KR20110050427A - Ｅｕｖ 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크 및 ｅｕｖ 리소그래피용 반사형 마스크 - Google Patents

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KR20110050427A KR1020117000839A KR20117000839A KR20110050427A KR 20110050427 A KR20110050427 A KR 20110050427A KR 1020117000839 A KR1020117000839 A KR 1020117000839A KR 20117000839 A KR20117000839 A KR 20117000839A KR 20110050427 A KR20110050427 A KR 20110050427A
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가즈유키 하야시
도시유키 우노
겐 에비하라
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아사히 가라스 가부시키가이샤
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Abstract

마스크 패턴 영역보다도 외측 영역으로부터의 반사광에 의한 영향이 억제된 EUV 마스크, 및 그 EUV 마스크의 제조에서 사용하는 EUV 마스크 블랭크의 제공. 　기판 상에, 마스크 패턴 영역과, 그 마스크 패턴 영역의 외측에 위치하는 EUV 광흡수 영역을 갖고, 상기 마스크 패턴 영역에 있어서, 상기 기판 상에 EUV 광을 반사시키는 반사층을 갖고, 그 반사층 상에 EUV 광을 흡수하는 흡수체층을 갖는 부위와, 상기 흡수체층을 갖지 않는 부위가 존재하고, 상기 흡수체층을 갖는 부위와, 상기 흡수체층을 갖지 않는 부위의 배치가 마스크 패턴을 이루는 EUV 리소그래피 (EUVL) 용 반사형 마스크로서, 상기 흡수체층 표면으로부터의 EUV 반사광이 5 ∼ 15 ％ 의 반사율이고, 상기 EUV 광흡수 영역 표면으로부터의 EUV 반사광이 1 ％ 이하의 반사율인 것을 특징으로 하는 EUVL 용 반사형 마스크.

Description

ＥＵＶ 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크 및 ＥＵＶ 리소그래피용 반사형 마스크{REFLECTIVE MASK BLANK FOR EUV LITHOGRAPHY AND REFLECTIVE MASK FOR EUV LITHOGRAPHY}
본 발명은 반도체 제조 등에 사용되는 EUV (Extreme Ultra Violet : 극단자외) 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크 (이하, 본 명세서에 있어서 「EUV 마스크 블랭크」라고 한다), 및 그 EUV 마스크 블랭크의 흡수체층에 마스크 패턴을 형성하여 이루어지는 EUV 리소그래피용 반사형 마스크 (이하, 본 명세서에 있어서「EUV 마스크」라고 한다) 에 관한 것이다.
종래, 반도체 산업에 있어서 Si 기판 등에 미세한 패턴으로 이루어지는 집적 회로를 형성하는 데에 있어서 필요한 미세 패턴의 전사 기술로서, 가시광이나 자외광을 사용한 포토리소그래피법이 이용되어 왔다. 그러나, 반도체 디바이스의 미세화가 가속되고 있는 한편, 종래의 포토리소그래피법의 한계에 가까워져 왔다. 포토리소그래피법의 경우, 패턴의 해상 한계는 노광 파장의 1/2 정도이고, 액침법을 이용해도 노광 파장의 1/4 정도인 것으로 일컬어지고 있어, ArF 레이저 (193 ㎚) 의 액침법을 이용해도 45 ㎚ 정도가 한계일 것으로 예상된다. 그래서 45 ㎚ 이후의 노광 기술로서, ArF 레이저보다 더욱 단파장인 EUV 광을 사용한 노광 기술인 EUV 리소그래피가 유망시되고 있다. 본 명세서에 있어서 EUV 광이란 연 X 선 영역 또는 진공 자외선 영역의 파장의 광선을 가리키며, 구체적으로는 파장 10 ∼ 20 ㎚ 정도, 특히 13.5 ㎚ ± 0.3 ㎚ 정도의 광선을 가리킨다.
EUV 광은 모든 물질에 대해 흡수되기 쉽고, 또한 이 파장에서 물질의 굴절률이 1 에 가깝기 때문에, 종래의 가시광 또는 자외광을 사용한 포토리소그래피와 같은 굴절 광학계를 사용할 수 없다. 이 때문에, EUV 광 리소그래피에서는 반사 광학계, 즉 반사형 포토마스크 (EUV 마스크) 와 미러가 사용된다.
마스크 블랭크는, 포토마스크에 마스크 패턴을 형성하기 전의 적층체이다. EUV 마스크 블랭크의 경우, 유리 등의 기판 상에 EUV 광을 반사시키는 반사층과, EUV 광을 흡수하는 흡수체층이 이 순서로 형성된 구조를 갖고 있다 (특허문헌 1 참조). 그 밖에, EUV 마스크 블랭크에는 반사층과 흡수체층 사이에는 흡수체층에 마스크 패턴을 형성할 때에 반사층을 보호하기 위한 보호층이 통상적으로 형성되어 있다. 또, 흡수체층 상에는 마스크 패턴의 검사시에 있어서의 콘트라스트를 양호하게 하기 위한 저반사층이 통상적으로 형성되어 있다.
EUV 마스크 블랭크에서는 흡수체층의 막 두께를 얇게 하는 것이 바람직하다. EUV 리소그래피에서는, 노광광은 EUV 마스크에 대해 수직 방향으로부터 조사되는 것이 아니라, 수직 방향으로부터 수 도, 통상은 6 도 경사진 방향으로부터 조사된다. 흡수체층의 막 두께가 두꺼우면, EUV 리소그래피시에 그 흡수체층의 일부를 에칭에 의해 제거하여 형성한 마스크 패턴에 노광광에 의한 그림자가 발생하여, 그 EUV 마스크를 사용하여 Si 웨이퍼 등의 기판 상 레지스트에 전사되는 마스크 패턴 (이하, 「전사 패턴」이라고 한다) 의 형상 정밀도나 치수 정밀도가 악화되기 쉬워진다. 이 문제는 EUV 마스크 상에 형성되는 마스크 패턴의 선폭이 작아질수록 현저해지기 때문에, EUV 마스크 블랭크의 흡수체층의 막 두께를 더욱 얇게 할 것이 요구된다.
EUV 마스크 블랭크의 흡수체층에는 EUV 광에 대한 흡수 계수가 높은 재료가 사용되고, 그 막 두께도 그 흡수체층 표면에 EUV 광을 조사했을 때에, 조사한 EUV 광이 흡수체층에서 모두 흡수되는 막 두께로 하는 것이 이상적이다. 그러나, 상기한 바와 같이 흡수체층의 막 두께를 얇게 하는 것이 요구되고 있기 때문에, 조사된 EUV 광을 흡수체층에서 모두 흡수할 수는 없어, 그 일부는 반사광이 된다.
EUV 리소그래피에 의해 기판 상 레지스트 상에 전사 패턴을 형성할 때에 요구되는 것은, EUV 마스크에서의 반사광의 콘트라스트, 즉 마스크 패턴 형성시에 흡수체층이 제거되어, 반사층이 노출된 부위로부터의 반사광과, 마스크 패턴 형성시에 흡수체가 제거되지 않았던 부위로부터의 반사광의 콘트라스트이다. 따라서, 반사광의 콘트라스트를 충분히 확보할 수 있는 한, 조사된 EUV 광이 흡수체층에서 모두 흡수되지 않아도 전혀 문제가 없는 것으로 생각되었다.
상기 생각에 기초하여, 흡수체층의 막 두께를 더욱 얇게 하기 위해, 위상 시프트의 원리를 이용한 EUV 마스크가 제안되어 있다 (특허문헌 2 참조). 이것은 마스크 패턴 형성시에 흡수체층이 제거되지 않았던 부위로부터의 반사광이 5 ∼ 15 ％ 의 반사율을 갖고, 또한 마스크 패턴 형성시에 흡수체층이 제거되어 반사층이 노출된 부위로부터의 반사광에 대해 175 ∼ 185 도의 위상차를 갖는 것을 특징으로 하고 있다. 이 EUV 마스크는 흡수체층으로부터의 반사광에 대해, 위상 시프트의 원리를 이용함으로써, 반사층과의 콘트라스트를 충분히 유지시킬 수 있기 때문에, 흡수체층의 막 두께를 얇게 할 수 있는 것으로 기재되어 있다.
일본 공개특허공보 2004-6798호 (미국 등록공보 제7390596호) 일본 공개특허공보 2006-228766호
그러나, 상기의 원리 및 막 구성은, 실제의 마스크 패턴 영역 (마스크 패턴이 형성되고, EUVL 시에 패턴의 전사에 사용되는 영역) 에 관해서는 문제 없지만, 패턴 에어리어의 외주부 (外周部) 에 관해서는 상기 구조에 과제가 있는 것을 본 발명자들은 알아내었다. 이 점에 대해 이하에서 도 9 를 이용하여 설명한다. 도 9 는 패턴 형성 후의 EUV 마스크의 일례를 나타낸 개략 단면도로서, 기판 (120) 상에 반사층 (130) 및 흡수체층 (140) 이 이 순서로 형성되어 있고, 마스크 패턴 영역 (210) 에는 흡수체층 (140) 을 일부 제거함으로써 형성된 마스크 패턴이 존재하고 있다. 도 9 에 나타내는 EUV 마스크 (100) 의 마스크 패턴 영역 (210) 에 관해서는, 상기 위상 시프트의 원리에 의해 반사층 (130) 의 표면과 흡수체층 (140) 의 표면의 반사 콘트라스트를 충분히 유지할 수 있다. 그러나, 실제로 EUV 광이 조사되는 영역은 실제의 노광 영역 (200) 이다. 따라서, 마스크 패턴 영역 (210) 의 외측 영역 (220) 에도 EUV 광이 조사된다. 이 때 반사층 (130) 으로부터의 반사광과의 위상 시프트에 의한 효과가 충분히 얻어지지 않아, 흡수체층 (140) 의 표면으로부터 5 ∼ 15 ％ 정도의 반사가 발생한다. 결과적으로, 이 5 ∼ 15 ％ 정도의 EUV 광이 Si 기판 상의 레지스트에 조사되어 불필요한 레지스트가 감광된다는 문제가 발생할 우려가 있다. 특히 중첩 노광을 실시할 때에는 이 문제가 현저하다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 마스크 패턴 영역보다 외측 영역으로부터의 반사광에 의한 영향이 억제된 EUV 마스크, 및 그 EUV 마스크의 제조에 사용하는 EUV 마스크 블랭크를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은 이하의 요지를 갖는다.
(1) 기판 상에, 마스크 패턴 영역과, 그 마스크 패턴 영역의 외측에 위치하는 EUV 광흡수 영역을 갖고, 상기 마스크 패턴 영역에 있어서 상기 기판 상에 EUV 광을 반사시키는 반사층을 갖고, 그 반사층 상에 EUV 광을 흡수하는 흡수체층을 갖는 부위와, 상기 흡수체층을 갖지 않는 부위를 갖고, 상기 흡수체층을 갖는 부위와 상기 흡수체층을 갖지 않는 부위의 배치가 마스크 패턴을 이루는 EUV 리소그래피 (EUVL) 용 반사형 마스크로서,
상기 흡수체층 표면으로부터의 EUV 반사광이 5 ∼ 15 ％ 의 반사율이고, 상기 EUV 광흡수 영역 표면으로부터의 EUV 반사광이 1 ％ 이하의 반사율인 것을 특징으로 하는 EUVL 용 반사형 마스크 (이하, (1) 의 마스크를「본 발명의 EUV 마스크 (A-1)」이라고 한다).
(2) 상기 EUV 광흡수 영역에 있어서, 상기 기판 상에 EUV 광을 반사시키는 반사층, EUV 광을 흡수하는 제 1 흡수체층, 및 EUV 광을 흡수하는 제 2 흡수체층을 이 순서로 갖고, 상기 마스크 패턴 영역에 존재하는 상기 흡수체층의 막 두께가 10 ∼ 60 ㎚ 이고, 상기 EUV 광흡수 영역에 존재하는 상기 제 1 및 제 2 흡수체층의 막 두께의 합계가 70 ∼ 120 ㎚ 인 것을 특징으로 하는 상기 (1) 에 기재된 EUVL 용 반사형 마스크 (이하, (2) 의 마스크를「본 발명의 EUV 마스크 (A-2)」라고 한다).
(3) 상기 EUV 광흡수 영역에 있어서, 상기 기판 상에 EUV 광을 반사시키는 반사층 및 EUV 광을 흡수하는 흡수체층을 이 순서로 갖고, 상기 마스크 패턴 영역에 존재하는 상기 흡수체층의 막 두께가 10 ∼ 60 ㎚ 이고, 상기 EUV 광흡수 영역에 존재하는 상기 흡수체층의 막 두께가 70 ∼ 120 ㎚ 인 것을 특징으로 하는 상기 (1) 에 기재된 EUVL 용 반사형 마스크 (이하, (3) 의 마스크를「본 발명의 EUV 마스크 (A-3)」이라고 한다).
(4) 상기 흡수체층 및 상기 제 1 흡수체층이, 탄탈 (Ta) 을 주성분으로 하여 하프늄 (Hf), 지르코늄 (Zr), 게르마늄 (Ge), 규소 (Si), 붕소 (B), 질소 (N), 수소 (H) 중 적어도 1 성분을 함유하고,
상기 제 2 흡수체층이 탄탈 (Ta), 하프늄 (Hf), 게르마늄 (Ge), 규소 (Si), 붕소 (B), 티탄 (Ti), 크롬 (Cr), 백금 (Pt), 금 (Au), 팔라듐 (Pd) 중 적어도 1 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 (2) 에 기재된 EUVL 용 반사형 마스크.
(5) 상기 흡수체층이, 탄탈 (Ta) 을 주성분으로 하여 하프늄 (Hf), 지르코늄 (Zr), 게르마늄 (Ge), 규소 (Si), 붕소 (B), 질소 (N), 수소 (H) 중 적어도 1 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 (3) 에 기재된 EUVL 용 반사형 마스크.
(6) 상기 흡수체층은, 그 흡수체층 표면으로부터의 EUV 반사광의 위상이, 상기 반사층으로부터의 EUV 반사광의 위상과는 175 ∼ 185 도 상이한 층인 것을 특징으로 하는 상기 (1) ∼ (5) 중 어느 하나에 기재된 EUVL 용 반사형 마스크.
(7) 기판 상에, 마스크 패턴 영역과, 그 마스크 패턴 영역의 외측에 위치하는 EUV 광흡수 영역을 갖고, 상기 마스크 패턴 영역에 있어서, 상기 기판 상에 EUV 광을 반사시키는 반사층을 갖고, 그 반사층 상에 EUV 광을 흡수하는 흡수체층 및 마스크 패턴의 검사시에 있어서의 콘트라스트를 양호하게 하기 위한 저반사층을 이 순서로 갖는 부위와, 상기 흡수체층 및 상기 저반사층을 갖지 않는 부위를 갖고, 상기 흡수체층 및 상기 저반사층을 갖는 부위와, 상기 흡수체층 및 상기 저반사층을 갖지 않는 부위의 배치가 마스크 패턴을 이루는 EUV 리소그래피 (EUVL) 용 반사형 마스크로서, 상기 저반사층 표면으로부터의 EUV 반사광이 5 ∼ 15 ％ 의 반사율이고, 상기 EUV 광흡수 영역 표면으로부터의 EUV 반사광이 1 ％ 이하의 반사율인 것을 특징으로 하는 EUVL 용 반사형 마스크 (이하, (7) 의 마스크를「본 발명의 EUV 마스크 (B-1)」이라고 한다).
(8) 상기 EUV 광흡수 영역에 있어서, 상기 기판 상에 EUV 광을 반사시키는 반사층, EUV 광을 흡수하는 제 1 흡수체층, 마스크 패턴의 검사시에 있어서의 콘트라스트를 양호하게 하기 위한 저반사층 및 EUV 광을 흡수하는 제 2 흡수체층을 이 순서로 갖고, 상기 마스크 패턴 영역에 존재하는 상기 흡수체층 및 상기 저반사층의 막 두께의 합계가 10 ∼ 65 ㎚ 이고, 상기 EUV 광흡수 영역에 존재하는 상기 제 1 및 제 2 흡수체층, 그리고 상기 저반사층의 막 두께의 합계가 12 ∼ 100 ㎚ 인 것을 특징으로 하는 상기 (7) 에 기재된 EUVL 용 반사형 마스크.
(9) 상기 제 1 흡수체층, 상기 저반사층 및 상기 제 2 흡수체층이, 탄탈 (Ta) 을 주성분으로 하여 질소 (N) 를 함유하는 상기 (8) 에 기재된 EUVL 용 반사형 마스크.
(10) 상기 제 1 흡수체층 및 상기 제 2 흡수체층이, 산소의 함유율이 15 at％ 이하인 상기 (9) 에 기재된 EUVL 용 반사형 마스크.
(11) 상기 저반사층은, 그 저반사층 표면으로부터의 EUV 반사광의 위상이, 상기 반사층으로부터의 EUV 반사광의 위상과는 175 ∼ 185 도 상이한 층인 것을 특징으로 하는 상기 (7) ∼ (10) 중 어느 하나에 기재된 EUVL 용 반사형 마스크.
(12) 기판 상에 EUV 광을 반사시키는 반사층, EUV 광을 흡수하는 제 1 흡수체층, 및 EUV 광을 흡수하는 제 2 흡수체층을 이 순서로 갖는 EUV 리소그래피 (EUVL) 용 반사형 마스크 블랭크로서,
상기 제 1 흡수체층 표면으로부터의 EUV 반사광이 5 ∼ 15 ％ 의 반사율이고, 상기 제 2 흡수체층 표면으로부터의 EUV 반사광이 1 ％ 이하의 반사율인 것을 특징으로 하는 EUVL 용 반사형 마스크 블랭크 (이하, (12) 의 마스크 블랭크를「본 발명의 EUV 마스크 블랭크 (A)」라고 한다).
(13) 상기 제 2 흡수체층의 에칭 레이트에 대한 상기 제 1 흡수체층의 에칭 레이트의 비 (에칭 선택비) 가 0.1 미만인 것을 특징으로 하는 상기 (12) 에 기재된 EUVL 용 반사형 마스크 블랭크.
(14) 상기 제 1 흡수체층은, 그 제 1 흡수체층 표면으로부터의 EUV 반사광의 위상이, 상기 반사층으로부터의 EUV 반사광의 위상과는 175 ∼ 185 도 상이한 층인 것을 특징으로 하는 상기 (12) 또는 (13) 에 기재된 EUVL 용 반사형 마스크 블랭크.
(15) 기판 상에, EUV 광을 반사시키는 반사층, EUV 광을 흡수하는 제 1 흡수체층, 마스크 패턴의 검사시에 있어서의 콘트라스트를 양호하게 하기 위한 저반사층, 및 EUV 광을 흡수하는 제 2 흡수체층을 이 순서로 갖는 EUV 리소그래피 (EUVL) 용 반사형 마스크 블랭크로서,
상기 저반사층 표면으로부터의 EUV 반사광이 5 ∼ 15 ％ 의 반사율이고, 상기 제 2 흡수체층 표면으로부터의 EUV 반사광이 1 ％ 이하의 반사율인 것을 특징으로 하는 EUVL 용 반사형 마스크 블랭크 (이하, (15) 의 마스크 블랭크를「본 발명의 EUV 마스크 블랭크 (B)」라고 한다).
(16) 상기 제 2 흡수체층의 에칭 레이트에 대한 상기 저반사층의 에칭 레이트의 비 (에칭 선택비) 가 0.1 미만인 것을 특징으로 하는 상기 (15) 에 기재된 EUVL 용 반사형 마스크 블랭크.
(17) 상기 저반사층은, 그 저반사층 표면으로부터의 EUV 반사광의 위상이, 상기 반사층으로부터의 EUV 반사광의 위상과는 175 ∼ 185 도 상이한 층인 것을 특징으로 하는 상기 (15) 또는 (16) 에 기재된 EUVL 용 반사형 마스크 블랭크.
(18) 상기 제 1 흡수체층, 상기 저반사층 및 상기 제 2 흡수체층이, 탄탈 (Ta) 을 주성분으로 하여 하프늄 (Hf), 지르코늄 (Zr), 게르마늄 (Ge), 규소 (Si), 붕소 (B), 질소 (N), 수소 (H) 중 적어도 1 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 (15) ∼ (17) 중 어느 하나에 기재된 EUVL 용 반사형 마스크 블랭크.
(19) 상기 저반사층이, 탄탈 (Ta) 을 주성분으로 하여 하프늄 (Hf), 게르마늄 (Ge), 규소 (Si), 붕소 (B), 질소 (N), 수소 (H), 산소 (O) 중 적어도 1 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 (15) ∼ (18) 중 어느 하나에 기재된 EUVL 용 반사형 마스크 블랭크.
(20) 상기 저반사층의 막 두께가 1 ∼ 20 ㎚ 인 것을 특징으로 하는 상기 (15) ∼ (19) 중 어느 하나에 기재된 EUVL 용 반사형 마스크 블랭크.
(21) 기판 상에, EUV 광을 반사시키는 반사층 및 EUV 광을 흡수하는 제 1 흡수체층을 이 순서로 갖는 EUV 리소그래피 (EUVL) 용 반사형 마스크 블랭크로서,
그 EUVL 용 반사형 마스크 블랭크를 사용하여 제조되는 EUV 리소그래피 (EUVL) 용 반사형 마스크에 있어서 마스크 패턴 영역이 되는 부위보다 외측에 존재하는 상기 제 1 흡수체층 상에 EUV 광을 흡수하는 제 2 흡수체층을 갖고, 상기 제 1 흡수체층 표면으로부터의 EUV 반사광이 5 ∼ 15 ％ 의 반사율이고, 상기 제 2 흡수체층 표면으로부터의 EUV 반사광이 1 ％ 이하의 반사율인 것을 특징으로 하는 EUVL 용 반사형 마스크 블랭크 (이하, (21) 의 마스크 블랭크를「본 발명의 EUV 마스크 블랭크 (C)」라고 한다).
(22) 상기 제 1 흡수체층은, 그 제 1 흡수체층 표면으로부터의 EUV 반사광의 위상이, 상기 반사층으로부터의 EUV 반사광의 위상과는 175 ∼ 185 도 상이한 층인 것을 특징으로 하는 상기 (21) 에 기재된 EUVL 용 반사형 마스크 블랭크.
(23) 상기 제 1 흡수체층 상에, 마스크 패턴의 검사시에 있어서의 콘트라스트를 양호하게 하기 위한 저반사층을 추가로 갖는 것을 특징으로 하는 상기 (21) 에 기재된 EUVL 용 반사형 마스크 블랭크.
(24) 상기 저반사층은, 그 저반사층 표면으로부터의 EUV 반사광의 위상이, 상기 반사층으로부터의 EUV 반사광의 위상과는 175 ∼ 185 도 상이한 층인 것을 특징으로 하는 상기 (23) 에 기재된 EUVL 용 반사형 마스크 블랭크.
(25) 상기 제 1 흡수체층이, 탄탈 (Ta) 을 주성분으로 하여 하프늄 (Hf), 지르코늄 (Zr), 게르마늄 (Ge), 규소 (Si), 붕소 (B), 질소 (N), 수소 (H) 중 적어도 1 성분을 함유하고,
상기 제 2 흡수체층이, 탄탈 (Ta), 하프늄 (Hf), 게르마늄 (Ge), 규소 (Si), 붕소 (B), 티탄 (Ti), 크롬 (Cr), 백금 (Pt), 금 (Au), 팔라듐 (Pd) 중 적어도 1 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 (21) ∼ (24) 중 어느 하나에 기재된 EUVL 용 반사형 마스크 블랭크.
(26) 상기 저반사층이, 탄탈 (Ta) 을 주성분으로 하여 하프늄 (Hf), 게르마늄 (Ge), 규소 (Si), 붕소 (B), 질소 (N), 수소 (H), 산소 (O) 중 적어도 1 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 (23) ∼ (25) 중 어느 하나에 기재된 EUVL 용 반사형 마스크 블랭크.
(27) 상기 저반사층의 막 두께가 1 ∼ 20 ㎚ 인 것을 특징으로 하는 상기 (23) ∼ (26) 중 어느 하나에 기재된 EUVL 용 반사형 마스크 블랭크.
(28) 상기 제 1 흡수체층의 막 두께가 10 ∼ 60 ㎚ 인 것을 특징으로 하는 상기 (12) ∼ (27) 중 어느 하나에 기재된 EUVL 용 반사형 마스크 블랭크.
(29) 상기 제 2 흡수체층의 막 두께가 10 ∼ 60 ㎚ 인 것을 특징으로 하는 (12) ∼ (28) 중 어느 하나에 기재된 EUVL 용 반사형 마스크 블랭크.
(30) 상기 반사층과 상기 제 1 흡수체층 사이에 마스크 패턴을 형성할 때에 상기 반사층을 보호하기 위한 보호층을 갖는 것을 특징으로 하는 상기 (12) ∼ (29) 중 어느 하나에 기재된 EUVL 용 반사형 마스크 블랭크.
(31) 상기 (12) ∼ (14) 중 어느 하나에 기재된 EUVL 용 반사형 마스크 블랭크를 사용하여 EUVL 용 반사형 마스크를 제조하는 방법으로서, 제조되는 EUVL 용 반사형 마스크에 있어서 마스크 패턴 영역이 되는 부위에 존재하는 상기 제 2 흡수체층을 제거하여 상기 제 1 흡수체층을 노출시키는 공정, 및 상기 공정에서 노출된 상기 제 1 흡수체층에 마스크 패턴을 형성하는 공정을 갖는 EUVL 용 반사형 마스크의 제조 방법 (이하, (31) 의 제조 방법을 「본 발명의 EUV 마스크의 제조 방법 (1)」이라고 한다).
(32) 상기 (15) ∼ (20) 중 어느 하나에 기재된 EUVL 용 반사형 마스크 블랭크를 사용하여 EUVL 용 반사형 마스크를 제조하는 방법으로서, 제조되는 EUVL 용 반사형 마스크에 있어서 마스크 패턴 영역이 되는 부위에 존재하는 제 2 흡수체층을 제거하여 상기 저반사층을 노출시키는 공정, 및 상기 공정에서 노출된 상기 저반사층 및 그 저반사층 아래에 위치하는 상기 제 1 흡수체층에 마스크 패턴을 형성하는 공정을 갖는 EUVL 용 반사형 마스크의 제조 방법 (이하, (32) 의 제조 방법을 「본 발명의 EUV 마스크의 제조 방법 (2)」라고 한다).
(33) 상기 (1) ∼ (11) 중 어느 하나에 기재된 EUVL 용 반사형 마스크를 사용하여 피노광체에 노광을 실시함으로써 반도체 집적 회로를 제조하는 반도체 집적 회로의 제조 방법.
(34) 상기 (31) 또는 (32) 에 기재된 방법에 의해 제조된 EUVL 용 반사형 마스크를 사용하여 피노광체에 노광을 실시함으로써 반도체 집적 회로를 제조하는 반도체 집적 회로의 제조 방법.
본 발명의 EUV 마스크에서는, 마스크 패턴 영역의 외측에 EUV 광흡수 영역을 형성함으로써, 마스크 패턴 영역보다 외측 영역으로부터의 반사광을 저감시킬 수 있다. 이로써, 마스크 패턴 영역보다 외측 영역으로부터의 반사광에 의한 기판 상 레지스트의 불필요한 감광을 방지할 수 있다.
마스크 패턴 영역 내에서는 위상 시프트의 원리를 이용함으로써 흡수체층의 막 두께를 얇게 할 수 있다. 따라서, 패턴을 미세화할 수 있고, 그 EUV 마스크를 사용하여 기판 상 레지스트에 형성되는 전사 패턴이 형상 정밀도나 치수 정밀도가 우수하다.
본 발명의 EUV 마스크는, 본 발명의 EUV 마스크 블랭크 및 본 발명의 EUV 마스크의 제조 방법에 의해 얻을 수 있다.
도 1 은 본 발명의 EUV 마스크 (A-2) 의 일 실시형태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 2 는 본 발명의 EUV 마스크 (A-3) 의 일 실시형태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 3 은 본 발명의 EUV 마스크 (B-1) 의 일 실시형태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 4 는 본 발명의 EUV 마스크 블랭크 (A) 의 일 실시형태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 5 는 본 발명의 EUV 마스크 블랭크 (B) 의 일 실시형태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 6 은 본 발명의 EUV 마스크 블랭크 (C) 의 일 실시형태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 7 은 본 발명의 EUV 마스크의 제조 방법 (1) 을 설명하기 위한 도면이다.
도 8 은 본 발명의 EUV 마스크의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9 는 종래의 EUV 마스크의 일 구성예를 나타낸 개략 단면도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 EUV 마스크 블랭크 및 EUV 마스크에 대해 설명한다.
도 1 은 본 발명의 EUV 마스크 (A-1) 의 일 양태인, EUV 마스크 (A-2) 의 일 실시형태를 나타내는 개략 단면도이다. 도 1 에 나타내는 EUV 마스크 (10) 는, 기판 (2) 상에, 마스크 패턴 영역 (21) 과, 그 마스크 패턴 영역 (21) 의 외측에 위치하는 EUV 광흡수 영역 (22) 을 갖고 있다.
마스크 패턴 영역 (21) 은 마스크 패턴을 갖고, EUVL 시에 패턴의 전사에 사용되는 영역이다. EUV 마스크 (A-2) 는, 마스크 패턴 영역 (21) 에 있어서 기판 (2) 상에 EUV 광을 반사시키는 반사층 (3) 을 갖고, 그 반사층 (3) 상에는 EUV 광을 흡수하는 흡수체층 (4) 을 갖는 부위와, 흡수체층 (4) 을 갖지 않는 부위가 존재한다. 흡수체층 (4) 을 갖는 부위와, 흡수체층 (4) 을 갖지 않는 부위가 원하는 마스크 패턴을 이루도록 배치되어 있다.
한편, EUV 마스크 (A-2) 는, EUV 광흡수 영역 (22) 에 있어서 기판 (2) 상에 EUV 광을 반사시키는 반사층 (3), EUV 광을 흡수하는 제 1 흡수체층 (4a) 및 EUV 광을 흡수하는 제 2 흡수체층 (6) 을 이 순서로 갖고 있다. 여기에서, 제 2 흡수체층과 구별되는 사정상, 제 1 흡수체층으로 하고 있지만, EUV 광흡수 영역 (22) 의 제 1 흡수체층 (4a) 은, 마스크 패턴을 형성하기 전의 EUV 마스크 블랭크의 단계에서 마스크 패턴 영역 (21) 의 흡수체층 (4) 과 동일한 층을 이루고 있다. 요컨대, 본 발명의 EUV 마스크 (A-2) 는, EUV 광흡수 영역 (22) 에 있어서, 마스크 패턴 영역 (21) 에서의 흡수체층 (4) 까지의 구성 (기판 (2), 반사층 (3), 흡수체층 (4)) 에 더하여 제 2 흡수체층 (6) 을 추가로 갖고 있는 것이다.
이와 같은 구성으로 함으로써, 본 발명의 EUV 마스크 (A-2) 에서는 마스크 패턴 영역 (21) 에 존재하는 흡수체층 (4) 표면으로부터의 EUV 반사광의 반사율에 비해, EUV 광흡수 영역 (22) 의 제 2 흡수체층 (6) 으로부터의 EUV 반사광의 반사율이 매우 낮아진다. 구체적으로는, 마스크 패턴 영역 (21) 에 존재하는 흡수체층 (4) 표면으로부터의 EUV 반사광이 5 ∼ 15 ％ 의 반사율인 데 반해, EUV 광흡수 영역 (22) 표면, 보다 구체적으로는 제 2 흡수체층 (6) 표면으로부터의 EUV 반사광이 1 ％ 이하의 반사율이 된다. 여기에서, 「EUV 반사광」이란 EUV 광의 파장역의 광선을 입사각 6 도로 조사했을 때에 발생하는 반사광을 말하며, 「EUV 반사광의 반사율」이란 EUV 반사광 중 파장 13.5 ㎚ 부근의 광선의 반사율을 의도 하고 있다.
제 2 흡수체층 (6) 표면으로부터의 EUV 반사광은 0.8 ％ 이하, 특히 0.6 ％ 이하인 것이 바람직하다.
상기 서술한 바와 같이, 흡수체층의 두께를 얇게 하는 것이 요구되고 있어, EUV 마스크에 EUV 광을 조사했을 때, 흡수체층 표면으로부터는 어느 정도의 반사광이 발생한다. 본 발명의 EUV 마스크의 경우, 흡수체층 표면으로부터의 EUV 반사광의 반사율은 5 ∼ 15 ％ 이다. 흡수체층 표면으로부터의 EUV 반사광의 반사율이 5 ∼ 15 ％ 여도, EUV 마스크의 마스크 패턴 영역에서는 위상 시프트의 원리를 이용함으로써 반사층 표면과 흡수체층 표면의 반사 콘트라스트를 충분히 유지할 수 있다. 그러나, 마스크 패턴 영역보다 외측 부위에 대해서는, 반사층으로부터의 반사광과의 위상 시프트에 의한 효과가 충분히 얻어지지 않아, 마스크 패턴 영역보다 외측 부위의 흡수체층 표면으로부터의 EUV 반사광에 의해 Si 기판 상의 레지스트가 감광된다는 문제가 발생할 가능성이 있다.
본 발명의 EUV 마스크 (A-2) 에서는, 마스크 패턴 영역 (21) 의 외측에 EUV 광흡수 영역 (22) 을 형성함으로써, 마스크 패턴 영역 (21) 의 흡수체층 (4) 의 두께를 얇게 하면서, 마스크 패턴 영역 (21) 보다 외측 부위로부터의 EUV 반사광을 저감시켜, EUV 리소그래피시에 마스크 패턴 영역보다 외측 부위로부터의 EUV 반사광에 의한 상기 문제를 방지한다.
또한, 본 발명의 EUV 마스크 (A-2) 의 상위 개념에 해당되는 본 발명의 EUV 마스크 (A-1) 은, 마스크 패턴 영역의 흡수체층의 두께를 얇게 하면서, 마스크 패턴 영역보다 외측 부위로부터의 EUV 반사광을 저감시킬 수 있는 한, 도 1 에 나타내는 EUV 마스크 (10) 와는 상이한 구성이어도 된다.
도 2 는 본 발명의 EUV 마스크 (A-1) 의 일 양태인, EUV 마스크 (A-3) 의 일 실시형태를 나타내는 개략 단면도이다. 도 2 에 나타내는 EUV 마스크 (10') 는 EUV 광흡수 영역 (22) 의 흡수체층이 2 층 구조 (제 1 흡수체층 (4a), 제 2 흡수체층 (6)) 로 된 도 1 에 나타내는 EUV 마스크 (10) 와는 상이한, EUV 광흡수 영역 (22) 의 흡수체층이 단일한 흡수체층 (4b) 이다. 단, 마스크 패턴 영역 (21) 과 EUV 광흡수 영역 (22) 에서는, 흡수체층의 막 두께가 상이하여, EUV 광흡수 영역 (22) 의 흡수체층 (4b) 쪽이 마스크 패턴 영역 (21) 의 흡수체층 (4) 보다 막 두께가 두껍게 되어 있다. 흡수체층의 EUV 광의 흡수 특성은, 흡수체층의 막 두께에 의존하기 때문에, 마스크 패턴 영역 (21) 에 존재하는 흡수체층 (4) 표면으로부터의 EUV 반사광이 5 ∼ 15 ％ 의 반사율이고, EUV 광흡수 영역 (22) 의 흡수체층 (4b) 의 표면으로부터의 EUV 반사광이 1 ％ 이하의 반사율이 되는 한 본 발명의 EUV 마스크는 도 2 에 나타내는 구성이어도 된다. EUV 광흡수 영역 (22) 의 흡수체층 (4b) 의 표면으로부터의 EUV 반사광은 0.8 ％ 이하, 특히 0.6 ％ 이하인 것이 바람직하다.
이하, EUV 마스크 (A-1) 의 각 구성 요소에 대해 설명한다. 또한, 설명상, EUV 마스크의 각 구성 요소를 나타내는 부호에는, 도 1 에 나타내는 EUV 마스크 (10) 에서 사용하고 있는 것을 사용한다. 또한, 이하의 기판 (2) 이나 반사층 (3), 보호층의 기재는, (A-1) 뿐만 아니라 다른 실시형태에 대해서도 동일하게 적용할 수 있다.
기판 (2) 은 EUV 마스크용 기판으로서의 특성을 만족시킬 것이 요구된다.
그 때문에, 기판 (2) 은 저열팽창 계수 (구체적으로는, 20 ℃ 에서의 열팽창 계수가 0 ± 0.05 × 10-7/℃ 인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 0 ± 0.03 × 10-7/℃) 를 갖고, 평활성, 평탄도 및 EUV 마스크의 세정이나 흡수체층에 마스크 패턴을 형성하기 전의 EUV 마스크 블랭크의 세정 등에 사용하는 세정액에 대한 내성이 우수한 것이 바람직하다. 기판 (2) 으로는, 구체적으로는 저열팽창 계수를 갖는 유리, 예를 들어 SiO2-TiO2 계 유리 등을 사용하는데, 이것에 한정되지 않고, β 석영 고용체를 석출한 결정화 유리나 석영 유리나 실리콘이나 금속 등의 기판을 사용할 수도 있다.
기판 (2) 은 표면 거칠기 (rms) 가 JIS-B0601 로 0.15 ㎚ 이하이고, 평탄도가 100 ㎚ 이하인 평활한 표면을 갖고 있는 것이 EUV 마스크에 있어서 고반사율 및 전사 정밀도가 얻어지기 때문에 바람직하다.
기판 (2) 의 크기나 두께 등은 EUV 마스크의 설계값 등에 의해 적절히 결정되는 것이지만, 일례를 들면 외형 가로세로 약 6 인치 (152 ㎜) 이고, 두께 약 0.25 인치 (6.3 ㎜) 이다.
기판 (2) 의 성막면 (반사층 (3) 이 형성되는 측의 면) 에는 결점이 존재하지 않는 것이 바람직하다. 그러나, 존재하고 있는 경우에도 오목 형상 결점 및/또는 볼록 형상 결점에 의해 위상 결점이 발생하지 않도록, 오목 형상 결점의 깊이 및 볼록 형상 결점의 높이가 2 ㎚ 이하이며, 또한 이들 오목 형상 결점 및 볼록 형상 결점의 반치폭이 60 ㎚ 이하인 것이 바람직하다.
반사층 (3) 은 EUV 마스크의 반사층으로서 원하는 특성을 갖는 것인 한 특별히 한정되지 않는다. 여기에서, 반사층 (3) 에 특히 요구되는 특성은 고 EUV 광선 반사율인 것이다. 구체적으로는, 반사층 (3) 에 있어서의 EUV 반사광의 반사율의 최대값이 60 ％ 이상인 것이 바람직하고, 65 ％ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또, 반사층 (3) 상에 보호층이나 저반사층을 형성한 경우에도 EUV 반사광의 반사율의 최대값이 60 ％ 이상인 것이 바람직하고, 65 ％ 이상인 것이 보다 바람직하다.
반사층 (3) 으로는 고 EUV 광선 반사율을 달성할 수 있는 점에서, 통상적으로는 고굴절률층과 저굴절률층을 교대로 복수 회 적층시킨 다층 반사막이 사용된다. 반사층 (3) 을 이루는 다층 반사막에 있어서 고굴절률층에는 Mo 가 널리 사용되고, 저굴절률층에는 Si 가 널리 사용된다. 즉, Mo/Si 다층 반사막이 가장 일반적이다. 단, 다층 반사막은 이것에 한정되지 않고, Ru/Si 다층 반사막, Mo/Be 다층 반사막, Mo 화합물/Si 화합물 다층 반사막, Si/Mo/Ru 다층 반사막, Si/Mo/Ru/Mo 다층 반사막, Si/Ru/Mo/Ru 다층 반사막도 사용할 수 있다.
반사층 (3) 을 이루는 다층 반사막을 구성하는 각 층의 막 두께 및 층의 반복 단위의 수는, 사용하는 막 재료 및 반사층에 요구되는 EUV 광선 반사율에 따라 적절히 선택할 수 있다. Mo/Si 반사막을 예로 들면, EUV 광선 반사율의 최대값이 60 ％ 이상인 반사층으로 하기 위해서는, 다층 반사막은 막 두께 2.3 ± 0.1 ㎚ 의 Mo 층과, 막 두께 4.5 ± 0.1 ㎚ 의 Si 층을 반복 단위수가 30 ∼ 60 이 되도록 적층시키면 된다.
또한, 반사층 (3) 을 이루는 다층 반사막을 구성하는 각 층은, 마그네트론 스퍼터링법, 이온 빔 스퍼터링법 등 주지된 성막 방법을 이용하여 원하는 두께가 되도록 성막하면 된다. 예를 들어, 이온 빔 스퍼터링법을 이용하여 Si/Mo 다층 반사막을 형성하는 경우, 타깃으로서 Si 타깃을 사용하고, 스퍼터 가스로서 Ar 가스 (가스압 1.3 × 10-2 ㎩ ∼ 2.7 × 10-2 ㎩) 를 사용하여, 이온 가속 전압 300 ∼ 1500 V, 성막 속도 0.03 ∼ 0.30 ㎚/sec 로 두께 4.5 ㎚ 가 되도록 Si 막을 성막하고, 다음으로 타깃으로서 Mo 타깃을 사용하고, 스퍼터 가스로서 Ar 가스 (가스압 1.3 × 10-2 ㎩ ∼ 2.7 × 10-2 ㎩) 를 사용하여, 이온 가속 전압 300 ∼ 1500 V, 성막 속도 0.03 ∼ 0.30 ㎚/sec 로 두께 2.3 ㎚ 가 되도록 Mo 막을 성막하는 것이 바람직하다. 이것을 1 주기로 하여 Si 막 및 Mo 막을 40 ∼ 50 주기 적층시킴으로써 Si/Mo 다층 반사막이 성막된다. 또한, Si 타깃으로는 B 를 도프한 Si 타깃인 것이 도전성의 면에서 바람직하다.
반사층 (3) 표면이 산화되는 것을 방지하기 위해, 반사층 (3) 을 이루는 다층 반사막의 최상층은 잘 산화되지 않는 재료의 층으로 하는 것이 바람직하다. 잘 산화되지 않는 재료의 층은 반사층 (3) 의 캡층으로서 기능한다. 캡층으로서 기능하는 잘 산화되지 않는 재료의 층의 구체예로는 Si 층을 예시할 수 있다. 반사층 (3) 을 이루는 다층 반사막이 Si/Mo 막인 경우, 최상층을 Si 층으로 함으로써, 그 최상층을 캡층으로서 기능시킬 수 있다. 이 경우, 캡층의 막 두께는 11 ± 2 ㎚ 인 것이 바람직하다.
반사층 (3) 과 흡수체층 (4) 사이에 보호층이 형성되어도 된다. 보호층은 에칭 (통상은 드라이 에칭) 에 의해 흡수체층 (4) 에 마스크 패턴을 형성할 때에, 반사층 (3) 이 에칭에 의한 데미지를 받지 않도록 반사층 (3) 을 보호하는 것을 목적으로 하여 형성된다. 따라서 보호층의 재질로는 흡수체층 (4) 의 에칭에 의한 영향을 잘 받지 않는, 요컨대 이 에칭 속도가 흡수체층 (4) 보다 느리고, 게다가 이 에칭에 의한 데미지를 잘 받지 않는 물질이 선택된다. 이 조건을 만족시키는 물질로는, 예를 들어 Cr, Al, Ta 및 이들의 질화물, Ru 및 Ru 화합물 (RuB, RuSi 등), 그리고 SiO2, Si3N4, Al2O3 나 이들의 혼합물이 예시된다. 이들 중에서도, Ru 및 Ru 화합물 (RuB, RuSi 등), CrN 및 SiO2 가 바람직하고, Ru 및 Ru 화합물 (RuB, RuSi 등) 이 특히 바람직하다.
보호층을 형성하는 경우, 그 두께는 1 ∼ 60 ㎚, 특히 1 ∼ 40 ㎚ 인 것이 바람직하다.
보호층을 형성하는 경우, 마그네트론 스퍼터링법, 이온 빔 스퍼터링법 등 주지된 성막 방법을 이용하여 성막한다. 마그네트론 스퍼터링법에 의해 Ru 막을 성막하는 경우, 타깃으로서 Ru 타깃을 사용하고, 스퍼터 가스로서 Ar 가스 (가스압 1.0 × 10-2 ㎩ ∼ 10 × 10-1 ㎩) 를 사용하여 투입 전력 30 ∼ 1500 V, 성막 속도 0.02 ∼ 1.0 ㎚/sec 로 두께 2 ∼ 5 ㎚ 가 되도록 성막하는 것이 바람직하다.
흡수체층 (4) 에 특히 요구되는 특성은, 반사층 (3) (그 반사층 (3) 상에 보호층이 형성되어 있는 경우에는 그 보호층. 이하 동일) 과의 관계에서, EUV 반사광의 콘트라스트가 충분히 높아지는 것이다. 상기 특성을 달성하기 위해서는, 흡수체층 (4) 표면으로부터의 EUV 반사광의 반사율을 매우 낮게 하는 것이 바람직한데, 흡수체층 (4) 의 막 두께를 얇게 하는 것이 요구되고 있기 때문에, 흡수체층 (4) 표면으로부터의 EUV 반사광의 반사율을 낮게 하는 것만으로 EUV 반사광의 콘트라스트를 충분히 높이는 것은 현실적이지는 않다. 그래서, 반사층 (3) 으로부터의 반사광과의 관계에서 위상 시프트의 원리를 이용하여 EUV 반사광의 콘트라스트를 충분히 높이는 것이 바람직하다.
반사층 (3) 으로부터의 반사광과의 관계에서 위상 시프트의 원리를 이용하기 위해서는, 흡수체층 (4) 으로부터의 EUV 반사광의 위상이, 반사층 (3) 으로부터의 EUV 반사광의 위상과 175 ∼ 185 도 상이한 것이 바람직하다.
위상 시프트의 원리를 이용하는 경우, 흡수체층 (4) 표면으로부터의 EUV 반사광의 반사율이 5 ∼ 15 ％ 인 것이 바람직하다. EUV 반사광의 콘트라스트를 충분히 높이기 위해서는, 흡수체층 (4) 표면으로부터의 EUV 반사광의 반사율의 최대값이 6 ∼ 15 ％ 인 것이 바람직하고, 7 ∼ 15 ％ 인 것이 더욱 바람직하다. 또한, EUV 반사광의「반사율의 최대값」이란, 흡수체층 (4) 표면의 각 측정점에서의 반사율 중의 가장 큰 반사율의 값을 말한다.
또, EUV 반사광의 콘트라스트를 충분히 높이기 위해서는, 흡수체층 (4) 으로부터의 EUV 반사광과 반사층 (3) 으로부터의 EUV 반사광의 위상차가 175 ∼ 185 도인 것이 바람직하고, 177 ∼ 183 도인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 위상 시프트의 원리를 이용하지 않더라도 EUV 반사광의 콘트라스트를 충분히 높일 수 있는 경우, 흡수체층 (4) 으로부터의 EUV 반사광과 반사층 (3) 으로부터의 EUV 반사광 사이에 위상차를 형성하지 않아도 된다. 단, 이 경우에도 흡수체층 (4) 표면으로부터의 EUV 반사광의 반사율은 상기 범위를 만족시키는 것이 바람직하다.
상기 특성을 달성하기 위해, 흡수체층 (4) 은 EUV 광의 흡수 계수가 높은 재료로 구성된다. EUV 광의 흡수 계수가 높은 재료로는, 탄탈 (Ta) 을 주성분으로 하는 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 본 명세서에 있어서 탄탈 (Ta) 을 주성분으로 하는 재료라고 한 경우, 당해 재료 중 Ta 를 40 at％ 이상 함유하는 재료를 의미한다. 흡수체층 (4) 은 바람직하게는 50 at％ 이상, 보다 바람직하게는 55 at％, 탄탈 (Ta) 을 함유하는 것이 바람직하다.
흡수체층 (4) 에 사용하는 Ta 를 주성분으로 하는 재료는, Ta 이외에 하프늄 (Hf), 규소 (Si), 지르코늄 (Zr), 게르마늄 (Ge), 붕소 (B), 수소 (H) 및 질소 (N) 중 적어도 1 성분을 함유하는 것이 바람직하다. Ta 이외의 상기 원소를 함유하는 재료의 구체예로는, 예를 들어 TaN, TaNH, TaHf, TaHfN, TaBSi, TaBSiN, TaB, TaBN, TaSi, TaSiN, TaGe, TaGeN, TaZr, TaZrN 등을 들 수 있다.
단, 흡수체층 (4) 중에는 산소 (O) 를 함유하지 않는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 흡수체층 (4) 중의 O 의 함유율이 25 at％ 미만인 것이 바람직하다. EUV 마스크 블랭크의 흡수체층에 마스크 패턴을 형성하여 EUV 마스크를 제조할 때에는 통상은 드라이 에칭 프로세스가 이용되고, 에칭 가스로는 염소계 가스 (혹은 염소계 가스를 함유하는 혼합 가스) 혹은 불소 가스 (혹은 불소계 가스를 함유하는 혼합 가스) 가 통상적으로 사용된다. 에칭 프로세스에 의해 반사층이 데미지를 받는 것을 방지할 목적에서, 반사층 상에 보호층으로서 Ru 또는 Ru 화합물을 함유하는 막이 형성되어 있는 경우, 보호층의 데미지가 적은 점에서 에칭 가스로서 주로 염소계 가스가 사용된다. 그러나, 염소계 가스를 사용하여 드라이 에칭 프로세스를 실시하는 경우에, 흡수체층 (4) 이 산소를 함유하고 있으면 에칭 속도가 저하되고, 레지스트 데미지가 커져 바람직하지 않다. 흡수체층 (4) 중의 산소의 함유율은 15 at％ 이하인 것이 바람직하고, 특히 10 at％ 이하인 것이 보다 바람직하며, 5 at％ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
흡수체층 (4) 의 두께는, 흡수체층 (4) 으로부터의 EUV 반사광과 반사층 (3) 으로부터의 EUV 반사광의 위상차가 175 ∼ 185 도가 되도록 선택되는 것이 바람직하다. 또, 흡수체층 (4) 의 두께는 10 ∼ 60 ㎚, 특히 10 ∼ 40 ㎚, 또한 10 ∼ 30 ㎚ 인 것이 바람직하다.
상기한 구성의 흡수체층 (4) 은 공지된 성막 방법, 예를 들어 마그네트론 스퍼터링법 또는 이온 빔 스퍼터링법을 실시함으로써 형성할 수 있다.
예를 들어, 흡수체층 (4) 으로서 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 TaHf 막을 형성하는 경우, 이하의 조건에서 실시하면 된다.
스퍼터링 타깃 : TaHf 화합물 타깃 (Ta = 30 ∼ 70 at％, Hf = 70 ∼ 30 at％)
스퍼터 가스 : Ar 가스 등의 불활성 가스 (가스압 1.0 × 10-1 ㎩ ∼ 50 × 10-1 ㎩, 바람직하게는 1.0 × 10-1 ㎩ ∼ 40 × 10-1 ㎩, 보다 바람직하게는 1.0 × 10-1 ㎩ ∼ 30 × 10-1 ㎩)
성막 전 진공도 : 1 × 10-4 ㎩ 이하, 바람직하게는 1 × 10-5 ㎩ 이하, 보다 바람직하게는 10-6 ㎩ 이하
투입 전력 : 30 ∼ 1000 W, 바람직하게는 50 ∼ 750 W, 보다 바람직하게는 80 ∼ 500 W
성막 속도 : 2.0 ∼ 60 ㎚/min, 바람직하게는 3.5 ∼ 45 ㎚/min, 보다 바람직하게는 5 ∼ 30 ㎚/min
상기 서술한 바와 같이, 본 발명의 EUV 마스크 (A-2) (도 1 에 나타내는 EUV 마스크 (10)) 에 있어서, EUV 광흡수 영역 (22) 에 형성되는 제 1 흡수체층 (4a) 은, 마스크 패턴을 형성하기 전의 EUV 마스크 블랭크의 단계에서 마스크 패턴 영역 (21) 의 흡수체층 (4) 과 동일한 층을 이루고 있다. 따라서, 제 1 흡수체층 (4a) 에 대해서는 상기 마스크 패턴 영역 (21) 의 흡수체층 (4) 에 관한 기재를 동일하게 적용할 수 있다.
상기 서술한 바와 같이, 본 발명의 EUV 마스크 (A-2) (도 1 에 나타내는 EUV 마스크 (10)) 에서는, 제 2 흡수체층 (6) 표면으로부터의 EUV 반사광의 반사율이 1 ％ 이하이다. 단, 본 발명의 EUV 마스크 (A-2) 는 제 1 흡수체층 (4a) 및 제 2 흡수체층 (6) 을 합친 층 구조 전체에서 1 ％ 이하의 EUV 반사광의 반사율을 달성할 수 있으면 되어, 제 2 흡수체층 (6) 만으로 1 ％ 이하의 EUV 반사광의 반사율을 달성할 것은 요구되지 않는다. 또한, 제 1 흡수체층 (4a) 및 제 2 흡수체층 (6) 은 단층이어도 되고, 복수 층이어도 된다.
또한, 제 2 흡수체층 (6) 표면으로부터의 EUV 반사광의 반사율은 0.8 ％ 이하가 보다 바람직하고, 0.5 ％ 이하가 더욱 바람직하다.
상기 서술한 이유에 의해, 제 2 흡수체층 (6) 은 흡수체층 (4) 과 마찬가지로 EUV 광의 흡수 계수가 높은 재료로 구성된다. 단, EUV 광흡수 영역 (22) 에 형성되는 제 2 흡수체층 (6) 은, 마스크 패턴 영역 (21) 의 흡수체층 (4) 과는 달리, 마스크 패턴의 형성이 용이하고, 마스크 패턴 검사광에 대한 저반사화 등이 요구되지 않기 때문에, 마스크 패턴 영역 (21) 의 흡수체층 (4) 보다 폭넓은 재료에서 선택할 수 있다.
상기 특성을 만족시키는 제 2 흡수체층의 재료로는, 이하에 열거하는 원소 또는 화합물 중 적어도 1 개를 주성분으로 하여 함유하는 재료를 들 수 있다.
게르마늄 (Ge), 알루미늄 (Al), 티탄 (Ti), 니켈 (Ni), 질화탄탈 (TaN), 아연 (Zn), 구리 (Cu), 텔루륨 (Te), 탄탈 (Ta), 하프늄 (Hf), 갈륨 (Ga), 주석 (Sn), 비스무트 (Bi), 안티몬 (Sb), 인듐 (In), 오스뮴 (Os), 백금 (Pt), 로듐 (Rh), 코발트 (Co), 망간 (Mn), 팔라듐 (Pd), 레늄 (Re), 루테늄 (Ru), 바나듐 (V), 이리듐 (Ir), 크롬 (Cr), 은 (Ag), 탈륨 (Ti), 텅스텐 (W), 철 (Fe), 금 (Au), 2 산화티탄 (TiO2), 팔라듐 (Pd), 테크네튬 (Tc)
또한, 제 2 흡수체층 (6) 은, EUV 광의 흡수 계수가 높은 재료로 구성되는 것에 추가하여, EUV 마스크의 제조 방법에 따라서는 제 1 흡수체층 (4a) 과는 상이한 특성을 갖는 것이 바람직하다.
후술하는 본 발명의 EUV 마스크의 제조 방법 (1) 과 같이, 제 1 흡수체층의 표면 상 전체에 제 2 흡수체층을 갖고 있는 EUV 마스크 블랭크 (A) 로부터, 제조되는 EUV 마스크에 있어서 마스크 패턴 영역이 되는 부위에 존재하는 제 2 흡수체층을 제거하여 제 1 흡수체층을 노출시키는 경우, 제 2 흡수체층에는 이하의 특성이 요구된다.
·현실적인 조건에서 성막할 수 있을 것 (바람직하게는 스퍼터링법에 의해 제 1 흡수체층과 동일한 순서로 성막할 수 있을 것).
·현실적인 조건에서 제거할 수 있을 것 (바람직하게는 제 1 흡수체층과 동일한 순서로 에칭 제거할 수 있을 것).
·제거시에 제 1 흡수체층과 구별할 수 있을 것 (제 2 흡수체층을 제거하여 제 1 흡수체층을 노출시킬 때에, 제 2 흡수체층의 제거의 종점을 판정할 수 있을 것).
전자 2 개의 특성을 만족시키는 데에 있어서 바람직한 재료로는, 마스크 패턴 영역 (21) 의 흡수체층 (4) 의 구성 재료로서 열거한 탄탈 (Ta) 을 주성분으로 하는 재료가 있다. 단, EUV 마스크의 마스크 패턴 영역이 되는 부위에서 제 2 흡수체층을 제거하여 제 1 흡수체층을 노출시키기 때문에, 제 2 흡수체층은 제거시에 제 1 흡수체층과 구별할 수 있을 것이 요구된다.
제 2 흡수체층을 제거할 때에 그 종점을 판정하기 위한 수단의 하나로서, 제 1 흡수체층에는 함유되지 않는 원소를 제 2 흡수체층에 함유시켜 두는 것, 혹은 제 2 흡수체층에는 함유되지 않는 원소를 제 1 흡수체층에 함유시켜 두는 것을 들 수 있다. 이 목적에서 함유시키는 원소로는, 예를 들어 플라즈마 발광 모니터를 사용하여 종점 판정을 하는 경우, 발광 스펙트럼의 변화를 식별하기 쉬운 이유에서, 크롬 (Cr), 하프늄 (Hf), 지르코늄 (Zr), 규소 (Si), 질소 (N) 를 들 수 있다.
또, 다른 하나의 방법으로는, 제 1 흡수체층과 제 2 흡수체층 사이에 충분한 에칭 선택비를 확보할 수 있도록 양자의 재료를 선택하는 것을 들 수 있다. 구체적으로는, 제 2 흡수체층의 에칭 레이트에 대한 제 1 흡수체층의 에칭 레이트의 비 (에칭 선택비) 가 0.1 미만인 것이 바람직하다. 상기 에칭 선택비는 0.05 미만인 것이 보다 바람직하고, 0.02 미만인 것이 더욱 바람직하다. 이와 같은 에칭 레이트를 만족시키는 제 1 흡수체층 및 제 2 흡수체층의 조합은, 제 1 흡수체층의 재료가 TaHf 이고 제 2 흡수체층의 재료가 TaNH 일 때, 제 1 흡수체층의 재료가 TaNH 이고 제 2 흡수체층의 재료가 CrN 일 때, 제 1 흡수체층의 재료가 TaHf 이고 제 2 흡수체층의 재료가 CrN 일 때 등이 예시된다.
또한, 후술하는 바와 같이, 제 1 흡수체층과 제 2 흡수체층 사이에 마스크 패턴의 검사시에 있어서의 콘트라스트를 양호하게 하기 위한 저반사층을 갖고 있는 경우, 그 저반사층의 존재에 의해 제 2 흡수체층을 제거할 때의 종점을 판정할 수 있기 때문에, 제 1 흡수체층과 제 2 흡수체층이 동일한 재료로 구성되어 있어도 된다. 에칭 조건을 동일하게 할 수 있는 점에서 동일한 재료인 것이 바람직하다.
한편, EUV 마스크의 제조에 본 발명의 EUV 마스크 블랭크 (C) 를 사용하는 경우, 마스크 패턴 영역보다 외측에 존재하는 제 1 흡수체층 상에만 제 2 흡수체층을 갖고 있기 때문에, 상기 서술한 3 개의 특성 중, 현실적인 조건에서 성막할 수 있을 것만이 요구된다.
이 특성을 만족시키는 제 2 흡수체층의 재료로는 Ta, TaB, Hf, TaHf, Ti, Cr, Pt, Au, Pd 및 이들의 질화물 또는 산화물을 들 수 있다.
제 2 흡수체층 (6) 의 두께는 10 ∼ 60 ㎚ 인 것이 바람직하다. 제 2 흡수체층의 두께가 10㎚ 미만이면, 제 1 흡수체층의 두께에 따라 다르기도 하지만 제 2 흡수체층 표면으로부터의 EUV 반사광의 반사율이 1 ％ 이하가 되지 않을 우려가 있다. 한편, 제 2 흡수체층의 두께를 50 ㎚ 초과로 해도, 제 2 흡수체층 표면으로부터의 EUV 반사광의 반사율의 저감에는 이제는 기여하지 않고, 제 2 흡수체층의 형성에 필요로 하는 시간이 길어지는 점, 및 본 발명의 EUV 마스크의 제조 방법 (1) 을 채용하는 경우에 제 2 흡수체층의 제거에 필요로 하는 시간이 길어지는 점에서 바람직하지 않다.
제 2 흡수체층 (6) 의 막 두께는 10 ∼ 50 ㎚ 인 것이 보다 바람직하고, 10 ∼ 30 ㎚ 인 것이 더욱 바람직하다.
제 1 흡수체층 (4a) 및 제 2 흡수체층 (6) 의 두께의 합계는 70 ∼ 120 ㎚ 인 것이 바람직하다. 제 1 흡수체층 및 제 2 흡수체층의 두께의 합계는 70 ㎚미만이면, 제 2 흡수체층 표면으로부터의 EUV 반사광의 반사율이 1 ％ 이하가 되지 않을 우려가 있다. 한편, 제 1 흡수체층 및 제 2 흡수체층의 두께의 합계를 120 ㎚ 초과로 해도, 제 2 흡수체층 표면으로부터의 EUV 반사광의 반사율의 저감에는 이제는 기여하지 않고, 제 1 흡수체층 및 제 2 흡수체층의 형성에 필요로 하는 시간이 길어지는 점, 본 발명의 EUV 마스크의 제조 방법 (1) 을 채용하는 경우에 제 2 흡수체층의 제거에 필요로 하는 시간이 길어지는 점, 및 마스크 패턴 영역 내의 흡수체층에 패턴 형성하는 데에 필요로 하는 시간이 길어지는 점에서 바람직하지 않다.
제 1 흡수체층 및 제 2 흡수체층의 두께의 합계는 75 ∼ 110 ㎚ 인 것이 보다 바람직하고, 75 ∼ 90 ㎚ 인 것이 더욱 바람직하다. 단, 흡수체층의 흡수 계수를 고려하면 더욱 얇은 막이 될 가능성이 있고, 그렇게 되면 제 1 흡수체층 및 제 2 흡수체층의 두께의 합계는 50 ∼ 120 ㎚ 가 바람직하고, 50 ∼ 100 ㎚ 인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 EUV 마스크 (A-3), 즉 도 2 에 나타내는 EUV 마스크 (10') 에서는, EUV 광흡수 영역 (22) 에 존재하는 흡수체층 (4b) 의 두께가 상기 제 1 흡수체층 및 제 2 흡수체층의 두께의 합계와 동일한 범위가 된다. 마스크 패턴 영역 (21) 의 흡수체층 (4) 의 두께 범위에 대해서는, 본 발명의 EUV 마스크 (A-2) 와 동일하다.
본 발명의 EUV 마스크 (A-2) 에 있어서, 제 2 흡수체층은 공지된 성막 방법, 예를 들어 마그네트론 스퍼터링법 또는 이온 빔 스퍼터링법을 실시함으로써 형성할 수 있다. 예를 들어, 제 2 흡수체층으로서 TaNH 막을 형성하는 경우, 이하의 조건에서 마그네트론 스퍼터링법을 실시하면 된다.
스퍼터링 타깃 : Ta 타깃
스퍼터 가스 : Ar 과 N2 와 H2 의 혼합 가스 (H2 가스 농도 1 ∼ 50 vol％, 바람직하게는 1 ∼ 30 vol％, N2 가스 농도 1 ∼ 80 vol％, 바람직하게는 5 ∼ 75 vol％, Ar 가스 농도 5 ∼ 95 vol％, 바람직하게는 10 ∼ 94 vol％, 가스압 1.0 × 10-1 ㎩ ∼ 50 × 10-1 ㎩, 바람직하게는 1.0 × 10-1 ㎩ ∼ 40 × 10-1 ㎩, 보다 바람직하게는 1.0 × 10-1 ㎩ ∼ 30 × 10-1 ㎩)
투입 전력 : 30 ∼ 1000 W, 바람직하게는 50 ∼ 750 W, 보다 바람직하게는 80 ∼ 500 W
성막 속도 : 0.5 ∼ 60 ㎚/min, 바람직하게는 1.0 ∼ 45 ㎚/min, 보다 바람직하게는 1.5 ∼ 30 ㎚/min
본 발명의 EUV 마스크는, 기판 상에 반사층, 흡수체층, 제 1 흡수체층 및 제 2 흡수체층 이외의 구성을 갖고 있어도 된다. 도 3 은 본 발명의 EUV 마스크 (B-1) 의 일 실시형태를 나타내는 개략 단면도이다. 도 3 에 나타내는 EUV 마스크 (10") 는, 마스크 패턴 영역 (21) 에 있어서 흡수체층 (4) 상에 마스크 패턴의 검사시에 있어서의 콘트라스트를 양호하게 하기 위한 저반사층 (5 ; 이하, 「저반사층」이라고 한다) 를 갖고 있고, EUV 광흡수 영역 (22) 에 있어서 제 1 흡수체층 (4a) 과 제 2 흡수체층 (6) 사이에 저반사층 (5) 을 갖고 있다. 요컨대, 본 발명의 EUV 마스크 (B-1) 은 본 발명의 EUV 마스크 (A-2) 의 흡수체층 상에 저반사층을 갖고 있는 것이다. 상기 서술한 바와 같이, EUV 광흡수 영역 (22) 의 제 1 흡수체층 (4a) 은, 마스크 패턴을 형성하기 전의 EUV 마스크 블랭크의 단계에서, 마스크 패턴 영역 (21) 의 흡수체층 (4) 과 동일한 층을 이루기 때문에, 흡수체층 상에 저반사층을 갖고 있는 경우, EUV 광흡수 영역 (22) 에서는 제 1 흡수체층 (4a) 과 제 2 흡수체층 (6) 사이에 저반사층 (5) 을 갖고 있게 된다.
또한, EUV 마스크 (B-1) 이라도 기판 (2) 이나 반사층 (3), 보호층의 기재는 상기 서술한 기재를 그대로 적용할 수 있다.
EUV 마스크를 제조할 때, 흡수체층에 마스크 패턴을 형성한 후, 이 마스크 패턴이 설계대로 형성되어 있는지 검사한다. 이 마스크 패턴의 검사에서는 검사광으로서 통상적으로는 257 ㎚ 정도의 광을 사용한 검사기가 사용된다. 요컨대, 이 257 ㎚ 정도의 파장역에서의 반사광의 콘트라스트에 의해 검사된다. EUV 마스크의 흡수체층은, EUV 반사광의 반사율이 매우 낮고, EUV 마스크의 흡수체층으로서 우수한 특성을 갖고 있지만, 검사광의 파장역에 대해 본 경우, 반사광의 반사율이 반드시 충분히 낮다고는 할 수 없어, 마스크 패턴의 검사시에는 콘트라스트가 충분히 얻어지지 않을 가능성이 있다. 콘트라스트가 충분히 얻어지지 않으면, 마스크 패턴의 검사시에 결함을 충분히 판별할 수 없어 정확한 결함 검사를 실시할 수 없게 된다.
흡수체층 상에 마스크 패턴의 검사시에 있어서의 콘트라스트를 양호하게 하기 위한 저반사층을 형성하면, 마스크 패턴의 검사광을 저반사층 표면에 조사했을 때에 발생하는 반사광의 반사율이 매우 낮아지기 때문에, 마스크 패턴의 검사시의 콘트라스트가 양호해진다. 구체적으로는, 마스크 패턴의 검사광을 저반사층 (5) 표면에 조사했을 때에 발생하는 반사광의 반사율이 15 ％ 이하인 것이 바람직하고, 10 ％ 이하인 것이 보다 바람직하며, 5 ％ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
저반사층 (5) 은 상기 특성을 달성하기 위해 검사광의 파장의 굴절률이 흡수체층 (4) 보다 낮은 재료로 구성되는 것이 바람직하다.
저반사층 (5) 에는 탄탈 (Ta) 을 주성분으로 하는 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 저반사층 (5) 에 사용하는 Ta 를 주성분으로 하는 재료는, Ta 이외에 하프늄 (Hf), 게르마늄 (Ge), 규소 (Si), 붕소 (B), 질소 (N), 수소 (H), 산소 (O) 중 적어도 1 성분을 함유한다.
Ta 이외의 상기 원소를 함유하는 재료의 구체예로는, 예를 들어 TaO, TaON, TaONH, TaHfO, TaHfON, TaBNO, TaBSiO, TaBSiON 등을 들 수 있다.
마스크 패턴 영역 (21) 에 있어서, 흡수체층 (4) 및 저반사층 (5) 의 두께의 합계가 10 ∼ 65 ㎚ 인 것이 바람직하고, 30 ∼ 65 ㎚ 인 것이 보다 바람직하며, 35 ∼ 60 ㎚ 인 것이 더욱 바람직하다. 또, 저반사층 (5) 의 막 두께가 흡수체층 (4) 의 막 두께보다 두꺼우면, 흡수체층 (4) 에서의 EUV 광흡수 특성이 저하될 우려가 있기 때문에, 저반사층 (5) 의 막 두께는 흡수체층의 막 두께보다 얇은 것이 바람직하다. 이 때문에, 저반사층 (5) 의 두께는 1 ∼ 20 ㎚ 인 것이 바람직하고, 3 ∼ 15 ㎚ 인 것이 보다 바람직하며, 5 ∼ 10 ㎚ 인 것이 더욱 바람직하다.
EUV 광흡수 영역 (22) 에 있어서, 제 1 흡수체층 (4a), 저반사층 (5) 및 제 2 흡수체층 (6) 의 두께의 합계는 12 ∼ 100 ㎚ 인 것이 바람직하고, 15 ∼ 100 ㎚ 인 것이 보다 바람직하며, 15 ∼ 90 ㎚ 인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 제 1 흡수체층 (4a), 저반사층 (5) 및 제 2 흡수체층 (6) 은 단층이어도 되고 복수 층이어도 된다.
또한, 패터닝성이 양호해지는 점에서 흡수체층 (4) 및 제 1 흡수체층 (4a) 은 동일한 재질인 것이 바람직하고, 또한 동일한 막 두께인 것이 바람직하다.
본 발명의 EUV 마스크 (B-1) 에 있어서는, 저반사층을 갖는 경우에도 본 발명의 EUV 마스크 (A-1) 과 동일한 특성을 갖는 것이 바람직하다.
예를 들어, 반사층 (3) 으로부터의 반사광과의 관계에서 위상 시프트의 원리를 이용하기 위해서는, 저반사층 (5) 으로부터의 EUV 반사광의 위상이, 반사층 (3) 으로부터의 EUV 반사광의 위상과 175 ∼ 185 도 상이한 것이 바람직하다. 또, 위상 시프트의 원리를 이용하는 경우, 저반사층 (5) 표면으로부터의 EUV 반사광의 반사율이 5 ∼ 15 ％ 인 것이 바람직하다. EUV 반사광의 콘트라스트를 충분히 높이기 위해서는 저반사층 (5) 표면으로부터의 EUV 반사광의 반사율의 최대값이 6 ∼ 15 ％ 인 것이 바람직하고, 7 ∼ 15 ％ 인 것이 더욱 바람직하다.
또, EUV 반사광의 콘트라스트를 충분히 높이기 위해서는, 저반사층 (5) 으로부터의 EUV 반사광과 반사층 (3) 으로부터의 EUV 반사광의 위상차가 176 ∼ 184 도인 것이 바람직하고, 177 ∼ 183 도인 것이 더욱 바람직하다.
저반사층 (5) 은 공지된 성막 방법, 예를 들어 마그네트론 스퍼터링법 또는 이온 빔 스퍼터링법을 실시함으로써 형성할 수 있다.
예를 들어 저반사층 (5) 으로서 이온 빔 스퍼터링법을 이용하여 TaHfO 막을 형성하는 경우, 구체적으로는 이하의 성막 조건에서 실시하면 된다.
스퍼터링 타깃 : TaHf 화합물 타깃 (Ta = 30 ∼ 70 at％, Hf = 70 ∼ 30 at％)
스퍼터 가스 : Ar 과 O2 의 혼합 가스 (O2 가스 농도 3 ∼ 80 vol％, 바람직하게는 5 ∼ 60 vol％, 보다 바람직하게는 10 ∼ 40 vol％ ; 가스압 1.0 × 10-1 ㎩ ∼ 50 × 10-1 ㎩, 바람직하게는 1.0 × 10-1 Pa ∼ 40 × 10-1 ㎩, 보다 바람직하게는 1.0 × 10-1 ㎩ ∼ 30 × 10-1 ㎩)
투입 전력 : 30 ∼ 1000 W, 바람직하게는 50 ∼ 750 W, 보다 바람직하게는 80 ∼ 500 W
성막 속도 : 2.0 ∼ 60 ㎚/min, 바람직하게는 3.5 ∼ 45 ㎚/min, 보다 바람직하게는 5 ∼ 30 ㎚/min
제 1 흡수체층 (4a) 및 제 2 흡수체층 (6) 은 상기 서술한 재질이나 막 두께를 갖고, 또한 상기 서술한 같은 방법에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 단, EUV 마스크가 제 1 흡수체층 (4a), 저반사층 (5) 및 제 2 흡수체층 (6) 과 같은 막 구성을 갖는 경우, 그 에칭 특성이나 EUV 광에 있어서의 반사율 등을 고려하면, 제 1 흡수체층 (4a), 저반사층 (5) 및 제 2 흡수체층 (6) 의 모든 층에 대해 Ta 를 주성분으로 하는 막인 것이 바람직하다. 또, 추가로 에칭 특성이나 EUV 광에 있어서의 반사율 등을 고려하면, 제 1 흡수체층 (4a), 저반사층 (5) 및 제 2 흡수체층 (6) 의 모든 층에 대해 Ta 를 주성분으로 하고, 또한 질소가 첨가되어 있는 것이 바람직하다. 질소의 첨가량은 모든 층에서 2 ∼ 45 at％, 특히 3 ∼ 40 at％ 인 것이 바람직하다. 또, 에칭 가스의 사용 선택성을 고려하면, 제 1 흡수체층 (4a) 및 제 2 흡수체층 (6) 에 대해, 산소의 함유율은 15 at％ 이하인 것이 바람직하고, 특히 10 at％ 이하인 것이 보다 바람직하며, 5 at％ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 저반사층의 산소의 함유율은 30 ∼ 70 at％ 인 것이 바람직하다.
제 2 흡수체층 (6) 에 대해서도 마찬가지로, 저반사층을 갖는 경우에도 본 발명의 EUV 마스크 (A-1) 과 동일한 특성을 갖는 것이 바람직하다.
후술하는 본 발명의 EUV 마스크의 제조 방법 (2) 와 같이, 저반사층의 표면 상 전체에 제 2 흡수체층을 갖는 EUV 마스크 블랭크 (B) 로부터, 제조되는 EUV 마스크에 있어서 마스크 패턴 영역이 되는 부위에 존재하는 제 2 흡수체층을 제거하여 저반사층을 노출시키는 경우, 제 2 흡수체층은 제거시에 저반사층과 구별할 수 있을 것이 요구된다. 이 때문에, 저반사층과 제 2 흡수체층 사이에서 충분한 에칭 선택비를 확보할 수 있도록 양자의 재료를 선택하는 것을 들 수 있다. 구체적으로는, 제 2 흡수체층의 에칭 레이트에 대한 저반사층의 에칭 레이트의 비 (에칭 선택비) 가 0.1 미만이 되도록 저반사층 및 제 2 흡수체층의 재료를 선택하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들어 저반사층으로서 TaON 을 선택하고, 제 2 흡수체층으로서 CrN 을 채용함으로써, 질산 제 2 세륨암모늄 용액을 사용한 웨트 에칭에 의해 0.03 정도의 에칭 선택비를 얻을 수 있다.
상기 에칭 선택비가 0.05 미만이 되는 것이 보다 바람직하고, 0.02 미만이 되는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 EUV 마스크는 상기한 구성, 즉 반사층, 보호층, 흡수체층, 제 1 흡수체층, 제 2 흡수체층 및 저반사층 이외에, EUV 마스크의 분야에서 공지된 기능막을 갖고 있어도 된다. 이와 같은 기능막의 구체예로는, 예를 들어 일본 공표특허공보 2003-501823호에 기재되어 있는 것과 같이, 기판의 정전 척킹을 촉진하기 위해, 기판의 이면측에 실시되는 고유전성 코팅을 들 수 있다. 여기에서, 기판의 이면이란 EUV 마스크의 기판에 있어서 반사층이 형성되어 있는 측과는 반대측의 면을 가리킨다. 이와 같은 목적에서 기판의 이면에 실시하는 고유전성 코팅은, 시트 저항이 100 Ω/□ 이하가 되도록 구성 재료의 전기 전도율과 두께를 선택한다. 고유전성 코팅의 구성 재료로는 공지된 문헌에 기재되어 있는 것에서 널리 선택할 수 있다. 예를 들어, 일본 공표특허공보 2003-501823호에 기재된 고유전율의 코팅, 구체적으로는 실리콘, TiN, 몰리브덴, 크롬, TaSi 로 이루어지는 코팅을 적용할 수 있다. 고유전성 코팅의 두께는, 예를 들어 10 ∼ 1000 ㎚ 로 할 수 있다.
고유전성 코팅은 공지된 성막 방법, 예를 들어 마그네트론 스퍼터링법, 이온 빔 스퍼터링법과 같은 스퍼터링법, CVD 법, 진공 증착법, 전해 도금법을 이용하여 형성할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 EUV 마스크 블랭크에 대해 설명한다. 도 4 는 본 발명 EUV 마스크 블랭크 (A) 의 일 실시형태를 나타내는 개략 단면도이다. 도 4 에 나타내는 EUV 마스크 블랭크 (1) 는, 기판 (2) 상에, 반사층 (3), 제 1 흡수체층 (4a) 및 제 2 흡수체층 (6) 을 이 순서로 갖고 있다. 제 1 흡수체층 (4a) 은, 그 EUV 마스크 블랭크 (1) 에 패턴 형성하여 EUV 마스크를 제조했을 때에, 마스크 패턴 영역에서는 흡수체층, EUV 광흡수 영역에서는 제 1 흡수체층이 된다.
따라서, EUV 마스크 블랭크 (1) 의 각 구성 요소의 구성 재료, 두께, 요구되는 특성, 형성 방법 등에 대해서는 EUV 마스크에 있어서의 해당 지점에 관한 기재를 참고로 할 수 있다.
도 5 는 본 발명의 EUV 마스크 블랭크 (B) 의 일 실시형태를 나타내는 개략 단면도이다. 도 5 에 나타내는 EUV 마스크 블랭크 (1') 에 있어서, 제 1 흡수체층 (4a) 과 제 2 흡수체층 (6) 사이에 저반사층 (5) 을 갖고 있는 점 이외에는, 도 4 에 나타내는 EUV 마스크 블랭크 (1) 와 동일하다.
EUV 마스크 블랭크 (1') 의 각 구성 요소의 구성 재료, 두께, 요구되는 특성, 형성 방법 등에 대해서는, EUV 마스크에 있어서의 해당 지점에 관한 기재를 참고로 할 수 있다.
도 6 은 본 발명의 EUV 마스크 블랭크 (C) 의 일 실시형태를 나타내는 개략 단면도이다. 도 6 에 나타내는 EUV 마스크 블랭크 (1") 는, 기판 (2) 상에 반사층 (3) 및 제 1 흡수체층 (4a) 을 이 순서로 갖고 있는 점은 도 4 에 나타내는 EUV 마스크 블랭크 (1) 와 동일하다. 단, 도 6 에 나타내는 EUV 마스크 블랭크 (1") 에서는, EUVL 을 사용하여 제조되는 EUV 마스크에 있어서 마스크 패턴 영역 (21) 이 되는 부위보다 외측의 제 1 흡수체층 (4) 상에만 제 2 흡수체층 (6) 을 갖고 있다.
EUV 마스크에 있어서 마스크 패턴 영역 (21) 이 되는 부위보다 외측의 제 1 흡수체층 (4) 상에만 제 2 흡수체층 (6) 을 형성하기 위해서는, 기판 (2) 상에 반사층 (3) 및 제 1 흡수체층 (4) 을 이 순서로 형성한 후, 제 1 흡수체층 (4) 중, EUV 마스크에 있어서 마스크 패턴 영역 (21) 이 되는 부위를 마스크로 덮은 상태에서 제 2 흡수체층 (6) 을 형성하면 된다.
여기에서 마스크 블랭크에 이물질이 부착되거나, 마스크 블랭크가 손상되거나 하는 것을 방지하기 위해, 제 2 흡수체층의 형성시에 사용하는 마스크는, 마스크 블랭크에 접촉시키지 않고, 0.2 ∼ 1.0 ㎜ 정도의 간극을 둔 상태에서 배치하는 것이 바람직하다. 이 경우, 마스크를 고정시키기 위한 지지부를 마스크 블랭크 상에 형성할 필요가 있다. 마스크 블랭크에 따라서는, 지지부의 흔적 (즉, 지지부였기 때문에 제 2 흡수체층이 형성되지 않았던 부분) 이 발생하는 것을 허용할 수 없는 경우도 있다. 이 경우, 지지부의 위치가 상이한 2 개의 마스크를 사용하여 제 2 흡수체층의 형성을 2 회로 나누어 실시함으로써 지지부의 흔적이 남지 않게 할 수 있다.
본 발명의 EUV 마스크 블랭크 (C) 에 있어서 제 1 흡수체층 상에 저반사층을 갖고 있어도 된다. 이 경우, EUVL 을 사용하여 제조되는 EUV 마스크에 있어서 마스크 패턴 영역 (21) 이 되는 부위보다 외측의 저반사층 상에만 제 2 흡수체층 (6) 을 갖고 있다. 이 경우, EUV 마스크 블랭크를 사용하여 제조되는 EUV 마스크에 있어서 마스크 패턴 영역 (21) 이 되는 부위보다 외측에서는, 제 1 흡수체층 (4a) 과 제 2 흡수체층 (6) 사이에 저반사층이 존재하게 된다.
또, 이 경우에 EUV 마스크에 있어서 마스크 패턴 영역이 되는 부위보다 외측에만 제 2 흡수체층을 형성하기 위해서는, 기판 상에 반사층, 제 1 흡수체층 및 저반사층을 이 순서로 형성한 후, 저반사층 중 EUV 마스크에 있어서 마스크 패턴 영역이 되는 부위를 마스크로 덮은 상태에서 제 2 흡수체층을 형성하면 된다.
다음으로, 본 발명의 EUV 마스크의 제조 방법에 대해 설명한다.
본 발명의 EUV 마스크의 제조 방법 (1) 은, 본 발명의 EUV 마스크 블랭크 (A) 를 사용하여 EUV 마스크 (A-1) 을 제조하는 방법이다. 도 4 에 나타내는 EUV 마스크 블랭크 (1) 를 예로 본 발명의 EUV 마스크의 제조 방법 (1) 을 설명한다.
본 발명의 EUV 마스크의 제조 방법 (1) 에서는, 먼저 처음으로 EUV 마스크 블랭크 (1) 의 제 2 흡수체층 (6) 중, 제조되는 EUVL 마스크에 있어서 마스크 패턴 영역 (21) 이 되는 부위에 존재하는 제 2 흡수체층 (6) 을 제거하여 제 1 흡수체층 (4a) 을 노출시킨다. 도 7 은 이 순서를 실시한 후의 마스크 블랭크 (1) 를 나타내고 있다. 제 2 흡수체층 (6) 의 제거는, 포토리소그래피 프로세스에 의해 마스크 패턴을 형성할 때에 통상적으로 사용되는 순서로 실시할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어 이하의 순서로 실시할 수 있다.
·제 2 흡수체층 (6) 상에 레지스트막을 형성한다.
·전자선 또는 자외선을 사용하여 그 레지스트막을 패턴 노광한다.
·패턴 노광 후의 레지스트막을 현상하여 레지스트 패턴을 형성한다.
·에칭 프로세스를 실시하여 레지스트막으로 덮여 있지 않은 부분의 제 2 흡수체층 (6) 을 제거한다.
제 2 흡수체층 (6) 의 제거에 사용하는 에칭 프로세스로는, 드라이 에칭 프로세스 또는 웨트 에칭 프로세스를 이용할 수 있다.
다음으로, 포토리소그래피 프로세스를 실시하여, 상기 순서에 의해 노출시킨 제 1 흡수체층 (4) 에 마스크 패턴을 형성한다. 이로써 도 1 에 나타내는 EUV 마스크 (10) 가 제조된다. 또한, 포토리소그래피 프로세스를 실시하여 흡수체층 (4) 에 마스크 패턴을 형성하는 순서는, EUV 마스크 또는 굴절 광학계의 포토마스크에 있어서 마스크 패턴을 형성할 때에 이용되는 통상적인 순서여도 된다.
본 발명의 EUV 마스크의 제조 방법 (2) 는 본 발명의 EUV 마스크 (B) 를 사용하여 EUV 마스크 (B-1) 을 제조하는 방법이다.
본 발명의 EUV 마스크의 제조 방법 (2) 는, 제조되는 EUV 마스크에 있어서 마스크 패턴 영역 (21) 이 되는 부위에 존재하는 제 2 흡수체층 (6) 을 제거하여 노출시키는 것이 저반사층 (5) 인 것, 및 포토리소그래피 프로세스에 의해 저반사층 (5) 과 그 저반사층 (5) 아래에 위치하는 제 1 흡수체층 (4) 에 마스크 패턴을 형성하는 것 이외에는, 본 발명의 EUV 마스크의 제조 방법 (1) 과 동일하다.
본 발명의 EUV 마스크 (A-3) 도 상기와 유사한 순서로 제조할 수 있다.
본 발명의 EUV 마스크 (A-3) 의 제조에 사용하는 EUV 마스크 블랭크는, 기판 상에 반사층 및 흡수체층을 이 순서로 갖는 구조이며, 흡수체층이 도 2 에 나타내는 EUV 마스크 (10') 의 EUV 광흡수 영역 (22) 의 흡수체층 (4b) 에 상당하는 두께를 갖는다. 이와 같은 EUV 마스크 블랭크를 사용하여 EUV 마스크 (A-3) 을 제조하기 위해서는, 제조되는 EUV 마스크에 있어서 마스크 패턴 영역 (21) 이 되는 부위에 존재하는 흡수체층 (4b) 을 소정 두께가 될 때까지 제거한 후, 구체적으로는 잔존하는 흡수체층 (4b) 의 두께가 EUV 마스크 (10') 에 있어서의 패턴 영역 (21) 의 흡수체층 (4) 의 두께가 될 때까지 흡수체층 (4b) 을 제거한 후, 포토리소그래피 프로세스에 의해 마스크 패턴 영역 (21) 이 되는 부위에 존재하는 흡수체층 (4b) 에 마스크 패턴을 형성하면 된다.
본 발명의 EUV 마스크 블랭크 (C) 를 사용하여 EUV 마스크 (A-2) 를 제조하는 경우, 제조되는 EUV 마스크에 있어서 마스크 패턴 영역 (21) 이 되는 부위에서 제 1 흡수체층 (4a) 이 노출되어 있기 때문에, 포토리소그래피 프로세스에 의해 마스크 패턴 영역 (21) 이 되는 부위에 존재하는 흡수체층 (4a) 에 마스크 패턴을 형성하면 된다.
본 발명의 EUV 마스크 블랭크 (C) 에 있어서, 제 1 흡수체층 상에 저반사층을 갖는 경우, 포토리소그래피 프로세스에 의해 EUV 마스크에 있어서 마스크 패턴 영역이 되는 부위에 존재하는 저반사층에 마스크 패턴을 형성하면 된다.
본 발명의 EUV 마스크 블랭크 (A) 를 사용하여 EUV 마스크 (A-2) 를 제조하는 경우, 이하의 순서를 실시해도 된다.
도 4 에 나타내는 EUV 마스크 블랭크 (1) 를 예로 들면, 그 EUV 마스크 블랭크를 사용하여 제조되는 EUV 마스크에 있어서 마스크 패턴 영역이 되는 부위에 존재하는 제 2 흡수체층 (6) 및 그 아래에 있는 제 1 흡수체층 (4) 에 포토리소그래피 프로세스에 의해 마스크 패턴을 형성한다. 도 8 은 이 순서를 실시한 후의 EUV 마스크 블랭크 (1) 를 나타내고 있다.
다음으로, 포토리소그래피 프로세스에 의해, EUV 마스크에 있어서 마스크 패턴 영역이 되는 부위에 존재하는 제 2 흡수체층 (6) 을 제거하여, 제 1 흡수체층 (4) 을 노출시킨다. 이로써 도 1 에 나타내는 EUV 마스크 (10) 가 제조된다.
본 발명의 EUV 마스크 블랭크 (B) 를 사용하여 EUV 마스크 (B-1) 을 제조하는 경우에도 동일한 순서를 실시할 수 있다. 도 5 에 나타내는 EUV 마스크 블랭크 (1') 를 예로 들면, 그 EUV 마스크 블랭크를 사용하여 제조되는 EUV 마스크에 있어서 마스크 패턴 영역이 되는 부위에 존재하는 제 2 흡수체층 (6) 그리고 그 아래에 있는 저반사층 (5) 및 제 1 흡수체층 (4a) 에 포토리소그래피 프로세스에 의해 마스크 패턴을 형성한다. 다음으로, 포토리소그래피 프로세스에 의해, EUV 마스크에 있어서 마스크 패턴 영역이 되는 부위에 존재하는 제 2 흡수체층 (6) 을 제거하여 저반사층 (5) 을 노출시킨다. 이로써 도 3 에 나타내는 EUV 마스크 (10") 가 제조된다.
다음으로 본 발명의 EUV 마스크를 사용한 반도체 집적 회로의 제조 방법에 대해 설명한다. 본 발명의 EUV 마스크는 EUV 광을 노광용 광원으로서 사용하는 포토리소그래피법에 의한 반도체 집적 회로의 제조 방법에 적용할 수 있다. 구체적으로는, 레지스트를 도포한 실리콘 웨이퍼 등의 기판을 스테이지 상에 배치하고, 반사경을 조합하여 구성한 반사형 노광 장치에 본 발명의 EUV 마스크를 설치한다. 그리고, EUV 광을 광원으로부터 반사경을 통해 EUV 마스크에 조사하고, EUV 광을 EUV 마스크에 의해 반사시켜 레지스트가 도포된 기판에 조사한다. 이 패턴 전사 공정에 의해, 회로 패턴이 기판 상에 전사된다. 회로 패턴이 전사된 기판은, 현상에 의해 감광 부분 또는 비감광 부분을 에칭한 후, 레지스트를 박리시킨다. 반도체 집적 회로는 이와 같은 공정을 반복함으로써 제조된다.
실시예
이하, 실시예를 이용하여 본 발명을 추가로 설명한다.
실시예 1
본 실시예에서는 도 4 에 나타내는 EUV 마스크 블랭크 (1) 를 제조한다.
성막용 기판 (2) 으로서, SiO2-TiO2 계 유리 기판 (외형 가로세로 약 6 인치 (약 152 ㎜), 두께가 약 6.3 ㎜) 을 사용한다. 이 유리 기판의 열팽창 계수는 0.02 × 10-7/℃, 영률은 67 ㎬, 푸아송비는 0.17, 비강성은 3.07 × 107 ㎡/s2 이다. 이 유리 기판을 연마에 의해 표면 거칠기 (rms) 가 0.15 ㎚ 이하이고, 평탄도가 100 ㎚ 이하인 평활한 표면으로 한다.
기판 (2) 의 이면측에는, 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 두께 100 ㎚ 의 Cr 막을 성막함으로써, 시트 저항 100 Ω/□ 의 고유전성 코팅을 실시한다.
평판 형상을 한 통상의 정전 척에, 형성된 Cr 막을 사용하여 기판 (2) (외형 가로세로 6 인치 (152 ㎜), 두께 6.3 ㎜) 을 고정시키고, 그 기판 (2) 의 표면 상에 이온 빔 스퍼터링법을 이용하여 Si 막 및 Mo 막을 교대로 성막하는 것을 40 주기 반복함으로써, 합계 막 두께 272 ㎚ ((4.5 ㎚ ＋ 2.3 ㎚) × 40) 의 Si/Mo 다층 반사막 (반사층 (3)) 을 형성한다.
또한, Si/Mo 다층 반사막 (반사층 (3)) 상에 이온 빔 스퍼터링법을 이용하여 Ru 막 (막 두께 2.5 ㎚) 으로 성막함으로써, 보호층 (도시 생략) 을 형성한다.
Si 막, Mo 막 및 Ru 막의 성막 조건은 이하와 같다.
Si 막 의 성막 조건
타깃 : Si 타깃 (붕소 도프)
스퍼터 가스 : Ar 가스 (가스압 0.02 ㎩)
전압 : 700 V
성막 속도 : 0.077 ㎚/sec
막 두께 : 4.5 ㎚
Mo 막의 성막 조건
타깃 : Mo 타깃
스퍼터 가스 : Ar 가스 (가스압 0.02 ㎩)
전압 : 700 V
성막 속도 : 0.064 ㎚/sec
막 두께 : 2.3 ㎚
Ru 막의 성막 조건
타깃 : Ru 타깃
스퍼터 가스 : Ar 가스 (가스압 0.02 ㎩)
전압 : 500 V
성막 속도 : 0.023 ㎚/sec
막 두께 : 2.5 ㎚
다음으로, 보호층 상에, Ta 및 Hf 를 함유하는 제 1 흡수체층 (4a ; TaHf 막) 을 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 형성함으로써, 기판 (2) 상에 반사층 (3), 보호층 및 제 1 흡수체층 (4a) 을 이 순서로 갖고 있는 마스크 블랭크를 얻는다. 또한, 이 마스크 블랭크는 제 1 흡수체층 (4a) 표면으로부터의 EUV 반사광의 반사율을 측정하기 위한 마스크 블랭크 (제 1 흡수체층의 평가용 마스크 블랭크) 이다.
제 1 흡수체층 (4a) 의 성막 조건은 이하와 같다. 제 1 흡수체층 (4a) 은 반사층 (3) 으로부터의 반사광과의 관계에서 위상 시프트의 원리를 이용하기 위해 필요한 것으로 상정되는 두께로 한다.
구체적으로는 44 ㎚ 의 두께로 한다.
제 1 흡수체층 (4a ; TaHf 막) 의 성막 조건
타깃 : TaHf 타깃
스퍼터 가스 : Ar (가스압 : 0.46 ㎩)
투입 전력 : 700 W
성막 속도 : 6.2 ㎚/min
막 조성 : Ta 의 함유율이 55 at％, Hf 의 함유율이 45 at％
다음으로, 상기 순서에 의해 얻어지는 제 1 흡수체층의 평가용 마스크 블랭크의 제 1 흡수체층 (4a) 상에, Ta, N 및 H 를 함유하는 제 2 흡수체층 (6 ; TaNH 막) 을 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 형성함으로써, 기판 (2) 상에 반사층 (3), 보호층, 제 1 흡수체층 (4a) 및 제 2 흡수체층 (6) 을 이 순서로 갖고 있는 EUV 마스크 블랭크 (1) 를 얻는다.
제 2 흡수체층의 성막 조건은 이하와 같다. 또한, 제 2 흡수체층 (6) 은 EUV 광 (13.5 ㎚) 의 반사율이 1 ％ 이하가 되도록 제 1 흡수체층 (4a) 과의 합계 막 두께를 78 ㎚ 로 한다.
제 2 흡수체층 (6 ; TaNH 막) 의 성막 조건
타깃 : Ta 타깃
스퍼터 가스 : Ar 과 N2 와 H2 의 혼합 가스 (Ar : 89 vol％, N2 : 8.3 vol％, H2 : 2.7 vol％, 가스압 : 0.46 ㎩)
투입 전력 : 300 W
성막 속도 : 1.5 ㎚/min
막 조성 : Ta 의 함유율이 58.1 at％, N 의 함유율이 38.5 at％, H 의 함유율이 3.4 at％
EUV 반사광의 반사율 평가
상기 순서에 의해 얻어지는 제 1 흡수체층 평가용 마스크 블랭크의 제 1 흡수체층 (4a) 의 표면에 EUV 광 (파장 13.5 ㎚) 을 조사하여, 제 1 흡수체층 (4a) 의 표면으로부터의 EUV 반사광의 반사율을 측정한다. 마찬가지로, 상기 순서에 의해 얻어지는 EUV 마스크 블랭크 (1) 의 제 2 흡수체층 (6) 의 표면에 EUV 광 (파장 13.5 ㎚) 을 조사하여, 제 2 흡수체층 (6) 의 표면으로부터의 EUV 반사광의 반사율을 측정한다.
또한, EUV 반사광의 반사율의 측정 방법은 이하와 같다.
싱크로트론 방사광을 사용하여, 먼저 원하는 파장으로 분광된 EUV 광을 포토 다이오드에 직접 입사시켰을 때의 EUV 광 강도를 계측하고, 계속해서 마스크 블랭크 표면에 대해 법선으로부터 6 도 방향에서 EUV 광을 입사시키고, 그 반사광 강도를 계측한다. 이와 같이 하여 계측된 직접 광 강도에 대한 반사광 강도비를 계산함으로써 원하는 파장에 있어서의 반사율을 구할 수 있다.
결과는 이하와 같다.
(제 1 흡수체층 (4a) 의 표면으로부터의 EUV 반사광의 반사율)
막 두께 44 ㎚ 에 있어서 5.2 ％
(제 2 흡수체층 (6) 의 표면으로부터의 EUV 반사광의 반사율)
제 1 흡수체층 (4a) 의 합계 막 두께 78 ㎚ 에 있어서 0.4 ％
제 2 흡수체층 (6) 의 표면으로부터의 EUV 반사광의 반사율이 1 ％ 이하이며, 마스크 패턴 영역의 외측에 형성하는 EUV 광흡수 영역으로서 기능하는 데에 충분한 저반사율이다.
또, 실시예 1 에 있어서의 흡수체층 (4) 으로부터의 EUV 반사광과 반사층 (3) 으로부터의 EUV 반사광의 위상차는 177 ∼ 183 도 정도이다.
이와 같은 제 1 흡수체층 (4a) 과 제 2 흡수체층 (6) 을 조합한, 도 1 에 예시된 것과 같은 EUV 마스크로 함으로써, 마스크 패턴 영역에서는 반사층으로부터의 반사광과의 관계에서 위상 시프트의 원리를 이용할 수 있어, 마스크 패턴 영역의 외측으로부터의 EUV 반사광의 반사율이 저감됨으로써, 마스크 패턴 영역의 외측으로부터의 반사광에 의한 기판 상 레지스트의 불필요한 감광을 억제할 수 있을 것으로 기대된다.
<실시예 2>
본 실시예에서는 도 5 에 나타내는 EUV 마스크 블랭크 (1') 를 제조한다.
기판 (2) 상에 반사층 (3), 보호층 (도시 생략), 제 1 흡수체층 (4a), 저반사층 (5) 및 제 2 흡수체층 (6) 을 이 순서로 형성하여 EUV 마스크 블랭크를 얻는다. EUV 마스크 블랭크의 각 구성은 이하와 같다.
기판 (2) : SiO2-TiO2 계 유리 기판 (외형 가로세로 약 6 인치 (약 152 ㎜), 두께가 약 6.3 ㎜)
반사층 (3) : Si/Mo 다층 반사막, Si/Mo 반복 단위에 있어서의 Si 막의 막 두께 2.5 ㎚, Mo 막의 막 두께 2.3 ㎚, 합계 막 두께 272 ㎚ ((4.5 ㎚ ＋ 2.3 ㎚) × 40)
보호층 : Ru 막, 막 두께 2.5 ㎚
제 1 흡수체층 (4a) : TaNH 막, 막 두께 40 ㎚,
저반사층 : TaON 막, 막 두께 7 ㎚
제 2 흡수체층 (6) : CrN 막, 막 두께 35 ㎚
제 1 흡수체층 (4a ; TaNH 막) 의 성막 조건 ( 마그네트론 스퍼터링법 )
타깃 : Ta 타깃
스퍼터 가스 : Ar 과 N2 와 H2 의 혼합 가스 (Ar : 89 vol％, N2 : 8.3 vol％, H2 : 2.7 vol％, 가스압 : 0.46 ㎩)
투입 전력 : 300 W
성막 속도 : 1.5 ㎚/min
막 조성 : Ta 의 함유율이 58.1 at％, N 의 함유율이 38.5 at％, H 의 함유율이 3.4 at％
저반사층 (5 ; TaON 막) 의 성막 조건 ( 마그네트론 스퍼터링법 )
타깃 : Ta 타깃
스퍼터 가스 : Ar 과 N2 와 O2 (Ar : 50 vol％, N2 : 13 vol％, O2 : 37 vol％, 가스압 : 0.3 ㎩)
투입 전력 : 150 W
성막 속도 : 5.1 ㎚/min
막 두께 : 7 ㎚
막 조성 : Ta 의 함유율이 22 at％, O 의 함유율이 65 at％, N 의 함유율이 13 at％
제 2 흡수체층 (6 ; CrN 막) 의 성막 조건 ( 마그네트론 스퍼터링법 )
타깃 : Cr 타깃
스퍼터 가스 : Ar 과 N2 혼합 가스 (Ar : 80 vol％, N2 : 20 vol％, 가스압 : 0.2 ㎩)
투입 전력 : 500 W
성막 속도 : 5.2 ㎚/min
막 조성 : Cr 의 함유율이 64.5 at％, N 의 함유율이 35.5 at％
또한, Si 막, Mo 막, Ru 막의 성막 조건은 실시예 1 과 동일하다.
이 EUV 마스크 블랭크에 대해, 포토리소그래피 프로세스에 의해 모의적인 마스크 패턴을 형성한다. 구체적으로는 자외선 포지티브형 레지스트막을 EUV 마스크 블랭크의 제 2 흡수체층의 전체면에 형성한 후에, 마스크 패턴 영역을 자외선 노광하고, 현상하여 레지스트 패턴을 형성한 후, 질산 제 2 세륨암모늄 (Cr 에칭 용액) 을 사용한 웨트 에칭 프로세스에 의해, 마스크 패턴 영역 전체면의 CrN 막 (제 2 흡수체층) 을 제거한다. 그 후, 마스크 패턴 영역의 외측에 형성된 EUV 광흡수 영역에 잔류하는 자외선 포지티브형 레지스트막을 5 ％ KOH 를 사용하여 박리한다.
상기에 의해 마스크 패턴 영역의 제 2 흡수체층이 제거된 마스크 블랭크를 세정한 후, 포지티브 레지스트 FEP171 (후지 필름 일렉트로닉스 마테리알즈사 제조) 을 사용하여 마스크 블랭크 상에 레지스트막을 형성한 후, 마스크 패턴 영역의 레지스트막에 원하는 패턴을 전자선 묘화 장치를 사용하여 묘화하고, 현상한다. 계속해서, ICP (반응성 이온) 에칭 장치를 사용하고, 에칭 가스로서 CF4 가스를 사용하여 마스크 패턴 영역의 TaON 막을 드라이 에칭 프로세스에 의해 제거하고, 이어서 에칭 가스로서 He 로 희석시킨 Cl2 를 사용하여 TaNH 막을 드라이 에칭 프로세스에 의해 제거한다. 이 결과, 마스크 패턴 영역은 Ru 막이 노출된 상태가 된다.
TaON 막 및 TaNH 막의 제거 후, 마스크 블랭크 상에 존재하는 레지스트막을 세정 제거하여, 도 3 에 예시하는 EUV 마스크를 형성한다. 형성된 EUV 마스크의 Ru 막 표면 및 CrN 막 표면에 EUV 광 (파장 13.5 ㎚) 을 조사하여, Ru 막 표면 및 CrN 막 표면으로부터의 EUV 반사광의 반사율을 측정한다.
EUV 마스크의 마스크 패턴 영역 중, 보호층이 노출된 부분에 상당하는 Ru 막 표면으로부터의 EUV 반사광의 반사율은 63 ％ 이다. 저반사층 (5) 의 표면으로부터의 EUV 반사광의 반사율은 5.3 ％ 이다. 마스크 패턴 영역의 외측에 형성된 EUV 광흡수 영역에 상당하는 CrN 막 표면으로부터의 EUV 반사광의 반사율은 0.5 ％ 미만이다.
실시예 3 ∼ 5
본 실시예에서는 본 발명의 EUV 마스크 블랭크 (C) 를 제조한다. 제조하는 마스크 블랭크는, 도 6 에 나타내는 EUV 마스크 블랭크 (1") 의 제 1 흡수체층 (4a) 상에 저반사층을 형성한 구성 (제 1 흡수체층 (4a) 과 제 2 흡수체층 (6) 사이에 저반사층을 형성한 구성) 이다.
<실시예 3>
기판 (2) 상에 반사층 (3), 보호층 (도시 생략), 제 1 흡수체층 (4a) 및 저반사층 (도시 생략) 이 이 순서로 형성된 마스크 블랭크를 준비하고, 그 마스크 블랭크의 마스크 패턴 영역을 마스크로 덮은 상태에서 제 2 흡수체층 (6) 을 형성하여 EUV 마스크 블랭크를 얻는다. 각 층의 성막 조건은 실시예 2 와 동일하다.
EUV 마스크 블랭크의 각 구성은 이하와 같다.
기판 (2) : SiO2-TiO2 계 유리 기판 (외형 가로세로 약 6 인치 (약 152 ㎜), 두께가 약 6.3 ㎜)
반사층 (3) : Si/Mo 다층 반사막, Si/Mo 반복 단위에 있어서의 Si 막의 막 두께 2.5 ㎚, Mo 막의 막 두께 2.3 ㎚, 합계 막 두께 272 ㎚ ((4.5 ㎚ ＋ 2.3 ㎚) × 40)
보호층 : Ru 막, 막 두께 2.5 ㎚
제 1 흡수체층 (4a) : TaNH 막, 막 두께 40 ㎚,
저반사층 : TaON 막, 막 두께 7 ㎚
제 2 흡수체층 (6) : CrN 막, 막 두께 35 ㎚
이 EUV 마스크 블랭크에 대해, 포토리소그래피 프로세스에 의해 모의적인 마스크 패턴을 형성한다. 포지티브 레지스트 FEP171 (후지 필름 일렉트로닉스 마테리알즈사 제조) 을 사용하여 레지스트막을 형성한 후, 마스크 패턴 영역의 레지스트막에 원하는 패턴을 전자선 묘화 장치를 사용하여 묘화, 현상한다. 계속해서, ICP (반응성 이온) 에칭 장치를 사용하고, 에칭 가스로서 CF4 가스를 사용하여 TaON 막을 드라이 에칭 프로세스에 의해 제거하고, 이어서 에칭 가스로서 He 로 희석시킨 Cl2 를 사용하여 TaNH 막을 드라이 에칭 프로세스에 의해 제거한다. 이 결과, 마스크 패턴 영역은 Ru 막이 노출된 상태가 된다.
TaON 막 및 TaNH 막의 제거 후, 마스크 블랭크 상에 존재하는 레지스트막을 세정 제거하여, 도 3 에 예시하는 EUV 마스크를 형성한다. 형성된 EUV 마스크의 Ru 막 표면 및 CrN 막 표면에 EUV 광 (파장 13.5 ㎚) 을 조사하고, Ru 막 표면 및 CrN 막 표면으로부터의 EUV 반사광의 반사율을 측정한다.
EUV 마스크의 마스크 패턴 영역 중, 보호층이 노출된 부분에 상당하는 Ru 막 표면으로부터의 EUV 반사광의 반사율은 63 ％ 이다. 저반사층 (5) 의 표면으로부터의 EUV 반사광의 반사율은 5.3 ％ 이다. 마스크 패턴 영역의 외측에 형성된 EUV 광흡수 영역에 상당하는 CrN 막 표면으로부터의 EUV 반사광의 반사율은 0.5 ％ 미만이다.
<실시예 4>
제 2 흡수체층 (6) 으로서, CrN 막 대신에 TaNH (50 ㎚), Ti 막 (50 ㎚), TaHf 막 (35 ㎚) 또는 TaHfON 막 (35 ㎚) 을 형성하는 것 이외에는, 실시예 3 과 동일하게 실시한다.
각 막의 성막 조건은 이하와 같다.
TaNH 막의 성막 조건 : 실시예 1 과 동일
Ti 막의 성막 조건 ( 마그네트론 스퍼터링법 )
타깃 : Ti 타깃
스퍼터 가스 : Ar (Ar : 100 vol％, 가스압 : 0.25 ㎩)
투입 전력 : 350 W
성막 속도 : 8.9 ㎚/min
막 조성 : Ti 의 함유율이 100 at％
TaHf 막의 성막 조건 : 실시예 1 과 동일
TaHfON 막의 성막 조건 ( 마그네트론 스퍼터링법 )
타깃 : TaHf 화합물 타깃 (조성비 : Ta 55 at％, Hf 45 at％)
스퍼터 가스 : Ar 과 N2 와 O2 의 혼합 가스 (Ar : 45 vol％, N2 : 23 vol％, O2 : 32 vol％, 가스압 : 0.3 ㎩)
투입 전력 : 150 W
성막 속도 : 6.8 ㎚/min
막 조성 : Ta 의 함유율이 35 at％, Hf 의 함유율이 15 at％, O 의 함유율이 35 at％, N 의 함유율이 15 at％
실시예 3 과 동일한 순서로 TaON 막 및 TaNH 막을 제거한 후, Ru 막 표면 및 제 2 흡수체층 (TaNH 막, Ti 막, TaHf 막 또는 TaHfON 막) 표면으로부터의 EUV 반사광의 반사율을 측정하면, 각 흡수체층의 반사율이 실시예 3 과 동등한 것이 확인된다.
<실시예 5>
제 1 흡수체층 (4a) 이 TaHf 막 (막 두께 40 ㎚), 저반사층이 TaHfON (막 두께 70 ㎚) 인 점이 실시예 3 과는 상이한 마스크 블랭크를 준비하고, 제 2 흡수체층 (6) 으로서, Pt 막 (막 두께 40 ㎚), CrN 막 (50 ㎚), TaHf 막 (35 ㎚) 또는 TiN 막 (60 ㎚) 을 형성하는 것 이외에는, 실시예 3 과 동일하게 실시한다. TaHf 막의 성막 조건은 실시예 1 과 동일하고, TaHfON 막의 성막 조건은 실시예 4 와 동일하다. 제 2 흡수체층으로서의 각 막의 성막 조건은 이하와 같다.
Pt 막의 성막 조선 ( 마그네트론 스퍼터링법 )
타깃 : Pt 타깃
스퍼터 가스 : Ar (Ar : 100 vol％, 가스압 : 0.3 ㎩)
투입 전력·400 W
성막 속도 : 4.2 ㎚/min
CrN 막의 성막 조건 : 실시예 2 와 동일
TaHf 막의 성막 조건 : 실시예 1 과 동일
TiN 막의 성막 조건 ( 마그네트론 스퍼터링법 )
타깃 : Ti 타깃
스퍼터 가스 : Ar 과 N2 (Ar : 75 vol％, N2 : 25 vol％, 가스압 : 0.4 ㎩)
투입 전력 : 550 W
성막 속도 : 3.9 ㎚/min
막 조성 : Ti 의 함유율이 62 at％, N 의 함유율이 38 at％
에칭 가스로서 He 로 희석시킨 Cl2 를 사용하여, 마스크 패턴 영역의 저반사층 및 제 1 흡수체층을 드라이 에칭 프로세스에 의해 제거한 후, Ru 막 표면 및 제 2 흡수체층 표면으로부터의 EUV 반사광의 반사율을 측정하면, 각 흡수체층의 반사율이 실시예 3 과 동등한 것이 확인된다.
<실시예 6>
실시예 1 과 동일한 방법으로 Si/Mo 다층 반사막 및 Ru 막 (보호층) 을 형성한다. 다음으로, 보호층 상에, 제 1 흡수체층 (4a ; TaNH 막) 을 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 형성함으로써, 기판 (2) 상에 반사층 (3), 보호층 및 제 1 흡수체층 (4a) 을 이 순서로 갖고 있는 마스크 블랭크를 얻는다.
제 1 흡수체층 (4a) 의 성막 조건은 이하와 같다. 제 1 흡수체층 (4a) 은 반사층 (3) 으로부터의 반사광과의 관계에서 위상 시프트의 원리를 이용하기 위해 필요할 것으로 상정되는 두께로 한다. 구체적으로는, 44 ㎚ 의 두께로 한다.
제 1 흡수체층 (4a ; TaNH 막) 의 성막 조건 : 실시예 2 와 동일
다음으로, 상기의 순서에 의해 얻어지는 제 1 흡수체층 평가용 마스크 블랭크의 제 1 흡수체층 (4a) 상에 제 2 흡수체층 (6 ; TaHf 막) 을 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 형성함으로써, 기판 (2) 상에 반사층 (3), 보호층, 제 1 흡수체층 (4a) 및 제 2 흡수체층 (6) 을 이 순서로 갖고 있는 EUV 마스크 블랭크 (1) 를 얻는다.
제 2 흡수체층의 성막 조건은 이하와 같다. 또한, 제 2 흡수체층 (6) 은, EUV 광 (13.5 ㎚) 의 반사율이 1 ％ 이하가 되도록 제 1 흡수체층 (4a) 과의 합계 막 두께를 78 ㎚ 로 한다.
제 2 흡수체층 (6 : TaHf 막) 의 성막 조건 : 실시예 1 과 동일
EUV 반사광의 반사율 평가
실시예 1 과 동일한 방법에 의해 반사율을 측정했다. 결과는 이하와 같다.
(제 1 흡수체층 (4a) 표면으로부터의 EUV 반사광의 반사율)
막 두께 44 ㎚ 에 있어서 5.2 ％
(제 2 흡수체층 (6) 표면으로부터의 EUV 반사광의 반사율)
제 1 흡수체층 (4a) 과의 합계 막 두께 78 ㎚ 에 있어서 0.4 ％
상기 반사율이 1 ％ 이하로서, 마스크 패턴 영역의 외측에 형성하는 EUV 광흡수 영역으로서 기능하는 데에 충분한 저반사율이다.
또, 실시예 6 에 있어서의 흡수체층 (4) 으로부터의 EUV 반사광과 반사층 (3) 으로부터의 EUV 반사광의 위상차는 177 ∼ 183 도 정도이다.
이와 같은 제 1 흡수체층 (4a) 과 제 2 흡수체층 (6) 을 조합한 도 1 에 예시되어 있는 EUV 마스크로 함으로써, 마스크 패턴 영역에서는 반사층으로부터의 반사광과의 관계에서 위상 시프트의 원리를 이용할 수 있어, 마스크 패턴 영역의 외측으로부터의 EUV 반사광의 반사율이 저감됨으로써, 마스크 패턴 영역의 외측으로부터의 반사광에 의한 기판 상 레지스트의 불필요한 감광을 억제할 수 있을 것으로 기대된다.
<실시예 7>
실시예 1 과 동일한 방법에 의해 Si/Mo 다층 반사막 및 Ru 막 (보호층) 을 형성한다. 다음으로, 보호층 상에 제 1 흡수체층 (4a ; TaBN 막) 을 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 형성함으로써, 기판 (2) 상에 반사층 (3), 보호층 및 제 1 흡수체층 (4a) 을 이 순서로 갖고 있는 마스크 블랭크를 얻는다. TaBN 막의 두께는 45 ㎚ 이며, TaBN 막은 Ta 및 B 를 함유하는 타깃을 사용하고, Ar 에 질소를 10 ％ 첨가하여 DC 마그네트론 스퍼터법에 의해 형성한다. 이 TaBN 막의 조성비는, Ta 는 60 at％, B 는 10 at％, N 은 30 at％ 로 한다. TaBN 막의 결정 상태는 아모르퍼스이다.
다음으로 제 1 흡수체층 상에 저반사층으로서 탄탈붕소 합금의 산질화물 (TaBNO) 막을 15 ㎚ 의 두께로 형성한다. 이 TaBNO 막은 DC 마그네트론 스퍼터법에 의해, Ta 및 B 를 함유하는 타깃을 사용하여 Ar 에 질소를 10 ％ 와 산소를 20 ％ 첨가하여 성막한다. 여기에서 성막된 저반사층의 TaBNO 막의 조성비는, Ta 는 40 at％, B 는 10 at％, N 은 10 at％, O 는 40 at％ 이다.
다음으로 저반사층 상에 제 2 흡수체층 (6) 으로서 TaBN 막을 30 ㎚ 의 두께로 형성한다. 형성 방법은 제 1 흡수체층 (4a) 을 형성하는 경우와 동일하다.
얻어지는 마스크 블랭크에 대해, 제 1 흡수체층 (4a) 의 표면으로부터의 EUV 반사광의 반사율 및 제 2 흡수체층 (6) 의 표면으로부터의 EUV 반사광의 반사율에 대해 측정하면, 각각 5.3 ％ 및 0.3 ％ 로서, 충분한 저반사율을 갖고 있는 것을 알 수 있다.
산업상 이용가능성
본 발명의 EUV 마스크 및 EUV 마스크 블랭크는, 마스크 패턴 영역보다 외측 영역으로부터의 반사광에 의한 영향이 억제되어, 형상 정밀도나 치수 정밀도가 우수한 전사 패턴을 실현할 수 있기 때문에, 반도체 산업에 있어서 널리 이용할 수 있다.
또한, 2008년 7월 14일에 출원된 일본 특허출원 2008-182439호의 명세서, 특허 청구의 범위, 도면 및 요약서의 전체 내용을 여기에 인용하여, 본 발명의 명세서의 개시로서 도입하는 것이다.
1, 1', 1" : EUV 마스크 블랭크
2 : 기판
3 : 반사층
4, 4a, 4b : 흡수체층 (제 1 흡수체층)
5 : 저반사층
6 : 제 2 흡수체층
10, 10', 10" : EUV 마스크
21 : 마스크 패턴 영역
22 : EUV 광흡수 영역
100 : EUV 마스크
120 : 기판
130 : 반사층
140 : 흡수체층
200 : 실제 노광 영역
210 : 마스크 패턴 영역
220 : 마스크 패턴 영역의 외측 영역

Claims (34)

  1. 기판 상에, 마스크 패턴 영역과, 그 마스크 패턴 영역의 외측에 위치하는 EUV 광흡수 영역을 갖고, 상기 마스크 패턴 영역에 있어서, 상기 기판 상에 EUV 광을 반사시키는 반사층을 갖고, 그 반사층 상에 EUV 광을 흡수하는 흡수체층을 갖는 부위와, 상기 흡수체층을 갖지 않는 부위를 갖고, 상기 흡수체층을 갖는 부위와 상기 흡수체층을 갖지 않는 부위의 배치가 마스크 패턴을 이루는 EUV 리소그래피 (EUVL) 용 반사형 마스크로서,
    상기 흡수체층 표면으로부터의 EUV 반사광이 5 ∼ 15 ％ 의 반사율이고, 상기 EUV 광흡수 영역 표면으로부터의 EUV 반사광이 1 ％ 이하의 반사율인 것을 특징으로 하는 EUVL 용 반사형 마스크.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 EUV 광흡수 영역에 있어서, 상기 기판 상에 EUV 광을 반사시키는 반사층, EUV 광을 흡수하는 제 1 흡수체층, 및 EUV 광을 흡수하는 제 2 흡수체층을 이 순서로 갖고, 상기 마스크 패턴 영역에 존재하는 상기 흡수체층의 막 두께가 10 ∼ 60 ㎚ 이고, 상기 EUV 광흡수 영역에 존재하는 상기 제 1 및 제 2 흡수체층의 막 두께의 합계가 70 ∼ 120 ㎚ 인 것을 특징으로 하는 EUVL 용 반사형 마스크.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 EUV 광흡수 영역에 있어서, 상기 기판 상에 EUV 광을 반사시키는 반사층 및 EUV 광을 흡수하는 흡수체층을 이 순서로 갖고, 상기 마스크 패턴 영역에 존재하는 상기 흡수체층의 막 두께가 10 ∼ 60 ㎚ 이고, 상기 EUV 광흡수 영역에 존재하는 상기 흡수체층의 막 두께가 70 ∼ 120 ㎚ 인 것을 특징으로 하는 EUVL 용 반사형 마스크.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 흡수체층 및 상기 제 1 흡수체층이, 탄탈 (Ta) 을 주성분으로 하여 하프늄 (Hf), 지르코늄 (Zr), 게르마늄 (Ge), 규소 (Si), 붕소 (B), 질소 (N), 수소 (H) 중 적어도 1 성분을 함유하고,
    상기 제 2 흡수체층이 탄탈 (Ta), 하프늄 (Hf), 게르마늄 (Ge), 규소 (Si), 붕소 (B), 티탄 (Ti), 크롬 (Cr), 백금 (Pt), 금 (Au), 팔라듐 (Pd) 중 적어도 1 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 EUVL 용 반사형 마스크.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 흡수체층이, 탄탈 (Ta) 을 주성분으로 하여 하프늄 (Hf), 게르마늄 (Ge), 지르코늄 (Zr), 규소 (Si), 붕소 (B), 질소 (N), 수소 (H) 중 적어도 1 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 EUVL 용 반사형 마스크.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 흡수체층은, 그 흡수체층 표면으로부터의 EUV 반사광의 위상이, 상기 반사층으로부터의 EUV 반사광의 위상과는 175 ∼ 185 도 상이한 층인 것을 특징으로 하는 EUVL 용 반사형 마스크.
  7. 기판 상에, 마스크 패턴 영역과, 그 마스크 패턴 영역의 외측에 위치하는 EUV 광흡수 영역을 갖고, 상기 마스크 패턴 영역에 있어서, 상기 기판 상에 EUV 광을 반사시키는 반사층을 갖고, 그 반사층 상에 EUV 광을 흡수하는 흡수체층 및 마스크 패턴의 검사시에 있어서의 콘트라스트를 양호하게 하기 위한 저반사층을 이 순서로 갖는 부위와, 상기 흡수체층 및 상기 저반사층을 갖지 않는 부위를 갖고, 상기 흡수체층 및 상기 저반사층을 갖는 부위와, 상기 흡수체층 및 상기 저반사층을 갖지 않는 부위의 배치가 마스크 패턴을 이루는 EUV 리소그래피 (EUVL) 용 반사형 마스크로서, 상기 저반사층 표면으로부터의 EUV 반사광이 5 ∼ 15 ％ 의 반사율이고, 상기 EUV 광흡수 영역 표면으로부터의 EUV 반사광이 1 ％ 이하의 반사율인 것을 특징으로 하는 EUVL 용 반사형 마스크.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 EUV 광흡수 영역에 있어서, 상기 기판 상에 EUV 광을 반사시키는 반사층, EUV 광을 흡수하는 제 1 흡수체층, 마스크 패턴의 검사시에 있어서의 콘트라스트를 양호하게 하기 위한 저반사층 및 EUV 광을 흡수하는 제 2 흡수체층을 이 순서로 갖고, 상기 마스크 패턴 영역에 존재하는 상기 흡수체층 및 상기 저반사층의 막 두께의 합계가 10 ∼ 65 ㎚ 이고, 상기 EUV 광흡수 영역에 존재하는 상기 제 1 및 제 2 흡수체층, 그리고 상기 저반사층의 막 두께의 합계가 12 ∼ 100 ㎚ 인 것을 특징으로 하는 EUVL 용 반사형 마스크.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 흡수체층, 상기 저반사층 및 상기 제 2 흡수체층이, 탄탈 (Ta) 을 주성분으로 하여 질소 (N) 를 함유하는, EUVL 용 반사형 마스크.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 흡수체층 및 상기 제 2 흡수체층이, 산소의 함유율이 15 at％ 이하인, EUVL 용 반사형 마스크.
  11. 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 저반사층은, 그 저반사층 표면으로부터의 EUV 반사광의 위상이, 상기 반사층으로부터의 EUV 반사광의 위상과는 175 ∼ 185 도 상이한 층인 것을 특징으로 하는 EUVL 용 반사형 마스크.
  12. 기판 상에 EUV 광을 반사시키는 반사층, EUV 광을 흡수하는 제 1 흡수체층, 및 EUV 광을 흡수하는 제 2 흡수체층을 이 순서로 갖는 EUV 리소그래피 (EUVL) 용 반사형 마스크 블랭크로서,
    상기 제 1 흡수체층 표면으로부터의 EUV 반사광이 5 ∼ 15 ％ 의 반사율이고, 상기 제 2 흡수체층 표면으로부터의 EUV 반사광이 1 ％ 이하의 반사율인 것을 특징으로 하는 EUVL 용 반사형 마스크 블랭크.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 2 흡수체층의 에칭 레이트에 대한 상기 제 1 흡수체층의 에칭 레이트의 비 (에칭 선택비) 가 0.1 미만인 것을 특징으로 하는 EUVL 용 반사형 마스크 블랭크.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 흡수체층은, 그 제 1 흡수체층 표면으로부터의 EUV 반사광의 위상이, 상기 반사층으로부터의 EUV 반사광의 위상과는 175 ∼ 185 도 상이한 층인 것을 특징으로 하는 EUVL 용 반사형 마스크 블랭크.
  15. 기판 상에, EUV 광을 반사시키는 반사층, EUV 광을 흡수하는 제 1 흡수체층, 마스크 패턴의 검사시에 있어서의 콘트라스트를 양호하게 하기 위한 저반사층, 및 EUV 광을 흡수하는 제 2 흡수체층을 이 순서로 갖는 EUV 리소그래피 (EUVL) 용 반사형 마스크 블랭크로서,
    상기 저반사층 표면으로부터의 EUV 반사광이 5 ∼ 15 ％ 의 반사율이고, 상기 제 2 흡수체층 표면으로부터의 EUV 반사광이 1 ％ 이하의 반사율인 것을 특징으로 하는 EUVL 용 반사형 마스크 블랭크.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 2 흡수체층의 에칭 레이트에 대한 상기 저반사층의 에칭 레이트의 비 (에칭 선택비) 가 0.1 미만인 것을 특징으로 하는 EUVL 용 반사형 마스크 블랭크.
  17. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
    상기 저반사층은, 그 저반사층 표면으로부터의 EUV 반사광의 위상이, 상기 반사층으로부터의 EUV 반사광의 위상과는 175 ∼ 185 도 상이한 층인 것을 특징으로 하는 EUVL 용 반사형 마스크 블랭크.
  18. 제 15 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 흡수체층, 상기 저반사층 및 상기 제 2 흡수체층이, 탄탈 (Ta) 을 주성분으로 하여 하프늄 (Hf), 지르코늄 (Zr), 게르마늄 (Ge), 규소 (Si), 붕소 (B), 질소 (N), 수소 (H) 중 적어도 1 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 EUVL 용 반사형 마스크 블랭크.
  19. 제 15 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 저반사층이, 탄탈 (Ta) 을 주성분으로 하여 하프늄 (Hf), 게르마늄 (Ge), 규소 (Si), 붕소 (B), 질소 (N), 수소 (H), 산소 (O) 중 적어도 1 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 EUVL 용 반사형 마스크 블랭크.
  20. 제 15 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 저반사층의 막 두께가 1 ∼ 20 ㎚ 인 것을 특징으로 하는 EUVL 용 반사형 마스크 블랭크.
  21. 기판 상에, EUV 광을 반사시키는 반사층 및 EUV 광을 흡수하는 제 1 흡수체층을 이 순서로 갖는 EUV 리소그래피 (EUVL) 용 반사형 마스크 블랭크로서,
    상기 EUVL 용 반사형 마스크 블랭크를 사용하여 제조되는 EUV 리소그래피 (EUVL) 용 반사형 마스크에 있어서 마스크 패턴 영역이 되는 부위보다 외측에 존재하는 상기 제 1 흡수체층 상에 EUV 광을 흡수하는 제 2 흡수체층을 갖고, 상기 제 1 흡수체층 표면으로부터의 EUV 반사광이 5 ∼ 15 ％ 의 반사율이고, 상기 제 2 흡수체층 표면으로부터의 EUV 반사광이 1 ％ 이하의 반사율인 것을 특징으로 하는 EUVL 용 반사형 마스크 블랭크.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 1 흡수체층은, 그 제 1 흡수체층 표면으로부터의 EUV 반사광의 위상이, 상기 반사층으로부터의 EUV 반사광의 위상과는 175 ∼ 185 도 상이한 층인 것을 특징으로 하는 EUVL 용 반사형 마스크 블랭크.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 1 흡수체층 상에, 마스크 패턴의 검사시에 있어서의 콘트라스트를 양호하게 하기 위한 저반사층을 추가로 갖는 것을 특징으로 하는 EUVL 용 반사형 마스크 블랭크.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 저반사층은, 그 저반사층 표면으로부터의 EUV 반사광의 위상이, 상기 반사층으로부터의 EUV 반사광의 위상과는 175 ∼ 185 도 상이한 층인 것을 특징으로 하는 EUVL 용 반사형 마스크 블랭크.
  25. 제 21 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 흡수체층이, 탄탈 (Ta) 을 주성분으로 하여 하프늄 (Hf), 지르코늄 (Zr), 게르마늄 (Ge), 규소 (Si), 붕소 (B), 질소 (N), 수소 (H) 중 적어도 1 성분을 함유하고,
    상기 제 2 흡수체층이, 탄탈 (Ta), 하프늄 (Hf), 게르마늄 (Ge), 규소 (Si), 붕소 (B), 티탄 (Ti), 크롬 (Cr), 백금 (Pt), 금 (Au), 팔라듐 (Pd) 중 적어도 1 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 EUVL 용 반사형 마스크 블랭크.
  26. 제 23 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 저반사층이, 탄탈 (Ta) 을 주성분으로 하여 하프늄 (Hf), 게르마늄 (Ge), 규소 (Si), 붕소 (B), 질소 (N), 수소 (H), 산소 (O) 중 적어도 1 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 EUVL 용 반사형 마스크 블랭크.
  27. 제 23 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 저반사층의 막 두께가 1 ∼ 20 ㎚ 인 것을 특징으로 하는 EUVL 용 반사형 마스크 블랭크.
  28. 제 12 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 흡수체층의 막 두께가 10 ∼ 60 ㎚ 인 것을 특징으로 하는 EUVL 용 반사형 마스크 블랭크.
  29. 제 12 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 흡수체층의 막 두께가 10 ∼ 60 ㎚ 인 것을 특징으로 하는 EUVL 용 반사형 마스크 블랭크.
  30. 제 12 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반사층과 상기 제 1 흡수체층 사이에 마스크 패턴을 형성할 때에 상기 반사층을 보호하기 위한 보호층을 갖는 것을 특징으로 하는 EUVL 용 반사형 마스크 블랭크.
  31. 제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 기재된 EUVL 용 반사형 마스크 블랭크를 사용하여 EUVL 용 반사형 마스크를 제조하는 방법으로서, 제조되는 EUVL 용 반사형 마스크에 있어서 마스크 패턴 영역이 되는 부위에 존재하는 상기 제 2 흡수체층을 제거하여 상기 제 1 흡수체층을 노출시키는 공정, 및 상기 공정에서 노출된 상기 제 1 흡수체층에 마스크 패턴을 형성하는 공정을 갖는, EUVL 용 반사형 마스크의 제조 방법.
  32. 제 15 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 기재된 EUVL 용 반사형 마스크 블랭크를 사용하여 EUVL 용 반사형 마스크를 제조하는 방법으로서, 제조되는 EUVL 용 반사형 마스크에 있어서 마스크 패턴 영역이 되는 부위에 존재하는 제 2 흡수체층을 제거하여 상기 저반사층을 노출시키는 공정, 및 상기 공정에서 노출된 상기 저반사층 및 그 저반사층 아래에 위치하는 상기 제 1 흡수체층에 마스크 패턴을 형성하는 공정을 갖는, EUVL 용 반사형 마스크의 제조 방법.
  33. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 기재된 EUVL 용 반사형 마스크를 사용하여 피노광체에 노광을 실시함으로써 반도체 집적 회로를 제조하는, 반도체 집적 회로의 제조 방법.
  34. 제 31 항 또는 제 32 항에 기재된 방법에 의해 제조된 EUVL 용 반사형 마스크를 사용하여 피노광체에 노광을 실시함으로써 반도체 집적 회로를 제조하는, 반도체 집적 회로의 제조 방법.

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