により反射多層膜表面が大気中に露出して酸化され、その結果、反射率が低下するのを防止することが出来る。本発明では、このようにバッファー層が反射多層膜上に残存していても、露光光の吸収が少ないので、反射領域の反射率低下を最小限に抑えることが出来る。
図４及び図５は、本発明のバッファー層材料の主なものについて、反射多層膜上に残存する膜厚の違いによる反射領域のＥＵＶ光（波長１３．４ｎｍ）反射率変化を示したものである。参考までに、従来のＳｉＯ_２、Ｃ、Ｂ_４Ｃのデータも示してある。
これにより、本発明のバッファー層材料は、数ｎｍの厚みで残存していても反射率への影響が極めて少ないことが分かる。また、材料によっては、数ｎｍの厚みで残すことにより却って反射率を高めることが可能になる場合がある。一方、従来のＳｉＯ_２は、数ｎｍの厚みで残存していると、反射領域の反射率低下が大きくなる。
【００２０】
また、本発明のバッファー層材料は、表面粗さが小さく平滑性が良好なバッファー層を形成することが出来る。
本発明のバッファー層材料の主なものについての膜厚と表面粗さの測定結果を下記表１に示す。下記表１に示す表面粗さを持ったＳｉ基板上にバッファー層を成膜して、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）により、算術平均粗さＲａ及び平均自乗粗さＲｍｓを求めた。比較として、従来のＳｉＯ_２のデータも示してある。なお、成膜方法は、ＺｒＳｉ_２はＤＣマグネトロンスパッタ法、ＳｉＣ、ＳｉＣＯ、ＳｉＣＮはＲＦマグネトロンスパッタ法により、その他の材料は全てイオンビームデポジション（ＩＢＤ）法により行った。
【００２１】
【表１】

【００２２】
従来のＳｉＯ_２は表面粗さが大きく（０．３１５ｎｍＲｍｓ）、これに対し本発明のバッファー層の表面粗さは、０．３ｎｍＲｍｓ以下である。本発明では、バッファー層の表面粗さが、０．３ｎｍＲｍｓ以下の平滑であることにより、その上の吸収体層表面が平滑となるため、形成されるパターンの形状精度が向上する。
また、本発明のバッファー層材料は、下地の反射多層膜表面、例えばＳｉ層とのエッチング選択比を大きく取ることができるため、バッファー層のパターン形成による反射多層膜へのダメージを抑えることが出来る。
本発明のバッファー層材料の場合、材料によっても異なるが、通常はエッチングガスとして酸素と塩素又は臭素等の混合ガスを用いたドライエッチングにより除去することが出来る。例えば、流量比Ｃｌ_２／（Ｏ_２＋Ｃｌ_２）が０〜３０の領域で、本発明の材料系は、下地のＳｉ層に対して概ね５〜１０の高いエッチング選択比を取れるのに対し、従来のＳｉＯ_２は０．３〜４程度の低いエッチング選択比しか取れない。
【００２３】
また、本発明のバッファー層材料のうち、炭化ジルコニウム、炭化ニオブ、炭化モリブデン、ホウ化珪素、ホウ化モリブデン、ホウ化ランタン、ホウ化ジルコニウム、或いはこれらのいずれかを主成分とする材料を用いた場合には、塩素等のハロゲン系ガスを単独で用いて、或いはハロケン系ガスの含有量が高い混合ガスを用いてエッチングを行うことができるため、下地のＳｉ層の表面を酸化しない、或いは酸化層の形成を最小限に抑えることができるという利点を有する。
なお、バッファー層３は、ＤＣスパッタ法、ＲＦスパッタ法、イオンビームデポジション（ＩＢＤ）法等で反射多層膜上に形成することができる。
バッファー層３の膜厚は、集束イオンビーム（ＦＩＢ）を用いた吸収体パターンの修正を行う場合には、２０〜６０ｎｍ程度とするのが好ましいが、ＦＩＢを用いない場合には、５〜１５ｎｍ程度とすることができる。
【００２４】
次に、吸収体層４は、露光光である例えばＥＵＶ光を吸収する機能を有するもので、タンタル（Ｔａ）単体又はＴａを主成分とする材料を好ましく用いることができる。Ｔａを主成分とする材料は、通常、Ｔａの合金である。このような吸収体層の結晶状態は、平滑性、平坦性の点から、アモルファス状又は微結晶の構造を有しているものが好ましい。
Ｔａを主成分とする材料としては、ＴａとＢを含む材料、ＴａとＮを含む材料、ＴａとＢを含み、更にＯとＮの少なくとも何れかを含む材料、ＴａとＳｉを含む材料、ＴａとＳｉとＮを含む材料、ＴａとＧｅを含む材料、ＴａとＧｅとＮを含む材料、等を用いることが出来る。ＴａにＢやＳｉ、Ｇｅ等を加えることにより、アモルファス状の材料が容易に得られ、平滑性を向上させることができる。また、ＴａにＮやＯを加えれば、酸化に対する耐性が向上するため、経時的な安定性を向上させることが出来るという効果が得られる。
【００２５】
この中でも特に好ましい材料として、例えば、ＴａとＢを含む材料（組成比Ｔａ／Ｂが８．５／１．５〜７．５／２．５の範囲である）、ＴａとＢとＮを含む材料（Ｎが５〜３０ａｔ％であり、残りの成分を１００とした時、Ｂが１０〜３０ａｔ％）が挙げられる。これらの材料の場合、容易に微結晶或いはアモルファス構造を得ることが出来、良好な平滑性と平坦性が得られる。
このようなＴａ単体又はＴａを主成分とする吸収体層は、マグネトロンスパッタリングなどのスパッタ法で形成するのが好ましい。例えば、ＴａＢＮ膜の場合、タンタルとホウ素を含むターゲットを用い、窒素を添加したアルゴンガスを用いたスパッタリング法で成膜することができる。スパッタ法で形成した場合には、スパッタターゲットに投入するパワーや投入ガス圧力を変化させることにより内部応力を制御できる。また、室温程度の低温での形成が可能であるので、反射多層膜等への熱の影響を少なくすることが出来る。
Ｔａを主成分とする材料以外では、例えば、ＷＮ、ＴｉＮ、Ｔｉ等の材料が挙げられる。
なお、吸収体層４は、複数層の積層構造としてもよい。
吸収体層４の膜厚は、露光光であるＥＵＶ光が十分に吸収できる厚みであれば良いが、通常３０〜１００ｎｍ程度である。
【００２６】
本実施の形態では、反射型マスクブランクス１０は以上の如く構成されている。
次に、この反射型マスクブランクス１０を用いた反射型マスクの製造工程を説明する。
本実施の形態の反射型マスクブランクス１０（図１（ａ）参照）は、基板１上に順次、反射多層膜２、バッファー層３及び吸収体層４の各層を形成することで得られ、各層の材料及び形成方法については上述した通りである。
そして、この反射型マスクブランクス１０の吸収体層４に吸収体パターンを形成する。まず、吸収体層４上に電子線用レジストを塗布し、ベーキングを行う。次に、電子線描画機を用いて描画し、これを現像して、所定のレジストパターン５ａを形成する。
【００２７】
形成されたレジストパターン５ａをマスクとして、吸収体層４をドライエッチングして、吸収体パターン４ａを形成する（同図（ｂ）参照）。吸収体層４がＴａを主成分とする材料からなる場合、塩素ガスを用いたドライエッチングを用いることが出来る。
なお、熱濃硫酸を用いて、吸収体パターン４ａ上に残ったレジストパターン５ａを除去して、マスク１１（同図（ｃ）参照）を作製する。
通常はここで、吸収体パターン４ａが設計通りに形成されているかどうかの検査を行う。吸収体パターン４ａの検査には、例えば波長１９０ｎｍ〜２６０ｎｍ程度のＤＵＶ光が用いられ、この検査光が吸収体パターン４ａが形成されたマスク１１上に入射される。ここでは、吸収体パターン４ａ上で反射される検査光と、吸収体層４が除去されて露出したバッファー層３で反射される検査光とを検出し、そのコントラストを観察することによって、検査を行う。
【００２８】
このようにして、例えば、除去されるべきでない吸収体層が除去されたピンホール欠陥（白欠陥）や、エッチング不足により一部が除去されずに残っているエッチング不足欠陥（黒欠陥）を検出する。このようなピンホール欠陥や、エッチング不足による欠陥が検出された場合には、これを修正する。
ピンホール欠陥の修正には、例えば、ＦＩＢアシストデポジション法により炭素膜等をピンホールに堆積させるなどの方法がある。また、エッチング不足による欠陥の修正には、ＦＩＢ照射による不要部分の除去を行うなどの方法がある。このとき、バッファー層３は、ＦＩＢ照射に対して、反射多層膜２を保護する保護膜となる。
こうして、パターン検査及び修正が終えた後、露出したバッファー層３を吸収体パターン４ａに従って除去し、バッファー層にパターン３ａを形成して、反射型マスク２０を作製する（同図（ｄ）参照）。バッファー層を除去した部分では、露光光の反射領域である反射多層膜２が露出する。
【００２９】
最後に、仕様通りの寸法精度で吸収体パターン４ａが形成されているかどうかの最終的な確認の検査を行う。この最終確認検査の場合も、前述のＤＵＶ光が用いられる。
なお、上述のバッファー層の除去時に、エッチング条件によっては残渣が生じる場合がある。また、前述したように、バッファー層を完全に除去しないで、僅かに反射多層膜上に残すこともできる。いずれにしても、本発明では、反射領域の反射率低下を最小限に抑えることが出来る。
また、本発明により得られる反射型マスクは、ＥＵＶ 光（波長０．２〜１００ｎｍ程度）を露光光として用いた場合に特に好適であるが、他の波長の光に対しても適宜用いることができる。
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【００３０】
（実施例１）
使用する基板は、ＳｉＯ_２−ＴｉＯ_２系のガラス基板（外形６インチ角、厚さが６．３ｍｍ）である。この基板の熱膨張率は０．２×１０^−７／℃、ヤング率は６７ＧＰａである。そして、このガラス基板は機械研磨により、０．２ｎｍＲｍｓ以下の平滑な表面と１００ｎｍ以下の平坦度に形成した。
基板上に形成される反射多層膜は、１３〜１４ｎｍの露光光波長帯域に適した反射多層膜を形成するために、本実施例では、Ｍｏ／Ｓｉ周期多層反射膜を採用した。すなわち、反射多層膜は、ＭｏとＳｉをＤＣマグネトロンスパッタ法により基板上に交互に積層して形成した。まず、Ｓｉターゲットを用いて、Ａｒガス圧０．１ＰａでＳｉ膜を４．２ｎｍ成膜し、その後Ｍｏターゲットを用いて、Ａｒガス圧０．１ＰａでＭｏ膜を２．８ｎｍ成膜し、これを一周期として、４０周期積層した後、最後にＳｉ膜を１１ｎｍ成膜した。合計膜厚は２９１ｎｍである。
この反射多層膜に対し、１３．４ｎｍのＥＵＶ光の入射角５度での反射率は６６．２％であった。又、この反射多層膜表面の表面粗さは、ＡＦＭを用いて測定したところ、０．１３ｎｍＲｍｓであった。
【００３１】
次に、反射多層膜上にバッファー層を形成した。バッファー層は、ＺｒＳｉ膜を２０ｎｍの厚さに形成した。ＺｒＳｉターゲットを用いて、スパッタガスとしてＡｒガスを用いて、ＤＣマグネトロンスパッタ法によって成膜した。成膜されたＺｒＳｉ膜の組成比は、Ｚｒが０．５、Ｓｉは０．５であった。組成比は、ＸＰＳ（Ｘ線吸収分光計）を用いて測定した。このバッファー層表面の表面粗さは０．１２１ｎｍＲｍｓであった。なお、ＺｒＳｉの場合、波長１３．４ｎｍのＥＵＶ光に対する消衰係数ｋ（複素屈折率の虚数部）の値は−０．００３２（計算値）である。消衰係数ｋの算出に用いる密度は、別途Ｓｉ基板上に成膜した膜の重量と体積から計算した値を用いた。
次に、このバッファー層の上に、吸収体層として、ＴａとＢとＮを含む材料を９０ｎｍの厚さで形成した。すなわち、Ｔａ及びＢを含むターゲットを用いて、Ａｒに窒素を１０％添加して、ＤＣマグネトロンスパッタ法によって成膜し、本実施例の反射型マスクブランクスを得た。成膜されたＴａＢＮ膜において、組成比はＴａが０．８、Ｂは０．１、Ｎは０．１であった。この吸収体層表面の表面粗さは０．３２７ｎｍＲｍｓであった。
【００３２】
次に、この反射型マスクブランクスを用いて、デザインルールが０．０７μｍの１６Ｇｂｉｔ−ＤＲＡＭ用のパターンを有するＥＵＶ露光用の反射型マスクを以下のようにして作製した。
まず、上記反射型マスクブランクス上にＥＢレジストをコートし、ＥＢ描画と現像によりレジストパターンを形成した。
このレジストパターンをマスクとして、塩素を用いて吸収体層をドライエッチングし、吸収体層にパターンを形成した。
さらに、塩素と酸素の混合ガス（流量比：塩素／酸素＝３／１）を用いて、反射領域上（吸収体層のパターンのない部分）に残存しているバッファー層を吸収体層のパターンに従ってドライエッチングして除去し、反射多層膜を露出させ、反射型マスクを得た。なお、反射領域上のバッファー層は厚み方向にすべて除去されるように、エッチング時間は４７秒とした。
また、得られた反射型マスクの反射領域における１３．４ｎｍのＥＵＶ光の入射角５度での反射率は６７．１％であった。反射領域表面を詳細に検査したところ、バッファー層のエッチング残渣が一部に確認されたが、反射率への影響は殆ど無かった。
【００３３】
次に、得られた本実施例の反射型マスクを用いて、図６に示す半導体基板上へのＥＵＶ光によるパターン転写装置による露光転写を行った。
反射型マスクを搭載したパターン転写装置５０は、レーザープラズマＸ線源３１、縮小光学系３２等から概略構成される。縮小光学系３２は、Ｘ線反射ミラーを用いている。縮小光学系３２により、反射型マスク２０で反射されたパターンは通常１／４程度に縮小される。尚、露光波長として１３〜１４ｎｍの波長帯を使用するので、光路が真空中になるように予め設定した。
このような状態で、レーザープラズマＸ線源３１から得られたＥＵＶ光を反射型マスク２０に入射し、ここで反射された光を縮小光学系３２を通してシリコンウエハ（レジスト層付き半導体基板）３３上に転写した。
反射型マスク２０に入射した光は、吸収体パターン４ａのある部分では、吸収体層に吸収されて反射されず、一方、吸収体パターン４ａのない部分に入射した光は反射多層膜２により反射される。このようにして、反射型マスク２０から反射される光により形成される像が縮小光学系３２に入射する。縮小光学系３２を経由した露光光は、シリコンウエハ３３上のレジスト層に転写パターンを露光する。そして、この露光済レジスト層を現像することによってシリコンウエハ３３上にレジストパターンを形成した。
以上のようにして半導体基板上へのパターン転写を行ったところ、本実施例の反射型マスクの精度は７０ｎｍデザインルールの要求精度である１６ｎｍ以下であることが確認できた。
【００３４】
（実施例２）
実施例１のバッファー層をＮｂＳｉで形成したこと以外は実施例１と同様にして反射型マスクブランクスを作製した。ＮｂＳｉバッファー層は、ＮｂＳｉターゲットを用いて、スパッタガスとしてＡｒガスを用いて、ＤＣマグネトロンスパッタ法によって２０．２ｎｍの厚さに成膜した。成膜されたＮｂＳｉ膜の組成比は、Ｎｂが０．５、Ｓｉは０．５であった。このバッファー層表面の表面粗さは０．１３１ｎｍＲｍｓであった。また、ＮｂＳｉの場合、波長１３．４ｎｍのＥＵＶ光に対する消衰係数ｋの値は−０．００３６（計算値）である。
この反射型マスクブランクスを用いて、実施例１と同様に反射型マスクを作製した。なお、反射領域上に残存しているバッファー層は臭素と酸素の混合ガス（流量比：臭素／酸素＝３／１）を用いて、ドライエッチングにより除去した。エッチング時間は５２秒とした。
得られた反射型マスクの反射領域における１３．４ｎｍのＥＵＶ光の入射角５度での反射率は６７．３％であった。反射領域表面にはバッファー層のエッチング残渣が一部確認されたが、反射率への影響は殆ど無かった。
【００３５】
（実施例３）
実施例１のバッファー層をＮｂＮで形成したこと以外は実施例１と同様にして反射型マスクブランクスを作製した。ＮｂＮバッファー層は、Ｎｂターゲットを用いて、スパッタガスとしてＡｒに窒素を５０％添加した混合ガスを用いて、ＤＣマグネトロンスパッタ法によって１９．５ｎｍの厚さに成膜した。成膜されたＮｂＮ膜の組成比は、Ｎｂが０．５、Ｎは０．５であった。このバッファー層表面の表面粗さは０．１５２ｎｍＲｍｓであった。また、ＮｂＮの場合、波長１３．４ｎｍのＥＵＶ光に対する消衰係数ｋの値は−０．０１０４（計算値）である。
この反射型マスクブランクスを用いて、実施例１と同様に反射型マスクを作製した。なお、反射領域上に残存しているバッファー層は臭素と酸素の混合ガス（流量比：臭素／酸素＝３／１）を用いて、ドライエッチングにより除去した。エッチング時間は６６秒とした。
得られた反射型マスクの反射領域における１３．４ｎｍのＥＵＶ光の入射角５度での反射率は６９．９％であった。反射領域表面にはバッファー層のエッチング残渣が一部に確認されたが、反射率への影響は殆ど無かった。
【００３６】
（実施例４）
実施例１のバッファー層をＮｂで形成したこと以外は実施例１と同様にして反射型マスクブランクスを作製した。Ｎｂバッファー層は、Ｎｂターゲットを用いて、スパッタガスとしてＡｒガスを用いて、ＤＣマグネトロンスパッタ法によって２０．２ｎｍの厚さに成膜した。このバッファー層表面の表面粗さは０．１１５ｎｍＲｍｓであった。また、Ｎｂの場合、波長１３．４ｎｍのＥＵＶ光に対する消衰係数ｋの値は−０．００５０（計算値）である。
この反射型マスクブランクスを用いて、実施例１と同様に反射型マスクを作製した。なお、反射領域上に残存しているバッファー層は臭素と酸素の混合ガス（流量比：臭素／酸素＝３／１）を用いて、ドライエッチングにより除去した。エッチング時間は４２秒とした。
得られた反射型マスクの反射領域における１３．４ｎｍのＥＵＶ光の入射角５度での反射率は６７．５％であった。反射領域表面にはバッファー層のエッチング残渣が一部に確認されたが、反射率への影響は殆ど無かった。
【００３７】
（実施例５）
実施例１のバッファー層をＳｉＣＯで形成したこと以外は実施例１と同様にして反射型マスクブランクスを作製した。ＳｉＣＯバッファー層は、ＳｉＣターゲットを用いて、スパッタガスとしてＡｒに酸素を２０％添加した混合ガスを用いて、ＤＣマグネトロンスパッタ法によって１８．８ｎｍの厚さに成膜した。成膜されたＳｉＣＯ膜の組成比は、Ｓｉが０．４９、Ｃは０．３７、Ｏは０．１４であった。このバッファー層表面の表面粗さは０．１６０ｎｍＲｍｓであった。また、ＳｉＣＯの場合、波長１３．４ｎｍのＥＵＶ光に対する消衰係数ｋの値は−０．００８３（計算値）である。
この反射型マスクブランクスを用いて、実施例１と同様に反射型マスクを作製した。なお、反射領域上に残存しているバッファー層は塩素と酸素の混合ガス（流量比：塩素／酸素＝３／１）を用いて、ドライエッチングにより除去した。エッチング時間は４５秒とした。
得られた反射型マスクの反射領域における１３．４ｎｍのＥＵＶ光の入射角５度での反射率は６７．６％であった。反射領域表面にはバッファー層のエッチング残渣が一部に確認されたが、反射率への影響は殆ど無かった。
【００３８】
（実施例６）
実施例１のバッファー層をＺｒＣで形成したこと以外は実施例１と同様にして反射型マスクブランクスを作製した。ＺｒＣバッファー層は、ＺｒＣターゲットを用いて、スパッタガスとしてＡｒガスを用いて、ＤＣマグネトロンスパッタ法によって２０．２ｎｍの厚さに成膜した。成膜されたＺｒＣ膜の組成比は、Ｚｒが０．５、Ｃは０．５であった。このバッファー層表面の表面粗さは０．１５１ｎｍＲｍｓであった。また、ＺｒＣの場合、波長１３．４ｎｍのＥＵＶ光に対する消衰係数ｋの値は−０．００５４（計算値）である。
この反射型マスクブランクスを用いて、実施例１と同様に反射型マスクを作製した。なお、反射領域上に残存しているバッファー層は塩素と酸素の混合ガス（流量比：塩素／酸素＝３／１）を用いて、ドライエッチングにより除去した。エッチング時間は４５秒とした。
得られた反射型マスクの反射領域における１３．４ｎｍのＥＵＶ光の入射角５度での反射率は６６．２％であった。また、バッファー層除去後に反射領域表面、即ち反射多層膜の最上Ｓｉ層表面に生じた酸化層の厚さを、低角ＸＲＤ（Ｘ−ｒａｙ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ：Ｘ線回折）スペクトルデータからシュミレーションにより算出したところ、１．７ｎｍであった。通常、反射多層膜の最上Ｓｉ層には、自然酸化膜として１．５〜２．０ｎｍ程度の酸化層が形成されている。従って、本実施例では、バッファー層除去後も、それと略同等の酸化層の厚みであり、バッファー層のエッチングによる上記Ｓｉ層の酸化は殆ど生じていないものと考えられる。
【００３９】
（実施例７）
実施例１のバッファー層をＮｂＣで形成したこと以外は実施例１と同様にして反射型マスクブランクスを作製した。ＮｂＣバッファー層は、ＮｂＣターゲットを用いて、スパッタガスとしてＡｒガスを用いて、ＤＣマグネトロンスパッタ法によって１９．５ｎｍの厚さに成膜した。成膜されたＮｂＣ膜の組成比は、Ｎｂが０．５１、Ｃは０．４９であった。このバッファー層表面の表面粗さは０．１４５ｎｍＲｍｓであった。また、ＮｂＣの場合、波長１３．４ｎｍのＥＵＶ光に対する消衰係数ｋの値は−０．００６８（計算値）である。
この反射型マスクブランクスを用いて、実施例１と同様に反射型マスクを作製した。なお、反射領域上に残存しているバッファー層は臭素と酸素の混合ガス（流量比：臭素／酸素＝３／１）を用いて、ドライエッチングにより除去した。エッチング時間は５５秒とした。
得られた反射型マスクの反射領域における１３．４ｎｍのＥＵＶ光の入射角５度での反射率は６６．２％であった。また、バッファー層除去後に反射領域表面の酸化層の厚さを算出したところ、１．７ｎｍであり、バッファー層のエッチングによる反射多層膜表面の酸化は殆ど生じていないものと考えられる。
【００４０】
（実施例８）
実施例１のバッファー層をＳｉＢ_６で形成したこと以外は実施例１と同様にして反射型マスクブランクスを作製した。ＳｉＢ_６バッファー層は、ＳｉＢ_６ターゲットを用いて、スパッタガスとしてＡｒガスを用いて、ＤＣマグネトロンスパッタ法によって２０．２ｎｍの厚さに成膜した。成膜されたＳｉＢ_６膜の組成比は、Ｓｉが０．１４、Ｂは０．８６であった。このバッファー層表面の表面粗さは０．１４５ｎｍＲｍｓであった。また、ＳｉＢ_６の場合、波長１３．４ｎｍのＥＵＶ光に対する消衰係数ｋの値は−０．００３５（計算値）である。
この反射型マスクブランクスを用いて、実施例１と同様に反射型マスクを作製した。なお、反射領域上に残存しているバッファー層は塩素と酸素の混合ガス（流量比：塩素／酸素＝３／１）を用いて、ドライエッチングにより除去した。エッチング時間は５８秒とした。
得られた反射型マスクの反射領域における１３．４ｎｍのＥＵＶ光の入射角５度での反射率は６６．１％であった。また、バッファー層除去後に反射領域表面の酸化層の厚さを算出したところ、１．７ｎｍであり、バッファー層のエッチングによる反射多層膜表面の酸化は殆ど生じていないものと考えられる。
【００４１】
（実施例９）
実施例１のバッファー層をＭｏ_２Ｂ_５で形成したこと以外は実施例１と同様にして反射型マスクブランクスを作製した。Ｍｏ_２Ｂ_５バッファー層は、Ｍｏ_２Ｂ_５ターゲットを用いて、スパッタガスとしてＡｒガスを用いて、ＤＣマグネトロンスパッタ法によって１９．５ｎｍの厚さに成膜した。成膜されたＭｏ_２Ｂ_５膜の組成比は、Ｍｏが０．２８、Ｂは０．７２であった。このバッファー層表面の表面粗さは０．１５４ｎｍＲｍｓであった。また、Ｍｏ_２Ｂ_５の場合、波長１３．４ｎｍのＥＵＶ光に対する消衰係数ｋの値は−０．００８７（計算値）である。
この反射型マスクブランクスを用いて、実施例１と同様に反射型マスクを作製した。なお、反射領域上に残存しているバッファー層は臭素と酸素の混合ガス（流量比：臭素／酸素＝３／１）を用いて、ドライエッチングにより除去した。エッチング時間は３５秒とした。
得られた反射型マスクの反射領域における１３．４ｎｍのＥＵＶ光の入射角５度での反射率は６５．９％であった。また、バッファー層除去後に反射領域表面の酸化層の厚さを算出したところ、１．９ｎｍであり、バッファー層のエッチングによる反射多層膜表面の酸化は殆ど生じていないものと考えられる。
【００４２】
（実施例１０）
実施例１のバッファー層をＳｉＣで形成したこと以外は実施例１と同様にして反射型マスクブランクスを作製した。ＳｉＣバッファー層は、ＳｉＣターゲットを用いて、スパッタガスとしてＡｒガスを用いて、ＤＣマグネトロンスパッタ法によって２０ｎｍの厚さに成膜した。成膜されたＳｉＣ膜の組成比は、Ｓｉが０．５、Ｃは０．５であった。このバッファー層表面の表面粗さは０．１１３ｎｍＲｍｓであった。また、ＳｉＣの場合、波長１３．４ｎｍのＥＵＶ光に対する消衰係数ｋの値は−０．００４７（計算値）である。
この反射型マスクブランクスを用いて、実施例１と同様に反射型マスクを作製した。なお、反射領域上に残存しているバッファー層は４フッ化メタン（ＣＦ_４）と酸素の混合ガス（流量比：４フッ化メタン／酸素＝４／１）を用いて、ドライエッチングにより除去した。エッチング時間は３０秒とした。
得られた反射型マスクの反射領域における１３．４ｎｍのＥＵＶ光の入射角５度での反射率は６６．２％であった。また、反射領域表面の酸化層の厚さは１．６ｎｍであり、自然酸化膜と同程度の厚さであった。
【００４３】
（実施例１１）
実施例１０と全く同様にバッファー層をＳｉＣで形成して反射型マスクブランクスを作製した。
この反射型マスクブランクスを用いて、実施例１０と同様に反射型マスクを作製した。なお、本実施例では、反射領域上に残存しているバッファー層のエッチング時間を２５秒としたところ、バッファー層は反射多層膜上を覆うように１．５ｎｍの厚さで残った。
得られた反射型マスクの反射領域における１３．４ｎｍのＥＵＶ光の入射角５度での反射率は６５．５％で、僅かに低下しただけであり、反射領域の反射率低下を最小限に抑えることが出来た。
（実施例１２）
前記実施例３と全く同様にバッファー層をＮｂＮで形成して反射型マスクブランクスを作製した。
この反射型マスクブランクスを用いて、実施例３と同様に反射型マスクを作製した。なお、本実施例では、反射領域上に残存しているバッファー層のエッチング時間を５５秒としたところ、バッファー層は反射多層膜上を覆うように２．０ｎｍの厚さで残った。
得られた反射型マスクの反射領域における１３．４ｎｍのＥＵＶ光の入射角５度での反射率は６６．０％で、僅かに低下しただけであり、反射領域の反射率低下を最小限に抑えることが出来た。
【００４４】
（比較例１）
実施例１のバッファー層をカーボン（Ｃ）で形成したこと以外は実施例１と同様にして反射型マスクブランクスを作製した。カーボンバッファー層は、カーボンターゲットを用い、スパッタガスとしてＡｒガスを用いて、ＲＦマグネトロンスパッタ法によって２０ｎｍの厚さに成膜した。
この反射型マスクブランクスを用いて、実施例１と同様に反射型マスクを作製した。なお、反射領域上に残存しているバッファー層のエッチングは、オゾンを用いたアッシングにより行い、バッファー層を厚み方向に全てエッチングした。バッファー層除去後に反射領域表面の酸化層の厚さを算出したところ、３．３ｎｍであり、バッファー層のエッチング時に反射多層膜表面が酸化されたものと考えられる。この結果、得られた反射型マスクの反射領域における１３．４ｎｍのＥＵＶ光の入射角５度での反射率は６４．８％まで低下した。
【００４５】
（比較例２）
実施例１のバッファー層をＳｉＯ_２で形成したこと以外は実施例１と同様にして反射型マスクブランクスを作製した。ＳｉＯ_２バッファー層は、Ｓｉターゲットを用い、スパッタガスとしてＡｒと酸素の混合ガスを用いて、ＲＦマグネトロンスパッタ法によって２０．３ｎｍの厚さに成膜した。このバッファー層表面の表面粗さは０．３１５ｎｍＲｍｓと大きかった。
この反射型マスクブランクスを用いて、実施例１と同様に反射型マスクを作製した。反射領域上に残存しているバッファー層は塩素と酸素の混合ガス（流量比：塩素／酸素＝３／１）を用いて、ドライエッチングにより除去した。ＳｉＯ_２は下地のＳｉ層とのエッチング選択比が低いので、反射多層膜表面にダメージを出来るだけ与えないように、エッチング時間を若干少なめに調整して行ったため、バッファー層は反射多層膜上を覆うように３．４ｎｍの厚さで残っていた。この結果、得られた反射型マスクの反射領域における１３．４ｎｍのＥＵＶ光の入射角５度での反射率は５７．５％まで低下し、反射率の低下が大きかった。
【００４６】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、バッファー層を露光光の吸収が少ない特定の材料で形成することにより、バッファー層へのパターン形成時に残渣が生じた場合であっても、反射領域の反射率低下を最小限に抑えることが出来る。また、この特定の材料をバッファー層に用いることで、平滑性の良いバッファー層が得られるので、その上に形成される吸収体層表面の平滑性も向上し、形状精度の良好なパターンが得られる。さらに、この特定の材料をバッファー層に用いることで、下地の反射多層膜とのエッチング選択比を大きく取れるため、バッファー層のパターン形成による反射多層膜へのダメージを抑えることが出来る。
また、本発明では、バッファー層に用いる材料の中でも、露光光の波長における複素屈折率の虚数部の絶対値が０．０１２よりも小さい材料を用いることで、露光光の吸収が特に少ないので、反射多層膜上に残存しても、反射率低下を抑えることができる。
また、本発明のバッファー層に用いる材料は、波長１３〜１４ｎｍのＥＵＶ光の吸収が少ないので、ＥＵＶ光を露光光として用いる場合の反射型マスクブランクス及び反射型マスクに好適である。
【００４７】
また、本発明では、バッファー層の表面粗さが０．３ｎｍＲｍｓ以下で平滑性が高いことにより、その上の吸収体層表面が平滑となるため、形成されるパターンの形状精度が向上する。
また、本発明の反射型マスクブランクスの吸収体層及びバッファー層に所定の転写パターンを形成して得られる反射型マスクは、バッファー層へのパターン形成時に残渣が残った場合であっても、露光光の吸収が少ないため、残渣による反射領域の反射率低下を最小限に抑えることが出来る。さらに、バッファー層の表面粗さが小さいことにより吸収体層表面の平滑性が向上するため、形状精度の良好な転写パターンが得られる。
また、本発明では、バッファー層へのパターン形成時に、バッファー層を僅かに反射多層膜上に残すことにより、バッファー層のエッチングによる反射多層膜へのダメージを防止出来るとともに、反射多層膜表面が大気中に露出して酸化されるのを防止出来る。本発明では、このようにバッファー層が反射多層膜上に残存しても、露光光の吸収が少ないので、反射率低下を抑えることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】反射型マスクブランクスの一実施形態の構成及びこのマスクブランクスを用いて反射型マスクを製造する工程を示す断面図である。
【図２】バッファー層材料の消衰係数ｋと反射率Ｒの相関関係を示す図である。
【図３】バッファー層材料の消衰係数ｋと反射率Ｒの相関関係を示す図である。
【図４】バッファー層の材料と膜厚による露光光反射率変化を示す図である。
【図５】バッファー層の材料と膜厚による露光光反射率変化を示す図である。
【図６】反射型マスクを用いるパターン転写装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
１ 基板
２ 反射多層膜
３ バッファー層
４ 吸収体層
１０ 反射型マスクブランクス
２０ 反射型マスク
５０ パターン転写装置

Claims (8)

1. 基板と、該基板上に形成された露光光を反射する反射多層膜と、該反射多層膜上に形成され、露光光を吸収する吸収体層とを備えた反射型マスクブランクスであって、
   前記反射多層膜と前記吸収体層との間に、前記吸収体層にパターンを形成する際のエッチング環境に耐性を有するバッファー層を備えており、該バッファー層は、
   （ａ）Ｚｒ，Ｎｂ，Ｙ，Ｍｏ，Ｌａから選ばれる少なくとも１種の金属元素又はその金属元素を主成分とする材料
   （ｂ）炭化珪素又はホウ化珪素或いはそれらを主成分とする材料
   の何れかの材料で形成されていることを特徴とする反射型マスクブランクス。
2. 前記（ａ）のＺｒ，Ｎｂ，Ｙ，Ｍｏ，Ｌａから選ばれる少なくとも１種の金属元素を主成分とする材料は、これらの金属元素の少なくとも１種と、Ｂ，Ｃ，Ｎ，Ｏ，Ｓｉ，Ｓから選ばれる少なくとも１種の元素を含む材料であることを特徴とする請求項１に記載の反射型マスクブランクス。
3. 前記（ｂ）の炭化珪素又はホウ化珪素を主成分とする材料は、ＳｉとＢを主成分とし、Ｎ又はＯの少なくとも１つの元素を含むか、ＳｉとＣを主成分とし、Ｂ，Ｎ，Ｏから選ばれる少なくとも一つの元素を含む材料であることを特徴とする請求項１に記載の反射型マスクブランクス。
4. 前記バッファー層を形成する材料は、露光光の波長における複素屈折率の虚数部の絶対値が０．０１２よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の反射型マスクブランクス。
5. 露光光が波長１３〜１４ｎｍの極端紫外線であることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の反射型マスクブランクス。
6. 前記バッファー層の表面粗さが、０．３ｎｍＲｍｓ以下であることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の反射型マスクブランクス。
7. 請求項１乃至６の何れかに記載の反射型マスクブランクスの吸収体層及びバッファー層に所定の転写パターンを形成したことを特徴とする反射型マスク。
8. 前記バッファー層への転写パターンの形成は、前記反射多層膜上に所定の厚みのバッファー層が残存するように行われ、前記バッファー層の一部が前記反射多層膜上を覆うように所定の厚みで残存していることを特徴とする請求項７に記載の反射型マスク。

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