JP5348140B2 - Ｅｕｖリソグラフィ用反射型マスクブランク - Google Patents

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Description

本発明は、半導体製造等に使用されるＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ：極端紫外）リソグラフィ用反射型マスクブランク（以下、本明細書において、「ＥＵＶマスクブランク」という。）に関する。
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、従来のフォトリソグラフィ法の限界に近づいてきた。フォトリソグラフィ法の場合、パターンの解像限界は露光波長の１／２程度であり、液浸法を用いても露光波長の１／４程度と言われており、ＡｒＦレーザ（１９３ｎｍ）の液浸法を用いても４５ｎｍ程度が限界と予想される。そこで４５ｎｍ以降の露光技術として、ＡｒＦレーザよりさらに短波長のＥＵＶ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。本明細書において、ＥＵＶ光とは、軟Ｘ線領域または真空紫外線領域の波長の光線をさし、具体的には波長１０〜２０ｎｍ程度、特に１３．５ｎｍ±０．３ｎｍ程度の光線を指す。
ＥＵＶ光は、あらゆる物質に対して吸収されやすく、かつこの波長で物質の屈折率が１に近いため、従来の可視光または紫外光を用いたフォトリソグラフィのような屈折光学系を使用することができない。このため、ＥＵＶ光リソグラフィでは、反射光学系、すなわち反射型フォトマスクとミラーとが用いられる。
マスクブランクは、フォトマスク製造用に用いられるパターニング前の積層体である。ＥＵＶマスクブランクの場合、ガラス等の基板上にＥＵＶ光を反射する反射層と、ＥＵＶ光を吸収する吸収体層とがこの順で形成された構造を有している。反射層としては、高屈折層と低屈折層とを交互に積層することで、ＥＵＶ光を層表面に照射した際の光線反射率が高められた多層反射膜が通常使用される。吸収体層には、ＥＵＶ光に対する吸収係数の高い材料、具体的にはたとえば、ＣｒやＴａを主成分とする材料が用いられる。
特許文献１には、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化物（ＴａＢＯ）、及びタンタルホウ素合金の酸窒化物（ＴａＢＮＯ）が、ＥＵＶ光に対する吸収係数が高いことに加えて、パターン検査光の波長域（１９０ｎｍ〜２６０ｎｍ）の深紫外光の反射率が低いことから、吸収体層の材料として好ましいとされている。
また、特許文献１には、吸収体層表面を平滑性に優れた面にするためには、吸収体層の結晶構造がアモルファスであることが好ましいとされており、ＴａＢＮ膜、ＴａＢＯ膜およびＴａＢＮＯ膜の結晶構造をアモルファスとするためには、これらの膜におけるＢの含有率が５〜２５ａｔ％（原子百分率、以下、同じ。）であることが好ましいとされている。特許文献２には、別の吸収体層の材料として、ＴａＢＳｉＮが例示されている。
特開２００４−６７９９号公報（米国特許７３９０５９６号公報） 国際公開公報２００７／１２３２６３号公報（米国公開公報２００９−１１３４１号公報）
しかしながら、吸収体層をＴａＢＯ膜またはＴａＢＮＯ膜とした場合、膜のＯの含有率が増加すると、該吸収体層の絶縁性が増し、該吸収体層に電子線描画する際にチャージアップが起こるので好ましくない。
一方、吸収体層をＴａＢＮ膜とした場合、電子線描画時にチャージアップが発生するおそれはない。
吸収体層をＴａＢＮ膜とする場合、欠点が発生しにくい方法であるマグネトロンスパッタリング法などを用いて成膜する。この際、例えば、ＴａターゲットおよびＢターゲットを使用し、窒素雰囲気中でこれらターゲットを同時に放電させることによってＴａＢＮ膜を形成することができる。また、ＴａＢの化合物ターゲットを用いて、該ターゲットを窒素雰囲気中で放電させることによってもＴａＢＮ膜を形成することができる。
しかしながら、例えば、ＴａターゲットおよびＢターゲットを用いた手法の場合、Ｂターゲットは、抵抗値が高くかつ軽元素であるため、Ｔａターゲットと比較して成膜速度が１／１０以下であることが多い。そのため、特許文献１に記載されているように、膜の結晶構造をアモルファスにするのに必要なＢの含有率（５ａｔ％以上）を添加するためには、Ｔａターゲットの成膜速度を低下させる必要があるが、生産効率が著しく低下するため望ましくない。
一方、ＴａＢ化合物ターゲットを用いた手法において、例えばＢを２０ａｔ％、Ｔａを８０ａｔ％含む化合物ターゲットを使用した場合、実際に膜中に添加されるＢの最大含有率は６ａｔ％程度であり、膜のＢの含有率を５ａｔ％以上に制御するのは難しい。更に、Ｎを添加すると、膜のＢの含有率は４ａｔ％以下になり、膜の結晶構造をアモルファスにすることが困難になる。
この問題を解決するため、ＴａＢ化合物ターゲット中のＢ含有量を更に増やすこと（例えばＢを５０ａｔ％、Ｔａを５０ａｔ％）によって、膜のＢの含有率の増加が期待されるが、ＴａＢターゲット中のＢの含有量が増すにつれて、ＴａＢターゲットの抵抗値が大きくなり、放電が不安定になるとともに、成膜速度が遅くなる。放電が不安定になることによって、膜の組成や膜厚にばらつきが生じたり、場合によっては成膜不能となるおそれがある。
本発明は、上記した従来技術の問題点を解決するため、ＥＵＶマスクブランクとしての特性に優れ、特にＥＵＶ光およびパターン検査光の波長域の反射率が低く、かつ該所望の膜組成および膜厚に制御することが容易な吸収体層を有するＥＵＶマスクブランクを提供することを目的とする。
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、膜組成をＴａＢＮ膜ではなく、タンタル（Ｔａ）、ホウ素（Ｂ）、窒素（Ｎ）および水素（Ｈ）を少なくとも含有するＴａＢＮＨ膜とした場合、膜のＢの含有率が５ａｔ％未満でも、膜の結晶構造がアモルファスになり、エッチング特性および光学特性に優れ、かつ安定的に製造できる吸収体層が得られることを見出した。
本発明は、上記の知見に基づいてなされたものであり、基板上に、ＥＵＶ光を反射する反射層と、ＥＵＶ光を吸収する吸収体層とがこの順に形成されたＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランクであって、
前記吸収体層が、タンタル（Ｔａ）、ホウ素（Ｂ）、窒素（Ｎ）および水素（Ｈ）を少なくとも含有し、
前記吸収体層において、Ｂの含有率が１ａｔ％以上５ａｔ％未満であり、Ｈの含有率が０．１〜５ａｔ％であり、ＴａおよびＮの合計含有率が９０〜９８．９ａｔ％であり、ＴａとＮとの組成比（Ｔａ：Ｎ）が８：１〜１：１であることを特徴とするＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランクを提供する。
なお、本発明において、組成比とは原子比を意味する。
また、本発明は、基板上に、ＥＵＶ光を反射する反射層と、ＥＵＶ光を吸収する吸収体層とがこの順に形成されたＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランクであって、
前記吸収体層が、タンタル（Ｔａ）、ホウ素（Ｂ）、窒素（Ｎ）および水素（Ｈ）を少なくとも含有し、
前記吸収体層の結晶状態が、アモルファスであることを特徴とするＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランクを提供する。
本発明のＥＵＶマスクブランクにおいて、前記吸収体層表面の表面粗さが０．５ｎｍ ｒｍｓ以下であることが好ましい。
本発明のＥＵＶマスクブランクにおいて、前記吸収体層の膜厚が３０〜１００ｎｍであることが好ましい。
本発明のＥＵＶマスクブランクは、前記吸収体層上に、マスクパターンの検査に使用する検査光における低反射層が形成されており、
前記低反射層が、タンタル（Ｔａ）、ホウ素（Ｂ）、酸素（Ｏ）および水素（Ｈ）を少なくとも含有し、
前記低反射層において、Ｂの含有率が１ａｔ％以上５ａｔ％未満であり、Ｈの含有率が０．１〜１５ａｔ％であり、ＴａおよびＯの合計含有率が８０〜９８．９ａｔ％であり、ＴａとＯとの組成比（Ｔａ：Ｏ）が１：８〜３：１であることが好ましい。
また、本発明のＥＵＶマスクブランクは、前記吸収体層上に、マスクパターンの検査に使用する検査光における低反射層が形成されており、
前記低反射層が、タンタル（Ｔａ）、ホウ素（Ｂ）、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）および水素（Ｈ）を少なくとも含有し、
前記低反射層において、Ｂの含有率が１ａｔ％以上５ａｔ％未満であり、Ｈの含有率が０．１〜１５ａｔ％であり、Ｔａ、ＯおよびＮの合計含有率が８０〜９８．９ａｔ％であり、ＴａとＯ及びＮの組成比（Ｔａ：（Ｏ＋Ｎ））が１：８〜３：１であることが好ましい。
また、本発明は、基板上に、ＥＵＶ光を反射する反射層、ＥＵＶ光を吸収する吸収体層、およびマスクパターンの検査における低反射層がこの順に形成されたＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランクであって、
前記低反射層が、タンタル（Ｔａ）、ホウ素（Ｂ）、酸素（Ｏ）、および水素（Ｈ）を少なくとも含有し、
前記低反射層（ＴａＢＯＨ）において、Ｂの含有率が１ａｔ％以上５ａｔ％未満であり、Ｈの含有率が０．１〜１５ａｔ％であり、ＴａおよびＯの合計含有率が８０〜９８．９ａｔ％であり、ＴａとＯとの組成比（Ｔａ：Ｏ）が１：８〜３：１であることを特徴とするＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランクを提供する。
また、本発明は、基板上に、ＥＵＶ光を反射する反射層、ＥＵＶ光を吸収する吸収体層、およびマスクパターンの検査に使用する検査光における低反射層がこの順に形成されたＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランクであって、
前記低反射層が、タンタル（Ｔａ）、ホウ素（Ｂ）、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）および水素（Ｈ）を少なくとも含有し、
前記低反射層（ＴａＢＯＮＨ）において、Ｂの含有率が１ａｔ％以上５ａｔ％未満であり、Ｈの含有率が０．１〜１５ａｔ％であり、Ｔａ、ＯおよびＮの合計含有率が８０〜９８．９ａｔ％であり、ＴａとＯ及びＮの組成比（Ｔａ：（Ｏ＋Ｎ））が１：８〜３：１であることを特徴とするＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランクを提供する。
吸収層上に低反射層が形成されている場合、前記低反射層表面の表面粗さが０．５ｎｍ ｒｍｓ以下であることが好ましい。
吸収層上に低反射層が形成されている場合、前記低反射層の膜厚が５〜３０ｎｍであることが好ましい。
また、本発明のＥＵＶマスクブランクは、前記反射層と前記吸収体層との間に、前記吸収体層へのパターン形成時に前記反射層を保護するための保護層が形成されており、
吸収体層に形成されるパターンの検査に用いられる光の波長に対する前記保護層表面での反射光と、前記低反射層表面での反射光と、のコントラストが、３０％以上であることが好ましい。
前記低反射層のＨ濃度が、前記吸収体層のＨ濃度よりも１．５ａｔ％以上高いことが好ましい。
吸収層上に低反射層が形成されている場合、前記吸収体層に形成されるパターンの検査に用いられる光の波長に対する、前記低反射層表面の反射率が１５％以下であることが好ましい。
本発明のＥＵＶマスクブランクは、前記吸収体層が、ヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）、ネオン（Ｎｅ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）のうち少なくともひとつを含む不活性ガスと、窒素（Ｎ）および水素（Ｈ）を含む雰囲気中でＴａＢ化合物ターゲットを用いたスパッタリング法を行うことにより形成されることが好ましい。
前記ＴａＢ化合物ターゲットの組成が、Ｔａ＝８０〜９９ａｔ％、Ｂ＝１〜２０ａｔ％であることが好ましい。
吸収層上に低反射層（ＴａＢＯＨ）が形成される場合、前記低反射層が、ヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）、ネオン（Ｎｅ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）のうち少なくともひとつを含む不活性ガスと、酸素（Ｏ）および水素（Ｈ）を含む雰囲気中でＴａＢ化合物ターゲットを用いたスパッタリング法を行うことにより形成されることが好ましい。
前記ＴａＢ化合物ターゲットの組成が、Ｔａ＝８０〜９９ａｔ％、Ｂ＝１〜２０ａｔ％であることが好ましい。
また、吸収層上に低反射層（ＴａＢＯＮＨ）が形成される場合、前記低反射層が、ヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）、ネオン（Ｎｅ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）のうち少なくともひとつを含む不活性ガスと、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）および水素（Ｈ）を含む雰囲気中でＴａＢ化合物ターゲットを用いたスパッタリング法を行うことにより形成されることが好ましい。
前記ＴａＢ化合物ターゲットの組成が、Ｔａ＝８０〜９９ａｔ％、Ｂ＝１〜２０ａｔ％であることが好ましい。
また、本発明は、本発明のＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランクの吸収体層および低反射層にパターニングを施したＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクを提供する。
また、本発明は、本発明のＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクを用いて、被露光体に露光を行うことにより半導体集積回路を製造する半導体集積回路の製造方法を提供する。
本発明のＥＵＶマスクブランクは、吸収体層におけるＢの含有率が低い（５ａｔ％未満）ため、吸収体層を成膜する際に、成膜速度の低下や、成膜時に放電が不安定になることによって生じる問題、具体的には、膜組成や膜厚にばらつきが生じたり、さらには成膜不能になるといった問題が生じるおそれがない。
本発明のＥＵＶマスクブランクは、吸収体層の結晶構造がアモルファスであるため、吸収体表面が平滑性に優れている。
また、吸収体層が、ＥＵＶ光の光線反射率、およびパターン検査光の波長域の光線反射率が低い等、ＥＵＶマスクブランクとして優れた特性を有している。
本発明のＥＵＶマスクブランクにおいて、吸収体層上に低反射層を形成することにより、パターン検査光の波長域の光線反射率をさらに低くおさえることができ、該マスクブランクにパターン形成した後で実施されるパターン検査時のコントラストが良好である。
本発明のＥＵＶマスクブランクにおいて、スパッタリング法によって吸収体層および低反射層を形成する際、特定の組成を有するＴａＢ化合物ターゲットを用いることにより、放電の不安定化や膜の組成や膜厚のばらつきを回避できる。
図１は、本発明のＥＵＶマスクブランクの１実施形態を示す概略断面図である。 図２は、図１に示すＥＵＶマスクブランク１の吸収体層１４（および低反射層１５）にパターン形成した状態を示している。
以下、図面を参照して本発明のＥＵＶマスクブランクを説明する。
図１は、本発明のＥＵＶマスクブランクの１実施形態を示す概略断面図である。図１に示すマスクブランク１は、基板１１上にＥＵＶ光を反射する反射層１２と、ＥＵＶ光を吸収する吸収体層１４とがこの順に形成されている。反射層１２と吸収体層１４との間には、吸収体層１４へのパターン形成時に反射層１２を保護するための保護層１３が形成されている。吸収体層１４上には、マスクパターンの検査に使用する検査光における低反射層１５が形成されている。但し、本発明のＥＵＶマスクブランク１において、図１に示す構成中、基板１１、反射層１２および吸収体層１４のみが必須であり、保護層１３および低反射層１５は任意の構成要素である。
以下、マスクブランク１の個々の構成要素について説明する。
基板１１は、ＥＵＶマスクブランク用の基板としての特性を満たすことが要求される。そのため、基板１１は、低熱膨張係数（０±１．０×１０-7／℃であることが好ましく、より好ましくは０±０．３×１０-7／℃、さらに好ましくは０±０．２×１０-7／℃、さらに好ましくは０±０．１×１０-7／℃、特に好ましくは０±０．０５×１０-7／℃）を有し、平滑性、平坦度、およびマスクブランクまたはパターン形成後のフォトマスクの洗浄等に用いる洗浄液への耐性に優れたものが好ましい。基板１１としては、具体的には低熱膨張係数を有するガラス、例えばＳｉＯ2−ＴｉＯ2系ガラス等を用いるが、これに限定されず、β石英固溶体を析出した結晶化ガラスや石英ガラスやシリコンや金属などの基板を用いることもできる。
前記ガラスにおいて、カーボンコンタミネーションのクリーニング効果や、酸化した膜の還元効果の点で、水素分子濃度が１×１０１６分子／ｃｍ３、５×１０１６分子／ｃｍ３、１×１０１７分子／ｃｍ３、５×１０１７分子／ｃｍ３以上であることが好ましい。より好ましくは水素分子濃度は１×１０１８分子／ｃｍ３以上、さらに好ましくは５×１０１８分子／ｃｍ３以上、特に好ましくは１×１０１９分子／ｃｍ３以上である。より長期にわたって上記の効果を持続させるには、５×１０１９分子／ｃｍ３以上であることが好ましい。
水素分子濃度の測定は、特許第３２９８９７４号明細書に基づく電子科学社製の昇温脱離分析装置（Ｔｈｅｒｍａｌ Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ；ＴＤＳ）を用いて以下のように行うことが好ましい。
水素分子を導入したガラス試料を昇温脱離分析装置内に入れ、その測定室内部を５×１０−７Ｐａ以下まで真空引きした後ガラス試料を加熱し、発生したガスの質量数を分析装置内部に設置された質量分析計にて測定する。水素分子の脱離プロファイルにおいて、４２０℃付近を最大とし２００〜８００℃付近にピークが観測される。また水分子の脱離プロファイルにおいて１５０℃付近を最大とし１００〜２００℃付近に観測されたピークは、ガラス表面に物理吸着した水が脱離したものによると考えられる。
次に水素分子を導入していないガラス試料を、同様に、昇温脱離分析装置内に入れ測定室内部を５×１０−７Ｐａ以下まで真空引きした後加熱し、発生したガスの質量数を測定する。１００〜２００℃付近に物理吸着水の脱離によると考えられるピークが観測される。これに対し４２０℃付近を最大としたピークは観測されなかった。
よって、４２０℃付近を最大とし２００〜８００℃付近に観測されたピークは、ガラス中に導入した水素分子が脱離したことによるものと考えることができる。したがって、測定サンプルと水素濃度が既知の標準サンプルとの上記水素分子の脱離ピークの積分強度比より、測定サンプルの脱離した水素分子数を算出することができる。
例えば、標準サンプルとして水素イオン注入したシリコンを用いた場合、以下のような測定方法となる。１×１０１６個の水素イオン注入したシリコン(電子科学社製)を、同様に、昇温脱離分析装置内に入れ測定室内部を５×１０−７Ｐａ以下まで真空引きした後加熱した。５５０℃付近を最大とし３５０〜７５０℃付近に脱離ピークが観測された。このピークはシリコン中の１×１０１６個の水素イオンが脱離した際に発生したものである。
基板１１は、０．１５ｎｍ ｒｍｓ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パターン形成後のフォトマスクにおいて高反射率および転写精度が得られるために好ましい。
基板１１の大きさや厚みなどはマスクの設計値等により適宜決定されるものである。後で示す実施例では外形６インチ（１５２．４ｍｍ）角で、厚さ０．２５インチ（６．３ｍｍ）のＳｉＯ2−ＴｉＯ2系ガラスを用いた。
基板１１の反射層１２が形成される側の表面には欠点が存在しないことが好ましい。しかし、存在している場合であっても、凹状欠点および／または凸状欠点によって位相欠点が生じないように、凹状欠点の深さおよび凸状欠点の高さが２ｎｍ以下であり、かつこれら凹状欠点および凸状欠点の半値幅が６０ｎｍ以下であることが好ましい。
反射層１２は、ＥＵＶマスクブランクの反射層として所望の特性を有するものである限り特に限定されない。ここで、反射層１２に特に要求される特性は、高ＥＵＶ光線反射率であることである。具体的には、ＥＵＶ光の波長領域の光線を反射層１２表面に照射した際に、波長１３．５ｎｍ付近の光線反射率の最大値が６０％以上であることが好ましく、６５％以上であることがより好ましい。また、反射層１２の上に保護層１３や低反射層１５を設けた場合であっても、波長１３．５ｎｍ付近の光線反射率の最大値が６０％以上であることが好ましく、６５％以上であることがより好ましい。
反射層１２は、高ＥＵＶ光線反射率を達成できることから、通常は高屈折層と低屈折率層を交互に複数回積層させた多層反射膜が反射層１２として用いられる。反射層１２をなす多層反射膜において、高屈折率層には、Ｍｏが広く使用され、低屈折率層にはＳｉが広く使用される。すなわち、Ｍｏ／Ｓｉ多層反射膜が最も一般的である。但し、多層反射膜はこれに限定されず、Ｒｕ／Ｓｉ多層反射膜、Ｍｏ／Ｂｅ多層反射膜、Ｍｏ化合物／Ｓｉ化合物多層反射膜、Ｓｉ／Ｍｏ／Ｒｕ多層反射膜、Ｓｉ／Ｍｏ／Ｒｕ／Ｍｏ多層反射膜、Ｓｉ／Ｒｕ／Ｍｏ／Ｒｕ多層反射膜も用いることができる。
反射層１２をなす多層反射膜を構成する各層の膜厚および層の繰り返し単位の数は、使用する膜材料および反射層に要求されるＥＵＶ光線反射率に応じて適宜選択することができる。Ｍｏ／Ｓｉ反射膜を例にとると、ＥＵＶ光線反射率の最大値が６０％以上の反射層１２とするには、多層反射膜は膜厚２．３±０．１ｎｍのＭｏ層と、膜厚４．５±０．１ｎｍのＳｉ層とを繰り返し単位数が３０〜６０になるように積層させればよい。
なお、反射層１２をなす多層反射膜を構成する各層は、マグネトロンスパッタリング法、イオンビームスパッタリング法など、周知の成膜方法を用いて所望の厚さになるように成膜すればよい。例えば、イオンビームスパッタリング法を用いてＳｉ／Ｍｏ多層反射膜を形成する場合、ターゲットとしてＳｉターゲットを用い、スパッタガスとしてＡｒガス（ガス圧１．３×１０-2Ｐａ〜２．７×１０-2Ｐａ）を使用して、イオン加速電圧３００〜１５００Ｖ、成膜速度０．０３〜０．３０ｎｍ／ｓｅｃで厚さ４．５ｎｍとなるようにＳｉ膜を成膜し、次に、ターゲットとしてＭｏターゲットを用い、スパッタガスとしてＡｒガス（ガス圧１．３×１０-2Ｐａ〜２．７×１０-2Ｐａ）を使用して、イオン加速電圧３００〜１５００Ｖ、成膜速度０．０３〜０．３０ｎｍ／ｓｅｃで厚さ２．３ｎｍとなるようにＭｏ膜を成膜することが好ましい。これを１周期として、Ｓｉ膜およびＭｏ膜を４０〜５０周期積層させることによりＳｉ／Ｍｏ多層反射膜が成膜される。
反射層１２表面が酸化されるのを防止するため、反射層１２をなす多層反射膜の最上層は酸化されにくい材料の層とすることが好ましい。酸化されにくい材料の層は反射層１２のキャップ層として機能する。キャップ層として機能する酸化されにくい材料の層の具体例としては、Ｓｉ層を例示することができる。反射層１２をなす多層反射膜がＳｉ／Ｍｏ膜である場合、最上層をＳｉ層とすることによって、該最上層をキャップ層として機能させることができる。その場合キャップ層の膜厚は、１１．０±１．０ｎｍであることが好ましい。
保護層１３は、エッチングプロセス、通常はドライエッチングプロセスにより吸収層１４にパターン形成する際に、反射層１２がエッチングプロセスによるダメージを受けないよう、反射層１２を保護することを目的として設けられる。したがって保護層１３の材質としては、吸収体層１４のエッチングプロセスによる影響を受けにくい、つまりこのエッチング速度が吸収体層１４よりも遅く、しかもこのエッチングプロセスによるダメージを受けにくい物質が選択される。この条件を満たす物質としては、たとえばＣｒ、Ａｌ、Ｔａ及びこれらの窒化物、Ｒｕ及びＲｕ化合物（ＲｕＢ、ＲｕＳｉ等）、ならびにＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3やこれらの混合物が例示される。これらの中でも、Ｒｕ及びＲｕ化合物（ＲｕＢ、ＲｕＳｉ等）、ＣｒＮおよびＳｉＯ2の少なくとも１つであることが好ましく、Ｒｕ及びＲｕ化合物（ＲｕＢ、ＲｕＳｉ等）が特に好ましい。
保護層１３の厚さは１〜６０ｎｍであることが好ましい。また、保護層は単層であっても、複数の層からなっていてもよい。
保護層１３は、マグネトロンスパッタリング法、イオンビームスパッタリング法など周知の成膜方法を用いて成膜する。マグネトロンスパッタリング法によりＲｕ膜を成膜する場合、ターゲットとしてＲｕターゲットを用い、スパッタガスとしてＡｒガス（ガス圧１．０×１０-１Ｐａ〜１０×１０-１Ｐａ）を使用して投入電力３０Ｗ〜５００Ｗ、成膜速度５〜５０ｎｍ／ｍｉｎで厚さ２〜５ｎｍとなるように成膜することが好ましい。
吸収体層１４に特に要求される特性は、ＥＵＶ光線反射率が極めて低いことである。具体的には、ＥＵＶ光の波長領域の光線を吸収体層１４表面に照射した際に、波長１３．５ｎｍ付近の最大光線反射率が０．５％以下であることが好ましく、０．１％以下であることがより好ましい。
上記の特性を達成するため、ＥＵＶ光の吸収係数が高い材料で構成されることが好ましい。
本発明のＥＵＶマスクブランク１の吸収体層１４は、タンタル（Ｔａ）、ホウ素（Ｂ）、窒素（Ｎ）および水素（Ｈ）を以下に述べる特定の比率で含有することで上記の特性を達成する。
吸収体層１４のＢの含有率は１ａｔ％以上５ａｔ％未満である。従来、吸収体層として、ＴａとＢを含む膜（ＴａＢ膜、ＴａＢＮ膜、ＴａＢＯ膜、ＴａＢＮＯ膜）を使用した場合、膜の結晶状態をアモルファスとするには、膜のＢの含有率を５ａｔ％以上にする必要があった。しかしながら、従来技術のところで述べたように、膜のＢの含有率を５ａｔ％以上とした場合、成膜速度が遅くなることや、膜のＢの含有率や膜厚を制御することが困難になるという問題があった。
本発明のＥＵＶマスクブランク１では、吸収体層１４がＴａ、Ｂ、ＮおよびＨを特定の比率で含有することにより、吸収体層１４のＢの含有率が５ａｔ％未満であっても、吸収体層１４の結晶状態がアモルファスとなるため好ましい。
吸収体層１４のＢの含有率が１ａｔ％未満だと、吸収体層１４の結晶状態をアモルファスとするのにＨ添加量を増やす必要がある。具体的には、Ｈの含有率を５ａｔ％超とすることが好ましく、これによって、ＥＵＶ光線反射率を０．５％以下とする要請から、必要な吸収層の膜厚が厚くなってしまうため好ましくない。吸収体層１４のＢの含有率が５ａｔ％以上であると、成膜速度が遅くなること等の上記した問題が生じやすい。
吸収体層１４のＢの含有率は、１〜４．５ａｔ％であることがより好ましく、１．５〜４ａｔ％であることがさらに好ましい。１．５〜４ａｔ％であれば、成膜を安定的に行うことができるほか、マスクの必要とされる特性である平滑性等にも優れ、これらがよいバランスとなるため、非常に好ましい。
吸収体層１４のＨの含有率は０．１〜５ａｔ％である。吸収体層１４のＨの含有率が０．１ａｔ％未満であると、吸収体層１４の結晶状態がアモルファスになりにくい。ＨはＥＵＶ光の吸収係数が低い材料であるため、吸収体層１４のＨの含有率が５ａｔ％超であると、ＥＵＶ光線反射率を０．５％以下とするのに必要な吸収層の膜厚が厚くなる可能性がある。
吸収体層１４のＨの含有率は、０．１〜４．５ａｔ％であることがより好ましく、０．５〜４．５ａｔ％、１〜４ａｔ％であることがさらに好ましい。
吸収体層１４において、ＢおよびＨを除いた残部はＴａおよびＮであることが好ましい。具体的には、吸収体層１４におけるＴａおよびＮの合計含有率は、９０〜９８．９ａｔ％である。吸収体層１４におけるＴａおよびＮの合計含有率は９１〜９８．９ａｔ％であることが好ましく、９１．５〜９８ａｔ％であることがより好ましい。
吸収体層１４におけるＴａとＮとの組成比（Ｔａ：Ｎ）は８：１〜１：１である。上記組成比よりもＴａの割合が高いと、パターン検査光の波長域の光線反射率を十分低くすることができない。一方、上記組成比よりもＮの割合が高い場合、膜密度が下がり、ＥＵＶ光の吸収係数が低下し、十分なＥＵＶ光線の吸収特性が得られない。また、吸収体層１４の耐酸性が低下する。吸収体層１４におけるＴａとＮとの組成比（Ｔａ：Ｎ）は５：１〜１：１、３：１〜１：１であることが好ましい。
また、吸収体層１４のＴａの含有率は、５０〜９０ａｔ％であることがより好ましく、５５〜８０ａｔ％、６０〜８０ａｔ％であることがさらに好ましい。吸収体層１４のＮの含有率は、５〜３０ａｔ％であることがより好ましく、１０〜２５ａｔ％であることがさらに好ましい。
なお、吸収体層１４はＴａ、Ｂ、Ｎ、Ｈ以外の元素を含んでいてもよいが、ＥＵＶ光線の吸収特性等のマスクブランクとしての適性を満たすことが重要である。
吸収体層において、Ｃｒの含有量を３ａｔ％以下、特に１ａｔ％以下、さらにはＣｒを含有しないほうが、低反射性能の点で好ましい。また、吸収体層において、Ｔｉの含有量を３ａｔ％以下、特に１ａｔ％以下、さらにはＴｉを含有しないほうが、低反射性能の点で好ましい。
吸収体層１４は、上記の構成であることにより、その結晶状態はアモルファスであることが好ましい。本明細書において、「結晶状態がアモルファスである」と言った場合、全く結晶構造を持たないアモルファス構造となっているもの以外に、微結晶構造のものを含む。吸収体層１４が、アモルファス構造の膜または微結晶構造の膜であれば、吸収体層１４の表面が平滑性に優れている。
本発明のＥＵＶマスクブランク１では、吸収体層１４がアモルファス構造の膜または微結晶構造の膜であることにより、吸収体層１４表面の表面粗さが０．５ｎｍ ｒｍｓ以下である。吸収体層１４表面の表面粗さが大きいと、吸収体層１４に形成されるパターンのエッジラフネスが大きくなり、パターンの寸法精度が悪くなる。パターンが微細になるに従いエッジラフネスの影響が顕著になるため、吸収体層１４表面は平滑であることが好ましい。
吸収体層１４表面の表面粗さが０．５ｎｍ ｒｍｓ以下であれば、吸収体層１４表面が十分平滑であるため、エッジラフネスの影響によってパターンの寸法精度が悪化するおそれがない。吸収体層１４表面の表面粗さは０．４ｎｍ ｒｍｓ以下であることがより好ましく、０．３ｎｍ ｒｍｓ以下であることがさらに好ましい。
なお、吸収体層１４の結晶状態がアモルファスであること、すなわち、アモルファス構造であること、または微結晶構造であることは、Ｘ線回折（ＸＲＤ）法によって確認することができる。吸収体層１４の結晶状態がアモルファス構造であるか、または微結晶構造であれば、ＸＲＤ測定により得られる回折ピークにシャープなピークが見られない。
吸収体層１４の厚さは、３０〜１００ｎｍであることが好ましい。上記した構成の吸収層１４は、マグネトロンスパッタリング法やイオンビームスパッタリング法のようなスパッタリング法など、周知の成膜方法を用いて形成することができる。マグネトロンスパッタリング法を用いる場合、下記（１）または（２）の方法で吸収体層１４を形成することができる。
（１）ＴａターゲットおよびＢターゲット使用し、ヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）、ネオン（Ｎｅ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）のうち少なくともひとつを含む不活性ガスと、窒素（Ｎ）および水素（Ｈ）を含む雰囲気中でこれらのターゲットを同時に放電させることによって吸収体層１４を形成する。
（２）ＴａＢ化合物ターゲットを用いて、ヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）、ネオン（Ｎｅ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）のうち少なくともひとつを含む不活性ガスと、窒素（Ｎ）および水素（Ｈ）を含む雰囲気中で放電させることによって吸収体層１４を形成する。
上記の中でも（２）の方法が、放電の不安定化や膜の組成や膜厚のばらつきを回避できる点で好ましい。ＴａＢ化合物ターゲットは、その組成がＴａ＝８０〜９９ａｔ％、Ｂ＝１〜２０ａｔ％であることが、放電の不安定化や膜の組成や膜厚のばらつきを回避できる点で特に好ましい。
上記例示した方法で吸収体層１４を形成するには、具体的には以下の成膜条件で実施すればよい。
ＴａＢ化合物ターゲットを使用する方法（２）
スパッタガス：ＡｒとＮ2とＨ2の混合ガス（Ｈ2ガス濃度１〜５０ｖｏｌ％、好ましくは１〜３０ｖｏｌ％、Ｎ2ガス濃度１〜８０ｖｏｌ％、好ましくは５〜７５ｖｏｌ％、Ａｒガス濃度５〜９５ｖｏｌ％、好ましくは１０〜９４ｖｏｌ％、ガス圧１．０×１０-1Ｐａ〜５０×１０-1Ｐａ、好ましくは１．０×１０-1Ｐａ〜４０×１０-1Ｐａ、より好ましくは１．０×１０-1Ｐａ〜３０×１０-1Ｐａ。）
投入電力：３０〜１０００Ｗ、好ましくは５０〜７５０Ｗ、より好ましくは８０〜５００Ｗ
成膜速度：０．５〜６０ｎｍ／ｍｉｎ、好ましくは１．０〜４５ｎｍ／ｍｉｎ、より好ましくは１．５〜３０ｎｍ／ｍｉｎ
なお、アルゴン以外の不活性ガスを使用する場合、その不活性ガスの濃度が上記したＡｒガス濃度と同じ濃度範囲にする。また、複数種類の不活性ガスを使用する場合、不活性ガスの合計濃度を上記したＡｒガス濃度と同じ濃度範囲にする。
低反射層１５はマスクパターンの検査に使用する検査光において、低反射となるような膜で構成される。ＥＵＶマスクを作製する際、吸収体層にパターンを形成した後、このパターンが設計通りに形成されているかどうか検査する。このマスクパターンの検査では、検査光として通常２５７ｎｍ程度の光を使用した検査機が使用される。つまり、この２５７ｎｍ程度の光の反射率の差、具体的には、吸収体層１４がパターン形成により除去されて露出した面と、パターン形成により除去されずに残った吸収体層１４表面と、の反射率の差によって検査される。ここで、前者は反射層１２表面または保護層１３表面であり、通常は保護層１３表面である。したがって、検査光の波長に対する保護層１３表面と吸収体層１４表面との反射率の差が小さいと検査時のコントラストが悪くなり、正確な検査が出来ないことになる。
上記した構成の吸収体層１４は、ＥＵＶ光線反射率が極めて低く、ＥＵＶマスクブランク１の吸収層として優れた特性を有しているが、検査光の波長について見た場合、光線反射率が必ずしも十分低いとは言えない。この結果、検査光の波長での吸収体層１４表面の反射率と保護層１３表面の反射率との差が小さくなり、検査時のコントラストが十分得られない可能性がある。検査時のコントラストが十分得られないと、マスク検査においてパターンの欠陥を十分判別できず、正確な欠陥検査を行えないことになる。
本発明のＥＵＶマスクブランク１では、吸収体層１４上に検査光における低反射層１５を形成することにより、検査時のコントラストが良好となる、別の言い方をすると、検査光の波長での光線反射率が極めて低くなる。具体的には、検査光の波長領域の光線を低反射層１５表面に照射した際に、該検査光の波長の最大光線反射率が１５％以下であることが好ましく、１０％以下であることがより好ましく、５％以下であることがさらに好ましい。
低反射層１５における検査光の波長の光線反射率が１５％以下であれば、該検査時のコントラストが良好である。具体的には、保護層１３表面における検査光の波長の反射光と、低反射層１５表面における検査光の波長の反射光と、のコントラストが、４０％以上となる。
本明細書において、コントラストは下記式を用いて求めることができる。
コントラスト（％）＝（（Ｒ2−Ｒ1）／（Ｒ2＋Ｒ1））×１００
ここで、検査光の波長におけるＲ2は保護層１３表面での反射率であり、Ｒ1は低反射層１５表面での反射率である。なお、上記Ｒ1およびＲ2は、図２に示すように、図１に示すＥＵＶマスクブランク１の吸収体層１４（および低反射層１５）にパターンを形成した状態で測定する。上記Ｒ2は、図２中、パターン形成によって吸収体層１４および低反射層１５が除去され、外部に露出した反射層１２表面または保護層１３表面で測定した値であり、Ｒ1はパターン形成によって除去されずに残った低反射層１５表面で測定した値である。
本発明において、上記式で表されるコントラストが４５％以上であることがより好ましく、６０％以上であることがさらに好ましく、８０％以上であることが特に好ましい。
低反射層１５は、上記の特性を達成するため、検査光の波長の屈折率が吸収体層１４よりも低い材料で構成され、その結晶状態がアモルファスであることが好ましい。
本発明のＥＵＶマスクブランク１の低反射層１５の第１実施形態では、Ｔａ、Ｂ、酸素（Ｏ）およびＨを以下に述べる特定の比率で含有することで上記の特性を達成する。
低反射層１５のＢの含有率は１ａｔ％以上５ａｔ％未満である。吸収体層について上述したように、ＴａとＢを含む膜（ＴａＢ膜、ＴａＢＮ膜、ＴａＢＯ膜、ＴａＢＮＯ膜）を使用した場合、膜の結晶状態をアモルファスとするには、膜のＢの含有率を５ａｔ％以上にする必要があった。本発明のＥＵＶマスクブランク１では、低反射層１５がＴａ、Ｂ、ＯおよびＨを特定の比率で含有することにより、低反射層１５のＢの含有率が５ａｔ％未満であっても該層の結晶状態がアモルファスとなるため好ましい。また、吸収体層を酸素プラズマ処理などをすることにより酸化して、低反射層としてもよい。
低反射層１５のＢの含有率が１ａｔ％未満だと、低反射層１５の結晶状態をアモルファスとするのにＨ添加量を増やす必要がある。具体的には、Ｈの含有率を１５ａｔ％超とする必要があり、吸収体層１４のＨの含有率や膜厚にもよるが、ＥＵＶ光線反射率を０．５％以下とするのに必要な吸収体層１４および低反射層１５の膜厚の合計が大きくなる可能性があり好ましくない。低反射層１５のＢの含有率が５ａｔ％以上であると、成膜速度が遅くなること等、吸収体層１４について記載したのと同様の問題が生じやすい。
低反射層１５のＢの含有率は、１〜４．５ａｔ％であることがより好ましく、１．５〜４ａｔ％であることがさらに好ましい。
低反射層１５のＨの含有率は０．１〜１５ａｔ％である。低反射層１５のＨの含有率が０．１ａｔ％未満であると、低反射層１５の結晶状態がアモルファスになりにくい。ＨはＥＵＶ光の吸収係数が低い材料であるため、低反射層１５のＨの含有率が１５ａｔ％超であると、吸収体層１４のＨの含有率や膜厚にもよるが、ＥＵＶ光線反射率を０．５％以下とするのに必要な吸収体層１４および低反射層１５の膜厚の合計が大きくなる可能性があり好ましくない。
低反射層１５のＨ濃度は、０．５〜１０ａｔ％であることがより好ましく、１〜１０ａｔ％、３〜１０ａｔ％、５〜９ａｔ％程度であることがさらに好ましい。
低反射層１５のＨ濃度は、吸収体層１４のＨ濃度よりも１．５ａｔ％以上、２．５ａｔ％以上、特に３．５〜８ａｔ％程度高いことが好ましい。
低反射層１５において、ＢおよびＨを除いた残部はＴａおよびＯであることが好ましい。具体的には、低反射層１５におけるＴａおよびＯの合計含有率は、８０〜９８．９ａｔ％である。低反射層１５におけるＴａおよびＯの合計含有率は８５．５〜９８．５ａｔ％であることが好ましく、８６〜９７．５ａｔ％であることがより好ましい。
低反射層１５におけるＴａとＯとの組成比（Ｔａ：Ｏ）は１：８〜３：１である。上記組成比よりもＴａの割合が高いと、パターン検査光の波長域の光線反射率を十分低くすることができない。一方、上記組成比よりもＯの割合が高い場合、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可能性がある。膜密度が下がり、低反射層１５の絶縁性が増し、低反射層１５に電子線描画する際にチャージアップが起こりやすくなり好ましくない。なお、低反射層１５は、吸収体層１４よりも膜厚が薄く、チャージアップは比較的起こりにくい。このため、吸収体層１４に比べてＯの含有率の上限が緩やかである。
低反射層１５におけるＴａとＯとの含有比（Ｔａ：Ｏ）は１：７〜２：１であることが好ましく、１：５〜１：１であることがさらに好ましい。
本発明のＥＵＶマスクブランク１において、低反射層１５はＴａ、Ｂ、ＯおよびＨに加えてＮを含有してもよい。
すなわち、本発明のＥＵＶマスクブランク１において、低反射層１５の第２実施形態は、Ｔａ、Ｂ、Ｏ、ＨおよびＮを以下に述べる特定の比率で含有することで上記の特性を達成する。
なお、低反射層１５がＮを含有することにより、低反射層１５表面の平滑性が向上すると考えられる。
以下、本明細書において、低反射層の第１実施形態を低反射層（ＴａＢＯＨ）、第２実施形態を低反射層（ＴａＢＯＮＨ）と記載することで両者を区別する。なお、低反射層の材料であるＴａＯＨは絶縁性であるが、低反射層は通常膜厚が薄いので、電子線描画におけるチャージアップの問題はほとんど生じない。
低反射層がＴａＢＯＮＨ膜である場合、低反射層のＢの含有率は１ａｔ％以上５ａｔ％未満であることが好ましい。低反射層１５のＢの含有率が１ａｔ％未満だと、低反射層１５の結晶状態をアモルファスとするのにＨ添加量を増やす必要がある。具体的には、Ｈの含有率を１５ａｔ％超とする必要があり、吸収体層１４のＨの含有率や膜厚にもよるが、ＥＵＶ光線反射率を０．５％以下とするのに必要な吸収体層１４および低反射層１５の膜厚の合計が大きくなる可能性があり好ましくない。低反射層１５のＢの含有率が５ａｔ％以上であると、成膜速度が遅くなること等、吸収体層１４について記載したのと同様の問題が生じやすい。低反射層（ＴａＢＯＮＨ）のＢの含有率は、１〜４．５ａｔ％であることがより好ましく、２〜４．０ａｔ％であることがさらに好ましい。
低反射層（ＴａＢＯＮＨ）のＨの含有率は０．１〜１５ａｔ％である。低反射層（ＴａＢＯＮＨ）のＨの含有率が０．１ａｔ％未満であると、低反射層（ＴａＢＯＮＨ）の結晶状態がアモルファスにならない。ＨはＥＵＶ光の吸収係数が低い材料であるため、低反射層１５のＨの含有率が１５ａｔ％超であると、吸収体層１４のＨの含有率や膜厚にもよるが、ＥＵＶ光線反射率を０．５％以下とするのに必要な吸収体層１４および低反射層１５の膜厚の合計が大きくなる可能性があるため好ましくない。
低反射層（ＴａＢＯＮＨ）のＨの含有率は、０．５〜１０ａｔ％であることがより好ましく、１〜１０ａｔ％であることがさらに好ましい。
低反射層（ＴａＢＯＮＨ）において、ＢおよびＨを除いた残部はＴａ、ＯおよびＮであることが好ましい。具体的には、低反射層１５におけるＴａ、ＯおよびＮの合計含有率は、８０〜９８．９ａｔ％である。低反射層１５におけるＴａ、ＯおよびＮの合計含有率は８５．５〜９８．５ａｔ％であることが好ましく、８６〜９７．５ａｔ％であることがより好ましい。
低反射層（ＴａＢＯＮＨ）におけるＴａとＯ及びＮの組成比（Ｔａ：（Ｏ＋Ｎ））が１：８〜３：１である。上記組成比よりもＴａの割合が高いと、パターン検査光の波長域の光線反射率を十分低くすることが困難となる。一方、上記組成比よりもＯ及びＮの割合が高い場合、低反射層（ＴａＢＯＮＨ）の耐酸性が低下する、低反射層（ＴａＢＯＮＨ）の絶縁性が増し低反射層（ＴａＢＯＮＨ）に電子線描画する際にチャージアップが起こる等の問題が生じやすい。
低反射層（ＴａＢＯＮＨ）におけるＴａとＯ及びＮの組成比（Ｔａ：（Ｏ＋Ｎ））は２：７〜１：１であることが好ましく、１：３〜１：１であることがさらに好ましい。
なお、低反射層（ＴａＢＯＮＨ）は吸収体層（ＴａＢＮＨ）と組み合わせることが、成膜性などの点で好ましい。
また、低反射層（ＴａＢＯＨ）膜はＴａ、Ｂ、ＯおよびＨを少なくとも含有する膜であることから、膜中にこれらの元素以外の他の元素を含有してもよい。また、低反射層（ＴａＢＯＮＨ）はＴａ、Ｂ、Ｏ、ＮおよびＨを少なくとも含有する膜であることから、膜中にこれらの元素以外の他の元素を含有してもよい。但し、マスクパターンの検査光の波長域に対して意図した低反射特性を奏するためには、他の元素の含有率が２ａｔ％以下であることが好ましく、１ａｔ％以下であることが特に好ましい。
上述した点から明らかなように、本発明における低反射層は、Ｔａ、Ｂ、ＯおよびＨを必須成分として含有し、Ｎを任意成分として含有し、Ｂの含有率が１ａｔ％以上５ａｔ％未満であり、Ｈの含有率が０．１〜１５ａｔ％であり、Ｔａ、Ｏ（Ｎが含有されている場合はＯ及びＮ）の合計含有率が８０〜９８．９ａｔ％であり、ＴａとＯ（Ｎが含有されている場合はＯ及びＮ）との組成比（Ｔａ：Ｏ）が１：８〜３：１であることが好ましい。
低反射層（ＴａＢＯＨ），（ＴａＢＯＮＨ）は、上記の構成であることにより、その結晶状態はアモルファスであり、その表面が平滑性に優れている。具体的には、低反射層（ＴａＢＯＨ），（ＴａＢＯＮＨ）表面の表面粗さが０．５ｎｍ ｒｍｓ以下である。
上記したように、エッジラフネスの影響によってパターンの寸法精度の悪化が防止するため、吸収体層表面は平滑であることが好ましい。低反射層（ＴａＢＯＨ），（ＴａＢＯＮＨ）は、該吸収体層上に形成されるため、同様の理由から、その表面は平滑であることが好ましい。
低反射層（ＴａＢＯＨ），（ＴａＢＯＮＨ）表面の表面粗さが０．５ｎｍ ｒｍｓ以下であれば、低反射層（ＴａＢＯＨ），（ＴａＢＯＮＨ）表面が十分平滑であるため、エッジラフネスの影響によってパターンの寸法精度が悪化するおそれがない。低反射層１５表面の表面粗さは０．４ｎｍ ｒｍｓ以下であることがより好ましく、０．３ｎｍ ｒｍｓ以下であることがさらに好ましい。
低反射層として、Ｎを含有させること、すなわち低反射層（ＴａＢＯＨ）よりも低反射層（ＴａＢＯＮＨ）が平滑性の点で好ましい。
なお、低反射層（ＴａＢＯＨ），（ＴａＢＯＮＨ）の結晶状態がアモルファスであること、すなわち、アモルファス構造であること、または微結晶構造であることは、Ｘ線回折（ＸＲＤ）法によって確認することができる。低反射層（ＴａＢＯＨ），（ＴａＢＯＮＨ）の結晶状態がアモルファス構造であるか、または微結晶構造であれば、ＸＲＤ測定により得られる回折ピークにシャープなピークが見られない。
吸収体層上に低反射層（ＴａＢＯＨ），（ＴａＢＯＮＨ）を形成する場合、吸収体層と低反射層（ＴａＢＯＨ），（ＴａＢＯＮＨ）との合計膜厚が５５〜１３０ｎｍであることが好ましい。また、低反射層（ＴａＢＯＨ），（ＴａＢＯＮＨ）の膜厚が吸収体層の膜厚よりも大きいと、吸収体層でのＥＵＶ光吸収特性が低下するおそれがあるので、低反射層（ＴａＢＯＨ），（ＴａＢＯＮＨ）の膜厚は吸収体層の膜厚よりも小さいことが好ましい。このため、低反射層（ＴａＢＯＨ），（ＴａＢＯＮＨ）の厚さは５〜３０ｎｍであることが好ましく、１０〜２０ｎｍであることがより好ましい。
低反射層（ＴａＢＯＨ），（ＴａＢＯＮＨ）は、マグネトロンスパッタリング法やイオンビームスパッタリング法のようなスパッタリング法など、周知の成膜方法を用いて形成することができ、マグネトロンスパッタリング法を用いる場合、下記（１）または（２）の方法で低反射層（ＴａＢＯＨ）を形成することができる。
（１）ＴａターゲットおよびＢターゲットを使用し、ヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）、ネオン（Ｎｅ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）のうち少なくともひとつを含む不活性ガスと、酸素（Ｏ）および水素（Ｈ）を含む雰囲気中でこれらのターゲットを同時に放電させることによって低反射層（ＴａＢＯＨ）を形成する。
（２）ＴａＢ化合物ターゲットを用いて、ヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）、ネオン（Ｎｅ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）のうち少なくともひとつを含む不活性ガスと、酸素（Ｏ）および水素（Ｈ）を含む雰囲気中で放電させることによって低反射層（ＴａＢＯＨ）を形成する。
なお、上述した方法のうち、２以上のターゲットを同時に放電させる方法（（１））では、各ターゲットの投入電力を調節することによって、形成される低反射層（ＴａＢＯＨ）の組成を制御することができる。
上記の中でも（２）の方法が、放電の不安定化や膜の組成や膜厚のばらつきを回避できる点で好ましい。ＴａＢ化合物ターゲットは、その組成がＴａ＝８０〜９９ａｔ％、Ｂ＝１〜２０ａｔ％であることが、放電の不安定化や膜の組成や膜厚のばらつきを回避できる点で特に好ましい。
低反射層（ＴａＢＯＮＨ）を形成する場合、ヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）、ネオン（Ｎｅ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）のうち少なくともひとつを含む不活性ガスと、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）および水素（Ｈ）を含む雰囲気で、上記と同様の手順を実施すればよい。
上記の方法で低反射層（ＴａＢＯＨ）を形成するには、具体的には以下の成膜条件で実施すればよい。
ＴａＢ化合物ターゲットを使用する方法（２）
スパッタガス：ＡｒとＯ2とＨ2混合ガス（Ｈ2ガス濃度１〜５０ｖｏｌ％、好ましくは１〜３０ｖｏｌ％、Ｏ2ガス濃度１〜８０ｖｏｌ％、好ましくは５〜７５ｖｏｌ％、Ａｒガス濃度５〜９５ｖｏｌ％、好ましくは１０〜９４ｖｏｌ％、ガス圧１．０×１０-1Ｐａ〜５０×１０-1Ｐａ、好ましくは１．０×１０-1Ｐａ〜４０×１０-1Ｐａ、より好ましくは１．０×１０-1Ｐａ〜３０×１０-1Ｐａ。）
投入電力：３０〜１０００Ｗ、好ましくは５０〜７５０Ｗ、より好ましくは８０〜５００Ｗ
成膜速度：０．０１〜６０ｎｍ／ｍｉｎ、好ましくは０．０５〜４５ｎｍ／ｍｉｎ、より好ましくは０．１〜３０ｎｍ／ｍｉｎ
上記の方法で低反射層（ＴａＢＯＮＨ）を形成するには、具体的には以下の成膜条件で実施すればよい。
ＴａＢ化合物ターゲットを使用する方法（２）
スパッタガス：ＡｒとＯ2とＮ2とＨ2の混合ガス（Ｈ2ガス濃度１〜５０ｖｏｌ％、好ましくは１〜３０ｖｏｌ％、Ｏ2ガス濃度１〜８０ｖｏｌ％、好ましくは５〜７５ｖｏｌ％、Ｎ2ガス濃度１〜８０ｖｏｌ％、好ましくは５〜７５ｖｏｌ％、Ａｒガス濃度５〜９５ｖｏｌ％、好ましくは１０〜８９ｖｏｌ％、ガス圧１．０×１０-1Ｐａ〜５０×１０-1Ｐａ、好ましくは１．０×１０-1Ｐａ〜４０×１０-1Ｐａ、より好ましくは１．０×１０-1Ｐａ〜３０×１０-1Ｐａ。）
投入電力：３０〜１０００Ｗ、好ましくは５０〜７５０Ｗ、より好ましくは８０〜５００Ｗ
成膜速度：０．５〜６０ｎｍ／ｍｉｎ、好ましくは１．０〜４５ｎｍ／ｍｉｎ、より好ましくは１．５〜３０ｎｍ／ｍｉｎ
なお、本発明のＥＵＶマスクブランク１において、吸収体層１４上に低反射層１５を形成することが好ましいのは、パターンの検査光の波長とＥＵＶ光の波長とが異なるからである。したがって、パターンの検査光としてＥＵＶ光（１３．５ｎｍ付近）を使用する場合、吸収体層１４上に低反射層１５層を形成する必要はないと考えられる。検査光の波長は、パターン寸法が小さくなるに伴い短波長側にシフトする傾向があり、将来的には１９３ｎｍ、さらには１３．５ｎｍにシフトすることも考えられる。検査光の波長が１３．５ｎｍである場合、吸収体層１４上に低反射層１５を形成する必要はないと考えられる。
本発明のＥＵＶマスクブランク１は、反射層１２、保護層１３、吸収体層１４および低反射層１５以外に、ＥＵＶマスクブランクの分野において公知の機能膜を有していてもよい。このような機能膜の具体例としては、例えば、特表２００３−５０１８２３号公報に記載されているものように、基板の静電チャッキングを促すために、基板の裏面側に施される高誘電性コーティングが挙げられる。ここで、基板の裏面とは、図１の基板１１において、反射層１２が形成されている側とは反対側の面を指す。このような目的で基板の裏面に施す高誘電性コーティングは、シート抵抗が１００Ω／□以下となるように、構成材料の電気伝導率と厚さを選択する。高誘電性コーティングの構成材料としては、公知の文献に記載されているものから広く選択することができる。例えば、特表２００３−５０１８２３号公報に記載の高誘電率のコーティング、具体的には、シリコン、ＴｉＮ、モリブデン、クロム、又はＴａＳｉからなるコーティングを適用することができる。高誘電性コーティングの厚さは、例えば１０〜１０００ｎｍとすることができる。
高誘電性コーティングは、公知の成膜方法、例えば、マグネトロンスパッタリング法、イオンビームスパッタリング法といったスパッタリング法、ＣＶＤ法、真空蒸着法、又は電解メッキ法を用いて形成することができる。
本発明のマスクブランクの吸収層を少なくともパターニングすることで、ＥＵＶマスクを製造することが可能となる。吸収体層のパターニング方法は特に限定されず、例えば、吸収体層上にレジストを塗布してレジストパターンを形成し、これをマスクとして吸収体層をエッチングする方法を採用できる。レジストの材料やレジストパターンの描画法は、吸収体層の材質等を考慮して適宜選択すればよい。吸収体層のエッチング方法も特に限定されず、反応性イオンエッチング等のドライエッチングまたはウエットエッチングが採用できる。吸収体層をパターニングした後、レジストを剥離液で剥離することにより、ＥＵＶマスクが得られる。
本発明に係るＥＵＶマスクを用いた半導体集積回路の製造方法について説明する。本発明は、ＥＵＶ光を露光用光源として用いるフォトリソグラフィ法による半導体集積回路の製造方法に適用できる。具体的には、レジストを塗布したシリコンウェハ等の基板をステージ上に配置し、反射鏡を組み合わせて構成した反射型の露光装置に上記ＥＵＶマスクを設置する。そして、ＥＵＶ光を光源から反射鏡を介してＥＵＶマスクに照射し、ＥＵＶ光をＥＵＶマスクによって反射させてレジストが塗布された基板に照射する。このパターン転写工程により、回路パターンが基板上に転写される。回路パターンが転写された基板は、現像によって感光部分または非感光部分をエッチングした後、レジストを剥離する。半導体集積回路は、このような工程を繰り返すことで製造される。
以下、実施例を用いて本発明をさらに説明する。本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例１
本実施例では、図１に示すＥＵＶマスクブランク１を作製した。但し、実施例１のＥＵＶマスクブランク１では、吸収体層１４上に低反射層１５を形成しなかった。
成膜用の基板１１として、ＳｉＯ2−ＴｉＯ2系のガラス基板（外形６インチ（１５２．４ｍｍ）角、厚さが６．３ｍｍ）を使用した。このガラス基板の熱膨張率は０．２×１０-7／℃、ヤング率は６７ＧＰａ、ポアソン比は０．１７、比剛性は３．０７×１０7ｍ2／ｓ2である。このガラス基板を研磨により、ｒｍｓが０．１５ｎｍ以下の平滑な表面と１００ｎｍ以下の平坦度に形成した。
基板１１の裏面側には、マグネトロンスパッタリング法を用いて厚さ１００ｎｍのＣｒ膜を成膜することによって、シート抵抗１００Ω／□の高誘電性コーティングを施した。
平板形状をした通常の静電チャックに、形成したＣｒ膜を用いて基板１１（外形６インチ（１５２．４ｍｍ）角、厚さ６．３ｍｍ）を固定して、該基板１１の表面上にイオンビームスパッタリング法を用いてＳｉ膜およびＭｏ膜を交互に成膜することを４０周期繰り返すことにより、合計膜厚２７２ｎｍ（（４．５ｎｍ＋２．３ｎｍ）×４０）のＳｉ／Ｍｏ多層反射膜（反射層１２）を形成した。
さらに、Ｓｉ／Ｍｏ多層反射膜（反射層１２）上に、イオンビームスパッタリング法を用いてＲｕ膜（膜厚２．５ｎｍ）を成膜することにより、保護層１３を形成した。
Ｓｉ膜、Ｍｏ膜およびＲｕ膜の成膜条件は以下の通りである。
Ｓｉ膜の成膜条件
ターゲット：Ｓｉターゲット（ホウ素ドープ）
スパッタガス：Ａｒガス（ガス圧０．０２Ｐａ）
電圧：７００Ｖ
成膜速度：０．０７７ｎｍ／ｓｅｃ
膜厚：４．５ｎｍ
Ｍｏ膜の成膜条件
ターゲット：Ｍｏターゲット
スパッタガス：Ａｒガス（ガス圧０．０２Ｐａ）
電圧：７００Ｖ
成膜速度：０．０６４ｎｍ／ｓｅｃ
膜厚：２．３ｎｍ
Ｒｕ膜の成膜条件
ターゲット：Ｒｕターゲット
スパッタガス：Ａｒガス（ガス圧０．０２Ｐａ）
電圧：５００Ｖ
成膜速度：０．０２３ｎｍ／ｓｅｃ
膜厚：２．５ｎｍ
次に、保護層１３上に、吸収体層１４としてＴａＢＮＨ層を、マグネトロンスパッタリング法を用いて形成することにより、基板１１上に反射層１２、保護層１３および吸収体層１４がこの順で形成されたＥＵＶマスクブランク１を得た。
ＴａＢＮＨ層を成膜条件は以下の通りである。
ＴａＢＮＨ層の成膜条件
ターゲット：ＴａＢ化合物ターゲット（組成比：Ｔａ８０ａｔ％、Ｂ２０ａｔ％）
スパッタガス：ＡｒとＮ2とＨ2の混合ガス（Ａｒ：８９ｖｏｌ％、Ｎ2：８．３ｖｏｌ％、Ｈ2：２．７ｖｏｌ％、ガス圧：０．４６Ｐａ）
投入電力：３００Ｗ
成膜速度：１．５ｎｍ／ｍｉｎ
膜厚：６０ｎｍ
上記の手順で得られるＥＵＶマスクブランクの吸収体層に対し下記の評価（１）〜（５）を実施した。
（１）膜組成
吸収体層（ＴａＢＮＨ膜）の組成を、Ｘ線光電子分光装置（Ｘ−ｒａｙ Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）（ＰＥＲＫＩＮ ＥＬＥＭＥＲ−ＰＨＩ社製：番号５５００）を用いて測定した。吸収体層の組成比（ａｔ％）は、Ｔａ：Ｂ：Ｎ：Ｈ＝６０：３：３３：４（Ｔａの含有率が６０ａｔ％、Ｂの含有率が３ａｔ％、Ｎの含有率が３３ａｔ％、Ｈの含有率が４ａｔ％）である。
（２）結晶構造
吸収体層（ＴａＢＮＨ膜）の結晶構造を、Ｘ線回折装置（Ｘ−Ｒａｙ Ｄｉｆｆｒａｃｔｍｅｔｅｒ）（ＲＩＧＡＫＵ社製）で確認した。得られる回折ピークにはシャープなピークが見られないことから、吸収体層の結晶構造がアモルファス構造または微結晶構造であることを確認した。
（３）表面粗さ
吸収体層（ＴａＢＮＨ膜）の表面粗さを、ＪＩＳ−Ｂ０６０１（１９９４年）にしたがって、原子間力顕微鏡（Ａｔｏｍｉｃ Ｆｏｒｃｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）（セイコーインスツルメンツ社製：番号ＳＰＩ３８００）を用いて確認した。吸収体層の表面粗さは０．１５ｎｍ ｒｍｓであった。
（４）抵抗値
吸収体層（ＴａＢＮＨ膜）の抵抗値を四探針測定器（三菱油化製：ＬｏｒｅｓｔａＡＰ ＭＣＰ−Ｔ４００）を用いて測定したところ２．０×１０-4Ω・ｃｍであった。
（５）エッチング特性
エッチング特性については、上記手順で作製されたＥＵＶマスクブランクを用いて評価する代わりに以下の方法で評価した。
ＲＦプラズマエッチング装置の試料台（４インチ石英基板）上に、試料として下記に記載の方法でＲｕ膜またはＴａＢＮＨ膜が各々成膜されたＳｉチップ（１０ｍｍ×３０ｍｍ）を設置した。この状態で試料台に設置されたＳｉチップのＲｕ膜またはＴａＢＮＨ膜を以下の条件でプラズマＲＦエッチングした。
バイアスＲＦ：５０Ｗ
エッチング時間：１２０ｓｅｃ
トリガー圧力：３Ｐａ
エッチング圧力：１Ｐａ
エッチングガス：Ｃｌ2／Ａｒ
ガス流量（Ｃｌ2／Ａｒ）：２０／８０ｓｃｃｍ
電極基板間距離：５５ｍｍ
Ｒｕ膜の成膜は、イオンビームスパッタリング法により、以下の成膜条件で実施した。
Ｒｕ膜の成膜条件
ターゲット：Ｒｕターゲット
スパッタガス：Ａｒガス（ガス圧：２ｍＴｏｒｒ、流量：１５ｓｃｃｍ）
出力：１５０Ｗ
成膜速度：０．０２３ｎｍ／ｓｅｃ
膜厚：２．５ｎｍ
ＴａＢＮＨ膜は、基板をＳｉ基板とした以外は、実施例１と同様の条件で成膜した。
上記条件で成膜したＲｕ膜、およびＴａＢＮＨ膜についてエッチング速度を求め、下記式を用いてエッチング選択比を求めた。
エッチング選択比
＝（ＴａＢＮＨ膜のエッチング速度）／（Ｒｕ膜のエッチング速度）
保護層１３とのエッチング選択比は、１０以上が望ましいが、ＴａＢＮＨ膜のエッチング選択比は以下の通りであり、いずれも十分な選択比を有していた。
ＴａＢＮＨ膜：１３．９
実施例２
本実施例では、吸収体１４上に低反射層１５が形成されたＥＵＶマスクブランク１を作製した。
本実施例において、保護層１３上に吸収体層１４を形成する手順までは実施例１と同様に実施した。吸収体層１４上に、波長２５７ｎｍの検査光に対する低反射層１５としてＴａＢＯＮＨ膜を、マグネトロンスパッタリング法を用いて形成した。低反射層の組成比（ａｔ％）は、実施例１と同様の方法で測定した結果、Ｔａ：Ｂ：Ｎ：Ｏ：Ｈ＝２５：３：５：５９：８である。
ＴａＢＯＮＨ膜の成膜条件は以下の通りである。
ＴａＢＯＮＨ層の成膜条件
ターゲット：ＴａＢターゲット（組成比：Ｔａ８０ａｔ％、Ｂ２０ａｔ％）
スパッタガス：ＡｒとＮ2とＯ2とＨ2混合ガス（Ａｒ：６０ｖｏｌ％、Ｎ2：１７．３ｖｏｌ％、Ｏ2：２０ｖｏｌ％、Ｎ2：２．７ｖｏｌ％、ガス圧：０．３Ｐａ）
投入電力：４５０Ｗ
成膜速度：１．５ｎｍ／ｓｅｃ
膜厚：１０ｎｍ
上記の手順で得られるＥＵＶマスクブランクの低反射層に対し下記の評価（６）を実施した。
（６）反射特性（コントラスト評価）
実施例１において、保護層（Ｒｕ層）１３まで形成した段階で、該保護層１３表面におけるパターン検査光（波長２５７ｎｍ）の反射率を分光光度計を用いて測定した。また、実施例２で低反射層（ＴａＢＯＮＨ）１５を形成した後、該低反射層表面におけるパターン検査光の反射率を測定した。その結果、保護層１３層表面での反射率は６０．０％であり、低反射層１５表面の反射率は６．９％であった。これらの結果と上記した式を用いてコントラストを求めたところ７９．４％であった。
得られたＥＵＶマスクブランク１について、低反射層１５表面にＥＵＶ光（波長１３．５ｎｍ）を照射してＥＵＶ光の反射率を測定した。その結果、ＥＵＶ光の反射率は０．４％であり、ＥＵＶ吸収特性に優れていることが確認された。
実施例３
本実施例では、吸収体１４上に形成する低反射層１５をＴａＢＯＨとする以外は、実施例２と同様の手順で実施した。
低反射層１５（ＴａＢＯＨ）は、マグネトロンスパッタ法を用いて形成した。低反射層１５の組成比（ａｔ％）は、実施例１と同様の方法で測定した結果、Ｔａ：Ｂ：Ｏ：Ｈ＝２９：４：５９：８である。
ＴａＢＯＨ膜の成膜条件は以下の通りである。
ＴａＢＯＨ層の成膜条件
ターゲット：ＴａＢターゲット（組成比：Ｔａ８０ａｔ％、Ｂ２０ａｔ％）
スパッタガス：ＡｒとＯ2とＨ2混合ガス（Ａｒ：６０ｖｏｌ％、Ｏ2：３７．３ｖｏｌ％、Ｈ2：２．７ｖｏｌ％、ガス圧：０．３Ｐａ）
投入電力：４５０Ｗ
成膜速度：２．０ｎｍ／ｓｅｃ
膜厚：１０ｎｍ
上記の手順で得られるＥＵＶマスクブランクの低反射層に対し、実施例２と同様に反射特性を評価したところ、パターン検査光（２５７ｎｍ）に対する低反射層１５表面の反射率は６．０％であった。これらの結果と上記した式を用いてコントラストを求めたところ８１．８％であった。
得られたＥＵＶマスクブランク１について、低反射層１５表面にＥＵＶ光（波長１３．５ｎｍ）を照射してＥＵＶ光の反射率を測定した。その結果、ＥＵＶ光の反射率は０．５％であり、ＥＵＶ吸収特性に優れていることが確認された。
比較例１
比較例１は、吸収体層が水素（Ｈ）を含まないタンタルホウ素合金の窒化物（ＴａＢＮ）膜であること以外は、実施例１と同様の手順で実施した。ＴａＢＮ膜は、ＴａＢターゲット（Ｔａ：Ｂ＝８０ａｔ％：２０ａｔ％）を用い、以下の条件で成膜した。
ＴａＢＮ層の成膜条件
ターゲット：ＴａＢターゲット（組成比：Ｔａ８０ａｔ％、Ｂ２０ａｔ％）
スパッタガス：Ａｒガス、Ｎ2ガス（Ａｒ：８６体積％、Ｎ2：１４体積％、ガス圧：０．３Ｐａ）
投入電力：１５０Ｗ
成膜速度：６．４ｎｍ／ｓｅｃ
膜厚：６０ｎｍ
得られたＴａＢＮ膜の組成（ａｔ％）を、Ｘ線光電子分光装置（Ｘ−ｒａｙ Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）を用いて測定したところ、Ｔａ：Ｂ：Ｎ＝５０：４：４６であった。
得られたＴａＢＮ膜の結晶構造を、Ｘ線回折装置（Ｘ−Ｒａｙ Ｄｉｆｆｒａｃｔｍｅｔｅｒ）で確認したところ、得られる回折ピークにシャープなピークが見られることから、ＴａＢＮ層が結晶質であることが確認できた。
ＴａＢＮ膜表面の表面粗さを、原子間力顕微鏡（Ａｔｏｍｉｃ Ｆｏｒｃｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）で確認したところ、０．５ｎｍ ｒｍｓであり、実施例１の吸収体層（ＴａＢＮＨ層）と比較して表面粗さは大きかった。
なお、上記ＴａＢターゲットを用いて、成膜条件の最適化を行ったが、いずれもＢの含有率が５ａｔ％未満であり、アモルファス構造のＴａＢＮ膜は得られなかった。
比較例２
比較例２は、吸収体層が水素（Ｈ）を含まないタンタルホウ素合金の窒化物（ＴａＢＮ）膜であること以外は、実施例１と同様の手順で実施した。ＴａＢＮ膜は、ＴａＢターゲット（Ｔａ：Ｂ＝５０ａｔ％：５０ａｔ％）を用いて以下の条件で成膜した。
ＴａＢＮ層の成膜条件
ターゲット：ＴａＢターゲット（組成比：Ｔａ５０ａｔ％、Ｂ５０ａｔ％）
スパッタガス：Ａｒガス、Ｎ2ガス（Ａｒ：８６体積％、Ｎ2：１４体積％、ガス圧：０．３Ｐａ）
投入電力：１５０Ｗ
成膜速度：４．０ｎｍ／ｓｅｃ
膜厚：６０ｎｍ
得られたＴａＢＮ膜の組成（ａｔ％）を、Ｘ線光電子分光装置（Ｘ−ｒａｙ Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）を用いて測定したところ、Ｂの含有率は５ａｔ％以上であった。
成膜後のＴａＢＮ膜の結晶構造を、Ｘ線回折装置（Ｘ−Ｒａｙ Ｄｉｆｆｒａｃｔｍｅｔｅｒ）で確認したところ、得られる回折ピークにはシャープなピークが見られないことから、吸収体層の結晶構造がアモルファス構造または微結晶構造であることを確認した。
また、成膜後のＴａＢＮ膜表面の表面粗さを、原子間力顕微鏡（Ａｔｏｍｉｃ Ｆｏｒｃｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）で確認したところ、０．２ｎｍ ｒｍｓであった。
また、実施例１と同様の手順で、保護層（Ｒｕ層）１３およびＴａＢＮ層表面におけるパターン検査光（波長２５７ｎｍ）の反射率を測定した。その結果、保護層１３層表面での反射率は６０．０％であり、ＴａＢＮ層表面の反射率は９．９％であった。これらの結果と上記した式を用いてコントラストを求めたところ７１．７％であり、実施例１と比較してコントラストは低いことが確認された。
ＴａＢＮ膜について、上記と同様の手順でエッチング特性を評価した。その結果、ＴａＢＮ膜のエッチング選択比は１２．８であった。
なお、比較例２のＴａＢＮ層の成膜速度は、実施例１の成膜速度の２／３程度とかなり遅かった。また、再現性を確認するため、比較例２の条件で複数回実施したが、放電が不安定であり、成膜ができない場合があったり、膜組成や膜厚の制御が著しく困難であることが確認された。
比較例３
比較例３は、ＴａＢＮＨ層におけるＢ濃度が１ａｔ％未満であること以外、実施例１と同様の手順で実施する。
得られるＴａＢＮＨ層の結晶構造をＸ線回折装置を用いて確認すると、得られる回折ピークにシャープなピークが見られることから、ＴａＢＮＨ層が結晶質であることが確認される。
比較例４
比較例４は、ＴａＢＮＨ層におけるＢの含有率が５ａｔ％超であること以外、実施例１と同様の手順で実施する。
比較例４では、ＴａＢＮＨ層の成膜速度が実施例１に比べて著しく遅くなる。また、再現性を確認するため、比較例４の条件で複数回実施すると、放電が不安定であることから、成膜ができない場合があったり、膜組成や膜厚の制御が著しく困難であることが確認される。
比較例５
比較例５は、ＴａＢＮＨ層のＨの含有率が０．１ａｔ％未満であること以外、実施例１と同様の手順で実施する。
得られるＴａＢＮＨ層の結晶構造をＸ線回折装置を用いて確認すると、得られる回折ピークにシャープなピークが見られることから、ＴａＢＮＨ層が結晶質であることが確認される。
比較例６
比較例６は、ＴａＢＮＨ層のＨの含有率が５ａｔ％超であること以外、実施例１と同様の手順で実施する。
得られるＴａＢＮＨ層表面のＥＵＶ光反射率を測定すると０．８％であり、実施例１の吸収体層に比べてＥＵＶ光吸収特性に劣っていることが確認される。
本発明のマスクブランクは、ＥＵＶ光を露光用光源として用いるフォトリソグラフィ法による半導体集積回路の製造に利用できる。

なお、２００８年１０月３０日に出願された日本特許出願２００８−２７９８５９号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
１：ＥＵＶマスクブランク
１１：基板
１２：反射層（多層反射膜）
１３：保護層
１４：吸収体層
１５：低反射層

Claims (20)

  1. 基板上に、ＥＵＶ光を反射する反射層と、ＥＵＶ光を吸収する吸収体層と、がこの順に形成されたＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランクであって、
    前記吸収体層が、タンタル（Ｔａ）、ホウ素（Ｂ）、窒素（Ｎ）および水素（Ｈ）を少なくとも含有し、
    前記吸収体層において、Ｂの含有率が１ａｔ％以上５ａｔ％未満であり、Ｈの含有率が０．１〜５ａｔ％であり、ＴａおよびＮの合計含有率が９０〜９８．９ａｔ％であり、ＴａとＮとの組成比（Ｔａ：Ｎ）が８：１〜１：１であることを特徴とするＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランク。
  2. 基板上に、ＥＵＶ光を反射する反射層と、ＥＵＶ光を吸収する吸収体層と、がこの順に形成されたＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランクであって、
    前記吸収体層が、タンタル（Ｔａ）、ホウ素（Ｂ）、窒素（Ｎ）および水素（Ｈ）を少なくとも含有し、
    前記吸収体層の結晶状態が、アモルファスであることを特徴とするＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランク。
  3. 前記吸収体層表面の表面粗さが、０．５ｎｍ ｒｍｓ以下である請求項１または２に記載のＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランク。
  4. 前記吸収体層の膜厚が、３０〜１００ｎｍである請求項１ないし３のいずれかに記載のＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランク。
  5. 前記吸収体層上に、マスクパターンの検査に使用する検査光における低反射層が形成されており、
    前記低反射層が、タンタル（Ｔａ）、ホウ素（Ｂ）、酸素（Ｏ）および水素（Ｈ）を少なくとも含有し、
    前記低反射層において、Ｂの含有率が１ａｔ％以上５ａｔ％未満であり、Ｈの含有率が０．１〜１５ａｔ％であり、ＴａおよびＯの合計含有率が８０〜９８．９ａｔ％であり、ＴａとＯとの組成比（Ｔａ：Ｏ）が１：８〜３：１である請求項１〜４のいずれかに記載のＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランク。
  6. 前記吸収体層上に、マスクパターンの検査に使用する検査光における低反射層が形成されており、
    前記低反射層が、タンタル（Ｔａ）、ホウ素（Ｂ）、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）および水素（Ｈ）を少なくとも含有し、
    前記低反射層において、Ｂの含有率が１ａｔ％以上５ａｔ％未満であり、Ｈの含有率が０．１〜１５ａｔ％であり、Ｔａ、ＯおよびＮの合計含有率が８０〜９８．９ａｔ％であり、ＴａとＯ及びＮの組成比（Ｔａ：（Ｏ＋Ｎ））が１：８〜３：１である請求項１〜４のいずれかに記載のＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランク。
  7. 基板上に、ＥＵＶ光を反射する反射層、ＥＵＶ光を吸収する吸収体層、およびマスクパターンの検査に使用する検査光における低反射層がこの順に形成されたＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランクであって、
    前記低反射層が、タンタル（Ｔａ）、ホウ素（Ｂ）、酸素（Ｏ）、および水素（Ｈ）を少なくとも含有し、
    前記低反射層において、Ｂの含有率が１ａｔ％以上５ａｔ％未満であり、Ｈの含有率が０．１〜１５ａｔ％であり、ＴａおよびＯの合計含有率が８０〜９８．９ａｔ％であり、ＴａとＯとの組成比（Ｔａ：Ｏ）が１：８〜３：１であることを特徴とするＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランク。
  8. 基板上に、ＥＵＶ光を反射する反射層、ＥＵＶ光を吸収する吸収体層、およびマスクパターンの検査に使用する検査光における低反射層がこの順に形成されたＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランクであって、
    前記低反射層が、タンタル（Ｔａ）、ホウ素（Ｂ）、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）および水素（Ｈ）を少なくとも含有し、
    前記低反射層において、Ｂの含有率が１ａｔ％以上５ａｔ％未満であり、Ｈの含有率が０．１〜１５ａｔ％であり、Ｔａ、ＯおよびＮの合計含有率が８０〜９８．９ａｔ％であり、ＴａとＯ及びＮの組成比（Ｔａ：（Ｏ＋Ｎ））が１：８〜３：１であることを特徴とするＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランク。
  9. 前記低反射層表面の表面粗さが、０．５ｎｍ ｒｍｓ以下である請求項５〜８のいずれかに記載のＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランク。
  10. 前記低反射層の膜厚が、５〜３０ｎｍである請求項５〜９のいずれかに記載のＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランク。
  11. 前記反射層と前記吸収体層との間に、前記吸収体層へのパターン形成時に前記反射層を保護するための保護層が形成されており、
    吸収体層に形成されるパターンの検査に用いられる光の波長に対する前記保護層表面での反射光と、前記低反射層表面での反射光と、のコントラストが、３０％以上である請求項５〜１０のいずれかに記載のＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランク。
  12. 前記低反射層のＨ濃度が、前記吸収体層のＨ濃度よりも１．５ａｔ％以上高い、請求項５〜１１のいずれかに記載のＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランク。
  13. 前記吸収体層に形成されるパターンの検査に用いられる光の波長に対する、前記低反射層表面の反射率が１５％以下である請求項５〜１２のいずれかに記載のＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランク。
  14. 前記吸収体層が、ヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）、ネオン（Ｎｅ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）のうち少なくともひとつを含む不活性ガスと、窒素（Ｎ）および水素（Ｈ）を含む雰囲気中でＴａＢ化合物ターゲットを用いたスパッタリング法を行うことにより形成される請求項１〜６のいずれかに記載のＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランク。
  15. 前記ＴａＢ化合物ターゲットの組成が、Ｔａ＝８０〜９９ａｔ％、Ｂ＝１〜２０ａｔ％である請求項１４に記載のＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランク。
  16. 前記低反射層が、ヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）、ネオン（Ｎｅ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）のうち少なくともひとつを含む不活性ガスと、酸素（Ｏ）および水素（Ｈ）を含む雰囲気中でＴａＢ化合物ターゲットを用いたスパッタリング法を行うことにより形成される請求項５または７に記載のＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランク。
  17. 前記低反射層が、ヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）、ネオン（Ｎｅ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）のうち少なくともひとつを含む不活性ガスと、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）及び水素（Ｈ）を含む雰囲気中でＴａＢ化合物ターゲットを用いたスパッタリング法を行うことにより形成される請求項６または８に記載のＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランク。
  18. 前記ＴａＢ化合物ターゲットの組成が、Ｔａ＝８０〜９９ａｔ％、Ｂ＝１〜２０ａｔ％である請求項１６または１７に記載のＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランク。
  19. 請求項１〜１８のいずれかに記載のＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランクの吸収体層および低反射層にパターニングを施したことを特徴とするＥＵＶリソグラフィ用反射型マスク。
  20. 請求項１９に記載のＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクを用いて、被露光体に露光を行うことにより半導体集積回路を製造することを特徴とする半導体集積回路の製造方法。
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