JP5609865B2 - 反射型フォトマスクおよび反射型フォトマスクブランク - Google Patents
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Description
本願は、2009年4月2日に出願された特願2009−089939号および2009年9月16日に出願された特願2009−214348号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
OD=−log(To/T) (1)
ここで、ODは光学濃度(Optical density)と呼ばれ、遮光膜の遮光性の程度を表す。
OD=−log(Ra/Rm) (2)
一般に、良好なEUV転写を行うためには、ODは少なくとも1.5以上必要である。
に示す値が得られた。
199nm: 屈折率=1.87 消衰係数=0.617……(3)
257nm: 屈折率=2.19 消衰係数=0.341……(4)
図11に示すように、本発明の第1の実施の形態に係る反射型フォトマスクブランク10は、基板1と、基板1上に形成された高反射性を有する多層反射膜2と、多層反射膜2上に形成された多層反射膜2を保護するキャッピング膜3と、このキャッピング膜3上に形成された緩衝膜4と、この緩衝膜4上に形成された低反射性を有し多層構造を有する吸収膜5a、5bを備えている。ここで、上層吸収膜5bは、Snと酸素を主要な元素とする膜からなっている。尚、前述のように、マスク製造プロセスにおいて、下層吸収膜5aに緩衝膜4の機能を持たせることもできる。
図13に示すように、本発明の第2の実施の形態に係る反射型フォトマスクブランク30は、基板1と、基板1上に形成された高反射性を有する多層反射膜2と、多層反射膜2上に形成された多層反射膜2を保護するキャッピング膜3と、このキャッピング膜3上に形成された緩衝膜4と、この緩衝膜4上に形成された低反射性を有し多層構造を有する吸収膜5a、5b、5cを備えている。ここで、吸収膜5bは、Snと酸素を主要な元素とする膜からなっている。尚、この場合も、マスク製造プロセスにおいて、下層吸収膜5aに緩衝膜4の機能を持たせることもできる。
図15に示す、本発明の第3の実施の形態に係る反射型フォトマスクブランク50は、図1に示す本発明の第1の実施の形態に係る反射型フォトマスクブランク10との違いである兼用膜34について説明するものである。なお、兼用膜34以外の説明は、第1の実施の形態と重複するために省略する。
図17に示す、本発明の第4の実施の形態に係る反射型フォトマスクブランク70は、図13に示す本発明の第2の実施の形態に係る反射型フォトマスクブランク30との違いである兼用膜34について説明するものである。なお、兼用膜34以外の説明は、第2の実施の形態と重複するために省略する。
図21には、計算で用いた材料の、EUV露光で典型的な波長13.5nmおける光学定数を示す。この中で、TaSiは、TaにSiを数%程度添加した膜である。
<反射型フォトマスクブランクの製造>
まず、低熱膨張ガラス基板上に、Mo(2.8nm厚)とSi(4.2nm厚)とからなる40対の多層反射膜をイオンビームスパッタリング法により成膜し、その上にマグネトロンスパッタリング法によりSiからなるキャッピング膜を11nmの厚さで成膜し、高反射部としてのEUV反射率測定を行った。
以上より、本発明のハーフトーン型反射型フォトマスクブランクを作製した。
上述の<反射型フォトマスクブランクの製造>において成膜したSnO膜と同じスパッタリング条件で成膜したSnO膜について、XPS(X線光電子分光)で組成比、XRD(X線回折)で結晶構造を分析した。結果を、それぞれ図35、図36に示す。組成比についてはO/Sn≒1.3であり、本発明の範囲内にあることが確認された。また、XRDでは、回折角25〜35度においてハローピークが見られ、アモルファス構造であることが確認された。
まず、上述したハーフトーン型反射型フォトマスクブランク上に、窒化珪素膜上に電子線レジストを塗布し、電子線描画法により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、フッ素ガスと塩素系ガスを主体としたドライエッチングにより窒化珪素膜とSnO膜のパターニングを行った。
洗浄液に浸漬する前後で分光反射率の測定を行ったが、190nm〜260nmでほとんど変化せず、窒化珪素膜の耐性は良好であった。
<反射型フォトマスクブランクの製造>
まず、低熱膨張ガラスからなる基板上に、Mo(2.8nm厚)とSi(4.2nm厚)とからなる40対の多層反射膜をイオンビームスパッタリング法により成膜し、その上にマグネトロンスパッタリング法によりSiからなる兼用膜を11nmの厚さで成膜し、高反射部としてのEUV反射率測定を行った。
まず、<実施例2>にて製造された反射型フォトマスクブランクのSnO膜上に電子線レジストを塗布し、電子線描画法により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、塩素系ガスを主体としたドライエッチングによりSnO膜のパターニング、引き続き酸素ガスを主体としたドライエッチングによりRu膜のパターニングを行った。このとき、後者のエッチング途中において、マスクであるレジストパターンが消失し、SnO膜はエッチングガスに晒されたが、もともとSnO膜は酸素ガスに対して耐性が高いので、分光反射率の変化は0.1%以下と小さく、SnO膜へのダメージは生じなかった。
なお、洗浄液に浸漬する前後で分光反射率の測定を行ったが、190nm〜260nmで、SPMに対して0.2%以内、APMに対して0.1%以内の変化であり、SnO膜の耐性は実用上問題がなかった。
以下、本発明のハーフトーン型反射型フォトマスクを用いたパターン転写方法について説明を行なう。
2……多層反射膜
3……キャッピング膜
4……緩衝膜
4‘……緩衝膜パターン
5a……下層吸収膜
5b……上層吸収膜
5c……反射防止用吸収膜
5a‘……下層吸収膜パターン
5b‘……上層吸収膜パターン
5c‘……反射防止用吸収膜パターン
6……入射光
7……高反射光
8……低反射光
34……キャピング膜と緩衝膜との兼用膜
10……フォトマスクブランク
20……反射型フォトマスク
30……反射型フォトマスクブランク
40……反射型フォトマスク
50……反射型フォトマスクブランク
60……反射型フォトマスク
70……反射型フォトマスクブランク
80……反射型フォトマスク
Claims (9)
- EUV光を反射し、反射光を転写用試料に照射するための反射型フォトマスクであって、
基板と、
前記基板上に形成された高反射部と、
前記高反射部の上に形成されパターニングされ、膜厚が25nm以上45nm以下である低反射部と、を備え、
前記パターニングされた低反射部は少なくとも一層以上積層されてなり、
前記パターニングされた低反射部の少なくとも一層は、SnO膜であり、
前記SnO膜は、アモルファス(非晶質)であって、Snに対する酸素の原子数比(O/Sn)が1.0以上1.5以下の間にある層であること
を特徴とする反射型フォトマスク。 - 前記パターニングされた低反射部からの反射光は、前記高反射部からの反射光に対して
175度〜185度の位相差を有すること
を特徴とする請求項1に記載の反射型フォトマスク。 - 前記パターニングされた低反射部は少なくとも二層以上積層されてなり、
前記パターニングされた低反射部は、
前記SnO膜の他に、少なくとも一層のRuを含む層を有すること
を特徴とする請求項2に記載の反射型フォトマスク。 - 前記Ruを含む層は、Ruと酸素とを含む層であること
を特徴とする請求項3に記載の反射型フォトマスク。 - 前記パターニングされた低反射部の、波長190nmから260nmの紫外線に対する
反射率が15%以下であること
を特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の反射型フォトマスク。 - 前記パターニングされた低反射部は、その最上層が前記SnO膜であること
を特徴とする請求項5に記載の反射型フォトマスク。 - 前記パターニングされた低反射部は、Siと窒素を含む層が最上層であること
を特徴とする請求項5に記載の反射型フォトマスク。 - 前記パターニングされた低反射部は、Siと酸素を含む層が最上層であること
を特徴とする請求項5に記載の反射型フォトマスク。 - 反射型フォトマスクを形成するための反射型フォトマスクブランクにおいて、
基板と、
前記基板上に形成された高反射部層と、
前記高反射部層の上に積層され、膜厚が25nm以上45nm以下である低反射部層と、を備え、
前記低反射部層は少なくとも一層以上積層されてなり、
前記低反射部層の少なくとも一層は、SnO膜であり、
前記SnO膜は、アモルファス(非晶質)であって、Snに対する酸素の原子数比(O/Sn)が1.0以上1.5以下の間にある層であること
を特徴とする反射型フォトマスクブランク。
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