JP2024013220A - 反射型マスクの製造方法、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 - Google Patents
反射型マスクの製造方法、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 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】製造工程が多くなることが抑制された反射型マスクの製造方法を提供する。【解決手段】反射型マスクの製造方法は、基板１１、基板１１の一方の面に積層された多層膜１２、及び多層膜１２に積層された保護膜１３、を備えた反射型マスクブランクを準備し、保護膜１３の露出面に開口部１４ａを有するレジストパターン１４ｂを形成し、保護膜１３のうち開口部１４ａから露出する領域をエッチングし且つ多層膜１２の平面視で開口部１４ａに重なる領域に保護膜１３の主材料と多層膜１２を構成する膜のうち最も保護膜寄りに位置する膜を構成する材料とを含む混合層１５を副生成物として形成し、混合層１５をマスクとして、多層膜１２をエッチングする、反射型マスク２０の製造方法。【選択図】図２
Description
本発明は、極端紫外線（Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ；以下「ＥＵＶ」と表記する）を光源とするＥＵＶリソグラフィなどに利用される、反射型マスクの製造方法、反射型マスクブランク、及び反射型マスクに関する。
近年、半導体デバイスの微細化に伴い、波長が１３．５ｎｍ近傍のＥＵＶを光源に用いたＥＵＶリソグラフィが開発されている。ＥＵＶリソグラフィは光源波長が短く光吸収性が非常に高いため、真空中で行われる必要がある。また、ＥＵＶの波長領域においては、ほとんどの物質の屈折率は１よりもわずかに小さい値であるため、ＥＵＶリソグラフィにおいては、従来から用いられてきた透過型の屈折光学系を使用することができず、反射型の光学系を使用する必要がある。従って、ＥＵＶリソグラフィの原版となるフォトマスク（以下、反射型マスクと呼ぶ）も、従来の透過型のマスクは使用できないため、反射型のマスクとする必要がある。
このような反射型マスクの代表的な層構造は、低熱膨張基板の上に、露光光源波長に対して高い反射率を示す多層膜と、多層膜の表面を保護するための保護膜と、露光光源波長を吸収する吸収膜とが順次形成されて構成され、吸収膜に回路パターンが形成される。上記のマスク構造の場合、吸収膜を部分的に除去して、ＥＵＶ光に対する吸収部と反射部とからなる回路パターンを形成する。そして、このように作製された反射型マスクによって反射された光像が反射光学系を経て半導体基板上に転写される。
反射型マスクは、上述した理由で反射型マスクであるため、一般に、反射型マスクへのＥＵＶ光の入射角度を斜め入射にする必要がある。その場合、反射型マスク上の回路パターンでＥＵＶ光が反射する際、反射光の方向によっては、吸収膜の高さが影となり、ウエハ上に放射されない現象（いわゆる射影効果）が生じ、転写コントラストが低下することが指摘されている。そこで射影効果を抑制するために、回路パターンが形成される吸収膜の厚みを薄くして、射影効果を低減する手法が検討されているが、射影効果を完全に排除することは出来ない。
射影効果の別の対策として、上記で説明した従来の反射型マスクとは異なる構造の反射型マスクも提案されている。これは、低熱膨張基板上の多層膜に、回路パターンを形成したものである（特許文献１）。このタイプの反射型マスク（以降、多層膜パターニング型マスクと呼ぶ）であれば、吸収膜自体が存在しないので射影効果は発生せず、従来の反射型マスクと比べ転写コントラストが高くなることが期待されている。
このような多層膜パターニング型マスクでは、多層膜に回路パターンを形成する工程において、ハードマスクを用いて多層膜をエッチングしている。
このような多層膜パターニング型マスクでは、多層膜に回路パターンを形成する工程において、ハードマスクを用いて多層膜をエッチングしている。
多層膜パターニング型マスクでは、ハードマスクを用いて多層膜をエッチングするので、製造工程が多くなっていた。
本技術は、反射型マスクの製造工程が多くなることが抑制された反射型マスクの製造方法、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を提供することを目的とする。
本技術は、反射型マスクの製造工程が多くなることが抑制された反射型マスクの製造方法、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を提供することを目的とする。
本技術の一態様に係る反射型マスクの製造方法は、基板、前記基板の一方の面に積層された多層膜、及び前記多層膜に積層された保護膜、を備えた反射型マスクブランクを準備し、前記保護膜の露出面に開口部を有するレジストパターンを形成し、前記保護膜のうち前記開口部から露出する領域をエッチングし且つ前記多層膜の平面視で前記開口部に重なる領域に前記保護膜の主材料と前記多層膜を構成する膜のうち最も前記保護膜寄りに位置する膜を構成する材料とを含む混合層を副生成物として形成し、前記混合層をマスクとして、前記多層膜をエッチングすることを含む。
本技術の一態様に係る反射型マスクブランクは、基板と、前記基板の一方の面に積層された多層膜と、前記多層膜に積層された保護膜と、を備える。
本技術の一態様に係る反射型マスクは、基板と、前記基板の一方の面に積層された多層膜と、前記多層膜に積層された保護膜と、を備え、前記多層膜には回路パターンが構成されていて、前記保護膜は、ＲｕＳｉＯを含む。
本技術の一態様に係る反射型マスクの製造方法は、基板、前記基板の一方の面に積層された多層膜、及び前記多層膜に積層されたミキシング層、を備えた反射型マスクブランクを準備し、前記ミキシング層の露出面に開口部を有するレジストパターンを形成し、前記レジストパターンをマスクとして、前記ミキシング層のうち前記開口部から露出する領域をエッチングし且つ前記多層膜をエッチングすることを含む。
本技術の一態様に係る反射型マスクブランクは、基板と、前記基板の一方の面に積層され、ＥＵＶ光を反射する多層膜と、前記多層膜に積層され、前記多層膜を保護するミキシング層と、を備え、前記ミキシング層は、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、テクネチウム（Ｔｃ）、レニウム（Ｒｅ）、ビスマス（Ｂｉ）、テルル（Ｔｅ）、及びタングステン（Ｗ）の少なくとも１種と、シリコン（Ｓｉ）と、酸素（Ｏ）とを少なくとも含む混合層である。
本技術の一態様に係る反射型マスクは、基板と、前記基板の一方の面に積層された多層膜と、前記多層膜に積層されたミキシング層と、を備え、前記多層膜には回路パターンが構成されていて、前記ミキシング層は、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、テクネチウム（Ｔｃ）、レニウム（Ｒｅ）、ビスマス（Ｂｉ）、テルル（Ｔｅ）、及びタングステン（Ｗ）の少なくとも１種と、シリコン（Ｓｉ）と、酸素（Ｏ）とを含む。
本技術の一態様に係る反射型マスクは、基板と、前記基板の一方の面に積層された多層膜と、前記多層膜に積層されたミキシング層と、を備え、前記多層膜には回路パターンが構成されていて、前記ミキシング層は、フッ素系ガスを用いたプラズマエッチングでエッチングが可能であり、且つ塩素系ガスを用いたプラズマエッチングに対してエッチング耐性を有する材料と、シリコン（Ｓｉ）と、酸素（Ｏ）と、を含み、前記材料は、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、テクネチウム（Ｔｃ）、レニウム（Ｒｅ）、ビスマス（Ｂｉ）、テルル（Ｔｅ）、及びタングステン（Ｗ）の少なくとも１種を含む。
本技術の一態様に係る反射型マスクブランクの製造方法は、上述した反射型マスクブランクの製造方法であって、前記ミキシング層を、前記多層膜上に、前記多層膜を保護する保護膜の主材料と前記多層膜を構成する膜のうち最も前記保護膜寄りに位置する膜を構成する材料とを含む混合層を副生成物として形成することを含む。
本発明の一態様によれば、保護膜のうちレジストパターン開口部から露出する領域をエッチングし、且つ多層膜の平面視で開口部に重なる領域に保護膜の主材料と多層膜を構成する膜のうち最も前記保護膜寄りに位置する膜を構成する材料とを含む混合層を副生成物として形成し、混合層をマスクとして、多層膜をエッチングするので、エッチング処理の回数を減らすことができる。
また、本発明の一態様によれば、ミキシング層のうちレジストパターン開口部から露出する領域をエッチングし、且つ多層膜をエッチングするので、エッチング処理の回数を減らすことができる。
また、本発明の一態様によれば、ミキシング層のうちレジストパターン開口部から露出する領域をエッチングし、且つ多層膜をエッチングするので、エッチング処理の回数を減らすことができる。
以下、本発明の第一実施形態、及び第二実施形態について、図面を参照して説明する。ここで、図面は模式的なものであり、厚さと平面寸法との関係、各層の厚さの比率等は現実のものとは異なる。また、以下に示す各実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための構成を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造等が下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
（第一実施形態）
［反射型マスクブランク］
まず、本実施形態の反射型マスクブランク１０の構成について説明する。本実施形態の反射型マスクブランク１０は、図１に示すように、基板１１の一方の面に、多層膜１２と、保護膜１３とがこの順に形成された構造を有している。ここでは図示しないが、基板１１と多層膜１２の間にストッパー層があっても良いし、基板１１の他方の面に導電膜が形成されていても良い。次に、反射型マスクブランク１０の主な構成要素について説明する。
［反射型マスクブランク］
まず、本実施形態の反射型マスクブランク１０の構成について説明する。本実施形態の反射型マスクブランク１０は、図１に示すように、基板１１の一方の面に、多層膜１２と、保護膜１３とがこの順に形成された構造を有している。ここでは図示しないが、基板１１と多層膜１２の間にストッパー層があっても良いし、基板１１の他方の面に導電膜が形成されていても良い。次に、反射型マスクブランク１０の主な構成要素について説明する。
＜基板＞
基板１１は、低熱膨張基板である。基板１１として、例えば、平坦なＳｉ基板や合成石英基板、チタンを添加した低熱膨張ガラスを用いることができる。また、例えば、基板１１として、合成石英基板やＣａＦ２あるいはアルミノシリケートガラスなどを用いることができる。
基板１１は、低熱膨張基板である。基板１１として、例えば、平坦なＳｉ基板や合成石英基板、チタンを添加した低熱膨張ガラスを用いることができる。また、例えば、基板１１として、合成石英基板やＣａＦ２あるいはアルミノシリケートガラスなどを用いることができる。
＜多層膜＞
以下、多層膜１２の一構成例について、説明する。多層膜１２には、回路パターンが形成される。多層膜１２は、ＥＵＶ光に対して５０％以上の反射率を達成できるように設計する。例えば、多層膜１２は、膜厚２．８ｎｍ程度のモリブデン（Ｍｏ）膜と膜厚４．２ｎｍのシリコン（Ｓｉ）膜を交互に２０～５０ペア積層した積層膜で構成する。ＭｏとＳｉは、ＥＵＶ光に対する吸収（消衰係数）が小さく、且つＭｏとＳｉのＥＵＶ光での屈折率差が大きいので、ＳｉとＭｏの界面での反射率を高くすることが出来る。一般に、多層膜のペア数は多い方が高い反射率が得られ、２０ペアで約５０％、４０ペア（合計約２８０ｎｍ）で約６４％、５０ペア（合計約３５０ｎｍ）で約６６％となる。但し、５０ペアより厚くしても反射率は上がらない。その理由は、５０ペア以上の深い多層膜からは、深すぎるために途中でＥＵＶ光が吸収されてしまい、マスクの表面まで戻れないためである。また、多層膜１２を構成する膜のうち最も保護膜１３寄りに位置する膜はシリコン膜であり、以下、多層膜１２を構成する膜のうち最も保護膜１３寄りに位置するシリコン膜を、最表層膜と呼ぶ場合がある。
以下、多層膜１２の一構成例について、説明する。多層膜１２には、回路パターンが形成される。多層膜１２は、ＥＵＶ光に対して５０％以上の反射率を達成できるように設計する。例えば、多層膜１２は、膜厚２．８ｎｍ程度のモリブデン（Ｍｏ）膜と膜厚４．２ｎｍのシリコン（Ｓｉ）膜を交互に２０～５０ペア積層した積層膜で構成する。ＭｏとＳｉは、ＥＵＶ光に対する吸収（消衰係数）が小さく、且つＭｏとＳｉのＥＵＶ光での屈折率差が大きいので、ＳｉとＭｏの界面での反射率を高くすることが出来る。一般に、多層膜のペア数は多い方が高い反射率が得られ、２０ペアで約５０％、４０ペア（合計約２８０ｎｍ）で約６４％、５０ペア（合計約３５０ｎｍ）で約６６％となる。但し、５０ペアより厚くしても反射率は上がらない。その理由は、５０ペア以上の深い多層膜からは、深すぎるために途中でＥＵＶ光が吸収されてしまい、マスクの表面まで戻れないためである。また、多層膜１２を構成する膜のうち最も保護膜１３寄りに位置する膜はシリコン膜であり、以下、多層膜１２を構成する膜のうち最も保護膜１３寄りに位置するシリコン膜を、最表層膜と呼ぶ場合がある。
＜保護膜＞
保護膜１３は、マスクを作製する際のドライエッチング工程やマスク洗浄工程において、多層膜１２へのダメージ防止膜としての役割を担っている。保護膜１３には、洗浄耐性及びエッチング耐性が高いとされているルテニウム（Ｒｕ）が用いられている。保護膜１３は、ルテニウムを主材料として構成されている。本実施形態では、保護膜１３がルテニウムから成るとして、説明する。
また、好ましくは、保護膜１３の膜厚は１０ｎｍ以下である。より好ましくは、保護膜１３の膜厚は５ｎｍ以下である。また、保護膜１３の膜厚は１ｎｍ以上であっても良い。保護膜１３の膜厚は、好ましくは２ｎｍ以上である。また、保護膜１３の膜厚は、より好ましくは３ｎｍ以上である。保護膜１３の多層膜１２側とは反対側の面は露出されていて、いかなるハードマスク層も形成されていない。なお、ハードマスク層とは、エッチング工程においてハードマスクとして利用可能な材料からなる層である。
保護膜１３は、マスクを作製する際のドライエッチング工程やマスク洗浄工程において、多層膜１２へのダメージ防止膜としての役割を担っている。保護膜１３には、洗浄耐性及びエッチング耐性が高いとされているルテニウム（Ｒｕ）が用いられている。保護膜１３は、ルテニウムを主材料として構成されている。本実施形態では、保護膜１３がルテニウムから成るとして、説明する。
また、好ましくは、保護膜１３の膜厚は１０ｎｍ以下である。より好ましくは、保護膜１３の膜厚は５ｎｍ以下である。また、保護膜１３の膜厚は１ｎｍ以上であっても良い。保護膜１３の膜厚は、好ましくは２ｎｍ以上である。また、保護膜１３の膜厚は、より好ましくは３ｎｍ以上である。保護膜１３の多層膜１２側とは反対側の面は露出されていて、いかなるハードマスク層も形成されていない。なお、ハードマスク層とは、エッチング工程においてハードマスクとして利用可能な材料からなる層である。
［反射型マスクの製造方法］
以下、反射型マスクの製造方法について、説明する。まず、図２（ａ）に示すように、基板１１と、基板１１の一方の面に積層された多層膜１２と、多層膜１２に積層された保護膜１３と、を備えた反射型マスクブランク１０を準備し、保護膜１３の露出面にレジストを塗布してレジスト膜１４を形成する。その後、図２（ｂ）に示すように、レジスト膜１４に電子線で描画し、現像して、開口部１４ａを有するレジストパターン１４ｂを得る。開口部１４ａは、形成したい回路に応じた形状を有している。次に、図２（ｃ）に示すように、レジストパターン１４ｂをマスクとして、保護膜１３の開口部１４ａから露出する領域をエッチングして除去する。
以下、反射型マスクの製造方法について、説明する。まず、図２（ａ）に示すように、基板１１と、基板１１の一方の面に積層された多層膜１２と、多層膜１２に積層された保護膜１３と、を備えた反射型マスクブランク１０を準備し、保護膜１３の露出面にレジストを塗布してレジスト膜１４を形成する。その後、図２（ｂ）に示すように、レジスト膜１４に電子線で描画し、現像して、開口部１４ａを有するレジストパターン１４ｂを得る。開口部１４ａは、形成したい回路に応じた形状を有している。次に、図２（ｃ）に示すように、レジストパターン１４ｂをマスクとして、保護膜１３の開口部１４ａから露出する領域をエッチングして除去する。
保護膜１３のエッチングは、酸素（Ｏ２）ガスを用いたプラズマエッチングにより行う。そして、プラズマ中における酸素イオンやラジカルでルテニウムから成る保護膜１３をエッチングする際に、その下地のシリコン膜（多層膜１２の最表層膜）とミキシング反応を起こす。これにより、エッチングの副生成物として混合層１５が形成される。混合層１５は、多層膜１２の最表層膜のうち平面視で開口部１４ａに重なる領域に形成され且つ保護膜１３の主材料（ルテニウム）と多層膜１２を構成する膜のうち最も保護膜１３寄りに位置する膜を構成する材料（シリコン）とを含む。より具体的には、混合層１５は、ＲｕＳｉＯを含む。そして、図２（ｄ）に示すように、レジストパターン１４ｂ及びエッチングされずに残ったルテニウムを剥離する。混合層１５は、この工程により除去されることはなく、多層膜１２の露出面に残っている。
次に、図２（ｅ）に示すように、混合層１５をマスクとして、多層膜１２を選択的にエッチングする。より具体的には、積層方向と垂直な面内において多層膜１２の一部領域を、基板１１に達するまで厚み方向に沿ってエッチングして除去する。これにより、多層膜１２に回路パターンが形成される。より具体的には、多層膜１２のうち平面視で開口部１４ａに重なる領域が残されて、回路が形成される。多層膜１２のエッチングは、塩素（Ｃｌ）系ガスを用いたプラズマエッチングにより、行う。混合層１５は、選択されたエッチャント（塩素系ガス）に対するエッチングレートが、多層膜１２のエッチングレートより低いので、多層膜１２のエッチング時のマスクとして機能することができる。そして、多層膜１２のうちエッチングされずに残った部分は、最表層に保護膜としても機能する混合層１５を有している。こうして、本実施形態に係る反射型マスク２０を得る。
［本実施形態の主な効果］
以下、本実施形態の主な効果について説明するが、その前に、従来の反射型マスクの製造方法について、説明する。まず、図３（ａ）に示すように、基板１１と、基板１１の一方の面に積層された多層膜１２と、多層膜１２に積層された保護膜１３と、保護膜１３に積層されたハードマスク層１６とを備えた反射型マスクブランク１０ａを準備し、ハードマスク層１６の露出面に公知のリソグラフィ技術を用いてレジストパターン１４ｂを形成する。本実施形態では、ハードマスク層１６がホウ化タンタル（ＴａＢＯ）から成るとして、説明する。
以下、本実施形態の主な効果について説明するが、その前に、従来の反射型マスクの製造方法について、説明する。まず、図３（ａ）に示すように、基板１１と、基板１１の一方の面に積層された多層膜１２と、多層膜１２に積層された保護膜１３と、保護膜１３に積層されたハードマスク層１６とを備えた反射型マスクブランク１０ａを準備し、ハードマスク層１６の露出面に公知のリソグラフィ技術を用いてレジストパターン１４ｂを形成する。本実施形態では、ハードマスク層１６がホウ化タンタル（ＴａＢＯ）から成るとして、説明する。
その後、図３（ｂ）に示すように、レジストパターン１４ｂをマスクとしてハードマスク層１６のうち開口部１４ａから露出する部分をエッチングし、除去する。これにより、ハードマスク１６ａを得る。ハードマスク層１６のエッチングは、フッ素（Ｆ）系ガスを用いたプラズマエッチングにより第１チャンバー内で行う。
次に、図３（ｃ）に示すように、保護膜１３のハードマスク１６ａの開口部から露出する領域を、酸素ガスを用いたプラズマエッチングによりエッチングして除去する。保護膜１３のエッチングは、第１チャンバー内で行う。そして、このエッチングにより混合層１５が副生成物として形成される。
次に、図３（ｃ）に示すように、保護膜１３のハードマスク１６ａの開口部から露出する領域を、酸素ガスを用いたプラズマエッチングによりエッチングして除去する。保護膜１３のエッチングは、第１チャンバー内で行う。そして、このエッチングにより混合層１５が副生成物として形成される。
その後、ハードマスク１６ａをマスクとして多層膜１２のエッチングを行いたいところではあるが、副生成物の混合層１５は、多層膜１２のエッチングに用いられる塩素系ガスでは、たとえエッチングされたとしても僅かである。そのため、混合層１５の下の多層膜１２をエッチングすることができない。そこで、図３（ｄ）に示すように、多層膜１２のエッチングの前に、第１チャンバー内においてフッ素系ガスを用いたプラズマエッチングにより、混合層１５を除去する。
その後、図３（ｅ）に示すように、多層膜１２のうちハードマスク１６ａの開口部から露出する部分を、厚み方向に沿ってエッチングする。多層膜１２のエッチングは、塩素系ガスを用いたプラズマエッチングにより、第１チャンバーとは異なる第２チャンバー内で行う。
その後、図３（ｅ）に示すように、多層膜１２のうちハードマスク１６ａの開口部から露出する部分を、厚み方向に沿ってエッチングする。多層膜１２のエッチングは、塩素系ガスを用いたプラズマエッチングにより、第１チャンバーとは異なる第２チャンバー内で行う。
そして、図３（ｆ）に示すように、第１チャンバー内においてフッ素系ガスを用いたプラズマエッチングにより、ハードマスク１６ａを除去する。このようにして、反射型マスク２０ａを得る。
このように、従来の反射型マスクブランク１０ａはハードマスク層１６を備えていて、ハードマスク層１６を加工してハードマスクパターンとしていたため、エッチング処理を行う回数が多くなり、計５回行っていた。
また、それらのエッチング処理はフッ素系ガスを用いた処理と、塩素系ガスを用いた処理との両方の処理を含み、それら処理は互いに異なるチャンバーを用いて行う必要があった。
このように、従来の反射型マスクブランク１０ａはハードマスク層１６を備えていて、ハードマスク層１６を加工してハードマスクパターンとしていたため、エッチング処理を行う回数が多くなり、計５回行っていた。
また、それらのエッチング処理はフッ素系ガスを用いた処理と、塩素系ガスを用いた処理との両方の処理を含み、それら処理は互いに異なるチャンバーを用いて行う必要があった。
また、フッ素系ガスを用いたプラズマエッチングにより混合層１５を除去する際に、混合層１５と一緒にハードマスク１６ａもエッチングされていた。そのため、ハードマスク１６ａを厚く設けておく必要があった。しかし、ハードマスク１６ａを厚膜化すると、それに伴いレジストパターン１４ｂを厚膜化する必要があり、結果として解像性が劣化する可能性があった。
また、多層膜１２は、回路パターンの側壁角度が垂直であることが望ましい。しかし、垂直なパターンを得るには、各エッチング処理の条件を最適化するのに加え、複数回のエッチング処理の組み合わせも考慮する必要があった。したがって、プロセス構築が難しかった。
また、多層膜１２は、回路パターンの側壁角度が垂直であることが望ましい。しかし、垂直なパターンを得るには、各エッチング処理の条件を最適化するのに加え、複数回のエッチング処理の組み合わせも考慮する必要があった。したがって、プロセス構築が難しかった。
また、フッ素系ガスを用いたプラズマエッチングによりハードマスク１６ａを除去する際にオーバーエッチングを行うと、保護膜１３もエッチングされてしまい、損傷を受ける可能性があった。また、回路パターンの密度が高い領域と低い領域とでは、ハードマスク１６ａのエッチングの進行速度が異なるため、反射型マスク面内において均一にハードマスク１６ａをエッチングすること、及び、反射型マスク面内において均一に保護膜１３を残すことは、難しかった。そして、ハードマスク１６ａの残りや保護膜１３の損傷が反射型マスク面内に存在する場合、回路パターンのウエハ転写に影響を与える可能性があった。
これに対して、本技術の実施形態に係る反射型マスクブランクは、ハードマスク層１６を有していない。そのため、本技術の実施形態に係る反射型マスクの製造方法では、ハードマスク１６ａに関連するエッチング処理を行う必要が無い。これにより、エッチング処理の回数を減らすことができる。
また、本技術の実施形態に係る反射型マスクの製造方法では、多層膜１２のエッチング処理において、副生成物の混合層１５をマスクとして利用する。そのため、混合層１５を除去する必要がなく、エッチング処理の回数を減らすことができる。
また、本技術の実施形態に係る反射型マスクの製造方法では、多層膜１２のエッチング処理において、副生成物の混合層１５をマスクとして利用する。そのため、混合層１５を除去する必要がなく、エッチング処理の回数を減らすことができる。
また、本技術の実施形態に係る反射型マスクの製造方法では、ハードマスク１６ａに関連するエッチング処理と、混合層１５を除去するエッチング処理とを行う必要がないので、フッ素系ガスを用いたエッチング処理を行わない。より具体的には、酸素ガスを用いたエッチング処理及び塩素系ガスを用いたエッチング処理のみを行う。そのため、複数のチャンバーを使い分ける必要がなく、１つのチャンバーで処理を行うことができる。
また、本技術の実施形態に係る反射型マスクの製造方法では、混合層１５を除去する必要がなく、ハードマスク１６ａも使用しない。そのため、従来混合層１５の除去に関連して行っていたハードマスク１６ａの厚膜化及びそれに伴う、レジストの膜厚化が必要ない。これにより、解像性が劣化するのを抑制できる。
また、本技術の実施形態に係る反射型マスクの製造方法では、混合層１５を除去する必要がなく、ハードマスク１６ａも使用しない。そのため、従来混合層１５の除去に関連して行っていたハードマスク１６ａの厚膜化及びそれに伴う、レジストの膜厚化が必要ない。これにより、解像性が劣化するのを抑制できる。
また、本技術の実施形態に係る反射型マスクの製造方法では、エッチング処理の回数を減らすことができる。そのため、プロセス構築が難しくなることを抑制できる。
また、本技術の実施形態に係る反射型マスクでは混合層１５を保護膜として利用するので、その製造方法において、多層膜１２に回路パターンを形成した後に混合層１５を除去しない。そのため、エッチング処理の回数を減らすことができ、また、反射型マスク面内において膜が不均一になることを抑制でき、回路パターンのウエハ転写が劣化するのを抑制できる。
また、本技術の実施形態に係る反射型マスクでは混合層１５を保護膜として利用するので、その製造方法において、多層膜１２に回路パターンを形成した後に混合層１５を除去しない。そのため、エッチング処理の回数を減らすことができ、また、反射型マスク面内において膜が不均一になることを抑制でき、回路パターンのウエハ転写が劣化するのを抑制できる。
（第二実施形態）
［反射型マスクブランク］
まず、本実施形態の反射型マスクブランク３０の構成について説明する。本実施形態の反射型マスクブランク３０は、図４に示すように、基板１１の一方の面に、多層膜１２と、ミキシング層（混合層）１５がこの順に形成された構造を有している。ここでは図示しないが、基板１１と多層膜１２の間にストッパー層があっても良いし、基板１１の他方の面に導電膜が形成されていても良い。次に、反射型マスクブランク３０の主な構成要素について説明する。
［反射型マスクブランク］
まず、本実施形態の反射型マスクブランク３０の構成について説明する。本実施形態の反射型マスクブランク３０は、図４に示すように、基板１１の一方の面に、多層膜１２と、ミキシング層（混合層）１５がこの順に形成された構造を有している。ここでは図示しないが、基板１１と多層膜１２の間にストッパー層があっても良いし、基板１１の他方の面に導電膜が形成されていても良い。次に、反射型マスクブランク３０の主な構成要素について説明する。
＜基板＞
本実施形態の基板は、第一実施形態で説明した基板１１と同じである。即ち、基板１１は、低熱膨張基板である。基板１１として、例えば、平坦なＳｉ基板や合成石英基板、チタンを添加した低熱膨張ガラスを用いることができる。また、例えば、基板１１として、合成石英基板やＣａＦ２あるいはアルミノシリケートガラスなどを用いることができる。
本実施形態の基板は、第一実施形態で説明した基板１１と同じである。即ち、基板１１は、低熱膨張基板である。基板１１として、例えば、平坦なＳｉ基板や合成石英基板、チタンを添加した低熱膨張ガラスを用いることができる。また、例えば、基板１１として、合成石英基板やＣａＦ２あるいはアルミノシリケートガラスなどを用いることができる。
＜多層膜＞
本実施形態の多層膜は、第一実施形態で説明した多層膜１２と同じである。即ち、多層膜１２には、回路パターンが形成される。多層膜１２は、ＥＵＶ光に対して５０％以上の反射率を達成できるように設計する。なお、本実施形態の多層膜１２は、膜厚２．８ｎｍ程度のモリブデン（Ｍｏ）膜と膜厚４．２ｎｍのシリコン（Ｓｉ）膜を交互に１～５０ペア積層した積層膜で構成する。ＭｏとＳｉは、ＥＵＶ光に対する吸収（消衰係数）が小さく、且つＭｏとＳｉのＥＵＶ光での屈折率差が大きいので、ＳｉとＭｏの界面での反射率を高くすることが出来る。一般に、多層膜のペア数は多い方が高い反射率が得られ、２０ペアで約５０％、４０ペア（合計約２８０ｎｍ）で約６４％、５０ペア（合計約３５０ｎｍ）で約６６％となる。但し、５０ペアより厚くしても反射率は上がらない。その理由は、５０ペア以上の深い多層膜からは、深すぎるために途中でＥＵＶ光が吸収されてしまい、マスクの表面まで戻れないためである。
本実施形態の多層膜は、第一実施形態で説明した多層膜１２と同じである。即ち、多層膜１２には、回路パターンが形成される。多層膜１２は、ＥＵＶ光に対して５０％以上の反射率を達成できるように設計する。なお、本実施形態の多層膜１２は、膜厚２．８ｎｍ程度のモリブデン（Ｍｏ）膜と膜厚４．２ｎｍのシリコン（Ｓｉ）膜を交互に１～５０ペア積層した積層膜で構成する。ＭｏとＳｉは、ＥＵＶ光に対する吸収（消衰係数）が小さく、且つＭｏとＳｉのＥＵＶ光での屈折率差が大きいので、ＳｉとＭｏの界面での反射率を高くすることが出来る。一般に、多層膜のペア数は多い方が高い反射率が得られ、２０ペアで約５０％、４０ペア（合計約２８０ｎｍ）で約６４％、５０ペア（合計約３５０ｎｍ）で約６６％となる。但し、５０ペアより厚くしても反射率は上がらない。その理由は、５０ペア以上の深い多層膜からは、深すぎるために途中でＥＵＶ光が吸収されてしまい、マスクの表面まで戻れないためである。
このように、多層膜１２は、物性が互いに異なる少なくとも１ペアの積層体（例えば、Ｍｏ膜とＳｉ膜）を備えていれば良く、その１ペアの積層体の繰り返し回数は４０ペア以上５０ペア以下であれば好ましい。また、その１ペアの積層体の繰り返し回数は１ペア以上３９ペア以下であっても良い。なお、３９ペア以下であっても使用する上で問題のない程度の反射率が得られる。
また、多層膜１２を構成する膜のうち最も保護膜寄りに位置する膜はシリコン膜であり、以下、多層膜１２を構成する膜のうち最も保護膜寄りに位置するシリコン膜を、最表層膜と呼ぶ場合がある。
また、多層膜１２を構成する膜のうち最も保護膜寄りに位置する膜はシリコン膜であり、以下、多層膜１２を構成する膜のうち最も保護膜寄りに位置するシリコン膜を、最表層膜と呼ぶ場合がある。
＜ミキシング層＞
ミキシング層１５は、第一実施形態で説明した混合層に相当する層であって、マスクを作製する際のドライエッチング工程やマスク洗浄工程において、多層膜１２へのダメージ防止膜（所謂、ストッパー層）としての役割を担っている。ミキシング層１５には、洗浄耐性及びエッチング耐性が高いとされているルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、テクネチウム（Ｔｃ）、レニウム（Ｒｅ）、ビスマス（Ｂｉ）、テルル（Ｔｅ）、及びタングステン（Ｗ）の少なくとも１種が用いられている。つまり、ミキシング層１５は、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、テクネチウム（Ｔｃ）、レニウム（Ｒｅ）、ビスマス（Ｂｉ）、テルル（Ｔｅ）、及びタングステン（Ｗ）の少なくとも１種を主材料として含んだ層であれば良く、上述した金属元素と、シリコン（Ｓｉ）と、酸素（Ｏ）とを少なくとも含んだ混合層であっても良い。ここで、「主材料」とは、ミキシング層１５を構成する全原子のうち、５０原子％以上を占める元素を意味する。
ミキシング層１５は、第一実施形態で説明した混合層に相当する層であって、マスクを作製する際のドライエッチング工程やマスク洗浄工程において、多層膜１２へのダメージ防止膜（所謂、ストッパー層）としての役割を担っている。ミキシング層１５には、洗浄耐性及びエッチング耐性が高いとされているルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、テクネチウム（Ｔｃ）、レニウム（Ｒｅ）、ビスマス（Ｂｉ）、テルル（Ｔｅ）、及びタングステン（Ｗ）の少なくとも１種が用いられている。つまり、ミキシング層１５は、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、テクネチウム（Ｔｃ）、レニウム（Ｒｅ）、ビスマス（Ｂｉ）、テルル（Ｔｅ）、及びタングステン（Ｗ）の少なくとも１種を主材料として含んだ層であれば良く、上述した金属元素と、シリコン（Ｓｉ）と、酸素（Ｏ）とを少なくとも含んだ混合層であっても良い。ここで、「主材料」とは、ミキシング層１５を構成する全原子のうち、５０原子％以上を占める元素を意味する。
本実施形態では、ミキシング層１５がルテニウムを含むとして、説明する。
また、好ましくは、ミキシング層１５の膜厚は５ｎｍ以下である。より好ましくは、ミキシング層１５の膜厚は３ｎｍ以下である。また、ミキシング層１５の膜厚は１ｎｍ以上であっても良い。ミキシング層１５の膜厚は、好ましくは２ｎｍ以上である。ミキシング層１５の膜厚が５ｎｍを超える場合には、ミキシング層１５が厚すぎるため、ＥＵＶ光の反射率が低下することがある。また、ミキシング層１５の膜厚が１ｎｍ未満である場合には、ストッパー層としての機能を発揮しないことがある。
また、ミキシング層１５の多層膜１２側とは反対側の面は露出されていて、いかなるハードマスク層も形成されていない。なお、ハードマスク層とは、エッチング工程においてハードマスクとして利用可能な材料からなる層である。
なお、基板１１の多層膜１２とは反対面側には、裏面導電膜（図示せず）が形成されていても良い。裏面導電膜は、公知のスパッタリング法を用いて形成することができる。基板１１の裏面に形成される導電膜（即ち、裏面導電膜）は、導電性があれば良く、例えば、クロム（Ｃｒ）またはタンタル（Ｔａ）のいずれかの金属もしくはその酸化物、窒化物、酸窒化物のいずれか、または、導電性のあるその他の金属材料を含む材料で形成されていても良い。
また、好ましくは、ミキシング層１５の膜厚は５ｎｍ以下である。より好ましくは、ミキシング層１５の膜厚は３ｎｍ以下である。また、ミキシング層１５の膜厚は１ｎｍ以上であっても良い。ミキシング層１５の膜厚は、好ましくは２ｎｍ以上である。ミキシング層１５の膜厚が５ｎｍを超える場合には、ミキシング層１５が厚すぎるため、ＥＵＶ光の反射率が低下することがある。また、ミキシング層１５の膜厚が１ｎｍ未満である場合には、ストッパー層としての機能を発揮しないことがある。
また、ミキシング層１５の多層膜１２側とは反対側の面は露出されていて、いかなるハードマスク層も形成されていない。なお、ハードマスク層とは、エッチング工程においてハードマスクとして利用可能な材料からなる層である。
なお、基板１１の多層膜１２とは反対面側には、裏面導電膜（図示せず）が形成されていても良い。裏面導電膜は、公知のスパッタリング法を用いて形成することができる。基板１１の裏面に形成される導電膜（即ち、裏面導電膜）は、導電性があれば良く、例えば、クロム（Ｃｒ）またはタンタル（Ｔａ）のいずれかの金属もしくはその酸化物、窒化物、酸窒化物のいずれか、または、導電性のあるその他の金属材料を含む材料で形成されていても良い。
また、ミキシング層１５は、フッ素（Ｆ）系ガスを用いたプラズマエッチングでエッチングが可能であり、且つ塩素（Ｃｌ）系ガスを用いたプラズマエッチングに対してエッチング耐性を有する層である。ここで、「フッ素（Ｆ）系ガスを用いたプラズマエッチングでエッチングが可能であり、且つ塩素（Ｃｌ）系ガスを用いたプラズマエッチングに対してエッチング耐性を有する」とは、ミキシング層１５に対するフッ素系ガスのエッチングレートと、ミキシング層１５に対する塩素系ガスのエッチングレートとの比（ミキシング層１５に対するフッ素系ガスのエッチングレート／ミキシング層１５に対する塩素系ガスのエッチングレート）が１超であることを意味する。あるいは、「フッ素（Ｆ）系ガスを用いたプラズマエッチングでエッチングが可能である」とは、エッチングレートが、例えば０．１ｎｍ／ｓｅｃ．以上であることを意味する。また、「塩素（Ｃｌ）系ガスを用いたプラズマエッチングに対してエッチング耐性を有する」とは、エッチングレートが、例えば０．１ｎｍ／ｓｅｃ．未満であることを意味する。
また、ミキシング層１５は、例えば、第一実施形態で説明した保護膜１３を酸素（Ｏ２）ガスを用いてプラズマエッチングすることで形成した層である。そのため、保護膜１３がルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、テクネチウム（Ｔｃ）、レニウム（Ｒｅ）、ビスマス（Ｂｉ）、テルル（Ｔｅ）、及びタングステン（Ｗ）の少なくとも１種を主材料として含んだ層であれば、多層膜１２を保護する保護膜１３の主材料である上記金属元素と、多層膜１２を構成する膜のうち最も保護膜１３寄りに位置する膜を構成する材料（即ち、Ｓｉ）と、エッチングガスに含まれる酸素（Ｏ）とを含む混合層であるミキシング層１５形成することができる。
［反射型マスクの製造方法］
以下、反射型マスクの製造方法について、説明する。まず、図５（ａ）に示すように、基板１１と、基板１１の一方の面に積層された多層膜１２と、多層膜１２に積層された保護膜１３と、を備えた反射型マスクブランク１０を準備する。
次に、図５（ｂ）に示すように、前処理として、保護膜１３をエッチングする。保護膜１３のエッチングは、酸素（Ｏ２）ガスを用いたプラズマエッチングにより行う。そして、プラズマ中における酸素イオンやラジカルでルテニウムから成る保護膜１３をエッチングする際に、その下地のシリコン膜（多層膜１２の最表層膜）とミキシング反応を起こす。これにより、エッチングの副生成物としてミキシング層１５が形成される。ミキシング層１５は、多層膜１２の最表層膜に形成され且つ保護膜１３の主材料（ルテニウム）と多層膜１２を構成する膜のうち最も保護膜１３寄りに位置する膜を構成する材料（シリコン）とを含む。より具体的には、ミキシング層１５は、ＲｕＳｉＯを含む。
こうして、本実施形態に係る反射型マスクブランク３０を得る。
以下、反射型マスクの製造方法について、説明する。まず、図５（ａ）に示すように、基板１１と、基板１１の一方の面に積層された多層膜１２と、多層膜１２に積層された保護膜１３と、を備えた反射型マスクブランク１０を準備する。
次に、図５（ｂ）に示すように、前処理として、保護膜１３をエッチングする。保護膜１３のエッチングは、酸素（Ｏ２）ガスを用いたプラズマエッチングにより行う。そして、プラズマ中における酸素イオンやラジカルでルテニウムから成る保護膜１３をエッチングする際に、その下地のシリコン膜（多層膜１２の最表層膜）とミキシング反応を起こす。これにより、エッチングの副生成物としてミキシング層１５が形成される。ミキシング層１５は、多層膜１２の最表層膜に形成され且つ保護膜１３の主材料（ルテニウム）と多層膜１２を構成する膜のうち最も保護膜１３寄りに位置する膜を構成する材料（シリコン）とを含む。より具体的には、ミキシング層１５は、ＲｕＳｉＯを含む。
こうして、本実施形態に係る反射型マスクブランク３０を得る。
なお、本実施形態においては、多層膜１２の最表層膜であるシリコン膜の全てがミキシング層１５に置き換わっていても良いし、多層膜１２の最表層膜であるシリコン膜の一部がミキシング層１５に置き換わっていても良い。例えば、多層膜１２の最表層膜において、基板１１寄りの膜部分はシリコン膜で構成されており、表面寄りの膜部分はミキシング層１５で構成されていても良い。このように、多層膜１２の最表層膜において、基板１１側から表面側に向かって徐々にミキシング層１５を構成する元素の割合が増加していっても良い。
また、保護膜１３の主材料がオスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、テクネチウム（Ｔｃ）、レニウム（Ｒｅ）、ビスマス（Ｂｉ）、テルル（Ｔｅ）、あるいはタングステン（Ｗ）である場合には、ミキシング層１５は、ＯｓＳｉＯ、ＩｒＳｉＯ、ＴｃＳｉＯ、ＲｅＳｉＯ、ＢｉＳｉＯ、ＴｅＳｉＯ、あるいはＷＳｉＯを含んだ層となる。
また、保護膜１３の主材料がオスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、テクネチウム（Ｔｃ）、レニウム（Ｒｅ）、ビスマス（Ｂｉ）、テルル（Ｔｅ）、あるいはタングステン（Ｗ）である場合には、ミキシング層１５は、ＯｓＳｉＯ、ＩｒＳｉＯ、ＴｃＳｉＯ、ＲｅＳｉＯ、ＢｉＳｉＯ、ＴｅＳｉＯ、あるいはＷＳｉＯを含んだ層となる。
次に、図５（ｃ）に示すように、ミキシング層１５の露出面にレジストを塗布してレジスト膜１４を形成する。その後、図５（ｄ）に示すように、レジスト膜１４に電子線で描画し、現像して、開口部１４ａを有するレジストパターン１４ｂを得る。開口部１４ａは、形成したい回路に応じた形状を有している。
次に、図５（ｅ）に示すように、レジストパターン１４ｂをマスクとして、ミキシング層１５の開口部１４ａから露出する領域をエッチングして除去する。ミキシング層１５のエッチングは、フッ素（Ｆ）系ガスを用いたプラズマエッチングにより、行う。ミキシング層１５は、選択されたエッチャント（フッ素系ガス）に対するエッチングレートが、レジストパターン１４ｂのエッチングレートより低いので、ミキシング層１５のエッチング時のマスクとして機能することができる。そして、ミキシング層１５のうちエッチングされずに残った部分は、その最表面にレジストパターン１４ｂを有している。
次に、図５（ｅ）に示すように、レジストパターン１４ｂをマスクとして、ミキシング層１５の開口部１４ａから露出する領域をエッチングして除去する。ミキシング層１５のエッチングは、フッ素（Ｆ）系ガスを用いたプラズマエッチングにより、行う。ミキシング層１５は、選択されたエッチャント（フッ素系ガス）に対するエッチングレートが、レジストパターン１４ｂのエッチングレートより低いので、ミキシング層１５のエッチング時のマスクとして機能することができる。そして、ミキシング層１５のうちエッチングされずに残った部分は、その最表面にレジストパターン１４ｂを有している。
次に、図５（ｆ）に示すように、レジストパターン１４ｂを剥離する。ミキシング層１５は、この工程により除去されることはなく、多層膜１２の露出面に残っている。
次に、図５（ｇ）に示すように、ミキシング層１５をマスクとして、多層膜１２を選択的にエッチングする。より具体的には、積層方向と垂直な面内において多層膜１２の一部領域を、基板１１に達するまで厚み方向に沿ってエッチングして除去する。これにより、多層膜１２に回路パターンが形成される。より具体的には、多層膜１２のうち平面視で開口部１４ａに重なる領域が残されて、回路が形成される。多層膜１２のエッチングは、塩素（Ｃｌ）系ガスを用いたプラズマエッチングにより、行う。ミキシング層１５は、選択されたエッチャント（塩素系ガス）に対するエッチングレートが、多層膜１２のエッチングレートより低いので、多層膜１２のエッチング時のマスクとして機能することができる。そして、多層膜１２のうちエッチングされずに残った部分は、最表層に保護膜としても機能するミキシング層１５を有している。こうして、本実施形態に係る反射型マスク４０を得る。
次に、図５（ｇ）に示すように、ミキシング層１５をマスクとして、多層膜１２を選択的にエッチングする。より具体的には、積層方向と垂直な面内において多層膜１２の一部領域を、基板１１に達するまで厚み方向に沿ってエッチングして除去する。これにより、多層膜１２に回路パターンが形成される。より具体的には、多層膜１２のうち平面視で開口部１４ａに重なる領域が残されて、回路が形成される。多層膜１２のエッチングは、塩素（Ｃｌ）系ガスを用いたプラズマエッチングにより、行う。ミキシング層１５は、選択されたエッチャント（塩素系ガス）に対するエッチングレートが、多層膜１２のエッチングレートより低いので、多層膜１２のエッチング時のマスクとして機能することができる。そして、多層膜１２のうちエッチングされずに残った部分は、最表層に保護膜としても機能するミキシング層１５を有している。こうして、本実施形態に係る反射型マスク４０を得る。
［本実施形態の主な効果］
以下、本実施形態の主な効果について説明する。
本技術の実施形態に係る反射型マスクブランク３０は、上述した実施形態に係る反射型マスクブランク１０と同様に、ハードマスク層１６を有していない。そのため、本技術の実施形態に係る反射型マスク４０の製造方法では、ハードマスク１６ａに関連するエッチング処理を行う必要が無い。これにより、エッチング処理の回数を減らすことができる。
また、本技術の実施形態に係る反射型マスク４０の製造方法では、多層膜１２のエッチング処理において、ミキシング層１５をマスクとして利用する。そのため、ミキシング層１５を除去する必要がなく、エッチング処理の回数を減らすことができる。
以下、本実施形態の主な効果について説明する。
本技術の実施形態に係る反射型マスクブランク３０は、上述した実施形態に係る反射型マスクブランク１０と同様に、ハードマスク層１６を有していない。そのため、本技術の実施形態に係る反射型マスク４０の製造方法では、ハードマスク１６ａに関連するエッチング処理を行う必要が無い。これにより、エッチング処理の回数を減らすことができる。
また、本技術の実施形態に係る反射型マスク４０の製造方法では、多層膜１２のエッチング処理において、ミキシング層１５をマスクとして利用する。そのため、ミキシング層１５を除去する必要がなく、エッチング処理の回数を減らすことができる。
また、本技術の実施形態に係る反射型マスク４０の製造方法では、ハードマスク１６ａも使用しない。そのため、従来ハードマスク１６ａの除去に関連して行っていたハードマスク１６ａの厚膜化及びそれに伴う、レジストの膜厚化が必要ない。これにより、解像性が劣化するのを抑制できる。
また、本技術の実施形態に係る反射型マスク４０の製造方法では、エッチング処理の回数を減らすことができる。そのため、プロセス構築が難しくなることを抑制できる。
また、本技術の実施形態に係る反射型マスク４０ではミキシング層１５を保護膜として利用するので、その製造方法において、多層膜１２に回路パターンを形成した後にミキシング層１５を除去しない。そのため、エッチング処理の回数を減らすことができ、また、反射型マスク面内において膜が不均一になることを抑制でき、回路パターンのウエハ転写が劣化するのを抑制できる。
また、本技術の実施形態に係る反射型マスク４０の製造方法では、エッチング処理の回数を減らすことができる。そのため、プロセス構築が難しくなることを抑制できる。
また、本技術の実施形態に係る反射型マスク４０ではミキシング層１５を保護膜として利用するので、その製造方法において、多層膜１２に回路パターンを形成した後にミキシング層１５を除去しない。そのため、エッチング処理の回数を減らすことができ、また、反射型マスク面内において膜が不均一になることを抑制でき、回路パターンのウエハ転写が劣化するのを抑制できる。
また、本技術の実施形態に係る反射型マスク４０では、多層膜１２のペア数を減らすことができる。そのため、マスク上の解像性を大幅に向上させることが可能となり、ウエハ上の解像性も大幅に向上する。さらに、転写像のコントラストをほとんど低下させることなく転写像の非対象性を低減することも可能となるため、転写像の位置ずれを解消することが可能となる。その結果として高品質の半導体デバイスを製造することが可能となる。
また、本技術の実施形態に係る反射型マスクブランク３０及び反射型マスク４０であれば、以下の効果もさらに得られる。
本技術の実施形態に係る反射型マスクブランク３０及び反射型マスク４０であれば、ハードマスク１６ａ（ＴａＢＯ）を使用しないため、従来技術に係る反射型マスクブランク及び反射型マスクと比較して、膜構造が単純になり、処理工程が少なくなる。
また、本技術の実施形態に係る反射型マスクブランク３０及び反射型マスク４０であれば、ハードマスク１６ａ（ＴａＢＯ）を使用しないため、従来技術に係る反射型マスクブランク及び反射型マスクと比較して、エッチング回数を減らすことができるため、回路パターンが形成された多層膜１２の側壁角度を垂直にすることが容易になる。
また、本技術の実施形態に係る反射型マスクブランク３０及び反射型マスク４０であれば、ハードマスク１６ａ（ＴａＢＯ）を使用しないため、従来技術に係る反射型マスクブランク及び反射型マスクと比較して、所謂ハードマスク１６ａ（ＴａＢＯ）の抜け残りが生じない。
本技術の実施形態に係る反射型マスクブランク３０及び反射型マスク４０であれば、ハードマスク１６ａ（ＴａＢＯ）を使用しないため、従来技術に係る反射型マスクブランク及び反射型マスクと比較して、膜構造が単純になり、処理工程が少なくなる。
また、本技術の実施形態に係る反射型マスクブランク３０及び反射型マスク４０であれば、ハードマスク１６ａ（ＴａＢＯ）を使用しないため、従来技術に係る反射型マスクブランク及び反射型マスクと比較して、エッチング回数を減らすことができるため、回路パターンが形成された多層膜１２の側壁角度を垂直にすることが容易になる。
また、本技術の実施形態に係る反射型マスクブランク３０及び反射型マスク４０であれば、ハードマスク１６ａ（ＴａＢＯ）を使用しないため、従来技術に係る反射型マスクブランク及び反射型マスクと比較して、所謂ハードマスク１６ａ（ＴａＢＯ）の抜け残りが生じない。
このように、本技術の実施形態に係る反射型マスクブランク３０及び反射型マスク４０であれば、ハードマスク１６ａ（ＴａＢＯ）を使用しないため、レジスト膜を厚くする必要が生じず、解像性が向上する。
また、ハードマスク１６ａ（ＴａＢＯ）を使用しないため、Ｒｕ膜のダメージが少なくなり、ドライエッチング耐性やマスク洗浄耐性が向上する。
また、ハードマスク１６ａ（ＴａＢＯ）を使用しないため、Ｒｕ膜のダメージが少なくなり、ドライエッチング耐性やマスク洗浄耐性が向上する。
本技術の範囲は、図示され記載された例示的な実施形態に限定されるものではなく、本技術が目的とするものと均等な効果をもたらす全ての実施形態をも含む。さらに、本技術の範囲は、請求項により画される発明の特徴の組み合わせに限定されるものではなく、全ての開示されたそれぞれの特徴のうち特定の特徴のあらゆる所望する組み合わせによって画されうる。
また、本明細書に記載された効果はあくまでも例示であって限定されるものでは無く、また他の効果があっても良い。
また、本明細書に記載された効果はあくまでも例示であって限定されるものでは無く、また他の効果があっても良い。
また、例えば、本発明は以下のような構成を取ることができる。
（１）
基板、前記基板の一方の面に積層された多層膜、及び前記多層膜に積層された保護膜、を備えた反射型マスクブランクを準備し、
前記保護膜の露出面に開口部を有するレジストパターンを形成し、
前記保護膜のうち前記開口部から露出する領域をエッチングし且つ前記多層膜の平面視で前記開口部に重なる領域に前記保護膜の主材料と前記多層膜を構成する膜のうち最も前記保護膜寄りに位置する膜を構成する材料とを含む混合層を副生成物として形成し、
前記混合層をマスクとして、前記多層膜をエッチングする、
反射型マスクの製造方法。
（２）
基板と、
前記基板の一方の面に積層された多層膜と、
前記多層膜に積層された保護膜と、
を備えた、反射型マスクブランク。
（３）
前記保護膜の膜厚は１０ｎｍ以下である、上記（２）に記載の反射型マスクブランク。
（４）
前記保護膜の膜厚は５ｎｍ以下である、上記（２）に記載の反射型マスクブランク。
（５）
基板と、
前記基板の一方の面に積層された多層膜と、
前記多層膜に積層された保護膜と、を備え、
前記多層膜には回路パターンが構成されていて、
前記保護膜は、ＲｕＳｉＯを含む、
反射型マスク。
（６）
基板、前記基板の一方の面に積層された多層膜、及び前記多層膜に積層されたミキシング層、を備えた反射型マスクブランクを準備し、
前記ミキシング層の露出面に開口部を有するレジストパターンを形成し、
前記レジストパターンをマスクとして、前記ミキシング層のうち前記開口部から露出する領域をエッチングし且つ前記多層膜をエッチングする、
反射型マスクの製造方法。
（７）
前記ミキシング層は、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、テクネチウム（Ｔｃ）、レニウム（Ｒｅ）、ビスマス（Ｂｉ）、テルル（Ｔｅ）、及びタングステン（Ｗ）の少なくとも１種と、シリコン（Ｓｉ）と、酸素（Ｏ）とを少なくとも含む混合層である、上記（６）に記載の反射型マスクの製造方法。
（８）
基板と、
前記基板の一方の面に積層され、ＥＵＶ光を反射する多層膜と、
前記多層膜に積層され、前記多層膜を保護するミキシング層と、
を備え、
前記ミキシング層は、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、テクネチウム（Ｔｃ）、レニウム（Ｒｅ）、ビスマス（Ｂｉ）、テルル（Ｔｅ）、及びタングステン（Ｗ）の少なくとも１種と、シリコン（Ｓｉ）と、酸素（Ｏ）とを少なくとも含む混合層である、
反射型マスクブランク。
（９）
前記ミキシング層の膜厚は５ｎｍ以下である、上記（８）に記載の反射型マスクブランク。
（１０）
前記ミキシング層の膜厚は３ｎｍ以下である、上記（８）に記載の反射型マスクブランク。
（１１）
前記ミキシング層は、フッ素系ガスを用いたプラズマエッチングでエッチングが可能であり、且つ塩素系ガスを用いたプラズマエッチングに対してエッチング耐性を有する、上記（８）から（１０）のいずれか１項に記載の反射型マスクブランク。
（１２）
前記多層膜は、物性が互いに異なる少なくとも１ペアの積層体を備え、
前記１ペアの積層体の繰り返し回数は４０ペア以上５０ペア以下である、上記（８）から（１１）のいずれか１項に記載の反射型マスクブランク。
（１３）
前記多層膜は物性が互いに異なる少なくとも１ペアの積層体を備え、
前記１ペアの積層体の繰り返し回数は１ペア以上３９ペア以下である、上記（８）から（１１）のいずれか１項に記載の反射型マスクブランク。
（１４）
基板と、
前記基板の一方の面に積層された多層膜と、
前記多層膜に積層されたミキシング層と、を備え、
前記多層膜には回路パターンが構成されていて、
前記ミキシング層は、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、テクネチウム（Ｔｃ）、レニウム（Ｒｅ）、ビスマス（Ｂｉ）、テルル（Ｔｅ）、及びタングステン（Ｗ）の少なくとも１種と、シリコン（Ｓｉ）と、酸素（Ｏ）とを含む、
反射型マスク。
（１５）
基板と、
前記基板の一方の面に積層された多層膜と、
前記多層膜に積層されたミキシング層と、を備え、
前記多層膜には回路パターンが構成されていて、
前記ミキシング層は、フッ素系ガスを用いたプラズマエッチングでエッチングが可能であり、且つ塩素系ガスを用いたプラズマエッチングに対してエッチング耐性を有する材料と、シリコン（Ｓｉ）と、酸素（Ｏ）と、を含み、
前記材料は、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、テクネチウム（Ｔｃ）、レニウム（Ｒｅ）、ビスマス（Ｂｉ）、テルル（Ｔｅ）、及びタングステン（Ｗ）の少なくとも１種を含む、
反射型マスク。
（１６）
上記（８）から（１３）のいずれか１項に記載の反射型マスクブランクの製造方法であって、
前記ミキシング層を、前記多層膜上に、前記多層膜を保護する保護膜の主材料と前記多層膜を構成する膜のうち最も前記保護膜寄りに位置する膜を構成する材料とを含む混合層を副生成物として形成する、反射型マスクブランクの製造方法。
（１７）
前記ミキシング層は、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、テクネチウム（Ｔｃ）、レニウム（Ｒｅ）、ビスマス（Ｂｉ）、テルル（Ｔｅ）、及びタングステン（Ｗ）の少なくとも１種を含んだ前記保護膜をＯ２ガスエッチングすることで形成する、上記（１６）に記載の反射型マスクブランクの製造方法。
（１）
基板、前記基板の一方の面に積層された多層膜、及び前記多層膜に積層された保護膜、を備えた反射型マスクブランクを準備し、
前記保護膜の露出面に開口部を有するレジストパターンを形成し、
前記保護膜のうち前記開口部から露出する領域をエッチングし且つ前記多層膜の平面視で前記開口部に重なる領域に前記保護膜の主材料と前記多層膜を構成する膜のうち最も前記保護膜寄りに位置する膜を構成する材料とを含む混合層を副生成物として形成し、
前記混合層をマスクとして、前記多層膜をエッチングする、
反射型マスクの製造方法。
（２）
基板と、
前記基板の一方の面に積層された多層膜と、
前記多層膜に積層された保護膜と、
を備えた、反射型マスクブランク。
（３）
前記保護膜の膜厚は１０ｎｍ以下である、上記（２）に記載の反射型マスクブランク。
（４）
前記保護膜の膜厚は５ｎｍ以下である、上記（２）に記載の反射型マスクブランク。
（５）
基板と、
前記基板の一方の面に積層された多層膜と、
前記多層膜に積層された保護膜と、を備え、
前記多層膜には回路パターンが構成されていて、
前記保護膜は、ＲｕＳｉＯを含む、
反射型マスク。
（６）
基板、前記基板の一方の面に積層された多層膜、及び前記多層膜に積層されたミキシング層、を備えた反射型マスクブランクを準備し、
前記ミキシング層の露出面に開口部を有するレジストパターンを形成し、
前記レジストパターンをマスクとして、前記ミキシング層のうち前記開口部から露出する領域をエッチングし且つ前記多層膜をエッチングする、
反射型マスクの製造方法。
（７）
前記ミキシング層は、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、テクネチウム（Ｔｃ）、レニウム（Ｒｅ）、ビスマス（Ｂｉ）、テルル（Ｔｅ）、及びタングステン（Ｗ）の少なくとも１種と、シリコン（Ｓｉ）と、酸素（Ｏ）とを少なくとも含む混合層である、上記（６）に記載の反射型マスクの製造方法。
（８）
基板と、
前記基板の一方の面に積層され、ＥＵＶ光を反射する多層膜と、
前記多層膜に積層され、前記多層膜を保護するミキシング層と、
を備え、
前記ミキシング層は、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、テクネチウム（Ｔｃ）、レニウム（Ｒｅ）、ビスマス（Ｂｉ）、テルル（Ｔｅ）、及びタングステン（Ｗ）の少なくとも１種と、シリコン（Ｓｉ）と、酸素（Ｏ）とを少なくとも含む混合層である、
反射型マスクブランク。
（９）
前記ミキシング層の膜厚は５ｎｍ以下である、上記（８）に記載の反射型マスクブランク。
（１０）
前記ミキシング層の膜厚は３ｎｍ以下である、上記（８）に記載の反射型マスクブランク。
（１１）
前記ミキシング層は、フッ素系ガスを用いたプラズマエッチングでエッチングが可能であり、且つ塩素系ガスを用いたプラズマエッチングに対してエッチング耐性を有する、上記（８）から（１０）のいずれか１項に記載の反射型マスクブランク。
（１２）
前記多層膜は、物性が互いに異なる少なくとも１ペアの積層体を備え、
前記１ペアの積層体の繰り返し回数は４０ペア以上５０ペア以下である、上記（８）から（１１）のいずれか１項に記載の反射型マスクブランク。
（１３）
前記多層膜は物性が互いに異なる少なくとも１ペアの積層体を備え、
前記１ペアの積層体の繰り返し回数は１ペア以上３９ペア以下である、上記（８）から（１１）のいずれか１項に記載の反射型マスクブランク。
（１４）
基板と、
前記基板の一方の面に積層された多層膜と、
前記多層膜に積層されたミキシング層と、を備え、
前記多層膜には回路パターンが構成されていて、
前記ミキシング層は、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、テクネチウム（Ｔｃ）、レニウム（Ｒｅ）、ビスマス（Ｂｉ）、テルル（Ｔｅ）、及びタングステン（Ｗ）の少なくとも１種と、シリコン（Ｓｉ）と、酸素（Ｏ）とを含む、
反射型マスク。
（１５）
基板と、
前記基板の一方の面に積層された多層膜と、
前記多層膜に積層されたミキシング層と、を備え、
前記多層膜には回路パターンが構成されていて、
前記ミキシング層は、フッ素系ガスを用いたプラズマエッチングでエッチングが可能であり、且つ塩素系ガスを用いたプラズマエッチングに対してエッチング耐性を有する材料と、シリコン（Ｓｉ）と、酸素（Ｏ）と、を含み、
前記材料は、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、テクネチウム（Ｔｃ）、レニウム（Ｒｅ）、ビスマス（Ｂｉ）、テルル（Ｔｅ）、及びタングステン（Ｗ）の少なくとも１種を含む、
反射型マスク。
（１６）
上記（８）から（１３）のいずれか１項に記載の反射型マスクブランクの製造方法であって、
前記ミキシング層を、前記多層膜上に、前記多層膜を保護する保護膜の主材料と前記多層膜を構成する膜のうち最も前記保護膜寄りに位置する膜を構成する材料とを含む混合層を副生成物として形成する、反射型マスクブランクの製造方法。
（１７）
前記ミキシング層は、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、テクネチウム（Ｔｃ）、レニウム（Ｒｅ）、ビスマス（Ｂｉ）、テルル（Ｔｅ）、及びタングステン（Ｗ）の少なくとも１種を含んだ前記保護膜をＯ２ガスエッチングすることで形成する、上記（１６）に記載の反射型マスクブランクの製造方法。
１０ 反射型マスクブランク
１１ 基板
１２ 多層膜
１３ 保護膜
１４ レジスト膜
１４ａ 開口部
１４ｂ レジストパターン
１５ 混合層（ミキシング層）
２０ 反射型マスク
３０ 反射型マスクブランク
４０ 反射型マスク
１１ 基板
１２ 多層膜
１３ 保護膜
１４ レジスト膜
１４ａ 開口部
１４ｂ レジストパターン
１５ 混合層（ミキシング層）
２０ 反射型マスク
３０ 反射型マスクブランク
４０ 反射型マスク
Claims (17)
- 基板、前記基板の一方の面に積層された多層膜、及び前記多層膜に積層された保護膜、を備えた反射型マスクブランクを準備し、
前記保護膜の露出面に開口部を有するレジストパターンを形成し、
前記保護膜のうち前記開口部から露出する領域をエッチングし且つ前記多層膜の平面視で前記開口部に重なる領域に前記保護膜の主材料と前記多層膜を構成する膜のうち最も前記保護膜寄りに位置する膜を構成する材料とを含む混合層を副生成物として形成し、
前記混合層をマスクとして、前記多層膜をエッチングする、
反射型マスクの製造方法。 - 基板と、
前記基板の一方の面に積層された多層膜と、
前記多層膜に積層された保護膜と、
を備えた、反射型マスクブランク。 - 前記保護膜の膜厚は１０ｎｍ以下である、請求項２に記載の反射型マスクブランク。
- 前記保護膜の膜厚は５ｎｍ以下である、請求項２に記載の反射型マスクブランク。
- 基板と、
前記基板の一方の面に積層された多層膜と、
前記多層膜に積層された保護膜と、を備え、
前記多層膜には回路パターンが構成されていて、
前記保護膜は、ＲｕＳｉＯを含む、
反射型マスク。 - 基板、前記基板の一方の面に積層された多層膜、及び前記多層膜に積層されたミキシング層、を備えた反射型マスクブランクを準備し、
前記ミキシング層の露出面に開口部を有するレジストパターンを形成し、
前記レジストパターンをマスクとして、前記ミキシング層のうち前記開口部から露出する領域をエッチングし且つ前記多層膜をエッチングする、
反射型マスクの製造方法。 - 前記ミキシング層は、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、テクネチウム（Ｔｃ）、レニウム（Ｒｅ）、ビスマス（Ｂｉ）、テルル（Ｔｅ）、及びタングステン（Ｗ）の少なくとも１種と、シリコン（Ｓｉ）と、酸素（Ｏ）とを少なくとも含む混合層である、請求項６に記載の反射型マスクの製造方法。
- 基板と、
前記基板の一方の面に積層され、ＥＵＶ光を反射する多層膜と、
前記多層膜に積層され、前記多層膜を保護するミキシング層と、
を備え、
前記ミキシング層は、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、テクネチウム（Ｔｃ）、レニウム（Ｒｅ）、ビスマス（Ｂｉ）、テルル（Ｔｅ）、及びタングステン（Ｗ）の少なくとも１種と、シリコン（Ｓｉ）と、酸素（Ｏ）とを少なくとも含む混合層である、
反射型マスクブランク。 - 前記ミキシング層の膜厚は５ｎｍ以下である、請求項８に記載の反射型マスクブランク。
- 前記ミキシング層の膜厚は３ｎｍ以下である、請求項８に記載の反射型マスクブランク。
- 前記ミキシング層は、フッ素系ガスを用いたプラズマエッチングでエッチングが可能であり、且つ塩素系ガスを用いたプラズマエッチングに対してエッチング耐性を有する、請求項８に記載の反射型マスクブランク。
- 前記多層膜は、物性が互いに異なる少なくとも１ペアの積層体を備え、
前記１ペアの積層体の繰り返し回数は４０ペア以上５０ペア以下である、請求項８に記載の反射型マスクブランク。 - 前記多層膜は物性が互いに異なる少なくとも１ペアの積層体を備え、
前記１ペアの積層体の繰り返し回数は１ペア以上３９ペア以下である、請求項８に記載の反射型マスクブランク。 - 基板と、
前記基板の一方の面に積層された多層膜と、
前記多層膜に積層されたミキシング層と、を備え、
前記多層膜には回路パターンが構成されていて、
前記ミキシング層は、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、テクネチウム（Ｔｃ）、レニウム（Ｒｅ）、ビスマス（Ｂｉ）、テルル（Ｔｅ）、及びタングステン（Ｗ）の少なくとも１種と、シリコン（Ｓｉ）と、酸素（Ｏ）とを含む、
反射型マスク。 - 基板と、
前記基板の一方の面に積層された多層膜と、
前記多層膜に積層されたミキシング層と、を備え、
前記多層膜には回路パターンが構成されていて、
前記ミキシング層は、フッ素系ガスを用いたプラズマエッチングでエッチングが可能であり、且つ塩素系ガスを用いたプラズマエッチングに対してエッチング耐性を有する材料と、シリコン（Ｓｉ）と、酸素（Ｏ）と、を含み、
前記材料は、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、テクネチウム（Ｔｃ）、レニウム（Ｒｅ）、ビスマス（Ｂｉ）、テルル（Ｔｅ）、及びタングステン（Ｗ）の少なくとも１種を含む、
反射型マスク。 - 請求項８に記載の反射型マスクブランクの製造方法であって、
前記ミキシング層を、前記多層膜上に、前記多層膜を保護する保護膜の主材料と前記多層膜を構成する膜のうち最も前記保護膜寄りに位置する膜を構成する材料とを含む混合層を副生成物として形成する、反射型マスクブランクの製造方法。 - 前記ミキシング層は、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、テクネチウム（Ｔｃ）、レニウム（Ｒｅ）、ビスマス（Ｂｉ）、テルル（Ｔｅ）、及びタングステン（Ｗ）の少なくとも１種を含んだ前記保護膜をＯ２ガスエッチングすることで形成する、請求項１６に記載の反射型マスクブランクの製造方法。
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