JP6226517B2 - 反射型マスクの製造方法、および反射型マスクの製造装置 - Google Patents
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後述する実施形態は、概ね、反射型マスクの製造方法、および反射型マスクの製造装置に関する。
極端紫外線(ＥＵＶ：Extreme Ultra Violet)を用いて微細なパターンの転写を行うＥＵＶリソグラフィ法が提案されている。
このＥＵＶリソグラフィ法に用いられる反射型マスクの製造においては、基板の主面に反射層、キャッピング層（ストッパ層などとも称される）、吸収層を順次形成し、吸収層をドライエッチング処理することで、所望のパターンを有するパターン領域を形成している。そして、吸収層とキャッピング層と反射層とをドライエッチング処理することで、パターン領域を囲む遮光領域（遮光枠などとも称される）を形成している。
この場合、遮光領域を形成する際には、塩素を含むガスやフッ素を含むガスを用いたドライエッチング処理が行われている（例えば、特許文献１を参照）。
しかしながら、キャッピング層がルテニウム（Ｒｕ）を含む場合に、キャッピング層に対して塩素を含むガスやフッ素を含むガスを用いたドライエッチング処理を行うと、ルテニウムを含む残渣が発生するという問題がある。
このＥＵＶリソグラフィ法に用いられる反射型マスクの製造においては、基板の主面に反射層、キャッピング層（ストッパ層などとも称される）、吸収層を順次形成し、吸収層をドライエッチング処理することで、所望のパターンを有するパターン領域を形成している。そして、吸収層とキャッピング層と反射層とをドライエッチング処理することで、パターン領域を囲む遮光領域（遮光枠などとも称される）を形成している。
この場合、遮光領域を形成する際には、塩素を含むガスやフッ素を含むガスを用いたドライエッチング処理が行われている（例えば、特許文献１を参照）。
しかしながら、キャッピング層がルテニウム（Ｒｕ）を含む場合に、キャッピング層に対して塩素を含むガスやフッ素を含むガスを用いたドライエッチング処理を行うと、ルテニウムを含む残渣が発生するという問題がある。
本発明の実施形態は、キャッピング層がルテニウムを含む場合であっても、残渣の発生を抑制することができる反射型マスクの製造方法、および反射型マスクの製造装置を提供する。
実施形態によれば、
基板の上に設けられた、モリブデン層とシリコン層とを交互に積層した反射層と、
前記反射層の最上層のシリコン層の上に設けられ、ルテニウムを含むキャッピング層と、
前記キャッピング層の上に設けられた吸収層と、
前記吸収層に設けられたパターン領域と、を備えた反射型マスクの製造方法であって、
前記吸収層と前記キャッピング層と前記反射層とに前記パターン領域を囲む遮光領域を形成する工程を備え、
前記遮光領域を形成する工程において、
前記吸収層及び前記キャッピング層が露出した表面に形成され、前記遮光領域をパターンニングされたレジストをマスクとして、
前記キャッピング層に対しては不活性ガスを用いた物理的なドライエッチング処理を施して前記キャッピング層を除去し、前記キャッピング層を除去することで露出した前記反射層に対しては塩素と酸素の混合ガスを用いた化学的なドライエッチング処理を施して前記反射層を除去する反射型マスクの製造方法が提供される。
基板の上に設けられた、モリブデン層とシリコン層とを交互に積層した反射層と、
前記反射層の最上層のシリコン層の上に設けられ、ルテニウムを含むキャッピング層と、
前記キャッピング層の上に設けられた吸収層と、
前記吸収層に設けられたパターン領域と、を備えた反射型マスクの製造方法であって、
前記吸収層と前記キャッピング層と前記反射層とに前記パターン領域を囲む遮光領域を形成する工程を備え、
前記遮光領域を形成する工程において、
前記吸収層及び前記キャッピング層が露出した表面に形成され、前記遮光領域をパターンニングされたレジストをマスクとして、
前記キャッピング層に対しては不活性ガスを用いた物理的なドライエッチング処理を施して前記キャッピング層を除去し、前記キャッピング層を除去することで露出した前記反射層に対しては塩素と酸素の混合ガスを用いた化学的なドライエッチング処理を施して前記反射層を除去する反射型マスクの製造方法が提供される。
以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
[第１の実施形態]
（マスクブランクの製造）
図１は、マスクブランク２００を例示するための模式断面図である。
まず、反射型マスク２１０の製造に用いるマスクブランク２００を製造する。
図１に示すように、マスクブランク２００に設けられた基板２０１の一方の主面には、反射層２０２、キャッピング層２０３、吸収層２０４がこの順で積層されるようにして形成されている。また、基板２０１の他方の主面には、導電層２０５が形成されている。
なお、反射層２０２、キャッピング層２０３、吸収層２０４は、直接接触して積層していなくてもよく、各々の間に他の機能を有する別の層が存在していてもよい。
（マスクブランクの製造）
図１は、マスクブランク２００を例示するための模式断面図である。
まず、反射型マスク２１０の製造に用いるマスクブランク２００を製造する。
図１に示すように、マスクブランク２００に設けられた基板２０１の一方の主面には、反射層２０２、キャッピング層２０３、吸収層２０４がこの順で積層されるようにして形成されている。また、基板２０１の他方の主面には、導電層２０５が形成されている。
なお、反射層２０２、キャッピング層２０３、吸収層２０４は、直接接触して積層していなくてもよく、各々の間に他の機能を有する別の層が存在していてもよい。
基板２０１は、透明材料から形成されている。基板２０１は、例えば、低熱膨張材料（ＬＴＥＭ；Low Thermal Expansion Material）や石英などから形成することができる。 反射層２０２は、露光光である極端紫外線を反射させるために形成される。反射層２０２は、モリブデン（Ｍｏ）層とシリコン（Ｓｉ）層とを交互に積層することで形成することができる。反射層２０２は、モリブデン層とシリコン層との対が、４０対〜５０対程度積層されたものとすることができる。
キャッピング層２０３は、反射層２０２を保護するために形成される。
キャッピング層２０３は、スパッタリング法などを用いて、反射層２０２の上にルテニウムからなる膜を成膜することで形成することができる。
キャッピング層２０３は、スパッタリング法などを用いて、反射層２０２の上にルテニウムからなる膜を成膜することで形成することができる。
この場合、反射層２０２の上にルテニウムからなる膜を成膜すれば、反射層２０２の最上層のシリコン層が、ルテニウムからなる膜へ拡散し、反射層２０２の上に少なくともシリコンとルテニウムとを含む混在層２０３ｂが形成される。そして、混在層２０３ｂの上にルテニウムからなる層２０３ａが形成される。
図２は、キャッピング層２０３の構成を例示するための模式断面図である。
図２に示すように、反射層２０２の最上層であるシリコン層２０２ａの上にルテニウムからなる膜を成膜すると、シリコン層２０２ａと、ルテニウムからなる層２０３ａとの間に、シリコンとルテニウムを含む混在層２０３ｂが形成される。
図２は、キャッピング層２０３の構成を例示するための模式断面図である。
図２に示すように、反射層２０２の最上層であるシリコン層２０２ａの上にルテニウムからなる膜を成膜すると、シリコン層２０２ａと、ルテニウムからなる層２０３ａとの間に、シリコンとルテニウムを含む混在層２０３ｂが形成される。
また、反射層２０２の最上層であるシリコン層２０２ａの表面が自然酸化している場合には、混在層２０３ｂは、シリコンと酸化シリコン（ＳｉＯｘ）とルテニウムを含むものとなる。
すなわち、キャッピング層２０３は、ルテニウムからなる層２０３ａと、少なくともシリコンとルテニウムとを含む混在層２０３ｂと、から形成されている。
すなわち、キャッピング層２０３は、ルテニウムからなる層２０３ａと、少なくともシリコンとルテニウムとを含む混在層２０３ｂと、から形成されている。
吸収層２０４は、露光光である極端紫外線の反射を抑制するために形成される。吸収層２０４は、吸収体層２０４ａと反射防止層２０４ｂとを有する。
吸収体層２０４ａは、露光光である極端紫外線を吸収する。吸収体層２０４ａは、例えば、タンタルの窒化物（例えば、タンタルホウ素窒化物（ＴａＢＮ）、窒化タンタル（ＴａＮ）など）やクロムの窒化物（例えば、窒化クロム（ＣｒＮ）など）などを含むものとすることができる。
反射防止層２０４ｂは、波長２５０ｎｍ近傍の検査光に対する反射防止層（ＡＲ層）として機能する。反射防止層２０４ｂは、例えば、タンタルの酸化物（例えば、タンタルホウ素酸化物、酸化タンタル（ＴａＯ）など）やクロムの酸化物（例えば、酸化クロム（ＣｒＯｘ）など）などを含むものとすることができる。
吸収体層２０４ａは、露光光である極端紫外線を吸収する。吸収体層２０４ａは、例えば、タンタルの窒化物（例えば、タンタルホウ素窒化物（ＴａＢＮ）、窒化タンタル（ＴａＮ）など）やクロムの窒化物（例えば、窒化クロム（ＣｒＮ）など）などを含むものとすることができる。
反射防止層２０４ｂは、波長２５０ｎｍ近傍の検査光に対する反射防止層（ＡＲ層）として機能する。反射防止層２０４ｂは、例えば、タンタルの酸化物（例えば、タンタルホウ素酸化物、酸化タンタル（ＴａＯ）など）やクロムの酸化物（例えば、酸化クロム（ＣｒＯｘ）など）などを含むものとすることができる。
導電層２０５は、静電チャックによる反射型マスクの保持が可能となるようにするために形成される。導電層２０５は、例えば、窒化クロムなどを含むものとすることができる。
反射層２０２、キャッピング層２０３、吸収層２０４、導電層２０５の形成には、スパッタリング法などの既知の成膜法を適用することができる。
例えば、マスクブランク２００の製造においては、基板２０１の主面上に反射層２０２を形成する工程、反射層２０２の上にルテニウムを含むキャッピング層２０３を形成する工程、キャッピング層２０３の上に吸収層２０４を形成する工程などを設けるようにすることができる。
例えば、マスクブランク２００の製造においては、基板２０１の主面上に反射層２０２を形成する工程、反射層２０２の上にルテニウムを含むキャッピング層２０３を形成する工程、キャッピング層２０３の上に吸収層２０４を形成する工程などを設けるようにすることができる。
例えば、スパッタリング法などを用いて、２８０ｎｍ程度の総厚みを有する反射層２０２を形成し、１０ｎｍ程度の厚みを有するキャッピング層２０３を形成し、７０ｎｍ程度の総厚みを有する吸収層２０４を形成し、１０ｎｍ程度の厚みを有する導電層２０５を形成するようにすることができる。ただし、各層の厚みは例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。なお、スパッタリング法を用いる場合の成膜条件などには既知の技術を適用することができるので、成膜条件などの詳細は省略する。
（反射型マスクの製造）
次に、この様にして製造されたマスクブランク２００から反射型マスク２１０を製造する。
なお、ここでは、一例として、基板２０１が低熱膨張材料（ＬＴＥＭ）から形成され、反射層２０２がモリブデン層とシリコン層とを有し、キャッピング層２０３がルテニウムからなる層２０３ａと、少なくともシリコンとルテニウムとを含む混在層２０３ｂと、を有し、吸収体層２０４ａがタンタルホウ素窒化物から形成され、反射防止層２０４ｂがタンタルホウ素酸化物から形成されている場合を例示する。
次に、この様にして製造されたマスクブランク２００から反射型マスク２１０を製造する。
なお、ここでは、一例として、基板２０１が低熱膨張材料（ＬＴＥＭ）から形成され、反射層２０２がモリブデン層とシリコン層とを有し、キャッピング層２０３がルテニウムからなる層２０３ａと、少なくともシリコンとルテニウムとを含む混在層２０３ｂと、を有し、吸収体層２０４ａがタンタルホウ素窒化物から形成され、反射防止層２０４ｂがタンタルホウ素酸化物から形成されている場合を例示する。
図３（ａ）〜（ｈ）は、第１の実施形態に係る反射型マスクの製造方法を例示するための模式工程断面図である。なお、図３（ａ）〜（ｃ）はパターン領域の形成を例示するための模式工程断面図、図３（ｄ）〜（ｈ）は遮光領域の形成を例示するための模式工程断面図である。
（パターン領域の形成）
まず、吸収層２０４にパターン領域２１６を形成する工程について例示をする。
図３（ａ）に示すように、吸収体層２０４ａの表面にＥＢレジスト（電子線直接描画用のレジスト）２１１ａを塗布する。そして、電子線描画装置を用いて所望のパターン（例えば、回路パターンなど）を描画し、ポスト・エクスポージャー・ベーク（ＰＥＢ；Post Exposure Bake）、現像などを行うことで所望のレジストパターンを有するレジストマスク２１１形成する。
まず、吸収層２０４にパターン領域２１６を形成する工程について例示をする。
図３（ａ）に示すように、吸収体層２０４ａの表面にＥＢレジスト（電子線直接描画用のレジスト）２１１ａを塗布する。そして、電子線描画装置を用いて所望のパターン（例えば、回路パターンなど）を描画し、ポスト・エクスポージャー・ベーク（ＰＥＢ；Post Exposure Bake）、現像などを行うことで所望のレジストパターンを有するレジストマスク２１１形成する。
次に、図３（ｂ）に示すように、反射防止層２０４ｂ、吸収体層２０４ａを順次ドライエッチング処理する。
タンタルホウ素酸化物から形成された反射防止層２０４ｂのドライエッチング処理は、例えば、フッ素を含むガス（例えば、ＣＦ４、ＳＦ６、ＣＨＦ３など）を用いたドライエッチング処理とすることができる。
タンタルホウ素窒化物から形成された吸収体層２０４ａのドライエッチング処理は、例えば、塩素を含むガス（例えば、Ｃｌ２、ＢＣｌ３など）を用いたドライエッチング処理とすることができる。
タンタルホウ素酸化物から形成された反射防止層２０４ｂのドライエッチング処理は、例えば、フッ素を含むガス（例えば、ＣＦ４、ＳＦ６、ＣＨＦ３など）を用いたドライエッチング処理とすることができる。
タンタルホウ素窒化物から形成された吸収体層２０４ａのドライエッチング処理は、例えば、塩素を含むガス（例えば、Ｃｌ２、ＢＣｌ３など）を用いたドライエッチング処理とすることができる。
次に、図３（ｃ）に示すように、レジストマスク２１１を除去する。
この場合、ドライアッシング処理とすることもできるし、薬液を用いたウェットアッシング処理とすることもできる。
ただし、酸素を含むガスを用いたドライアッシング処理を行うようにすると、ルテニウムを含むキャッピング層２０３にダメージが発生するおそれがある。
そのため、ドライアッシング処理によりレジストマスク２１１を除去する場合には、例えば、アンモニアガスなどのような酸素を含まないガスを用いたドライアッシング処理を行うようにすることが好ましい。
なお、レジストマスク２１１を除去した後、必要に応じて、欠陥検査や欠陥部の修正などを行うようにすることもできる。
以上のようにして、パターン領域２１６が形成される。
この場合、ドライアッシング処理とすることもできるし、薬液を用いたウェットアッシング処理とすることもできる。
ただし、酸素を含むガスを用いたドライアッシング処理を行うようにすると、ルテニウムを含むキャッピング層２０３にダメージが発生するおそれがある。
そのため、ドライアッシング処理によりレジストマスク２１１を除去する場合には、例えば、アンモニアガスなどのような酸素を含まないガスを用いたドライアッシング処理を行うようにすることが好ましい。
なお、レジストマスク２１１を除去した後、必要に応じて、欠陥検査や欠陥部の修正などを行うようにすることもできる。
以上のようにして、パターン領域２１６が形成される。
（遮光領域の形成）
次に、吸収層２０４とキャッピング層２０３と反射層２０２とにパターン領域２１６を囲む遮光領域２１７を形成する工程について例示をする。
遮光領域２１７は、パターン領域２１６を囲むように形成される枠状の領域であり、パターンを転写する際に露光光が隣接する領域に漏れないようにするために形成される。
次に、吸収層２０４とキャッピング層２０３と反射層２０２とにパターン領域２１６を囲む遮光領域２１７を形成する工程について例示をする。
遮光領域２１７は、パターン領域２１６を囲むように形成される枠状の領域であり、パターンを転写する際に露光光が隣接する領域に漏れないようにするために形成される。
まず、図３（ｄ）に示すように、反射防止層２０４ｂ、吸収体層２０４ａ及び露出したキャッピング層２０３の表面にレジストを塗布する。そして、レーザ光などを用いて所望のパターンを描画し、ポスト・エクスポージャー・ベーク、現像などを行うことで所望のレジストパターンを有するレジストマスク２１２を形成する。この場合、パターン領域２１６を囲むように枠状の領域２１２ａをパターニングする。
次に、図３（ｅ）に示すように、反射防止層２０４ｂ、吸収体層２０４ａを順次ドライエッチング処理する。ドライエッチング処理は、キャッピング層２０３の表面が露出するまで行われる。
反射防止層２０４ｂ、吸収体層２０４ａのドライエッチング処理は、図３（ｂ）において例示をしたものと同様とすることができる。
なお、パターン領域２１６の形成の際に遮光領域２１７の吸収体層２０４ａ、反射防止層２０４ｂを同時にドライエッチング処理することも可能である。
反射防止層２０４ｂ、吸収体層２０４ａのドライエッチング処理は、図３（ｂ）において例示をしたものと同様とすることができる。
なお、パターン領域２１６の形成の際に遮光領域２１７の吸収体層２０４ａ、反射防止層２０４ｂを同時にドライエッチング処理することも可能である。
次に、図３（ｆ）に示すように、キャッピング層２０３をドライエッチング処理する。 前述したようにキャッピング層２０３は、ルテニウムからなる層２０３ａと、少なくともシリコンとルテニウムとを含む混在層２０３ｂとを有している。
この様な場合、ルテニウムからなる層２０３ａは、塩素を含むガスやフッ素を含むガスを用いたドライエッチング処理により除去することができる。
この様な場合、ルテニウムからなる層２０３ａは、塩素を含むガスやフッ素を含むガスを用いたドライエッチング処理により除去することができる。
ところが、少なくともシリコンとルテニウムとを含む混在層２０３ｂに対して塩素を含むガスやフッ素を含むガスを用いたドライエッチング処理を行うと、ルテニウムを含む残渣が発生する。
これは、シリコンのエッチングレートが、ルテニウムのエッチングレートよりも高いために、シリコンの部分が先に除去されてルテニウムの部分が残渣として残るためである。 なお、混在層２０３ｂがシリコンと酸化シリコンとルテニウムを含む場合も、エッチングレートの違いによりルテニウムの部分が残渣として残ることになる。
これは、シリコンのエッチングレートが、ルテニウムのエッチングレートよりも高いために、シリコンの部分が先に除去されてルテニウムの部分が残渣として残るためである。 なお、混在層２０３ｂがシリコンと酸化シリコンとルテニウムを含む場合も、エッチングレートの違いによりルテニウムの部分が残渣として残ることになる。
この場合、酸素を含むガス（例えば、酸素ガスや、酸素ガスと塩素ガスとの混合ガスなど）を用いたドライエッチング処理を行うようにすれば、ルテニウムを含む残渣の発生を抑制することができる。
しかしながら、ルテニウムと酸素の化合物である二酸化ルテニウムは有毒であるため、酸素を含まないガスを用いてキャッピング層２０３のドライエッチング処理を行うことが好ましい。
しかしながら、ルテニウムと酸素の化合物である二酸化ルテニウムは有毒であるため、酸素を含まないガスを用いてキャッピング層２０３のドライエッチング処理を行うことが好ましい。
本発明者らの得た知見によれば、不活性ガスを用いてキャッピング層２０３のドライエッチング処理を行うようにすれば、ルテニウムを含む残渣の発生を抑制することができる。
そのため、遮光領域２１７を形成する工程において、不活性ガスからイオンを生成し、キャッピング層２０３に対してイオンによる物理的なドライエッチング処理を施すようにしている。
そのため、遮光領域２１７を形成する工程において、不活性ガスからイオンを生成し、キャッピング層２０３に対してイオンによる物理的なドライエッチング処理を施すようにしている。
不活性ガスを用いてドライエッチング処理を行う場合には、イオンによる物理的なドライエッチング処理が行われることになる。そのため、中性活性種による化学的なドライエッチング処理のように、除去の対象となる物質により除去される速さが異なるものとなることがない。
すなわち、ルテニウムの部分、シリコンの部分、酸化シリコンの部分が、ほぼ同じように除去されることになる。
そのため、キャッピング層２０３がルテニウムを含む場合であっても、残渣の発生を抑制することができる。
またさらに、不活性ガスを用いてドライエッチング処理を行うようにすれば、毒性のある二酸化ルテニウムが生成されることもない。
そのため、キャッピング層２０３がルテニウムを含む場合であっても、残渣の発生を抑制することができる。
またさらに、不活性ガスを用いてドライエッチング処理を行うようにすれば、毒性のある二酸化ルテニウムが生成されることもない。
不活性ガスとしては、例えば、窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガス、キセノンガスなどを例示することができる。
この場合、ルテニウムやシリコンなどとの反応性が低いこと、形成されるイオンの質量が大きいことなどを考慮すると、不活性ガスとしてアルゴンガス、キセノンガスを用いることが好ましい。
またさらに、入手の容易さや経済性を考慮すると、不活性ガスとしてアルゴンガスを用いることが好ましい。
この場合、ルテニウムやシリコンなどとの反応性が低いこと、形成されるイオンの質量が大きいことなどを考慮すると、不活性ガスとしてアルゴンガス、キセノンガスを用いることが好ましい。
またさらに、入手の容易さや経済性を考慮すると、不活性ガスとしてアルゴンガスを用いることが好ましい。
また、領域２１２ａに露出しているキャッピング層２０３に効率よくイオンを入射させるために、低い圧力においてドライエッチング処理を行うようにすることが好ましい。
低い圧力においてドライエッチング処理を行うようにすれば、イオンとガスとの衝突が少なくなるので、領域２１２ａに露出しているキャッピング層２０３に効率よくイオンを入射させることができる。そのため、キャッピング層２０３の除去効率を向上させることができる。
この場合、ドライエッチング処理における処理圧力は、例えば、１Ｐａ程度とすることができる。
また、ドライエッチング処理における不活性ガスの流量は、例えば、１００ｓｃｃｍ程度とすることができる。
低い圧力においてドライエッチング処理を行うようにすれば、イオンとガスとの衝突が少なくなるので、領域２１２ａに露出しているキャッピング層２０３に効率よくイオンを入射させることができる。そのため、キャッピング層２０３の除去効率を向上させることができる。
この場合、ドライエッチング処理における処理圧力は、例えば、１Ｐａ程度とすることができる。
また、ドライエッチング処理における不活性ガスの流量は、例えば、１００ｓｃｃｍ程度とすることができる。
また、自己バイアス電圧を発生させてドライエッチング処理を行うようにすることが好ましい。
自己バイアス電圧を発生させてドライエッチング処理を行うようにすれば、生成されたイオンを加速して領域２１２ａに露出しているキャッピング層２０３に衝撃させることができる。そのため、キャッピング層２０３の除去効率を向上させることができる。
自己バイアス電圧を発生させてドライエッチング処理を行う場合としては、例えば、後述する二周波プラズマエッチング装置などを用いてドライエッチング処理を行う場合を例示することができる。
自己バイアス電圧は、キャッピング層２０３の除去効率を向上させるように制御することができる。例えば、遮光領域２１７の形成において、パルス電圧をかけ、反射層２０２のエッチング時よりもキャッピング層２０３のエッチング時に電極部４の電位の振幅が大きくなるように制御し、イオンを引き寄せる力を強くすることができるようにする。
また、キャッピング層２０３のエッチング処理は、物理的なドライエッチング処理であるので、キャッピング層２０３とレジストマスク２１２とのエッチングの選択比がとれず、レジストマスク２１２をキャッピング層２０３と同様に除去しまう。そのため、キャッピング層２０３の除去が行われる領域（遮光領域２１７）に対応する電極部４の一部の領域を、他の領域と分割し、電位の制御を独立して行うようにすることもできる。その様にすれば、イオンの入射方向をキャッピング層２０３の除去が行われる領域（遮光領域２１７）に向かわせることができるので、レジストマスク２１２の厚さを維持しつつキャッピング層２０３を除去することができる。
自己バイアス電圧を発生させてドライエッチング処理を行うようにすれば、生成されたイオンを加速して領域２１２ａに露出しているキャッピング層２０３に衝撃させることができる。そのため、キャッピング層２０３の除去効率を向上させることができる。
自己バイアス電圧を発生させてドライエッチング処理を行う場合としては、例えば、後述する二周波プラズマエッチング装置などを用いてドライエッチング処理を行う場合を例示することができる。
自己バイアス電圧は、キャッピング層２０３の除去効率を向上させるように制御することができる。例えば、遮光領域２１７の形成において、パルス電圧をかけ、反射層２０２のエッチング時よりもキャッピング層２０３のエッチング時に電極部４の電位の振幅が大きくなるように制御し、イオンを引き寄せる力を強くすることができるようにする。
また、キャッピング層２０３のエッチング処理は、物理的なドライエッチング処理であるので、キャッピング層２０３とレジストマスク２１２とのエッチングの選択比がとれず、レジストマスク２１２をキャッピング層２０３と同様に除去しまう。そのため、キャッピング層２０３の除去が行われる領域（遮光領域２１７）に対応する電極部４の一部の領域を、他の領域と分割し、電位の制御を独立して行うようにすることもできる。その様にすれば、イオンの入射方向をキャッピング層２０３の除去が行われる領域（遮光領域２１７）に向かわせることができるので、レジストマスク２１２の厚さを維持しつつキャッピング層２０３を除去することができる。
ここで、不活性ガスを用いてイオンによる物理的なドライエッチング処理を行うようにすると、除去されたルテニウムなどが、吸収層２０４の側壁などに付着する場合がある。 吸収層２０４の側壁などに除去されたルテニウムなどが付着していると反射型マスクの品質が低下するおそれがある。
本発明者らの得た知見によれば、不活性ガスに、塩素を含むガスおよびフッ素を含むガスの少なくともいずれかを添加するようにすれば、吸収層２０４の側壁などに除去されたルテニウムなどが付着することを抑制することができる。
この場合、塩素を含むガスやフッ素を含むガスの添加量を多くしすぎると、イオンによる物理的なドライエッチング処理の効果が低減するおそれがある。
そのため、塩素を含むガスやフッ素を含むガスの添加量は、総ガス流量の４ｖｏｌ％未満とすることが好ましい。
すなわち、総ガス流量における不活性ガスの量を９６ｖｏｌ％以上とすることが好ましい。
この場合、塩素を含むガスやフッ素を含むガスの添加量を多くしすぎると、イオンによる物理的なドライエッチング処理の効果が低減するおそれがある。
そのため、塩素を含むガスやフッ素を含むガスの添加量は、総ガス流量の４ｖｏｌ％未満とすることが好ましい。
すなわち、総ガス流量における不活性ガスの量を９６ｖｏｌ％以上とすることが好ましい。
次に、図３（ｇ）に戻って遮光領域２１７の形成についてさらに例示をする。
図３（ｇ）に示すように、モリブデン層とシリコン層とを有する反射層２０２をドライエッチング処理する。
ここで、反射層２０２のドライエッチング処理を行うとレジストマスク２１２も除去されることになる。そのため、レジストマスク２１２の再形成が必要となる場合がある。
この場合、レジストの塗布、パターンの描画、ポスト・エクスポージャー・ベーク、現像などを繰り返し行うようにすれば生産性が著しく低下することになる。
図３（ｇ）に示すように、モリブデン層とシリコン層とを有する反射層２０２をドライエッチング処理する。
ここで、反射層２０２のドライエッチング処理を行うとレジストマスク２１２も除去されることになる。そのため、レジストマスク２１２の再形成が必要となる場合がある。
この場合、レジストの塗布、パターンの描画、ポスト・エクスポージャー・ベーク、現像などを繰り返し行うようにすれば生産性が著しく低下することになる。
また、反射層２０２をドライエッチング処理する際には、モリブデン層に対するエッチングレートとシリコン層に対するエッチングレートとの差が少なくなる様にすることが好ましい。モリブデン層に対するエッチングレートとシリコン層に対するエッチングレートとの差が大きくなれば、エッチングレートが大きい方の層のエッチング量が多くなるので、ドライエッチング処理された面が櫛歯状となるおそれがある。そして、ドライエッチング処理された面が櫛歯状となれば、反射型マスクの品質が低下したり、折損などが生じてパーティクルが発生したりするおそれがある。
この場合、塩素と酸素とを含むガスを用い、総ガス流量における酸素の添加量を５ｖｏｌ％以上、３０ｖｏｌ％以下とすれば、ドライエッチング処理された面が櫛歯状となることを抑制することができる程度に、モリブデンに対するエッチングレートとシリコンに対するエッチングレートとの差を小さくすることができる。
またさらに、総ガス流量における酸素の添加量を５ｖｏｌ％以上、３０ｖｏｌ％以下とすれば、ドライエッチング処理された面が櫛歯状となることを抑制することができ、且つ、少なくともレジストマスク２１２の再形成の回数を低減させることができる。
この場合、モリブデン、シリコン、レジストに対するそれぞれのエッチングレートを考慮してレジストの塗布厚みを設定すれば、レジストマスク２１２の再形成を行うことなく遮光領域２１７を形成することができる。
この場合、モリブデン、シリコン、レジストに対するそれぞれのエッチングレートを考慮してレジストの塗布厚みを設定すれば、レジストマスク２１２の再形成を行うことなく遮光領域２１７を形成することができる。
塩素と酸素とを含むガスとしては、例えば、塩素を含むガスと酸素ガスとの混合ガスなどを例示することができる。
この場合、塩素を含むガスとしては、例えば、Ｃｌ２、ＣＣｌ４、ＨＣｌなどを例示することができる。
この場合、塩素を含むガスとしては、例えば、Ｃｌ２、ＣＣｌ４、ＨＣｌなどを例示することができる。
ここで、反射層２０２におけるシリコン層が成膜時に酸化していたり、ドライエッチング処理に用いるガス中の酸素により酸化したりして、酸化シリコン層に変質している場合がある。
塩素と酸素とを含むガスを用いることは、酸化シリコン層に対する選択比が大きくなるガス条件である。そのため、酸化シリコン層のエッチングレートが非常に低くなり、酸化シリコン層が残渣となって残るおそれがある。
塩素と酸素とを含むガスを用いることは、酸化シリコン層に対する選択比が大きくなるガス条件である。そのため、酸化シリコン層のエッチングレートが非常に低くなり、酸化シリコン層が残渣となって残るおそれがある。
この様な場合には、塩素と酸素とを含むガスに、フッ素を含むガス（例えば、ＣＦ４、ＣＨＦ３、ＮＦ３などやこれらの混合ガス）をさらに添加することによって、酸化シリコン層のエッチングレートを上げるようにすることができる。
そして、フッ素を含むガスを添加する場合において、塩素を含むガスに対するフッ素を含むガスの添加量を調整することで、モリブデンとシリコンをほぼ同じエッチングレートで除去することができるようになる。
そして、フッ素を含むガスを添加する場合において、塩素を含むガスに対するフッ素を含むガスの添加量を調整することで、モリブデンとシリコンをほぼ同じエッチングレートで除去することができるようになる。
この場合、総ガス流量におけるフッ素を含むガスであるＣＦ４の添加量を、５ｖｏｌ％以上、４０ｖｏｌ％以下、酸素ガスの割合を２０ｖｏｌ％程度とすると、レジストに対する選択比を維持したまま、モリブデンとシリコンをほぼ同じエッチングレートで除去することができる。
さらに、塩素と酸素とを含むガスを用いてドライエッチング処理した場合と比べて、酸化シリコン層のエッチングレートを１０倍近く高くすることができる。そのため、酸化シリコン層が残渣とならないようなドライエッチング処理を行うことができる。
またさらに、キャッピング層２０３よりも厚みが厚い反射層２０２のドライエッチング処理においては、反射層２０２とレジストマスク２１２とのエッチングの選択比をとるために、化学的なドライエッチング処理を行う必要がある。つまり、キャッピング層２０３のドライエッチング処理の際に用いた不活性ガスの種類・流量は、反射層２０２のドライエッチング処理においては用いることができず切り替える必要がある。
この場合、キャッピング層２０３のドライエッチング処理の際に用いた不活性ガスの種類・流量を引き続き用いると、イオンによる物理的なドライエッチング処理が行われるため、レジストマスク２１２も反射層２０２と同様にエッチングされてしまうことになる。そのため、レジストマスク２１２が消耗し、レジストマスク２１２の再形成を行う必要が生じるおそれがある。
例えば、キャッピング層２０３に対しては、アルゴンと塩素の混合ガスを用いた物理的なドライエッチング処理を行い、反射層２０２に対しては処理ガスを切り替えて塩素と酸素の混合ガスを用いた化学的なドライエッチング処理を行うことができる。
さらに、塩素と酸素とを含むガスを用いてドライエッチング処理した場合と比べて、酸化シリコン層のエッチングレートを１０倍近く高くすることができる。そのため、酸化シリコン層が残渣とならないようなドライエッチング処理を行うことができる。
またさらに、キャッピング層２０３よりも厚みが厚い反射層２０２のドライエッチング処理においては、反射層２０２とレジストマスク２１２とのエッチングの選択比をとるために、化学的なドライエッチング処理を行う必要がある。つまり、キャッピング層２０３のドライエッチング処理の際に用いた不活性ガスの種類・流量は、反射層２０２のドライエッチング処理においては用いることができず切り替える必要がある。
この場合、キャッピング層２０３のドライエッチング処理の際に用いた不活性ガスの種類・流量を引き続き用いると、イオンによる物理的なドライエッチング処理が行われるため、レジストマスク２１２も反射層２０２と同様にエッチングされてしまうことになる。そのため、レジストマスク２１２が消耗し、レジストマスク２１２の再形成を行う必要が生じるおそれがある。
例えば、キャッピング層２０３に対しては、アルゴンと塩素の混合ガスを用いた物理的なドライエッチング処理を行い、反射層２０２に対しては処理ガスを切り替えて塩素と酸素の混合ガスを用いた化学的なドライエッチング処理を行うことができる。
次に、図３（ｈ）に示すように、レジストマスク２１２を除去する。
この場合、前述したレジストマスク２１１の除去と同様に、例えば、アンモニアガスなどのような酸素を含まないガスを用いたドライアッシング処理を行うことができる。
以上のようにして、遮光領域２１７を形成することで、反射型マスク２１０が製造される。
この場合、前述したレジストマスク２１１の除去と同様に、例えば、アンモニアガスなどのような酸素を含まないガスを用いたドライアッシング処理を行うことができる。
以上のようにして、遮光領域２１７を形成することで、反射型マスク２１０が製造される。
[第２の実施形態]
図４は、第２の実施形態に係る反射型マスクの製造装置を例示するための模式断面図である。
図４に例示をする反射型マスクの製造装置は、二周波プラズマエッチング装置である。 図４に示すように、製造装置１６０には、処理容器１６１、処理容器１６１に設けられた搬入搬出口１７９を閉鎖するゲートバルブ１７７、処理容器１６１の内部に複数の処理ガスＧを選択的に供給する供給部１６８、処理容器１６１の内部を排気する排気部１６９、供給部１６８を制御する制御部１７０などが設けられている。
図４は、第２の実施形態に係る反射型マスクの製造装置を例示するための模式断面図である。
図４に例示をする反射型マスクの製造装置は、二周波プラズマエッチング装置である。 図４に示すように、製造装置１６０には、処理容器１６１、処理容器１６１に設けられた搬入搬出口１７９を閉鎖するゲートバルブ１７７、処理容器１６１の内部に複数の処理ガスＧを選択的に供給する供給部１６８、処理容器１６１の内部を排気する排気部１６９、供給部１６８を制御する制御部１７０などが設けられている。
処理容器１６１は、アルミニウムなどの導電性材料で形成され減圧雰囲気を維持可能となっている。処理容器１６１の天井中央部分には、処理ガスＧを導入するための処理ガス導入口１６２が設けられている。
処理ガスＧは、供給部１６８から処理ガス導入口１６２を介して処理容器１６１の内部に供給される。処理ガスＧが処理容器１６１の内部に供給される際には、供給部１６８に設けられた図示しない処理ガス調整部により処理ガスＧの流量や圧力などが調整される。
処理ガスＧは、供給部１６８から処理ガス導入口１６２を介して処理容器１６１の内部に供給される。処理ガスＧが処理容器１６１の内部に供給される際には、供給部１６８に設けられた図示しない処理ガス調整部により処理ガスＧの流量や圧力などが調整される。
また、供給部１６８には制御部１７０が接続され、制御部１７０により供給部１６８を制御することで、処理容器１６１の内部に供給される処理ガスＧの種類が切り替えられるようになっている。例えば、前述した反射層２０２、キャッピング層２０３、吸収体層２０４ａ、反射防止層２０４ｂをドライエッチング処理する際に、それぞれのドライエッチング処理に適した処理ガスＧが供給できるようになっている。
処理容器１６１の天井部分であって、処理ガス導入口１６２の径外方向部分には誘電体材料（例えば、石英など）からなる誘電体窓２１が設けられている。誘電体窓２１の表面には導電体からなるコイル２０が設けられている。コイル２０の一端は接地され（図示せず）、他端は、整合器１６ａを介して高周波電源６ｃに接続されている。
処理容器１６１の内部には、被処理物Ｗをドライエッチング処理するための空間である処理空間１６３が設けられている。被処理物Ｗは、例えば、前述したマスクブランク２００とすることができる。
処理空間１６３の下方には電極部４が設けられている。電極部４には高周波電源６ｂが整合器１６を介して接続されている。また、処理容器１６１は接地されている。
製造装置１６０は、上部に誘導結合型電極を有し、下部に容量結合型電極を有する二周波プラズマエッチング装置である。すなわち、電極部４と処理容器１６１とが容量結合型電極を構成し、また、コイル２０が誘導結合型電極を構成する。
処理空間１６３の下方には電極部４が設けられている。電極部４には高周波電源６ｂが整合器１６を介して接続されている。また、処理容器１６１は接地されている。
製造装置１６０は、上部に誘導結合型電極を有し、下部に容量結合型電極を有する二周波プラズマエッチング装置である。すなわち、電極部４と処理容器１６１とが容量結合型電極を構成し、また、コイル２０が誘導結合型電極を構成する。
高周波電源６ｂは、１００ＫＨｚ〜１００ＭＨｚ程度の周波数を有し、１ＫＷ程度の高周波電力を電極部４に印加するものとすることができる。
高周波電源６ｃは、１００ＫＨｚ〜１００ＭＨｚ程度の周波数を有し、３ＫＷ程度の高周波電力をコイル２０に印加するものとすることができる。
整合器１６、１６ａには図示しないチューニング回路が内蔵されており、図示しないチューニング回路で反射波を制御することによりプラズマＰを制御することができるようになっている。
高周波電源６ｃは、１００ＫＨｚ〜１００ＭＨｚ程度の周波数を有し、３ＫＷ程度の高周波電力をコイル２０に印加するものとすることができる。
整合器１６、１６ａには図示しないチューニング回路が内蔵されており、図示しないチューニング回路で反射波を制御することによりプラズマＰを制御することができるようになっている。
製造装置１６０においては、電極部４、処理容器１６１、高周波電源６ｂ、高周波電源６ｃ、コイル２０などが、処理容器１６１の内部にプラズマＰを発生させるプラズマ発生部となる。
電極部４は、周囲を絶縁リング５で覆われている。電極部４には被処理物Ｗが載置可能であり、被処理物Ｗを保持するための図示しない保持機構や、図示しない被処理物Ｗの受け渡し部などが内蔵されている。
電極部４は、周囲を絶縁リング５で覆われている。電極部４には被処理物Ｗが載置可能であり、被処理物Ｗを保持するための図示しない保持機構や、図示しない被処理物Ｗの受け渡し部などが内蔵されている。
処理容器１６１の底部には排気口１６７が設けられ、排気口１６７には圧力コントローラ８を介して真空ポンプなどのような排気部１６９が接続されている。排気部１６９は、処理容器１６１の内部が所定の圧力となるように排気する。処理容器１６１の側壁には、被処理物Ｗを搬入搬出するための搬入搬出口１７９が設けられ、搬入搬出口１７９を気密に閉鎖できるようゲートバルブ１７７が設けられている。ゲートバルブ１７７は、Ｏ（オー）リングのようなシール部材１７４を備える扉１７３を有し、図示しないゲート開閉機構により開閉される。扉１７３が閉まった時には、シール部材１７４が搬入搬出口１７９の壁面に押しつけられ、搬入搬出口１７９は気密に閉鎖される。
（反射型マスクの製造装置１６０の作用）
次に、製造装置１６０の作用について例示をする。
この場合、一例として、被処理物Ｗをマスクブランク２００とし、マスクブランク２００にドライエッチング処理を施して反射型マスク２１０を製造する場合を例に挙げて説明する。
また、一例として、基板２０１が低熱膨張材料から形成され、反射層２０２がモリブデン層とシリコン層とを有し、キャッピング層２０３が、反射層２０２の上に設けられ少なくともシリコンとルテニウムとを含む混在層２０３ｂと、混在層２０３ｂの上に設けられルテニウムからなる層２０３ａとを有し、吸収体層２０４ａがタンタルホウ素窒化物から形成され、反射防止層２０４ｂがタンタルホウ素酸化物から形成されている場合を例示する。
次に、製造装置１６０の作用について例示をする。
この場合、一例として、被処理物Ｗをマスクブランク２００とし、マスクブランク２００にドライエッチング処理を施して反射型マスク２１０を製造する場合を例に挙げて説明する。
また、一例として、基板２０１が低熱膨張材料から形成され、反射層２０２がモリブデン層とシリコン層とを有し、キャッピング層２０３が、反射層２０２の上に設けられ少なくともシリコンとルテニウムとを含む混在層２０３ｂと、混在層２０３ｂの上に設けられルテニウムからなる層２０３ａとを有し、吸収体層２０４ａがタンタルホウ素窒化物から形成され、反射防止層２０４ｂがタンタルホウ素酸化物から形成されている場合を例示する。
まず、前述したパターン領域２１６の形成を行う。
ゲートバルブ１７７の扉１７３を、図示しないゲート開閉機構により開く。
図示しない搬送部により、搬入搬出口１７９からマスクブランク２００を処理容器内に搬入する。マスクブランク２００は電極部４上に載置され、電極部４に内蔵された図示しない保持機構により保持される。
ゲートバルブ１７７の扉１７３を、図示しないゲート開閉機構により開く。
図示しない搬送部により、搬入搬出口１７９からマスクブランク２００を処理容器内に搬入する。マスクブランク２００は電極部４上に載置され、電極部４に内蔵された図示しない保持機構により保持される。
図示しない搬送部を処理容器１６１の外に退避させる。
図示しないゲート開閉機構によりゲートバルブ１７７の扉１７３を閉じる。
排気部１６９により処理容器１６１内を排気する。
図示しないゲート開閉機構によりゲートバルブ１７７の扉１７３を閉じる。
排気部１６９により処理容器１６１内を排気する。
そして、前述した反射防止層２０４ｂのドライエッチング処理を行う。
この場合、フッ素を含むガスを用いたドライエッチング処理を行うようにすることができる。
すなわち、まず、供給部１６８から処理ガス導入口１６２を介して処理空間１６３内にフッ素を含むガスが供給される。フッ素を含むガスは、例えば、ＣＦ４、ＣＨＦ３、ＮＦ３などやこれらの混合ガスとすることができる。また、フッ素を含むガスの流量は６０ｓｃｃｍ程度とすることができる。
次に、高周波電源６ｃより１００ＫＨｚ〜１００ＭＨｚ程度の周波数を有する高周波電力がコイル２０に印加される。また、高周波電源６ｂより１００ＫＨｚ〜１００ＭＨｚ程度の周波数を有する高周波電力が電極部４に印加される。なお、高周波電源６ｃと高周波電源６ｂとから印加される高周波電力の周波数が同じとなるようにすることが好ましい。例えば、高周波電源６ｃと高周波電源６ｂとから印加される高周波電力の周波数を１３．５６ＭＨｚとすることができる。
また、高周波電源６ｃは３ＫＷ程度の高周波電力を印加し、高周波電源６ｂは１ＫＷ程度の高周波電力を印加するものとすることができる。
この場合、フッ素を含むガスを用いたドライエッチング処理を行うようにすることができる。
すなわち、まず、供給部１６８から処理ガス導入口１６２を介して処理空間１６３内にフッ素を含むガスが供給される。フッ素を含むガスは、例えば、ＣＦ４、ＣＨＦ３、ＮＦ３などやこれらの混合ガスとすることができる。また、フッ素を含むガスの流量は６０ｓｃｃｍ程度とすることができる。
次に、高周波電源６ｃより１００ＫＨｚ〜１００ＭＨｚ程度の周波数を有する高周波電力がコイル２０に印加される。また、高周波電源６ｂより１００ＫＨｚ〜１００ＭＨｚ程度の周波数を有する高周波電力が電極部４に印加される。なお、高周波電源６ｃと高周波電源６ｂとから印加される高周波電力の周波数が同じとなるようにすることが好ましい。例えば、高周波電源６ｃと高周波電源６ｂとから印加される高周波電力の周波数を１３．５６ＭＨｚとすることができる。
また、高周波電源６ｃは３ＫＷ程度の高周波電力を印加し、高周波電源６ｂは１ＫＷ程度の高周波電力を印加するものとすることができる。
すると、電極部４と処理容器１６１と、が容量結合型電極を構成するので、電極部４と処理容器１６１との間に放電が起こる。また、コイル２０が誘導結合型電極を構成するので、コイル２０から誘電体窓２１を介して高周波電力が処理容器１６１の内部に導入される。そのため、電極部４と処理容器１６１との間に生じた放電と、処理容器１６１の内部に導入された高周波電力により処理空間１６３にプラズマＰが発生する。発生したプラズマＰによりフッ素を含むガスが励起、活性化されて中性活性種、イオン、電子などの反応生成物が生成される。この生成された反応生成物が、処理空間１６３内を下降してマスクブランク２００に到達し、ドライエッチング処理が施される。なお、プラズマＰの制御は、整合器１６、１６ａに内蔵されている図示しないチューニング回路で反射波を制御することにより行う。
また、残余のフッ素を含むガスや反応生成物、副生成物の多くは、排気口１６７から処理容器１６１外に排出される。
また、残余のフッ素を含むガスや反応生成物、副生成物の多くは、排気口１６７から処理容器１６１外に排出される。
このドライエッチング処理においては、反射防止層２０４ｂの表面に形成されたレジストマスク２１１を用いて、反射防止層２０４ｂの一部を除去する。すなわち、反射防止層２０４ｂのうち、レジストマスク２１１に覆われていない部分を除去する。
反射防止層２０４ｂのドライエッチング処理が終了すると、処理容器１６１内が排気される。そして、次に、吸収体層２０４ａに対してドライエッチング処理が施される。
この場合、供給部１６８に設けられた図示しない切換部により、供給される処理ガスＧの種類が切り替えられる。すなわち、供給部１６８から塩素を含むガスが供給され、塩素を含むガスを用いたドライエッチング処理が施される。塩素を含むガスとしては、例えば、Ｃｌ２、ＣＣｌ４、ＨＣｌなどやこれらの混合ガスとすることができる。塩素を含むガスの流量は１８０ｓｃｃｍ程度とすることができる。
この場合、供給部１６８に設けられた図示しない切換部により、供給される処理ガスＧの種類が切り替えられる。すなわち、供給部１６８から塩素を含むガスが供給され、塩素を含むガスを用いたドライエッチング処理が施される。塩素を含むガスとしては、例えば、Ｃｌ２、ＣＣｌ４、ＨＣｌなどやこれらの混合ガスとすることができる。塩素を含むガスの流量は１８０ｓｃｃｍ程度とすることができる。
そして、反射防止層２０４ｂの場合と同様にして、反射防止層２０４ｂの表面に形成されたレジストマスク２１１を用いて、吸収体層２０４ａの一部を除去する。すなわち、吸収体層２０４ａのうち、レジストマスク２１１に覆われていない部分を除去する。
以上のようにして、パターン領域２１６の形成が行われる。
以上のようにして、パターン領域２１６の形成が行われる。
パターン領域２１６の形成が終了すると、処理容器１６１内の圧力とゲートバルブ１７７の扉１７３の外側の圧力とがほぼ等しくなるように、処理ガス導入口１６２からパージガスなどが導入される。
そして、ゲートバルブ１７７の扉１７３を図示しないゲート開閉機構により開く。
図示しない搬送部により、パターン領域２１６が形成されたマスクブランク２００を搬出する。
処理容器１６１の外に搬出されたマスクブランク２００は、残余のレジストマスク２１１の除去が行われ、必要に応じて、欠陥検査や欠陥部の修正などが行われる。
そして、ゲートバルブ１７７の扉１７３を図示しないゲート開閉機構により開く。
図示しない搬送部により、パターン領域２１６が形成されたマスクブランク２００を搬出する。
処理容器１６１の外に搬出されたマスクブランク２００は、残余のレジストマスク２１１の除去が行われ、必要に応じて、欠陥検査や欠陥部の修正などが行われる。
次に、前述した遮光領域２１７の形成を行う。
まず、処理容器１６１の外において、反射防止層２０４ｂ、吸収体層２０４ａ及び露出したキャッピング層２０３の表面にレジストを塗布し、パターンの描画、ポスト・エクスポージャー・ベーク、現像などを行うことで所望のレジストパターンを有するレジストマスク２１２を形成する。
次に、前述したものと同様にして、マスクブランク２００を処理容器内に搬入する。
そして、前述したものと同様にして、反射防止層２０４ｂ、吸収体層２０４ａ、キャッピング層２０３、反射層２０２を順次ドライエッチング処理する。
まず、処理容器１６１の外において、反射防止層２０４ｂ、吸収体層２０４ａ及び露出したキャッピング層２０３の表面にレジストを塗布し、パターンの描画、ポスト・エクスポージャー・ベーク、現像などを行うことで所望のレジストパターンを有するレジストマスク２１２を形成する。
次に、前述したものと同様にして、マスクブランク２００を処理容器内に搬入する。
そして、前述したものと同様にして、反射防止層２０４ｂ、吸収体層２０４ａ、キャッピング層２０３、反射層２０２を順次ドライエッチング処理する。
この場合、キャッピング層２０３に対してドライエッチング処理を施す際に、供給部１６８は、不活性ガスを供給する。そして、イオンによる物理的なドライエッチング処理を行う。
この様にすれば、キャッピング層２０３がルテニウムを含む場合であっても、残渣の発生を抑制することができる。
また、吸収層２０４の側壁などに除去されたルテニウムなどが付着することを抑制するために、塩素を含むガスやフッ素を含むガスを添加することもできる。
例えば、アルゴンガスを用い、処理圧力を１Ｐａ程度、アルゴンガスの流量を１００ｓｃｃｍ程度とすることができる。
また、塩素を含むガスやフッ素を含むガスを添加する場合には、塩素を含むガスやフッ素を含むガスの添加量を総ガス流量の４ｖｏｌ％未満とすることができる。
この場合、供給部１６８は、不活性ガスと、塩素を含むガスおよびフッ素を含むガスの少なくともいずれかと、を供給するとともに、総ガス流量における不活性ガスの量を９６ｖｏｌ％以上とする。
この様にすれば、キャッピング層２０３がルテニウムを含む場合であっても、残渣の発生を抑制することができる。
また、吸収層２０４の側壁などに除去されたルテニウムなどが付着することを抑制するために、塩素を含むガスやフッ素を含むガスを添加することもできる。
例えば、アルゴンガスを用い、処理圧力を１Ｐａ程度、アルゴンガスの流量を１００ｓｃｃｍ程度とすることができる。
また、塩素を含むガスやフッ素を含むガスを添加する場合には、塩素を含むガスやフッ素を含むガスの添加量を総ガス流量の４ｖｏｌ％未満とすることができる。
この場合、供給部１６８は、不活性ガスと、塩素を含むガスおよびフッ素を含むガスの少なくともいずれかと、を供給するとともに、総ガス流量における不活性ガスの量を９６ｖｏｌ％以上とする。
反射層２０２のドライエッチング処理においては、塩素と酸素とを含むガスを用い、酸素の添加量を総ガス流量の５ｖｏｌ％以上、３０ｖｏｌ％以下とすることができる。このような酸素の添加量とすれば、反射層２０２のドライエッチング処理された面が櫛歯状となることを抑制することができる。
また、例えば、吸収層２０４の総厚みが７０ｎｍ程度、キャッピング層２０３の厚みが１０ｎｍ程度、反射層２０２の総厚みが２８０ｎｍ程度、レジストマスク２１２の厚みが４２０ｎｍ以上であれば、酸素の添加量を総ガス流量の５ｖｏｌ％以上、３０ｖｏｌ％以下とすることで、少なくともレジストマスク２１２の再形成の回数を大幅に低減させることができる。
また、例えば、吸収層２０４の総厚みが７０ｎｍ程度、キャッピング層２０３の厚みが１０ｎｍ程度、反射層２０２の総厚みが２８０ｎｍ程度、レジストマスク２１２の厚みが４２０ｎｍ以上であれば、酸素の添加量を総ガス流量の５ｖｏｌ％以上、３０ｖｏｌ％以下とすることで、少なくともレジストマスク２１２の再形成の回数を大幅に低減させることができる。
また、前述したように、反射層２０２において、シリコン層が酸化され酸化シリコン層が形成されている場合には、塩素と酸素とを含むガスにフッ素を含むガス（例えば、ＣＦ４、ＣＨＦ３、ＮＦ３などやこれらの混合ガス）をさらに添加することができる。
この場合、総ガス流量におけるフッ素を含むガスであるＣＦ４の添加量を、５ｖｏｌ％以上、４０ｖｏｌ％以下にすることができる。
この場合、総ガス流量におけるフッ素を含むガスであるＣＦ４の添加量を、５ｖｏｌ％以上、４０ｖｏｌ％以下にすることができる。
そのようにすれば、レジストに対する選択比を維持したまま、モリブデンとシリコンをほぼ同じエッチングレートで除去することができる。
さらに、塩素と酸素とを含むガスを用いてドライエッチング処理した場合と比べて、酸化シリコン層のエッチングレートを１０倍近く高くすることができる。そのため、酸化シリコン層が残渣とならないようなドライエッチング処理を行うことができる。
なお、搬入や搬出に関連する作用、プラズマＰを発生させることに関連する作用などは、パターン領域２１６を形成する場合と同様であるため詳細な説明は省略する。
また、残余のレジストマスク２１２の除去も前述したレジストマスク２１１の除去と同様とすることができる。
さらに、塩素と酸素とを含むガスを用いてドライエッチング処理した場合と比べて、酸化シリコン層のエッチングレートを１０倍近く高くすることができる。そのため、酸化シリコン層が残渣とならないようなドライエッチング処理を行うことができる。
なお、搬入や搬出に関連する作用、プラズマＰを発生させることに関連する作用などは、パターン領域２１６を形成する場合と同様であるため詳細な説明は省略する。
また、残余のレジストマスク２１２の除去も前述したレジストマスク２１１の除去と同様とすることができる。
[第３の実施形態]
図５は、第３の実施形態に係る反射型マスクの製造装置を例示するための模式レイアウト図である。
前述した製造装置１６０は、１つの処理容器１６１の内部で、反射層２０２、キャッピング層２０３、および吸収層２０４に対するドライエッチング処理を行うものであるが、本実施の形態に係る反射型マスクの製造装置１００は、それぞれの層に対するドライエッチング処理を行うための処理容器を備えている。
図５は、第３の実施形態に係る反射型マスクの製造装置を例示するための模式レイアウト図である。
前述した製造装置１６０は、１つの処理容器１６１の内部で、反射層２０２、キャッピング層２０３、および吸収層２０４に対するドライエッチング処理を行うものであるが、本実施の形態に係る反射型マスクの製造装置１００は、それぞれの層に対するドライエッチング処理を行うための処理容器を備えている。
図５に示すように、反射型マスクの製造装置１００には、ロードロック部１１０、トランスファー部１２０、搬送部１３０、第１の処理部１４０、第２の処理部１５０、第３の処理部１８０が設けられている。
ロードロック部１１０とトランスファー部１２０、トランスファー部１２０と第１の処理部１４０、トランスファー部１２０と第２の処理部１５０、トランスファー部１２０と第３の処理部１８０との間の壁面には搬入搬出口が形成されている。そして、各搬入搬出口を介してロードロック部１１０とトランスファー部１２０、トランスファー部１２０と第１の処理部１４０、トランスファー部１２０と第２の処理部１５０、トランスファー部１２０と第３の処理部１８０とがその内部空間を連通させるようにして接続されている。なお、ロードロック部１１０、トランスファー部１２０、第１の処理部１４０、第２の処理部１５０、第３の処理部１８０は、減圧雰囲気を維持することができるように気密構造となっている。
ロードロック部１１０とトランスファー部１２０、トランスファー部１２０と第１の処理部１４０、トランスファー部１２０と第２の処理部１５０、トランスファー部１２０と第３の処理部１８０との間の壁面には搬入搬出口が形成されている。そして、各搬入搬出口を介してロードロック部１１０とトランスファー部１２０、トランスファー部１２０と第１の処理部１４０、トランスファー部１２０と第２の処理部１５０、トランスファー部１２０と第３の処理部１８０とがその内部空間を連通させるようにして接続されている。なお、ロードロック部１１０、トランスファー部１２０、第１の処理部１４０、第２の処理部１５０、第３の処理部１８０は、減圧雰囲気を維持することができるように気密構造となっている。
そして、トランスファー部１２０には、圧力コントローラ８を介して真空ポンプなどのようなトランスファー排気部１２９が接続されている。
トランスファー排気部１２９は、トランスファー部１２０の内部が所定の圧力となるように排気する。
そして、トランスファー部１２０の内部に被処理物Ｗ（例えば、マスクブランク２００）がある場合には、トランスファー排気部１２９は、トランスファー部１２０の内部を排気して、トランスファー部１２０の内部の酸素濃度を大気の酸素濃度よりも低くする。
そして、トランスファー部１２０の内部に被処理物Ｗ（例えば、マスクブランク２００）がある場合には、トランスファー排気部１２９は、トランスファー部１２０の内部を排気して、トランスファー部１２０の内部の酸素濃度を大気の酸素濃度よりも低くする。
また、窒素ガスやヘリウムガスなどの不活性ガスを供給する不活性供給部１２８を設け、不活性供給部１２８からトランスファー部１２０の内部に不活性ガスを供給するようにすることもできる。トランスファー部１２０の内部を不活性ガスなどでパージするようにすれば、トランスファー部１２０の内部の酸素濃度を大気の酸素濃度よりも低くすることができる。
そして、トランスファー部１２０の内部に被処理物Ｗ（例えば、マスクブランク２００）がある場合には、不活性供給部１２８は、トランスファー部１２０の内部を不活性ガスでパージして、トランスファー部１２０の内部の酸素濃度を大気の酸素濃度よりも低くする。
そして、トランスファー部１２０の内部に被処理物Ｗ（例えば、マスクブランク２００）がある場合には、不活性供給部１２８は、トランスファー部１２０の内部を不活性ガスでパージして、トランスファー部１２０の内部の酸素濃度を大気の酸素濃度よりも低くする。
トランスファー部１２０の内部の酸素濃度を大気の酸素濃度よりも低くすれば、被処理物Ｗの表面が酸化されることを抑制することができる。そのため、ドライエッチング処理の安定性を向上させることができる。
また、ロードロック部１１０には、図示しない圧力コントローラを介して真空ポンプなどのような図示しない排気部が接続されている。
なお、ロードロック部１１０は必ずしも必要ではなく、必要に応じて適宜設けるようにすればよい。
また、各搬入搬出口を気密に閉鎖するための図示しないゲートバルブが設けられている。
なお、ロードロック部１１０は必ずしも必要ではなく、必要に応じて適宜設けるようにすればよい。
また、各搬入搬出口を気密に閉鎖するための図示しないゲートバルブが設けられている。
搬送部１３０は、トランスファー部１２０内に設けられている。搬送部１３０は、反射型マスクの製造装置１００の外部に設けられた図示しない搬送装置、第１の処理部１４０、第２の処理部１５０、第３の処理部１８０などとの間における被処理物Ｗ（例えば、マスクブランク２００）の受け渡しや搬送などを行う。搬送部１３０は、例えば、被処理物Ｗを把持、搬送することのできるロボット装置などとすることができる。
第１の処理部１４０、第２の処理部１５０、第３の処理部１８０の構成は、例えば、前述した製造装置１６０と同様とすることができる。なお、反射型マスクの製造装置１００に３つの処理部が設けられる場合を例示したがこれに限定されるわけではない。処理部の数は適宜変更することができる。例えば、反射層２０２、キャッピング層２０３、吸収体層２０４ａ、反射防止層２０４ｂに対するドライエッチング処理を行う４つの処理部と、残余のレジストマスク２１１とレジストマスク２１２に対するドライアッシング処理を行う１つの処理部を備えた反射型マスクの製造装置１００とすることもできる。
なお、第１の処理部１４０、第２の処理部１５０、第３の処理部１８０の基本的な作用は、前述した製造装置１６０と同様とすることができる。また、ロードロック部１１０、トランスファー部１２０、搬送部１３０の基本的な作用は、既知の技術と同様とすることができる。そのため、これらの作用に関する説明は省略する。
以上、実施の形態について例示をした。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。
前述の実施の形態に関して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
例えば、マスクブランク２００、反射型マスク２１０、製造装置１６０、製造装置１００などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置、数などは、例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
前述の実施の形態に関して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
例えば、マスクブランク２００、反射型マスク２１０、製造装置１６０、製造装置１００などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置、数などは、例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
１００ 製造装置、１１０ ロードロック部、１２０ トランスファー部、１３０ 搬送部、１４０ 第１の処理部、１５０ 第２の処理部、１６０ 製造装置、１６８ 供給部、１７０ 制御部、１８０ 第３の処理部、２００ マスクブランク、２０１ 基板、２０２ 反射層、２０３ キャッピング層、２０３ａ 層、２０３ｂ 混在層、２０４ 吸収層、２０４ａ 吸収体層、２０４ｂ 反射防止層、２１６ パターン領域、２１７ 遮光領域
Claims (6)
- 基板の上に設けられた、モリブデン層とシリコン層とを交互に積層した反射層と、
前記反射層の最上層のシリコン層の上に設けられ、ルテニウムを含むキャッピング層と、
前記キャッピング層の上に設けられた吸収層と、
前記吸収層に設けられたパターン領域と、を備えた反射型マスクの製造方法であって、
前記吸収層と前記キャッピング層と前記反射層とに前記パターン領域を囲む遮光領域を形成する工程を備え、
前記遮光領域を形成する工程において、
前記吸収層及び前記キャッピング層が露出した表面に形成され、前記遮光領域をパターンニングされたレジストをマスクとして、
前記キャッピング層に対しては不活性ガスを用いた物理的なドライエッチング処理を施して前記キャッピング層を除去し、前記キャッピング層を除去することで露出した前記反射層に対しては塩素と酸素の混合ガスを用いた化学的なドライエッチング処理を施して前記反射層を除去する反射型マスクの製造方法。 - 前記反射型マスクは、前記反射層と、前記キャッピング層と、の間に、少なくともシリコンとルテニウムとを含む混在層をさらに備えている請求項１記載の反射型マスクの製造方法。
- 前記遮光領域を形成する工程において、前記物理的なドライエッチング処理を施す際に、前記不活性ガスに、塩素を含むガスおよびフッ素を含むガスの少なくともいずれかを添加する請求項１または２に記載の反射型マスクの製造方法。
- 基板の上に設けられた、モリブデン層とシリコン層とを交互に積層した反射層と、前記反射層の最上層のシリコン層の上に設けられルテニウムを含むキャッピング層と、前記キャッピング層の上に設けられた吸収層と、にパターン領域を囲む遮光領域を形成する反射型マスクの製造装置であって、
処理容器と、
前記処理容器の内部にガスを供給する供給部と、
前記処理容器の内部を排気する排気部と、
前記処理容器の内部にプラズマを発生させるプラズマ発生部と、
を備え、
前記吸収層及び前記キャッピング層が露出した表面に形成され、前記遮光領域をパターンニングされたレジストをマスクとして、
前記キャッピング層に対して物理的なドライエッチング処理を施して前記キャッピング層を除去する際に、前記供給部は、不活性ガスを供給し、
前記キャッピング層を除去することで露出した前記反射層に対して化学的なドライエッチングを施して前記反射層を除去する際に、前記供給部は、塩素と酸素の混合ガスを供給する反射型マスクの製造装置。 - 前記キャッピング層は、前記反射層の上に設けられ少なくともシリコンとルテニウムとを含む混在層と、前記混在層の上に設けられルテニウムからなる層と、を有する請求項４記載の反射型マスクの製造装置。
- 前記供給部は、前記不活性ガスと、塩素を含むガスおよびフッ素を含むガスの少なくともいずれかと、を供給する請求項４または５に記載の反射型マスクの製造装置。
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