KR20230161431A - 반사형 마스크 블랭크, 반사형 마스크, 반사형 마스크의 제조 방법, 및 반도체 장치의 제조 방법 - Google Patents

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마사노리 나카가와
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호야 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 기판 주연부에 정전 파괴가 발생하는 것을 방지할 수 있는 반사형 마스크 블랭크, 반사형 마스크, 반사형 마스크의 제조 방법, 및 반도체 장치의 제조 방법을 제공한다. 반사형 마스크 블랭크(100)는, 기판(10)과, 기판(10) 상의 다층 반사막(12)과, 다층 반사막(12) 상의 보호막(14)과, 보호막(14) 상의 흡수체막(16)을 구비한다. 흡수체막(16)은, 버퍼층(18)과, 버퍼층(18) 위에 설치된 흡수층(20)을 갖는다. 기판(10)의 중심에서부터 보호막(14)의 외주단까지의 거리를 Lcap, 기판(10)의 중심에서부터 버퍼층(18)의 외주단까지의 거리를 Lbuf로 했을 때, Lcap≤Lbuf이다. 기판(10)의 측면으로부터 기판(10)의 중심을 향해 0.5㎜ 이내의 범위에 있어서, 보호막(14) 및 버퍼층(18)의 합계 막 두께가 4.5㎚ 이상인 개소가 적어도 1개 존재한다.

Description

반사형 마스크 블랭크, 반사형 마스크, 반사형 마스크의 제조 방법, 및 반도체 장치의 제조 방법
본 발명은, 반사형 마스크 블랭크, 반사형 마스크, 반사형 마스크의 제조 방법, 및 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
근래에 있어서의 초(超)LSI 디바이스의 고밀도화, 고정밀도화의 한층 더한 요구에 수반하여, 극자외(Extreme Ultra Violet, 이하, EUV라고 칭한다)광을 이용한 노광 기술인 EUV 리소그래피가 유망시되고 있다. EUV 광이란 연(軟)X선 영역 또는 진공 자외선 영역의 파장대의 광을 가리키며, 구체적으로는 파장이 0.2∼100㎚ 정도인 광을 말한다.
반사형 마스크는, 기판 위에 형성된 노광광을 반사하기 위한 다층 반사막과, 다층 반사막 위에 형성되고, 노광광을 흡수하기 위한 패턴상(狀)의 흡수체막인 흡수체 패턴을 갖는다. 반도체 기판 상에 패턴 전사를 행하기 위한 노광기에 탑재된 반사형 마스크에 입사한 광은, 흡수체 패턴이 있는 부분에서는 흡수되고, 흡수체 패턴이 없는 부분에서는 다층 반사막에 의해 반사된다. 다층 반사막에 의해 반사된 광상(光像)이, 반사 광학계를 통하여 실리콘 웨이퍼 등의 반도체 기판 상에 전사된다.
다층 반사막으로는, 일반적으로, 굴절률이 다른 원소가 주기적으로 적층된 다층막이 이용된다. 예를 들면, 파장 13∼14㎚의 EUV 광에 대한 다층 반사막으로는, Mo 막과 Si 막을 교대로 40 주기 정도 적층한 Mo/Si 주기 적층막이 바람직하게 이용된다.
특허문헌 1에는, 기판 상에, EUV 광을 반사하는 다층 반사막, 해당 다층 반사막을 보호하기 위한 보호막, EUV 광을 흡수하는 흡수체막, 및 레지스트막이 순서대로 형성된 반사형 마스크 블랭크로서, 상기 기판의 중심에서부터 상기 다층 반사막의 외주단(外周端)까지의 거리를 L(ML), 상기 기판의 중심에서부터 상기 보호막의 외주단까지의 거리를 L(Cap), 상기 기판의 중심에서부터 상기 흡수체막의 외주단까지의 거리를 L(Abs), 상기 기판의 중심에서부터 상기 레지스트막의 외주단까지의 거리를 L(Res)로 했을 때, L(Abs)＞L(Res)＞L(Cap)≥L(ML)이고, 또한, 상기 레지스트막의 외주단은 상기 기판의 외주단보다도 중심측에 존재하는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크 블랭크가 기재되어 있다.
특허문헌 2에는, 기판과, 해당 기판 상에 순차 형성된 노광광을 반사하는 다층 반사막과 노광광을 흡수하는 흡수막을 구비하고, 상기 다층 반사막은 굴절률이 다른 중원소(重元素) 재료막과 경원소(輕元素) 재료막을 교대로 적층하여 이루어지는 노광용 반사형 마스크 블랭크로서, 상기 다층 반사막 중 적어도 중원소 재료막의 주연(周緣)단부(端部)를 보호하는 보호층을 갖는 것을 특징으로 하는 노광용 반사형 마스크 블랭크가 기재되어 있다. 또, 특허문헌 2에는, 다층 반사막의 성막 영역보다 크게 되는 성막 영역에 흡수막을 성막하는 것이 기재되어 있다.
국제공개 제2014/021235호 일본국 특개2003-257824호 공보
반사형 마스크 블랭크는, 일반적으로, 기판의 한쪽의 주표면에 노광광(EUV 광)을 반사하는 다층 반사막이 형성되고, 이 다층 반사막 상에 노광광(EUV 광)을 흡수하는 흡수체막이 형성된 구조를 갖는다. 반사형 마스크 블랭크를 이용하여 반사형 마스크를 제조하는 경우, 우선 반사형 마스크 블랭크의 표면에 전자선 묘화용 레지스트막을 형성한다. 다음으로, 이 레지스트막에 대해 원하는 패턴을 전자선으로 묘화하고, 패턴의 현상을 행하여 레지스트 패턴을 형성한다. 이어서, 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 흡수체막을 드라이 에칭하고 흡수체 패턴(전사 패턴)을 형성한다. 이것에 의해, 다층 반사막 상에 흡수체 패턴이 형성된 반사형 마스크를 제조할 수 있다.
도 14는, 종래의 반사형 마스크 블랭크(200)의 외주단부의 확대 단면도이다. 도 14에 나타내는 바와 같이, 반사형 마스크 블랭크(200)는, 기판(210)과, 기판(210) 위에 형성된 다층 반사막(212)과, 다층 반사막(212) 위에 형성된 보호막(214)과, 보호막(214) 위에 형성된 흡수체막(216)과, 흡수체막(216) 위에 형성된 에칭 마스크막(218)과, 에칭 마스크막(218) 위에 형성된 레지스트막(220)을 갖는다. 보호막(214)은, 반사형 마스크의 제조 공정에 있어서의 드라이 에칭 및 세정으로부터 다층 반사막(212)을 보호하는 기능을 갖는다. 에칭 마스크막(218)은, 흡수체막(216)을 드라이 에칭하여 흡수체 패턴(전사 패턴)을 형성하기 위한 막이다. 레지스트막(220)은, 에칭 마스크막(218)에 패턴을 형성하기 위한 막이다. 또한, 에칭 마스크막(218)을 설치하지 않은 경우에는, 레지스트막(220)에 레지스트 패턴을 형성하고, 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 흡수체막(216)을 드라이 에칭해 흡수체 패턴(전사 패턴)을 형성한다.
레지스트막(220)은 반사형 마스크 블랭크(200)의 전면(全面)에 형성되는데, 기판(210)의 주연부에 있어서 레지스트막(220)이 박리되어 발진(發塵)하는 것을 억제하기 위해, 통상, 마스크 패턴이 형성되지 않는 기판 주연부의 레지스트막(220)을 제거하는 것(에지 린스)이 행하여진다. 이 에지 린스는, 예를 들면, 기판(210)의 주연부를 따라, 1∼1.5㎜ 정도의 폭의 레지스트막(220)을 레지스트 박리액에 의해 제거함으로써 행하여진다. 도 14에 나타내는 바와 같이, 에지 린스에 의해 레지스트막(220)이 제거된 영역(R)에서는, 레지스트막(220) 아래에 있는 에칭 마스크막(218)이 노출되어 있다.
노광광으로서 EUV 광을 사용하는 반사형 마스크에 있어서는, 다층 반사막 상에 존재하는 결함의 위치를 정확하게 관리하는 것이 중요하다. 왜냐하면, 다층 반사막 상에 존재하는 결함은, 수정이 거의 불가능한 데다, 전사 패턴 상에서 중대한 위상 결함이 될 수 있기 때문이다. 이 때문에, 반사형 마스크 블랭크(200)에 있어서, 다층 반사막(212) 상의 결함의 위치를 관리하기 위한 기준이 되는 마크가 형성되는 경우가 있다. 이 기준 마크는, 피듀셜 마크라고 불리는 경우도 있다.
도 15는, 기준 마크(FM)가 형성된 반사형 마스크 블랭크(200)의 외주단부의 확대 단면도이다. 도 15에 나타내는 바와 같이, 기준 마크(FM)는, 흡수체막(216)에 패턴이 형성되는 영역(PA)보다도 외측의 영역에 형성된다. 기준 마크(FM)를 형성할 때에는, 우선, 레지스트막(220)에 전자선 묘화에 의해 기준 마크(FM)를 형성하기 위한 레지스트 패턴(220a)을 형성하고, 이 레지스트 패턴(220a)을 마스크로 하여, 에칭 마스크막(218) 및 흡수체막(216)을 드라이 에칭에 의해 에칭함으로써 기준 마크(FM)를 형성한다.
전술한 바와 같이, 에지 린스에 의해 레지스트막(220)이 제거된 영역(R)에서는, 레지스트막(220) 아래에 있는 에칭 마스크막(218)이 노출되어 있다. 이 때문에, 기준 마크(FM)를 형성할 때의 드라이 에칭에 의해, 레지스트막(220)이 제거된 영역(R)에 있는 에칭 마스크막(218) 및 흡수체막(216)이 제거되기 때문에, 흡수체막(216) 아래에 있는 보호막(214)이 노출된다. 이때, 노출된 보호막(214)이 에칭에 의해 대미지를 받음으로써, 도 16에 나타내는 바와 같이, 고도상(孤島狀)의 보호막(214a)이 형성되는 경우가 있다. 이 고도상의 보호막(214a)은, 주위로부터 분리된 부분이며, 기판(210)의 중심측의 보호막(214b)과는 연결되어 있지 않은 부분이다.
고도상의 보호막(214a)이 형성된 경우, 흡수체막(216)에 패턴을 형성하기 위한 전자선 묘화 시에, 이 고도상의 보호막(214a)이 대전된다. 고도상의 보호막(214a)이 대전된 경우, 고도상의 보호막(214a)에는 전하를 방출하기 위한 수단(예를 들면 도통(導通) 핀)이 설치되어 있지 않기 때문에, 고도상의 보호막(214a)으로부터 전하가 한번에 방출됨으로써 정전 파괴가 발생하는 경우가 있다. 정전 파괴에 의해 반사형 마스크 블랭크(200)가 대미지를 받은 경우, 그 반사형 마스크 블랭크(200)는 제품으로서 쓸모가 없어지기 때문에, 문제가 되고 있었다.
본 발명은, 상술의 문제를 해결하기 위해서 이루어진 것이고, 기판 주연부에 정전 파괴가 발생하는 것을 방지할 수 있는 반사형 마스크 블랭크, 반사형 마스크, 반사형 마스크의 제조 방법, 및 반도체 장치의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 이하의 구성을 갖는다.
(구성 1) 기판과, 해당 기판 상의 다층 반사막과, 해당 다층 반사막 상의 보호막과, 해당 보호막 상의 흡수체막을 구비하는 반사형 마스크 블랭크로서,
상기 흡수체막은, 버퍼층과, 버퍼층 위에 설치된 흡수층을 갖고,
상기 기판의 중심에서부터 상기 보호막의 외주단까지의 거리를 Lcap, 상기 기판의 중심에서부터 상기 버퍼층의 외주단까지의 거리를 Lbuf로 했을 때, Lcap≤Lbuf이며,
상기 기판의 측면으로부터 상기 기판의 중심을 향해 0.5㎜ 이내의 범위에 있어서, 상기 보호막 및 상기 버퍼층의 합계 막 두께가 4.5㎚ 이상인 개소가 적어도 1개 존재하는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크 블랭크.
(구성 2) 상기 버퍼층은, 탄탈(Ta), 규소(Si), 크롬(Cr), 이리듐(Ir), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf) 및 이트륨(Y)으로부터 선택되는 적어도 1개를 포함하는 것을 특징으로 하는 구성 1에 기재한 반사형 마스크 블랭크.
(구성 3) 상기 기판의 중심에 있어서의 상기 보호막 및 상기 버퍼층의 합계 막 두께가 4.5㎚ 이상 35㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 구성 1 또는 2에 기재한 반사형 마스크 블랭크.
(구성 4) 상기 기판의 중심에서부터 상기 흡수층의 외주단까지의 거리를 Labs로 한 경우, Lcap≤Labs인 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 3 중 어느 것에 기재한 반사형 마스크 블랭크.
(구성 5) 상기 보호막은, 루테늄(Ru)을 포함하는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 4 중 어느 것에 기재한 반사형 마스크 블랭크.
(구성 6) 상기 흡수체막 위에 레지스트막을 구비하고, 상기 기판의 중심에서부터 상기 레지스트막의 외주단까지의 거리를 Lres로 한 경우, Lres＜Lcap≤Lbuf인 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 5 중 어느 것에 기재한 반사형 마스크 블랭크.
(구성 7)
구성 1 내지 6 중 어느 것에 기재한 반사형 마스크 블랭크에 있어서의 상기 흡수층이 패터닝된 흡수체 패턴을 갖는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크.
(구성 8) 상기 흡수체막에 있어서의 상기 흡수층에 기준 마크가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 구성 7에 기재한 반사형 마스크.
(구성 9) 구성 1 내지 6 중 어느 것에 기재한 반사형 마스크 블랭크의 상기 흡수층을 패터닝하여 흡수체 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크의 제조 방법.
(구성 10)
EUV 광을 발하는 노광 광원을 갖는 노광 장치에, 구성 7 또는 8에 기재한 반사형 마스크를 세트하고, 피(被)전사 기판 상에 형성되어 있는 레지스트막에 전사 패턴을 전사하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
본 발명에 의하면, 기판 주연부에 정전 파괴가 발생하는 것을 방지할 수 있는 반사형 마스크 블랭크, 반사형 마스크, 반사형 마스크의 제조 방법, 및 반도체 장치의 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 실시형태의 반사형 마스크 블랭크의 일례를 나타내는 단면 모식도이고, 기판의 외주단부를 확대한 도면이다.
도 2는 본 실시형태의 반사형 마스크 블랭크의 다른 예를 나타내는 단면 모식도이고, 기판의 외주단부를 확대한 도면이다.
도 3은 기준 마크가 형성된 반사형 마스크 블랭크의 외주단부의 확대 단면도이다.
도 4는 보호막, 버퍼층, 흡수층, 에칭 마스크막, 및 레지스트막의 대소 관계를 설명하기 위한 모식도이다.
도 5는 보호막, 버퍼층, 흡수층, 에칭 마스크막, 및 레지스트막의 대소 관계를 설명하기 위한 모식도이다.
도 6은 보호막, 버퍼층, 흡수층, 에칭 마스크막, 및 레지스트막의 대소 관계를 설명하기 위한 모식도이다.
도 7은 보호막, 버퍼층, 흡수층, 에칭 마스크막, 및 레지스트막의 대소 관계를 설명하기 위한 모식도이다.
도 8은 보호막, 버퍼층, 흡수층, 에칭 마스크막, 및 레지스트막의 대소 관계를 설명하기 위한 모식도이다.
도 9는 보호막, 버퍼층, 흡수층, 에칭 마스크막, 및 레지스트막의 대소 관계를 설명하기 위한 모식도이다.
도 10은 보호막, 버퍼층, 흡수층, 에칭 마스크막, 및 레지스트막의 대소 관계를 설명하기 위한 모식도이다.
도 11은 보호막, 버퍼층, 흡수층, 에칭 마스크막, 및 레지스트막의 대소 관계를 설명하기 위한 모식도이다.
도 12a는 반사형 마스크의 제조 방법의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 12b는 반사형 마스크의 제조 방법의 일례를 추가로 나타내는 모식도이다.
도 12c는 반사형 마스크의 제조 방법의 일례를 추가로 나타내는 모식도이다.
도 12d는 반사형 마스크의 제조 방법의 일례를 추가로 나타내는 모식도이다.
도 12e는 반사형 마스크의 제조 방법의 일례를 추가로 나타내는 모식도이다.
도 12f는 반사형 마스크의 제조 방법의 일례를 추가로 나타내는 모식도이다.
도 13은 EUV 노광 장치의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
도 14는 종래의 반사형 마스크 블랭크의 외주단부의 확대 단면도이다.
도 15는 기준 마크(FM)가 형성된, 종래의 반사형 마스크 블랭크의 외주단부의 확대 단면도이다.
도 16은 고도상의 보호막이 형성된, 종래의 반사형 마스크 블랭크의 외주단부의 확대 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서, 도면을 참조하면서 구체적으로 설명한다. 또한, 이하의 실시형태는, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 형태로서, 본 발명을 그 범위 내로 한정하는 것은 아니다.
도 1은, 본 실시형태의 반사형 마스크 블랭크(100)의 일례를 나타내는 단면 모식도이고, 기판(10)의 외주단부를 확대한 도면이다. 도 1에 나타내는 반사형 마스크 블랭크(100)는, 기판(10)과, 기판(10) 위에 형성된 다층 반사막(12)과, 다층 반사막(12) 위에 형성된 보호막(14)과, 보호막(14) 위에 형성된 흡수체막(16)을 갖는다. 흡수체막(16)은 2층 구조로 되어 있으며, 보호막(14)에 접하도록 형성된 버퍼층(18)과, 버퍼층(18) 위에 형성된 흡수층(20)을 포함한다. 기판(10)의 이면(다층 반사막(12)이 형성된 측과 반대측의 면)에는, 정전 척용 이면 도전막(22)이 형성되어도 된다.
또한, 본 명세서에 있어서, 기판이나 막의 「위에」란, 그 기판이나 막의 상면에 접촉하는 경우뿐만 아니라, 그 기판이나 막의 상면에 접촉하지 않는 경우도 포함한다. 즉, 기판이나 막의 「위에」란, 그 기판이나 막의 위쪽에 새로운 막이 형성되는 경우나, 그 기판이나 막과의 사이에 다른 막이 개재되어 있는 경우 등을 포함한다. 또, 「위에」란 반드시 연직(鉛直) 방향에 있어서의 상측을 의미하는 것은 아니다. 「위에」란, 기판이나 막 등의 상대적인 위치 관계를 나타내고 있는 것에 불과하다.
＜기판＞
기판(10)은, EUV 광에 의한 노광 시의 열에 의한 전사 패턴의 왜곡을 방지하기 위해, 0±5ppb/℃의 범위 내의 저열팽창 계수를 갖는 것이 바람직하게 이용된다. 이 범위의 저열팽창 계수를 갖는 소재로는, 예를 들면, SiO2-TiO2계 유리, 다성분계 유리 세라믹스 등을 이용할 수 있다.
기판(10)의 전사 패턴(후술의 흡수체 패턴)이 형성되는 측의 주표면은, 평탄도를 높이기 위해서 가공되는 것이 바람직하다. 기판(10)의 주표면의 평탄도를 높임으로써, 패턴의 위치 정밀도나 전사 정밀도를 높일 수 있다. 예를 들면, EUV 노광의 경우, 기판(10)의 전사 패턴이 형성되는 측의 주표면의 132㎜×132㎜의 영역에 있어서, 평탄도가 0.1㎛ 이하인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.05㎛ 이하, 특히 바람직하게는 0.03㎛ 이하이다. 또, 전사 패턴이 형성되는 측과 반대측의 주표면(이면)은, 노광 장치에 정전 척에 의해 고정되는 면이고, 그 142㎜×142㎜의 영역에 있어서, 평탄도가 0.1㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 0.05㎛ 이하, 특히 바람직하게는 0.03㎛ 이하이다. 또한, 본 명세서에 있어서 평탄도는, TIR(Total Indicated Reading)로 나타내어지는 표면의 휨(변형량)을 표시하는 값으로, 기판 표면을 기준으로 하여 최소 제곱법으로 정해지는 평면을 초평면(焦平面)으로 하고, 이 초평면보다 위에 있는 기판 표면의 가장 높은 위치와, 초평면보다 아래에 있는 기판 표면의 가장 낮은 위치와의 고저차의 절대값이다.
EUV 노광의 경우, 기판(10)의 전사 패턴이 형성되는 측의 주표면의 표면 거칠기는, 제곱 평균 평방근 거칠기(Rq)로 0.1㎚ 이하인 것이 바람직하다. 또한 표면 거칠기는, 원자간력 현미경으로 측정할 수 있다.
기판(10)은, 그 위에 형성되는 막(다층 반사막(12) 등)의 막 응력에 의한 변형을 방지하기 위해, 높은 강성을 갖고 있는 것이 바람직하다. 특히, 65GPa 이상의 높은 영률을 갖고 있는 것이 바람직하다.
＜다층 반사막＞
다층 반사막(12)은, 굴절률이 다른 원소를 주성분으로 하는 복수의 층이 주기적으로 적층된 구성을 갖고 있다. 일반적으로, 다층 반사막(12)은, 고굴절률 재료인 경원소 또는 그 화합물의 박막(고굴절률층)과, 저굴절률 재료인 중원소 또는 그 화합물의 박막(저굴절률층)이 교대로 40∼60 주기 정도 적층된 다층막으로 이루어진다.
다층 반사막(12)을 형성하기 위해서, 기판(10)측으로부터 고굴절률층과 저굴절률층을 이 순서로 복수 주기 적층해도 된다. 이 경우, 1개의 (고굴절률층/저굴절률층)의 적층 구조가, 1 주기가 된다.
또한, 다층 반사막(12)의 최상층, 즉 다층 반사막(12)의 기판(10)과는 반대측의 표면층은, 고굴절률층인 것이 바람직하다. 기판(10)측으로부터 고굴절률층과 저굴절률층을 이 순서로 적층하는 경우는, 최상층이 저굴절률층이 된다. 그러나, 저굴절률층이 다층 반사막(12)의 표면인 경우, 저굴절률층이 용이하게 산화됨으로써 다층 반사막의 표면의 반사율이 감소해 버리므로, 그 저굴절률층 위에 고굴절률층을 형성하는 것이 바람직하다. 한편, 기판(10)측으로부터 저굴절률층과 고굴절률층을 이 순서로 적층하는 경우는, 최상층이 고굴절률층이 된다. 그 경우는, 최상층의 고굴절률층이, 다층 반사막(12)의 표면이 된다.
다층 반사막(12)에 포함되는 고굴절률층은, Si를 포함하는 재료로 이루어지는 층이다. 고굴절률층은, Si 단체(單體)를 포함해도 되고, Si 화합물을 포함해도 된다. Si 화합물은, Si와, B, C, N, O 및 H로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개의 원소를 포함해도 된다. Si를 포함하는 층을 고굴절률층으로서 사용함으로써, EUV 광의 반사율이 뛰어난 다층 반사막이 얻어진다.
다층 반사막(12)에 포함되는 저굴절률층은, 전이금속을 포함하는 재료로 이루어지는 층이다. 저굴절률층에 포함되는 전이금속은, Mo, Ru, Rh, 및 Pt로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개의 전이금속인 것이 바람직하다. 저굴절률층은, Mo를 포함하는 재료로 이루어지는 층인 것이 보다 바람직하다.
예를 들면, 파장 13∼14㎚의 EUV 광을 위한 다층 반사막(12)으로는, 바람직하게는, Mo 막과 Si 막을 교대로 40∼60 주기 정도 적층한 Mo/Si 다층막을 이용할 수 있다.
이와 같은 다층 반사막(12)의 단독에서의 반사율은, 예를 들면 65％ 이상이다. 다층 반사막(12)의 반사율의 상한은, 예를 들면 73％이다. 또한, 다층 반사막(12)에 포함되는 층의 두께 및 주기는, 브래그의 법칙을 만족시키도록 선택할 수 있다.
다층 반사막(12)은, 공지의 방법에 의해 형성할 수 있다. 다층 반사막(12)은, 예를 들면, 이온 빔 스퍼터법에 의해 형성할 수 있다.
예를 들면, 다층 반사막(12)이 Mo/Si 다층막인 경우, 이온 빔 스퍼터법에 의해, Mo 타겟을 이용하여, 두께 3㎚ 정도의 Mo 막을 기판(10) 위에 형성한다. 다음으로, Si 타겟을 이용하여, 두께 4㎚ 정도의 Si 막을 형성한다. 이와 같은 조작을 반복함으로써, Mo/Si 막이 40∼60 주기 적층된 다층 반사막(12)을 형성할 수 있다. 이때, 다층 반사막(12)의 기판(10)과 반대측의 표면층은, Si를 포함하는 층(Si 막)이다. 1 주기의 Mo/Si 막의 두께는, 7㎚가 된다.
＜보호막＞
본 실시형태의 반사형 마스크 블랭크(100)는, 다층 반사막(12) 위에 형성된 보호막(14)을 갖는다. 보호막(14)은, 후술하는 반사형 마스크(110)의 제조 공정에 있어서의 드라이 에칭 및 세정으로부터 다층 반사막(12)을 보호하는 기능을 갖는다. 또, 보호막(14)은, 전자선(EB)을 이용한 전사 패턴의 흑결함 수정 시에, 다층 반사막(12)을 보호하는 기능도 갖고 있다. 다층 반사막(12) 위에 보호막(14)을 형성함으로써, 반사형 마스크(110)를 제조할 때의 다층 반사막(12)의 표면에의 대미지를 억제할 수 있다. 그 결과, 다층 반사막(12)의 EUV 광에 대한 반사율 특성이 양호해진다.
보호막(14)은, 공지의 방법을 이용하여 성막하는 것이 가능하다. 보호막(14)의 성막 방법으로서, 예를 들면, 이온 빔 스퍼터링법, 마그네트론 스퍼터링법, 반응성 스퍼터링법, 기상 성장법(CVD), 및 진공 증착법을 들 수 있다. 보호막(14)은, 다층 반사막(12)의 성막 후에, 이온 빔 스퍼터링법에 의해 연속적으로 성막해도 된다.
보호막(14)은, 버퍼층(18)과 에칭 선택성이 다른 재료에 의해 형성할 수 있다. 보호막(14)의 재료로는, 예를 들면, Ru, Ru-(Nb, Rh, Zr, Y, B, Ti, La, Mo), Si-(Ru, Rh, Cr, B), Si, Zr, Nb, La, B 등의 재료를 사용할 수 있다. 이들 중, 루테늄(Ru)을 포함하는 재료를 적용하면, 다층 반사막(12)의 반사율 특성이 보다 양호해진다. 구체적으로는, Ru, Ru-(Nb, Rh, Zr, Y, B, Ti, La, Mo)인 것이 바람직하다. 이와 같은 보호막(14)은, 특히, 염소계 가스 또는 불소계 가스의 드라이 에칭으로 버퍼층(18)을 패터닝하는 경우에 유효하다.
＜흡수체막＞
전술한 바와 같이, 흡수체막(16)은, 보호막(14)에 접하도록 형성된 버퍼층(18)과, 버퍼층(18) 위에 형성된 흡수층(20)을 포함한다.
흡수체막(16)(흡수층(20) 및 버퍼층(18)을 포함한다)의 기본적인 기능은, EUV 광을 흡수하는 것이다. 흡수체막(16)은, EUV 광의 흡수를 목적으로 한 흡수체막(16)이어도 되고, EUV 광의 위상차도 고려한 위상 시프트 기능을 갖는 흡수체막(16)이어도 된다. 위상 시프트 기능을 갖는 흡수체막(16)이란, EUV 광을 흡수하는 동시에 일부를 반사시켜 위상을 시프트시키는 것이다. 즉, 위상 시프트 기능을 갖는 흡수체막(16)이 패터닝된 반사형 마스크에 있어서, 흡수체막(16)이 형성되어 있는 부분에서는, EUV 광을 흡수하여 감광하면서 패턴 전사에 악영향이 없는 레벨에서 일부의 광을 반사시킨다. 또, 흡수체막(16)이 형성되어 있지 않은 영역(필드부)에서는, EUV 광은, 보호막(14)을 개재하여 다층 반사막(12)에서 반사된다. 그 때문에, 위상 시프트 기능을 갖는 흡수체막(16)으로부터의 반사광과, 필드부로부터의 반사광과의 사이에 원하는 위상차가 생긴다. 위상 시프트 기능을 갖는 흡수체막(16)은, 흡수체막(16)으로부터의 반사광과, 다층 반사막(12)으로부터의 반사광과의 위상차가 170도에서 190도가 되도록 형성되는 것이 바람직하다. 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.
흡수체막(16)에 있어서의 흡수층(20)은, 상술의 흡수체막(16)의 기능을 주로 갖는 막이며, 단층의 막이어도 되고, 복수의 막으로 이루어지는 다층막이어도 된다. 단층막인 경우는, 마스크 블랭크 제조 시의 공정수를 삭감할 수 있어 생산 효율이 향상된다. 다층막인 경우에는, 상층의 흡수층이, 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, 상층의 흡수층에 산화 내성이 향상되는 산소(O) 및 질소(N) 등이 첨가된 막을 이용하면, 경시(經時) 안정성이 향상된다. 이와 같이, 흡수층(20)을 다층막으로 함으로써, 흡수층(20)에 다양한 기능을 부가하는 것이 가능해진다. 흡수층(20)이 위상 시프트 기능을 갖는 경우에는, 다층막으로 함으로써, 광학면에서의 조정의 범위를 크게 할 수 있으므로, 원하는 반사율을 얻는 것이 용이하게 된다.
흡수층(20)의 재료로는, EUV 광을 흡수하는 기능을 갖고, 에칭 등에 의해 가공이 가능(바람직하게는 염소(Cl)계 가스 및/또는 불소(F)계 가스의 드라이 에칭으로 에칭 가능)하며, 버퍼층(18)에 대해 에칭 선택비가 높은 재료인 한 특별히 한정되지 않는다. 그와 같은 기능을 갖는 것으로서, 팔라듐(Pd), 은(Ag), 백금(Pt), 금(Au), 이리듐(Ir), 텅스텐(W), 크롬(Cr), 코발트(Co), 망간(Mn), 주석(Sn), 탄탈(Ta), 바나듐(V), 니켈(Ni), 하프늄(Hf), 철(Fe), 동(Cu), 텔루르(Te), 아연(Zn), 마그네슘(Mg), 게르마늄(Ge), 알루미늄(Al), 로듐(Rh), 루테늄(Ru), 몰리브덴(Mo), 니오브(Nb), 티탄(Ti), 지르코늄(Zr), 이트륨(Y), 및 규소(Si)로부터 선택되는 적어도 1개의 금속, 또는 이들의 화합물을 바람직하게 이용할 수 있다.
흡수층(20)은, DC 스퍼터링법 및 RF 스퍼터링법 등의 마그네트론 스퍼터링법으로 형성할 수 있다. 예를 들면, 탄탈 화합물 등의 흡수층(20)은, 탄탈 및 붕소를 포함하는 타겟을 이용하여, 산소 또는 질소를 첨가한 아르곤 가스를 이용한 반응성 스퍼터링법에 의해 성막할 수 있다.
흡수층(20)을 형성하기 위한 탄탈 화합물은, Ta와 상술의 금속과의 합금을 포함한다. 흡수층(20)이 Ta의 합금인 경우, 평활성 및 평탄성의 점에서, 흡수층(20)의 결정 상태는, 아몰퍼스상 또는 미(微)결정의 구조인 것이 바람직하다. 흡수층(20)의 표면이 평활 또는 평탄하지 않은 경우, 후술하는 흡수체 패턴의 에지 러프니스가 커져, 패턴의 치수 정밀도가 나빠지는 경우가 있다. 흡수층(20)의 바람직한 표면 거칠기는, 제곱 평균 평방근 거칠기(Rms)로, 0.5㎚ 이하이고, 보다 바람직하게는 0.4㎚ 이하, 더욱 바람직하게는 0.3㎚ 이하이다.
흡수층(20)을 형성하기 위한 탄탈 화합물의 예로서, Ta와 B를 포함하는 화합물, Ta와 N을 포함하는 화합물, Ta와 O와 N을 포함하는 화합물, Ta와 B를 포함하고, 또한 O와 N 중 적어도 어느 것을 포함하는 화합물, Ta와 Si를 포함하는 화합물, Ta와 Si와 N을 포함하는 화합물, Ta와 Ge를 포함하는 화합물, 및 Ta와 Ge와 N을 포함하는 화합물 등을 들 수 있다.
Ta는, EUV 광의 흡수 계수가 크고, 또, 염소계 가스 또는 불소계 가스로 용이하게 드라이 에칭하는 것이 가능한 재료이다. 그 때문에, Ta는, 가공성이 뛰어난 흡수층(20)의 재료라고 할 수 있다. 또한 Ta에 B, Si 및/또는 Ge 등을 첨가함으로써, 아몰퍼스상의 재료를 용이하게 얻을 수 있다. 그 결과, 흡수층(20)의 평활성을 향상시킬 수 있다. 또, Ta에 N 및/또는 O를 첨가하면, 흡수층(20)의 산화에 대한 내성이 향상되기 때문에, 경시적인 안정성을 향상시킬 수 있다.
＜에칭 마스크막＞
도 2는, 본 실시형태의 반사형 마스크 블랭크(100)의 다른 예를 나타내는 단면 모식도이고, 기판(10)의 외주단부를 확대한 도면이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 반사형 마스크 블랭크(100)는, 흡수체막(16) 위에, 레지스트막(26) 등의 다른 박막을 추가로 가질 수 있다. 또, 반사형 마스크 블랭크(100)는, 흡수층(20)과 레지스트막(26)의 사이에, 에칭 마스크막(24)을 추가로 가져도 된다.
에칭 마스크막(24)의 재료로는, 에칭 마스크막(24)에 대한 흡수층(20)의 에칭 선택비가 높은 재료를 이용하는 것이 바람직하다. 에칭 마스크막(24)에 대한 흡수층(20)의 에칭 선택비는, 1.5 이상이 바람직하고, 3 이상이 더욱 바람직하다.
본 실시형태의 반사형 마스크 블랭크(100)는, 흡수층(20) 위에, 크롬(Cr)을 포함하는 에칭 마스크막(24)을 갖는 것이 바람직하다. 흡수층(20)을 불소계 가스로 에칭하는 경우에는, 에칭 마스크막(24)의 재료로서, 크롬 또는 크롬 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 크롬 화합물의 예로는, Cr과, N, O, C 및 H로부터 선택되는 적어도 하나의 원소를 포함하는 재료를 들 수 있다. 에칭 마스크막(24)은, CrN, CrO, CrC, CrON, CrOC, CrCN 또는 CrOCN을 포함하는 것이 보다 바람직하고, Cr과 N 및/또는 O를 함유하는 재료를 이용하는 것이 특히 바람직하다. 이와 같은 재료의 구체예로는, CrN, CrO 및 CrON 등을 들 수 있다.
흡수층(20)을 실질적으로 산소를 포함하지 않는 염소계 가스로 에칭하는 경우 또는 염소계 가스와 산소 가스와의 혼합 가스로 에칭하는 경우에는, 에칭 마스크막(24)의 재료로서, 규소 또는 규소 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 규소 화합물의 예로서, 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) 등을 들 수 있다. 금속 규소 화합물의 예로는, 금속과, Si와, N, O, C 및 H로부터 선택되는 적어도 하나의 원소를 포함하는 재료를 들 수 있다. 이들 중에서도, 에칭 마스크막(24)의 재료로서, Si와 N 및/또는 O를 함유하는 재료를 이용하는 것이 특히 바람직하다. 이와 같은 재료의 구체예로는, SiN 및 SiO 등을 들 수 있다.
흡수층(20)을 실질적으로 산소를 포함하지 않는 염소계 가스로 에칭하는 경우 또는 염소계 가스와 산소 가스와의 혼합 가스로 에칭하는 경우에는, 탄탈(Ta)을 포함하는 에칭 마스크막(24)을 이용할 수 있다. Ta를 포함하는 재료로서, Ta에, O, N, C, B 및 H로부터 선택되는 1 이상의 원소를 함유하는 재료를 들 수 있다. 이들 중에서도, 에칭 마스크막(24)의 재료로서, Ta 및 O를 함유하는 재료를 이용하는 것이 특히 바람직하다. 이와 같은 재료의 구체예로는, TaO, TaON, TaBO 및 TaBON 등을 들 수 있다.
또, 에칭 마스크막(24)의 재료로서, 이리듐(Ir), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf) 및 이트륨(Y)으로부터 선택되는 적어도 1개의 금속, 또는 이들의 화합물을 이용해도 된다.
에칭 마스크막(24)의 막 두께는, 패턴을 정밀도 좋게 흡수층(20)에 형성하기 위해서, 3㎚ 이상인 것이 바람직하다. 또, 에칭 마스크막(24)의 막 두께는, 레지스트막(26)의 막 두께를 얇게 하기 위해서, 15㎚ 이하인 것이 바람직하다.
＜이면 도전막＞
기판(10)의 이면(다층 반사막(12)이 형성된 측과 반대측의 면) 위에, 정전 척용 이면 도전막(22)을 형성해도 된다. 정전 척용으로서, 이면 도전막(22)에 요구되는 시트 저항은, 통상 100Ω/□(Ω/square) 이하이다. 이면 도전막(22)은, 예를 들면, 크롬 또는 탄탈 등의 금속, 또는 그들의 합금의 타겟을 사용한 마그네트론 스퍼터링법 또는 이온 빔 스퍼터링법에 의해 형성할 수 있다. 이면 도전막(22)의 재료는, 크롬(Cr) 또는 탄탈(Ta)을 포함하는 재료인 것이 바람직하다. 예를 들면, 이면 도전막(22)의 재료는, Cr에, 붕소, 질소, 산소, 및 탄소로부터 선택되는 적어도 하나를 함유한 Cr 화합물인 것이 바람직하다. Cr 화합물로는, 예를 들면, CrN, CrON, CrCN, CrCON, CrBN, CrBON, CrBCN 및 CrBOCN 등을 들 수 있다. 또, 이면 도전막(22)의 재료는, Ta(탄탈), Ta를 함유하는 합금, 또는 이들 중 어느 것에 붕소, 질소, 산소, 및 탄소 중 적어도 하나를 함유한 Ta 화합물인 것이 바람직하다. Ta 화합물로는, 예를 들면, TaB, TaN, TaO, TaON, TaCON, TaBN, TaBO, TaBON, TaBCON, TaHf, TaHfO, TaHfN, TaHfON, TaHfCON, TaSi, TaSiO, TaSiN, TaSiON, 및 TaSiCON 등을 들 수 있다.
이면 도전막(22)의 막 두께는, 정전 척용의 막으로서 기능하는 한 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 10㎚에서 200㎚이다.
이하, 상술한 버퍼층(18)에 대해서 상세하게 설명한다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 레지스트막(26)은 반사형 마스크 블랭크(100)의 전면에 형성되는데, 기판(10)의 주연부에 있어서 레지스트막(26)이 박리되어 발진하는 것을 억제하기 위해, 통상, 마스크 패턴이 형성되지 않는 기판 주연부의 레지스트막(26)을 제거하는 것(에지 린스)이 행하여진다. 에지 린스에 의해 레지스트막(26)이 제거된 영역(R)에서는, 레지스트막(26) 아래에 있는 에칭 마스크막(24)이 노출되어 있다. 또한, 에칭 마스크막(24)이 없는 반사형 마스크 블랭크(100)의 경우에는, 흡수층(20)이 노출된다.
노광광으로서 EUV 광을 사용하는 반사형 마스크에 있어서는, 다층 반사막(12) 상에 존재하는 결함의 위치를 정확하게 관리하는 것이 중요하다. 왜냐하면, 다층 반사막(12) 상에 존재하는 결함은, 수정이 거의 불가능한 데다, 전사 패턴 상에서 중대한 위상 결함이 될 수 있기 때문이다. 이 때문에, 반사형 마스크 블랭크(100)에 있어서, 다층 반사막(12) 상의 결함의 위치를 관리하기 위한 기준이 되는 마크가 형성되는 경우가 있다. 이 기준 마크는, 피듀셜 마크라고 불리는 경우도 있다.
도 3은, 기준 마크(FM)가 형성된 반사형 마스크 블랭크(100)의 외주단부의 확대 단면도이다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 기준 마크(FM)는, 흡수층(20)에 패턴이 형성되는 영역(PA)보다도 외측의 영역에 형성된다. 기준 마크(FM)를 형성할 때에는, 우선, 레지스트막(26)에 전자선 묘화에 의해 기준 마크(FM)를 형성하기 위한 레지스트 패턴(26a)을 형성하고, 이 레지스트 패턴(26a)을 마스크로 하여, 에칭 마스크막(24) 및 흡수층(20)을 드라이 에칭에 의해 에칭함으로써 기준 마크(FM)를 형성한다.
전술한 바와 같이, 에지 린스에 의해 레지스트막(26)이 제거된 영역(R)에서는, 레지스트막(26) 아래에 있는 에칭 마스크막(24)(또는 흡수층(20))이 노출되어 있다. 이 때문에, 흡수층(20)에 기준 마크(FM)를 형성할 때의 드라이 에칭에 의해, 레지스트막(26)이 제거된 영역(R)에 있는 에칭 마스크막(24) 및 흡수층(20)이 제거된다.
본 실시형태의 반사형 마스크 블랭크(100)에서는, 흡수체막(16)은, 보호막(14)에 접하도록 형성된 버퍼층(18)과, 버퍼층(18) 위에 형성된 흡수층(20)을 포함한다. 버퍼층(18)은, 흡수층(20)에 대해 에칭 내성을 갖는 층인 동시에, 고도상의 보호막이 형성되는 것을 방지하기 위한 층이다.
이 때문에, 레지스트막(26)이 에지 린스에 의해 제거된 영역(R)에 있어서, 에칭 마스크막(24) 및 흡수층(20)이 기준 마크(FM)를 형성할 때의 드라이 에칭에 의해 제거된 경우여도, 보호막(14) 위에는 버퍼층(18)이 잔존하고 있기 때문에, 보호막(14)이 에칭에 의해 대미지를 받는 것을 방지하는 것이 가능하다.
버퍼층(18)은, 공지의 성막 방법으로 형성할 수 있다. 버퍼층(18)은, 예를 들면, DC 스퍼터링법 및 RF 스퍼터링법 등의 마그네트론 스퍼터링법으로 형성할 수 있다.
버퍼층(18)의 재료는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 흡수층(20)에 기준 마크(FM)를 형성할 때의 드라이 에칭에 이용되는 에천트에 대해 내성을 갖는 재료인 것이 바람직하다. 버퍼층(18)은, 예를 들면, 상술한 에칭 마스크막(24)과 같은 재료로 형성할 수 있다. 버퍼층(18)은, 탄탈(Ta), 규소(Si), 크롬(Cr), 이리듐(Ir), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf) 및 이트륨(Y)으로부터 선택되는 적어도 1개를 포함하는 것이 바람직하다. 또, 에칭 마스크막(24)을 갖는 반사형 마스크 블랭크(100)의 경우에는, 버퍼층(18)은, 에칭 마스크막(24)과 같은 재료로 형성하는 것이 바람직하다.
본 실시형태의 반사형 마스크 블랭크(100)에 의하면, 보호막(14) 위에는 버퍼층(18)이 잔존하고 있기 때문에, 기준 마크(FM)를 형성할 때의 드라이 에칭에 의해 보호막(14)이 대미지를 받는 것을 방지하는 것이 가능하다. 이 때문에, 기준 마크(FM)를 형성할 때에 종래 발생하고 있었던 「고도상의 보호막」이 발생하는 것을 방지하는 것이 가능하며, 고도상의 보호막이 대전됨으로써 정전 파괴가 발생하는 것을 방지하는 것이 가능하다.
본 실시형태의 반사형 마스크 블랭크(100)에 있어서, 기판(10)의 중심에서부터 보호막(14)의 외주단까지의 거리를 Lcap, 기판(10)의 중심에서부터 버퍼층(18)의 외주단까지의 거리를 Lbuf로 했을 때, Lcap≤Lbuf이다. 보호막(14) 및 버퍼층(18)이 이와 같은 조건을 만족시키는 경우, 레지스트막(26)이 에지 린스에 의해 제거된 영역(R)에 있어서, 보호막(14) 위에는 버퍼층(18)이 잔존한다. 보호막(14) 위에는 버퍼층(18)이 잔존하고 있기 때문에, 레지스트막(26)이 에지 린스에 의해 제거된 영역(R)에 있어서, 고도상의 보호막(14)이 발생하는 것을 방지하는 것이 가능하다.
본 실시형태의 반사형 마스크 블랭크(100)에 있어서, 기판(10)의 측면으로부터 기판(10)의 중심을 향해 0.5㎜ 이내의 범위에 있어서, 보호막(14) 및 버퍼층(18)의 합계 막 두께(T)가 4.5㎚ 이상인 개소가 적어도 1개 존재한다. 보호막(14) 및 버퍼층(18)이 이와 같은 조건을 만족시키는 경우, 레지스트막(26)이 에지 린스에 의해 제거된 영역(R)(영역(R)은, 통상, 기판(10)의 측면으로부터 기판(10)의 중심을 향해 1∼1.5㎜ 정도의 폭의 영역이다.)에 있어서, 보호막(14) 위에는 버퍼층(18)이 잔존하고 있으며, 또한, 보호막(14) 및 버퍼층(18)의 합계 막 두께(T)가 4.5㎚ 이상인 개소가 적어도 1개 존재하게 된다. 그 결과, 레지스트막(26)이 에지 린스에 의해 제거된 영역(R)에 있어서, 보호막(14) 및 버퍼층(18)의 합계 막 두께(T)를 충분히 크게 확보하는 것이 가능해지기 때문에, 고도상의 보호막(14)이 발생하는 것을 보다 확실하게 방지하는 것이 가능해진다. 또한, 기판(10)의 측면으로부터 기판(10)의 중심을 향해 0.5㎜ 이내의 범위에 있어서, 보호막(14) 및 버퍼층(18)의 합계 막 두께(T)는, 바람직하게는 5.0㎚ 이상이며, 보다 바람직하게는 5.5㎚ 이상이다. 또, 합계 막 두께(T)는, 바람직하게는 35㎚ 이하이며, 보다 바람직하게는 30㎚ 이하이다.
본 실시형태의 반사형 마스크 블랭크(100)에 있어서, 기판(10)의 중심에 있어서의 보호막(14) 및 버퍼층(18)의 합계 막 두께는, 4.5㎚ 이상인 것이 바람직하고, 5.5㎚ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또, 합계 막 두께는, 35㎚ 이하인 것이 바람직하며, 30㎚ 이하인 것이 보다 바람직하다. 보호막(14) 및 버퍼층(18)이 이와 같은 조건을 만족시키는 경우, 레지스트막(26)이 에지 린스에 의해 제거된 영역(R)에 있어서도, 보호막(14) 및 버퍼층(18)의 합계 막 두께(T)를 충분히 크게 확보하는 것이 가능해지기 때문에, 고도상의 보호막(14)이 발생하는 것을 보다 확실하게 방지하는 것이 가능해진다.
또한, 본 명세서에 있어서, 기판(10)의 중심(中心)이란, 직사각형상(예를 들면 정방형)의 기판(10)에 있어서는 그 중심(重心)의 위치(중심의 위치에 대응하는 기판(10)의 주표면(10a) 상의 점의 위치)를 의미한다. 또, 기판(10)의 측면(10b)은, 기판(10)의 2개의 주표면에 대략 수직인 면이며, 「T면」이라고 불리는 경우가 있다. 막 또는 층의 외주단이란, 기판(10)의 중심으로부터 가장 떨어진 위치에 있는 막 또는 층의 단부를 의미한다.
또, 기판(10)의 외주단부에 있어서의 보호막(14), 버퍼층(18), 흡수층(20) 및 에칭 마스크막(24)의 성막 영역(기판의 중심에서부터 외주단까지의 거리) 및 경사 단면 형상(구배(勾配) 프로파일) 등은, PVD 실드의 개구 치수, 개구부의 테이퍼 형상, 실드와 기판과의 간격 등에 따라 적절히 조정이 가능하다.
도 4∼도 11은, 본 실시형태의 반사형 마스크 블랭크(100)에 있어서의 보호막(14), 버퍼층(18), 흡수층(20), 에칭 마스크막(24), 및 레지스트막(26)의 대소 관계를 설명하기 위한 모식도이다. 또한, 도 4∼도 11에서는, 도면의 간략화를 위해서, 각 층의 두께는 그 외주단을 향해 거의 일정하게 되어 있다.
여기에서, 기판(10)의 중심에서부터 각 층의 외주단까지의 거리를, 이하와 같이 정의한다.
Lcap: 기판(10)의 중심에서부터 보호막(14)의 외주단까지의 거리
Lbuf: 기판(10)의 중심에서부터 버퍼층(18)의 외주단까지의 거리
Labs: 기판(10)의 중심에서부터 흡수층(20)의 외주단까지의 거리
Letc: 기판(10)의 중심에서부터 에칭 마스크막(24)의 외주단까지의 거리
Lres: 기판(10)의 중심에서부터 레지스트막(26)의 외주단까지의 거리
도 4에서는, Lres＜Lcap＜Lbuf＜Labs＜Letc로 되어 있다.
기준 마크(FM)를 형성하기 위한 드라이 에칭 시에는, 레지스트막(26)에 의해 덮여 있지 않은 에칭 마스크막(24) 및 흡수층(20)이 에칭에 의해 제거되기 때문에, 도 4 중 점선으로 둘러싼 영역이 제거되게 된다. 이 경우에 있어서도, 보호막(14)의 전면이 버퍼층(18)에 의해 덮인 상태가 유지되기 때문에, 보호막(14)이 에칭에 의한 대미지를 받음으로써 「고도상의 보호막」이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 5에서는, Lres＜Lcap＜Labs＜Lbuf＜Letc로 되어 있다.
기준 마크(FM)를 형성하기 위한 드라이 에칭 시에는, 레지스트막(26)에 의해 덮여 있지 않은 에칭 마스크막(24)이 드라이 에칭에 의해 제거된다. 에칭 마스크막(24)과 버퍼층(18)이 동일한 에천트에 의해 에칭되는 경우(예를 들면, 에칭 마스크막(24)과 버퍼층(18)이 동일한 재료인 경우), 흡수층(20)에 의해 덮여 있지 않은 버퍼층(18)이, 에칭 마스크막(24)과 동일한 에천트에 의해 에칭된다(즉, 버퍼층(18)과 에칭 마스크막(24)은, 동시에 에칭된다). 그 후, 레지스트막(26)에 의해 덮여 있지 않은 흡수층(20)이 드라이 에칭에 의해 에칭되기 때문에, 도 5 중 점선으로 둘러싼 영역이 제거되게 된다. 이 경우에 있어서도, 보호막(14)의 전면이 버퍼층(18)에 의해 덮인 상태가 유지되기 때문에, 보호막(14)이 에칭에 의한 대미지를 받음으로써 「고도상의 보호막」이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 6에서는, Lres＜Lcap＜Lbuf＜Letc＜Labs로 되어 있다.
기준 마크(FM)를 형성하기 위한 드라이 에칭 시에는, 레지스트막(26)에 의해 덮여 있지 않은 에칭 마스크막(24) 및 흡수층(20)이 에칭에 의해 제거되기 때문에, 도 6 중 점선으로 둘러싼 영역이 제거되게 된다. 이 경우에 있어서도, 보호막(14)의 전면이 버퍼층(18)에 의해 덮인 상태가 유지되기 때문에, 보호막(14)이 에칭에 의한 대미지를 받음으로써 「고도상의 보호막」이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 7에서는, Lres＜Lcap＜Labs＜Letc＜Lbuf로 되어 있다.
기준 마크(FM)를 형성하기 위한 드라이 에칭 시에는, 레지스트막(26)에 의해 덮여 있지 않은 에칭 마스크막(24)이 드라이 에칭에 의해 제거된다. 에칭 마스크막(24)과 버퍼층(18)이 동일한 에천트에 의해 에칭되는 경우(예를 들면, 에칭 마스크막(24)과 버퍼층(18)이 동일한 재료인 경우), 흡수층(20)에 의해 덮여 있지 않은 버퍼층(18)이, 에칭 마스크막(24)과 동일한 에천트에 의해 에칭된다(즉, 버퍼층(18)과 에칭 마스크막(24)은, 동시에 에칭된다). 그 후, 레지스트막(26)에 의해 덮여 있지 않은 흡수층(20)이 드라이 에칭에 의해 에칭되기 때문에, 도 7 중 점선으로 둘러싼 영역이 제거되게 된다. 이 경우에 있어서도, 보호막(14)의 전면이 버퍼층(18)에 의해 덮인 상태가 유지되기 때문에, 보호막(14)이 에칭에 의한 대미지를 받음으로써 「고도상의 보호막」이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 8에서는, Lres＜Lcap＜Letc＜Lbuf＜Labs로 되어 있다.
기준 마크(FM)를 형성하기 위한 드라이 에칭 시에는, 레지스트막(26)에 의해 덮여 있지 않은 에칭 마스크막(24) 및 흡수층(20)이 에칭에 의해 제거되기 때문에, 도 8 중 점선으로 둘러싼 영역이 제거되게 된다. 이 경우에 있어서도, 보호막(14)의 전면이 버퍼층(18)에 의해 덮인 상태가 유지되기 때문에, 보호막(14)이 에칭에 의한 대미지를 받음으로써 「고도상의 보호막」이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 9에서는, Lres＜Lcap＜Letc＜Labs＜Lbuf로 되어 있다.
기준 마크(FM)를 형성하기 위한 드라이 에칭 시에는, 레지스트막(26)에 의해 덮여 있지 않은 에칭 마스크막(24)이 드라이 에칭에 의해 제거된다. 에칭 마스크막(24)과 버퍼층(18)이 동일한 에천트에 의해 에칭되는 경우(예를 들면, 에칭 마스크막(24)과 버퍼층(18)이 동일한 재료인 경우), 흡수층(20)에 의해 덮여 있지 않은 버퍼층(18)이, 에칭 마스크막(24)과 동일한 에천트에 의해 에칭된다(즉, 버퍼층(18)과 에칭 마스크막(24)은, 동시에 에칭된다). 그 후, 레지스트막(26)에 의해 덮여 있지 않은 흡수층(20)이 드라이 에칭에 의해 에칭되기 때문에, 도 9 중 점선으로 둘러싼 영역이 제거되게 된다. 이 경우에 있어서도, 보호막(14)의 전면이 버퍼층(18)에 의해 덮인 상태가 유지되기 때문에, 보호막(14)이 에칭에 의한 대미지를 받음으로써 「고도상의 보호막」이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 10에서는, Lres＜Letc＜Lcap＜Lbuf＜Labs로 되어 있다.
기준 마크(FM)를 형성하기 위한 드라이 에칭 시에는, 레지스트막(26)에 의해 덮여 있지 않은 에칭 마스크막(24) 및 흡수층(20)이 에칭에 의해 제거되기 때문에, 도 10 중 점선으로 둘러싼 영역이 제거되게 된다. 이 경우에 있어서도, 보호막(14)의 전면이 버퍼층(18)에 의해 덮인 상태가 유지되기 때문에, 보호막(14)이 에칭에 의한 대미지를 받음으로써 「고도상의 보호막」이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 11에서는, Lres＜Letc＜Lcap＜Labs＜Lbuf로 되어 있다.
기준 마크(FM)를 형성하기 위한 드라이 에칭 시에는, 레지스트막(26)에 의해 덮여 있지 않은 에칭 마스크막(24)이 드라이 에칭에 의해 제거된다. 에칭 마스크막(24)과 버퍼층(18)이 동일한 에천트에 의해 에칭되는 경우(예를 들면, 에칭 마스크막(24)과 버퍼층(18)이 동일한 재료인 경우), 흡수층(20)에 의해 덮여 있지 않은 버퍼층(18)이, 에칭 마스크막(24)과 동일한 에천트에 의해 에칭된다(즉, 버퍼층(18)과 에칭 마스크막(24)은, 동시에 에칭된다). 그 후, 레지스트막(26)에 의해 덮여 있지 않은 흡수층(20)이 드라이 에칭에 의해 에칭되기 때문에, 도 11 중 점선으로 둘러싼 영역이 제거되게 된다. 이 경우에 있어서도, 보호막(14)의 전면이 버퍼층(18)에 의해 덮인 상태가 유지되기 때문에, 보호막(14)이 에칭에 의한 대미지를 받음으로써 「고도상의 보호막」이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
본 실시형태의 반사형 마스크 블랭크(100)에 있어서, Lcap≤Labs인 것이 바람직하다. Lcap≤Labs인 경우에는, 에칭 마스크막(24)과 버퍼층(18)이 동일한 에천트에 의해 에칭되는 경우여도, 보호막(14)의 전면이 버퍼층(18)에 의해 덮인 상태가 유지되기 때문에, 보호막(14)이 에칭에 의한 대미지를 받음으로써 「고도상의 보호막」이 발생하는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다.
본 실시형태의 반사형 마스크 블랭크(100)에 있어서, Lres＜Lcap≤Lbuf인 것이 바람직하다. 에지 린스에 의해 기판(10)의 주연부의 레지스트막(26)이 제거된 경우, Lres＜Lcap가 되는 경우가 많다. 이 경우에 있어서도, 기준 마크(FM)를 형성하기 위한 드라이 에칭 시에는, 보호막(14)의 전면이 버퍼층(18)에 의해 덮인 상태가 유지되기 때문에, 보호막(14)이 에칭에 의한 대미지를 받음으로써 「고도상의 보호막」이 발생하는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다.
＜반사형 마스크의 제조 방법＞
본 실시형태의 반사형 마스크 블랭크(100)를 사용하여, 본 실시형태의 반사형 마스크(110)를 제조할 수 있다. 이하, 반사형 마스크(110)의 제조 방법의 예에 대해서 설명한다.
도 12a부터 f는, 반사형 마스크(110)의 제조 방법의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 12a에 나타내는 바와 같이, 우선, 기판(10)과, 기판(10)의 표면 상에 형성된 다층 반사막(12)과, 다층 반사막(12) 위에 형성된 보호막(14)과, 보호막(14) 위에 형성된 흡수체막(16)(버퍼층(18) 및 흡수층(20))과, 기판(10)의 이면에 형성된 이면 도전막(22)을 갖는 반사형 마스크 블랭크(100)를 준비한다(도 12a). 다음으로, 흡수체막(16) 위에, 레지스트막(26)을 형성한다(도 12b). 기판 주연부(27)의 레지스트막(26)의 박리에 의한 발진를 억제하기 위해, 기판 주연부(27)의 레지스트막(26)을, 레지스트막(26)이 용해되는 용매에 의해 제거한다(에지 린스)(도 12c). 레지스트막(26)에, 전자선 묘화 장치에 의해 패턴을 묘화하고, 추가로 현상·린스 공정을 거침으로써, 레지스트 패턴(26a)을 형성한다(도 12d).
레지스트 패턴(26a)을 마스크로 하여, 흡수체막(16)의 흡수층(20)을 드라이 에칭한다. 이것에 의해, 흡수층(20)의 레지스트 패턴(26a)에 의해 피복되어 있지 않은 부분이 에칭되어, 흡수층(20)에 패턴이 형성된다(도 12e).
흡수층(20)의 에칭 가스로는, 예를 들면, 불소계 가스 및/또는 염소계 가스를 이용할 수 있다. 불소계 가스로는, CF4, CHF3, C2F6, C3F6, C4F6, C4F8, CH2F2, CH3F, C3F8, SF6, 및 F2 등을 이용할 수 있다. 염소계 가스로는, Cl2, SiCl4, CHCl3, CCl4, 및 BCl3 등을 이용할 수 있다. 또, 불소계 가스 및/또는 염소계 가스와, O2를 소정의 비율로 포함하는 혼합 가스를 이용할 수 있다. 이들 에칭 가스는, 필요에 따라서, 추가로, He 및/또는 Ar 등의 불활성 가스를 포함할 수 있다.
흡수층(20)에 패턴이 형성된 후, 드라이 에칭에 의해, 버퍼층(18)을 패터닝함으로써, 흡수체 패턴(16a)을 형성한다. 레지스트 박리액에 의해 레지스트 패턴(26a)을 제거한다. 레지스트 패턴(26a)을 제거한 후, 산성이나 알칼리성의 수용액을 이용한 웨트 세정 공정을 거침으로써, 본 실시형태의 반사형 마스크(110)가 얻어진다(도 12f).
또한, 흡수체막(16) 위에 에칭 마스크막(24)이 형성된 반사형 마스크 블랭크(100)를 이용한 경우에는, 레지스트 패턴(26a)을 마스크로서 이용하여 에칭 마스크막(24)에 패턴(에칭 마스크 패턴)을 형성한 후, 에칭 마스크 패턴을 마스크로서 이용하여 흡수층(20)에 패턴을 형성하는 공정이 추가된다.
이렇게 하여 얻어진 반사형 마스크(110)는, 기판(10) 위에, 다층 반사막(12), 보호막(14), 및 흡수체 패턴(16a)이 적층된 구성을 갖고 있다.
다층 반사막(12)(보호막(14)을 포함한다)이 노출되어 있는 영역(30)은, EUV 광을 반사하는 기능을 갖고 있다. 다층 반사막(12)(보호막(14)을 포함한다)이 흡수체 패턴(16a)에 의해 덮여 있는 영역(32)은, EUV 광을 흡수하는 기능을 갖고 있다.
＜반도체 장치의 제조 방법＞
본 실시형태의 반사형 마스크(110)를 사용한 리소그래피에 의해, 반도체 기판 상에 전사 패턴을 형성할 수 있다. 이 전사 패턴은, 반사형 마스크(110)의 패턴이 전사된 형상을 갖고 있다. 반도체 기판 상에 반사형 마스크(110)에 의해 전사 패턴을 형성함으로써, 반도체 장치를 제조할 수 있다.
도 13은, 반도체 기판(60) 상에 형성되어 있는 레지스트막에 전사 패턴을 전사하기 위한 장치인 EUV 노광 장치(50)의 개략 구성을 나타내고 있다. EUV 노광 장치(50)는, EUV 광 생성부(51), 조사 광학계(56), 레티클 스테이지(58), 투영 광학계(57) 및 웨이퍼 스테이지(59)가, EUV 광의 광로축을 따라 정밀하게 배치되어 있다. EUV 노광 장치(50)의 용기 내에는, 수소 가스가 충전되어 있다.
EUV 광 생성부(51)는, 레이저 광원(52), 주석 액적(錫液滴) 생성부(53), 포착부(54), 컬렉터(55)를 갖고 있다. 주석 액적 생성부(53)로부터 방출된 주석 액적에, 레이저 광원(52)으로부터의 하이 파워의 탄산 가스 레이저가 조사되면, 액적 상태의 주석이 플라스마화(化)하여 EUV 광이 생성된다. 생성된 EUV 광은, 컬렉터(55)로 집광되고, 조사 광학계(56)를 거쳐 레티클 스테이지(58)에 설정된 반사형 마스크(110)로 입사된다. EUV 광 생성부(51)는, 예를 들면, 13.53㎚ 파장의 EUV 광을 생성한다.
반사형 마스크(110)에서 반사된 EUV 광은, 투영 광학계(57)에 의해 통상 1/4 정도로 패턴상(像) 광으로 축소되어 반도체 기판(60)(피전사 기판) 상에 투영된다. 이것에 의해, 반도체 기판(60) 상의 레지스트막에 소여(所與)의 회로 패턴이 전사된다.
노광된 레지스트막을 현상함으로써, 반도체 기판(60) 상에 레지스트 패턴을 형성할 수 있다. 레지스트 패턴을 마스크로 하여 반도체 기판(60)을 에칭함으로써, 반도체 기판 상에 집적회로 패턴을 형성할 수 있다. 이와 같은 공정 및 그 외의 필요한 공정을 거침으로써, 반도체 장치를 제조할 수 있다.
실시예
이하, 실시예 1∼3, 및 비교예 1에 대해서 설명한다.
우선, 주표면이 연마된 6025 사이즈(약 152㎜×152㎜×6.35㎜)의 기판(10)을 준비했다. 이 기판(10)은, 저열팽창 유리(SiO2-TiO2계 유리)로 이루어지는 기판이다. 기판(10)의 주표면은, 조(粗)연마 가공 공정, 정밀 연마 가공 공정, 국소 가공 공정, 및 터치 연마 가공 공정에 의해 연마했다.
다음으로, 기판(10)의 주표면 상에, 다층 반사막(12)을 형성했다. 기판(10)상에 형성되는 다층 반사막(12)은, 파장 13.5㎚의 EUV 광에 적합한 다층 반사막(12)으로 하기 위해서, Mo와 Si로 이루어지는 주기 다층 반사막(12)으로 했다. 다층 반사막(12)은, Mo 타겟과 Si 타겟을 사용하고, 프로세스 가스로서 크립톤(Kr)을 이용한 이온 빔 스퍼터링법에 의해, 기판(10) 상에 Mo 막 및 Si 막을 교대로 적층하여 형성했다. 먼저, Si 막을 4.2㎚의 두께로 성막하고, 계속해서, Mo 막을 2.8㎚의 두께로 성막했다. 이것을 1 주기로 하고, 마찬가지로 하여 40 주기 적층한 후, 마지막으로 Si 막을 4.0㎚의 두께로 성막했다.
다음으로, 다층 반사막(12) 위에, RuNb로 이루어지는 보호막(14)을 형성했다. 보호막(14)은, RuNb 타겟을 사용하고, Ar 가스 분위기 중에서, 마그네트론 스퍼터링법에 의해 형성했다. 보호막(14)의 막 두께(기판(10)의 중심에 있어서의 막 두께)는 3.5㎚였다.
다음으로, 보호막(14) 위에, 버퍼층(18)을 형성했다. 버퍼층(18)의 조성 및 막 두께(기판(10)의 중심에 있어서의 막 두께)를, 이하의 표 1에 나타낸다. 실시예 1, 3 및 비교예 1의 버퍼층(18)은, Cr 타겟을 사용하고, Ar 가스, O2 가스 및 N2 가스의 혼합 가스 분위기 중에서, 마그네트론 스퍼터링법에 의해 형성했다. 실시예 2의 버퍼층(18)은, TaB 타겟을 사용하고, Ar 가스 및 O2 가스의 혼합 가스 분위기 중에서, 마그네트론 스퍼터링법에 의해 형성했다.
다음으로, 버퍼층(18) 위에, 흡수층(20)을 형성했다. 흡수층(20)의 조성 및 막 두께를, 이하의 표 1에 나타낸다. 실시예 1, 3 및 비교예 1의 흡수층(20)은, TaB 타겟을 사용하고, Ar 가스 및 N2 가스의 혼합 가스 분위기 중에서, 마그네트론 스퍼터링법에 의해 형성했다. 실시예 2의 흡수층(20)은, RuCr 타겟을 사용하고, Ar 가스 분위기 중에서, 마그네트론 스퍼터링법에 의해 형성했다.
실시예 3에서는, 흡수층(20) 위에, 추가로 버퍼층(18)과 같은 CrON으로 이루어지는 에칭 마스크막(24)을 형성했다. 에칭 마스크막(24)의 막 두께는 6㎚였다.
실시예 1, 2에서는, Lml＜Lcap≤Lbuf≤Labs가 되도록 각 층의 성막을 행하였다. 실시예 3에서는, Lml＜Lcap≤Lbuf＜Labs＝Letc가 되도록 각 층의 성막을 행하였다. 비교예 1에서는, Lml＜Lbuf＜Lcap가 되도록 각 층의 성막을 행하였다. 각 기호의 의미는, 상기에서 정의한 의미와 마찬가지이다. Lml은, 기판(10)의 중심에서부터 다층 반사막(12)의 외주단까지의 거리를 의미한다. 또한, 각 층의 성막 범위의 조정은, 국제공개 제2014/021235호에 개시된 바와 같은 차폐 부재를 이용한 방법에 의해 행하였다.
실시예 1∼3에서는, 기판(10)의 측면으로부터 기판(10)의 중심을 향해 0.5㎜ 이내의 범위에 있어서, 표 1에 나타내는 바와 같이, 보호막(14) 및 버퍼층(18)의 합계 막 두께가 4.5㎚ 이상인 개소가 적어도 1개 존재하도록 보호막(14) 및 버퍼층(18)의 성막을 행하였다. 비교예 1에서는, 기판(10)의 측면으로부터 기판(10)의 중심을 향해 0.5㎜ 이내의 범위에 있어서, 보호막(14) 및 버퍼층(18)의 합계 막 두께가 4.5㎚ 이상인 개소가 존재하지 않도록, 보호막(14) 및 버퍼층(18)의 성막을 행하였다. 또한, 외주단부의 각 층의 막 두께는, 마그네트론 스퍼터링법에 의한 PVD 실드의 개구 치수에 따라 조정했다.
다음으로, 상기에서 준비한 반사형 마스크 블랭크(100)를 이용하여, 반사형 마스크(110)를 제작했다.
구체적으로는, 우선, 흡수층(20) 또는 에칭 마스크막(24) 위에, 레지스트막(26)을 형성했다. 레지스트막(26)을 형성한 후, 기판 주연부의 레지스트막(26)을 레지스트 박리액에 의해 제거했다(에지 린스). 에지 린스를 행한 후, 레지스트막(26)에 전자선 묘화 장치에 의해 패턴을 묘화하고 레지스트 패턴(26a)을 형성했다. 레지스트 패턴(26a)을 마스크로 하고, 흡수층(20)을 드라이 에칭하여, 기준 마크(FM)를 형성했다. 또한, 실시예 1, 3 및 비교예 1의 흡수층(20)은, Cl2 가스를 이용하여 드라이 에칭을 행하고, 실시예 2의 흡수층(20)은, Cl2 가스 및 O2 가스의 혼합 가스를 이용하여 드라이 에칭을 행하였다. 또, 실시예 3에서는, 레지스트 패턴(26a)을 마스크로 하고, 에칭 마스크막(24)을 Cl2 가스 및 O2 가스의 혼합 가스를 이용해 드라이 에칭하여 에칭 마스크 패턴을 형성한 후, 이 에칭 마스크 패턴을 마스크로 하고, 흡수층(20)을 드라이 에칭하여, 기준 마크(FM)를 형성했다.
흡수층(20)에 기준 마크(FM)를 형성한 후, 흡수층(20) 또는 에칭 마스크막(24) 위의 레지스트 패턴(26a)을 레지스트 박리액에 의해 제거했다. 그 후, 흡수층(20) 또는 에칭 마스크막(24) 위에, 흡수체 패턴(16a)을 형성하기 위한 레지스트막을 형성했다. 이 레지스트막에 전자선 묘화 장치에 의해 패턴을 묘화하여 레지스트 패턴을 형성한 후, 이 레지스트 패턴을 마스크로 하고, 흡수층(20) 및 버퍼층(18)을 드라이 에칭하여 흡수체 패턴(16a)을 형성했다. 또한, 실시예 1, 3 및 비교예 1의 흡수층(20)은 Cl2 가스, 버퍼층(18)은 Cl2 가스 및 O2 가스의 혼합 가스를 이용하여 각각 드라이 에칭을 행하였다. 또, 실시예 2의 흡수층(20)은 Cl2 가스 및 O2 가스의 혼합 가스, 버퍼층(18)은 Cl2 가스를 이용하여 각각 드라이 에칭을 행하였다. 또, 실시예 3에서는, 레지스트 패턴을 마스크로 하고, 에칭 마스크막(24)을 드라이 에칭하여 에칭 마스크 패턴을 형성한 후, 이 에칭 마스크 패턴을 마스크로 하여, 흡수층(20)을 드라이 에칭하고, 버퍼층(18)의 드라이 에칭과 동시에 에칭 마스크 패턴을 제거하여 흡수체 패턴(16a)을 형성했다.
이와 같이 하여 얻어진 반사형 마스크(110)의 최외주부의 상면을 TEM으로 관찰했다. 그 결과, 실시예 1∼3의 반사형 마스크에서는, 기판 주연부의 영역(R)에 있어서, 고도상의 보호막은 확인되지 않았다. 또, 고도상의 보호막에 기인하는 정전 파괴의 흔적도 확인되지 않았다.
한편, 비교예 1의 반사형 마스크에서는, 기판 주연부의 영역(R)에 있어서, 고도상의 보호막이 발생되어 있었다. 또, 고도상의 보호막에 기인하는 정전 파괴의 흔적이 확인되었다.
10: 기판 12: 다층 반사막
14: 보호막 16: 흡수체막
18: 버퍼층 20: 흡수층
16a: 흡수체 패턴 22: 이면 도전막
24: 에칭 마스크막 26a: 레지스트 패턴
26: 레지스트막 50: EUV 노광 장치
100: 반사형 마스크 블랭크 110: 반사형 마스크

Claims (10)

  1. 기판과, 상기 기판 상의 다층 반사막과, 상기 다층 반사막 상의 보호막과, 상기 보호막 상의 흡수체막을 구비하는 반사형 마스크 블랭크로서,
    상기 흡수체막은, 버퍼층과, 버퍼층 위에 설치된 흡수층을 갖고,
    상기 기판의 중심에서부터 상기 보호막의 외주단까지의 거리를 Lcap, 상기 기판의 중심에서부터 상기 버퍼층의 외주단까지의 거리를 Lbuf로 했을 때, Lcap≤Lbuf이며,
    상기 기판의 측면으로부터 상기 기판의 중심을 향해 0.5㎜ 이내의 범위에 있어서, 상기 보호막 및 상기 버퍼층의 합계 막 두께가 4.5㎚ 이상인 개소가 적어도 1개 존재하는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크 블랭크.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 버퍼층은, 탄탈(Ta), 규소(Si), 크롬(Cr), 이리듐(Ir), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf) 및 이트륨(Y)으로부터 선택되는 적어도 1개를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크 블랭크.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기판의 중심에 있어서의 상기 보호막 및 상기 버퍼층의 합계 막 두께가 4.5㎚ 이상 35㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 반사형 마스크 블랭크.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판의 중심에서부터 상기 흡수층의 외주단까지의 거리를 Labs로 한 경우, Lcap≤Labs인 것을 특징으로 하는 반사형 마스크 블랭크.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보호막은, 루테늄(Ru)을 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크 블랭크.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 흡수체막 위에 레지스트막을 구비하고, 상기 기판의 중심에서부터 상기 레지스트막의 외주단까지의 거리를 Lres로 한 경우, Lres＜Lcap≤Lbuf인 것을 특징으로 하는 반사형 마스크 블랭크.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 반사형 마스크 블랭크에 있어서의 상기 흡수층이 패터닝된 흡수체 패턴을 갖는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 흡수체막에 있어서의 상기 흡수층에 기준 마크가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크.
  9. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 반사형 마스크 블랭크의 상기 흡수층을 패터닝하여 흡수체 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크의 제조 방법.
  10. EUV 광을 발하는 노광 광원을 갖는 노광 장치에, 제 7 항 또는 제 8 항에 기재된 반사형 마스크를 세트하고, 피전사 기판 상에 형성되어 있는 레지스트막에 전사 패턴을 전사하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
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