KR20160134864A - 반사형 마스크, 반사형 마스크 블랭크 및 그 제조 방법 - Google Patents

반사형 마스크, 반사형 마스크 블랭크 및 그 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20160134864A
KR20160134864A KR1020167031661A KR20167031661A KR20160134864A KR 20160134864 A KR20160134864 A KR 20160134864A KR 1020167031661 A KR1020167031661 A KR 1020167031661A KR 20167031661 A KR20167031661 A KR 20167031661A KR 20160134864 A KR20160134864 A KR 20160134864A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
film
area
multilayer reflective
mask
reflective film
Prior art date
Application number
KR1020167031661A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101771380B1 (ko
Inventor
쯔또무 쇼끼
Original Assignee
호야 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 호야 가부시키가이샤 filed Critical 호야 가부시키가이샤
Publication of KR20160134864A publication Critical patent/KR20160134864A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101771380B1 publication Critical patent/KR101771380B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/22—Masks or mask blanks for imaging by radiation of 100nm or shorter wavelength, e.g. X-ray masks, extreme ultraviolet [EUV] masks; Preparation thereof
    • G03F1/24—Reflection masks; Preparation thereof
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/26—Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • H01L21/0274—Photolithographic processes
    • H01L21/0275—Photolithographic processes using lasers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

본 발명의 반사형 마스크는, 기판(11) 상에, 고굴절률층과 저굴절률층을 교대로 적층시킨 구조의 다층 반사막(13)과, 상기 다층 반사막(13) 상에 적층되어 있으며 EUV 노광광을 흡수하는 흡수막(15)을 구비하고 있고, 상기 흡수막(15)은, 막 내를 통과하여 상기 다층 반사막에서 반사되는 노광광에, 직접 입사하여 상기 다층 반사막에서 반사되는 EUV 노광광에 대하여 소정의 위상차를 발생시키는 위상 시프트막이고, 블라인드 에리어의 다층 반사막(13)은, 상층으로부터 복수층 또는 전체층이 제거되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

반사형 마스크, 반사형 마스크 블랭크 및 그 제조 방법{REFLECTIVE MASK, REFLECTIVE MASK BLANK AND METHOD FOR MANUFACTURING REFLECTIVE MASK}
본 발명은, 반사형 마스크 블랭크 및 반사형 마스크에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은, 극단 자외광 등의 단파장 영역의 노광광을 사용하는 리소그래피법에서 이용되는 반사형 마스크용으로서 바람직한 반사형 마스크, 및 그 반사형 마스크 블랭크에 관한 것이다.
최근, 반도체 산업에서, 반도체 디바이스의 고집적화에 수반하여, 종래의 자외광을 이용한 포토리소그래피법의 전사 한계를 상회하는 미세 패턴이 필요로 되고 있다. 이와 같은 미세 패턴의 전사를 가능하게 하기 위해서, 보다 파장이 짧은 극단 자외광(Extreme Ultra Violet; 이하, EUV광이라고 함)을 이용한 노광 기술인 EUV 리소그래피가 유망시되고 있다. 또한, EUV광이란, 연X선 영역 또는 진공 자외선 영역의 파장대의 광을 가리키고, 구체적으로는 파장이 0.2㎚∼100㎚ 정도의 광이다. 이 EUV 리소그래피에서 이용되는 노광용 마스크로는, 특허 문헌 1에 기재된 바와 같은 반사형 마스크가 제안되어 있다.
이 반사형 마스크는, 기판 상에 노광광인 EUV광을 반사하는 다층 반사막을 갖고, 또한, 다층 반사막 상에 EUV광을 흡수하는 흡수체막이 패턴 형상으로 형성된 구조를 갖고 있다. 이와 같은 반사형 마스크를 탑재한 노광기(패턴 전사 장치)를 이용하여 패턴 전사를 행하면, 반사형 마스크에 입사한 노광광은, 흡수체막 패턴이 있는 부분에서는 흡수되고, 흡수체막 패턴이 없는 부분에서는 다층 반사막에 의해 반사된다. 다층 반사막에 의해 반사된 광이 반사 광학계를 통하여 예를 들면 반도체 기판(레지스트를 갖는 실리콘 웨이퍼) 상에 조사되어, 반사형 마스크의 흡수체막 패턴이 전사된다.
또한, 광의 단파장화와는 별도로 IBM의 Levenson 등에 의해 위상 시프트 마스크를 이용한 해상도 향상 기술이 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 2). 위상 시프트 마스크에서는, 마스크 패턴의 투과부를, 인접하는 투과부와는 상이한 물질 혹은 형상으로 함으로써, 이들을 투과한 광에 180도의 위상차를 부여하고 있다. 따라서 양 투과부 사이의 영역에서는, 180도 위상이 상이한 투과 회절광끼리가 서로 상쇄되어, 광 강도가 매우 작아져, 마스크 콘트라스트가 향상되고, 결과적으로 전사 시의 초점 심도가 확대됨과 함께 전사 정밀도가 향상된다. 또한, 위상차는 원리상 180도가 가장 바람직하지만, 실질적으로 175∼185도 정도이면 해상도 향상 효과가 얻어진다.
위상 시프트 마스크의 일종인 하프톤형 마스크는, 마스크 패턴을 구성하는 재료로서 광 흡수성의 박막을 이용하여, 투과율을 수％ 정도(통상 5％∼20％ 정도)까지 감쇠시키면서, 통상의 기판 투과광과 180도의 위상차를 부여함으로써, 패턴 엣지부의 해상도를 향상시키는 위상 시프트 마스크이다. 광원으로서는, 지금까지 사용되어 온 KrF 엑시머 레이저(파장 248㎚)로부터 ArF 엑시머 레이저(파장 193㎚)로 바뀌고 있는 추세이다.
그러나, ArF 엑시머 레이저로 해도, 하프톤형 마스크를 이용하는 리소그래피 기술을, 장래의 50㎚ 이하의 선폭을 갖는 디바이스를 제작하기 위한 리소그래피 기술로서 적용하는 것은, 노광기나 레지스트의 과제도 있기 때문에, 용이하지는 않다.
따라서, EUV 리소그래피의 전사 해상성을 보다 향상시키기 위해서, 종래의 엑시머 레이저 노광 등에서 이용되고 있는 하프톤 마스크의 원리를, 반사 광학계를 이용한 EUV 리소그래피에서도 적용 가능하게 하는 EUV 노광용 마스크가 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 3).
특허 문헌 1 : 일본 특개평 8-213303호 공보 특허 문헌 2 : 일본 특공소 62-50811호 공보 특허 문헌 3 : 일본 특개 2004-207593호 공보
이하, 관련되는 EUV 노광용 마스크에 대하여, 도 6을 참조하여 설명한다. 도 6의 상측 도면은 관련되는 EUV 노광용 마스크의 단면도이고, 도 6의 하측 도면은 그 일부를 도시하는 평면도이다. 도 6의 상측 도면에 도시한 바와 같이, 관련되는 EUV 노광용 마스크는, 기판(110) 상에 노광광의 고반사 영역으로 되는 다층막(다층 반사막)(111)이 형성되고, 그 다층막(111) 상에 저반사 영역으로 되는 저반사층(흡수체막)(112)의 패턴이 형성되어 있다. 그 저반사층(112)은 2층막으로 구성되어 있고, 노광 파장에서, 다층막(111)의 반사율을 기준으로 한 경우의 당해 저반사층(112)의 반사율은 5％∼20％이고, 저반사층(112)으로부터의 반사광과 다층막(111)으로부터의 반사광과의 위상차가 175 내지 185도인 것을 특징으로 한다. 이 EUV 노광용 마스크는, 전사 패턴(113)이 형성된 전사 에리어(114) 및 그 이외의 블라인드 에리어(115)를 갖는다. 블라인드 에리어(115)는, 후술하는 바와 같이 누설광 에리어(116)와 외측 에리어(117)를 포함한다. 외측 에리어(117)에는, 얼라인먼트 마크(118)가 형성되어 있다. 전사 에리어(114) 및 누설광 에리어(116)가, 노광광이 입사하는 에리어(119)로 된다.
이와 같은 구성의 EUV 노광용 마스크는, 종래의 엑시머 레이저 노광 등에서 이용되고 있는 하프톤 마스크의 원리를, EUV 노광 및 반사 광학계에서도 적용 가능하게 하여, EUV 노광과 하프톤 효과에 의해 전사 해상성의 향상을 실현할 수 있다.
한편, EUV 노광용 마스크에 EUV 노광광을 조사하면 다층 반사막(111)이 대전(帶電)된다고 하는 EUV 노광용 마스크 특유의 문제가 이전부터 있었다. 그러나, 이 문제는 다층 반사막(111) 혹은 흡수체막(112)을 어스와 접속함으로써 기본적으로는 해결되어 있다.
일반적으로, 반도체 디바이스를 제조할 때는, 레지스트막이 형성된 1매의 피사체에 대하여, 동일한 포토마스크를 이용하여, 위치를 어긋나게 하면서, 복수회 노광함으로써, 1매의 피사체에 대하여 동일 패턴을 복수 전사한다.
본래, 노광 장치 내의 광원으로부터 조사되는 노광광은, 포토마스크 표면의 전사해야 할 패턴(113)이 형성되어 있는 부분(즉, 전사 에리어(114))에만 입사하는 것이 이상적이고, 노광 장치 내의 광학계에서 조정되는 구조로 되어 있다. 그러나, 광의 회절 현상이나 위치 정밀도 등의 관계로부터, 일부의 노광광이 누설되어(이것을 누설광이라고 함) 전사 에리어(114)의 외측의 블라인드 에리어(115)의 일부에까지 입사하게 되는 현상을 피할 수 없었다(이하, 이 누설광으로 노광되어 버리는 블라인드 에리어(115)의 부분을 누설광 에리어(116)라고 함). 이 때문에, 도 6의 하측 도면에 도시한 바와 같이, 피사체의 레지스트막에는, 전사 에리어(114)의 영역뿐만 아니라, 누설광 에리어(116)를 포함하는 영역이 전사되도록 되어 있었다.
노광 장치에서 포토마스크의 전사 패턴(113)을 피사체(웨이퍼 등) 상에 형성된 레지스트막에 복수 전사할 때는, 피사체를 가장 효과적으로 이용하기 위해, 도 7에 도시한 바와 같이 피사체 상에 전사 에리어(114)의 전사 패턴(113)이 거의 간극없이 전사되도록 하는 것이 일반적이다(도 7의 전사 패턴(113A, 113B, 113C, 113D) 등 참조).
이 때, 예를 들면, 전사 패턴(113A)을 전사한 후, 거의 간극없이 전사 패턴(113B)을 전사할 때, 전사 패턴(113B)의 누설광 에리어(116B)가 전사 패턴(113A)의 일부에 겹치게 된다. 또한, 전사 패턴(113A)의 누설광 에리어(116A)가 전사 패턴(113B)의 일부에 겹치게 된다.
EUV 노광광을 흡수체막(112)에서 흡수하게 되는 타입의 반사형 마스크의 경우, EUV 노광광이 누설광 에리어(116)까지 누설되어도, 흡수체막(112)이 EUV 노광광을 흡수하여, 흡수체막(112)의 피사체 상의 레지스트막을 감광하는 강도의 반사광이 누설광 에리어(116)로부터는 발생하지 않기 때문에, 특별히 문제로는 되지 않았다.
그러나, 하프톤 효과를 이용한 EUV 노광용 마스크의 경우, 흡수체막은, EUV 노광광을 소정의 투과율로 투과하게 되므로, 누설광 에리어(116)로부터도 반사광이 발생하게 된다. 이 때문에, 피사체 상에서 전사 패턴(113)과 누설광 에리어(116)가 겹치면 피사체 상의 레지스트막을 의도하지 않게 감광시키게 된다고 하는 문제가 있었다.
이하, 도 7을 참조하여 구체적으로 설명한다. 상기한 대로, 노광 장치에서 포토마스크의 전사 패턴(113)을 피사체 상의 레지스트막에 복수 전사할 때, 예를 들면, 1회째의 노광에서 피사체 상에 전사된 전사 패턴을 참조 부호 113A로 하고, 2회째의 노광에서 전사된 전사 패턴을 참조 부호 113B, 3회째의 노광에서 전사된 전사 패턴을 참조 부호 113C, 4회째의 노광에서 전사된 전사 패턴을 참조 부호 113D라고 하는 바와 같이, 이후 순차적으로 노광해 간다. 이 경우, 전사 패턴의 흡수체막(112)이 잔존하는 부분인 저반사 부분(피사체 상의 레지스트막을 감광시키지 않는 부분)과, 동일하게 흡수체막(112)이 잔존하는 부분의 누설광 에리어(116)가 겹치게 됨으로써, 2회분의 노광이 겹치는 부분(120), 3회분의 노광이 겹치게 되는 부분(121), 4회분의 노광이 겹치게 되는 부분(122)이 피사체 상의 레지스트막에 생기게 된다.
통상적으로, EUV 노광용의 반사형 마스크의 경우, EUV광이 다층 반사막에 직접 입사하여 반사되는 경우라도, 반사율은 70％ 정도이며, 피사체 상의 레지스트막이 이 70％의 반사광량으로 감광되도록 EUV 광원의 광량 등이 조정되어 있다. 예를 들면, 흡수체막(112)을 경유하여 다층 반사막(111)에 반사되는 경우의 반사율이 20％ 정도인 반사형 마스크를 이용한 경우, 2회분의 노광이 겹치는 부분(120)에서는, 피사체 상의 레지스트막이 대략 40％의 반사율에 상당하는 광량의 EUV광으로 노광되게 되어, 본래, 감광시켜서는 안되는 부분의 레지스트막이 감광되게 될 가능성이 있다. 마찬가지로, 3회분의 노광이 겹치는 부분(121)에서는, 피사체 상의 레지스트막이 대략 60％의 반사율에 상당하는 광량의 EUV광으로 노광되고, 4회분의 노광이 겹치는 부분(121)에서는, 피사체 상의 레지스트막이 대략 80％의 반사율에 상당하는 광량의 EUV광으로 노광되게 되어, 본래, 감광시켜서는 안되는 부분의 레지스트막이 감광되게 될 가능성이 높다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 하프톤 마스크의 원리를 이용한 EUV 노광용 마스크에서, 전사 에리어의 저반사 부분과 블라인드 에리어의 누설광 에리어가 겹치도록 피사체의 레지스트막에 대하여 전사 패턴을 간극없이 전사해도, 겹침 부분의 레지스트가 감광되지 않도록 하는 EUV 노광용 마스크 및 이를 제조하기 위한 마스크 블랭크를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 반사형 마스크는, 기판 상에, 고굴절률층과 저굴절률층을 교대로 적층시킨 구조의 다층 반사막과, 상기 다층 반사막 상에 적층되어 있으며 EUV 노광광을 흡수하는 흡수막을 구비한 반사형 마스크 블랭크의 상기 흡수막에 전사 패턴을 형성하여 이루어지는 반사형 마스크로서, 상기 흡수막은, 막 내를 통과하여 상기 다층 반사막에서 반사되는 노광광에, 직접 입사하여 상기 다층 반사막에서 반사되는 EUV 노광광에 대하여 소정의 위상차를 발생시키는 위상 시프트막이고, 블라인드 에리어 내의 적어도 누설광 에리어의 다층 반사막은, 상층으로부터 복수층 또는 전체층이 제거되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 흡수막에서의 반사율과, 블라인드 에리어에서의 반사율 사이에 콘트라스트가 확보되기 때문에, 블라인드 에리어에서의 반사광에 의한 레지스트막의 감광을 억제할 수 있다.
본 발명의 반사형 마스크에서는, 블라인드 에리어의 다층 반사막을 상층으로부터 복수층 또는 전체층 제거하는 영역은, 적어도 누설광 에리어를 포함하는 영역인 것이 바람직하다.
본 발명의 반사형 마스크 블랭크는, 기판과, 상기 기판 상에, 고굴절률층과 저굴절률층을 교대로 적층시킨 구조의 다층 반사막과, 상기 다층 반사막 상에 적층되어 있으며 EUV 노광광을 흡수하는 흡수막을 구비한 반사형 마스크 블랭크로서, 상기 흡수막은, 막 내를 통과하여 상기 다층 반사막에서 반사되는 노광광에, 직접 입사하여 상기 다층 반사막에서 반사되는 EUV 노광광에 대하여 소정의 위상차를 발생시키는 위상 시프트막이고, 상기 기판과 상기 다층 반사막 사이에 도전성막이 개재되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 반사형 마스크 블랭크에서는, 상기 도전성막은, 크롬, 질화크롬, 산화크롬, 탄화크롬, 질화산화크롬, 질화탄화크롬, 산화탄화크롬 또는 산화질화탄화크롬 중 어느 하나를 주성분으로 하는 재료로 구성되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 반사형 마스크 블랭크에서는, 상기 흡수막은, 반투과막 상에 반사 방지막을 적층한 구조를 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 반사형 마스크 블랭크에서는, 상기 반사 방지막은, 상기 반투과막을 에칭할 때의 에칭 가스에 대하여 에칭 선택성을 갖는 재료로 구성되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 반사형 마스크 블랭크에서는, 상기 반투과막은, 탄탈을 주성분으로 하는 재료로 구성되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 반사형 마스크 블랭크에서는, 상기 반사 방지막은, 산화탄탈을 주성분으로 하는 재료로 구성되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 반사형 마스크 블랭크에서는, 상기 다층 반사막과 상기 흡수막 사이에 형성된 버퍼막을 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 반사형 마스크 블랭크에서는, 상기 버퍼막은, 크롬 또는 루테늄을 주성분으로 하는 재료로 구성되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 반사형 마스크의 제조 방법은, 상기 반사형 마스크 블랭크에 전사 패턴을 형성하여 이루어지는 반사형 마스크의 제조 방법으로서, 전사 패턴이 형성된 제1 레지스트막을 마스크로 한 드라이 에칭에 의해 상기 흡수막에 전사 패턴을 형성하는 공정과, 전사 에리어의 흡수막 및 다층 반사막을 보호하는 패턴이 형성된 제2 레지스트막을 마스크로 하여 블라인드 에리어의 흡수막을 드라이 에칭하는 공정과, 상기 제2 레지스트막을 마스크로 하여 블라인드 에리어의 다층 반사막을 드라이 에칭하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 반사형 마스크의 제조 방법에서는, 블라인드 에리어의 다층 반사막을 드라이 에칭하는 영역은, 적어도 누설광 에리어를 포함하는 영역인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 반사형 마스크는, 기판 상에, 고굴절률층과 저굴절률층을 교대로 적층시킨 구조의 다층 반사막과, 상기 다층 반사막 상에 적층되어 있으며 EUV 노광광을 흡수하는 흡수막을 구비하고 있고, 상기 흡수막은, 막 내를 통과하여 상기 다층 반사막에서 반사되는 노광광에, 직접 입사하여 상기 다층 반사막에서 반사되는 EUV 노광광에 대하여 소정의 위상차를 발생시키는 위상 시프트막이고, 블라인드 에리어의 다층 반사막은, 상층으로부터 복수층 또는 전체층이 제거되어 이루어진다.
이와 같은 구성에 의해, 블라인드 에리어의 다층 반사막이 전체층 제거되어 있거나, 혹은 실질적으로 다층 반사막으로서의 기능을 갖지 않을 정도로 복수층이 제거되어 있기 때문에, 블라인드 에리어에 EUV 노광광이 누설되어도, EUV 노광광은 거의 반사되지 않는다. 이에 의해, 이 반사형 마스크를 이용하여 피사체의 레지스트막에 전사 패턴을 복수, EUV 노광광이 누설되는 블라인드 에리어가 인접하는 전사 패턴에 겹칠 정도의 거의 간극없이 전사해도, 그 블라인드 에리어와 인접하는 전사 패턴의 흡수막 잔존 부분과의 겹침 부분에서 본래 감광시켜서는 안되는 부분의 피사체의 레지스트막을 감광시키게 되는 것을 억제할 수 있는 효과가 있다.
또한, 도전성막을 구비하는 본 발명의 반사형 마스크 블랭크의 발명에서는, 이하와 같은 효과가 있다. 관련되는 반사형 마스크 블랭크를 이용하여, 블라인드 에리어의 다층 반사막의 전체층 혹은 복수층을 제거한 반사형 마스크를 제작한 경우, 제거한 부분의 도전성이 저하됨으로써, 가장 대전하기 쉬운 전사 에리어의 다층 반사막과의 어스 접속의 확보가 곤란하게 되는 경우가 있다. 본 발명의 반사형 마스크 블랭크는, 기판과 다층 반사막 사이에 도전성막을 구비하기 때문에, 도전성막과 어스 접속함으로써 전사 에리어의 다층 반사막과 용이하게 어스 접속을 행할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 반사형 마스크에서의 전사 영역을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 실시 형태 1에 따른 반사형 마스크 블랭크를 도시하는 도면.
도 3a는 도 2에 도시하는 반사형 마스크 블랭크를 이용하여 반사형 마스크를 제조하는 방법을 설명하기 위한 도면.
도 3b는 도 3a에 후속되는 제조 공정을 설명하기 위한 도면.
도 3c는 도 3b에 후속되는 제조 공정을 설명하기 위한 도면.
도 3d는 도 3c에 후속되는 제조 공정을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 실시 형태 2에 따른 반사형 마스크 블랭크를 도시하는 도면.
도 5a는 도 4에 도시하는 반사형 마스크 블랭크를 이용하여 반사형 마스크를 제조하는 방법을 설명하기 위한 도면.
도 5b는 도 5a에 후속되는 제조 공정을 설명하기 위한 도면.
도 5c는 도 5b에 후속되는 제조 공정을 설명하기 위한 도면.
도 5d는 도 5c에 후속되는 제조 공정을 설명하기 위한 도면.
도 6은 상측 도면은 관련되는 반사형 마스크의 단면 구조를 도시하는 단면도, 하측 도면은 그 평면 구조를 도시하는 평면도.
도 7은 관련되는 반사형 마스크를 이용하여 노광을 행한 경우의 문제점을 설명하기 위한 도면.
본 발명자는, 하프톤 마스크의 원리를 이용한 EUV 노광용 반사형 마스크에서도, 통상의 광 투과형 하프톤 마스크와 마찬가지로, 피사체의 레지스트막에 대하여 전사 패턴을 간극없이 전사하는 경우, 그 겹침 부분에서 레지스트막이 감광되게 되는 문제가 생기는 것에 주목하여, 블라인드 에리어에서의 다층 반사막을 상층으로부터 복수층 또는 전체층 제거함으로써, 블라인드 에리어의 반사율을 대폭적으로 저하시키고, 블라인드 에리어에 누설된 EUV 노광광이 반사되어 피사체의 레지스트막을 노광하는 광량을 대폭적으로 저하시켜, 레지스트막의 감광을 억제할 수 있는 것을 발견하여, 본 발명을 고안하기에 이르렀다.
즉, 본 발명의 골자는, 다층 반사막 상에 적층되며, EUV 노광광을 흡수하는 흡수막을, 막 내를 통과하여 상기 다층 반사막에서 반사되는 노광광에, 직접 입사하여 상기 다층 반사막에서 반사되는 EUV 노광광에 대하여 소정의 위상차를 발생시키는 위상 시프트막으로 구성하고, 블라인드 에리어의 다층 반사막을 상층으로부터 복수층 또는 전체층 제거함으로써, 블라인드 에리어의 반사율을 대폭적으로 저하시킴으로써, 블라인드 에리어에 누설된 EUV 노광광이 반사되어 피사체의 레지스트막을 노광하는 광량을 대폭적으로 저하시켜, 전사 에리어의 저반사 부분과 블라인드 에리어가 겹친 부분의 피사체의 레지스트막의 감광을 억제하는 것이다.
또한, 본 발명에서의 블라인드 에리어의 다층 반사막을 상층으로부터 복수층 또는 전체층 제거하는 범위이지만, EUV 노광광이 누설되는 범위가 최소한으로 제거되어 있으면 된다. EUV 노광광이 누설되는 범위는, 사용하는 노광 장치에 따라서 상이하므로, 그 노광 장치의 사양에 따라서 다층 반사막을 제거하는 범위를 선정할 필요가 있다. 얼라인먼트 마크에 사용하는 부분 이외의 블라인드 에리어 전체의 다층 반사막을 제거하면, 노광 장치의 사양에 관계없이 본 발명의 작용 효과는 발휘될 수 있다.
그러나, 얼라인먼트 마크 등의 각종 마크를 붙이는 에리어를 많이 남겨 두고자 하는 경우나 흡수막 및 다층 반사막을 제거하는 에칭 시간이나 코스트를 고려하면, 블라인드 에리어 전체의 다층 반사막을 제거하는 것이 반드시 최적이라고는 할 수 없다. 블라인드 에리어의 흡수막 및 다층 반사막을 극력 남겨 두고자 하는 경우, 예를 들면 전사 에리어의 외주 경계부터 5㎜ 정도 외측까지의 외주 범위에서의 블라인드 에리어의 다층 반사막을 제거하면, 본 발명의 작용 효과는 발휘될 수 있다. 노광 장치의 위치 정밀도가 높은 경우에서는, 전사 에리어의 외주 경계부터 3㎜ 정도 외측까지의 외주 범위에서의 블라인드 에리어의 다층 반사막을 제거하면, 본 발명의 작용 효과는 발휘될 수 있다. 이들 외주 범위는, 누설광 에리어를 포함하는 영역으로 된다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여, 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 반사형 마스크에서의 전사 영역을 설명하기 위한 도면이다. 도 1에 도시한 반사형 마스크는, 전사 패턴을 전사하는 전사 에리어(1)와, 전사 에리어(1)의 주위를 둘러싸도록 형성된, 전사 패턴이 형성되어 있지 않은 영역인 블라인드 에리어(4)를 포함한다. 또한, 블라인드 에리어(4)는, 전사 에리어(1)에 접한 에리어로서 EUV 노광광이 누설되는 누설광 에리어(2)와, 누설광 에리어(2)의 외주의 에리어로서, 패턴 전사 시의 얼라인먼트에 이용하는 얼라인먼트 마크(17) 등이 패터닝되는 외측 에리어(3)가 형성되어 있다.
(실시 형태 1)
본 실시 형태에서는, 블라인드 에리어(4)의 누설광 에리어(2)의 다층 반사막(도 3d의 참조 부호 13)이 상층으로부터 전체층 제거되어 이루어지는 구성에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에 따른 반사형 마스크는, 도 3d에 도시한 구성을 갖는다. 도 3d에 도시한 반사형 마스크는, 기판(11)과, 기판(11) 상에 형성된 도전성막(12)과, 도전성막(12)의 전사 에리어(1)에 형성된 다층 반사막(13)과, 다층 반사막(13) 상에 패터닝되어 형성되어, 다층 반사막(13)을 보호하는 버퍼막(14)과, 버퍼막(14) 상에 형성된 흡수막(15)으로 주로 구성되어 있다. 즉, 도 3d에 도시한 반사형 마스크는, 전사 에리어(1)에 다층 반사막(13)이 형성되고, 그 다층 반사막(13) 상에 버퍼막(14) 및 흡수막(15)의 적층막이 패터닝되어 형성되고, 블라인드 에리어(4)의 적어도 누설광 에리어(2)에는 다층 반사막(13)이 형성되어 있지 않은 구성을 갖는다.
기판(11)은, 양호한 평활성과 평탄도가 필요로 되고, 그 재료로서는, 글래스 기판을 이용할 수 있다. 글래스 기판은 양호한 평활성과 평탄도가 얻어지고, 특히 마스크용 기판으로서 바람직하다. 글래스 기판 재료로서는, 저열팽창 계수를 갖는 아몰퍼스 글래스(예를 들면 SiO2-TiO2계 글래스 등), 석영 글래스 또는 β 석영 고용체를 석출한 결정화 글래스 등을 들 수 있다.
다층 반사막(13)을 제거하는 층의 수에 따라서는, 특히 이 실시 형태 1과 같이 전체층을 제거하는 경우에는, 상기한 대로, 전사 에리어(1) 내의 다층 반사막(13)이 EUV광이 조사되는 것에 의한 대전을 방전하기 위해서 어스를 취하는 것이 필요하지만, 다층 반사막(13)을 제거한 것에 의해 도전성이 부족하게 된다. 이 도전성을 확보하기 위해서 이 실시 형태 1에서는 도전성막(12)을 기판 상면에 성막하고 있다. 도전성막(12)과 어스 접속함으로써 전사 에리어(1)의 다층 반사막(13)과 용이하게 어스 접속을 행할 수 있다.
또한, 이 도전성막(12)은, 다층 반사막(13)의 에칭 스토퍼의 역할도 한다. 이 때문에, 충분한 도전성을 가짐과 함께, 다층 반사막(13)의 에칭 가스에 대하여 내성을 갖는 것이 바람직하다. 예를 들면, 다층 반사막(13)의 에칭 가스가 불소 가스인 경우에는, 도전성막(12)은, 크롬, 질화크롬, 산화크롬, 탄화크롬, 질화산화크롬, 질화탄화크롬, 산화탄화크롬, 또는 질화산화탄화크롬 중 어느 하나를 주성분으로 하는 재료로 구성되어 있는 것이 바람직하다.
도전성막(12) 상에 형성하는 다층 반사막(13)은, 고굴절률의 재료(고굴절률층)와 저굴절률의 재료(저굴절률층)를 교대로 적층시킨 구조를 하고 있어, 특정한 파장의 광을 반사할 수 있다. 예를 들면 13∼14㎚의 EUV광에 대한 반사율이 높은 Mo와 Si를 교대로 40주기 정도 적층한 Mo/Si 다층 반사막을 들 수 있다. EUV광의 영역에서 사용되는 그 밖의 다층 반사막의 예로서는, Ru/Si 주기 다층 반사막, Mo/Be 주기 다층 반사막, Mo 화합물/Si 화합물 주기 다층 반사막, Si/Nb 주기 다층 반사막, Si/Mo/Ru 주기 다층 반사막, Si/Mo/Ru/Mo 주기 다층 반사막, Si/Ru/Mo/Ru 주기 다층 반사막 등을 들 수 있다. 다층 반사막(13)은, 예를 들면 DC 마그네트론 스퍼터법, 이온 빔 스퍼터법 등 주지의 성막 방법에 의해 형성할 수 있다.
버퍼막(14)은, 후술하는 흡수막(15)을 전사 패턴으로 에칭 처리할 때에 다층 반사막(13)이 에칭 처리 등에 의한 데미지를 받지 않도록 이것을 보호하는 것을 목적으로 하여 형성된다. 따라서, 버퍼막(14)의 재질로서는, 예를 들면, 후술하는 흡수막(15)으로서, 탄탈 붕소 질화물(TaBN)을 이용한 경우에는, TaBN의 에칭 가스인 염소 가스로 에칭되기 어려운 크롬 또는 루테늄을 주성분으로 하는 재료를 이용하는 것이 바람직하다. 버퍼막(14)에 적합한 크롬을 주성분으로 하는 재료로서는, Cr, CrN, CrO, CrC, CrON, CrCN, CrOCN 등을 들 수 있다. 버퍼막(14)에 적합한 루테늄을 주성분으로 하는 재료로서는, Ru, RuNb, RuZr, RuMo, RuY, RuB, RuTi, RuLa 등을 들 수 있다. 이 버퍼막(14)의 막 두께는, 100㎚ 이하, 바람직하게는 80㎚ 이하이다. 이 버퍼막(14)의 성막은, 마찬가지로 DC 마그네트론 스퍼터법, 이온 빔 스퍼터법 등 주지의 성막 방법을 이용하여 행할 수 있다. 또한, 버퍼막(14)은 필요에 따라서 형성하면 되고, 흡수막(15)에의 패턴 형성 방법, 조건에 따라서는, 다층 반사막(13) 상에 직접 흡수막(15)을 형성해도 된다.
흡수막(15)은, EUV광을 흡수하는 기능을 갖는 막이며, 막 내를 통과하여 다층 반사막(13)에서 반사되는 노광광에, 직접 입사하여 다층 반사막(13)에서 반사되는 EUV 노광광에 대하여 소정의 위상차를 발생시키는 위상 시프트막이다. 흡수막(15)은, 반투과막 상에 반사 방지막을 적층한 구조를 갖는 것이 바람직하다. 흡수막(15)은 탄탈(Ta)을 주성분으로 하는 재료로 구성되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 반사 방지막은, 반투과막을 에칭할 때의 에칭 가스에 대하여 에칭 선택성을 갖는 재료로 구성되어 있는 것이 바람직하다. 반투과막은, 탄탈 금속(Ta), 탄탈 붕화물(TaB), 탄탈 실리사이드(TaSi), 혹은 이들의 질화물을 주성분으로 하는 재료로 구성되어 있는 것이 바람직하다. 이들 중에서도, 탄탈 질화물(TaN), 탄탈 붕소 질화물(TaBN)을 주성분으로 하는 재료로 구성되어 있는 것이 특히 바람직하다. 반사 방지막은, 탄탈 붕소 산화물(TaBO) 등의 탄탈 산화물을 주성분으로 하는 재료로 구성되어 있는 것이 바람직하다.
통상적으로, EUV용의 반사형 마스크 블랭크로부터 반사형 마스크를 제작한 후, 마스크에 전사 패턴이 요구되고 있는 정밀도로 전사되어 있는 것을 확인하는 패턴 검사를 행할 필요가 있다. 이 패턴 검사를 행하는 패턴 검사기에서는, 검사 광의 광원에는, EUV광이 아니라, 그것보다도 장파장의 광원(예를 들면, 190∼260㎚ 정도의 심자외광, 혹은 그것보다도 장파장의 가시광 등)이 사용되고 있는 것이 일반적이다. EUV 광원기가 고가이거나, EUV광의 경우, 대기 중에서의 감쇠가 심하기 때문에, 검사기 내부를 진공으로 할 필요가 있어, 패턴 검사기가 복잡해지는 것 등이 그 이유이다. 패턴 검사기에서는, 반사형 마스크에 장파장의 광을 조사하여, 다층 반사막(13)과 마스크 패턴 부분(흡수막(15)이 적층되는 부분)의 반사 콘트라스트로 패턴의 정밀도를 검사하도록 되어 있다. 이 때, 흡수막(15)이, 탄탈 붕소질화물(TaBN) 등의 반투과막만으로 구성되어 있으면, 검사광에 대한 반사율이 높아, 다층 반사막(13)과의 반사 콘트라스트를 취하기 어렵다고 하는 문제가 있다. 이 때문에, 흡수막(15)은, EUV광의 흡수율이 높은 탄탈 금속이나 탄탈 질화물을 주성분으로 하는 반투과막 상에 검사광에 대한 반사율이 낮은 탄탈 산화물을 주성분으로 하는 반사 방지막을 적층한 구조로 되어 있다.
흡수막(15)은, 전사 에리어(1)에서, 하프톤형 마스크로서 기능한다. 이를 위해, EUV 노광광의 파장이 다층 반사막(13)에 직접 입사하여 반사한 경우(도 3d에서의 화살표 A)의 반사율을 기준으로 한 경우의, 그 흡수막(15) 및 버퍼막(14)을 투과하여 다층 반사막(13)에 입사하여 반사하고, 다시 버퍼막(14) 및 그 흡수막(15)을 투과한 반사광(도 3d에서의 화살표 B)의 반사율이, 5％∼20％인 것이 바람직하다. 나아가, 상기 흡수막(15)을 개재한 경우의 반사광(도 3d에서의 화살표 B의 반사광)과, 상기 다층 반사막(13)에 직접 입사한 경우의 반사광(도 3d에서의 화살표 A의 반사광)과의 위상차가 175도∼185도인 것이 바람직하다. 따라서 흡수막(15)의 재료 및 막 두께는, 반사율 및 위상차가 상기한 바와 같이 되도록 설계한다.
적어도 누설광 에리어(2)에서는, 다층 반사막(13)이 형성되어 있지 않으므로, 흡수막(15)보다도 차광되어 있다. 이 때문에, 흡수막(15)의 반사율과, 다층 반사막(13)이 형성되어 있지 않은 블라인드 에리어(4)의 반사율 사이의 콘트라스트가 충분히 확보되므로, 블라인드 에리어에서의 피사체 상의 레지스트막의 감광을 저감할 수 있다. 여기서, 흡수막(15)의 반사율과, 다층 반사막(13)이 형성되어 있지 않은 블라인드 에리어(4)의 반사율 사이의 콘트라스트는, 100∼1000 정도이면 된다고 생각된다.
본 발명에서, 탄탈 금속, 탄탈 질화물계 등과 같은 염소계 가스로 드라이 에칭이 가능한 경우의 에칭 가스로서는, 예를 들면, Cl2, SiCl4, HCl, CCl4, CHCl3가 적용 가능하다. 또한, 본 발명에서, 탄탈 산화물계, 몰리브덴과 실리콘의 다층 반사막(13)과 같은 불소계 가스로 드라이 에칭을 행할 필요가 있는 경우의 에칭 가스로서는, 예를 들면, SF6, CF4, C2F6, CHF3가 적용 가능하다. 또한, 이들 불소계 가스에, He, H2, Ar, C2H4, O2 등의 혼합 가스, 혹은, Cl2, CH2Cl2 등의 염소계 가스, 또는, 이들과, He, H2, Ar, C2H4, O2 등의 혼합 가스를 이용할 수도 있다.
여기서, 본 실시 형태에 따른 반사형 마스크의 제조 방법에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 도 2는 본 발명의 실시 형태 1에 따른 반사형 마스크 블랭크를 도시하는 도면이고, 도 3a∼도 3d는 도 2에 도시하는 반사형 마스크 블랭크를 이용하여 반사형 마스크를 제조하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
우선, 도 2에 도시한 바와 같이, 기판(11), 도전성막(12), 다층 반사막(13), 버퍼막(14) 및 흡수막(반투과막 및 반사 방지막)(15)을 순차적으로 형성하여 이루어지는 마스크 블랭크를 준비한다. 이 마스크 블랭크는, 기판(11)과 다층 반사막(13) 사이에 도전성막(12)이 개재되어 이루어지는 것이다. 구체적으로는, 기판(11) 상에 스퍼터링 등에 의해 도전성막(12)을 형성한다. 다음으로, 도전성막(12) 상에, 이온 빔 스퍼터링 등에 의해, EUV광의 파장인 노광 파장 13∼14㎚의 영역의 반사막으로서 적합한 Mo와 Si를 교대로 적층하여 다층 반사막(13)을 형성한다. 예를 들면, Si 타겟을 이용하여, Si막을 성막하고, 그 후, Mo 타겟을 이용하여, Mo막을 성막하고, 이것을 1주기로 하여 40주기 적층한 후, 마지막으로 Si막을 성막한다. 다음으로, 다층 반사막(13) 상에, DC 마그네트론 스퍼터링 등에 의해 버퍼막(14)을 형성한다. 그 후, 버퍼막(14) 상에, DC 마그네트론 스퍼터링 등에 의해 반투과막 및 반사 방지막을 그 순서로 적층하여 흡수막(15)을 형성한다. 이 마스크 블랭크에 전사 패턴을 형성하여 반사형 마스크가 제작된다.
우선, 도 2에 도시한 마스크 블랭크 상에 레지스트막을 형성하고, 레지스트막의 전사 에리어에 패터닝을 행하고, 블라인드 에리어(4)의 외측 에리어(3)에 얼라인먼트 마크(17) 등의 각종 마크의 패터닝을 행하여, 레지스트막에 전사 패턴 등을 형성한다. 다음으로, 도 3a에 도시한 바와 같이, 이 전사 패턴 등이 형성된 레지스트막(제1 레지스트막)을 마스크로 하여 흡수막(15)(반투과막 및 반사 방지막) 및 버퍼막(14)을 드라이 에칭한 후에, 레지스트막을 제거한다. 다음으로, 도 3a에 도시한 구성 상에 레지스트막(16)을 형성하고, 전사 에리어(1) 전체 및 외측 에리어(3) 전체에 레지스트막(16)(제2 레지스트막)이 잔존하도록 레지스트막(16)을 패터닝하고, 도 3b에 도시한 바와 같이, 레지스트막(16)을 마스크로 하여, 흡수막(15)(반투과막 및 반사 방지막) 및 버퍼막(14)을 드라이 에칭한다. 다음으로, 도 3c에 도시한 바와 같이, 상기 레지스트막(16)을 마스크로 하여, 다층 반사막(13)을 드라이 에칭한다. 이 때, 도전성막(12)이 에칭 스토퍼의 역할을 한다. 그 후, 레지스트막(16)을 제거한다. 이와 같이 하여, 도 3d에 도시한 바와 같은 본 실시 형태에 따른 반사형 마스크가 얻어진다.
이 반사형 마스크에 의하면, 블라인드 에리어(4)의 누설광 에리어(2)의 다층 반사막(13)이 제거되어 있기 때문에, 누설광 에리어(2)에 EUV 노광광이 누설되어도, EUV 노광광이 거의 반사되지 않는다. 이에 의해, 이 반사형 마스크를 이용하여 피사체의 레지스트막에 전사 패턴을 복수로, 누설광 에리어(2)가 인접하는 전사 패턴(1)에 겹칠 정도로 거의 간극없이 전사해도, 그 누설광 에리어(2)와 인접하는 전사 패턴(1)의 흡수막(15)의 잔존 부분과의 겹침 부분에서 본래 감광시켜서는 안되는 부분의 피사체의 레지스트막을 감광시키게 되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 기판(11)과 다층 반사막(13) 사이에 도전성막(12)을 형성한 구성으로 되어 있음으로써, 누설광 에리어(2)의 다층 반사막(13)을 전체층 제거해도, 전사 패턴(1) 내의 다층 반사막(13)과, 외측 에리어(3)의 다층 반사막(13), 버퍼막(14), 흡수막(15)과 전기적으로 도통된 상태가 확보되어, 대전하기 쉬운 전사 패턴(1) 내의 다층 반사막(13)과 어스 접속을 취할 수 있다.
또한, 이 실시 형태 1의 반사형 마스크에서는, 외측 에리어(3)의 다층 반사막(13)을 제거하지 않는 구성으로 하였지만, 얼라인먼트 마크(17) 등의 각종 마크를 형성하는 부분 이외의 다층 반사막(13)을 제거하는 구성으로 해도 된다.
(실시 형태 2)
본 실시 형태에서는, 블라인드 에리어의 다층 반사막이 상층으로부터 복수층 제거되어 이루어지는 구성에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에 따른 반사형 마스크는, 도 5d에 도시한 구성을 갖는다. 도 5d에 도시한 반사형 마스크는, 기판(11)과, 기판(11)의 전사 에리어(1)에 형성된 다층 반사막(13)과, 다층 반사막(13) 상에 패터닝되어 형성되어, 다층 반사막(13)을 보호하는 버퍼막(14)과, 버퍼막(14) 상에 형성된 흡수막(15)으로 주로 구성되어 있다. 즉, 도 5d에 도시한 반사형 마스크는, 전사 에리어(1)에 다층 반사막(13)이 형성되고, 그 다층 반사막(13) 상에 버퍼막(14) 및 흡수막(15)의 적층막이 패터닝되어 형성되고, 블라인드 에리어(4)의 누설광 에리어(2)에는 얇은 다층 반사막(13a)(수주기(數週期)분 잔존한 상태)이 형성되어 있는 구성을 갖는다. 본 실시 형태에 따른 구성에서는, 다층 반사막(13)을 수주기 잔존시키도록 에칭을 행하기 때문에, 전사 패턴(1) 내의 다층 반사막(13)과 외측 에리어(3)의 다층 반사막(13) 등의 각 막과의 사이에서 도전성이 확보된다. 또한, 다층 반사막(13)의 에칭은 도중에 종료되도록 제어되기 때문에, 에칭 스토퍼의 역할도 갖는 도전성막(12)은 불필요하게 된다. 또한, 다층 반사막(13)의 도전성이 어스 확보에 불충분한 것으로 예상되는 경우에는, 도전성막(12)을 형성하면 된다. 각 막의 재료에 대해서는, 실시 형태 1과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
여기서, 본 실시 형태에 따른 반사형 마스크의 제조 방법에 대하여 도면을 이용하여 설명한다. 도 4는 본 발명의 실시 형태 2에 따른 반사형 마스크 블랭크를 도시하는 도면이고, 도 5a∼도 5d는 도 4에 도시하는 반사형 마스크 블랭크를 이용하여 반사형 마스크를 제조하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
우선, 도 4에 도시한 바와 같이, 기판(11), 다층 반사막(13), 버퍼막(14) 및 흡수막(반투과막 및 반사 방지막)(15)을 순차적으로 형성하여 이루어지는 마스크 블랭크를 준비한다. 구체적으로는, 기판(11) 상에, 이온 빔 스퍼터링 등에 의해, EUV광의 파장인 노광 파장 13∼14㎚의 영역의 반사막으로서 적합한 Mo와 Si를 교대로 적층하여 다층 반사막(13)을 형성한다. 예를 들면, Si 타겟을 이용하여, Si막을 성막하고, 그 후, Mo 타겟을 이용하여, Mo막을 성막하고, 이것을 1주기로 하여 40주기 적층한 후, 마지막으로 Si막을 성막한다. 다음으로, 다층 반사막(13) 상에, DC 마그네트론 스퍼터링 등에 의해 버퍼막(14)을 형성한다. 그 후, 버퍼막(14) 상에, DC 마그네트론 스퍼터링 등에 의해 반투과막 및 반사 방지막을 그 순으로 적층하여 흡수막(15)을 형성한다. 이 마스크 블랭크에 전사 패턴을 형성하여 반사형 마스크가 제작된다.
우선, 도 4에 도시한 마스크 블랭크 상에 레지스트막을 형성하고, 레지스트막의 전사 에리어에 패터닝을 행하고, 블라인드 에리어(4)의 외측 에리어(3)에 얼라인먼트 마크(17) 등의 각종 마크의 패터닝을 행하여, 레지스트막에 전사 패턴 등을 형성한다. 다음으로, 도 5a에 도시한 바와 같이, 이 전사 패턴 등이 형성된 레지스트막(제1 레지스트막)을 마스크로 하여 흡수막(15)(반투과막 및 반사 방지막) 및 버퍼막(14)을 드라이 에칭한 후에, 레지스트막을 제거한다. 다음으로, 도 5a에 도시한 구성 상에 레지스트막(제2 레지스트막)(16)을 형성하고, 전사 에리어 전체 및 외측 에리어(3)의 얼라인먼트 마크(17) 등의 각종 마크 형성 영역에 레지스트막(16)이 잔존하도록 레지스트막(16)을 패터닝하고, 도 5b에 도시한 바와 같이, 레지스트막(16)을 마스크로 하여, 흡수막(15)(반투과막 및 반사 방지막) 및 버퍼막(14)을 드라이 에칭한다. 다음으로, 도 5c에 도시한 바와 같이, 상기 레지스트막(16)을 마스크로 하여, 다층 반사막(13)을 복수층 드라이 에칭한다. 이 때, 다층 반사막(13a)을 수주기 혹은 수층 잔존시키도록, 막 재료나 에칭 가스 등을 고려하여 에칭 조건을 적절히 설정한다. 그 후, 레지스트막(16)을 제거한다. 이와 같이 하여, 도 5d에 도시한 바와 같은 본 실시 형태에 따른 반사형 마스크가 얻어진다.
이 반사형 마스크에 의하면, 블라인드 에리어(4)의 누설광 에리어(2)의 다층 반사막(13a)이 수주기 혹은 수층 잔존하는 정도까지 제거되어 있기 때문에, 누설광 에리어(2)에 EUV 노광광이 누설되어도, EUV 노광광이 거의 반사되지 않는다. 이에 의해, 이 반사형 마스크를 이용하여 피사체의 레지스트막에 전사 패턴을 복수, 누설광 에리어(2)가 인접하는 전사 패턴(1)에 겹칠 정도로 거의 간극없이 전사해도, 그 누설광 에리어(2)와 인접하는 전사 패턴(1)의 흡수막(15)의 잔존 부분과의 겹침 부분에서 본래 감광시켜서는 안되는 부분의 피사체의 레지스트막을 감광시키게 되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 누설광 에리어(2)의 다층 반사막을 수주기 혹은 수층 잔존시킨 것에 의해, 전사 패턴(1) 내의 다층 반사막(13)과, 외측 에리어(4)의 다층 반사막(13), 버퍼막(14), 흡수막(15)과 전기적으로 도통된 상태가 확보되어, 대전하기 쉬운 전사 패턴(1) 내의 다층 반사막(13)과 어스 접속을 취할 수 있다.
또한, 이 실시 형태 2의 반사형 마스크에서는, 얼라인먼트 마크(17) 등의 각종 마크를 형성하는 부분 이외의 다층 반사막(13)을 제거하는 구성으로 하였지만, 실시 형태 1과 같이, 외측 에리어(4)의 다층 반사막(13)을 제거하지 않는 구성으로 해도 된다.
다음으로, 본 발명의 효과를 명확히 하기 위해서 행한 실시예에 대하여 설명한다.
(실시예 1)
우선, 기판으로서, 외형 152㎜×152㎜, 두께가 6.3㎜의 저팽창의 SiO2-TiO2계의 글래스 기판을 준비하였다. 다음으로, 상기 기판 상에, DC 마그네트론 스퍼터링에 의해 질화크롬(CrN : N=10원자％)을 피착하여, 두께 5㎚의 도전성막을 형성하였다. 다음으로, 도전성막 상에, 이온 빔 스퍼터링에 의해, EUV광의 파장인 노광 파장 13∼14㎚의 영역의 반사막으로서 적합한 Mo와 Si를 피착하여, 합계 두께 284㎚의 다층 반사막(Mo : 2.8㎚, Si : 4.2㎚, 이들을 1주기로 하여 40주기 적층한 후, 마지막으로 Si막을 4㎚ 성막)을 형성하였다.
다음으로, 다층 반사막 상에, DC 마그네트론 스퍼터링에 의해 질화크롬(CrN : N=10원자％)을 피착하여, 두께 10㎚의 버퍼막을 형성하였다. 다음으로, 버퍼막 상에, DC 마그네트론 스퍼터링에 의해 TaN을 피착하여, 두께 28㎚의 반투과막을 형성하였다. 이 때, 탄탈 타겟을 이용하여, Ar에 질소를 40％ 첨가한 가스를 이용하여 성막을 행하였다. 성막된 TaN막의 조성비는, Ta : N=70 : 30이었다.
다음으로, 반투과막 상에, DC 마그네트론 스퍼터링에 의해 TaO를 피착하여, 두께 14㎚의 반사 방지막을 형성하였다. 이 때, 탄탈 타겟을 이용하여, Ar에 산소를 25％ 첨가한 가스를 이용하여 성막을 행하였다. 성막된 TaO막의 조성비는, Ta : O=30 : 70이었다. 이와 같이 하여, 실시예 1의 반사형 마스크 블랭크가 얻어졌다(도 2).
다음으로, 흡수막(15)인 반투과막(TaN막) 및 반사 방지막(TaO막)을 전사 에리어(1)에 대해서는 전사 패턴으로 가공하고, 블라인드 에리어(4)의 외측 에리어(3)에 대해서는 얼라인먼트 마크 등의 각종 마크로 가공하였다. 전사 패턴은, 디자인 룰이 하프 피치(hp) 45㎚인 DRAM용의 패턴으로 하였다(도 3a).
우선, 상기 반사형 마스크 블랭크의 흡수막 상에 EB 레지스트를 도포하고, EB 묘화와 현상에 의해 소정의 레지스트 패턴(제1 레지스트막)을 형성하였다. 다음으로, 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 흡수막인 반사 방지막과 반투과막을 순차적으로 에칭하였다. 이 때, TaO막은 불소계 가스(CF4)를 이용하여 드라이 에칭하고, TaN막은 염소계 가스(Cl2)를 이용하여 드라이 에칭하였다. 다음으로, 전사 에리어(1)에서의 반사 방지막을 마스크로 하여, 버퍼막을 에칭하였다. 이 때, CrN은 염소와 산소의 혼합 가스(혼합비는 체적비로 4 : 1)를 이용하여 드라이 에칭하였다. 그리고, 에칭 후에 레지스트막을 제거하였다.
다음으로, 이 구조체 상에 EB 레지스트를 도포하고, EB 묘화와 현상에 의해 전사 에리어 전체 및 외측 에리어(3) 전체에 잔존하도록 하는 레지스트 패턴(제2 레지스트막)을 형성하였다(도 3b). 다음으로, 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 다층 반사막을 에칭하였다. 이 때, Si막과 Mo막의 적층막은 불소계 가스(CF4)를 이용하여 드라이 에칭하였다(도 3c). 그 후, 레지스트막을 제거하여 실시예 1의 반사형 마스크를 제조하였다(도 3d).
상기한 바와 같이 제조한 반사형 마스크를 이용하여, 레지스트막이 형성된 1매의 피사체에 대하여, 인접하는 전사 패턴이 간극없는 배치, 즉 블라인드 에리어(4)의 누설광 에리어(2)가 인접하는 전사 패턴(1)에 겹치도록 노광한 바, 겹침 부분에서의 전사 패턴과는 관계없는 레지스트막의 감광을 억제할 수 있었다. 이것은, 누설광 에리어(2)에는 다층 반사막(13)이 존재하고 있지 않기 때문에, 누설광 에리어(2)에 누설되어 오는 EUV광이 거의 반사되지 않아, 인접하는 전사 패턴의 레지스트막의 감광에 영향을 주지 않기 때문이라고 생각된다.
또한, 이 피사체에의 연속 노광 시에서, 반사형 마스크의 다층 반사막(13)이 차지 업을 일으키는 문제점은 발생하지 않아, 전사 에리어의 다층 반사막(13)의 대전을 어스 접속으로 충분히 빠져 나가게 할 수 있고, 도전막(12)에 의해 도전성이 충분히 확보되어 있는 것도 확인할 수 있었다.
(실시예 2)
우선, 기판으로서, 외형 152㎜×152㎜, 두께가 6.3㎜의 저팽창의 SiO2-TiO2계의 글래스 기판을 준비하였다. 다음으로, 상기 기판 상에, DC 마그네트론 스퍼터링에 의해 질화크롬(CrN : N=10원자％)을 피착하여, 두께 5㎚의 도전성막을 형성하였다. 다음으로, 도전성막 상에, 이온 빔 스퍼터링에 의해, EUV광의 파장인 노광 파장 13∼14㎚의 영역의 반사막으로서 적합한 Mo와 Si를 피착하여, 합계 두께 284㎚의 다층 반사막(Mo : 2.8㎚, Si : 4.2㎚, 이들을 1주기로 하여 40주기 적층 후, 마지막으로 Si막을 4㎚ 성막)을 형성하였다.
다음으로, 다층 반사막 상에, DC 마그네트론 스퍼터링에 의해 질화크롬(CrN : N=10원자％)을 피착하여, 두께 10㎚의 버퍼막을 형성하였다. 다음으로, 버퍼막 상에, DC 마그네트론 스퍼터링에 의해 TaBN을 피착하여, 두께 30㎚의 반투과막을 형성하였다. 이 때, 탄탈과 붕소를 함유하는 소결체 타겟을 이용하여, Ar에 질소를 40％ 첨가한 가스를 이용하여 성막을 행하였다. 성막된 TaBN막의 조성비는, Ta : B : N=60 : 10 : 30이었다.
다음으로, 반투과막 상에, DC 마그네트론 스퍼터링에 의해 TaBO를 피착하여, 두께 14㎚의 반사 방지막을 형성하였다. 이 때, 탄탈과 붕소를 함유하는 소결체 타겟을 이용하여, Ar에 산소를 25％ 첨가한 가스를 이용하여 성막을 행하였다. 성막된 TaBO막의 조성비는, Ta : B : O=30 : 10 : 60이었다. 이와 같이 하여, 실시예 2의 반사형 마스크 블랭크가 얻어졌다(도 2).
다음으로, 흡수막인 반투과막(TaBN막) 및 반사 방지막(TaBO막)을 전사 에리어(1)에 대해서는 전사 패턴으로 가공하고, 블라인드 에리어(4)의 외측 에리어(3)에 대해서는, 얼라인먼트 마크 등의 각종 마크로 가공하였다. 전사 패턴은, 디자인 룰이 하프 피치(hp) 45㎚인 DRAM용의 패턴으로 하였다(도 3a).
우선, 상기 반사형 마스크 블랭크의 흡수막 상에 EB 레지스트를 도포하고, EB 묘화와 현상에 의해 소정의 레지스트 패턴(제1 레지스트막)을 형성하였다. 다음으로, 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 흡수막인 반사 방지막과 반투과막을 순차적으로 에칭하였다. 이 때, TaBO막은 불소계 가스(CF4)를 이용하여 드라이 에칭하고, TaBN 막은 염소계 가스(Cl2)를 이용하여 드라이 에칭하였다. 다음으로, 전사 에리어에서의 반사 방지막을 마스크로 하여, 버퍼막을 에칭하였다. 이 때, CrN은 염소와 산소의 혼합 가스(혼합비는 체적비로 4 : 1)를 이용하여 드라이 에칭하였다. 그리고, 에칭 후에 레지스트막을 제거하였다.
다음으로, 이 구조체 상에 EB 레지스트를 도포하고, EB 묘화와 현상에 의해 전사 에리어 전체 및 외측 에리어(3) 전체에 잔존하도록 하는 레지스트 패턴(제2 레지스트막)을 형성하였다(도 3b). 다음으로, 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 다층 반사막을 에칭하였다. 이 때, Si막과 Mo막의 적층막은 불소계 가스(CF4)를 이용하여 드라이 에칭하였다(도 3c). 그 후, 레지스트막을 제거하여 실시예 2의 반사형 마스크를 제조하였다(도 3d).
상기한 바와 같이 제조한 반사형 마스크를 이용하여, 레지스트막이 형성된 1매의 피사체에 대하여, 인접하는 전사 패턴이 간극없는 배치, 즉 블라인드 에리어(4)의 누설광 에리어(2)가 인접하는 전사 패턴(1)에 겹치도록 노광한 바, 겹침 부분에서의 전사 패턴과는 관계없는 레지스트막의 감광을 억제할 수 있었다. 이것은, 누설광 에리어(2)에는 다층 반사막(13)이 존재하고 있지 않기 때문에, 누설광 에리어(2)에 누설되어 오는 EUV광이 거의 반사되지 않아, 인접하는 전사 패턴의 레지스트막의 감광에 영향을 주지 않기 때문이라고 생각된다.
또한, 이 피사체에의 연속 노광 시에서, 반사형 마스크의 다층 반사막(13)이 차지 업을 일으키는 문제점은 발생하지 않아, 전사 에리어의 다층 반사막(13)의 대전을 어스 접속으로 충분히 빠져 나가게 할 수 있고, 도전막(12)에 의해 도전성이 충분히 확보되어 있는 것도 확인할 수 있었다.
(실시예 3)
우선, 기판으로서, 외형 152㎜×152㎜, 두께가 6.3㎜의 저팽창의 SiO2-TiO2계의 글래스 기판을 준비하였다. 다음으로, 상기 기판 상에, 이온 빔 스퍼터링에 의해, EUV광의 파장인 노광 파장 13∼14㎚의 영역의 반사막으로서 적합한 Mo와 Si를 피착하여, 합계 두께 284㎚의 다층 반사막(Mo : 2.8㎚, Si : 4.2㎚, 이들을 1주기로 하여 40주기 적층한 후, 마지막으로 Si막을 4㎚ 성막)을 형성하였다.
다음으로, 다층 반사막 상에, DC 마그네트론 스퍼터링에 의해 질화크롬(CrN : N=10원자％)을 피착하여, 두께 10㎚의 버퍼막을 형성하였다. 다음으로, 버퍼막 상에, DC 마그네트론 스퍼터링에 의해 TaN을 피착하여, 두께 28㎚의 반투과막을 형성하였다. 이 때, 탄탈 타겟을 이용하여, Ar에 질소를 40％ 첨가한 가스를 이용하여 성막을 행하였다. 성막된 TaN막의 조성비는, Ta : N=70 : 30이었다.
다음으로, 반투과막 상에, DC 마그네트론 스퍼터링에 의해 TaO를 피착하여, 두께 14㎚의 반사 방지막을 형성하였다. 이 때, 탄탈 타겟을 이용하여, Ar에 산소를 25％ 첨가한 가스를 이용하여 성막을 행하였다. 성막된 TaO막의 조성비는, Ta : O=30 : 70이었다. 이와 같이 하여, 실시예 3의 반사형 마스크 블랭크가 얻어졌다(도 4).
다음으로, 흡수막인 반투과막(TaN막) 및 반사 방지막(TaO막)을 전사 에리어(1)에 대해서는 전사 패턴으로 가공하고, 블라인드 에리어(4)의 외측 에리어(3)에 대해서는, 얼라인먼트 마크 등의 각종 마크로 가공하였다. 전사 패턴은, 디자인 룰이 하프 피치(hp) 45㎚인 DRAM용의 패턴으로 하였다(도 5a).
우선, 상기 반사형 마스크 블랭크의 흡수막 상에 EB 레지스트를 도포하고, EB 묘화와 현상에 의해 소정의 레지스트 패턴(제1 레지스트막)을 형성하였다. 다음으로, 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 흡수막인 반사 방지막과 반투과막을 순차적으로 에칭하였다. 이 때, TaO막은 불소계 가스(CF4)를 이용하여 드라이 에칭하고, TaN막은 염소계 가스(Cl2)를 이용하여 드라이 에칭하였다. 다음으로, 전사 에리어에서의 반사 방지막을 마스크로 하여, 버퍼막을 에칭하였다. 이 때, CrN은 염소와 산소의 혼합 가스(혼합비는 체적비로 4 : 1)를 이용하여 드라이 에칭하였다. 그리고, 에칭 후에 레지스트막을 제거하였다.
다음으로, 이 구조체 상에 EB 레지스트를 도포하고, EB 묘화와 현상에 의해 전사 에리어 전체 및 외측 에리어(3)의 얼라인먼트 마크(17) 등의 각종 마크가 잔존하도록 하는 레지스트 패턴(제2 레지스트막)을 형성하였다(도 5b). 다음으로, 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 다층 반사막을 5주기 정도(엄밀하게 5주기가 아니더라도, 대체로 충분히 효과가 있음) 남기도록 에칭하였다. 이 때, Si막과 Mo막의 적층막은 불소계 가스(CF4)를 이용하여, 에칭 시간을 제어함으로써 드라이 에칭하였다(도 5c). 그 후, 레지스트막을 제거하여 실시예 3의 반사형 마스크를 제조하였다(도 5d).
상기한 바와 같이 제조한 반사형 마스크를 이용하여, 레지스트막이 형성된 1매의 피사체에 대하여, 인접하는 전사 패턴이 간극없는 배치, 즉 블라인드 에리어(4)의 누설광 에리어(2)가 인접하는 전사 패턴(1)에 겹치도록 노광한 바, 겹침 부분에서의 전사 패턴과는 관계없는 레지스트막의 감광을 억제할 수 있었다. 이것은, 누설광 에리어(2)에는 다층 반사막(13)이 수주기밖에 존재하고 있지 않아, 반사막으로서 실질적으로 기능하지 않기 때문에, 누설광 에리어(2)에 누설되어 오는 EUV광이 거의 반사되지 않아, 인접하는 전사 패턴의 레지스트막의 감광에 영향을 주지 않기 때문이라고 생각된다.
또한, 이 피사체에의 연속 노광 시에서, 반사형 마스크의 다층 반사막(13)이 차지 업을 일으키는 문제점은 발생하지 않아, 전사 에리어의 다층 반사막(13)의 대전을 어스 접속으로 충분히 빠져 나가게 할 수 있고, 누설광 에리어(2)의 다층 반사막(13)을 수주기 남긴 것에 의해 도전성이 충분히 확보되어 있는 것도 확인할 수 있었다.
(실시예 4)
우선, 기판으로서, 외형 152㎜×152㎜, 두께가 6.3㎜의 저팽창의 SiO2-TiO2계의 글래스 기판을 준비하였다. 다음으로, 상기 기판 상에, 이온 빔 스퍼터링에 의해, EUV광의 파장인 노광 파장 13∼14㎚의 영역의 반사막으로서 적합한 Mo와 Si를 피착하여, 합계 두께 284㎚의 다층 반사막(Mo : 2.8㎚, Si : 4.2㎚, 이들을 1주기로 하여 40주기 적층한 후, 마지막으로 Si막을 4㎚ 성막)을 형성하였다.
다음으로, 다층 반사막 상에, DC 마그네트론 스퍼터링에 의해 질화크롬(CrN : N=10원자％)을 피착하여, 두께 10㎚의 버퍼막을 형성하였다. 다음으로, 버퍼막 상에, DC 마그네트론 스퍼터링에 의해 TaBN을 피착하여, 두께 30㎚의 반투과막을 형성하였다. 이 때, 탄탈과 붕소를 함유하는 소결체 타겟을 이용하여, Ar에 질소를 40％ 첨가한 가스를 이용하여 성막을 행하였다. 성막된 TaBN막의 조성비는, Ta : B : N=60 : 10 : 30이었다.
다음으로, 반투과막 상에, DC 마그네트론 스퍼터링에 의해 TaBO를 피착하여, 두께 14㎚의 반사 방지막을 형성하였다. 이 때, 탄탈과 붕소를 함유하는 소결체 타겟을 이용하여, Ar에 산소를 25％ 첨가한 가스를 이용하여 성막을 행하였다. 성막된 TaBO막의 조성비는, Ta : B : O=30 : 10 : 60이었다. 이와 같이 하여, 실시예 4의 반사형 마스크 블랭크가 얻어졌다(도 4).
다음으로, 흡수막인 반투과막(TaBN막) 및 반사 방지막(TaBO막)을 전사 에리어(1)에 대해서는 전사 패턴으로 가공하고, 블라인드 에리어(4)의 외측 에리어(3)에 대해서는, 얼라인먼트 마크 등의 각종 마크로 가공하였다. 전사 패턴은, 디자인 룰이 하프 피치(hp) 45㎚인 DRAM용의 패턴으로 하였다(도 5a).
우선, 상기 반사형 마스크 블랭크의 흡수막 상에 EB 레지스트를 도포하고, EB 묘화와 현상에 의해 소정의 레지스트 패턴(제1 레지스트막)을 형성하였다. 다음으로, 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 흡수막인 반사 방지막과 반투과막을 순차적으로 에칭하였다. 이 때, TaBO막은 불소계 가스(CF4)를 이용하여 드라이 에칭하고, TaBN 막은 염소계 가스(Cl2)를 이용하여 드라이 에칭하였다. 다음으로, 전사 에리어에서의 반사 방지막을 마스크로 하여, 버퍼막을 에칭하였다. 이 때, CrN은 염소와 산소의 혼합 가스(혼합비는 체적비로 4 : 1)를 이용하여 드라이 에칭하였다. 그리고, 에칭 후에 레지스트막을 제거하였다.
다음으로, 이 구조체 상에 EB 레지스트를 도포하고, EB 묘화와 현상에 의해 전사 에리어 전체 및 외측 에리어(3)의 얼라인먼트 마크(17) 등의 각종 마크가 잔존하도록 하는 레지스트 패턴(제2 레지스트막)을 형성하였다(도 5b). 다음으로, 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 다층 반사막을 5주기 정도(엄밀하게 5주기가 아니더라도, 대체로 충분히 효과가 있음) 남기도록 에칭하였다. 이 때, Si막과 Mo막의 적층막은 불소계 가스(CF4)를 이용하여, 에칭 시간을 제어함으로써 드라이 에칭하였다(도 5c). 그 후, 레지스트막을 제거하여 실시예 4의 반사형 마스크를 제조하였다(도 5d).
상기한 바와 같이 제조한 반사형 마스크를 이용하여, 레지스트막이 형성된 1매의 피사체에 대하여, 인접하는 전사 패턴이 간극없는 배치, 즉 블라인드 에리어(4)의 누설광 에리어(2)가 인접하는 전사 패턴(1)에 겹치도록 노광한 바, 겹침 부분에서의 전사 패턴과는 관계없는 레지스트막의 감광을 억제할 수 있었다. 이것은, 누설광 에리어(2)에는 다층 반사막(13)이 수주기밖에 존재하고 있지 않아, 반사막으로서 실질적으로 기능하지 않기 때문에, 누설광 에리어(2)에 누설되어 오는 EUV광이 거의 반사되지 않아, 인접하는 전사 패턴의 레지스트막의 감광에 영향을 주지 않기 때문이라고 생각된다.
또한, 이 피사체에의 연속 노광 시에서, 반사형 마스크의 다층 반사막(13)이 차지 업을 일으키는 문제점은 발생하지 않아, 전사 에리어의 다층 반사막(13)의 대전을 어스 접속으로 충분히 빠져 나가게 할 수 있고, 누설광 에리어(2)의 다층 반사막(13)을 수주기 남긴 것에 의해 도전성이 충분히 확보되어 있는 것도 확인할 수 있었다.
본 발명은 상기 실시 형태 1, 2에 한정되지 않고, 적절히 변경하여 실시할 수 있다. 예를 들면, 상기 실시 형태 1, 2에서는, 버퍼막의 재료로서, CrN막을 이용한 경우에 대하여 설명하고 있지만, 본 발명에서는, CrN 대신에 Ru를 주성분으로 하는 재료를 이용해도 된다. 그 경우, Ru를 주성분으로 하는 재료는 EUV광에 대하여 투명성이 높으므로, 제거하지 않아도 반사형 마스크로서 사용할 수 있다. 또한, 버퍼막은 필요에 따라서 형성하면 되고, 흡수막에의 패턴 형성 방법, 조건에 따라서는, 다층 반사막 상에 직접 흡수막을 형성해도 된다. 또한, 상기 실시 형태 1, 2에서는, 흡수막으로서 반투과막 및 반사 방지막의 적층막을 이용한 경우에 대하여 설명하고 있지만, 흡수막의 재료나 구성에 대하여 다른 것을 이용해도 된다. 또한, 상기 실시 형태에서의 재료, 사이즈, 처리 수순 등은 일례이고, 본 발명의 효과를 발휘하는 범위 내에서 다양하게 변경하여 실시하는 것이 가능하다. 그 밖에, 본 발명의 목적의 범위를 일탈하지 않는 한에서 적절히 변경하여 실시하는 것이 가능하다.
1 : 전사 에리어
2 : 누설광 에리어
3 : 외측 에리어
4 : 블라인드 에리어
11 : 기판
12 : 도전성막
13 : 다층 반사막
14 : 버퍼막
15 : 흡수막
16 : 레지스트막(제2 레지스트막)
17 : 얼라인먼트 마크

Claims (13)

  1. 기판과, 상기 기판 상에, 고굴절률층과 저굴절률층을 교대로 적층시킨 구조의 다층 반사막과, 상기 다층 반사막 상에 적층되어 있으며 EUV 노광광을 흡수하는 흡수막을 구비한 반사형 마스크 블랭크의 상기 흡수막에 전사 패턴을 형성하여 이루어지는 반사형 마스크로서,
    상기 기판과 상기 다층 반사막 사이에 형성된 도전성막과,
    상기 다층 반사막과 상기 흡수막 사이에 형성된 버퍼막을 가지며,
    상기 버퍼막은, EUV 노광광에 대하여 투명성을 갖는 재료를 포함하고,
    상기 흡수막은, 막 내를 통과하여 상기 다층 반사막에서 반사되는 노광광에, 직접 입사하여 상기 다층 반사막에서 반사되는 EUV 노광광에 대하여 소정의 위상차를 발생시키는 위상 시프트막이고,
    블라인드 에리어의 적어도 누설광 에리어를 포함하는 영역의 흡수막과 다층 반사막의 전체층은 함께 제거되고, 상기 도전성막이 제거된 부분의 도전성을 확보하는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 블라인드 에리어의 적어도 누설광 에리어를 포함하는 영역은, 전사 에리어의 외주 경계로부터 5mm 외측까지의 외주 범위의 영역인 것을 특징으로 하는 반사형 마스크.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 블라인드 에리어는, 상기 전사 에리어에 접한 상기 누설광 에리어와, 상기 누설광 에리어의 외주 에리어로서 얼라인먼트 마크가 패터닝된 외측 에리어를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 다층 반사막은, Mo와 Si를 교대로 적층시켜 구성되는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 버퍼막은, 루테늄을 주성분으로 하는 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 루테늄을 주성분으로 하는 재료는, Ru, RuNb, RuZr, RuMo, RuY, RuB, RuTi 또는 RuLa 인 것을 특징으로 하는 반사형 마스크.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 흡수막의 반사율과 상기 다층 반사막이 형성되어 있지 않은 블라인드 에리어의 반사율 사이의 콘트라스트는, 100~1000인 것을 특징으로 하는 반사형 마스크.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 흡수막은, 반투과막 상에 반사 방지막을 적층한 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 반투과막은, 탄탈 금속, 탄탈 붕화물, 탄탈 실리사이드, 또는 이들의 질화물을 주성분으로 하는 재료로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 반사 방지막은, 전체 조성을 100으로 했을 때의 산소의 조성비가 60 이상 70 이하인 산화탄탈을 주성분으로 하는 재료로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 도전성막은, 크롬, 질화크롬, 산화크롬, 탄화크롬, 질화산화크롬, 질화 탄화크롬, 산화탄화크롬 또는 산화질화탄화크롬 중 어느 하나를 주성분으로 하는 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 반사형 마스크의 제조 방법으로서,
    전사 패턴이 형성된 제1 레지스트막을 마스크로 한 드라이 에칭에 의해 상기 흡수막에 전사 패턴을 형성하는 공정과,
    전사 에리어의 흡수막 및 다층 반사막을 보호하는 패턴이 형성된 제2 레지스트막을 마스크로 하여 블라인드 에리어의 적어도 누설광 에리어를 포함하는 영역의 흡수막을 드라이 에칭하여 제거하는 공정과,
    상기 제2 레지스트막을 마스크로 하여, 상기 블라인드 에리어의 적어도 누설광 에리어를 포함하는 영역의 다층 반사막에 대해, 불소 가스에 의한 드라이 에칭을 행하여 전체층을 제거하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크의 제조 방법.
  13. 반도체 디바이스의 제조 방법으로서,
    제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 반사형 마스크를 이용하여, 패턴 전사 장치에 의해 반도체 기판 상에 패턴을 전사하는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스의 제조 방법.
KR1020167031661A 2008-05-09 2009-04-27 반사형 마스크, 반사형 마스크 블랭크 및 그 제조 방법 KR101771380B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2008-122950 2008-05-09
JP2008122950 2008-05-09
PCT/JP2009/058244 WO2009136564A1 (ja) 2008-05-09 2009-04-27 反射型マスク、反射型マスクブランク及びその製造方法

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020107027571A Division KR101678228B1 (ko) 2008-05-09 2009-04-27 반사형 마스크, 반사형 마스크 블랭크 및 그 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160134864A true KR20160134864A (ko) 2016-11-23
KR101771380B1 KR101771380B1 (ko) 2017-08-24

Family

ID=41264619

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167031661A KR101771380B1 (ko) 2008-05-09 2009-04-27 반사형 마스크, 반사형 마스크 블랭크 및 그 제조 방법
KR1020107027571A KR101678228B1 (ko) 2008-05-09 2009-04-27 반사형 마스크, 반사형 마스크 블랭크 및 그 제조 방법

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020107027571A KR101678228B1 (ko) 2008-05-09 2009-04-27 반사형 마스크, 반사형 마스크 블랭크 및 그 제조 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8372564B2 (ko)
JP (2) JP5711533B2 (ko)
KR (2) KR101771380B1 (ko)
DE (1) DE112009000965B4 (ko)
WO (1) WO2009136564A1 (ko)

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011108942A (ja) * 2009-11-19 2011-06-02 Renesas Electronics Corp 反射型露光用マスク、反射型露光用マスクの製造方法、および、半導体装置の製造方法
JP6013720B2 (ja) * 2010-11-22 2016-10-25 芝浦メカトロニクス株式会社 反射型マスクの製造方法、および反射型マスクの製造装置
JP5594601B2 (ja) * 2011-01-13 2014-09-24 大日本印刷株式会社 タッチパネルセンサ、当該タッチパネルセンサの製造方法、および当該タッチパネルセンサを備えた入出力装置の製造方法
JP5685951B2 (ja) * 2011-01-20 2015-03-18 大日本印刷株式会社 反射型マスク、およびその製造方法
JP5742300B2 (ja) * 2011-03-01 2015-07-01 凸版印刷株式会社 反射型マスクブランク及びその製造方法、反射型マスク
JP5772135B2 (ja) * 2011-03-28 2015-09-02 凸版印刷株式会社 反射型マスクブランク及び反射型マスク
KR102095589B1 (ko) * 2012-01-30 2020-04-01 에스케이하이닉스 주식회사 반사형 포토마스크 및 그 제조방법
JP5970901B2 (ja) * 2012-03-26 2016-08-17 凸版印刷株式会社 反射型マスクおよび反射型マスクの製造方法
JP2013206936A (ja) * 2012-03-27 2013-10-07 Toppan Printing Co Ltd 反射型マスクおよび反射型マスクの製造方法
US8765330B2 (en) 2012-08-01 2014-07-01 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Phase shift mask for extreme ultraviolet lithography and method of fabricating same
JP6226517B2 (ja) * 2012-09-11 2017-11-08 芝浦メカトロニクス株式会社 反射型マスクの製造方法、および反射型マスクの製造装置
WO2014050831A1 (ja) * 2012-09-28 2014-04-03 Hoya株式会社 多層反射膜付き基板の製造方法
JP5240396B2 (ja) * 2012-11-16 2013-07-17 大日本印刷株式会社 反射型マスク、および、反射型マスク製造方法
JP6070109B2 (ja) * 2012-11-26 2017-02-01 凸版印刷株式会社 反射型マスクおよびその製造方法
JP5881633B2 (ja) 2013-02-28 2016-03-09 株式会社東芝 Ｅｕｖ露光用の光反射型フォトマスク及びマスクブランク、並びに半導体装置の製造方法
WO2014140047A2 (en) 2013-03-12 2014-09-18 Micronic Mydata AB Method and device for writing photomasks with reduced mura errors
KR102253995B1 (ko) 2013-03-12 2021-05-18 마이크로닉 아베 기계적으로 생성된 정렬 표식 방법 및 정렬 시스템
US9122166B2 (en) * 2013-03-13 2015-09-01 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Extreme ultraviolet lithography process and mask
US9425062B2 (en) * 2013-03-14 2016-08-23 Applied Materials, Inc. Method for improving CD micro-loading in photomask plasma etching
JP6225478B2 (ja) * 2013-05-20 2017-11-08 凸版印刷株式会社 反射型マスク
JP2014232844A (ja) * 2013-05-30 2014-12-11 凸版印刷株式会社 反射型マスクの製造方法
KR101713382B1 (ko) * 2013-11-22 2017-03-07 타이완 세미콘덕터 매뉴팩쳐링 컴퍼니 리미티드 극자외선 리소그래피 공정 및 마스크
JP6425951B2 (ja) * 2014-09-17 2018-11-21 Hoya株式会社 反射型マスクブランク及びその製造方法、反射型マスクの製造方法、並びに半導体装置の製造方法
WO2016043147A1 (ja) 2014-09-17 2016-03-24 Hoya株式会社 反射型マスクブランク及びその製造方法、反射型マスク及びその製造方法、並びに半導体装置の製造方法
JP6499440B2 (ja) * 2014-12-24 2019-04-10 Hoya株式会社 反射型マスクブランク及び反射型マスク
JP6651314B2 (ja) * 2014-12-26 2020-02-19 Hoya株式会社 反射型マスクブランク、反射型マスク及びその製造方法、並びに半導体装置の製造方法
DE102015108569B4 (de) * 2015-05-29 2020-10-08 Advanced Mask Technology Center Gmbh & Co. Kg Reflektierende Fotomaske und Reflexionstyp-Maskenrohling
JP6517660B2 (ja) * 2015-10-20 2019-05-22 株式会社東芝 マスク基板及びマスク基板の製造方法
SG11201807712YA (en) * 2016-03-31 2018-10-30 Hoya Corp Method for manufacturing reflective mask blank, reflective mask blank, method for manufacturing reflective mask, reflective mask, and method for manufacturing semiconductor device
KR20180057813A (ko) 2016-11-22 2018-05-31 삼성전자주식회사 극자외선 리소그래피용 위상 반전 마스크
TWI712849B (zh) 2017-02-17 2020-12-11 聯華電子股份有限公司 一種極紫外線光罩
DE102017126395B4 (de) 2017-07-31 2022-03-31 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Masken für Mehrmasken-Mehrfachbelichtungs-Lithografie
US10620530B2 (en) 2017-07-31 2020-04-14 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Multiple-mask multiple-exposure lithography and masks
US11086215B2 (en) * 2017-11-15 2021-08-10 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Extreme ultraviolet mask with reduced mask shadowing effect and method of manufacturing the same
US11402742B1 (en) 2018-02-28 2022-08-02 Synopsys, Inc. Undercut EUV absorber reflective contrast enhancement
US11480869B2 (en) * 2019-08-29 2022-10-25 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. Photomask with enhanced contamination control and method of forming the same
JP2021043285A (ja) 2019-09-10 2021-03-18 キオクシア株式会社 反射型マスク
US11294271B2 (en) 2020-04-30 2022-04-05 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Mask for extreme ultraviolet photolithography
CN116635784A (zh) 2020-11-20 2023-08-22 恩特格里斯公司 用于光刻的相移光罩
KR20220168108A (ko) * 2021-06-15 2022-12-22 에스케이하이닉스 주식회사 극자외선 리소그래피용 위상 시프트 마스크 및 제조 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6250811A (ja) 1985-08-26 1987-03-05 イ−ストマン　コダック　カンパニ− 電磁ビ−ムをアナモフイツクに整形し且つ偏向させるための方法及び装置
JPH08213303A (ja) 1995-02-03 1996-08-20 Nikon Corp 反射型ｘ線マスク及びその製造法
JP2004207593A (ja) 2002-12-26 2004-07-22 Toppan Printing Co Ltd 極限紫外線露光用マスク及びブランク並びにパターン転写方法

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5762052A (en) 1980-09-30 1982-04-14 Nippon Kogaku Kk <Nikon> Original plate to be projected for use in transmission
JP2984030B2 (ja) 1990-06-05 1999-11-29 アルバック成膜株式会社 フォトマスク材用基板、フォトマスク材及びそれらの製造法
JP3411613B2 (ja) * 1993-03-26 2003-06-03 Ｈｏｙａ株式会社 ハーフトーン型位相シフトマスク
JP3894503B2 (ja) 1995-06-01 2007-03-22 Ｈｏｙａ株式会社 帯電防止膜、この膜を用いるリソグラフィー用マスクブランク及びリソグラフィー用マスク
US6178221B1 (en) * 1998-12-04 2001-01-23 Advanced Micro Devices, Inc. Lithography reflective mask
EP1190276A2 (en) * 1999-06-07 2002-03-27 The Regents of the University of California Coatings on reflective mask substrates
JP5371162B2 (ja) * 2000-10-13 2013-12-18 三星電子株式会社 反射型フォトマスク
JP2002270496A (ja) * 2001-03-14 2002-09-20 Sony Corp マスクおよびその製造方法と半導体装置の製造方法
JP2002313713A (ja) * 2001-04-19 2002-10-25 Nikon Corp レチクル、それを用いた露光装置及び露光方法
JP3681381B2 (ja) * 2002-08-23 2005-08-10 Ｈｏｙａ株式会社 反射型マスクブランク及び反射型マスクの製造方法
JP3658398B2 (ja) * 2003-06-16 2005-06-08 キヤノン株式会社 反射型ｘ線マスク構造体、該マスクを用いたｘ線露光装置並びに該装置を用いたデバイス製造方法
US6984475B1 (en) * 2003-11-03 2006-01-10 Advanced Micro Devices, Inc. Extreme ultraviolet (EUV) lithography masks
JP2005210093A (ja) * 2003-12-25 2005-08-04 Hoya Corp 多層反射膜付き基板、露光用反射型マスクブランクス及び露光用反射型マスク、並びにそれらの製造方法
JP4693395B2 (ja) * 2004-02-19 2011-06-01 Ｈｏｙａ株式会社 反射型マスクブランクス及び反射型マスク並びに半導体装置の製造方法
US20060008749A1 (en) * 2004-07-08 2006-01-12 Frank Sobel Method for manufacturing of a mask blank for EUV photolithography and mask blank
DE602005023779D1 (de) * 2004-12-10 2010-11-04 Toppan Printing Co Ltd Reflektierender fotomaskenrohling, reflektierende fotomaske und verfahren zur herstellung von halbleiterbauelementen unter verwendung dieser
JP4535270B2 (ja) * 2005-02-24 2010-09-01 Ｈｏｙａ株式会社 反射型マスクの製造方法
US20060222961A1 (en) * 2005-03-31 2006-10-05 Pei-Yang Yan Leaky absorber for extreme ultraviolet mask
DE102005027697A1 (de) * 2005-06-15 2006-12-28 Infineon Technologies Ag EUV-Reflexionsmaske und Verfahren zu deren Herstellung
JP5178996B2 (ja) 2005-06-23 2013-04-10 凸版印刷株式会社 反射型フォトマスクブランク、反射型フォトマスク、ならびにこれを用いたパターン転写方法
KR100735531B1 (ko) * 2006-03-21 2007-07-04 삼성전자주식회사 보상 패턴을 포함하는 반사형 포토마스크와 그 제조방법 및반사형 블랭크 포토마스크
JP2008027992A (ja) * 2006-07-18 2008-02-07 Lasertec Corp Ｅｕｖｌマスク用基板の製造方法及びその基板を用いたｅｕｖｌマスクの製造方法
JP5524828B2 (ja) * 2008-03-31 2014-06-18 Ｈｏｙａ株式会社 反射型マスクブランク、反射型マスク及びその製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6250811A (ja) 1985-08-26 1987-03-05 イ−ストマン　コダック　カンパニ− 電磁ビ−ムをアナモフイツクに整形し且つ偏向させるための方法及び装置
JPH08213303A (ja) 1995-02-03 1996-08-20 Nikon Corp 反射型ｘ線マスク及びその製造法
JP2004207593A (ja) 2002-12-26 2004-07-22 Toppan Printing Co Ltd 極限紫外線露光用マスク及びブランク並びにパターン転写方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR101771380B1 (ko) 2017-08-24
JPWO2009136564A1 (ja) 2011-09-08
JP2015128183A (ja) 2015-07-09
KR101678228B1 (ko) 2016-11-21
US8372564B2 (en) 2013-02-12
WO2009136564A1 (ja) 2009-11-12
JP5711533B2 (ja) 2015-05-07
KR20110013458A (ko) 2011-02-09
DE112009000965B4 (de) 2020-08-20
DE112009000965T5 (de) 2011-03-10
US20110059391A1 (en) 2011-03-10
JP6050408B2 (ja) 2016-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101771380B1 (ko) 반사형 마스크, 반사형 마스크 블랭크 및 그 제조 방법
KR101581977B1 (ko) 반사형 마스크 블랭크, 반사형 마스크 및 그 제조 방법
JP5282507B2 (ja) ハーフトーン型ｅｕｖマスク、ハーフトーン型ｅｕｖマスクの製造方法、ハーフトーン型ｅｕｖマスクブランク及びパターン転写方法
KR101793285B1 (ko) 마스크 블랭크 및 전사용 마스크
TWI451191B (zh) A manufacturing method of a mask blank and a mask, and a method of manufacturing the semiconductor device
KR20100009558A (ko) 포토마스크 블랭크 및 포토마스크
JP5233321B2 (ja) 極端紫外線露光用マスクブランク、極端紫外線露光用マスク、極端紫外線露光用マスクの製造方法及び極端紫外線露光用マスクを用いたパターン転写方法
US20090325084A1 (en) Photomask blank, photomask, and methods of manufacturing the same
KR101076886B1 (ko) 극자외선 리소그래피를 위한 마스크 및 이를 이용한 노광방법
JP2004207593A (ja) 極限紫外線露光用マスク及びブランク並びにパターン転写方法
JP2011100108A (ja) マスクブランク、転写用マスク、および転写用マスクセット
JP5476679B2 (ja) ハーフトーン型ｅｕｖマスク及びハーフトーン型ｅｕｖマスクの製造方法
TWI767369B (zh) 半色調衰減式相移空白遮罩以及用於極紫外光微影的光罩
JP4622504B2 (ja) 極端紫外線露光用マスクブランク及びマスク並びにパターン転写方法
JP4977535B2 (ja) パターン転写方法
JP5018212B2 (ja) 反射型フォトマスクブランク及び反射型フォトマスク並びに半導体装置の製造方法
JP2020042208A (ja) マスクブランク、転写用マスクおよび半導体デバイスの製造方法
JP2012151368A (ja) 反射型マスク、およびその製造方法
JPH07253649A (ja) 露光用マスク及び投影露光方法
JP3178516B2 (ja) 位相シフトマスク
JP2012124196A (ja) Ｅｕｖ露光用反射型位相シフトマスクの製造方法
KR101751542B1 (ko) 마스크 블랭크, 전사용 마스크, 및 전사용 마스크 세트
JP4977794B2 (ja) パターン転写方法およびフォトマスク
KR20100076696A (ko) 극자외선 리소그래피를 위한 포토마스크
JP2014099433A (ja) 遮光領域を有する反射型マスク及び反射型マスクの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant