JPWO2010026998A1 - Euvリソグラフィ用反射型マスクブランクおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
EUVリソグラフィにより、基板上レジスト上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光学コントラスト、すなわち、マスクパターン形成時に吸収膜が除去され、反射膜が露出した部位からの反射光と、マスクパターン形成時に吸収膜が除去されなかった部位からの反射光と、の光学コントラストである。よって、反射光の光学コントラストが十分確保できる限り、照射されたEUV光が吸収膜で全て吸収されなくても問題ないと考えられていた。
図5は、マスクパターン形成後のEUVマスクの一例を示した概略断面図であり、基板120上に反射膜130および吸収膜140がこの順に形成されており、マスクパターン領域210には、吸収膜140を一部除去することによってマスクパターンが形成されている。図5に示すEUVマスク100のマスクパターン領域210に関しては、上記の位相シフトの原理により、反射膜120の表面と吸収膜130の表面との反射光の光学コントラストが十分維持できる。しかしながら、実際の露光領域、すなわちEUV光が照射される領域は200である。よって、220で示されるマスクパターン領域210の外側の領域(マスクパターン領域の外周部)にもEUV光が照射されるが、このとき反射膜130からの反射光との位相シフトによる効果が十分得られず、吸収膜140の表面から5〜15%程度の反射が生じる。結果として、この5〜15%程度のEUV反射光がSi基板上のレジストに照射され、不必要なレジストが感光してしまうという問題が生じる恐れがある。特に重ね合わせ露光を行う時にはこの問題が顕著である。
前記多層反射膜を成膜する工程の実施後、前記多層反射膜表面のうち、EUVL用反射型マスクブランクを用いて作製されるEUVリソグラフィ用反射型マスクにおいてマスクパターン領域となる部位よりも外側の部位を加熱することにより、前記多層反射膜表面のうち加熱された部位におけるEUV光の反射率を低下させる工程を含むことを特徴とするEUVL用反射型マスクブランクの製造方法(本発明のEUVマスクの製造方法(1))を提供する。
本発明のEUVマスクの製造方法(1)において、加熱前のEUV光の反射率が60%以上であることが好ましい。
前記保護膜を成膜する工程の実施後、前記保護膜表面のうち、EUVL用反射型マスクブランクを用いて作製されるEUVリソグラフィ用反射型マスクにおいてマスクパターン領域となる部位よりも外側の部位を加熱することにより、前記保護膜表面のうち加熱された部位におけるEUV光の反射率を低下させる工程を含むことを特徴とするEUVL用反射型マスクブランクの製造方法(本発明のEUVマスクの製造方法(2))を提供する。
本発明のEUVマスクの製造方法(2)において、加熱前のEUV光の反射率が60%以上であることが好ましい。
加熱前のEUV光の反射率(%)−9370×加熱時間(min)×exp(−4370/加熱温度(K))≦1%
本発明のEUVマスクの製造方法(1),および(2)において、前記加熱に、発熱部材を用いることが好ましい。
本発明のEUVマスクの製造方法(1),および(2)において、前記吸収膜上に、マスクパターンの検査時における光学コントラストを良好とするための反射防止膜を成膜する工程をさらに有してもよい。
また、本発明は、本発明のEUVマスクブランクの吸収膜にマスクパターンを形成してなるEUVリソグラフィ(EUVL)用反射型マスク(本発明のEUVマスク)を提供する。
これにより、マスクパターン領域の外側の領域(マスクパターン領域の外周部)の吸収膜表面からのEUV反射光による影響、すなわち、マスクパターン領域の外側の領域(マスクパターン領域の外周部)の吸収膜表面からのEUV反射光による基板上レジストの不必要な感光を抑制することができる。
マスクパターン領域については、位相シフトの原理を利用することにより、吸収膜の膜厚を薄くすることができ、パターンの微細化が可能であり、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マスクブランクは、本発明のEUVマスクブランクの製造方法により得ることができ、EUVリソグラフィ法に適用できる。
本発明のEUVマスクブランクの製造方法を以下に順に示す。
(1)基板を準備する。
(2)基板上にEUV光を反射する多層反射膜を成膜する。
(3)多層反射膜表面のうち、EUVマスクブランクを用いて作製されるEUVマスクにおいて、マスクパターン領域となる部位よりも外側の部位を加熱する。
(4)多層反射膜上に吸収膜を成膜する。
ここで、多層反射膜として要求される特性を長期に亘り安定的に維持するために、多層反射膜上に保護膜を成膜する工程(5)を、上記工程(2)と上記工程(3)の間に追加してもよい。この場合、上記工程(3)では、多層反射膜表面ではなく、保護膜表面のうち、EUVマスクブランクを用いて作製されるEUVマスクにおいてマスクパターン領域となる部位よりも外側の部位を加熱する。
また、エッチングプロセスにより、吸収膜にマスクパターンを形成する際に、エッチングストッパーとしての役割を果たすバッファ膜を、多層反射膜上あるいは保護膜上に成膜する工程(6)を、上記工程(3)と上記工程(4)の間に追加してもよい。
また、マスクパターンの検査を可能にするため、吸収膜上にマスクパターンの検査時における光学コントラストを良好とするための反射防止膜を成膜する工程(7)を上記工程(4)の後に追加してもよい。
また、詳しくは後述するが、加熱手段によっては、上記工程(4)や工程(7)を実施した後で上記工程(3)を実施することも可能である。
また、各工程間に、各工程で膜表面に付着したパーティクルや膜表面に吸着された汚染物質を除去するために洗浄工程を追加してもよい。
以下に各工程について、順にその詳細を説明する。
基板は、EUVマスクブランク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、基板は、露光時の温度において、低熱膨張係数(0±1.0×10-7/℃であることが好ましく、より好ましくは0±0.3×10-7/℃、さらに好ましくは0±0.2×10-7/℃、さらに好ましくは0±0.1×10-7/℃、特に好ましくは0±0.05×10-7/℃)を有し、平滑性、平坦性、およびマスクブランクまたはマスクパターン形成後の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、石英ガラス、シリコン、金属などの基板を用いることもできる。また基板上に応力補正膜のような膜を成膜してもよい。
基板は、0.15nm rms以下、好ましくは0.1nm rms以下の平滑な表面と、100nm以下、好ましくは70nm以下の平坦度を有していることが、製造後のEUVマスクにおいて高反射率および高い転写精度が得られるために好ましい。
基板の大きさや厚みなどは、製造されるEUVマスクの設計値等により適宜決定されるものである。例えば、一例を挙げると、外形6インチ(152.4mm)角で、厚さ0.25インチ(6.35mm)基板である。
EUVL用マスクブランクの反射膜としては、EUV光の反射率を高くできることから、少なくとも高屈折率膜と低屈折率膜を交互に複数回積層させた多層反射膜が用いられる。ここで、EUV光の反射率は、EUV光の波長域の光線を入射角6〜10度で照射した際の12〜15nmの波長範囲内におけるEUV光の反射率を意図している。
多層反射膜表面におけるEUV光の反射率は、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。
例えば、イオンビームスパッタリング法を用いてMo/Si多層反射膜を成膜する場合、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1.3×10-2〜2.7×10-2Pa、好ましくは1.5×10-2〜2×10-2Pa)を使用して、イオン加速電圧300〜1500V、好ましくは500〜1200V、成膜速度0.03〜0.30nm/sec、好ましくは0.05〜0.2nm/secで膜厚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1.3×10-2〜2.7×10-2Pa、好ましくは1.5×10-2〜2.5×10-2Pa)を使用して、イオン加速電圧300〜1500V、好ましくは500〜1200V、成膜速度0.03〜0.30nm/sec、好ましくは0.05〜0.2nm/secで膜厚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Mo/Si多層反射膜が成膜される。
多層反射膜表面およびその近傍が、保管時に自然酸化されたり洗浄時に酸化されたりするのを防止するため、多層反射膜上に保護膜を設けることができる。保護膜としては、Si、Ru、Rh、C、SiC、あるいはこれら元素の混合物、あるいはこれら元素に窒素やボロンなどを添加したものなどを用いることができる。保護膜としてRuを用いた場合、後述するバッファ膜の機能を兼ねることができるため特に好ましい。また保護膜としてSiを用いた場合は、多層反射膜がMo/Siからなる場合、最上層をSi膜とすることによって、該最上層を保護膜として機能させることができる。その場合、保護膜としての役割も果たす最上層のSi膜の膜厚は、通常の4.5nmより厚い、5〜15nmであることが好ましい。また、保護膜としてSi膜を成膜した後、該Si膜上に保護膜とバッファ膜とを兼ねるRu膜を成膜してもよい。
なお、多層反射膜や保護膜などの膜は、必ずしも1層である必要はなく、2層以上であってもよい。
多層反射膜上に保護膜を設けた場合、保護膜表面におけるEUV光の反射率の最大値が上記範囲を満たす必要がある。すなわち、保護膜表面におけるEUV光の反射率の最大値が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。
本発明者らは、多層反射膜または保護膜を加熱した場合に、これらの膜表面におけるEUV光の反射率が低下するという知見を得た。
具体的には、多層反射膜を加熱した場合、多層反射膜を形成する高屈折材料と低屈折材料が互いに拡散し反応することで拡散層が形成され、EUV光の反射率が低下する、と考えられる。
保護膜を加熱した場合、多層反射膜の表層を形成する材料と保護膜を形成する材料とが互いに拡散し反応することで拡散層が形成されて、および/または保護膜の下にある多層反射膜を形成する高屈折材料と低屈折材料が互いに拡散し反応することで拡散層が形成されて、EUV光の反射率が低下する、と考えられる。拡散層形成のため、保護膜の膜厚は1〜15nm、特に5〜15nmであることが好ましい。
図1において、縦軸はEUV光の反射率低下量(ΔR(加熱による反射率低下量(%))/R(加熱前の反射率(%))×100))(%)であり、横軸は1000/T(加熱温度)(1/K)である。なお、ここでいうEUV光の反射率とは、12〜15nmの波長範囲内におけるEUV光の反射率の最大値である。EUV光の反射率の最大値とは、測定対象となる膜表面の各測定点における反射率の中の最も大きい反射率の値をいう。
反射率低下量 ∝拡散層の厚み
∝加熱時間×exp(a+b/加熱温度(K)) 式(1)
(ここでa,bは定数)
反射率低下量(%)=9130×加熱時間(min)
×exp(−4370/加熱温度(K)) 式(2)
表1に、図1より得られた加熱によるEUV光の反射率低下量の温度依存性を整理して示す。
また、図6に示すように、通常は152mm×152mm角の大きさのEUVマスク100において、マスクパターンを形成する領域210は、EUV露光機の画角と同じで通常は104×132mmの領域である。この領域内にデバイス1〜9個程度のマスクパターン300を形成して、露光機の1画角内に、1〜9個のデバイスを作製する場合がある。このような場合、隣り合うデバイス(マスクパターン)300の境界域および外周部となる部位(図中グレートーンで示した部位)をマスクパターン領域となる部位よりも外側の部位と同様に扱うこととする。なお、図中グレートーンで示した部位の幅は、そのレイアウトやデバイスの種類に依存する。
本発明のEUVマスクブランクの製造方法では、図2に示す多層反射膜付基板の多層反射膜3表面のうち、マスクパターン領域の外周部となる部位22を加熱する。上述したように、多層反射膜の表面を加熱すると、該表面におけるEUV光の反射率が低下するので、加熱後の多層反射膜付基板は、多層反射膜3表面のうち、加熱された部位、すなわち、マスクパターン領域の外周部となる部位22におけるEUV光の反射率が、加熱されていない部位、すなわち、マスクパターン領域となる部位21におけるEUV光の反射率に比べて低下している。
なお、位相シフトの原理を利用しない場合であっても、該表面におけるEUV光の反射率の最大値が上記範囲を満たすことが好ましい。
多層反射膜3表面のうち、マスクパターン領域の外周部となる部位22における、加熱前後でのEUV光の反射率の差が10〜60%であることが好ましく、15〜50%がより好ましく、20〜50%であることが特に好ましい。
加熱前のEUV光の反射率(%)−9370×加熱時間(min)×exp(−4370/加熱温度(K))≦1% ・・・(I)
上記式(I)を満たす加熱条件としては、例えば、加熱温度350℃、加熱時間10分で加熱を実施する、加熱温度400℃、加熱時間5分で加熱を実施する等が挙げられる。
加熱時間および加熱温度が下記式(II)の条件を満たすように加熱を実施することがより好ましく、下記式(III)の条件を満たすように加熱を実施することがさらに好ましい。
加熱前のEUV光の反射率(%)―9370×加熱時間(min)×exp(−4370/加熱温度(K))≦0.8% ・・・(II)
加熱前のEUV光の反射率(%)―9370×加熱時間(min)×exp(−4370/加熱温度(K))≦0.6% ・・・(III)
なお、加熱を実施する環境は特に限定されず、大気中で実施してもよく、希ガスや窒素ガスのような不活性ガス中で実施してもよい。但し、表面酸化による表面粗さの増加を防ぐため、希ガスや窒素ガスのような不活性ガス中で実施することが好ましい。
好適な加熱方法の一例としては、多層反射膜3表面のうち、マスクパターンの上から、下から、または横からマスクパターン領域の外周部となる部位22にレーザやランプを光源とする高エネルギーの光線を照射したり、電子線を照射することにより加熱を行う直接的な加熱方法、あるいは多層反射膜3表面のうち、マスクパターン領域の外周部となる部位22に予め加熱した気体を吹き付け、気体から多層反射膜への熱伝導を利用して加熱を行う間接的な加熱方法などが挙げられる。
このため、マスクパターン領域の外周部となる部位22を加熱する際には、マスクパターン領域の昇温を防止する為に、室温以下(たとえば10℃以下)に冷却、あるいは温度調整したAlやCuなどの金属やSiC,AlNなどの高熱伝導物、若しくは熱電変換素子をマスクパターン領域の上方、具体的には、マスクパターン領域の上方1〜10mm程度はなれたところに設置する方法や、室温以下(たとえば10℃以下)に冷却、あるいは温度調整した気体(ヘリウムや水素など)をマスクパターン領域に吹き付ける方法を採用することができる。
なお、高エネルギーの光線や電子線を照射することにより加熱を行う方法によれば、吸収膜を形成した後や、反射防止膜を形成した後で、マスクパターン領域の外周部となる部位22を加熱することもできる点で有効である。この場合、高エネルギーの光線としては、吸収膜表面や反射防止膜表面での反射率の低い波長域の光線を用いればよく、具体的には、例えば、マスクパターンの検査光として用いられる波長257nmに近い波長の光線、248nmのKrFエキシマレーザ光やYAGレーザ4倍高調波(波長約266nm)を用いることができる。またマスクパターンの微細化に伴い、マスクパターンの検査光に用いられる光の短波長化が検討されており、将来的に波長199nmや波長193nmの光を検査に用いられる可能性がある。この場合は、波長193nmのArFエキシマレーザ光を用いることができる。
吸収膜4に特に要求される特性は、多層反射膜3との関係で(該多層反射膜3上に保護膜が形成されている場合は該保護膜との関係で)、EUV反射光の光学コントラストが十分高くなることである。上記の特性を達成するには、吸収膜4表面におけるEUV光の反射率をきわめて低くすることが好ましいが、吸収膜4の膜厚を薄くすることが求められていることから、吸収膜4表面におけるEUV光の反射率を低くすることのみで、EUV反射光の光学コントラストを十分高くすることは現実的ではなく、多層反射膜3からの反射光との関係で位相シフトの原理を利用して、EUV反射光の光学コントラストを十分高くすることが好ましい。
多層反射膜3からの反射光との関係で位相シフトの原理を利用するためには、吸収膜4からのEUV反射光の位相が、多層反射膜3からのEUV反射光の位相と175〜185度異なることが好ましい。
また、EUV反射光の光学コントラストを十分高めるためには、吸収膜4からのEUV反射光と多層反射膜3からのEUV反射光との位相差が、175〜185度であることが好ましく、177〜183度であることがさらに好ましい。
一方、吸収膜4表面のうち、マスクパターン領域の外周部となる部位22については、その下にある多層反射膜3におけるEUV光の反射率が加熱により低下しているため、部位22におけるEUV光の反射率の最大値が1%以下であることが好ましく、0.8%以下であることがより好ましく、0.6%以下であることが特に好ましい。
吸収膜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)、水素(H)および窒素(N)からなる群より選ばれる少なくとも1成分を含有する。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、TaNH、TaHf、TaHfN、TaBSi、TaBSiN、TaB、TaBN、TaSi、TaSiN、TaGe、TaGeN、TaZr、TaZrNなどが挙げられる。
例えば、吸収膜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1.0×10-1〜50×10-1Pa、好ましくは1.0×10-1〜40×10-1Pa、より好ましくは1.0×10-1〜30×10-1Pa)
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
EUVマスクブランクの吸収膜4にマスクパターンを形成してEUVマスクを作製する際に実施される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って、多層反射膜3がダメージを受けるのを防止するため、エッチングストッパーとしての役割を果たすバッファ膜を多層反射膜3(多層反射膜上に保護膜が形成されている場合は保護膜)と、吸収膜4と、の間に設けてもよい。
バッファ膜の材質としては、吸収膜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膜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、Ru、Ta及びこれらの窒化物、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、CrNおよびSiO2が好ましく、CrNおよびRuがより好ましく、保護膜とバッファ膜の機能を兼ね備えるため、特にRuが好ましい。
バッファ膜の膜厚は、1〜60nm、特に1〜10nmが好ましく、さらには1〜5nmであることが好ましい。
本発明のマスクブランクの製造方法において、吸収膜4上には、マスクパターンの検査時における光学コントラストを良好とするための反射防止膜を設けてもよい。
EUVマスクブランクの吸収膜にマスクパターンを形成してEUVマスクを作製する際、マスク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、波長257nm程度の光(波長248nmのKrFエキシマレーザ光やYAGレーザ4倍高調波(波長約266nm))を使用した検査機が使用される。すなわち、257nm程度の波長域における反射光の光学コントラストによって検査される。
本発明のEUVマスクブランクの吸収膜は、EUV光の反射率が極めて低く、EUVマスクブランクの吸収膜として優れた特性を有しているが、検査光の波長域においては、反射率が必ずしも十分低いとは言えず、マスクパターンの検査時には光学コントラストが十分得られない可能性がある。光学コントラストが十分得られないと、マスクパターンの検査時に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。
反射防止膜にはタンタル(Ta)を主成分とする材料を用いることが好ましい。反射防止膜に用いるTaを主成分とする材料は、Ta以外にハフニウム(Hf)、ゲルマニウム(Ge)、珪素(Si)、硼素(B)、窒素(N)、水素(H)、および酸素(O)からなる群から選ばれる少なくとも1成分を含有する。
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、TaO、TaON、TaONH、TaHfO、TaHfON、TaBSiO、TaBSiON等が挙げられる。
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、窒化チタン、モリブデン、クロム、およびタンタルシリサイド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、あるいはCVD法、真空蒸着法、電解メッキ法などを用いて成膜することができる。
上記の手順で得られたEUVマスクは、EUV光を露光用光源として用いるフォトリソグラフィ法による半導体集積回路の製造方法に適用できる。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本発明の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。
〔実施例1〕
成膜用の基板として、SiO2−TiO2系のガラス基板(外形6インチ(152mm)角、厚さが6.35mm)を使用する。このガラス基板の熱膨張率は0.2×10-7/℃、ヤング率は67GPa、ポアソン比は0.17、比剛性は3.07×107m2/s2である。このガラス基板を研磨により、表面粗さ(rms)が0.15nm以下の平滑な表面と100nm以下の平坦度に形成する。
基板の裏面側には、マグネトロンスパッタリング法を用いて、厚さ100nmのCrN膜を成膜することによって、シート抵抗70Ω/□の導電膜を施す。
平板形状をした通常の静電チャック(Electrostatic Chuck)に、形成したCrN膜を介して基板を固定して、該基板の表面上にイオンビームスパッタリング法を用いてSi膜およびMo膜を交互に成膜することを50周期繰り返すことにより、Si/Mo多層反射膜(以下、反射層と称することもある。)を形成する。
さらに、Si/Mo多層反射膜(反射層)上に、イオンビームスパッタリング法を用いてRu膜(膜厚2.5nm)と成膜することにより、バッファ膜を形成する。
CrN膜の成膜条件
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(Ar:70vol%、N2:30vol%、ガス圧:0.3Pa)
投入電力:150W
成膜速度:0.11nm/sec
膜厚:100nm
Si膜の成膜条件
ターゲット:Siターゲット(ホウ素ドープ)
スパッタガス:Arガス(ガス圧0.02Pa)
電圧:700V
成膜速度:0.077nm/sec
膜厚:4.5nm
Mo膜の成膜条件
ターゲット:Moターゲット
スパッタガス:Arガス(ガス圧0.02Pa)
電圧:700V
成膜速度:0.064nm/sec
膜厚:2.3nm
バッファ膜(Ru膜)の成膜条件
ターゲット:Ruターゲット
スパッタガス:Arガス(ガス圧0.02Pa)
電圧:500V
成膜速度:0.023nm/sec
膜厚:2.5nm
吸収層の組成比(at%)は、Ta:N:H=58:39:3である。
吸収膜(吸収体層)の成膜条件は以下の通りである。
吸収膜(吸収体層(TaNH膜))の成膜条件
ターゲット:Taターゲット
スパッタガス:ArとN2とH2の混合ガス(Ar:89vol%、N2:8.3vol%、H2:2.7vol%、ガス圧:0.46Pa)
投入電力:300W
成膜速度:1.5nm/min
膜厚:51nm
反射防止膜(低反射層(TaON膜))の成膜条件は以下の通りである。
反射防止膜(低反射層(TaON膜))の成膜条件
ターゲット:Taターゲット
スパッタガス:ArとN2とO2の混合ガス(Ar:36vol%、N2:14vol%、O2:50vol%、ガス圧:0.3Pa)
投入電力:450W
成膜速度:0.28nm/min
膜厚:10nm
実施例1と同様にして、EUVマスクブランクを形成する。実施例1におけるレーザの照射を行わずに、実施例1と同様の方法によりピーク反射率(EUV光の反射率)を測定する。部位22のピーク反射率は2.2%である。
なお、2008年9月5日に出願された日本特許出願2008−227909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。
3:多層反射膜
4:吸収膜
21:EUVマスクにおいてマスクパターン領域となる部位
22:EUVマスクにおいてマスクパターン領域となる部位よりも外側の部位(EUVマスクにおいてマスクパターン領域の外周部となる部位)
100:EUVマスク
120:基板
130:多層反射膜
140:吸収膜
200:実際の露光領域
210:マスクパターン領域
220:マスクパターン領域の外周部
300:マスクパターン(デバイス)
Claims (26)
- 基板上に、少なくとも高屈折率膜と低屈折率膜を交互に積層させEUV光を反射する多層反射膜を成膜し、該多層反射膜上にEUV光を吸収する吸収膜を成膜するEUVリソグラフィ(EUVL)用反射型マスクブランクの製造方法であって、
前記多層反射膜を成膜後、前記多層反射膜表面のうち、EUVL用反射型マスクブランクを用いて作製されるEUVリソグラフィ用反射型マスクにおいてマスクパターン領域となる部位よりも外側の部位を加熱することにより、前記多層反射膜表面のうち加熱された部位におけるEUV光の反射率を低下させることを特徴とするEUVL用反射型マスクブランクの製造方法。 - 前記多層反射膜表面のうち加熱された部位における、加熱前後でのEUV光の反射率の差が10〜60%であることを特徴とする請求項1に記載のEUVL用反射型マスクブランクの製造方法。
- 加熱前のEUV光の反射率が60%以上であることを特徴とする請求項2に記載のEUVL用反射型マスクブランクの製造方法。
- 下記式を満たす条件で前記加熱を実施することを特徴とする請求項2または3に記載のEUVL用反射型マスクブランクの製造方法。
加熱前のEUV光の反射率(%)−9370×加熱時間(min)×exp(−4370/加熱温度(K))≦1% - 前記加熱に、光線または電子線の照射を用いることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のEUVL用反射型マスクブランクの製造方法。
- 前記加熱に、発熱部材を用いることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のEUVL用反射型マスクブランクの製造方法。
- 前記加熱に、予め加熱された気体を吹き付けることを用いることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のEUVL用反射型マスクブランクの製造方法。
- 前記吸収膜上に、マスクパターンの検査時における光学コントラストを良好とするための反射防止膜を成膜する工程をさらに有する請求項1〜7のいずれかに記載のEUVL用反射型マスクブランクの製造方法。
- マスクパターン領域の外周部となる部位におけるEUV光の反射率を測定し、前記部位におけるEUV光の反射率の最大値が所望の範囲まで低下したことを確認した後に、前記吸収膜を形成することを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載のEUVL用反射型マスクブランクの製造方法。
- 基板上に、少なくとも高屈折率膜と低屈折率膜を交互に積層させEUV光を反射する多層反射膜を成膜し、該多層反射膜上に保護膜を成膜し、該保護膜上にEUV光を吸収する吸収膜を成膜するEUVリソグラフィ(EUVL)用反射型マスクブランクの製造方法であって、
前記保護膜を成膜後、前記保護膜表面のうち、EUVL用反射型マスクブランクを用いて作製されるEUVリソグラフィ用反射型マスクにおいてマスクパターン領域となる部位よりも外側の部位を加熱することにより、前記保護膜表面のうち加熱された部位におけるEUV光の反射率を低下させることを特徴とするEUVL用反射型マスクブランクの製造方法。 - 前記保護膜表面のうち加熱された部位における、加熱前後でのEUV光の反射率の差が10〜60%であることを特徴とする請求項10に記載のEUVL用反射型マスクブランクの製造方法。
- 加熱前のEUV光の反射率が60%以上であることを特徴とする請求項11に記載のEUVL用反射型マスクブランクの製造方法。
- 下記式を満たす条件で前記加熱を実施することを特徴とする請求項11または12に記載のEUVL用反射型マスクブランクの製造方法。
加熱前のEUV光の反射率(%)−9370×加熱時間(min)×exp(−4370/加熱温度(K))≦1% - 前記加熱に、光線または電子線の照射を用いることを特徴とする請求項10〜13のいずれかに記載のEUVL用反射型マスクブランクの製造方法。
- 前記加熱に、発熱部材を用いることを特徴とする請求項10〜13のいずれかに記載のEUVL用反射型マスクブランクの製造方法。
- 前記加熱に、予め加熱された気体を吹き付けることを用いることを特徴とする請求項10〜13のいずれかに記載のEUVL用反射型マスクブランクの製造方法。
- 前記吸収膜上に、マスクパターンの検査時における光学コントラストを良好とするための反射防止膜を成膜する工程をさらに有する請求項10〜16のいずれかに記載のEUVL用反射型マスクブランクの製造方法。
- マスクパターン領域の外周部となる部位におけるEUV光の反射率を測定し、前記部位におけるEUV光の反射率の最大値が所望の範囲まで低下したことを確認した後に、前記吸収膜を形成することを特徴とする請求項10〜17のいずれかに記載のEUVL用反射型マスクブランクの製造方法。
- 請求項1〜9のいずれかに記載の方法で製造されることを特徴とするEUVL用反射型マスクブランク。
- 吸収膜表面からのEUV反射光の位相と、多層反射膜表面からのEUV反射光の位相と、が175〜185度異なることを特徴とする請求項19に記載のEUVL用反射型マスクブランク。
- 吸収膜表面のうち、EUVL用反射型マスクブランクを用いて作製されるEUVリソグラフィ用反射型マスクにおいてマスクパターン領域となる部位よりも外側の部位におけるEUV光の反射率が1%以下、かつマスクパターン領域となる部位におけるEUV光の反射率が1%超15%以下であることを特徴とする請求項19または20に記載のEUVL用反射型マスクブランク。
- 請求項10〜18のいずれかに記載の方法で製造されることを特徴とするEUVL用反射型マスクブランク。
- 吸収膜表面からのEUV反射光の位相と、保護膜表面からのEUV反射光の位相と、が175〜185度異なることを特徴とする請求項22に記載のEUVL用反射型マスクブランク。
- 吸収膜表面のうち、EUVL用反射型マスクブランクを用いて作製されるEUVリソグラフィ用反射型マスクにおいてマスクパターン領域となる部位よりも外側の部位におけるEUV光の反射率が1%以下、かつマスクパターン領域となる部位におけるEUV光の反射率が1%超15%以下であることを特徴とする請求項22または23に記載のEUVL用反射型マスクブランク。
- 請求項19〜24のいずれかに記載のEUVL用反射型マスクブランクの吸収膜にマスクパターンを形成してなることを特徴とするEUVリソグラフィ(EUVL)用反射型マスク。
- 請求項25に記載のEUVL用反射型マスクを用いて、被露光体に露光を行うことを特徴とする半導体集積回路の製造方法。
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