JPWO2009130956A1 - Ｅｕｖリソグラフィ用反射型マスクブランク、および、ｅｕｖリソグラフィ用反射型マスク - Google Patents
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Abstract
マスクパターン境界部での反射光のコントラストの低下、特にマスクパターン外縁の境界部での反射光のコントラストの低下が抑制されたＥＵＶマスク、および、該ＥＵＶマスクの製造に用いるＥＵＶマスクブランクを提供する。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、前記基板上の少なくとも一部において、パターニング時に前記吸収体層が除去される部位と、前記吸収体層が除去される部位に隣接する、パターニング時に前記吸収体層が除去されない部位と、の間に段差が設けられてい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。
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。）、および、該ＥＵＶマスクブランクをパターニングしてなるＥＵＶリソグラフィ用反射型マスク（以下、本明細書において、「ＥＵＶマスク」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（特許文献１参照）。
ＥＵＶマスクブランクでは、吸収体層の膜厚を小さくする必要がある。ＥＵＶリソグラフィでは、露光光はＥＵＶマスクに対して垂直方向から照射されるのではなく、垂直方向より数度、通常は６°傾斜した方向から照射される。吸収体層の厚さが大きいと、ＥＵＶリソグラフィの際に、該吸収体層の一部をパターニングにより除去して形成したマスクパターンに露光光による影が生じてしまい、該ＥＵＶマスクを用いてＳｉウェハなどの基板上レジストに転写されるマスクパターン（以下、「転写パターン」という。）の形状精度や寸法精度が悪化する。この問題は、ＥＵＶマスク上に形成されるマスクパターンの線幅が小さくなるほど顕著となるため、ＥＵＶマスクブランクの吸収体層の膜厚をより小さくすることが常に求められている。
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（特許文献１参照）。
ＥＵＶマスクブランクでは、吸収体層の膜厚を小さくする必要がある。ＥＵＶリソグラフィでは、露光光はＥＵＶマスクに対して垂直方向から照射されるのではなく、垂直方向より数度、通常は６°傾斜した方向から照射される。吸収体層の厚さが大きいと、ＥＵＶリソグラフィの際に、該吸収体層の一部をパターニングにより除去して形成したマスクパターンに露光光による影が生じてしまい、該ＥＵＶマスクを用いてＳｉウェハなどの基板上レジストに転写されるマスクパターン（以下、「転写パターン」という。）の形状精度や寸法精度が悪化する。この問題は、ＥＵＶマスク上に形成されるマスクパターンの線幅が小さくなるほど顕著となるため、ＥＵＶマスクブランクの吸収体層の膜厚をより小さくすることが常に求められている。
ＥＵＶマスクブランクの吸収体層には、ＥＵＶ光に対する吸収係数の高い材料が用いられ、その膜厚は該吸収体層表面にＥＵＶ光を照射した際に、照射したＥＵＶ光が吸収体層で全て吸収されるような膜厚とすることが理想である。しかし、上記したように、吸収体層の膜厚を小さくすることが求められているため、照射されたＥＵＶ光を吸収体層ですべて吸収することはできず、その一部は反射光となる。
ＥＵＶリソグラフィにより、基板上レジストに転写パターンを形成する際に要求されるのは、ＥＵＶマスクでの反射光のコントラスト、すなわち、パターニングにより吸収体層が除去され、反射層が露出した部位からの反射光と、パターニング時に吸収体層が除去されなかった部位からの反射光と、のコントラストであるため、反射光のコントラストが十分確保できる限り、照射されたＥＵＶ光が吸収体層で全て吸収されなくても全く問題ないと考えられていた。
ＥＵＶリソグラフィにより、基板上レジストに転写パターンを形成する際に要求されるのは、ＥＵＶマスクでの反射光のコントラスト、すなわち、パターニングにより吸収体層が除去され、反射層が露出した部位からの反射光と、パターニング時に吸収体層が除去されなかった部位からの反射光と、のコントラストであるため、反射光のコントラストが十分確保できる限り、照射されたＥＵＶ光が吸収体層で全て吸収されなくても全く問題ないと考えられていた。
しかしながら、垂直方向より数度傾斜した方向から露光光を照射するというＥＵＶリソグラフィでの露光光の照射形態を取る以上、マスクパターン境界部での反射光のコントラストの低下、および、それによる転写パターンの形状精度や寸法精度の悪化が、従来のＥＵＶマスクでは不可避であることを本願発明者らは見出した。この点について、以下、図面を用いて説明する。なお、本明細書において、マスクパターン境界部とは、パターニングにより吸収体層が除去されて反射層が露出している部位（吸収体層除去部位）と、該吸収体層除去部位に隣接するパターニング時に吸収体層が除去されなかった部位（吸収体層非除去部位）と、の境界を意味する。
図７（ａ）は、ＥＵＶマスクの一構成例を示した模式図であり、ＥＵＶマスクに露光光、すなわち、ＥＵＶ光を照射した状態を示している。図７（ａ）に示すＥＵＶマスク１０は、基板１２上にＥＵＶ光を反射する反射層１３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１３は、高屈折層と低屈折層とが交互に積層された多層反射膜として示されている。なお、図示されていないが、上記構成以外に、反射層１３と吸収体層１４との間には、吸収体層１４をパターニングする際に反射層１３を保護するための保護層が通常形成されており、吸収体層１４上にはマスクパターンの検査光に対する低反射層が通常形成されている。
図７（ａ）に示すＥＵＶマスク１０において、図中右側は吸収体層１４が除去されて、反射層１３が露出した吸収体層除去部位であり、図中左側が吸収体層１４が除去されていない吸収体層非除去部位である。
ＥＵＶリソグラフィを実施する際、ＥＵＶマスク１０に対して、垂直方向より数度傾斜した方向からＥＵＶ光３０ａ，ｂ，ｃが照射される。ＥＵＶマスクでの反射光のコントラストとして本来意図しているのは、図中右側の吸収体層除去部位からの反射光３１ｃと、図中左側の吸収体層非除去部位からの反射光３１ａと、のコントラストである。吸収体層非除去部位からの反射光３１ａは吸収体層１４を通過する過程で十分減衰されているので反射光のコントラストに悪影響をおよぼすことはない。図７（ｃ）は、反射光３１ａおよび反射光３１ｃのみが存在する理想的なＥＵＶマスクの各部位における反射光強度を示すグラフである。
しかしながら、ＥＵＶマスク１０に対して垂直方向より数度傾斜した方向からＥＵＶ光を照射するため、ＥＵＶ光３０ｂのように、吸収体層１４の一部のみを通過したＥＵＶ光が反射光３１ｂとして生じることとなる。このような反射光３１ｂは十分減衰されていないので、ＥＵＶマスクの各部位における反射光強度は、図７（ｂ）に示すようになだらかな曲線を描くこととなる。
ＥＵＶリソグラフィを実施する際、ＥＵＶマスク１０に対して、垂直方向より数度傾斜した方向からＥＵＶ光３０ａ，ｂ，ｃが照射される。ＥＵＶマスクでの反射光のコントラストとして本来意図しているのは、図中右側の吸収体層除去部位からの反射光３１ｃと、図中左側の吸収体層非除去部位からの反射光３１ａと、のコントラストである。吸収体層非除去部位からの反射光３１ａは吸収体層１４を通過する過程で十分減衰されているので反射光のコントラストに悪影響をおよぼすことはない。図７（ｃ）は、反射光３１ａおよび反射光３１ｃのみが存在する理想的なＥＵＶマスクの各部位における反射光強度を示すグラフである。
しかしながら、ＥＵＶマスク１０に対して垂直方向より数度傾斜した方向からＥＵＶ光を照射するため、ＥＵＶ光３０ｂのように、吸収体層１４の一部のみを通過したＥＵＶ光が反射光３１ｂとして生じることとなる。このような反射光３１ｂは十分減衰されていないので、ＥＵＶマスクの各部位における反射光強度は、図７（ｂ）に示すようになだらかな曲線を描くこととなる。
図７（ｂ）、（ｃ）の比較から明らかなように、従来のＥＵＶマスクではマスクパターン境界部における反射光のコントラストの低下が不可避であった。このような反射光のコントラストの低下は、マスクパターンの各境界部で生じるが、マスクパターンの外縁の境界部、すなわち、吸収体層除去部位のうちマスクパターンの外縁となる部位と、該マスクパターンの外縁となる吸収体層除去部位に対して外側に隣接する吸収体非除去部位と、の境界部での反射光のコントラストの低下は、以下の理由から特に問題となる。
ＥＵＶリソグラフィを実施する場合、マスクパターンの外縁が同一の形状をしたＥＵＶマスクを複数枚、転写位置を重ね合わせて露光を行う。この際、マスクパターンの外縁の位置は一定であるので、該マスクパターン外縁の境界部での反射光のコントラストの低下は、全てのＥＵＶマスクにおいて常に同一箇所において繰り返し発生することになる。このため、マスクパターン外縁の境界部での反射光のコントラストの低下の抑制が特に要求される。
ＥＵＶリソグラフィを実施する場合、マスクパターンの外縁が同一の形状をしたＥＵＶマスクを複数枚、転写位置を重ね合わせて露光を行う。この際、マスクパターンの外縁の位置は一定であるので、該マスクパターン外縁の境界部での反射光のコントラストの低下は、全てのＥＵＶマスクにおいて常に同一箇所において繰り返し発生することになる。このため、マスクパターン外縁の境界部での反射光のコントラストの低下の抑制が特に要求される。
本発明は、上記した従来技術の問題点を解決するため、マスクパターン境界部での反射光のコントラストの低下、特にマスクパターン外縁の境界部での反射光のコントラストの低下が抑制されたＥＵＶマスク、および、該ＥＵＶマスクの製造に用いるＥＵＶマスクブランクを提供することを目的とする。
上記の目的を達成するため、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、
前記基板上の少なくとも一部において、パターニング時に前記吸収体層が除去される部位と、前記吸収体層が除去される部位に隣接する、パターニング時に前記吸収体層が除去されない部位と、の間に段差が設けられてい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。
前記基板上の少なくとも一部において、パターニング時に前記吸収体層が除去される部位と、前記吸収体層が除去される部位に隣接する、パターニング時に前記吸収体層が除去されない部位と、の間に段差が設けられてい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、
前記基板上において、パターニング時に前記吸収体層が除去される部位のうちマスクパターンの外縁となる部位と、が前記マスクパターンの外縁となる部位の外側に隣接する、パターニング時に前記吸収体層が除去されない部位と、の間に段差が設けられてい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。
前記基板上において、パターニング時に前記吸収体層が除去される部位のうちマスクパターンの外縁となる部位と、が前記マスクパターンの外縁となる部位の外側に隣接する、パターニング時に前記吸収体層が除去されない部位と、の間に段差が設けられてい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、前記段差の高さが２〜１０ｎｍ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、前記基板の表面の一部に薄膜を形成することにより、前記段差が形成されていることが好ましい。
本発明のＥＵＶマスクブランクにおいて、前記基板の表面の一部を除去することにより、前記段差が形成されていることが好ましい。
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いることが好ましい。
本発明のＥＵＶマスクブランクにおいて、前記反射層と前記吸収体層との間に、パターニング時に前記反射層を保護するための保護層が形成されていてもよい。
本発明のＥＵＶマスクブランクにおいて、パターニング時の露光領域外に位置決め用のマークが形成されていることが好ましい。
また、本発明は、上記した本発明のＥＵＶマスクブランクをパターニングしてなるＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクを提供する。
本発明のＥＵＶマスクでは、マスクパターン境界部での反射光のコントラストの低下が抑制されるため、該ＥＵＶマスクを用いて基板上レジストに形成される転写パターンが形状精度や寸法精度に優れている。
本発明のＥＵＶマスクは、本発明のＥＵＶマスクブランクを用いることで好ましく作製することができる。
本発明のＥＵＶマスクは、本発明のＥＵＶマスクブランクを用いることで好ましく作製することができる。
１：ＥＵＶマスク
２：基板
３：反射層
４：吸収体層
５：薄膜
６：マスクパターン
７，８：吸収体非除去部
１０：ＥＵＶマスク
１２：基板
１３：反射層
１４：吸収体層
２０：段差
２２：段差の高さ
２４：段差の端面
２：基板
３：反射層
４：吸収体層
５：薄膜
６：マスクパターン
７，８：吸収体非除去部
１０：ＥＵＶマスク
１２：基板
１３：反射層
１４：吸収体層
２０：段差
２２：段差の高さ
２４：段差の端面
以下、図面を参照して本発明のＥＵＶマスクについて説明する。
図１（ａ）は、本発明のＥＵＶマスクの１実施形態を示す模式図である。図１（ａ）に示すマスク１は、基板２上にＥＵＶ光を反射する反射層３と、ＥＵＶ光を吸収する吸収体層４とがこの順に形成されている点、および、図中右側が吸収体層４が除去されて反射層３が露出した吸収体層除去部位であり、図中左側が吸収体層４が除去されていない吸収体層非除去部位である点は、図７（ａ）に示した従来のＥＵＶマスクと同様である。但し、図１（ａ）に示すＥＵＶマスクでは、基板２上において、図中右側の吸収体層除去部位と、図中左側の吸収体層非除去部位と、の間に段差が設けられている。より具体的には、吸収体層非除去部位に相当する基板２上の部位に薄膜５を形成することで、吸収体層除去部位に相当する基板２上の部位と、吸収体層非除去部位に相当する基板２上の部位と、の間に段差が形成されている。以下、本明細書において、吸収体層除去部位に相当する基板２上の部位と、当該部位に隣接する吸収体層非除去部位に相当する基板２上の部位と、の間に段差が形成されていることを「基板上のマスクパターン境界部に段差が形成されている。」という。また、基板上のマスクパターン境界部に設ける段差のことを単に「段差」という場合もある。
図１（ａ）は、本発明のＥＵＶマスクの１実施形態を示す模式図である。図１（ａ）に示すマスク１は、基板２上にＥＵＶ光を反射する反射層３と、ＥＵＶ光を吸収する吸収体層４とがこの順に形成されている点、および、図中右側が吸収体層４が除去されて反射層３が露出した吸収体層除去部位であり、図中左側が吸収体層４が除去されていない吸収体層非除去部位である点は、図７（ａ）に示した従来のＥＵＶマスクと同様である。但し、図１（ａ）に示すＥＵＶマスクでは、基板２上において、図中右側の吸収体層除去部位と、図中左側の吸収体層非除去部位と、の間に段差が設けられている。より具体的には、吸収体層非除去部位に相当する基板２上の部位に薄膜５を形成することで、吸収体層除去部位に相当する基板２上の部位と、吸収体層非除去部位に相当する基板２上の部位と、の間に段差が形成されている。以下、本明細書において、吸収体層除去部位に相当する基板２上の部位と、当該部位に隣接する吸収体層非除去部位に相当する基板２上の部位と、の間に段差が形成されていることを「基板上のマスクパターン境界部に段差が形成されている。」という。また、基板上のマスクパターン境界部に設ける段差のことを単に「段差」という場合もある。
本発明のＥＵＶマスクでは、基板上のマスクパターン境界部に段差を設けることにより、マスクパターン境界部での反射光のコントラストの低下を抑制することができる。
図１（ａ）に示す本発明のＥＵＶマスク１では、基板２上のマスクパターン境界部に段差が設けられているため、該基板２上に形成される反射層３が段差に沿って形成されることとなり、反射層３が段差に沿った変形部を有する構造となる。このような構造のＥＵＶマスク１に対して、垂直方向より数度傾斜した方向からＥＵＶ光２０ａ，ｂ，ｃを照射した場合、吸収体層４の一部のみを通過したＥＵＶ光２０ｂが反射光２１ｂを生じる過程で、該反射光２１ｂが反射層３に存在する変形部によって散乱されて弱められる。この結果、図１（ｂ）に示すように、マスクパターン境界部での反射光のコントラストの低下が抑制される。なお、図１（ｂ）はＥＵＶマスク１の各部位における反射光強度を示すグラフである。
図１（ａ）に示す本発明のＥＵＶマスク１では、基板２上のマスクパターン境界部に段差が設けられているため、該基板２上に形成される反射層３が段差に沿って形成されることとなり、反射層３が段差に沿った変形部を有する構造となる。このような構造のＥＵＶマスク１に対して、垂直方向より数度傾斜した方向からＥＵＶ光２０ａ，ｂ，ｃを照射した場合、吸収体層４の一部のみを通過したＥＵＶ光２０ｂが反射光２１ｂを生じる過程で、該反射光２１ｂが反射層３に存在する変形部によって散乱されて弱められる。この結果、図１（ｂ）に示すように、マスクパターン境界部での反射光のコントラストの低下が抑制される。なお、図１（ｂ）はＥＵＶマスク１の各部位における反射光強度を示すグラフである。
マスクパターン境界部での反射光のコントラストの低下を抑制する効果を発揮させるために必要となる段差の高さは、ＥＵＶマスク１を構成する各層の膜厚、すなわち、反射層３および吸収体層４の膜厚、さらには、ＥＵＶマスク１に通常形成される他の層、例えば、反射層３と吸収体層４との間に通常形成される保護層や、吸収体層４上に通常形成される低反射層の膜厚にも影響を受ける。段差の高さが２ｎｍ以上であれば、ＥＵＶマスク１を構成するこれらの層の膜厚が通常の範囲である場合に、マスクパターン境界部での反射光のコントラストの低下を抑制する効果が発揮される。
一方、段差の高さが大きすぎる場合、吸収体層をパターニングしてＥＵＶマスク１とする前のＥＵＶマスクブランクの表面、すなわち、ＥＵＶマスクブランクの吸収体層の表面（吸収体層上に低反射層が形成されている場合は該低反射層の表面）に段差が現れないようにするために、吸収体層または低反射層の膜厚を大きくすることが必要となるため好ましくない。この観点から、段差の高さは１０ｎｍ以下であることが好ましい。
なお、ＥＵＶマスクブランクの吸収体層の表面（吸収体層上に低反射層が形成されている場合は該低反射層の表面）に段差が現れると、吸収体層に形成されるマスクパターンが変形するおそれがある。また、後述するように、吸収体層非除去部に相当する基板２上の部位を研削またはエッチングして凹部を形成することでマスクパターンの境界部に段差を形成した場合にＥＵＶマスクブランクの吸収体層の表面（吸収体層上に低反射層が形成されている場合は該低反射層の表面）に段差が現れると、ＥＵＶリソグラフィの際に、マスクパターンに露光光による影が生じる領域が増加する。
段差の高さは２〜７ｎｍであることがより好ましく、３〜５ｎｍであることがさらに好ましい。
一方、段差の高さが大きすぎる場合、吸収体層をパターニングしてＥＵＶマスク１とする前のＥＵＶマスクブランクの表面、すなわち、ＥＵＶマスクブランクの吸収体層の表面（吸収体層上に低反射層が形成されている場合は該低反射層の表面）に段差が現れないようにするために、吸収体層または低反射層の膜厚を大きくすることが必要となるため好ましくない。この観点から、段差の高さは１０ｎｍ以下であることが好ましい。
なお、ＥＵＶマスクブランクの吸収体層の表面（吸収体層上に低反射層が形成されている場合は該低反射層の表面）に段差が現れると、吸収体層に形成されるマスクパターンが変形するおそれがある。また、後述するように、吸収体層非除去部に相当する基板２上の部位を研削またはエッチングして凹部を形成することでマスクパターンの境界部に段差を形成した場合にＥＵＶマスクブランクの吸収体層の表面（吸収体層上に低反射層が形成されている場合は該低反射層の表面）に段差が現れると、ＥＵＶリソグラフィの際に、マスクパターンに露光光による影が生じる領域が増加する。
段差の高さは２〜７ｎｍであることがより好ましく、３〜５ｎｍであることがさらに好ましい。
本発明のＥＵＶマスクにおいて、基板上のマスクパターン境界部に段差を設ける理由は、該ＥＵＶマスクに対して垂直方向より数度傾斜した方向からＥＵＶ光を照射することに起因するマスクパターン境界部での反射光のコントラストの低下を抑制するためであることから、図１（ａ）に示すように、段差の端部がマスクパターン境界部と一致することは必ずしも必要ではない。例えば、図１（ａ）のＥＵＶマスク１の場合、段差の端部がマスクパターン境界部よりも図中右側に位置している方向（吸収体層除去部位側に位置している方向）のほうが、吸収体層４の一部のみを通過したＥＵＶ光２０ｂが反射光２１ｂを生じる過程で、該反射光２１ｂが反射層３に存在する変形部によって散乱されて弱められる効果が高くなるとも考えられる。ここで、段差の端部とは、図１（ｃ）に示すように基板２上に段状に形成される段差２０の端面２４を指し、また同図において２２が段差２０の高さを示す。この観点でみた場合、ＥＵＶマスク１に対するＥＵＶ光２０ａ，２０ｂ，２０ｃの入射角をα（°）とし、吸収体層４の膜厚（吸収体層４上に低反射層が形成されている場合、吸収体層と低反射層の合計膜厚）をｔ（ｍｍ）、段差の高さをｈ（ｎｍ）とするとき、段差の端部とマスクパターンの境界部との距離Ｌが下記式（１）を満たすように段差を設ければ、マスクパターン境界部での反射光の低下を抑制する効果に優れる。
Ｌ ＝ （ｔ ＋ ｈ） × ｔａｎα − ｈ （１）
Ｌ ＝ （ｔ ＋ ｈ） × ｔａｎα − ｈ （１）
なお、段差の端部とマスクパターン境界部との位置関係や、段差の高さはシミュレーションにより最適化することができる。通常、αは数°、あるいは６〜８°程度であることが好ましい。また、ｔが２０〜１００ｎｍであることが好ましく、２５〜９０ｎｍであることがより好ましく、３０〜８０ｎｍであることがさらに好ましい。ｈは、２〜７ｎｍであることがより好ましく、３〜５ｎｍであることがさらに好ましい。なお、Ｌは、上記式より求めた値±４ｎｍ以内、特に±２ｎｍ以内であることが好ましい。
図２は、ＥＵＶマスクの一例を示した平面図であり、ＥＵＶマスク１上にはマスクパターン６が形成されている。
上記したように、反射光のコントラストの低下は、マスクパターン６の各境界部で生じるが、マスクパターンの外縁の境界部での反射光のコントラストの低下が特に問題となる。すなわち、図２に示すＥＵＶマスク１の場合、マスクパターン６を構成する吸収体層除去部位のうち、最も外側に形成された吸収体層除去部位と、該吸収体層除去部位の外側に隣接する吸収体層非除去部位、すなわち、マスクパターン６の外側に位置する吸収体層非除去部位７と、の間で生じる反射光のコントラストの低下は特に問題となる。
したがって、図２に示す本発明のＥＵＶマスク１において、吸収体層非除去部位７に相当する基板２上の部位に薄膜を形成して、マスクパターン６と吸収体層非除去部位７との境界部に段差を形成すれば、マスクパターン境界部での反射光のコントラストの低下を抑制する効果が十分発揮されることとなる。これを本発明のＥＵＶマスクの第１態様という。
上記したように、反射光のコントラストの低下は、マスクパターン６の各境界部で生じるが、マスクパターンの外縁の境界部での反射光のコントラストの低下が特に問題となる。すなわち、図２に示すＥＵＶマスク１の場合、マスクパターン６を構成する吸収体層除去部位のうち、最も外側に形成された吸収体層除去部位と、該吸収体層除去部位の外側に隣接する吸収体層非除去部位、すなわち、マスクパターン６の外側に位置する吸収体層非除去部位７と、の間で生じる反射光のコントラストの低下は特に問題となる。
したがって、図２に示す本発明のＥＵＶマスク１において、吸収体層非除去部位７に相当する基板２上の部位に薄膜を形成して、マスクパターン６と吸収体層非除去部位７との境界部に段差を形成すれば、マスクパターン境界部での反射光のコントラストの低下を抑制する効果が十分発揮されることとなる。これを本発明のＥＵＶマスクの第１態様という。
本発明のＥＵＶマスクの第１態様に加えて、ＥＵＶマスク１に形成された各マスクパターン６間に存在する吸収体層非除去部位８に相当する基板２上の部位に薄膜を形成して、マスクパターン６と吸収体層非除去部位８との境界部に段差を設ければ、マスクパターン境界部での反射光のコントラストの低下を抑制する効果がさらに向上する。これを本発明のＥＵＶマスクの第２態様という。
本発明のＥＵＶマスクの第２態様に加えて、マスクパターン６を構成する個々の吸収体層非除去部位に相当する基板２上の部位に薄膜を形成して、マスクパターン６に含まれる個々のマスクパターン境界部に段差を設けることにより、反射光のコントラストの低下を抑制する効果がさらに向上する。これを本発明のＥＵＶマスクの第３態様という。なお、本発明のＥＵＶマスクの第３態様は、マスクパターン６に含まれる全てのマスクパターン境界部に段差を設けること、すなわち、マスクパターン６を構成する全ての吸収体層非除去部位に相当する基板２上の部位に薄膜を形成することを必ずしも意図するものではない。例えば、マスクパターン６に含まれるマスクパターン境界部のうち、特に形状精度や寸法精度が問題となる部位に段差を設ければ、マスクパターン境界部での反射光のコントラストの低下を抑制する効果は十分発揮される。
本発明のＥＵＶマスクの第２態様に加えて、マスクパターン６を構成する個々の吸収体層非除去部位に相当する基板２上の部位に薄膜を形成して、マスクパターン６に含まれる個々のマスクパターン境界部に段差を設けることにより、反射光のコントラストの低下を抑制する効果がさらに向上する。これを本発明のＥＵＶマスクの第３態様という。なお、本発明のＥＵＶマスクの第３態様は、マスクパターン６に含まれる全てのマスクパターン境界部に段差を設けること、すなわち、マスクパターン６を構成する全ての吸収体層非除去部位に相当する基板２上の部位に薄膜を形成することを必ずしも意図するものではない。例えば、マスクパターン６に含まれるマスクパターン境界部のうち、特に形状精度や寸法精度が問題となる部位に段差を設ければ、マスクパターン境界部での反射光のコントラストの低下を抑制する効果は十分発揮される。
本発明のＥＵＶマスクの第１態様において、図２に示す吸収体層非除去部位７に相当する基板２上の部位に薄膜を形成する場合、吸収体層非除去部位７に相当する基板２上の部位のうち、マスクパターン６との境界部近傍に薄膜を形成すればよく、ＥＵＶマスク１の外縁まで薄膜を形成する必要はない。この場合、マスクパターンの境界部との距離Ｌが上記式（１）を満たす部位まで薄膜を形成すればよい。ＥＵＶ光の入射角αを６°、段差の高さｈを７ｎｍ、吸収体層の膜厚ｔを７０ｎｍとした場合、マスクパターン６との境界部との距離Ｌが７ｎｍ程度となる範囲、特に距離Ｌが１０ｎｍ程度となる範囲まで薄膜を形成すれば、マスクパターン境界部での反射光のコントラストの低下を抑制する効果が十分発揮される。この点については、本発明のＥＵＶマスクの第２態様および第３態様についても同様である。
但し、薄膜を形成しやすさという点では、図２に示すＥＵＶマスク１では、該ＥＵＶマスク１の外縁までの、吸収体層非除去部７に相当する基板２上の部位全体に薄膜を形成することが好ましい。
但し、薄膜を形成しやすさという点では、図２に示すＥＵＶマスク１では、該ＥＵＶマスク１の外縁までの、吸収体層非除去部７に相当する基板２上の部位全体に薄膜を形成することが好ましい。
なお、基板２上に薄膜を形成する手順は、パターニングによりＥＵＶマスクとする前のＥＵＶマスクブランクの段階、より具体的には、ＥＵＶマスクブランクを製造する際に実施する必要がある。
本発明のＥＵＶマスクブランクは、パターニングにより本発明のＥＵＶマスクとする前の積層体である。図１（ａ）に示すＥＵＶマスク１との関係でみた場合、該ＥＵＶマスク１の図中右側の吸収体層が除去されていない状態がＥＵＶマスクブランクである。したがって、上述したＥＵＶマスクに関する説明中、「吸収体層除去部位」を「パターニング時に吸収体層が除去される部位」と、「吸収体層非除去部位」を「当該吸収体層が除去される部位に隣接するパターニング時に吸収体層が除去されない部位」と読み替えることで本発明のＥＵＶマスクブランクについての説明となる。以下に述べる本発明のＥＵＶマスクブランクについての説明においても、上記と同様に読み替えることとする。
本発明のＥＵＶマスクブランクは、パターニングにより本発明のＥＵＶマスクとする前の積層体である。図１（ａ）に示すＥＵＶマスク１との関係でみた場合、該ＥＵＶマスク１の図中右側の吸収体層が除去されていない状態がＥＵＶマスクブランクである。したがって、上述したＥＵＶマスクに関する説明中、「吸収体層除去部位」を「パターニング時に吸収体層が除去される部位」と、「吸収体層非除去部位」を「当該吸収体層が除去される部位に隣接するパターニング時に吸収体層が除去されない部位」と読み替えることで本発明のＥＵＶマスクブランクについての説明となる。以下に述べる本発明のＥＵＶマスクブランクについての説明においても、上記と同様に読み替えることとする。
本発明のＥＵＶマスクブランクにおいて、第１態様〜第３態様に応じた吸収体層非除去部に相当する基板２上の部位に薄膜を形成する方法としては、所望の形状のマスクを用いて第１態様〜第３態様に応じた吸収体層非除去部に相当する基板２上の部位のみに薄膜を形成する方法、および基板２の反射層を形成する側の表面に、すなわち基板２の成膜面全体に薄膜を形成した後、該薄膜の一部をエッチングして除去することで、第１態様〜第３態様に応じた吸収体層非除去部に相当する基板２上の部位のみに薄膜を形成する方法が挙げられる。
基板２上に形成する薄膜の材料は、薄膜形成後に該薄膜を所望の形状に加工することが可能である限り特に限定されない。但し、基板２の成膜面全体に薄膜を形成した後、該薄膜の一部をエッチングして除去することで、第１態様〜第３態様に応じた吸収体層非除去部に相当する基板２上の部位のみに薄膜を形成する場合、薄膜と基板２の材料との間で十分なエッチング選択比が得られることが必要となる。
以上の点から、薄膜材料としては、ＣｒＮ、Ｓｉ、ＳｉＯ2、Ｔａ、Ｍｏが好ましい。
これらの中でも、ＣｒＮ、Ｓｉ、ＳｉＯ2が、加工性が良いという理由からより好ましく、ＣｒＮ、Ｓｉが特に好ましい。
これらの材料を用いて基板２上に薄膜を形成する方法は特に限定されず、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といったスパッタリング法、ＣＶＤ法、真空蒸着法、電解メッキ法を用いて形成することができる。これらの中でも、大面積の基板に均一な膜厚で成膜できるという観点から、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が好ましい。
基板２上に薄膜としてＣｒＮ膜を形成する場合、例えば以下の条件でマグネトロンスパッタリング法を実施すればよい。
ターゲット：Ｃｒターゲット
スパッタガス：ＡｒとＮ2の混合ガス（Ｎ2ガス濃度３〜４５ｖｏｌ％、好ましくは５〜４０ｖｏｌ％、より好ましくは１０〜３５ｖｏｌ％。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：２．０〜６０ｎｍ／ｍｉｎ、好ましくは３．５〜４５ｎｍ／ｍｉｎ、より好ましくは５〜３０ｎｍ／ｍｉｎ
以上の点から、薄膜材料としては、ＣｒＮ、Ｓｉ、ＳｉＯ2、Ｔａ、Ｍｏが好ましい。
これらの中でも、ＣｒＮ、Ｓｉ、ＳｉＯ2が、加工性が良いという理由からより好ましく、ＣｒＮ、Ｓｉが特に好ましい。
これらの材料を用いて基板２上に薄膜を形成する方法は特に限定されず、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といったスパッタリング法、ＣＶＤ法、真空蒸着法、電解メッキ法を用いて形成することができる。これらの中でも、大面積の基板に均一な膜厚で成膜できるという観点から、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が好ましい。
基板２上に薄膜としてＣｒＮ膜を形成する場合、例えば以下の条件でマグネトロンスパッタリング法を実施すればよい。
ターゲット：Ｃｒターゲット
スパッタガス：ＡｒとＮ2の混合ガス（Ｎ2ガス濃度３〜４５ｖｏｌ％、好ましくは５〜４０ｖｏｌ％、より好ましくは１０〜３５ｖｏｌ％。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：２．０〜６０ｎｍ／ｍｉｎ、好ましくは３．５〜４５ｎｍ／ｍｉｎ、より好ましくは５〜３０ｎｍ／ｍｉｎ
基板２上に形成する薄膜の厚さは、マスクパターン境界部に設ける段差の高さとなるので、薄膜の厚さは２〜１０ｎｍであることが好ましく、２〜７ｎｍであることがより好ましく、３〜５ｎｍであることがさらに好ましい。厚さが大きすぎると、影の部分（Shadowing)をおおきくしてしまう結果、コントラストが十分に改善できない可能性がある。
基板２上に形成する薄膜の表面性状は、後述する基板２の成膜面に要求される表面性状を満たすことが好ましい。
基板２上に形成する薄膜の表面性状は、後述する基板２の成膜面に要求される表面性状を満たすことが好ましい。
上述した態様では、第１態様〜第３態様に応じた吸収体層非除去部に相当する基板２上の部位に薄膜を形成することで、マスクパターンの境界部に段差を形成しているが、マスクパターンの境界部に段差を形成する方法はこれに限定されない。例えば、吸収体層非除去部に相当する基板２上の部位を研削して凹部を形成することにより、または、当該部位をエッチングして凹部を形成することにより、マスクパターンの境界部に段差を形成してもよい。この場合、上述した説明において、「吸収体層非除去部に相当する基板２上の部位に薄膜を形成する」と記載した個所を、「吸収体層非除去部に相当する基板２上の部位を部分的に研削して凹部を形成する」、または、「吸収体層非除去部に相当する基板２上の部位をエッチングして凹部を形成する」と読み替えることとする。
なお、吸収体層非除去部に相当する基板２上の部位を部分的に研削して凹部を形成する場合、公知の装置、例えばｎｍ ４５０（ＲＡＶＥ ＬＬＣ製）を用いて実施することができる。
吸収体層非除去部に相当する基板２上の部位をエッチングして凹部を形成する場合、エッチング法としては、ウェットエッチング法、ドライエッチング法のいずれも用いることができるが、高精度の加工ができること、および、加工面の表面性状が優れることからドライエッチング法を用いることが好ましい。
なお、ドライエッチング法としては、イオンビームエッチング、ガスクラスターイオンビームエッチング、プラズマエッチング等の各種ドライエッチング法を用いることができる。
基板２上に形成する凹部の深さは、マスクパターン境界部に設ける段差の高さとなるので、凹部の深さは２〜１０ｎｍであることが好ましく、２〜７ｎｍであることがより好ましく、３〜５ｎｍであることがさらに好ましい。深さが大きすぎると、影の部分（Shadowing)をおおきくしてしまう結果、コントラストが十分に改善できない可能性がある。
凹部の表面性状は、後述する基板２の成膜面に要求される表面性状を満たすことが好ましい。
なお、吸収体層非除去部に相当する基板２上の部位を部分的に研削して凹部を形成する場合、公知の装置、例えばｎｍ ４５０（ＲＡＶＥ ＬＬＣ製）を用いて実施することができる。
吸収体層非除去部に相当する基板２上の部位をエッチングして凹部を形成する場合、エッチング法としては、ウェットエッチング法、ドライエッチング法のいずれも用いることができるが、高精度の加工ができること、および、加工面の表面性状が優れることからドライエッチング法を用いることが好ましい。
なお、ドライエッチング法としては、イオンビームエッチング、ガスクラスターイオンビームエッチング、プラズマエッチング等の各種ドライエッチング法を用いることができる。
基板２上に形成する凹部の深さは、マスクパターン境界部に設ける段差の高さとなるので、凹部の深さは２〜１０ｎｍであることが好ましく、２〜７ｎｍであることがより好ましく、３〜５ｎｍであることがさらに好ましい。深さが大きすぎると、影の部分（Shadowing)をおおきくしてしまう結果、コントラストが十分に改善できない可能性がある。
凹部の表面性状は、後述する基板２の成膜面に要求される表面性状を満たすことが好ましい。
以下、本発明のＥＵＶマスクブランクの各構成要素について説明する。
基板２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２は、低熱膨張係数（具体的には、２０℃における熱膨張係数が０±０．０５×１０-7／℃であることが好ましく、特に好ましくは０±０．０３×１０-7／℃）を有し、平滑性、平坦度、およびＥＵＶマスクブランクまたはパターニング後のＥＵＶ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２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。
基板２は、表面粗さ（ｒｍｓ）０．１５ｎｍ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ニング後のＥＵＶ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２の大きさや厚みなどはＥＵＶマスクの設計値等により適宜決定されるものであるが、一例を挙げると外形６インチ（１５２ｍｍ）角で、厚さ０．２５インチ（６．３ｍｍ）である。
基板２の成膜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。
そのため、基板２は、低熱膨張係数（具体的には、２０℃における熱膨張係数が０±０．０５×１０-7／℃であることが好ましく、特に好ましくは０±０．０３×１０-7／℃）を有し、平滑性、平坦度、およびＥＵＶマスクブランクまたはパターニング後のＥＵＶ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２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。
基板２は、表面粗さ（ｒｍｓ）０．１５ｎｍ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ニング後のＥＵＶ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２の大きさや厚みなどはＥＵＶマスクの設計値等により適宜決定されるものであるが、一例を挙げると外形６インチ（１５２ｍｍ）角で、厚さ０．２５インチ（６．３ｍｍ）である。
基板２の成膜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３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３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入射角６度で反射層３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３の上に保護層や低反射層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３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３として用いられる。反射層３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３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３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３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３表面が酸化されるのを防止するため、反射層３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３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３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±２ｎｍであることが好ましい。
反射層３と吸収体層４との間に保護層を設けてもよい。保護層は、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体層４をパターニングする際に、反射層３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３を保護することを目的として設けられる。したがって保護層の材質としては、吸収体層４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４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。
保護層を設ける場合、その厚さは１〜６０ｎｍであることが好ましい。
保護層を設ける場合、その厚さは１〜６０ｎｍであることが好ましい。
保護層を設ける場合、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１．０×１０-2Ｐａ〜１０×１０-1Ｐａ）を使用して投入電力３０〜１５００Ｖ、成膜速度０．０２〜１．０ｎｍ／ｓｅｃ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４に特に要求される特性は、反射層３との関係で（該反射層３上に保護層が形成されている場合は該保護層との関係で）、反射光のコントラストが十分高くなることである。
本明細書において、反射光のコントラストは下記式を用いて求めることができる。
反射光のコントラスト（％）＝（（Ｒ2−Ｒ1）／（Ｒ2＋Ｒ1））×１００
ここで、Ｒ2はＥＵＶ光の波長に対する反射層３表面（該反射層３上に保護層が形成されている場合は保護層表面）での反射率であり、Ｒ1はＥＵＶ光の波長に対する吸収体層４表面（該吸収体層４上に検査光の波長に対する低反射層が形成されている場合は該低反射層表面）での反射率である。なお、上記Ｒ1およびＲ2は、図１（ａ）に示すＥＵＶマスク１のように、吸収体層の一部をパターニングにより除去した状態で測定する。なお、吸収体層上に低反射層が形成されている場合は、ＥＵＶマスクブランクの吸収体層および低反射層の一部をパターニングにより除去した状態で測定する。上記Ｒ2は、パターニングによって吸収体層４（吸収体層４上に低反射層が形成されている場合は吸収体層４および低反射層）が除去され、外部に露出した反射層３表面（反射層３上に保護層が形成されている場合は保護層表面）で測定した値、すなわち、図１（ａ）に示すＥＵＶマスク１でみた場合、図中右側の吸収体層除去部で測定した値である。上記Ｒ1は、パターニングによって除去されずに残った吸収体層４表面（吸収体層４上に低反射層が形成されている場合は低反射層表面）で測定した値、すなわち、図１（ａ）に示すＥＵＶマスク１でみた場合、図中左側の吸収体層非除去部で測定した値である。
本発明のＥＵＶマスクブランクおよびＥＵＶマスクは、上記式で表される反射光のコントラストが６０％以上であることがより好ましく、６５％以上であることがさらに好ましく、７０％以上であることが特に好ましい。
上記の反射光のコントラストを達成するため、吸収体層４は、ＥＵＶ光線反射率が極めて低いことが好ましい。具体的には、ＥＵＶ光の波長領域の光線を吸収体層４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。
なお、吸収体層上に低反射層が形成されている場合、ＥＵＶ光の波長領域の光線を低反射層表面に照射した際にも、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。
本明細書において、反射光のコントラストは下記式を用いて求めることができる。
反射光のコントラスト（％）＝（（Ｒ2−Ｒ1）／（Ｒ2＋Ｒ1））×１００
ここで、Ｒ2はＥＵＶ光の波長に対する反射層３表面（該反射層３上に保護層が形成されている場合は保護層表面）での反射率であり、Ｒ1はＥＵＶ光の波長に対する吸収体層４表面（該吸収体層４上に検査光の波長に対する低反射層が形成されている場合は該低反射層表面）での反射率である。なお、上記Ｒ1およびＲ2は、図１（ａ）に示すＥＵＶマスク１のように、吸収体層の一部をパターニングにより除去した状態で測定する。なお、吸収体層上に低反射層が形成されている場合は、ＥＵＶマスクブランクの吸収体層および低反射層の一部をパターニングにより除去した状態で測定する。上記Ｒ2は、パターニングによって吸収体層４（吸収体層４上に低反射層が形成されている場合は吸収体層４および低反射層）が除去され、外部に露出した反射層３表面（反射層３上に保護層が形成されている場合は保護層表面）で測定した値、すなわち、図１（ａ）に示すＥＵＶマスク１でみた場合、図中右側の吸収体層除去部で測定した値である。上記Ｒ1は、パターニングによって除去されずに残った吸収体層４表面（吸収体層４上に低反射層が形成されている場合は低反射層表面）で測定した値、すなわち、図１（ａ）に示すＥＵＶマスク１でみた場合、図中左側の吸収体層非除去部で測定した値である。
本発明のＥＵＶマスクブランクおよびＥＵＶマスクは、上記式で表される反射光のコントラストが６０％以上であることがより好ましく、６５％以上であることがさらに好ましく、７０％以上であることが特に好ましい。
上記の反射光のコントラストを達成するため、吸収体層４は、ＥＵＶ光線反射率が極めて低いことが好ましい。具体的には、ＥＵＶ光の波長領域の光線を吸収体層４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。
なお、吸収体層上に低反射層が形成されている場合、ＥＵＶ光の波長領域の光線を低反射層表面に照射した際にも、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、吸収体層４は、ＥＵＶ光の吸収係数が高い材料で構成される。ＥＵＶ光の吸収係数が高い材料としては、タンタル（Ｔａ）を主成分とする材料を用いることが好ましい。本明細書において、タンタル（Ｔａ）を主成分とする材料と言った場合、当該材料中Ｔａを４０ａｔ％（原子％）以上、好ましくは、５０ａｔ％以上、より好ましくは５５ａｔ％以上含有する材料を意味する。
吸収体層４に用いるＴａを主成分とする材料は、Ｔａ以外にハフニウム（Ｈｆ）、珪素（Ｓｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、硼素（Ｂ）および窒素（Ｎ）から選ばれる少なくとも一つの元素を含んでも良い。Ｔａ以外の上記の元素を含有する材料の具体例としては、例えば、ＴａＮ、ＴａＨｆ、ＴａＨｆＮ、ＴａＢＳｉ、ＴａＢＳｉＮ、ＴａＢ、ＴａＢＮ、ＴａＳｉ、ＴａＳｉＮ、ＴａＧｅ、ＴａＧｅＮ、ＴａＺｒ、ＴａＺｒＮなどが挙げられる。
吸収体層４に用いるＴａを主成分とする材料は、Ｔａ以外にハフニウム（Ｈｆ）、珪素（Ｓｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、硼素（Ｂ）および窒素（Ｎ）から選ばれる少なくとも一つの元素を含んでも良い。Ｔａ以外の上記の元素を含有する材料の具体例としては、例えば、ＴａＮ、ＴａＨｆ、ＴａＨｆＮ、ＴａＢＳｉ、ＴａＢＳｉＮ、ＴａＢ、ＴａＢＮ、ＴａＳｉ、ＴａＳｉＮ、ＴａＧｅ、ＴａＧｅＮ、ＴａＺｒ、ＴａＺｒＮなどが挙げられる。
ただし、吸収体層４中には、酸素（Ｏ）を含まないことが好ましい。具体的には、吸収体層４中のＯの含有率が２５ａｔ％未満であることが好ましい。吸収体層４をパターニングする際には、通常はドライエッチングプロセスが用いられ、エッチングガスとしては、塩素系ガス（あるいは塩素系ガスを含む混合ガス）あるいはフッ素系ガス（あるいはフッ素系ガスを含む混合ガス）が通常に用いられる。エッチングプロセスにより反射層がダメージを受けるのを防止する目的で、反射層上に保護層としてＲｕまたはＲｕ化合物を含む膜が形成されている場合、保護層のダメージが少ないことから、エッチングガスとして主に塩素系ガスが使われる。しかしながら、塩素系ガスを用いてドライエッチングプロセスを実施する場合に、吸収体層４が酸素を含有していると、エッチング速度が低下し、レジストダメージが大きくなり好ましくない。吸収体層４中の酸素の含有率は、１５ａｔ％以下であることが好ましく、特に１０ａｔ％以下であることがより好ましく、５ａｔ％以下であることがさらに好ましい。
吸収体層４の厚さは、２０〜１００ｎｍであることが好ましく、２５〜９０ｎｍであることがより好ましく、３０〜８０ｎｍであることがさらに好ましい。
上記した構成の吸収体層４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またはイオンビームスパッタリング法を実施することにより形成することができる。
例えば、吸収体層４として、マグネトロンスパッタリング法を用いてＴａＨｆ膜を形成する場合、以下の条件で実施すればよい。
スパッタリングターゲット：ＴａＨｆ化合物ターゲット（Ｔａ＝３０〜７０ａｔ％、Ｈｆ＝７０〜３０ａｔ％）
スパッタガス：Ａｒガス等の不活性ガス（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）
成膜前真空度：１×１０-4Ｐａ以下、好ましくは１×１０-5Ｐａ以下、より好ましくは１０-6Ｐａ以下
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：２．０〜６０ｎｍ／ｍｉｎ、好ましくは３．５〜４５ｎｍ／ｍｉｎ、より好ましくは５〜３０ｎｍ／ｍｉｎ
例えば、吸収体層４として、マグネトロンスパッタリング法を用いてＴａＨｆ膜を形成する場合、以下の条件で実施すればよい。
スパッタリングターゲット：ＴａＨｆ化合物ターゲット（Ｔａ＝３０〜７０ａｔ％、Ｈｆ＝７０〜３０ａｔ％）
スパッタガス：Ａｒガス等の不活性ガス（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）
成膜前真空度：１×１０-4Ｐａ以下、好ましくは１×１０-5Ｐａ以下、より好ましくは１０-6Ｐａ以下
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：２．０〜６０ｎｍ／ｍｉｎ、好ましくは３．５〜４５ｎｍ／ｍｉｎ、より好ましくは５〜３０ｎｍ／ｍｉｎ
吸収体層４上に検査光における低反射層を形成してもよい。低反射層を形成する場合、該低反射層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程度の波長域の反射光のコントラストによって検査される。ＥＵＶマスクブランクの吸収体層４は、ＥＵＶ光線反射率が極めて低く、ＥＵＶマスクブランク１の吸収体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。
吸収体層４上に検査光における低反射層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、検査光の波長域の光線を低反射層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、上記式で求められる検査光の波長域の反射光のコントラストが、３０％以上となる。
低反射層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、上記式で求められる検査光の波長域の反射光のコントラストが、３０％以上となる。
吸収体層４上に検査光における低反射層を形成する場合、吸収体層４と低反射層の合計厚が２０〜１００ｎｍであることが好ましく、２５〜９０ｎｍであることがより好ましく、３０〜８０ｎｍであることがさらに好ましい。
なお、本発明のＥＵＶマスクブランク１において、吸収体層４上に低反射層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４上に低反射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４上に低反射層を形成する必要はないと考えられる。
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４上に低反射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４上に低反射層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３および吸収体層４、ならびに、随意に形成される保護層および低反射層以外に、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に示すＥＵＶマスク１についてみた場合、基板２の反射層３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ＪＩＳ ｋ７１９４にて測定したとき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、または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、電解メッキ法を用いて形成することができる。
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、電解メッキ法を用いて形成することができる。
本発明では、ＥＵＶマスクブランクを作製する際に、基板上に薄膜を形成することによって設けた段差、または、基板上に凹部を形成することによって設けた段差が、該ＥＵＶマスクブランクをパターニングすることによって形成されるマスクパターン境界部と一致する必要がある。このため、作製されたＥＵＶマスクブランクをパターニングする際には、該ＥＵＶマスクブランクを正確に位置決めする必要がある。このため、本発明のＥＵＶマスクブランクは、露光領域外に位置決め用のマークが設けられていることが好ましい。
ＥＵＶマスクブランク用の基板では、該基板の成膜面全体がマスクパターンの形成に用いられるわけではない。例えば、１５２ｍｍ角の基板の場合、レジスト膜が形成される領域はそのうち１４２ｍｍ角の領域であり、マスクパターンが形成される露光領域はそのうち１３２×１０４ｍｍの領域である。ＥＵＶマスクブランク上の露光領域外に位置決め用のマークを設けることで、該ＥＵＶマスクをパターニングする際の位置精度が向上し、基板上に薄膜を形成することによって設けた段差、または、基板上に凹部を形成することによって設けた段差を、該ＥＵＶマスクブランクをパターニングすることによって形成されるマスクパターン境界部と一致させることが容易になる。
本発明のＥＵＶマスクブランクにおいて、露光領域外に設ける位置決め用のマークの形状、大きさ、数等は特に限定されないが、例えば、形状については、マークの向きを特定しやすいことから十字型が好ましい。大きさについては、十字型の場合、その一辺の長さを１０００μｍ程度とすることが好ましい。数については、マーク間の相対位置から位置決めを行うことができることから３箇所が好ましい。
本発明のＥＵＶマスクブランクにおいて、位置決め用のマークが必要となるのは、該ＥＵＶマスクブランクをパターニングする際であること、および、ＥＵＶマスクブランクを構成する各層（反射層、保護層、吸収体層および低反射層）は通常基板の成膜面全体に形成されることから、露光領域外に形成する位置決め用のマークは、反射層を形成する際に基板上に薄膜を形成することによって設けた段差、または、基板上に凹部を形成することによって設けた段差が、該ＥＵＶマスクブランクをパターニングすることによって形成されるマスクパターン境界部と一致する必要がある。このため、作製されたＥＵＶマスクブランクをパターニングする際には、該ＥＵＶマスクブランクを正確に位置決めする必要がある。このため、本発明のＥＵＶマスクブランクは、露光領域外に位置決め用のマークが設けられていることが好ましい。
本発明のマスクブランクの吸収体層を少なくともパターニングすることで、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。
ＥＵＶマスクブランク用の基板では、該基板の成膜面全体がマスクパターンの形成に用いられるわけではない。例えば、１５２ｍｍ角の基板の場合、レジスト膜が形成される領域はそのうち１４２ｍｍ角の領域であり、マスクパターンが形成される露光領域はそのうち１３２×１０４ｍｍの領域である。ＥＵＶマスクブランク上の露光領域外に位置決め用のマークを設けることで、該ＥＵＶマスクをパターニングする際の位置精度が向上し、基板上に薄膜を形成することによって設けた段差、または、基板上に凹部を形成することによって設けた段差を、該ＥＵＶマスクブランクをパターニングすることによって形成されるマスクパターン境界部と一致させることが容易になる。
本発明のＥＵＶマスクブランクにおいて、露光領域外に設ける位置決め用のマークの形状、大きさ、数等は特に限定されないが、例えば、形状については、マークの向きを特定しやすいことから十字型が好ましい。大きさについては、十字型の場合、その一辺の長さを１０００μｍ程度とすることが好ましい。数については、マーク間の相対位置から位置決めを行うことができることから３箇所が好ましい。
本発明のＥＵＶマスクブランクにおいて、位置決め用のマークが必要となるのは、該ＥＵＶマスクブランクをパターニングする際であること、および、ＥＵＶマスクブランクを構成する各層（反射層、保護層、吸収体層および低反射層）は通常基板の成膜面全体に形成されることから、露光領域外に形成する位置決め用のマークは、反射層を形成する際に基板上に薄膜を形成することによって設けた段差、または、基板上に凹部を形成することによって設けた段差が、該ＥＵＶマスクブランクをパターニングすることによって形成されるマスクパターン境界部と一致する必要がある。このため、作製されたＥＵＶマスクブランクをパターニングする際には、該ＥＵＶマスクブランクを正確に位置決めする必要がある。このため、本発明のＥＵＶマスクブランクは、露光領域外に位置決め用のマークが設けられていることが好ましい。
本発明のマスクブランクの吸収体層を少なくともパターニングすることで、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。
（例１）
例１では、図１（ａ）に示す構成のＥＵＶマスクにＥＵＶ光を、該ＥＵＶマスクに対する入射角が６°となるように照射した場合を想定したシミュレーションを実施して、図１（ｂ）に示すようなＥＵＶマスクの各部位における反射光強度を示すグラフを求める。結果を図３に示す。なお、図３に示す結果は、以下に示す条件でシミュレーションを実施することで得られるものである。
反射層３、吸収体層４：反射光のコントラストが１０００：１となる想定反射層、吸収体層である。
吸収体層の厚さ：７０ｎｍ
段差の高さ：７ｎｍ
段差の端部とマスクパターン境界部との距離：０ｎｍ
散乱光強度：反射層に存在する変形部によって散乱された散乱光強度の全方位総和。標準偏差が、段差の端から吸収体層の影の端までの距離の約１／５となる、任意の正規分布関数をとると仮定。
反射光強度Ｉ：散乱がなかった場合の反射光強度。吸収体層を通過した光がランバート＝ベールの法則に従い減衰すると仮定。
反射光強度Ｓ：散乱の影響を加味した反射光強度。吸収体層を通過した光が段差により引き起こされる散乱により減衰されると仮定。
なお、反射光強度Ｉ、Ｓは、反射層表面でＥＵＶ光が通常に反射された場合の反射光強度を１とした場合の相対強度として示す。
図３から明らかなように、マスクパターン境界部に段差を設けた結果、吸収体層の一部のみを通過したＥＵＶ光が反射光を生じる過程で、該反射光が反射層に存在する変形部によって散乱されることで、マスクパターン境界部での反射光のコントラストの低下が抑制されることが確認される。
（例１）
例１では、図１（ａ）に示す構成のＥＵＶマスクにＥＵＶ光を、該ＥＵＶマスクに対する入射角が６°となるように照射した場合を想定したシミュレーションを実施して、図１（ｂ）に示すようなＥＵＶマスクの各部位における反射光強度を示すグラフを求める。結果を図３に示す。なお、図３に示す結果は、以下に示す条件でシミュレーションを実施することで得られるものである。
反射層３、吸収体層４：反射光のコントラストが１０００：１となる想定反射層、吸収体層である。
吸収体層の厚さ：７０ｎｍ
段差の高さ：７ｎｍ
段差の端部とマスクパターン境界部との距離：０ｎｍ
散乱光強度：反射層に存在する変形部によって散乱された散乱光強度の全方位総和。標準偏差が、段差の端から吸収体層の影の端までの距離の約１／５となる、任意の正規分布関数をとると仮定。
反射光強度Ｉ：散乱がなかった場合の反射光強度。吸収体層を通過した光がランバート＝ベールの法則に従い減衰すると仮定。
反射光強度Ｓ：散乱の影響を加味した反射光強度。吸収体層を通過した光が段差により引き起こされる散乱により減衰されると仮定。
なお、反射光強度Ｉ、Ｓは、反射層表面でＥＵＶ光が通常に反射された場合の反射光強度を１とした場合の相対強度として示す。
図３から明らかなように、マスクパターン境界部に段差を設けた結果、吸収体層の一部のみを通過したＥＵＶ光が反射光を生じる過程で、該反射光が反射層に存在する変形部によって散乱されることで、マスクパターン境界部での反射光のコントラストの低下が抑制されることが確認される。
（例２）
例２では、段差の高さを４ｎｍとし、段差の端部とマスクパターン境界部との距離が４ｎｍとなるように、図１（ａ）における段差５の端部の位置を図中右側にずらした条件で例１と同様のシミュレーションを実施する。図４は、シミュレーションによって得られるＥＵＶマスクの各部位における反射光強度を示すグラフである。
図４から明らかなように、マスクパターン境界部に段差を設けた結果、吸収体層の一部のみを通過したＥＵＶ光が反射光を生じる過程で、該反射光が反射層に存在する変形部によって散乱されることで、マスクパターン境界部での反射光のコントラストが向上することが確認される。なお、図３および図４の比較から明らかなように、例２は、例１よりも反射光のコントラストを抑制する効果が高い。
例２では、段差の高さを４ｎｍとし、段差の端部とマスクパターン境界部との距離が４ｎｍとなるように、図１（ａ）における段差５の端部の位置を図中右側にずらした条件で例１と同様のシミュレーションを実施する。図４は、シミュレーションによって得られるＥＵＶマスクの各部位における反射光強度を示すグラフである。
図４から明らかなように、マスクパターン境界部に段差を設けた結果、吸収体層の一部のみを通過したＥＵＶ光が反射光を生じる過程で、該反射光が反射層に存在する変形部によって散乱されることで、マスクパターン境界部での反射光のコントラストが向上することが確認される。なお、図３および図４の比較から明らかなように、例２は、例１よりも反射光のコントラストを抑制する効果が高い。
（例３）
例３では、反射層３、吸収体層４を反射光のコントラストが１００：１となる想定反射層、吸収体層とし、段差の高さを７ｎｍとし、段差の端部とマスクパターン境界部との距離が１ｎｍとなるように、図１（ａ）における段差５の端部の位置を図中右側にずらした条件で例１と同様のシミュレーションを実施する。図５は、シミュレーションによって得られるＥＵＶマスクの各部位における反射光強度を示すグラフである。
図５から明らかなように、マスクパターン境界部に段差を設けた結果、吸収体層の一部のみを通過したＥＵＶ光が反射光を生じる過程で、該反射光が反射層に存在する変形部によって散乱されることで、マスクパターン境界部での反射光のコントラストが向上することが確認される。
例３では、反射層３、吸収体層４を反射光のコントラストが１００：１となる想定反射層、吸収体層とし、段差の高さを７ｎｍとし、段差の端部とマスクパターン境界部との距離が１ｎｍとなるように、図１（ａ）における段差５の端部の位置を図中右側にずらした条件で例１と同様のシミュレーションを実施する。図５は、シミュレーションによって得られるＥＵＶマスクの各部位における反射光強度を示すグラフである。
図５から明らかなように、マスクパターン境界部に段差を設けた結果、吸収体層の一部のみを通過したＥＵＶ光が反射光を生じる過程で、該反射光が反射層に存在する変形部によって散乱されることで、マスクパターン境界部での反射光のコントラストが向上することが確認される。
（例４）
例４では、反射層３、吸収体層４を反射光のコントラストが１００：１となる想定反射層、吸収体層とし、段差の高さを１５ｎｍとし、段差の端部とマスクパターン境界部との距離が０ｎｍとなる条件で例１と同様のシミュレーションを実施する。図６は、シミュレーションによって得られるＥＵＶマスクの各部位における反射光強度を示すグラフである。
図６から明らかなように、マスクパターン境界部に段差を設けた結果、吸収体層の一部のみを通過したＥＵＶ光が反射光を生じる過程で、該反射光が反射層に存在する変形部によって散乱されることで、マスクパターン境界部での反射光のコントラストが向上する。
但し、反射光の上昇は、段差の高さが１０ｎｍ以下の例１〜３のほうが例４よりも優れている。段差が大きすぎると、影の部分（Shadowing)をおおきくしてしまう結果、コントラストが十分に改善できない可能性がある。
例４では、反射層３、吸収体層４を反射光のコントラストが１００：１となる想定反射層、吸収体層とし、段差の高さを１５ｎｍとし、段差の端部とマスクパターン境界部との距離が０ｎｍとなる条件で例１と同様のシミュレーションを実施する。図６は、シミュレーションによって得られるＥＵＶマスクの各部位における反射光強度を示すグラフである。
図６から明らかなように、マスクパターン境界部に段差を設けた結果、吸収体層の一部のみを通過したＥＵＶ光が反射光を生じる過程で、該反射光が反射層に存在する変形部によって散乱されることで、マスクパターン境界部での反射光のコントラストが向上する。
但し、反射光の上昇は、段差の高さが１０ｎｍ以下の例１〜３のほうが例４よりも優れている。段差が大きすぎると、影の部分（Shadowing)をおおきくしてしまう結果、コントラストが十分に改善できない可能性がある。
本発明は、ＥＵＶマスクとして高精細の半導体製造等に利用できる。
なお、２００８年４月２３日に出願された日本特許出願２００８−１１２７６３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。
なお、２００８年４月２３日に出願された日本特許出願２００８−１１２７６３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。
Claims (13)
- 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、
前記基板上の少なくとも一部において、パターニング時に前記吸収体層が除去される部位と、前記吸収体層が除去される部位に隣接する、パターニング時に前記吸収体層が除去されない部位と、の間に段差が設けられてい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。 - 前記段差の端部が、吸収体層が除去される部位と前記吸収体層が除去されない部位との境界部よりも、前記吸収体層が除去される部位の方向に位置している請求項１に記載のＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランク。
- 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、
前記基板上において、パターニング時に前記吸収体層が除去される部位のうちマスクパターンの外縁となる部位と、前記マスクパターンの外縁となる部位の外側に隣接する、パターニング時に前記吸収体層が除去されない部位と、の間に段差が設けられてい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。 - 前記段差の端部が、前記マスクパターンの外縁となる部位と前記吸収体層が除去されない部位との境界部よりも、前記マスクパターンの外縁となる部位の方向に位置している請求項３に記載のＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクブランク。
- 前記段差の端部とマスクパターンの境界部との距離Ｌが、ＥＵＶマスクに対するＥＵＶ光の入射角をα（°）とし、吸収体層の膜厚（吸収体層上に低反射層が形成されている場合、吸収体層と低反射層の合計膜厚）をｔ（ｍｍ）、段差の高さをｈ（ｎｍ）とするとき、下記式（１）を満たしている請求項２ないし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。
Ｌ ＝ （ｔ ＋ ｈ） × ｔａｎα − ｈ （１） - 前記段差の高さが２〜１０ｎｍであることを特徴とする請求項１ないし５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。
- 前記基板の表面の一部に薄膜を形成することにより、前記段差が形成されていることを特徴とする請求項１ないし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。
- 前記基板の表面の一部を除去することにより、前記段差が形成されていることを特徴とする請求項１ないし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。
- 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いる請求項１ないし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。
- 前記反射層と前記吸収体層との間に、パターニング時に前記反射層を保護するための保護層が形成されている請求項１ないし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。
- パターニング時の露光領域外に位置決め用のマークが形成されている請求項１ないし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。
- 請求項１ないし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をパターニングしてなるＥＵＶリソグラフィ用反射型マスク。
- 請求項１２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半導体集積回路の製造方法。
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