JP5974321B2 - 反射型マスクブランク及び反射型マスクの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、半導体装置製造等に使用される露光用反射型マスク、及びそれを製造するための原版である反射型マスクブランクに関するものである。
近年、半導体産業において、半導体デバイスの高集積化に伴い、フォトリソグラフィ法の転写限界を上回る微細パターンが必要とされてきている。このため、より波長の短い極端紫外（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、該多層反射膜上にバッファ膜、さらにその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。バッファ膜は、吸収体膜のパターン形成工程及び修正工程における多層反射膜の保護を目的として多層反射膜と吸収体膜との間に設けられている。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像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、たとえば以下のプロセスで製造される。
（１）基板上に、順次、多層反射膜、バッファ膜、および吸収体膜を成膜した反射型マスクブランクの上面に所定のレジストパターンを形成し、該レジストパターンをエッチングマスクとして、ドライエッチングによって吸収体膜に所定のパターンを形成する。
（２）ここで、検査光を用いて、吸収体膜に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行う。このとき、吸収体膜で反射される検査光と、吸収体膜が除去されて露出されたバッファ膜で反射される検査光を検出し、そのコントラストを観察することによって検査を行う。
（３）検査の結果、吸収体膜のパターンに白欠陥や黒欠陥があることが判明した場合は、白欠陥に対してはＦＩＢアシストデポジション法等でピンホール等の修復を行い、黒欠陥部分に対してはＦＩＢ照射等による不要部分の除去によって修正を行う。
（４）次に、上記パターンが形成された吸収体膜をエッチングマスクとして、ドライエッチングによってバッファ膜を吸収体膜パターンに従って除去し、バッファ膜にパターンを転写する。
（５）最後に、検査光を用いて、形成されたパターンの最終確認検査を行う。このとき、吸収体膜で反射される検査光と、吸収体膜およびバッファ膜が除去されて露出された多層反射膜で反射される検査光を検出し、そのコントラストを観察することによって検査を行う。
（１）基板上に、順次、多層反射膜、バッファ膜、および吸収体膜を成膜した反射型マスクブランクの上面に所定のレジストパターンを形成し、該レジストパターンをエッチングマスクとして、ドライエッチングによって吸収体膜に所定のパターンを形成する。
（２）ここで、検査光を用いて、吸収体膜に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行う。このとき、吸収体膜で反射される検査光と、吸収体膜が除去されて露出されたバッファ膜で反射される検査光を検出し、そのコントラストを観察することによって検査を行う。
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（４）次に、上記パターンが形成された吸収体膜をエッチングマスクとして、ドライエッチングによってバッファ膜を吸収体膜パターンに従って除去し、バッファ膜にパターンを転写する。
（５）最後に、検査光を用いて、形成されたパターンの最終確認検査を行う。このとき、吸収体膜で反射される検査光と、吸収体膜およびバッファ膜が除去されて露出された多層反射膜で反射される検査光を検出し、そのコントラストを観察することによって検査を行う。
上述のように、吸収体膜に所定のパターンを形成した後にパターン検査を行う場合には、吸収体膜で反射される検査光と、吸収体膜が除去されて露出されたバッファ膜で反射される検査光とのコントラストを観察することによって検査を行い、バッファ膜に吸収体膜パターンを転写した後に最終確認検査を行う場合には、吸収体膜で反射される検査光と、吸収体膜およびバッファ膜が除去されて露出された多層反射膜で反射される検査光とのコントラストを観察することによって検査を行うため、吸収体膜とバッファ膜あるいは多層反射膜との間で十分なコントラストが得られないと正確なパターン検査を行えない。そこで、特許文献２には、吸収体層を、ＥＵＶ光などの露光光の吸収体層を下層とし、検査光に対する低反射層を上層とする積層構造とすることで、コントラストを向上させて正確なパターン検査を行える反射型マスクブランクスが記載されている。
多層反射膜は、屈折率の異なる元素が周期的に積層された多層膜であり、一般的には、重元素又はその化合物の薄膜と、軽元素又はその化合物の薄膜とが交互に４０〜６０周期程度積層された多層膜が用いられる。例えば、波長１３〜１４ｎｍのＥＵＶ光に対する多層反射膜としては、Ｍｏ膜とＳｉ膜を交互に４０周期程度積層したＭｏ／Ｓｉ周期積層膜が好ましく用いられる。反射率を高めるには、屈折率の大きなＭｏ膜を最上層とすることが望ましいが、Ｍｏは大気に触れると酸化しやすく、逆に反射率が低下してしまう。このＭｏ膜の酸化防止のため、そして、反射型マスクブランクから反射型マスクを製造する際の薬品等による洗浄から保護するために、最表層をＳｉ膜とし、膜厚も下層のＳｉ膜よりも厚く形成して、保護膜として機能させていた。つまり、検査光に対するコントラストは、実質的には、吸収体膜と、保護膜と、バッファ膜（バッファ膜を設ける場合）との間で確保できるように調整していたといえる。しかし、多層反射膜上に保護膜としてＳｉ膜を厚く形成すると、ＥＵＶ光の反射率が低下してしまうという問題があった。これを解決するため、最近では、多層反射膜の最表層を同じ材料の下層と概ね同じ厚さのＳｉ膜とし、その上面にＲｕを主成分とする材料の保護膜を設けた構成が使用され始めている。この場合、検査光に対するコントラストは、Ｒｕを主成分とする保護膜で考えなければならない。
一方、上層の低反射層としては、例えばＴａとＢとＯを含む材料が使用される。上述のパターン検査に使用する検査光として、従来は通常、波長２５７ｎｍ程度の光が使用されており、上記ＴａとＢとＯを含む材料の場合、膜厚を最適化することにより、波長２５７ｎｍ程度の検査光に対する反射率が最小となるように調整することが可能である。近年のパターンのより一層の微細化に伴い、パターン検査に使用する検査光は、従来よりも短波長のもの、たとえばＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）やＦ２エキシマレーザー（波長１５７ｎｍ）を使用する必要性が生じている。ところが、上記ＴａとＢとＯを含む材料の場合、膜厚を調整しても、波長２００ｎｍ以下の検査光に対しては反射率を最小とすることが難しいため、反射率が高くなる傾向がある。保護膜の材料にＳｉを用いる場合においては、波長２００ｎｍ以下の検査光に対する反射率が非常に高いため、吸収体膜の反射率が高めであってもコントラストの確保はある程度可能である。しかし、保護膜の材料にＲｕを主成分とする材料を用いる場合においては、波長２００ｎｍ以下の検査光に対する反射率がＳｉの場合ほど高くないため、吸収体膜の反射率が高めであると、コントラストの確保が困難であるという問題がある。
また、反射型マスクを用いて、微細パターンを高精度で半導体基板等へのパターン転写を行うためには、ＥＵＶ光などの露光光に対するマスクコントラストを向上させることが重要である。
また、特許文献３に記載のように、ＥＵＶリソグラフィの場合においても、ＡｒＦ露光光等を用いる光透過型リソグラフィと同様に、光の回折の問題が生じることから、位相シフト効果の利用が試みられている。すなわち、この反射型マスクでは、吸収体膜は、ＥＵＶ露光光がその表面から内部に入射し、多層反射膜で反射され、再び表面から出ていく反射光をその光強度を所定比率まで低下させる透過率調整作用と、吸収体膜が露出した部分でＥＵＶ露光光が多層反射膜で直接反射された反射光との間で、位相シフト効果が生じるだけの位相差を与える位相調整作用とを有している。しかし、保護層にＲｕを主成分とする材料を用いる場合、ドライエッチングによって転写パターンが形成される吸収体膜に同じＲｕ系の材料を用いることができないという問題がある。
また、一般に反射型マスクブランクでは、露光光を吸収する機能を有する吸収体膜の膜厚が厚く、この吸収体膜をエッチングでパターンを形成する際に必要なレジスト膜の膜厚も厚くなってしまう。マスクに要求されるパターンの線幅が細くなると、従来のような厚いレジスト（通常５００ｎｍから８００ｎｍ程度）に細い線幅のパターンを形成すると、第一にアスペクト比が大きくなりレジストパターン倒れを生じる恐れがあり、第二にレジストの垂直方向の形状精度が取り難く、吸収体パターンの形状精度が悪化し、第三にエッチングガスがレジストパターンの細い通路に供給されにくく、又、エッチングにより発生したガスも滞留しやすいため、線幅の狭い部分でエッチングの反応が進みにくくなり、そのため、線幅の広い部分と狭い部分でのエッチング速度に差が出てしまい、マスク面内で均一なエッチングが行えなくなるため、従来の厚いレジストを使用すると、例えば、解像度５０ｎｍ以下というような線幅の細い微細パターンの形成が困難である。
そこで本発明の目的は、第一に、保護膜にＲｕを主成分とする材料を用いた場合においても、パターン検査に用いる波長２００ｎｍ以下の検査光に対する検査時のコントラストを向上させた反射型マスクブランク及びそれを用いて製造される反射型マスクを提供することである。第二に、マスク使用時の露光光に対するコントラストを向上させた反射型マスクブランク及びそれを用いて製造される反射型マスクを提供することである。第三に、保護膜にＲｕを主成分とする材料を用いた場合においても、位相シフト効果を利用した反射型マスクブランク及びそれを用いて製造される反射型マスクを提供することである。第四に、高解像度の微細パターンを形成できる反射型マスクブランク及びそれを用いて製造される反射型マスク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であって、前記吸収体膜は、最上層と、それ以外の下層とからなる積層構造となっており、前記最上層は、ケイ素（Ｓｉ）およびクロム（Ｃｒ）のうち少なくとも１以上の元素の窒化物、酸化物、酸化窒化物、窒化炭化物、または酸化窒化炭化物を主成分とする材料で形成され、前記多層反射膜と前記吸収体膜との間に、ルテニウム（Ｒｕ）又はその化合物を主成分とする保護膜を有することを特徴とする反射型マスクブランク。
（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であって、前記吸収体膜は、最上層と、それ以外の下層とからなる積層構造となっており、前記最上層は、ケイ素（Ｓｉ）およびクロム（Ｃｒ）のうち少なくとも１以上の元素の窒化物、酸化物、酸化窒化物、窒化炭化物、または酸化窒化炭化物を主成分とする材料で形成され、前記多層反射膜と前記吸収体膜との間に、ルテニウム（Ｒｕ）又はその化合物を主成分とする保護膜を有することを特徴とする反射型マスクブランク。
構成１によれば、前記吸収体膜の最上層が、ケイ素（Ｓｉ）およびクロム（Ｃｒ）のうち少なくとも１以上の元素の窒化物、酸化物、酸化窒化物、窒化炭化物、または酸化窒化炭化物を主成分とする材料で形成されていることにより、波長２００ｎｍ以下の検査光に対する反射率を最小に低減でき、その検査光に対する反射率がそれほど高くないルテニウム（Ｒｕ）又はその化合物を主成分とする材料を保護膜に用いても、パターン検査時のコントラストを向上させた反射型マスクブランクを提供できる。
また、前記吸収体膜の最上層が、ケイ素（Ｓｉ）およびクロム（Ｃｒ）のうち少なくとも１以上の元素の窒化物、酸化物、酸化窒化物、窒化炭化物、または酸化窒化炭化物を主成分とする材料で形成されていることにより、最上層におけるマスク使用時の露光光透過率を高めるとともに、露光光に対するマスクコントラストを向上させた反射型マスクブランクを提供できる。
また、前記吸収体膜の最上層が、ケイ素（Ｓｉ）およびクロム（Ｃｒ）のうち少なくとも１以上の元素の窒化物、酸化物、酸化窒化物、窒化炭化物、または酸化窒化炭化物を主成分とする材料で形成されていることにより、最上層におけるマスク使用時の露光光透過率を高めるとともに、露光光に対するマスクコントラストを向上させた反射型マスクブランクを提供できる。
ＥＵＶ露光光の吸収率が高いタンタル系材料は、透過率の調整幅が比較的狭いのに比べ、この構成１では、前記吸収体膜の最上層が、ケイ素（Ｓｉ）およびクロム（Ｃｒ）のうち少なくとも１以上の元素の窒化物、酸化物、酸化窒化物、窒化炭化物、または酸化窒化炭化物を主成分とする材料で形成されていることにより、吸収体膜全体でのＥＵＶ露光光に対する透過率の調整がより容易になり、位相差の調整もし易くなる。
（構成２）前記吸収体膜の下層は、クロム（Ｃｒ）の窒化物、酸化物、酸化窒化物、炭化物、窒化炭化物、または酸化窒化炭化物を主成分とする材料で形成されていることを特徴とする構成１に記載の反射型マスクブランク。
構成２によれば、さらに吸収体膜の下層もタンタル系材料に比べてＥＵＶ露光光の吸収率が低いクロム系材料（クロム（Ｃｒ）の窒化物、酸化物、酸化窒化物、炭化物、窒化炭化物、または酸化窒化炭化物を主成分とする材料）を用いることから、吸収体膜全体でのＥＵＶ露光光に対する透過率の調整がさらに容易になり、位相差の調整もし易くなる。
構成２によれば、さらに吸収体膜の下層もタンタル系材料に比べてＥＵＶ露光光の吸収率が低いクロム系材料（クロム（Ｃｒ）の窒化物、酸化物、酸化窒化物、炭化物、窒化炭化物、または酸化窒化炭化物を主成分とする材料）を用いることから、吸収体膜全体でのＥＵＶ露光光に対する透過率の調整がさらに容易になり、位相差の調整もし易くなる。
また、吸収体膜の下層を形成するクロム系材料は、塩素と酸素の混合ガスのエッチングガスによってドライエッチングされるが、保護膜を形成するルテニウム系材料（ルテニウム（Ｒｕ）又はその化合物を主成分とする材料）は、このエッチングガスに対して高い耐性を有しており、保護膜にエッチングストッパーとしての役割も持たすことができる。
（構成３）前記吸収体膜の最上層は、ケイ素（Ｓｉ）の窒化物、酸化物、酸化窒化物、炭化物、窒化炭化物、または酸化窒化炭化物を主成分とする材料で形成され、前記保護膜と前記吸収体膜との間にクロム（Ｃｒ）を主成分とするバッファ膜を備えることを特徴とする構成１に記載の反射型マスクブランク。
この構成３によれば、シリコン系材料（ケイ素（Ｓｉ）の窒化物、酸化物、酸化窒化物、炭化物、窒化炭化物、または酸化窒化炭化物を主成分とする材料）で形成された最上層は、塩素と酸素の混合ガスのドライエッチングに対して高い耐性を有するため、このエッチングガスでドライエッチングするクロム系材料（クロムを主成分とする材料）でバッファ膜を形成することができる。
この構成３によれば、シリコン系材料（ケイ素（Ｓｉ）の窒化物、酸化物、酸化窒化物、炭化物、窒化炭化物、または酸化窒化炭化物を主成分とする材料）で形成された最上層は、塩素と酸素の混合ガスのドライエッチングに対して高い耐性を有するため、このエッチングガスでドライエッチングするクロム系材料（クロムを主成分とする材料）でバッファ膜を形成することができる。
（構成４）前記吸収体膜の下層は、タンタル（Ｔａ）を主成分として含有するタンタル系材料で形成されていることを特徴とする構成３に記載の反射型マスクブランク。
この構成４によれば、吸収体膜の最上層にフッ素系ガスでドライエッチングされるシリコン系材料を適用し、吸収体膜の下層に塩素ガスでドライエッチングされるタンタル系材料を適用したことにより、最上層をエッチングマスクとして機能させることができる。これにより、高解像度の微細パターンを形成することができる。また、保護膜を形成するルテニウム系材料は、塩素系ガスに対して高い耐性を有しており、保護膜にエッチングストッパーとしての役割も持たすことができる。
この構成４によれば、吸収体膜の最上層にフッ素系ガスでドライエッチングされるシリコン系材料を適用し、吸収体膜の下層に塩素ガスでドライエッチングされるタンタル系材料を適用したことにより、最上層をエッチングマスクとして機能させることができる。これにより、高解像度の微細パターンを形成することができる。また、保護膜を形成するルテニウム系材料は、塩素系ガスに対して高い耐性を有しており、保護膜にエッチングストッパーとしての役割も持たすことができる。
（構成５）前記吸収体膜の最上層は、パターン検査に用いる波長２００ｎｍ以下の検査光に対する反射率が最小となるように膜厚が最適化されていることを特徴とする構成１乃至４のいずれか一項に記載の反射型マスクブランク。
構成５によれば、吸収体膜の最上層に用いられるシリコン系材料やクロム系材料は、波長２００ｎｍ以下の検査光に対する反射率が最小にできるため、パターン検査時のコントラストを向上させて正確なパターン検査を行える。
構成５によれば、吸収体膜の最上層に用いられるシリコン系材料やクロム系材料は、波長２００ｎｍ以下の検査光に対する反射率が最小にできるため、パターン検査時のコントラストを向上させて正確なパターン検査を行える。
（構成６）前記保護膜は、ルテニウム（Ｒｕ）とニオブ（Ｎｂ）とを含有するルテニウム化合物を主成分とすることを特徴とする構成１乃至５のいずれか一項に記載の反射型マスクブランク。
構成６によれば、この反射型マスクブランクから反射型マスクを作製したときに、保護膜が露出することで、この保護膜の表層にニオブ酸化層が形成され、これによって、マスク洗浄時における耐薬性が向上する。特に、オゾン水洗浄に対する耐性が非常に高く、露光光反射率の低下を防止できる。特に、保護層の上面に接してクロムを主成分とするバッファ膜が形成される構成の場合においては、バッファ膜のドライエッチング時の塩素と酸素との混合ガスに対して高い耐性を有する。
構成６によれば、この反射型マスクブランクから反射型マスクを作製したときに、保護膜が露出することで、この保護膜の表層にニオブ酸化層が形成され、これによって、マスク洗浄時における耐薬性が向上する。特に、オゾン水洗浄に対する耐性が非常に高く、露光光反射率の低下を防止できる。特に、保護層の上面に接してクロムを主成分とするバッファ膜が形成される構成の場合においては、バッファ膜のドライエッチング時の塩素と酸素との混合ガスに対して高い耐性を有する。
（構成７）構成１乃至６のいずれか一項に記載の反射型マスクブランクの前記吸収体膜に、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ことを特徴とする反射型マスクの製造方法。
上記構成１乃至６の反射型マスクブランクを用いて反射型マスクを製造することにより、パターン検査に用いる波長２００ｎｍ以下の検査光に対する検査時のコントラストを向上させ、またマスク使用時の露光光に対するコントラストを向上させ、また位相シフト効果を有する反射型マスクが得られる。
上記構成１乃至６の反射型マスクブランクを用いて反射型マスクを製造することにより、パターン検査に用いる波長２００ｎｍ以下の検査光に対する検査時のコントラストを向上させ、またマスク使用時の露光光に対するコントラストを向上させ、また位相シフト効果を有する反射型マスクが得られる。
本発明によれば、保護膜にＲｕを主成分とする材料を用いた場合においても、パターン検査に用いる波長２００ｎｍ以下の検査光に対する検査時のコントラストを向上させた反射型マスクブランク及びそれを用いて製造される反射型マスクを提供することができる。
また、本発明によれば、マスク使用時の露光光に対するコントラストを向上させた反射型マスクブランク及びそれを用いて製造される反射型マスクを提供することができる。保護膜にＲｕを主成分とする材料を用いた場合においても、位相シフト効果を利用した反射型マスクブランク及びそれを用いて製造される反射型マスクを提供することができる。
また、本発明によれば、高解像度の微細パターンを形成できる反射型マスクブランク及びそれを用いて製造される反射型マスクを提供することができる。
また、本発明によれば、マスク使用時の露光光に対するコントラストを向上させた反射型マスクブランク及びそれを用いて製造される反射型マスクを提供することができる。保護膜にＲｕを主成分とする材料を用いた場合においても、位相シフト効果を利用した反射型マスクブランク及びそれを用いて製造される反射型マスクを提供することができる。
また、本発明によれば、高解像度の微細パターンを形成できる反射型マスクブランク及びそれを用いて製造される反射型マスクを提供することができる。
以下、本発明を実施の形態により詳細に説明する。
本発明の反射型マスクブランクは、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であって、前記吸収体膜は、最上層と、それ以外の下層とからなる積層構造となっており、前記最上層は、ケイ素（Ｓｉ）、クロム（Ｃｒ）のうち少なくとも１以上の元素の窒化物、酸化物、酸化窒化物、窒化炭化物、または酸化窒化炭化物を主成分とする材料で形成され、前記多層反射膜と前記吸収体膜との間に、ルテニウム（Ｒｕ）又はその化合物を主成分とする保護膜を有することを特徴としている。
このような反射型マスクブランクによれば、以下の効果を有する反射型マスクブランクおよび反射型マスクが得られる。
本発明の反射型マスクブランクは、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であって、前記吸収体膜は、最上層と、それ以外の下層とからなる積層構造となっており、前記最上層は、ケイ素（Ｓｉ）、クロム（Ｃｒ）のうち少なくとも１以上の元素の窒化物、酸化物、酸化窒化物、窒化炭化物、または酸化窒化炭化物を主成分とする材料で形成され、前記多層反射膜と前記吸収体膜との間に、ルテニウム（Ｒｕ）又はその化合物を主成分とする保護膜を有することを特徴としている。
このような反射型マスクブランクによれば、以下の効果を有する反射型マスクブランクおよび反射型マスクが得られる。
（１）パターン検査に用いる波長２００ｎｍ以下の検査光に対する反射率を最小に低減でき、その検査光に対する反射率がそれほど高くないルテニウム（Ｒｕ）又はその化合物を主成分とする材料を保護膜に用いても、吸収体膜と多層反射膜（保護膜）との間で、検査光に対する十分なコントラストを得ることができるため、パターン検査に波長２００ｎｍ以下の短波長光を使用したときのコントラストを向上させ、微細パターンが形成されたマスクの正確なパターン検査を行える。なお、パターン検査時における検査光に対するコントラストとは、コントラスト（＝反射率比）＝吸収体膜からの検査光反射率：保護膜（あるいはバッファ膜）を有する多層反射膜からの検査光反射率＝１：（保護膜（あるいはバッファ膜）を有する多層反射膜からの検査光反射率／吸収体膜からの検査光反射率）で定義される値を意味するものとする。
（２）最上層におけるマスク使用時の露光光透過率を高めるとともに、露光光である例えばＥＵＶ光に対するマスクコントラストを向上させることができ、微細パターンを高精度でパターン転写を行える。
なお、マスクコントラストとは、例えばＥＵＶ光を露光光とする反射型マスクのコントラスト、すなわち、コントラスト＝反射率比＝１：（保護膜を有する多層反射膜からの反射率／吸収体膜からの反射率）で定義される値を意味するものとする。
なお、マスクコントラストとは、例えばＥＵＶ光を露光光とする反射型マスクのコントラスト、すなわち、コントラスト＝反射率比＝１：（保護膜を有する多層反射膜からの反射率／吸収体膜からの反射率）で定義される値を意味するものとする。
（３）タンタル系材料に比べ、ＥＵＶ露光光の吸収率が低い、ケイ素（Ｓｉ）およびクロム（Ｃｒ）のうち少なくとも１以上の元素の窒化物、酸化物、酸化窒化物、窒化炭化物、または酸化窒化炭化物を主成分とする材料を吸収体膜の最上層に適用することにより、吸収体膜全体でのＥＵＶ露光光に対する透過率の調整がより容易になり、ＥＵＶ露光光に対する位相差の調整がし易くなる。
本発明における上記吸収体膜の最上層は、ケイ素（Ｓｉ）およびクロム（Ｃｒ）のうち少なくとも１以上の元素の窒化物、酸化物、酸化窒化物、窒化炭化物、または酸化窒化炭化物を主成分とする材料で形成されるが、ケイ素（Ｓｉ）の窒化物、酸化物、酸化窒化物、窒化炭化物、または酸化窒化炭化物の代表的な化合物例としては、例えば、Ｓｉ３Ｎ４，ＳｉＯ２，ＳｉＯＮ，ＳｉＣ等が挙げられる。また、これらのケイ素の化合物は、さらにＭｏ等の比較的原子量の小さい遷移金属を含んでいてもよい。これらの材料を吸収体膜の最上層に用いる場合で波長２００ｎｍ以下の検査光に対する反射率を最小に低減するには、材料中のＮ含有量は１５〜６０at%の範囲、Ｏ含有量は１５〜６０at%の範囲とすることが好ましい。
また、上記クロム（Ｃｒ）の窒化物、酸化物、酸化窒化物、窒化炭化物、または酸化窒化炭化物の代表的な化合物例としては、例えば、ＣｒＮ、ＣｒＮＯ、ＣｒＯＣＮ等が挙げられる。これらの材料を吸収体膜の最上層に用いる場合で波長２００ｎｍ以下の検査光に対する反射率を最小に低減するには、材料中のＮ含有量は１５〜６０at%の範囲、Ｏ含有量は１５〜６０at%の範囲とすることが好ましい。
上記吸収体膜の最上層を形成する材料は、さらにホウ素（Ｂ）を含有していてもよい。Ｂを含有することにより、膜のアモルファス性、表面平滑性をより向上することができる。
また、上記クロム（Ｃｒ）の窒化物、酸化物、酸化窒化物、窒化炭化物、または酸化窒化炭化物の代表的な化合物例としては、例えば、ＣｒＮ、ＣｒＮＯ、ＣｒＯＣＮ等が挙げられる。これらの材料を吸収体膜の最上層に用いる場合で波長２００ｎｍ以下の検査光に対する反射率を最小に低減するには、材料中のＮ含有量は１５〜６０at%の範囲、Ｏ含有量は１５〜６０at%の範囲とすることが好ましい。
上記吸収体膜の最上層を形成する材料は、さらにホウ素（Ｂ）を含有していてもよい。Ｂを含有することにより、膜のアモルファス性、表面平滑性をより向上することができる。
上記吸収体膜の最上層の膜厚は、概ね５〜３０ｎｍ程度とすることができるが、本発明における最上層を形成する材料は、パターン検査に用いる波長２００ｎｍ以下の検査光に対する反射率を最小に低減できるため、反射率が最小となるように膜厚を最適化することが好適である。
上記吸収体膜の下層は、クロム（Ｃｒ）の窒化物、酸化物、酸化窒化物、炭化物、窒化炭化物、または酸化窒化炭化物を主成分とする材料で形成されていることが好ましい。吸収体膜の下層もタンタル系材料に比べてＥＵＶ露光光の吸収率が低いクロム系材料（クロム（Ｃｒ）の窒化物、酸化物、酸化窒化物、炭化物、窒化炭化物、または酸化窒化炭化物を主成分とする材料）を用いることから、吸収体膜全体でのＥＵＶ露光光に対する透過率の調整がさらに容易になり、位相差の調整もし易くなる。
また、吸収体膜の下層を形成するクロム系材料は、塩素と酸素の混合ガスのエッチングガスによってドライエッチングされるが、保護膜を形成するルテニウム系材料（ルテニウム（Ｒｕ）又はその化合物を主成分とする材料）は、このエッチングガスに対して高い耐性を有しており、保護膜にエッチングストッパーとしての役割も持たすことができる。クロム系材料の具体例としては、上記最上層に用いるクロム系材料の具体例と同様のものを挙げることができる。
また、上記吸収体膜の下層は、本発明においては、タンタル（Ｔａ）を主成分として含有するタンタル系材料で形成されていてもよい。とくに、吸収体膜の最上層が、ケイ素（Ｓｉ）の窒化物、酸化物、酸化窒化物、炭化物、窒化炭化物、または酸化窒化炭化物を主成分とする材料で形成される場合、吸収体膜の下層は、タンタル（Ｔａ）を主成分として含有するタンタル系材料で形成されることも好ましい。吸収体膜の最上層にフッ素系ガスでドライエッチングされるシリコン系材料を適用し、吸収体膜の下層に塩素ガスでドライエッチングされるタンタル系材料を適用したことにより、最上層をエッチングマスクとして機能させることができる。これにより、高解像度の微細パターンを形成することができる。また、保護膜を形成するルテニウム系材料は、塩素系ガスに対して高い耐性を有しており、保護膜にエッチングストッパーとしての役割も持たすことができる。
本発明においては、吸収体膜の下層は、タンタル（Ｔａ）とホウ素（Ｂ）と窒素（Ｎ）を含有するタンタル系材料で形成されていることが特に好ましい。Ｂを含有することにより、吸収体膜のアモルファス性、表面平滑性をより向上することができる。また、Ｎを含有することにより、吸収体膜の膜応力を低減し、また下層のバッファ膜あるいは多層反射膜との密着性が良好となる。
また、上記吸収体膜の下層は、本発明においては、タンタル（Ｔａ）を主成分として含有するタンタル系材料で形成されていてもよい。とくに、吸収体膜の最上層が、ケイ素（Ｓｉ）の窒化物、酸化物、酸化窒化物、炭化物、窒化炭化物、または酸化窒化炭化物を主成分とする材料で形成される場合、吸収体膜の下層は、タンタル（Ｔａ）を主成分として含有するタンタル系材料で形成されることも好ましい。吸収体膜の最上層にフッ素系ガスでドライエッチングされるシリコン系材料を適用し、吸収体膜の下層に塩素ガスでドライエッチングされるタンタル系材料を適用したことにより、最上層をエッチングマスクとして機能させることができる。これにより、高解像度の微細パターンを形成することができる。また、保護膜を形成するルテニウム系材料は、塩素系ガスに対して高い耐性を有しており、保護膜にエッチングストッパーとしての役割も持たすことができる。
本発明においては、吸収体膜の下層は、タンタル（Ｔａ）とホウ素（Ｂ）と窒素（Ｎ）を含有するタンタル系材料で形成されていることが特に好ましい。Ｂを含有することにより、吸収体膜のアモルファス性、表面平滑性をより向上することができる。また、Ｎを含有することにより、吸収体膜の膜応力を低減し、また下層のバッファ膜あるいは多層反射膜との密着性が良好となる。
なお、上記吸収体膜の最上層、下層はいずれも、必ずしも全体が均一な組成でなくてもよく、例えば膜厚方向で組成が異なるように組成傾斜させてもよい。組成傾斜させる場合、含有する元素の組成が連続的に異なるようにしてもよいし、或いは組成が段階的に異なるようにしてもよい。
また、上記多層反射膜と吸収体膜との間に、該吸収体膜とエッチング特性が異なるバッファ膜を形成してもよい。かかるバッファ膜を形成することにより、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。とりわけ、クロムを含有する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るため、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、パターンぼけを減少できる。クロム系バッファ膜の材料としては、クロム（Cr）単体や、クロム（Cr）と窒素（N）、酸素（O）、炭素（C）、弗素（F）から選ばれる少なくとも１種以上の元素を含む材料とすることができる。たとえば、窒素を含むことで平滑性に優れ、炭素を含むことで吸収体膜のドライエッチング条件でのエッチング耐性が向上し、酸素を含むことで膜応力低減ができる。具体的には、CrN、CrO、CrC、CrF、CrON、CrCO、CrCON等の材料が好ましく挙げられる。
なお、上記反射型マスクブランクは、吸収体膜の最上層に所定の転写パターンを形成するためのレジスト膜が形成された状態であっても構わない。
上記反射型マスクブランクを使用して得られる反射型マスクとしては、以下のような態様が挙げられる。
（１）基板上に形成された多層反射膜の上面に保護膜が設けられ、その上に、所定の転写パターンを有するバッファ膜と吸収体膜のパターンが形成された反射型マスク。
（２）基板上に形成された多層反射膜の上面に保護膜が設けられ、その上に、所定の転写パターンを有する吸収体膜パターンが形成された反射型マスク。
上記反射型マスクブランクを使用して得られる反射型マスクとしては、以下のような態様が挙げられる。
（１）基板上に形成された多層反射膜の上面に保護膜が設けられ、その上に、所定の転写パターンを有するバッファ膜と吸収体膜のパターンが形成された反射型マスク。
（２）基板上に形成された多層反射膜の上面に保護膜が設けられ、その上に、所定の転写パターンを有する吸収体膜パターンが形成された反射型マスク。
図１は本発明の反射型マスクブランクの一実施の形態及びこのマスクブランクを用いて反射型マスクを製造する工程を示す概略断面図である。
本発明の反射型マスクブランクの一実施の形態としては、図１（ａ）に示すように、基板１上に多層反射膜２が形成され、その上に保護膜６を設け、更にその上に、バッファ膜３及び、下層４ａと最上層４ｂの積層構造からなる吸収体膜４の各層が形成された構造をしている。また、吸収体膜４の上面にレジスト膜５を有している。
本発明の反射型マスクブランクの一実施の形態としては、図１（ａ）に示すように、基板１上に多層反射膜２が形成され、その上に保護膜６を設け、更にその上に、バッファ膜３及び、下層４ａと最上層４ｂの積層構造からなる吸収体膜４の各層が形成された構造をしている。また、吸収体膜４の上面にレジスト膜５を有している。
基板１としては、露光時の熱によるパターンの歪みを防止するため、０±１．０×１０−７／℃の範囲内、より好ましくは０±０．３×１０−７／℃の範囲内の低熱膨張係数を有するものが好ましい。この範囲の低熱膨張係数を有する素材としては、アモルファスガラス、セラミック、金属の何れでも使用できる。例えばアモルファスガラスであれば、ＳｉＯ２−ＴｉＯ２系ガラス、石英ガラス、結晶化ガラスであれば、β石英固溶体を析出した結晶化ガラス等を用いることが出来る。金属基板の例としては、インバー合金（Ｆｅ−Ｎｉ系合金）などが挙げられる。また、単結晶シリコン基板を使用することもできる。
また、基板１は、高反射率及び高転写精度を得るために、高い平滑性と平坦度を備えた基板が好ましい。特に、０．２ｎｍＲｍｓ以下の平滑な表面（１０μｍ角エリアでの平滑性）と、５０ｍ以下の平坦度（基板主表面の１４２ｍｍ角エリアにおける平坦度）を有することが好ましい。また、基板１は、その上に形成される膜の膜応力による変形を防止するために、高い剛性を有しているものが好ましい。特に、６５ＧＰａ以上の高いヤング率を有しているものが好ましい。
なお、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。また平坦度は、ＴＩＲ（Ｔｏｔａｌ Ｉｎｄｉｃａｔｅｄ Ｒｅａｄｉｎｇ）で示される表面の反り（変形量）を表す値で、基板表面を基準として最小自乗法で定められる平面を焦平面とし、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基板表面の最も低い位置との高低差の絶対値である。
また、基板１は、高反射率及び高転写精度を得るために、高い平滑性と平坦度を備えた基板が好ましい。特に、０．２ｎｍＲｍｓ以下の平滑な表面（１０μｍ角エリアでの平滑性）と、５０ｍ以下の平坦度（基板主表面の１４２ｍｍ角エリアにおける平坦度）を有することが好ましい。また、基板１は、その上に形成される膜の膜応力による変形を防止するために、高い剛性を有しているものが好ましい。特に、６５ＧＰａ以上の高いヤング率を有しているものが好ましい。
なお、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。また平坦度は、ＴＩＲ（Ｔｏｔａｌ Ｉｎｄｉｃａｔｅｄ Ｒｅａｄｉｎｇ）で示される表面の反り（変形量）を表す値で、基板表面を基準として最小自乗法で定められる平面を焦平面とし、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基板表面の最も低い位置との高低差の絶対値である。
多層反射膜２は、前述したように、屈折率の異なる元素が周期的に積層された多層膜であり、一般的には、重元素又はその化合物の薄膜と、軽元素又はその化合物の薄膜とが交互に４０〜６０周期程度積層された多層膜が用いられる。
例えば、波長１３〜１４ｎｍのＥＵＶ光に対する多層反射膜としては、前述のＭｏ膜とＳｉ膜を交互に４０周期程度積層したＭｏ／Ｓｉ周期積層膜が好ましく用いられる。その他に、ＥＵＶ光の領域で使用される多層反射膜として、Ｒｕ／Ｓｉ周期多層膜、Ｍｏ／Ｂｅ周期多層膜、Ｍｏ化合物／Ｓｉ化合物周期多層膜、Ｓｉ／Ｎｂ周期多層膜、Ｓｉ／Ｍｏ／Ｒｕ周期多層膜、Ｓｉ／Ｍｏ／Ｒｕ／Ｍｏ周期多層膜、Ｓｉ／Ｒｕ／Ｍｏ／Ｒｕ周期多層膜などがある。露光波長により、材質を適宜選択すればよい。
多層反射膜２は、ＤＣマグネトロンスパッタ法や、イオンビームスパッタ法などにより、各層を成膜することにより形成できる。上述したＭｏ／Ｓｉ周期多層膜の場合、例えばイオンビームスパッタ法により、まずＳｉターゲットを用いて厚さ数ｎｍ程度のＳｉ膜を成膜し、その後Ｍｏターゲットを用いて厚さ数ｎｍ程度のＭｏ膜を成膜し、これを一周期として、４０〜６０周期積層した後、最後にＳｉ膜を成膜する。
例えば、波長１３〜１４ｎｍのＥＵＶ光に対する多層反射膜としては、前述のＭｏ膜とＳｉ膜を交互に４０周期程度積層したＭｏ／Ｓｉ周期積層膜が好ましく用いられる。その他に、ＥＵＶ光の領域で使用される多層反射膜として、Ｒｕ／Ｓｉ周期多層膜、Ｍｏ／Ｂｅ周期多層膜、Ｍｏ化合物／Ｓｉ化合物周期多層膜、Ｓｉ／Ｎｂ周期多層膜、Ｓｉ／Ｍｏ／Ｒｕ周期多層膜、Ｓｉ／Ｍｏ／Ｒｕ／Ｍｏ周期多層膜、Ｓｉ／Ｒｕ／Ｍｏ／Ｒｕ周期多層膜などがある。露光波長により、材質を適宜選択すればよい。
多層反射膜２は、ＤＣマグネトロンスパッタ法や、イオンビームスパッタ法などにより、各層を成膜することにより形成できる。上述したＭｏ／Ｓｉ周期多層膜の場合、例えばイオンビームスパッタ法により、まずＳｉターゲットを用いて厚さ数ｎｍ程度のＳｉ膜を成膜し、その後Ｍｏターゲットを用いて厚さ数ｎｍ程度のＭｏ膜を成膜し、これを一周期として、４０〜６０周期積層した後、最後にＳｉ膜を成膜する。
なお、本実施の形態では、多層反射膜２とバッファ膜３との間に、ルテニウム（Ｒｕ）又はその化合物からなる保護膜６を有する。この保護膜６を有することにより、バッファ膜のパターン形成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、露光光反射率の低下を防止できる。本発明における上記保護膜の代表的なルテニウム化合物としては、例えば、RuNb、RuZr等が挙げられる。
バッファ膜３としては、例えば前述のクロム系バッファ膜を好ましく用いることができる。このバッファ膜３は、ＤＣスパッタ、ＲＦスパッタ法以外に、イオンビームスパッタ等のスパッタ法で上記保護膜上に形成することができる。
なお、バッファ膜３の膜厚は、たとえば集束イオンビーム（ＦＩＢ）を用いた吸収体膜パターンの修正を行う場合には、２０〜６０ｎｍ程度とするのが好ましいが、電子線等で修正する場合には、５〜１５ｎｍ程度とすることができる。
なお、バッファ膜３の膜厚は、たとえば集束イオンビーム（ＦＩＢ）を用いた吸収体膜パターンの修正を行う場合には、２０〜６０ｎｍ程度とするのが好ましいが、電子線等で修正する場合には、５〜１５ｎｍ程度とすることができる。
次に、吸収体膜４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、本発明では、下層４ａと最上層４ｂの積層構造からなる。最上層４ｂについては前述したとおりである。また、下層４ａは前述したように本発明では例えばタンタル（Ｔａ）を主成分とする材料を好ましく用いることができる。Ｔａを主成分とする材料は、通常、Ｔａの合金である。このような吸収体膜の結晶状態は、平滑性、平坦性の点から、アモルファス状又は微結晶の構造を有しているものが好ましい。
Ｔａを主成分とする材料としては、ＴａとＢを含む材料、ＴａとＮを含む材料、ＴａとＢを含み、更にＯとＮの少なくとも何れかを含む材料、ＴａとＳｉを含む材料、ＴａとＳｉとＮを含む材料、ＴａとＧｅを含む材料、ＴａとＧｅとＮを含む材料、等を用いることが出来る。ＴａにＢやＳｉ、Ｇｅ等を加えることにより、アモルファス状の材料が容易に得られ、平滑性を向上させることができる。また、ＴａにＮやＯを加えれば、酸化に対する耐性が向上するため、経時的な安定性を向上させることが出来るという効果が得られる。
Ｔａを主成分とする材料としては、ＴａとＢを含む材料、ＴａとＮを含む材料、ＴａとＢを含み、更にＯとＮの少なくとも何れかを含む材料、ＴａとＳｉを含む材料、ＴａとＳｉとＮを含む材料、ＴａとＧｅを含む材料、ＴａとＧｅとＮを含む材料、等を用いることが出来る。ＴａにＢやＳｉ、Ｇｅ等を加えることにより、アモルファス状の材料が容易に得られ、平滑性を向上させることができる。また、ＴａにＮやＯを加えれば、酸化に対する耐性が向上するため、経時的な安定性を向上させることが出来るという効果が得られる。
この中でも特に好ましい材料として、例えば、ＴａとＢを含む材料（組成比Ｔａ／Ｂが８．５／１．５〜７．５／２．５の範囲である）、ＴａとＢとＮを含む材料（Ｎが５〜３０原子％であり、残りの成分を１００とした時、Ｂが１０〜３０原子％）が挙げられる。これらの材料の場合、容易に微結晶或いはアモルファス構造を得ることが出来、良好な平滑性と平坦性が得られる。
前述の吸収体膜の最上層、上述のＴａを主成分とする吸収体膜の下層は、マグネトロンスパッタリングなどのスパッタ法で形成するのが好ましい。例えば、ＴａＢＮ膜の場合、タンタルとホウ素を含むターゲットを用い、窒素を添加したアルゴンガスを用いたスパッタリング法で成膜することができる。スパッタ法で形成した場合には、スパッタターゲットに投入するパワーや投入ガス圧力を変化させることにより内部応力を制御できる。また、室温程度の低温での形成が可能であるので、多層反射膜等への熱の影響を少なくすることが出来る。
前述の吸収体膜の最上層、上述のＴａを主成分とする吸収体膜の下層は、マグネトロンスパッタリングなどのスパッタ法で形成するのが好ましい。例えば、ＴａＢＮ膜の場合、タンタルとホウ素を含むターゲットを用い、窒素を添加したアルゴンガスを用いたスパッタリング法で成膜することができる。スパッタ法で形成した場合には、スパッタターゲットに投入するパワーや投入ガス圧力を変化させることにより内部応力を制御できる。また、室温程度の低温での形成が可能であるので、多層反射膜等への熱の影響を少なくすることが出来る。
吸収体膜４の最上層４ｂの膜厚については前述したとおりであるが、下層４ａの膜厚については、露光光である例えばＥＵＶ光が十分に吸収できる厚みであれば良いが、通常５０〜１００ｎｍ程度である。また、この吸収体膜４でＥＵＶ露光光に対して位相シフト効果を生じさせる場合においては、膜厚を２５〜５０ｎｍ程度と薄くするとよい。
図１に示した実施の形態では、反射型マスクブランク１０は以上の如く構成され、バッファ膜を有しているが、吸収体膜４へのパターン形成の方法や形成したパターンの修正方法によっては、このバッファ膜を設けない構成としてもよい。
次に、この反射型マスクブランク１０を用いた反射型マスクの製造工程を説明する。
反射型マスクブランク１０（図１（ａ）参照）の各層の材料及び形成方法については上述した通りである。
そして、この反射型マスクブランク１０の吸収体膜４の最上層４ｂに所定の転写パターンを形成する。まず、吸収体膜４上のレジスト膜５に対して、電子線描画機を用いて所定のパターン描画を行い、これを現像して、所定のレジストパターン５１を形成する（同図（ｂ）参照）。
反射型マスクブランク１０（図１（ａ）参照）の各層の材料及び形成方法については上述した通りである。
そして、この反射型マスクブランク１０の吸収体膜４の最上層４ｂに所定の転写パターンを形成する。まず、吸収体膜４上のレジスト膜５に対して、電子線描画機を用いて所定のパターン描画を行い、これを現像して、所定のレジストパターン５１を形成する（同図（ｂ）参照）。
形成されたレジストパターン５１をマスクとして、吸収体膜４の最上層４ｂをドライエッチングして、所定の転写パターンを有する最上層パターン４１ｂを形成する（同図（ｃ）参照）。最上層４ｂが例えばＳｉの窒化部を含む材料からなる場合、ＳＦ６，ＣＨＦ３等のフッ素系ガスを用いたドライエッチングを用いることが出来る。
最上層パターン４１ｂ上に残ったレジストパターン５１を除去した後、形成された最上層パターン４１ｂマスクとして、吸収体膜４の下層４ａをドライエッチングして、所定の転写パターンを有する下層パターン４１ａを形成する（同図（ｄ）参照）。下層４ａがＴａを主成分とする材料からなる場合、塩素ガスを用いたドライエッチングを用いることが出来る。
最上層パターン４１ｂ上に残ったレジストパターン５１を除去した後、形成された最上層パターン４１ｂマスクとして、吸収体膜４の下層４ａをドライエッチングして、所定の転写パターンを有する下層パターン４１ａを形成する（同図（ｄ）参照）。下層４ａがＴａを主成分とする材料からなる場合、塩素ガスを用いたドライエッチングを用いることが出来る。
通常はここで、吸収体膜パターン（下層パターン４１ａと最上層パターン４１ｂの積層パターン）が設計通りに形成されているかどうかの検査を行う。パターン検査に用いる検査光が吸収体膜パターンが形成されたマスク上に入射され、最上層パターン４１ｂ上で反射される検査光と、吸収体膜４が除去されて露出したバッファ膜３で反射される検査光とを検出し、そのコントラストを観察することによって、検査を行う。本発明においては、波長２００ｎｍ以下の検査光に対する最上層パターン４１ｂでの反射率を最小に低減でき、吸収体膜４とバッファ膜３との間で、検査光に対する十分なコントラストを得ることができるため、正確なパターン検査を行える。
このようにして、例えば、除去されるべきでない吸収体膜４が除去されたピンホール欠陥（白欠陥）や、エッチング不足により一部が除去されずに残っているエッチング不足欠陥（黒欠陥）を検出する。このようなピンホール欠陥や、エッチング不足による欠陥が検出された場合には、これを修正する。
ピンホール欠陥の修正には、例えば、ＦＩＢアシストデポジション法により炭素膜等をピンホールに堆積させるなどの方法がある。また、エッチング不足による欠陥の修正には、ＦＩＢ照射による不要部分の除去を行うなどの方法がある。このとき、バッファ膜３は、ＦＩＢ照射に対して、多層反射膜２を保護する保護膜となる。
ピンホール欠陥の修正には、例えば、ＦＩＢアシストデポジション法により炭素膜等をピンホールに堆積させるなどの方法がある。また、エッチング不足による欠陥の修正には、ＦＩＢ照射による不要部分の除去を行うなどの方法がある。このとき、バッファ膜３は、ＦＩＢ照射に対して、多層反射膜２を保護する保護膜となる。
こうして、パターン検査及び修正が終えた後、露出したバッファ膜３を吸収体膜パターンに従って除去し、バッファ膜にパターン３１を形成して、反射型マスク２０を作製する（同図（ｅ）参照）。ここで、例えばＣｒ系材料からなるバッファ膜の場合は、塩素と酸素を含む混合ガスでのドライエッチングを用いることができる。バッファ膜を除去した部分では、露光光の反射領域である多層反射膜２が露出する。露出した多層反射膜上には保護膜６が形成されている。このとき、保護膜６は、バッファ膜３のドライエッチングに対して多層反射膜２を保護する。
最後に、仕様通りの寸法精度で吸収体膜パターンが形成されているかどうかの最終的な確認の検査を行う。この最終確認検査の場合も、前述の検査光が用いられる。本発明においては、吸収体膜４と表面に保護膜６を有する多層反射膜２との間で、波長２００ｎｍ以下の検査光に対する十分なコントラストを得ることができるため、正確なパターン検査を行える。
また、本発明の反射型マスクブランクを用いて製造される反射型マスクは、ＥＵＶ 光（波長０．２〜１００ｎｍ程度）を露光光として用いた場合に特に好適であるが、他の波長の光に対しても適宜用いることができる。
また、本発明の反射型マスクブランクを用いて製造される反射型マスクは、ＥＵＶ 光（波長０．２〜１００ｎｍ程度）を露光光として用いた場合に特に好適であるが、他の波長の光に対しても適宜用いることができる。
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（１５２．４ｍｍ角、厚さが６．３５ｍｍ）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、５０ｎｍ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、Ｓｉ膜を４．２ｎｍ成膜し、最後に保護膜としてRuNbターゲット（at%比 Ru：Nb＝２０：８０）を用いてRuNb膜を２．５ｎｍに成膜した。
このようにして多層反射膜付き基板を得た。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６６．１％であった。
（実施例１）
使用する基板は、ＳｉＯ２−ＴｉＯ２系のガラス基板（１５２．４ｍｍ角、厚さが６．３５ｍｍ）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、５０ｎｍ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、Ｓｉ膜を４．２ｎｍ成膜し、最後に保護膜としてRuNbターゲット（at%比 Ru：Nb＝２０：８０）を用いてRuNb膜を２．５ｎｍに成膜した。
このようにして多層反射膜付き基板を得た。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６６．１％であった。
次に、上述のように得られた多層反射膜付き基板の保護膜上に、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。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、吸収体膜の下層として、TaとBとNを含む材料を８０ｎｍ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％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。なお、成膜したTaBN膜の組成比は、Taが80at%、Bが10at%、Nが10at%であった。
続いて、吸収体膜の最上層として、ＳｉＯＮを含む材料を２０ｎｍの厚さで形成した。即ち、Ｓｉターゲットを用いて、アルゴン（Ａｒ）に窒素（Ｎ２）と酸素（Ｏ２）を添加した混合ガス下で、ＤＣマグネトロンスパッタリング法によって成膜した。なお、上記最上層は、ＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）をパターンの検査光として用いた場合、反射率が最小となるように膜厚を設定した。SiON膜の組成比は、Siが36at%、Oが45at%、Nが19at%であった。
以上のようにして本実施例の反射型マスクブランクを作製した。
続いて、吸収体膜の最上層として、ＳｉＯＮを含む材料を２０ｎｍの厚さで形成した。即ち、Ｓｉターゲットを用いて、アルゴン（Ａｒ）に窒素（Ｎ２）と酸素（Ｏ２）を添加した混合ガス下で、ＤＣマグネトロンスパッタリング法によって成膜した。なお、上記最上層は、ＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）をパターンの検査光として用いた場合、反射率が最小となるように膜厚を設定した。SiON膜の組成比は、Siが36at%、Oが45at%、Nが19at%であった。
以上のようにして本実施例の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ＤＲＡＭ ｈｐ３２ｎｍ世代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膜を形成し、電子線描画機を使用して所定のパターン描画を行い、描画後、現像によりレジストパターンを形成した。なお、上記レジスト膜の膜厚は従来よりも薄い１００ｎｍとした。
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膜を形成し、電子線描画機を使用して所定のパターン描画を行い、描画後、現像によりレジストパターンを形成した。なお、上記レジスト膜の膜厚は従来よりも薄い１００ｎｍとした。
次に、このレジストパターンをマスクとして、フッ素系（ＳＦ６）ガスを用いて吸収体膜の最上層をドライエッチングし、最上層に転写パターンを形成した。残存するレジストパターンを除去した後、この転写パターンが形成された最上層をマスクとして、塩素ガスを用いて吸収体膜の下層をドライエッチングし、吸収体膜に下層と最上層の積層からなる転写パターンを形成した。
この段階で、検査光としてＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）を使用して吸収体膜のパターン検査を行った。ＡｒＦエキシマレーザーの検査光に対するコントラストは、吸収体膜からの反射率：バッファ膜からの反射率＝９．５％：５３．１％＝１：５．５９であり、吸収体膜のパターン検査には十分なコントラストが得られることが確認できた。
さらに、塩素と酸素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）に残存している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、表面に保護膜を備えた多層反射膜を露出させ、反射型マスクを得た。
この段階で、検査光としてＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）を使用して吸収体膜のパターン検査を行った。ＡｒＦエキシマレーザーの検査光に対するコントラストは、吸収体膜からの反射率：バッファ膜からの反射率＝９．５％：５３．１％＝１：５．５９であり、吸収体膜のパターン検査には十分なコントラストが得られることが確認できた。
さらに、塩素と酸素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）に残存している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、表面に保護膜を備えた多層反射膜を露出させ、反射型マスクを得た。
最後に検査光としてＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）を使用して、得られた反射型マスクの最終確認検査を行った。ＡｒＦエキシマレーザーの検査光に対するコントラストは、吸収体膜からの反射率：保護膜を有する多層反射膜からの反射率＝９．５％：５８．２％＝１：６．１３であり、吸収体膜のパターン検査には十分なコントラストが得られることが確認できた。また、反射型マスクのパターン検査の結果、デザインルールがＤＲＡＭ ｈｐ３２ｎｍ世代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露光光の反射率は、多層反射膜付き基板で測定した反射率からほとんど変わらず、６６．０％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２に示すパターン転写装置による半導体基板上へのＥＵＶ光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３１、縮小光学系３２等から概略構成される。縮小光学系３２は、Ｘ線反射ミラーを用いている。縮小光学系３２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３１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３２を通してシリコンウエハ（レジスト層付き半導体基板）３３上に転写した。
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３１、縮小光学系３２等から概略構成される。縮小光学系３２は、Ｘ線反射ミラーを用いている。縮小光学系３２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３１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３２を通してシリコンウエハ（レジスト層付き半導体基板）３３上に転写した。
反射型マスク２０に入射した光は、吸収体膜パターンのある部分では、吸収体膜に吸収されて反射されず、一方、吸収体膜パターンのない部分に入射した光は多層反射膜により反射される。このようにして、反射型マスク２０から反射される光により形成される像が縮小光学系３２に入射する。縮小光学系３２を経由した露光光は、シリコンウエハ３３上のレジスト層に転写パターンを露光する。そして、この露光済レジスト層を現像することによってシリコンウエハ３３上にレジストパターンを形成した。
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マスクコントラストは、ピーク波長において１：１０００、EUV光の波長帯全域でも１：２５０と高く、マスク精度はＤＲＡＭ ｈｐ３２ｎｍデザインルールの要求精度である４．８ｎｍ以下であることが確認できた。
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マスクコントラストは、ピーク波長において１：１０００、EUV光の波長帯全域でも１：２５０と高く、マスク精度はＤＲＡＭ ｈｐ３２ｎｍデザインルールの要求精度である４．８ｎｍ以下であることが確認できた。
（実施例２）
実施例１の反射型マスクブランクとは、保護膜の上面にバッファ膜を形成せずに、吸収体膜を積層したこと以外は、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。
また、作製した反射型マスクブランクを用い、バッファ膜に対するドライエッチングを行うプロセス以外は、実施例１と同様のプロセスで反射型マスクを作製した。
作製した反射型マスクに対して、実施例１と同様に、ＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）を用いて最終確認検査を行った。即ち、検査光としてＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）を使用して、得られた反射型マスクの最終確認検査を行った。ＡｒＦエキシマレーザーの検査光に対するコントラストは、吸収体膜からの反射率：保護膜を有する多層反射膜からの反射率＝９．５％：５８．１％＝１：６．１２であり、吸収体膜のパターン検査には十分なコントラストが得られることが確認できた。また、反射型マスクのパターン検査の結果、デザインルールがＤＲＡＭ ｈｐ３２ｎｍ世代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露光光の反射率は、多層反射膜付き基板で測定した反射率からほとんど変わらず、６５．８％であった。
さらに、この反射型マスクを用い、実施例１と同様に、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マスクコントラストは、ピーク波長において１：１０００、EUV光の波長帯全域でも１：２５０と高く、マスク精度はＤＲＡＭ ｈｐ３２ｎｍデザインルールの要求精度である４．８ｎｍ以下であることが確認できた。
実施例１の反射型マスクブランクとは、保護膜の上面にバッファ膜を形成せずに、吸収体膜を積層したこと以外は、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。
また、作製した反射型マスクブランクを用い、バッファ膜に対するドライエッチングを行うプロセス以外は、実施例１と同様のプロセスで反射型マスクを作製した。
作製した反射型マスクに対して、実施例１と同様に、ＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）を用いて最終確認検査を行った。即ち、検査光としてＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）を使用して、得られた反射型マスクの最終確認検査を行った。ＡｒＦエキシマレーザーの検査光に対するコントラストは、吸収体膜からの反射率：保護膜を有する多層反射膜からの反射率＝９．５％：５８．１％＝１：６．１２であり、吸収体膜のパターン検査には十分なコントラストが得られることが確認できた。また、反射型マスクのパターン検査の結果、デザインルールがＤＲＡＭ ｈｐ３２ｎｍ世代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露光光の反射率は、多層反射膜付き基板で測定した反射率からほとんど変わらず、６５．８％であった。
さらに、この反射型マスクを用い、実施例１と同様に、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マスクコントラストは、ピーク波長において１：１０００、EUV光の波長帯全域でも１：２５０と高く、マスク精度はＤＲＡＭ ｈｐ３２ｎｍデザインルールの要求精度である４．８ｎｍ以下であることが確認できた。
（実施例３）
実施例２の反射型マスクブランクとは、吸収体膜の最上層にＣｒＯＣＮを適用したこと以外は、実施例２と同様にして反射型マスクブランクを作製した。CrOCN膜の組成比は、Crが33at%、Oが39at%、Cが11at%、Nが17at%であった。
また、作製した反射型マスクブランクを用い、吸収体膜の最上層を塩素と酸素の混合ガスでドライエッチングを行うプロセス以外は、実施例２と同様のプロセスで反射型マスクを作製した。
作製した反射型マスクに対して、実施例１と同様に、ＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）を用いて最終確認検査を行った。即ち、検査光としてＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）を使用して、得られた反射型マスクの最終確認検査を行った。ＡｒＦエキシマレーザーの検査光に対するコントラストは、吸収体膜からの反射率：保護膜を有する多層反射膜からの反射率＝９．４％：５８．１％＝１：６．１８であり、吸収体膜のパターン検査には十分なコントラストが得られることが確認できた。また、反射型マスクのパターン検査の結果、デザインルールがＤＲＡＭ ｈｐ３２ｎｍ世代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露光光の反射率は、多層反射膜付き基板で測定した反射率からほとんど変わらず、６５．８％であった。
さらに、この反射型マスクを用い、実施例１と同様に、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マスクコントラストは、ピーク波長において１：１０００、EUV光の波長帯全域でも１：２５０と高く、マスク精度はＤＲＡＭ ｈｐ３２ｎｍデザインルールの要求精度である４．８ｎｍ以下であることが確認できた。
実施例２の反射型マスクブランクとは、吸収体膜の最上層にＣｒＯＣＮを適用したこと以外は、実施例２と同様にして反射型マスクブランクを作製した。CrOCN膜の組成比は、Crが33at%、Oが39at%、Cが11at%、Nが17at%であった。
また、作製した反射型マスクブランクを用い、吸収体膜の最上層を塩素と酸素の混合ガスでドライエッチングを行うプロセス以外は、実施例２と同様のプロセスで反射型マスクを作製した。
作製した反射型マスクに対して、実施例１と同様に、ＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）を用いて最終確認検査を行った。即ち、検査光としてＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）を使用して、得られた反射型マスクの最終確認検査を行った。ＡｒＦエキシマレーザーの検査光に対するコントラストは、吸収体膜からの反射率：保護膜を有する多層反射膜からの反射率＝９．４％：５８．１％＝１：６．１８であり、吸収体膜のパターン検査には十分なコントラストが得られることが確認できた。また、反射型マスクのパターン検査の結果、デザインルールがＤＲＡＭ ｈｐ３２ｎｍ世代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露光光の反射率は、多層反射膜付き基板で測定した反射率からほとんど変わらず、６５．８％であった。
さらに、この反射型マスクを用い、実施例１と同様に、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マスクコントラストは、ピーク波長において１：１０００、EUV光の波長帯全域でも１：２５０と高く、マスク精度はＤＲＡＭ ｈｐ３２ｎｍデザインルールの要求精度である４．８ｎｍ以下であることが確認できた。
（実施例４）
実施例３の反射型マスクブランクとは、吸収体膜の下層にＣｒＮを適用したこと以外は、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。
また、作製した反射型マスクブランクを用い、レジスト膜の膜厚を１５０ｎｍとしたこと、吸収体膜の最上層および下層を塩素と酸素の混合ガスでドライエッチングを行ったこと以外は、実施例１と同様のプロセスで反射型マスクを作製した。
作製した反射型マスクに対して、実施例１と同様に、ＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）を用いて最終確認検査を行った。即ち、検査光としてＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）を使用して、得られた反射型マスクの最終確認検査を行った。ＡｒＦエキシマレーザーの検査光に対するコントラストは、吸収体膜からの反射率：保護膜を有する多層反射膜からの反射率＝９．８％：５８．２％＝１：５．９４であり、吸収体膜のパターン検査には十分なコントラストが得られることが確認できた。また、反射型マスクのパターン検査の結果、デザインルールがＤＲＡＭ ｈｐ４５ｎｍ世代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露光光の反射率は、多層反射膜付き基板で測定した反射率からほとんど変わらず、６６．０％であった。
さらに、この反射型マスクを用い、実施例１と同様に、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マスクコントラストは、ピーク波長において１：１０００、EUV光の波長帯全域でも１：２５０と高く、マスク精度はＤＲＡＭ ｈｐ４５ｎｍデザインルールの要求精度である６．８ｎｍ以下であることが確認できた。
実施例３の反射型マスクブランクとは、吸収体膜の下層にＣｒＮを適用したこと以外は、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。
また、作製した反射型マスクブランクを用い、レジスト膜の膜厚を１５０ｎｍとしたこと、吸収体膜の最上層および下層を塩素と酸素の混合ガスでドライエッチングを行ったこと以外は、実施例１と同様のプロセスで反射型マスクを作製した。
作製した反射型マスクに対して、実施例１と同様に、ＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）を用いて最終確認検査を行った。即ち、検査光としてＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）を使用して、得られた反射型マスクの最終確認検査を行った。ＡｒＦエキシマレーザーの検査光に対するコントラストは、吸収体膜からの反射率：保護膜を有する多層反射膜からの反射率＝９．８％：５８．２％＝１：５．９４であり、吸収体膜のパターン検査には十分なコントラストが得られることが確認できた。また、反射型マスクのパターン検査の結果、デザインルールがＤＲＡＭ ｈｐ４５ｎｍ世代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露光光の反射率は、多層反射膜付き基板で測定した反射率からほとんど変わらず、６６．０％であった。
さらに、この反射型マスクを用い、実施例１と同様に、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マスクコントラストは、ピーク波長において１：１０００、EUV光の波長帯全域でも１：２５０と高く、マスク精度はＤＲＡＭ ｈｐ４５ｎｍデザインルールの要求精度である６．８ｎｍ以下であることが確認できた。
（実施例５）
実施例２の反射型マスクブランクとは、吸収体膜の下層にＣｒＮを適用したこと以外（すなわち、吸収体膜の最上層は、ＳｉＯＮで形成。）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。
また、作製した反射型マスクブランクを用い、吸収体膜の下層を塩素と酸素の混合ガスでドライエッチングを行ったこと以外は、実施例１と同様のプロセスで反射型マスクを作製した。
作製した反射型マスクに対して、実施例１と同様に、ＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）を用いて最終確認検査を行った。即ち、検査光としてＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）を使用して、得られた反射型マスクの最終確認検査を行った。ＡｒＦエキシマレーザーの検査光に対するコントラストは、吸収体膜からの反射率：保護膜を有する多層反射膜からの反射率＝９．２％：５８．０％＝１：６．３０であり、吸収体膜のパターン検査には十分なコントラストが得られることが確認できた。また、反射型マスクのパターン検査の結果、デザインルールがＤＲＡＭ ｈｐ３２ｎｍ世代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露光光の反射率は、多層反射膜付き基板で測定した反射率からほとんど変わらず、６６．０％であった。
さらに、この反射型マスクを用い、実施例１と同様に、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マスクコントラストは、ピーク波長において１：１０００、EUV光の波長帯全域でも１：２５０と高く、マスク精度はＤＲＡＭ ｈｐ３２ｎｍデザインルールの要求精度である４．８ｎｍ以下であることが確認できた。
実施例２の反射型マスクブランクとは、吸収体膜の下層にＣｒＮを適用したこと以外（すなわち、吸収体膜の最上層は、ＳｉＯＮで形成。）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。
また、作製した反射型マスクブランクを用い、吸収体膜の下層を塩素と酸素の混合ガスでドライエッチングを行ったこと以外は、実施例１と同様のプロセスで反射型マスクを作製した。
作製した反射型マスクに対して、実施例１と同様に、ＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）を用いて最終確認検査を行った。即ち、検査光としてＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）を使用して、得られた反射型マスクの最終確認検査を行った。ＡｒＦエキシマレーザーの検査光に対するコントラストは、吸収体膜からの反射率：保護膜を有する多層反射膜からの反射率＝９．２％：５８．０％＝１：６．３０であり、吸収体膜のパターン検査には十分なコントラストが得られることが確認できた。また、反射型マスクのパターン検査の結果、デザインルールがＤＲＡＭ ｈｐ３２ｎｍ世代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露光光の反射率は、多層反射膜付き基板で測定した反射率からほとんど変わらず、６６．０％であった。
さらに、この反射型マスクを用い、実施例１と同様に、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マスクコントラストは、ピーク波長において１：１０００、EUV光の波長帯全域でも１：２５０と高く、マスク精度はＤＲＡＭ ｈｐ３２ｎｍデザインルールの要求精度である４．８ｎｍ以下であることが確認できた。
１ 基板
２ 多層反射膜
３ バッファ膜
４ 吸収体膜
４ａ 下層
４ｂ 最上層
５ レジスト膜
６ 保護膜
１０ 反射型マスクブランク
２０ 反射型マスク
５０ パターン転写装置
２ 多層反射膜
３ バッファ膜
４ 吸収体膜
４ａ 下層
４ｂ 最上層
５ レジスト膜
６ 保護膜
１０ 反射型マスクブランク
２０ 反射型マスク
５０ パターン転写装置
Claims (6)
- 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であって、
前記吸収体膜は、最上層と、それ以外の下層とからなる積層構造となっており、ＥＵＶ露光光に対して位相シフト効果を有し、
前記多層反射膜と前記吸収体膜との間に保護膜を有し、
前記吸収体膜の最上層は、タンタル系材料に比べてＥＵＶ露光光の吸収率が低いケイ素（Ｓｉ）の窒化物、酸化物、酸化窒化物、炭化物、窒化炭化物、または酸化窒化炭化物を主成分とするケイ素化合物を含む材料で形成され、該材料中の窒素又は酸素の含有量は１５〜６０ａｔ％の範囲であり、
前記吸収体膜の最上層の膜厚は、５〜２０ｎｍであり、
前記吸収体膜の下層は、タンタル（Ｔａ）を主成分とする材料で形成され、
前記保護膜は、ルテニウム（Ｒｕ）又はその化合物を主成分とする材料で形成され、
反射型マスクを作製したときに、前記多層反射膜の上面に前記保護膜が設けられ、該保護膜上に吸収体膜パターンが接触して形成されていることを特徴とする反射型マスクブランク。 - 前記ケイ素化合物は、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＯ２、ＳｉＯＮ又はＳｉＣであることを特徴とする請求項１に記載の反射型マスクブランク。
- 前記吸収体膜の下層の膜厚は、２５〜５０ｎｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の反射型マスクブランク。
- 前記吸収体膜の最上層は、パターン検査に用いる波長２００ｎｍ以下の検査光に対する反射率が最小となるように膜厚が最適化されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の反射型マスクブランク。
- 前記保護膜は、ルテニウム（Ｒｕ）とニオブ（Ｎｂ）とを含有するルテニウム化合物を主成分とすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の反射型マスクブランク。
- 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の反射型マスクブランクの前記吸収体膜に、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ことを特徴とする反射型マスクの製造方法。
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