JP4540267B2 - Ｅｕｖ光露光用反射型マスクブランクおよびｅｕｖ光露光用反射型マスク - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造等の際に使用されるＥＵＶ光露光用反射型マスク、およびその主要な構成要素であるＥＵＶ光露光用反射型マスクブランク、並びにそれらの構成要素であるＥＵＶ光反射膜の成膜方法に関する。
尚、本発明に記載するＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ）光とは、軟Ｘ線領域または真空紫外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。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体産業において、Ｓｉ基板等に微細なパターンからなる集積回路等の半導体装置を形成する上で必要な微細パターンの転写技術として、可視光や紫外光を用いたフォトリソグラフィ法が用いられていきた。しかし、半導体デバイスの微細化が加速している一方で、従来の光露光の短波長化は露光限界に近づいてきた。
そして光露光の場合、パターンの解像限界は露光波長の１／２と言われ、Ｆ2レーザー（１５７ｎｍ）を用いても７０ｎｍ程度が限界と予想される。そこで７０ｎｍ以降の露光技術として、Ｆ2レーザーよりさらに短波長のＥＵＶ光（１３ｎｍ）を用いた露光技術であるＥＵＶリソグラフィ（以下、「ＥＵＶＬ」と記載する。）が有望視されている。
【０００３】
ＥＵＶＬの像形成原理は、フォトリソグラフィと同じであるが、ＥＵＶ光に対する、あらゆる物質の吸収は大きく、また屈折率が１に近いため、光露光のような屈折光学系は使用できず、すべて反射光学系を用いる。
また、その際用いられるマスクとしては、メンブレンを用いた透過型マスクが提案されてきているが、ＥＵＶ光に対するメンブレンの吸収が大きいため露光時間が長くなり、スループットが確保できないという問題がある。その為、現状では露光用反射型マスクが一般的に使用されている。
【０００４】
ここで、ＥＵＶＬについて、図２５〜２７を用いて説明する。
尚、図２５、２６および後述する図２、４、１３、１７において、対応する部分については同一の符号を付して示した。
図２５はＥＵＶＬに用いられるＥＵＶ光露光用反射型マスクブランクの断面図を模式的に表現した図であり、図２６はＥＵＶ光露光用反射型マスクの断面図を模式的に表現した図であり、図２７は製造されたＥＵＶ光露光用反射型マスクを用いて例えばＳｉウエハ上にパターンを露光転写を行っている概念図である。
図２５、２６に示すように、ＥＵＶ光露光用反射型マスクブランクおよび同マスクの主要な構成要素は、基板Ｓ、ＥＵＶ光反射多層膜Ｍ2、エッチングストッパー層Ｍ1、リソグラフィのパターンニングがされるＥＵＶ光吸収体層ＭAである。
因みに、前記露光用反射型マスクにおいては、図２６に示すように、前記ＥＵＶ光吸収体パターンＭAにリソグラフィのパターンニングが実施され、ＥＵＶ光吸収体層ＭAPの形態となり、このような構造を有する反射型マスクが特開平７−３３３８２９号公報に開示されている。
【０００５】
次に図２７を用いてＥＵＶ光露光用反射型マスクによる半導体基板上へのパターン転写について説明する。
図２７に示すように、レーザープラズマＸ線源αからえられたＥＵＶ光を前記ＥＵＶ光露光用反射型マスクβに入射し、ここで反射された光を縮小光学系γを通して例えばＳｉウエハ基板δ上に転写する。
ここで、縮小光学系γとしてはＸ線反射ミラーを用いることができる、縮小光学系によりＥＵＶ光露光用反射型マスクβで反射されたパターンは通常１／４程度に縮小される。
【０００６】
例えばＳｉウエハδへのパターンの転写は、Ｓｉウエハδ上に形成させたレジスト層にパターンを露光しこれを現像することによって行うことができる。
露光波長として１３〜１４ｎｍの波長帯を使用する場合には、通常光路が真空中になるように転写が行われる。
このようにしてＥＵＶＬにより、例えばＳｉウエハ上にパターンを形成することにより、例えば集積度の高いＬＳＩ、等の半導体装置を製造することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
さて、前述した光露光パターンの解像限界を上げるため、前記パターンニング後のパターンのコントラストを上げることが重要視されるようになった。
ここで、上述したようにＥＵＶ光露光用反射型マスクは、ＥＵＶ光吸収体層ＭAP−エッチングストッパー層Ｍ1−ＥＵＶ光反射多層膜Ｍ2−基板Ｓという層構造を有している。ＥＵＶ光露光用反射型マスクブランクにマスクパターンを形成する際には、ＥＵＶ光吸収体層ＭAのエッチング加工がＥＵＶ光反射多層膜Ｍ2に影響を与えないようエッチングストッパー層Ｍ1を必要とする。しかしこのエッチングストッパー層Ｍ1はＥＵＶ光を吸収するため、最適な膜厚設計が必要となる。
【０００８】
さらに、ＥＵＶ光吸収体層ＭAのエッチング時にはエッチングストッパー層Ｍ1の一部もエッチングされるが、そのエッチング量は局所的にばらつきがある。例えばエッチングストッパー層Ｍ1としてＣｒＮを用いた場合には、２．５〜５．０ｎｍ程エッチングされる。
これでは、このエッチング量の局所的なばらつきに起因した反射率むらが生じ、パターンのコントラストが低下してしまう。
しかし、エッチングストッパー層Ｍ1における、エッチング量の局所的なばらつきを完全に抑制することは困難である。
そこで、全く発想を転換し、たとえエッチングストッパー層Ｍ1において、若干のエッチング量の局所的なばらつきが発生したとしても、それが、パターンのコントラストの低下とならないエッチングストッパー層Ｍ1の膜厚制御方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、ＥＵＶ光露光用反射型マスクブランク試料において、エッチングストッパー層Ｍ1の膜厚と、ＥＵＶ光反射率との関係についてシミュレーションを行った結果、ＥＵＶ光反射率は、エッチングストッパー層Ｍ1の膜厚の増加と伴に減少するが、その減少率は一定ではないことが判明した。
すなわち、ＥＵＶ光と、エッチングストッパー層Ｍ1との光の干渉効果により、エッチングストッパー層Ｍ1の膜厚の変化に対して、反射率の変化の大きい領域と、小さい領域とが繰り返し現れるのである。そこで本発明者はこの特性を用いることで、たとえエッチングストッパー層Ｍ1において、若干のエッチング量の局所的なばらつきが発生したとしても、コントラストの高いＥＵＶ光露光用反射型マスクブランクを製造出来ることに想到し、本発明を完成させたものである。
【００１０】
すなわち、上述の課題を解決するための第１の発明は、ＥＵＶ光反射多層膜上に成膜されたエッチングストッパー層を有するＥＵＶ光露光用反射型マスクブランクであって、
前記エッチングストッパー層の表面にて反射されるＥＵＶ光と、前記エッチングストッパー層を通過して前記エッチングストッパー層の下にある前記ＥＵＶ光反射多層膜で反射され、再び前記エッチングストッパー層を通過したＥＵＶ光との干渉効果を利用して、
前記ＥＵＶ光露光用反射型マスクの、反射領域面内で反射されるＥＵＶ光の反射率のむらが、前記反射領域面内の反射率の平均値を基準として±３％以内となるエッチングストッパー層の膜厚の範囲を求め、
エッチング後のエッチングストッパー層の膜厚が前記エッチングストッパー層の膜厚の範囲となるように、前記エッチングストッパー層の膜厚を制御したことを特徴とするＥＵＶ光露光用反射型マスクブランクである。
【００１１】
第２の発明は、ＥＵＶ光反射多層膜上にエッチングストッパー層を有し、その上に所望のパターンを有するＥＵＶ光吸収体層が成膜されているＥＵＶ光露光用反射型マスクであって、
前記エッチングストッパー層の表面にて反射されるＥＵＶ光と、前記エッチングストッパー層を通過して前記エッチングストッパー層の下にある前記ＥＵＶ光反射多層膜で反射され、再び前記エッチングストッパー層を通過したＥＵＶ光との干渉効果を利用して、
前記ＥＵＶ光露光用反射型マスクの反射領域面内で反射されるＥＵＶ光の反射率のむらが、前記反射領域面内の反射率の平均値を基準として±３％以内となるエッチングストッパー層の膜厚の範囲を求め、
エッチング後のエッチングストッパー層の膜厚が前記エッチングストッパー層の膜厚の範囲となるように、前記エッチングストッパー層の膜厚を制御したことを特徴とするＥＵＶ光露光用反射型マスクである。
【００１２】
第３の発明は、前記エッチングストッパー層の表面にて反射されるＥＵＶ光と、前記エッチングストッパー層を通過して前記エッチングストッパー層の下にある前記ＥＵＶ光反射多層膜で反射され、再び前記エッチングストッパー層を通過したＥＵＶ光との位相差がπとなる膜厚をｄとしたとき、
前記ＥＵＶ光露光用反射型マスクの反射領域面内におけるエッチングストッパー層の膜厚の範囲が、（ｄ−１．２）〜（ｄ＋１．５）ｎｍであることを特徴とする第２の発明に記載のＥＵＶ光露光用反射型マスクである。
【００１３】
第４の発明は、前記エッチングストッパー層の成分に、Ｃｒ、ＣｒＮ、ＳｉＯ2、Ｒｕのうちから選ばれる少なくとも一つが含まれることを特徴とする第２または第３の発明に記載のＥＵＶ光露光用反射型マスクである。
【００１４】
第５の発明は、前記エッチングストッパー層の表面にて反射されるＥＵＶ光と、前記エッチングストッパー層を通過して前記エッチングストッパー層の下にある前記ＥＵＶ光反射多層膜で反射され、再び前記エッチングストッパー層を通過したＥＵＶ光との位相差がπとなる膜厚ｄが複数ある場合において、その複数のｄのうち最も薄い膜厚を与えるｄの値を用いたことを特徴とする第３または第４の発明に記載のＥＵＶ光露光用反射型マスクである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
図１は、Ｍｏ／Ｓｉ多層膜を用いたＥＵＶ光反射多層膜Ｍ2上に、ＣｒＮをエッチングストッパー層Ｍ1として成膜して調製したＥＵＶ光反射膜試料において、エッチングストッパー層Ｍ1の膜厚と、このＥＵＶ光反射膜試料の反射率変化との関係を光学シュミレーションした結果である。
但し、ここで用いた光学シュミレーションは、藤原史郎編「光学薄膜」（光学技術シリーズ１１）第１章２〜６２頁、共立出版に記載されている一般的な多層膜の光学計算手法に拠っている。
この計算手法によれば、「入射するＥＵＶ光の波長と入射角」「多層膜各層の材料のＥＵＶ光に対する屈折率、吸収係数」「多層膜各層の膜厚と積層数」「エッチングストッパー層の膜厚とＥＵＶ光に対する屈折率、吸収係数」をパラメーターとして代入することで、エッチングストッパー層Ｍ1の膜厚と、このＥＵＶ光反射膜試料の反射率変化との関係を求めることができる。
【００１６】
また、Ｂ．Ｌ．Ｈｅｎｋｅｎらの「ＬＯＷ ＥＮＥＲＧＹ Ｘ−ＲＡＹ ＩＮＴＥＲＡＣＴＩＯＮ ＣＯＥＦＦＩＳＩＥＮＴＳ ＰＨＯＴＯＡＢＳＯＲＰＴＩＯＮ，ＳＣＡＴＴＥＲＩＮＧ ＡＮＤ ＲＥＦＬＥＣＩＯＮ ＡＴ Ｅ＝５０〜３０，０００ｅＶ，Ｚ＝１〜９２」（ＡＴＯＭＩＣ ＤＡＴＡ ＡＮＤ ＮＵＣＬＥＡＲ ＤＡＴＡ ＴＡＢＬＥ ５４，１８１〜３４２（１９９３））に記載された方法を用いて、屈折率や消衰係数を求めた。
【００１７】
図１の結果より明らかなように、ＥＵＶ光反射膜試料の反射率は、エッチングストッパー層Ｍ1の膜厚の増加と伴に、単調に減少するのではなく、いくつかの膜厚領域において、反射率が一定もしくは増加する部分も存在することが判明した。
例えば、図１の例において、エッチングストッパー層Ｍ1の膜厚が３．０〜５．５ｎｍの膜厚領域では、ＥＵＶ光反射膜試料の反射率がほぼ一定である。そこで、ＥＵＶ光吸収体層ＭAのエッチング完了時に、エッチングストッパー層Ｍ1の膜厚むらの値が、前記膜厚領域に収まるような膜厚に、予めエッチングストッパー層Ｍ1の膜厚を設定して成膜するならば、たとえエッチング完了時に、エッチングストッパー層Ｍ1の膜厚のむらが発生していたとしても、反射率は殆ど変化せず、この結果、コントラストの低下も起こさないことが判明した。
【００１８】
しかし、前記膜厚領域を求めようとすると、大型計算機による光学シュミレーション計算が必要となりコストと、時間とを必要とする。そこで、簡便な近似式を用いて十分実用に耐える前記膜厚領域を求めることができれば、膜厚計算の毎に前記光学シュミレーション計算を行わずに済み、さらに好ましい構成である。
【００１９】
ここで、本発明者らは、エッチングストッパー層Ｍ1、ＥＵＶ光反射多層膜Ｍ2等の各物質はＥＵＶ光波長オーダーにおいて均一な媒体であるとみなし、さらに、原子の散乱因子ｆを屈折率と結びつけて散乱は層界面でのみ生じるとみなして前記近似式を導出したところ、十分満足できる近似式を得ることができた。
以下、この近似式の導出について説明する。
【００２０】
図２は、ＥＵＶ光反射多層膜と、エッチングストッパー層とを有するＥＵＶ光反射膜試料の断面図の模式図である。
図２において、ＥＵＶ光反射多層膜をＭ2、その上に膜厚ｄをもって成膜されたエッチングストッパー層をＭ1、そして真空中をＭ0として、それぞれ模式的に表現し、そこへ角度θ0を以てＥＵＶ光が真空中Ｍ0から、強度Ｉ0を有して入射してきた際の光路を表した図である。
【００２１】
入射してきたＥＵＶ光のうち、エッチングストッパー層Ｍ1の表面で反射されるものをＥＵＶ光▲１▼、エッチングストッパー層Ｍ1を通過し、ＥＵＶ光反射多層膜Ｍ2で角度θ1を以て反射され、再びエッチングストッパー層Ｍ1を通過したＥＵＶ光をＥＵＶ光▲２▼とした。
但し、Ｚはエッチングストッパー層Ｍ1における光路長である。
【００２２】
図３は、エッチングストッパー層Ｍ1としてＣｒ、ＥＵＶ光反射多層膜Ｍ2として（Ｓｉ／Ｍｏ）の４０周期膜を用いた、「Ｃｒ／［（Ｓｉ／Ｍｏ）×４０周期］／Ｓｉ基板」の層構造を有するＥＵＶ光反射膜試料において、エッチングストッパー層Ｍ1の膜厚と、反射率との関係をグラフ化し、そこへＥＵＶ光▲１▼と、ＥＵＶ光▲２▼との位相差が０になる場所と、πになる場所とをプロットしたものである。
図３より明らかなように、ＥＵＶ光▲１▼と、ＥＵＶ光▲２▼との両光の位相差がπになるときは、両光の干渉が最大になり、反射率は局所的な最小値を示す。しかし位相差０のときは、反射率が極大値をとるわけではないことが解った。
これは今回、光学シュミレーションした、エッチングストッパー層Ｍ1の膜厚が薄い領域では、両光の干渉効果よりも、エッチングストッパー層Ｍ1の増加によるＥＵＶ光の吸収効果の方が支配的であるためにこのような現象が生ずると考えられる。
【００２３】
そして図３より、前記両光の位相差がπである付近に、エッチングストッパー層Ｍ1の膜厚にむらが生じても、反射率に殆ど影響を与えない領域があることが判明した。そこでエッチングによるエッチングストッパー層Ｍ1の膜厚むらが、この領域内に収まるように、あらかじめエッチングストッパー層Ｍ1の膜厚を設定すれば、膜厚むらに起因する反射率のむらは抑制することができる。
【００２４】
まずＥＵＶ光▲１▼と、ＥＵＶ光▲２▼との位相差がπになる膜厚ｄを求める。
すなわちＥＵＶ光▲１▼と、ＥＵＶ光▲２▼との光路差は２Ｚであるから、この値がＥＵＶ光の波長の整数倍であれば位相は一致する。そこで、整数ｍを用いて、この条件を式（１）に示す。
２Ｚ＝（ｍ＋０．５）λ1＝（ｍ＋０．５）λ0／ｎ1……（１）
ここでλ1は媒体１中のＥＵＶ光の波長、λ0は真空中のＥＵＶ光の波長、ｎ1はエッチングストッパー層Ｍ1の光学屈折率の実数部である。
【００２５】
ｎ1は以下のようにして求めることが出来る。
ＥＵＶ光が通過する、それぞれの単層は複素屈折率ｎを持つ均一な膜であるとすると、原子からの寄与は以下のように定式化される。
但し、ｎ：光学屈折率の実数部、ｋ：光学屈折率の虚数部、ｒ0＝ｅ2／ｍｃ2＝２．８２×１０-13ｃｍ：古典的な電子半径、λ：光の波長、Ｎq：元素ｑの１ｃｍ3中の原子の数、ｆq（０）：元素ｑの前方散乱断面積、である。
但し、式（２）において原子と、固体中に存在する構造に関与した電子の相関とは無視している。ここで光子のエネルギーが１００ｅｖ付近か、または吸収端から離れている場合には、この近似が有効である。
またＮqは下記の関係式より得ることができる。
Ｎq＝Ｎ×Ｎa／ｍq
但し、Ｎ：密度（ｇ／ｃｍ3）、ｍq：元素ｑの原子量、Ｎa：アボガドロ数、である。
【００２６】
ここで、再び式（１）に戻る。
さて式（１）の定式化に際し、ＥＵＶ光反射多層膜Ｍ2を均一な層であるとの近似をおこなっているが、実際のＥＵＶ光反射多層膜Ｍ2は多層膜であるため、反射してくるＥＵＶ光は、位相のずれφ（位相のずれの単位はラジアンとする。）を有している。そこでこの位相のずれをφを考慮すると、式（１）は次のように修正される。但し、位相のずれφは、ＥＵＶ光反射多層膜Ｍ2の材料、膜構成より、上述した光学シュミレーションにより求められる。
２Ｚ＝（ｍ＋０．５＋φ／２π）λ0／ｎ1……（１'）
一方、ＥＵＶ光の屈折率と入射角との関係は式（３）のようになる。
ｎ0ｓｉｎθ0＝ｎ1ｓｉｎθ1……（３）
また、光路長Ｚと膜厚ｄとの関係は式（４）のようになる。
Ｚ＝ｄ／ｃｏｓθ1 ……（４）
そこで、式（３）式（４）より式（５）が導出される。
式（１'）式（５）より膜厚ｄを求めると、求める近似式（６）が得られる。。
【００２７】
以上の検討より、式（６）より得られる膜厚値ｄ中心とした膜厚領域は、エッチングストッパー層Ｍ1の膜厚ｄのむらに起因する反射率のむらが殆ど発生しない。
すなわち、この膜厚領域は、反射率のむらの抑制およびこの結果として、コントラストの低下を抑制することができる領域である。
【００２８】
ここで、上述のコントラストの低下を抑制することができる領域内に、実際のエッチングストッパー層Ｍ1の膜厚をおさめるための方法として、例えば以下のような方法がある。
すなわち、ＥＵＶ光吸収体層ＭAのエッチングによりエッチングストッパー層Ｍ1に生じる膜厚のばらつきは、エッチング条件、エッチングストッパー層Ｍ1の材料等により異なる。
そこで、まず所望のエッチング条件、所望のエッチングストッパー層Ｍ1の材料等を定めてエッチング作業を実施し、この結果、エッチングストッパー層Ｍ1に生じる膜厚の減少値およびばらつきを測定する。
そして、上述の方法により求めておいた、前記所望のエッチングストッパー層Ｍ1の材料系におけるエッチングストッパー層Ｍ1の膜厚と反射率との関係に、このエッチングストッパー層Ｍ1に生じる膜厚の減少値およびばらつきの測定値を代入する。そして、これらの膜厚の減少およびばらつきがあっても、前記反射率の変化が所望の範囲内に収まるように、前記エッチングストッパー層Ｍ1の膜厚を決定すればよい。
【００２９】
すなわち、エッチングストッパー層Ｍ1の膜厚変化に対し反射率の変化の小さい領域は、エッチングストッパー層Ｍ1の表面で反射されるＥＵＶ光と、エッチングストッパー層Ｍ1の下にあるＥＵＶ光反射多層膜Ｍ2で反射され再びエッチングストッパー層Ｍ1を通過したＥＵＶ光との位相差がπとなる条件を満たすエッチングストッパー層Ｍ1の膜厚近傍に存在する。
従って、このようなエッチングストッパー層Ｍ1の膜厚を含む領域であって、前記膜厚の減少値およびばらつきを考慮しても、反射率の変化が所望の範囲内に収まる領域にエッチングストッパー層Ｍ1の膜厚を設定すればよい。または、エッチング作業時にエッチングストッパー層Ｍ1の膜厚が所定の範囲内に収まるように、エッチングの条件を制御することでも良い。
【００３０】
ここで、前記反射率の変化が±３％以内であればＥＵＶ光露光時に反射率の変化に起因する露光むらは実際上問題とならない程度となる。もちろん、歩留まりの観点から、前記反射率の変化はすくないほうが望ましく、好ましくは±１％以下、さらに好ましくは±０．５％以下である。
因みに、本発明において反射率の変化とは、対象としている面内における反射率の平均値を１００としたときのばらつきで示している。例えば、このばらつきが±３％とは、ＥＵＶマスク面内において反射領域の反射率の平均値がＸであるとき、この反射領域の反射率が、Ｘ×０．９７〜Ｘ×１．０３の範囲でばらついていることを示すものである。
一方、ＥＵＶ光露光用反射型マスクがより高いコントラストを有していれば、許容される反射率の変化の幅はさらに拡大するため、この許容される反射率の変化の幅の範囲に応じて、エッチングストッパー層Ｍ1のより広い膜厚領域をもちいることも可能である。
ここで、エッチングストッパー層Ｍ1の材質としてＣｒ、ＣｒＮ、ＳｉＯ2、Ｒｕ等が好個に適用できる。そして、エッチングストッパー層Ｍ1の材質としてこれらの材質を単独に成膜するのはもちろんのこと、これらの材質を混合して成膜、または例えば、Ｃｒ層の上にＣｒＮ層を成膜するというように多層膜構造とすることも好ましい。
【００３１】
以下、実施例に基づいて上述のエッチングストッパー層Ｍ1の膜厚ｄのむらに起因する反射率のむらの抑制について、さらに詳述する。
【００３２】
（実施例１）
図４は、実施例１におけるＥＵＶ光露光用反射型マスクの模式図である。
この構造におけるエッチングストッパー層Ｍ1であるＣｒＮの膜厚と、反射率との関係を光学シュミレーションし、そこから反射率変動の極小値を与えるエッチングストッパー層Ｍ1の膜厚ｄの値を求める。一方、式（６）を用いて、やはり、反射率変動の極小値を与えるエッチングストッパー層Ｍ1の膜厚ｄの値を求める。そして、両法で得られた膜厚ｄの値を比較した。
【００３３】
ここで、エッチングストッパー層Ｍ1はＣｒＮであることより、密度は６．１４ｇ／ｃｍ3である。そこで波長１３．５ｎｍ（９１．８ｅｖ）のＥＵＶ光における屈折率ｎ1を式（２）を用いて求めた結果を図５に示す。
一方、ＥＵＶ光反射多層膜Ｍ2は（Ｓｉ／Ｍｏ）×４０周期層または（Ｍｏ／Ｓｉ）×４０周期層で、周期層中のＳｉ層の膜厚は４．２ｎｍ、Ｍｏ層の膜厚は２．８ｎｍで、Ｓｉ基板Ｓ上に積層したものとする。
さらに、ＥＵＶ光の入射角は垂直方向に対して２．０５ｄｅｇの角度であるとした。
【００３４】
図６は、実施例１におけるＥＵＶ光露光用反射型マスクにおける、光学シュミレーションの結果である。
図６の結果より明らかなように、Ｓｉ層と、Ｍｏ層との積層順序によって干渉の影響が異なることが解る。これはＥＵＶ光反射多層膜Ｍ2による位相のずれφの影響によるものである。
【００３５】
次に、式（６）を用い、ＥＵＶ光露光用反射型マスクブランクがＣｒＮ／［（Ｓｉ／Ｍｏ）×４０周期］／Ｓｉ基板のとき、反射率変動の極小値を与えるエッチングストッパー層Ｍ1の膜厚ｄの値を求めたところ、６．７ｎｍ（ｍ＝０）、１３．９ｎｍ（ｍ＝１）、２１．１ｎｍ（ｍ＝２）であった。
さらに、式（６）を用い、ＥＵＶ光露光用反射型マスクブランクがＣｒＮ／［（Ｍｏ／Ｓｉ）×４０周期］／Ｓｉ基板のとき、反射率変動の極小値を与えるエッチングストッパー層Ｍ1の膜厚ｄの値を求めたところ、３．９ｎｍ（ｍ＝０）、１１．１ｎｍ（ｍ＝１）、１８．４ｎｍ（ｍ＝２）であった。
【００３６】
図７は、図６に示したＣｒＮ／［（Ｓｉ／Ｍｏ）×４０周期］／Ｓｉ基板の光学シミュレーション結果に、式（６）より求めた膜厚ｄの値をプロットしたものである。式（６）より求めた膜厚ｄの値は、光学シミュレーションの計算結果による反射率変動の極小値を与える膜厚値と、良く一致していることが確認できた。
【００３７】
ここで、図８に、ＣｒＮ／［（Ｓｉ／Ｍｏ）×４０周期］／Ｓｉ基板において、膜厚値のむらに起因する反射率のむらが±０．５％、±１％、±２％、および±３％になる範囲を、前記光学シミュレーションの計算結果より求めたものを示し、図９に、前記反射率のむらが±３％以内になる範囲をグラフ化したものを示した。
【００３８】
そして、例えばコントラストが１０以上のＥＵＶ光露光用反射型マスクにおいて反射率のむらが±３％以内であれば、露光時に反射むらに起因する露光不良は生じないし、より高いコントラストであれば許容される反射率むらはさらに拡大するため、より広い膜厚領域を用いることも可能である。
さらに、上述の光学シュミレーション結果を、式（６）から得られる反射率変動の極小値を与える膜厚値の近似値へ適用すれば、簡便な計算で、反射むらを所望の範囲内におさめるエッチングストッパー層Ｍ1の膜厚ｄを算出することが出来る。
【００３９】
図１１は、図６に示したＣｒＮ／［（Ｍｏ／Ｓｉ）×４０周期］／Ｓｉ基板の光学シミュレーション結果に、式（６）より求めた膜厚ｄの値をプロットしたものである。式（６）より求めた膜厚ｄの値は、光学シミュレーションの計算結果による反射率変動の極小値を与える膜厚値と、良く一致していることが確認できた。
【００４０】
ここで、図１０に、ＣｒＮ／［（Ｍｏ／Ｓｉ）×４０周期］／Ｓｉ基板において、膜厚値のむらに起因する反射率のむらが±０．５％、±１％、±２％、および±３％になる範囲を、前記光学シミュレーションの計算結果より求めたものを示し、図１２に、前記反射率のむらが±３％以内になる範囲をグラフ化したものを示した。
【００４１】
そして、前記ＣｒＮ／［（Ｓｉ／Ｍｏ）×４０周期］／Ｓｉ基板の場合と同様に、例えばコントラストが１０以上のＥＵＶ光露光用反射型マスクにおいて反射率のむらが±３％以内であれば、露光時に反射むらに起因する露光不良は生じないし、より高いコントラストであれば許容される反射率むらはさらに拡大するため、より広い膜厚領域を用いることも可能である。
さらに、上述の光学シュミレーション結果を、式（６）から得られる反射率変動の極小値を与える膜厚値の近似値へ適用すれば、簡便な計算で、反射むらを所望の範囲内におさめるエッチングストッパー層Ｍ1の膜厚ｄを算出することが出来る。
【００４２】
（実施例２）
図１３は、実施例２におけるＥＵＶ光露光用反射型マスクの模式図である。
実施例１と同様に、この構造におけるエッチングストッパー層Ｍ1であるＣｒの膜厚と、反射率との関係を光学シュミレーションし、そこから反射率変動の極小値を与えるエッチングストッパー層Ｍ1の膜厚ｄの値を求める。一方、式（６）を用いて、やはり、反射率変動の極小値を与えるエッチングストッパー層Ｍ1の膜厚ｄの値を求める。そして、両法で得られた膜厚ｄの値を比較した。
【００４３】
ここで、エッチングストッパー層Ｍ1はＣｒであることより、密度は７．１９ｇ／ｃｍ3である。そこで波長１３．５ｎｍ（９１．８ｅｖ）のＥＵＶ光における屈折率ｎ1を式（２）を用いて求めた結果を図１４に示す。
一方、ＥＵＶ光反射多層膜Ｍ2は実施例１と同様に、（Ｓｉ／Ｍｏ）×４０周期層または（Ｍｏ／Ｓｉ）×４０周期層で、周期層中のＳｉ層の膜厚は４．２ｎｍ、Ｍｏ層の膜厚は２．８ｎｍで、Ｓｉ基板Ｓ上に積層したものとする。
さらに、ＥＵＶ光の入射角は垂直方向に対して２．０５ｄｅｇの角度であるとした。
【００４４】
図１５は、実施例１と同様にＣｒ／［（Ｓｉ／Ｍｏ）×４０周期］／Ｓｉ基板の光学シミュレーション結果へ、式（６）より求めた膜厚ｄの値をプロットし、さらに、膜厚値のむらに起因する反射率のむらが、±３％以内になる範囲を、前記光学シミュレーションの計算結果より求め、表示したものである。
式（６）より求めた膜厚ｄの値は、光学シミュレーションの計算結果による反射率変動の極小値を与える膜厚値と、良く一致していることが確認できた。
【００４５】
図１６は、実施例１と同様にＣｒ／［（Ｍｏ／Ｓｉ）×４０周期］／Ｓｉ基板の光学シミュレーション結果へ、式（６）より求めた膜厚ｄの値をプロットし、さらに、膜厚値のむらに起因する反射率のむらが、±３％以内になる範囲を、前記光学シミュレーションの計算結果より求め、表示したものである。
式（６）より求めた膜厚ｄの値は、光学シミュレーションの計算結果による反射率変動の極小値を与える膜厚値と、良く一致していることが確認できた。
【００４６】
（実施例３）
図１７は、実施例３におけるＥＵＶ光露光用反射型マスクの模式図である。
実施例１と同様に、この構造におけるエッチングストッパー層Ｍ1であるＳｉＯ2の膜厚と、反射率との関係を光学シュミレーションし、そこから反射率変動の極小値を与えるエッチングストッパー層Ｍ1の膜厚ｄの値を求める。一方、式（６）を用いて、やはり、反射率変動の極小値を与えるエッチングストッパー層Ｍ1の膜厚ｄの値を求める。そして、両法で得られた膜厚ｄの値を比較した。
【００４７】
ここで、エッチングストッパー層Ｍ1はＳｉＯ2であることより、密度は２．２１ｇ／ｃｍ3である。そこで波長１３．５ｎｍ（９１．８ｅｖ）のＥＵＶ光における屈折率ｎ1を式（２）を用いて求めた結果を図１８に示す。
一方、ＥＵＶ光反射多層膜Ｍ2は実施例１と同様に、（Ｓｉ／Ｍｏ）×４０周期層または（Ｍｏ／Ｓｉ）×４０周期層で、周期層中のＳｉ層の膜厚は４．２ｎｍ、Ｍｏ層の膜厚は２．８ｎｍで、Ｓｉ基板Ｓ上に積層したものとする。
さらに、ＥＵＶ光の入射角は垂直方向に対して２．０５ｄｅｇの角度であるとした。
【００４８】
図１９は、実施例１と同様にＳｉＯ2／［（Ｍｏ／Ｓｉ）×４０周期］／Ｓｉ基板の光学シミュレーション結果へ、式（６）より求めた膜厚ｄの値をプロットし、さらに、膜厚値のむらに起因する反射率のむらが、±３％以内になる範囲を、前記光学シミュレーションの計算結果より求め、表示したものである。
式（６）より求めた膜厚ｄの値は、光学シミュレーションの計算結果による反射率変動の極小値を与える膜厚値と、良く一致していることが確認できた。
【００４９】
図２０は、実施例１と同様にＳｉＯ2／［（Ｓｉ／Ｍｏ）×４０周期］／Ｓｉ基板の光学シミュレーション結果へ、式（６）より求めた膜厚ｄの値をプロットし、さらに、膜厚値のむらに起因する反射率のむらが、±３％以内になる範囲を、前記光学シミュレーションの計算結果より求め、表示したものである。
式（６）より求めた膜厚ｄの値は、光学シミュレーションの計算結果による反射率変動の極小値を与える膜厚値と、良く一致していることが確認できた。
【００５０】
以上、図２１に、実施例１〜３においてＥＵＶ光の位相差がπになるエッチングストッパー層Ｍ1の膜厚と、そのときの反射率、および反射率むらを±３％以内に押さえる膜厚領域の範囲のうち、最も膜厚の薄い場合（すなわち、ｍ＝０の場合）の一覧表を示す。
【００５１】
ここで、上述したようにコントラストが１０以上のＥＵＶ光露光用反射型マスクにおいて、反射率のむらが±３％以内に抑えられれば、露光時に反射率むらによる露光不良は生じない。従って、ｍ＝０のとき、式（６）より求められた膜厚ｄに対して、エッチングストッパー層Ｍ1の膜厚が（ｄ−１．２）〜（ｄ＋１．５）ｎｍの範囲内にあればよいことが判明した。
もしコントラストがより高いものであれば、許容される反射率むらの範囲は拡大することから、より広い膜厚領域を用いることも可能となる。
一方、ＥＵＶ光反射多層膜Ｍ2によって与えられる、位相のずれφの値によっては、ｍ＝０のときが最適膜厚とは限らず、ｍ＝−１またはｍ＝＋１の場合もある。
【００５２】
（実施例４）
図２２は、本発明の実施の形態にかかるＥＵＶマスクの製造工程の概念図である。
ここで、図２２を参照しながらＥＵＶマスク製造の実施例について説明する。
この実施例においては、吸収体層ＭAとしてＴａおよびＢを含む膜（以下、ＴａＢ膜と記載する。）１４を、エッチングストッパー層Ｍ1としてＣｒＮ膜１３を、多層膜Ｍ2としてＭｏとＳｉとの積層膜を有する多層膜１２を、基板Ｓとしてガラス基板１１をそれぞれ用いている。
【００５３】
まず図２２（ａ）に示すようにガラス基板１１の表面上に、多層膜１２としてＭｏと、Ｓｉとを積層する。
ここで、ガラス基板１１としては、外形６インチ角、厚さが６．３ｍｍの低膨張のＳｉＯ2−ＴｉＯ2系のガラス基板を用いた。そしてこのガラス基板１１を機械研磨により０．２ｎｍ以下の平滑な表面と、１００ｎｍ以下の平坦度とした。
そして、ガラス基板１１上に、ＤＣマグネトロンスパッタ法により、まずＭｏターゲットを用いＡｒガス０．１Ｐａ下においてＭｏ膜を２．８ｎｍ成膜する。次にＳｉターゲットを用いＡｒガス０．１Ｐａ下においてＳｉ膜を４．２ｎｍ成膜する。これを１周期として、Ｓｉ／Ｍｏ多層膜を４０周期成膜して多層膜１２とする。
【００５４】
この多層膜１２上にＣｒターゲットを用い、窒素を２０ｖｏｌ％添加したＡｒとの混合ガス０．１Ｐａ下において、ＣｒＮ膜１３をＤＣマグネトロンスパッタ法によって図２２（ｂ）に示すように９．２ｎｍの厚さに成膜した。尚、ＣｒＮ膜１３の膜厚と、多層膜１２との反射率の関係は図７の通りであった。
【００５５】
次に、ＣｒＮ膜１３の上に、ＴａＢ合金ターゲットを用い、Ａｒガス０．１Ｐａ下において、吸収体層としてＴａＢ膜１４をＤＣマグネトロンスパッタ法によって図２２（ｃ）に示すように１００ｎｍの厚さに成膜し、ＥＵＶマスクブランクを製造した。
【００５６】
このＥＵＶマスクブランクを用いて、図２２（ｄ）に示すデザインルールが７０ｎｍの１６Ｇｂｉｔ−ＤＲＡＭ用のパターンを有するＥＵＶマスクを以下のように製造した。
まず、前記ＥＵＶマスクブランク上に、ＥＢレジストをコートしＥＢ描画によりパターンを形成する。このレジストパターンをマスクとして、ＴａＢ膜１４を塩素を用いてドライエッチングし、吸収パターン１４ａを形成しＥＵＶマスクを製造した。
【００５７】
このとき、ＴａＢ膜１４と、ＣｒＮ膜１３とのエッチング選択比は２０であった。この結果、下地のＣｒＮ膜１３は吸収体パターン形成時の４０％オーバーエッチングで塩素プラズマに曝され、僅かに膜厚が減少して６．７ｎｍとなった。
また、ガラス基板１１上における１４０ｍｍ角内のＣｒＮ膜１３の膜厚分布は±１０ｎｍであり、これは図８から明らかなように反射率むらが±３％の範囲内の値である。
そして、本実施例に係るＥＵＶマスクの反射率は、基板面内において４４．３％±０．７％と均一な反射特性を得た。
さらに、上記で製造されたＥＵＶマスクを用い、ＥＵＶマスクへの光の入射角を２．０５ｄｅｇとして１３．５ｎｍのＥＵＶ光を用いて露光転写をおこなったところ、十分な露光均一性を有していることを確認した。
【００５８】
（比較例１）
ＣｒＮ膜１３の膜厚を５．１ｎｍとした以外は、前記実施例４と同様の方法でＥＵＶマスクおよびＥＵＶマスクブランクを製造した。
下地のＣｒＮ膜１３は吸収体パターン形成時の４０％オーバーエッチングで塩素プラズマに曝され、僅かに膜厚が減少して３．７ｎｍとなった。
またガラス基板１４０ｍｍ角内のＣｒＮ膜１３の膜厚分布は±１０ｎｍであり、これは図８から明らかなように反射率むらが±３％の範囲内である領域から外れ、ＣｒＮ膜１３の膜厚に対する反射率の変化の大きい領域である。
【００５９】
そして、本比較例に係るＥＵＶマスクの反射率は、基板面内において５６．０％±６．８％であり、マスク面内の反射率にかなりのばらつきが見られた。
さらに、上記で製造されたＥＵＶマスクを用い、ＥＵＶマスクへの光の入射角を２．０５ｄｅｇとして１３．５ｎｍのＥＵＶ光を用いて露光転写をおこなったところ、反射率のムラにより露光ドーズにムラが生じ、この結果パターンの寸法のばらつきが大きくなり、要求仕様を満たす露光特性は得られなかった。
【００６０】
（実施例５）
多層膜１２上にＳｉＯ2ターゲットを用い、Ａｒ混合ガス０．１Ｐａ下において、ＳｉＯ2膜１３をＲＦマグネトロンスパッタ法によって図２２（ｂ）に示すように９．９ｎｍの厚さに成膜した以外は実施例４と同様にしてＥＵＶマスクおよびＥＵＶマスクブランクを製造した。
尚、ＳｉＯ2膜１３の膜厚と、多層膜１２との反射率の関係は図２０の通りである。
【００６１】
このとき、ＴａＢ膜１４と、ＳｉＯ2膜１３とのエッチング選択比は２であった。この結果、下地のＳｉＯ2膜１３は吸収体パターン形成時のオーバーエッチングで塩素プラズマに曝され、僅かに膜厚が減少して６．４ｎｍとなった。またガラス基板１４０ｍｍ角内のＣｒＮ膜１３の膜厚分布は±１．０ｎｍであり、これは図２０から明らかなように反射率むらが±３％の範囲内の値である。
そして、本実施例に係るＥＵＶマスクの反射率は、基板面内において６０．０％±０．２％と均一な反射特性を得た。
さらに、上記で製造されたＥＵＶマスクを用い、ＥＵＶマスクへの光の入射角を２．０５ｄｅｇとして１３．５ｎｍのＥＵＶ光を用いて露光転写をおこなったところ、十分な露光均一性を有していることを確認した。
【００６２】
（比較例２）
ＳｉＯ2膜１３の膜厚を５．５ｎｍとした以外は、前記実施例５と同様の方法でＥＵＶマスクおよびＥＵＶマスクブランクを製造した。
下地のＳｉＯ2膜１３は吸収体パターン形成時の４０％オーバーエッチングで塩素プラズマに曝され、僅かに膜厚が減少して３．３ｎｍとなった。
またガラス基板１４０ｍｍ角内のＳｉＯ2膜１３の膜厚分布は±１．０ｎｍであり、これは図２０から明らかなように反射率むらが±３％の範囲内である領域から外れ、ＳｉＯ2膜１３の膜厚に対する反射率の変化の大きい領域である。
【００６３】
そして、本比較例に係るＥＵＶマスクの反射率は、基板面内において６５．３％±３．１％であり、マスク面内の反射率にかなりのばらつきが見られた。
さらに、上記で製造されたＥＵＶマスクを用い、ＥＵＶマスクへの光の入射角を２．０５ｄｅｇとして１３．５ｎｍのＥＵＶ光を用いて露光転写をおこなったところ、反射率のムラにより露光ドーズにムラが生じ、この結果パターンの寸法のばらつきが大きくなり、要求仕様を満たす露光特性は得られなかった。
【００６４】
（実施例６）
多層膜１２上にＲｕターゲットを用い、Ａｒガス０．１Ｐａ下において、Ｒｕ膜１３をＤＣマグネトロンスパッタ法によって図２２（ｂ）に示すように４．１ｎｍの厚さに成膜した以外は実施例４と同様にしてＥＵＶマスクおよびＥＵＶマスクブランクを製造した。
【００６５】
また本実施例において、エッチングストッパー層Ｍ1はＲｕであることより、密度は１２．４ｇ／ｃｍ3である。そこで波長１３．５ｎｍ（９１．８ｅｖ）のＥＵＶ光における屈折率ｎ1を式（２）を用いて求めた結果を図２４に示す。
【００６６】
ここで、図２３に、Ｒｕ／［（Ｓｉ／Ｍｏ）×４０周期］／Ｓｉ基板の光学シミュレーション結果へ、式（６）より求めた膜厚ｄの値をプロットし、さらに、膜厚値のむらに起因する反射率のむらが±３％以内になる範囲を、前記光学シミュレーションの計算結果より求め、表示したグラフを示す。
下地のＲｕ膜１３は吸収体パターン形成時のオーバーエッチングで塩素プラズマに曝されるが、十分な耐性があるため膜厚は減少せず、４．１ｎｍとなった。またガラス基板１４０ｍｍ角内のＣｒＮ膜１３の膜厚分布は±０．４ｎｍであり、これは図２３から明らかなように反射率むらが±３％の範囲内の値である。
そして、本実施例に係るＥＵＶマスクの反射率は、基板面内において５４．４％±０．２％と均一な反射特性を得た。
さらに、上記で製造されたＥＵＶマスクを用い、ＥＵＶマスクへの光の入射角を２．０５ｄｅｇとして１３．５ｎｍのＥＵＶ光を用いて露光転写をおこなったところ、十分な露光均一性を有していることを確認した。
【００６７】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明は
ＥＵＶ光反射多層膜上に成膜されたエッチングストッパー層を有するＥＵＶ光露光用反射型マスクブランクであって、
前記エッチングストッパー層の表面にて反射されるＥＵＶ光と、前記エッチングストッパー層を通過して前記エッチングストッパー層の下にある前記ＥＵＶ光反射多層膜で反射され、再び前記エッチングストッパー層を通過したＥＵＶ光との干渉効果を利用して、
前記ＥＵＶ光露光用反射型マスクの、反射領域面内で反射されるＥＵＶ光の反射率のむらが、前記反射領域面内の反射率の平均値を基準として±３％以内となるエッチングストッパー層の膜厚の範囲を求め、
エッチング後のエッチングストッパー層の膜厚が前記エッチングストッパー層の膜厚の範囲となるように、前記エッチングストッパー層の膜厚を制御したことを特徴とするＥＵＶ光露光用反射型マスクブランクを発明したことで、
このＥＵＶ光露光用反射型マスクブランクにパターンをエッチングする際、エッチングストッパー層において、若干のエッチング量の局所的にばらつきが発生したとしても、それが、パターンのコントラストの低下とならないＥＵＶ光露光用反射型マスクブランクを実現したものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】エッチングストッパー層Ｍ1の膜厚と、反射率との関係をグラフ化した図である。
【図２】ＥＵＶ光反射膜試料の断面図の模式図である。
【図３】エッチングストッパー層Ｍ1の膜厚と、反射率との関係をグラフ化した図である。
【図４】実施例１におけるＥＵＶ光露光用反射型マスクの断面の模式図である。
【図５】ＣｒＮの波長１３．５ｎｍ（９１．８ｅｖ）のＥＵＶ光に対する屈折率を表した表である。
【図６】実施例１におけるＥＵＶ光露光用反射型マスクにおける、光学シュミレーションの結果である。
【図７】光学シミュレーション結果に、膜厚ｄの値をプロットしたグラフである。
【図８】膜厚値のむらに起因する反射率のむらが、所定範囲内となる範囲を示した表である。
【図９】光学シミュレーション結果へ、膜厚ｄの値をプロットし、さらに、膜厚値のむらに起因する反射率のむらが、所定範囲内となる範囲を表示したグラフである。
【図１０】膜厚値のむらに起因する反射率のむらが、所定範囲内となる範囲を示した表である。
【図１１】光学シミュレーション結果に、膜厚ｄの値をプロットしたグラフである。
【図１２】光学シミュレーション結果へ、膜厚ｄの値をプロットし、さらに、膜厚値のむらに起因する反射率のむらが、所定範囲内となる範囲を表示したグラフである。
【図１３】実施例２におけるＥＵＶ光露光用反射型マスクの断面の模式図である。
【図１４】Ｃｒの波長１３．５ｎｍ（９１．８ｅｖ）のＥＵＶ光に対する屈折率を表した表である。
【図１５】光学シミュレーション結果へ、膜厚ｄの値をプロットし、さらに、膜厚値のむらに起因する反射率のむらが、所定範囲内となる範囲を表示したグラフである。
【図１６】光学シミュレーション結果へ、膜厚ｄの値をプロットし、さらに、膜厚値のむらに起因する反射率のむらが、所定範囲内となる範囲を表示したグラフである。
【図１７】実施例３におけるＥＵＶ光露光用反射型マスクの模式図である。
【図１８】ＳｉＯ2の波長１３．５ｎｍ（９１．８ｅｖ）のＥＵＶ光における屈折率の表である。
【図１９】光学シミュレーション結果へ、膜厚ｄの値をプロットし、さらに、膜厚値のむらに起因する反射率のむらが、所定範囲内となる範囲を表示したグラフである。
【図２０】光学シミュレーション結果へ、膜厚ｄの値をプロットし、さらに、膜厚値のむらに起因する反射率のむらが、所定範囲内となる範囲を表示したグラフである。
【図２１】光の位相差がπになるエッチングストッパー層Ｍ1の膜厚と、そのときの反射率および反射率むらを所定範囲内に押さえる膜厚領域の範囲との一覧表を示す図である。
【図２２】ＥＵＶマスクの製造工程の概念図である
【図２３】光学シミュレーション結果へ、膜厚ｄの値をプロットし、さらに、膜厚値のむらに起因する反射率のむらが、所定範囲内となる範囲を表示したグラフである。
【図２４】Ｃｒの波長１３．５ｎｍ（９１．８ｅｖ）のＥＵＶ光に対する屈折率を表した表である。
【図２５】ＥＵＶ光露光用反射型マスクブランクの断面の模式図である。
【図２６】ＥＵＶ光露光用反射型マスクの断面の模式図である。
【図２７】ＥＵＶ光露光用反射型マスクによる半導体基板上へのパターン転写の概念図である。
【符号の説明】
ＥＵＶ．入射してきたＥＵＶ光
ＥＵＶ▲１▼．エッチングストッパー層の表面で反射されるＥＵＶ光
ＥＵＶ▲２▼．エッチングストッパー層を通過しＥＵＶ光反射多層膜で反射され再びエッチングストッパー層を通過したＥＵＶ光
Ｍ0．真空
ＭA．ＥＵＶ光吸収体層
ＭAP．パターンニングされたＥＵＶ光吸収体層
Ｍ1．エッチングストッパー層
Ｍ2．ＥＵＶ光反射多層膜
Ｓ．基板
θ0．ＥＵＶ光のエッチングストッパー層への入射角
θ1．ＥＵＶ光のＥＵＶ光反射層への入射角
Ｉ0．ＥＵＶ光の強度
ｄ．エッチングストッパー層Ｍ1の膜厚
ｚ．エッチングストッパー層Ｍ1における光路長
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造等の際に使用されるＥＵＶ光露光用反射型マスク、およびその主要な構成要素であるＥＵＶ光露光用反射型マスクブランク、並びにそれらの構成要素であるＥＵＶ光反射膜の成膜方法に関する。
尚、本発明に記載するＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ）光とは、軟Ｘ線領域または真空紫外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。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体産業において、Ｓｉ基板等に微細なパターンからなる集積回路等の半導体装置を形成する上で必要な微細パターンの転写技術として、可視光や紫外光を用いたフォトリソグラフィ法が用いられていきた。しかし、半導体デバイスの微細化が加速している一方で、従来の光露光の短波長化は露光限界に近づいてきた。
そして光露光の場合、パターンの解像限界は露光波長の１／２と言われ、Ｆ2レーザー（１５７ｎｍ）を用いても７０ｎｍ程度が限界と予想される。そこで７０ｎｍ以降の露光技術として、Ｆ2レーザーよりさらに短波長のＥＵＶ光（１３ｎｍ）を用いた露光技術であるＥＵＶリソグラフィ（以下、「ＥＵＶＬ」と記載する。）が有望視されている。
【０００３】
ＥＵＶＬの像形成原理は、フォトリソグラフィと同じであるが、ＥＵＶ光に対する、あらゆる物質の吸収は大きく、また屈折率が１に近いため、光露光のような屈折光学系は使用できず、すべて反射光学系を用いる。
また、その際用いられるマスクとしては、メンブレンを用いた透過型マスクが提案されてきているが、ＥＵＶ光に対するメンブレンの吸収が大きいため露光時間が長くなり、スループットが確保できないという問題がある。その為、現状では露光用反射型マスクが一般的に使用されている。
【０００４】
ここで、ＥＵＶＬについて、図２５〜２７を用いて説明する。
尚、図２５、２６および後述する図２、４、１３、１７において、対応する部分については同一の符号を付して示した。
図２５はＥＵＶＬに用いられるＥＵＶ光露光用反射型マスクブランクの断面図を模式的に表現した図であり、図２６はＥＵＶ光露光用反射型マスクの断面図を模式的に表現した図であり、図２７は製造されたＥＵＶ光露光用反射型マスクを用いて例えばＳｉウエハ上にパターンを露光転写を行っている概念図である。
図２５、２６に示すように、ＥＵＶ光露光用反射型マスクブランクおよび同マスクの主要な構成要素は、基板Ｓ、ＥＵＶ光反射多層膜Ｍ2、エッチングストッパー層Ｍ1、リソグラフィのパターンニングがされるＥＵＶ光吸収体層ＭAである。
因みに、前記露光用反射型マスクにおいては、図２６に示すように、前記ＥＵＶ光吸収体パターンＭAにリソグラフィのパターンニングが実施され、ＥＵＶ光吸収体層ＭAPの形態となり、このような構造を有する反射型マスクが特開平７−３３３８２９号公報に開示されている。
【０００５】
次に図２７を用いてＥＵＶ光露光用反射型マスクによる半導体基板上へのパターン転写について説明する。
図２７に示すように、レーザープラズマＸ線源αからえられたＥＵＶ光を前記ＥＵＶ光露光用反射型マスクβに入射し、ここで反射された光を縮小光学系γを通して例えばＳｉウエハ基板δ上に転写する。
ここで、縮小光学系γとしてはＸ線反射ミラーを用いることができる、縮小光学系によりＥＵＶ光露光用反射型マスクβで反射されたパターンは通常１／４程度に縮小される。
【０００６】
例えばＳｉウエハδへのパターンの転写は、Ｓｉウエハδ上に形成させたレジスト層にパターンを露光しこれを現像することによって行うことができる。
露光波長として１３〜１４ｎｍの波長帯を使用する場合には、通常光路が真空中になるように転写が行われる。
このようにしてＥＵＶＬにより、例えばＳｉウエハ上にパターンを形成することにより、例えば集積度の高いＬＳＩ、等の半導体装置を製造することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
さて、前述した光露光パターンの解像限界を上げるため、前記パターンニング後のパターンのコントラストを上げることが重要視されるようになった。
ここで、上述したようにＥＵＶ光露光用反射型マスクは、ＥＵＶ光吸収体層ＭAP−エッチングストッパー層Ｍ1−ＥＵＶ光反射多層膜Ｍ2−基板Ｓという層構造を有している。ＥＵＶ光露光用反射型マスクブランクにマスクパターンを形成する際には、ＥＵＶ光吸収体層ＭAのエッチング加工がＥＵＶ光反射多層膜Ｍ2に影響を与えないようエッチングストッパー層Ｍ1を必要とする。しかしこのエッチングストッパー層Ｍ1はＥＵＶ光を吸収するため、最適な膜厚設計が必要となる。
【０００８】
さらに、ＥＵＶ光吸収体層ＭAのエッチング時にはエッチングストッパー層Ｍ1の一部もエッチングされるが、そのエッチング量は局所的にばらつきがある。例えばエッチングストッパー層Ｍ1としてＣｒＮを用いた場合には、２．５〜５．０ｎｍ程エッチングされる。
これでは、このエッチング量の局所的なばらつきに起因した反射率むらが生じ、パターンのコントラストが低下してしまう。
しかし、エッチングストッパー層Ｍ1における、エッチング量の局所的なばらつきを完全に抑制することは困難である。
そこで、全く発想を転換し、たとえエッチングストッパー層Ｍ1において、若干のエッチング量の局所的なばらつきが発生したとしても、それが、パターンのコントラストの低下とならないエッチングストッパー層Ｍ1の膜厚制御方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、ＥＵＶ光露光用反射型マスクブランク試料において、エッチングストッパー層Ｍ1の膜厚と、ＥＵＶ光反射率との関係についてシミュレーションを行った結果、ＥＵＶ光反射率は、エッチングストッパー層Ｍ1の膜厚の増加と伴に減少するが、その減少率は一定ではないことが判明した。
すなわち、ＥＵＶ光と、エッチングストッパー層Ｍ1との光の干渉効果により、エッチングストッパー層Ｍ1の膜厚の変化に対して、反射率の変化の大きい領域と、小さい領域とが繰り返し現れるのである。そこで本発明者はこの特性を用いることで、たとえエッチングストッパー層Ｍ1において、若干のエッチング量の局所的なばらつきが発生したとしても、コントラストの高いＥＵＶ光露光用反射型マスクブランクを製造出来ることに想到し、本発明を完成させたものである。
【００１０】
すなわち、上述の課題を解決するための第１の発明は、ＥＵＶ光反射多層膜上に成膜されたエッチングストッパー層を有するＥＵＶ光露光用反射型マスクブランクであって、
前記エッチングストッパー層の表面にて反射されるＥＵＶ光と、前記エッチングストッパー層を通過して前記エッチングストッパー層の下にある前記ＥＵＶ光反射多層膜で反射され、再び前記エッチングストッパー層を通過したＥＵＶ光との干渉効果を利用して、
前記ＥＵＶ光露光用反射型マスクの、反射領域面内で反射されるＥＵＶ光の反射率のむらが、前記反射領域面内の反射率の平均値を基準として±３％以内となるエッチングストッパー層の膜厚の範囲を求め、
エッチング後のエッチングストッパー層の膜厚が前記エッチングストッパー層の膜厚の範囲となるように、前記エッチングストッパー層の膜厚を制御したことを特徴とするＥＵＶ光露光用反射型マスクブランクである。
【００１１】
第２の発明は、ＥＵＶ光反射多層膜上にエッチングストッパー層を有し、その上に所望のパターンを有するＥＵＶ光吸収体層が成膜されているＥＵＶ光露光用反射型マスクであって、
前記エッチングストッパー層の表面にて反射されるＥＵＶ光と、前記エッチングストッパー層を通過して前記エッチングストッパー層の下にある前記ＥＵＶ光反射多層膜で反射され、再び前記エッチングストッパー層を通過したＥＵＶ光との干渉効果を利用して、
前記ＥＵＶ光露光用反射型マスクの反射領域面内で反射されるＥＵＶ光の反射率のむらが、前記反射領域面内の反射率の平均値を基準として±３％以内となるエッチングストッパー層の膜厚の範囲を求め、
エッチング後のエッチングストッパー層の膜厚が前記エッチングストッパー層の膜厚の範囲となるように、前記エッチングストッパー層の膜厚を制御したことを特徴とするＥＵＶ光露光用反射型マスクである。
【００１２】
第３の発明は、前記エッチングストッパー層の表面にて反射されるＥＵＶ光と、前記エッチングストッパー層を通過して前記エッチングストッパー層の下にある前記ＥＵＶ光反射多層膜で反射され、再び前記エッチングストッパー層を通過したＥＵＶ光との位相差がπとなる膜厚をｄとしたとき、
前記ＥＵＶ光露光用反射型マスクの反射領域面内におけるエッチングストッパー層の膜厚の範囲が、（ｄ−１．２）〜（ｄ＋１．５）ｎｍであることを特徴とする第２の発明に記載のＥＵＶ光露光用反射型マスクである。
【００１３】
第４の発明は、前記エッチングストッパー層の成分に、Ｃｒ、ＣｒＮ、ＳｉＯ2、Ｒｕのうちから選ばれる少なくとも一つが含まれることを特徴とする第２または第３の発明に記載のＥＵＶ光露光用反射型マスクである。
【００１４】
第５の発明は、前記エッチングストッパー層の表面にて反射されるＥＵＶ光と、前記エッチングストッパー層を通過して前記エッチングストッパー層の下にある前記ＥＵＶ光反射多層膜で反射され、再び前記エッチングストッパー層を通過したＥＵＶ光との位相差がπとなる膜厚ｄが複数ある場合において、その複数のｄのうち最も薄い膜厚を与えるｄの値を用いたことを特徴とする第３または第４の発明に記載のＥＵＶ光露光用反射型マスクである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
図１は、Ｍｏ／Ｓｉ多層膜を用いたＥＵＶ光反射多層膜Ｍ2上に、ＣｒＮをエッチングストッパー層Ｍ1として成膜して調製したＥＵＶ光反射膜試料において、エッチングストッパー層Ｍ1の膜厚と、このＥＵＶ光反射膜試料の反射率変化との関係を光学シュミレーションした結果である。
但し、ここで用いた光学シュミレーションは、藤原史郎編「光学薄膜」（光学技術シリーズ１１）第１章２〜６２頁、共立出版に記載されている一般的な多層膜の光学計算手法に拠っている。
この計算手法によれば、「入射するＥＵＶ光の波長と入射角」「多層膜各層の材料のＥＵＶ光に対する屈折率、吸収係数」「多層膜各層の膜厚と積層数」「エッチングストッパー層の膜厚とＥＵＶ光に対する屈折率、吸収係数」をパラメーターとして代入することで、エッチングストッパー層Ｍ1の膜厚と、このＥＵＶ光反射膜試料の反射率変化との関係を求めることができる。
【００１６】
また、Ｂ．Ｌ．Ｈｅｎｋｅｎらの「ＬＯＷ ＥＮＥＲＧＹ Ｘ−ＲＡＹ ＩＮＴＥＲＡＣＴＩＯＮ ＣＯＥＦＦＩＳＩＥＮＴＳ ＰＨＯＴＯＡＢＳＯＲＰＴＩＯＮ，ＳＣＡＴＴＥＲＩＮＧ ＡＮＤ ＲＥＦＬＥＣＩＯＮ ＡＴ Ｅ＝５０〜３０，０００ｅＶ，Ｚ＝１〜９２」（ＡＴＯＭＩＣ ＤＡＴＡ ＡＮＤ ＮＵＣＬＥＡＲ ＤＡＴＡ ＴＡＢＬＥ ５４，１８１〜３４２（１９９３））に記載された方法を用いて、屈折率や消衰係数を求めた。
【００１７】
図１の結果より明らかなように、ＥＵＶ光反射膜試料の反射率は、エッチングストッパー層Ｍ1の膜厚の増加と伴に、単調に減少するのではなく、いくつかの膜厚領域において、反射率が一定もしくは増加する部分も存在することが判明した。
例えば、図１の例において、エッチングストッパー層Ｍ1の膜厚が３．０〜５．５ｎｍの膜厚領域では、ＥＵＶ光反射膜試料の反射率がほぼ一定である。そこで、ＥＵＶ光吸収体層ＭAのエッチング完了時に、エッチングストッパー層Ｍ1の膜厚むらの値が、前記膜厚領域に収まるような膜厚に、予めエッチングストッパー層Ｍ1の膜厚を設定して成膜するならば、たとえエッチング完了時に、エッチングストッパー層Ｍ1の膜厚のむらが発生していたとしても、反射率は殆ど変化せず、この結果、コントラストの低下も起こさないことが判明した。
【００１８】
しかし、前記膜厚領域を求めようとすると、大型計算機による光学シュミレーション計算が必要となりコストと、時間とを必要とする。そこで、簡便な近似式を用いて十分実用に耐える前記膜厚領域を求めることができれば、膜厚計算の毎に前記光学シュミレーション計算を行わずに済み、さらに好ましい構成である。
【００１９】
ここで、本発明者らは、エッチングストッパー層Ｍ1、ＥＵＶ光反射多層膜Ｍ2等の各物質はＥＵＶ光波長オーダーにおいて均一な媒体であるとみなし、さらに、原子の散乱因子ｆを屈折率と結びつけて散乱は層界面でのみ生じるとみなして前記近似式を導出したところ、十分満足できる近似式を得ることができた。
以下、この近似式の導出について説明する。
【００２０】
図２は、ＥＵＶ光反射多層膜と、エッチングストッパー層とを有するＥＵＶ光反射膜試料の断面図の模式図である。
図２において、ＥＵＶ光反射多層膜をＭ2、その上に膜厚ｄをもって成膜されたエッチングストッパー層をＭ1、そして真空中をＭ0として、それぞれ模式的に表現し、そこへ角度θ0を以てＥＵＶ光が真空中Ｍ0から、強度Ｉ0を有して入射してきた際の光路を表した図である。
【００２１】
入射してきたＥＵＶ光のうち、エッチングストッパー層Ｍ1の表面で反射されるものをＥＵＶ光▲１▼、エッチングストッパー層Ｍ1を通過し、ＥＵＶ光反射多層膜Ｍ2で角度θ1を以て反射され、再びエッチングストッパー層Ｍ1を通過したＥＵＶ光をＥＵＶ光▲２▼とした。
但し、Ｚはエッチングストッパー層Ｍ1における光路長である。
【００２２】
図３は、エッチングストッパー層Ｍ1としてＣｒ、ＥＵＶ光反射多層膜Ｍ2として（Ｓｉ／Ｍｏ）の４０周期膜を用いた、「Ｃｒ／［（Ｓｉ／Ｍｏ）×４０周期］／Ｓｉ基板」の層構造を有するＥＵＶ光反射膜試料において、エッチングストッパー層Ｍ1の膜厚と、反射率との関係をグラフ化し、そこへＥＵＶ光▲１▼と、ＥＵＶ光▲２▼との位相差が０になる場所と、πになる場所とをプロットしたものである。
図３より明らかなように、ＥＵＶ光▲１▼と、ＥＵＶ光▲２▼との両光の位相差がπになるときは、両光の干渉が最大になり、反射率は局所的な最小値を示す。しかし位相差０のときは、反射率が極大値をとるわけではないことが解った。
これは今回、光学シュミレーションした、エッチングストッパー層Ｍ1の膜厚が薄い領域では、両光の干渉効果よりも、エッチングストッパー層Ｍ1の増加によるＥＵＶ光の吸収効果の方が支配的であるためにこのような現象が生ずると考えられる。
【００２３】
そして図３より、前記両光の位相差がπである付近に、エッチングストッパー層Ｍ1の膜厚にむらが生じても、反射率に殆ど影響を与えない領域があることが判明した。そこでエッチングによるエッチングストッパー層Ｍ1の膜厚むらが、この領域内に収まるように、あらかじめエッチングストッパー層Ｍ1の膜厚を設定すれば、膜厚むらに起因する反射率のむらは抑制することができる。
【００２４】
まずＥＵＶ光▲１▼と、ＥＵＶ光▲２▼との位相差がπになる膜厚ｄを求める。
すなわちＥＵＶ光▲１▼と、ＥＵＶ光▲２▼との光路差は２Ｚであるから、この値がＥＵＶ光の波長の整数倍であれば位相は一致する。そこで、整数ｍを用いて、この条件を式（１）に示す。
２Ｚ＝（ｍ＋０．５）λ1＝（ｍ＋０．５）λ0／ｎ1……（１）
ここでλ1は媒体１中のＥＵＶ光の波長、λ0は真空中のＥＵＶ光の波長、ｎ1はエッチングストッパー層Ｍ1の光学屈折率の実数部である。
【００２５】
ｎ1は以下のようにして求めることが出来る。
ＥＵＶ光が通過する、それぞれの単層は複素屈折率ｎを持つ均一な膜であるとすると、原子からの寄与は以下のように定式化される。
但し、式（２）において原子と、固体中に存在する構造に関与した電子の相関とは無視している。ここで光子のエネルギーが１００ｅｖ付近か、または吸収端から離れている場合には、この近似が有効である。
またＮqは下記の関係式より得ることができる。
Ｎq＝Ｎ×Ｎa／ｍq
但し、Ｎ：密度（ｇ／ｃｍ3）、ｍq：元素ｑの原子量、Ｎa：アボガドロ数、である。
【００２６】
ここで、再び式（１）に戻る。
さて式（１）の定式化に際し、ＥＵＶ光反射多層膜Ｍ2を均一な層であるとの近似をおこなっているが、実際のＥＵＶ光反射多層膜Ｍ2は多層膜であるため、反射してくるＥＵＶ光は、位相のずれφ（位相のずれの単位はラジアンとする。）を有している。そこでこの位相のずれをφを考慮すると、式（１）は次のように修正される。但し、位相のずれφは、ＥＵＶ光反射多層膜Ｍ2の材料、膜構成より、上述した光学シュミレーションにより求められる。
２Ｚ＝（ｍ＋０．５＋φ／２π）λ0／ｎ1……（１'）
一方、ＥＵＶ光の屈折率と入射角との関係は式（３）のようになる。
ｎ0ｓｉｎθ0＝ｎ1ｓｉｎθ1……（３）
また、光路長Ｚと膜厚ｄとの関係は式（４）のようになる。
Ｚ＝ｄ／ｃｏｓθ1 ……（４）
そこで、式（３）式（４）より式（５）が導出される。
以上の検討より、式（６）より得られる膜厚値ｄ中心とした膜厚領域は、エッチングストッパー層Ｍ1の膜厚ｄのむらに起因する反射率のむらが殆ど発生しない。
すなわち、この膜厚領域は、反射率のむらの抑制およびこの結果として、コントラストの低下を抑制することができる領域である。
【００２８】
ここで、上述のコントラストの低下を抑制することができる領域内に、実際のエッチングストッパー層Ｍ1の膜厚をおさめるための方法として、例えば以下のような方法がある。
すなわち、ＥＵＶ光吸収体層ＭAのエッチングによりエッチングストッパー層Ｍ1に生じる膜厚のばらつきは、エッチング条件、エッチングストッパー層Ｍ1の材料等により異なる。
そこで、まず所望のエッチング条件、所望のエッチングストッパー層Ｍ1の材料等を定めてエッチング作業を実施し、この結果、エッチングストッパー層Ｍ1に生じる膜厚の減少値およびばらつきを測定する。
そして、上述の方法により求めておいた、前記所望のエッチングストッパー層Ｍ1の材料系におけるエッチングストッパー層Ｍ1の膜厚と反射率との関係に、このエッチングストッパー層Ｍ1に生じる膜厚の減少値およびばらつきの測定値を代入する。そして、これらの膜厚の減少およびばらつきがあっても、前記反射率の変化が所望の範囲内に収まるように、前記エッチングストッパー層Ｍ1の膜厚を決定すればよい。
【００２９】
すなわち、エッチングストッパー層Ｍ1の膜厚変化に対し反射率の変化の小さい領域は、エッチングストッパー層Ｍ1の表面で反射されるＥＵＶ光と、エッチングストッパー層Ｍ1の下にあるＥＵＶ光反射多層膜Ｍ2で反射され再びエッチングストッパー層Ｍ1を通過したＥＵＶ光との位相差がπとなる条件を満たすエッチングストッパー層Ｍ1の膜厚近傍に存在する。
従って、このようなエッチングストッパー層Ｍ1の膜厚を含む領域であって、前記膜厚の減少値およびばらつきを考慮しても、反射率の変化が所望の範囲内に収まる領域にエッチングストッパー層Ｍ1の膜厚を設定すればよい。または、エッチング作業時にエッチングストッパー層Ｍ1の膜厚が所定の範囲内に収まるように、エッチングの条件を制御することでも良い。
【００３０】
ここで、前記反射率の変化が±３％以内であればＥＵＶ光露光時に反射率の変化に起因する露光むらは実際上問題とならない程度となる。もちろん、歩留まりの観点から、前記反射率の変化はすくないほうが望ましく、好ましくは±１％以下、さらに好ましくは±０．５％以下である。
因みに、本発明において反射率の変化とは、対象としている面内における反射率の平均値を１００としたときのばらつきで示している。例えば、このばらつきが±３％とは、ＥＵＶマスク面内において反射領域の反射率の平均値がＸであるとき、この反射領域の反射率が、Ｘ×０．９７〜Ｘ×１．０３の範囲でばらついていることを示すものである。
一方、ＥＵＶ光露光用反射型マスクがより高いコントラストを有していれば、許容される反射率の変化の幅はさらに拡大するため、この許容される反射率の変化の幅の範囲に応じて、エッチングストッパー層Ｍ1のより広い膜厚領域をもちいることも可能である。
ここで、エッチングストッパー層Ｍ1の材質としてＣｒ、ＣｒＮ、ＳｉＯ2、Ｒｕ等が好個に適用できる。そして、エッチングストッパー層Ｍ1の材質としてこれらの材質を単独に成膜するのはもちろんのこと、これらの材質を混合して成膜、または例えば、Ｃｒ層の上にＣｒＮ層を成膜するというように多層膜構造とすることも好ましい。
【００３１】
以下、実施例に基づいて上述のエッチングストッパー層Ｍ1の膜厚ｄのむらに起因する反射率のむらの抑制について、さらに詳述する。
【００３２】
（実施例１）
図４は、実施例１におけるＥＵＶ光露光用反射型マスクの模式図である。
この構造におけるエッチングストッパー層Ｍ1であるＣｒＮの膜厚と、反射率との関係を光学シュミレーションし、そこから反射率変動の極小値を与えるエッチングストッパー層Ｍ1の膜厚ｄの値を求める。一方、式（６）を用いて、やはり、反射率変動の極小値を与えるエッチングストッパー層Ｍ1の膜厚ｄの値を求める。そして、両法で得られた膜厚ｄの値を比較した。
【００３３】
ここで、エッチングストッパー層Ｍ1はＣｒＮであることより、密度は６．１４ｇ／ｃｍ3である。そこで波長１３．５ｎｍ（９１．８ｅｖ）のＥＵＶ光における屈折率ｎ1を式（２）を用いて求めた結果を図５に示す。
一方、ＥＵＶ光反射多層膜Ｍ2は（Ｓｉ／Ｍｏ）×４０周期層または（Ｍｏ／Ｓｉ）×４０周期層で、周期層中のＳｉ層の膜厚は４．２ｎｍ、Ｍｏ層の膜厚は２．８ｎｍで、Ｓｉ基板Ｓ上に積層したものとする。
さらに、ＥＵＶ光の入射角は垂直方向に対して２．０５ｄｅｇの角度であるとした。
【００３４】
図６は、実施例１におけるＥＵＶ光露光用反射型マスクにおける、光学シュミレーションの結果である。
図６の結果より明らかなように、Ｓｉ層と、Ｍｏ層との積層順序によって干渉の影響が異なることが解る。これはＥＵＶ光反射多層膜Ｍ2による位相のずれφの影響によるものである。
【００３５】
次に、式（６）を用い、ＥＵＶ光露光用反射型マスクブランクがＣｒＮ／［（Ｓｉ／Ｍｏ）×４０周期］／Ｓｉ基板のとき、反射率変動の極小値を与えるエッチングストッパー層Ｍ1の膜厚ｄの値を求めたところ、６．７ｎｍ（ｍ＝０）、１３．９ｎｍ（ｍ＝１）、２１．１ｎｍ（ｍ＝２）であった。
さらに、式（６）を用い、ＥＵＶ光露光用反射型マスクブランクがＣｒＮ／［（Ｍｏ／Ｓｉ）×４０周期］／Ｓｉ基板のとき、反射率変動の極小値を与えるエッチングストッパー層Ｍ1の膜厚ｄの値を求めたところ、３．９ｎｍ（ｍ＝０）、１１．１ｎｍ（ｍ＝１）、１８．４ｎｍ（ｍ＝２）であった。
【００３６】
図７は、図６に示したＣｒＮ／［（Ｓｉ／Ｍｏ）×４０周期］／Ｓｉ基板の光学シミュレーション結果に、式（６）より求めた膜厚ｄの値をプロットしたものである。式（６）より求めた膜厚ｄの値は、光学シミュレーションの計算結果による反射率変動の極小値を与える膜厚値と、良く一致していることが確認できた。
【００３７】
ここで、図８に、ＣｒＮ／［（Ｓｉ／Ｍｏ）×４０周期］／Ｓｉ基板において、膜厚値のむらに起因する反射率のむらが±０．５％、±１％、±２％、および±３％になる範囲を、前記光学シミュレーションの計算結果より求めたものを示し、図９に、前記反射率のむらが±３％以内になる範囲をグラフ化したものを示した。
【００３８】
そして、例えばコントラストが１０以上のＥＵＶ光露光用反射型マスクにおいて反射率のむらが±３％以内であれば、露光時に反射むらに起因する露光不良は生じないし、より高いコントラストであれば許容される反射率むらはさらに拡大するため、より広い膜厚領域を用いることも可能である。
さらに、上述の光学シュミレーション結果を、式（６）から得られる反射率変動の極小値を与える膜厚値の近似値へ適用すれば、簡便な計算で、反射むらを所望の範囲内におさめるエッチングストッパー層Ｍ1の膜厚ｄを算出することが出来る。
【００３９】
図１１は、図６に示したＣｒＮ／［（Ｍｏ／Ｓｉ）×４０周期］／Ｓｉ基板の光学シミュレーション結果に、式（６）より求めた膜厚ｄの値をプロットしたものである。式（６）より求めた膜厚ｄの値は、光学シミュレーションの計算結果による反射率変動の極小値を与える膜厚値と、良く一致していることが確認できた。
【００４０】
ここで、図１０に、ＣｒＮ／［（Ｍｏ／Ｓｉ）×４０周期］／Ｓｉ基板において、膜厚値のむらに起因する反射率のむらが±０．５％、±１％、±２％、および±３％になる範囲を、前記光学シミュレーションの計算結果より求めたものを示し、図１２に、前記反射率のむらが±３％以内になる範囲をグラフ化したものを示した。
【００４１】
そして、前記ＣｒＮ／［（Ｓｉ／Ｍｏ）×４０周期］／Ｓｉ基板の場合と同様に、例えばコントラストが１０以上のＥＵＶ光露光用反射型マスクにおいて反射率のむらが±３％以内であれば、露光時に反射むらに起因する露光不良は生じないし、より高いコントラストであれば許容される反射率むらはさらに拡大するため、より広い膜厚領域を用いることも可能である。
さらに、上述の光学シュミレーション結果を、式（６）から得られる反射率変動の極小値を与える膜厚値の近似値へ適用すれば、簡便な計算で、反射むらを所望の範囲内におさめるエッチングストッパー層Ｍ1の膜厚ｄを算出することが出来る。
【００４２】
（実施例２）
図１３は、実施例２におけるＥＵＶ光露光用反射型マスクの模式図である。
実施例１と同様に、この構造におけるエッチングストッパー層Ｍ1であるＣｒの膜厚と、反射率との関係を光学シュミレーションし、そこから反射率変動の極小値を与えるエッチングストッパー層Ｍ1の膜厚ｄの値を求める。一方、式（６）を用いて、やはり、反射率変動の極小値を与えるエッチングストッパー層Ｍ1の膜厚ｄの値を求める。そして、両法で得られた膜厚ｄの値を比較した。
【００４３】
ここで、エッチングストッパー層Ｍ1はＣｒであることより、密度は７．１９ｇ／ｃｍ3である。そこで波長１３．５ｎｍ（９１．８ｅｖ）のＥＵＶ光における屈折率ｎ1を式（２）を用いて求めた結果を図１４に示す。
一方、ＥＵＶ光反射多層膜Ｍ2は実施例１と同様に、（Ｓｉ／Ｍｏ）×４０周期層または（Ｍｏ／Ｓｉ）×４０周期層で、周期層中のＳｉ層の膜厚は４．２ｎｍ、Ｍｏ層の膜厚は２．８ｎｍで、Ｓｉ基板Ｓ上に積層したものとする。
さらに、ＥＵＶ光の入射角は垂直方向に対して２．０５ｄｅｇの角度であるとした。
【００４４】
図１５は、実施例１と同様にＣｒ／［（Ｓｉ／Ｍｏ）×４０周期］／Ｓｉ基板の光学シミュレーション結果へ、式（６）より求めた膜厚ｄの値をプロットし、さらに、膜厚値のむらに起因する反射率のむらが、±３％以内になる範囲を、前記光学シミュレーションの計算結果より求め、表示したものである。
式（６）より求めた膜厚ｄの値は、光学シミュレーションの計算結果による反射率変動の極小値を与える膜厚値と、良く一致していることが確認できた。
【００４５】
図１６は、実施例１と同様にＣｒ／［（Ｍｏ／Ｓｉ）×４０周期］／Ｓｉ基板の光学シミュレーション結果へ、式（６）より求めた膜厚ｄの値をプロットし、さらに、膜厚値のむらに起因する反射率のむらが、±３％以内になる範囲を、前記光学シミュレーションの計算結果より求め、表示したものである。
式（６）より求めた膜厚ｄの値は、光学シミュレーションの計算結果による反射率変動の極小値を与える膜厚値と、良く一致していることが確認できた。
【００４６】
（実施例３）
図１７は、実施例３におけるＥＵＶ光露光用反射型マスクの模式図である。
実施例１と同様に、この構造におけるエッチングストッパー層Ｍ1であるＳｉＯ2の膜厚と、反射率との関係を光学シュミレーションし、そこから反射率変動の極小値を与えるエッチングストッパー層Ｍ1の膜厚ｄの値を求める。一方、式（６）を用いて、やはり、反射率変動の極小値を与えるエッチングストッパー層Ｍ1の膜厚ｄの値を求める。そして、両法で得られた膜厚ｄの値を比較した。
【００４７】
ここで、エッチングストッパー層Ｍ1はＳｉＯ2であることより、密度は２．２１ｇ／ｃｍ3である。そこで波長１３．５ｎｍ（９１．８ｅｖ）のＥＵＶ光における屈折率ｎ1を式（２）を用いて求めた結果を図１８に示す。
一方、ＥＵＶ光反射多層膜Ｍ2は実施例１と同様に、（Ｓｉ／Ｍｏ）×４０周期層または（Ｍｏ／Ｓｉ）×４０周期層で、周期層中のＳｉ層の膜厚は４．２ｎｍ、Ｍｏ層の膜厚は２．８ｎｍで、Ｓｉ基板Ｓ上に積層したものとする。
さらに、ＥＵＶ光の入射角は垂直方向に対して２．０５ｄｅｇの角度であるとした。
【００４８】
図１９は、実施例１と同様にＳｉＯ2／［（Ｍｏ／Ｓｉ）×４０周期］／Ｓｉ基板の光学シミュレーション結果へ、式（６）より求めた膜厚ｄの値をプロットし、さらに、膜厚値のむらに起因する反射率のむらが、±３％以内になる範囲を、前記光学シミュレーションの計算結果より求め、表示したものである。
式（６）より求めた膜厚ｄの値は、光学シミュレーションの計算結果による反射率変動の極小値を与える膜厚値と、良く一致していることが確認できた。
【００４９】
図２０は、実施例１と同様にＳｉＯ2／［（Ｓｉ／Ｍｏ）×４０周期］／Ｓｉ基板の光学シミュレーション結果へ、式（６）より求めた膜厚ｄの値をプロットし、さらに、膜厚値のむらに起因する反射率のむらが、±３％以内になる範囲を、前記光学シミュレーションの計算結果より求め、表示したものである。
式（６）より求めた膜厚ｄの値は、光学シミュレーションの計算結果による反射率変動の極小値を与える膜厚値と、良く一致していることが確認できた。
【００５０】
以上、図２１に、実施例１〜３においてＥＵＶ光の位相差がπになるエッチングストッパー層Ｍ1の膜厚と、そのときの反射率、および反射率むらを±３％以内に押さえる膜厚領域の範囲のうち、最も膜厚の薄い場合（すなわち、ｍ＝０の場合）の一覧表を示す。
【００５１】
ここで、上述したようにコントラストが１０以上のＥＵＶ光露光用反射型マスクにおいて、反射率のむらが±３％以内に抑えられれば、露光時に反射率むらによる露光不良は生じない。従って、ｍ＝０のとき、式（６）より求められた膜厚ｄに対して、エッチングストッパー層Ｍ1の膜厚が（ｄ−１．２）〜（ｄ＋１．５）ｎｍの範囲内にあればよいことが判明した。
もしコントラストがより高いものであれば、許容される反射率むらの範囲は拡大することから、より広い膜厚領域を用いることも可能となる。
一方、ＥＵＶ光反射多層膜Ｍ2によって与えられる、位相のずれφの値によっては、ｍ＝０のときが最適膜厚とは限らず、ｍ＝−１またはｍ＝＋１の場合もある。
【００５２】
（実施例４）
図２２は、本発明の実施の形態にかかるＥＵＶマスクの製造工程の概念図である。
ここで、図２２を参照しながらＥＵＶマスク製造の実施例について説明する。
この実施例においては、吸収体層ＭAとしてＴａおよびＢを含む膜（以下、ＴａＢ膜と記載する。）１４を、エッチングストッパー層Ｍ1としてＣｒＮ膜１３を、多層膜Ｍ2としてＭｏとＳｉとの積層膜を有する多層膜１２を、基板Ｓとしてガラス基板１１をそれぞれ用いている。
【００５３】
まず図２２（ａ）に示すようにガラス基板１１の表面上に、多層膜１２としてＭｏと、Ｓｉとを積層する。
ここで、ガラス基板１１としては、外形６インチ角、厚さが６．３ｍｍの低膨張のＳｉＯ2−ＴｉＯ2系のガラス基板を用いた。そしてこのガラス基板１１を機械研磨により０．２ｎｍ以下の平滑な表面と、１００ｎｍ以下の平坦度とした。
そして、ガラス基板１１上に、ＤＣマグネトロンスパッタ法により、まずＭｏターゲットを用いＡｒガス０．１Ｐａ下においてＭｏ膜を２．８ｎｍ成膜する。次にＳｉターゲットを用いＡｒガス０．１Ｐａ下においてＳｉ膜を４．２ｎｍ成膜する。これを１周期として、Ｓｉ／Ｍｏ多層膜を４０周期成膜して多層膜１２とする。
【００５４】
この多層膜１２上にＣｒターゲットを用い、窒素を２０ｖｏｌ％添加したＡｒとの混合ガス０．１Ｐａ下において、ＣｒＮ膜１３をＤＣマグネトロンスパッタ法によって図２２（ｂ）に示すように９．２ｎｍの厚さに成膜した。尚、ＣｒＮ膜１３の膜厚と、多層膜１２との反射率の関係は図７の通りであった。
【００５５】
次に、ＣｒＮ膜１３の上に、ＴａＢ合金ターゲットを用い、Ａｒガス０．１Ｐａ下において、吸収体層としてＴａＢ膜１４をＤＣマグネトロンスパッタ法によって図２２（ｃ）に示すように１００ｎｍの厚さに成膜し、ＥＵＶマスクブランクを製造した。
【００５６】
このＥＵＶマスクブランクを用いて、図２２（ｄ）に示すデザインルールが７０ｎｍの１６Ｇｂｉｔ−ＤＲＡＭ用のパターンを有するＥＵＶマスクを以下のように製造した。
まず、前記ＥＵＶマスクブランク上に、ＥＢレジストをコートしＥＢ描画によりパターンを形成する。このレジストパターンをマスクとして、ＴａＢ膜１４を塩素を用いてドライエッチングし、吸収パターン１４ａを形成しＥＵＶマスクを製造した。
【００５７】
このとき、ＴａＢ膜１４と、ＣｒＮ膜１３とのエッチング選択比は２０であった。この結果、下地のＣｒＮ膜１３は吸収体パターン形成時の４０％オーバーエッチングで塩素プラズマに曝され、僅かに膜厚が減少して６．７ｎｍとなった。
また、ガラス基板１１上における１４０ｍｍ角内のＣｒＮ膜１３の膜厚分布は±１０ｎｍであり、これは図８から明らかなように反射率むらが±３％の範囲内の値である。
そして、本実施例に係るＥＵＶマスクの反射率は、基板面内において４４．３％±０．７％と均一な反射特性を得た。
さらに、上記で製造されたＥＵＶマスクを用い、ＥＵＶマスクへの光の入射角を２．０５ｄｅｇとして１３．５ｎｍのＥＵＶ光を用いて露光転写をおこなったところ、十分な露光均一性を有していることを確認した。
【００５８】
（比較例１）
ＣｒＮ膜１３の膜厚を５．１ｎｍとした以外は、前記実施例４と同様の方法でＥＵＶマスクおよびＥＵＶマスクブランクを製造した。
下地のＣｒＮ膜１３は吸収体パターン形成時の４０％オーバーエッチングで塩素プラズマに曝され、僅かに膜厚が減少して３．７ｎｍとなった。
またガラス基板１４０ｍｍ角内のＣｒＮ膜１３の膜厚分布は±１０ｎｍであり、これは図８から明らかなように反射率むらが±３％の範囲内である領域から外れ、ＣｒＮ膜１３の膜厚に対する反射率の変化の大きい領域である。
【００５９】
そして、本比較例に係るＥＵＶマスクの反射率は、基板面内において５６．０％±６．８％であり、マスク面内の反射率にかなりのばらつきが見られた。
さらに、上記で製造されたＥＵＶマスクを用い、ＥＵＶマスクへの光の入射角を２．０５ｄｅｇとして１３．５ｎｍのＥＵＶ光を用いて露光転写をおこなったところ、反射率のムラにより露光ドーズにムラが生じ、この結果パターンの寸法のばらつきが大きくなり、要求仕様を満たす露光特性は得られなかった。
【００６０】
（実施例５）
多層膜１２上にＳｉＯ2ターゲットを用い、Ａｒ混合ガス０．１Ｐａ下において、ＳｉＯ2膜１３をＲＦマグネトロンスパッタ法によって図２２（ｂ）に示すように９．９ｎｍの厚さに成膜した以外は実施例４と同様にしてＥＵＶマスクおよびＥＵＶマスクブランクを製造した。
尚、ＳｉＯ2膜１３の膜厚と、多層膜１２との反射率の関係は図２０の通りである。
【００６１】
このとき、ＴａＢ膜１４と、ＳｉＯ2膜１３とのエッチング選択比は２であった。この結果、下地のＳｉＯ2膜１３は吸収体パターン形成時のオーバーエッチングで塩素プラズマに曝され、僅かに膜厚が減少して６．４ｎｍとなった。またガラス基板１４０ｍｍ角内のＣｒＮ膜１３の膜厚分布は±１．０ｎｍであり、これは図２０から明らかなように反射率むらが±３％の範囲内の値である。
そして、本実施例に係るＥＵＶマスクの反射率は、基板面内において６０．０％±０．２％と均一な反射特性を得た。
さらに、上記で製造されたＥＵＶマスクを用い、ＥＵＶマスクへの光の入射角を２．０５ｄｅｇとして１３．５ｎｍのＥＵＶ光を用いて露光転写をおこなったところ、十分な露光均一性を有していることを確認した。
【００６２】
（比較例２）
ＳｉＯ2膜１３の膜厚を５．５ｎｍとした以外は、前記実施例５と同様の方法でＥＵＶマスクおよびＥＵＶマスクブランクを製造した。
下地のＳｉＯ2膜１３は吸収体パターン形成時の４０％オーバーエッチングで塩素プラズマに曝され、僅かに膜厚が減少して３．３ｎｍとなった。
またガラス基板１４０ｍｍ角内のＳｉＯ2膜１３の膜厚分布は±１．０ｎｍであり、これは図２０から明らかなように反射率むらが±３％の範囲内である領域から外れ、ＳｉＯ2膜１３の膜厚に対する反射率の変化の大きい領域である。
【００６３】
そして、本比較例に係るＥＵＶマスクの反射率は、基板面内において６５．３％±３．１％であり、マスク面内の反射率にかなりのばらつきが見られた。
さらに、上記で製造されたＥＵＶマスクを用い、ＥＵＶマスクへの光の入射角を２．０５ｄｅｇとして１３．５ｎｍのＥＵＶ光を用いて露光転写をおこなったところ、反射率のムラにより露光ドーズにムラが生じ、この結果パターンの寸法のばらつきが大きくなり、要求仕様を満たす露光特性は得られなかった。
【００６４】
（実施例６）
多層膜１２上にＲｕターゲットを用い、Ａｒガス０．１Ｐａ下において、Ｒｕ膜１３をＤＣマグネトロンスパッタ法によって図２２（ｂ）に示すように４．１ｎｍの厚さに成膜した以外は実施例４と同様にしてＥＵＶマスクおよびＥＵＶマスクブランクを製造した。
【００６５】
また本実施例において、エッチングストッパー層Ｍ1はＲｕであることより、密度は１２．４ｇ／ｃｍ3である。そこで波長１３．５ｎｍ（９１．８ｅｖ）のＥＵＶ光における屈折率ｎ1を式（２）を用いて求めた結果を図２４に示す。
【００６６】
ここで、図２３に、Ｒｕ／［（Ｓｉ／Ｍｏ）×４０周期］／Ｓｉ基板の光学シミュレーション結果へ、式（６）より求めた膜厚ｄの値をプロットし、さらに、膜厚値のむらに起因する反射率のむらが±３％以内になる範囲を、前記光学シミュレーションの計算結果より求め、表示したグラフを示す。
下地のＲｕ膜１３は吸収体パターン形成時のオーバーエッチングで塩素プラズマに曝されるが、十分な耐性があるため膜厚は減少せず、４．１ｎｍとなった。またガラス基板１４０ｍｍ角内のＣｒＮ膜１３の膜厚分布は±０．４ｎｍであり、これは図２３から明らかなように反射率むらが±３％の範囲内の値である。
そして、本実施例に係るＥＵＶマスクの反射率は、基板面内において５４．４％±０．２％と均一な反射特性を得た。
さらに、上記で製造されたＥＵＶマスクを用い、ＥＵＶマスクへの光の入射角を２．０５ｄｅｇとして１３．５ｎｍのＥＵＶ光を用いて露光転写をおこなったところ、十分な露光均一性を有していることを確認した。
【００６７】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明は
ＥＵＶ光反射多層膜上に成膜されたエッチングストッパー層を有するＥＵＶ光露光用反射型マスクブランクであって、
前記エッチングストッパー層の表面にて反射されるＥＵＶ光と、前記エッチングストッパー層を通過して前記エッチングストッパー層の下にある前記ＥＵＶ光反射多層膜で反射され、再び前記エッチングストッパー層を通過したＥＵＶ光との干渉効果を利用して、
前記ＥＵＶ光露光用反射型マスクの、反射領域面内で反射されるＥＵＶ光の反射率のむらが、前記反射領域面内の反射率の平均値を基準として±３％以内となるエッチングストッパー層の膜厚の範囲を求め、
エッチング後のエッチングストッパー層の膜厚が前記エッチングストッパー層の膜厚の範囲となるように、前記エッチングストッパー層の膜厚を制御したことを特徴とするＥＵＶ光露光用反射型マスクブランクを発明したことで、
このＥＵＶ光露光用反射型マスクブランクにパターンをエッチングする際、エッチングストッパー層において、若干のエッチング量の局所的にばらつきが発生したとしても、それが、パターンのコントラストの低下とならないＥＵＶ光露光用反射型マスクブランクを実現したものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】エッチングストッパー層Ｍ1の膜厚と、反射率との関係をグラフ化した図である。
【図２】ＥＵＶ光反射膜試料の断面図の模式図である。
【図３】エッチングストッパー層Ｍ1の膜厚と、反射率との関係をグラフ化した図である。
【図４】実施例１におけるＥＵＶ光露光用反射型マスクの断面の模式図である。
【図５】ＣｒＮの波長１３．５ｎｍ（９１．８ｅｖ）のＥＵＶ光に対する屈折率を表した表である。
【図６】実施例１におけるＥＵＶ光露光用反射型マスクにおける、光学シュミレーションの結果である。
【図７】光学シミュレーション結果に、膜厚ｄの値をプロットしたグラフである。
【図８】膜厚値のむらに起因する反射率のむらが、所定範囲内となる範囲を示した表である。
【図９】光学シミュレーション結果へ、膜厚ｄの値をプロットし、さらに、膜厚値のむらに起因する反射率のむらが、所定範囲内となる範囲を表示したグラフである。
【図１０】膜厚値のむらに起因する反射率のむらが、所定範囲内となる範囲を示した表である。
【図１１】光学シミュレーション結果に、膜厚ｄの値をプロットしたグラフである。
【図１２】光学シミュレーション結果へ、膜厚ｄの値をプロットし、さらに、膜厚値のむらに起因する反射率のむらが、所定範囲内となる範囲を表示したグラフである。
【図１３】実施例２におけるＥＵＶ光露光用反射型マスクの断面の模式図である。
【図１４】Ｃｒの波長１３．５ｎｍ（９１．８ｅｖ）のＥＵＶ光に対する屈折率を表した表である。
【図１５】光学シミュレーション結果へ、膜厚ｄの値をプロットし、さらに、膜厚値のむらに起因する反射率のむらが、所定範囲内となる範囲を表示したグラフである。
【図１６】光学シミュレーション結果へ、膜厚ｄの値をプロットし、さらに、膜厚値のむらに起因する反射率のむらが、所定範囲内となる範囲を表示したグラフである。
【図１７】実施例３におけるＥＵＶ光露光用反射型マスクの模式図である。
【図１８】ＳｉＯ2の波長１３．５ｎｍ（９１．８ｅｖ）のＥＵＶ光における屈折率の表である。
【図１９】光学シミュレーション結果へ、膜厚ｄの値をプロットし、さらに、膜厚値のむらに起因する反射率のむらが、所定範囲内となる範囲を表示したグラフである。
【図２０】光学シミュレーション結果へ、膜厚ｄの値をプロットし、さらに、膜厚値のむらに起因する反射率のむらが、所定範囲内となる範囲を表示したグラフである。
【図２１】光の位相差がπになるエッチングストッパー層Ｍ1の膜厚と、そのときの反射率および反射率むらを所定範囲内に押さえる膜厚領域の範囲との一覧表を示す図である。
【図２２】ＥＵＶマスクの製造工程の概念図である
【図２３】光学シミュレーション結果へ、膜厚ｄの値をプロットし、さらに、膜厚値のむらに起因する反射率のむらが、所定範囲内となる範囲を表示したグラフである。
【図２４】Ｃｒの波長１３．５ｎｍ（９１．８ｅｖ）のＥＵＶ光に対する屈折率を表した表である。
【図２５】ＥＵＶ光露光用反射型マスクブランクの断面の模式図である。
【図２６】ＥＵＶ光露光用反射型マスクの断面の模式図である。
【図２７】ＥＵＶ光露光用反射型マスクによる半導体基板上へのパターン転写の概念図である。
【符号の説明】
ＥＵＶ．入射してきたＥＵＶ光
ＥＵＶ▲１▼．エッチングストッパー層の表面で反射されるＥＵＶ光
ＥＵＶ▲２▼．エッチングストッパー層を通過しＥＵＶ光反射多層膜で反射され再びエッチングストッパー層を通過したＥＵＶ光
Ｍ0．真空
ＭA．ＥＵＶ光吸収体層
ＭAP．パターンニングされたＥＵＶ光吸収体層
Ｍ1．エッチングストッパー層
Ｍ2．ＥＵＶ光反射多層膜
Ｓ．基板
θ0．ＥＵＶ光のエッチングストッパー層への入射角
θ1．ＥＵＶ光のＥＵＶ光反射層への入射角
Ｉ0．ＥＵＶ光の強度
ｄ．エッチングストッパー層Ｍ1の膜厚
ｚ．エッチングストッパー層Ｍ1における光路長
Claims (4)
- ＥＵＶ光反射多層膜上に成膜されたエッチングストッパー層を有するＥＵＶ光露光用反射型マスクブランクであって、
前記エッチングストッパー層の表面にて反射されるＥＵＶ光と、前記エッチングストッパー層を通過して前記エッチングストッパー層の下にある前記ＥＵＶ光反射多層膜で反射され、再び前記エッチングストッパー層を通過したＥＵＶ光との干渉効果を利用して、
前記ＥＵＶ光露光用反射型マスクの、反射領域面内で反射されるＥＵＶ光の反射率のむらが、前記反射領域面内の反射率の平均値を基準として±３％以内となるエッチングストッパー層の膜厚の範囲を求め、
エッチング後のエッチングストッパー層の膜厚が前記エッチングストッパー層の膜厚の範囲となるように、前記エッチングストッパー層の膜厚を制御したことを特徴とするＥＵＶ光露光用反射型マスクブランク。 - ＥＵＶ光反射多層膜上にエッチングストッパー層を有し、その上に所望のパターンを有するＥＵＶ光吸収体層が成膜されているＥＵＶ光露光用反射型マスクであって、
前記エッチングストッパー層の表面にて反射されるＥＵＶ光と、前記エッチングストッパー層を通過して前記エッチングストッパー層の下にある前記ＥＵＶ光反射多層膜で反射され、再び前記エッチングストッパー層を通過したＥＵＶ光との干渉効果を利用して、
前記ＥＵＶ光露光用反射型マスクの反射領域面内で反射されるＥＵＶ光の反射率のむらが、前記反射領域面内の反射率の平均値を基準として±３％以内となるエッチングストッパー層の膜厚の範囲を求め、
エッチング後のエッチングストッパー層の膜厚が前記エッチングストッパー層の膜厚の範囲となるように、前記エッチングストッパー層の膜厚を制御したことを特徴とするＥＵＶ光露光用反射型マスク。 - 前記エッチングストッパー層は、Ｃｒ、ＣｒＮ、ＳｉＯ ２ またはＲｕからなり、前記エッチングストッパー層の表面にて反射されるＥＵＶ光と、前記エッチングストッパー層を通過して前記エッチングストッパー層の下にある前記ＥＵＶ光反射多層膜で反射され、再び前記エッチングストッパー層を通過したＥＵＶ光との位相差がπとなる膜厚をｄとしたとき、前記ＥＵＶ光露光用反射型マスクの反射領域面内におけるエッチングストッパー層の膜厚の範囲が、（ｄ−１．２）〜（ｄ＋１．５）ｎｍであることを特徴とする請求項２に記載のＥＵＶ光露光用反射型マスク。
- 前記エッチングストッパー層の表面にて反射されるＥＵＶ光と、前記エッチングストッパー層を通過して前記エッチングストッパー層の下にある前記ＥＵＶ光反射多層膜で反射され、再び前記エッチングストッパー層を通過したＥＵＶ光との位相差がπとなる膜厚ｄが複数ある場合において、その複数のｄのうち最も薄い膜厚を与えるｄの値を用いたことを特徴とする請求項３に記載のＥＵＶ光露光用反射型マスク。
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