KR20240036124A - Euv 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크, euv 리소그래피용 반사형 마스크 및 그것들의 제조 방법 - Google Patents

Euv 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크, euv 리소그래피용 반사형 마스크 및 그것들의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20240036124A
KR20240036124A KR1020247007353A KR20247007353A KR20240036124A KR 20240036124 A KR20240036124 A KR 20240036124A KR 1020247007353 A KR1020247007353 A KR 1020247007353A KR 20247007353 A KR20247007353 A KR 20247007353A KR 20240036124 A KR20240036124 A KR 20240036124A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
film
layer
phase shift
euv
mask blank
Prior art date
Application number
KR1020247007353A
Other languages
English (en)
Inventor
히로토모 가와하라
다이지로 아카기
히로아키 이와오카
도시유키 우노
미치노리 스에하라
게이시 츠키야마
Original Assignee
에이지씨 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 에이지씨 가부시키가이샤 filed Critical 에이지씨 가부시키가이샤
Publication of KR20240036124A publication Critical patent/KR20240036124A/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
    • G03F1/32—Attenuating PSM [att-PSM], e.g. halftone PSM or PSM having semi-transparent phase shift portion; 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
    • G03F1/38—Masks having auxiliary features, e.g. special coatings or marks for alignment or testing; Preparation thereof
    • G03F1/48—Protective coatings
    • 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
    • G03F1/54—Absorbers, e.g. of opaque materials

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

본 발명은 기판 상에, EUV광을 반사하는 다층 반사막과, EUV광의 위상을 시프트시키는 위상 시프트막이 이 순으로 형성된 EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크이며, 상기 위상 시프트막이 루테늄(Ru)과, 질소(N)를 포함하는 층(1)을 갖고, 상기 층(1)의 막 응력의 절댓값이 1000MPa 이하인, EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크에 관한 것이다.

Description

EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크, EUV 리소그래피용 반사형 마스크 및 그것들의 제조 방법{REFLECTIVE MASK BLANK FOR EUV LITHOGRAPHY, REFLECTIVE MASK FOR EUV LITHOGRAPHY, AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME}
본 발명은 반도체 제조 등에 사용되는 EUV(Extreme Ultra Violet: 극단 자외) 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크(이하, 본 명세서에 있어서, 「EUV 마스크 블랭크」라고 함), EUV 리소그래피용 반사형 마스크(이하, 본 명세서에 있어서, 「EUV 마스크」라고 함) 및 그것들의 제조 방법에 관한 것이다.
종래, 반도체 산업에 있어서, Si 기판 등에 미세한 패턴으로 이루어지는 집적 회로를 형성함에 있어서 필요한 미세 패턴의 전사 기술로서, 가시광이나 자외광을 사용한 포토리소그래피법이 사용되어 왔다. 그러나, 반도체 디바이스의 미세화가 가속되는 한편으로, 종래의 포토리소그래피법의 한계에 접근해 왔다. 포토리소그래피법의 경우, 패턴의 해상 한계는 노광 파장의 1/2 정도이다. 액침법을 사용해도 노광 파장의 1/4 정도라고 일컬어지고 있고, ArF 레이저(193nm)의 액침법을 사용해도 20nm 내지 30nm 정도가 한계라고 예상된다. 그래서 20nm 내지 30nm 이후의 노광 기술로서, ArF 레이저보다 더욱 단파장의 EUV광을 사용한 노광 기술의 EUV 리소그래피가 유망시되고 있다. 본 명세서에 있어서, EUV광이란, 연 X선 영역 또는 진공 자외선 영역의 파장 광선을 가리킨다. 구체적으로는 파장 10nm 내지 20nm 정도, 특히 13.5nm±0.3nm 정도의 광선을 가리킨다.
EUV광은, 모든 물질에 대하여 흡수되기 쉬우며, 또한 이 파장에서 물질의 굴절률이 1에 가깝다. 그 때문에, 종래의 가시광 또는 자외광을 사용한 포토리소그래피법과 같은 굴절 광학계를 사용할 수 없다. 이 때문에, EUV 리소그래피에서는, 반사 광학계, 즉 반사형 포토마스크와 미러가 사용된다.
한편, 광의 단파장화와는 별도로, 위상 시프트 마스크를 이용한 해상도 향상 기술이 제안되어 있다. 위상 시프트 마스크는, 마스크 패턴의 투과부를, 인접하는 투과부와는 다른 물질 또는 형상으로 함으로써, 그것들을 투과한 광에 180도의 위상차를 부여하는 것이다. 따라서 양쪽 투과부 사이의 영역에서는, 180도 위상이 다른 투과 회절광끼리가 서로 상쇄되어 광 강도가 매우 작아지고, 마스크 콘트라스트가 향상되어 결과적으로 전사 시의 초점 심도가 확대됨과 함께 전사 정밀도가 향상된다. 또한, 위상차는 원리상 180도가 최선이지만, 실질적으로 175도 내지 185도 정도이면, 해상도 향상 효과는 충분히 얻어진다.
위상 시프트 마스크의 일종인 하프톤형 마스크는, 마스크 패턴을 구성하는 재료로서, 노광광에 대한 반투과성의 박막을 흡수층으로서 사용하고, 투과율을 수％ 정도(통상적으로는 기판 투과광에 대하여 2.5％ 내지 15.0％ 정도)까지 감쇠시키면서, 통상의 기판 투과광과 175도 내지 185도 정도의 위상차를 부여함으로써 패턴 에지부의 해상도를 향상시키고 전사 정밀도를 향상시키는 위상 시프트 마스크이다.
EUV 노광은 반사 광학계를 사용하여 NA(개구수)가 작은 데다가 파장이 짧기 때문에, 특유의 과제로서 미러나 마스크의 표면 요철의 영향을 받기 쉬워 목표로 하는 미세한 선폭을 고정밀도로 해상하는 것은 용이하지 않다. 이 때문에, 종래의 엑시머 레이저 노광 등에서 사용되고 있는 하프톤형 마스크의 원리를, 반사 광학계를 사용한 EUV 노광에 있어서도 적용 가능하게 하는 하프톤형 EUV 마스크가 제안되어 있다(예를 들어 특허문헌 1 참조).
특허문헌 1에서는, 위상 시프트막으로서, 굴절률 n이 작은 Ru을 포함하는 층을 사용함으로써, 소정의 위상차를 얻기 위한 막 두께를 작게 하여 보다 미세하고 고정밀도인 위상 시프트 패턴 형성을 가능하게 하고 있다.
일본 특허 제5282507호
패턴의 미세화의 요청에 따라, EUV 마스크 블랭크의 미소한 휨이 문제가 되게 되었다. EUV 마스크 블랭크의 휨양이 300nm을 초과하면, EUV 마스크 블랭크를 패터닝할 때에 패턴의 위치 정밀도가 저하될 우려가 있다. 또한, 이러한 크기의 휨이 발생하면, EUV 마스크 블랭크로부터 제작한 반사형 마스크를 사용하여 패턴 전사할 때에 패턴 위치 어긋남이나 패턴 결함이 발생할 우려가 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해서, 위상 시프트막을 구비하여 휨이 억제된 EUV 마스크 블랭크의 제공을 과제로 한다.
[1] 기판 상에, EUV광을 반사하는 다층 반사막과, EUV광의 위상을 시프트시키는 위상 시프트막이 이 순으로 형성된 EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크이며,
상기 위상 시프트막이 루테늄(Ru)과, 질소(N)를 포함하는 층(1)을 갖고,
상기 층(1)의 막 응력의 절댓값이 1000MPa 이하인, EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크.
[2] out of plane XRD법에서, 상기 층(1) 유래의 회절 피크 중, Ruhcp(002)면에 귀속되는 회절 피크의 반값폭 FWHM이 0.5°이상인, [1]에 기재된 EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크.
[3] out of plane XRD법에서, 상기 층(1) 유래의 회절 피크 중, Ruhcp(002)면에 귀속되는 회절 피크의 회절각 2θ가 42°이하인, [1]에 기재된 EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크.
[4] 2차 이온 질량 분석법에 의해 측정한 상기 층(1)의 (102Ru++14N+)/102Ru+ 평균 강도비가 0.0030 이상, 0.020 이하인, [1] 내지 [3] 중 어느 것에 기재된 EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크.
[5] 상기 위상 시프트막이, 추가로 크롬(Cr), 탄탈(Ta), 티타늄(Ti), 레늄(Re), 텅스텐(W), 비스무트(Bi), 망간(Mn), 백금(Pt), 구리(Cu), 이리듐(Ir) 및 바나듐(V)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 원소(X)를 포함하는 층(2)을 갖는 [1] 내지 [4] 중 어느 것에 기재된 EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크.
[6] 상기 층(2)이, 추가로 산소(O), N, 붕소(B) 및 탄소(C)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 원소를 포함하는, [5]에 기재된 EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크.
[7] 상기 층(2)이, 추가로 Ru과, O 및 N 중 적어도 한쪽을 포함하는, [5]에 기재된 EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크.
[8] 상기 위상 시프트막의 막 두께가 20nm 내지 60nm인, [1] 내지 [7] 중 어느 것에 기재된 EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크.
[9] 상기 다층 반사막으로부터의 EUV광의 반사광과, 상기 위상 시프트막으로부터의 EUV광의 반사광의 위상차가 150도 내지 250도이며, 상기 위상 시프트막 표면의 EUV 광선 반사율과, 상기 다층 반사막 표면의 EUV 광선 반사율의 상대 반사율((위상 시프트막 표면의 EUV 광선 반사율/다층 반사막 표면의 EUV 광선 반사율)×100)이 2％ 내지 37％인, [1] 내지 [8] 중 어느 것에 기재된 EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크.
[10] 상기 다층 반사막과 상기 위상 시프트막 사이에, 상기 다층 반사막의 보호막이 형성되어 있는, [1] 내지 [9] 중 어느 것에 기재된 EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크.
[11] 상기 보호막이 Ru, 팔라듐(Pd), Ir, 로듐(Rh), Pt, 지르코늄(Zr), 니오븀(Nb), Ta, Ti 및 규소(Si)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 원소를 포함하는, [10]에 기재된 EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크.
[12] 상기 보호막이, 추가로 O, N 및 B로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 원소를 포함하는, [11]에 기재된 EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크.
[13] 상기 위상 시프트막의 상에 에칭 마스크막을 갖고 있고, 상기 에칭 마스크막이, Nb, Ti, Mo, Ta 및 Si로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 원소를 포함하는, [1] 내지 [12] 중 어느 것에 기재된 EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크.
[14] 상기 에칭 마스크막이, 추가로 O, N 및 B로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 원소를 포함하는, [13]에 기재된 EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크.
[15] [1] 내지 [14] 중 어느 것에 기재된 EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크의 상기 위상 시프트막에, 패턴이 형성되어 있는 EUV 리소그래피용 반사형 마스크.
[16] 기판 상에 EUV광을 반사하는 다층 반사막을 형성하는 공정과,
상기 다층 반사막 상에 EUV광의 위상을 시프트시키는 위상 시프트막을 형성하는 공정
을 포함하고,
상기 위상 시프트막이 Ru과, N를 포함하는 층(1)을 갖고,
상기 층(1)이 아르곤(Ar)과, N2를 포함하고, N2의 체적비가 1vol％ 내지 40vol％인 불활성 가스 분위기 중에서, Ru을 포함하는 타깃을 사용하여 반응성 스퍼터링법을 행함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크의 제조 방법.
[17] 기판 상에 EUV광을 반사하는 다층 반사막을 형성하는 공정과,
상기 다층 반사막 상에 EUV광의 위상을 시프트시키는 위상 시프트막을 형성하는 공정
을 포함하고,
상기 위상 시프트막이 Ru과, N를 포함하는 층(1)을 갖고,
상기 층(1)이 Ar과, 크립톤(Kr)과, N2를 포함하고, N2의 체적비가 1vol％ 내지 40vol％인 불활성 가스 분위기 중에서, Ru을 포함하는 타깃을 사용하여 반응성 스퍼터링법을 행함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크의 제조 방법.
[18] [16] 또는 [17]에 기재된 EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크의 제조 방법에 의해, 제조한 EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크에 있어서의 위상 시프트막을 패터닝하여 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 EUV 리소그래피용 반사형 마스크의 제조 방법.
본 발명의 일 실시 형태의 EUV 마스크 블랭크는, 위상 시프트막을 구비하여 휨이 억제되어 있다.
도 1은 본 발명의 EUV 마스크 블랭크의 일 실시 형태를 도시하는 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명의 EUV 마스크 블랭크의 다른 일 실시 형태를 도시하는 개략 단면도이다.
도 3은 본 발명의 EUV 마스크의 일 실시 형태를 도시하는 개략 단면도이다.
도 4는 도 2에 나타내는 EUV 마스크 블랭크(1b)에 패턴 형성하는 수순을 도시한 도면이며, EUV 마스크 블랭크(1b)의 에칭 마스크막(15) 상에 레지스트막(30)이 형성되어 있다.
도 5는 도 4에 이은 수순을 도시한 도면이며, 레지스트막(30)에 레지스트 패턴(300)이 형성되어 있다.
도 6은 도 5에 이은 수순을 도시한 도면이며, 에칭 마스크막(15)에 에칭 마스크막 패턴(150)이 형성되어 있다.
도 7은 도 6에 이은 수순을 도시한 도면이며, 위상 시프트막(14)에 위상 시프트막 패턴(140)이 형성되어 있다.
도 8은 2차 이온 질량 분석법(SIMS)으로 측정한 예 1의 위상 시프트막(14)의 층(1)의 (102Ru++14N+)/102Ru+ 강도비의 깊이 방향 프로파일이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 형태의 EUV 마스크 블랭크 및 본 발명의 일 실시 형태의 EUV 마스크를 설명한다.
본 발명의 일 실시 형태의 EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크는, 기판 상에, EUV광을 반사하는 다층 반사막과, EUV광의 위상을 시프트시키는 위상 시프트막이 이 순으로 형성된 EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크이며, 상기 위상 시프트막이 루테늄(Ru)과, 질소(N)를 포함하는 층(1)을 갖고, 상기 층(1)의 막 응력의 절댓값이 1000MPa 이하인 것을 특징으로 한다.
도 1은, 본 발명의 EUV 마스크 블랭크의 일 실시 형태를 도시하는 개략 단면도이다. 도 1에 나타내는 EUV 마스크 블랭크(1a)는 기판(11) 상에 EUV광을 반사하는 다층 반사막(12)과, 다층 반사막(12)의 보호막(13)과, EUV광의 위상을 시프트시키는 위상 시프트막(14)이, 이 순으로 형성되어 있다. 단, 본 발명의 일 실시 형태의 EUV 마스크 블랭크에 있어서, 도 1에 나타내는 구성 중, 기판(11), 다층 반사막(12) 및 위상 시프트막(14)만이 필수이고, 보호막(13)은 임의의 구성 요소이다.
또한, 다층 반사막(12)의 보호막(13)이란, 위상 시프트막(14)의 패턴 형성 시에 다층 반사막(12)을 보호할 목적으로 마련되는 임의의 층이다.
이하, EUV 마스크 블랭크(1a)의 개개의 구성 요소를 설명한다.
기판(11)은 EUV 마스크 블랭크용의 기판으로서의 특성을 충족한다. 그 때문에, 기판(11)은 저열 팽창 계수를 갖고, 평활성, 평탄도 및 마스크 블랭크 또는 패턴 형성 후의 포토마스크 세정 등에 사용하는 세정액에 대한 내성이 우수하다. 저열 팽창 계수란, 구체적으로는, 20℃에서의 열팽창 계수가 바람직하게는 0±0.05×10-7/℃, 보다 바람직하게는 0±0.03×10-7/℃인 것을 말한다.
기판(11)로서는, 구체적으로는 저열 팽창 계수를 갖는 유리, 예를 들어 SiO2-TiO2계 유리 등을 사용하지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 β석영 고용체를 석출한 결정화 유리나 석영 유리나 실리콘이나 금속 등의 기판도 사용할 수 있다.
기판(11)은 표면 조도(rms) 0.15nm 이하의 평활한 표면과 100nm 이하의 평탄도를 가지면, 패턴 형성 후의 포토마스크에 있어서 고반사율 및 전사 정밀도가 얻어지기 때문에 바람직하다. 기판(11)의 표면 조도(rms)는 원자간력 현미경(Atomic Force Microscope)을 사용하여 측정하였다.
기판(11)의 크기나 두께 등은 마스크의 설계값 등에 따라 적절히 결정된다. 나중에 나타내는 실시예에서는 외형은 한변이 6인치(152mm)인 정사각형이고, 두께 0.25인치(6.3mm)의 SiO2-TiO2계 유리를 사용하였다.
기판(11)의 다층 반사막(12)이 형성되는 측의 표면에 결점이 존재하지 않는 것이 바람직하다. 그러나, 결점이 존재하고 있어도, 오목형 결점 및/또는 볼록형 결점에 의해 위상 결점이 발생하지 않으면 된다.
구체적으로는, 오목형 결점의 깊이 및 볼록형 결점의 높이가 2nm 이하, 또한 이것들 오목형 결점 및 볼록형 결점의 반값폭이 60nm 이하가 바람직하다. 오목형 결점의 반값폭이란, 오목형 결점의 깊이의 1/2 깊이 위치에서의 폭을 가리킨다. 볼록형 결점의 반값폭이란, 볼록형 결점 높이의 1/2 높이 위치에서의 폭을 가리킨다.
다층 반사막(12)은 고굴절률층과 저굴절률층을 교대로 복수회 적층시킴으로써 고EUV 광선 반사율을 달성한다. 다층 반사막(12)에 있어서, 고굴절률층에는, Mo가 널리 사용되고, 저굴절률층에는 Si가 널리 사용된다. 즉, Mo/Si 다층 반사막이 가장 일반적이다. 단, 다층 반사막은 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 Ru/Si 다층 반사막, Mo/Be 다층 반사막, Mo 화합물/Si 화합물 다층 반사막, Si/Mo/Ru 다층 반사막, Si/Mo/Ru/Mo 다층 반사막, Si/Ru/Mo/Ru 다층 반사막도 사용할 수 있다.
다층 반사막(12)은 EUV 마스크 블랭크의 반사층으로서 원하는 특성을 갖는 한 특별히 한정되지 않는다. 여기서, 다층 반사막(12)에 특히 요구되는 특성은, 고EUV 광선 반사율이다. 구체적으로는, EUV광의 파장 영역의 광선을 입사 각도 6도로 다층 반사막(12) 표면에 조사했을 때에, 파장 13.5nm의 광선 반사율의 최댓값이 60％ 이상이 바람직하고, 65％ 이상이 보다 바람직하다. 또한, 다층 반사막(12) 상에 보호막(13)을 마련한 경우에도, 파장 13.5nm의 광선 반사율의 최댓값이 60％ 이상이 바람직하고, 65％ 이상이 보다 바람직하다.
다층 반사막(12)을 구성하는 각 층의 막 두께 및 층의 반복 단위 수는, 사용하는 막 재료 및 반사층에 요구되는 EUV 광선 반사율에 따라서 적절히 선택할 수 있다. Mo/Si 다층 반사막을 예로 들면, EUV 광선 반사율의 최댓값이 60％ 이상인 다층 반사막(12)으로 하기 위해서는, 다층 반사막은 막 두께 2.3nm±0.1nm의 Mo층과, 막 두께 4.5nm±0.1nm의 Si층을 반복 단위 수가 30 내지 60이 되도록 적층시키면 된다.
또한, 다층 반사막(12)을 구성하는 각 층은, 마그네트론 스퍼터링법, 이온빔 스퍼터링법 등, 주지의 성막 방법을 사용하여 원하는 두께로 성막하면 된다.
예를 들어 이온빔 스퍼터링법을 사용하여 Si/Mo 다층 반사막을 형성하는 경우, 타깃으로서 Si 타깃을 사용하고, 스퍼터 가스로서 Ar 가스(가스압 1.3×10-2Pa 내지 2.7×10-2 Pa)를 사용하고, 이온 가속 전압 300V 내지 1500V, 성막 속도 0.030nm/sec 내지 0.300nm/sec에서 두께 4.5nm가 되도록 Si막을 성막한다. 이어서, 타깃으로서 Mo 타깃을 사용하고, 스퍼터 가스로서 Ar 가스(가스압 1.3×10-2Pa 내지 2.7×10-2 Pa)를 사용하고, 이온 가속 전압 300V 내지 1500V, 성막 속도 0.030nm/sec 내지 0.300nm/sec에서 두께 2.3nm가 되도록 Mo막을 성막하는 것이 바람직하다. 이것을 1주기로 하여, Si막 및 Mo막을 40주기 내지 50주기 적층함으로써 Si/Mo 다층 반사막이 성막된다.
다층 반사막(12) 표면의 산화를 방지하기 위해서, 다층 반사막(12)의 최상층은 산화되기 어려운 재료의 층으로 하는 것이 바람직하다. 산화되기 어려운 재료의 층은 다층 반사막(12)의 캡층으로서 기능한다. 캡층으로서 기능하는 산화되기 어려운 재료의 층의 구체예로서는 Si층을 들 수 있다. 다층 반사막(12)이 Si/Mo 다층 반사막인 경우, 최상층을 Si층으로 함으로써, 해당 최상층이 캡층으로서 기능한다. 그 경우, 캡층의 막 두께는, 11±2nm이 바람직하다.
보호막(13)은 에칭 프로세스, 통상은 건식 에칭 프로세스에 의해 위상 시프트막(14)에 패턴 형성할 때에, 다층 반사막(12)이 에칭 프로세스에 의해 대미지를 받지 않도록, 다층 반사막(12)의 보호를 목적으로 하여 마련하는 것이 바람직하다. 따라서 보호막의 재질로서는, 위상 시프트막(14)의 에칭 프로세스에 의한 영향을 받기 어려운, 즉 이 에칭 속도가 위상 시프트막(14)보다도 느리고, 또한, 이 에칭 프로세스에 의한 대미지를 받기 어려운 물질을 선택하는 것이 바람직하다.
상기의 특성을 충족하기 위해서, 보호막(13)은 Ru, 팔라듐(Pd), Ir, 로듐(Rh), Pt, 지르코늄(Zr), 니오븀(Nb), Ta, Ti 및 규소(Si)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 원소를 포함하는 것이 바람직하다. 단, Ru은, 위상 시프트막(14)의 구성 재료이기도 하므로, 보호막(13)의 재료로서, Ru을 사용하는 경우, 다른 원소와의 합금을 사용하는 것이 바람직하다. 구체예로서는, RuZr을 들 수 있다.
보호막(13)은 추가로 O, N 및 B로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 원소를 더 포함해도 된다. 즉, 상기 원소의 산화물, 질화물, 산질화물, 붕화물이어도 된다. 구체예로서는, ZrO2, SiO2를 들 수 있다.
보호막(13)의 두께는 특별히 한정되지 않지만, RuZr막의 경우, 2nm 내지 3nm가 바람직하다.
보호막(13)은 마그네트론 스퍼터링법, 이온빔 스퍼터링법 등의 주지의 성막 방법을 사용하여 성막할 수 있다. 예를 들어 DC 스퍼터링법을 사용하여, RuZr막을 형성하는 경우, 타깃으로서 Ru 타깃 및 Zr 타깃을 사용하고, 스퍼터 가스로서 Ar 가스(가스압 1.0×10-2Pa 내지 1.0×100Pa)를 사용하고, Ru 타깃 및 Zr 타깃에 대한 투입 전력을 각각 100W 이상 600W 이하, 성막 속도 0.020nm/sec 내지 1.000nm/sec에서 두께 2nm 내지 3nm가 되도록 성막하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시 형태의 EUV 마스크 블랭크(1a)에서는, 위상 시프트막(14)이 루테늄(Ru)과, 질소(N)를 포함하는 층(1)을 갖는다.
상세한 것은 후술하지만, 층(1)은 스퍼터링법을 사용하여 형성할 수 있다. 스퍼터링법을 사용하여 형성된 층(1)에는, 압축 응력 또는 인장 응력이 발생한다. 후술하는 실시예에 기재된 수순으로 층(1)의 막 응력을 측정했을 경우, 압축 응력은 음의 값이 되고, 인장 응력은 양의 값이 된다. 층(1)에서 발생하는 막 응력은 압축 응력, 인장 응력 중 어느 경우에도, 본 발명의 일 실시 형태의 EUV 마스크 블랭크(1a)는 층(1)의 막 응력의 절댓값이 1000MPa 이하이다. 층(1)의 응력 절댓값이 상기 범위이면, EUV 마스크 블랭크의 휨이 억제되어 휨양이 300nm 이하가 된다.
층(1)은 Ru과, N를 포함하고, 막 응력의 절댓값이 상기 범위이면, 층(1)에 있어서의 Ru 및 N의 함유 비율은 특별히 한정되지 않는다.
층(1)에 있어서의 Ru 및 N의 함유 비율의 적합예로서는, Ru를 98.0at％ 내지 99.9at％, N를 0.1at％ 내지 2.0at％의 범위로 포함하는 경우를 들 수 있다.
또한, 상기한 층(1) 중의 각 원소의 함유량은, X선 광전자 분광 장치(XPS)에 의한 측정값이다.
또한, 층(1)에 있어서의 Ru 및 N의 함유 비율의 적합예는, XPS 이외의 방법으로 특정해도 된다. 예를 들어 2차 이온 질량 분석법(SIMS)으로 측정한 층(1)의 (102Ru++14N+) 프로파일로부터 102Ru+를 제산하여 (102Ru++14N+)/102Ru+ 강도비의 깊이 방향 프로파일을 얻은 후, 루테늄(Ru)의 2차 이온 강도가 보합 상태로 안정되어 있는 영역의 (102Ru++14N+)/102Ru+ 평균 강도비를 산출함으로써, 층(1)에 있어서의 Ru 및 N의 함유 비율의 적합예를 특정해도 된다.
SIMS에 의해 측정한 층(1)의 (102Ru++14N+)/102Ru+ 평균 강도비는, 0.0030 이상이 바람직하다. 또한, SIMS에 의해 측정한 층(1)의 (102Ru++14N+)/102Ru+ 평균 강도비는, 0.020 이하가 바람직하고, 0.0090 이하가 보다 바람직하다.
본 발명의 일 실시 형태의 EUV 마스크 블랭크(1a)는 out of plane XRD법으로 관측되는 층(1) 유래의 회절 피크 중, Ruhcp(002)면에 귀속되는 회절 피크의 반값폭 FWHM이 0.5°이상이 바람직하다. 반값폭 FWHM이 0.5°이상이면 층(1)의 결정화가 억제되어 위상 시프트막(14) 표면의 평활성이 높아진다. 반값폭 FWHM은, 0.5°이상이 바람직하고, 0.6°이상이 보다 바람직하고, 0.65°이상이 더욱 바람직하다. 또한, Ruhcp(002)면에 귀속되는 회절 피크의 반값폭 FWHM의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 1.0°이하가 바람직하고, 0.9°이하가 보다 바람직하다.
본 발명의 일 실시 형태의 EUV 마스크 블랭크(1a)는 out of plane XRD법에서, 상기 층(1) 유래의 회절 피크 중, Ruhcp(002)면에 귀속되는 회절 피크의 회절각 2θ가 42°이하가 바람직하다. 회절각 2θ가 42°이하이면, 층(1)의 결정화가 억제되어 위상 시프트막(14) 표면의 평활성이 높아진다. 회절각 2θ의 하한은 특별히 한정되지 않지만, 40.90°이상이 바람직하고, 41.00°이상이 보다 바람직하고, 41.50°이상이 더욱 바람직하다. 또한, Ruhcp(002)면에 귀속되는 회절 피크의 회절각 2θ의 상한은, 42°이하가 바람직하고, 41.80°이하가 보다 바람직하고, 41.60°이하가 더욱 바람직하다.
본 명세서에서는, 위상 시프트막(14) 표면의 평활성의 지표로서, 원자간력 현미경(Atomic Force Microscope)을 사용하여 측정되는, 위상 시프트막(14) 표면의 표면 조도(rms)를 사용한다.
본 발명의 일 실시 형태의 EUV 마스크 블랭크(1a)는 위상 시프트막(14) 표면의 표면 조도(rms)가 0.50nm 이하가 바람직하고, 0.45nm 이하가 보다 바람직하다. 또한, 위상 시프트막(14) 표면의 표면 조도(rms)가 0.10nm 이상이 바람직하고, 0.15nm 이상이 보다 바람직하고, 0.20nm 이상이 더욱 바람직하다.
위상 시프트막(14)은 추가로 크롬(Cr), 탄탈(Ta), 티타늄(Ti), 레늄(Re), 텅스텐(W), 비스무트(Bi), 망간(Mn), 백금(Pt), 구리(Cu), 이리듐(Ir) 및 바나듐(V)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 원소(X)를 포함하는 층(2)을 갖고 있어도 된다. 원소(X)로서는, Cr, Ta, Pt, Ir이 바람직하고, Cr, Ta가 보다 바람직하다.
층(2)은 원소(X)에 더하여, 추가로 산소(O), N, 붕소(B) 및 탄소(C)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 원소를 포함하고 있어도 된다.
또한, 층(2)은 원소(X)에 더하여, Ru과, O 및 N 중 적어도 한쪽을 포함하고 있어도 된다.
원소(X)에 더하여, Ru과, O 및 N 중 적어도 한쪽을 포함하는 경우의 일 양태에서는, 층(2)은 Ru 및 X의 합계(Ru+X)를 40at％ 내지 99at％, O를 1at％ 내지 60at％의 범위에서 포함하는 것이 바람직하고, Ru+X를 50at％ 내지 99at％, O를 1at％ 내지 50at％의 범위에서 포함하는 것이 보다 바람직하고, Ru+X를 80at％ 내지 99at％, O를 1at％ 내지 20at％의 범위에서 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
원소(X)에 더하여, Ru과, O 및 N 중 적어도 한쪽을 포함하는 경우의 다른 일 양태에서는, 층(2)은 Ru 및 X의 합계(Ru+X)를 30at％ 내지 98at％, O를 1at％ 내지 69at％, N를 1at％ 내지 69at％의 범위에서 포함하는 것이 바람직하고, Ru+X를 50at％ 내지 98at％, O를 1at％ 내지 30at％, N를 1at％ 내지 20at％의 범위에서 포함하는 것이 보다 바람직하고, Ru+X를 70at％ 내지 98at％, O를 1at％ 내지 20at％의 범위, N를 1at％ 내지 10at％의 범위에서 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
원소(X)에 더하여, Ru과, O 및 N 중 적어도 한쪽을 포함하는 경우의 또 다른 일 양태에서는, 층(1)이 원소(X)를 포함하는 경우, Ru 및 X의 합계(Ru+X)를 30at％ 내지 90at％, N를 10at％ 내지 70at％의 범위에서 포함하는 것이 바람직하고, Ru+X를 60at％ 내지 90at％, N를 10at％ 내지 40at％의 범위에서 포함하는 것이 보다 바람직하다.
상기의 3 양태의 층(2)에 있어서의 Ru과 X의 조성비(at％)(Ru:X)가 20:1 내지 1:5의 범위인 것이 바람직하고, 4:1 내지 1:4의 범위인 것이 보다 바람직하고, 2:1 내지 1:2의 범위인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 상기의 3개의 양태에 있어서, 층(2)이 원소(X)로서, 2종 이상의 원소를 포함하는 경우, 조성비(Ru:X), 그리고, Ru 및 X의 합계(Ru+X)의 X는, 2종 이상의 원소 합계를 나타낸다.
위상 시프트막(14)이 층(2)을 가짐으로써 EUV 광선 반사율을 조정할 수 있다. 단, 층(2)의 두께가 너무 두꺼우면, 반사율이 너무 작아져버린다. 그 때문에, 층(1)과 층(2)의 두께의 상대비((층(1)의 두께):(층(2)의 두께))가 1:1 내지 30:1의 범위 내가 바람직하고, 5:1 내지 20:1의 범위 내가 보다 바람직하다.
또한, 위상 시프트막(14)이 층(2)을 2 이상 포함하는 경우, 상기한 층(2)의 두께는, 2 이상의 층(2)의 합계 막 두께이다.
위상 시프트막(14)이 층(2)을 갖는 경우, 위상 시프트막(14)에 있어서의 층(1)과 층(2)의 배치는 특별히 한정되지 않는다. 층(1) 상에 층(2)이 형성되어 있어도 되고, 층(2) 상에 층(1)이 형성되어 있어도 된다.
EUV 마스크 블랭크(1a)에 있어서의 위상 시프트막(14)은 막 두께가 20nm 이상인 것이, 이하에 나타내는 하프톤형 EUV 마스크의 위상 시프트막으로서 원하는 광학 특성을 달성할 수 있기 때문에 바람직하다.
또한, 위상 시프트막(14)에 있어서의 층(1)의 두께가 10nm 이상인 것이, 이하에 나타내는 하프톤형 EUV 마스크의 위상 시프트막으로서 원하는 광학 특성을 달성할 수 있기 때문에 바람직하다.
EUV광의 파장 영역의 광선을 입사 각도 6도로 위상 시프트막(14) 표면에 조사했을 때의 파장 13.5nm의 광선 반사율을, 위상 시프트막 표면의 EUV 광선 반사율로 하고, EUV광의 파장 영역의 광선을 입사 각도 6도로 다층 반사막(12) 표면에 조사했을 때의 파장 13.5nm의 광선 반사율을, 다층 반사막 표면의 EUV 광선 반사율로 할 때, 위상 시프트막 표면의 EUV 광선 반사율과, 다층 반사막 표면의 EUV 광선 반사율의 상대 반사율((위상 시프트막 표면의 EUV 광선 반사율/다층 반사막 표면의 EUV 광선 반사율)×100)이 2％ 내지 37％가 바람직하고, 4％ 내지 20％가 보다 바람직하고, 6％ 내지 15％가 더욱 바람직하다.
또한, 다층 반사막(12)으로부터의 EUV광의 반사광과, 위상 시프트막(14)으로부터의 EUV광의 반사광의 위상차가 150도 내지 250도가 바람직하고, 180도 내지 230도가 보다 바람직하다.
EUV 마스크 블랭크(1a)에 있어서의 위상 시프트막(14)은 막 두께가 30nm 이상이 보다 바람직하고, 35nm 이상이 더욱 바람직하다.
위상 시프트막(14)에 있어서의 층(1)의 두께는 20nm 이상이 바람직하고, 30nm 이상이 보다 바람직하다.
EUV 마스크 블랭크(1a)에 있어서의 위상 시프트막(14)은 막 두께가 60nm 이하가 음영 효과가 저감되기 때문에 바람직하다.
하프톤형 EUV 마스크의 사용은, 원리적으로는 EUV 리소그래피에 있어서, 해상성을 향상시키는 유효한 수단이다. 그러나, 하프톤형 EUV 마스크에 있어서도 최적의 반사율은, 노광 조건이나 전사하는 패턴에 의존하여 일률적으로 정하기는 어렵다.
또한, EUV 노광은 반사 노광이기 때문에, 입사광은 수직이 아니고, 약간 경사(통상 6°정도) 방향으로부터 입사되고, EUV 마스크에서 반사광이 된다. EUV 마스크에 있어서, 패턴으로서 가공되는 것은 위상 시프트막인데, 경사로부터 EUV광이 입사되기 때문에 패턴의 그림자가 발생한다. 따라서, 입사 방향과 패턴의 배치 방향에 따라서는, 반사광으로 형성하는, 웨이퍼 상의 전사 레지스트 패턴에, 본래의 패턴 위치로부터의 어긋남이 발생한다. 이것을 음영 효과(Shadowing Effect)라고 칭하고, EUV 노광의 과제로 되어 있다.
음영 효과를 저감하기 위해서는, 그림자의 길이를 짧게 하는 것이며, 그것을 위해서는 패턴의 높이를 가능한 한 낮게 하면 되고, 패턴의 높이를 낮게 하기 위해서는, 위상 시프트막을 가능한 한 얇게 할 필요가 있다.
EUV 마스크 블랭크(1a)에 있어서의 위상 시프트막(14)은 막 두께가 55nm 이하가 보다 바람직하고, 50nm 이하가 더욱 바람직하다.
위상 시프트막(14)의 층(1)은 반응성 스퍼터링법을 사용하여 이하의 수순으로 형성할 수 있다.
반응성 스퍼터링법을 사용하여, 위상 시프트막(14)의 층(1)을 형성하는 경우, 아르곤(Ar)과, N2를 포함하고, N2의 체적비가 10vol％ 내지 40vol％인 불활성 가스 분위기 중에서, Ru을 함유하는 타깃을 사용하여 반응성 스퍼터링법을 행하면 된다. 또한, Ar과, 크립톤(Kr)과, N2를 포함하고, N2의 체적비가 10vol％ 내지 40vol％인 불활성 가스 분위기 중에서, Ru을 함유하는 타깃을 사용하여 반응성 스퍼터링법을 행하면 된다. 후자의 경우, 불활성 가스 분위기 중의 Kr의 체적비가 30vol％ 내지 50vol％가 바람직하다.
상기 이외의 반응성 스퍼터링법은 이하의 조건에서 실시하면 된다.
가스압: 5×10-2Pa 내지 1.0Pa, 바람직하게는 1×10-1Pa 내지 8×10-1Pa, 보다 바람직하게는 2×10-1Pa 내지 4×10-1Pa.
타깃 면적당의 투입 전력 밀도: 1.0W/cm2 내지 15.0W/cm2, 바람직하게는 3.0W/cm2 내지 12.0W/cm2, 보다 바람직하게는 4.0W/cm2 내지 10.0W/cm2.
성막 속도: 0.010nm/sec 내지 1.000nm/sec, 바람직하게는 0.015nm/sec 내지 0.500nm/sec, 보다 바람직하게는 0.020nm/sec 내지 0.300nm/sec.
위상 시프트막(14)이 층(2)을 포함하는 경우, 층(2)은 마그네트론 스퍼터링법, 이온빔 스퍼터링법 등의 주지의 성막 방법을 사용하여 형성할 수 있다.
예를 들어 반응성 스퍼터링법을 사용하여, 원소(X)로서, Ta를 포함하며, 또한 O 및 N를 포함하는 층(2)을 형성하는 경우, 타깃으로서 Ta 타깃을 사용하고, 스퍼터 가스로서 O2와 N2의 혼합 가스, 또는, 불활성 가스와 O2와 N2를 포함하는 혼합 가스를 사용하여 이하의 성막 조건에서 실시하면 된다.
스퍼터 가스: O2 가스와 N2의 혼합 가스, 또는, Ar 가스와 O2와 N2의 혼합 가스(혼합 가스 중의 O2 가스의 체적비(O2/((O2+N2) 또는 (Ar+O2+N2)))=0.010 내지 0.750, 바람직하게는 0.100 내지 0.500, 보다 바람직하게는 0.200 내지 0.500.
혼합 가스 중의 N2 가스의 체적비(N2/((O2+N2) 또는 (Ar+O2+N2)))=0.010 내지 0.750, 바람직하게는 0.010 내지 0.500, 보다 바람직하게는 0.010 내지 0.200.
가스압: 5×10-2Pa 내지 1×1.0Pa, 바람직하게는 1×10-1Pa 내지 8×10-1Pa, 보다 바람직하게는 2×10-1Pa 내지 4×10-1Pa.).
타깃 면적당의 투입 전력 밀도: 1.0W/cm2 내지 15.0W/cm2, 바람직하게는 3.0W/cm2 내지 12.0W/cm2, 보다 바람직하게는 4.0W/cm2 내지 10.0W/cm2.
성막 속도: 0.010nm/sec 내지 1.000nm/sec, 바람직하게는 0.015nm/sec 내지 0.500nm/sec, 보다 바람직하게는 0.020nm/sec 내지 0.300nm/sec.
예를 들어 반응성 스퍼터링법을 사용하여, 원소(X)로서, Cr을 포함하며 또한 N를 포함하는 층(2)을 형성하는 경우, 타깃으로서 Cr 타깃을 사용하고, 스퍼터 가스로서 N2 가스, 또는 불활성 가스와 N2를 포함하는 혼합 가스를 사용하여, 이하의 성막 조건에서 실시하면 된다.
스퍼터 가스: N2 가스, 또는 Ar 가스와 N2의 혼합 가스(스퍼터 가스 중의 N2 가스의 체적비(N2/(Ar+N2))=0.100 내지 1.000, 바람직하게는 0.200 내지 0.750, 보다 바람직하게는 0.250 내지 0.500.
가스압: 5×10-2Pa 내지 1.0Pa, 바람직하게는 1×10-1Pa 내지 8×10-1Pa, 보다 바람직하게는 2×10-1Pa 내지 4×10-2Pa.
타깃 면적당의 투입 전력 밀도: 1.0W/cm2 내지 15.0W/cm2, 바람직하게는 3.0W/cm2 내지 12.0W/cm2, 보다 바람직하게는 4.0W/cm2 내지 10.0W/cm2.
성막 속도: 0.010nm/sec 내지 1.000nm/sec, 바람직하게는 0.015nm/sec 내지 0.500nm/sec, 보다 바람직하게는 0.020nm/sec 내지 0.300nm/sec.
또한, Ar 이외의 불활성 가스를 사용하는 경우, 그 불활성 가스의 농도가 상기한 Ar 가스 농도와 동일한 농도 범위로 하는 것이 바람직하다. 또한, 복수 종류의 불활성 가스를 사용하는 경우, 불활성 가스의 합계 농도를 상기한 Ar 가스 농도와 동일한 농도 범위로 하는 것이 바람직하다.
위상 시프트막(14)의 층(1)에 대한 패턴 형성에는, O2 또는 O2와 할로겐계 가스(염소계 가스, 불소계 가스)의 혼합 가스를 에칭 가스로 하는 건식 에칭을 사용하는 것이 바람직하다.
위상 시프트막(14)의 층(1)은 O2 또는 O2와 할로겐계 가스(염소계 가스, 불소계 가스)의 혼합 가스를 에칭 가스로 하여 건식 에칭을 실시했을 때에, 10nm/min 이상의 에칭 속도로 에칭 가능한 것이 바람직하다.
O2와 할로겐계 가스의 혼합 가스로서는, O2를 바람직하게는(40vol％ 이상 100vol％ 미만, 보다 바람직하게는 75vol％ 내지 90vol％ 포함하고, 염소계 가스 또는 불소계 가스를 바람직하게는 0vol％ 초과 60vol％ 이하, 10vol％ 내지 25vol％ 포함하는 것을 사용하는 것이 보다 바람직하다.
염소계 가스로서는, Cl2, SiCl4, CHCl3, CCl4, BCl3 등의 염소계 가스 및 이것들의 혼합 가스를 사용하는 것이 바람직하다. 불소계 가스로서는, CF4, CHF3, SF6, BF3, XeF2 등의 불소계 가스 및 이들의 혼합 가스를 사용하는 것이 바람직하다.
위상 시프트막(14)이 층(1)만으로 구성되는 경우, O2 또는, O2와 할로겐계 가스(염소계 가스, 불소계 가스)의 혼합 가스를 에칭 가스로 하는 건식 에칭만으로 위상 시프트막의 패턴 형성을 할 수 있기 때문에 패턴 형성 프로세스가 간편하다.
위상 시프트막(14)이 층(1)과 층(2)을 갖는 경우, 필요에 따라 2종류 이상의 에칭 가스를 사용하여 단계적으로 건식 에칭함으로써 위상 시프트막의 패턴 형성을할 수 있다.
예를 들어 위상 시프트막(14)이 층(1)과, 원소(X)로서, Ta를 포함하는 층(2)을 갖는 경우, 층(1)은 O2 또는, O2와 할로겐계 가스(염소계 가스, 불소계 가스)의 혼합 가스를 에칭 가스로 하는 건식 에칭을 하고, 층(2)은 할로겐계 가스(염소계 가스, 불소계 가스)를 에칭 가스로 하는 건식 에칭을 함으로써, 위상 시프트막의 패턴 형성을 할 수 있다.
또한, 층(2)이 Cr, V, Mn, Re와 같이 휘발성이 있는 산화물, 또는, 산 할로겐화물을 형성하는 원소를 포함하는 경우, 층(1)과 층(2)에 대하여 O2 또는, O2와 할로겐계 가스(염소계 가스, 불소계 가스)의 혼합 가스를 에칭 가스로 하는 건식 에칭만으로, 위상 시프트막의 패턴 형성이 가능하다. 그 때문에, 위상 시프트막(14)이 층(1)과 층(2)을 갖고 있어도 패턴 형성 프로세스가 번잡해지지 않아 간편하게 위상 시프트막의 패턴 형성이 가능하다.
도 2는, 본 발명의 EUV 마스크 블랭크의 다른 일 실시 형태를 도시하는 개략 단면도이다. 도 2에 나타내는 EUV 마스크 블랭크(1b)는 기판(11) 상에 EUV광을 반사하는 다층 반사막(12)과, 다층 반사막(12)의 보호막(13)과, EUV광의 위상을 시프트시키는 위상 시프트막(14)과, 에칭 마스크막(15)이, 이 순으로 형성되어 있다.
EUV 마스크 블랭크(1b)의 구성 요소 중, 기판(11), 다층 반사막(12), 보호막(13) 및 위상 시프트막(14)은 상기한 EUV 마스크 블랭크(1a)와 마찬가지이므로 생략한다.
일반적으로, 위상 시프트막의 에칭 조건에 대하여 내성을 갖는 재료의 층(에칭 마스크막)을 위상 시프트막 상에 마련함으로써 레지스트막을 박막화할 수 있다는 것이 알려져 있다. 즉, 에칭 마스크막을 형성하고, 위상 시프트막의 에칭 조건에 있어서의, 위상 시프트막의 에칭 속도를 1이라 했을 경우의, 에칭 마스크막의 에칭 속도의 상대 속도(에칭 선택비)를 낮게 함으로써 레지스트막을 박막화할 수 있다.
에칭 마스크막(15)은 위상 시프트막(14)의 에칭 조건에 있어서의 에칭 선택비가 충분히 높을 것이 요구된다.
그 때문에, 에칭 마스크막(15)은 O2 또는 O2와 할로겐계 가스(염소계 가스, 불소계 가스)의 혼합 가스를 에칭 가스로 하는 건식 에칭에 대하여 높은 에칭 내성을 가질 것이 요구된다.
한편, 에칭 마스크막(15)은 EUV 리소그래피에 있어서, 레지스트막의 세정액으로서 사용되는, 산 또는 염기를 사용한 세정액으로 제거 가능한 것이 바람직하다.
상기의 목적으로 사용되는 세정액의 구체예로서는, 황산과수(SPM), 암모니아과수, 불산을 들 수 있다. SPM은, 황산과 과산화수소를 혼합한 용액이며, 황산과 과산화수소를, 체적비로, 바람직하게는 4:1 내지 1:3, 보다 바람직하게는 3:1로 혼합할 수 있다. 이때, SPM의 온도는, 에칭 속도를 향상시키는 점에서, 100℃ 이상으로 제어되는 것이 바람직하다.
암모니아과수는, 암모니아와 과산화수소를 혼합한 용액이며, NH4OH와 과산화수소와 물을, 체적비로, 바람직하게는 1:1:5 내지 3:1:5로 혼합할 수 있다. 이때, 암모니아과수의 온도는 70℃ 내지 80℃로 제어되는 것이 바람직하다.
상기한 요구를 충족시키기 위해서, 본 발명의 일 실시 형태의 EUV 마스크 블랭크(1b)의 에칭 마스크막(15)은 Nb, Ti, Mo, Ta 및 Si로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 원소를 포함하는 것이 바람직하다. 에칭 마스크막(15)이 추가로 O, N 및 B로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 원소를 더 포함해도 된다. 즉, 상기의 원소의 산화물, 산질화물, 질화물, 붕화물이어도 된다.
에칭 마스크막(15)의 구성 재료의 구체예로서는, 예를 들어 Nb, Nb2O5, NbON과 같은 Nb계 재료를 들 수 있다. 이것들 Nb계 재료로 이루어지는 에칭 마스크막(15)은 염소계 가스를 에칭 가스로 하는 건식 에칭에 의해 에칭 가능하다. 또한, Mo, MoO3, MoON과 같은 Mo계 재료를 들 수 있다.
이것들 Mo계 재료로 이루어지는 에칭 마스크막(15)은 예를 들어 염소계 가스를 에칭 가스로 하는 건식 에칭에 의해 에칭이 가능하다. 또한, Si, SiO2, Si3N4와 같은 Si계 재료를 들 수 있다.
이것들 Si계 재료로 이루어지는 에칭 마스크막(15)은 예를 들어 불소계 가스를 에칭 가스로 하는 건식 에칭에 의해 에칭 가능하다. 또한, Si계 재료를 에칭 마스크막(15)으로서 사용하는 경우에는, 세정액으로서 불산을 사용한 제거가 바람직하다.
에칭 마스크막(15)의 막 두께는, 20nm 이하가 세정액에 의한 제거성의 점에서 바람직하다. Nb계 재료로 이루어지는 에칭 마스크막(15)은 막 두께가 5nm 내지 15nm가 보다 바람직하다.
에칭 마스크막(15)은 공지된 성막 방법, 예를 들어 마그네트론 스퍼터링법, 이온빔 스퍼터링법에 의해 형성할 수 있다.
예를 들어 스퍼터링법에 의해, NbN막을 형성하는 경우, He, Ar, Ne, Kr, Xe 중 적어도 하나를 포함하는 불활성 가스(이하, 단순히 불활성 가스라고 기재함)와 산소를 혼합한 가스 분위기 중에서, Nb 타깃을 사용한 반응성 스퍼터링법을 실시하면 된다. 마그네트론 스퍼터링법을 사용하는 경우, 구체적으로는 이하의 성막 조건에서 실시하면 된다.
스퍼터 가스: Ar 가스와 N2의 혼합 가스(혼합 가스 중의 O2의 체적비(N2/(Ar+N2))=15vol％ 이상)
가스압: 5.0×10-2 내지 1.0Pa, 바람직하게는 1.0×10-1 내지 8.0×10-1Pa, 보다 바람직하게는 2.0×10-1 내지 4.0×10-1Pa
타깃 면적당의 투입 전력 밀도: 1.0W/cm2 내지 15.0W/cm2, 바람직하게는 3.0W/cm2 내지 12.0W/cm2, 보다 바람직하게는 4.0W/cm2 내지 10.0W/cm2
성막 속도: 0.010nm/sec 내지 1.0nm/sec, 바람직하게는 0.015nm/sec 내지 0.50nm/sec, 보다 바람직하게는 0.020nm/sec 내지 0.30nm/sec
타깃과 기판간 거리: 50mm 내지 500mm, 바람직하게는 100mm 내지 400mm, 보다 바람직하게는 150mm 내지 300mm
또한, Ar 이외의 불활성 가스를 사용하는 경우, 그 불활성 가스의 농도가 상기한 Ar 가스 농도와 동일한 농도 범위로 하는 것이 바람직하다. 또한, 복수 종류의 불활성 가스를 사용하는 경우, 불활성 가스의 합계 농도를 상기한 Ar 가스 농도와 동일한 농도 범위로 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시 형태의 EUV 마스크 블랭크(1a, 1b)는 다층 반사막(12), 보호막(13), 위상 시프트막(14), 에칭 마스크막(15) 이외에, EUV 마스크 블랭크의 분야에 있어서 공지된 기능막을 갖고 있어도 된다.
이러한 기능막의 구체예로서는, 예를 들어 일본 특허 공표 제2003-501823호 공보에 기재되어 있는 것과 같이, 기판의 정전 척킹을 촉진하기 위해서, 기판의 이면측에 실시되는 고유전성 코팅을 들 수 있다. 여기서, 기판의 이면이란, 도 1의 기판(11)에 있어서, 다층 반사막(12)이 형성되어 있는 측과는 반대측의 면을 가리킨다.
이와 같은 목적으로 기판의 이면에 실시하는 고유전성 코팅은, 시트 저항이 100Ω/□ 이하가 되도록, 구성 재료의 전기 전도율과 두께를 선택한다. 고유전성 코팅의 구성 재료로서는, 공지된 문헌에 기재되어 있는 것으로부터 넓게 선택할 수 있다. 예를 들어 일본 특허 공표 제2003-501823호 공보에 기재된 고유전율의 코팅, 구체적으로는, Si, TiN, Mo, Cr 또는, TaSi로 이루어지는 코팅을 적용할 수 있다. 고유전성 코팅의 두께는, 예를 들어 10 내지 1000nm로 할 수 있다.
고유전성 코팅은, 공지된 성막 방법, 예를 들어 마그네트론 스퍼터링법, 이온빔 스퍼터링법과 같은 스퍼터링법, CVD법, 진공 증착법, 전해 도금법을 사용하여 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태의 EUV 마스크 블랭크의 제조 방법은 하기 공정 a) 내지 공정 b)를 포함한다.
a) 기판 상에 EUV광을 반사하는 다층 반사막을 형성하는 공정
b) 공정 a)에서 형성된 다층 반사막 상에 EUV광의 위상을 시프트시키는 위상 시프트막을 형성하는 공정
공정 b)에 있어서, 위상 시프트막은, Ru과, N를 포함하는 층(1)을 포함한다. 해당 층(1)은 아르곤(Ar)과, N2를 포함하고, N2의 체적비가 1vol％ 내지 40vol％인 불활성 가스 분위기 중에서, Ru을 함유하는 타깃을 사용하여 반응성 스퍼터링법을 행함으로써 형성되거나,
또는, 해당 층(1)이 Ar과, 크립톤(Kr)과, N2를 포함하고, N2의 체적비가 1vol％ 내지 40vol％인 불활성 가스 분위기 중에서, Ru을 함유하는 타깃을 사용하여 반응성 스퍼터링법을 행함으로써 형성된다. Kr을 포함하는 불활성 가스 분위기 중에서 층(1)을 형성함으로써 층(1)의 응력 완화를 할 수 있다. 불활성 가스가 Kr을 포함하는 경우, 불활성 가스 중의 Kr의 체적비는 20vol％ 이상, 80vol％ 이하가 바람직하다.
도 3은, 본 발명의 EUV 마스크의 일 실시 형태를 도시하는 개략 단면도이다.
도 3에 나타내는 EUV 마스크(2)는 도 1에 나타내는 EUV 마스크 블랭크(1a)의 위상 시프트막(14)에 패턴(위상 시프트막 패턴)(140)이 형성되어 있다. 즉, 기판(11) 상에 EUV광을 반사하는 다층 반사막(12)과, 다층 반사막(12)의 보호막(13)과, EUV광의 위상을 시프트시키는 위상 시프트막(14)이, 이 순으로 형성되어 있고, 위상 시프트막(14)에 패턴(위상 시프트막 패턴)(140)이 형성되어 있다.
EUV 마스크(2)의 구성 요소 중, 기판(11), 다층 반사막(12), 보호막(13) 및 위상 시프트막(14)은 상기한 EUV 마스크 블랭크(1a)와 마찬가지이다.
본 발명의 일 실시 형태의 EUV 마스크의 제조 방법에서는, 본 발명의 일 실시 형태의 EUV 마스크 블랭크의 제조 방법에 의해 제조된 EUV 마스크 블랭크(1b)의 위상 시프트막(14)을 패터닝하여 패턴(위상 시프트막 패턴)(140)을 형성한다.
EUV 마스크 블랭크(1b)의 위상 시프트막(14)에 패턴을 형성하는 수순을 도면을 참조하여 설명한다.
도 4에 나타내는 바와 같이, EUV 마스크 블랭크(1b)의 에칭 마스크막(15) 상에 레지스트막(30)을 형성한다. 이어서, 전자선 묘화기를 사용하여, 도 5에 나타내는 바와 같이, 레지스트막(30)에 레지스트 패턴(300)을 형성한다.
이어서, 레지스트 패턴(300)이 형성된 레지스트막(30)을 마스크로 하여 도 6에 나타내는 바와 같이, 에칭 마스크막(15)에 에칭 마스크막 패턴(150)을 형성한다. Nb계 재료로 이루어지는 에칭 마스크막(15)의 패턴 형성에는, 에칭 가스로서, 염소계 가스를 사용한 건식 에칭을 실시하면 된다.
이어서, 에칭 마스크막 패턴(150)이 형성된 에칭 마스크막(15)을 마스크로 하여 도 7에 나타내는 바와 같이, 위상 시프트막(14)에 위상 시프트막 패턴(140)을 형성한다.
Ru을 포함하는 위상 시프트막(14)의 패턴 형성에는, O2 또는 O2와 할로겐계 가스(염소계 가스, 불소계 가스)의 혼합 가스를 에칭 가스로 하는 건식 에칭을 실시하면 된다.
이어서, 산 또는 염기를 사용한 세정액에 의해, 레지스트막(30) 및 에칭 마스크막(15)을 제거함으로써 위상 시프트막 패턴(140)이 노출된 EUV 마스크(2)가 얻어진다. 또한, 레지스트 패턴(300) 및 레지스트막(30)의 대부분은, 위상 시프트막 패턴(140)을 형성하는 과정에서 제거되지만, 잔존하는 레지스트 패턴(300), 레지스트막(30) 및 에칭 마스크막(15)을 제거할 목적으로 산 또는 염기를 사용한 세정액에 의한 세정이 실시된다.
실시예
이하에 실시예를 사용하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다. 예 1 내지 예 8 중, 예 1 내지 예 4가 실시예이며, 예 5 내지 예 8이 비교예이다.
<예 1>
예 1에서는, 도 1에 나타내는 EUV 마스크 블랭크(1a)를 제작하였다.
성막용의 기판(11)으로서, SiO2-TiO2계의 유리 기판(외형의 한변이 6인치(152mm)인 정사각형, 두께가 6.3mm)을 사용하였다. 이 유리 기판의 20℃에서의 열팽창 계수는 0.02×10-7/℃, 영률은 67GPa, 푸아송비는 0.17, 비강성은 3.07×107m2/s2이었다. 이 유리 기판을 연마에 의해, 표면 조도(rms)가 0.15nm 이하인 평활한 표면과 100nm 이하인 평탄도로 형성하였다.
기판(11)의 이면측에는, 마그네트론 스퍼터링법을 사용하여 두께 100nm의 Cr막을 성막함으로써, 시트 저항 100Ω/□의 고유전성 코팅을 실시하였다.
평판 형상을 한 통상의 정전 척에, 형성한 Cr막을 개재하여 기판(11)(외형의 한변이 6인치(152mm)인 정사각형, 두께 6.3mm)을 고정하고, 해당 기판(11)의 표면 상에 이온빔 스퍼터링법을 사용하여 Si막 및 Mo막을 교대로 성막하는 것을 40주기 반복함으로써, 합계 막 두께 272nm((4.5nm+2.3nm)×40)의 Si/Mo 다층 반사막(12)을 형성하였다.
또한, Si/Mo 다층 반사막(12) 상에 DC스퍼터링법을 사용하여 RuZr막(막 두께 2.5nm)과 성막함으로써 보호막(13)을 형성하였다.
Si막, Mo막 및 Ru막의 성막 조건은 이하와 같다.
(Si막의 성막 조건)
타깃: Si 타깃(붕소 도프)
스퍼터 가스: Ar 가스(가스압 2.0×10-2Pa)
전압: 700V
성막 속도: 0.077nm/sec
막 두께: 4.5nm
(Mo막의 성막 조건)
타깃: Mo 타깃
스퍼터 가스: Ar 가스(가스압 2.0×10-2Pa)
전압: 700V
성막 속도: 0.064nm/sec
막 두께: 2.3nm
(RuZr막의 성막 조건)
타깃: Ru 타깃
Zr 타깃
스퍼터 가스: Ar 가스(가스압 2.0×10-2Pa)
Ru 투입 전력: 500W
Zr 투입 전력: 150W
성막 속도: 0.073nm/sec
막 두께: 2.5nm
이어서, 보호막 상에 Ru 및 N를 포함하는 위상 시프트막(14)의 층(1)을 반응성 스퍼터링법을 사용하여 형성하였다. 본 실시예의 위상 시프트막(14)은 층(1)만으로 구성된다. 위상 시프트막(14)의 층(1)의 성막 조건은 이하와 같다.
(층(1)의 성막 조건)
타깃: Ru 타깃
스퍼터 가스: Ar과 N2의 혼합 가스(Ar: 90.0vol％, N2: 10.0vol％, 가스압: 2.4×10-1Pa)
타깃 면적당의 투입 전력 밀도: 6.91W/cm2
성막 속도: 0.059nm/sec
막 두께: 35nm
상기의 수순으로 얻어진 EUV 마스크 블랭크(1a)에 대하여 하기의 평가 (1) 내지 (4)를 실시하였다. 결과를 하기 표에 나타낸다. 하기 평가 (1) 내지 (4)는 실리콘 웨이퍼 상에 층(1)을 성막한 것도, 마찬가지 평가 결과가 얻어졌다.
(1) 층(1)의 막 응력
층(1)의 막 응력은, 4인치 실리콘 웨이퍼 상에 상기와 마찬가지의 수순으로 층(1)을 성막하고, 응력 측정 장치를 사용하여 이하의 수순으로 평가하였다.
성막 전후의 기재의 휨양(곡률 반경) 변화를 상기 측정 장치로 측정하고, Stoney의 식(하기 식)으로부터 층(1)의 응력을 산출하였다.
σA=Ests 2/6(1-νS)R (Stoney의 식)
Stoney의 식 중, σA는 층(1)의 막 응력, Es는 기판(11)의 영률, ts는 기판(11)의 두께, νS는 기판(11)의 푸아송비, R은 기판(11)의 곡률 반경이다.
또한, 상기의 수순에서 얻어지는 막 응력 σA가 음의 값인 경우에는 압축 응력이며, 양의 값인 경우에는 인장 응력이다.
(2) EUV 마스크 블랭크의 휨양
EUV 마스크 블랭크의 휨양을, 평탄도 측정기를 사용하여 측정하였다. 휨양이 음의 값인 경우, EUV 블랭크의 주면측에 볼록형의 휨이 발생하였다. 휨양이 양의 값인 경우, EUV 마스크 블랭크의 주면측에 오목형의 휨이 발생하였다.
(3) 층(1) 유래의 결정 피크
층(1)에 대하여 out of plane XRD법에 의한 측정을 실시하였다. 층(1) 유래의 회절 피크 중, Ruhcp(002)면에 귀속되는 회절 피크의 반값폭 FWHM과 회절각 2θ를 측정하였다.
(4) 층(1)의 표면 조도
층(1) 표면의 표면 조도(rms)를 원자간력 현미경(Atomic Force Microscope)을 사용하여 측정하였다.
(5) EUV 파장 영역의 위상차 및 상대 반사율의 계산
다층 반사막(12)으로부터의 EUV광의 반사광과, 위상 시프트막(14)으로부터의 EUV광의 반사광의 위상차 및 위상 시프트막(14) 표면의 EUV 광선 반사율과, 다층 반사막(12) 표면의 EUV 광선 반사율의 상대 반사율을 광학 시뮬레이션에 의해 구하였다. 시뮬레이션에 필요한 다층 반사막(12)의 광학 상수는 Center for X-Ray Optics, Lawrence Berkeley National Laboratory의 데이터베이스의 값을 사용하였다. 위상 시프트막(14)의 광학 상수는 Center for X-Ray Optics, Lawrence Berkeley National Laboratory의 데이터베이스의 값이나 13.5nm 영역의 반사율 「각도 의존성」을 측정함으로써 평가한 것을 사용하였다.
구체적으로는, EUV 반사율과 EUV광의 입사 각도 및 광학 상수는, 이하의 식으로 표현된다.
R=|(sinθ-((n+ik)2-cos2θ)1/2)/(sinθ+((n+ik)2-cos2θ)1/2)|
여기서, θ는 EUV광의 입사 각도, R은 입사 각도 θ에 있어서의 EUV 반사율, n은 위상 시프트막(14)의 굴절률, k는 위상 시프트막(14)의 소쇠 계수이다. 각 EUV 입사 각도에 있어서의 반사율 측정값을, 앞서의 식을 사용하여 피팅함으로써 EUV 광학 상수((굴절률(n), 소쇠 계수(k)))를 어림잡을 수 있다.
위상 시프트막(14)의 층(1)의 굴절률(n)은 0.884, 소쇠 계수(k)는 0.017이었다.
EUV 파장 영역의 위상차는 225도이며, 상대 반사율은 22.9％였다.
(6) SIMS로 측정한 층(1)의 (102Ru++14N+)/102Ru+ 평균 강도비
층(1)의 (102Ru++14N+)/102Ru+ 평균 강도비의 산출에는, 2차 이온 질량 분석법(Secondary Ion Mass Spectrometry: SIMS)을 사용하였다. 질소(N)는 이온화율이 매우 낮아 SIMS에 있어서 고감도 분석이 어려운 원소이지만, 그러한 질소(N)의 고감도 분석법으로서, 2차 이온으로서 주성분 이온과 질소(N)가 결합한 분자 이온을 측정하는 방법이 알려져 있다(참고 문헌 1: 일본 특허 제3114380호).　이하의 수순에 따라, SIMS에 의한 층(1)의 (102Ru++14N+)/102Ru+ 평균 강도비의 측정을 행하였다.
(가) 처음에, 실리콘 웨이퍼에 루테늄(Ru)을 성막한 시료를 제작하였다. 그때, 질소(N)를 도입하지 않고 루테늄(Ru)을 성막한 시료 외에, 성막 시의 질소(N2)의 체적비가 10％로 성막된 시료와 성막 시의 질소(N2)의 체적비가 40％로 성막된 시료의 총 3개의 시료를 제작하였다.
(나) 다음으로, 측정 대상의 시료와 (가)에서 제작한 시료를 동시에 SIMS 장치 내에 반송하여 차례로 측정을 행하고, 1차 이온으로서 산소 이온을 사용하고, 2차 이온으로서 102Ru+, 102Ru+에 질소(N)가 결합한 분자 이온(102Ru++14N+)의 2차 이온 강도의 깊이 방향 프로파일을 취득하였다. 이때, 층(1)의 상층이나 하층의 주성분이나 기판의 주성분이 되는 2차 이온의 깊이 방향 프로파일도 동시에 취득하였다.
SIMS의 측정에는, ADEPT1010(알백 파이사제)을 사용한다. SIMS의 측정 조건은, 1차 이온종으로서 산소 이온을 사용하고, 가속 전압: 3kV, 전류값: 50nA, 입사각: 시료면의 법선에 대하여 45°, 1차 이온의 래스터 사이즈: 400㎛×400㎛에서 1차 이온 조사를 행하였다.
2차 이온의 검출에 대해서는, 검출 영역을 80㎛×80㎛(1차 이온의 래스터 사이즈의 4％), 검출기의 필드 어퍼쳐(Field Aperture)를 3, 측정한 2차 이온의 필드 액시스 포텐셜(Field Axis Potential)은, 모두 0으로 설정하여 극성이 플러스인 2차 이온을 검출하였다. 이때, 중화 총을 사용하였다.　또한, 측정 정밀도를 확보하기 위해서, 장치 내를 최대한 고진공으로 해 두는 것이 바람직하다.
금회의 SIMS의 측정 중의 메인 챔버의 진공도는 약 4.5×10-9Torr이었다.
(다) 그 후, (102Ru++14N+)의 프로파일로부터 102Ru+을 제산하여 (102Ru++14N+)/102Ru+ 강도비의 깊이 방향 프로파일을 얻었다.　이어서, 루테늄(Ru)의 2차 이온 강도가 보합 상태로 안정되어 있는 영역의 (102Ru++14N+)/102Ru+ 평균 강도비를 산출하였다.
이때, (가)에서 제작한 질소(N)를 도입하지 않고 루테늄(Ru)을 성막한 시료의 (102Ru++14N+)/102Ru+ 평균 강도비와, 질소(N2)의 체적비가 10％로 성막된 시료의 (102Ru++14N+)/102Ru+ 평균 강도비, 질소(N2)의 체적비가 40％로 성막된 시료의 (102Ru++14N+)/102Ru+ 평균 강도비의 대소 관계가, 성막 시의 질소(N) 유량에 따른 관계가 되는 것을 확인하였다.
(라) 루테늄(Ru)에 상층이 존재하는 경우에는, 그 주성분의 2차 이온 강도가 하강을 개시하고 있으며, 또한 루테늄(Ru)의 2차 이온 강도가 보합 상태로 안정되어 있는 영역을, 루테늄(Ru)에 하층이 존재하는 경우에는, 그 주성분의 2차 이온 강도가 상승을 개시하고 있으며, 또한 루테늄(Ru)의 2차 이온 강도가 보합 상태로 안정되어 있는 영역을, 평균 강도비의 산출 영역으로 하였다.
이와 같이 하여, 각 시료에 대하여 층(1)의 (102Ru++14N+)/102Ru+ 평균 강도비를 3회 측정하고, 이러한 평균값을 층(1)의 (102Ru++14N+)/102Ru+ 평균 강도비로 하였다.
예 1의 위상 시프트막(14)의 층(1)의 (102Ru++14N+)/102Ru+ 강도비의 깊이 방향 프로파일을 도 8에 나타낸다.
도 8로부터, 예 1의 위상 시프트막(14)의 층(1)의 (102Ru++14N+)/102Ru+ 평균 강도비는, 2차 이온 강도가 보합 상태로 안정되어 있는 48초 내지 225초의 영역을 평균 강도비의 산출 영역으로 하였다.
그 결과, 예 1의 위상 시프트막(14)의 층(1)의 (102Ru++14N+)/102Ru+ 평균 강도비는 0.0041이었다.
또한 예 1의 위상 시프트막(14)의 층(1)을 XPS로 N을 측정했더니, 검출 하한 이하(1at％ 이하)였다.
<예 2>
예 2는 위상 시프트막(14)의 층(1)의 성막 조건을 하기 조건으로 하는 것 이외에는, 예 1과 마찬가지 수순으로 실시하였다.
(층(1)의 성막 조건)
타깃: Ru 타깃
스퍼터 가스: Ar과 Kr과 N2의 혼합 가스(Ar: 58.9vol％, Kr: 31.1vol％, N2: 10.0vol％, 가스압: 2.4×10-1Pa)
타깃 면적당의 투입 전력 밀도: 6.91W/cm2
성막 속도: 0.057nm/sec
막 두께: 35nm
층(1)의 굴절률(n)은 0.887, 소쇠 계수(k)는 0.017이었다.
EUV 파장 영역의 위상차는 218도이며, 상대 반사율은 23.7％였다.
층(1)의 (102Ru++14N+)/102Ru+ 강도비는 0.0035였다.
층(1)을 XPS로 N을 측정했더니, 검출 하한 이하(1at％ 이하)였다.
Kr을 포함하는 불활성 가스 분위기 하에서 성막함으로써 층(1)의 응력 완화가 생겨 바람직하다.　층(1) 중에 Kr이 함유되어 있어도 된다.　층(1) 중의 Kr은 러더포드 후방 산란 분석법(RBS: Rutherford Back-Scattering Spectroscopy)이나 전자 프로브 마이크로 애널라이저(EPMA: Electron Probe Micro Analyzer) 등으로 측정할 수 있다.
<예 3>
예 3은 위상 시프트막(14)의 층(1)의 성막 조건을 하기 조건으로 하는 것 이외에는, 예 1과 마찬가지 수순으로 실시하였다.
(층(1)의 성막 조건)
타깃: Ru 타깃
스퍼터 가스: Ar과 Kr과 N2의 혼합 가스(Ar: 38.7vol％, Kr: 41.6vol％, N2: 19.7vol％, 가스압: 2.4×10-1Pa)
타깃 면적당의 투입 전력 밀도: 6.91W/cm2
성막 속도: 0.053nm/sec
막 두께: 35nm
층(1)의 굴절률(n)은 0.890, 소쇠 계수(k)는 0.017이었다.
EUV 파장 영역의 위상차는 212도이며, 상대 반사율은 24.7％였다.
층(1)의 (102Ru++14N+)/102Ru+ 평균 강도비는 0.0053이었다.
층(1)을 XPS로 N을 측정했더니, 검출 하한 이하(1at％ 이하)였다.
<예 4>
예 4는 위상 시프트막(14)의 층(1)의 성막 조건을 하기 조건으로 하는 것 이외에는, 예 1과 마찬가지 수순으로 실시하였다.
(층(1)의 성막 조건)
타깃: Ru 타깃
스퍼터 가스: Ar과 Kr과 N2의 혼합 가스(Ar: 17.8vol％, Kr: 42.7vol％, N2: 39.5vol％, 가스압: 2.4×10-1Pa)
타깃 면적당의 투입 전력 밀도: 6.91W/cm2
성막 속도: 0.047nm/sec
막 두께: 35nm
층(1)의 굴절률(n)은 0.889, 소쇠 계수(k)는 0.017이었다.
EUV 파장 영역의 위상차는 214도이며, 상대 반사율은 24.4％였다.
층(1)의 (102Ru++14N+)/102Ru+ 평균 강도비는 0.0089였다.
층(1)을 XPS로 N을 측정했더니, 검출 하한 이하(1at％ 이하)였다.
<예 5>
예 5는 위상 시프트막(14)의 층(1)의 성막 조건을 하기 조건으로 하는 것 이외에는, 예 1과 마찬가지 수순으로 실시하였다.
(층(1)의 성막 조건)
타깃: Ru 타깃
스퍼터 가스: Ar 가스(Ar: 100vol％, 가스압: 2.4×10-1Pa)
타깃 면적당의 투입 전력 밀도: 6.91W/cm2
성막 속도: 0.058nm/sec
막 두께: 35nm
층(1)의 굴절률(n)은 0.886, 소쇠 계수(k)는 0.017이었다.
EUV 파장 영역의 위상차는 221도이며, 상대 반사율은 23.3％였다.
층(1)의 (102Ru++14N+)/102Ru+ 평균 강도비는 0.0025로 백그라운드 레벨(background level)이었다.
층(1)을 XPS로 N를 측정했더니, 검출 하한 이하(1at％ 이하)였다.
<예 6>
예 6은 위상 시프트막(14)의 층(1)의 성막 조건을 하기 조건으로 하는 것 이외에는, 예 1과 마찬가지 수순으로 실시하였다.
(층(1)의 성막 조건)
타깃: Ru 타깃
스퍼터 가스: Ar과 N2의 혼합 가스(Ar: 80.0vol％, N2: 20.0vol％, 가스압: 2.4×10-1Pa)
타깃 면적당의 투입 전력 밀도: 6.91W/cm2
성막 속도: 0.055nm/sec
막 두께: 35nm
층(1)의 굴절률(n)은 0.885, 소쇠 계수(k)는 0.017이었다.
EUV 파장 영역의 위상차는 223도이며, 상대 반사율은 23.1％였다.
층(1)의 (102Ru++14N+)/102Ru+ 평균 강도비는 0.0060이었다.
층(1)을 XPS로 N를 측정했더니, 검출 하한 이하(1at％ 이하)였다.
<예 7>
예 7은 위상 시프트막(14)의 층(1)의 성막 조건을 하기 조건으로 하는 것 이외에는, 예 1과 마찬가지 수순으로 실시하였다.
(층(1)의 성막 조건)
타깃: Ru 타깃
스퍼터 가스: Ar과 N2의 혼합 가스(Ar: 60.0vol％, N2: 40.0vol％, 가스압: 2.4×10-1Pa)
타깃 면적당의 투입 전력 밀도: 6.91W/cm2
성막 속도: 0.046nm/sec
막 두께: 35nm
층(1)의 굴절률(n)은 0.888, 소쇠 계수(k)는 0.017이었다.
EUV 파장 영역의 위상차는 216도이며, 상대 반사율은 24.2％였다.
층(1)의 (102Ru++14N+)/102Ru+ 평균 강도비는 0.0100이었다.
층(1)을 XPS로 N를 측정했더니, 검출 하한 이하(1at％ 이하)였다.
<예 8>
예 8은 위상 시프트막(14)의 층(1)의 성막 조건을 하기 조건으로 하는 것 이외에는, 예 1과 마찬가지 수순으로 실시하였다.
(층(1)의 성막 조건)
타깃: Ru 타깃
스퍼터 가스: Kr 가스(Kr: 100.0vol％, 가스압: 2.4×10-1Pa)
타깃 면적당의 투입 전력 밀도: 6.91W/cm2
성막 속도: 0.059nm/sec
막 두께: 35nm
층(1)의 굴절률(n)은 0.890, 소쇠 계수(k)는 0.017이었다.
EUV 파장 영역의 위상차는 212도이며, 상대 반사율은 24.9％였다.
층(1)의 (102Ru++14N+)/102Ru+ 평균 강도비는 0.0025로 백그라운드 레벨(background level)이었다.
층(1)을 XPS로 N를 측정했더니, 검출 하한 이하(1at％ 이하)였다.
Figure pat00001
층(1)의 막 응력의 절댓값이 1000MPa 이하인 예 1 내지 4는, EUV 마스크 블랭크의 휨이 억제되어 있고, 휨양이 300nm 이하였다.
층(1)의 막 응력의 절댓값이 1000MPa 초과인 예 5 내지 8은, EUV 마스크 블랭크의 휨이 크고, 휨양이 300nm 초과였다.
예 1 내지 4는, out of plane XRD법으로 관측되는 층(1) 유래의 회절 피크 중, Ruhcp(002)면에 귀속되는 회절 피크의 반값폭 FWHM이 0.5°이상이며, 회절각 2θ가 42°이하이며, 층(1)의 결정화가 억제되어 있다. 이에 따라, 위상 시프트막(14) 표면의 평활성이 높고, 위상 시프트막(14) 표면의 표면 조도(rms)가 0.50nm 이하였다.
예 2 내지 4는, Kr 분위기 하에서 층(1)을 형성함으로써 층(1)의 응력을 완화할 수 있다. 층(1)은 Kr을 소량 함유하고 있을 것으로 추정된다.
<예 9>
예 9는 Ru, N를 포함하는 층(1)과, Ta, O, N를 포함하는 층(2)을 이 순으로 적층한 위상 시프트막(14)을 반응성 스퍼터링법을 사용하여 형성한 것 이외에는, 예 3과 마찬가지 수순으로 실시하였다.
(층(1)의 성막 조건)
타깃: Ru 타깃
스퍼터 가스: Ar과 Kr과 N2의 혼합 가스(Ar: 38.7vol％, Kr: 41.6vol％, N2: 19.7vol％, 가스압: 2.4×10-1Pa)
타깃 면적당의 투입 전력 밀도: 6.91W/cm2
성막 속도: 0.053nm/sec
막 두께: 30nm
층(1)의 막 응력은 +3MPa였다.
층(1)의 막 두께와, 층(1)의 막 응력의 곱의 절댓값인 전체 응력(MPa·nm)은 90MPa·nm였다.
층(1)의 굴절률(n)은 0.890, 소쇠 계수(k)는 0.017이었다.
EUV 파장 영역의 위상차는 212도이며, 상대 반사율은 24.7％였다.
층(1)의 (102Ru++14N+)/102Ru+ 평균 강도비는 0.0053이었다.
(층(2)의 성막 조건)
타깃: Ta 타깃
스퍼터 가스: Ar과 O2와 N2의 혼합 가스(Ar: 50vol％, O2: 40vol％, N2: 10vol％, 가스압: 2.0×10-1Pa)
타깃 면적당의 투입 전력 밀도: 7.40W/cm2
성막 속도: 0.028nm/sec
막 두께: 15nm
층(2)의 막 응력은 -375MPa였다.
층(2)의 막 두께와, 층(2)의 막 응력의 곱의 절댓값인 전체 응력(MPa·nm)은 5625MPa·nm였다.
층(2)의 굴절률(n)은 0.890, 소쇠 계수(k)는 0.017이었다.
위상 시프트막(14)의 EUV 파장 영역의 위상차는 212도이며, 상대 반사율은 24.7％였다.
EUV 마스크 블랭크의 휨은 -51nm였다.
층(1)과 층(2)의 전체 응력의 합은 35000MPa·nm 이하가 바람직하고, 예 9는 5715MPa·nm이며, EUV 마스크 블랭크의 휨이 억제되었다.
<예 10>
예 10은 Ru, N를 포함하는 층(1)과, 층(2)으로서, Ta, N를 포함하는 층(TaN층)과, Ta, O, N를 포함하는 층(TaON층)을 이 순으로 적층한 위상 시프트막(14)을 반응성 스퍼터링법을 사용하여 형성하는 것 이외에는, 예 3과 마찬가지 수순으로 실시하였다.
(층(1)의 성막 조건)
타깃: Ru 타깃
스퍼터 가스: Ar과 Kr과 N2의 혼합 가스(Ar: 38.7vol％, Kr: 41.6vol％, N2: 19.7vol％, 가스압: 2.4×10-1Pa)
타깃 면적당의 투입 전력 밀도: 6.91W/cm2
성막 속도: 0.053nm/sec
막 두께: 30nm
층(1)의 막 응력은 +3MPa였다.
층(1)의 막 두께와, 층(1)의 막 응력의 곱의 절댓값인 전체 응력(MPa·nm)은 90MPa·nm였다.
층(1)의 굴절률(n)은 0.890, 소쇠 계수(k)는 0.017이었다.
EUV 파장 영역의 위상차는 212도이며, 상대 반사율은 24.7％였다.
층(1)의 (102Ru++14N+)/102Ru+ 평균 강도비는 0.0053이었다.
(층(2)(TaN층)의 성막 조건)
타깃: Ta 타깃
스퍼터 가스: Ar과 N2의 혼합 가스(Ar: 72vol％, N2: 28vol％, 가스압: 2.0×10-1Pa)
타깃 면적당의 투입 전력 밀도: 8.3W/cm2
성막 속도: 0.04nm/sec
막 두께: 10nm
층(2) 중, TaN층의 막 응력은 -2000MPa이었다.
층(2) 중, TaN층의 굴절률(n)은 0.948, 소쇠 계수(k)는 0.033이었다.
층(2) 중, TaN층의 막 두께와, 층(2) 중, TaN층의 막 응력의 곱의 절댓값인 전체 응력(MPa·nm)은 20000MPa·nm였다.
(층(2)(TaON층)의 성막 조건)
타깃: Ta 타깃
스퍼터 가스: Ar과 O2와 N2의 혼합 가스(Ar: 50vol％, O2: 40vol％, N2: 10vol％, 가스압: 2.0×10-1Pa)
타깃 면적당의 투입 전력 밀도: 7.40W/cm2
성막 속도: 0.028nm/sec
막 두께: 5nm
층(2) 중, TaON층의 막 응력은 -375MPa이었다.
층(2) 중, TaON층의 막 두께와, 층(2) 중, TaON층의 막 응력의 곱의 절댓값인 전체 응력(MPa·nm)은 1875MPa·nm였다.
층(2) 중, TaON층의 굴절률(n)은 0.890, 소쇠 계수(k)는 0.017이었다.
위상 시프트막(14)의 EUV 파장 영역의 위상차는 218도이며, 상대 반사율은 17.4％였다.
EUV 마스크 블랭크의 휨은 -293nm였다.
층(1) 및 층(2)(TaN층, TaON층)의 전체 응력의 합은 35000MPa·nm 이하가 바람직하고, 예 10은 21965MPa·nm이며, EUV 마스크 블랭크의 휨이 억제되었다.
<예 11>
예 11은 Cr, N를 포함하는 층(2)과, Ru, N를 포함하는 층(1)을 이 순으로 적층한 위상 시프트막(14)을 반응성 스퍼터링법을 사용하여 형성한 것 이외에는, 예 3과 마찬가지 수순으로 실시하였다.
(층(2)의 성막 조건)
타깃: Cr 타깃
스퍼터 가스: Ar과 N2의 혼합 가스(Ar: 80vol％, N2: 20vol％, 가스압: 2.0×10-1Pa)
타깃 면적당의 투입 전력 밀도: 9.9W/cm2
성막 속도: 0.09nm/sec
막 두께: 10nm
층(2)의 막 응력은 -300MPa이었다.
층(2)의 막 두께와, 층(2)의 막 응력의 곱의 절댓값인 전체 응력(MPa·nm)은 3000MPa·nm였다.
층(2)의 굴절률(n)은 0.922, 소쇠 계수(k)는 0.039이었다.
(층(1)의 성막 조건)
타깃: Ru 타깃
스퍼터 가스: Ar과 Kr과 N2의 혼합 가스(Ar: 38.7vol％, Kr: 41.6vol％, N2: 19.7vol％, 가스압: 2.4×10-1Pa)
타깃 면적당의 투입 전력 밀도: 6.91W/cm2
성막 속도: 0.053nm/sec
막 두께: 30nm
층(1)의 막 응력은 +3MPa였다.
층(1)의 막 두께와, 층(1)의 막 응력의 곱의 절댓값인 전체 응력(MPa·nm)은 90MPa·nm였다.
층(1)의 굴절률(n)은 0.890, 소쇠 계수(k)는 0.017이었다.
EUV 파장 영역의 위상차는 212도이며, 상대 반사율은 24.7％였다.
층(1)의 (102Ru++14N+)/102Ru+ 평균 강도비는 0.0053이었다.
위상 시프트막(14)의 EUV 파장 영역의 위상차는 230도이며, 상대 반사율은 17.6％였다.
EUV 마스크 블랭크의 휨은 -24nm였다.
층(1)과 층(2)의 전체 응력의 합은 35000MPa·nm 이하가 바람직하고, 예 11은 3090MPa·nm이며, EUV 마스크 블랭크의 휨이 억제되었다.
이상, 도면을 참조하면서 각종 실시 형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는 것은 물론이다. 당업자라면 특허 청구 범위에 기재된 범주 내에서, 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 명확하며, 그것들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것이라고 이해된다. 또한, 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서, 상기 실시 형태에 있어서의 각 구성 요소를 임의로 조합해도 된다.
또한, 본 출원은, 2021년 2월 16일 출원된 일본 특허 출원(일본 특허 출원 제2021-022583)에 기초하는 것이고, 그 내용은 본 출원 중에 참조로서 원용된다.
1a, 1b: EUV 마스크 블랭크
2: EUV 마스크
11: 기판
12: 다층 반사막
13: 보호막
14: 위상 시프트막
15: 에칭 마스크막
30: 레지스트막
140: 위상 시프트막 패턴
150: 에칭 마스크막 패턴
300: 레지스트 패턴

Claims (20)

  1. 기판 상에, EUV광을 반사하는 다층 반사막과, EUV광의 위상을 시프트시키는 위상 시프트막이 이 순으로 형성된 EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크이며,
    상기 위상 시프트막이 루테늄(Ru)과, 질소(N)를 포함하는 층(1)을 갖고,
    상기 층(1)의 막 응력의 절댓값이 1000MPa 이하이며,
    상기 위상 시프트막이, 추가로 크롬(Cr), 탄탈(Ta), 티타늄(Ti), 레늄(Re), 텅스텐(W), 비스무트(Bi), 망간(Mn), 백금(Pt), 구리(Cu), 이리듐(Ir) 및 바나듐(V)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 원소(X)를 포함하는 층(2)을 가지며,
    상기 위상 시프트막의 표면 조도(rms)가 0.50nm 이하인, EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크.
  2. 제1항에 있어서, out of plane XRD법에서, 상기 층(1) 유래의 회절 피크 중, Ruhcp(002)면에 귀속되는 회절 피크의 반값폭 FWHM이 0.5°이상인, EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크.
  3. 제1항에 있어서, out of plane XRD법에서, 상기 층(1) 유래의 회절 피크 중, Ruhcp(002)면에 귀속되는 회절 피크의 회절각 2θ가 42°이하인, EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 2차 이온 질량 분석법에 의해 측정한 상기 층(1)의 (102Ru++14N+)/102Ru+ 평균 강도비가 0.0030 이상, 0.020 이하인, EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 층(2)이, 추가로 산소(O), N, 붕소(B) 및 탄소(C)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 원소를 포함하는, EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 층(1)과 상기 층(2)의 두께의 상대비((층(1)의 두께):(층(2)의 두께))가 1:1 내지 30:1의 범위 내인, EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 위상 시프트막은, 상기 층(1) 상에 상기 층(2)이 형성되어 있는, EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 층(2)이, 추가로 Ru과, O 및 N 중 적어도 한쪽을 포함하는, EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 위상 시프트막의 막 두께가 20nm 내지 60nm인, EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 다층 반사막으로부터의 EUV광의 반사광과, 상기 위상 시프트막으로부터의 EUV광의 반사광의 위상차가 150도 내지 250도이며, 상기 위상 시프트막 표면의 EUV 광선 반사율과, 상기 다층 반사막 표면의 EUV 광선 반사율의 상대 반사율((위상 시프트막 표면의 EUV 광선 반사율/다층 반사막 표면의 EUV 광선 반사율)×100)이 2％ 내지 37％인, EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 다층 반사막과 상기 위상 시프트막 사이에, 상기 다층 반사막의 보호막이 형성되어 있는, EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크.
  12. 제11항에 있어서, 상기 보호막이 Ru, 팔라듐(Pd), Ir, 로듐(Rh), Pt, 지르코늄(Zr), 니오븀(Nb), Ta, Ti 및 규소(Si)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 원소를 포함하는, EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크.
  13. 제11항에 있어서, 상기 보호막이 Rh를 포함하는, EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 보호막이, 추가로 O, N 및 B로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 원소를 포함하는, EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 위상 시프트막의 상에 에칭 마스크막을 갖고 있고, 상기 에칭 마스크막이, Nb, Ti, Mo, Ta 및 Si로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 원소를 포함하는, EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크.
  16. 제15항에 있어서, 상기 에칭 마스크막이, 추가로 O, N 및 B로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 원소를 포함하는, EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 기재된 EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크의 상기 위상 시프트막에, 패턴이 형성되어 있는 EUV 리소그래피용 반사형 마스크.
  18. 기판 상에 EUV광을 반사하는 다층 반사막을 형성하는 공정과,
    상기 다층 반사막 상에 EUV광의 위상을 시프트시키는 위상 시프트막을 형성하는 공정
    을 포함하고,
    상기 위상 시프트막이 Ru과, N를 포함하는 층(1)을 갖고,
    상기 위상 시프트막이, 추가로 크롬(Cr), 탄탈(Ta), 티타늄(Ti), 레늄(Re), 텅스텐(W), 비스무트(Bi), 망간(Mn), 백금(Pt), 구리(Cu), 이리듐(Ir) 및 바나듐(V)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 원소(X)를 포함하는 층(2)을 가지며,
    상기 층(1)이 아르곤(Ar)과, N2를 포함하고, N2의 체적비가 1vol％ 내지 40vol％인 불활성 가스 분위기 중에서, Ru을 포함하는 타깃을 사용하여 반응성 스퍼터링법을 행함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크의 제조 방법.
  19. 기판 상에 EUV광을 반사하는 다층 반사막을 형성하는 공정과,
    상기 다층 반사막 상에 EUV광의 위상을 시프트시키는 위상 시프트막을 형성하는 공정
    을 포함하고,
    상기 위상 시프트막이 Ru과, N를 포함하는 층(1)을 갖고,
    상기 위상 시프트막이, 추가로 크롬(Cr), 탄탈(Ta), 티타늄(Ti), 레늄(Re), 텅스텐(W), 비스무트(Bi), 망간(Mn), 백금(Pt), 구리(Cu), 이리듐(Ir) 및 바나듐(V)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 원소(X)를 포함하는 층(2)을 가지며,
    상기 층(1)이 Ar과, 크립톤(Kr)과, N2를 포함하고, N2의 체적비가 1vol％ 내지 40vol％인 불활성 가스 분위기 중에서, Ru을 포함하는 타깃을 사용하여 반응성 스퍼터링법을 행함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크의 제조 방법.
  20. 제18항 또는 제19항에 기재된 EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크의 제조 방법에 의해 제조한 EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크에 있어서의 위상 시프트막을 패터닝하여 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 EUV 리소그래피용 반사형 마스크의 제조 방법.
KR1020247007353A 2021-02-16 2022-02-09 Euv 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크, euv 리소그래피용 반사형 마스크 및 그것들의 제조 방법 KR20240036124A (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2021-022583 2021-02-16
JP2021022583 2021-02-16
KR1020237015943A KR102645567B1 (ko) 2021-02-16 2022-02-09 Euv 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크, euv 리소그래피용 반사형 마스크 및 그것들의 제조 방법
PCT/JP2022/005224 WO2022176749A1 (ja) 2021-02-16 2022-02-09 Ｅｕｖリソグラフィ用反射型マスクブランク、ｅｕｖリソグラフィ用反射型マスク、およびそれらの製造方法

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020237015943A Division KR102645567B1 (ko) 2021-02-16 2022-02-09 Euv 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크, euv 리소그래피용 반사형 마스크 및 그것들의 제조 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240036124A true KR20240036124A (ko) 2024-03-19

Family

ID=82931683

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020247007353A KR20240036124A (ko) 2021-02-16 2022-02-09 Euv 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크, euv 리소그래피용 반사형 마스크 및 그것들의 제조 방법
KR1020237015943A KR102645567B1 (ko) 2021-02-16 2022-02-09 Euv 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크, euv 리소그래피용 반사형 마스크 및 그것들의 제조 방법

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020237015943A KR102645567B1 (ko) 2021-02-16 2022-02-09 Euv 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크, euv 리소그래피용 반사형 마스크 및 그것들의 제조 방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11953822B2 (ko)
JP (2) JP7260078B2 (ko)
KR (2) KR20240036124A (ko)
WO (1) WO2022176749A1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5282507U (ko) 1975-12-17 1977-06-20

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3114380B2 (ja) 1992-07-23 2000-12-04 松下電器産業株式会社 Ｓｅ化合物中の窒素の定量分析方法
KR100805360B1 (ko) 1999-06-07 2008-02-20 더 리전트 오브 더 유니버시티 오브 캘리포니아 코팅층을 갖는 반사 마스크 기판
JP2002015981A (ja) * 2000-06-30 2002-01-18 Mitsubishi Electric Corp 半導体製造プロセス用マスク
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
JP5282507B2 (ja) 2008-09-25 2013-09-04 凸版印刷株式会社 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
KR20140004057A (ko) * 2010-08-24 2014-01-10 아사히 가라스 가부시키가이샤 Euv 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크
JP6301127B2 (ja) * 2013-12-25 2018-03-28 Hoya株式会社 反射型マスクブランク及び反射型マスク、並びに半導体装置の製造方法
JP6863169B2 (ja) * 2017-08-15 2021-04-21 Ａｇｃ株式会社 反射型マスクブランク、および反射型マスク
JP7361027B2 (ja) * 2018-05-25 2023-10-13 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
JP6678269B2 (ja) * 2019-03-15 2020-04-08 Hoya株式会社 反射型マスクブランク及び反射型マスク
JP7318607B2 (ja) * 2020-07-28 2023-08-01 Ａｇｃ株式会社 Ｅｕｖリソグラフィ用反射型マスクブランク、ｅｕｖリソグラフィ用反射型マスク、およびそれらの製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5282507U (ko) 1975-12-17 1977-06-20

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230084301A (ko) 2023-06-12
JP7260078B2 (ja) 2023-04-18
JP2023086742A (ja) 2023-06-22
US20230324785A1 (en) 2023-10-12
JPWO2022176749A1 (ko) 2022-08-25
WO2022176749A1 (ja) 2022-08-25
JP7428287B2 (ja) 2024-02-06
TW202244596A (zh) 2022-11-16
US11953822B2 (en) 2024-04-09
KR102645567B1 (ko) 2024-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11036127B2 (en) Reflective mask blank and reflective mask
US8288062B2 (en) Reflective mask blank for EUV lithography
US11822229B2 (en) Reflective mask blank for EUV lithography, mask blank for EUV lithography, and manufacturing methods thereof
JP5971122B2 (ja) Ｅｕｖリソグラフィ用反射型マスクブランク
US9618836B2 (en) Reflective mask blank for EUV lithography, substrate with funtion film for the mask blank, and methods for their production
US8927181B2 (en) Reflective mask blank for EUV lithography
US20220299862A1 (en) Reflective mask blank for euv lithography, reflective mask for euv lithography, and method for manufacturing mask blank and mask
JP2015008265A (ja) Ｅｕｖリソグラフィ用反射型マスクブランク
US11698580B2 (en) Reflective mask blank for EUV lithography
US11561463B2 (en) Substrate with conductive film, substrate with multilayer reflective film, reflective mask blank, reflective mask, and semiconductor device manufacturing method
JP2019035929A (ja) 反射型マスクブランク、および反射型マスク
WO2019103024A1 (ja) 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
US11892768B2 (en) Reflective mask blank, reflective mask and method of manufacturing the same, and method of manufacturing semiconductor device
KR102653352B1 (ko) 다층 반사막 부착 기판, 반사형 마스크 블랭크 및 반사형 마스크, 그리고 반도체 장치의 제조 방법
KR102645567B1 (ko) Euv 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크, euv 리소그래피용 반사형 마스크 및 그것들의 제조 방법
TWI841914B (zh) Euv微影用反射型光罩基底、euv微影用反射型光罩、及彼等之製造方法
JP2024075660A (ja) 多層反射膜付き基板、反射型マスクブランク、反射型マスク、及び半導体装置の製造方法
KR20230148330A (ko) 마스크 블랭크, 반사형 마스크 및 반도체 디바이스의제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent