JP2007109964A - 多層反射膜付き基板、その製造方法、反射型マスクブランクおよび反射型マスク - Google Patents

多層反射膜付き基板、その製造方法、反射型マスクブランクおよび反射型マスク Download PDF

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Abstract

【課題】 EUV光などの短波長域の露光光を使用するリソグラフィー法において用いられる反射型マスク用として好適な、反射率が高い上、表面平滑性が高く、欠陥の少ない多層反射膜付き基板を提供する。
【解決手段】 基板上に、Mo/Siの交互積層膜からなる多層下地膜、Si膜からなる中間層および露光光を反射するMo/Siの交互積層膜からなる多層反射膜を順次設けてなる多層反射膜付き基板であって、前記多層下地膜の周期長をdbottom[単位:nm]、中間層の厚さをdSi[単位:nm]、多層反射膜の周期長をdtop[単位:nm]とした場合、式(1)および式(2)
n×dtop−0.05≦dbottom≦n×dtop+0.05 …(1)
(ただし、nは1以上の自然数である。)
m×dtop−1.2≦dSi≦m×dtop+1.2 …(2)
(ただし、mは0以上の整数である。)
の関係を満たす多層反射膜付き基板である。
【選択図】 図5

Description

本発明は、多層反射膜付き基板、その製造方法、反射型マスクブランクおよび反射型マスクに関する。さらに詳しくは、本発明は、極端紫外光などの短波長域の露光光を使用するリソグラフィー法において用いられる反射型マスク用として好適な、表面平滑性が高く、反射率の高い多層反射膜付き基板、このものを効率よく製造する方法、前記多層反射膜付き基板を用いて得られた反射型マスクブランク、および該マスクブランクを用いてなる、欠陥の少ないパターン転写性に優れる高品質の反射型マスクに関するものである。
近年、半導体産業において、半導体デバイスの高集積化に伴い、従来の紫外光を用いたフォトリソグラフィー法の転写限界を上回る微細パターンが必要とされている。このような微細パターンの転写を可能とするため、より波長の短い極端紫外光(Extreme Ultra Violet;以下、EUV光と呼ぶ。)を用いた露光技術であるEUVリソグラフィー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リソグラフィーにおいて用いられる露光用マスクとしては、特許文献1に記載されたような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、基板上に露光光であるEUV光を反射する多層反射膜を有し、更に、多層反射膜上にEUV光を吸収する吸収体膜がパターン状に設けられた構造をしている。このような反射型マスクを搭載した露光機(パターン転写装置)を用いてパターン転写を行なうと、反射型マスクに入射した露光光は、吸収体膜パターンのある部分では吸収され、吸収体膜パターンのない部分では多層反射膜により反射された光が反射光学系を通して例えば半導体基板(レジスト付きシリコンウエハ)上に転写される。
上記多層反射膜としては、相対的に屈折率の高い物質と相対的に屈折率の低い物質が、数nmオーダーで交互に積層された多層膜が通常使用される。例えば、13〜14nmのEUV光に対する反射率の高いものとして、SiとMoの薄膜を交互に積層した多層膜が知られている。
多層反射膜は、基板上に、例えば、イオンビームスパッタリング法により形成することができる。MoとSiを含む場合、SiターゲットとMoターゲットを用いて交互にスパッタリングし、30〜60周期程度、好ましくは40周期程度積層する。
ところで、EUV光に対する反射率をより高めるためには、多層反射膜の表面粗さを小さくする必要があるが、多層反射膜の表面粗さは基板の表面粗さに大きく依存する。多層反射膜としては、例えば上記SiとMoの薄膜の面内膜厚分布を均一にするために基板を傾けて成膜(斜入射成膜)を行なうと、基板の表面粗さを増長した表面粗さが形成されてしまう。
したがって、基板の表面粗さに対する要求は厳しく、例えば二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.10nm以下であることが望ましいとされている。
上記基板としては通常ガラス基板が用いられるが、現状のガラスの研磨加工方法を適用しても、多成分アモルファス構造のガラスで上記の表面粗さの要求を満たすような高平滑で、しかも欠陥の無い表面を得ることは実際には非常に困難である。
ところで、基板上に多層反射膜を成膜する場合、通常は図1(a)に示すように、基板1に向かってターゲット40からの飛散粒子(飛散粒子はハッチングで示したように幅をもった粒子群として基板1に向かって飛散する)が垂直方向(S)に対し斜め方向41から入射するようにターゲット40と基板1とを配置して成膜する斜入射成膜方式により通常行なわれている。このような斜入射成膜方式を用いる理由は、成膜した多層反射膜の高均一な面内膜厚分布が容易に得られるからである。これに対し、図1(b)に示すように、基板1に向かってターゲット40からの飛散粒子(飛散粒子はハッチングで示したように幅をもった粒子群として基板1に向かって飛散する)が実質上垂直な方向42から入射するようにターゲット40と基板1とを配置して成膜する直入射成膜方式により多層反射膜を成膜する方法がある。
本発明者らの検討によると、上記斜入射成膜方式により多層反射膜を成膜した場合、上述のように成膜された多層反射膜の均一な面内膜厚分布が容易に得られるという効果があるものの、基板1の表面に存在する凸状の突起欠陥(以下、凸欠陥と呼ぶ。)を大きくする作用があり、基板1上では欠陥検査装置で検出できないような微小な凸欠陥であったとしても、図2(a)に示すように、斜入射成膜方式により成膜された多層反射膜2表面では、転写パターン欠陥となるような大きさの凸欠陥2aとなる可能性がある。
一方、特許文献2には、レチクル基板上の欠陥の悪影響を低減するため、レチクル基板上に多層緩衝層を設けることが開示されており、この多層緩衝層は上述の直入射成膜方式により形成することが記載されている。多層緩衝層を直入射成膜方式を用いて成膜した場合、レチクル基板の表面に存在する凸欠陥はある程度小さくすることができたとしても、レチクル基板表面に存在する凹欠陥を大きくする可能性があり、この成膜方法だけでは凹凸両欠陥を修正することはできない。さらに、レチクル基板の表面に存在する凸欠陥を多層反射膜表面で無いようにしても、反射は多層膜各層からの反射の総和であるから、それでも位相欠陥となることは容易に考えられる。
特開平8-213303号公報 特表2003-515794号公報
本発明は、このような事情のもとで、EUV光などの短波長域の露光光を使用するリソグラフィー法において用いられる反射型マスク用として好適な、表面平滑性が高く、反射率の高い多層反射膜付き基板、このものを効率よく製造する方法、前記多層反射膜付き基板を用いて得られた反射型マスクブランク、および該マスクブランクを用いてなる、欠陥の少ないパターン転写性に優れる高品質の反射型マスクを提供することを目的とするものである。
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、基板上に、Mo/Siの交互積層膜からなる多層下地膜、Si膜からなる中間層および露光光を反射するMo/Siの交互積層膜からなる多層反射膜を順次設けてなる多層反射膜付き基板において、前記多層下地膜の周期長と多層反射膜の周期長と中間層の膜厚とが特定の関係にある場合に、表面平滑性が高く、反射率の高い多層反射膜付き基板が得られることを見出した。
また、この多層反射膜付き基板は、基板上に多層下地膜、中間層および多層反射膜を成膜するに際し、直入射成膜方式と斜入射成膜方式を組み合わせることにより、好適に製造し得ることを見出した。
さらに、前記の多層反射膜付き基板における多層反射膜上に、露光光を吸収する吸収体膜を形成することにより、反射型マスクブランクが得られること、そして、前記吸収体膜に、転写パターンとなる吸収体膜パターンを形成することにより、欠陥の少ないパターン転写性に優れる高品質の反射型マスクが得られることを見出した。
本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
すなわち、本発明は、
(1) 基板上に、Mo/Siの交互積層膜からなる多層下地膜、Si膜からなる中間層および露光光を反射するMo/Siの交互積層膜からなる多層反射膜を順次設けてなる多層反射膜付き基板であって、前記多層下地膜の周期長をdbottom[単位:nm]、中間層の厚さをdSi[単位:nm]、多層反射膜の周期長をdtop[単位:nm]とした場合、式(1)および式(2)
n×dtop−0.05≦dbottom≦n×dtop+0.05 …(1)
(ただし、nは1以上の自然数である。)
m×dtop−1.2≦dSi≦m×dtop+1.2 …(2)
(ただし、mは0以上の整数である。)
の関係を満たすことを特徴とする多層反射膜付き基板、
(2) 多層反射膜において、dtopが6.5〜7.5nmで、かつΓMo[見かけのMo層の厚さ/周期長]が0.25〜0.70である上記(1)項に記載の多層反射膜付き基板、
(3) 基板上に、Mo/Siの交互積層膜からなる多層下地膜、Si膜からなる中間層および露光光を反射するMo/Siの交互積層膜からなる多層反射膜を、順次成膜する方法であって、前記基板に向ってターゲットからの飛散粒子が、実質上垂直な方向から入射する直入射成膜方式と、前記基板に向ってターゲットからの飛散粒子が、垂直方向に対し斜め方向から入射する斜入射成膜方式を組み合わせることを特徴とする、上記(1)または(2)項に記載の多層反射膜付き基板の製造方法、
(4) 多層下地膜、中間層および多層反射膜の成膜をイオンビームスパッタリング法で行う上記(3)項に記載の方法、
(5) 上記(1)または(2)項に記載の多層反射膜付き基板における多層反射膜上に、露光光を吸収する吸収体膜を形成してなることを特徴とする反射型マスクブランク、および
(6) 上記(5)項に記載の反射型マスクブランクにおける吸収体膜に、転写パターンとなる吸収体膜パターンを形成してなることを特徴とする反射型マスク、
を提供するものである。
本発明によれば、EUV光などの短波長域の露光光を使用するリソグラフィー法において用いられる反射型マスク用として好適な、表面平滑性が高く、反射率の高い多層反射膜付き基板、このものを効率よく製造する方法、前記多層反射膜付き基板を用いて得られた反射型マスクブランク、および該マスクブランクを用いてなる、欠陥の少ないパターン転写性に優れる高品質の反射型マスクを提供することができる。
まず、本発明の多層反射膜付き基板について説明する。
本発明の多層反射膜付き基板は、基板上に、Mo/Siの交互積層膜からなる多層下地膜、Si膜からなる中間層および露光光を反射するMo/Siの交互積層膜からなる多層反射膜を順次設けてなる多層反射膜付き基板であって、前記多層下地膜の周期長をdbottom[単位:nm]、中間層の厚さをdSi[単位:nm]、多層反射膜の周期長をdtop[単位:nm]とした場合、式(1)および式(2)
n×dtop−0.05≦dbottom≦n×dtop+0.05 …(1)
(ただし、nは1以上の自然数である。)
m×dtop−1.2≦dSi≦m×dtop+1.2 …(2)
(ただし、mは0以上の整数である。)
の関係を満たすことを特徴とする。
本発明の多層反射膜付き基板は、基板上に、まず該基板の表面欠陥である基板の凹凸を平滑化する効果をもつ多層下地膜が、Mo/Siの交互積層膜によって形成され、その上に中間層としてSi膜が成膜され、さらに露光光を反射するMo/Siの交互積層膜からなる多層反射膜が形成された構造を有している。
本発明においては、このような構成の多層反射膜付き基板において、前記多層下地膜の周期長dbottom[単位:nm]、中間層の厚さをdSi[単位:nm]、多層反射膜の周期長をdtop[単位:nm]とした場合、前記式(1)および式(2)の関係を満たすことが必要である。
前記式(1)の関係を満たすことにより、波長13.2〜13.8nmにおいて、多層下地膜からの反射光の影響により、多層反射膜の反射率が増加する。また、前記式(2)の関係を満たすことにより、多層下地膜からの反射光による干渉を抑制することができる。
したがって、このような光学特性を有する多層反射膜付き基板は、露光光に対し、反射率を向上させたものとなる。
本発明の多層反射膜付き基板において、基板上に成膜されるMo/Siの交互積層膜からなる多層下地膜の周期長dbottomは、通常6.45〜7.55nm程度、好ましくは6.85〜7.15nmであり、また周期数は、通常10〜40程度、好ましくは20〜40である。
多層下地膜の膜厚は、多層膜を成膜することにより基板表面の凸欠陥と凹欠陥を低減できるような膜厚とすればよい。ただし、多層下地膜の膜厚が厚すぎると、膜応力により基板の平坦度を劣化させ、しかも膜剥れの心配が生じるため、必要最低限の膜厚であることが望ましい。多層下地膜の膜厚は、好ましくは2μm以下が望ましい。
この多層下地膜の上に成膜されるSi膜からなる中間層の厚さdSiは、通常5.8〜8.2nm程度、好ましくは6.9〜7.1nmである。
なお、本発明におけるdSiは、中間層のSi膜と、この上に形成される多層反射膜を構成するSi膜が連続して成膜される場合は、前記の多層反射膜を構成するSi膜分を除いた厚さを指す。
一方、本発明においては、Mo/Siの交互積層膜からなる多層反射膜の周期長dtopが6.5〜7.5nmの範囲にあり、かつΓMo[見かけのMo層の厚さ/周期長]が0.25〜0.70の範囲にあることが好ましく、特にdtopが6.9〜7.1nmで、かつΓMoが0.35〜0.45であることが好ましい。また周期数は、通常40〜60程度、好ましくは40〜50である。
拡散層は成膜条件などで大きく変わるが、光学的な挙動(ピーク波長位置など)は、上記のように定義すると拡散層の膜厚に依存しなくなる。
この多層反射膜の総厚は、通常250〜450nm程度、好ましくは250〜360nmである。
本発明の多層反射膜付き基板における基板としては、ガラス基板を好ましく用いることができる。ガラス基板は良好な平滑性と平坦度が得られ、特にマスク用基板として好適である。ガラス基板材料としては、低熱膨張係数を有するアモルファスガラス(例えばSiO−TiO系ガラス等)、石英ガラス、β石英固溶体を析出した結晶化ガラス等が挙げられる。基板は0.2nmRms以下の平滑な表面と100nm以下の平坦度を有していることが高反射率および転写精度を得るために好ましい。なお、本発明において平滑性を示す単位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。又本発明における平坦度は、TIR(total indicated reading)で示される表面の反り(変形量)を示す値である。これは、基板表面を元に最小二乗法で定められる平面を焦平面としたとき、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最も低い位置の高低差の絶対値である。平滑性は10μm角エリアでの平滑性、平坦度は142mm角エリアでの平坦度を示している。
次に、本発明の多層反射膜付き基板の製造方法について説明する。
本発明の多層反射膜付き基板の製造方法は、基板上に、Mo/Siの交互積層膜からなる多層下地膜、Si膜からなる中間層および露光光を反射するMo/Siの交互積層膜からなる多層反射膜を、順次成膜する方法であって、前記基板に向ってターゲットからの飛散粒子が、実質上垂直な方向から入射する直入射成膜方式と、前記基板に向ってターゲットからの飛散粒子が、垂直方向に対し斜め方向から入射する斜入射成膜方式を組み合わせることを特徴とする。
本発明の製造方法において、直入射成膜方式と、斜入射成膜方式の組み合わせ順序については、多層下地膜の周期長dbottomと、多層反射膜の周期長dtopと、中間層の厚さdSiが、前述した特定の関係にあるように、多層下地膜、中間層および多層反射膜が形成されるのであれば、特に制限はない。
直入射成膜方式と斜入射成膜方式の組み合わせの1例として、多層下地膜を直入射成膜方式と斜入射成膜方式を組み合わせて成膜を行う方法を挙げることができる。
このように、基板上に多層反射膜を成膜する前に、直入射成膜方式と斜入射成膜方式とを組み合わせて多層下地膜を成膜することにより、基板表面に存在する凸欠陥と凹欠陥の両方を小さくして、基板表面には存在する凸欠陥及び凹欠陥などの表面欠陥を多層下地膜表面では低減することができ、多層下地膜表面を表面粗さの小さいより平滑な表面とすることができる。したがって、基板表面よりも凸欠陥及び凹欠陥などの表面欠陥を低減して平滑な表面とされた多層下地膜上に前記多層反射膜を成膜することにより、多層反射膜表面欠陥のない、表面粗さの小さい平滑な多層反射膜が形成されるので、低欠陥でしかも露光光に対する反射率を向上させた多層反射膜付き基板が得られる。
なお、斜入射成膜方式では、基板の表面に存在する凹状の欠陥(凹欠陥)を小さくする効果がある。一方、上記直入射成膜方式により、多層反射膜を成膜した場合、基板の表面に存在する凸欠陥を小さくするが、基板表面の凹欠陥を大きくする作用があることが、本発明者らの検討により判明した。さらに、この直入射成膜方式により多層反射膜を成膜すると、多層反射膜の表面粗さを小さくする効果もあるため、反射率の向上につながる。
上記多層下地膜は、直入射成膜方式と斜入射成膜方式とを組み合わせて成膜するが、その組み合わせ方は、基板表面に存在する凸欠陥と凹欠陥の両者を低減させるように、欠陥数、欠陥の大きさ、欠陥の高さ(凸欠陥)や深さ(凹欠陥)等に応じて適宜決定するのが好ましい。図3は本発明の多層反射膜付き基板の一実施の形態の模式的な断面図である。基板1表面には、凸欠陥(異物欠陥)7と凹欠陥8が存在している。この基板1上に、斜入射成膜方式によって成膜した多層下地膜6aと直入射成膜方式によって成膜した多層下地膜6bとからなる多層下地膜6が形成され、該多層下地膜6上に露光光(EUV光)を反射する多層反射膜2が形成されている。基板1表面に存在する凸欠陥7と凹欠陥8は、その上に直入射成膜方式と斜入射成膜方式とを組み合わせて成膜した多層下地膜6を形成することにより小さくなり、多層下地膜6表面では基板1表面の凸欠陥7と凹欠陥8に対応する表面欠陥を低減することができる。
多層反射膜の直下の下地膜は、前記直入射成膜方式により成膜することが好ましい。多層反射膜の直下の下地膜を直入射成膜方式によって成膜することにより、多層下地膜表面の表面粗さをより一層低減することができ、その上に多層反射膜を成膜すると、露光光に対する反射率をより一層向上させることができる。
なお、上記斜入射成膜方式は、前述の図1(a)に示すように、基板1に向かってターゲット40からの飛散粒子が垂直方向(S)に対し斜め方向41から入射するようにターゲット40と基板1とを配置して行われるが、具体的にはターゲット40からの飛散粒子が垂直方向(S)に対し50°〜80°斜め方向から入射するようにして斜入射成膜するのが好ましく、特に飛散粒子が垂直方向に対し50°〜70°斜め方向から入射するようにして成膜するのが好ましい。また上記直入射成膜方式は、前述の図1(b)に示すように、基板1に向かってターゲット40からの飛散粒子が実質上垂直な方向42から入射するようにターゲット40と基板1とを配置して行なわれるが、具体的にはターゲット40からの飛散粒子が基板に対し垂直方向もしくは垂直方向より35°以内の略垂直な方向から入射するようにして直入射成膜するのが好ましい。
多層下地膜の成膜に使用する成膜装置(例えばイオンビームスパッタリング装置)において、基板に向かってターゲットから飛散する粒子が実質上垂直な方向から入射するようにするのか、あるいは垂直方向に対して斜めの方向から入射するようにするのかは、例えばターゲットに対する基板角度を調整することにより、変化させることができる。したがって、多層下地膜の成膜は、予め欠陥検査装置を用いて基板表面の凸欠陥と凹欠陥を特定しておき、その欠陥数等に応じて、例えば上述の基板角度の調整によって、直入射成膜方式と斜入射成膜方式とを適宜変えて行なうことができる。
本発明においては、多層下地膜として、その上に中間層Si膜を介して成膜される多層反射膜と同じMo/Siの交互積層膜が用いられるので、ターゲットを交換することなく、多層下地膜の成膜後、引き続いて多層反射膜の成膜を行なうことができるという利点があり、成膜時間の短縮にもつながる。
多層下地膜の成膜は、例えばイオンビームスパッタリング成膜法を用いることができる。多層下地膜の成膜をイオンビームスパッタリング成膜法を用いて行うことにより、成膜方向を容易に変えることができ、さらに、高平滑・高密度な膜を形成できる。
図4は、本発明の多層反射膜付き基板の一実施の形態の断面図である。多層反射膜付き基板30は、基板1上に、順に多層下地膜6、中間層9および多層反射膜2を有している。このような多層反射膜付き基板30は、基板1上に、例えば直入射成膜方式と斜入射成膜方式とを組み合わせてMo/Siの交互積層膜からなる多層下地膜6を成膜したのち、その上にSi膜からなる中間層9を成膜し、さらにMo/Siの交互積層膜からなる多層反射膜2を成膜することにより、得られる。
前記中間層9上に形成される多層反射膜2は、屈折率の異なるMoとSiを交互に積層させた構造を有しており、特定の波長の光、例えば13〜14nmのEUV光に対する反射率が高い。
この多層反射膜2は、例えばイオンビームスパッタリング法により、斜入射方式にて成膜することができる。
このような多層下地膜及び多層反射膜を基板上に形成した多層反射膜付き基板は、例えばEUV反射型マスクブランク又はEUV反射型マスクにおける多層反射膜付き基板、或いはEUVリソグラフィーシステムにおける多層反射膜ミラーとして使用される。
次に、本発明の反射型マスクブランクについて説明する。
上述の本発明の多層反射膜付き基板における多層反射膜上に、露光光を吸収する吸収体膜を形成することにより、露光用反射型マスクブランクが得られる。必要に応じて、上記多層反射膜と吸収体膜の間に、吸収体膜へのパターン形成時のエッチング環境に耐性を有し、多層反射膜を保護するためのバッファ膜を有していてもよい。本発明による多層反射膜付き基板を使用し、その多層反射膜上に吸収体膜を形成して反射型マスクブランクを製造するので、とくに最終的にマスクの反射面となる多層反射膜の低欠陥でしかも表面粗さが小さく露光光反射率を高めた反射型マスクブランクを得ることができる。
図5は、本発明の反射型マスクブランクの一実施の形態の断面図である。これによると、反射型マスクブランク10は、前述の多層反射膜付き基板の多層反射膜2上に、バッファ膜3、吸収体膜4を順に有する構成である。
吸収体膜4の材料としては、露光光の吸収率が高く、吸収体膜の下側に位置する膜(本実施の形態ではバッファ膜であるが、バッファ膜を設けない構成では多層反射膜である。)とのエッチング選択比が十分大きいものが選択される。例えば、Taを主要な金属成分とする材料が好ましい。この場合、バッファ膜にCrを主成分とする材料を用いれば、エッチング選択比を大きく(10以上)取ることができる。Taを主要な金属元素とする材料は、通常金属または合金である。また、平滑性、平坦性の点から、アモルファス状または微結晶の構造を有しているものが好ましい。Taを主要な金属元素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とOを含む材料、TaとBとN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できる。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できるという効果が得られる。
他の吸収体膜の材料としては、Crを主成分とする材料(クロム、窒化クロム等)、タングステンを主成分とする材料(窒化タングステン等)、チタンを主成分とする材料(チタン、窒化チタン)等を用いることができる。
これらの吸収体膜は、通常のスパッタリング法で形成することができる。吸収体膜の膜厚は、露光光である例えばEUV光が十分に吸収できる厚みであればよいが、通常は30〜100nm程度である。
また、上記バッファ膜3は、吸収体膜4に転写パターンを形成する際に、エッチング停止層として下層の多層反射膜を保護する機能を有し、本実施の形態では多層反射膜と吸収体膜との間に形成される。なお、バッファ膜は必要に応じて設ければよい。
バッファ膜の材料としては、吸収体膜とのエッチング選択比が大きい材料が選択される。バッファ膜と吸収体膜のエッチング選択比は5以上、好ましくは10以上、さらに好ましくは20以上である。更に、低応力で、平滑性に優れた材料が好ましく、とくに0.3nmRms以下の平滑性を有していることが好ましい。このような観点から、バッファ膜を形成する材料は、微結晶あるいはアモルファス構造であることが好ましい。
一般に、吸収体膜の材料には、TaやTa合金等が良く用いられている。吸収体膜の材料にTa系の材料を用いた場合、バッファ膜としては、Crを含む材料を用いるのが好ましい。例えば、Cr単体や、Crに窒素、酸素、炭素の少なくとも1つの元素が添加された材料が挙げられる。具体的には、窒化クロム(CrN)等である。
一方、吸収体膜として、Cr単体や、Crを主成分とする材料を用いる場合には、バッファ膜には、Taを主成分とする材料、例えば、TaとBを含む材料や、TaとBとNを含む材料等を用いることができる。
このバッファ膜は、反射型マスク形成時には、マスクの反射率低下を防止するために、吸収体膜に形成されたパターンに従って、パターン状に除去してもよいが、バッファ膜に露光光の透過率の大きい材料を用い、膜厚を十分薄くすることができれば、パターン状に除去せずに、多層反射膜を覆うように残しておいてもよい。バッファ膜は、例えば、通常のスパッタリング法(DCスパッタリング、RFスパッタリング)、イオンビームスパッタリング法等の成膜法で形成することができる。バッファ膜の膜厚は、集束イオンビーム(Focussed Ion Beam:FIB)を用いた吸収体膜パターンの修正を行う場合には、20〜60nm程度にするのが好ましいが、FIBを用いない場合には、5〜15nm程度としてもよい。
次に、本発明の反射型マスクについて説明する。
前述の反射型マスクブランクにおける吸収体膜に、所定の転写パターンを形成することにより、本発明の反射型マスクが得られる。
吸収体膜へのパターン形成には、リソグラフィーの手法を用いることができる。
図6は、本発明の反射型マスクの製造工程の一実施の形態を示す断面説明図であり、この図6にしたがって、反射型マスクの製造について説明する。まず、前述の反射型マスクブランク10(図5参照)を準備する。
次に、この反射型マスクブランク10の吸収体膜4上にレジスト層を設け、このレジスト層に所定のパターン描画、現像を行ってレジストパターン5aを形成する(図6(a)参照)。次に、このレジストパターン5aをマスクとして、吸収体膜4にエッチングなどの手法でパターン4aを形成する。例えばTaを主成分とする吸収体膜の場合には、塩素ガスやトリフロロメタンを含むガスを用いるドライエッチングを適用することができる。
残存するレジストパターン5aを除去して、図6(b)に示すように所定の吸収体膜パターン4aが形成されたマスク11が得られる。
吸収体膜4にパターン4aを形成した後、バッファ膜3を吸収体膜パターン4aにしたがって除去し、吸収体膜パターン4aのない領域では多層反射膜2を露出させた反射型マスク20が得られる(図6(c)参照)。ここで、例えばCr系材料からなるバッファ膜の場合は、塩素と酸素を含む混合ガスでのドライエッチングを用いることができる。なお、バッファ膜3を除去しなくても必要な反射率が得られる場合は、図6(b)のように、バッファ膜3を吸収体膜と同様のパターン状に加工せず、多層反射膜2上に残すこともできる。
本発明によれば、上述の反射型マスクブランクを使用して反射型マスクとしているので、とくにマスクの反射面での表面欠陥に起因するパターン欠陥の無い、パターン転写性に優れた反射型マスクを得ることができる。
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
実施例1
基板として、外形152mm角、厚さが6.35mmの低熱膨張のSiO−TiO系のガラス基板を用意した。このガラス基板は、機械研磨、洗浄により、0.15nmRmsの平滑な表面と100nm以下の平坦度を有している。
得られたガラス基板表面の表面欠陥(凸欠陥、凹欠陥)の有無を、欠陥検査装置(レーザーテック社製 MAGICS M−1350)により測定したところ、基板全体で凸欠陥及び凹欠陥が併せて数百個存在していることが分った。
次に、上記基板上に、MoとSiの交互積層膜からなる多層下地膜を成膜した。成膜はイオンビームスパッタリング装置を用いて行った。まず、ターゲットからの飛散粒子が基板に向かって垂直方向に対して60°斜め方向から入射するように、装置内の基板角度を調整した。そして、まずSiターゲットを用いて、Si膜を4.2nm成膜し、その後、Moターゲットを用いて、Mo膜を2.8nm成膜し、これを1周期として10周期積層した後、装置内の基板角度を、ターゲットからの飛散粒子が基板に向かって垂直方向から入射するように調整した。そして、Siターゲットを用いて、Si膜を4.2nm成膜し、その後、Moターゲットを用いて、Mo膜を2.8nm成膜し、これを1周期として10周期積層した。
このようにして成膜された多層下地膜は、周期長:7.0nm、ΓMo:0.431、周期数:20周期、膜厚:140nmであった。
次いで、この多層下地膜上に、中間層としてSi膜をイオンビームスパッタリング装置を用いて、直入射方式により7.0nm成膜した。
次に、この中間層のSi膜上に、多層反射膜として、露光波長13〜14nmの領域の反射膜として適したMoとSiからなる交互積層膜を形成した。成膜はイオンビームスパッタリング装置を用いて行ない、ターゲットからの飛散粒子が基板に向かって垂直方向に対して60°斜め方向から入射するように、装置内の基板角度を調整した。まずSiターゲットを用いて、Si膜を4.2nm成膜し、その後、Moターゲットを用いて、Mo膜を2.8nm成膜し、これを1周期として40周期積層した後、最後にSi膜(キャッピング層)を11.0nm成膜することにより、多層反射膜付き基板を作製した。
このようにして成膜された多層反射膜は、周期長:7.0nm、ΓMo:0.431、周期数:40周期、膜厚:280nmであった。
したがって、式(1)において、n=1の場合に、式(1)の関係を満たし、式(2)において、m=1の場合に、式(2)の関係を満たすことができる。
以上のようにして得られた多層反射膜付き基板の多層反射膜に対し、13.5nmのEUV光を入射角6.0°で反射率を測定したところ、65.8%と高い反射率であった。
また、多層反射膜の表面の欠陥(凸欠陥、凹欠陥)を、前記欠陥検査装置により測定したところ、数十個であった。
実施例2
実施例1において、多層下地膜として、周期長:14.0nm、ΓMo:0.431、周期数:20周期、膜厚:280nmのものを、中間層として、膜厚:14.0nmのものを形成すると共に、多層反射膜上のキャッピング層として、Si膜を4.0nmおよびRuNb膜を2.5nm成膜した以外は、実施例1と同様にして、多層反射膜付き基板を作製した。
この多層反射膜付き基板においては、式(1)において、n=2の場合に、式(1)の関係を満たし、式(2)において、m=2の場合に、式(2)の関係を満たすことができる。
以上のようにして得られた多層反射膜付き基板の多層反射膜に対し、13.5nmのEUV光を入射角6.0°で反射率を測定したところ、64.7%であった。
また、多層反射膜の表面の欠陥(凸欠陥、凹欠陥)を、前記欠陥検査装置により測定したところ、数十個であった。
比較例1
実施例1において、多層下地膜および中間層を形成しなかったこと以外は、実施例1と同様にして多層反射膜付き基板を作製した。
前記多層反射膜付き基板の多層反射膜について、実施例1と同様にして反射率を測定したところ、65.5%であった。
また、多層反射膜の表面の欠陥(凸欠陥、凹欠陥)を、前記欠陥検査装置により測定したところ、数百個であった。
比較例2
実施例2において、多層下地膜および中間層を形成しなかった以外は、実施例2と同様にして多層反射膜付き基板を作製した。
前記多層反射膜付き基板の多層反射膜について、実施例1と同様にして反射率を測定したところ、64.3%であった。
実施例3
実施例1で得られた多層反射膜付き基板の多層反射膜のキャッピング層上に、窒化クロム(CrN:N=10at%)からなるバッファ膜を形成した。成膜は、DCマグネトロンスパッタリング装置により行い、膜厚は20nmとした。
次いで、上記バッファ膜上に、波長13〜14nmの露光光に対する吸収体膜として、Taを主成分とし、BとNを含む膜を形成した。成膜方法は、Ta及びBを含むターゲットを用いて、アルゴンに窒素を10容量%添加して、DCマグネトロンスパッタリング装置によって行った。膜厚は、露光光を十分に吸収できる厚さとして、70nmとした。成膜されたTaBN膜の組成比は、Taは0.8、Bは0.1、Nは0.1であった。
以上のようにして、反射型マスクブランクを作製した。
次に、この反射型マスクブランクを用いて、その吸収体膜にパターンを形成し、反射型マスクを作製した。
まず、上記反射型マスクブランク上にEBレジストを塗布し、EB描画と現像により所定のレジストパターンを形成した。次に、このレジストパターンをマスクとして、吸収体膜であるTaBN膜を塩素を用いてドライエッチングし、吸収体膜パターンを形成した。
次いで、この吸収体膜に形成されたパターンをマスクとして、バッファ膜であるCrN膜を、塩素と酸素の混合ガス(混合比は体積比で1:1)を用いてドライエッチングし、吸収体膜に形成されたパターンに従ってパターン状に除去することにより、反射型マスクを作製した。
この反射型マスクについて、マスクパターン検査機(KLAテンコール社製 KLA−500シリーズ)でパターン欠陥を測定したところ、パターン欠陥の無いことが判った。また、この反射型マスクを用いて、図7に示すようなパターン転写装置50により、半導体基板上へのパターン転写を行った。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、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。なお、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を通して半導体基板33(レジスト層付きシリコンウエハ)上へ転写した。その結果、半導体基板上に良好な転写像が得られた。
比較例3
実施例3において、実施例1で得られた多層反射膜付き基板を用いる代わりに、比較例1で得られた多層反射膜付き基板を用いた以外は、実施例3と同様にして反射型マスクブランク、次いで反射型マスクを作製した。
この反射型マスクに用いて、実施例3と同様にしてパターン欠陥を測定したところ、数十個のパターン欠陥を検出した。
また、この反射型マスクを用いて、実施例3と同様にして半導体基板上へのパターン転写を行ったところ、多数のパターン欠陥を検出し、実用上使用できなかった。
本発明の多層反射膜付き基板は、表面平滑性が高くて高い反射率を有し、EUV光などの短波長域の露光光を使用するリソグラフィー法において用いられる反射型マスク用として好適である。
(a)は斜入射成膜方式におけるターゲットと基板との配置を示す模式図、(b)は直入射成膜方式におけるターゲットと基板との配置を示す模式図である。 (a)は基板上に斜入射成膜方式により多層反射膜を成膜した場合の問題点を説明するための模式的な断面図、(b)は基板上に直入射成膜方式により多層反射膜を成膜した場合の問題点を説明するための模式的な断面図である。 本発明の多層反射膜付き基板の一実施の形態の模式的断面図である。 本発明の多層反射膜付き基板の一実施の形態の断面図である。 本発明の反射型マスクブランクの一実施の形態の断面図である。 本発明の反射型マスクの製造工程の一実施の形態を示す断面説明図である。 実施例および比較例で使用したパターン転写装置の概略構成図である。
符号の説明
1 基板
2 多層反射膜
3 バッファ膜
4 吸収体膜
5a レジストパターン
6 下地膜
9 中間層
10 反射型マスクブランク
20 反射型マスク
30 多層反射膜付き基板
40 ターゲット
50 パターン転写装置

Claims (6)

  1. 基板上に、Mo/Siの交互積層膜からなる多層下地膜、Si膜からなる中間層および露光光を反射するMo/Siの交互積層膜からなる多層反射膜を順次設けてなる多層反射膜付き基板であって、前記多層下地膜の周期長をdbottom[単位:nm]、中間層の厚さをdSi[単位:nm]、多層反射膜の周期長をdtop[単位:nm]とした場合、式(1)および式(2)
    n×dtop−0.05≦dbottom≦n×dtop+0.05 …(1)
    (ただし、nは1以上の自然数である。)
    m×dtop−1.2≦dSi≦m×dtop+1.2 …(2)
    (ただし、mは0以上の整数である。)
    の関係を満たすことを特徴とする多層反射膜付き基板。
  2. 多層反射膜において、dtopが6.5〜7.5nmで、かつΓMo[見かけのMo層の厚さ/周期長]が0.25〜0.70である請求項1に記載の多層反射膜付き基板。
  3. 基板上に、Mo/Siの交互積層膜からなる多層下地膜、Si膜からなる中間層および露光光を反射するMo/Siの交互積層膜からなる多層反射膜を、順次成膜する方法であって、前記基板に向ってターゲットからの飛散粒子が、実質上垂直な方向から入射する直入射成膜方式と、前記基板に向ってターゲットからの飛散粒子が、垂直方向に対し斜め方向から入射する斜入射成膜方式を組み合わせることを特徴とする、請求項1または2に記載の多層反射膜付き基板の製造方法。
  4. 多層下地膜、中間層および多層反射膜の成膜をイオンビームスパッタリング法で行う請求項3に記載の方法。
  5. 請求項1または2に記載の多層反射膜付き基板における多層反射膜上に、露光光を吸収する吸収体膜を形成してなることを特徴とする反射型マスクブランク。
  6. 請求項5に記載の反射型マスクブランクにおける吸収体膜に、転写パターンとなる吸収体膜パターンを形成してなることを特徴とする反射型マスク。
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US11/580,976 US8081384B2 (en) 2005-10-14 2006-10-16 Multilayer reflective film coated substrate, manufacturing method thereof, reflective mask blank, and reflective mask

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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007109971A (ja) * 2005-10-14 2007-04-26 Hoya Corp 多層反射膜付き基板、その製造方法、反射型マスクブランクおよび反射型マスク
JP2007108516A (ja) * 2005-10-14 2007-04-26 Hoya Corp 多層反射膜付き基板、その製造方法、反射型マスクブランクおよび反射型マスク
JP2007109968A (ja) * 2005-10-14 2007-04-26 Hoya Corp 多層反射膜付き基板、その製造方法、反射型マスクブランクおよび反射型マスク
JP2009272317A (ja) * 2008-04-30 2009-11-19 Hoya Corp 多層反射膜付基板の製造方法、反射型マスクブランクの製造方法、及び反射型マスクの製造方法
JP2010118437A (ja) * 2008-11-12 2010-05-27 Dainippon Printing Co Ltd 多層膜反射鏡、多層膜反射マスク及びそれらを用いたeuv露光装置
JP2013504787A (ja) * 2009-09-15 2013-02-07 カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー マイクロリソグラフィ投影露光装置で使用するミラー
JP2013062294A (ja) * 2011-09-12 2013-04-04 Renesas Electronics Corp Euvマスクの製造方法
JP2013141039A (ja) * 2013-04-23 2013-07-18 Hoya Corp 多層反射膜付基板の製造方法、反射型マスクブランクの製造方法、及び反射型マスクの製造方法
JP2013191663A (ja) * 2012-03-13 2013-09-26 Toppan Printing Co Ltd 反射型マスクブランクおよび反射型マスク
JP2014123747A (ja) * 2008-09-19 2014-07-03 Carl Zeiss Smt Gmbh 反射光学素子とその製造方法
WO2015001805A1 (ja) * 2013-07-05 2015-01-08 株式会社ニコン 多層膜反射鏡、多層膜反射鏡の製造方法、投影光学系、露光装置、デバイスの製造方法
JP2015018918A (ja) * 2013-07-10 2015-01-29 キヤノン株式会社 反射型原版、露光方法及びデバイス製造方法
WO2020153228A1 (ja) * 2019-01-21 2020-07-30 Agc株式会社 反射型マスクブランク、反射型マスク、および反射型マスクブランクの製造方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090148695A1 (en) * 2007-12-05 2009-06-11 Canon Kabushiki Kaisha Optical element for x-ray
JP5372455B2 (ja) * 2008-10-04 2013-12-18 Hoya株式会社 反射型マスクブランク及び反射型マスク、並びにこれらの製造方法
DE102011005543A1 (de) 2011-03-15 2012-09-20 Carl Zeiss Smt Gmbh Verfahren zur Korrektur der Oberflächenform eines Spiegels
US9249501B2 (en) 2011-05-18 2016-02-02 Carl Zeiss Smt Gmbh Surface correction on coated mirrors
EP2998980A4 (en) * 2013-05-09 2016-11-16 Nikon Corp OPTICAL ELEMENT, OPTICAL PROJECTION SYSTEM, EXPOSURE DEVICE AND METHOD FOR PRODUCING THE DEVICE
DE102013212462A1 (de) 2013-06-27 2015-01-15 Carl Zeiss Smt Gmbh Oberflächenkorrektur von Spiegeln mit Entkopplungsbeschichtung
WO2020070393A1 (fr) * 2018-10-03 2020-04-09 Saint-Gobain Glass France Procede d'obtention d'une feuille de verre revetue d'une couche fonctionnelle

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11305417A (ja) * 1998-04-24 1999-11-05 Hitachi Ltd 露光方法および反射型マスク
JP2002313694A (ja) * 2001-04-11 2002-10-25 Nikon Corp 反射マスク
JP2003515794A (ja) * 1999-12-06 2003-05-07 ザ リージェンツ オブ ザ ユニヴァーシティー オブ カリフォルニア 多層緩衝層使用のレチクルにおける基板欠陥の軽減
JP2004339547A (ja) * 2003-05-14 2004-12-02 Cyg Gijutsu Kenkyusho Kk スパッタ装置
JP2007073949A (ja) * 2005-08-11 2007-03-22 Hoya Corp 多層反射膜付き基板の製造方法、反射型マスクブランクの製造方法、及び反射型マスクの製造方法
JP2007108516A (ja) * 2005-10-14 2007-04-26 Hoya Corp 多層反射膜付き基板、その製造方法、反射型マスクブランクおよび反射型マスク

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5485497A (en) * 1991-11-12 1996-01-16 Hitachi, Ltd. Optical element and projection exposure apparatus employing the same
JPH08213303A (ja) 1995-02-03 1996-08-20 Nikon Corp 反射型x線マスク及びその製造法
TW519574B (en) * 2000-10-20 2003-02-01 Nikon Corp Multilayer mirror and method for making the same, and EUV optical system comprising the same, and EUV microlithography system comprising the same

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11305417A (ja) * 1998-04-24 1999-11-05 Hitachi Ltd 露光方法および反射型マスク
JP2003515794A (ja) * 1999-12-06 2003-05-07 ザ リージェンツ オブ ザ ユニヴァーシティー オブ カリフォルニア 多層緩衝層使用のレチクルにおける基板欠陥の軽減
JP2002313694A (ja) * 2001-04-11 2002-10-25 Nikon Corp 反射マスク
JP2004339547A (ja) * 2003-05-14 2004-12-02 Cyg Gijutsu Kenkyusho Kk スパッタ装置
JP2007073949A (ja) * 2005-08-11 2007-03-22 Hoya Corp 多層反射膜付き基板の製造方法、反射型マスクブランクの製造方法、及び反射型マスクの製造方法
JP2007108516A (ja) * 2005-10-14 2007-04-26 Hoya Corp 多層反射膜付き基板、その製造方法、反射型マスクブランクおよび反射型マスク

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007108516A (ja) * 2005-10-14 2007-04-26 Hoya Corp 多層反射膜付き基板、その製造方法、反射型マスクブランクおよび反射型マスク
JP2007109968A (ja) * 2005-10-14 2007-04-26 Hoya Corp 多層反射膜付き基板、その製造方法、反射型マスクブランクおよび反射型マスク
JP4703353B2 (ja) * 2005-10-14 2011-06-15 Hoya株式会社 多層反射膜付き基板、その製造方法、反射型マスクブランクおよび反射型マスク
JP4703354B2 (ja) * 2005-10-14 2011-06-15 Hoya株式会社 多層反射膜付き基板、その製造方法、反射型マスクブランクおよび反射型マスク
JP2007109971A (ja) * 2005-10-14 2007-04-26 Hoya Corp 多層反射膜付き基板、その製造方法、反射型マスクブランクおよび反射型マスク
JP2009272317A (ja) * 2008-04-30 2009-11-19 Hoya Corp 多層反射膜付基板の製造方法、反射型マスクブランクの製造方法、及び反射型マスクの製造方法
JP2014123747A (ja) * 2008-09-19 2014-07-03 Carl Zeiss Smt Gmbh 反射光学素子とその製造方法
JP2010118437A (ja) * 2008-11-12 2010-05-27 Dainippon Printing Co Ltd 多層膜反射鏡、多層膜反射マスク及びそれらを用いたeuv露光装置
JP2013504787A (ja) * 2009-09-15 2013-02-07 カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー マイクロリソグラフィ投影露光装置で使用するミラー
US9568845B2 (en) 2009-09-15 2017-02-14 Carl Zeiss Smt Gmbh Mirror for use in a microlithography projection exposure apparatus
JP2013062294A (ja) * 2011-09-12 2013-04-04 Renesas Electronics Corp Euvマスクの製造方法
JP2013191663A (ja) * 2012-03-13 2013-09-26 Toppan Printing Co Ltd 反射型マスクブランクおよび反射型マスク
JP2013141039A (ja) * 2013-04-23 2013-07-18 Hoya Corp 多層反射膜付基板の製造方法、反射型マスクブランクの製造方法、及び反射型マスクの製造方法
WO2015001805A1 (ja) * 2013-07-05 2015-01-08 株式会社ニコン 多層膜反射鏡、多層膜反射鏡の製造方法、投影光学系、露光装置、デバイスの製造方法
JPWO2015001805A1 (ja) * 2013-07-05 2017-02-23 株式会社ニコン 多層膜反射鏡、多層膜反射鏡の製造方法、投影光学系、露光装置、デバイスの製造方法
KR101854055B1 (ko) * 2013-07-05 2018-05-02 가부시키가이샤 니콘 다층막 반사경, 다층막 반사경의 제조 방법, 투영 광학계, 노광 장치, 디바이스의 제조 방법
US10126660B2 (en) 2013-07-05 2018-11-13 Nikon Corporation Multilayer film reflector, method of manufacturing multilayer film reflector, projection optical system, exposure apparatus, and method of manufacturing device
JP2015018918A (ja) * 2013-07-10 2015-01-29 キヤノン株式会社 反射型原版、露光方法及びデバイス製造方法
WO2020153228A1 (ja) * 2019-01-21 2020-07-30 Agc株式会社 反射型マスクブランク、反射型マスク、および反射型マスクブランクの製造方法
JPWO2020153228A1 (ja) * 2019-01-21 2021-12-02 Agc株式会社 反射型マスクブランク、反射型マスク、および反射型マスクブランクの製造方法
TWI822945B (zh) * 2019-01-21 2023-11-21 日商Agc股份有限公司 反射型光罩基底、反射型光罩、及反射型光罩基底之製造方法
JP7447812B2 (ja) 2019-01-21 2024-03-12 Agc株式会社 反射型マスクブランク、反射型マスク、および反射型マスクブランクの製造方法

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KR20070041383A (ko) 2007-04-18
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