JP2019219651A - Reflection type mask blank, reflection type mask, and method for producing reflection type mask blank - Google Patents

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Abstract

To provide a reflection type mask blank in which the surface of an absorption layer is oxidized and the generation of defect on the surface of the absorption layer can be suppressed.SOLUTION: The reflection type mask blank 10A is a reflection type mask blank having, on a substrate 11, a reflection layer 12 for reflecting EUV light, and an absorption layer 14 for absorbing EUV light in this order from the substrate side, and in which the absorption layer 14 contains Sn and has, on the absorption layer 14, a prevention layer 15 for preventing the oxidation of the absorption layer 14.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、反射型マスクブランク、反射型マスク及び反射型マスクブランクの製造方法に関する。   The present invention relates to a reflective mask blank, a reflective mask, and a method for manufacturing a reflective mask blank.

近年、半導体デバイスを構成する集積回路の微細化に伴い、可視光や紫外光(波長193〜365nm)又はArFエキシマレーザ光(波長193nm)等を用いた従来の露光技術に代わる露光方法として、極端紫外光(Etreme Ultra Violet:以下、「EUV」と呼ぶ。)リソグラフィが検討されている。   In recent years, with the miniaturization of integrated circuits constituting semiconductor devices, an extreme exposure method has been used as an alternative to the conventional exposure technology using visible light, ultraviolet light (wavelength 193 to 365 nm), ArF excimer laser light (wavelength 193 nm), or the like. Ultraviolet (Etreme Ultra Violet: hereinafter, referred to as “EUV”) lithography is being studied.

EUVリソグラフィでは、露光に用いる光源として、ArFエキシマレーザ光よりも短波長のEUV光が用いられる。なお、EUV光とは、軟X線領域又は真空紫外線領域の波長の光をいい、具体的には、波長が0.2〜100nm程度の光である。EUV光としては、例えば、波長が13.5nm程度のEUV光が使用される。   In EUV lithography, EUV light having a shorter wavelength than ArF excimer laser light is used as a light source used for exposure. EUV light refers to light having a wavelength in a soft X-ray region or a vacuum ultraviolet region, and specifically, light having a wavelength of about 0.2 to 100 nm. As the EUV light, for example, EUV light having a wavelength of about 13.5 nm is used.

EUV光は、あらゆる物質に対して吸収され易いため、従来の露光技術で用いられていた屈折光学系を使用できない。そのため、EUVリソグラフィでは、反射型マスクやミラー等の反射光学系が用いられる。EUVリソグラフィにおいては、反射型マスクが転写用マスクとして用いられる。   Since EUV light is easily absorbed by any substance, a refractive optical system used in the conventional exposure technology cannot be used. Therefore, in EUV lithography, a reflective optical system such as a reflective mask or a mirror is used. In EUV lithography, a reflective mask is used as a transfer mask.

反射型マスクは、基板上にEUV光を反射する反射層が形成され、該反射層の上にEUV光を吸収する吸収層がパターン状に形成されている。反射型マスクは、基板上に反射層及び吸収層を基板側からこの順に積層して構成された反射型マスクブランクを原板として用いて、吸収層の一部を除去して所定のパターンに形成した後、洗浄液で洗浄することで得られる。   In the reflection type mask, a reflection layer that reflects EUV light is formed on a substrate, and an absorption layer that absorbs EUV light is formed in a pattern on the reflection layer. The reflection type mask was formed in a predetermined pattern by removing a part of the absorption layer using a reflection type mask blank constituted by laminating a reflection layer and an absorption layer on the substrate in this order from the substrate side as an original plate. Thereafter, it is obtained by washing with a washing solution.

反射型マスクに入射したEUV光は、吸収層で吸収され、反射層で反射される。反射されたEUV光は、光学系によって露光材料(レジストを塗布したウエハ)の表面に結像される。これにより、吸収層のパターンが露光材料の表面に転写される。   EUV light incident on the reflective mask is absorbed by the absorption layer and reflected by the reflection layer. The reflected EUV light is imaged on the surface of an exposure material (a wafer coated with a resist) by an optical system. Thereby, the pattern of the absorption layer is transferred to the surface of the exposure material.

EUVリソグラフィにおいては、EUV光は、通常、約6°傾斜した方向から反射型マスクに入射し、同様に斜めに反射している。そのため、吸収層の膜厚が厚いと、EUV光の光路が遮られる(シャドウィング(Shadowing))可能性がある。シャドウィングの影響により、基板等に吸収層の影となる部分が生じると、露光材料の表面上には反射型マスクのパターンが忠実に転写されず、パターン精度が悪化する可能性がある。一方、吸収層の膜厚を薄くすると、反射型マスクでのEUV光の遮光性能は低下し、EUV光の反射率が大きくなるため、反射型マスクのパターン部分とそれ以外の部分とのコントラストが低下する可能性がある。   In EUV lithography, EUV light normally enters a reflective mask from a direction inclined at about 6 °, and is similarly reflected obliquely. Therefore, if the thickness of the absorption layer is large, the optical path of the EUV light may be blocked (shadowing). If a shadowed portion of the absorption layer is formed on the substrate or the like due to the influence of shadowing, the pattern of the reflective mask is not faithfully transferred onto the surface of the exposure material, and pattern accuracy may be degraded. On the other hand, when the thickness of the absorbing layer is reduced, the light-shielding performance of the reflective mask with respect to EUV light is reduced and the reflectivity of EUV light is increased, so that the contrast between the pattern portion of the reflective mask and other portions is reduced. May decrease.

そこで、反射型マスクのパターンを忠実に転写しつつコントラストの低下を抑える反射型マスクブランクについて検討されている。例えば、特許文献1には、吸収体膜を、Taを主成分として50原子%(at%)以上含み、さらにTe、Sb、Pt、I、Bi、Ir、Os、W、Re、Sn、In、Po、Fe、Au、Hg、Ga及びAlから選ばれた少なくとも1種の元素を含む材料で構成した反射型マスクブランクが記載されている。   Therefore, a reflective mask blank that suppresses a decrease in contrast while faithfully transferring the pattern of the reflective mask has been studied. For example, Patent Literature 1 discloses that an absorber film contains Ta as a main component at 50 atomic% (at%) or more, and further contains Te, Sb, Pt, I, Bi, Ir, Os, W, Re, Sn, and In. , Po, Fe, Au, Hg, Ga and Al are described as reflective mask blanks composed of a material containing at least one element selected from the group consisting of Ga, Al, and Al.

しかしながら、特許文献1に記載の反射型マスクブランクでは、吸収体膜の表面が酸化して吸収体膜の表面に微粒子が発生し、吸収体膜の表面に欠陥が生じる可能性がある。例えば、吸収体膜がTa及びSnの合金で形成されている場合、吸収体膜の表面が酸化して、吸収体膜の表面に酸化スズの微粒子が発生する可能性がある。反射型マスクを作製する際に、ドライエッチングで吸収体膜を削るべき場所に微粒子が存在すると、この部分がエッチングされずに吸収体膜が残ったパターン欠陥となる可能性がある。この場合、ウエハ露光時に反射型マスク上のパターン欠陥が、ウエハに塗布した露光材料(レジスト)に転写されるため好ましくない。   However, in the reflective mask blank described in Patent Document 1, there is a possibility that the surface of the absorber film is oxidized to generate fine particles on the surface of the absorber film, and defects are generated on the surface of the absorber film. For example, when the absorber film is formed of an alloy of Ta and Sn, the surface of the absorber film may be oxidized, and fine particles of tin oxide may be generated on the surface of the absorber film. When fine particles are present at a location where the absorber film should be removed by dry etching when producing a reflective mask, there is a possibility that the absorber film remains without being etched at this portion, resulting in a pattern defect. In this case, the pattern defect on the reflective mask is undesirably transferred to the exposure material (resist) applied to the wafer during wafer exposure.

特開2007−273678号公報JP 2007-273678 A

本発明の一態様は、吸収層の表面が酸化して、吸収層の表面に欠陥が生じることを抑制できる反射型マスクブランクの提供を目的とする。   An object of one embodiment of the present invention is to provide a reflective mask blank that can suppress generation of defects on the surface of the absorption layer due to oxidation of the surface of the absorption layer.

本発明に係る反射型マスクブランクの一態様は、基板上に、EUV光を反射する反射層と、EUV光を吸収する吸収層とを基板側からこの順に有する反射型マスクブランクであって、前記吸収層はSnを含有し、前記吸収層の上に吸収層の酸化を防ぐ防止層を有する。   One embodiment of the reflective mask blank according to the present invention is a reflective mask blank having, on a substrate, a reflective layer that reflects EUV light, and an absorbing layer that absorbs EUV light in this order from the substrate side, The absorption layer contains Sn, and has a prevention layer on the absorption layer to prevent oxidation of the absorption layer.

本発明の一態様によれば、吸収層の表面が酸化して、吸収層の表面に欠陥が生じることを抑制できる反射型マスクブランクを提供できる。   According to one embodiment of the present invention, it is possible to provide a reflective mask blank that can suppress generation of defects on the surface of the absorption layer due to oxidation of the surface of the absorption layer.

第1の実施形態に係る反射型マスクブランクの概略断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the reflective mask blank according to the first embodiment. 反射型マスクブランクの製造方法の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the manufacturing method of a reflective mask blank. 反射型マスクブランクの他の形態の一例を示す概略断面図である。It is an outline sectional view showing an example of other forms of a reflective mask blank. 反射型マスクブランクの他の形態の一例を示す概略断面図である。It is an outline sectional view showing an example of other forms of a reflective mask blank. 反射型マスクの構成の一例を示す概略断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of the configuration of a reflective mask. 反射型マスクの製造工程を説明する図である。It is a figure explaining a manufacturing process of a reflective mask. 第2の実施形態に係る反射型マスクブランクの概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the reflective mask blank which concerns on 2nd Embodiment. 反射型マスクブランクの他の形態の一例を示す概略断面図である。It is an outline sectional view showing an example of other forms of a reflective mask blank. 比較例1の反射型マスクブランクの概略断面図である。FIG. 3 is a schematic sectional view of a reflective mask blank of Comparative Example 1. 比較例1の反射型マスクブランクの吸収層の表面の観察結果を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing the results of observation of the surface of the absorption layer of the reflective mask blank of Comparative Example 1. 実施例1の反射型マスクブランクの吸収層の表面の観察結果を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the observation results of the surface of the absorption layer of the reflective mask blank of Example 1. 実施例2の反射型マスクブランクの吸収層の表面の観察結果を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing the results of observation of the surface of the absorption layer of the reflective mask blank of Example 2.

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては同一の符号を付して、重複する説明は省略する。また、図面における各部材の縮尺は実際とは異なる場合がある。本明細書では、3軸方向(X軸方向、Y軸方向、Z軸方向)の3次元直交座標系を用い、基板の主面における座標をX軸方向及びY軸方向とし、高さ方向(厚さ方向)をZ軸方向とする。基板の下から上に向かう方向(基板の主面から反射層に向かう方向)を+Z軸方向とし、その反対方向を−Z軸方向とする。以下の説明において、+Z軸方向を上といい、−Z軸方向を下という場合がある。本明細書において数値範囲を示すチルダ「〜」は、別段の断わりがない限り、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含むことを意味する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. To facilitate understanding of the description, the same reference numerals are given to the same components in each drawing, and redundant description will be omitted. Also, the scale of each member in the drawings may be different from the actual one. In this specification, a coordinate on the main surface of the substrate is defined as an X-axis direction and a Y-axis direction using a three-dimensional orthogonal coordinate system of three-axis directions (X-axis direction, Y-axis direction, and Z-axis direction). Thickness direction) is defined as the Z-axis direction. The direction from the bottom to the top of the substrate (the direction from the main surface of the substrate toward the reflection layer) is defined as + Z-axis direction, and the opposite direction is defined as -Z-axis direction. In the following description, the + Z axis direction may be referred to as “up”, and the −Z axis direction may be referred to as “down”. In the present specification, a tilde “to” indicating a numerical range means that the numerical values described before and after the tilde “」 ”include the lower limit and the upper limit unless otherwise specified.

<反射型マスクブランク>
第1の実施形態に係る反射型マスクブランクについて説明する。図1は、第1の実施形態に係る反射型マスクブランクの概略断面図である。図1に示すように、反射型マスクブランク10Aは、基板11の上に、反射層12、保護層13、吸収層14及び防止層15をこの順に積層して構成している。
<Reflective mask blank>
The reflective mask blank according to the first embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic sectional view of the reflective mask blank according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the reflective mask blank 10 </ b> A is configured such that a reflective layer 12, a protective layer 13, an absorption layer 14, and a prevention layer 15 are laminated on a substrate 11 in this order.

(基板)
基板11は、熱膨張係数が小さいことが好ましい。基板11の熱膨張係数が小さい方が、EUV光による露光時の熱により吸収層14に形成されるパターンに歪みが生じるのを抑制できる。基板11の熱膨張係数は、具体的には、20℃において、0±1.0×10-7/℃が好ましく、0±0.3×10-7/℃がより好ましい。
(substrate)
The substrate 11 preferably has a small coefficient of thermal expansion. When the thermal expansion coefficient of the substrate 11 is smaller, distortion of a pattern formed on the absorption layer 14 due to heat at the time of exposure to EUV light can be suppressed. Specifically, the thermal expansion coefficient of the substrate 11 at 20 ° C. is preferably 0 ± 1.0 × 10 −7 / ° C., and more preferably 0 ± 0.3 × 10 −7 / ° C.

熱膨張係数が小さい材料としては、例えば、SiO−TiO系ガラス等を用いることができる。SiO2−TiO2系ガラスは、SiOを90質量%〜95質量%、TiOを5質量%〜10質量%含む石英ガラスを用いることが好ましい。TiOの含有量が5質量%〜10質量%であると、室温付近での線膨張係数が略ゼロであり、室温付近での寸法変化がほとんど生じない。なお、SiO2−TiO2系ガラスは、SiO及びTiO以外の微量成分を含んでもよい。 As a material having a small coefficient of thermal expansion, for example, SiO 2 —TiO 2 glass or the like can be used. SiO 2 -TiO 2 based glass, a SiO 2 90 wt% to 95 wt%, it is preferable to use a quartz glass containing TiO 2 5 to 10% by mass. When the content of TiO 2 is 5% by mass to 10% by mass, the coefficient of linear expansion near room temperature is substantially zero, and almost no dimensional change occurs near room temperature. Note that the SiO 2 —TiO 2 glass may contain a trace component other than SiO 2 and TiO 2 .

基板11の反射層12が積層される側の第1主面11aは、高い平滑性を有することが好ましい。第1主面11aの平滑性は、原子間力顕微鏡で測定することで得られる表面粗さで評価できる。第1主面11aの表面粗さは、二乗平均平方根粗さRqで、0.15nm以下が好ましい。   It is preferable that the first main surface 11a of the substrate 11 on the side on which the reflective layer 12 is laminated has high smoothness. The smoothness of the first main surface 11a can be evaluated based on the surface roughness obtained by measuring with the atomic force microscope. The surface roughness of the first main surface 11a is preferably a root-mean-square roughness Rq of 0.15 nm or less.

第1主面11aは、所定の平坦度となるように表面加工されることが好ましい。これは、反射型マスクが高いパターン転写精度及び位置精度を得るためである。基板11は、第1主面11aの所定の領域(例えば、132mm×132mmの領域)において、平坦度が100nm以下であることが好ましく、より好ましくは50nm以下であり、さらに好ましくは30nm以下である。   It is preferable that the first main surface 11a is processed to have a predetermined flatness. This is because the reflective mask obtains high pattern transfer accuracy and position accuracy. The substrate 11 preferably has a flatness of 100 nm or less, more preferably 50 nm or less, and still more preferably 30 nm or less in a predetermined region (for example, a 132 mm × 132 mm region) of the first main surface 11 a. .

また、基板11は、反射型マスクブランク、パターン形成後の反射型マスクブランク又は反射型マスクの洗浄等に用いる洗浄液に対して耐性を有することが好ましい。   Further, it is preferable that the substrate 11 has resistance to a cleaning liquid used for cleaning the reflective mask blank, the reflective mask blank after pattern formation, or the reflective mask.

さらに、基板11は、基板11上に形成される膜(反射層12等)の膜応力による変形を防止するために、高い剛性を有するのが好ましい。例えば、基板11は、65GPa以上の高いヤング率を有しているのが好ましい。   Further, the substrate 11 preferably has high rigidity in order to prevent a film (such as the reflective layer 12) formed on the substrate 11 from being deformed by a film stress. For example, the substrate 11 preferably has a high Young's modulus of 65 GPa or more.

基板11の大きさや厚さ等は、反射型マスクの設計値等により適宜決定される。   The size, thickness, and the like of the substrate 11 are appropriately determined based on design values of the reflective mask.

基板11の第1主面11aは、平面視において、矩形や円形に形成されている。本明細書において、矩形とは、長方形や正方形の他、長方形や正方形の角に丸みを形成した形を含む。   The first main surface 11a of the substrate 11 is formed in a rectangular or circular shape in plan view. In this specification, the rectangle includes a rectangle and a square, and a shape in which a corner of a rectangle and a square are rounded.

(反射層)
反射層12は、EUV光に対して高い反射率を有する。具体的には、EUV光が入射角6°で反射層12の表面に入射した際、波長13.5nm付近のEUV光の反射率の最大値は、60%以上が好ましく、65%以上がより好ましい。また、反射層12の上に、保護層13及び吸収層14が積層されている場合でも、同様に、波長13.5nm付近のEUV光の反射率の最大値は、60%以上が好ましく、65%以上がより好ましい。
(Reflective layer)
The reflection layer 12 has a high reflectance for EUV light. Specifically, when EUV light enters the surface of the reflective layer 12 at an incident angle of 6 °, the maximum value of the reflectance of EUV light near a wavelength of 13.5 nm is preferably 60% or more, and more preferably 65% or more. preferable. Similarly, even when the protective layer 13 and the absorption layer 14 are stacked on the reflection layer 12, the maximum value of the reflectance of EUV light near the wavelength of 13.5 nm is preferably 60% or more, and 65% or more. % Or more is more preferable.

反射層12は、屈折率の異なる元素を主成分とする各層が周期的に複数積層された多層膜である。反射層12は、一般に、EUV光に対して高い屈折率を示す高屈折率層と、EUV光に対して低い屈折率を示す低屈折率層とを基板11側から交互に複数積層させた多層反射膜が用いられる。   The reflection layer 12 is a multilayer film in which a plurality of layers mainly composed of elements having different refractive indexes are periodically laminated. In general, the reflective layer 12 is a multilayer in which a plurality of high refractive index layers having a high refractive index with respect to EUV light and low refractive index layers having a low refractive index with respect to EUV light are alternately stacked from the substrate 11 side. A reflective film is used.

多層反射膜は、高屈折率層と低屈折率層とを基板11側からこの順に積層した積層構造を1周期として複数周期積層してもよいし、低屈折率層と高屈折率層とをこの順に積層した積層構造を1周期として複数周期積層してもよい。なお、この場合、多層反射膜は、最表面の層(最上層)を、高屈折率層とすることが好ましい。これは、低屈折率層は容易に酸化され易いため、低屈折率層が反射層12の最上層となると、反射層12の反射率が減少する可能性があるためである。   The multilayer reflective film may have a multilayer structure in which a high refractive index layer and a low refractive index layer are stacked in this order from the substrate 11 side as one cycle, and may be stacked a plurality of times, or a low refractive index layer and a high refractive index layer may be stacked. A plurality of cycles may be stacked with the stacked structure stacked in this order as one cycle. In this case, it is preferable that the outermost surface layer (uppermost layer) of the multilayer reflective film be a high refractive index layer. This is because the low-refractive-index layer is easily oxidized, and if the low-refractive-index layer is the uppermost layer of the reflective layer 12, the reflectivity of the reflective layer 12 may decrease.

高屈折率層としては、Siを含む層を用いることができる。Siを含む材料としては、Si単体の他に、Siに、B、C、N及びOからなる群から選択される1種以上を含むSi化合物を用いることができる。Siを含む高屈折率層を用いることによって、EUV光の反射率に優れた反射型マスクが得られる。低屈折率層としては、Mo、Ru、Rh及びPtからなる群から選択される金属又はこれらの合金を用いることができる。本実施形態では、低屈折率層がMoを含む層であり、高屈折率層がSiを含む層であることが好ましい。なお、この場合、反射層12の最上層を高屈折率層(Siを含む層)とすることで、最上層(Siを含む層)と保護層13との間に、SiとOとを含むケイ素酸化物層を形成し、反射型マスクの洗浄耐性を向上させる。   As the high refractive index layer, a layer containing Si can be used. As a material containing Si, a Si compound containing at least one selected from the group consisting of B, C, N and O in addition to Si can be used. By using a high-refractive-index layer containing Si, a reflective mask excellent in EUV light reflectance can be obtained. As the low refractive index layer, a metal selected from the group consisting of Mo, Ru, Rh and Pt or an alloy thereof can be used. In this embodiment, the low refractive index layer is preferably a layer containing Mo, and the high refractive index layer is preferably a layer containing Si. In this case, by forming the uppermost layer of the reflective layer 12 as a high refractive index layer (a layer containing Si), Si and O are contained between the uppermost layer (a layer containing Si) and the protective layer 13. A silicon oxide layer is formed to improve the cleaning resistance of the reflective mask.

反射層12は、高屈折率層及び低屈折率層をそれぞれ複数備えているが、高屈折率層同士の膜厚又は低屈折率層同士の膜厚は、必ずしも同じでなくてもよい。   Although the reflective layer 12 includes a plurality of high refractive index layers and a plurality of low refractive index layers, the thickness of the high refractive index layers or the thickness of the low refractive index layers may not be necessarily the same.

反射層12を構成する各層の膜厚及び周期は、使用する膜材料、反射層12に要求されるEUV光の反射率又はEUV光の波長(露光波長)等により適宜選択することができる。例えば、反射層12が波長13.5nm付近のEUV光の反射率の最大値を60%以上とする場合、低屈折率層(Moを含む層)と高屈折率層(Siを含む層)とを交互に30周期〜60周期積層したMo/Si多層反射膜が好ましく用いられる。   The thickness and cycle of each layer constituting the reflective layer 12 can be appropriately selected depending on the film material to be used, the reflectance of EUV light required for the reflective layer 12 or the wavelength (exposure wavelength) of EUV light. For example, when the reflective layer 12 has a maximum value of the reflectance of EUV light having a wavelength of about 13.5 nm of 60% or more, a low refractive index layer (a layer containing Mo) and a high refractive index layer (a layer containing Si) are used. Are alternately stacked for 30 to 60 periods, and a Mo / Si multilayer reflective film is preferably used.

なお、反射層12を構成する各層は、マグネトロンスパッタリング法、イオンビームスパッタリング法等の公知の成膜方法を用いて所望の膜厚になるように成膜することができる。例えば、イオンビームスパッタリング法を用いて反射層12を作製する場合、高屈折率材料のターゲット及び低屈折率材料のターゲットに対して、イオン源からイオン粒子を供給することにより行う。反射層12がMo/Si多層反射膜である場合、イオンビームスパッタリング法により、例えば、まずSiターゲットを用いて、所定の膜厚のSiを含む層を基板11上に成膜する。その後、Moターゲットを用いて、所定の膜厚のMoを含む層を成膜する。このSiを含む層及びMoを含む層を1周期として、30周期〜60周期積層させることにより、Mo/Si多層反射膜が成膜される。   Note that each layer constituting the reflective layer 12 can be formed to a desired film thickness using a known film formation method such as a magnetron sputtering method or an ion beam sputtering method. For example, when the reflective layer 12 is formed by using an ion beam sputtering method, the reflective layer 12 is formed by supplying ion particles from an ion source to a target of a high refractive index material and a target of a low refractive index material. When the reflective layer 12 is a Mo / Si multilayer reflective film, a layer containing Si having a predetermined thickness is first formed on the substrate 11 by, for example, an Si target using an ion beam sputtering method. After that, a layer containing Mo having a predetermined thickness is formed using a Mo target. By stacking the Si-containing layer and the Mo-containing layer as one cycle for 30 to 60 cycles, a Mo / Si multilayer reflective film is formed.

(保護層)
保護層13は、後述する反射型マスク20(図5参照)の製造時において、吸収層14をエッチング(通常、ドライエッチング)して吸収層14に吸収体パターン141(図5参照)を形成する際、反射層12の表面がエッチングによりダメージを受けるのを抑制し、反射層12を保護する。また、エッチング後の反射型マスクブランクに残っているレジスト層19(図6参照)を洗浄液で剥離して、反射型マスクブランクを洗浄する際に、反射層12を洗浄液から保護する。そのため、得られる反射型マスク20(図5参照)のEUV光に対する反射率は良好となる。
(Protective layer)
The protective layer 13 forms an absorber pattern 141 (see FIG. 5) on the absorbing layer 14 by etching (usually, dry etching) the absorbing layer 14 when a reflective mask 20 (see FIG. 5) described later is manufactured. At this time, the surface of the reflective layer 12 is prevented from being damaged by etching, and the reflective layer 12 is protected. In addition, the resist layer 19 (see FIG. 6) remaining on the reflective mask blank after the etching is removed with a cleaning liquid to protect the reflective layer 12 from the cleaning liquid when cleaning the reflective mask blank. Therefore, the reflectance of the obtained reflective mask 20 (see FIG. 5) with respect to EUV light is improved.

図1では、保護層13が1層の場合を示しているが、保護層13は複数層でもよい。   FIG. 1 shows a case where the protective layer 13 has one layer, but the protective layer 13 may have a plurality of layers.

保護層13を形成する材料としては、吸収層14のエッチングの際に、エッチングによる損傷を受け難い物質が選択される。この条件を満たす物質としては、例えば、Ru金属単体、Ruに、B、Si、Ti、Nb、Mo、Zr、Y、La、Co及びReからなる群から選択される1種以上の金属を含有したRu合金、Ru合金に窒素を含む窒化物等のRu系材料;Cr、Al、Ta及びこれらに窒素を含む窒化物;SiO2、Si34、Al23又はこれらの混合物等が例示される。これらの中でも、Ru金属単体及びRu合金、CrN及びSiO2が好ましい。Ru金属単体及びRu合金は、酸素を含まないガスに対してエッチングされ難く、反射型マスクの加工時のエッチングストッパとして機能する点から、特に好ましい。 As a material for forming the protective layer 13, a material that is not easily damaged by etching when the absorbing layer 14 is etched is selected. As a substance satisfying this condition, for example, Ru alone or Ru contains one or more metals selected from the group consisting of B, Si, Ti, Nb, Mo, Zr, Y, La, Co and Re. Ru alloys, Ru-based materials such as nitrides containing nitrogen in Ru alloys; Cr, Al, Ta and nitrides containing nitrogen in them; SiO 2 , Si 3 N 4 , Al 2 O 3 or mixtures thereof Is exemplified. Among them, Ru metal simple substance and Ru alloy, CrN and SiO 2 are preferable. Ru metal simple substance and Ru alloy are particularly preferable because they are hardly etched by a gas containing no oxygen and function as an etching stopper at the time of processing a reflective mask.

保護層13がRu合金で形成される場合、Ru合金中のRu含有量は、95at%以上100at%未満が好ましい。Ru含有量が上記範囲内であれば、反射層12がMo/Si多層反射膜である場合、反射層12のSi層からSiが保護層13に拡散することを抑制することができる。また、保護層13は、EUV光の反射率を十分確保しながら、吸収層14をエッチング加工した時のエッチングストッパとしての機能を有することができる。さらに、反射型マスクの洗浄耐性を有することができると共に反射層12の経時的劣化を防止できる。   When the protective layer 13 is formed of a Ru alloy, the Ru content in the Ru alloy is preferably 95 at% or more and less than 100 at%. When the Ru content is within the above range, when the reflective layer 12 is a Mo / Si multilayer reflective film, diffusion of Si from the Si layer of the reflective layer 12 to the protective layer 13 can be suppressed. In addition, the protective layer 13 can have a function as an etching stopper when the absorption layer 14 is etched while ensuring a sufficient EUV light reflectance. Further, it is possible to provide the reflection type mask with cleaning resistance and prevent the reflection layer 12 from deteriorating with time.

保護層13の膜厚は、保護層13としての機能を果たすことができる限り特に制限されない。反射層12で反射されたEUV光の反射率を保つ点から、保護層13の膜厚は、1nm以上が好ましく、1.5nm以上がより好ましく、2nm以上がさらに好ましい。保護層13の膜厚は、8nm以下が好ましく、6nm以下がより好ましく、5nm以下がさらに好ましい。   The thickness of the protective layer 13 is not particularly limited as long as it can function as the protective layer 13. In order to maintain the reflectance of the EUV light reflected by the reflective layer 12, the thickness of the protective layer 13 is preferably 1 nm or more, more preferably 1.5 nm or more, and even more preferably 2 nm or more. The thickness of the protective layer 13 is preferably 8 nm or less, more preferably 6 nm or less, and even more preferably 5 nm or less.

保護層13の形成方法としては、マグネトロンスパッタリング法又はイオンビームスパッタリング法等の公知の膜形成方法を用いることができる。   As a method for forming the protective layer 13, a known film forming method such as a magnetron sputtering method or an ion beam sputtering method can be used.

(吸収層)
吸収層14は、EUVリソグラフィの反射型マスクに使用するためには、EUV光の吸収係数が高いこと、容易にエッチングできること及び洗浄液に対する洗浄耐性が高いこと等の特性を有する必要がある。
(Absorbing layer)
In order to use the absorption layer 14 as a reflective mask for EUV lithography, the absorption layer 14 needs to have characteristics such as a high absorption coefficient of EUV light, easy etching, and high cleaning resistance to a cleaning liquid.

吸収層14は、EUV光を吸収し、EUV光の反射率が極めて低い。具体的には、EUV光が吸収層14の表面に照射された際の、波長13.5nm付近のEUV光の反射率の最大値は、2%以下が好ましく、1%以下がより好ましい。そのため、吸収層14は、EUV光の吸収係数が高いことが必要である。   The absorption layer 14 absorbs EUV light and has a very low EUV light reflectance. Specifically, when EUV light is applied to the surface of the absorption layer 14, the maximum value of the reflectance of EUV light near a wavelength of 13.5 nm is preferably 2% or less, more preferably 1% or less. Therefore, the absorption layer 14 needs to have a high EUV light absorption coefficient.

また、吸収層14は、Cl、SiCl4及びCHCl3等の塩素(Cl)系ガス又はCF、CHF等のフッ素(F)系ガスを用いたドライエッチング等によりエッチングして加工される。そのため、吸収層14は、容易にエッチングできる必要がある。 Further, the absorption layer 14 is processed by etching by dry etching using a chlorine (Cl) -based gas such as Cl 2 , SiCl 4 and CHCl 3 or a fluorine (F) -based gas such as CF 4 and CHF 3. . Therefore, the absorbing layer 14 needs to be easily etched.

さらに、吸収層14は、後述する反射型マスク20(図5参照)の製造時において、エッチング後の反射型マスクブランクに残っているレジストパターン191(図6参照)を洗浄液で除去する際に洗浄液に晒される。その際、洗浄液としては、硫酸過水(SPM)、硫酸、アンモニア、アンモニア過水(APM)、OHラジカル洗浄水及びオゾン水等が用いられる。EUVリソグラフィでは、レジストの洗浄液としてSPMが、一般に使用される。なお、SPMとは、硫酸と過酸化水素とを混合した溶液であり、例えば、硫酸と過酸化水素とを体積比で3:1の割合で混合した溶液である。このとき、SPMの温度は、エッチング速度を向上させる点から、100℃以上に制御することが好ましい。そのため、吸収層14は、洗浄液に対する洗浄耐性を高くする必要がある。吸収層14は、例えば、硫酸が75vol%、過酸化水素が25vol%の100℃の溶液に浸漬したときのエッチング速度が低い(例えば、0.10nm/分以下)ことが好ましい。   Further, the absorbing layer 14 is used to remove the resist pattern 191 (see FIG. 6) remaining on the reflective mask blank after etching with a cleaning liquid when manufacturing a reflective mask 20 (see FIG. 5) described later. Exposed to At that time, as the cleaning liquid, sulfuric acid peroxide (SPM), sulfuric acid, ammonia, ammonia peroxide (APM), OH radical cleaning water, ozone water and the like are used. In EUV lithography, SPM is generally used as a resist cleaning liquid. The SPM is a solution in which sulfuric acid and hydrogen peroxide are mixed, for example, a solution in which sulfuric acid and hydrogen peroxide are mixed at a volume ratio of 3: 1. At this time, the temperature of the SPM is preferably controlled to 100 ° C. or higher from the viewpoint of improving the etching rate. Therefore, the absorption layer 14 needs to have high cleaning resistance to the cleaning liquid. For example, the absorbing layer 14 preferably has a low etching rate (for example, 0.10 nm / min or less) when immersed in a solution of 75 vol% sulfuric acid and 25 vol% hydrogen peroxide at 100 ° C.

上記のような特性を達成するため、吸収層14はSnを含有する。Snは吸収係数が大きいため、吸収層14はSnを含有することで、吸収層14の反射率を低くできる。また、吸収層14は、Snを含有することで、Cl系ガス等で容易にエッチングできる。   In order to achieve the above characteristics, the absorbing layer 14 contains Sn. Since Sn has a large absorption coefficient, the reflectance of the absorption layer 14 can be reduced by including Sn in the absorption layer 14. Further, since the absorption layer 14 contains Sn, it can be easily etched with a Cl-based gas or the like.

吸収層14は、Snの他に、Ta、Cr又はTiを含むことが好ましい。これらの元素は1種単独で含んでもよいし、二種以上を含んでもよい。吸収層14は、Snの他にこれらの元素の1種以上をさらに含有することで、洗浄耐性を高める。   The absorption layer 14 preferably contains Ta, Cr or Ti in addition to Sn. These elements may be used alone or in combination of two or more. The absorbing layer 14 further includes one or more of these elements in addition to Sn to improve the cleaning resistance.

吸収層14は、Sn以外に、さらに、N、B、Hf又はHを含んでもよい。これらの元素は1種単独で含んでもよいし、二種以上を含んでもよい。特に、吸収層14は、これらの元素の中でも、N又はBの少なくとも一方を含むことが好ましい。吸収層14は、N又はBの少なくとも一方を含むことで、吸収層14の結晶状態をアモルファス又は微結晶の構造にできる。   The absorption layer 14 may further contain N, B, Hf, or H in addition to Sn. These elements may be used alone or in combination of two or more. In particular, the absorbing layer 14 preferably contains at least one of N and B among these elements. By including at least one of N and B, the absorbing layer 14 can change the crystalline state of the absorbing layer 14 to an amorphous or microcrystalline structure.

吸収層14の好ましい組成は、例えば、SnTa、SnTaN、SnTaB又はSnTaBNである。   A preferred composition of the absorbing layer 14 is, for example, SnTa, SnTaN, SnTaB or SnTaBN.

吸収層14は、結晶状態がアモルファスであることが好ましい。これにより、吸収層14は、優れた平滑性及び平坦度を有することできる。また、吸収層14の平滑性及び平坦度が向上することで、吸収体パターン141(図5参照)のエッジラフネスが小さくなり、吸収体パターン141(図5参照)の寸法精度を高くできる。   It is preferable that the crystalline state of the absorption layer 14 is amorphous. Thereby, the absorption layer 14 can have excellent smoothness and flatness. Further, by improving the smoothness and flatness of the absorber layer 14, the edge roughness of the absorber pattern 141 (see FIG. 5) is reduced, and the dimensional accuracy of the absorber pattern 141 (see FIG. 5) can be increased.

吸収層14は、単層の膜でもよいし、複数の膜からなる多層膜でもよい。吸収層14が単層膜である場合は、マスクブランク製造時の工程数を削減できて生産効率を向上できる。吸収層14が多層膜である場合、吸収層14の上層側の層の光学定数や膜厚を適切に設定することで、吸収層14の上層側の層は、検査光を用いて吸収体パターン141(図5参照)を検査する際の反射防止膜として使用できる。これにより、吸収体パターンの検査時における検査感度を向上できる。   The absorption layer 14 may be a single-layer film or a multilayer film including a plurality of films. When the absorption layer 14 is a single-layer film, the number of steps in manufacturing a mask blank can be reduced, and the production efficiency can be improved. When the absorption layer 14 is a multilayer film, the upper layer of the absorption layer 14 can be set to the absorber pattern by using the inspection light by appropriately setting the optical constant and the film thickness of the upper layer of the absorption layer 14. 141 (see FIG. 5) can be used as an anti-reflection film when inspecting. Thereby, the inspection sensitivity at the time of inspecting the absorber pattern can be improved.

吸収層14の膜厚は、吸収層14の組成等により適宜設計可能であるが、シャドウィングの影響を抑える点から、薄い方が好ましい。吸収層14の膜厚は、吸収層14の反射率を1%以下に維持しつつ、十分なコントラストを得る点から、例えば、40nm以下であることが好ましい。吸収層14の膜厚は、35nm以下がより好ましく、30nm以下がさらに好ましく、25nm以下がさらに好ましく、20nm以下が特に好ましい。吸収層14の膜厚は反射率で決定され、薄いほどよい。吸収層14の膜厚は、例えば、X線反射率法(XRR)又はTEM等を用いて測定できる。   The thickness of the absorbing layer 14 can be appropriately designed depending on the composition of the absorbing layer 14 and the like, but is preferably thinner from the viewpoint of suppressing the influence of shadowing. The thickness of the absorbing layer 14 is preferably, for example, 40 nm or less from the viewpoint of obtaining a sufficient contrast while maintaining the reflectance of the absorbing layer 14 at 1% or less. The thickness of the absorbing layer 14 is more preferably 35 nm or less, further preferably 30 nm or less, further preferably 25 nm or less, and particularly preferably 20 nm or less. The thickness of the absorbing layer 14 is determined by the reflectance, and the thinner the better. The film thickness of the absorption layer 14 can be measured using, for example, an X-ray reflectivity method (XRR), TEM, or the like.

吸収層14は、マグネトロンスパッタリング法やイオンビームスパッタリング法等の公知の成膜方法を用いて形成できる。例えば、吸収層14として、マグネトロンスパッタリング法を用いてSnTa膜を形成する場合、Sn及びTaを含むターゲットを用い、Arガスを用いたスパッタリング法により、吸収層14を成膜できる。また、SnターゲットとTaターゲットを同時に用いる2元スパッタ法でも、吸収層14を成膜できる。   The absorption layer 14 can be formed using a known film formation method such as a magnetron sputtering method or an ion beam sputtering method. For example, in the case where an SnTa film is formed as the absorption layer 14 using a magnetron sputtering method, the absorption layer 14 can be formed by a sputtering method using an Ar gas using a target containing Sn and Ta. The absorption layer 14 can also be formed by a binary sputtering method using a Sn target and a Ta target simultaneously.

(防止層)
防止層15は、吸収層14の上方(+Z軸方向)の主面上に形成されている。
(Prevention layer)
The prevention layer 15 is formed on the main surface above the absorption layer 14 (in the + Z-axis direction).

防止層15を形成する材料としては、Ta、Ru、Cr、Ti又はSiを用いることができる。これらの元素は、1種単独で含まれていてもよいし、2種以上含まれていてもよい。   Ta, Ru, Cr, Ti, or Si can be used as a material for forming the prevention layer 15. These elements may be included alone or in combination of two or more.

防止層15は、Ta単体、Ru単体、Cr単体、Ti単体、Si単体、Taの窒化物、Ruの窒化物、Crの窒化物、Tiの窒化物、Siの窒化物、Taのホウ化物、Ruのホウ化物、Crのホウ化物、Tiのホウ化物、Siのホウ化物又はTaのホウ素窒化物を用いることができる。これらは、1種単独で含まれていてもよいし、2種以上含まれていてもよい。   The prevention layer 15 is composed of Ta alone, Ru alone, Cr alone, Ti alone, Si alone, nitride of Ta, nitride of Ru, nitride of Cr, nitride of Ti, nitride of Si, boride of Ta, Ru boride, Cr boride, Ti boride, Si boride, or Ta boron nitride can be used. These may be included alone or in combination of two or more.

防止層15の好ましい組成は、例えば、Ta、TaN、TaB又はTaBNである。例えば、後述するように、防止層15の上に安定層21を有する第2の実施形態に係る反射型マスクブランク10B(図7参照)を形成するとする。そして、安定層21がTaを含む酸化物、酸窒化物又は酸ホウ化物を含むとする。この場合、防止層15がこれらの材料であれば、防止層15と安定層21とを成膜する際に、同じターゲットを用いることができる。そのため、必要な成膜室の数を削減できる等、反射型マスクブランク10B(図7参照)の生産性に優れる。   A preferred composition of the prevention layer 15 is, for example, Ta, TaN, TaB, or TaBN. For example, as will be described later, it is assumed that a reflective mask blank 10B (see FIG. 7) according to the second embodiment having the stable layer 21 on the prevention layer 15 is formed. Then, it is assumed that the stable layer 21 contains an oxide, an oxynitride or an acid boride containing Ta. In this case, when the prevention layer 15 is made of these materials, the same target can be used when forming the prevention layer 15 and the stable layer 21. Therefore, the productivity of the reflective mask blank 10B (see FIG. 7) is excellent, for example, the number of necessary film forming chambers can be reduced.

防止層15は、さらに、He、Ne、Ar、Kr又はXe等の元素を含んでもよい。   The prevention layer 15 may further include an element such as He, Ne, Ar, Kr, or Xe.

防止層15は、Sn及び酸素を含有しない層である。Sn及び酸素を含有しないとは、防止層15を成膜した直後には、防止層15の表面及び内部にSn及び酸素が存在しないことをいう。防止層15が酸素を含む雰囲気中に晒されると、防止層15が酸素と接触する面には、防止層15に含まれる成分が酸素と反応(酸化)することで、防止層15の表面に酸化物の膜が生成される場合がある。このとき、もし、防止層15にSnが含有されていると、防止層15の表面に存在するSnが酸素と反応して、防止層15の表面に、酸化スズ等のSnを含む微粒子が析出物として発生する可能性があるので、防止層15はSnを含まない。   The prevention layer 15 is a layer that does not contain Sn and oxygen. The phrase “not containing Sn and oxygen” means that immediately after the prevention layer 15 is formed, Sn and oxygen do not exist on the surface and inside of the prevention layer 15. When the prevention layer 15 is exposed to an atmosphere containing oxygen, the components included in the prevention layer 15 react (oxidize) with oxygen on the surface where the prevention layer 15 comes into contact with oxygen. An oxide film may be formed. At this time, if Sn is contained in the prevention layer 15, Sn present on the surface of the prevention layer 15 reacts with oxygen, and fine particles containing Sn such as tin oxide precipitate on the surface of the prevention layer 15. The prevention layer 15 does not contain Sn because it may be generated as an object.

なお、防止層15が酸素を含有しないとは、防止層15を成膜した後の工程で、防止層15が酸素と接触した面において生成した酸化物の膜がある場合、その酸化物の膜に含まれる酸素は含まない。一方、吸収層14と防止層15との界面は、酸素に触れることがないため、防止層15と吸収層14との界面には酸素は含まれない。   It should be noted that the prevention layer 15 does not contain oxygen means that in the step after the formation of the prevention layer 15, when there is an oxide film generated on the surface where the prevention layer 15 is in contact with oxygen, the oxide film Does not include oxygen. On the other hand, since the interface between the absorption layer 14 and the prevention layer 15 does not come into contact with oxygen, the interface between the prevention layer 15 and the absorption layer 14 does not contain oxygen.

防止層15は、マグネトロンスパッタリング法やイオンビームスパッタリング法等の公知の成膜方法を用いて、不活性ガス雰囲気中、又は不活性ガスに窒素を選択的に加えたガス雰囲気中で形成できる。例えば、防止層15として、マグネトロンスパッタリング法を用いてTa膜、Ru膜、Cr膜又はSi膜を形成する場合、Ta、Ru、Cr又はSiを含むターゲットを用い、スパッタガスとして、He、Ar又はKr等の不活性ガス、又は不活性ガスに窒素を選択的に加えたガスを用いることにより、防止層15が成膜される。   The prevention layer 15 can be formed in an inert gas atmosphere or a gas atmosphere in which nitrogen is selectively added to an inert gas using a known film forming method such as a magnetron sputtering method or an ion beam sputtering method. For example, when a Ta film, a Ru film, a Cr film, or a Si film is formed using the magnetron sputtering method as the prevention layer 15, a target containing Ta, Ru, Cr, or Si is used, and He, Ar, or The prevention layer 15 is formed by using an inert gas such as Kr or a gas in which nitrogen is selectively added to the inert gas.

防止層15の膜厚は、防止層15が厚すぎると、防止層15のエッチングに時間がかかる。また、シャドウィング等が大きくなる可能性がある。一方、防止層15が薄すぎると、防止層15としての機能が安定して十分発揮できない可能性がある。そのため、防止層15の膜厚は、反射型マスクブランク10Aのパターンの厚さを抑える点から、数nm程度であればよく、10nm以下であることが好ましい。防止層15の膜厚は、8nm以下がより好ましく、6nm以下がさらに好ましく、5nm以下がさらに好ましく、4nmが特に好ましい。防止層15の膜厚は、0.5nm以上がより好ましく、1nm以上がさらに好ましく、1.5nm以上がさらに好ましく、2nm以上が特に好ましい。防止層15の膜厚は、例えば、XRRやTEM等を用いて測定できる。   If the thickness of the prevention layer 15 is too large, it takes time to etch the prevention layer 15. Further, shadowing or the like may increase. On the other hand, if the prevention layer 15 is too thin, the function as the prevention layer 15 may not be stably and sufficiently exhibited. Therefore, the thickness of the prevention layer 15 may be about several nm from the viewpoint of suppressing the thickness of the pattern of the reflective mask blank 10A, and is preferably 10 nm or less. The thickness of the prevention layer 15 is more preferably 8 nm or less, further preferably 6 nm or less, further preferably 5 nm or less, and particularly preferably 4 nm. The thickness of the prevention layer 15 is more preferably 0.5 nm or more, still more preferably 1 nm or more, further preferably 1.5 nm or more, and particularly preferably 2 nm or more. The thickness of the prevention layer 15 can be measured using, for example, XRR or TEM.

このように、反射型マスクブランク10Aは、Snを含有する吸収層14の上に防止層15を有している。吸収層14が酸素と接触するとできる。これにより、吸収層14の表面が酸化して、吸収層14の表面に析出物、吸収層14の表面に存在する、一部のSnが酸素と反応して、吸収層14の表面に、酸化スズ等からなる、Snを含む微粒子が析出物として発生する可能性がある。防止層15は、上述の通り、吸収層14の上に、スパッタガスとして、He、Ar又はKr等の不活性ガス、又は不活性ガスに窒素を選択的に加えたガスのみを使用して成膜される。そのため、吸収層14が酸素等のガスに触れる前に防止層15を形成することで、吸収層14が酸素等に触れることを防止が発生するのを防止し、吸収層14の表面に欠陥が生じることを抑制できる。   Thus, the reflective mask blank 10A has the prevention layer 15 on the absorption layer 14 containing Sn. It can be formed when the absorption layer 14 comes into contact with oxygen. As a result, the surface of the absorption layer 14 is oxidized, and precipitates on the surface of the absorption layer 14 and some Sn present on the surface of the absorption layer 14 react with oxygen to oxidize the surface of the absorption layer 14. Fine particles containing Sn or the like containing Sn may be generated as precipitates. As described above, the prevention layer 15 is formed on the absorption layer 14 by using only an inert gas such as He, Ar, or Kr, or a gas obtained by selectively adding nitrogen to the inert gas as a sputtering gas. Filmed. Therefore, by forming the prevention layer 15 before the absorption layer 14 comes into contact with a gas such as oxygen, it is possible to prevent the absorption layer 14 from being brought into contact with oxygen or the like, thereby preventing defects from being generated on the surface of the absorption layer 14. This can be suppressed.

よって、反射型マスクブランク10Aを用いて、反射型マスク20(図5参照)を作製する際、反射型マスク20(図5参照)に欠陥が発生するのを抑制できる。したがって、反射型マスクブランク10Aを用いれば、欠陥のないパターンを安定して形成できる。   Therefore, when producing the reflective mask 20 (see FIG. 5) using the reflective mask blank 10A, it is possible to suppress the occurrence of defects in the reflective mask 20 (see FIG. 5). Therefore, if the reflective mask blank 10A is used, a pattern having no defect can be formed stably.

反射型マスクブランク10Aは、防止層15を、Ta、Ru、Cr又はSiの少なくとも1つ以上の元素を含んで形成できる。これらの元素はドライエッチングが容易であり、洗浄耐性にも優れる。よって、防止層15がTa等を含んで構成すれば、吸収層14がSnを含んでいても、吸収層14の表面の酸化を防止しつつ、洗浄耐性の強い吸収体パターン141(図5参照)が形成できる。   In the reflective mask blank 10A, the prevention layer 15 can be formed including at least one element of Ta, Ru, Cr, or Si. These elements are easy to dry-etch and have excellent cleaning resistance. Therefore, if the prevention layer 15 is configured to include Ta or the like, even if the absorption layer 14 includes Sn, the oxidation of the surface of the absorption layer 14 is prevented, and the absorber pattern 141 having strong cleaning resistance (see FIG. 5). ) Can be formed.

反射型マスクブランク10Aは、防止層15を、Ta単体、Ru単体、Cr単体、Si単体、Taの窒化物、Ruの窒化物、Crの窒化物、Siの窒化物、Taのホウ化物、Ruのホウ化物、Crのホウ化物、Siのホウ化物又はTaのホウ素窒化物を用いて形成できる。これらの単体、窒化物、ホウ化物及びホウ素窒化物はアモルファスであるため、吸収体パターン141(図5参照)のエッジラフネスを抑制できる。よって、防止層15をTaの窒化物等を含んで構成すれば、Snを含む吸収層14の表面の酸化を防止しつつ、高精度の吸収体パターン141(図5参照)が形成できる。   In the reflective mask blank 10A, the prevention layer 15 is made of Ta alone, Ru alone, Cr alone, Si alone, Ta nitride, Ru nitride, Cr nitride, Si nitride, Ta boride, Ru. , Boride of Cr, boride of Si, or boron nitride of Ta. Since these simple substance, nitride, boride and boron nitride are amorphous, edge roughness of the absorber pattern 141 (see FIG. 5) can be suppressed. Therefore, if the prevention layer 15 is configured to include a nitride of Ta or the like, a highly accurate absorber pattern 141 (see FIG. 5) can be formed while preventing the surface of the absorption layer 14 including Sn from being oxidized.

反射型マスクブランク10Aは、防止層15に、He、Ne、Ar、Kr又はXeの少なくとも1つ以上の元素を含んで形成できる。防止層15の成膜時にこれらの元素がスパッタガスとして使用されることで、これらの元素が防止層15に微量含まれる場合がある。この場合でも、防止層15の性質に影響を与えることなく、防止層15の機能を発揮できる。   The reflective mask blank 10A can be formed by including at least one element of He, Ne, Ar, Kr or Xe in the prevention layer 15. When these elements are used as a sputtering gas at the time of forming the prevention layer 15, a small amount of these elements may be contained in the prevention layer 15 in some cases. Even in this case, the function of the prevention layer 15 can be exhibited without affecting the properties of the prevention layer 15.

反射型マスクブランク10Aは、防止層15の膜厚を10nm以下とすることができる。これにより、防止層15の厚さを抑えることができるので、反射型マスクブランク10Aは、吸収体パターン141(図5参照)と、その上に形成される防止層15のパターンとの全体の厚さを抑えることができる。   In the reflective mask blank 10A, the thickness of the prevention layer 15 can be set to 10 nm or less. Thereby, since the thickness of the prevention layer 15 can be suppressed, the reflective mask blank 10A has the entire thickness of the absorber pattern 141 (see FIG. 5) and the pattern of the prevention layer 15 formed thereon. Can be suppressed.

反射型マスクブランク10Aは、吸収層14を、Ta、Cr及びTiからなる群から選択される1種以上の元素を含んで構成できる。これらの元素が吸収層14に含まれることにより、吸収層14の洗浄耐性をより高めることができるので、吸収層14をより薄くできる。この結果、薄くしてもEUV光の吸収率が高い吸収層14を得ることができる。よって、反射型マスクブランク10Aの薄膜化及び反射型マスク20(図5参照)のパターンの薄膜化を図りつつ、吸収層14でのEUV光の反射率を低くできる。   In the reflective mask blank 10A, the absorbing layer 14 can be configured to include one or more elements selected from the group consisting of Ta, Cr, and Ti. Since these elements are contained in the absorption layer 14, the cleaning resistance of the absorption layer 14 can be further increased, and thus the absorption layer 14 can be made thinner. As a result, it is possible to obtain the absorption layer 14 having a high EUV light absorption rate even if it is thin. Therefore, the EUV light reflectance at the absorption layer 14 can be reduced while reducing the thickness of the reflective mask blank 10A and the thickness of the pattern of the reflective mask 20 (see FIG. 5).

反射型マスクブランク10Aは、保護層13を反射層12と吸収層14との間に設けることが好ましい。これにより、反射型マスク20(図5参照)の製造時に、吸収層14をエッチングする際や反射型マスクブランクを洗浄する際に、反射層12を保護できる。そのため、得られる反射型マスク20(図5参照)のEUV光に対する反射率を良好とすることができる。   In the reflective mask blank 10A, the protective layer 13 is preferably provided between the reflective layer 12 and the absorbing layer 14. Thereby, when manufacturing the reflective mask 20 (see FIG. 5), the reflective layer 12 can be protected when etching the absorbing layer 14 or cleaning the reflective mask blank. Therefore, the reflectance of the obtained reflective mask 20 (see FIG. 5) with respect to EUV light can be improved.

<反射型マスクブランクの製造方法>
次に、図1に示す反射型マスクブランク10Aの製造方法について説明する。図2は、反射型マスクブランク10Aの製造方法の一例を示すフローチャートである。
<Method of manufacturing reflective mask blank>
Next, a method for manufacturing the reflective mask blank 10A shown in FIG. 1 will be described. FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of a method for manufacturing the reflective mask blank 10A.

図2に示すように、基板11上に反射層12を形成する(反射層12の形成工程:ステップS11)。反射層12は、基板11上に、上記のように、公知の成膜方法を用いて所望の膜厚になるように成膜する。   As shown in FIG. 2, the reflective layer 12 is formed on the substrate 11 (a process of forming the reflective layer 12: step S11). The reflective layer 12 is formed on the substrate 11 by using a known film forming method so as to have a desired film thickness as described above.

次いで、反射層12上に、保護層13を形成する(保護層13の形成工程:ステップS12)。保護層13は、反射層12上に、公知の膜形成方法を用いて、所望の膜厚になるように成膜する。   Next, a protective layer 13 is formed on the reflective layer 12 (a process of forming the protective layer 13: step S12). The protective layer 13 is formed on the reflective layer 12 by a known film forming method so as to have a desired thickness.

次いで、保護層13上に吸収層14を形成する(吸収層14の形成工程:ステップS13)。吸収層14は、保護層13の上に、公知の成膜方法を用いて、所望の膜厚になるように成膜する。例えば、吸収層14は、公知の成膜装置を用い、成膜装置の成膜室内で形成できる。   Next, the absorbing layer 14 is formed on the protective layer 13 (a process of forming the absorbing layer 14: Step S13). The absorption layer 14 is formed on the protective layer 13 to a desired thickness by using a known film formation method. For example, the absorption layer 14 can be formed in a deposition chamber of a deposition apparatus using a known deposition apparatus.

また、吸収層14の形成後、吸収層14の形成に用いた成膜装置の成膜室から取り出して保管室に移した後、保管室内を高真空状態として、例えば吸収層14の上に防止層15を形成するまで等、使用するまで保管してもよい。   After the absorption layer 14 is formed, the storage chamber is taken out of the deposition chamber of the deposition apparatus used to form the absorption layer 14 and transferred to the storage chamber. It may be stored until used, such as until the layer 15 is formed.

次いで、吸収層14上に防止層15を形成する(防止層15の形成工程:ステップS14)。防止層15は、吸収層14の上に、公知の成膜方法を用いて、不活性ガス雰囲気中、又は不活性ガスに窒素を選択的に加えたガス雰囲気中で、所望の膜厚になるように成膜する。   Next, the prevention layer 15 is formed on the absorption layer 14 (a step of forming the prevention layer 15: step S14). The prevention layer 15 has a desired film thickness on the absorption layer 14 in an inert gas atmosphere or a gas atmosphere in which nitrogen is selectively added to an inert gas by using a known film formation method. The film is formed as follows.

これにより、図1に示すような反射型マスクブランク10Aが得られる。   Thereby, a reflective mask blank 10A as shown in FIG. 1 is obtained.

また、本実施形態においては、反射型マスクブランク10Aの製造方法は、吸収層14の形成工程(ステップS13)と防止層15の形成工程(ステップS14)とを連続して実施できる。この場合、Snターゲット等の吸収層14を構成する金属等のターゲットと、Taターゲット等の防止層15を構成する金属等のターゲットとを用いる2元スパッタ法を用いることができる。2元スパッタ法を用い、吸収層14を構成する金属等のターゲットへの荷電を防止層15を構成する金属等のターゲットへの荷電よりも早く終了することにより、成膜装置の成膜室内で、吸収層14の形成と防止層15の形成とを連続して行うことができる。   In the present embodiment, in the method for manufacturing the reflective mask blank 10A, the step of forming the absorbing layer 14 (Step S13) and the step of forming the prevention layer 15 (Step S14) can be performed continuously. In this case, a binary sputtering method using a target such as a metal constituting the absorption layer 14 such as a Sn target and a target such as a metal constituting the prevention layer 15 such as a Ta target can be used. By using a binary sputtering method, charging of a target such as a metal forming the absorption layer 14 is completed earlier than charging of a target such as a metal forming the layer 15, so that the target can be formed in a film forming chamber of a film forming apparatus. The formation of the absorption layer 14 and the formation of the prevention layer 15 can be performed continuously.

(その他の層)
反射型マスクブランク10Aは、図3に示すように、防止層15上にハードマスク層17を備えることができる。ハードマスク層17としては、Cr系膜、Si系膜及びRu系膜等のエッチングに対して耐性の高い材料が用いられる。
(Other layers)
The reflection type mask blank 10A can include a hard mask layer 17 on the prevention layer 15 as shown in FIG. As the hard mask layer 17, a material having high resistance to etching, such as a Cr-based film, a Si-based film, and a Ru-based film, is used.

Cr系膜としては、例えば、Cr単体及びCrにO又はNを加えた材料等が挙げられる。具体的には、CrO、CrN及びCrON等が挙げられる。   Examples of the Cr-based film include Cr alone and a material obtained by adding O or N to Cr. Specifically, CrO, CrN, CrON and the like can be mentioned.

Si系膜としては、Si単体並びにSiにO、N、C及びHからなる群から選択される1種以上を加えた材料等が挙げられる。具体的には、SiO、SiON、SiN、SiO、Si、SiC、SiCO、SiCN及びSiCON等が挙げられる。中でも、Si系膜は、吸収層14をドライエッチングする際に側壁の後退が生じ難いため、好ましい。 Examples of the Si-based film include Si alone and a material obtained by adding one or more kinds selected from the group consisting of O, N, C, and H to Si. Specifically, examples include SiO 2 , SiON, SiN, SiO, Si, SiC, SiCO, SiCN, and SiCON. Among them, the Si-based film is preferable because the side wall hardly recedes when the absorption layer 14 is dry-etched.

Ru系膜としては、例えば、Ru及びRuにO又はNを加えた材料等が挙げられる。具体的には、RuO、RuN及びRuON等が挙げられる。   Examples of the Ru-based film include Ru and a material obtained by adding O or N to Ru. Specifically, RuO, RuN, RuON and the like can be mentioned.

防止層15の上にハードマスク層17を形成することで、吸収体パターン141の最小線幅が小さくなっても、ドライエッチングを実施できる。そのため、吸収体パターン141の微細化に対して有効である。なお、防止層15の上に他の層が積層される場合には、ハードマスク層17は防止層15の最表面側の層の上に設ければよい。   By forming the hard mask layer 17 on the prevention layer 15, even if the minimum line width of the absorber pattern 141 is reduced, dry etching can be performed. Therefore, it is effective for miniaturization of the absorber pattern 141. When another layer is laminated on the prevention layer 15, the hard mask layer 17 may be provided on the outermost layer of the prevention layer 15.

反射型マスクブランク10Aは、図4に示すように、基板11の反射層12が積層される側とは反対側の第2主面11bに、静電チャック用の裏面導電層18を備えることができる。裏面導電層18には、特性として、シート抵抗値が低いことが要求される。裏面導電層18のシート抵抗値は、例えば、250Ω/□以下であり、200Ω/□以下が好ましい。   As shown in FIG. 4, the reflective mask blank 10A may include a back surface conductive layer 18 for electrostatic chuck on the second main surface 11b of the substrate 11 opposite to the side on which the reflective layer 12 is laminated. it can. The back conductive layer 18 is required to have a low sheet resistance as a characteristic. The sheet resistance value of the back surface conductive layer 18 is, for example, 250Ω / □ or less, and preferably 200Ω / □ or less.

裏面導電層18を含む材料は、例えば、Cr若しくはTa等の金属又はこれらの合金を用いることができる。Crを含む合金としては、Crに、B、N、O及びCからなる群から選択される1種以上を含有したCr化合物を用いることができる。Cr化合物としては、例えば、CrN、CrON、CrCN、CrCON、CrBN、CrBON、CrBCN及びCrBOCN等を挙げることができる。Taを含む合金としては、Taに、B、N、O及びCからなる群から選択される1種以上を含有したTa化合物を用いることができる。Ta化合物としては、例えば、TaB、TaN、TaO、TaON、TaCON、TaBN、TaBO、TaBON、TaBCON、TaHf、TaHfO、TaHfN、TaHfON、TaHfCON、TaSi、TaSiO、TaSiN、TaSiON及びTaSiCON等を挙げることができる。   As a material including the back surface conductive layer 18, for example, a metal such as Cr or Ta or an alloy thereof can be used. As the alloy containing Cr, a Cr compound containing Cr and at least one selected from the group consisting of B, N, O, and C can be used. Examples of the Cr compound include CrN, CrON, CrCN, CrCON, CrBN, CrBON, CrBCN, and CrBOCN. As the alloy containing Ta, a Ta compound containing one or more selected from the group consisting of B, N, O, and C can be used. Examples of Ta compounds include, for example, TaB, TaN, TaO, TaON, TaCON, TaBN, TaBO, TaBON, TaBCON, TaHf, TaHfO, TaHfN, TaHfON, TaHfCON, TaSi, TaSiO, TaSiN, TaSiN, and TaSiON. .

裏面導電層18の膜厚は、静電チャック用としての機能を満足する限り特に限定されないが、例えば、10〜400nmとする。また、この裏面導電層18は、反射型マスクブランク10Aの第2主面11b側の応力調整も備えることができる。すなわち、裏面導電層18は、第1主面11a側に形成された各種層からの応力とバランスをとって、反射型マスクブランク10Aを平坦にするように調整できる。   The thickness of the back surface conductive layer 18 is not particularly limited as long as it satisfies the function for an electrostatic chuck, but is, for example, 10 to 400 nm. The back conductive layer 18 can also be provided with a stress adjustment on the second principal surface 11b side of the reflective mask blank 10A. That is, the back conductive layer 18 can be adjusted so as to flatten the reflective mask blank 10A by balancing the stress from the various layers formed on the first main surface 11a side.

裏面導電層18の形成方法は、マグネトロンスパッタリング法又はイオンビームスパッタリング法等公知の成膜方法を用いることができる。   As a method for forming the back surface conductive layer 18, a known film forming method such as a magnetron sputtering method or an ion beam sputtering method can be used.

裏面導電層18は、例えば、保護層13を形成する前に、基板11の第2主面11bに形成できる。   The back surface conductive layer 18 can be formed on the second main surface 11b of the substrate 11 before forming the protective layer 13, for example.

<反射型マスク>
次に、上述の、図1に示す反射型マスクブランク10Aを用いて得られる反射型マスクについて説明する。図5は、反射型マスクの構成の一例を示す概略断面図である。図5に示すように、反射型マスク20は、図1に示す反射型マスクブランク10Aの吸収層14に、所望の吸収体パターン141を形成したものである。
<Reflective mask>
Next, a reflective mask obtained by using the reflective mask blank 10A shown in FIG. 1 will be described. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of the reflection type mask. As shown in FIG. 5, the reflective mask 20 is obtained by forming a desired absorber pattern 141 on the absorbing layer 14 of the reflective mask blank 10A shown in FIG.

反射型マスク20の製造方法の一例について説明する。図6は、反射型マスク20の製造工程を説明する図である。図6(a)に示すように、上述の、図1に示す反射型マスクブランク10Aの吸収層14上にレジスト層19を形成する。   An example of a method for manufacturing the reflective mask 20 will be described. FIG. 6 is a diagram for explaining a manufacturing process of the reflective mask 20. As shown in FIG. 6A, a resist layer 19 is formed on the absorption layer 14 of the above-described reflective mask blank 10A shown in FIG.

その後、レジスト層19に所望のパターンを露光する。露光後、レジスト層19の露光部分を現像して、純水で洗浄(リンス)することで、図6(b)に示すように、レジスト層19に所定のレジストパターン191を形成する。   After that, a desired pattern is exposed on the resist layer 19. After the exposure, the exposed portion of the resist layer 19 is developed and washed (rinsed) with pure water to form a predetermined resist pattern 191 on the resist layer 19 as shown in FIG.

その後、レジストパターン191が形成されたレジスト層19をマスクとして使用して、吸収層14をドライエッチングする。これにより、図6(c)に示すように、レジストパターン191に対応した吸収体パターン141を吸収層14に形成する。   Thereafter, the absorbing layer 14 is dry-etched using the resist layer 19 on which the resist pattern 191 is formed as a mask. Thus, as shown in FIG. 6C, an absorber pattern 141 corresponding to the resist pattern 191 is formed on the absorber layer 14.

エッチングガスとしては、F系ガス、Cl系ガス、Cl系ガスと、O2、He又はArとを所定の割合で含む混合ガス等を用いることができる。 As the etching gas, an F-based gas, a Cl-based gas, or a mixed gas containing a predetermined ratio of O 2 , He, or Ar and the like can be used.

その後、レジスト剥離液等によりレジスト層19を除去し、吸収層14に所望の吸収体パターン141を形成する。これにより、図5に示すように、吸収層14に、所望の吸収体パターン141が形成された反射型マスク20を得ることができる。   Thereafter, the resist layer 19 is removed with a resist stripper or the like, and a desired absorber pattern 141 is formed on the absorber layer 14. Thereby, as shown in FIG. 5, it is possible to obtain the reflection type mask 20 in which the desired absorber pattern 141 is formed on the absorption layer 14.

得られた反射型マスク20に、露光装置の照明光学系よりEUV光を照射させる。反射型マスク20に入射したEUV光は、吸収層14のない部分(吸収体パターン141の部分)では反射され、吸収層14のある部分では吸収される。その結果、吸収層14で反射されたEUV光の反射光は、露光装置の縮小投影光学系を通って、露光材料(例えば、ウエハ等)に照射される。これにより、吸収層14の吸収体パターン141が露光材料上に転写され、露光材料上に回路パターンが形成される。   The obtained reflective mask 20 is irradiated with EUV light from the illumination optical system of the exposure apparatus. The EUV light that has entered the reflective mask 20 is reflected at a portion without the absorption layer 14 (the portion of the absorber pattern 141) and is absorbed at a portion with the absorption layer 14. As a result, the reflected light of the EUV light reflected by the absorption layer 14 passes through the reduction projection optical system of the exposure apparatus and irradiates an exposure material (for example, a wafer). Thereby, the absorber pattern 141 of the absorption layer 14 is transferred onto the exposure material, and a circuit pattern is formed on the exposure material.

[第2の実施形態]
第2の実施形態に係る反射型マスクブランクについて、図面を参照して説明する。なお、上記実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
[Second embodiment]
A reflective mask blank according to a second embodiment will be described with reference to the drawings. Note that members having the same functions as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

図7は、第2の実施形態に係る反射型マスクブランクの概略断面図である。図7に示すように、反射型マスクブランク10Bは、図1に示す反射型マスクブランク10Aの防止層15の上に、安定層21を有する。すなわち、反射型マスクブランク10Bは、基板11、反射層12、保護層13、吸収層14、防止層15及び安定層21を、基板11側からこの順に積層して構成している。   FIG. 7 is a schematic sectional view of a reflective mask blank according to the second embodiment. As shown in FIG. 7, the reflective mask blank 10B has a stable layer 21 on the prevention layer 15 of the reflective mask blank 10A shown in FIG. That is, the reflective mask blank 10B is configured by laminating the substrate 11, the reflective layer 12, the protective layer 13, the absorption layer 14, the prevention layer 15, and the stable layer 21 in this order from the substrate 11 side.

安定層21としては、Taを含む酸化物、酸窒化物及び酸ホウ化物を用いることができる。Taを含む酸化物、酸窒化物及び酸ホウ化物としては、例えば、TaO、Ta、TaON、TaCON、TaBO、TaBON、TaBCON、TaHfO、TaHfON、TaHfCON、TaSiO、TaSiON及びTaSiCON等を挙げることができる。 As the stable layer 21, an oxide containing Ta, an oxynitride, and an acid boride can be used. Oxide containing Ta, as the oxynitride and acid borides, e.g., include TaO, Ta 2 O 5, TaON , TaCON, TaBO, TaBON, TaBCON, TaHfO, TaHfON, TaHfCON, TaSiO, a TaSiON and TaSiCON etc. Can be.

安定層21の膜厚は、10nm以下が好ましい。安定層21の膜厚は、7nm以下がより好ましく、6nm以下がさらに好ましく、5nm以下がさらに好ましく、4nm以下が特に好ましい。安定層21の膜厚は、1nm以上がより好ましく、2nm以上がさらに好ましく、3nm以上が特に好ましい。   The thickness of the stable layer 21 is preferably 10 nm or less. The thickness of the stable layer 21 is more preferably 7 nm or less, still more preferably 6 nm or less, further preferably 5 nm or less, and particularly preferably 4 nm or less. The thickness of the stable layer 21 is more preferably 1 nm or more, further preferably 2 nm or more, and particularly preferably 3 nm or more.

安定層21は、マグネトロンスパッタリング法やイオンビームスパッタリング法等公知の成膜方法を用いて形成できる。   The stable layer 21 can be formed by using a known film forming method such as a magnetron sputtering method or an ion beam sputtering method.

このように、反射型マスクブランク10Bは、防止層15上に安定層21を有することで、防止層15の耐洗浄性をさらに高くできる。安定層21を有することにより、強固で安定した膜を再現性良く形成でき、反射型マスクブランク及び反射型マスクの特性を安定化できる。   As described above, the reflective mask blank 10B has the stable layer 21 on the prevention layer 15, so that the washing resistance of the prevention layer 15 can be further improved. By having the stable layer 21, a strong and stable film can be formed with good reproducibility, and the characteristics of the reflective mask blank and the reflective mask can be stabilized.

反射型マスクブランク10Bは、Snを含有する吸収層14の上に防止層15を有しているため、防止層15上に安定層21を形成する際に、吸収層14の表面が酸素に触れることはない。例えば、安定層21が反応性スパッタリング法を用いて形成される場合、上述の通り、スパッタガスとして、He、Ar又はKr等の不活性ガスに酸素を混合した混合ガス、又は不活性ガスに窒素を選択的に加え、さらに酸素を混合した混合ガスが使用される。防止層15は、吸収層14の上に形成されているので、安定層21を形成する際に吸収層14の表面がスパッタガスである混合ガスに触れることはない。そのため、吸収層14の表面が酸化することはなく、吸収層14の表面に析出物が発生するのを防止できる。   Since the reflective mask blank 10B has the prevention layer 15 on the absorption layer 14 containing Sn, the surface of the absorption layer 14 is exposed to oxygen when forming the stable layer 21 on the prevention layer 15. Never. For example, when the stable layer 21 is formed using a reactive sputtering method, as described above, a mixed gas obtained by mixing oxygen with an inert gas such as He, Ar, or Kr, or nitrogen as an inert gas is used as a sputtering gas. And a mixed gas further mixed with oxygen is used. Since the prevention layer 15 is formed on the absorption layer 14, the surface of the absorption layer 14 does not come into contact with the mixed gas that is the sputtering gas when forming the stable layer 21. Therefore, the surface of the absorption layer 14 is not oxidized, and generation of precipitates on the surface of the absorption layer 14 can be prevented.

反射型マスクブランク10Bは、安定層21を、Taを含む酸化物、酸窒化物又は酸ホウ化物を用いて形成することで、洗浄により安定層21中の組成の変化は生じないため、より耐洗浄性に優れる反射型マスクブランク及び反射型マスクを得ることできる。   In the reflective mask blank 10B, since the stable layer 21 is formed using an oxide, an oxynitride, or an oxyboride containing Ta, the composition in the stable layer 21 does not change due to cleaning, and therefore, the reflective layer 10B has higher resistance. A reflective mask blank and a reflective mask having excellent cleaning properties can be obtained.

反射型マスクブランク10Bは、安定層21の膜厚を10nm以下にすることで、反射型マスクブランク10Bの薄膜化、反射型マスクのパターンの薄膜化を図りつつ、防止層15の耐洗浄性を維持できる。   In the reflective mask blank 10B, by setting the film thickness of the stabilizing layer 21 to 10 nm or less, the thickness of the reflective mask blank 10B and the pattern of the reflective mask can be reduced, and the washing resistance of the prevention layer 15 can be improved. Can be maintained.

なお、反射型マスクブランク10Bは、図8に示すように、図4に示す第1の実施形態に係る反射型マスクブランク10Aと同様に、安定層21上にハードマスク層17を備えてもよい。   Note that, as shown in FIG. 8, the reflective mask blank 10B may include the hard mask layer 17 on the stable layer 21, similarly to the reflective mask blank 10A according to the first embodiment shown in FIG. .

例1は比較例であり、例2〜例4は実施例である。   Example 1 is a comparative example, and Examples 2 to 4 are Examples.

[例1]
反射型マスクブランク100を図9に示す。反射型マスクブランク100は、図1に示す第1の実施形態に係る反射型マスクブランク10Aにおいて、吸収層14の上に防止層15を有していないものである。
(反射型マスクブランクの作製)
成膜用の基板として、SiO2−TiO2系のガラス基板(外形が約152mm角、厚さが約6.3mm)を使用した。なお、ガラス基板の熱膨張係数は0.02×10−7/℃以下であった。ガラス基板を研磨して、表面粗さを二乗平均平方根粗さRqで0.15nm以下、平坦度を100nm以下の平滑な表面に加工した。ガラス基板の裏面上には、マグネトロンスパッタリング法を用いて、膜厚が約100nmのCr層を成膜し、静電チャック用の裏面導電層(導電膜)を形成した。Cr層のシート抵抗値は100Ω/□程度であった。Cr膜を用いてガラス基板を固定した後、ガラス基板の表面上にイオンビームスパッタリング法を用いて、Si膜及びMo膜を交互に成膜することを40周期繰り返した。Si膜の膜厚は、約4.5nmとし、Mo膜の膜厚は、約2.3nmとした。これにより、合計の膜厚が約272nm((Si膜:4.5nm+Mo膜:2.3nm)×40)の反射層(多層反射膜)を形成した。その後、反射層の上に、イオンビームスパッタリング法を用いてRu層(膜厚が約2.5nm)を成膜して、保護層(保護膜)を形成した。次に、保護層の上に、Sn−Ta合金からなる膜厚40nmの吸収層(吸収体膜)をマグネトロンスパッタリング法により成膜した。スパッタガスにはArガスを用いた。スパッタに用いたターゲットは、Snが60at%、Taが40at%であったが、スパッタされた吸収層中のTa含有量は、48at%であった。なお、吸収層中のSn含有量及びTa含有量は、蛍光X線分析法(XRF)(オリンパス社製、Delta)を用いて測定した。これにより、図9に示す反射型マスクブランク100を作製した。吸収層の膜厚は、X線回折装置(株式会社リガク社製、SmartLab HTP)を用いてXRRにて測定した。なお、同装置を用いたX線回折(XRD)測定結果よりSn−Ta合金からなる吸収層はアモルファスであることが確認された。
[Example 1]
FIG. 9 shows a reflective mask blank 100. The reflective mask blank 100 is different from the reflective mask blank 10A according to the first embodiment shown in FIG. 1 in that the reflective mask blank 100 does not have the prevention layer 15 on the absorbing layer 14.
(Preparation of reflective mask blank)
As the substrate for film formation, a SiO 2 —TiO 2 glass substrate (approximately 152 mm square and approximately 6.3 mm in thickness) was used. The thermal expansion coefficient of the glass substrate was 0.02 × 10 −7 / ° C. or less. The glass substrate was polished to form a smooth surface having a surface roughness of 0.15 nm or less in root mean square roughness Rq and a flatness of 100 nm or less. On the back surface of the glass substrate, a Cr layer having a thickness of about 100 nm was formed using a magnetron sputtering method to form a back conductive layer (conductive film) for an electrostatic chuck. The sheet resistance of the Cr layer was about 100Ω / □. After fixing the glass substrate using the Cr film, the Si film and the Mo film were alternately formed on the surface of the glass substrate by ion beam sputtering for 40 cycles. The thickness of the Si film was about 4.5 nm, and the thickness of the Mo film was about 2.3 nm. Thus, a reflective layer (multilayer reflective film) having a total thickness of about 272 nm ((Si film: 4.5 nm + Mo film: 2.3 nm) × 40) was formed. Thereafter, a Ru layer (having a thickness of about 2.5 nm) was formed on the reflective layer by using an ion beam sputtering method to form a protective layer (protective film). Next, a 40 nm-thick absorbing layer (absorber film) made of a Sn-Ta alloy was formed on the protective layer by a magnetron sputtering method. Ar gas was used as a sputtering gas. The target used for sputtering had Sn of 60 at% and Ta of 40 at%, but the Ta content in the sputtered absorbing layer was 48 at%. In addition, the Sn content and the Ta content in the absorption layer were measured using X-ray fluorescence analysis (XRF) (Delta, manufactured by Olympus Corporation). Thus, a reflective mask blank 100 shown in FIG. 9 was produced. The thickness of the absorption layer was measured by XRR using an X-ray diffractometer (manufactured by Rigaku Corporation, SmartLab HTP). In addition, from the result of X-ray diffraction (XRD) measurement using the same apparatus, it was confirmed that the absorption layer made of the Sn-Ta alloy was amorphous.

(反射型マスクブランクの表面の観察)
反射型マスクブランク100の表面を走査型電子顕微鏡(カール・ツァイス社製、Ultra60)を用いて観察した。反射型マスクブランクの表面の観察結果を図10に示す。図10に示すように、反射型マスクブランクの表面には微粒子が観察された。この微粒子をエネルギー分散型X線分析(EDX)で解析した結果、微粒子は酸化スズで形成されていることが確認された。吸収層の表面の微粒子は、吸収層が大気に曝されたとき、吸収層に含まれるSnが大気中の酸素と反応して生じたものと考えられる。このような微粒子は、吸収層のエッチング後に、反射型マスクにパターン欠陥として残る場合があるため、好ましくない。
(Observation of the surface of a reflective mask blank)
The surface of the reflective mask blank 100 was observed using a scanning electron microscope (Ultra 60, manufactured by Carl Zeiss). FIG. 10 shows the observation result of the surface of the reflective mask blank. As shown in FIG. 10, fine particles were observed on the surface of the reflective mask blank. As a result of analyzing the fine particles by energy dispersive X-ray analysis (EDX), it was confirmed that the fine particles were formed of tin oxide. It is considered that the fine particles on the surface of the absorption layer were generated when Sn contained in the absorption layer reacted with oxygen in the atmosphere when the absorption layer was exposed to the atmosphere. Such fine particles are not preferable because they may remain as pattern defects on the reflective mask after the etching of the absorption layer.

[例2]
本例では、例1において、作製した反射型マスクブランク100の吸収層の上に、防止層となるTaN膜を4nm成膜し、図1に示す反射型マスクブランク10Aを作製した。なお、防止層は、反応性スパッタリング法を用いて、スパッタガスとしてAr及び窒素を混合した混合ガスを用い、Arの流量は70sccmとし、窒素の流量は2sccmとした。なお、例1において作製した反射型マスクブランク100は、その吸収層の上に防止層を形成するまで、吸収層の形成に用いた成膜装置の成膜室から保管室に移して、保管室内を高真空状態して保管した。
[Example 2]
In this example, a 4 nm thick TaN film serving as a prevention layer was formed on the absorption layer of the reflective mask blank 100 produced in Example 1 to produce the reflective mask blank 10A shown in FIG. Note that, for the prevention layer, a mixed gas of Ar and nitrogen was used as a sputtering gas using a reactive sputtering method, and the flow rate of Ar was 70 sccm and the flow rate of nitrogen was 2 sccm. The reflective mask blank 100 manufactured in Example 1 was transferred from the film forming chamber of the film forming apparatus used for forming the absorption layer to the storage room until the prevention layer was formed on the absorption layer. Was stored under high vacuum.

(反射型マスクブランクの表面の観察)
反射型マスクブランク10Aの表面を走査型電子顕微鏡を用いて観察した。反射型マスクブランク10Aの吸収層の表面の観察結果を図11に示す。図11に示すように、反射型マスクブランク10Aの吸収層の表面には微粒子は発生しなかった。これは、吸収層の表面に防止層が存在するため、大気中の酸素が吸収層に含まれるSnと接触しないためといえる。
(Observation of the surface of a reflective mask blank)
The surface of the reflective mask blank 10A was observed using a scanning electron microscope. FIG. 11 shows the observation results of the surface of the absorption layer of the reflective mask blank 10A. As shown in FIG. 11, no fine particles were generated on the surface of the absorption layer of the reflective mask blank 10A. This is because oxygen in the atmosphere does not come into contact with Sn contained in the absorption layer because the prevention layer exists on the surface of the absorption layer.

[例3]
本例では、例1において、作製した反射型マスクブランク100の吸収層の上に、Taからなる防止層をマグネトロンスパッタリング法により2nm成膜し、さらに防止層の上に、TaOからなる安定層を反応性スパッタ法を用いて2nm成膜した。これにより、図7に示す反射型マスクブランク10Bを作製した。なお、防止層をマグネトロンスパッタリング法を用いて成膜する際、スパッタガスにはArガスを用いた。安定層を反応性スパッタ法を用いて成膜する際、スパッタガスとしてAr及び酸素を混合した混合ガスを用い、Arの流量は40sccmとし、酸素の流量は30sccmとした。なお、例1において作製した反射型マスクブランク100は、その吸収層の上に防止層を形成するまで、吸収層の形成に用いた成膜装置の成膜室から保管室に移して、保管室内を高真空状態として保管した。
[Example 3]
In this example, an anti-Ta layer was formed to a thickness of 2 nm by magnetron sputtering on the absorption layer of the reflective mask blank 100 produced in Example 1, and a TaO stable layer was further formed on the anti-Ta layer. A 2 nm film was formed using a reactive sputtering method. Thus, the reflective mask blank 10B shown in FIG. 7 was manufactured. When forming the prevention layer by the magnetron sputtering method, Ar gas was used as a sputtering gas. When the stable layer was formed by reactive sputtering, a mixed gas of Ar and oxygen was used as a sputtering gas, and the flow rate of Ar was 40 sccm and the flow rate of oxygen was 30 sccm. The reflective mask blank 100 manufactured in Example 1 was transferred from the film forming chamber of the film forming apparatus used for forming the absorption layer to the storage room until the prevention layer was formed on the absorption layer. Was stored under high vacuum.

成膜後の反射型マスクブランク10Bの防止層及び安定層をXRRで測定したところ、Taの膜厚は0.9nm、TaOの膜厚は4.6nmとなっていた。これはTa膜上にTaO膜を成膜する際に、スパッタガス中に含まれる酸素とTa膜のTaが反応してTaO膜となり、膨張したためだと考えられる。   When the prevention layer and the stable layer of the reflective mask blank 10B after film formation were measured by XRR, the thickness of Ta was 0.9 nm and the thickness of TaO was 4.6 nm. This is considered to be because when the TaO film was formed on the Ta film, oxygen contained in the sputtering gas and Ta of the Ta film reacted to form a TaO film and expanded.

その後、図7に示す反射型マスクブランク10Bを、ドライエッチング装置を用いてドライエッチングした。ドライエッチングは、F系ガスを用いて防止層及び安定層を除去した後、Cl系ガスを用いて吸収層を除去した。   Thereafter, the reflective mask blank 10B shown in FIG. 7 was dry-etched using a dry etching apparatus. In the dry etching, after the prevention layer and the stable layer were removed using an F-based gas, the absorption layer was removed using a Cl-based gas.

(反射型マスクブランクの表面の観察)
反射型マスクブランク10Bの表面を走査型電子顕微鏡を用いて観察した。反射型マスクブランク10Bの表面の吸収層の観察結果を図12に示す。図12に示すように、反射型マスクブランクの表面には微粒子等の析出物は観察されなかった。本例では、防止層を成膜する際、スパッタガスとしてはArのみを用いている。そのため、吸収層の表面が酸素を含む雰囲気に晒されることがないため、吸収層の表面に存在するSnが酸素と反応することはない。これにより、吸収層の表面に析出物が発生することが抑えられたといえる。
(Observation of the surface of a reflective mask blank)
The surface of the reflective mask blank 10B was observed using a scanning electron microscope. FIG. 12 shows the results of observation of the absorption layer on the surface of the reflective mask blank 10B. As shown in FIG. 12, deposits such as fine particles were not observed on the surface of the reflective mask blank. In this example, when forming the prevention layer, only Ar is used as a sputtering gas. Therefore, since the surface of the absorption layer is not exposed to an atmosphere containing oxygen, Sn present on the surface of the absorption layer does not react with oxygen. Thereby, it can be said that generation of precipitates on the surface of the absorption layer was suppressed.

[例4]
(反射型マスクブランクの作製)
本例では、例3において、Sn−Ta合金からなる吸収層を成膜する際、Sn−Ta合金ターゲットに代えて、Snターゲット及びTaターゲットを同時に用いる2元スパッタ法を用いた。そして、スパッタガスにはArガスを用い、Arの流量は70sccmとし、Snターゲットへの入力パワーを130W、Taターゲットへの入力パワーを200Wとした。2元スパッタを行った際、Snターゲット及びTaターゲットへの荷電は同時に開始した。Snターゲット及びTaターゲットへの荷電の終了時刻は、Snターゲットでは荷電開始から520秒後とし、Taターゲットでは荷電開始から608秒後とした。これにより、Sn−Ta合金からなる膜厚35nmの吸収層及び吸収層の上にTaからなる膜厚2nmの防止層が1回のスパッタで連続して形成された。その後、防止層の上に、例3と同様に、TaOからなる安定層を反応性スパッタ法を用いて2nm成膜した。これにより、図7に示す反射型マスクブランク10Bを作製した。なお、スパッタされた吸収層中のTa含有量をXRFを用いて測定したところ、35%であった。
[Example 4]
(Preparation of reflective mask blank)
In this example, in Example 3, when forming an absorption layer made of a Sn—Ta alloy, a binary sputtering method using a Sn target and a Ta target simultaneously instead of the Sn—Ta alloy target was used. Ar gas was used as a sputtering gas, the flow rate of Ar was set to 70 sccm, the input power to the Sn target was set to 130 W, and the input power to the Ta target was set to 200 W. When binary sputtering was performed, charging of the Sn target and the Ta target started simultaneously. The end time of charging the Sn target and the Ta target was set to 520 seconds after the start of charging for the Sn target, and to 608 seconds after the start of charging for the Ta target. Thus, a 35 nm-thick absorbing layer made of a Sn—Ta alloy and a 2 nm-thick preventing layer made of Ta were continuously formed on the absorbing layer by one sputtering. Thereafter, a stable layer made of TaO was formed to a thickness of 2 nm on the prevention layer by using a reactive sputtering method as in Example 3. Thus, the reflective mask blank 10B shown in FIG. 7 was manufactured. The Ta content in the sputtered absorption layer was measured using XRF, and was found to be 35%.

(反射型マスクブランクの表面の観察)
本例で作成された反射型マスクブランク10Bの表面を走査型電子顕微鏡を用いて観察したところ、反射型マスクブランク10Bの表面には微粒子等の析出物は観察されなかった。例2又は例3のように、吸収層と防止層を2回のスパッタで成膜する場合、例1において吸収層を成膜して作製した反射型マスクブランク100を、吸収層の形成に用いた成膜装置の成膜室から保管室に戻す必要がある。保管室は高真空に保たれているが、微量に残留している酸素により、吸収膜の表面に酸化物の微粒子が発生する危険性がある。本例では、吸収層及び防止層を成膜装置の成膜室の中で連続して成膜して、反射型マスクブランク10Bを作製しているため、保管室での酸化物の微粒子の発生を低減できる。また、スパッタが1回で済むため、反射型マスクブランク10Bの作製時間を短縮できる。
(Observation of the surface of a reflective mask blank)
When the surface of the reflective mask blank 10B produced in this example was observed using a scanning electron microscope, no deposits such as fine particles were observed on the surface of the reflective mask blank 10B. When the absorption layer and the prevention layer are formed by two times of sputtering as in Example 2 or 3, the reflective mask blank 100 produced by forming the absorption layer in Example 1 is used for forming the absorption layer. It is necessary to return to the storage room from the film forming chamber of the film forming apparatus that was used. Although the storage chamber is kept in a high vacuum, there is a risk that fine particles of oxide may be generated on the surface of the absorbing film due to a slight amount of residual oxygen. In this example, since the absorption layer and the prevention layer are continuously formed in the film forming chamber of the film forming apparatus to produce the reflective mask blank 10B, generation of oxide fine particles in the storage room is performed. Can be reduced. Further, since only one sputtering is required, the manufacturing time of the reflective mask blank 10B can be reduced.

以上の通り、実施形態を説明したが、上記実施形態は、例として提示したものであり、上記実施形態により本発明が限定されるものではない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の組み合わせ、省略、置き換え、変更等を行うことが可能である。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   As described above, the embodiment has been described. However, the above embodiment is presented as an example, and the present invention is not limited by the above embodiment. The above embodiment can be implemented in other various forms, and various combinations, omissions, replacements, changes, and the like can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and equivalents thereof.

本出願は、2018年6月12日に日本国特許庁に出願した特願2018−112601号に基づく優先権を主張するものであり、特願2018−112601号の全内容を本出願に援用する。   This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2018-112601 filed with the Japan Patent Office on June 12, 2018, and incorporates the entire contents of Japanese Patent Application No. 2018-112601 into this application. .

10A、10B 反射型マスクブランク
11 基板
12 反射層
13 保護層
14 吸収層
15 防止層
17 ハードマスク層
18 裏面導電層
19 レジスト層
20 反射型マスク
21 安定層
10A, 10B Reflective mask blank 11 Substrate 12 Reflective layer 13 Protective layer 14 Absorbing layer 15 Preventive layer 17 Hard mask layer 18 Back conductive layer 19 Resist layer 20 Reflective mask 21 Stable layer

Claims (15)

基板上に、EUV光を反射する反射層と、EUV光を吸収する吸収層とを基板側からこの順に有する反射型マスクブランクであって、
前記吸収層はSnを含有し、
前記吸収層の上に前記吸収層の酸化を防ぐ防止層を有する反射型マスクブランク。
A reflective mask blank having, on a substrate, a reflective layer that reflects EUV light and an absorbing layer that absorbs EUV light in this order from the substrate side,
The absorption layer contains Sn,
A reflective mask blank having a protective layer on the absorbing layer for preventing oxidation of the absorbing layer.
前記防止層は、Ta、Ru、Cr、Ti及びSiからなる群から選択される1種以上の元素を含有し、Sn及び酸素を含有しない請求項1に記載の反射型マスクブランク。   The reflective mask blank according to claim 1, wherein the prevention layer contains one or more elements selected from the group consisting of Ta, Ru, Cr, Ti, and Si, and does not contain Sn and oxygen. 前記防止層は、Ta単体、Ru単体、Cr単体、Ti単体、Si単体、Taの窒化物、Ruの窒化物、Crの窒化物、Tiの窒化物、Siの窒化物、Taのホウ化物、Ruのホウ化物、Crのホウ化物、Tiのホウ化物、Siのホウ化物及びTaのホウ素窒化物からなる群から選択される1種以上の成分を含有する請求項2に記載の反射型マスクブランク。   The prevention layer is composed of Ta alone, Ru alone, Cr alone, Ti alone, Si alone, nitride of Ta, nitride of Ru, nitride of Cr, nitride of Ti, nitride of Si, boride of Ta, 3. The reflective mask blank according to claim 2, comprising at least one component selected from the group consisting of a boride of Ru, a boride of Cr, a boride of Ti, a boride of Si, and a boron nitride of Ta. . 前記防止層は、He、Ne、Ar、Kr及びXeからなる群より選択される1種以上の元素を含む請求項1〜3の何れか一項に記載の反射型マスクブランク。   The reflective mask blank according to any one of claims 1 to 3, wherein the prevention layer includes one or more elements selected from the group consisting of He, Ne, Ar, Kr, and Xe. 前記防止層の膜厚は、10nm以下である請求項1〜4の何れか一項に記載の反射型マスクブランク。   The reflective mask blank according to claim 1, wherein the thickness of the prevention layer is 10 nm or less. 前記吸収層は、Ta、Cr及びTiからなる群から選択される1種以上の元素を含有する請求項1〜5の何れか一項に記載の反射型マスクブランク。   The reflective mask blank according to any one of claims 1 to 5, wherein the absorption layer contains at least one element selected from the group consisting of Ta, Cr, and Ti. 前記防止層の上に安定層を有する請求項1〜6の何れか一項に記載の反射型マスクブランク。   The reflective mask blank according to any one of claims 1 to 6, further comprising a stable layer on the prevention layer. 前記安定層は、Taを含む酸化物、酸窒化物及び酸ホウ化物からなる群から選択される1種以上を含有する請求項7に記載の反射型マスクブランク。   The reflective mask blank according to claim 7, wherein the stable layer contains at least one selected from the group consisting of an oxide containing Ta, an oxynitride, and an oxyboride. 前記安定層の膜厚は、10nm以下である請求項7又は8に記載の反射型マスクブランク。   9. The reflective mask blank according to claim 7, wherein the thickness of the stable layer is 10 nm or less. 前記反射層と前記吸収層との間に保護層を有する請求項1〜9の何れか一項に記載の反射型マスクブランク。   The reflective mask blank according to any one of claims 1 to 9, further comprising a protective layer between the reflective layer and the absorbing layer. 前記防止層の上又は前記防止層の最表面側の層の上にハードマスク層を有する請求項1〜10の何れか一項に記載の反射型マスクブランク。   The reflective mask blank according to claim 1, further comprising a hard mask layer on the prevention layer or on a layer on the outermost surface side of the prevention layer. 前記ハードマスク層は、Cr、Si及びRuからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素を含む請求項11に記載の反射型マスクブランク。   The reflective mask blank according to claim 11, wherein the hard mask layer includes at least one element selected from the group consisting of Cr, Si, and Ru. 請求項1〜12の何れか一項に記載の反射型マスクブランクの前記吸収層に、パターンが形成されている反射型マスク。   A reflective mask in which a pattern is formed on the absorption layer of the reflective mask blank according to claim 1. 基板上に、EUV光を反射する反射層と、EUV光を吸収する吸収層とを前記基板側からこの順に有する反射型マスクブランクの製造方法であって、
前記基板上に前記反射層を形成する工程と、
前記反射層の上に、Snを含有する前記吸収層を形成する工程と、
前記吸収層の上に前記吸収層の酸化を防止する防止層を形成する工程と、
を含む反射型マスクブランクの製造方法。
A method of manufacturing a reflective mask blank having a reflective layer that reflects EUV light and an absorbing layer that absorbs EUV light on a substrate in this order from the substrate side,
Forming the reflective layer on the substrate;
Forming the absorption layer containing Sn on the reflection layer;
Forming a prevention layer on the absorption layer to prevent oxidation of the absorption layer;
A method for producing a reflective mask blank comprising:
前記吸収層を形成する工程と、前記防止層を形成する工程とを、2元スパッタ法を用いることにより、成膜室内で連続して実施することを特徴とする請求項14に記載の反射型マスクブランクの製造方法。   The reflection type according to claim 14, wherein the step of forming the absorption layer and the step of forming the prevention layer are continuously performed in a film forming chamber by using a binary sputtering method. Manufacturing method of mask blank.
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