JP2024517210A - 極端紫外線マスク吸収体材料 - Google Patents
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Abstract
極端紫外線(EUV)マスクブランク、それらの製作のための方法、およびそれらのための生産システムが開示される。EUVマスクブランクは、ルテニウム(Ru)と第1族の1つまたは複数の元素、Ruと第1族の1つまたは複数の元素と第2族の1つまたは複数の元素、Ruと第1族の1つまたは複数の元素とタンタル(Ta)、Ruと第1族の1つまたは複数の元素とTaと第2族の1つまたは複数の元素、テルル(Te)とニッケル(Ni)、およびテルル(Te)とアルミニウム(Al)からなるグループから選択された材料を備える吸収体層を備える。【選択図】図5
Description
本開示は、概して極端紫外線リソグラフィに関し、より詳細には、2つまたはそれ以上の材料から構成された吸収体をもつ極端紫外線マスクブランク、および製造方法に関する。
軟X線投影リソグラフィとしても知られる極端紫外線(EUV)リソグラフィが、0.0135ミクロンおよびそれよりも小さい最小フィーチャサイズの半導体デバイスの製造のために使用される。しかしながら、概して、5~100ナノメートル波長範囲にある極端紫外線光は、ほぼすべての材料に強く吸収される。その理由で、極端紫外線システムは、光の透過によってではなく反射によって機能する。一連のミラー、またはレンズ要素、および反射要素、または無反射吸収体マスクパターンでコーティングされたマスクブランクの使用によって、パターニングされた作用光は、レジストコーティングされた半導体基板の上に反射される。
極端紫外線リソグラフィシステムのレンズ要素およびマスクブランクは、モリブデンおよびシリコンなど、材料の反射多層コーティングでコーティングされる。例えば、13.5ナノメートルの紫外光であれば12.5~14.5ナノメートルの帯域とされる、非常に狭い紫外通過帯域の光を強く反射する多層コーティングでコーティングされた基板を使用することによって、レンズ要素またはマスクブランクごとの約65%の反射値が得られている。
図1は、マスクされていない部分においてブラッグ干渉によってEUV放射を反射する、基板14上の反射多層積層体12を含む、EUVマスクブランクから形成された従来のEUV反射マスク10を示す。従来のEUV反射マスク10のマスクされた(無反射)エリア16は、緩衝層18および吸収層20をエッチングすることによって形成される。吸収層は、典型的に、51nm~77nmの範囲内の厚さを有する。キャッピング層22は、反射多層積層体12の上に形成され、エッチングプロセス中に反射多層積層体12を保護する。以下でさらに考察されるように、EUVマスクブランクは、多層でコーティングされた低熱膨張材料基板上にキャッピング層および吸収層で作られ、これは、次いで、マスクされた(無反射)エリア16および反射エリア24を提供するためにエッチングされる。
国際半導体技術ロードマップ(ITRS)は、技術の最小ハーフピッチフィーチャサイズに対するパーセンテージとして、ノードのオーバーレイ要件を指定している。すべての反射リソグラフィシステムに固有の画像配置とオーバーレイエラーへの影響のため、EUV反射マスクは、将来の生産のためにより正確な平坦度仕様に準拠する必要があるであろう。追加として、EUVブランクは、ブランクのワーキングエリア上の欠陥に非常に低い耐性を有する。3D効果を緩和し、結像性能を改善するために、より薄い吸収体層を有するEUVマスクブランクを提供する必要がある。
本開示の1つまたは複数の実施形態は、基板と、基板上の反射層の多層積層体であって、反射層の多層積層体が、複数の反射層ペアを含む、反射層の多層積層体と、反射層の多層積層体上の吸収体層であって、吸収体層が、ルテニウム(Ru)、ならびにニオブ(Nb)、イリジウム(Ir)、レニウム(Re)、白金(Pt)、ジルコニウム(Zr)、オスミウム(Os)、マンガン(Mn)、銀(Ag)、テクネチウム(Tc)、コバルト(Co)およびニッケル(Ni)からなるグループから選択された第1族の1つまたは複数の元素からなる合金と、Ru、第1族の1つまたは複数の元素、ならびにシリコン(Si)、ホウ素(B)、窒素(N)および酸素(O)からなるグループから選択された第2族の1つまたは複数の元素からなる合金と、Ru、第1族の1つまたは複数の元素、およびタンタル(Ta)からなる合金と、Ru、第1族の1つまたは複数の元素、第2族の1つまたは複数の元素、およびTaからなる合金と、テルル(Te)およびニッケル(Ni)からなる合金と、テルル(Te)およびアルミニウム(Al)からなる合金と、から選択された合金を備える、吸収体層とを備える、極端紫外線(EUV)マスクブランクを対象とする。
追加の実施形態は、極端紫外(EUV)マスクブランクを製造する方法を対象とする。この方法は、基板上に複数の反射層ペアを含む多層積層体を形成し、反射層の多層積層体上に吸収体層を形成することを含む。そして、吸収体層は、ルテニウム(Ru)、ならびにニオブ(Nb)、イリジウム(Ir)、レニウム(Re)、白金(Pt)、ジルコニウム(Zr)、オスミウム(Os)、マンガン(Mn)、銀(Ag)、テクネチウム(Tc)、コバルト(Co)およびニッケル(Ni)からなるグループから選択された第1族の1つまたは複数の元素からなる合金と、Ru、第1族の1つまたは複数の元素、ならびにシリコン(Si)、ホウ素(B)、窒素(N)および酸素(O)からなるグループから選択された第2族の1つまたは複数の元素からなる合金と、Ru、第1族の1つまたは複数の元素、およびタンタル(Ta)からなる合金と、Ru、第1族の1つまたは複数の元素、Ta、および第2族の1つまたは複数の元素からなる合金と、テルル(Te)およびニッケル(Ni)からなる合金と、テルル(Te)およびアルミニウム(Al)からなる合金と、から選択された合金を備える。
本開示のさらなる実施形態は、基板と、基板上の多層積層体であって、多層積層体が、モリブデン(Mo)とシリコン(Si)との反射層ペアを含む複数の反射層ペアを含む、多層積層体と、多層積層体上の吸収体層とを備える、極端紫外線(EUV)マスクブランクを対象とする。そして、吸収体層は、ルテニウム(Ru)、ならびにニオブ(Nb)、イリジウム(Ir)、レニウム(Re)、白金(Pt)、ジルコニウム(Zr)、オスミウム(Os)、マンガン(Mn)、銀(Ag)、テクネチウム(Tc)、コバルト(Co)およびニッケル(Ni)からなるグループから選択された第1族の1つまたは複数の元素からなる合金と、Ru、第1族の1つまたは複数の元素、ならびにシリコン(Si)、ホウ素(B)、窒素(N)および酸素(O)からなるグループから選択された第2族の1つまたは複数の元素からなる合金と、Ru、第1族の1つまたは複数の元素、およびタンタル(Ta)からなる合金と、Ru、第1族の1つまたは複数の元素、第2族の1つまたは複数の元素、およびTaからなる合金と、テルル(Te)およびニッケル(Ni)からなる合金と、テルル(Te)およびアルミニウム(Al)からなる合金と、から選択された合金を備える。
本開示の追加の実施形態は、極端紫外線(EUV)マスクブランクであって、EUVマスクブランクが、ルテニウム(Ru)と第1族の1つまたは複数の元素、Ruと第1族の1つまたは複数の元素と第2族の1つまたは複数の元素、Ruと第1族の1つまたは複数の元素とタンタル(Ta)、Ruと第1族の1つまたは複数の元素とTaと第2族の1つまたは複数の元素、テルル(Te)とニッケル(Ni)、およびテルル(Te)とアルミニウム(Al)からなるグループから選択された材料を備える吸収体層を備える、極端紫外線(EUV)マスクブランクを対象とする。
本開示の上述の特徴が詳細に理解され得るように、上記で手短に要約された本開示のより詳細な説明が、それらのうちのいくつかが添付の図面中に図示されている、実施形態を参照することによって行われ得る。しかしながら、添付の図面は、本開示の典型的な実施形態を図示するにすぎず、それゆえ、それの範囲の限定と見なされるべきではなく、なぜならば、本開示は、他の等しく効果的な実施形態を認め得るからであることに留意されたい。
本開示の数個の例示の実施形態を説明する前に、本開示は、以下の説明において記載される構成またはプロセスステップの詳細に限定されないことを理解されたい。本開示は、他の実施形態が可能であり、様々なやり方で実践されるか、または行われることが可能である。
本明細書で使用される「水平(horizontal)」という用語は、それの配向にかかわらず、マスクブランクの面または表面に平行な面として定義される。「垂直(vertical)」という用語は、たった今定義された水平に直角な方向を指す。「の上方(above)」、「の下方(below)」、「底部(bottom)」、「上部(top)」、(「側壁」の場合のような)「側部(side)」、「より高い(higher)」、「下側(lower)」、「上側(upper)」、「の上(over)」、および「の下(under)」などの用語は、図中に示されているように、水平面に関して定義される。
「上(on)」という用語は、要素の間の直接的なコンタクトがあることを指し示す。「の直接上(directly on)」という用語は、介在要素のない要素の間の直接的なコンタクトがあることを指し示す。
本明細書および添付の特許請求の範囲で使用される、「前駆体」、「反応物」、「反応性ガス」という用語などは、基板表面と反応する任意のガス種を指すために、互換的に使用される。
当業者は、プロセス領域を説明するための「第1の」および「第2の」などの序数の使用が、処理チャンバ内の特定のロケーション、または処理チャンバ内での露光の順序を暗示しないことを理解するであろう。
本明細書および添付の特許請求の範囲において使用される「基板」という用語は、プロセスがそれに対して作用する、面、または面の部分を指す。基板への言及は、コンテキストが別段に明確に指し示さない限り、基板の一部分のみを指すことができることも、当業者には理解されよう。追加として、基板上に堆積させることへの言及は、ベア基板と、その上に堆積または形成された1つまたは複数のフィルムまたは特徴をもつ基板の両方を意味する。
1つまたは複数の実施形態によれば、フィルムコーティングまたは層に関して「上(on)」という用語は、層が、表面、たとえば、基板表面の直接上にあること、ならびに層と表面、たとえば、基板表面との間に1つまたは複数の下層があることを含む。これにより、1つまたは複数の実施形態では、「基板表面上(on the substrate surface)」という句は、1つまたは複数の下層を含むことが意図される。他の実施形態では、「直接上(directly on)」という句は、介在層なしに表面、たとえば、基板表面と接触している層またはフィルムを指す。これにより、「基板表面の直接上の層(a layer directly on the substrate surface)」という句は、間の層なしに基板表面と直接接触している層を指す。
本明細書および添付の特許請求の範囲で使用される、「第1族の1つまたは複数の元素」または「第1族元素」という用語は、ニオブ(Nb)、イリジウム(Ir)、レニウム(Re)、白金(Pt)、ジルコニウム(Zr)、オスミウム(Os)、マンガン(Mn)、銀(Ag)、テクネチウム(Tc)、コバルト(Co)およびニッケル(Ni)からなるグループから選択された1つまたは複数の元素を指す。
本明細書および添付の特許請求の範囲で使用される、「第2族の1つまたは複数の元素」または「第2族元素」という用語は、シリコン(Si)、ホウ素(B)、窒素(N)および酸素(O)からなるグループから選択された1つまたは複数の元素を指す。
次に図2を参照すると、極端紫外線リソグラフィシステム100の例示的な実施形態が示されている。極端紫外線リソグラフィシステム100は、極端紫外線光112を生成するための極端紫外線光源102と、反射要素のセットと、ターゲットウエハ110とを含む。反射要素は、集光器104、EUV反射マスク106、光学縮小アセンブリ108、マスクブランク、ミラー、またはそれらの組合せを含む。
極端紫外線光源102は、極端紫外線光112を生成する。極端紫外線光112は、5~50ナノメートル(nm)の範囲内の波長を有する電磁放射線である。たとえば、極端紫外線光源102は、レーザー、レーザーがもたらしたプラズマ、放電がもたらしたプラズマ、自由電子レーザー、シンクロトロン放射、またはそれらの組合せを含む。
極端紫外線光源102は、様々な特性を有する極端紫外線光112を生成する。極端紫外線光源102は、波長のある範囲にわたる広帯域極端紫外線放射をもたらす。たとえば、極端紫外線光源102は、5から50nmに及ぶ波長を有する極端紫外線光112を生成する。
1つまたは複数の実施形態では、極端紫外線光源102は、狭帯域幅を有する極端紫外線光112をもたらす。たとえば、極端紫外線光源102は、13.5nmの極端紫外線光112を生成する。波長ピークの中心は、13.5nmである。
集光器104は、極端紫外線光112を反射し、集束させるための光学ユニットである。集光器104は、EUV反射マスク106を照らすために、極端紫外線光源102からの極端紫外線光112を反射し、集光させる。
集光器104は、単一の要素として示されているが、いくつかの実施形態における集光器104は、極端紫外線光112を反射し、集光させるために、凹面ミラー、凸面ミラー、平坦ミラー、またはそれらの組合せなど、1つまたは複数の反射要素を含むことを理解されたい。たとえば、示されている実施形態における集光器104は、単一の凹面ミラー、または凸面光学要素、凹面光学要素、および平坦光学要素を有する光学アセンブリである。
EUV反射マスク106は、マスクパターン114を有する極端紫外線反射要素である。EUV反射マスク106は、ターゲットウエハ110上に形成されるべき回路レイアウトを形成するためのリソグラフィックパターンを作り出す。EUV反射マスク106は、極端紫外線光112を反射する。マスクパターン114は、回路レイアウトの一部分を画定する。
光学縮小アセンブリ108は、マスクパターン114の像を縮小するための光学ユニットである。EUV反射マスク106からの極端紫外線光112の反射は、光学縮小アセンブリ108によって縮小され、ターゲットウエハ110上に反射される。いくつかの実施形態の光学縮小アセンブリ108は、マスクパターン114の像のサイズを縮小するために、ミラーおよび他の光学要素を含む。たとえば、いくつかの実施形態における光学縮小アセンブリ108は、極端紫外線光112を反射し、集束させるための凹面ミラーを含む。
光学縮小アセンブリ108は、ターゲットウエハ110上のマスクパターン114の像のサイズを縮小する。たとえば、マスクパターン114は、ターゲットウエハ110上にマスクパターン114によって表された回路を形成するために、ターゲットウエハ110上に光学縮小アセンブリ108によって4:1の比で結像される。極端紫外線光112は、ターゲットウエハ110上にマスクパターン114を形成するために、ターゲットウエハ110と同期してEUV反射マスク106を走査する。
次に図3を参照すると、極端紫外線反射要素製造システム200の実施形態が示されている。極端紫外線反射要素は、EUVマスクブランク204、極端紫外線ミラー205、またはEUV反射マスク106などの他の反射要素を含む。
極端紫外線反射要素製造システム200は、マスクブランク、ミラー、または図2の極端紫外線光112を反射する他の要素をもたらす。極端紫外線反射要素製造システム200は、ソース基板203に薄いコーティングを塗布することによって、反射要素を製造する。
EUVマスクブランク204は、図2のEUV反射マスク106を形成するためのマルチレイヤード構造である。EUVマスクブランク204は、半導体製造技術を使用して形成される。EUV反射マスク106は、エッチングおよび他のプロセスによってEUVマスクブランク204上に形成された図2のマスクパターン114を有する。
極端紫外線ミラー205は、極端紫外線光の範囲内で反射性のマルチレイヤード構造である。極端紫外線ミラー205は、半導体製造技術を使用して形成される。いくつかの実施形態では、EUVマスクブランク204および極端紫外線ミラー205は、各要素上に形成された層に関して類似の構造であるが、極端紫外線ミラー205は、マスクパターン114を有しない。
反射要素は、極端紫外線光112の効率的なリフレクタである。実施形態では、EUVマスクブランク204および極端紫外線ミラー205は、60%よりも大きい極端紫外線反射率を有する。反射要素が極端紫外線光112の60%超を反射する場合、反射要素は効率的である。
極端紫外線反射要素製造システム200は、ソース基板203がそれの中に運び込まれ、反射要素がそれから運び出される、ウエハローディングおよびキャリアハンドリングシステム202を含む。大気ハンドリングシステム206は、ウエハハンドリング真空チャンバ208へのアクセスを提供する。ウエハローディングおよびキャリアハンドリングシステム202は、大気からシステム内の真空に基板を移送するために、基板搬送ボックス、ロードロック、および他の部品を含む。EUVマスクブランク204は、非常に小さいスケールでデバイスを形成するために使用されるので、ソース基板203およびEUVマスクブランク204は、汚染および他の欠陥を防ぐために、真空システムにおいて処理される。
ウエハハンドリング真空チャンバ208は、2つの真空チャンバ、すなわち、第1の真空チャンバ210および第2の真空チャンバ212を含んでいる。第1の真空チャンバ210は、第1のウエハハンドリングシステム214を含み、第2の真空チャンバ212は、第2のウエハハンドリングシステム216を含む。ウエハハンドリング真空チャンバ208は、2つの真空チャンバとともに説明されるが、システムは、任意の数の真空チャンバを有することができることを理解されたい。
ウエハハンドリング真空チャンバ208は、様々な他のシステムの取付けのために、ウエハハンドリング真空チャンバ208の外縁の周りに複数のポートを有する。第1の真空チャンバ210は、ガス抜きシステム218、第1の物理的気相堆積システム220、第2の物理的気相堆積システム222、および前洗浄システム224を有する。ガス抜きシステム218は、基板から水分を熱的に脱着させるためのものである。前洗浄システム224は、ウエハ、マスクブランク、ミラー、または他の光学部品の表面を洗浄するためのものである。
いくつかの実施形態では、第1の物理気相堆積システム220および第2の物理気相堆積システム222など、物理気相堆積システムは、ソース基板203上に導電性材料の薄膜を形成するために使用される。たとえば、いくつかの実施形態の物理気相堆積システムは、マグネトロンスパッタリングシステム、イオンスパッタリングシステム、パルスレーザー堆積、カソードアーク堆積、またはそれらの組合せなど、真空堆積システムを含む。マグネトロンスパッタリングシステムなど、物理気相堆積システムは、シリコン、金属、合金、化合物、またはそれらの組合せの層を含む薄層をソース基板203上に形成する。
物理気相堆積システムは、反射層、キャッピング層、および吸収体層を形成する。たとえば、物理的気相堆積システムは、シリコン、モリブデン、酸化チタン、二酸化チタン、酸化ルテニウム、酸化ニオブ、ルテニウムタングステン、ルテニウムモリブデン、ルテニウムニオブ、クロム、タンタル、窒化物、化合物、またはそれらの組合せの層を形成するように構成される。いくつかの化合物は、酸化物として説明されるが、化合物は、酸化物、二酸化物、酸素原子を有する原子混合物、またはそれらの組合せを含むことを理解されたい。
第2の真空チャンバ212は、第2の真空チャンバ212に接続された、第1のマルチカソードソース226、化学気相堆積システム228、硬化チャンバ230、および超平滑堆積チャンバ232を有する。たとえば、いくつかの実施形態の化学気相堆積システム228は、流動性化学気相堆積システム(FCVD)、プラズマ支援化学気相堆積システム(CVD)、エアロゾル支援CVD、ホットフィラメントCVDシステム、または類似のシステムを含む。別の例では、化学気相堆積システム228、硬化チャンバ230、および超平滑堆積チャンバ232は、極端紫外線反射要素生産システム200とは別個のシステム中にある。
化学気相堆積システム228は、ソース基板203上に材料の薄膜を形成する。たとえば、化学気相堆積システム228は、単結晶層、多結晶層、アモルファス層、エピタキシャル層、またはそれらの組合せを含む、材料の層をソース基板203上に形成するために使用される。化学気相堆積システム228は、シリコン、酸化ケイ素、オキシ炭化ケイ素、炭素、タングステン、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化チタン、金属、合金、および化学気相堆積に好適な他の材料の層を形成する。たとえば、化学気相堆積システムは、平坦化層を形成する。
第1のウエハハンドリングシステム214は、連続真空中で、大気ハンドリングシステム206と、第1の真空チャンバ210の外縁の周りの様々なシステムとの間でソース基板203を移動させることが可能である。第2のウエハハンドリングシステム216は、連続真空中にソース基板203を維持しながら、第2の真空チャンバ212の周りでソース基板203を移動させることが可能である。極端紫外線反射要素製造システム200は、連続真空中で第1のウエハハンドリングシステム214と第2のウエハハンドリングシステム216との間でソース基板203およびEUVマスクブランク204を移送する。
次に図4を参照すると、極端紫外線反射要素302の実施形態が示されている。1つまたは複数の実施形態では、極端紫外線反射要素302は、図3のEUVマスクブランク204または図3の極端紫外線ミラー205である。EUVマスクブランク204および極端紫外線ミラー205は、図2の極端紫外線光112を反射するための構造である。EUVマスクブランク204は、図2中に示されているEUV反射マスク106を形成するために使用される。
極端紫外線反射要素302は、基板304と、反射層の多層積層体306と、キャッピング層308とを含む。1つまたは複数の実施形態では、極端紫外線ミラー205は、図2の集光器104または図2の光学縮小アセンブリ108において使用するための反射構造を形成するために使用される。
いくつかの実施形態では、EUVマスクブランク204である、極端紫外線反射要素302は、基板304と、反射層の多層積層体306と、キャッピング層308と、吸収体層310とを含む。いくつかの実施形態における極端紫外線反射要素302は、必要とされる回路のレイアウトを用いて吸収体層310をパターニングすることによって、図2のEUV反射マスク106を形成するために使用される、EUVマスクブランク204である。
以下のセクションでは、EUVマスクブランク204のための用語は、簡単のために極端紫外線ミラー205の用語と互換的に使用される。1つまたは複数の実施形態では、EUVマスクブランク204は、図2のマスクパターン114を形成するために、吸収体層310が追加として加えられた、極端紫外線ミラー205の部品を含む。
EUVマスクブランク204は、マスクパターン114を有するEUV反射マスク106を形成するために使用される光学的に平坦な構造である。1つまたは複数の実施形態では、EUVマスクブランク204の反射面は、図2の極端紫外線光112など、入射光を反射するための平坦な焦点面を形成する。
基板304は、極端紫外線反射要素302に構造的支持を提供するための要素である。1つまたは複数の実施形態では、基板304は、温度変化中の安定性を提供するために、低い熱膨張係数(CTE)を有する材料から作られる。1つまたは複数の実施形態では、基板304は、機械的循環、熱循環、結晶形成、またはそれらの組合せに対する安定性などの性質を有する。1つまたは複数の実施形態による基板304は、シリコン、ガラス、酸化物、セラミック、ガラスセラミック、またはそれらの組合せなどの材料から形成される。
多層積層体306は、極端紫外線光112に対して反射性である構造である。多層積層体306は、第1の反射層312および第2の反射層314の交互する反射層を含む。
第1の反射層312および第2の反射層314は、図4の反射ペア316を形成する。非限定的な実施形態では、多層積層体306は、合計で最高120個の反射層について20~60個の範囲の反射ペア316を含む。
第1の反射層312および第2の反射層314は、様々な材料から形成される。実施形態では、第1の反射層312および第2の反射層314は、それぞれ、シリコンおよびモリブデンから形成される。層は、シリコンおよびモリブデンとして示されているが、いくつかの実施形態における交互層は、他の材料から形成されるか、または他の内部構造を有することを理解されたい。
第1の反射層312および第2の反射層314は、様々な構造を有することができる。実施形態では、第1の反射層312と第2の反射層314の両方は、単一の層、複数の層、分割された層構造、非均一な構造、またはそれらの組合せを用いて形成される。
たいていの材料は、極端紫外線波長の光を吸収するので、使用される光学要素は、他のリソグラフィシステムにおいて使用されるような透過性の代わりに、反射性である。多層積層体306は、ブラッグリフレクタまたはミラーを作り出すために、異なる光学的性質をもつ材料の交互する薄層を有することによって、反射構造を形成する。
実施形態では、交互層の各々は、極端紫外線光112について類似しない光学定数を有する。交互層は、交互層の厚さの周期が極端紫外線光112の波長の1/2であるとき、共鳴反射性を提供する。実施形態では、13nmの波長の極端紫外線光112について、交互層は、約6.5nmの厚さである。提供されるサイズおよび寸法は、典型的な要素のための通常の工学的許容誤差内にあることを理解されたい。
多層積層体306は、様々なやり方で形成される。実施形態では、第1の反射層312および第2の反射層314は、マグネトロンスパッタリング、イオンスパッタリングシステム、パルスレーザー堆積、カソードアーク堆積、またはそれらの組合せを用いて形成される。
例示的な実施形態では、多層積層体306は、マグネトロンスパッタリングなど、物理気相堆積技法を使用して形成される。実施形態では、多層積層体306の第1の反射層312および第2の反射層314は、正確な厚さ、低い粗さ、および層の間の清浄な界面を含む、マグネトロンスパッタリング技法によって形成されることの特性を有する。実施形態では、多層積層体306の第1の反射層312および第2の反射層314は、正確な厚さ、低い粗さ、および層の間の清浄な界面を含む、物理気相堆積によって形成されることの特性を有する。
物理気相堆積技法を使用して形成された多層積層体306の層の物理的寸法は、反射率を増加させるために正確に制御される。実施形態では、シリコンの層など、第1の反射層312は、4.1nmの厚さを有する。モリブデンの層など、第2の反射層314は、2.8nmの厚さを有する。層の厚さは、極端紫外線反射要素のピーク反射率波長を規定する。層の厚さが不正確な場合、所望の波長13.5nmにおける反射率は、低減される。
実施形態では、多層積層体306は、60%よりも大きい反射率を有する。実施形態では、物理気相堆積を使用して形成された多層積層体306は、66%~67%の範囲内の反射率を有する。1つまたは複数の実施形態では、より硬い材料を用いて形成された多層積層体306の上にキャッピング層308を形成することは、反射率を改善する。いくつかの実施形態では、70%よりも大きい反射率は、低い粗さの層、層の間の清浄な界面、改善された層材料、またはそれらの組合せを使用して実現される。
1つまたは複数の実施形態では、キャッピング層308は、極端紫外線光112の透過を可能にする保護層である。実施形態では、キャッピング層308は、多層積層体306の直接上に形成される。1つまたは複数の実施形態では、キャッピング層308は、汚染物質および機械的損傷から多層積層体306を保護する。一実施形態では、多層積層体306は、酸素、炭素、炭化水素、またはそれらの組合せによる汚染に対して敏感である。実施形態によるキャッピング層308は、汚染物質と相互作用し、それらを中和する。
1つまたは複数の実施形態では、キャッピング層308は、極端紫外線光112に対して透過的である、光学的に均一な構造である。極端紫外線光112は、キャッピング層308を通過し、多層積層体306で反射する。1つまたは複数の実施形態では、キャッピング層308は、1%~2%の総反射率損失を有する。1つまたは複数の実施形態では、異なる材料の各々は、厚さに応じて、異なる反射率損失を有するが、反射率損失のすべては、1%~2%の範囲内にある。
1つまたは複数の実施形態では、キャッピング層308は、滑らかな表面を有する。たとえば、いくつかの実施形態におけるキャッピング層308の表面は、0.2nm RMS(二乗平均平方根測定値)未満の粗さを有する。別の例では、キャッピング層308の表面は、1/100nmと1/1μmの範囲内の長さについて0.08nm RMSの粗さを有する。RMS粗さは、RMS粗さが測定される範囲に応じて変動する。100nm~1ミクロンの特定の範囲について、その粗さは、0.08nm以下である。より広い範囲に対して、粗さはより高くなる。
キャッピング層308は、様々な方法で形成される。実施形態では、キャッピング層308は、マグネトロンスパッタリング、イオンスパッタリングシステム、イオンビーム堆積、電子ビーム蒸着、高周波(RF)スパッタリング、原子層堆積(ALD)、パルスレーザー堆積、カソードアーク堆積、またはそれらの組合せを用いて多層積層体306上に、または多層積層体306の直接上に形成される。1つまたは複数の実施形態では、キャッピング層308は、正確な厚さ、低い粗さ、および層の間の清浄な界面を含む、マグネトロンスパッタリング技法によって形成されることの物理的特性を有する。実施形態では、キャッピング層308は、正確な厚さ、低い粗さ、および層の間の清浄な界面を含む、物理気相堆積によって形成されることの物理的特性を有する。
1つまたは複数の実施形態では、キャッピング層308は、洗浄中の浸食に抵抗するのに十分な硬度を有する様々な材料から形成される。一実施形態では、ルテニウムは、ルテニウムが、良好なエッチング停止であり、動作条件の下で比較的不活性であるので、キャッピング層材料として使用される。しかしながら、いくつかの実施形態では、他の材料が、キャッピング層308を形成するために使用されることを理解されたい。特定の実施形態では、キャッピング層308は、2.5と5.0nmの範囲内の厚さを有する。
1つまたは複数の実施形態では、吸収体層310は、極端紫外線光112を吸収する層である。実施形態では、吸収体層310は、極端紫外線光112を反射しないエリアを提供することによってEUV反射マスク106上にパターンを形成するために使用される。吸収体層310は、1つまたは複数の実施形態によれば、約13.5nmなど、極端紫外線光112の特定の周波数について高い吸収係数を有する材料を備える。実施形態では、吸収体層310は、キャッピング層308の直接上に形成され、吸収体層310は、EUV反射マスク106のパターンを形成するために、フォトリソグラフィプロセスを使用してエッチングされる。
1つまたは複数の実施形態によれば、極端紫外線ミラー205など、極端紫外線反射要素302は、基板304、多層積層体306、およびキャッピング層308を用いて形成される。極端紫外線ミラー205は、光学的に平坦な表面を有し、極端紫外線光112を効率的におよび均一に反射する。
1つまたは複数の実施形態によれば、EUVマスクブランク204など、極端紫外線反射要素302は、基板304、多層積層体306、キャッピング層308、および吸収体層310を用いて形成される。マスクブランク204は、光学的に平坦な表面を有し、極端紫外線光112を効率的におよび均一に反射する。実施形態では、マスクパターン114は、EUVマスクブランク204の吸収体層310を用いて形成される。
1つまたは複数の実施形態によれば、キャッピング層308の上に吸収体層310を形成することは、EUV反射マスク106の信頼性を増加させる。キャッピング層308は、吸収体層310についてのエッチング停止層として働く。図2のマスクパターン114が、吸収体層310の中にエッチングされるとき、吸収体層310の下方のキャッピング層308は、多層積層体306を保護するために、エッチング作用を停止する。1つまたは複数の実施形態では、吸収体層310は、キャッピング層308に対してエッチング選択的である。いくつかの実施形態では、キャッピング層308は、ルテニウムを備え、吸収体層310は、ルテニウムに対してエッチング選択的である。
1つまたは複数の実施形態では、吸収体層310は、ルテニウム(Ru)と少なくとも1つまたは複数の元素との合金を備える。1つまたは複数の実施形態では、Ruと少なくとも1つまたは複数の元素との合金は、0.92未満の「n」値を有し、これは、約180度から約220度までの範囲の位相シフトを提供する。約0.92未満の「n」値は、正規化された像対数勾配(NILS)を改善し、3D効果を緩和する。本明細書および添付の特許請求の範囲で使用される、「正規化画像対数勾配(NILS)」は、空間像のリソグラフィック品質を説明するメトリックを指す。本明細書および添付の特許請求の範囲で使用される、「n」または「n値」は、屈折率を指す。屈折率は、ある媒体から別の媒体に通過するときの光線の曲げの測量である。低い「n」値は、NILSを改善し、3D効果を緩和する。
実施形態では、吸収体層310は、ルテニウム(Ru)と第1族の1つまたは複数の元素との合金を備える。いくつかの実施形態では、吸収体層310は、約50nm未満、約45nm未満、約40nm未満、約35nm未満、約30nm未満、約25nm未満、約20nm未満、約15nm未満、約10nm未満、約5nm未満、約1nm未満、または約0.5nm未満を含む、約55nm未満の厚さを有する。他の実施形態では、吸収体層310は、約1nm~約54nm、1nm~約50nm、および15nm~約40nmの範囲を含む、約0.5nm~約55nmの範囲内の厚さを有する。
実施形態では、吸収体層310は、ルテニウム(Ru)と第1族の1つまたは複数の元素と第2族の1つまたは複数の元素との合金を備える。いくつかの実施形態では、吸収体層310は、約50nm未満、約45nm未満、約40nm未満、約35nm未満、約30nm未満、約25nm未満、約20nm未満、約15nm未満、約10nm未満、約5nm未満、約1nm未満、または約0.5nm未満を含む、約55nm未満の厚さを有する。他の実施形態では、吸収体層310は、約1nm~約54nm、1nm~約50nm、および15nm~約50nmの範囲を含む、約0.5nm~約55nmの範囲内の厚さを有する。
実施形態では、吸収体層310は、ルテニウム(Ru)と第1族の1つまたは複数の元素とタンタル(Ta)との合金を備える。いくつかの実施形態では、吸収体層310は、約50nm未満、約45nm未満、約40nm未満、約35nm未満、約30nm未満、約25nm未満、約20nm未満、約15nm未満、約10nm未満、約5nm未満、約1nm未満、または約0.5nm未満を含む、約55nm未満の厚さを有する。他の実施形態では、吸収体層310は、約1nm~約54nm、1nm~約50nm、および15nm~約50nmの範囲を含む、約0.5nm~約55nmの範囲内の厚さを有する。
実施形態では、吸収体層310は、ルテニウム(Ru)と、第1族の1つまたは複数の元素と、第2族の1つまたは複数の元素とタンタル(Ta)との合金を備える。いくつかの実施形態では、吸収体層310は、約50nm未満、約45nm未満、約40nm未満、約35nm未満、約30nm未満、約25nm未満、約20nm未満、約15nm未満、約10nm未満、約5nm未満、約1nm未満、または約0.5nm未満を含む、約55nm未満の厚さを有する。他の実施形態では、吸収体層310は、約1nm~約54nm、1nm~約50nm、および15nm~約50nmの範囲を含む、約0.5nm~約55nmの範囲内の厚さを有する。
1つまたは複数の実施形態では、吸収体層310は、テルル(Te)とニッケル(Ni)との合金を備える。いくつかの実施形態では、吸収体層310は、約50nm未満、約45nm未満、約40nm未満、約35nm未満、約30nm未満、約25nm未満、約20nm未満、約15nm未満、約10nm未満、約5nm未満、約1nm未満、または約0.5nm未満を含む、約55nm未満の厚さを有する。他の実施形態では、吸収体層310は、約1nm~約54nm、1nm~約40nm、および15nm~約50nmの範囲を含む、約0.5nm~約55nmの範囲内の厚さを有する。
実施形態では、吸収体層310は、テルル(Te)とアルミニウム(Al)との合金を備える。いくつかの実施形態では、吸収体層310は、約50nm未満、約45nm未満、約40nm未満、約35nm未満、約30nm未満、約25nm未満、約20nm未満、約15nm未満、約10nm未満、約5nm未満、約1nm未満、または約0.5nm未満を含む、約55nm未満の厚さを有する。他の実施形態では、吸収体層310は、約1nm~約54nm、1nm~約50nm、および15nm~約50nmの範囲を含む、約0.5nm~約55nmの範囲内の厚さを有する。
実施形態では、吸収体層310は、ルテニウム(Ru)と、ニオブ(Nb)、イリジウム(Ir)、レニウム(Re)、白金(Pt)、ジルコニウム(Zr)、オスミウム(Os)、マンガン(Mn)、銀(Ag)、テクネチウム(Tc)、コバルト(Co)およびニッケル(Ni)からなるグループから選択された第1族の1つまたは複数の元素との合金から作られる。1つまたは複数の実施形態では、Ruと第1族の1つまたは複数の元素との合金は、約31.8重量%から約86.1重量%までのRuと、約13.9重量%から約68.2重量%までのNbとを有するRuとNbとの合金、約2.6重量%から約90.9重量%までのRuと、約9.1重量%から約97.4重量%までのIrとを有するRuとIrとの合金、約18.8重量%から約75.5重量%までのRuと、約24.5重量%から約81.2重量%までのReとを有するRuとReとの合金、約2.6重量%から約90.8重量%までのRuと、約9.2重量%から約97.4重量%までのPtとを有するRuとPtとの合金、約47.5重量%から約95.5重量%までのRuと、約4.5重量%から約52.5重量%までのZrとを有するRuとZrとの合金、約2.7重量%から約91.0重量%までのRuと、約9.0重量%から約97.3重量%までのOsとを有するRuとOsとの合金、約44.0重量%から約88.1重量%までのRuと、約11.9重量%から約56.0重量%までのMnとを有するRuとMnとの合金、約4.7重量%から約94.7重量%までのRuと、約5.3重量%から約95.3重量%までのAgとを有するRuとAgとの合金、約5.1重量%から約95.2重量%までのRuと、約4.8重量%から約94.9重量%までのTcとを有するRuとTcとの合金、約8.2重量%から約97.1重量%までのRuと、約2.9重量%から約91.8重量%までのCoとを有するRuとCoとの合金、および約23.3重量%から約97.1重量%までのRuと、約2.9重量%から約76.7重量%までのNiとを有するRuとNiとの合金からなるグループから選択される。
他の実施形態では、吸収体層310は、Ruと第1族の1つまたは複数の元素とTaとの合金から作られる。1つまたは複数の実施形態では、Ruと第1族の1つまたは複数の元素とTaとの合金は、約18.1重量%から約84.8重量%までのRuと、約6.6重量%から約73.3重量%までのNbと、約8.6重量%から約75.3重量%までのTaとを有するRuとNbとTaとの合金、約2.7重量%から約88.6重量%までのRuと、約6.6重量%から約92.5重量%までのIrと、約4.8重量%から約90.7重量%までのTaとを有するRuとIrとTaとの合金、約2.7重量%から約88.7重量%までのRuと、約6.4重量%から約92.4重量%までのReと、約4.9重量%から約90.9重量%までのTaとを有するRuとReとTaとの合金、約2.6重量%から約88.7重量%までのRuと、約6.6重量%から約92.7重量%までのPtと、約4.7重量%から約90.8重量%までのTaとを有するRuとPtとTaとの合金、約28.8重量%から約88.2重量%までのRuと、約3.2重量%から約62.6重量%までのZrと、約8.6重量%から約68.0重量%までのTaとを有するRuとZrとTaとの合金、約2.7重量%から約88.7重量%までのRuと、約6.5重量%から約92.5重量%までのOsと、約4.8重量%から約90.8重量%までのTaとを有するRuとOsとTaとの合金、約19.5重量%から約87.0重量%までのRuと、約4.0重量%から約71.5重量%までのMnと、約9.0重量%から約76.5重量%までのTaとを有するRuとMnとTaとの合金、約3.5重量%から約88.1重量%までのRuと、約3.8重量%から約88.4重量%までのAgと、約8.1重量%から約92.7重量%までのTaとを有するRuとAgとTaとの合金、約3.6重量%から約88.0重量%までのRuと、約3.4重量%から約87.8重量%までのTcと、約8.6重量%から約93.0重量%までのTaとを有するRuとTcとTaとの合金、約19.3重量%から約86.8重量%までのRuと、約4.3重量%から約71.8重量%までのCoと、約8.9重量%から約76.4重量%までのTaとを有するRuとCoとTaとの合金、および約37.4重量%から約89.2重量%までのRuと、約2.1重量%から約53.9重量%までのNiと、約8.7重量%から約60.5重量%までのTaとを有するRuとNiとTaとの合金からなるグループから選択される。
1つまたは複数の実施形態では、吸収体層310は、ルテニウム(Ru)と第1族の1つまたは複数の元素と第2族の1つまたは複数の元素との合金から作られる。
1つまたは複数の実施形態では、吸収体層310は、ルテニウム(Ru)と第1族の1つまたは複数の元素と第2族の1つまたは複数の元素とタンタル(Ta)との合金から作られる。
別の実施形態では、吸収体層310は、TeとNiとの合金から作られ、ここにおいて、TeとNiとの合金は、約10.0重量%から約97.7重量%までのTe、および約2.3重量%から約90.0重量%までのNiを含む。
別の実施形態では、吸収体層310は、TeとAlとの合金から作られ、ここにおいて、TeとAlとの合金は、約19.9重量%から約98.9重量%までのTe、および約1.1重量%から約80.1重量%までのAlを含む。
1つまたは複数の実施形態では、Ruと第1族の1つまたは複数の元素との合金は、ドーパントを備える。1つまたは複数の実施形態では、Ruと第1族の1つまたは複数の元素とTaとの合金は、ドーパントを備える。ドーパントは、シリコン(Si)、ホウ素(B)、窒素(N)および酸素(O)からなるグループから選択された第2族の1つまたは複数の元素を含み得る。実施形態では、ドーパントは、合金の重量に基づいて、約0.1重量%~約5.0重量%の範囲内の量で合金中に存在する。他の実施形態では、ドーパントは、約0.1重量%、0.2重量%、0.3重量%、0.4重量%、0.5重量%、0.6重量%、0.7重量%、0.8重量%、0.9重量%、1.0重量%、1.1重量%、1.2重量%、1.3重量%、1.4重量%、1.5重量%、1.6重量%、1.7重量%、1.8重量%、1.9重量%、2.0重量%、2.1重量%、2.2重量%、2.3重量%、2.4重量%、2.5重量%、2.6重量%、2.7重量%、2.8重量%、2.9重量%、3.0重量%、3.1重量%、3.2重量%、3.3重量%、3.4重量%、3.5重量%、3.6重量%、3.7重量%、3.8重量%、3.9重量%、4.0重量%、4.1重量%、4.2重量%、4.3重量%、4.4重量%、4.5重量%、4.6重量%、4.7重量%、4.8重量%、4.9重量%、または5.0重量%の量で合金中に存在する。
1つまたは複数の実施形態では、TeとNiとの合金から選択された合金は、ドーパントを備える。1つまたは複数の実施形態では、TeとAlとの合金から選択された合金は、ドーパントを備える。ドーパントは、窒素または酸素のうちの1つまたは複数から選択され得る。実施形態では、ドーパントは、酸素を備える。代替実施形態では、ドーパントは、窒素を備える。実施形態では、ドーパントは、合金の重量に基づいて、約0.1重量%~約5.0重量%の範囲内の量で合金中に存在する。他の実施形態では、ドーパントは、約0.1重量%、0.2重量%、0.3重量%、0.4重量%、0.5重量%、0.6重量%、0.7重量%、0.8重量%、0.9重量%、1.0重量%、1.1重量%、1.2重量%、1.3重量%、1.4重量%、1.5重量%、1.6重量%、1.7重量%、1.8重量%、1.9重量%、2.0重量%、2.1重量%、2.2重量%、2.3重量%、2.4重量%、2.5重量%、2.6重量%、2.7重量%、2.8重量%、2.9重量%、3.0重量%、3.1重量%、3.2重量%、3.3重量%、3.4重量%、3.5重量%、3.6重量%、3.7重量%、3.8重量%、3.9重量%、4.0重量%、4.1重量%、4.2重量%、4.3重量%、4.4重量%、4.5重量%、4.6重量%、4.7重量%、4.8重量%、4.9重量%、または5.0重量%の量で合金中に存在する。
1つまたは複数の実施形態では、吸収体層の合金は、(30nm未満の)はるかに薄い吸収体層厚さを、2%未満の反射率および好適なエッチング性質を実現しながら提供する、物理堆積チャンバ中に形成された共スパッタリングされた合金吸収体材料である。1つまたは複数の実施形態では、吸収体層の合金は、アルゴン(Ar)、酸素(O2)、または窒素(N2)のうちの1つまたは複数から選択されたガスによって共スパッタリングされる。実施形態では、吸収体層の合金は、アルゴンガスと酸素ガスの混合物(Ar+O2)によって共スパッタリングされる。いくつかの実施形態では、アルゴンと酸素との混合物による共スパッタリングは、Ruの酸化物および/または第1族の1つまたは複数の元素の酸化物を形成する。他の実施例では、アルゴンと酸素との混合物による共スパッタリングは、Ruまたは第1族の1つまたは複数の元素の酸化物を形成しない。実施形態では、吸収体層の合金は、アルゴンガスと窒素ガスとの混合物(Ar+N2)によって共スパッタリングされる。いくつかの実施形態では、アルゴンと窒素との混合物による共スパッタリングは、Ruの窒化物および/または第1族の1つまたは複数の元素の窒化物を形成する。他の実施例では、アルゴンと窒素との混合物による共スパッタリングは、Ruまたは第1族の1つまたは複数の元素の窒化物を形成しない。実施形態では、吸収体層の合金は、アルゴンガスと酸素ガスと窒素ガスとの混合物(Ar+O2+N2)によって共スパッタリングされる。いくつかの実施形態では、アルゴンと酸素と窒素との混合物による共スパッタリングは、Ruの酸化物および/または窒化物、ならびに/あるいは第1族の1つまたは複数の元素の酸化物および/または窒化物を形成する。他の実施例では、アルゴンと酸素と窒素との混合物による共スパッタリングは、Ruまたは第1族の1つまたは複数の元素の酸化物または窒化物を形成しない。実施形態では、吸収体層のエッチング性質および/または他の性質は、上記で考察されたように、合金割合を制御することによって仕様に適合される。
いくつかの実施形態では、アルゴンと酸素との混合物による共スパッタリングは、ルテニウム(Ru)の酸化物、および/または第1族の1つまたは複数の元素の酸化物、および/または第2族の1つまたは複数の元素の酸化物を形成する。他の実施例では、アルゴンと酸素との混合物による共スパッタリングは、Ruまたは第1族の1つまたは複数の元素または第2族の1つまたは複数の元素の酸化物を形成しない。実施形態では、吸収体層の合金は、アルゴンガスと窒素ガスとの混合物(Ar+N2)によって共スパッタリングされる。いくつかの実施形態では、アルゴンと窒素との混合物による共スパッタリングは、Ruの窒化物、および/または第1族の1つまたは複数の元素の窒化物、および/または第2族の1つまたは複数の元素の窒化物を形成する。他の実施例では、アルゴンと窒素との混合物による共スパッタリングは、Ruまたは第1族の1つまたは複数の元素または第2族の1つまたは複数の元素の窒化物を形成しない。実施形態では、吸収体層の合金は、アルゴンガスと酸素ガスと窒素ガスとの混合物(Ar+O2+N2)によって共スパッタリングされる。いくつかの実施形態では、アルゴンと酸素と窒素との混合物による共スパッタリングは、Ruの酸化物および/または窒化物、ならびに/あるいは第1族の1つまたは複数の元素の酸化物および/または窒化物、ならびに/あるいは第2族の1つまたは複数の元素の酸化物および/または窒化物を形成する。他の実施例では、アルゴンと酸素と窒素との混合物による共スパッタリングは、Ruまたは第1族の1つまたは複数の元素または第2族の1つまたは複数の元素の酸化物または窒化物を形成しない。
いくつかの実施形態では、アルゴンと酸素との混合物による共スパッタリングは、Ruの酸化物、および/または第1族の1つまたは複数の元素の酸化物、および/またはタンタル(Ta)の酸化物を形成する。他の実施例では、アルゴンと酸素との混合物による共スパッタリングは、Ruまたは第1族の1つまたは複数の元素および/またはTaの酸化物を形成しない。実施形態では、吸収体層の合金は、アルゴンガスと窒素ガスとの混合物(Ar+N2)によって共スパッタリングされる。いくつかの実施形態では、アルゴンと窒素との混合物による共スパッタリングは、Ruの窒化物、および/または第1族の1つまたは複数の元素の窒化物、および/またはTaの窒化物を形成する。他の実施例では、アルゴンと窒素との混合物による共スパッタリングは、Ruまたは第1族の1つまたは複数の元素またはTaの窒化物を形成しない。実施形態では、吸収体層の合金は、アルゴンガスと酸素ガスと窒素ガスとの混合物(Ar+O2+N2)によって共スパッタリングされる。いくつかの実施形態では、アルゴンと酸素と窒素との混合物による共スパッタリングは、Ruの酸化物および/または窒化物、ならびに/あるいは第1族の1つまたは複数の元素の酸化物および/または窒化物、ならびに/あるいはTaの酸化物および/または窒化物を形成する。他の実施例では、アルゴンと酸素と窒素との混合物による共スパッタリングは、Ruまたは第1族の1つまたは複数の元素またはTaの酸化物または窒化物を形成しない。
実施形態では、吸収体層の合金は、アルゴンガスと酸素ガスとの混合物(Ar+O2)によって共スパッタリングされる。いくつかの実施形態では、アルゴンと酸素との混合物による共スパッタリングは、Ruの酸化物、および/または第1族の1つまたは複数の元素の酸化物、および/または第2族の1つまたは複数の元素の酸化物、および/またはTaの酸化物を形成する。他の実施例では、アルゴンと酸素との混合物による共スパッタリングは、Ruまたは第1族の1つまたは複数の元素または第2族の1つまたは複数の元素またはTaの酸化物を形成しない。実施形態では、吸収体層の合金は、アルゴンガスと窒素ガスとの混合物(Ar+N2)によって共スパッタリングされる。いくつかの実施形態では、アルゴンと窒素との混合物による共スパッタリングは、Ruの窒化物、および/または第1族の1つまたは複数の元素の窒化物、および/または第2族の1つまたは複数の元素の窒化物、および/またはTaの窒化物を形成する。他の実施例では、アルゴンと窒素との混合物による共スパッタリングは、Ruまたは第1族の1つまたは複数の元素または第2族の1つまたは複数の元素またはTaの窒化物を形成しない。実施形態では、吸収体層の合金は、アルゴンガスと酸素ガスと窒素ガスとの混合物(Ar+O2+N2)によって共スパッタリングされる。いくつかの実施形態では、アルゴンと酸素と窒素との混合物による共スパッタリングは、Ruの酸化物および/または窒化物、ならびに/あるいは第1族の1つまたは複数の元素の酸化物および/または窒化物、ならびに/あるいは第2族の1つまたは複数の元素の酸化物および/または窒化物、ならびに/あるいはTaの酸化物および/または窒化物を形成する。他の実施例では、アルゴンと酸素と窒素との混合物による共スパッタリングは、Ruまたは第1族の1つまたは複数の元素または第2族の1つまたは複数の元素またはTaの酸化物または窒化物を形成しない。
いくつかの実施形態では、アルゴンと酸素との混合物による共スパッタリングは、テルル(Te)の酸化物および/またはニッケル(Ni)の酸化物を形成する。他の実施例では、アルゴンと酸素との混合物による共スパッタリングは、テルル(Te)またはニッケル(Ni)の酸化物を形成しない。実施形態では、吸収体層の合金は、アルゴンガスと窒素ガスとの混合物(Ar+N2)によって共スパッタリングされる。いくつかの実施形態では、アルゴンと窒素の混合物による共スパッタリングは、テルル(Te)の窒化物および/またはニッケル(Ni)の窒化物を形成する。他の実施例では、アルゴンと窒素との混合物による共スパッタリングは、テルル(Te)またはニッケル(Ni)の窒化物を形成しない。実施形態では、吸収体層の合金は、アルゴンガスと酸素ガスと窒素ガスとの混合物(Ar+O2+N2)によって共スパッタリングされる。いくつかの実施形態では、アルゴンと酸素と窒素との混合物による共スパッタリングは、テルル(Te)の酸化物および/または窒化物、ならびに/あるいはニッケル(Ni)の酸化物および/または窒化物を形成する。他の実施形態では、アルゴンと酸素と窒素との混合物による共スパッタリングは、テルル(Te)またはニッケル(Ni)の酸化物または窒化物を形成しない。実施形態では、吸収体層のエッチング性質および/または他の性質は、上記で考察されたように、合金割合を制御することによって仕様に適合される。
いくつかの実施形態では、アルゴンと酸素の混合物による共スパッタリングは、テルル(Te)の酸化物および/またはアルミニウム(Al)の酸化物を形成する。他の実施形態では、アルゴンと酸素との混合物による共スパッタリングは、テルル(Te)またはアルミニウム(Al)の酸化物を形成しない。実施形態では、吸収体層の合金は、アルゴンガスと窒素ガスとの混合物(Ar+N2)によって共スパッタリングされる。いくつかの実施形態では、アルゴンと窒素との混合物による共スパッタリングは、テルル(Te)の窒化物および/またはアルミニウム(Al)の窒化物を形成する。他の実施例では、アルゴンと窒素との混合物による共スパッタリングは、テルル(Te)またはアルミニウム(Al)の窒化物を形成しない。実施形態では、吸収体層の合金は、アルゴンガスと酸素ガスと窒素ガスとの混合物(Ar+O2+N2)によって共スパッタリングされる。いくつかの実施形態では、アルゴンと酸素と窒素との混合物による共スパッタリングは、テルル(Te)の酸化物および/または窒化物、ならびに/あるいはアルミニウム(Al)の酸化物および/または窒化物を形成する。他の実施形態では、アルゴンと酸素と窒素との混合物による共スパッタリングは、テルル(Te)またはアルミニウム(Al)の酸化物または窒化物を形成しない。いくつかの実施形態では、合金割合は、物理気相堆積チャンバの、電圧、気圧、流量など、動作パラメータによって正確に制御される。
1つまたは複数の実施形態では、本明細書で使用される「共スパッタリング」は、本明細書で説明される、2つの異なる材料を備える2つのターゲットあるいは3つまたはそれ以上の異なる材料を備える3つまたはそれ以上のターゲットが、2つのターゲットあるいは3つまたはそれ以上のターゲットからの材料の合金を備える吸収体層を堆積させ/形成するために、アルゴン(Ar)、酸素(O2)、または窒素(N2)から選択された1つまたは複数のガスを使用して同時にスパッタリングされることを意味する。本明細書で使用される、共スパッタリングは、2つのターゲットあるいは3つまたはそれ以上のターゲットが、以下のグループからの材料の合金、すなわち、Ruと第1族の1つまたは複数の元素との合金、Ruと第1族の1つまたは複数の元素と第2族の1つまたは複数の元素との合金、Ruと第1族の1つまたは複数の元素とTaとの合金、Ruと第1族の1つまたは複数の元素とTaと第2族の1つまたは複数の元素との合金、TeとNiとの合金、およびTeとAlとの合金を備える吸収体層を堆積させ/形成するために、アルゴン(Ar)、酸素(O2)、または窒素(N2)から選択された1つまたは複数のガスを使用して同時にスパッタリングされることを意味する。
他の実施形態では、2つの異なる材料あるいは3つまたはそれ以上の異なる材料の合金は、アルゴン(Ar)、酸素(O2)、または窒素(N2)のうちの1つまたは複数から選択されたガスを使用して、本明細書で説明される、2つの異なる材料の積層あるいは3つまたはそれ以上の材料の積層として層ごとに堆積される。本明細書で使用される、2つの異なる材料あるいは3つまたはそれ以上の異なる材料の合金は、以下のグループからの材料の合金、すなわち、Ruと第1族の1つまたは複数の元素との合金、Ruと第1族の1つまたは複数の元素と第2族の1つまたは複数の元素との合金、Ruと第1族の1つまたは複数の元素とTaとの合金、Ruと第1族の1つまたは複数の元素とTaと第2族の1つまたは複数の元素との合金、TeとNiとの合金、およびTeとAlとの合金を備える。説明された、2つの異なる材料の積層あるいは3つまたはそれ以上の材料の積層として層ごとに堆積された2つの異なる材料あるいは3つまたはそれ以上の異なる材料のそのような合金は、第1の吸収体材料を備える第1のカソード、第2の吸収体材料を備える第2のカソード、およびいくつかの実施形態では、第3の吸収体材料を備える第3のカソード、第4の吸収体材料を備える第4のカソード、および第5の吸収体材料を備える第5のカソードを有する物理的堆積チャンバにおいて1つまたは複数の実施形態に従って作られ、ここにおいて、第1の吸収体材料、第2の吸収体材料、第3の吸収体材料、第4の吸収体材料および第5の吸収体材料は、互いに異なる。交互層は、異なる吸収体材料の交互層を形成するために、異なる時間において、第1のカソードおよび第2のカソード、ならびにいくつかの実施形態では、第3のカソード、第4のカソードおよび第5のカソードを交互にスパッタリングすることによって形成され得る。
他の実施形態では、2つの異なる材料あるいは3つまたはそれ以上の異なる材料の非合金が、アルゴン(Ar)、酸素(O2)、または窒素(N2)のうちの1つまたは複数から選択されたガスを使用して、本明細書で説明される、2つの異なる材料の積層あるいは3つまたはそれ以上の材料の積層として層ごとに堆積される。本明細書で使用される、2つの異なる材料あるいは3つまたはそれ以上の異なる材料の非合金は、以下のグループ、すなわち、Ruと第1族の1つまたは複数の元素、Ruと第1族の1つまたは複数の元素と第2族の1つまたは複数の元素、Ruと第1族の1つまたは複数の元素とTa、Ruと第1族の1つまたは複数の元素とTaと第2族の1つまたは複数の元素、TeとNi、およびTeとAlからの材料の非合金を備える。説明された、2つの異なる材料の積層あるいは3つまたはそれ以上の材料の積層として層ごとに堆積された2つの異なる材料あるいは3つまたはそれ以上の異なる材料のそのような非合金は、第1の吸収体材料を備える第1のカソード、第2の吸収体材料を備える第2のカソード、およびいくつかの実施形態では、第3の吸収体材料を備える第3のカソード、第4の吸収体材料を備える第4のカソード、および第5の吸収体材料を備える第5のカソードを有する物理的堆積チャンバにおいて1つまたは複数の実施形態に従って作られ、ここにおいて、第1の吸収体材料、第2の吸収体材料、第3の吸収体材料、第4の吸収体材料および第5の吸収体材料は、互いに異なる。交互層は、異なる吸収体材料の交互層を形成するために、異なる時間において、第1のカソードおよび第2のカソード、ならびにいくつかの実施形態では、第3のカソード、第4のカソードおよび第5のカソードを交互にスパッタリングすることによって形成され得る。
1つまたは複数の実施形態では、本明細書で説明される合金組成のバルクターゲットが作られ得、これは、アルゴン(Ar)、酸素(O2)、または窒素(N2)のうちの1つまたは複数から選択されたガスを使用する通常のスパッタリングによってスパッタリングされる。1つまたは複数の実施形態では、合金は、吸収体層を形成するために、合金と同じ組成を有するバルクターゲットを使用して堆積され、アルゴン(Ar)、酸素(O2)、または窒素(N2)のうちの1つまたは複数から選択されたガスを使用してスパッタリングされる。実施形態では、吸収体層の合金は、合金と同じ組成を有するバルクターゲットを使用して堆積され、アルゴンガスと酸素ガスとの混合物(Ar+O2)を使用してスパッタリングされる。
次に図5を参照すると、極端紫外線マスクブランク400は、基板414、基板414上の反射層412の多層積層体を備えるものとして示されており、反射層412の多層積層体は、複数の反射層ペアを含む。1つまたは複数の実施形態では、複数の反射層ペアは、モリブデン(Mo)含有材料およびシリコン(Si)含有材料から選択された材料から作られる。いくつかの実施形態では、複数の反射層ペアは、モリブデンとシリコンの交互層を備える。極端紫外線マスクブランク400は、反射層412の多層積層体上のキャッピング層422をさらに含み、キャッピング層422上の吸収体層の多層積層体420がある。1つまたは複数の実施形態では、複数の反射層412は、モリブデン(Mo)含有材料およびシリコン(Si)含有材料から選択され、キャッピング層422は、ルテニウムを備える。
吸収体層の多層積層体420は、複数の吸収体層ペア420a、420b、420c、420d、420e、420fを含み、各ペア(420a/420b、420c/420d、420e/420f)は、ルテニウム(Ru)と、ニオブ(Nb)、イリジウム(Ir)、レニウム(Re)、白金(Pt)、ジルコニウム(Zr)、オスミウム(Os)、マンガン(Mn)、銀(Ag)、テクネチウム(Tc)、コバルト(Co)およびニッケル(Ni)からなるグループから選択された第1族の1つまたは複数の元素との合金、Ruと、第1族の1つまたは複数の元素と、シリコン(Si)、ホウ素(B)、窒素(N)および酸素(O)からなるグループから選択された第2族の1つまたは複数の元素との合金、Ruと第1族の1つまたは複数の元素とタンタル(Ta)との合金、Ruと第1族の1つまたは複数の元素と第2族の1つまたは複数の元素とTaとの合金、テルル(Te)とニッケル(Ni)との合金、およびテルル(Te)とアルミニウム(Al)との合金からなるグループから選択された合金を備える。いくつかの実施形態では、Ruと第1族の1つまたは複数の元素との合金は、約31.8重量%から約86.1重量%までのRuと、約13.9重量%から約68.2重量%までのNbとを有するRuとNbとの合金、約2.6重量%から約90.9重量%までのRuと、約9.1重量%から約97.4重量%までのIrとを有するRuとIrとの合金、約18.8重量%から約75.5重量%までのRuと、約24.5重量%から約81.2重量%までのReとを有するRuとReとの合金、約2.6重量%から約90.8重量%までのRuと、約9.2重量%から約97.4重量%までのPtとを有するRuとPtとの合金、約47.5重量%から約95.5重量%までのRuと、約4.5重量%から約52.5重量%までのZrとを有するRuとZrとの合金、約2.7重量%から約91.0重量%までのRuと、約9.0重量%から約97.3重量%までのOsとを有するRuとOsとの合金、約44.0重量%から約88.1重量%までのRuと、約11.9重量%から約56.0重量%までのMnとを有するRuとMnとの合金、約4.7重量%から約94.7重量%までのRuと、約5.3重量%から約95.3重量%までのAgとを有するRuとAgとの合金、約5.1重量%から約95.2重量%までのRuと、約4.8重量%から約94.9重量%までのTcとを有するRuとTcとの合金、約8.2重量%から約97.1重量%までのRuと、約2.9重量%から約91.8重量%までのCoとを有するRuとCoとの合金、および約23.3重量%から約97.1重量%までのRuと、約2.9重量%から約76.7重量%までのNiとを有するRuとNiとの合金からなるグループから選択される。1つまたは複数の実施形態では、Ruと第1族の1つまたは複数の元素との合金は、アモルファスである。
1つの例では、吸収体層420aは、ルテニウム(Ru)材料から作られ、吸収体層420bを形成する材料は、第1族の1つまたは複数の元素の材料から作られる。同じように、吸収体層420cは、ルテニウム材料から作られ、吸収体層420dを形成する材料は、第1族の1つまたは複数の元素の材料から作られ、吸収体層420eは、ルテニウム(Ru)材料から作られ、吸収体層420fを形成する材料は、第1族の1つまたは複数の元素のものである。
1つまたは複数の実施形態では、吸収体層の多層積層体420は、複数の吸収体層ペア420a、420b、420c、420d、420e、420fを含み、各ペア(420a/420b、420c/420d、420e/420f)は、Ruと第1族の1つまたは複数の元素とタンタル(Ta)との合金を備える。いくつかの実施形態では、Ruと第1族の1つまたは複数の元素とTaとの合金は、約18.1重量%から約84.8重量%までのRuと、約6.6重量%から約73.3重量%までのNbと、約8.6重量%から約75.3重量%までのTaとを有するRuとNbとTaとの合金、約2.7重量%から約88.6重量%までのRuと、約6.6重量%から約92.5重量%までのIrと、約4.8重量%から約90.7重量%までのTaとを有するRuとIrとTaとの合金、約2.7重量%から約88.7重量%までのRuと、約6.4重量%から約92.4重量%までのReと、約4.9重量%から約90.9重量%までのTaとを有するRuとReとTaとの合金、約2.6重量%から約88.7重量%までのRuと、約6.6重量%から約92.7重量%までのPtと、約4.7重量%から約90.8重量%までのTaとを有するRuとPtとTaとの合金、約28.8重量%から約88.2重量%までのRuと、約3.2重量%から約62.6重量%までのZrと、約8.6重量%から約68.0重量%までのTaとを有するRuとZrとTaとの合金、約2.7重量%から約88.7重量%までのRuと、約6.5重量%から約92.5重量%までのOsと、約4.8重量%から約90.8重量%までのTaとを有するRuとOsとTaとの合金、約19.5重量%から約87.0重量%までのRuと、約4.0重量%から約71.5重量%までのMnと、約9.0重量%から約76.5重量%までのTaとを有するRuとMnとTaとの合金、約3.5重量%から約88.1重量%までのRuと、約3.8重量%から約88.4重量%までのAgと、約8.1重量%から約92.7重量%までのTaとを有するRuとAgとTaとの合金、約3.6重量%から約88.0重量%までのRuと、約3.4重量%から約87.8重量%までのTcと、約8.6重量%から約93.0重量%までのTaとを有するRuとTcとTaとの合金、約19.3重量%から約86.8重量%までのRuと、約4.3重量%から約71.8重量%までのCoと、約8.9重量%から約76.4重量%までのTaとを有するRuとCoとTaとの合金、および約37.4重量%から約89.2重量%までのRuと、約2.1重量%から約53.9重量%までのNiと、約8.7重量%から約60.5重量%までのTaとを有するRuとNiとTaとの合金からなるグループから選択される。1つまたは複数の実施形態では、Ruと第1族の1つまたは複数の元素とTaとの合金は、アモルファスである。
1つの例では、吸収体層420aは、ルテニウム(Ru)材料から作られ、吸収体層420bを形成する材料は、第1族の1つまたは複数の元素の材料から作られる。同じように、吸収体層420cは、タンタル(Ta)材料から作られ、吸収体層420dを形成する材料は、ルテニウム(Ru)材料から作られ、吸収体層420eは、第1族の1つまたは複数の元素の材料から作られ、吸収体層420fを形成する材料は、タンタル(Ta)のものである。
1つまたは複数の実施形態では、吸収体層の多層積層体420は、複数の吸収体層ペア420a、420b、420c、420d、420e、420fを含み、各ペア(420a/420b、420c/420d、420e/420f)は、Ruと第1族の1つまたは複数の元素と第2族の1つまたは複数の元素との合金を備える。1つまたは複数の実施形態では、Ruと第1族の1つまたは複数の元素と第2族の1つまたは複数の元素との合金は、アモルファスである。
1つの例では、吸収体層420aは、ルテニウム(Ru)材料から作られ、吸収体層420bを形成する材料は、第1族の1つまたは複数の元素の材料から作られる。同じように、吸収体層420cは、第2族の1つまたは複数の元素の材料から作られ、吸収体層420dを形成する材料は、ルテニウム(Ru)材料から作られ、吸収体層420eは、第1族の1つまたは複数の元素の材料から作られ、吸収体層420fを形成する材料は、第2族の1つまたは複数の元素のものである。
1つまたは複数の実施形態では、吸収体層の多層積層体420は、複数の吸収体層ペア420a、420b、420c、420d、420e、420fを含み、各ペア(420a/420b、420c/420d、420e/420f)は、Ruと第1族の1つまたは複数の元素と第2族の1つまたは複数の元素とタンタル(Ta)との合金を備える。1つまたは複数の実施形態では、Ruと第1族の1つまたは複数の元素と第2族の1つまたは複数の元素とタンタル(Ta)との合金は、アモルファスである。
1つの例では、吸収体層420aは、ルテニウム(Ru)材料から作られ、吸収体層420bを形成する材料は、第1族の1つまたは複数の元素の材料から作られる。同じように、吸収体層420cは、第2族の1つまたは複数の元素の材料から作られ、吸収体層420dを形成する材料は、タンタル(Ta)材料から作られ、吸収体層420eは、ルテニウム(Ru)材料から作られ、吸収体層420fを形成する材料は、第1族の1つまたは複数の元素のものである。
一実施形態では、極端紫外線マスクブランク400は、モリブデン(Mo)含有材料およびシリコン(Si)含有材料、たとえば、モリブデン(Mo)およびシリコン(Si)から選択された複数の反射層412を含む。吸収体層420a、420b、420c、420d、420eおよび420fを形成するために使用される吸収体材料は、ルテニウム(Ru)と第1族の1つまたは複数の元素との合金、Ruと第1族の1つまたは複数の元素と第2族の1つまたは複数の元素との合金、Ruと第1族の1つまたは複数の元素とタンタル(Ta)との合金、Ruと第1族の1つまたは複数の元素と第2族の1つまたは複数の元素とTaとの合金、テルル(Te)とニッケル(Ni)との合金、およびテルル(Te)とアルミニウム(Al)との合金からなるグループから選択された合金である。
1つまたは複数の実施形態では、吸収体層ペア420a/420b、420c/420d、420e/420fは、ルテニウム(Ru)と第1族の1つまたは複数の元素との合金を備える吸収体材料を含む第1の層(420a、420c、420e)と、ルテニウム(Ru)と第1族の1つまたは複数の元素との合金を含む吸収体材料を含む第2の吸収体層(420b、420d、420f)とを備える。特定の実施形態では、吸収体層ペアは、Ruと第1族の1つまたは複数の元素との合金を含む第1の層(420a、420c、420e)であって、ここにおいて、Ruと第1族の1つまたは複数の元素との合金が、約31.8重量%から約86.1重量%までのRuと、約13.9重量%から約68.2重量%までのNbとを有するRuとNbとの合金、約2.6重量%から約90.9重量%までのRuと、約9.1重量%から約97.4重量%までのIrとを有するRuとIrとの合金、約18.8重量%から約75.5重量%までのRuと、約24.5重量%から約81.2重量%までのReとを有するRuとReとの合金、約2.6重量%から約90.8重量%までのRuと、約9.2重量%から約97.4重量%までのPtとを有するRuとPtとの合金、約47.5重量%から約95.5重量%までのRuと、約4.5重量%から約52.5重量%までのZrとを有するRuとZrとの合金、約2.7重量%から約91.0重量%までのRuと、約9.0重量%から約97.3重量%までのOsとを有するRuとOsとの合金、約44.0重量%から約88.1重量%までのRuと、約11.9重量%から約56.0重量%までのMnとを有するRuとMnとの合金、約4.7重量%から約94.7重量%までのRuと、約5.3重量%から約95.3重量%までのAgとを有するRuとAgとの合金、約5.1重量%から約95.2重量%までのRuと、約4.8重量%から約94.9重量%までのTcとを有するRuとTcとの合金、約8.2重量%から約97.1重量%までのRuと、約2.9重量%から約91.8重量%までのCoとを有するRuとCoとの合金、および約23.3重量%から約97.1重量%までのRuと、約2.9重量%から約76.7重量%までのNiとを有するRuとNiとの合金からなるグループから選択された、第1の層(420a、420c、420e)と、Ruと第1族の1つまたは複数の元素との合金を含む吸収体材料を含む第2の吸収体層(420b、420d、420f)であって、ここにおいて、Ruと第1族の1つまたは複数の元素との合金が、約31.8重量%から約86.1重量%までのRuと、約13.9重量%から約68.2重量%までのNbとを有するRuとNbとの合金、約2.6重量%から約90.9重量%までのRuと、約9.1重量%から約97.4重量%までのIrとを有するRuとIrとの合金、約18.8重量%から約75.5重量%までのRuと、約24.5重量%から約81.2重量%までのReとを有するRuとReとの合金、約2.6重量%から約90.8重量%までのRuと、約9.2重量%から約97.4重量%までのPtとを有するRuとPtとの合金、約47.5重量%から約95.5重量%までのRuと、約4.5重量%から約52.5重量%までのZrとを有するRuとZrとの合金、約2.7重量%から約91.0重量%までのRuと、約9.0重量%から約97.3重量%までのOsとを有するRuとOsとの合金、約44.0重量%から約88.1重量%までのRuと、約11.9重量%から約56.0重量%までのMnとを有するRuとMnとの合金、約4.7重量%から約94.7重量%までのRuと、約5.3重量%から約95.3重量%までのAgとを有するRuとAgとの合金、約5.1重量%から約95.2重量%までのRuと、約4.8重量%から約94.9重量%までのTcとを有するRuとTcとの合金、約8.2重量%から約97.1重量%までのRuと、約2.9重量%から約91.8重量%までのCoとを有するRuとCoとの合金、および約23.3重量%から約97.1重量%までのRuと、約2.9重量%から約76.7重量%までのNiとを有するRuとNiとの合金からなるグループから選択された、第2の吸収体層(420b、420d、420f)とを備える。
1つまたは複数の実施形態によれば、吸収体層ペアは、第1の層(420a、420c、420e)と第2の吸収体層(420b、420d、420f)とを備え、第1の吸収体層(420a、420c、420e)および第2の吸収体層(420b、420d、420f)の各々は、0.1nmと10nmの範囲内の、たとえば、1nmと5nmの範囲内の、または1nmと3nmの範囲内の厚さを有する。1つまたは複数の特定の実施形態では、第1の層420aの厚さは、0.5nm、0.6nm、0.7nm、0.8nm、0.9nm、1nm、1.1nm、1.2nm、1.3nm、1.4nm、1.5nm、1.6nm、1.7nm、1.8nm、1.9nm、2nm、2.1nm、2.2nm、2.3nm、2.4nm、2.5nm、2.6nm、2.7nm、2.8nm、2.9nm、3nm、3.1nm、3.2nm、3.3nm、3.4nm、3.5nm、3.6nm、3.7nm、3.8nm、3.9nm、4nm、4.1nm、4.2nm、4.3nm、4.4nm、4.5nm、4.6nm、4.7nm、4.8nm、4.9nm、および5nmである。1つまたは複数の実施形態では、各ペアの第1の吸収体層および第2の吸収体層の厚さは、同じであるか、または異なる。たとえば、第1の吸収体層および第2の吸収体層は、1:1、1.5:1、2:1、2.5:1、3:1、3.5:1、4:1、4.5:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、11:1、12:1、13:1、14:1、15:1、16:1、17:1、18:1、19:1、または20:1の第1の吸収体層の厚さと第2の吸収体層の厚さとの比があるような厚さを有し、これは、各ペアにおいて、第2の吸収体層の厚さに等しいかまたはそれよりも大きい厚さを有する第1の吸収体層を生じる。代替的に、第1の吸収体層および第2の吸収体層は、1.5:1、2:1、2.5:1、3:1、3.5:1、4:1、4.5:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、11:1、12:1、13:1、14:1、15:1、16:1、17:1、18:1、19:1、または20:1の第2の吸収体層の厚さと第1の吸収体層の厚さとの比があるような厚さを有し、これは、各ペアにおいて、第1の吸収体層の厚さに等しいかまたはそれよりも大きい厚さを有する第2の吸収体層を生じる。
1つまたは複数の実施形態によれば、吸収体層の異なる吸収体材料および厚さは、極端紫外線光が、吸光度により、および反射層の多層積層体からの光との破壊的な干渉によって引き起こされた位相変化により吸収されるように選択される。図5中に示されている実施形態は、3つの吸収体層ペア420a/420b、420c/420dおよび420e/420fを示しているが、特許請求の範囲は、特定の数の吸収体層ペアに限定されるべきではない。1つまたは複数の実施形態によれば、EUVマスクブランク400は、5~60個の吸収体層ペアの範囲内で、または10~40個の吸収体層ペアの範囲内で含む。
1つまたは複数の実施形態によれば、吸収体層は、2%未満の反射率および他のエッチング性質を提供する厚さを有する。供給ガスが、吸収体層の材料特性をさらに変更するために使用され、たとえば、窒素(N2)ガスが、上記で提供された材料の窒化物を形成するために使用される。1つまたは複数の実施形態による吸収体層の多層積層体は、EUV光が、吸光度により吸収されるだけではなく、多層吸収体積層体によって引き起こされた位相変化によっても吸収されるような、個々の厚さの異なる材料の繰返しパターンであり、これは、下方の反射性材料の多層積層体からの光と破壊的に干渉し、より良いコントラストを提供する。
本開示の別の態様は、基板上に反射層の多層積層体を形成することであって、多層積層体が、複数の反射層ペアを含む、反射層の多層積層体を形成することと、多層積層体上に吸収体層を形成することであって、吸収体層が、ルテニウム(Ru)と、ニオブ(Nb)、イリジウム(Ir)、レニウム(Re)、白金(Pt)、ジルコニウム(Zr)、オスミウム(Os)、マンガン(Mn)、銀(Ag)、テクネチウム(Tc)、コバルト(Co)およびニッケル(Ni)からなるグループから選択された第1族の1つまたは複数の元素との合金、Ruと、第1族の1つまたは複数の元素と、シリコン(Si)、ホウ素(B)、窒素(N)および酸素(O)からなるグループから選択された第2族の1つまたは複数の元素との合金、Ruと第1族の1つまたは複数の元素とタンタル(Ta)との合金、Ruと第1族の1つまたは複数の元素と第2族の1つまたは複数の元素とTaとの合金、テルル(Te)とニッケル(Ni)との合金、およびテルル(Te)とアルミニウム(Al)との合金からなるグループから選択された合金を備える、吸収体層を形成することとを備える、極端紫外線(EUV)マスクブランクを製作する方法に関係する。
EUVマスクブランクは、図4および図5に関して上記で説明された実施形態の特性のうちのいずれかを有し、方法は、図3に関して説明されたシステムにおいて実施される。
これにより、実施形態では、複数の反射層は、モリブデン(Mo)含有材料およびシリコン(Si)含有材料から選択され、吸収体層は、ルテニウム(Ru)と第1族の1つまたは複数の元素との合金である。別の実施形態では、複数の反射層は、モリブデン(Mo)含有材料およびシリコン(Si)含有材料から選択され、吸収体層は、ルテニウム(Ru)と第1族の1つまたは複数の元素と第2族の1つまたは複数の元素との合金である。さらなる実施形態では、複数の反射層は、モリブデン(Mo)含有材料およびシリコン(Si)含有材料から選択され、吸収体層は、ルテニウム(Ru)と第1族の1つまたは複数の元素とタンタル(Ta)との合金である。さらなる実施形態では、複数の反射層は、モリブデン(Mo)含有材料およびシリコン(Si)含有材料から選択され、吸収体層は、ルテニウム(Ru)と第1族の1つまたは複数の元素と第2族の1つまたは複数の元素とタンタル(Ta)との合金である。別の実施形態では、複数の反射層は、モリブデン(Mo)含有材料およびシリコン(Si)含有材料から選択され、吸収体層は、テルル(Te)とニッケル(Ni)との合金である。さらなる実施形態では、複数の反射層は、モリブデン(Mo)含有材料およびシリコン(Si)含有材料から選択され、吸収体層は、テルル(Te)とアルミニウム(Al)との合金である。
別の特定の方法実施形態では、異なる吸収体層は、第1の吸収体材料を備える第1のカソードと、第2の吸収体材料を備える第2のカソードとを有する物理的堆積チャンバにおいて形成される。次に図6を参照すると、実施形態によるマルチカソードソースチャンバ500の上側部分が示されている。マルチカソードチャンバ500は、上部アダプタ504によってキャッピングされた円筒形本体部分502をもつベース構造501を含む。上部アダプタ504は、上部アダプタ504の周りに置かれた、カソードソース506、508、510、512、および514など、いくつかのカソードソースのためのプロビジョンを有する。1つまたは複数の実施形態によるカソードソース506、508、510、512、および514は、吸収体材料の積層を形成するために、本明細書で説明される異なる吸収体材料を備える。
1つまたは複数の実施形態では、方法は、5nmと60nmの範囲内の厚さを有する吸収体層を形成する。1つまたは複数の実施形態では、吸収体層は、51nmと57nmの範囲内の厚さを有する。1つまたは複数の実施形態では、吸収体層を形成するために使用される材料は、吸収体層のエッチング性質を生じさせるように選択される。1つまたは複数の実施形態では、吸収体層の合金は、物理的堆積チャンバにおいて形成された合金吸収体材料を共スパッタリングすることによって形成され、これは、はるかに薄い吸収体層の厚さ(30nm未満)を提供し、2%未満の反射率および所望のエッチング性質を実現する。実施形態では、吸収体層のエッチング性質および他の所望の性質は、各吸収体材料の合金割合を制御することによって仕様に適合される。実施形態では、合金割合は、物理的気相堆積チャンバの、電圧、気圧、流量など、動作パラメータによって正確に制御される。実施形態では、プロセスガスが、材料性質をさらに変更するために使用され、たとえば、N2ガスが、ルテニウム(Ru)および第1族の1つまたは複数の元素の窒化物を形成するために使用される。別の実施形態では、プロセスガスが、材料性質をさらに変更するために使用され、たとえば、N2ガスが、ルテニウム(Ru)および第1族の1つまたは複数の元素および第2族の1つまたは複数の元素の窒化物を形成するために使用される。いくつかの実施形態では、プロセスガスが、材料性質をさらに変更するために使用され、たとえば、N2ガスが、ルテニウム(Ru)および第1族の1つまたは複数の元素およびタンタル(Ta)の窒化物を形成するために使用される。さらなる実施形態では、プロセスガスが、材料性質をさらに変更するために使用され、たとえば、N2ガスが、ルテニウム(Ru)および第1族の1つまたは複数の元素および第2族の1つまたは複数の元素およびタンタルの窒化物を形成するために使用される。実施形態では、プロセスガスが、材料性質をさらに変更するために使用され、たとえば、N2ガスが、テルル(Te)およびニッケル(Ni)の窒化物を形成するために使用される。さらなる実施形態では、プロセスガスが、材料性質をさらに変更するために使用され、たとえば、N2ガスが、テルル(Te)およびアルミニウム(Al)の窒化物を形成するために使用される。合金吸収体材料は、ルテニウム(Ru)と、ニオブ(Nb)、イリジウム(Ir)、レニウム(Re)、白金(Pt)、ジルコニウム(Zr)、オスミウム(Os)、マンガン(Mn)、銀(Ag)、テクネチウム(Tc)、コバルト(Co)およびニッケル(Ni)からなるグループから選択された第1族の1つまたは複数の元素との合金、Ruと、第1族の1つまたは複数の元素と、シリコン(Si)、ホウ素(B)、窒素(N)および酸素(O)からなるグループから選択された第2族の1つまたは複数の元素との合金、Ruと第1族の1つまたは複数の元素とタンタル(Ta)との合金、Ruと第1族の1つまたは複数の元素と第2族の1つまたは複数の元素とTaとの合金、テルル(Te)とニッケル(Ni)との合金、およびテルル(Te)とアルミニウム(Al)との合金からなるグループから選択された合金を備える。
いくつかの実施形態では、マルチカソードソースチャンバ500は、図3中に示されているシステムの一部である。実施形態では、極端紫外線(EUV)マスクブランク製造システムは、真空を作り出すための基板ハンドリング真空チャンバと、基板ハンドリング真空チャンバ中に運び込まれた基板を搬送するための、真空にある基板ハンドリングプラットフォームと、基板上の反射層の多層積層体を含むEUVマスクブランクを形成するための、基板ハンドリングプラットフォームによってアクセスされる複数のサブチャンバであって、多層積層体が、複数の反射層ペアと、反射層の多層積層体上のキャッピング層と、キャッピング層上の吸収体層とを含み、吸収体層が、ルテニウム(Ru)と、ニオブ(Nb)、イリジウム(Ir)、レニウム(Re)、白金(Pt)、ジルコニウム(Zr)、オスミウム(Os)、マンガン(Mn)、銀(Ag)、テクネチウム(Tc)、コバルト(Co)およびニッケル(Ni)からなるグループから選択された第1族の1つまたは複数の元素との合金、Ruと、第1族の1つまたは複数の元素と、シリコン(Si)、ホウ素(B)、窒素(N)および酸素(O)からなるグループから選択された第2族の1つまたは複数の元素との合金、Ruと第1族の1つまたは複数の元素とタンタル(Ta)との合金、Ruと第1族の1つまたは複数の元素と第2族の1つまたは複数の元素とTaとの合金、テルル(Te)とニッケル(Ni)との合金、およびテルル(Te)とアルミニウム(Al)との合金からなるグループから選択された合金から作られる、複数のサブチャンバとを備える。システムは、図4または図5に関して示され、上記の図4または図5に関して説明されたEUVマスクブランクに関して説明された性質のうちのいずれかを有する、EUVマスクブランクを作るために使用される。
プロセスは、概して、プロセッサによって実行されたとき、プロセスチャンバが本開示のプロセスを実施することを引き起こすソフトウェアルーチンとして、メモリに記憶され得る。ソフトウェアルーチンは、プロセッサによって制御されているハードウェアから離れて配置された第2のプロセッサ(図示せず)によって記憶および/または実行されてもよい。本開示の方法の一部または全部は、ハードウェアで実施されてもよい。よって、プロセスは、ソフトウェアで実装され、コンピュータシステムを使用して実行されるか、たとえば、特定用途向け集積回路または他のタイプのハードウェア実装形態としてハードウェアで実装されるか、あるいはソフトウェアとハードウェアの組合せとして実装され得る。ソフトウェアルーチンは、プロセッサによって実行されたとき、プロセスが実施されるようにチャンバ動作を制御する専用コンピュータ(コントローラ)に汎用コンピュータを変換する。
「一実施形態」、「いくらかの実施形態」、「1つまたは複数の実施形態」または「実施形態」への本明細書全体を通しての言及は、実施形態に関して説明される特定の特徴、構造、材料、または特性が、本開示の少なくとも1つの実施形態に含まれ得ることを意味する。これにより、本明細書全体にわたる様々な場所での「1つまたは複数の実施形態では」、「いくらかの実施形態では」、「一実施形態では」または「実施形態では」などの句の出現は、本開示の同じ実施形態を必ずしも指しているとは限らない。その上、特定の特徴、構造、材料、または特性は、1つまたは複数の実施形態において任意の好適な様式で組み合わせられ得る。
本明細書の開示は、特定の実施形態を参照しながら説明されたが、これらの実施形態は、本開示の原理および用途の例示的なものにすぎないことを理解されたい。様々な変更形態および変形形態が、本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく本開示の方法および装置に対して行われ得ることが当業者には明らかであろう。これにより、本開示は、添付の特許請求の範囲およびそれらの等価物の範囲内にある変更形態および変形形態を含むことが意図される。
Claims (20)
- 極端紫外線(EUV)マスクブランクであって、
基板と、
前記基板上の反射層の多層積層体であって、反射層の前記多層積層体が、反射層ペアを含む複数の反射層を含む、反射層の多層積層体と、
反射層の前記多層積層体上の吸収体層であって、前記吸収体層が、ルテニウム(Ru)、ならびにニオブ(Nb)、イリジウム(Ir)、レニウム(Re)、白金(Pt)、ジルコニウム(Zr)、オスミウム(Os)、マンガン(Mn)、銀(Ag)、テクネチウム(Tc)、コバルト(Co)およびニッケル(Ni)からなるグループから選択された第1族の1つまたは複数の元素からなる合金と、Ru、第1族の前記1つまたは複数の元素、ならびにシリコン(Si)、ホウ素(B)、窒素(N)および酸素(O)からなるグループから選択された第2族の1つまたは複数の元素からなる合金と、Ru、第1族の前記1つまたは複数の元素、およびタンタル(Ta)からなる合金と、Ru、第1族の前記1つまたは複数の元素、第2族の前記1つまたは複数の元素、およびTaからなる合金と、テルル(Te)およびニッケル(Ni)からなる合金と、テルル(Te)およびアルミニウム(Al)からなる合金と、からなるグループから選択された合金を備える、吸収体層と
を備える、極端紫外線(EUV)マスクブランク。 - Ruと第1族の前記1つまたは複数の元素との前記合金が、約31.8重量%から約86.1重量%までのRuと、約13.9重量%から約68.2重量%までのNbとを有するRuとNbとの合金、約2.6重量%から約90.9重量%までのRuと、約9.1重量%から約97.4重量%までのIrとを有するRuとIrとの合金、約18.8重量%から約75.5重量%までのRuと、約24.5重量%から約81.2重量%までのReとを有するRuとReとの合金、約2.6重量%から約90.8重量%までのRuと、約9.2重量%から約97.4重量%までのPtとを有するRuとPtとの合金、約47.5重量%から約95.5重量%までのRuと、約4.5重量%から約52.5重量%までのZrとを有するRuとZrとの合金、約2.7重量%から約91.0重量%までのRuと、約9.0重量%から約97.3重量%までのOsとを有するRuとOsとの合金、約44.0重量%から約88.1重量%までのRuと、約11.9重量%から約56.0重量%までのMnとを有するRuとMnとの合金、約4.7重量%から約94.7重量%までのRuと、約5.3重量%から約95.3重量%までのAgとを有するRuとAgとの合金、約5.1重量%から約95.2重量%までのRuと、約4.8重量%から約94.9重量%までのTcとを有するRuとTcとの合金、約8.2重量%から約97.1重量%までのRuと、約2.9重量%から約91.8重量%までのCoとを有するRuとCoとの合金、および約23.3重量%から約97.1重量%までのRuと、約2.9重量%から約76.7重量%までのNiとを有するRuとNiとの合金からなるグループから選択される、請求項1に記載の極端紫外線(EUV)マスクブランク。
- Ruと第1族の前記1つまたは複数の元素とTaとの前記合金が、約18.1重量%から約84.8重量%までのRuと、約6.6重量%から約73.3重量%までのNbと、約8.6重量%から約75.3重量%までのTaとを有するRuとNbとTaとの合金、約2.7重量%から約88.6重量%までのRuと、約6.6重量%から約92.5重量%までのIrと、約4.8重量%から約90.7重量%までのTaとを有するRuとIrとTaとの合金、約2.7重量%から約88.7重量%までのRuと、約6.4重量%から約92.4重量%までのReと、約4.9重量%から約90.9重量%までのTaとを有するRuとReとTaとの合金、約2.6重量%から約88.7重量%までのRuと、約6.6重量%から約92.7重量%までのPtと、約4.7重量%から約90.8重量%までのTaとを有するRuとPtとTaとの合金、約28.8重量%から約88.2重量%までのRuと、約3.2重量%から約62.6重量%までのZrと、約8.6重量%から約68.0重量%までのTaとを有するRuとZrとTaとの合金、約2.7重量%から約88.7重量%までのRuと、約6.5重量%から約92.5重量%までのOsと、約4.8重量%から約90.8重量%までのTaとを有するRuとOsとTaとの合金、約19.5重量%から約87.0重量%までのRuと、約4.0重量%から約71.5重量%までのMnと、約9.0重量%から約76.5重量%までのTaとを有するRuとMnとTaとの合金、約3.5重量%から約88.1重量%までのRuと、約3.8重量%から約88.4重量%までのAgと、約8.1重量%から約92.7重量%までのTaとを有するRuとAgとTaとの合金、約3.6重量%から約88.0重量%までのRuと、約3.4重量%から約87.8重量%までのTcと、約8.6重量%から約93.0重量%までのTaとを有するRuとTcとTaとの合金、約19.3重量%から約86.8重量%までのRuと、約4.3重量%から約71.8重量%までのCoと、約8.9重量%から約76.4重量%までのTaとを有するRuとCoとTaとの合金、および約37.4重量%から約89.2重量%までのRuと、約2.1重量%から約53.9重量%までのNiと、約8.7重量%から約60.5重量%までのTaとを有するRuとNiとTaとの合金からなるグループから選択される、請求項1に記載の極端紫外線(EUV)マスクブランク。
- 前記合金が、第2族の前記1つまたは複数の元素からなるグループから選択された約0.1重量%~約5.0重量%のドーパントをさらに備える、請求項2に記載の極端紫外線(EUV)マスクブランク。
- 前記合金が、第2族の前記1つまたは複数の元素からなるグループから選択された約0.1重量%~約5.0重量%のドーパントをさらに備える、請求項3に記載の極端紫外線(EUV)マスクブランク。
- TeとNiとの前記合金が、約10.0重量%から約97.7重量%までのTe、および約2.3重量%から約90.0重量%までのNiを含む、請求項1に記載の極端紫外線(EUV)マスクブランク。
- TeとAlとの前記合金が、約19.9重量%から約98.9重量%までのTe、および約1.1重量%から約80.1重量%までのAlを含む、請求項1に記載の極端紫外線(EUV)マスクブランク。
- 前記吸収体層が、窒素または酸素のうちの1つまたは複数から選択された、約0.1重量%から約5.0重量%までのドーパントをさらに備える、請求項6に記載の極端紫外線(EUV)マスクブランク。
- 前記吸収体層が、窒素または酸素のうちの1つまたは複数から選択された、約0.1重量%から約5.0重量%までのドーパントをさらに備える、請求項7に記載の極端紫外線(EUV)マスクブランク。
- 前記吸収体層が、45nm未満の厚さを有する、請求項1に記載の極端紫外線(EUV)マスクブランク。
- 前記吸収体層が、約2%未満の反射率を有する、請求項1に記載の極端紫外線(EUV)マスクブランク。
- 前記吸収体層が、キャッピング層に関してエッチング選択的である、請求項1に記載の極端紫外線(EUV)マスクブランク。
- 極端紫外線(EUV)マスクブランクを製作する方法であって、
基板上に反射層の多層積層体を形成することであって、反射層の前記多層積層体が、複数の反射層ペアを含む、反射層の多層積層体を形成することと、
反射層の前記多層積層体上に吸収体層を形成することであって、前記吸収体層が、ルテニウム(Ru)、ならびにニオブ(Nb)、イリジウム(Ir)、レニウム(Re)、白金(Pt)、ジルコニウム(Zr)、オスミウム(Os)、マンガン(Mn)、銀(Ag)、テクネチウム(Tc)、コバルト(Co)およびニッケル(Ni)からなるグループから選択された第1族の1つまたは複数の元素からなる合金と、Ru、第1族の前記1つまたは複数の元素、ならびにシリコン(Si)、ホウ素(B)、窒素(N)および酸素(O)からなるグループから選択された第2族の1つまたは複数の元素からなる合金と、Ru、第1族の前記1つまたは複数の元素、およびタンタル(Ta)からなる合金と、Ru、第1族の前記1つまたは複数の元素、第2族の前記1つまたは複数の元素、およびTaからなる合金と、テルル(Te)およびニッケル(Ni)からなる合金と、テルル(Te)およびアルミニウム(Al)からなる合金と、からなるグループから選択された合金を備える、吸収体層を形成することと
を備える、方法。 - Ruと第1族の前記1つまたは複数の元素との前記合金が、約31.8重量%から約86.1重量%までのRuと、約13.9重量%から約68.2重量%までのNbとを有するRuとNbとの合金、約2.6重量%から約90.9重量%までのRuと、約9.1重量%から約97.4重量%までのIrとを有するRuとIrとの合金、約18.8重量%から約75.5重量%までのRuと、約24.5重量%から約81.2重量%までのReとを有するRuとReとの合金、約2.6重量%から約90.8重量%までのRuと、約9.2重量%から約97.4重量%までのPtとを有するRuとPtとの合金、約47.5重量%から約95.5重量%までのRuと、約4.5重量%から約52.5重量%までのZrとを有するRuとZrとの合金、約2.7重量%から約91.0重量%までのRuと、約9.0重量%から約97.3重量%までのOsとを有するRuとOsとの合金、約44.0重量%から約88.1重量%までのRuと、約11.9重量%から約56.0重量%までのMnとを有するRuとMnとの合金、約4.7重量%から約94.7重量%までのRuと、約5.3重量%から約95.3重量%までのAgとを有するRuとAgとの合金、約5.1重量%から約95.2重量%までのRuと、約4.8重量%から約94.9重量%までのTcとを有するRuとTcとの合金、約8.2重量%から約97.1重量%までのRuと、約2.9重量%から約91.8重量%までのCoとを有するRuとCoとの合金、および約23.3重量%から約97.1重量%までのRuと、約2.9重量%から約76.7重量%までのNiとを有するRuとNiとの合金からなるグループから選択される、請求項13に記載の方法。
- Ruと第1族の前記1つまたは複数の元素とTaとの前記合金が、約18.1重量%から約84.8重量%までのRuと、約6.6重量%から約73.3重量%までのNbと、約8.6重量%から約75.3重量%までのTaとを有するRuとNbとTaとの合金、約2.7重量%から約88.6重量%までのRuと、約6.6重量%から約92.5重量%までのIrと、約4.8重量%から約90.7重量%までのTaとを有するRuとIrとTaとの合金、約2.7重量%から約88.7重量%までのRuと、約6.4重量%から約92.4重量%までのReと、約4.9重量%から約90.9重量%までのTaとを有するRuとReとTaとの合金、約2.6重量%から約88.7重量%までのRuと、約6.6重量%から約92.7重量%までのPtと、約4.7重量%から約90.8重量%までのTaとを有するRuとPtとTaとの合金、約28.8重量%から約88.2重量%までのRuと、約3.2重量%から約62.6重量%までのZrと、約8.6重量%から約68.0重量%までのTaとを有するRuとZrとTaとの合金、約2.7重量%から約88.7重量%までのRuと、約6.5重量%から約92.5重量%までのOsと、約4.8重量%から約90.8重量%までのTaとを有するRuとOsとTaとの合金、約19.5重量%から約87.0重量%までのRuと、約4.0重量%から約71.5重量%までのMnと、約9.0重量%から約76.5重量%までのTaとを有するRuとMnとTaとの合金、約3.5重量%から約88.1重量%までのRuと、約3.8重量%から約88.4重量%までのAgと、約8.1重量%から約92.7重量%までのTaとを有するRuとAgとTaとの合金、約3.6重量%から約88.0重量%までのRuと、約3.4重量%から約87.8重量%までのTcと、約8.6重量%から約93.0重量%までのTaとを有するRuとTcとTaとの合金、約19.3重量%から約86.8重量%までのRuと、約4.3重量%から約71.8重量%までのCoと、約8.9重量%から約76.4重量%までのTaとを有するRuとCoとTaとの合金、および約37.4重量%から約89.2重量%までのRuと、約2.1重量%から約53.9重量%までのNiと、約8.7重量%から約60.5重量%までのTaとを有するRuとNiとTaとの合金からなるグループから選択される、請求項13に記載の方法。
- TeとNiとの前記合金が、約10.0重量%から約97.7重量%までのTe、および約2.3重量%から約90.0重量%までのNiを含む、請求項13に記載の方法。
- TeとAlとの前記合金が、約19.9重量%から約98.9重量%までのTe、および約1.1重量%から約80.1重量%までのAlを含む、請求項13に記載の方法。
- 前記合金が、前記吸収体層を形成するために、アルゴン(Ar)、酸素(O2)、または窒素(N2)のうちの1つまたは複数から選択されたガスによって共スパッタリングされる、請求項13に記載の方法。
- 前記合金が、前記吸収体層を形成するために、アルゴン(Ar)、酸素(O2)、または窒素(N2)のうちの1つまたは複数から選択されたガスを使用して、積層として層ごとに堆積される、請求項13に記載の方法。
- 前記合金が、前記吸収体層を形成するために、前記合金と同じである組成を有するバルクターゲットを使用して堆積され、アルゴン(Ar)、酸素(O2)、または窒素(N2)のうちの1つまたは複数から選択されたガスを使用してスパッタリングされる、請求項13に記載の方法。
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