JP4535270B2 - 反射型マスクの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、半導体装置の製造等に使用される露光用反射型マスクの製造方法に関する。
近年、半導体産業において、半導体デバイスの微細化に伴い、極紫外（Extreme Ultra Violet：以下、EUVと呼称する）光を用いた露光技術であるEUVリソグラフィが有望視されている。なお、ここで、EUV光とは、軟X線領域又は真空紫外線領域の波長帯の光を指し、具体的には波長が０．２〜１００ｎｍ程度の光のことである。この、EUVリソグラフィにおいて用いられるマスクとしては、たとえば下記特許文献１に記載された露光用反射型マスクが提案されている。
このような反射型マスクは、基板上に露光光を反射する多層反射膜が形成され、該多層反射膜上に露光光を吸収する吸収体膜がパターン状に形成されたものである。露光機（パターン転写装置）に搭載された反射型マスクに入射した光は、吸収体膜のある部分では吸収され、吸収体膜のない部分では多層反射膜により反射された光が反射光学系を通して半導体基板上に転写される。
このような反射型マスクは、基板上に露光光を反射する多層反射膜が形成され、該多層反射膜上に露光光を吸収する吸収体膜がパターン状に形成されたものである。露光機（パターン転写装置）に搭載された反射型マスクに入射した光は、吸収体膜のある部分では吸収され、吸収体膜のない部分では多層反射膜により反射された光が反射光学系を通して半導体基板上に転写される。
また、下記特許文献２には、マスクパターンの検査精度の向上を図るため、ＥＵＶ光等の短波長域の露光光の吸収体で構成する露光光吸収体層を下層とし、マスクパターンの検査に使用する検査光の吸収体で構成する低反射率層を上層とする少なくとも二層構造からなる吸収体膜を備えた反射型マスクが提案されている。
上記多層反射膜としては、例えば１３〜１４ｎｍのＥＵＶ光を反射するものとして、数ｎｍの厚さのＭｏとＳｉを交互に４０乃至６０周期程度積層させたものなどが知られている。そして、反射率を高めるためには、屈折率の大きなＭｏ膜を最上層とする方が望ましいが、Ｍｏは大気に触れると酸化されやすく、その結果、反射率が低下してしまうので、酸化防止のための保護膜として、例えばＳｉ膜を最上層に設けることが行われている。
また、下記特許文献２には、多層反射膜と吸収体膜パターンとの間に、吸収体膜のエッチング時における多層反射膜表面の損傷を防止するため、バッファ膜が形成された反射型マスクについても記載されている。
上記多層反射膜としては、例えば１３〜１４ｎｍのＥＵＶ光を反射するものとして、数ｎｍの厚さのＭｏとＳｉを交互に４０乃至６０周期程度積層させたものなどが知られている。そして、反射率を高めるためには、屈折率の大きなＭｏ膜を最上層とする方が望ましいが、Ｍｏは大気に触れると酸化されやすく、その結果、反射率が低下してしまうので、酸化防止のための保護膜として、例えばＳｉ膜を最上層に設けることが行われている。
また、下記特許文献２には、多層反射膜と吸収体膜パターンとの間に、吸収体膜のエッチング時における多層反射膜表面の損傷を防止するため、バッファ膜が形成された反射型マスクについても記載されている。
上記反射型マスクは次のようにして製造される。
先ず、基板上に、多層反射膜と吸収体膜をこの順に形成した反射型マスクブランクを用意する。この反射型マスクブランクの吸収体膜上にレジスト層を形成し、パターン描画、現像を行って、所定のレジストパターンを形成する。
次に、上記レジストパターンをマスクとして、吸収体膜をエッチングして吸収体膜パターンを形成する。多層反射膜と吸収体膜との間に前記バッファ膜を設けた場合には、通常は、上述の吸収体膜パターンを形成後、露出したバッファ膜についても、吸収体膜パターンに従ってエッチングにより除去して、マスクの反射領域となる多層反射膜表面を露出させる。尚、バッファ膜を設けることにより、上述の吸収体膜のパターン形成時だけでなく、パターン修正時の多層反射膜へのダメージが防止されるため、吸収体膜のパターン形成やパターン修正が容易となるので好ましい。
以上のようにして反射型マスクが出来上がる。
先ず、基板上に、多層反射膜と吸収体膜をこの順に形成した反射型マスクブランクを用意する。この反射型マスクブランクの吸収体膜上にレジスト層を形成し、パターン描画、現像を行って、所定のレジストパターンを形成する。
次に、上記レジストパターンをマスクとして、吸収体膜をエッチングして吸収体膜パターンを形成する。多層反射膜と吸収体膜との間に前記バッファ膜を設けた場合には、通常は、上述の吸収体膜パターンを形成後、露出したバッファ膜についても、吸収体膜パターンに従ってエッチングにより除去して、マスクの反射領域となる多層反射膜表面を露出させる。尚、バッファ膜を設けることにより、上述の吸収体膜のパターン形成時だけでなく、パターン修正時の多層反射膜へのダメージが防止されるため、吸収体膜のパターン形成やパターン修正が容易となるので好ましい。
以上のようにして反射型マスクが出来上がる。
ところで、反射型マスクにおける吸収体膜としては、露光光である例えばＥＵＶ光を吸収する機能を有するもので、タンタル（Ｔａ）単体又はＴａを主成分とする材料が好ましく使用される。また、バッファ膜としては、吸収体膜がタンタル系の材質の場合、それとはエッチング特性の異なるクロム（Ｃｒ）を含む材料が好ましく使用される。
従来のクロム系バッファ膜の膜厚は、吸収体膜のパターン形成時やパターン修正時の多層反射膜へのダメージを防止する観点から、２０〜５０ｎｍ程度であった。このような膜厚を有するクロム系バッファ膜、たとえば窒化クロム（ＣｒＮ）膜を吸収体膜パターンに従って除去するため、ドライエッチングによりエッチングする際、パターンの周辺部が残渣として残りやすく、パターン転写の際に転写像に影響するという問題があった。もし、この残渣を完全に取り除くためにバッファ膜をオーバーエッチングすると、オーバーエッチング時間が長いほど下層の多層反射膜へのダメージが大きくなり反射率の低下が大きくなる。従って、残渣が出来るだけ残らないように、また仮に残渣として残ったとしても転写像に影響しないようにするためには、バッファ膜を薄膜化することが必要である。
従来のクロム系バッファ膜の膜厚は、吸収体膜のパターン形成時やパターン修正時の多層反射膜へのダメージを防止する観点から、２０〜５０ｎｍ程度であった。このような膜厚を有するクロム系バッファ膜、たとえば窒化クロム（ＣｒＮ）膜を吸収体膜パターンに従って除去するため、ドライエッチングによりエッチングする際、パターンの周辺部が残渣として残りやすく、パターン転写の際に転写像に影響するという問題があった。もし、この残渣を完全に取り除くためにバッファ膜をオーバーエッチングすると、オーバーエッチング時間が長いほど下層の多層反射膜へのダメージが大きくなり反射率の低下が大きくなる。従って、残渣が出来るだけ残らないように、また仮に残渣として残ったとしても転写像に影響しないようにするためには、バッファ膜を薄膜化することが必要である。
しかしながら、バッファ膜の膜厚を薄くした場合、吸収体膜のパターン形成時やパターン修正時の多層反射膜へのダメージを防止する機能が損われる。例えば、吸収体膜パターンの修正に集束イオンビーム（Focussed Ion Beam：ＦＩＢ）を使用した場合、バッファ膜の膜厚が薄いと、イオンの打ち込みによって多層反射膜へダメージを与えてしまう。従って、バッファ膜の機能を考えた場合、バッファ膜の膜厚は厚い方が望ましく、上述の薄膜化を達成することは困難である。
また、上記特許文献２に記載されているような、吸収体膜が、ＥＵＶ光等の短波長域の露光光の吸収体で構成する露光光吸収体層を下層とし、マスクパターンの検査に使用する検査光の吸収体で構成する低反射率層を上層とする積層構成の場合、例えば、ＥＵＶ光の吸収体であるＴａＢＮ層の上に、波長２５７ｎｍの検査光に対して低反射化する目的でＴａＢＯ層を積層した吸収体膜をドライエッチングするときに、エッチング制御性の観点からは、上層と下層のエッチングレートは出来るだけ近い、即ち上層と下層のエッチングレート比が１に近いことが望ましい。しかしながら、従来単層のＴａ系吸収体膜のドライエッチングには一般的に塩素系のガスが用いられており、この塩素系ガスを用いて上述の積層構成の吸収体膜をドライエッチングした場合、ＴａＢＯ層に対するＴａＢＮ層のエッチングレートが極めて大きく（ＴａＢＯ層のエッチングレートに対して、ＴａＢＮ層のエッチングレートは約２０倍も大きい）、エッチング制御が非常に難しく、そのためパターン線幅の面内分布のばらつきが大きいという問題が生じる。さらに、塩素系ガスを用いた場合、吸収体膜の一部であるＴａＢＯ層のエッチングレートが小さいため、エッチングパラメーターとしての基板バイアスを高バイアス条件にする必要があり、吸収体膜をオーバーエッチングすると、バッファ膜へのダメージも大きくなる。従って、この観点からも、バッファ膜の膜厚は厚い方が望ましい。
尚、この場合、吸収体膜の各層で最適なエッチングガスを選択してドライエッチングする方法も考えられるが、製造工程が煩雑になり生産性が悪くなるという問題が生じる。
尚、この場合、吸収体膜の各層で最適なエッチングガスを選択してドライエッチングする方法も考えられるが、製造工程が煩雑になり生産性が悪くなるという問題が生じる。
以上説明したように、バッファ膜は、エッチング時の残渣による転写像への影響を無くす観点からは、膜厚は薄い方が望ましいが、吸収体膜、特に積層構成の吸収体膜のエッチング時や吸収体膜パターンの修正時の多層反射膜へのダメージを防止する観点からは、膜厚が厚い方が望ましく、そのため従来の反射型マスクの製造プロセスにおいては、いずれかを犠牲にせざるを得なかった。
そこで本発明の目的は、第一に、積層構成のタンタル系吸収体膜のエッチング制御性や面内均一性（パターン線幅、バッファ膜へのダメージの程度等）を改善した反射型マスクの製造方法を提供することであり、第二に、多層反射膜と吸収体膜との間に設けるクロム系バッファ膜を薄膜化することができる反射型マスクの製造方法を提供することである。
そこで本発明の目的は、第一に、積層構成のタンタル系吸収体膜のエッチング制御性や面内均一性（パターン線幅、バッファ膜へのダメージの程度等）を改善した反射型マスクの製造方法を提供することであり、第二に、多層反射膜と吸収体膜との間に設けるクロム系バッファ膜を薄膜化することができる反射型マスクの製造方法を提供することである。
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。
（構成１）基板と、該基板上に形成された露光光を反射する多層反射膜と、該多層反射膜上に形成された露光光を吸収する吸収体膜とを有する反射型マスクブランクを準備し、前記吸収体膜上に、被転写体に対する転写パターンとなる吸収体膜パターンを形成するためのレジストパターンを形成し、該レジストパターンをマスクとして前記吸収体膜をエッチングする工程を含む吸収体膜パターン形成工程を有する反射型マスクの製造方法であって、前記吸収体膜が、極端紫外線領域を含む短波長域の露光光の吸収体で構成する露光光吸収体層を下層とし、マスクパターンの検査に使用する検査光の吸収体で構成する低反射率層を上層とする少なくとも二層からなり、前記上層及び下層は何れもタンタル（Ｔａ）を主成分とする材料からなり、前記吸収体膜をエッチングする工程において、同一ドライエッチングガスを使用し、前記吸収体膜を構成する各層のエッチングレート比が０．１〜１０の範囲であることを特徴とする反射型マスクの製造方法である。
（構成１）基板と、該基板上に形成された露光光を反射する多層反射膜と、該多層反射膜上に形成された露光光を吸収する吸収体膜とを有する反射型マスクブランクを準備し、前記吸収体膜上に、被転写体に対する転写パターンとなる吸収体膜パターンを形成するためのレジストパターンを形成し、該レジストパターンをマスクとして前記吸収体膜をエッチングする工程を含む吸収体膜パターン形成工程を有する反射型マスクの製造方法であって、前記吸収体膜が、極端紫外線領域を含む短波長域の露光光の吸収体で構成する露光光吸収体層を下層とし、マスクパターンの検査に使用する検査光の吸収体で構成する低反射率層を上層とする少なくとも二層からなり、前記上層及び下層は何れもタンタル（Ｔａ）を主成分とする材料からなり、前記吸収体膜をエッチングする工程において、同一ドライエッチングガスを使用し、前記吸収体膜を構成する各層のエッチングレート比が０．１〜１０の範囲であることを特徴とする反射型マスクの製造方法である。
構成１によれば、吸収体膜が、極端紫外線領域を含む短波長域の露光光の吸収体で構成する露光光吸収体層を下層とし、マスクパターンの検査に使用する検査光の吸収体で構成する低反射率層を上層とする少なくとも二層からなり、前記上層及び下層は何れもタンタル（Ｔａ）を主成分とする材料からなり、このような積層構成からなる吸収体膜を同一エッチングガスを使用してドライエッチングしたときに、吸収体膜を構成する各層のエッチングレート比が０．１〜１０の範囲であることにより、積層構成のタンタル系吸収体膜のエッチング制御性を改善することができ、そのためパターン線幅やバッファ膜へのダメージの程度等の面内均一性を改善することができる。
（構成２）フッ素（Ｆ）を含むガスを用いて前記吸収体膜をドライエッチングすることを特徴とする構成１に記載の反射型マスクの製造方法である。
構成２にあるように、フッ素（Ｆ）を含むガスを用いて前記積層構成のタンタル系吸収体膜をドライエッチングすると、吸収体膜を構成する各層のエッチングレート比を構成１のような好ましい範囲となるように制御することが出来る。
構成２にあるように、フッ素（Ｆ）を含むガスを用いて前記積層構成のタンタル系吸収体膜をドライエッチングすると、吸収体膜を構成する各層のエッチングレート比を構成１のような好ましい範囲となるように制御することが出来る。
（構成３）基板と、該基板上に形成された露光光を反射する多層反射膜と、該多層反射膜上に形成された露光光を吸収する吸収体膜とを有する反射型マスクブランクを準備し、前記吸収体膜上に、被転写体に対する転写パターンとなる吸収体膜パターンを形成するためのレジストパターンを形成し、該レジストパターンをマスクとして前記吸収体膜をエッチングする工程を含む吸収体膜パターン形成工程を有する反射型マスクの製造方法であって、前記吸収体膜が、極端紫外線領域を含む短波長域の露光光の吸収体で構成する露光光吸収体層を下層とし、マスクパターンの検査に使用する検査光の吸収体で構成する低反射率層を上層とする少なくとも二層からなり、前記上層又は下層の一方が、タンタル（Ｔａ）とホウ素（Ｂ）と酸素（Ｏ）とを含む材料からなり、前記上層又は下層の他方が、タンタル（Ｔａ）とホウ素（Ｂ）と窒素（Ｎ）とを含む材料からなり、前記吸収体膜をフッ素（Ｆ）を含むガスを用いてドライエッチングすることを特徴とする反射型マスクの製造方法である。
構成３によれば、吸収体膜が、極端紫外線領域を含む短波長域の露光光の吸収体で構成する露光光吸収体層を下層とし、マスクパターンの検査に使用する検査光の吸収体で構成する低反射率層を上層とする少なくとも二層からなり、前記上層又は下層の一方が、タンタル（Ｔａ）とホウ素（Ｂ）と酸素（Ｏ）とを含む材料からなり、前記上層又は下層の他方が、タンタル（Ｔａ）とホウ素（Ｂ）と窒素（Ｎ）とを含む材料からなり、このような積層構成からなる吸収体膜をフッ素（Ｆ）を含むガスを用いてドライエッチングすることにより、吸収体膜を構成する各層のエッチングレート比を好ましい範囲に制御することができ、積層構成のタンタル系吸収体膜のエッチング制御性や、パターン線幅やバッファ膜へのダメージの程度等の面内均一性を改善することができる。
（構成４）前記吸収体膜パターンに存在する欠陥を電子ビーム又は、針状部材を前記欠陥に接触させることにより修正する工程を有することを特徴とする構成１乃至３も何れか一に記載の反射型マスクの製造方法である。
構成４のように、本発明の反射型マスクの製造方法において、吸収体膜パターン形成工程により形成された吸収体膜パターンの存在する欠陥を電子ビーム又は、針状部材を前記欠陥に接触させることにより修正する工程を有することにより、修正時の多層反射膜へのダメージを少なくすることができるので好ましい。
（構成５）前記多層反射膜と前記吸収体膜との間に、前記吸収体膜とエッチング特性が異なるクロム（Ｃｒ）を含有するバッファ膜を有することを特徴とする構成１乃至４の何れか一に記載の反射型マスクの製造方法である。
構成５のように、多層反射膜と吸収体膜との間に、吸収体膜とエッチング特性が異なるクロム（Ｃｒ）を含有するバッファ膜を有することにより、吸収体膜のパターン形成時、及びパターン修正時のエッチングによる多層反射膜のダメージが防止されるため、吸収体膜のパターン形成やパターン修正が容易となるので好ましい。また、クロム系材料からなるバッファ膜は、高い平滑性が得られ、その上に形成される吸収体膜表面も高い平滑性が得られるので、パターンぼけを減少できる。
構成４のように、本発明の反射型マスクの製造方法において、吸収体膜パターン形成工程により形成された吸収体膜パターンの存在する欠陥を電子ビーム又は、針状部材を前記欠陥に接触させることにより修正する工程を有することにより、修正時の多層反射膜へのダメージを少なくすることができるので好ましい。
（構成５）前記多層反射膜と前記吸収体膜との間に、前記吸収体膜とエッチング特性が異なるクロム（Ｃｒ）を含有するバッファ膜を有することを特徴とする構成１乃至４の何れか一に記載の反射型マスクの製造方法である。
構成５のように、多層反射膜と吸収体膜との間に、吸収体膜とエッチング特性が異なるクロム（Ｃｒ）を含有するバッファ膜を有することにより、吸収体膜のパターン形成時、及びパターン修正時のエッチングによる多層反射膜のダメージが防止されるため、吸収体膜のパターン形成やパターン修正が容易となるので好ましい。また、クロム系材料からなるバッファ膜は、高い平滑性が得られ、その上に形成される吸収体膜表面も高い平滑性が得られるので、パターンぼけを減少できる。
（構成６）前記バッファ膜の膜厚が２ｎｍ〜１０ｎｍであることを特徴とする構成５に記載の反射型マスクの製造方法である。
本発明では、多層反射膜と吸収体膜との間にクロム（Ｃｒ）を含有するバッファ膜を有する場合、吸収体膜のパターン形成時、及びパターン修正時のエッチングによるバッファ膜のダメージが小さいので、バッファ膜の膜厚を２ｎｍ〜１０ｎｍの薄膜にすることが可能である。バッファ膜を薄膜化できることにより、バッファ膜を吸収体膜パターンに従ってエッチングにより除去する際に、残渣が出来るだけ残らないように、また仮に残渣として残ったとしても転写像に影響しないようにすることができる。また、バッファ膜を薄膜化することで、上述のようにパターン状に除去しなくても反射率低下を抑えることができる場合は、バッファ膜の除去工程を省くことができる。つまり、バッファ膜の膜厚を薄くしても、反射型マスク製造工程時における多層反射膜の反射率低下が抑えられ、かつ良好なパターン転写を行える反射型マスクが得られる。
本発明では、多層反射膜と吸収体膜との間にクロム（Ｃｒ）を含有するバッファ膜を有する場合、吸収体膜のパターン形成時、及びパターン修正時のエッチングによるバッファ膜のダメージが小さいので、バッファ膜の膜厚を２ｎｍ〜１０ｎｍの薄膜にすることが可能である。バッファ膜を薄膜化できることにより、バッファ膜を吸収体膜パターンに従ってエッチングにより除去する際に、残渣が出来るだけ残らないように、また仮に残渣として残ったとしても転写像に影響しないようにすることができる。また、バッファ膜を薄膜化することで、上述のようにパターン状に除去しなくても反射率低下を抑えることができる場合は、バッファ膜の除去工程を省くことができる。つまり、バッファ膜の膜厚を薄くしても、反射型マスク製造工程時における多層反射膜の反射率低下が抑えられ、かつ良好なパターン転写を行える反射型マスクが得られる。
本発明の反射型マスクの製造方法によれば、積層構成のタンタル系吸収体膜のエッチング制御性や面内均一性（パターン線幅、バッファ膜へのダメージの程度等）を改善することができ、これにより反射型マスク製造工程時における多層反射膜のダメージを防止でき、多層反射膜の反射率低下が抑えられ、良好なパターン転写を行える反射型マスクを得ることができる。
また、本発明の反射型マスクの製造方法によれば、多層反射膜と吸収体膜との間に設けるクロム系バッファ膜を薄膜化することができるので、多層反射膜の反射率低下が抑えられ、良好なパターン転写を行える反射型マスクを得ることができる。
また、本発明の反射型マスクの製造方法によれば、多層反射膜と吸収体膜との間に設けるクロム系バッファ膜を薄膜化することができるので、多層反射膜の反射率低下が抑えられ、良好なパターン転写を行える反射型マスクを得ることができる。
以下、本発明を実施の形態により詳細に説明する。
図１は本発明の反射型マスクの製造方法に用いる反射型マスクブランクの断面図、図２は本発明により得られる反射型マスクの断面図である。また、図３は本発明の反射型マスクの製造方法に係る概略工程を示す断面図である。
本発明の反射型マスクの製造方法に用いる反射型マスクブランクは、図１に示すように構成されている。すなわち、基板１１上に、順に、ＥＵＶ領域を含む短波長域の露光光を反射する多層反射膜１２、マスクパターン形成時及びマスクパターン修正時に該多層反射膜１２を保護するバッファ膜１３、及びＥＵＶ領域を含む短波長域の露光光を吸収する吸収体膜１６を有してなり、この吸収体膜１６は、本実施形態では下層をＥＵＶ領域を含む短波長域の露光光吸収体層１４とし、上層をマスクパターンの検査に使用する検査光に対する低反射層１５とした二層構造で構成された反射型マスクブランク１である。
図１は本発明の反射型マスクの製造方法に用いる反射型マスクブランクの断面図、図２は本発明により得られる反射型マスクの断面図である。また、図３は本発明の反射型マスクの製造方法に係る概略工程を示す断面図である。
本発明の反射型マスクの製造方法に用いる反射型マスクブランクは、図１に示すように構成されている。すなわち、基板１１上に、順に、ＥＵＶ領域を含む短波長域の露光光を反射する多層反射膜１２、マスクパターン形成時及びマスクパターン修正時に該多層反射膜１２を保護するバッファ膜１３、及びＥＵＶ領域を含む短波長域の露光光を吸収する吸収体膜１６を有してなり、この吸収体膜１６は、本実施形態では下層をＥＵＶ領域を含む短波長域の露光光吸収体層１４とし、上層をマスクパターンの検査に使用する検査光に対する低反射層１５とした二層構造で構成された反射型マスクブランク１である。
また、図２に示すように、本発明により得られる反射型マスク２は、上記のような反射型マスクブランク１における前記吸収体膜１６（すなわち低反射層１５及び露光光吸収体層１４）とバッファ膜１３がパターン状に形成されたものである。
尚、上記のような積層構成の吸収体膜を備える反射型マスクは、マスク表面の吸収体膜を露光光を吸収する層とマスクパターン検査波長に対して反射率の小さい層とにそれぞれ機能を分離して積層構成することにより、マスクパターン検査時のコントラストが十分得られるようにしている。
本発明により得られる反射型マスクは、従来のフォトリソグラフィー法による転写限界を上回るより微細なパターンの転写を可能とするため、ＥＵＶ光の領域を含む短波長域の光を使用するリソグラフィーに用いられ、ＥＵＶ露光光用の反射型マスクとして使用することができるものである。
尚、上記のような積層構成の吸収体膜を備える反射型マスクは、マスク表面の吸収体膜を露光光を吸収する層とマスクパターン検査波長に対して反射率の小さい層とにそれぞれ機能を分離して積層構成することにより、マスクパターン検査時のコントラストが十分得られるようにしている。
本発明により得られる反射型マスクは、従来のフォトリソグラフィー法による転写限界を上回るより微細なパターンの転写を可能とするため、ＥＵＶ光の領域を含む短波長域の光を使用するリソグラフィーに用いられ、ＥＵＶ露光光用の反射型マスクとして使用することができるものである。
次に、本発明に用いる上記反射型マスクブランク１の各層の構成について説明する。
基板１１は、ガラス基板を好ましく用いることが出来る。ガラス基板は良好な平滑性と平坦度が得られ、特にマスク用基板として好適である。ガラス基板材料としては、低熱膨張係数を有するアモルファスガラス（例えばＳｉＯ2−ＴｉＯ2系ガラス等）、石英ガラス、β石英固溶体を析出した結晶化ガラス等が挙げられる。基板は０．２ｎｍＲｍｓ以下の平滑な表面と１００ｎｍ以下の平坦度を有していることが高反射率および転写精度を得るために好ましい。尚、本発明において平滑性を示す単位Ｒｍｓは、二乗平均平方根粗さであり、原子間力顕微鏡で測定することができる。又本発明における平坦度は、TIR(total indicated reading)で示される表面の反り（変形量）を示す値である。これは、基板表面を元に最小二乗法で定められる平面を焦平面としたとき、この焦平面より上にある基板表面の最も高い位置と、焦平面より下にある最も低い位置の高低差の絶対値である。平滑性は１０μｍ角エリアでの平滑性、平坦度は１４２ｍｍ角エリアでの平坦度で示している。
基板１１は、ガラス基板を好ましく用いることが出来る。ガラス基板は良好な平滑性と平坦度が得られ、特にマスク用基板として好適である。ガラス基板材料としては、低熱膨張係数を有するアモルファスガラス（例えばＳｉＯ2−ＴｉＯ2系ガラス等）、石英ガラス、β石英固溶体を析出した結晶化ガラス等が挙げられる。基板は０．２ｎｍＲｍｓ以下の平滑な表面と１００ｎｍ以下の平坦度を有していることが高反射率および転写精度を得るために好ましい。尚、本発明において平滑性を示す単位Ｒｍｓは、二乗平均平方根粗さであり、原子間力顕微鏡で測定することができる。又本発明における平坦度は、TIR(total indicated reading)で示される表面の反り（変形量）を示す値である。これは、基板表面を元に最小二乗法で定められる平面を焦平面としたとき、この焦平面より上にある基板表面の最も高い位置と、焦平面より下にある最も低い位置の高低差の絶対値である。平滑性は１０μｍ角エリアでの平滑性、平坦度は１４２ｍｍ角エリアでの平坦度で示している。
多層反射膜１２は、ＥＵＶ領域を含む短波長域の露光光を反射する材質で構成されるが、当然のことながら、ＥＵＶ光などの短波長域の光に対する反射率が極めて高い材質で構成することが反射型マスクとして使用する際のコントラストを高められるので特に好ましい。たとえば、１２〜１４ｎｍ程度の軟Ｘ線領域であるＥＵＶ光の多層反射膜としては、シリコン（Ｓｉ）とモリブデン（Ｍｏ）の薄膜を交互に積層した周期積層膜が代表的である。通常は、これらの薄膜（数ｎｍ程度の厚さ）を４０〜６０周期（層数）繰り返して積層し多層反射膜とする。ＥＵＶ光の領域で使用されるその他の多層反射膜の例としては、Ru/Si周期多層反射膜、Mo/Be周期多層反射膜、Mo化合物/Si化合物周期多層反射膜、Si/Nb周期多層反射膜、Si/Mo/Ru周期多層反射膜、Si/Mo/Ru/Mo周期多層反射膜、Si/Ru/Mo/Ru周期多層反射膜などが挙げられる。この多層反射膜の成膜は、たとえばイオンビームスパッタ法やマグネトロンスパッタ法などを用いて行う。
バッファ膜１３は、前述したように吸収体膜１６にマスクパターンを形成する際に下層の多層反射膜１２がエッチングによるダメージを受けないようにこれを保護することを目的として設けられる。したがってバッファ膜１３の材料としては、吸収体膜１６とエッチング特性の異なる、つまり吸収体膜１６とのエッチング選択比が大きい材料が選択される。バッファ膜と吸収体膜のエッチング選択比は5以上、好ましくは10以上、さらに好ましくは20以上である。更に、低応力で、平滑性に優れた材料が好ましく、とくに0.3nmRms以下の平滑性を有していることが好ましい。このような観点から、バッファ膜を形成する材料は、微結晶あるいはアモルファス構造であることが好ましい。
本発明では、吸収体膜１６の材料には、タンタル（Ｔａ）を含む材料が用いられている。吸収体膜の材料にＴａ系の材料を用いた場合、バッファ膜としては、クロム（Ｃｒ）を含有する材料を用いるのが好ましい。例えば、Ｃｒ単体や、Ｃｒに窒素、酸素、炭素の少なくとも１つの元素が添加された材料が挙げられる。具体的には、窒化クロム（ＣｒＮ）等である。
本発明では、吸収体膜１６の材料には、タンタル（Ｔａ）を含む材料が用いられている。吸収体膜の材料にＴａ系の材料を用いた場合、バッファ膜としては、クロム（Ｃｒ）を含有する材料を用いるのが好ましい。例えば、Ｃｒ単体や、Ｃｒに窒素、酸素、炭素の少なくとも１つの元素が添加された材料が挙げられる。具体的には、窒化クロム（ＣｒＮ）等である。
バッファ膜１３の膜厚は出来るだけ薄いことが望ましい。なぜなら、前述したように、バッファ膜を吸収体膜パターンに従ってエッチングにより除去する際に、残渣が出来るだけ残らないように、また仮に残渣として残ったとしても転写像に影響しないようにすることができるからである。また、バッファ膜の膜厚が薄いと、上述のようにパターン状に除去しなくても反射率低下を抑えることができる場合は、バッファ膜の除去工程を省くことができるからである。さらには、図２を参照すると明らかなように、バッファ膜１３の膜厚が大きいと、多層反射膜１２表面と吸収体膜１６表面との高さの差が大きくなり、約５度程度の入射角を有するＥＵＶ露光の光路の関係からマスクパターンのエッジ部分がぼやけるという不具合が発生するためである。本発明においては、このバッファ膜１３の膜厚は、２ｎｍ〜１０ｎｍの範囲とするのが好ましい。このバッファ膜１３の成膜は、マグネトロンスパッタ法、イオンビームスパッタ法など周知の成膜方法を用いて行うことができる。
尚、従来は、バッファ膜の膜厚が２〜１０ｎｍのように薄いと、吸収体膜パターンの形成時及びパターン修正時の多層反射膜へのダメージを抑えることができなかったが、本発明による反射型マスクの製造方法を適用すると、２〜１０ｎｍの膜厚のバッファ膜でも十分に多層反射膜のダメージを防止することが出来る。
また、バッファ膜１３は必要に応じて設ければよいが、本発明においては、バッファ膜を有することにより、吸収体膜パターンの形成時及びパターン修正時の多層反射膜のダメージを確実に抑えることができる上に、バッファ膜の膜厚を薄くでき、膜厚が厚いことによる不具合が起こらないので、バッファ膜を設けることが好ましい。
また、バッファ膜１３は必要に応じて設ければよいが、本発明においては、バッファ膜を有することにより、吸収体膜パターンの形成時及びパターン修正時の多層反射膜のダメージを確実に抑えることができる上に、バッファ膜の膜厚を薄くでき、膜厚が厚いことによる不具合が起こらないので、バッファ膜を設けることが好ましい。
吸収体膜１６は、すでに述べたように、下層をＥＵＶ領域を含む短波長域の露光光の吸収体層１４とし、上層をマスクパターンの検査に使用する検査光の低反射層１５とした二層構造で構成されており、このように吸収体膜１６を露光光の吸収層と検査光の低反射層とに機能を分離した積層構成としている。
下層の露光光吸収体層１４は、ＥＵＶなどの短波長域の光を吸収する材料で構成される。このような材料として、本発明ではタンタル（Ｔａ）を含む材料が用いられる。例えば、タンタル単体又はタンタルを含む合金、或いは、これらに窒素及び／又は酸素を含む材料で構成することが好ましい。具体的には、タンタル単体（Ｔａ）、タンタル窒化物（ＴａＮ）、タンタル酸化物（ＴａＯ）、タンタルシリコン合金（ＴａＳｉ）、タンタルシリコン合金の窒化物（ＴａＳｉＮ）、タンタルホウ素合金（ＴａＢ）、タンタルホウ素合金の窒化物（ＴａＢＮ）、タンタルゲルマニウム合金（ＴａＧｅ）、タンタルゲルマニウム合金の窒化物（ＴａＧｅＮ）等が挙げられる。
下層の露光光吸収体層１４は、ＥＵＶなどの短波長域の光を吸収する材料で構成される。このような材料として、本発明ではタンタル（Ｔａ）を含む材料が用いられる。例えば、タンタル単体又はタンタルを含む合金、或いは、これらに窒素及び／又は酸素を含む材料で構成することが好ましい。具体的には、タンタル単体（Ｔａ）、タンタル窒化物（ＴａＮ）、タンタル酸化物（ＴａＯ）、タンタルシリコン合金（ＴａＳｉ）、タンタルシリコン合金の窒化物（ＴａＳｉＮ）、タンタルホウ素合金（ＴａＢ）、タンタルホウ素合金の窒化物（ＴａＢＮ）、タンタルゲルマニウム合金（ＴａＧｅ）、タンタルゲルマニウム合金の窒化物（ＴａＧｅＮ）等が挙げられる。
またこの上層の検査光の低反射層１５に最低限必要とされる特性は、マスクパターン検査波長に対して低反射であること、パターン形成が可能であること、バッファ膜１３をエッチングにより除去する際にエッチングされないこと（バッファ膜とのエッチング選択比があること）である。さらに、ＥＵＶ光の吸収機能を有していると、吸収体膜１６の合計膜厚を小さくできるためより好ましい。
マスクパターン検査には通常は１９０〜２６０ｎｍ程度の深紫外（Deep Ultra Violet）光、たとえば２５７ｎｍあるいは１９３ｎｍ程度の波長の光を使用するので、このような検査光波長に対する反射率の小さい材料としては、たとえば上記の露光光吸収体層１４を構成する物質の窒化物、酸化物、窒化酸化物、あるいは、これらに更に珪素等を含む材料が挙げられる。
マスクパターン検査には通常は１９０〜２６０ｎｍ程度の深紫外（Deep Ultra Violet）光、たとえば２５７ｎｍあるいは１９３ｎｍ程度の波長の光を使用するので、このような検査光波長に対する反射率の小さい材料としては、たとえば上記の露光光吸収体層１４を構成する物質の窒化物、酸化物、窒化酸化物、あるいは、これらに更に珪素等を含む材料が挙げられる。
低反射層１５の材料の具体例を挙げると、タンタル（Ｔａ）の酸化物、窒化物、酸窒化物、タンタル（Ｔａ）とホウ素との合金の酸化物、窒化物、酸窒化物、タンタル（Ｔａ）と珪素との合金の酸化物、窒化物、酸窒化物、タンタル（Ｔａ）と珪素とホウ素との合金の酸化物、窒化物、酸窒化物等である。例えば、タンタル酸化物（ＴａＯ）、タンタル窒化物（ＴａＮ）、タンタル酸窒化物（ＴａＮＯ）、タンタルホウ素合金の酸化物（ＴａＢＯ）、タンタルホウ素合金の窒化物（ＴａＢＮ）、タンタルホウ素合金の酸窒化物（ＴａＢＮＯ）、タンタルシリコン合金の酸化物（ＴａＳｉＯ）、タンタルシリコン合金の窒化物（ＴａＳｉＮ）、タンタルシリコン合金の酸窒化物（ＴａＳｉＯＮ）、タンタルシリコンホウ素合金の酸化物（ＴａＳｉＢＯ）、タンタルシリコンホウ素合金の窒化物（ＴａＳｉＢＮ）、タンタルシリコンホウ素合金の酸窒化物（ＴａＳｉＢＮＯ）、タンタルゲルマニウム合金の窒化物（ＴａＧｅＮ）、タンタルゲルマニウム合金の酸化物（ＴａＧｅＯ）、タンタルゲルマニウム合金の酸窒化物（ＴａＧｅＮＯ）、タンタルゲルマニウムシリコン合金の窒化物（ＴａＧｅＳｉＮ）、タンタルゲルマニウムシリコン合金の酸化物（ＴａＧｅＳｉＯ）、タンタルゲルマニウムシリコン合金の酸窒化物（ＴａＧｅＳｉＮＯ）等が挙げられる。
また、窒化物と酸化物とでは、反射率低下の効果は酸化物の方が大きい傾向にあるため、低反射層の材料としては、少なくともタンタルと酸素を含む材料が特に好ましい。
吸収体膜１６表面を平滑とするためには、低反射層はアモルファス構造の膜であるのが好ましい。例えば、Ｔａの場合、Ｂを適宜含むことで、アモルファス化が行える。
例えば、低反射層がタンタルホウ素合金の酸化物（ＴａＢＯ）の場合は、Ｏは３０〜７０ａｔ％、更に好ましくは４０〜６０ａｔ％である。Ｏの量が少ないと低反射特性が得られず、逆に多いと絶縁性が高くなり、電子線照射によりチャージアップが生じる。
吸収体膜１６表面を平滑とするためには、低反射層はアモルファス構造の膜であるのが好ましい。例えば、Ｔａの場合、Ｂを適宜含むことで、アモルファス化が行える。
例えば、低反射層がタンタルホウ素合金の酸化物（ＴａＢＯ）の場合は、Ｏは３０〜７０ａｔ％、更に好ましくは４０〜６０ａｔ％である。Ｏの量が少ないと低反射特性が得られず、逆に多いと絶縁性が高くなり、電子線照射によりチャージアップが生じる。
ところで、下層の露光光吸収体層１４と上層の低反射層１５における材料の組み合わせについて説明すると、露光光吸収体層１４に含まれる金属を低反射層１５にも含むことが好ましい。具体的には、露光光吸収体層にタンタルを含む材料、例えばＴａ単体、ＴａＮ、ＴａＢ、ＴａＢＮ、ＴａＢＯ、ＴａＢＮＯ等のうち１種の物質を用い、低反射層にはタンタルと窒素又は酸素を含む材料、例えばＴａＯ、ＴａＢＯ、ＴａＢＮＯ、ＴａＮＯ、ＴａＳｉＯ、ＴａＳｉＯＮ等のうち１種の物質を用いることができる。このように、低反射層に露光光吸収体層と同一の金属を用いることにより、ＥＵＶ光の吸収機能を有する金属を含んでいるので低反射層がＥＵＶ光の吸収機能をある程度有すること、露光光吸収体層と低反射層の成膜を同じ成膜室で行えること、等の利点がある。
下層の露光光吸収体層１４と上層の検査光の低反射層１５で構成された吸収体膜１６の全体の膜厚は小さい方が基本的にはエッチング時間を短縮できるので好ましい。また吸収体膜１６全体の膜厚が大きいと、前述のバッファ膜１３の膜厚が大きい場合と同様に、多層反射膜１２表面と吸収体膜１６表面との高さの差が大きくなり、露光時にマスクパターンのエッジ部分がぼやけるという不具合が発生する。
したがって、吸収体膜１６の全体の膜厚は、１００ｎｍ以下、好ましくは７０〜９０ｎｍである。
また、吸収体層１６において、上層の低反射層１５の膜厚が下層の露光光吸収体層１４の膜厚よりも小さい方が望ましい。上層の低反射層１５の膜厚があまり厚いと吸収体膜１６全体でのＥＵＶ光吸収特性が低下するおそれがある。したがって、上層の低反射層１５の膜厚は、５〜３０ｎｍ程度であることが好ましく、下層の露光光吸収体層１４の膜厚は、３０〜６０ｎｍ程度であることが好ましい。この露光光吸収体層１４及び検査光吸収体層１５についても、マグネトロンスパッタ法、イオンビームスパッタ法、その他ＣＶＤ法、蒸着法などの周知の成膜方法を用いて成膜を行うことができる。
尚、吸収体膜１６の下層と上層の間に、下層の組成から上層の組成へと連続的に組成が変化する中間領域を有していても良い。この中間領域は、下層に含まれる元素と、上層に含まれる元素が混じった遷移領域となる。
したがって、吸収体膜１６の全体の膜厚は、１００ｎｍ以下、好ましくは７０〜９０ｎｍである。
また、吸収体層１６において、上層の低反射層１５の膜厚が下層の露光光吸収体層１４の膜厚よりも小さい方が望ましい。上層の低反射層１５の膜厚があまり厚いと吸収体膜１６全体でのＥＵＶ光吸収特性が低下するおそれがある。したがって、上層の低反射層１５の膜厚は、５〜３０ｎｍ程度であることが好ましく、下層の露光光吸収体層１４の膜厚は、３０〜６０ｎｍ程度であることが好ましい。この露光光吸収体層１４及び検査光吸収体層１５についても、マグネトロンスパッタ法、イオンビームスパッタ法、その他ＣＶＤ法、蒸着法などの周知の成膜方法を用いて成膜を行うことができる。
尚、吸収体膜１６の下層と上層の間に、下層の組成から上層の組成へと連続的に組成が変化する中間領域を有していても良い。この中間領域は、下層に含まれる元素と、上層に含まれる元素が混じった遷移領域となる。
次に、図３を参照して本発明の反射型マスクの製造方法を説明する。
同図（ａ）は本発明に用いる反射型マスクブランク１の構成を示している。その構成についてはすでに上述したとおりである。この反射型マスクブランク１は、基板１１上に、多層反射膜１２、バッファ膜１３、露光光吸収体層１４、および検査光の低反射層１５をこの順に積層して形成される。
同図（ａ）は本発明に用いる反射型マスクブランク１の構成を示している。その構成についてはすでに上述したとおりである。この反射型マスクブランク１は、基板１１上に、多層反射膜１２、バッファ膜１３、露光光吸収体層１４、および検査光の低反射層１５をこの順に積層して形成される。
次に、ＥＵＶ光の吸収体である露光光吸収体層１４及び検査光の低反射層１５からなる吸収体膜１６を加工して所定の吸収体膜パターンを形成する（パターニング工程、同図（ｂ）参照）。通常は、吸収体膜１６の表面に、電子線描画用レジストを塗布し、描画、現像を経て、所定のレジストパターンを形成し、次いで吸収体膜のエッチングを行う。
本実施の形態では、吸収体膜１６が、ＥＵＶ光の吸収体で構成する露光光吸収体層１４とマスクパターンの検査光の吸収体で構成する低反射層１５の積層構成からなり、何れもタンタル（Ｔａ）を主成分とする材料からなる。そして、この吸収体膜１６をエッチングする工程において、同一エッチングガスを使用してドライエッチングしたときに、吸収体膜１６を構成する各層のエッチングレート比が０．１〜１０の範囲であることが特徴である。これにより、積層構成のタンタル系吸収体膜のエッチング制御性を改善することができ、そのためパターン線幅やバッファ膜へのダメージの程度等の面内均一性を改善することができる。
本実施の形態では、吸収体膜１６が、ＥＵＶ光の吸収体で構成する露光光吸収体層１４とマスクパターンの検査光の吸収体で構成する低反射層１５の積層構成からなり、何れもタンタル（Ｔａ）を主成分とする材料からなる。そして、この吸収体膜１６をエッチングする工程において、同一エッチングガスを使用してドライエッチングしたときに、吸収体膜１６を構成する各層のエッチングレート比が０．１〜１０の範囲であることが特徴である。これにより、積層構成のタンタル系吸収体膜のエッチング制御性を改善することができ、そのためパターン線幅やバッファ膜へのダメージの程度等の面内均一性を改善することができる。
本発明では、上記積層構成の吸収体膜１６をドライエッチングするときのエッチングガスとしてフッ素（Ｆ）を含むガスを用いるのが最も好適である。フッ素（Ｆ）を含むガスを用いて前記積層構成のタンタル系吸収体膜１６をドライエッチングすると、吸収体膜１６を構成する各層のエッチングレート比を上記の好ましい範囲となるように制御することが出来るからである。
フッ素（Ｆ）を含むガスとしては、例えば、ＣＦ４，ＣＨＦ３，Ｃ２Ｆ６，Ｃ３Ｆ６，Ｃ４Ｆ６，Ｃ４Ｆ８，ＣＨ２Ｆ２，ＣＨ３Ｆ，Ｃ３Ｆ８，ＳＦ６，Ｆ等が挙げられる。このようなフッ素を含むガスを単独で用いても良いが、上記フッ素ガスより選択される２種以上の混合ガスや、例えばアルゴン（Ａｒ）等の希ガスや塩素（Ｃｌ２）ガス等を混合して用いても良い。
フッ素（Ｆ）を含むガスとしては、例えば、ＣＦ４，ＣＨＦ３，Ｃ２Ｆ６，Ｃ３Ｆ６，Ｃ４Ｆ６，Ｃ４Ｆ８，ＣＨ２Ｆ２，ＣＨ３Ｆ，Ｃ３Ｆ８，ＳＦ６，Ｆ等が挙げられる。このようなフッ素を含むガスを単独で用いても良いが、上記フッ素ガスより選択される２種以上の混合ガスや、例えばアルゴン（Ａｒ）等の希ガスや塩素（Ｃｌ２）ガス等を混合して用いても良い。
上記吸収体膜１６を構成する露光光吸収体層１４と低反射層１５の何れか一方が、タンタル（Ｔａ）とホウ素（Ｂ）と酸素（Ｏ）とを含む材料からなり、他方がタンタル（Ｔａ）とホウ素（Ｂ）と窒素（Ｎ）とを含む材料からなる場合において、この吸収体膜１６をフッ素を含むガスを用いてドライエッチングすると、吸収体膜１６を構成する各層のエッチングレート比が０．１５〜５．０の範囲となるように制御することが出来るので、本発明は特に好適である。
本発明によれば、積層構成のタンタル系吸収体膜を例えばフッ素を含有するガスを用いてドライエッチングすることにより、吸収体膜１６を構成する各層のエッチングレート比を０．１〜１０の範囲とすることができるので、その結果、吸収体膜１６のエッチング制御性を改善することが出来、また吸収体膜１６をエッチングした時の下層のダメージを最小限に抑えることが出来る。即ち、吸収体膜と多層反射膜との間にクロム系バッファ膜を設けた場合、吸収体膜とバッファ膜とのエッチング選択比を大きく取れるので、このバッファ膜の膜厚を非常に薄くすることが出来る。
以上のようにして、吸収体膜１６をエッチングした後、残存するレジストパターンを酸素アッシング等の方法で除去する。
本発明によれば、積層構成のタンタル系吸収体膜を例えばフッ素を含有するガスを用いてドライエッチングすることにより、吸収体膜１６を構成する各層のエッチングレート比を０．１〜１０の範囲とすることができるので、その結果、吸収体膜１６のエッチング制御性を改善することが出来、また吸収体膜１６をエッチングした時の下層のダメージを最小限に抑えることが出来る。即ち、吸収体膜と多層反射膜との間にクロム系バッファ膜を設けた場合、吸収体膜とバッファ膜とのエッチング選択比を大きく取れるので、このバッファ膜の膜厚を非常に薄くすることが出来る。
以上のようにして、吸収体膜１６をエッチングした後、残存するレジストパターンを酸素アッシング等の方法で除去する。
次いで、この段階で吸収体膜パターンが設計通りに形成されているかどうかの検査を実施する。このパターン検査の結果、例えば図３（ｂ）に示すように、吸収体膜パターン形成時におけるレジスト層への異物付着などに起因するピンホール欠陥（白欠陥ともいう）２１と、エッチング不足欠陥（黒欠陥ともいう）２２が存在した場合、必要な修正を施す。上記ピンホール欠陥２１については例えば集束イオンビーム（FIB）アシストデポジション法により炭素膜２３をピンホールに堆積させて修復する。またエッチング不足欠陥２２については、電子ビーム（ＥＢ）照射を用いたエッチングにより残留部分２２ａを除去するか、又は針状部材を残留部分２２ａに接触させ、物理的に残留部分２２ａを除去して修正することにより二層構成の吸収体膜１６の除去部分（修正によるパターン）２５を得る。
このように電子ビームや針状部材を用いた吸収体膜パターンの修正によれば、例えば従来のＦＩＢ照射によるパターン修正と比べると、修正時の下層へのダメージを最小限に抑えることが出来るので、吸収体膜と多層反射膜との間にクロム系バッファ膜を設けた場合、バッファ膜のダメージが少なく、そのためバッファ膜の膜厚を非常に薄くすることが出来るので好ましい。
このように電子ビームや針状部材を用いた吸収体膜パターンの修正によれば、例えば従来のＦＩＢ照射によるパターン修正と比べると、修正時の下層へのダメージを最小限に抑えることが出来るので、吸収体膜と多層反射膜との間にクロム系バッファ膜を設けた場合、バッファ膜のダメージが少なく、そのためバッファ膜の膜厚を非常に薄くすることが出来るので好ましい。
次に、以上のパターンを形成した吸収体膜１６をマスクとして、この吸収体膜１６が除去された部分（マスクの反射領域となる）に露出するクロム系バッファ膜１３をたとえばドライエッチングにより除去する（バッファ膜の除去工程）。クロム系バッファ膜の場合、例えば塩素と酸素の混合ガスを用いてドライエッチングすることができる。本発明によれば、上述したように、吸収体膜１６のパターン形成時、及びパターン修正時のエッチングによるバッファ膜１３のダメージが小さいので、バッファ膜１３の膜厚を例えば２ｎｍ〜１０ｎｍの薄膜にすることができる。バッファ膜１３をこのように薄膜化できることで、バッファ膜１３を吸収体膜パターンに従ってエッチングにより除去する際に、残渣が出来るだけ残らないように、また仮に残渣として残ったとしても転写像に影響を与えない程度にすることが可能である。また、バッファ膜を薄膜化することで、その膜厚によっては除去しなくても反射率低下を抑えることができる場合は、バッファ膜の除去工程を省くことができる。
こうして、吸収体膜１６及びバッファ膜１３のパターン２６を形成することにより、反射型マスク２が出来上がる（同図（ｄ）参照）。
このようにして作製した反射型マスク２をＥＵＶ光３１で露光するとマスク表面の吸収体膜１６のある部分では吸収され、それ以外の吸収体膜１６およびバッファ膜１３を除去した部分では露出した多層反射膜１２でＥＵＶ光３１が反射されることにより（同図（ｅ）参照）、ＥＵＶ光を用いるリソグラフィー用の反射型マスクとして使用することが出来る。
このようにして作製した反射型マスク２をＥＵＶ光３１で露光するとマスク表面の吸収体膜１６のある部分では吸収され、それ以外の吸収体膜１６およびバッファ膜１３を除去した部分では露出した多層反射膜１２でＥＵＶ光３１が反射されることにより（同図（ｅ）参照）、ＥＵＶ光を用いるリソグラフィー用の反射型マスクとして使用することが出来る。
以下、実施例により、本発明の実施の形態を更に具体的に説明する。
（実施例１）
使用する基板は、SiO2-TiO2系のガラス基板（６インチ角、厚さが６．３ｍｍ）である。この基板の熱膨張係数は０．２×１０−７／℃、ヤング率は６７ＧＰａである。そして、このガラス基板は機械研磨により、０．２ｎｍＲｍｓ以下の平滑な表面と、１００ｎｍ以下の平坦度に形成した。
基板上に形成される多層反射膜は、１３〜１４ｎｍの露光光波長帯域に適した多層反射膜とするために、Ｍｏ膜／Ｓｉ膜周期多層反射膜を採用した。即ち、多層反射膜は、ＭｏターゲットとＳｉターゲットを使用し、イオンビームスパッタリングにより基板上に交互に積層して形成した。Ｓｉ膜を４．２ｎｍ、Ｍｏ膜を２．８ｎｍ、これを一周期として、４０周期積層した後、最後に保護膜としてＳｉ膜を３．５ｎｍ成膜した。この多層反射膜に対し、13.5ｎｍのＥＵＶ光を入射角６．０度で反射率を測定したところ、反射率は63.5％であった。
（実施例１）
使用する基板は、SiO2-TiO2系のガラス基板（６インチ角、厚さが６．３ｍｍ）である。この基板の熱膨張係数は０．２×１０−７／℃、ヤング率は６７ＧＰａである。そして、このガラス基板は機械研磨により、０．２ｎｍＲｍｓ以下の平滑な表面と、１００ｎｍ以下の平坦度に形成した。
基板上に形成される多層反射膜は、１３〜１４ｎｍの露光光波長帯域に適した多層反射膜とするために、Ｍｏ膜／Ｓｉ膜周期多層反射膜を採用した。即ち、多層反射膜は、ＭｏターゲットとＳｉターゲットを使用し、イオンビームスパッタリングにより基板上に交互に積層して形成した。Ｓｉ膜を４．２ｎｍ、Ｍｏ膜を２．８ｎｍ、これを一周期として、４０周期積層した後、最後に保護膜としてＳｉ膜を３．５ｎｍ成膜した。この多層反射膜に対し、13.5ｎｍのＥＵＶ光を入射角６．０度で反射率を測定したところ、反射率は63.5％であった。
次に、上述のようにして得られた多層反射膜付き基板の多層反射膜上に、バッファ膜を形成した。バッファ膜は、窒化クロム膜を１０ｎｍの厚さに形成した。クロム（Cr）ターゲットを用いて、スパッタガスとしてアルゴン（Ar）と窒素（N2）の混合ガスを用いてDCマグネトロンスパッタリング法によって成膜した。成膜されたCrNx膜において、窒素（N）は10at%（ｘ＝０．１）とした。
次に、このバッファ膜上に、吸収体膜下層の露光光吸収体層として、TaとBとNを含む材料を６５ｎｍの厚さで形成した。即ち、Ta及びBを含むターゲットを用いて、アルゴン（Ar）に窒素（N2）を１０体積％添加して、DCマグネトロンスパッタリング法によって成膜した。成膜したTaBN膜の組成比は、Taが80at%、Bが10at%、Nが10at%であった。
この露光光吸収体層の上にさらに低反射層として、ＴａとＢとＯを含む材料を１５ｎｍの厚さで形成した。即ち、Ta及びBを含むターゲットを用いて、アルゴン（Ar）に酸素（Ｏ2）を３０体積％添加して、DCマグネトロンスパッタリング法によって成膜した。成膜したTaBO膜の組成比は、Taが40at%、Bが10at%、Oが50at%であった。尚、上記露光光吸収体層と低反射層の成膜は同一成膜室内で同一ターゲットを用い、ガスの種類を途中で切り換えて連続的に行った。
以上のようにして本実施例で使用する反射型マスクブランクを作製した。
この露光光吸収体層の上にさらに低反射層として、ＴａとＢとＯを含む材料を１５ｎｍの厚さで形成した。即ち、Ta及びBを含むターゲットを用いて、アルゴン（Ar）に酸素（Ｏ2）を３０体積％添加して、DCマグネトロンスパッタリング法によって成膜した。成膜したTaBO膜の組成比は、Taが40at%、Bが10at%、Oが50at%であった。尚、上記露光光吸収体層と低反射層の成膜は同一成膜室内で同一ターゲットを用い、ガスの種類を途中で切り換えて連続的に行った。
以上のようにして本実施例で使用する反射型マスクブランクを作製した。
次に、この反射型マスクブランクを用いて、デザインルールが０．０７μｍの16Gbit-DRAM用のパターンを有するEUV露光用反射型マスクを以下のように作製した。
まず、上記反射型マスクブランク上に電子線描画用レジスト層（３０００Å）を形成し、電子線描画と現像により所定のレジストパターンを形成した。
このレジストパターンをマスクとして、ICP（Inductively Coupled Plasma）型のドライエッチング装置を用いて、積層構成の吸収体膜をドライエッチングし、吸収体膜に転写パターンとなる吸収体膜パターンを形成した。このとき、エッチングガスとして、ＣＨＦ３ガスとＡｒガスの混合ガスを使用し、ＣＨＦ３ガスとＡｒガスの流量比、ドライエッチング時のガス圧、ICPパワー、バイアスを適宜調整して吸収体膜をドライエッチングした。吸収体膜をドライエッチングした際の、ＴａＢＯ層のエッチングレートは１４１Å／分、ＴａＢＮ層のエッチングレートは６８Å／分であり、ＴａＢＮ層に対するＴａＢＯ層のエッチングレート比（ＴａＢＯ層のエッチングレート／ＴａＢＮ層のエッチングレート）は２．０７であった。また、レジスト層に対する吸収体膜のエッチング選択比は０．５７、バッファ膜に対する吸収体膜のエッチング選択比は４０以上であった。尚、吸収体膜のエッチング後のＣｒＮバッファ膜の膜厚について調べたところ、膜損失は見られなった。
まず、上記反射型マスクブランク上に電子線描画用レジスト層（３０００Å）を形成し、電子線描画と現像により所定のレジストパターンを形成した。
このレジストパターンをマスクとして、ICP（Inductively Coupled Plasma）型のドライエッチング装置を用いて、積層構成の吸収体膜をドライエッチングし、吸収体膜に転写パターンとなる吸収体膜パターンを形成した。このとき、エッチングガスとして、ＣＨＦ３ガスとＡｒガスの混合ガスを使用し、ＣＨＦ３ガスとＡｒガスの流量比、ドライエッチング時のガス圧、ICPパワー、バイアスを適宜調整して吸収体膜をドライエッチングした。吸収体膜をドライエッチングした際の、ＴａＢＯ層のエッチングレートは１４１Å／分、ＴａＢＮ層のエッチングレートは６８Å／分であり、ＴａＢＮ層に対するＴａＢＯ層のエッチングレート比（ＴａＢＯ層のエッチングレート／ＴａＢＮ層のエッチングレート）は２．０７であった。また、レジスト層に対する吸収体膜のエッチング選択比は０．５７、バッファ膜に対する吸収体膜のエッチング選択比は４０以上であった。尚、吸収体膜のエッチング後のＣｒＮバッファ膜の膜厚について調べたところ、膜損失は見られなった。
残存するレジストパターンを酸素アッシングにより除去し、洗浄した後、形成された吸収体膜パターンを波長２５７ｎｍの光を使用するマスク検査機によって検査した結果、エッチング不足欠陥（黒欠陥）が確認された。そこで、この検査結果に基づいて吸収体膜パターンの修正を行った。即ち、上記黒欠陥部分に電子ビームを照射して残留部分を除去した。尚、修正後のＣｒＮバッファ膜の状態について原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）及び断面ＴＥＭ観察を行ったところ、修正箇所におけるバッファ膜の膜厚は約１〜２ｎｍ消失していた。
次に、塩素（Cl2）と酸素（O2）の混合ガス（塩素（Cl2）と酸素（O2）の混合比（流量比）は８：２）を用いて、反射領域上（吸収体膜のパターンのない部分）のバッファ膜を吸収体膜のパターンに従ってドライエッチングして除去し、多層反射膜を露出させ、反射型マスクを得た。
上記マスク検査機を用いて、得られた反射型マスクの最終確認検査を行ったところ、デザインルールが０．０７μｍの16Gbit-DRAM用のパターンを設計通りに形成できていることが確認できた。また、反射領域におけるEUV光の反射率は、多層反射膜付き基板で測定した反射率と同じく63.5％であった。
上記マスク検査機を用いて、得られた反射型マスクの最終確認検査を行ったところ、デザインルールが０．０７μｍの16Gbit-DRAM用のパターンを設計通りに形成できていることが確認できた。また、反射領域におけるEUV光の反射率は、多層反射膜付き基板で測定した反射率と同じく63.5％であった。
次に、得られた本実施例の反射型マスクを用いて、図４に示す半導体基板上へのＥＵＶ光によるパターン転写装置による露光転写を行った。
反射型マスクを搭載したパターン転写装置５０は、レーザープラズマX線源３２、縮小光学系３３等から概略構成される。縮小光学系３３は、X線反射ミラーを用いている。縮小光学系３３により、反射型マスク２０で反射されたパターンは通常１／４程度に縮小される。尚、露光波長として１３〜１４ｎｍの波長帯を使用するので、光路が真空中になるように予め設定した。
このような状態で、レーザープラズマX線源３２から得られたＥＵＶ光を反射型マスク２０に入射し、ここで反射された光を縮小光学系３３を通してシリコンウエハ（レジスト層付き半導体基板）３４上に転写した。
以上のようにして半導体基板上へのパターン転写を行ったところ、本実施例の反射型マスクの精度は７０ｎｍデザインルールの要求精度である１６ｎｍ以下であることが確認できた。
反射型マスクを搭載したパターン転写装置５０は、レーザープラズマX線源３２、縮小光学系３３等から概略構成される。縮小光学系３３は、X線反射ミラーを用いている。縮小光学系３３により、反射型マスク２０で反射されたパターンは通常１／４程度に縮小される。尚、露光波長として１３〜１４ｎｍの波長帯を使用するので、光路が真空中になるように予め設定した。
このような状態で、レーザープラズマX線源３２から得られたＥＵＶ光を反射型マスク２０に入射し、ここで反射された光を縮小光学系３３を通してシリコンウエハ（レジスト層付き半導体基板）３４上に転写した。
以上のようにして半導体基板上へのパターン転写を行ったところ、本実施例の反射型マスクの精度は７０ｎｍデザインルールの要求精度である１６ｎｍ以下であることが確認できた。
（実施例２）
本実施例は、吸収体膜のドライエッチング時に使用するエッチングガスの種類、その他のエッチング条件を適宜調整し、ＴａＢＮ層に対するＴａＢＯ層のエッチングレート比を変更した以外は、実施例１と同様にして反射型マスクを作製した。
即ち、実施例１と全く同様にして作製した反射型マスクブランクを用いて、吸収体膜パターンの形成を行った。本実施例では、吸収体膜をドライエッチングした際の、ＴａＢＯ層のエッチングレートは１４１Å／分、ＴａＢＮ層のエッチングレートは１４１０Å／分であり、ＴａＢＮ層に対するＴａＢＯ層のエッチングレート比は０．１であった。また、レジスト層に対する吸収体膜のエッチング選択比は２．１７、バッファ膜に対する吸収体膜のエッチング選択比は４０以上であった。尚、吸収体膜のエッチング後のＣｒＮバッファ膜の膜厚について調べたところ、膜損失は見られなった。
本実施例は、吸収体膜のドライエッチング時に使用するエッチングガスの種類、その他のエッチング条件を適宜調整し、ＴａＢＮ層に対するＴａＢＯ層のエッチングレート比を変更した以外は、実施例１と同様にして反射型マスクを作製した。
即ち、実施例１と全く同様にして作製した反射型マスクブランクを用いて、吸収体膜パターンの形成を行った。本実施例では、吸収体膜をドライエッチングした際の、ＴａＢＯ層のエッチングレートは１４１Å／分、ＴａＢＮ層のエッチングレートは１４１０Å／分であり、ＴａＢＮ層に対するＴａＢＯ層のエッチングレート比は０．１であった。また、レジスト層に対する吸収体膜のエッチング選択比は２．１７、バッファ膜に対する吸収体膜のエッチング選択比は４０以上であった。尚、吸収体膜のエッチング後のＣｒＮバッファ膜の膜厚について調べたところ、膜損失は見られなった。
また、吸収体膜パターン形成後のパターン検査及びパターン修正は実施例１と同様にして行った。また、ＣｒＮバッファ膜の除去についても実施例１と同様にした。
得られた反射型マスクの最終確認検査を行ったところ、デザインルールが０．０７μｍの16Gbit-DRAM用のパターンを設計通りに形成できていることが確認できた。また、反射領域におけるEUV光の反射率は、反射型マスクブランク作製過程で測定した多層反射膜表面の反射率と同じであった。
さらに前述の図４の装置を用いて半導体基板上へのパターン転写を行ったところ、本実施例の反射型マスクの精度は７０ｎｍデザインルールの要求精度である１６ｎｍ以下であることが確認できた。
得られた反射型マスクの最終確認検査を行ったところ、デザインルールが０．０７μｍの16Gbit-DRAM用のパターンを設計通りに形成できていることが確認できた。また、反射領域におけるEUV光の反射率は、反射型マスクブランク作製過程で測定した多層反射膜表面の反射率と同じであった。
さらに前述の図４の装置を用いて半導体基板上へのパターン転写を行ったところ、本実施例の反射型マスクの精度は７０ｎｍデザインルールの要求精度である１６ｎｍ以下であることが確認できた。
（実施例３）
本実施例は、吸収体膜のドライエッチング時に使用するエッチングガスの種類、その他のエッチング条件を適宜調整し、ＴａＢＮ層に対するＴａＢＯ層のエッチングレート比を変更した以外は、実施例１と同様にして反射型マスクを作製した。
即ち、実施例１と全く同様にして作製した反射型マスクブランクを用いて、吸収体膜パターンの形成を行った。本実施例では、吸収体膜をドライエッチングした際の、ＴａＢＯ層のエッチングレートは３４９Å／分、ＴａＢＮ層のエッチングレートは３５Å／分であり、ＴａＢＮ層に対するＴａＢＯ層のエッチングレート比は１０であった。また、レジスト層に対する吸収体膜のエッチング選択比は０．８７、バッファ膜に対する吸収体膜のエッチング選択比は４０以上であった。尚、吸収体膜のエッチング後のＣｒＮバッファ膜の膜厚について調べたところ、膜損失は見られなった。
本実施例は、吸収体膜のドライエッチング時に使用するエッチングガスの種類、その他のエッチング条件を適宜調整し、ＴａＢＮ層に対するＴａＢＯ層のエッチングレート比を変更した以外は、実施例１と同様にして反射型マスクを作製した。
即ち、実施例１と全く同様にして作製した反射型マスクブランクを用いて、吸収体膜パターンの形成を行った。本実施例では、吸収体膜をドライエッチングした際の、ＴａＢＯ層のエッチングレートは３４９Å／分、ＴａＢＮ層のエッチングレートは３５Å／分であり、ＴａＢＮ層に対するＴａＢＯ層のエッチングレート比は１０であった。また、レジスト層に対する吸収体膜のエッチング選択比は０．８７、バッファ膜に対する吸収体膜のエッチング選択比は４０以上であった。尚、吸収体膜のエッチング後のＣｒＮバッファ膜の膜厚について調べたところ、膜損失は見られなった。
また、吸収体膜パターン形成後のパターン検査及びパターン修正は実施例１と同様にして行った。また、ＣｒＮバッファ膜の除去についても実施例１と同様にした。
得られた反射型マスクの最終確認検査を行ったところ、デザインルールが０．０７μｍの16Gbit-DRAM用のパターンを設計通りに形成できていることが確認できた。また、反射領域におけるEUV光の反射率は、反射型マスクブランク作製過程で測定した多層反射膜表面の反射率と同じであった。
さらに前述の図４の装置を用いて半導体基板上へのパターン転写を行ったところ、本実施例の反射型マスクの精度は７０ｎｍデザインルールの要求精度である１６ｎｍ以下であることが確認できた。
得られた反射型マスクの最終確認検査を行ったところ、デザインルールが０．０７μｍの16Gbit-DRAM用のパターンを設計通りに形成できていることが確認できた。また、反射領域におけるEUV光の反射率は、反射型マスクブランク作製過程で測定した多層反射膜表面の反射率と同じであった。
さらに前述の図４の装置を用いて半導体基板上へのパターン転写を行ったところ、本実施例の反射型マスクの精度は７０ｎｍデザインルールの要求精度である１６ｎｍ以下であることが確認できた。
（実施例４）
本実施例は、実施例１における吸収体膜パターン形成後のパターン修正（黒欠陥修正）を、針状部材を黒欠陥部分（残留部分）に接触させて物理的に除去するフォトマスク修正装置により、吸収体膜パターンの修正を行った以外は実施例１と同様にして反射型マスクを作製した。
修正後のＣｒＮバッファ膜の状態についてＡＦＭ及び断面ＴＥＭ観察を行ったところ、修正箇所におけるバッファ膜の膜厚は約１ｎｍ消失していた。
得られた反射型マスクの最終確認検査を行ったところ、デザインルールが０．０７μｍの16Gbit-DRAM用のパターンを設計通りに形成できていることが確認できた。また、反射領域におけるEUV光の反射率は、反射型マスクブランク作製過程で測定した多層反射膜表面の反射率と同じであった。
さらに前述の図４の装置を用いて半導体基板上へのパターン転写を行ったところ、本実施例の反射型マスクの精度は７０ｎｍデザインルールの要求精度である１６ｎｍ以下であることが確認できた。
本実施例は、実施例１における吸収体膜パターン形成後のパターン修正（黒欠陥修正）を、針状部材を黒欠陥部分（残留部分）に接触させて物理的に除去するフォトマスク修正装置により、吸収体膜パターンの修正を行った以外は実施例１と同様にして反射型マスクを作製した。
修正後のＣｒＮバッファ膜の状態についてＡＦＭ及び断面ＴＥＭ観察を行ったところ、修正箇所におけるバッファ膜の膜厚は約１ｎｍ消失していた。
得られた反射型マスクの最終確認検査を行ったところ、デザインルールが０．０７μｍの16Gbit-DRAM用のパターンを設計通りに形成できていることが確認できた。また、反射領域におけるEUV光の反射率は、反射型マスクブランク作製過程で測定した多層反射膜表面の反射率と同じであった。
さらに前述の図４の装置を用いて半導体基板上へのパターン転写を行ったところ、本実施例の反射型マスクの精度は７０ｎｍデザインルールの要求精度である１６ｎｍ以下であることが確認できた。
（比較例）
ＣｒＮバッファ膜を２０ｎｍの膜厚に成膜した点以外は実施例１と同様にして反射型マスクブランクを作製した。尚、多層反射膜表面のＥＵＶ光の反射率は63.5％であった。
この反射型マスクブランクを用いて、ICP（InductivelyCoupled Plasma）型のドライエッチング装置を用いて、吸収体膜パターンの形成を行った。本比較例では、このときのエッチングガスとして塩素ガスを使用し、塩素ガス流量、ドライエッチング時のガス圧、ICPパワー、バイアスを適宜調整して吸収体膜をドライエッチングした。吸収体膜をドライエッチングした際の、ＴａＢＯ層のエッチングレートは４１Å／分、ＴａＢＮ層のエッチングレートは９０５Å／分であり、ＴａＢＮ層に対するＴａＢＯ層のエッチングレート比は０．０５であった。また、レジスト層に対する吸収体膜のエッチング選択比は０．５８、バッファ膜に対する吸収体膜のエッチング選択比は０．５であった。尚、吸収体膜のエッチング後のＣｒＮバッファ膜の状態についてＡＦＭ及び断面ＴＥＭ観察を行ったところ、約１０ｎｍの膜損失が確認された。
ＣｒＮバッファ膜を２０ｎｍの膜厚に成膜した点以外は実施例１と同様にして反射型マスクブランクを作製した。尚、多層反射膜表面のＥＵＶ光の反射率は63.5％であった。
この反射型マスクブランクを用いて、ICP（InductivelyCoupled Plasma）型のドライエッチング装置を用いて、吸収体膜パターンの形成を行った。本比較例では、このときのエッチングガスとして塩素ガスを使用し、塩素ガス流量、ドライエッチング時のガス圧、ICPパワー、バイアスを適宜調整して吸収体膜をドライエッチングした。吸収体膜をドライエッチングした際の、ＴａＢＯ層のエッチングレートは４１Å／分、ＴａＢＮ層のエッチングレートは９０５Å／分であり、ＴａＢＮ層に対するＴａＢＯ層のエッチングレート比は０．０５であった。また、レジスト層に対する吸収体膜のエッチング選択比は０．５８、バッファ膜に対する吸収体膜のエッチング選択比は０．５であった。尚、吸収体膜のエッチング後のＣｒＮバッファ膜の状態についてＡＦＭ及び断面ＴＥＭ観察を行ったところ、約１０ｎｍの膜損失が確認された。
次に、マスク検査機を用いて吸収体膜パターン形成後のパターン検査を行い、その結果に基づいて、黒欠陥についてはＦＩＢ励起のガスアシストエッチングにより残留部分を除去したが、このときのイオン照射によるエネルギーによってバッファ膜表面にはダメージ部分（詳しくはＦＩＢ照射により除去された部分及びＦＩＢイオンが入り込んだ部分）ができていた。
次に、実施例１と同様、塩素（Cl2）と酸素（O2）の混合ガスを用いて、反射領域上（吸収体膜のパターンのない部分）のバッファ膜を吸収体膜のパターンに従ってドライエッチングして除去し、多層反射膜を露出させ、反射型マスクを得た。
次に、実施例１と同様、塩素（Cl2）と酸素（O2）の混合ガスを用いて、反射領域上（吸収体膜のパターンのない部分）のバッファ膜を吸収体膜のパターンに従ってドライエッチングして除去し、多層反射膜を露出させ、反射型マスクを得た。
上記マスク検査機を用いて、得られた反射型マスクの最終確認検査を行ったところ、デザインルールが０．０７μｍの16Gbit-DRAM用のパターンを一応形成できているが、面内のバラツキが大きかった。これは、本比較例では吸収体膜を構成するＴａＢＮ層とＴａＢＯ層とのエッチングレート比が大きいために、エッチング制御性が悪いためであると考えられる。また、反射領域におけるEUV光の反射率は、多層反射膜付き基板で測定した反射率より低下して61.5％であった。多層反射膜形成時よりも反射率が低下した理由は、反射型マスク製造時に、ＣｒＮバッファ膜を２０ｎｍの膜厚に形成していたものの、それでも吸収体膜パターン形成及びパターン修正を行った際のバッファ膜のダメージが大きく、そのため多層反射膜表面へのダメージを防止できなかったことが原因と考えられる。
さらに前述の図４の装置を用いて半導体基板上へのパターン転写を行ったが、解像度が低下した。その理由は、反射領域のバッファ膜をドライエッチングにより除去する際に、膜厚が厚いために、特に除去部分の周辺部が残渣として残り転写像に影響を与えたこと、バッファ膜の膜厚が厚い分、多層反射膜表面と吸収体膜表面との高さの差が大きく、露光時にマスクパターンのエッジ部分がぼやける不具合が発生したこと、反射領域の反射率が低下したことなどが原因と考えられる。
さらに前述の図４の装置を用いて半導体基板上へのパターン転写を行ったが、解像度が低下した。その理由は、反射領域のバッファ膜をドライエッチングにより除去する際に、膜厚が厚いために、特に除去部分の周辺部が残渣として残り転写像に影響を与えたこと、バッファ膜の膜厚が厚い分、多層反射膜表面と吸収体膜表面との高さの差が大きく、露光時にマスクパターンのエッジ部分がぼやける不具合が発生したこと、反射領域の反射率が低下したことなどが原因と考えられる。
１ 反射型マスクブランク
２、２０ 反射型マスク
１１ 基板
１２ 多層反射膜
１３ バッファ膜
１４ 露光光吸収体層
１５ 低反射層
１６ 吸収体膜
５０ パターン転写装置
２、２０ 反射型マスク
１１ 基板
１２ 多層反射膜
１３ バッファ膜
１４ 露光光吸収体層
１５ 低反射層
１６ 吸収体膜
５０ パターン転写装置
Claims (5)
- 基板と、該基板上に形成された露光光を反射する多層反射膜と、該多層反射膜上に形成された露光光を吸収する吸収体膜とを有する反射型マスクブランクを準備し、前記吸収体膜上に、被転写体に対する転写パターンとなる吸収体膜パターンを形成するためのレジストパターンを形成し、該レジストパターンをマスクとして前記吸収体膜をエッチングする工程を含む吸収体膜パターン形成工程を有する反射型マスクの製造方法であって、
前記多層反射膜と前記吸収体膜との間に、膜厚が２ｎｍ〜１０ｎｍであり、クロム（Ｃｒ）を含有する材料からなるバッファ膜を備え、
前記吸収体膜は、極端紫外線領域を含む短波長域の露光光の吸収体で構成する露光光吸収体層を下層とし、マスクパターンの検査に使用する検査光の吸収体で構成する低反射率層を上層とする少なくとも二層からなり、
前記上層及び下層は、何れもタンタル（Ｔａ）を主成分とする材料からなり、
前記吸収体膜をエッチングする工程は、フッ素（Ｆ）を含むガスを用いる同一エッチングガスでのドライエッチングによって行われ、前記吸収体膜を構成する各層の前記ドライエッチングでのエッチングレート比が０．１〜１０の範囲であることを特徴とする反射型マスクの製造方法。 - 基板と、該基板上に形成された露光光を反射する多層反射膜と、該多層反射膜上に形成された露光光を吸収する吸収体膜とを有する反射型マスクブランクを準備し、前記吸収体膜上に、被転写体に対する転写パターンとなる吸収体膜パターンを形成するためのレジストパターンを形成し、該レジストパターンをマスクとして前記吸収体膜をエッチングする工程を含む吸収体膜パターン形成工程を有する反射型マスクの製造方法であって、
前記多層反射膜と前記吸収体膜との間に、膜厚が２ｎｍ〜１０ｎｍであり、クロム（Ｃｒ）を含有する材料からなるバッファ膜を備え、
前記吸収体膜は、極端紫外線領域を含む短波長域の露光光の吸収体で構成する露光光吸収体層を下層とし、マスクパターンの検査に使用する検査光の吸収体で構成する低反射率層を上層とする少なくとも二層からなり、
前記上層は、タンタル（Ｔａ）とホウ素（Ｂ）と酸素（Ｏ）とを含む材料からなり、
前記下層は、タンタル（Ｔａ）とホウ素（Ｂ）と窒素（Ｎ）とを含む材料からなり、
前記吸収体膜は、フッ素（Ｆ）を含むガスを用いてドライエッチングされることを特徴とする反射型マスクの製造方法。 - フッ素（Ｆ）を含むガスを用いてドライエッチングされたときの前記吸収体膜を構成する各層のエッチングレート比が０．１５〜５．０の範囲であることを特徴とする請求項２に記載の反射型マスクの製造方法。
- 前記吸収体膜パターンに存在する欠陥を電子ビーム又は、針状部材を前記欠陥に接触させることにより修正する工程を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一に記載の反射型マスクの製造方法。
- 前記フッ素（Ｆ）を含むガスは、少なくともＣＨＦ ３ を含有するガスであることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一に記載の反射型マスクの製造方法。
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