KR20220024004A - 박막 부착 기판, 다층 반사막 부착 기판, 반사형 마스크 블랭크, 반사형 마스크 및 반도체 장치의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 내약품성이 뛰어난 박막을 갖는 박막 부착 기판을 제공한다. 기판의 2개의 주표면 중 적어도 하나의 상기 주표면 위에, 박막을 구비한 박막 부착 기판으로서, 상기 박막은, 크롬을 포함하고, 상기 박막에 대해 CuKα선을 사용한 X선 회절법에 의해 회절 각도 2θ에 대한 회절 X선 강도의 측정을 행하였을 때, 상기 회절 각도 2θ가 56도 이상 60도 이하인 범위에서 피크가 검출되는 것을 특징으로 하는 박막 부착 기판이다.
Description
본 발명은, EUV 리소그래피에 이용하기 위한 박막 부착 기판, 다층 반사막 부착 기판, 반사형 마스크 블랭크, 반사형 마스크 및 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
근래, 반도체 산업에 있어서, 반도체 장치의 고집적화에 수반하여, 종래의 자외광을 이용한 포토리소그래피법의 전사 한계를 상회하는 미세 패턴이 필요하게 되어 오고 있다. 이와 같은 미세 패턴 형성을 가능하게 하기 위해, 극자외(Extreme Ultra Violet: 이하, 「EUV」라고 부른다.) 광을 이용한 노광 기술인 EUV 리소그래피가 유망시되고 있다. 여기에서, EUV 광이란, 연(軟)X선 영역 또는 진공 자외선 영역의 파장대의 광을 가리키고, 구체적으로는 파장이 0.2∼100nm 정도인 광을 말한다. 이 EUV 리소그래피에 있어서 이용되는 전사용 마스크로서 반사형 마스크가 제안되어 있다. 반사형 마스크는, 기판 상에 노광광을 반사하기 위한 다층 반사막이 형성되고, 다층 반사막 상에 노광광을 흡수하기 위한 패턴 형성용 박막이 패턴상(狀)으로 형성된 것이다.
반사형 마스크는, 기판과, 기판 상에 형성된 다층 반사막과, 다층 반사막 상에 형성된 패턴 형성용 박막을 갖는 반사형 마스크 블랭크로부터, 포토리소그래피법 등에 의해 패턴 형성용 박막에 패턴을 형성함으로써 제조된다.
일반적으로, 반사형 마스크를 노광 장치의 마스크 스테이지에 세트할 때, 반사형 마스크는 정전 척에 의해 고정된다. 그 때문에, 유리 기판 등의 절연성의 반사형 마스크 블랭크용 기판의 이면(다층 반사막 등이 형성되는 표면과는 반대측의 면)에는, 정전 척에 의한 기판의 고정을 촉진하기 위해, 이면막(이면 도전막)이 형성된다.
이면막 부착 기판의 예로서, 특허문헌 1에는, EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크의 제조에 사용되는 이면막 부착 기판이 기재되어 있다. 특허문헌 1에는, 상기 이면막은 크롬(Cr) 및 질소(N)를 함유하고, 상기 이면막에 있어서의 N의 평균 농도가 0.1 at％ 이상 40 at％ 미만이며, 상기 이면막의 적어도 표면의 결정 상태가 아몰퍼스이고, 상기 이면막의 표면 거칠기(rms)가 0.5nm 이하이며, 상기 이면막은, 기판측에 있어서의 N 농도가 낮고, 표면측에 있어서의 N 농도가 높아지도록, 이면막 중의 N 농도가 해당 이면막의 두께 방향을 따라 변화된 경사 조성막인 것이 기재되어 있다.
특허문헌 2에는, 기판 상에, 노광광을 반사하는 다층 반사막을 갖는 다층 반사막 부착 기판이 기재되어 있다. 또, 특허문헌 2에는, 기판을 사이에 두고 다층 반사막과 반대측에, 기판의 적어도 주연부(周緣部)를 제외한 영역에 이면막이 형성되어 있는 것이 기재되어 있다.
특허문헌 3에는, 포토리소그래피용의 전사용 마스크의 오차를 보정하는 방법이 기재되어 있다. 구체적으로는, 특허문헌 3에는, 전사용 마스크의 기판에 대해 펨토초 레이저 펄스를 국소적으로 조사함으로써, 기판 표면 또는 기판 내부를 개질하여, 전사용 마스크의 오차를 보정하는 것이 기재되어 있다. 특허문헌 3에는, 펨토초 레이저 펄스를 발생시키는 레이저로는, 사파이어 레이저(파장 800nm) 및 Nd-YAG 레이저(532nm) 등이 예시되어 있다.
반사형 마스크 블랭크의 제조 공정에 있어서, 패턴 형성용 박막 상에 레지스트막을 도포하기 전에 SPM 세정(SPM: sulfuric-acid and hydrogen-peroxide mixture) 등의 산성 또는 SC-1 세정 등의 알칼리성 수용액(약액)을 이용한 웨트 세정이 행하여진다. 또, 반사형 마스크의 제조 공정에 있어서, 패턴 형성용 박막에 패턴을 형성한 후에, 레지스트 패턴 제거 등을 위해 산성 또는 알칼리성의 수용액(약액)을 이용한 웨트 세정이 행하여진다. 또한, 반도체 장치의 제조에 있어서도, 노광 시에 반사형 마스크에 부착된 이물을 제거하기 위해, 약액을 이용한 웨트 세정이 행하여진다. 그리고, 통상, 반사형 마스크는 반복 사용되므로, 이러한 세정은 적어도 복수회 행하여지게 된다. 그 때문에, 반사형 마스크에는 충분한 세정 내성을 구비하고 있는 것이 요구된다. 반사형 마스크의 세정에는 약액(산성 또는 알칼리성의 수용액, 예를 들면 SPM 세정의 경우에는 황산 과수)이 이용되고 있다. 따라서, 반사형 마스크에 이용되는 박막은, 약액과 같은 약품에 대한 내성(본 명세서에서는, 「내약품성」이라고 한다.)을 구비하고 있는 것이 필요하다.
본 발명은, 내약품성이 뛰어난 박막을 갖는 박막 부착 기판을 제공하는 것을 목적으로 한다. 구체적으로는, 본 발명은, 내약품성이 뛰어난 이면막 및/또는 패턴 형성용 박막을 갖는 반사형 마스크를 제조하기 위한 박막 부착 기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또, 본 발명은, 내약품성이 뛰어난 이면막 및/또는 패턴 형성용 박막을 갖는 반사형 마스크 블랭크 및 반사형 마스크를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 이하의 구성을 갖는다.
(구성 1)
본 발명의 구성 1은, 기판의 2개의 주표면 중 적어도 하나의 상기 주표면 위에, 박막을 구비한 박막 부착 기판으로서,
상기 박막은, 크롬을 포함하고,
상기 박막에 대해 CuKα선을 사용한 X선 회절법에 의해 회절 각도 2θ에 대한 회절 X선 강도의 측정을 행하였을 때, 상기 회절 각도 2θ가 56도 이상 60도 이하인 범위에서 피크가 검출되는 것을 특징으로 하는 박막 부착 기판이다.
(구성 2)
본 발명의 구성 2는, 상기 박막은, 상기 회절 각도 2θ가 41도 이상 47도 이하인 범위에서 피크가 검출되는 것을 특징으로 하는 구성 1의 박막 부착 기판이다.
(구성 3)
본 발명의 구성 3은, 상기 박막은, 상기 회절 각도 2θ가 35도 이상 38도 이하인 범위에서 피크가 검출되지 않는 것을 특징으로 하는 구성 1 또는 2의 박막 부착 기판이다.
(구성 4)
본 발명의 구성 4는, 상기 박막은, 추가로 질소를 포함하는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 3 중 어느 것의 박막 부착 기판이다.
(구성 5)
본 발명의 구성 5는, 기판의 2개의 주표면 중 한쪽의 상기 주표면 상에, 다층 반사막을 구비한 다층 반사막 부착 기판으로서,
상기 기판의 다른쪽의 상기 주표면 위에, 이면막을 구비하고,
상기 이면막은, 크롬을 포함하며,
상기 이면막에 대해 CuKα선을 사용한 X선 회절법에 의해 회절 각도 2θ에 대한 회절 X선 강도의 측정을 행하였을 때, 상기 회절 각도 2θ가 56도 이상 60도 이하인 범위에서 피크가 검출되는 것을 특징으로 하는 다층 반사막 부착 기판이다.
(구성 6)
본 발명의 구성 6은, 상기 이면막은, 상기 회절 각도 2θ가 41도 이상 47도 이하인 범위에서 피크가 검출되는 것을 특징으로 하는 구성 5의 다층 반사막 부착 기판이다.
(구성 7)
본 발명의 구성 7은, 상기 이면막은, 상기 회절 각도 2θ가 35도 이상 38도 이하인 범위에서 피크가 검출되지 않는 것을 특징으로 하는 구성 5 또는 6의 다층 반사막 부착 기판이다.
(구성 8)
본 발명의 구성 8은, 상기 이면막은, 추가로 질소를 포함하는 것을 특징으로 하는 구성 5 내지 7 중 어느 것의 다층 반사막 부착 기판이다.
(구성 9)
본 발명의 구성 9는, 기판의 2개의 주표면 중 한쪽의 상기 주표면 상에, 다층 반사막과 패턴 형성용 박막이 이 순서로 적층된 구조를 갖는 반사형 마스크 블랭크로서,
상기 기판의 다른쪽의 상기 주표면 위에, 이면막을 구비하고,
상기 이면막은, 크롬을 포함하며,
상기 이면막에 대해 CuKα선을 사용한 X선 회절법에 의해 회절 각도 2θ에 대한 회절 X선 강도의 측정을 행하였을 때, 상기 회절 각도 2θ가 56도 이상 60도 이하인 범위에서 피크가 검출되는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크 블랭크이다.
(구성 10)
본 발명의 구성 10은, 상기 이면막은, 상기 회절 각도 2θ가 41도 이상 47도 이하인 범위에서 피크가 검출되는 것을 특징으로 하는 구성 9의 반사형 마스크 블랭크이다.
(구성 11)
본 발명의 구성 11은, 상기 이면막은, 상기 회절 각도 2θ가 35도 이상 38도 이하인 범위에서 피크가 검출되지 않는 것을 특징으로 하는 구성 9 또는 10의 반사형 마스크 블랭크이다.
(구성 12)
본 발명의 구성 12는, 상기 이면막은, 추가로 질소를 포함하는 것을 특징으로 하는 구성 9 내지 11 중 어느 것의 반사형 마스크 블랭크이다.
(구성 13)
본 발명의 구성 13은, 구성 9 내지 12 중 어느 것의 반사형 마스크 블랭크의 패턴 형성용 박막에 전사 패턴이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크이다.
(구성 14)
본 발명의 구성 14는, 구성 13의 반사형 마스크를 이용하고, 반도체 기판 상의 레지스트막에 전사 패턴을 노광 전사하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스의 제조 방법이다.
본 발명에 의하면, 내약품성이 뛰어난 박막을 갖는 박막 부착 기판을 제공할 수 있다. 구체적으로는, 본 발명에 의하면, 내약품성이 뛰어난 이면막 및/또는 패턴 형성용 박막을 갖는 반사형 마스크를 제조하기 위한 박막 부착 기판을 제공할 수 있다.
또, 본 발명에 의하면, 내약품성이 뛰어난 이면막 및/또는 패턴 형성용 박막을 갖는 반사형 마스크 블랭크 및 반사형 마스크를 제공할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 박막 부착 기판의 일 실시형태인 이면막 부착 기판의 구성의 일례를 나타내는 단면 모식도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시형태의 다층 반사막 부착 기판(이면막 부착 기판)의 구성의 일례를 나타내는 단면 모식도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시형태의 반사형 마스크 블랭크의 구성의 일례를 나타내는 단면 모식도이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시형태의 반사형 마스크의 일례를 나타내는 단면 모식도이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시형태의 반사형 마스크 블랭크의 구성의 다른 일례를 나타내는 단면 모식도이다.
도 6a에서 도 6d는, 반사형 마스크 블랭크로부터 반사형 마스크를 제작하는 공정을 단면 모식도로 나타낸 공정도이다.
도 7은, 실시예 1 및 비교예 1의 X선 회절각(2θ)에 대한 회절 X선 강도(카운트/초)를 나타내는 도면(회절 X선 스펙트럼)이다.
도 8은, 비교예 2의 X선 회절각(2θ)에 대한 회절 X선 강도(카운트/초)를 나타내는 도면(회절 X선 스펙트럼)이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시형태의 다층 반사막 부착 기판(이면막 부착 기판)의 구성의 일례를 나타내는 단면 모식도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시형태의 반사형 마스크 블랭크의 구성의 일례를 나타내는 단면 모식도이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시형태의 반사형 마스크의 일례를 나타내는 단면 모식도이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시형태의 반사형 마스크 블랭크의 구성의 다른 일례를 나타내는 단면 모식도이다.
도 6a에서 도 6d는, 반사형 마스크 블랭크로부터 반사형 마스크를 제작하는 공정을 단면 모식도로 나타낸 공정도이다.
도 7은, 실시예 1 및 비교예 1의 X선 회절각(2θ)에 대한 회절 X선 강도(카운트/초)를 나타내는 도면(회절 X선 스펙트럼)이다.
도 8은, 비교예 2의 X선 회절각(2θ)에 대한 회절 X선 강도(카운트/초)를 나타내는 도면(회절 X선 스펙트럼)이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서, 도면을 참조하면서 구체적으로 설명한다. 또한, 이하의 실시형태는, 본 발명을 구체화할 때의 형태로서, 본 발명을 그 범위 내로 한정하는 것은 아니다.
본 실시형태는, 기판의 2개의 주표면 중 적어도 하나의 주표면 위에, 박막을 구비한 박막 부착 기판이다. 본 실시형태의 소정의 박막은, 내약품성이 뛰어나다. 그 때문에, 본 실시형태의 박막 부착 기판은, 약액과 같은 약품을 이용하여 반복 세정하는 것이 필요한 용도에 이용할 수 있다. 이와 같은 용도로서, EUV 리소그래피에 이용하기 위한 반사형 마스크를 예시할 수 있다. 본 실시형태의 박막 부착 기판은, 반사형 마스크를 제조하기 위한 박막 부착 기판으로서 바람직하게 이용할 수 있다.
이하, 반사형 마스크를 제조하기 위한 박막 부착 기판을 예로, 본 실시형태를 설명한다. 단, 본 발명의 박막 부착 기판은, 반사형 마스크를 제조하기 위한 박막 부착 기판으로 한정되는 것은 아니다.
본 실시형태는, 마스크 블랭크용 기판(단지, 「기판」이라고도 한다.)의 2개의 주표면 중 적어도 하나의 주표면 위에, 크롬을 포함하고, 소정의 결정성을 나타내는 소정의 박막을 구비한 박막 부착 기판이다. 본 명세서에서는, 본 실시형태에 이용되는, 크롬을 포함하고, 소정의 결정성을 나타내는 소정의 박막을, 「소정의 박막」이라고 한다. 또한, 설명을 위해, 본 실시형태의 소정의 박막에 대응하는 유사한 박막(예를 들면, 비교예의 박막)을, 「소정의 박막」이라고 하는 경우가 있다.
도 1은, 본 실시형태의 박막 부착 기판의 일례인 이면막 부착 기판(50)의 일례를 나타내는 모식도이다. 도 1에 나타내는 예에서는, 이면막 부착 기판(50)의 이면막(23)이, 소정의 박막이다.
도 2는, 본 실시형태의 박막 부착 기판의 일례인 다층 반사막 부착 기판(20)의 일례를 나타내는 모식도이다. 도 2에 나타내는 예에서는, 이면막 부착 기판(50)의 이면막(23)이, 소정의 박막이다. 또한, 도 2에 나타내는 다층 반사막 부착 기판(20)은, 다층 반사막(21)을 구비하고 있다.
도 3은, 본 실시형태의 박막 부착 기판의 일례인 반사형 마스크 블랭크(30)의 일례를 나타내는 모식도이다. 도 3에 나타내는 예에서는, 반사형 마스크 블랭크(30)의 이면막(23) 및/또는 패턴 형성용 박막(24)이, 소정의 박막이다. 또한, 도 3에 나타내는 반사형 마스크 블랭크(30)는, 다층 반사막(21)을 구비하고 있다.
본 명세서에 있어서, 마스크 블랭크용 기판(10)의 주표면 중, 이면막(23)(「이면 도전막」 또는 단지 「도전막」이라고도 하는 경우가 있다.)이 형성되는 주표면을, 「이면」, 「이측(裏側) 주표면」 또는 「제 2 주표면」이라고 하는 경우가 있다. 또, 본 명세서에 있어서, 이면막 부착 기판(50)의 이면막(23)이 형성되어 있지 않은 주표면(단지 「표면」이라고 하는 경우가 있다.)을 「표측(表側) 주표면」(또는 「제 1 주표면」)이라고 하는 경우가 있다. 마스크 블랭크용 기판(10)의 표측 주표면 위에는, 고굴절률층과 저굴절률층을 교대로 적층한 다층 반사막(21)이 형성된다.
본 명세서에 있어서, 「마스크 블랭크용 기판(10)의 주표면 위에, 소정의 박막을 구비한다(갖는다)」란, 소정의 박막이, 마스크 블랭크용 기판(10)의 주표면에 접하여 배치되는 것을 의미하는 경우 외에, 마스크 블랭크용 기판(10)과 소정의 박막의 사이에 다른 막을 갖는 것을 의미하는 경우도 포함한다. 소정의 박막 이외의 막에 대해서도 마찬가지이다. 예를 들면 「막 A 위에 막 B를 갖는다」란, 막 A와 막 B가 직접 접하도록 배치되어 있는 것을 의미하는 것 외에, 막 A와 막 B의 사이에 다른 막을 갖는 경우도 포함한다. 또, 본 명세서에 있어서, 예를 들면 「막 A가 막 B의 표면에 접하여 배치된다」란, 막 A와 막 B의 사이에 다른 막을 개재하지 않고, 막 A와 막 B가 직접 접하도록 배치되어 있는 것을 의미한다.
다음으로, 마스크 블랭크용 기판(10)의 표면 형태, 및 반사형 마스크 블랭크(30) 등을 구성하는 박막의 표면의 표면 형태를 나타내는 파라미터인 표면 거칠기(Rms)에 대해서 설명한다.
대표적인 표면 거칠기의 지표인 Rms(Root mean square)는, 제곱 평균 평방근 거칠기이며, 평균선부터 측정 곡선까지의 편차의 제곱을 평균한 값의 평방근이다. Rms는 하기 식 (1)로 표시된다.
[수학식 1]
식 (1)에 있어서, l은 기준 길이이고, Z는 평균선부터 측정 곡선까지의 높이이다.
Rms는, 종래부터 마스크 블랭크용 기판(10)의 표면 거칠기의 관리에 이용되고 있다. Rms를 이용함으로써, 표면 거칠기를 수치로 파악할 수 있다.
[박막 부착 기판]
다음으로, 본 실시형태의 박막 부착 기판에 이용할 수 있는 소정의 박막에 대해서 설명한다.
본 실시형태의 박막 부착 기판은, 기판(10)의 2개의 주표면 중, 적어도 하나의 주표면 위에, 소정의 결정성을 갖는 소정의 박막을 구비한다.
도 1은, 본 실시형태의 박막 부착 기판의 일례인 이면막 부착 기판(50)의 일례를 나타내는 모식도이다. 본 실시형태의 이면막 부착 기판(50)은, 마스크 블랭크용 기판(10)의 이측 주표면 위에, 이면막(23)이 형성된 구조를 갖는다. 도 1에 나타내는 이면막 부착 기판(50)의 예에서는, 이면막(23)이 소정의 박막이다. 또한, 본 명세서에 있어서, 이면막 부착 기판(50)이란, 적어도 마스크 블랭크용 기판(10)의 이측 주표면에 이면막(23)이 형성된 것이며, 다른 주표면 위에 다층 반사막(21)이 형성된 것(다층 반사막 부착 기판(20)), 및 추가로 패턴 형성용 박막(24)이 형성된 것(반사형 마스크 블랭크(30)) 등도, 이면막 부착 기판(50)에 포함된다.
도 2에, 이측 주표면 위에 이면막(23)이 형성된 본 실시형태의 다층 반사막 부착 기판(20)을 나타낸다. 도 2에 나타내는 다층 반사막 부착 기판(20)은, 그 이측 주표면 위에 이면막(23)을 포함하므로, 이면막 부착 기판(50)의 일종이다. 도 2에 나타내는 본 실시형태의 다층 반사막 부착 기판(20)(이면막 부착 기판(50))의 예에서는, 이면막(23)이 소정의 박막이다. 따라서, 도 2에 나타내는 다층 반사막 부착 기판(20)(이면막 부착 기판(50))은, 본 실시형태의 박막 부착 기판의 일종이다.
도 3은, 본 실시형태의 반사형 마스크 블랭크(30)의 일례를 나타내는 모식도이다. 도 3의 반사형 마스크 블랭크(30)는, 마스크 블랭크용 기판(10)의 표측 주표면 위에, 다층 반사막(21), 보호막(22) 및 패턴 형성용 박막(24)을 갖는다. 또, 도 3의 반사형 마스크 블랭크(30)는, 그 이측 주표면에, 이면막(23)을 포함한다. 도 3에 나타내는 예에서는, 반사형 마스크 블랭크(30)의 이면막(23) 및 패턴 형성용 박막(24) 중 적어도 한쪽이, 소정의 박막이다. 따라서, 도 3에 나타내는 반사형 마스크 블랭크(30)는, 본 실시형태의 박막 부착 기판의 일종이다.
도 5는, 본 실시형태의 반사형 마스크 블랭크(30)의 다른 일례를 나타내는 모식도이다. 도 5에 나타내는 반사형 마스크 블랭크(30)는, 다층 반사막(21) 및 패턴 형성용 박막(24), 그리고 다층 반사막(21) 및 패턴 형성용 박막(24)의 사이에 형성되는 보호막(22), 패턴 형성용 박막(24)의 표면에 형성되는 에칭 마스크막(25)을 포함한다. 본 실시형태의 반사형 마스크 블랭크(30)는, 그 이측 주표면에, 이면막(23)을 포함한다. 도 5에 나타내는 예에서는, 반사형 마스크 블랭크(30)의 이면막(23), 패턴 형성용 박막(24) 및 에칭 마스크막(25) 중 적어도 어느 하나가, 소정의 박막이다. 따라서, 도 5에 나타내는 반사형 마스크 블랭크(30)는, 본 실시형태의 박막 부착 기판의 일종이다. 또한, 에칭 마스크막(25)을 갖는 반사형 마스크 블랭크(30)를 이용하는 경우, 후술하는 바와 같이, 패턴 형성용 박막(24)에 전사 패턴을 형성한 후, 에칭 마스크막(25)을 박리해도 된다. 또, 에칭 마스크막(25)을 형성하지 않는 반사형 마스크 블랭크(30)에 있어서, 패턴 형성용 박막(24)을 복수층의 적층 구조로 하고, 이 복수층을 구성하는 재료가 서로 다른 에칭 특성을 갖는 재료로 하여, 에칭 마스크 기능을 가진 패턴 형성용 박막(24)으로 한 반사형 마스크 블랭크(30)로 해도 된다.
[소정의 박막]
다음으로, 본 실시형태의 박막 부착 기판에 이용하는 소정의 박막에 대해서 설명한다.
본 실시형태의 박막 부착 기판의 소정의 박막은, 크롬을 포함한다. 소정의 박막은, 질소를 포함하는 것이 바람직하다. 박막이 크롬 및 질소를 포함함으로써, 소정의 박막의 내약품성을 보다 높일 수 있다. 또, 소정의 박막은, 소정의 결정성을 갖기 때문에, 이하에서 설명하는 것과 같은 유니크한 회절 X선 스펙트럼(이하, 이와 같은 회절 X선 스펙트럼을 「소정의 회절 X선 스펙트럼」이라고 하는 경우가 있다.)을 나타낸다.
본 실시형태의 박막 부착 기판의 소정의 박막에 대해, CuKα선을 사용한 X선 회절법에 의해 회절 각도 2θ에 대한 회절 X선 강도의 측정을 행하였을 때, 회절 각도 2θ가 56도 이상 60도 이하인 범위에서 피크가 검출된다. 도 7에, 본 실시형태의 소정의 박막에 대해, 회절 X선 강도의 측정을 행하여 얻어진 회절 X선 스펙트럼(회절 각도 2θ에 대한 회절 X선 강도)을 나타낸다. 도 7에 나타내는 실시예 1이 본 실시형태의 소정의 박막의 회절 X선 스펙트럼이다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 실시예 1의 회절 X선 스펙트럼은, 회절 각도 2θ가 56도 이상 60도 이하인 범위에서 피크가 검출되고 있다. 한편, 도 7에 나타내는 바와 같이, 내약품성이 뒤떨어지는 비교예 1에서는, 회절 각도 2θ가 56도 이상 60도 이하인 범위에서 피크가 검출되고 있지 않다.
본 명세서에 있어서, X선 회절법에 의해 검출되는 피크란, CuKα선을 사용한 회절 각도 2θ에 대한 회절 X선 강도의 측정 데이터를 도시했을 때의 피크로서, 측정 데이터(회절 X선 스펙트럼)에서 백그라운드를 차감했을 때의 피크의 높이가, 피크 부근의 백그라운드의 노이즈의 크기(노이즈의 폭)에 비해 2배 이상인 것으로 할 수 있다. 피크의 회절 각도 2θ는, 측정 데이터에서 백그라운드를 차감했을 때의 피크의 최대치를 나타내는 회절 각도 2θ로 할 수 있다.
본 실시형태의 박막 부착 기판의 소정의 박막에 대해 CuKα선을 사용한 X선 회절법에 의해 회절 각도 2θ에 대한 회절 X선 강도의 측정을 행하였을 때, 회절 각도 2θ가 56도 이상 60도 이하인 범위에서 피크가 검출된다. 또한, 이 피크는, Cr2N의 (112)면의 피크에 상당하는 것으로 추측되지만, 본 발명은 이 추측에 구속되는 것은 아니다. 본 발명자들은, 크롬을 포함하는 박막에 있어서, 회절 각도 2θ가 56도 이상 60도 이하인 범위에서 피크가 검출되는 것과 같은 결정 구조를 갖는 박막은, 내약품성이 뛰어나다는 지견을 얻어, 본 발명에 이르렀다. 따라서, 본 실시형태에 의하면, 내약품성이 뛰어난 박막을 갖는 박막 부착 기판을 얻을 수 있다. 또, 본 실시형태의 박막 부착 기판을 이용하여, 예를 들면 반사형 마스크(40)를 제조한 경우에는, 약액과 같은 약품을 이용하여 반사형 마스크(40)를 반복 세정해도, 반사형 마스크(40)의 박막의 열화를 억제할 수 있다. 본 실시형태에 의하면, 특히 소정의 박막의 SPM 세정 내성을 높일 수 있다.
본 실시형태의 박막 부착 기판의 소정의 박막은, 회절 각도 2θ가 41도 이상 47도 이하인 범위에서 피크가 검출되는 것이 바람직하다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 실시예 1의 회절 X선 스펙트럼은, 회절 각도 2θ가 41도 이상 47도 이하인 범위에서 피크가 검출되고 있다. 또한, 이 피크는, Cr2N의 (111)면 또는 CrN의 (200)면의 피크에 상당하는 것으로 추측되지만, 본 발명은 이 추측에 구속되는 것은 아니다. 회절 각도 2θ가 56도 이상 60도 이하인 범위에 더하여, 회절 각도 2θ가 41도 이상 47도 이하인 범위에서 피크가 검출됨으로써, 내약품성이 뛰어난 박막을 갖는 박막 부착 기판을 얻는 것을 보다 확실히 할 수 있다.
본 실시형태의 박막 부착 기판의 소정의 박막은, 회절 각도 2θ가 35도 이상 38도 이하인 범위에서 피크가 검출되지 않는 것이 바람직하다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 실시예 1의 회절 X선 스펙트럼은, 회절 각도 2θ가 35도 이상 38도 이하인 범위에서 피크가 검출되지 않는다. 또한, 이 회절 각도의 범위에서의 피크는, CrN의 (111)면의 피크에 상당하는 것으로 추측되지만, 본 발명은 이 추측에 구속되는 것은 아니다. 한편, 도 7에 나타내는 바와 같이, 내약품성이 뒤떨어지는 비교예 1에서는, 회절 각도 2θ가 35도 이상 38도 이하인 범위에서 피크가 검출되고 있다. 본 발명자들은, 크롬을 포함하는 박막에 있어서, 회절 각도 2θ가 35도 이상 38도 이하인 범위에서 피크가 검출되지 않는 것과 같은 결정 구조를 갖는 박막은, 내약품성이 뛰어나다는 지견을 얻었다. 본 실시형태에 의하면, 회절 각도 2θ가 56도 이상 60도 이하인 범위에서 피크가 검출되는 한편, 회절 각도 2θ가 35도 이상 38도 이하인 범위에서 피크가 검출되지 않음으로써, 내약품성이 뛰어난 박막을 갖는 박막 부착 기판을 얻는 것을 더욱 확실히 할 수 있다.
본 실시형태의 박막 부착 기판의 소정의 박막은, 질소를 함유하고 있는 것이 바람직하다. 소정의 박막이 크롬 및 질소를 포함함으로써, 소정의 박막의 내약품성을 보다 높일 수 있다. 또, 소정의 박막의 내약품성을 더욱 높이기 위해, 본 실시형태의 박막 부착 기판의 소정의 박막은, 불가피적으로 혼입되는 불순물을 제외하고, 크롬 및 질소만으로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 본 명세서에 있어서, 단지 「박막이 크롬 및 질소만으로 이루어진다」라고 기재한 경우라도, 박막이, 크롬 및 질소 이외에, 불가피적으로 혼입되는 불순물을 포함할 수 있는 것을 의미한다. 이하에 설명하는 바와 같이, 소정의 박막의 질소의 함유량에 따라, 소정의 박막의 결정 구조가 변화한다.
크롬 및 질소를 포함하는 소정의 박막이, 질소를 소량 포함하는 경우(예를 들면, 15 원자％ 이하 포함하는 경우)에는, 소정의 박막의 결정 구조는 아몰퍼스 구조이며, 내약품성이 낮다는 문제가 발생한다. 이 소정의 박막을 X선 회절법에 의해 측정한 경우에는, 피크는 관측되지 않는다. 예를 들면, 도 8에, 크롬 및 질소만으로 이루어지는 소정의 박막(이면막(23))으로서, 질소 함유량이 10 원자％ 정도인 비교예 2의 소정의 박막의 회절 X선 스펙트럼을 나타낸다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 비교예 2의 소정의 박막은, 회절 각도 2θ가 56도 이상 60도 이하인 범위에서 피크가 검출되지 않는다. 또한, 비교예 2에서는, 회절 각도 2θ가 41도 이상 47도 이하인 범위에서 브로드한 피크상의 것이 검출되고 있다. 그러나, 비교예 2의 브로드한 피크상의 것은, 측정 데이터에서 백그라운드를 차감했을 때의 피크의 높이가, 피크 부근의 백그라운드의 노이즈의 크기(노이즈의 폭)에 비해 2배 이상이 아니므로, 본 명세서에 있어서는, 피크라고 인정할 수는 없다.
한편, 크롬 및 질소를 포함하는 소정의 박막이, 질소를 많이 포함하는 경우(예를 들면, 질소를 40 원자％ 이상 포함하는 경우)에는, 소정의 박막의 결정 구조는 높은 결정성을 나타낸다. 이 박막을 X선 회절법에 의해 측정한 경우에는, 회절 각도 2θ＝38도 부근의 CrN (111)면에 기인하는 피크와, 회절 각도 2θ＝44도 부근의 CrN (200)면에 기인하는 피크가 관측된다. 그러나, 박막이, 질소를 많이 포함하는 경우에는, 도전율이 저하되기 때문에, 반사형 마스크(40)의 이면막(23)으로서의 사용이 곤란해진다. 예를 들면, 도 7에, 크롬 및 질소만으로 이루어지는 소정의 박막으로서, 질소 함유량이 45 원자％인 비교예 1의 소정의 박막(이면막(23))의 회절 X선 스펙트럼을 나타낸다. 이 회절 X선 스펙트럼은, 회절 각도 2θ＝38도 부근의 CrN (111)면에 기인하는 피크와 회절 각도 2θ＝44도 부근의 CrN (200)면에 기인하는 피크가 관측된다. 그러나, 상술한 바와 같이, 비교예 1의 소정의 박막의 내약품성은, 실시예 1의 소정의 박막과 비교하여 뒤떨어진다. 또한, 비교예 1의 소정의 박막은, 질소를 많이 포함하기 때문에, 박막의 도전율(시트 저항)이 저하된다. 그 때문에, 비교예 1의 소정의 박막을, 반사형 마스크(40)의 정전 척용 이면막(23)으로서 사용하는 것은 곤란하다.
이상 기술한 바와 같이, 크롬 및 질소를 포함하는 박막을, X선 회절법에 의해 측정한 경우에, 회절 각도 2θ가 56도 이상 60도 이하인 범위에서 피크가 검출되는 것과 같은 결정 구조를 갖는 박막인 경우에는, 내약품성, 특히 SPM 세정에 대한 내성이 높고, 또한 반사형 마스크(40)의 이면막(23)으로서 적절한 도전율을 얻을 수 있다.
본 실시형태의 소정의 박막의 성막 방법은, 필요한 특성이 얻어지는 한, 공지의 임의의 방법을 이용할 수 있다. 소정의 박막의 성막 방법으로는, DC 마그네트론 스퍼터링법, RF 스퍼터링법 및 이온 빔 스퍼터링법 등의 스퍼터링법을 이용하는 것이 일반적이다. 보다 확실하게 필요한 특성을 얻기 위해, 반응성 스퍼터링법을 이용할 수 있다. 소정의 박막이, 크롬 및 질소를 포함하는 경우에는, 크롬 타겟을 이용하고, 질소 가스를 도입해 질소 분위기 중에서 스퍼터링에 의해 성막을 함으로써, 크롬 및 질소를 포함하는 소정의 박막을 형성할 수 있다. 또한, 스퍼터링 시에 도입하는 질소 가스의 유량을 제어함으로써, 소정의 회절 X선 스펙트럼을 갖는 소정의 박막을 성막할 수 있다. 또, 질소 가스에 더하여, 아르곤 가스 등의 불활성 가스를 병용할 수 있다.
소정의 박막의 형성 방법은, 구체적으로는, 소정의 박막을 형성하기 위한 기판(10)의 피(被)성막면을 위쪽을 향하게 하여, 기판(10)을 수평면상에서 회전시키면서 성막하는 것이 바람직하다. 이때, 기판(10)의 중심축과, 스퍼터링 타겟의 중심을 지나 기판(10)의 중심축과는 평행한 직선이 어긋난 위치에서, 성막하는 것이 바람직하다. 즉, 피성막면에 대해 스퍼터링 타겟을, 소정의 각도가 되도록 경사지게 하여, 소정의 박막을 성막하는 것이 바람직하다. 스퍼터링 타겟 및 기판(10)을 이와 같은 배치로 하여, 대향한 스퍼터링 타겟을 스퍼터링함으로써 소정의 박막을 성막할 수 있다. 소정의 각도는, 스퍼터링 타겟의 경사 각도가 5도 이상 30도 이하의 각도인 것이 바람직하다. 또 스퍼터링 성막 중의 가스압은, 0.03Pa 이상 0.1Pa 이하인 것이 바람직하다.
또한, 크롬 및 질소를 포함하는 소정의 박막이, 상기에 규정되어 있는 회절 X선 스펙트럼의 회절 각도 2θ의 소정 범위에서 피크가 얻어지는 것과, 그 소정의 박막의 질소 함유량은, 일의적인 관계에 있는 것은 아니다. 그 박막을 형성할 때의 성막 장치에 따라, 회절 각도 2θ의 소정 범위에서 피크가 얻어지는 성막 조건은 다르다. 그 소정의 박막이, 회절 X선 스펙트럼의 회절 각도 2θ의 소정 범위에서 피크가 얻어지는 것으로 하는 것이 중요하다. 소정의 박막의 질소 함유량을 제어하는 것은 중요하지 않다. 소정의 박막에 필요하게 되는 회절 X선 스펙트럼에서 피크가 존재해야 하는 회절 각도 2θ의 소정 범위의 지표가 있으면, 성막 장치의 성막 조건을 조정하여 박막을 성막하고, 회절 X선 스펙트럼을 취득하여 검증하는 것을 반복함으로써, 소정의 박막이 얻어진다. 이 작업 자체는 어려운 것이 아니다.
[이면막 부착 기판(50)]
다음으로, 실시형태의 박막 부착 기판에 대해서, 반사형 마스크(40)를 제조하기 위한 이면막 부착 기판(50)을 예로, 구체적으로 설명한다. 우선, 이면막 부착 기판(50)에 이용되는 마스크 블랭크용 기판(10)(단지 「기판(10)」이라고 하는 경우가 있다.)에 대해서 설명한다.
＜마스크 블랭크용 기판(10)＞
마스크 블랭크용 기판(10)으로는, EUV 광에 의한 노광 시의 열에 의한 전사 패턴(후술의 패턴 형성용 박막(24)의 박막 패턴(24a))의 왜곡을 방지하기 위해, 0±5ppb/℃의 범위 내의 저열팽창 계수를 갖는 것이 바람직하게 이용된다. 이 범위의 저열팽창 계수를 갖는 소재로서, 예를 들면, SiO2-TiO2계 유리 및 다성분계 유리 세라믹스 등을 이용할 수 있다.
기판(10)의 전사 패턴이 형성되는 측의 제 1 주표면은, 적어도 패턴 전사 정밀도 및 위치 정밀도를 얻는 관점에서 고평탄도가 되도록 표면 가공되어 있다. EUV 노광의 경우, 기판(10)의 전사 패턴이 형성되는 측의 제 1 주표면의 132mm×132mm의 영역에 있어서, 평탄도가 0.1㎛ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.05㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 0.03㎛ 이하이다. 또, 제 1 주표면의 반대측의 제 2 주표면은, 노광 장치에 세트할 때에 정전 척되는 면이다. 제 2 주표면은, 132mm×132mm의 영역에 있어서, 평탄도가 0.1㎛ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.05㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 0.03㎛ 이하이다. 또한, 반사형 마스크 블랭크(30)에서의 제 2 주표면측의 평탄도는, 142mm×142mm의 영역에 있어서, 평탄도가 1㎛ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 0.3㎛ 이하이다.
또, 기판(10)의 표면 평활도의 높이도 극히 중요한 항목이다. 전사용의 패턴 형성용 박막(24)의 박막 패턴(24a)이 형성되는 제 1 주표면의 표면 거칠기는, 제곱 평균 평방근 거칠기(RMS)로 0.1nm 이하인 것이 바람직하다. 또한, 표면 평활도는, 원자간력 현미경으로 측정할 수 있다.
또한, 기판(10)은, 그 위에 형성되는 막(다층 반사막(21) 등)의 막 응력에 의한 변형을 방지하기 위해, 높은 강성을 갖고 있는 것이 바람직하다. 특히, 기판(10)은, 65GPa 이상의 높은 영률을 갖고 있는 것이 바람직하다.
＜다층 반사막 부착 기판(20)＞
다음으로, 본 실시형태의 다층 반사막 부착 기판(20)에 대해서 이하에 설명한다. 본 실시형태의 다층 반사막 부착 기판(20)은, 기판(10)의 2개의 주표면 중 한쪽의 주표면 상에, 다층 반사막(21)을 구비하고, 기판(10)의 다른쪽의 주표면 위에, 소정의 박막을 포함하는 이면막(23)을 구비한다(도 2 참조).
또한, 본 명세서에서는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 이면막 부착 기판(50)(박막 부착 기판)에 다층 반사막(21)이 형성된 구조의 것을, 본 실시형태의 다층 반사막 부착 기판(20)이라고 한다.
＜다층 반사막(21)＞
본 실시형태의 다층 반사막 부착 기판(20)은, 이면막(23)이 형성되는 측과는 반대측의 주표면 상에, 고굴절률층과 저굴절률층을 교대로 적층한 다층 반사막(21)이 형성되어 있다. 본 실시형태의 다층 반사막 부착 기판(20)은, 소정의 다층 반사막(21)을 가짐으로써, 소정의 파장의 EUV 광을 반사할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 이면막(23)을 형성하기 전에 다층 반사막(21)을 형성할 수 있다. 또, 도 1에 나타내는 바와 같이 이면막(23)을 형성하고, 그 후, 도 2에 나타내는 바와 같이 다층 반사막(21)을 형성해도 된다.
다층 반사막(21)은, 반사형 마스크(40)에 있어서, EUV 광을 반사하는 기능을 부여하는 것이다. 다층 반사막(21)은, 굴절률이 다른 원소를 주성분으로 하는 각 층이 주기적으로 적층된 다층막의 구성을 갖는다.
일반적으로, 다층 반사막(21)으로서, 고굴절률 재료인 경원소(輕元素) 또는 그 화합물의 박막(고굴절률층)과, 저굴절률 재료인 중원소(重元素) 또는 그 화합물의 박막(저굴절률층)이 교대로 40에서 60 주기 정도 적층된 다층막이 이용된다. 다층막은, 기판(10)측으로부터 고굴절률층과 저굴절률층을 이 순서로 적층한 고굴절률층/저굴절률층의 적층 구조를 1 주기로 하여 복수 주기 적층해도 된다. 또, 다층막은, 기판(10)측으로부터 저굴절률층과 고굴절률층을 이 순서로 적층한 저굴절률층/고굴절률층의 적층 구조를 1 주기로 하여 복수 주기 적층해도 된다. 또한, 다층 반사막(21)의 최(最)표면의 층(즉 다층 반사막(21)의 기판(10)과 반대측의 표면층)은, 고굴절률층인 것이 바람직하다. 상술의 다층막에 있어서, 기판(10)에, 고굴절률층과 저굴절률층을 이 순서로 적층한 적층 구조(고굴절률층/저굴절률층)를 1 주기로 하여 복수 주기 적층하는 경우, 최상층이 저굴절률층이 된다. 다층 반사막(21)의 최표면의 저굴절률층은 용이하게 산화되어 버리므로, 다층 반사막(21)의 반사율이 감소한다. 반사율의 감소를 피하기 위해, 최상층의 저굴절률층 상에, 고굴절률층을 추가로 형성하여 다층 반사막(21)으로 하는 것이 바람직하다. 한편, 상술의 다층막에 있어서, 기판(10)에, 저굴절률층과 고굴절률층을 이 순서로 적층한 적층 구조(저굴절률층/고굴절률층)를 1 주기로 하여 복수 주기 적층하는 경우는, 최상층이 고굴절률층이 된다. 이 경우에는, 고굴절률층을 추가로 형성할 필요가 없다.
본 실시형태에 있어서, 고굴절률층으로는, 규소(Si)를 포함하는 층이 채용된다. Si를 포함하는 재료로는, Si 단체(單體) 외에, Si에, 붕소(B), 탄소(C), 질소(N) 및/또는 산소(O)를 포함하는 Si 화합물을 이용할 수 있다. Si를 포함하는 층을 고굴절률층으로서 사용함으로써, EUV 광의 반사율이 뛰어난 EUV 리소그래피용 반사형 마스크(40)가 얻어진다. 또, 본 실시형태에 있어서, 기판(10)으로는 유리 기판이 바람직하게 이용된다. Si는 유리 기판과의 밀착성에 있어서도 뛰어나다. 또, 저굴절률층으로는, 몰리브덴(Mo), 루테늄(Ru), 로듐(Rh) 및 백금(Pt)으로부터 선택되는 금속 단체, 또는 이들의 합금이 이용된다. 예를 들면 파장 13nm에서 14nm의 EUV 광에 대한 다층 반사막(21)으로는, 바람직하게는 Mo 막과 Si 막을 교대로 40에서 60 주기 정도 적층한 Mo/Si 주기 적층막이 이용된다. 또한, 다층 반사막(21)의 최상층인 고굴절률층을 규소(Si)로 형성하고, 이 최상층(Si)과 Ru계 보호막(22)의 사이에, 규소와 산소를 포함하는 규소 산화물층을 형성할 수 있다. 규소 산화물층을 형성함으로써, 반사형 마스크(40)의 세정 내성을 향상시킬 수 있다.
상술의 다층 반사막(21)의 단독에서의 반사율은 통상 65％ 이상이고, 상한은 통상 73％이다. 또한, 다층 반사막(21)의 각 구성층의 두께 및 주기는, 노광 파장에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들면 브래그 반사의 법칙을 만족하도록 선택할 수 있다. 다층 반사막(21)에 있어서, 고굴절률층 및 저굴절률층은 각각 복수 존재한다. 복수의 고굴절률층의 두께가 같을 필요는 없고, 복수의 저굴절률층의 두께가 같을 필요는 없다. 또, 다층 반사막(21)의 최표면의 Si층의 막 두께는, 반사율을 저하시키지 않는 범위에서 조정할 수 있다. 최표면의 Si(고굴절률층)의 막 두께는, 3nm에서 10nm로 할 수 있다.
다층 반사막(21)의 형성 방법은 공지이다. 예를 들면 이온 빔 스퍼터링법에 의해, 다층 반사막(21)의 각 층을 성막함으로써 형성할 수 있다. 상술한 Mo/Si 주기 다층막의 경우, 예를 들면 이온 빔 스퍼터링법에 의해, 우선 Si 타겟을 이용하여 두께 4nm 정도의 Si 막을 기판(10) 위에 성막하고, 그 후 Mo 타겟을 이용하여 두께 3nm 정도의 Mo 막을 성막한다. 이 Si 막/Mo 막을 1 주기로 하여, 40에서 60 주기 적층해, 다층 반사막(21)을 형성한다(최표면의 층은 Si층으로 한다). 또, 다층 반사막(21)의 성막 시에, 이온원(源)으로부터 크립톤(Kr) 이온 입자를 공급하여, 이온 빔 스퍼터링을 행함으로써 다층 반사막(21)을 형성하는 것이 바람직하다.
＜보호막(22)＞
본 실시형태의 다층 반사막 부착 기판(20)은, 다층 반사막(21)의 표면 중, 마스크 블랭크용 기판(10)과는 반대측의 표면에 접하여 배치되는 보호막(22)을 추가로 포함하는 것이 바람직하다.
보호막(22)은, 후술하는 반사형 마스크(40)의 제조 공정에서의 드라이 에칭 및 세정으로부터 다층 반사막(21)을 보호하기 위해, 다층 반사막(21) 위에 형성된다. 또, 전자선(EB)을 이용한 전사 패턴(후술의 박막 패턴(24a))의 흑결함 수정 시에, 보호막(22)에 의해 다층 반사막(21)을 보호할 수 있다. 보호막(22)을, 3층 이상의 적층 구조로 할 수 있다. 예를 들면, 보호막(22)의 최하층과 최상층을, Ru를 함유하는 물질로 이루어지는 층으로 하고, 최하층과 최상층의 사이에, Ru 이외의 금속, 또는 Ru 이외의 금속의 합금을 개재시킨 구조로 할 수 있다. 보호막(22)의 재료는, 예를 들면, 루테늄을 주성분으로서 포함하는 재료에 의해 구성된다. 루테늄을 주성분으로서 포함하는 재료로는, Ru 금속 단체. 또는 Ru에 티탄(Ti), 니오브(Nb), 몰리브덴(Mo), 지르코늄(Zr), 이트륨(Y), 붕소(B), 란탄(La), 코발트(Co) 및/또는 레늄(Re) 등의 금속을 함유한 Ru 합금을 이용할 수 있다. 또, 이들 보호막(22)의 재료는, 질소를 추가로 포함할 수 있다. 보호막(22)은, Cl계 가스의 드라이 에칭으로 패턴 형성용 박막(24)을 패터닝하는 경우에 유효하다.
보호막(22)의 재료로서 Ru 합금을 이용하는 경우, Ru 합금의 Ru 함유 비율은 50 원자％ 이상 100 원자％ 미만, 바람직하게는 80 원자％ 이상 100 원자％ 미만, 더욱 바람직하게는 95 원자％ 이상 100 원자％ 미만이다. 특히, Ru 합금의 Ru 함유 비율이 95 원자％ 이상 100 원자％ 미만인 경우에는, 보호막(22)으로의 다층 반사막(21)을 구성하는 원소(규소)의 확산을 억제하면서, EUV 광의 반사율을 충분히 확보할 수 있다. 추가로 이 보호막(22)은, 마스크 세정 내성, 패턴 형성용 박막(24)을 에칭 가공했을 때의 에칭 스토퍼 기능, 및 다층 반사막(21)의 경시(經時) 변화 방지를 위한 보호 기능을 겸비하는 것이 가능해진다.
EUV 리소그래피의 경우, 노광광에 대해 투명한 물질이 적기 때문에, 마스크 패턴면에의 이물 부착을 방지하는 EUV 펠리클이 기술적으로 간단하지는 않다. 이 점에서, 펠리클을 이용하지 않는 펠리클레스 운용이 주류로 되어 있다. 또, EUV 리소그래피의 경우, EUV 노광에 의해 마스크에 카본막이 퇴적하거나, 산화막이 성장하거나 한다는 노광 컨테미네이션이 발생한다. 그 때문에, EUV 반사형 마스크(40)를 반도체 장치의 제조에 사용하고 있는 단계에서, 자주 세정을 행하여 마스크 상의 이물 및 컨테미네이션을 제거할 필요가 있다. 이 때문에, EUV 반사형 마스크(40)에서는, 광 리소그래피용 투과형 마스크에 비해 현격한 차이의 마스크 세정 내성이 요구되고 있다. Ti를 함유한 Ru계의 보호막(22)을 이용하면, 황산, 황산 과수(SPM), 암모니아, 암모니아 과수(APM), OH 라디칼 세정수 및 농도가 10ppm 이하인 오존수 등의 세정액에 대한 세정 내성을 특히 높일 수 있다. 그 때문에, EUV 반사형 마스크(40)에 대한 마스크 세정 내성의 요구를 만족시키는 것이 가능해진다.
보호막(22)의 두께는, 그 보호막(22)으로서의 기능을 다할 수 있는 한 특별히 제한되지 않는다. EUV 광의 반사율의 관점에서, 보호막(22)의 두께는, 바람직하게는 1.0nm에서 8.0nm, 보다 바람직하게는 1.5nm에서 6.0nm이다.
보호막(22)의 형성 방법으로는, 공지의 막 형성 방법과 마찬가지의 것을 특별히 제한 없이 채용할 수 있다. 보호막(22)의 형성 방법의 구체예로는, 스퍼터링법 및 이온 빔 스퍼터링법을 들 수 있다.
본 실시형태의 다층 반사막 부착 기판(20)은, 기판(10)의 주표면에 접하여 하지막(下地膜)을 가질 수 있다. 하지막은, 기판(10)과 다층 반사막(21)의 사이에 형성되는 박막이다. 하지막을 가짐으로써, 전자선에 의한 마스크 패턴 결함 검사 시의 차지 업을 방지하는 동시에, 다층 반사막(21)의 위상 결함이 적고, 높은 표면 평활성을 얻을 수 있다.
하지막의 재료로서, 루테늄 또는 탄탈을 주성분으로서 포함하는 재료가 바람직하게 이용된다. 구체적으로는, 하지막의 재료로서, 예를 들면, Ru 금속 단체, Ta 금속 단체, Ru 합금 또는 Ta 합금을 이용할 수 있다. Ru 합금 및 Ta 합금으로서, Ru 및/또는 Ta에, 티탄(Ti), 니오브(Nb), 몰리브덴(Mo), 지르코늄(Zr), 이트륨(Y), 붕소(B), 란탄(La), 코발트(Co) 및/또는 레늄(Re) 등의 금속을 함유한 것을 이용할 수 있다. 하지막의 막 두께는, 예를 들면 1nm∼10nm의 범위일 수 있다.
＜이면막 부착 기판(50)＞
다음으로, 본 실시형태의 이면막 부착 기판(50)에 대해서 설명한다. 기판(10)의 이측 주표면(다층 반사막(21)이 형성되는 주표면과는 반대측의 주표면)에는, 일반적으로, 정전 척용의 도전막(이면막(23))이 형성된다. 본 실시형태의 이면막 부착 기판(50)은, 이면막(23)이 소정의 박막을 포함한다.
도 2에 나타내는 다층 반사막 부착 기판(20)에 있어서, 기판(10)의 다층 반사막(21)과 접하는 면과 반대측의 면에, 소정의 박막을 갖는 이면막(23)을 형성함으로써, 도 2에 나타내는 것과 같은 본 실시형태의 이면막 부착 기판(50)을 얻을 수 있다. 또한, 본 실시형태의 이면막 부착 기판(50)은, 반드시 다층 반사막(21)을 가질 필요는 없다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 마스크 블랭크용 기판(10)의 한쪽의 주표면에, 소정의 이면막(23)을 형성함으로써, 본 실시형태의 이면막 부착 기판(50)을 얻을 수도 있다.
정전 척용의 도전성을 갖는 이면막(23)에 요구되는 전기적 특성은 통상 150Ω/□(Ω/square) 이하이고, 바람직하게는 100Ω/□이하이다. 이면막(23)의 두께는, 정전 척용으로서의 기능을 만족시키는 한 특별히 한정되지 않지만, 통상 10nm에서 200nm이다. 또, 이 이면막(23)은 반사형 마스크 블랭크(30)의 이측 주표면의 측의 응력 조정도 겸비하고 있다. 이면막(23)은, 표측 주표면에 형성된 각종 막으로부터의 응력과 밸런스를 잡아, 평탄한 반사형 마스크 블랭크(30)가 얻어지도록 조정되어 있다.
이면막(23)은, 상술의 소정의 박막을 포함할 수 있다. 즉, 본 실시형태의 박막 부착 기판의 이면막(23)은, 크롬을 포함하는 소정의 박막이며, 소정의 박막에 대해 CuKα선을 사용한 X선 회절법에 의해 회절 각도 2θ에 대한 회절 X선 강도의 측정을 행하였을 때, 소정의 회절 X선 스펙트럼을 갖는다. 또, 이면막(23)은, 추가로 질소를 포함하는 것이 바람직하다. 이면막(23)이, 소정의 회절 X선 스펙트럼을 갖는 소정의 결정 구조의 크롬 및 질소를 포함함으로써, 이면막(23)의 내약품성, 특히 SPM 세정에 대한 내성을 보다 높일 수 있고, 정전 척용의 도전막으로서 사용 가능한 소정의 시트 저항을 얻을 수 있다.
소정의 박막으로 형성된 이면막(23)은, 표면 산화의 영향이 있는 표층을 제외하고, 박막에 포함되는 원소(예를 들면, 크롬 원소 및 질소 원소)의 농도가 균일한 균일막일 수 있다. 또, 이면막(23) 중에 포함되는 원소의 농도가, 이면막(23)의 두께 방향을 따라 변화하도록 한 조성 경사막으로 할 수 있다. 또, 이면막(23)은, 본 실시형태의 효과를 해치지 않는 범위에서, 복수의 다른 조성의 복수층으로 이루어지는 적층막일 수 있다.
본 실시형태의 이면막 부착 기판(50)은, 이면막(23)과 기판(10)의 사이에 하지막(예를 들면, 크롬, 질소 및 산소를 함유하는 재료로 형성된 막.)을 설치할 수 있다. 하지막의 재료로는, CrO 및 CrON 등을 들 수 있다. 또한, 이면막(23)의 기판(10)과는 반대측의 표면 위에, 상층막을 설치할 수도 있다.
본 실시형태의 이면막 부착 기판(50)은, 기판(10)과 이면막(23)의 사이에, 예를 들면, 기판(10)(유리 기판)으로부터 이면막(23)으로 수소가 침입하는 것을 억제하는 수소 침입 억제막을 구비할 수 있다. 수소 침입 억제막의 존재에 의해, 이면막(23) 중에 수소가 유입되는 것을 억제할 수 있고, 이면막(23)의 압축 응력의 증대를 억제할 수 있다.
수소 침입 억제막의 재료는, 수소가 투과하기 어렵고, 기판(10)(유리 기판)으로부터 이면막(23)으로의 수소의 침입을 억제할 수 있는 재료이면 어떠한 종류여도 된다. 수소 침입 억제막의 재료로는, 구체적으로는, 예를 들면, Si, SiO2, SiON, SiCO, SiCON, SiBO, SiBON, Cr, CrN, CrO, CrON, CrC, CrCN, CrCO, CrCON, Mo, MoSi, MoSiN, MoSiO, MoSiCO, MoSiON, MoSiCON, TaO 및 TaON 등을 들 수 있다. 수소 침입 억제막은, 이들 재료의 단층일 수 있고, 또, 복수층 및 조성 경사막이어도 된다. 수소 침입 억제막의 재료로는, CrO를 이용할 수 있다.
이면막(23)을 형성하기 위한 재료는, 본 실시형태의 효과를 해치지 않는 범위에서, 크롬 및 질소 이외의 원소를 추가로 포함할 수 있다. 크롬 및 질소 이외의 원소로는, 도전성이 높은 금속인 Ag, Au, Cu, Al, Mg, W 및 Co 등을 들 수 있다.
특허문헌 3에는, 레이저 빔에 의해, 포토리소그래피용 마스크의 오차를 보정하는 방법이 기재되어 있다. 특허문헌 3에 기재된 기술을 반사형 마스크(40)에 적용할 때에는, 기판(10)의 이면측 주표면으로부터 레이저 빔을 조사하는 것이 생각된다. 그러나, 반사형 마스크(40)의 기판(10)의 이면측 주표면에는, 이면막(23)이 배치되어 있으므로, 레이저 빔이 투과하기 어렵다는 문제가 발생한다. 크롬을 박막 재료로서 이용한 경우, 그 박막의 소정의 파장의 가시광 투과율이 비교적 높다. 그 때문에, 크롬을 함유하는 박막을, 반사형 마스크(40)의 이면막(23)(도전막)으로서 이용하는 경우에는, 이측 주표면으로부터 소정의 광을 조사함으로써, 특허문헌 3에 기재된 것과 같은 결함의 수정을 행할 수 있다.
이면막(23)의 막 두께는, 파장 532nm의 광에서의 투과율 및 전기 전도도와의 관계에서, 적절한 막 두께를 선택할 수 있다. 예를 들면, 재료의 전기 전도도가 높으면, 얇은 막 두께로 할 수 있어, 투과율을 높일 수 있다. 크롬을 박막 재료로서 이용한 본 실시형태의 이면막 부착 기판(50)의 이면막(23)의 막 두께는, 10nm 이상 50nm 이하인 것이 바람직하다. 이면막(23)이 소정의 막 두께인 것에 의해, 보다 적절한 투과율 및 도전성을 갖는 이면막(23)을 얻을 수 있다.
이면막(23)의 파장 532nm의 투과율은, 10％ 이상인 것이 바람직하고, 20％ 이상인 것이 보다 바람직하며, 25％ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 파장 632nm의 투과율은, 25％ 이상인 것이 바람직하다. 이면막 부착 기판(50)의 이면막(23)의 소정 파장의 광의 투과율이 소정의 범위인 것에 의해, 반사형 마스크(40)의 위치 어긋남을 레이저 빔 등에 의해 이측 주표면의 측에서 보정할 수 있는 반사형 마스크(40)를 얻을 수 있다.
또한, 본 실시형태의 투과율은, 이면막(23)을 구비한 이면막 부착 기판(50)에 대해, 이면막(23)측에서 파장 532nm의 광을 조사하여, 이면막(23) 및 기판(10)을 투과한 투과광을 측정함으로써 얻어진 것이다.
이면막(23)은, SPM 세정을 1회 행하였을 때의 감막량(減膜量)이 1nm 이하인 것이 바람직하다. 이것에 의해, 반사형 마스크 블랭크(30), 반사형 마스크(40) 및/또는 반도체 장치의 제조 공정에 있어서, 특히 SPM 세정 등의 산성 수용액(약액)을 이용한 웨트 세정이 행하여진 경우라도, 이면막(23)에 요구되는 시트 저항, 기계 강도 및/또는 투과율 등을 해치는 일이 없다.
또한, SPM 세정이란, H2SO4 및 H2O2를 이용한 세정 방법이며, H2SO4:H2O2의 비율을 1:1∼5:1로 한 세정액을 이용하여, 예를 들면 80∼150℃의 온도에서 처리 시간 10분 정도의 조건으로 행하는 세정인 것을 말한다.
본 실시형태에 있어서의 세정 내성의 판정 기준이 되는 SPM의 세정 조건은, 이하와 같다.
세정액 H2SO4:H2O2＝2:1(중량비)
세정 온도 120℃
세정 시간 10분
또, 반도체 장치를 제조하기 위한 패턴 전사 장치는, 통상, 스테이지에 탑재되는 반사형 마스크(40)를 고정하기 위한 정전 척을 구비하고 있다. 반사형 마스크(40)의 이측 주표면에 형성된 이면막(23)(도전막)은, 정전 척에 의해, 패턴 전사 장치의 스테이지에 고정된다.
이면막(23)의 표면 거칠기는, 1㎛×1㎛의 영역을 원자간력 현미경으로 측정하여 얻어지는 제곱 평균 평방근 거칠기(Rms)는, 0.6nm 이하가 바람직하고, 0.4nm 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 이면막(23)의 표면이 소정의 제곱 평균 평방근 거칠기(Rms)인 것에 의해, 정전 척과 이면막(23)의 마찰에 의한 파티클의 발생을 방지할 수 있다.
또, 상기 패턴 전사 장치에 있어서, 반사형 마스크(40)를 탑재하는 스테이지의 이동 속도를 빠르게 하여 생산 효율을 올리려고 하면, 이면막(23)에 더욱 부하가 걸린다. 그 때문에, 이면막(23)은, 보다 높은 기계 강도를 갖는 것이 요망된다. 이면막(23)의 기계 강도는, 이면막 부착 기판(50)의 크랙 발생 하중을 측정함으로써 평가할 수 있다. 기계 강도는, 크랙 발생 하중의 값으로 300mN 이상인 것이 필요하다. 기계 강도는, 크랙 발생 하중의 값으로, 600mN 이상이 바람직하고, 1000mN보다 큰 것이 보다 바람직하다. 크랙 발생 하중이 소정의 범위인 것에 의해, 이면막(23)은, 정전 척용의 이면막(23)으로서 요구되는 기계 강도를 갖는다고 할 수 있다.
[반사형 마스크 블랭크(30)]
다음으로, 본 실시형태의 반사형 마스크 블랭크(30)에 대해서 설명한다. 도 3은, 본 실시형태의 반사형 마스크 블랭크(30)의 일례를 나타내는 모식도이다. 본 실시형태의 반사형 마스크 블랭크(30)는, 상술의 다층 반사막 부착 기판(20)의 다층 반사막(21) 위, 또는 보호막(22) 위에, 패턴 형성용 박막(24)을 구비하고, 추가로 이측 주표면 위에 이면막(23)을 구비한 구조를 갖는다. 반사형 마스크 블랭크(30)는, 패턴 형성용 박막(24) 위에 추가로 에칭 마스크막(25) 및/또는 레지스트막(32)을 가질 수 있다(도 5 및 도 6a 참조). 본 실시형태의 반사형 마스크 블랭크(30)의 이면막(23) 및 패턴 형성용 박막(24)의 적어도 한쪽은, 상술의 소정의 박막이다.
＜패턴 형성용 박막(24)＞
반사형 마스크 블랭크(30)는, 상술의 다층 반사막 부착 기판(20) 위에, 패턴 형성용 박막(24)(「흡수체막」이라고 하는 경우도 있다.)을 갖는다. 즉, 패턴 형성용 박막(24)은, 다층 반사막(21) 위(보호막(22)이 형성되어 있는 경우에는, 보호막(22) 위)에 형성된다. 패턴 형성용 박막(24)의 기본적인 기능은, EUV 광을 흡수하는 것이다. 패턴 형성용 박막(24)은, EUV 광의 흡수를 목적으로 한 패턴 형성용 박막(24)이어도 되고, EUV 광의 위상차도 고려한 위상 시프트 기능을 갖는 패턴 형성용 박막(24)이어도 된다. 위상 시프트 기능을 갖는 패턴 형성용 박막(24)이란, EUV 광을 흡수하는 동시에 일부를 반사시켜 위상을 시프트시키는 것이다. 즉, 위상 시프트 기능을 갖는 패턴 형성용 박막(24)이 패터닝된 반사형 마스크(40)에 있어서, 패턴 형성용 박막(24)이 형성되어 있는 부분에서는, EUV 광을 흡수하여 감광하면서 패턴 전사에 악영향이 없는 레벨에서 일부의 광을 반사시킨다. 또, 패턴 형성용 박막(24)이 형성되어 있지 않은 영역(필드부)에서는, EUV 광은, 보호막(22)을 개재하여 다층 반사막(21)으로부터 반사한다. 그 때문에, 위상 시프트 기능을 갖는 패턴 형성용 박막(24)으로부터의 반사광과, 필드부로부터의 반사광의 사이에 원하는 위상차를 갖게 된다. 위상 시프트 기능을 갖는 패턴 형성용 박막(24)은, 패턴 형성용 박막(24)으로부터의 반사광과, 다층 반사막(21)으로부터의 반사광과의 위상차가 170도에서 190도가 되도록 형성된다. 180도 근방의 반전된 위상차의 광끼리가 패턴 에지부에서 서로 간섭함으로써, 투영 광학상(像)의 상 콘트라스트가 향상된다. 그 상 콘트라스트의 향상에 수반하여 해상도가 올라가, 노광량 여유도(裕度) 및 초점 여유도 등의 노광에 관한 각종 여유도를 크게 할 수 있다.
패턴 형성용 박막(24)은 단층의 막이어도 되고, 복수의 막(예를 들면, 하층 패턴 형성용 박막 및 상층 패턴 형성용 박막)으로 이루어지는 다층막이어도 된다. 단층막의 경우는, 마스크 블랭크 제조 시의 공정수를 삭감할 수 있어 생산 효율이 오른다는 특징이 있다. 다층막의 경우에는, 상층 패턴 형성용 박막이, 광을 이용한 마스크 패턴 결함 검사 시의 반사 방지막이 되도록, 그 광학 상수와 막 두께를 적당히 설정할 수 있다. 이것에 의해, 광을 이용한 마스크 패턴 결함 검사 시의 검사 감도가 향상된다. 또, 상층 패턴 형성용 박막에 산화 내성이 향상되는 산소(O) 및 질소(N) 등이 첨가된 막을 이용하면, 경시 안정성이 향상된다. 이와 같이, 패턴 형성용 박막(24)을 다층막으로 함으로써 다양한 기능을 부가시키는 것이 가능해진다. 패턴 형성용 박막(24)이 위상 시프트 기능을 갖는 패턴 형성용 박막(24)인 경우에는, 다층막으로 함으로써 광학면에서의 조정의 범위를 크게 할 수 있으므로, 원하는 반사율을 얻는 것이 용이해진다.
패턴 형성용 박막(24)의 재료로는, EUV 광을 흡수하는 기능을 갖고, 에칭 등에 의해 가공이 가능(바람직하게는 염소(Cl) 및/또는 불소(F)계 가스의 드라이 에칭으로 에칭 가능)한 한 특별히 한정되지 않는다. 그와 같은 기능을 갖는 것으로서, 탄탈(Ta) 단체 또는 Ta를 포함하는 재료를 바람직하게 이용할 수 있다.
Ta를 포함하는 재료로는, 예를 들면, Ta와 B를 포함하는 재료, Ta와 N을 포함하는 재료, Ta와 B와, O 및 N 중 적어도 하나를 포함하는 재료, Ta와 Si를 포함하는 재료, Ta와 Si와 N을 포함하는 재료, Ta와 Ge를 포함하는 재료, Ta와 Ge와 N을 포함하는 재료, Ta와 Pd를 포함하는 재료, Ta와 Ru를 포함하는 재료, 및 Ta와 Ti를 포함하는 재료 등을 들 수 있다.
패턴 형성용 박막(24)은, 예를 들면, Ni 단체, Ni를 포함하는 재료, Cr 단체, Cr을 포함하는 재료, Ru 단체, Ru를 포함하는 재료, Pd 단체, Pd를 포함하는 재료, Mo 단체, 및 Mo를 함유하는 재료로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는 재료에 의해 형성할 수 있다.
패턴 형성용 박막(24)은, 상술의 소정의 박막을 포함할 수 있다. 즉, 본 실시형태의 패턴 형성용 박막(24)은, 크롬(Cr)을 포함하는 소정의 박막이며, 소정의 박막에 대해 CuKα선을 사용한 X선 회절법에 의해 회절 각도 2θ에 대한 회절 X선 강도의 측정을 행하였을 때, 소정의 회절 X선 스펙트럼을 가질 수 있다. 또, 패턴 형성용 박막(24)이 소정의 박막인 경우에는, 패턴 형성용 박막(24)이 추가로 질소(N)를 포함하는 것이 바람직하다. 패턴 형성용 박막(24)이, 소정의 회절 X선 스펙트럼을 갖는 소정의 결정 구조의 크롬(Cr) 및 질소(N)를 포함함으로써, 패턴 형성용 박막(24)의 내약품성, 특히 SPM 세정에 대한 내성을 보다 높일 수 있다.
EUV 광의 흡수를 적절히 행하기 위해, 패턴 형성용 박막(24)의 두께는, 바람직하게는 30nm∼100nm이다.
패턴 형성용 박막(24)은, 공지의 방법, 예를 들면, 마그네트론 스퍼터링법 및 이온 빔 스퍼터링법 등에 의해 형성할 수 있다.
＜에칭 마스크막(25)＞
패턴 형성용 박막(24) 위에는 에칭 마스크막(25)을 형성해도 된다. 에칭 마스크막(25)의 재료로는, 에칭 마스크막(25)에 대한 패턴 형성용 박막(24)의 에칭 선택비가 높은 재료를 이용한다. 여기에서, 「A에 대한 B의 에칭 선택비」란, 에칭을 행하고 싶지 않은 층(마스크가 되는 층)인 A와 에칭을 행하고 싶은 층인 B의 에칭 레이트의 비를 말한다. 구체적으로는 「A에 대한 B의 에칭 선택비＝B의 에칭 속도/A의 에칭 속도」의 식에 의해 특정된다. 또, 「선택비가 높다」란, 비교 대상에 대해, 상기 정의의 선택비의 값이 큰 것을 말한다. 에칭 마스크막(25)에 대한 패턴 형성용 박막(24)의 에칭 선택비는, 1.5 이상이 바람직하고, 3 이상이 더욱 바람직하다.
에칭 마스크막(25)에 대한 패턴 형성용 박막(24)의 에칭 선택비가 높은 재료로는, 크롬 및 크롬 화합물의 재료를 들 수 있다. 따라서, 패턴 형성용 박막(24)을 불소계 가스로 에칭하는 경우에는, 크롬 및 크롬 화합물의 재료를 사용할 수 있다. 크롬 화합물로는, Cr과, N, O, C 및 H로부터 선택되는 적어도 하나의 원소를 포함하는 재료를 들 수 있다. 또, 패턴 형성용 박막(24)을, 실질적으로 산소를 포함하지 않는 염소계 가스로 에칭하는 경우에는, 규소 및 규소 화합물의 재료를 사용할 수 있다. 규소 화합물로는, Si와, N, O, C 및 H로부터 선택되는 적어도 하나의 원소를 포함하는 재료, 그리고 규소 및 규소 화합물에 금속을 포함하는 금속 규소(금속 실리사이드), 및 금속 규소 화합물(금속 실리사이드 화합물) 등의 재료를 들 수 있다. 금속 규소 화합물로는, 금속과, Si와, N, O, C 및 H로부터 선택되는 적어도 하나의 원소를 포함하는 재료를 들 수 있다.
에칭 마스크막(25)의 막 두께는, 전사 패턴을 정밀도 좋게 패턴 형성용 박막(24)에 형성하는 에칭 마스크로서의 기능을 얻는 관점에서, 3nm 이상인 것이 바람직하다. 또, 에칭 마스크막(25)의 막 두께는, 레지스트막(32)의 막 두께를 얇게 하는 관점에서, 15nm 이하인 것이 바람직하다.
에칭 마스크막(25)은, 상술의 소정의 박막을 포함할 수 있다. 즉, 본 실시형태의 에칭 마스크막(25)은, 크롬(Cr)를 포함하는 소정의 박막이며, 소정의 박막에 대해 CuKα선을 사용한 X선 회절법에 의해 회절 각도 2θ에 대한 회절 X선 강도의 측정을 행하였을 때, 소정의 회절 X선 스펙트럼을 가질 수 있다. 또, 에칭 마스크막(25)이 소정의 박막인 경우에는, 에칭 마스크막(25)이 추가로 질소(N)를 포함하는 것이 바람직하다. 에칭 마스크막(25)이, 소정의 회절 X선 스펙트럼을 갖는 소정의 결정 구조의 크롬(Cr) 및 질소(N)를 포함함으로써, 에칭 마스크막(25)의 내약품성, 특히 SPM 세정에 대한 내성을 보다 높일 수 있다.
[반사형 마스크(40)]
다음으로, 본 실시형태에 관한 반사형 마스크(40)에 대해서 이하에 설명한다. 도 4는, 본 실시형태의 반사형 마스크(40)를 나타내는 모식도이다. 본 실시형태의 반사형 마스크(40)는, 반사형 마스크 블랭크(30)의 패턴 형성용 박막(24)에 전사 패턴이 설치되어 있다.
본 실시형태의 반사형 마스크(40)는, 상기의 반사형 마스크 블랭크(30)에 있어서의 패턴 형성용 박막(24)을 패터닝하여, 다층 반사막(21) 위, 또는 보호막(22) 위에 패턴 형성용 박막(24)의 박막 패턴(24a)을 형성한 구조이다. 본 실시형태의 반사형 마스크(40)는, EUV 광 등의 노광광으로 노광하면, 반사형 마스크(40)의 표면에서 패턴 형성용 박막(24)이 있는 부분에서는 노광광이 흡수되고, 그 이외의 패턴 형성용 박막(24)을 제거한 부분에서는 노출된 보호막(22) 및 다층 반사막(21)에서 노광광이 반사됨으로써, 리소그래피용의 반사형 마스크(40)로서 사용할 수 있다.
본 실시형태의 반사형 마스크(40)에 의하면, 다층 반사막(21) 위(또는 보호막(22) 위)에 박막 패턴(24a)을 가짐으로써, EUV 광을 이용하여 소정의 패턴을 피전사체에 전사할 수 있다.
본 실시형태의 반사형 마스크(40)는, 내약품성이 뛰어난 이면막(23) 및/또는 패턴 형성용 박막(24)을 갖는다. 그 때문에, 본 실시형태의 반사형 마스크(40)를, 약액과 같은 약품을 이용하여 반복 세정해도, 반사형 마스크(40)의 열화를 억제할 수 있다. 그 때문에, 본 발명의 반사형 마스크(40)는, 고정밀도의 전사 패턴을 가질 수 있다고 할 수 있다.
[반도체 장치의 제조 방법]
본 실시형태의 반도체 디바이스의 제조 방법은, 본 실시형태의 반사형 마스크(40)를 이용하고, 반도체 기판 상의 레지스트막에 전사 패턴을 노광 전사하는 공정을 구비한다. 즉, 이상 설명한 반사형 마스크(40)와, 노광 장치를 사용한 리소그래피 프로세스에 의해, 반도체 기판 등의 피전사체 상에 형성된 레지스트막에, 반사형 마스크(40)의 박막 패턴(24a)에 의거한 회로 패턴 등의 전사 패턴을 전사한다. 그 후, 그 외 여러 가지 공정을 거침으로써, 반도체 기판 등의 피전사체 상에 여러 가지 전사 패턴 등이 형성된 반도체 장치를 제조할 수 있다.
본 실시형태의 반도체 장치의 제조 방법에 의하면, 내약품성이 뛰어난 이면막(23) 및/또는 패턴 형성용 박막(24)의 박막 패턴(24a)을 갖는 반사형 마스크(40)를, 반도체 장치의 제조를 위해 이용할 수 있다. 약액(예를 들면 SPM 세정의 경우에는 황산 과수)과 같은 약품을 이용하여 반사형 마스크(40)를 반복 세정해도, 반사형 마스크(40)의 이면막(23) 및/또는 박막 패턴(24a)의 열화를 억제할 수 있으므로, 반사형 마스크(40)를 반복 사용한 경우라도, 미세하고 또한 고정밀도의 전사 패턴을 갖는 반도체 장치를 제조할 수 있다.
실시예
이하, 실시예에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다. 단, 본 발명은, 실시예로 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
우선, 실시예 1의 박막 부착 기판인 이면막 부착 기판(50)에 대해서 설명한다.
실시예 1의 이면막 부착 기판(50)을 제조하기 위한 기판(10)은, 다음과 같이 준비했다. 즉, 제 1 주표면 및 제 2 주표면의 양 주표면이 연마된 6025 사이즈(약 152mm×약 152mm×6.35mm)의 저열팽창 유리 기판인 SiO2-TiO2계 유리 기판을 준비하여 기판(10)으로 했다. 평탄하고 평활한 주표면이 되도록, 조(粗)연마 공정, 정밀 연마 공정, 국소 가공 공정 및 터치 연마 공정으로 이루어지는 연마를 행하였다.
실시예 1의 SiO2-TiO2계 유리 기판(마스크 블랭크용 기판(10))의 제 2 주표면(이측 주표면)에, CrON 막으로 이루어지는 하지막(도시하지 않음.)을 형성하고, 하지막 위에, CrN 막으로 이루어지는 이면막(23)을 형성했다. CrON 막(하지막)은, Cr 타겟을 이용하고, Ar 가스, N2 가스 및 O2 가스의 혼합 가스 분위기에서 반응성 스퍼터링법(DC 마그네트론 스퍼터링법)으로, 15nm의 막 두께로 성막했다. 계속해서, 하지막 위에, CrN 막으로 이루어지는 이면막(23)을 형성했다. CrN 막(이면막(23))은, Cr 타겟을 이용하고, Ar 가스와 N2 가스의 혼합 가스 분위기에서 반응성 스퍼터링법(DC 마그네트론 스퍼터링법)으로, 180nm의 막 두께로 성막했다. CrN 막의 조성(원자％)을 X선 광전자 분광법(XPS법)에 의해 측정한바, 원자 비율은, 크롬(Cr)이 91 원자％, 질소(N)가 9 원자％였다.
실시예 1의 이면막(23)에 대해, CuKα선을 사용한 X선 회절법에 의해 회절 각도 2θ에 대한 회절 X선 강도의 측정을 행하였다. X선 회절 장치는, 리가쿠사 제조 SmartLab을 이용했다. 회절 X선 스펙트럼의 측정은, Cu-Kα선원(源)을 이용하고, 회절 각도 2θ가 30도∼70도인 범위에서, 샘플링 폭 0.01도, 스캔 스피드 2도/분의 조건으로 측정을 행하였다. 이면막(23)에 대해, Cu-Kα선원을 이용하여 발생한 X선을 조사하고, 회절 각도 2θ의 회절 X선 강도를 측정하여, 회절 X선 스펙트럼을 얻었다. 얻어진 회절 X선 스펙트럼으로부터, 회절 각도 2θ가, 56도 이상 60도 이하인 범위, 41도 이상 47도 이하인 범위, 및 35도 이상 38도 이하인 범위에서의 피크의 유무를 판단했다. 또한, 피크의 유무의 판단은, 측정된 회절 X선 스펙트럼에서 백그라운드를 차감했을 때의 피크의 높이가, 피크 부근의 백그라운드의 노이즈의 크기(노이즈의 폭)에 비해 2배 이상인 경우에, 피크 있음으로 판단했다. 또한, 얻어진 회절 X선 스펙트럼에는, CrON 막(하지막)의 피크는 관측되지 않은 점에서, 측정으로 얻어진 회절 X선 스펙트럼은, CrN 막(이면막(23))의 회절 X선 스펙트럼이라고 할 수 있다. 이 점은, 비교예 1 및 2의 회절 X선 스펙트럼에 대해서도 마찬가지이다.
도 7에, 실시예 1의 회절 X선 스펙트럼을 나타낸다. 도 7로부터 명백한 바와 같이, 실시예 1의 이면막(23)은, 회절 각도 2θ가, 56도 이상 60도 이하인 범위, 41도 이상 47도 이하인 범위에서의 피크가 존재했지만, 회절 각도 2θ가 35도 이상 38도 이하인 범위에서는 피크가 존재하지 않았다. 표 1에, 실시예 1의 각 회절 각도 2θ의 범위의 피크의 유무를 나타낸다.
이상과 같이 하여, 실시예 1의 이면막 부착 기판(50)을 제조했다.
여기에서, 상술과 동일한 성막 조건으로 기판(10) 상에 CrN 막을 성막한 실시예 1의 평가용 박막을 제작했다. 얻어진 실시예 1의 평가용 박막의 시트 저항(Ω/□), SPM 세정에 의한 감막량(nm)을 측정했다. 표 1에 측정 결과를 나타낸다.
실시예 1의 이면막 부착 기판(50)의 SPM 세정에 의한 감막량(nm)은, 이하의 세정 조건으로 1회의 SPM 세정을 하기 전후에서 막 두께를 측정함으로써, 산출했다.
세정액 H2SO4:H2O2＝2:1(중량비)
세정 온도 120℃
세정 시간 10분
이상과 같이 하여, 실시예 1의 이면막 부착 기판(50)의 제조 및 평가를 행하였다.
[비교예 1]
비교예 1의 이면막 부착 기판(50)은, 실시예 1과 마찬가지로, CrON 막의 하지막, 및 CrN 막의 이면막(23)을 갖는다. 단, 비교예 1의 이면막(23)의 CrN 막의 성막 조건(N2 가스의 유량) 및 원자 비율은, 실시예 1의 경우와는 다르다. 그 이외에는 실시예 1과 마찬가지이다. 비교예 1의 CrN 막(이면막(23))은, 180nm의 막 두께로 성막했다. CrN 막의 조성(원자％)을 X선 광전자 분광법(XPS법)에 의해 측정한바, 원자 비율은, 크롬(Cr)이 57 원자％, 질소(N)가 43 원자％였다.
실시예 1과 마찬가지로, 비교예 1의 이면막(23)에 대해, CuKα선을 사용한 X선 회절법에 의해 회절 각도 2θ에 대한 회절 X선 강도의 측정을 행하였다. 도 7에, 비교예 1의 회절 X선 스펙트럼을 나타낸다. 도 7로부터 명백한 바와 같이, 비교예 1의 이면막(23)은, 회절 각도 2θ가, 41도 이상 47도 이하인 범위, 및 35도 이상 38도 이하인 범위에서의 피크가 존재했지만, 회절 각도 2θ가 56도 이상 60도 이하인 범위에서는 피크가 존재하지 않았다. 표 1에, 비교예 1의 각 회절 각도 2θ의 범위의 피크의 유무를 나타낸다.
여기에서, 상술의 비교예 1과 동일한 성막 조건으로 기판(10) 상에 CrN 막을 성막한 비교예 1의 평가용 박막을 제작했다. 실시예 1과 마찬가지로, 비교예 1의 시트 저항(Ω/□) 및 SPM 세정에 의한 감막량(nm)을 측정했다. 표 1에 측정 결과를 나타낸다.
이상과 같이 하여, 비교예 1의 이면막 부착 기판(50)의 제조 및 평가를 행하였다.
[비교예 2]
비교예 2의 이면막 부착 기판(50)은, 실시예 1과 마찬가지로, CrON 막의 하지막, 및 CrN 막의 이면막(23)을 갖는다. 단, 비교예 2의 이면막(23)의 CrN 막의 성막 조건(N2 가스의 유량) 및 원자 비율은, 실시예 1 및 비교예 1의 경우와는 다르다. 그 이외에는 실시예 1과 마찬가지이다. 비교예 2의 CrN 막(이면막(23))은, 180nm의 막 두께로 성막했다. CrN 막의 조성(원자％)을 X선 광전자 분광법(XPS법)에 의해 측정한바, 원자 비율은, 크롬(Cr)이 90 원자％, 질소(N)가 10 원자％였다.
실시예 1과 마찬가지로, 비교예 2의 이면막(23)에 대해, CuKα선을 사용한 X선 회절법에 의해 회절 각도 2θ에 대한 회절 X선 강도의 측정을 행하였다. 도 8에, 비교예 2의 회절 X선 스펙트럼을 나타낸다. 도 8로부터 명백한 바와 같이, 비교예 2의 이면막(23)은, 회절 각도 2θ가, 56도 이상 60도 이하인 범위, 41도 이상 47도 이하인 범위, 및 35도 이상 38도 이하인 범위 모두 피크가 존재하지 않았다. 이것으로부터, 비교예 2의 이면막(23)은 아몰퍼스 구조의 박막이라고 할 수 있다. 표 1에, 비교예 2의 각 회절 각도 2θ의 범위의 피크의 유무를 나타낸다.
여기에서, 상술의 비교예 2와 동일한 성막 조건으로 기판(10) 상에 CrN 막을 성막한 비교예 2의 평가용 박막을 제작했다. 실시예 1과 마찬가지로, 비교예 2의 시트 저항(Ω/□) 및 SPM 세정에 의한 감막량(nm)을 측정했다. 표 1에 측정 결과를 나타낸다.
이상과 같이 하여, 비교예 2의 이면막 부착 기판(50)의 제조 및 평가를 행하였다.
[실시예 1 그리고 비교예 1 및 2의 비교]
표 1에 나타내는 바와 같이, 실시예 1의 이면막 부착 기판(50)의 이면막(23)의 시트 저항은, 150Ω/□이하이며, 반사형 마스크(40)의 이면막(23)으로서 만족할 수 있는 값이었다. 또, 실시예 1의 이면막(23)의 SPM 세정에 의한 감막량은 0.1nm이며, 반사형 마스크(40)의 이면막(23)으로서 만족할 수 있는 값이었다.
표 1에 나타내는 바와 같이, 비교예 1 및 2의 이면막 부착 기판(50)의 이면막(23)의 시트 저항은, 150Ω/□이하이며, 반사형 마스크(40)의 이면막(23)으로서 만족할 수 있는 값이었다. 그러나, 비교예 1 및 2의 이면막(23)의 SPM 세정에 의한 감막량은 1nm를 넘고 있어, 반사형 마스크(40)의 이면막(23)으로서 만족할 수 있는 값이 아니었다.
이상으로부터, 회절 각도 2θ가 56도 이상 60도 이하인 범위에 피크가 존재하는 실시예 1의 결정 구조를 갖는 이면막(23)은, 내약품성이 뛰어난 이면막(23)인 것이 분명해졌다.
[다층 반사막 부착 기판(20)]
다음으로, 실시예 1의 다층 반사막 부착 기판(20)에 대해서 설명한다. 상술한 바와 같이 하여 제조된 이면막 부착 기판(50)의 이면막(23)이 형성된 측과 반대측의 기판(10)의 주표면(제 1 주표면) 위에, 다층 반사막(21) 및 보호막(22)을 형성함으로써 다층 반사막 부착 기판(20)을 제조했다. 구체적으로는, 하기와 같이 하여, 다층 반사막 부착 기판(20)을 제조했다.
이면막(23)이 형성된 측과 반대측의 기판(10)의 주표면(제 1 주표면) 위에, 다층 반사막(21)을 형성했다. 기판(10) 위에 형성되는 다층 반사막(21)은, 파장 13.5nm의 EUV 광에 적합한 다층 반사막(21)으로 하기 위해, Mo와 Si로 이루어지는 주기 다층 반사막(21)으로 했다. 다층 반사막(21)은, Mo 타겟과 Si 타겟을 사용하고, Ar 가스 분위기 중에서 이온 빔 스퍼터링법에 의해 기판(10) 위에 Mo 층 및 Si층을 교대로 적층하여 형성했다. 우선, Si 막을 4.2nm의 두께로 성막하고, 계속해서, Mo 막을 2.8nm의 두께로 성막했다. 이것을 1 주기로 하여, 마찬가지로 해서 40 주기 적층하고, 마지막으로 Si 막을 4.0nm의 두께로 성막하여, 다층 반사막(21)을 형성했다. 여기에서는 40 주기로 했지만, 이것으로 한정하는 것은 아니며, 예를 들면 60 주기여도 된다. 60 주기로 한 경우, 40 주기보다도 공정수는 늘어나지만, EUV 광에 대한 반사율을 높일 수 있다.
계속해서, Ar 가스 분위기 중에서, Ru 타겟을 사용한 이온 빔 스퍼터링법에 의해 Ru 막으로 이루어지는 보호막(22)을 2.5nm의 두께로 성막했다.
이상과 같이 하여, 실시예 1의 다층 반사막 부착 기판(20)을 제조했다.
[반사형 마스크 블랭크(30)]
다음으로, 실시예 1의 반사형 마스크 블랭크(30)에 대해서 설명한다. 상술한 바와 같이 하여 제조된 다층 반사막 부착 기판(20)의 보호막(22) 위에, 패턴 형성용 박막(24)을 형성함으로써, 반사형 마스크 블랭크(30)를 제조했다.
DC 마그네트론 스퍼터링법에 의해, 다층 반사막 부착 기판(20)의 보호막(22) 위에, 패턴 형성용 박막(24)을 형성했다. 패턴 형성용 박막(24)은, 흡수층인 TaN 막 및 저반사층인 TaO 막의 2층으로 이루어지는 적층막의 패턴 형성용 박막(24)으로 했다. 상술한 다층 반사막 부착 기판(20)의 보호막(22) 표면에, DC 마그네트론 스퍼터링법에 의해, 흡수층으로서 TaN 막을 성막했다. 이 TaN 막은, Ta 타겟에 다층 반사막 부착 기판(20)을 대향시켜, Ar 가스 및 N2 가스의 혼합 가스 분위기 중에서, 반응성 스퍼터링법에 의해 성막했다. 다음으로, TaN 막 위에 추가로, TaO 막(저반사층)을, DC 마그네트론 스퍼터링법에 의해 형성했다. 이 TaO 막은, TaN 막과 마찬가지로, Ta 타겟에 다층 반사막 부착 기판(20)을 대향시켜, Ar 및 O2의 혼합 가스 분위기 중에서, 반응성 스퍼터링법에 의해 성막했다.
TaN 막의 조성(원자비)은, Ta:N＝70:30이고, 막 두께는 48nm였다. 또, TaO 막의 조성(원자비)은 Ta:O＝35:65이고, 막 두께는 11nm였다.
이상과 같이 하여, 실시예 1의 반사형 마스크 블랭크(30)를 제조했다.
[반사형 마스크(40)]
다음으로, 실시예 1의 반사형 마스크(40)에 대해서 설명한다. 상술의 반사형 마스크 블랭크(30)를 이용하여, 반사형 마스크(40)를 제조했다. 도 6a-6d는, 반사형 마스크 블랭크(30)로부터 반사형 마스크(40)를 제작하는 공정을 나타내는 주요부 단면 모식도이다.
상술의 실시예 1의 반사형 마스크 블랭크(30)의 패턴 형성용 박막(24) 위에, 레지스트막(32)을 150nm의 두께로 형성한 것을 반사형 마스크 블랭크(30)로 했다(도 6a). 이 레지스트막(32)에 원하는 패턴을 묘화(노광)하고, 추가로 현상, 린스함으로써 소정의 레지스트 패턴(32a)을 형성했다(도 6b). 다음으로, 레지스트 패턴(32a)을 마스크로 하여, 패턴 형성용 박막(24)의 드라이 에칭을 행함으로써, 패턴 형성용 박막(24)의 패턴(박막 패턴)(24a)을 형성했다(도 6c). 또한, 패턴 형성용 박막(24)의 TaN 막과 TaO 막은, 모두 CF4 및 He의 혼합 가스를 이용한 드라이 에칭에 의해 패터닝을 행하였다.
그 후, 레지스트 패턴(32a)을 애싱 또는 레지스트 박리액 등으로 제거했다. 마지막으로 상술의 SPM 세정에 의한 감막량의 측정 시의 세정 조건과 동일한 SPM 세정을 행하였다. 이상과 같이 하여, 반사형 마스크(40)를 제조했다(도 6d). 또한, 필요에 따라서 웨트 세정 후에 마스크 결함 검사를 행하여, 마스크 결함 수정을 적절히 행할 수 있다.
상술의 실시예 1의 이면막 부착 기판(50)의 평가에서 기술한 바와 같이, 본 실시형태의 실시예 1의 이면막(23)을 갖는 이면막 부착 기판(50)은, SPM 세정 내성이 뛰어나다. 따라서, 본 실시형태의 이면막(23)을 갖는 반사형 마스크(40)도, SPM 세정 내성이 뛰어나다. 그 때문에, 반사형 마스크(40)에 SPM 세정을 실시한 경우라도 이면막(23)에 요구되는 시트 저항 및 기계 강도를 해치는 일이 없다. 또, 본 실시형태의 반사형 마스크(40)를 반도체 장치의 제조를 위해 이용해도, 문제없이 정전 척에 의해 고정할 수 있다. 따라서, 본 실시형태의 반사형 마스크(40)를, 반도체 장치의 제조를 위해 이용하는 경우에는, 미세하고 또한 고정밀도의 전사 패턴을 갖는 반도체 장치를 제조할 수 있다고 할 수 있다.
실시예 1에서 제작한 각 반사형 마스크(40)를 EUV 노광 장치에 세트하고, 반도체 기판 상에 피가공막과 레지스트막이 형성된 웨이퍼에 대해 EUV 노광을 행하였다. 그리고, 이 노광 완료 레지스트막을 현상함으로써, 피가공막이 형성된 반도체 기판 상에 레지스트 패턴을 형성했다.
이 레지스트 패턴을 에칭에 의해 피가공막에 전사하고, 또, 절연막, 도전막의 형성, 도펀트의 도입 및 어닐 등 여러 가지 공정을 거침으로써, 원하는 특성을 갖는 반도체 장치를 제조할 수 있었다.
[표 1]
10: 마스크 블랭크용 기판
20: 다층 반사막 부착 기판
21: 다층 반사막 22: 보호막
23: 이면막 24: 패턴 형성용 박막
24a: 박막 패턴 25: 에칭 마스크막
30: 반사형 마스크 블랭크 32: 레지스트막
32a: 레지스트 패턴 40: 반사형 마스크
50: 이면막 부착 기판
21: 다층 반사막 22: 보호막
23: 이면막 24: 패턴 형성용 박막
24a: 박막 패턴 25: 에칭 마스크막
30: 반사형 마스크 블랭크 32: 레지스트막
32a: 레지스트 패턴 40: 반사형 마스크
50: 이면막 부착 기판
Claims (14)
- 기판의 2개의 주표면 중 적어도 하나의 상기 주표면 위에, 박막을 구비한 박막 부착 기판으로서,
상기 박막은, 크롬을 포함하고,
상기 박막에 대해 CuKα선을 사용한 X선 회절법에 의해 회절 각도 2θ에 대한 회절 X선 강도의 측정을 행하였을 때, 상기 회절 각도 2θ가 56도 이상 60도 이하인 범위에서 피크가 검출되는 것을 특징으로 하는 박막 부착 기판. - 제 1 항에 있어서,
상기 박막은, 상기 회절 각도 2θ가 41도 이상 47도 이하인 범위에서 피크가 검출되는 것을 특징으로 하는 박막 부착 기판. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 박막은, 상기 회절 각도 2θ가 35도 이상 38도 이하인 범위에서 피크가 검출되지 않는 것을 특징으로 하는 박막 부착 기판. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 박막은, 추가로 질소를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 부착 기판. - 기판의 2개의 주표면 중 한쪽의 상기 주표면 상에, 다층 반사막을 구비한 다층 반사막 부착 기판으로서,
상기 기판의 다른쪽의 상기 주표면 위에, 이면막을 구비하고,
상기 이면막은, 크롬을 포함하며,
상기 이면막에 대해 CuKα선을 사용한 X선 회절법에 의해 회절 각도 2θ에 대한 회절 X선 강도의 측정을 행하였을 때, 상기 회절 각도 2θ가 56도 이상 60도 이하인 범위에서 피크가 검출되는 것을 특징으로 하는 다층 반사막 부착 기판. - 제 5 항에 있어서,
상기 이면막은, 상기 회절 각도 2θ가 41도 이상 47도 이하인 범위에서 피크가 검출되는 것을 특징으로 하는 다층 반사막 부착 기판. - 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 이면막은, 상기 회절 각도 2θ가 35도 이상 38도 이하인 범위에서 피크가 검출되지 않는 것을 특징으로 하는 다층 반사막 부착 기판. - 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이면막은, 추가로 질소를 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 반사막 부착 기판. - 기판의 2개의 주표면 중 한쪽의 상기 주표면 상에, 다층 반사막과 패턴 형성용 박막이 이 순서로 적층된 구조를 갖는 마스크 블랭크로서,
상기 기판의 다른쪽의 상기 주표면 위에, 이면막을 구비하고,
상기 이면막은, 크롬을 포함하며,
상기 이면막에 대해 CuKα선을 사용한 X선 회절법에 의해 회절 각도 2θ에 대한 회절 X선 강도의 측정을 행하였을 때, 상기 회절 각도 2θ가 56도 이상 60도 이하인 범위에서 피크가 검출되는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크 블랭크. - 제 9 항에 있어서,
상기 이면막은, 상기 회절 각도 2θ가 41도 이상 47도 이하인 범위에서 피크가 검출되는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크 블랭크. - 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
상기 이면막은, 상기 회절 각도 2θ가 35도 이상 38도 이하인 범위에서 피크가 검출되지 않는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크 블랭크. - 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이면막은, 추가로 질소를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크 블랭크. - 제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 기재한 반사형 마스크 블랭크의 패턴 형성용 박막에 전사 패턴이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크.
- 제 13 항에 기재한 반사형 마스크를 이용하고, 반도체 기판 상의 레지스트막에 전사 패턴을 노광 전사하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스의 제조 방법.
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