TW202004327A - 反射型光罩基底、反射型光罩及其製造方法、以及半導體裝置之製造方法 - Google Patents

反射型光罩基底、反射型光罩及其製造方法、以及半導體裝置之製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TW202004327A
TW202004327A TW108118040A TW108118040A TW202004327A TW 202004327 A TW202004327 A TW 202004327A TW 108118040 A TW108118040 A TW 108118040A TW 108118040 A TW108118040 A TW 108118040A TW 202004327 A TW202004327 A TW 202004327A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
film
phase shift
reflective
reflective mask
shift film
Prior art date
Application number
TW108118040A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI835798B (zh
Inventor
池邊洋平
笑喜勉
Original Assignee
日商Ｈｏｙａ股份有限公司
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 日商Ｈｏｙａ股份有限公司 filed Critical 日商Ｈｏｙａ股份有限公司
Publication of TW202004327A publication Critical patent/TW202004327A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI835798B publication Critical patent/TWI835798B/zh

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
    • G03F1/26—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
    • G03F1/22—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
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • 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
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2002—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image
    • G03F7/2004—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image characterised by the use of a particular light source, e.g. fluorescent lamps or deep UV light

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

本發明提供一種進一步減少反射型光罩之陰影效應並且可形成微細且高精度之相位偏移圖案之反射型光罩基底。 本發明係一種反射型光罩基底，其特徵在於：其係於基板上依序具有多層反射膜及使EUV光之相位偏移之相位偏移膜者，且上述相位偏移膜具有包含含有金屬之材料之薄膜，上述金屬含有釕(Ru)、以及鉻(Cr)、鎳(Ni)、鈷(Co)、鋁(Al)、矽(Si)、鈦(Ti)、釩(V)、鍺(Ge)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、錫(Sn)、碲(Te)、鉿(Hf)、鎢(W)及錸(Re)中之至少1種以上之元素。

Description

反射型光罩基底、反射型光罩及其製造方法、以及半導體裝置之製造方法
本發明係關於一種用以製造半導體裝置之製造等所使用之曝光用光罩之原版即反射型光罩基底、反射型光罩及其製造方法、以及半導體裝置之製造方法。
半導體裝置製造中之曝光裝置之光源之種類如波長436 nm之g線、波長365 nm之i線、波長248 nm之KrF雷射、波長193 nm之ArF雷射般一面使波長慢慢變短，一面進化。為了實現更微細之圖案轉印，對使用波長為13.5 nm附近之極紫外線(EUV：Extreme Ultra Violet)之EUV微影術進行了開發。於EUV微影術中，由於對EUV光呈透明之材料較少，故而使用反射型之光罩。在該反射型光罩中，將於低熱膨脹基板上形成有反射曝光之光之多層反射膜且於用以保護該多層反射膜之保護膜之上形成有所期望之轉印用圖案的光罩構造作為基本構造。又，就轉印用圖案之構成而言，作為代表性者，有二元型反射光罩及相位偏移型反射光罩(半色調相位偏移型反射光罩)。二元型反射光罩具有充分吸收EUV光之相對較厚之吸收體圖案。相位偏移型反射光罩具有藉由光吸收使EUV光減光且產生相對於來自多層反射膜之反射光大致相位反轉(約180度之相位反轉)之反射光的相對較薄之吸收體圖案(相位偏移圖案)。該相位偏移型反射光罩與透過型光相位偏移光罩同樣地藉由相位偏移效果而獲得較高之轉印光學影像對比度，故而具有解像度提高效果。又，由於相位偏移型反射光罩之吸收體圖案(相位偏移圖案)之膜厚較薄，故而可形成精度良好且微細之相位偏移圖案。
於EUV微影術中，因透光率之關係而使用包含多個反射鏡之投影光學系統。並且，針對反射型光罩，使EUV光自斜向入射，而使該等複數個反射鏡不會遮擋投影光(曝光之光)。如今，主流方法為將入射角度相對於反射光罩基板垂直面設為6度。在隨著投影光學系統之數值孔徑(NA)之提高而設為8度左右之更斜入射之角度的方向進行了研究。
於EUV微影術中，曝光之光自斜向入射，故而存在被稱為陰影效應之固有之問題。陰影效應係指因曝光之光自斜向入射至具有立體構造之吸收體圖案而產生陰影，從而導致轉印形成之圖案之尺寸或位置發生變化之現象。吸收體圖案之立體構造成為壁而於背陰側產生陰影，而導致轉印形成之圖案之尺寸或位置發生變化。例如，於所配置之吸收體圖案之朝向與斜入射光之方向平行之情形及垂直之情形時，兩者之轉印圖案之尺寸及位置產生差，而降低轉印精度。
此種EUV微影術用之反射型光罩及用以製作其之光罩基底之相關技術揭示於專利文獻1至專利文獻3中。又，專利文獻1中亦對陰影效應進行了揭示。藉由使用相位偏移型反射光罩作為EUV微影術用之反射型光罩，而使相位偏移圖案之膜厚較二元型反射光罩之吸收體圖案之膜厚相對更薄，藉此，謀求由陰影效應所導致之轉印精度之降低之抑制。
[專利文獻1]日本專利特開2010-080659號公報 [專利文獻2]日本專利特開2004-207593號公報 [專利文獻3]日本專利特開2009-206287號公報
使圖案變得越微細，及越提高圖案尺寸或圖案位置之精度，半導體裝置之電特性及性能越高，又，可提高積體度或減小晶片尺寸。因此，針對EUV微影術，需求較先前更高之高精度微細尺寸圖案轉印性能。如今，需要應對hp16 nm(半間距(half pitch)16 nm)代之超微細高精度圖案形成。針對此種需要，為了減小陰影效應，需求進而使吸收體膜(相位偏移膜)之膜厚變薄。尤其於EUV曝光之情形時，需要將吸收體膜(相位偏移膜)之膜厚設為未達60 nm、較佳為50 nm以下。
如專利文獻1至3所揭示般，自先前以來，使用Ta作為形成反射型光罩基底之吸收體膜(相位偏移膜)之材料。但是，EUV光(例如，波長13.5 nm)中之Ta之折射率n約為0.943。因此，即便利用Ta之相位偏移效果，僅由Ta形成之吸收體膜(相位偏移膜)之膜厚之下限亦以60 nm為界限。為了使膜厚變得更薄，例如，可使用折射率n較小(相位偏移效果較大)之金屬材料。作為波長13.5 nm下之折射率n較小之金屬材料，亦如專利文獻1之例如圖7所記載般，有Mo(n＝0.921)及Ru(n＝0.887)。但是，Mo非常易於氧化且洗淨耐受性令人擔憂，Ru之蝕刻速率較低，加工或修正較困難。
本發明鑒於上述方面，目的在於提供一種進一步減少反射型光罩之陰影效應並且可形成微細且高精度之相位偏移圖案之反射型光罩基底及藉此而製作之反射型光罩、以及半導體裝置之製造方法。
為了解決上述問題，本發明具有以下之構成。
(構成1) 本發明之構成1係一種反射型光罩基底，其特徵在於：其係於基板上依序具有多層反射膜及使EUV光之相位偏移之相位偏移膜者，且上述相位偏移膜具有包含含有金屬之材料之薄膜，上述金屬含有釕(Ru)、以及鉻(Cr)、鎳(Ni)、鈷(Co)、鋁(Al)、矽(Si)、鈦(Ti)、釩(V)、鍺(Ge)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、錫(Sn)、碲(Te)、鉿(Hf)、鎢(W)及錸(Re)中之至少1種以上之元素。
根據本發明之構成1，可獲得與來自反射型光罩圖案之開口部之反射光相比，來自相位偏移圖案之反射光為獲得特定之相位差所需之膜厚更薄之相位偏移膜。因此，於反射型光罩中，可進一步減少由相位偏移圖案產生之陰影效應。又，根據本發明之構成1，可獲得較高之相對反射率(將於無相位偏移圖案之部分反射之EUV光設為反射率100%時之相對反射率)之相位偏移膜。其結果為，藉由使用由本發明之構成1之反射型光罩基底製造之反射型光罩，可提高製造半導體裝置時之產出量。
(構成2) 本發明之構成2係如構成1之反射型光罩基底，其特徵在於，上述相位偏移膜之結晶構造為非晶形。
根據本發明之構成2，藉由構成相位偏移膜之材料之結晶構造為非晶形，可減少由金屬等之結晶粒子所導致之形成相位偏移圖案時之不良影響。
(構成3) 本發明之構成3係如構成1或2所記載之反射型光罩基底，其特徵在於，上述相位偏移膜為包含含有金屬之材料之薄膜，上述金屬含有釕(Ru)、以及鉻(Cr)、鎳(Ni)及鈷(Co)中之至少1種以上之元素。
根據本發明之構成3，可加速將上述相位偏移膜圖案化時之利用乾式蝕刻氣體之蝕刻速率，故而可使抗蝕膜之膜厚變薄，對相位偏移膜之微細圖案形成有利。
(構成4) 本發明之構成4係如構成3之反射型光罩基底，其特徵在於，上述Ru與上述Cr之組成比(Ru：Cr)為15：1～1：20。
根據本發明之構成4，藉由與Ru一併使用之金屬為可利用與Ru相同之蝕刻氣體進行蝕刻之Cr，且Ru與Cr之組成比為特定之範圍，可獲得加工特性良好且可在較薄之膜厚下獲得特定之相位差之相位偏移膜。
(構成5) 本發明之構成5係如構成3之反射型光罩基底，其特徵在於，上述Ru與上述Ni之組成比(Ru：Ni)為20：1～1：4。
根據本發明之構成5，藉由與Ru一併使用之金屬為消光係數較大之Ni，且Ru與Ni之組成比為特定之範圍，可獲得可在較薄之膜厚下以較高之反射率獲得特定之相位差的相位偏移膜。
(構成6) 本發明之構成6係如構成3之反射型光罩基底，其特徵在於，上述Ru與上述Co之組成比(Ru：Co)為20：1～1：5。
根據本發明之構成6，藉由與Ru一併使用之金屬為消光係數較大之Co，且Ru與Co之組成比為特定之範圍，可獲得可在較薄之膜厚下以較高之反射率獲得特定之相位差的相位偏移膜。
(構成7) 本發明之構成7係如構成1至6中任一項之反射型光罩基底，其特徵在於，於上述多層反射膜與上述相位偏移膜之間進而具有保護膜，上述保護膜包含含有矽(Si)及氧(O)之材料。
根據本發明之構成7，藉由在多層反射膜上形成保護膜，可抑制使用附多層反射膜之基板製造反射型光罩(EUV光罩)時之對多層反射膜表面之損壞，故而對EUV光之反射率特性變得良好。藉由保護膜包含含有矽(Si)及氧(O)之材料，而對用以將相位偏移膜圖案化之乾式蝕刻氣體具有耐受性，故而保護膜不會被蝕刻，可抑制對保護膜之損壞。
(構成8) 本發明之構成8係一種反射型光罩，其特徵在於具有如構成1至7中任一項之反射型光罩基底中之上述相位偏移膜圖案化而成之相位偏移圖案。
根據本發明之構成8，反射型光罩之相位偏移圖案可吸收EUV光，又，以與開口部(未形成有相位偏移圖案之部分)特定之相位差反射一部分EUV光，故而藉由將反射型光罩基底之相位偏移膜圖案化，可製造本發明之反射型光罩(EUV光罩)。
(構成9) 本發明之構成9係一種反射型光罩之製造方法，其特徵在於：藉由含有氯系氣體及氧氣之乾式蝕刻氣體將如構成1至7中任一項之反射型光罩基底之上述相位偏移膜圖案化，而形成相位偏移圖案。
根據本發明之構成9，可製造如下反射型光罩，該反射型光罩可使相位偏移膜之膜厚變薄，可減少陰影效應，且能以側壁粗糙度較少之穩定之剖面形狀形成微細且高精度之相位偏移圖案。
(構成10) 本發明之構成10係一種半導體裝置之製造方法，其特徵在於具有如下步驟：於具有發出EUV光之曝光光源之曝光裝置設置如構成8之反射型光罩，將轉印圖案轉印至形成於被轉印基板上之抗蝕膜。
根據本發明之構成10之半導體裝置之製造方法，可將如下反射型光罩用於製造半導體裝置，該反射型光罩可使相位偏移膜之膜厚變薄，可減少陰影效應，且能以側壁粗糙度較少之穩定之剖面形狀形成微細且高精度之相位偏移圖案。因此，可製造具有微細且高精度之轉印圖案之半導體裝置。
根據本發明之反射型光罩基底(由此製作之反射型光罩)，可使相位偏移膜之膜厚變薄，可減少陰影效應，且能以側壁粗糙度較少之穩定之剖面形狀形成微細且高精度之相位偏移圖案。因此，使用該構造之反射型光罩基底製造之反射型光罩可微細且高精度地形成形成於光罩上之相位偏移圖案本身，並且可防止由陰影所導致之轉印時之精度降低。又，藉由使用該反射型光罩進行EUV微影術，可提供微細且高精度之半導體裝置之製造方法。
以下，一面參照圖式，一面對本發明之實施形態具體地進行說明。再者，以下之實施形態係將本發明具體化時之一形態，並非將本發明限定於其範圍內。再者，於圖中，存在對同一或相當之部分附上同一符號並簡化或省略其說明之情況。
＜反射型光罩基底100之構成及其製造方法＞ 圖1係用以說明本實施形態之反射型光罩基底100之構成之主要部分剖面模式圖。如圖1所示，反射型光罩基底100具有光罩基底用基板1(亦簡稱為「基板1」)、多層反射膜2、保護膜3、及相位偏移膜4，其等依序積層。多層反射膜2反射形成於第1主面(正面)側之曝光之光即EUV光。保護膜3為了保護多層反射膜2而設置，由對將下述相位偏移膜4圖案化時所使用之蝕刻劑及洗淨液具有耐受性之材料形成。相位偏移膜4吸收EUV光。又，於基板1之第2主面(背面)側形成有靜電吸盤用之背面導電膜5。
於本說明書中，所謂「於光罩基底用基板1之主表面之上具有多層反射膜2」，除了意指多層反射膜2與光罩基底用基板1之正面相接而配置之情形以外，還包含意指在光罩基底用基板1與多層反射膜2之間具有其他膜之情形。關於其他膜，亦同樣。例如，所謂「於膜A之上具有膜B」，除了意指膜A與膜B以直接相接之方式配置以外，還包含在膜A與膜B之間具有其他膜之情形。又，於本說明書中，例如，所謂「膜A與膜B之表面相接而配置」，意指膜A與膜B之間不介隔其他膜，膜A與膜B以直接相接之方式配置。
於本說明書中，所謂相位偏移膜4例如為「包含含有金屬之材料之薄膜，該金屬包含釕(Ru)及鉻(Cr)」，意指相位偏移膜4為至少實質上包含含有釕(Ru)及鉻(Cr)之材料之薄膜。另一方面，所謂相位偏移膜4為「含有釕(Ru)及鉻(Cr)之薄膜」，存在意指相位偏移膜4僅由釕(Ru)及鉻(Cr)構成之情形。又，於任一情形時，均包括不可避免地混入之雜質包含於相位偏移膜4之情況。
以下，針對各層之每一層進行說明。
＜＜基板1＞＞ 為了防止利用EUV光之曝光時之熱所導致之相位偏移圖案4a之變形，基板1較佳為使用具有0±5 ppb/℃之範圍內之低熱膨脹係數者。作為具有該範圍之低熱膨脹係數之素材，例如可使用SiO2 -TiO2 系玻璃、多成分系玻璃陶瓷等。
就至少獲得圖案轉印精度、位置精度之觀點而言，基板1之供形成轉印圖案(下述相位偏移膜4構成該轉印圖案)之側之第1主面以成為高平坦度之方式被進行表面加工。於EUV曝光之情形時，基板1之供形成轉印圖案之側之主表面之132 mm×132 mm之區域中，平坦度較佳為0.1 μm以下，進而較佳為0.05 μm以下，尤佳為0.03 μm以下。又，形成轉印圖案之側之相反側之第2主面係設置於曝光裝置時被靜電吸附之面，於132 mm×132 mm之區域中，平坦度較佳為0.1 μm以下，進而較佳為0.05 μm以下，尤佳為0.03 μm以下。再者，關於反射型光罩基底100中之第2主面側之平坦度，於142 mm×142 mm之區域中，平坦度較佳為1 μm以下，進而較佳為0.5 μm以下，尤佳為0.3 μm以下。
又，基板1之表面平滑度之高低亦為極其重要之項目。供形成轉印用相位偏移圖案4a之基板1之第1主面之表面粗糙度以均方根粗糙度(RMS)計較佳為0.1 nm以下。再者，表面平滑度可利用原子力顯微鏡進行測定。
進而，基板1為了防止形成於其上之膜(多層反射膜2等)之膜應力所導致之變形，較佳為具有較高之剛性者。尤佳為具有65 GPa以上之高楊氏模數者。
＜＜多層反射膜2＞＞ 多層反射膜2係於反射型光罩200中賦予反射EUV光之功能者，且係以折射率不同之元素為主成分之各層週期性地積層而成之多層膜。
一般而言，將作為高折射率材料之輕元素或其化合物之薄膜(高折射率層)與作為低折射率材料之重元素或其化合物之薄膜(低折射率層)交替地積層40至60週期左右而成之多層膜用作多層反射膜2。多層膜亦可將自基板1側起依序積層高折射率層與低折射率層而成之高折射率層/低折射率層之積層構造作為1週期並積層複數個週期。又，多層膜亦可將自基板1側起依序積層低折射率層與高折射率層而成之低折射率層/高折射率層之積層構造作為1週期並積層複數個週期。再者，多層反射膜2之最表面之層即多層反射膜2之與基板1相反之側之表面層較佳為設為高折射率層。於上述多層膜中，於將自基板1起依序積層高折射率層與低折射率層而成之高折射率層/低折射率層之積層構造作為1週期並積層複數個週期之情形時，最上層成為低折射率層。於此情形時，若低折射率層構成多層反射膜2之最表面，則容易氧化，而反射型光罩200之反射率減少。因此，較佳為於最上層之低折射率層上進而形成高折射率層而製成多層反射膜2。另一方面，於上述多層膜中，於將自基板1側起依序積層低折射率層與高折射率層而成之低折射率層/高折射率層之積層構造作為1週期並積層複數個週期之情形時，最上層成為高折射率層，故而保持不變為宜。
於本實施形態中，作為高折射率層，採用含有矽(Si)之層。作為含有Si之材料，除了Si單質以外，亦可使用Si中含有硼(B)、碳(C)、氮(N)、及氧(O)之Si化合物。藉由使用含有Si之層作為高折射率層，可獲得EUV光之反射率優異之EUV微影術用反射型光罩200。又，於本實施形態中，作為基板1，較佳地使用玻璃基板。Si在與玻璃基板之密接性方面亦優異。又，作為低折射率層，使用選自鉬(Mo)、釕(Ru)、銠(Rh)、及鉑(Pt)之金屬單獨成分、或其等之合金。例如，作為針對波長13 nm至14 nm之EUV光之多層反射膜2，較佳為使用將Mo膜與Si膜交替地積層40至60週期左右而成之Mo/Si週期積層膜。再者，亦可由矽(Si)形成多層反射膜2之最上層即高折射率層。
此種多層反射膜2之單獨之反射率通常為65%以上，上限通常為73%。再者，多層反射膜2之各構成層之膜厚、週期只要根據曝光波長而適當選擇即可，以滿足布勒格反射之法則之方式選擇。於多層反射膜2中，高折射率層及低折射率層分別存在複數層，但高折射率層彼此、並且低折射率層彼此之膜厚亦可不相同。又，多層反射膜2之最表面之Si層之膜厚可在不降低反射率之範圍內進行調整。最表面之Si(高折射率層)之膜厚可設為3 nm至10 nm。
多層反射膜2之形成方法於該技術領域中公知。例如，可藉由利用離子束濺鍍法成膜多層反射膜2之各層而形成。於上述Mo/Si週期多層膜之情形時，例如，藉由離子束濺鍍法，首先使用Si靶於基板1上成膜厚度4 nm左右之Si膜。其後，使用Mo靶成膜厚度3 nm左右之Mo膜。將該Si膜/Mo膜作為1週期，積層40至60週期，而形成多層反射膜2(最表面之層設為Si層)。又，成膜多層反射膜2時，較佳為藉由自離子源供給氪(Kr)離子粒子，並進行離子束濺鍍，而形成多層反射膜2。
＜＜保護膜3＞＞ 為了保護多層反射膜2免受下述反射型光罩200之製造步驟中之乾式蝕刻及洗淨之影響，可於多層反射膜2之上、或與多層反射膜2之表面相接而形成保護膜3。又，亦兼顧使用電子束(EB)之相位偏移圖案4a之黑點缺陷修正時之多層反射膜2之保護。此處，於圖1中，示出了保護膜3為1層之情形，但亦可設為3層以上之積層構造。保護膜3由對將相位偏移膜4圖案化時所使用之蝕刻劑、及洗淨液具有耐受性之材料形成。藉由在多層反射膜2上形成保護膜3，可抑制使用附多層反射膜之基板製造反射型光罩200(EUV光罩)時之對多層反射膜2之表面之損壞。因此，多層反射膜2對EUV光之反射率特性變得良好。
以下，以保護膜3及相位偏移膜4為各1層之情形為例進行說明。再者，於保護膜3包含複數層之情形時，在與相位偏移膜4之關係方面，保護膜3之最上層(與相位偏移膜4相接之層)之材料之性質至關重要。又，於相位偏移膜4包含複數層之情形時，在與保護膜3(之最上層)之關係方面，相位偏移膜4之最下層(與保護膜3相接之層)之材料之性質至關重要。
於本實施形態之反射型光罩基底100中，作為保護膜3之材料，可選擇對用以將形成於保護膜3之上之相位偏移膜4圖案化之乾式蝕刻中所使用之蝕刻氣體具有耐受性之材料。
例如，於與保護膜3之表面相接之相位偏移膜4之層為包含含有金屬之材料(特定之Ru系材料)之薄膜，該金屬含有釕(Ru)、以及鉻(Cr)、鎳(Ni)、鈷(Co)、鋁(Al)、矽(Si)、鈦(Ti)、釩(V)、鍺(Ge)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、錫(Sn)、碲(Te)、鉿(Hf)、鎢(W)及錸(Re)中之至少1種以上之元素之情形時，作為保護膜3之材料，可使用選自矽(Si)、含有矽(Si)及氧(O)之材料、含有矽(Si)及氮(N)之材料等矽系材料、以及鉻(Cr)、或含有鉻(Cr)、以及氧(O)、氮(N)、及碳(C)中之至少1種以上之元素之鉻系材料之材料。
例如，於與保護層3之表面相接之相位偏移膜4之層為包含含有金屬之材料(特定之Ru系材料)之薄膜，該金屬含有釕(Ru)、以及鋁(Al)、矽(Si)、鈦(Ti)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、錫(Sn)、碲(Te)、鉿(Hf)、鎢(W)及錸(Re)中之至少1種以上之元素之情形時，作為將相位偏移膜4圖案化時之乾式蝕刻氣體，可使用氟系氣體，作為保護膜3之材料，可選擇上述鉻系材料。
例如，於與保護層3之表面相接之相位偏移膜4之層為包含含有金屬之材料(特定之Ru系材料)之薄膜，該金屬含有釕(Ru)、以及鋁(Al)、矽(Si)、鈦(Ti)、鍺(Ge)、錫(Sn)及鉿(Hf)中之至少1種以上之元素之情形時，作為將相位偏移膜4圖案化時之乾式蝕刻氣體，可使用氟系氣體或不含氧之氯系氣體。於此情形時，作為保護層3之材料，可選擇上述矽系材料及上述鉻系材料。
例如，於與保護膜3之表面相接之相位偏移膜4之層為包含含有金屬之材料(特定之Ru系材料)之薄膜，該金屬含有釕(Ru)、以及鉻(Cr)、鎳(Ni)及鈷(Co)中之至少1種以上之元素，或含有釕(Ru)、以及釩(V)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、鎢(W)及錸(Re)中之至少1種以上之元素之情形時，作為將相位偏移膜4圖案化時之乾式蝕刻氣體，可使用含有氧之氯系氣體。於此情形時，作為保護膜3之材料，可選擇矽(Si)、含有矽(Si)及氧(O)之材料、或含有矽(Si)及氮(N)之材料等矽系材料。又，於相位偏移膜4包含複數個層之情形時，於與保護膜3之表面相接之相位偏移膜4之層為除特定之Ru系材料以外之薄膜之情況下，可根據其材料之蝕刻特性而選擇保護膜3之材料。
本實施形態之反射型光罩基底100之保護膜3較佳為包含矽(Si)、或含有矽(Si)及氧(O)之材料(矽系材料)。包含含有釕(Ru)、以及鉻(Cr)、鎳(Ni)及鈷(Co)中之至少1種以上之元素之金屬之材料(特定之Ru系材料)、以及包含含有釕(Ru)、以及釩(V)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、鎢(W)及錸(Re)中之至少1種以上之元素之金屬之材料(特定之釕(Ru)系材料)之相位偏移膜4可利用含有氧之氯系氣體、或氧氣進行乾式蝕刻。矽(Si)、含有矽(Si)及氧(O)之材料、或含有矽(Si)及氮(N)之材料等矽系材料對該等乾式蝕刻氣體具有耐受性，氧之含量越多，耐受性越大。因此，保護膜3之材料更佳為氧化矽(SiOx ，1≦x≦2)，進而較佳為x較大者，尤佳為SiO2 。
於EUV微影術中，對曝光之光呈透明之物質較少，故而防止異物附著於光罩圖案面之EUV光罩護膜於技術上並不簡單。由於該情況，不使用光罩護膜之無光罩護膜運用成為主流。又，於EUV微影術中，因EUV曝光而導致碳膜沈積於光罩，或氧化膜生長等曝光污染。因此，於將EUV反射型光罩用於半導體裝置之製造之階段，需要屢次進行洗淨而去除光罩上之異物或污染。因此，於EUV反射型光罩中，需求與光微影術用之透過型光罩差別很大之光罩洗淨耐受性。藉由反射型光罩200具有保護膜3，可提高對洗淨液之洗淨耐受性。
保護膜3之膜厚只要可實現保護多層反射膜2之功能，則並無特別限制。就EUV光之反射率之觀點而言，保護膜3之膜厚較佳為1.0 nm至8.0 nm，更佳為1.5 nm至6.0 nm。
作為保護膜3之形成方法，可無特別限制地採用與公知之膜形成方法同樣者。作為具體例，可列舉濺鍍法及離子束濺鍍法。
＜＜相位偏移膜4＞＞ 於保護膜3之上形成有使EUV光之相位偏移之相位偏移膜4。於形成有相位偏移膜4(相位偏移圖案4a)之部分中，以吸收EUV光並減光並且對圖案轉印無不良影響之程度使一部分光反射。另一方面，於開口部(無相位偏移膜4之部分)中，EUV光經由保護膜3而自多層反射膜2反射。來自形成有相位偏移膜4之部分之反射光與來自開口部之反射光形成所期望之相位差。相位偏移膜4以來自相位偏移膜4之反射光與來自多層反射膜2之反射光之相位差成為160度至200度之方式形成。藉由180度附近之反轉之相位差之光彼此於圖案邊緣部相互干涉，而投影光學影像之影像對比度提高。伴隨著其影像對比度之提高而解像度提高，曝光量裕度、及焦點裕度等關於曝光之各種裕度擴大。亦根據圖案或曝光條件而不同，但一般而言，用以獲得該相位偏移效果之相位偏移膜4之反射率之標準以相對反射率計為2%以上。為了獲得充分之相位偏移效果，相位偏移膜4之反射率以相對反射率計較佳為6%以上。又，於相對反射率較高，為10%以上，更佳為15%以上之情形時，為了進一步提高對比度，亦可將相位差設為130度至160度、或200度至230度。此處，相位偏移膜4(相位偏移圖案4a)之相對反射率係指將無相位偏移圖案4a之部分中之自多層反射膜2(包含附保護膜3之多層反射膜2)反射之EUV光設為反射率100%時之自相位偏移圖案4a反射之EUV光之反射率。再者，於本說明書中，有時將相對反射率簡稱為「反射率」。
又，為了獲得充分之相位偏移效果，相位偏移膜4之絕對反射率較佳為9%以上。此處，相位偏移膜4(相位偏移圖案4a)之絕對反射率係指自相位偏移膜4(或相位偏移圖案4a)反射之EUV光之反射率(入射光強度與反射光強度之比)。
為瞭解像性之進一步提高及製造半導體裝置時之產出量之提高，相位偏移圖案4a之相對反射率較佳為6%～40%。需求其更佳為6～35%，進而較佳為15%～35%，進而較佳為15%～25%。
為瞭解像性之進一步提高及製造半導體裝置時之產出量之提高，相位偏移膜4(或相位偏移圖案4a)之絕對反射率較理想為4%～27%，更佳為10%～17%。
本實施形態之相位偏移膜4具有包含含有金屬之材料之薄膜，該金屬含有釕(Ru)、以及鉻(Cr)、鎳(Ni)、鈷(Co)、鋁(Al)、矽(Si)、鈦(Ti)、釩(V)、鍺(Ge)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、錫(Sn)、碲(Te)、鉿(Hf)、鎢(W)及錸(Re)中之至少1種以上之元素。
本實施形態之反射型光罩基底100之相位偏移膜4藉由使用特定之材料，可獲得相對反射率為6%～40%之相位偏移圖案4a。本實施形態之反射型光罩基底100之相位偏移膜4藉由使用特定之材料，可使絕對反射率為4%～27%。又，本實施形態之反射型光罩基底100之相位偏移膜4為獲得特定之相位差(來自開口部之反射光與來自相位偏移圖案4a之反射光之相位差)所需之膜厚較薄。因此，於反射型光罩200中，可進一步減少由相位偏移圖案4a產生之陰影效應。又，藉由使用由本實施形態之反射型光罩基底100製造之反射型光罩200，可提高製造半導體裝置時之產出量。
對本實施形態之反射型光罩基底100之相位偏移膜4之材料(以下，有時簡稱為「特定之Ru系材料」)進一步進行說明。
本實施形態之反射型光罩基底100之相位偏移膜4之結晶構造較佳為非晶形。
Ru之折射率n為n＝0.886(消光係數k＝0.017)，作為高反射率之相位偏移膜4之材料較佳。但是，RuO等Ru系化合物易於成為結晶化之構造，又，加工特性亦較差。即，結晶化之金屬之結晶粒子於形成相位偏移圖案4a時側壁粗糙度易於變大。因此，存在形成特定之相位偏移圖案4a時產生不良影響之情況。另一方面，於相位偏移膜4之結晶構造為非晶形之情形時，可減少形成相位偏移圖案4a時之不良影響。藉由在Ru中添加特定之元素(X)，可將相位偏移膜4之結晶構造非晶形化，並且加快蝕刻速度，或使圖案形狀變得良好，或提高加工特性。作為特定之元素(X)，可選擇Cr、Ni、Co、Al、Si、Ti、V、Ge、Nb、Mo、Sn、Te、Hf、W及Re中之至少1種以上。
再者，Ni之折射率n及消光係數k為n＝0.948及k＝0.073。又，Co為n＝0.933及k＝0.066，Cr為n＝0.932及k＝0.039。Ru中添加了特定之元素(X)之二元系材料(RuCr、RuNi及RuCo)可使相位偏移膜4之膜厚較作為先前材料之RuTa更薄。又，Ni及Co與Cr相比，消光係數k更大，故而選擇Ni及/或Co作為元素(X)與選擇Cr相比，可使相位偏移膜4之膜厚變薄。
又，Al之折射率n及消光係數k為n＝1.003及k＝0.03，Si之折射率n及消光係數k為n＝0.999及k＝0.002，Ti之折射率n及消光係數k為n＝0.952及k＝0.014，V之折射率n及消光係數k為n＝0.944及k＝0.025，Ge之折射率n及消光係數k為n＝0.995及k＝0.032，Nb之折射率n及消光係數k為n＝0.933及k＝0.005，Mo之折射率n及消光係數k為n＝0.923及k＝0.007，Sn之折射率n及消光係數k為n＝0.941及k＝0.074，Te之折射率n及消光係數k為n＝0.973及k＝0.075，Hf之折射率n及消光係數k為n＝0.961及k＝0.035，W之折射率n及消光係數k為n＝0.933及k＝0.033，Re之折射率n及消光係數k為n＝0.914及k＝0.04。
又，Sn、Te及Re與Cr相比，消光係數k更大。因此，選擇Sn、Te及Re作為元素(X)與選擇Cr相比，可使相位偏移膜4之膜厚變薄。
又，相位偏移膜4之相位差為160度～200度之情形之折射率n及消光係數k之範圍如下所述。於相位偏移膜4之相對反射率為6%～40%或絕對反射率為4%～27%之情形時，Ru中添加了特定之元素(X)之材料對EUV光之折射率n較佳為0.860～0.950，消光係數k較佳為0.008～0.095。於相對反射率為6%～35%或絕對反射率為4%～23%之情形時，Ru中添加了特定之元素(X)之材料對EUV光之折射率n較佳為0.880～0.950，消光係數k較佳為0.012～0.095。於相對反射率為15%～35%或絕對反射率為10%～23%之情形時，Ru中添加了特定之元素(X)之材料對EUV光之折射率n較佳為0.880～0.950，消光係數k較佳為0.012～0.050。於相對反射率為15%～25%或絕對反射率為10%～17%之情形時，Ru中添加了特定之元素(X)之材料對EUV光之折射率n較佳為0.890～0.950，消光係數k較佳為0.020～0.050。
又，相位偏移膜4之相位差為130度～160度之情形之折射率n及消光係數k之範圍如下所述。於相位偏移膜4之相對反射率為10%～40%或絕對反射率為6.7%～27%之情形時，Ru中添加了特定之元素(X)之材料對EUV光之折射率n較佳為0.860～0.950，消光係數k較佳為0.009～0.095。於相對反射率為15%～35%或絕對反射率為10%～23%之情形時，Ru中添加了特定之元素(X)之材料對EUV光之折射率n較佳為0.860～0.950，消光係數k較佳為0.01～0.073。
又，相位偏移膜4之相位差為200度～230度之情形之折射率n及消光係數k之範圍如下所述。於相位偏移膜4之相對反射率為10%～40%或絕對反射率為6.7%～27%之情形時，Ru中添加了特定之元素(X)之材料對EUV光之折射率n較佳為0.860～0.940，消光係數k較佳為0.008～0.057。於相對反射率為15%～35%或絕對反射率為10%～23%之情形時，Ru中添加了特定之元素(X)之材料對EUV光之折射率n較佳為0.860～0.939，消光係數k較佳為0.009～0.045。
相位偏移膜4之相位差及反射率可藉由改變折射率n、消光係數k及膜厚而進行調整。相位偏移膜4之膜厚較佳為60 nm以下，更佳為50 nm以下，進而較佳為40 nm以下。相位偏移膜4之膜厚較佳為25 nm以上。再者，於具有保護膜3之情形時，相位偏移膜4之相位差及反射率亦可考慮保護膜3之折射率n、消光係數k及膜厚而進行調整。
Ru中添加了特定之元素(X)之二元系材料(RuCr、RuNi及RuCo)與作為先前材料之RuTa相比，加工特性更好。若Ta被氧化，則難以用氯系氣體及氧氣進行蝕刻。尤其是，RuCr之加工特性優異。
Ru中添加了特定之元素(X)之二元系材料(RuCr、RuNi及RuCo)為非晶形構造，又，可藉由氯系氣體及氧氣之混合氣體而容易地進行蝕刻。又，該等材料可利用氧氣進行蝕刻。關於三元系材料(RuCrNi、RuCrCo及RuNiCo)及四元系材料(RuCrNiCo)，認為亦為同樣。
又，除了上述二元系材料以外，Ru中添加了V、Nb、Mo、W或Re之二元系材料(RuV、RuNb、RuMo、RuW及RuRe)與作為先前材料之RuTa相比，加工性亦更好。與RuCr同樣地，RuW、RuMo之加工特性尤其優異。
又，Ru中添加了特定之元素(X)之二元系材料(RuV、RuNb、RuMo、RuW及RuRe)為非晶形構造，又，可藉由氯系氣體及氧氣之混合氣體而容易地進行蝕刻。又，該等材料可利用氧氣進行蝕刻。關於三元系之材料及四元系之材料，認為亦為同樣。
其次，針對本實施形態之相位偏移膜4之材料即特定之Ru系材料，對Ru與特定之元素(X)之調配比率進行說明。
Ru之含量越多，特定之Ru系材料之相對反射率及絕對反射率越高。又，相位偏移膜4之反射光成為來自相位偏移膜4正面之正面反射光與透過相位偏移膜4且在相位偏移膜4之背面(相位偏移膜4與保護膜3或多層反射膜2之界面)上之背面反射光的重疊之光。因此，相位偏移膜4之反射光之強度具有依存於相位偏移膜4之膜厚之週期構造。其結果為，如圖3中一例所示，相位偏移膜4之反射率及相位差亦表現出依存於膜厚之週期構造。再者，圖3係表示相位偏移膜4為RuCr膜且Ru與Cr之原子比率為Ru：Cr＝56：44之情形之相位偏移膜4之膜厚與EUV光之相對反射率及相位差之關係的圖。相位偏移膜4之材料之折射率n及消光係數k對該週期構造產生影響。另一方面，來自相位偏移圖案4a之反射光需要相對於來自開口部之反射光具有特定之相位差(例如，180度之相位差)。綜上考慮，對相位偏移膜4之相對反射率、特定之Ru系材料之組成及膜厚之關係進行研究，其結果為，如下所述，關於特定之Ru系材料之組成及膜厚，可根據相位偏移膜4之相對反射率而表現出較佳之範圍。如圖3所示，於由RuCr膜(Ru：Cr＝56：44)形成相位偏移膜4之情形時，膜厚為32.6 nm，相對於多層反射膜(附保護膜)之相對反射率為20%，相位差約為180度。再者，於上述說明中，相位偏移膜4之相對反射率可改稱為絕對反射率，於圖3中，於由RuCr膜(Ru：Cr＝56：44)形成相位偏移膜4之情形時，膜厚為32.6 nm，絕對反射率為13.3%，相位差約為180度。
於本實施形態之反射型光罩基底100之相位偏移膜4之材料含有Ru及Cr之情形時，Ru與Cr之組成比(Ru：Cr)較佳為15：1～1：20。
具體而言，於相位偏移膜4之材料含有Ru及Cr之情形時，相位偏移膜4之相對反射率、相位偏移膜4之絕對反射率、特定之Ru系材料之組成(原子比率)及膜厚之關係如下所述。即，於相位偏移膜4之相對反射率為6%以上(絕對反射率為4%以上)之情形時，將Ru之原子比率設為1時，Cr為20以下，膜厚為50 nm以下。於相位偏移膜4之相對反射率為15%以上(絕對反射率為10%以上)之情形時，將Ru之原子比率設為1時，Cr為4以下，膜厚為45 nm以下。於相位偏移膜4之相對反射率為25%以下(絕對反射率為17%以下)之情形時，將Cr之原子比率設為1時，Ru為5以下，膜厚為30 nm以上。於相位偏移膜4之相對反射率為40%以下(絕對反射率為27%以下)之情形時，將Cr之原子比率設為1時，Ru為15以下，膜厚為25 nm以上。
於本實施形態之反射型光罩基底100之相位偏移膜4之材料含有Ru及Ni之情形時，Ru與Ni之組成比(Ru：Ni)較佳為20：1～1：4。
具體而言，於相位偏移膜4之材料含有Ru及Ni之情形時，相位偏移膜4之相對反射率、相位偏移膜4之絕對反射率、特定之Ru系材料之組成(原子比率)及膜厚之關係如下所述。即，於相位偏移膜4之相對反射率為6%以上(絕對反射率為4%以上)之情形時，將Ru之原子比率設為1時，Ni為4以下，膜厚為45 nm以下。於相位偏移膜4之相對反射率為15%以上(絕對反射率為10%以上)之情形時，將Ru之原子比率設為1時，Ni為1以下，膜厚為45 nm以下。於相位偏移膜4之相對反射率為25%以下(絕對反射率為17%以下)之情形時，將Ni之原子比率設為1時，Ru為10以下，膜厚為30 nm以上。於相位偏移膜4之相對反射率為40%以下(絕對反射率為27%以下)之情形時，將Ni之原子比率設為1時，Ru為20以下，膜厚為25 nm以上。
於本實施形態之反射型光罩基底100之相位偏移膜4之材料含有Ru及Co之情形時，Ru與Co之組成比(Ru：Co)較佳為20：1～1：5。
具體而言，於相位偏移膜4之材料含有Ru及Co之情形時，相位偏移膜4之相對反射率、相位偏移膜4之絕對反射率、特定之Ru系材料之組成(原子比率)及膜厚之關係如下所述。即，於相位偏移膜4之相對反射率為6%以上(絕對反射率為4%以上)之情形時，將Ru之原子比率設為1時，Co為5以下，膜厚為40 nm以下。於相位偏移膜4之相對反射率為15%以上(絕對反射率為10%以上)之情形時，將Ru之原子比率設為1時，Co為1.5以下，膜厚為40 nm以下。於相位偏移膜4之相對反射率為25%以下(絕對反射率為17%以下)之情形時，將Co之原子比率設為1時，Ru為10以下，膜厚為30 nm以上。於相位偏移膜4之相對反射率為40%以下(絕對反射率為27%以下)之情形時，將Co之原子比率設為1時，Ru為20以下，膜厚為25 nm以上。
如上所述，藉由Ru與Cr、Ni及Co之組成(原子比率)為特定之範圍，可在較薄之膜厚下獲得較高之反射率及特定之相位差之相位偏移膜4。
又，於相位偏移膜4含有Ru及Al之情形、含有Ru及Si之情形、含有Ru及Ti之情形、含有Ru及V之情形、含有Ru及Ge之情形、含有Ru及Nb之情形、含有Ru及Mo之情形、含有Ru及Sn之情形、含有Ru及Te之情形、含有Ru及Hf之情形、含有Ru及W之情形、及含有Ru及Re之情形時，相位偏移膜4之相對反射率、相位偏移膜4之絕對反射率、特定之Ru系材料之組成(原子比率)及膜厚之關係如下所述。
於本實施形態之反射型光罩基底100之相位偏移膜4之材料含有Ru及Al之情形時，Ru與Al之組成比(Ru：Al)較佳為20：1～4：5。
於相位偏移膜4之相對反射率為6%以上(絕對反射率為4%以上)之情形時，將Ru之原子比率設為4時，Al為5以下，膜厚為67 nm以下。於相位偏移膜4之相對反射率為15%以上(絕對反射率為10%以上)之情形時，將Ru之原子比率設為13時，Al為7以下，膜厚為50 nm以下。於相位偏移膜4之相對反射率為25%以下(絕對反射率為17%以下)之情形時，將Al之原子比率設為1時，Ru為4以下，膜厚為36 nm以上。於相位偏移膜4之相對反射率為40%以下(絕對反射率為27%以下)之情形時，將Al之原子比設為1時之Ru為20以下，膜厚為30 nm以上。
於本實施形態之反射型光罩基底100之相位偏移膜4之材料含有Ru及Si之情形時，Ru與Si之組成比(Ru：Si)較佳為20：1～1：1。
於相位偏移膜4之相對反射率為15%以上(絕對反射率為10%以上)之情形時，將Ru之原子比率設為1時，Si為1以下，膜厚為70 nm以下。於相位偏移膜4之相對反射率為40%以下(絕對反射率為27%以下)之情形時，將Si之原子比設為1時之Ru為20以下，膜厚為30 nm以上。
於本實施形態之反射型光罩基底100之相位偏移膜4之材料含有Ru及Ti之情形時，Ru與Ti之組成比(Ru：Ti)較佳為20：1～1：20。
於相位偏移膜4之相對反射率為15%以上(絕對反射率為10%)之情形時，將Ru之原子比率設為1時，Ti為20以下，膜厚為66 nm以下。於相位偏移膜4之相對反射率為25%以下(絕對反射率為17%以下)之情形時，將Ti之原子比率設為6時，Ru為4以下，膜厚為45 nm以上。於相位偏移膜4之相對反射率為40%以下(絕對反射率為27%以下)之情形時，將Ti之原子比設為1時之Ru為20以下，膜厚為30 nm以上。
於本實施形態之反射型光罩基底100之相位偏移膜4之材料含有Ru及V之情形時，Ru與V之組成比(Ru：V)較佳為20：1～1：20。
於相位偏移膜4之相對反射率為6%以上之情形時，將Ru之原子比率設為1時，V為20以下，膜厚為55 nm以下。於相位偏移膜4之相對反射率為15%以上之情形時，將Ru之原子比率設為2時，V為7以下，膜厚為47 nm以下。於相位偏移膜4之相對反射率為25%以下之情形時，將V之原子比率設為9時，Ru為11以下，膜厚為37 nm以上。於相位偏移膜4之相對反射率為40%以下之情形時，將V之原子比設為1時之Ru為20以下，膜厚為30 nm以上。
於本實施形態之反射型光罩基底100之相位偏移膜4之材料含有Ru及Ge之情形時，Ru與Ge之組成比(Ru：Ge)較佳為20：1～1：1。
於相位偏移膜4之相對反射率為6%以上(絕對反射率為4%以上)之情形時，將Ru之原子比率設為1時，Ge為1以下，膜厚為66 nm以下。於相位偏移膜4之相對反射率為15%以上(絕對反射率為10%以上)之情形時，將Ru之原子比率設為7時，Ge為3以下，膜厚為46 nm以下。於相位偏移膜4之相對反射率為25%以下(絕對反射率為17%以下)之情形時，將Ge之原子比率設為1時，Ru為5以下，膜厚為38 nm以上。於相位偏移膜4之相對反射率為40%以下(絕對反射率為27%以下)之情形時，將Ge之原子比設為1時之Ru為20以下，膜厚為31 nm以上。
於本實施形態之反射型光罩基底100之相位偏移膜4之材料含有Ru及Nb之情形時，Ru與Nb之組成比(Ru：Nb)較佳為20：1～5：1。
於相位偏移膜4之相對反射率為15%以上(絕對反射率為10%以上)之情形時，將Ru之原子比率設為20時，Nb為1以上，膜厚為30 nm以上。於相位偏移膜4之相對反射率為40%以下(絕對反射率為27%以下)之情形時，將Nb之原子比設為1時之Ru為5以上，膜厚為32 nm以下。
於本實施形態之反射型光罩基底100之相位偏移膜4之材料含有Ru及Mo之情形時，Ru與Mo之組成比(Ru：Mo)較佳為20：1～4：1。
於相位偏移膜4之相對反射率為15%以上(絕對反射率為10%以上)之情形時，將Ru之原子比率設為20時，Mo為1以上，膜厚為30 nm以上。於相位偏移膜4之相對反射率為40%以下(絕對反射率為27%以下)之情形時，將Mo之原子比設為1時之Ru為4以上，膜厚為33 nm以下。
於本實施形態之反射型光罩基底100之相位偏移膜4之材料含有Ru及Sn之情形時，Ru與Sn之組成比(Ru：Sn)較佳為20：1～3：2。
於相位偏移膜4之相對反射率為6%以上(絕對反射率為4%以上)之情形時，將Ru之原子比率設為3時，Sn為2以下，膜厚為39 nm以下。於相位偏移膜4之相對反射率為15%以上(絕對反射率為10%以上)之情形時，將Ru之原子比率設為4時，Sn為1以下，膜厚為33 nm以下。於相位偏移膜4之相對反射率為25%以下(絕對反射率為17%以下)之情形時，將Sn之原子比率設為2時，Ru為23以下，膜厚為31 nm以上。於相位偏移膜4之相對反射率為40%以下(絕對反射率為27%以下)之情形時，將Sn之原子比設為1時之Ru為20以下，膜厚為30 nm以上。
於本實施形態之反射型光罩基底100之相位偏移膜4之材料含有Ru及Te之情形時，Ru與Te之組成比(Ru：Te)較佳為20：1～3：1。
於相位偏移膜4之相對反射率為6%以上(絕對反射率為4%以上)之情形時，將Ru之原子比率設為3時，Te為1以下，膜厚為40 nm以下。於相位偏移膜4之相對反射率為15%以上(絕對反射率為10%以上)之情形時，將Ru之原子比率設為8時，Te為1以下，膜厚為33 nm以下。於相位偏移膜4之相對反射率為25%以下(絕對反射率為17%以下)之情形時，將Te之原子比率設為1時，Ru為15以下，膜厚為31 nm以上。於相位偏移膜4之相對反射率為40%以下(絕對反射率為27%以下)之情形時，將Te之原子比設為1時之Ru為20以下，膜厚為30 nm以上。
於本實施形態之反射型光罩基底100之相位偏移膜4之材料含有Ru及Hf之情形時，Ru與Hf之組成比(Ru：Hf)較佳為20：1～1：2。
於相位偏移膜4之相對反射率為6%以上(絕對反射率為4%以上)之情形時，將Ru之原子比率設為1時，Hf為2以下，膜厚為58 nm以下。於相位偏移膜4之相對反射率為15%以上(絕對反射率為10%以上)之情形時，將Ru之原子比率設為16時，Hf為9以下，膜厚為40 nm以下。於相位偏移膜4之相對反射率為25%以下(絕對反射率為17%以下)之情形時，將Hf之原子比率設為9時，Ru為41以下，膜厚為32 nm以上。於相位偏移膜4之相對反射率為40%以下(絕對反射率為27%以下)之情形時，將Hf之原子比設為1時之Ru為20以下，膜厚為30 nm以上。
於本實施形態之反射型光罩基底100之相位偏移膜4之材料含有Ru及W之情形時，Ru與W之組成比(Ru：W)較佳為20：1～1：20。
於相位偏移膜4之相對反射率為6%以上(絕對反射率為4%以上)之情形時，將Ru之原子比率設為1時，W為20以下，膜厚為46 nm以下。於相位偏移膜4之相對反射率為15%以上(絕對反射率為10%以上)之情形時，將Ru之原子比率設為17時，W為33以下，膜厚為39 nm以下。於相位偏移膜4之相對反射率為25%以下(絕對反射率為17%以下)之情形時，將W之原子比率設為7時，Ru為13以下，膜厚為32 nm以上。於相位偏移膜4之相對反射率為40%以下(絕對反射率為27%以下)之情形時，將W之原子比設為1時之Ru為20以下，膜厚為30 nm以上。
於本實施形態之反射型光罩基底100之相位偏移膜4之材料含有Ru及Re之情形時，Ru與Re之組成比(Ru：Re)較佳為20：1～1：20。
於相位偏移膜4之相對反射率為6%以上(絕對反射率為4%以上)之情形時，將Ru之原子比率設為1時，Re為20以下，膜厚為38 nm以下。於相位偏移膜4之相對反射率為15%以上(絕對反射率為10%以上)之情形時，將Ru之原子比率設為9時，Re為16以下，膜厚為33 nm以下。於相位偏移膜4之相對反射率為25%以下(絕對反射率為17%以下)之情形時，將Re之原子比率設為9時，Ru為16以下，膜厚為32 nm以上。於相位偏移膜4之相對反射率為40%以下(絕對反射率為27%以下)之情形時，將Re之原子比設為1時之Ru為20以下，膜厚為29 nm以上。
如上所述，藉由Ru與Al、Si、Ti、V、Ge、Nb、Mo、Sn、Te、Hf、W或Re之組成(原子比率)為特定之範圍，可在較薄之膜厚下獲得較高之反射率及特定之相位差之相位偏移膜4。
於上述說明中，主要對二元系之特定之Ru系材料進行了說明，但關於三元系材料(例如，RuCrNi、RuCrCo、RuNiCo、及RuCrW)及四元系材料(例如，RuCrNiCo、及RuCrCoW)，亦具有與二元系之特定之Ru系材料同樣之性質。因此，作為特定之Ru系材料，可使用三元系或四元系之材料。
相位偏移膜4之材料即特定之Ru系材料可在不對折射率及消光係數產生較大影響之範圍內含有Ru、以及Cr、Ni、Co、Al、Si、Ti、V、Ge、Nb、Mo、Sn、Te、Hf、W及Re中之至少1種以上之元素，且進而含有除此以外之元素。特定之Ru系材料例如可含有氮(N)、氧(O)、碳(C)或硼(B)等元素。例如，若於特定之Ru系材料中添加氮(N)，則可抑制相位偏移膜4之氧化，故而可將相位偏移膜4之性質穩定化。又，於在特定之Ru系材料中添加氮(N)之情形時，不論濺鍍之成膜條件，可容易地使結晶狀態變為非晶形。於此情形時，氮之含量較佳為1原子%以上，更佳為3原子%以上。又，氮之含量較佳為10原子%以下。關於氧(O)、碳(C)及硼(B)等，為了相位偏移膜4之穩定化等，亦可在不對折射率及消光係數產生較大影響之範圍內添加至相位偏移膜4之材料中。於相位偏移膜4之材料含有Ru、以及Cr、Ni、Co、Al、Si、Ti、V、Ge、Nb、Mo、Sn、Te、Hf、W及Re中之至少1種以上之元素、及除此以外之元素之情形時，上述除此以外之元素之含量較佳為10原子%以下，更佳為5原子%以下。
上述特定之Ru系材料之相位偏移膜4可利用DC(Direct Current，直流)濺鍍法及RF(Radio Frequency，射頻)濺鍍法等磁控濺鍍法等公知之方法形成。又，靶可使用Ru與Cr、Ni、Co、Al、Si、Ti、V、Ge、Nb、Mo、Sn、Te、Hf、W及Re中之至少1種以上之元素之合金靶。
又，作為靶，藉由使用Ru靶、以及Cr靶、Ni靶、Co靶、Al靶、Si靶、Ti靶、V靶、Ge靶、Nb靶、Mo靶、Sn靶、Te靶、Hf靶、W靶及/或Re靶，可作為共濺鍍(Co-sputtering)而成膜。共濺鍍具有易於調整金屬元素之組成比之優點，但與合金靶相比，存在膜之結晶狀態易於成為柱狀構造之情況。濺鍍時，藉由以膜中含有氮(N)之方式成膜，可使結晶狀態變為非晶形。
相位偏移膜4可為僅包含特定之Ru系材料之膜之單層之膜，亦可為包含2層以上之複數層膜之多層膜。於單層膜之情形時，有可削減光罩基底製造時之步驟數而提高生產效率之特徵。再者，於相位偏移膜4例如為特定之Ru系材料膜等實質上不含氧之單層膜之情形時，因成膜後之相位偏移膜4暴露於大氣中而於表層形成自然氧化膜。於此情形時，較佳為利用氟系氣體去除自然氧化膜，其後，利用氯系氣體進行蝕刻。
EUV光由於波長較短，故而處於相位差及反射率之膜厚依存性較大之傾向。因此，需求對於相位偏移膜4之膜厚變動之相位差及反射率之穩定性。但是，如圖3所示，對於相位偏移膜4之膜厚，相位差及反射率各自表現出振動構造。由於相位差及反射率之振動構造不同，故而難以設為使相位差及反射率同時穩定之膜厚。
因此，較理想為，即便於相位偏移膜4之膜厚相對於設計值稍微變動(例如，相對於設計膜厚，為±0.5%之範圍)之情形時，關於相位差，面間之相位差不均亦為特定之相位差±2度之範圍(例如，於相位差為180度之情形時，為180度±2度之範圍)，關於反射率，面間之反射率不均亦為特定之反射率±0.2%之範圍(例如，於相對反射率為6%之情形時，為6%±0.2%之範圍)。於將相位偏移膜4設為多層膜之情形時，用以將面間之相位差不均及反射率不均設為特定之範圍之控制變得容易。如此，藉由將相位偏移膜4設為多層膜，可對各層附加各種功能。
於由最上層及除最上層以外之下層形成相位偏移膜4之情形時，藉由抑制來自最上層之表面之EUV光之反射光，可使振動構造變得平緩，而獲得對於膜厚變動穩定之相位差及反射率。作為此種最上層之材料，較佳為具有大於相位偏移膜4之下層之折射率之矽化合物或鉭化合物。作為矽化合物，可列舉含有Si、以及選自N、O、C及H中之至少一種元素之材料，可較佳地列舉SiO2 、SiON及Si3 N4 。作為鉭化合物，可列舉含有Ta、以及選自N、O、C、H及B中之至少一種元素之材料，可較佳地列舉含有Ta及O之材料。最上層之膜厚較佳為10 nm以下，更佳為1～6 nm，進而較佳為3～5 nm。於下層為RuCr膜之情形時，例如，最上層可設為SiO2 膜、或Ta2 O5 膜。
包含含有Ru、以及Cr、Ni、Co、V、Nb、Mo、W及Re中之至少1種以上之元素之金屬之材料即特定之釕(Ru)系材料之相位偏移膜4可利用含有氧之氯系氣體、或氧氣進行乾式蝕刻。又，含有Ru、以及Al、Si、Ti、Ge、Sn及Hf中之至少1種以上之元素之材料即特定之釕(Ru)系材料之相位偏移膜4可利用不含氧之氯系氣體進行乾式蝕刻。作為氯系氣體，可使用Cl2 、SiCl4 、CHCl3 、CCl4 、及BCl3 等。該等蝕刻氣體可視需要包含He及/或Ar等惰性氣體。
進而，含有Ru、以及Al、Si、Ti、Nb、Mo、Sn、Te、Hf、W及Re中之至少1種以上之元素之金屬即特定之釕(Ru)系材料之相位偏移膜4可利用氟系氣體進行乾式蝕刻。作為氟系氣體，可使用CF4 、CHF3 、C2 F6 、C3 F6 、C4 F6 、C4 F8 、CH2 F2 、C3 F8 、及/或SF6 等。該等蝕刻氣體可單獨使用，但亦可為選自上述氟系氣體之2種以上之混合氣體。又，可視需要包含He及/或Ar等惰性氣體、或O2 氣體。
＜＜蝕刻光罩膜＞＞ 可於相位偏移膜4之上，或與相位偏移膜4之表面相接而形成蝕刻光罩膜。作為蝕刻光罩膜之材料，使用如相位偏移膜4相對於蝕刻光罩膜之蝕刻選擇比變高之材料。此處，所謂「B相對於A之蝕刻選擇比」係指不欲進行蝕刻之層(成為光罩之層)即A與欲進行蝕刻之層即B之蝕刻速率之比。具體而言，藉由「B相對於A之蝕刻選擇比＝B之蝕刻速度/A之蝕刻速度」之式特定出。又，所謂「選擇比較高」係指相對於比較對象而言，上述定義之選擇比之值較大。相位偏移膜4相對於蝕刻光罩膜之蝕刻選擇比較佳為1.5以上，進而較佳為3以上。
包含含有Ru、以及Cr、Ni、Co、V、Nb、Mo、W及Re中之至少1種以上之元素之金屬的材料即特定之釕(Ru)系材料之相位偏移膜4能夠藉由乾式蝕刻而進行蝕刻，該乾式蝕刻利用含有氧之氯系氣體、或氧氣進行。作為特定之釕(Ru)系材料之相位偏移膜4相對於蝕刻光罩膜之蝕刻選擇比較高之材料，可使用矽或矽化合物之材料、或鉭(Ta)系材料。
作為可用於蝕刻光罩膜之矽化合物，可列舉：含有Si、以及選自N、O、C及H中之至少一種元素之材料；以及矽或矽化合物中含有金屬之金屬矽(金屬矽化物)或金屬矽化合物(金屬矽化物化合物)等材料。作為金屬矽化合物，可列舉含有金屬及Si、以及選自N、O、C及H中之至少一種元素之材料。
作為可用作蝕刻光罩膜之鉭(Ta)系材料，可列舉鉭(Ta)中含有選自氧(O)、氮(N)、碳(C)、硼(B)及氫(H)中之1種以上之元素的材料。其等之中，作為蝕刻光罩膜之材料，尤佳為使用含有鉭(Ta)及氧(O)之材料。作為此種材料之具體例，可列舉：氧化鉭(TaO)、氮氧化鉭(TaON)、氧化鉭硼(TaBO)、及氮氧化鉭硼(TaBON)等。
又，含有Ru、以及Al、Si、Ti、Ge、Sn及Hf中之至少1種以上之元素的材料即特定之釕(Ru)系材料之相位偏移膜4能夠藉由乾式蝕刻而進行蝕刻，該乾式蝕刻利用不含氧之氯系氣體進行。作為特定之釕(Ru)系材料之相位偏移膜4相對於蝕刻光罩膜之蝕刻選擇比較高之材料，可使用矽或矽化合物之材料。作為矽系化合物，可列舉：含有Si、以及選自N、O、C及H中之至少一種元素之材料；以及矽或矽化合物中含有金屬之金屬矽(金屬矽化物)或金屬矽化合物(金屬矽化物化合物)等材料。作為金屬矽化合物，可列舉含有金屬及Si、以及選自N、O、C及H中之至少一種元素之材料。
進而，含有Ru、以及Al、Si、Ti、Nb、Mo、Sn、Te、Hf、W及Re中之至少1種以上之元素之金屬即特定之釕(Ru)系材料之相位偏移膜4可利用氟系氣體進行乾式蝕刻。
又，於相位偏移膜4包含複數層之情形且藉由氟系氣體對相位偏移膜4之最上層進行蝕刻之情形時，作為蝕刻光罩膜之材料，可使用鉻或鉻化合物之材料。作為鉻化合物，可列舉含有Cr、以及選自N、O、C及H中之至少一種元素之材料。
就獲得將轉印圖案精度良好地形成於相位偏移膜4之作為蝕刻光罩之功能之觀點而言，蝕刻光罩膜之膜厚較理想為3 nm以上。又，就使抗蝕膜11之膜厚變薄之觀點而言，蝕刻光罩膜之膜厚較理想為15 nm以下。
＜＜背面導電膜5＞＞ 一般而言，於基板1之第2主面(背面)側(多層反射膜2形成面之相反側)形成靜電吸盤用之背面導電膜5。靜電吸盤用之背面導電膜5所要求之電特性(薄片電阻)通常為100 Ω/□(Ω/Square)以下。背面導電膜5之形成方法例如可藉由磁控濺鍍法或離子束濺鍍法，並使用鉻及鉭等金屬及合金之靶而形成。
背面導電膜5之含有鉻(Cr)之材料較佳為含有Cr且進而含有選自硼、氮、氧、及碳中之至少一者之Cr化合物。作為Cr化合物，例如可列舉：CrN、CrON、CrCN、CrCO、CrCON、CrBN、CrBON、CrBCN及CrBOCN等。
作為背面導電膜5之含有鉭(Ta)之材料，較佳為使用Ta(鉭)、含有Ta之合金、或其等任一者中含有硼、氮、氧及碳中之至少一者之Ta化合物。作為Ta化合物，例如可列舉：TaB、TaN、TaO、TaON、TaCON、TaBN、TaBO、TaBON、TaBCON、TaHf、TaHfO、TaHfN、TaHfON、TaHfCON、TaSi、TaSiO、TaSiN、TaSiON、及TaSiCON等。
作為含有鉭(Ta)或鉻(Cr)之材料，較佳為存在於其表層之氮(N)較少。具體而言，含有鉭(Ta)或鉻(Cr)之材料之背面導電膜5之表層之氮之含量較佳為未達5原子%，更佳為實質上表層中不含有氮。其原因在於：於含有鉭(Ta)或鉻(Cr)之材料之背面導電膜5中，表層之氮之含量較少者之耐磨性提高。
背面導電膜5較佳為包含含有鉭及硼之材料。藉由背面導電膜5包含含有鉭及硼之材料，可獲得具有耐磨性及藥液耐受性之背面導電膜5。於背面導電膜5含有鉭(Ta)及硼(B)之情形時，B含量較佳為5～30原子%。背面導電膜5之成膜所使用之濺鍍靶中之Ta及B之比率(Ta：B)較佳為95：5～70：30。
背面導電膜5之厚度只要滿足作為靜電吸盤用之功能，則並無特別限定。背面導電膜5之厚度通常為10 nm至200 nm。又，該背面導電膜5亦兼顧光罩基底100之第2主面側之應力調整，以與來自形成於第1主面側之各種膜之應力取得平衡而獲得平坦之反射型光罩基底100之方式進行調整。
＜反射型光罩200及其製造方法＞ 本實施形態係具有上述反射型光罩基底100之相位偏移膜4經圖案化之相位偏移圖案4a之反射型光罩200。相位偏移圖案4a可藉由針對上述反射型光罩基底100之相位偏移膜4，利用特定之乾式蝕刻氣體(例如，含有氯系氣體及氧氣之乾式蝕刻氣體)將相位偏移膜4圖案化而形成。反射型光罩200之相位偏移圖案4a可吸收EUV光，又，以與開口部(未形成有相位偏移圖案之部分)特定之相位差(例如180度)反射一部分EUV光。上述特定之乾式蝕刻氣體可使用氯系氣體及氧氣、氯系氣體、以及氟系氣體及氧氣等。為了將相位偏移膜4圖案化，亦可視需要於相位偏移膜4之上設置蝕刻光罩膜，將蝕刻光罩膜圖案作為光罩，並對相位偏移膜4進行乾式蝕刻而形成相位偏移圖案4a。
使用本實施形態之反射型光罩基底100，對製造反射型光罩200之方法進行說明。此處，僅進行概要說明，其後，於實施例中，一面參照圖式，一面詳細地進行說明。
準備反射型光罩基底100，於其第1主面之相位偏移膜4形成抗蝕膜11(於具備抗蝕膜11作為反射型光罩基底100之情形時，不需要進行)。於該抗蝕膜11繪製(曝光)所期望之圖案，進而，進行顯影、沖洗，藉此，形成特定之抗蝕圖案11a。
於反射型光罩基底100之情形時，將該抗蝕圖案11a作為光罩，對相位偏移膜4進行蝕刻，而形成相位偏移圖案4a，利用灰化或抗蝕劑剝離液等去除抗蝕圖案11a，藉此，形成相位偏移圖案4a。最後，進行使用酸性或鹼性之水溶液之濕式洗淨。
相位偏移膜4之蝕刻氣體根據特定之Ru系材料而適當選定。例如，於相位偏移膜4之材料為含有Ru、以及Cr、Ni、Co、V、Nb、Mo、W及Re中之至少1種以上之元素之材料之情形時，作為相位偏移膜4之蝕刻氣體，使用含有氧之氯系氣體、或氧氣。藉由保護膜3包含矽(Si)、或含有矽(Si)及氧(O)之材料，相位偏移膜4之蝕刻時，保護膜3之表面不會變粗糙。
又，於相位偏移膜4之材料為含有Ru、以及Al、Si、Ti、Ge、Sn及Hf中之至少1種以上之元素之材料之情形時，作為相位偏移膜4之蝕刻氣體，使用氟系氣體、或不含氧氣之氯系氣體。於此情形時，藉由自矽(Si)、含有矽(Si)及氧(O)之材料、或含有矽(Si)及氮(N)之材料之矽系材料、以及鉻(Cr)、或含有Cr(Cr)、及氧(O)、氮(N)、碳(C)中之至少1種以上之元素之鉻系材料適當選擇保護膜3之材料，相位偏移膜4之蝕刻時，保護膜3之表面不會變粗糙。
藉由以上之步驟，可獲得具有陰影效應較少且側壁粗糙度較少之高精度微細圖案之反射型光罩200。
＜半導體裝置之製造方法＞ 本實施形態係半導體裝置之製造方法。藉由將本實施形態之反射型光罩200設置於具有EUV光之曝光光源之曝光裝置，並將轉印圖案轉印至形成於被轉印基板上之抗蝕膜，可製造半導體裝置。
具體而言，藉由使用上述本實施形態之反射型光罩200進行EUV曝光，可抑制由陰影效應所導致之轉印尺寸精度之降低而於半導體基板上形成反射型光罩200上之基於相位偏移圖案4a之所期望之轉印圖案。又，由於相位偏移圖案4a為側壁粗糙度較少之微細且高精度之圖案，故而可將高尺寸精度且所期望之圖案形成於半導體基板上。藉由除了該微影術步驟以外，亦經過被加工膜之蝕刻、絕緣膜及導電膜之形成、摻雜劑之導入、以及退火等各種步驟，可製造形成有所期望之電子電路之半導體裝置。
更詳細地進行說明，EUV曝光裝置包含產生EUV光之雷射電漿光源、照明光學系統、光罩台系統、縮小投影光學系統、晶圓平台系統、及真空設備等。光源具備碎片捕集器功能以及將除曝光之光以外之長波長之光截止之截止濾光鏡及真空差動排氣用之設備等。照明光學系統及縮小投影光學系統包含反射型鏡。EUV曝光用反射型光罩200被形成於其第2主面之背面導電膜5靜電吸附而載置於光罩台。
EUV光源之光經由照明光學系統而以相對於反射型光罩200垂直面傾斜6度至8度之角度照射至反射型光罩200。相對於該入射光之來自反射型光罩200之反射光以與入射相反方向且與入射角度相同之角度反射(單向發射)，並導入至通常具有1/4之縮小比之反射型投影光學系統，而進行載置於晶圓平台上之晶圓(半導體基板)上之對抗蝕劑之曝光。其間，至少將EUV光通過之位置真空排氣。又，於該曝光時，以根據縮小投影光學系統之縮小比之速度使光罩台與晶圓平台同步而進行掃描並經由狹縫進行曝光之掃描曝光成為主流。藉由將該曝光完畢抗蝕膜顯影，可於半導體基板上形成抗蝕圖案。於本實施形態中，使用陰影效應較小之薄膜且具有側壁粗糙度較少之高精度相位偏移圖案之光罩。因此，形成於半導體基板上之抗蝕圖案成為具有高尺寸精度之所期望者。藉由將該抗蝕圖案用作光罩並實施蝕刻等，可於例如半導體基板上形成特定之配線圖案。藉由經過此種曝光步驟或被加工膜加工步驟、絕緣膜或導電膜之形成步驟、摻雜劑導入步驟、或者退火步驟等其他所需步驟，而製造半導體裝置。
根據本實施形態之半導體裝置之製造方法，可將如下反射型光罩200用於製造半導體裝置，該反射型光罩200可使相位偏移膜4之膜厚變薄，可減少陰影效應，且能以側壁粗糙度較少之穩定之剖面形狀形成微細且高精度之相位偏移圖案4a。因此，可製造具有微細且高精度之轉印圖案之半導體裝置。 [實施例]
以下，一面參照圖式，一面對實施例進行說明。本實施形態並不限定於該等實施例。再者，於實施例中，對於同樣之構成要素，使用同一符號，並簡化或省略說明。
[實施例1] 圖2係表示由反射型光罩基底100製造反射型光罩200之步驟之主要部分剖面模式圖。
反射型光罩基底100具有背面導電膜5、基板1、多層反射膜2、保護膜3、及相位偏移膜4。實施例1之相位偏移膜4包含含有RuCr之材料。並且，如圖2(a)所示，於相位偏移膜4上形成抗蝕膜11。
首先，對實施例1之反射型光罩基底100進行說明。
準備第1主面及第2主面之兩主表面經研磨之6025尺寸(約152 mm×152 mm×6.35 mm)之低熱膨脹玻璃基板即SiO2 -TiO2 系玻璃基板，並設為基板1。以成為平坦且平滑之主表面之方式進行包含粗研磨加工步驟、精密研磨加工步驟、局部加工步驟、及接觸研磨加工步驟之研磨。
藉由磁控濺鍍(反應性濺鍍)法，於下述條件下於SiO2 -TiO2 系玻璃基板1之第2主面(背面)形成包含CrN膜之背面導電膜5。 背面導電膜5之形成條件：Cr靶，Ar與N2 之混合氣體氛圍(Ar：90%，N：10%)，膜厚20 nm。
其次，於形成有背面導電膜5之側之相反側之基板1之主表面(第1主面)上形成多層反射膜2。形成於基板1上之多層反射膜2為了製成適合波長13.5 nm之EUV光之多層反射膜2，而製成含有Mo及Si之週期多層反射膜。多層反射膜2係使用Mo靶及Si靶，於Ar氣體氛圍中藉由離子束濺鍍法於基板1上交替地積層Mo層及Si層而形成。首先，以4.2 nm之膜厚成膜Si膜，繼而，以2.8 nm之膜厚成膜Mo膜。將其作為1週期，同樣地積層40週期，最後，以4.0 nm之膜厚成膜Si膜，而形成多層反射膜2。此處，設為40週期，但並不限定於此，例如，亦可為60週期。於設為60週期之情形時，雖與40週期相比步驟數增加，但可提高對EUV光之反射率。
繼而，於Ar氣體氛圍中，藉由使用SiO2 靶之RF濺鍍法，而於多層反射膜2之表面以2.5 nm之膜厚成膜包含SiO2 膜之保護膜3。
其次，藉由DC磁控濺鍍法，形成包含RuCr膜之相位偏移膜4。RuCr膜係使用RuCr靶，於Ar氣體氛圍中，以成為45.0 nm之膜厚之方式成膜。RuCr膜之含有比率(原子比)為Ru：Cr＝7：93。藉由X射線繞射裝置(XRD)對RuCr膜之結晶構造進行測定，其結果為，RuCr膜為非晶形構造。
如上所述般形成之實施例1之RuCr膜之波長13.5 nm下之折射率n、消光係數(折射率虛部)k分別如下所述。 RuCr膜：n＝0.929，k＝0.037
上述包含RuCr膜之相位偏移膜4之波長13.5 nm下之相對反射率為6%(絕對反射率為4%)。又，相位偏移膜4之膜厚為45.0 nm。該膜厚係將相位偏移膜4圖案化時之相位差相當於180度之膜厚。可較下述比較例1中之TaN膜之相位偏移膜4之膜厚65 nm薄約31%。
其次，使用上述反射型光罩基底100，製造反射型光罩200。
如上所述，於反射型光罩基底100之相位偏移膜4之上，以100 nm之厚度形成有抗蝕膜11(圖2(a))。然後，於該抗蝕膜11繪製(曝光)所期望之圖案，進而進行顯影、沖洗，藉此，形成特定之抗蝕圖案11a(圖2(b))。其次，將抗蝕圖案11a作為光罩，並使用Cl2 氣體與O2 氣體之混合氣體(氣體流量比Cl2 ：O2 ＝4：1)進行RuCr膜(相位偏移膜4)之乾式蝕刻，藉此形成相位偏移圖案4a(圖2(c))。
其後，利用灰化或抗蝕劑剝離液等去除抗蝕圖案11a。最後，進行使用純水(DIW)之濕式洗淨，而製造反射型光罩200(圖2(d))。再者，可視需要於濕式洗淨後進行光罩缺陷檢查，而適當進行光罩缺陷修正。
於實施例1之反射型光罩200中，由於相位偏移膜4為RuCr材料，故而利用Cl2 氣體與O2 氣體之混合氣體之加工性良好，能以較高之精度形成相位偏移圖案4a。又，相位偏移圖案4a之膜厚為45.0 nm，可較先前之由Ta系材料形成之吸收體膜更薄，與比較例1相比，可減少陰影效應。
又，實施例1中製作之反射型光罩200由於相位偏移圖案4a之側壁粗糙度較少，剖面形狀亦穩定，故而轉印形成之抗蝕圖案之LER(Line Edge Roughness，線邊緣粗糙度)或尺寸面內不均較少，且具有較高之轉印精度。此外，如上所述，由於相位偏移面之相對反射率(相對於附保護膜之多層反射膜面之反射率的反射率)為6%(絕對反射率為4%)，故而可獲得充分之相位偏移效果，可進行曝光裕度或焦點裕度較高之EUV曝光。
將實施例1中製作之反射型光罩200設置於EUV掃描儀，對在半導體基板上形成有被加工膜及抗蝕膜之晶圓進行EUV曝光。然後，藉由將該曝光完畢抗蝕膜顯影，而於形成有被加工膜之半導體基板上形成抗蝕圖案。藉由蝕刻將該抗蝕圖案轉印至被加工膜，又，經過絕緣膜及導電膜之形成、摻雜劑之導入、以及退火等各種步驟，藉此，可製造具有所期望之特性之半導體裝置。
[實施例2] 實施例2係將相位偏移膜4之材料設為RuNi膜，並以成為180度之相位差之方式調節膜厚之情形之實施例，除此以外，與實施例1相同。
即，於實施例2中，於包含SiO2 膜之保護膜3之上，藉由DC磁控濺鍍法形成有包含RuNi膜之相位偏移膜4。RuNi膜係使用RuNi靶，於Ar氣體氛圍中，以成為38.2 nm之膜厚之方式成膜。RuNi膜之含有比率(原子比)為Ru：Ni＝45：55。藉由X射線繞射裝置(XRD)對RuNi膜之結晶構造進行測定，其結果為，RuNi膜為非晶形構造。
如上所述般形成之實施例2之RuNi膜之波長13.5 nm下之折射率n、消光係數(折射率虛部)k分別如下所述。 RuNi膜：n＝0.917，k＝0.045
上述包含RuNi膜之相位偏移膜4之波長13.5 nm下之相對反射率為6%(絕對反射率為4%)。又，相位偏移膜4之膜厚為38.2 nm。該膜厚係將相位偏移膜4圖案化時之相位差相當於180度之膜厚。可較下述比較例1中之TaN膜之相位偏移膜4之膜厚65 nm薄約41%。
其次，與實施例1同樣地，使用上述反射型光罩基底100，製造反射型光罩200。
於實施例2之反射型光罩200中，由於相位偏移膜4為RuNi材料，故而利用Cl2 氣體與O2 氣體之混合氣體之加工性良好，能以較高之精度形成相位偏移圖案4a。又，相位偏移圖案4a之膜厚為38.2 nm，可較先前之由Ta系材料形成之吸收體膜更薄，與比較例1相比，可減少陰影效應。
又，實施例2中製作之反射型光罩200由於相位偏移圖案4a之側壁粗糙度較少，剖面形狀亦穩定，故而轉印形成之抗蝕圖案之LER或尺寸面內不均較少，且具有較高之轉印精度。此外，如上所述，由於相位偏移面之相對反射率為6%(絕對反射率為4%)，故而可獲得充分之相位偏移效果，可進行曝光裕度或焦點裕度較高之EUV曝光。
與實施例1之情形同樣地，可使用實施例2中製作之反射型光罩200，製造具有所期望之特性之半導體裝置。
[實施例3] 實施例3係將相位偏移膜4之材料設為RuCo膜，並以成為180度之相位差之方式調節膜厚之情形之實施例，除此以外，與實施例1相同。
即，於實施例3中，於包含SiO2 膜之保護膜3之上，藉由DC磁控濺鍍法形成有包含RuCo膜之相位偏移膜4。RuCo膜係使用RuCo靶，於Ar氣體氛圍中，以成為37.9 nm之膜厚之方式成膜。RuCo膜之含有比率(原子比)為Ru：Co＝36：64。藉由X射線繞射裝置(XRD)對RuCo膜之結晶構造進行測定，其結果為，RuCo膜為非晶形構造。
如上所述般形成之實施例3之RuCo膜之波長13.5 nm下之折射率n、消光係數(折射率虛部)k分別如下所述。 RuCo膜：n＝0.914，k＝0.046
上述包含RuCo膜之相位偏移膜4之波長13.5 nm下之相對反射率為6%(絕對反射率為4%)。又，相位偏移膜4之膜厚為37.9 nm。該膜厚係將相位偏移膜4圖案化時之相位差相當於180度之膜厚。可較下述比較例1中之TaN膜之相位偏移膜4之膜厚65 nm薄約42%，從而可減少陰影效應。
其次，與實施例1同樣地，使用上述反射型光罩基底100，製造反射型光罩200。
於實施例3之反射型光罩200中，由於相位偏移膜4為RuCo材料，故而利用Cl2 氣體與O2 氣體之混合氣體之加工性較好，能以較高之精度形成相位偏移圖案4a。又，相位偏移圖案4a之膜厚為37.9 nm，可較先前之由Ta系材料形成之吸收體膜更薄，與比較例1相比，可減少陰影效應。
又，實施例3中製作之反射型光罩200由於相位偏移圖案4a之側壁粗糙度較少，剖面形狀亦穩定，故而轉印形成之抗蝕圖案之LER或尺寸面內不均較少，且具有較高之轉印精度。此外，如上所述，由於相位偏移面之相對反射率為6%(絕對反射率為4%)，故而可獲得充分之相位偏移效果，可進行曝光裕度或焦點裕度較高之EUV曝光。
與實施例1之情形同樣地，可使用實施例3中製作之反射型光罩200，製造具有所期望之特性之半導體裝置。
[實施例4] 實施例4係使相位偏移膜4之相對反射率變為15%(使絕對反射率為10%)，並以成為180度之相位差之方式調節膜厚之情形之實施例，除此以外，與實施例1同樣，亦包括材料(RuCr膜)在內。
即，於實施例4中，於包含SiO2 膜之保護膜3之上，藉由DC磁控濺鍍法形成包含RuCr膜之相位偏移膜4。RuCr膜係使用RuCr靶，於Ar氣體氛圍中，以成為37.9 nm之膜厚之方式成膜。RuCr膜之含有比率(原子比)為Ru：Cr＝39：61。藉由X射線繞射裝置(XRD)對RuCr膜之結晶構造進行測定，其結果為，RuCr膜為非晶形構造。
如上所述般形成之實施例4之RuCr膜之波長13.5 nm下之折射率n、消光係數(折射率虛部)k分別如下所述。 RuCr膜：n＝0.913，k＝0.030
上述包含RuCr膜之相位偏移膜4之波長13.5 nm下之相對反射率為15%(絕對反射率為10%)。又，相位偏移膜4之膜厚為37.9 nm。該膜厚係將相位偏移膜4圖案化時之相位差相當於180度之膜厚。可較下述比較例1中之TaN膜之相位偏移膜4之膜厚65 nm薄約42%。
其次，與實施例1同樣地，使用上述反射型光罩基底100，製造反射型光罩200。
於實施例4之反射型光罩200中，由於相位偏移膜4為RuCr材料，故而利用Cl2 氣體與O2 氣體之混合氣體之加工性較好，能以較高之精度形成相位偏移圖案4a。又，相位偏移圖案4a之膜厚為37.9 nm，可較先前之由Ta系材料形成之吸收體膜更薄，與實施例1相比，可減少陰影效應。
又，實施例4中製作之反射型光罩200由於相位偏移圖案4a之側壁粗糙度較少，剖面形狀亦穩定，故而轉印形成之抗蝕圖案之LER或尺寸面內不均較少，且具有較高之轉印精度。此外，如上所述，由於相位偏移面之相對反射率為15%(絕對反射率為10%)，故而可獲得充分之相位偏移效果，可進行曝光裕度或焦點裕度較高之EUV曝光。
與實施例1之情形同樣地，可使用實施例4中製作之反射型光罩200，製造具有所期望之特性之半導體裝置。此時，由於相位偏移面之反射率為15%，故而與實施例1相比，可提高產出量。
[實施例5] 實施例5係將相位偏移膜4之材料設為RuNi膜，使相位偏移膜4之相對反射率變為15%(絕對反射率為10%)，並以成為180度之相位差之方式調節膜厚之情形之實施例，除此以外，與實施例1相同。
即，於實施例5中，於包含SiO2 膜之保護膜3之上，藉由DC磁控濺鍍法形成包含RuNi膜之相位偏移膜4。RuNi膜係使用RuNi靶，於Ar氣體氛圍中，以成為32.2 nm之膜厚之方式成膜。RuNi膜之含有比率(原子比)為Ru：Ni＝67：33。藉由X射線繞射裝置(XRD)對RuNi膜之結晶構造進行測定，其結果為，RuNi膜為非晶形構造。
如上所述般形成之實施例5之RuNi膜之波長13.5 nm下之折射率n、消光係數(折射率虛部)k分別如下所述。 RuNi膜：n＝0.904，k＝0.033
上述包含RuNi膜之相位偏移膜4之波長13.5 nm下之相對反射率為15%(絕對反射率為10%)。又，相位偏移膜4之膜厚為32.2 nm。該膜厚係將相位偏移膜4圖案化時之相位差相當於180度之膜厚。可較下述比較例1中之TaN膜之相位偏移膜4之膜厚65 nm薄約50%。
其次，與實施例1同樣地，使用上述反射型光罩基底100，製造反射型光罩200。
於實施例5之反射型光罩200中，由於相位偏移膜4為RuNi材料，故而利用Cl2 氣體與O2 氣體之混合氣體之加工性較好，能以較高之精度形成相位偏移圖案4a。又，相位偏移圖案4a之膜厚為32.2 nm，可較先前之由Ta系材料形成之吸收體膜更薄，與實施例2相比，可減少陰影效應。
又，實施例5中製作之反射型光罩200由於相位偏移圖案4a之側壁粗糙度較少，剖面形狀亦穩定，故而轉印形成之抗蝕圖案之LER或尺寸面內不均較少，且具有較高之轉印精度。此外，如上所述，由於相位偏移面之相對反射率為15%(絕對反射率為10%)，故而可獲得充分之相位偏移效果，可進行曝光裕度或焦點裕度較高之EUV曝光。
與實施例1之情形同樣地，可使用實施例5中製作之反射型光罩200，製造具有所期望之特性之半導體裝置。此時，由於相位偏移面之相對反射率為15%(絕對反射率為10%)，故而與實施例2相比，可提高產出量。
[實施例6] 實施例6係將相位偏移膜4之材料設為RuCo膜，使相位偏移膜4之相對反射率變為15%(絕對反射率為10%)，並以成為180度之相位差之方式調節膜厚之情形之實施例，除此以外，與實施例1相同。
即，於實施例6中，於包含SiO2 膜之保護膜3之上，藉由DC磁控濺鍍法形成包含RuCo膜之相位偏移膜4。RuCo膜係使用RuCo靶，於Ar氣體氛圍中，以成為31.9 nm之膜厚之方式成膜。RuCo膜之含有比率(原子比)為Ru：Co＝61：39。藉由X射線繞射裝置(XRD)對RuCo膜之結晶構造進行測定，其結果為，RuCo膜為非晶形構造。
如上所述般形成之實施例6之RuCo膜之波長13.5 nm下之折射率n、消光係數(折射率虛部)k分別如下所述。 RuCo膜：n＝0.902，k＝0.034
上述包含RuCo膜之相位偏移膜4之波長13.5 nm下之相對反射率為15%(絕對反射率為10%)。又，相位偏移膜4之膜厚為31.9 nm。該膜厚係將相位偏移膜4圖案化時之相位差相當於180度之膜厚。可較下述比較例1中之TaN膜之相位偏移膜4之膜厚65 nm薄約51%。
其次，與實施例1同樣地，使用上述反射型光罩基底100，製造反射型光罩200。
於實施例6之反射型光罩200中，由於相位偏移膜4為RuCo材料，故而利用Cl2 氣體與O2 氣體之混合氣體之加工性較好，能以較高之精度形成相位偏移圖案4a。又，相位偏移圖案4a之膜厚為31.9 nm，可較先前之由Ta系材料形成之吸收體膜更薄，與實施例3相比，可減少陰影效應。
又，實施例6中製作之反射型光罩200由於相位偏移圖案4a之側壁粗糙度較少，剖面形狀亦穩定，故而轉印形成之抗蝕圖案之LER或尺寸面內不均較少，且具有較高之轉印精度。此外，如上所述，由於相位偏移面之相對反射率為15%(絕對反射率為10%)，故而可獲得充分之相位偏移效果，可進行曝光裕度或焦點裕度較高之EUV曝光。
與實施例1之情形同樣地，可使用實施例6中製作之反射型光罩200，製造具有所期望之特性之半導體裝置。此時，由於相位偏移面之相對反射率為15%(絕對反射率為10%)，故而與實施例3相比，可提高產出量。
[實施例7] 實施例7係使相位偏移膜4之相對反射率變為20%(絕對反射率為13.3%)，並以成為180度之相位差之方式調節膜厚之情形之實施例，除此以外，與實施例1同樣，亦包括材料(RuCr膜)在內。
即，於實施例7中，於包含SiO2 膜之保護膜3之上，藉由DC磁控濺鍍法形成包含RuCr膜之相位偏移膜4。RuCr膜係使用RuCr靶，於Ar氣體氛圍中，以成為32.6 nm之膜厚之方式成膜。RuCr膜之含有比率(原子比)為Ru：Cr＝56：44。藉由X射線繞射裝置(XRD)對RuCr膜之結晶構造進行測定，其結果為，RuCr膜為非晶形構造。
如上所述般形成之實施例7之RuCr膜之波長13.5 nm下之折射率n、消光係數(折射率虛部)k分別如下所述。 RuCr膜：n＝0.905，k＝0.026
上述包含RuCr膜之相位偏移膜4之波長13.5 nm下之相對反射率為20%(絕對反射率為13.3%)。又，相位偏移膜4之膜厚為32.6 nm。該膜厚係將相位偏移膜4圖案化時之相位差相當於180度之膜厚。可較下述比較例1中之TaN膜之相位偏移膜4之膜厚65 nm薄約50%。
其次，與實施例1同樣地，使用上述反射型光罩基底100，製造反射型光罩200。
於實施例7之反射型光罩200中，由於相位偏移膜4為RuCr材料，故而利用Cl2 氣體與O2 氣體之混合氣體之加工性較好，能以較高之精度形成相位偏移圖案4a。又，相位偏移圖案4a之膜厚為32.6 nm，可較先前之由Ta系材料形成之吸收體膜更薄，與實施例4相比，可減少陰影效應。
又，實施例7中製作之反射型光罩200由於相位偏移圖案4a之側壁粗糙度較少，剖面形狀亦穩定，故而轉印形成之抗蝕圖案之LER或尺寸面內不均較少，且具有較高之轉印精度。此外，如上所述，由於相位偏移面之相對反射率為20%(絕對反射率為13.3%)，故而可獲得充分之相位偏移效果，可進行曝光裕度或焦點裕度較高之EUV曝光。
與實施例1之情形同樣地，可使用實施例7中製作之反射型光罩200，製造具有所期望之特性之半導體裝置。此時，由於相位偏移面之相對反射率為20%(絕對反射率為13.3%)，故而與實施例4相比，可提高產出量。
[實施例8] 實施例8係將相位偏移膜4之材料設為RuNi膜，使相位偏移膜4之相對反射率變為20%(絕對反射率為13.3%)，並以成為180度之相位差之方式調節膜厚之情形之實施例，除此以外，與實施例1相同。
即，於實施例8中，於包含SiO2 膜之保護膜3之上，藉由DC磁控濺鍍法形成包含RuNi膜之相位偏移膜4。RuNi膜係使用RuNi靶，於Ar氣體氛圍中，以成為31.8 nm之膜厚之方式成膜。RuNi膜之含有比率(原子比)為Ru：Ni＝73：27。藉由X射線繞射裝置(XRD)對RuNi膜之結晶構造進行測定，其結果為，RuNi膜為非晶形構造。
如上所述般形成之實施例8之RuNi膜之波長13.5 nm下之折射率n、消光係數(複折射率之虛部)k分別如下所述。 RuNi膜：n＝0.900，k＝0.030
上述包含RuNi膜之相位偏移膜4之波長13.5 nm下之相對反射率為20%(絕對反射率為13.3%)。又，相位偏移膜4之膜厚為31.8 nm。該膜厚係將相位偏移膜4圖案化時之相位差相當於180度之膜厚。可較下述比較例1中之TaN膜之相位偏移膜4之膜厚65 nm薄約51%。
其次，與實施例1同樣地，使用上述反射型光罩基底100，製造反射型光罩200。
於實施例8之反射型光罩200中，由於相位偏移膜4為RuNi材料，故而利用Cl2 氣體與O2 氣體之混合氣體之加工性較好，能以較高之精度形成相位偏移圖案4a。又，相位偏移圖案4a之膜厚為31.8 nm，可較先前之由Ta系材料形成之吸收體膜更薄，能以與實施例5相同之程度減少陰影效應。
又，實施例8中製作之反射型光罩200由於相位偏移圖案4a之側壁粗糙度較少，剖面形狀亦穩定，故而轉印形成之抗蝕圖案之LER或尺寸面內不均較少，且具有較高之轉印精度。此外，如上所述，由於相位偏移面之相對反射率為20%(絕對反射率為13.3%)，故而可獲得充分之相位偏移效果，可進行曝光裕度或焦點裕度較高之EUV曝光。
與實施例1之情形同樣地，可使用實施例8中製作之反射型光罩200，製造具有所期望之特性之半導體裝置。此時，由於相位偏移面之相對反射率為20%(絕對反射率為13.3%)，故而與實施例5相比，可提高產出量。
[實施例9] 實施例9係將相位偏移膜4之材料設為RuCo膜，使相位偏移膜4之相對反射率變為20%(絕對反射率為13.3%)，並以成為180度之相位差之方式調節膜厚之情形之實施例，除此以外，與實施例1相同。
即，於實施例9中，於包含SiO2 膜之保護膜3之上，藉由DC磁控濺鍍法形成包含RuCo膜之相位偏移膜4。RuCo膜係使用RuCo靶，於Ar氣體氛圍中，以成為31.6 nm之膜厚之方式成膜。RuCo膜之含有比率(原子比)為Ru：Co＝69：31。藉由X射線繞射裝置(XRD)對RuCo膜之結晶構造進行測定，其結果為，RuCo膜為非晶形構造。
如上所述般形成之實施例9之RuCo膜之波長13.5 nm下之折射率n、消光係數(折射率虛部)k分別如下所述。 RuCo膜：n＝0.899，k＝0.030
上述包含RuCo膜之相位偏移膜4之波長13.5 nm下之相對反射率為20%(絕對反射率為13.3%)。又，相位偏移膜4之膜厚為31.6 nm。該膜厚係將相位偏移膜4圖案化時之相位差相當於180度之膜厚。可較下述比較例1中之TaN膜之相位偏移膜4之膜厚65 nm薄約51%。
其次，與實施例1同樣地，使用上述反射型光罩基底100，製造反射型光罩200。
於實施例9之反射型光罩200中，由於相位偏移膜4為RuCo材料，故而利用Cl2 氣體與O2 氣體之混合氣體之加工性較好，能以較高之精度形成相位偏移圖案4a。又，相位偏移圖案4a之膜厚為31.6 nm，可較先前之由Ta系材料形成之吸收體膜更薄，能以與實施例6相同之程度減少陰影效應。
又，實施例9中製作之反射型光罩200由於相位偏移圖案4a之側壁粗糙度較少，剖面形狀亦穩定，故而轉印形成之抗蝕圖案之LER或尺寸面內不均較少，且具有較高之轉印精度。此外，如上所述，由於相位偏移面之相對反射率為20%(絕對反射率為13.3%)，故而可獲得充分之相位偏移效果，可進行曝光裕度或焦點裕度較高之EUV曝光。
與實施例1之情形同樣地，可使用實施例9中製作之反射型光罩200，製造具有所期望之特性之半導體裝置。此時，由於相位偏移面之相對反射率為20%(絕對反射率為13.3%)，故而與實施例6相比，可提高產出量。
[實施例10] 實施例10係將相位偏移膜4之材料設為RuNb膜，並以成為180度之相位差之方式調節膜厚之情形之實施例，除此以外，與實施例1相同。即，於形成有包含SiO2 膜之保護膜3之附多層反射膜之基板上，藉由DC磁控濺鍍法形成包含RuNb膜之相位偏移膜4。RuNb膜係使用RuNb靶，於Ar氣體氛圍中，以成為30.3 nm之膜厚之方式成膜。RuNb膜之含有比率(原子比)為Ru：Nb＝20：1。藉由X射線繞射裝置(XRD)對RuNb膜之結晶構造進行測定，其結果為，RuNb膜為非晶形構造。
如上所述般形成之實施例10之RuNb膜之波長13.5 nm下之折射率n、消光係數(折射率虛部)k分別如下所述。 RuNb膜：n＝0.888，k＝0.017
上述包含RuNb膜之相位偏移膜4之波長13.5 nm下之相對反射率為39.7%(絕對反射率為26.5%)。又，相位偏移膜4之膜厚為30.3 nm。該膜厚係將相位偏移膜4圖案化時之相位差相當於180度之膜厚。可較下述比較例1中之TaN膜之相位偏移膜4之膜厚65 nm薄約53%。
其次，於與實施例1同樣之條件下，使用上述反射型光罩基底100，製造反射型光罩200。於實施例10之反射型光罩200中，由於相位偏移膜4為RuNb材料，故而利用Cl2 氣體與O2 氣體之混合氣體之加工性較好，能以較高之精度形成相位偏移圖案4a。又，相位偏移圖案4a之膜厚為30.3 nm，可較先前之由Ta系材料形成之吸收體膜更薄，與比較例1相比，可減少陰影效應。
又，實施例10中製作之反射型光罩200由於相位偏移圖案4a之側壁粗糙度較少，剖面形狀亦穩定，故而轉印形成之抗蝕圖案之LER或尺寸面內不均較少，且具有較高之轉印精度。此外，如上所述，由於相位偏移面之相對反射率為39.7%(絕對反射率為26.5%)，故而可獲得充分之相位偏移效果，可進行曝光裕度或焦點裕度較高之EUV曝光。
與實施例1之情形同樣地，可使用實施例10中製作之反射型光罩200，製造具有所期望之特性之半導體裝置。
[實施例11] 實施例11係將相位偏移膜4之材料設為RuV膜，並以成為180度之相位差之方式調節膜厚之情形之實施例，除此以外，與實施例1相同。即，於形成有包含SiO2 膜之保護膜3之附多層反射膜之基板上，藉由DC磁控濺鍍法形成包含RuV膜之相位偏移膜4。RuV膜係使用RuV靶，於Ar氣體氛圍中，以成為39.7 nm之膜厚之方式成膜。RuV膜之含有比率(原子比)為Ru：V＝40：60。藉由X射線繞射裝置(XRD)對RuV膜之結晶構造進行測定，其結果為，RuV膜為非晶形構造。
如上所述般形成之實施例10之RuV膜之波長13.5 nm下之折射率n、消光係數(折射率虛部)k分別如下所述。 RuV膜：n＝0.921，k＝0.022
上述包含RuV膜之相位偏移膜4之波長13.5 nm下之相對反射率為18.8%(絕對反射率為12.5%)。又，相位偏移膜4之膜厚為39.7 nm。該膜厚係將相位偏移膜4圖案化時之相位差相當於180度之膜厚。可較下述比較例1中之TaN膜之相位偏移膜4之膜厚65 nm薄約39%。
其次，於與實施例1同樣之條件下，使用上述反射型光罩基底100，製造反射型光罩200。於實施例11之反射型光罩200中，由於相位偏移膜4為RuV材料，故而利用Cl2 氣體與O2 氣體之混合氣體之加工性較好，能以較高之精度形成相位偏移圖案4a。又，相位偏移圖案4a之膜厚為39.7 nm，可較先前之由Ta系材料形成之吸收體膜更薄，與比較例1相比，可減少陰影效應。
又，實施例11中製作之反射型光罩200由於相位偏移圖案4a之側壁粗糙度較少，剖面形狀亦穩定，故而轉印形成之抗蝕圖案之LER或尺寸面內不均較少，且具有較高之轉印精度。此外，如上所述，由於相位偏移面之相對反射率為18.8%(絕對反射率為12.5%)，故而可獲得充分之相位偏移效果，可進行曝光裕度或焦點裕度較高之EUV曝光。
與實施例1之情形同樣地，可使用實施例11中製作之反射型光罩200，製造具有所期望之特性之半導體裝置。
[實施例12] 實施例12係將相位偏移膜4之材料設為RuHf膜，並以成為180度之相位差之方式調節膜厚之情形之實施例，除此以外，與實施例1相同。即，於形成有包含SiO2 膜之保護膜3之附多層反射膜之基板上，藉由DC磁控濺鍍法形成包含RuHf膜之相位偏移膜4。RuHf膜係使用RuHf靶，於Ar氣體氛圍中，以成為45.2 nm之膜厚之方式成膜。RuHf膜之含有比率(原子比)為Ru：Hf＝56：44。藉由X射線繞射裝置(XRD)對RuHf膜之結晶構造進行測定，其結果為，RuHf膜為非晶形構造。
如上所述般形成之實施例12之RuHf膜之波長13.5 nm下之折射率n、消光係數(折射率虛部)k分別如下所述。 RuHf膜：n＝0.928，k＝0.027
上述包含RuHf膜之相位偏移膜4之波長13.5 nm下之相對反射率為12.3%(絕對反射率為8.2%)。又，相位偏移膜4之膜厚為45.2 nm。該膜厚係將相位偏移膜4圖案化時之相位差相當於180度之膜厚。可較下述比較例1中之TaN膜之相位偏移膜4之膜厚65 nm薄約30%。
其次，與實施例1相比，將乾式蝕刻氣體變更為Cl2 氣體，除此以外，於與實施例1同樣之條件下，使用上述反射型光罩基底100，製造反射型光罩200。於實施例11之反射型光罩200中，由於相位偏移膜4為RuHf材料，故而雖然使用了Cl2 氣體，但與實施例1相比，乾式蝕刻時間稍微變長，但加工性較好，能以較高之精度形成相位偏移圖案4a。又，相位偏移圖案4a之膜厚為45.2 nm，可較先前之由Ta系材料形成之吸收體膜更薄，與比較例1相比，可減少陰影效應。
又，實施例12中製作之反射型光罩200由於相位偏移圖案4a之側壁粗糙度較少，剖面形狀亦穩定，故而轉印形成之抗蝕圖案之LER或尺寸面內不均較少，且具有較高之轉印精度。此外，如上所述，由於相位偏移面之相對反射率為12.3%(絕對反射率為8.2%)，故而可獲得充分之相位偏移效果，可進行曝光裕度或焦點裕度較高之EUV曝光。
與實施例1之情形同樣地，可使用實施例12中製作之反射型光罩200，製造具有所期望之特性之半導體裝置。
[實施例13] 實施例13係將相位偏移膜4之材料設為RuSn膜，並以成為180度之相位差之方式調節膜厚之情形之實施例，除此以外，與實施例1相同。即，於形成有包含SiO2 膜之保護膜3之附多層反射膜之基板上，藉由DC磁控濺鍍法形成包含RuSn膜之相位偏移膜4。RuSn膜係使用RuSn靶，於Ar氣體氛圍中，以成為32.2 nm之膜厚之方式成膜。RuSn膜之含有比率(原子比)為Ru：Sn＝80：20。藉由X射線繞射裝置(XRD)對RuSn膜之結晶構造進行測定，其結果為，RuSn膜為非晶形構造。
如上所述般形成之實施例13之RuSn膜之波長13.5 nm下之折射率n、消光係數(折射率虛部)k分別如下所述。 RuSn膜：n＝0.904，k＝0.036
上述包含RuSn膜之相位偏移膜4之波長13.5 nm下之相對反射率為12.8%(絕對反射率為8.5%)。又，相位偏移膜4之膜厚為32.2 nm。該膜厚係將相位偏移膜4圖案化時之相位差相當於180度之膜厚。可較下述比較例1中之TaN膜之相位偏移膜4之膜厚65 nm薄約50%。
其次，與實施例1相比，將乾式蝕刻氣體變更為Cl2 氣體，除此以外，於與實施例1同樣之條件下，使用上述反射型光罩基底100，製造反射型光罩200。於實施例13之反射型光罩200中，由於相位偏移膜4為RuSn材料，故而雖然使用了Cl2 氣體，但與實施例1相比，乾式蝕刻時間稍微變長，但加工性較好，能以較高之精度形成相位偏移圖案4a。又，相位偏移圖案4a之膜厚為32.2 nm，可較先前之由Ta系材料形成之吸收體膜更薄，與比較例1相比，可減少陰影效應。
又，實施例13中製作之反射型光罩200由於相位偏移圖案4a之側壁粗糙度較少，剖面形狀亦穩定，故而轉印形成之抗蝕圖案之LER或尺寸面內不均較少，且具有較高之轉印精度。此外，如上所述，由於相位偏移面之相對反射率為12.8%(絕對反射率為8.5%)，故而可獲得充分之相位偏移效果，可進行曝光裕度或焦點裕度較高之EUV曝光。
與實施例1之情形同樣地，可使用實施例13中製作之反射型光罩200，製造具有所期望之特性之半導體裝置。
[實施例14] 實施例14係將相位偏移膜4之材料設為RuSi膜，並以成為180度之相位差之方式調節膜厚之情形之實施例，除此以外，與實施例1相同。即，於形成有包含SiO2 膜之保護膜3之附多層反射膜之基板上，藉由DC磁控濺鍍法形成包含RuSi膜之相位偏移膜4。RuSi膜係使用RuSi靶，於Ar氣體氛圍中，以成為34.1 nm之膜厚之方式成膜。RuSi膜之含有比率(原子比)為Ru：Si＝86：14。藉由X射線繞射裝置(XRD)對RuSi膜之結晶構造進行測定，其結果為，RuSi膜為非晶形構造。
如上所述般形成之實施例14之RuSi膜之波長13.5 nm下之折射率n、消光係數(折射率虛部)k分別如下所述。 RuSi膜：n＝0.907，k＝0.014
上述包含RuSi膜之相位偏移膜4之波長13.5 nm下之相對反射率為34.1%(絕對反射率為22.7%)。又，相位偏移膜4之膜厚為34.1 nm。該膜厚係將相位偏移膜4圖案化時之相位差相當於180度之膜厚。可較下述比較例1中之TaN膜之相位偏移膜4之膜厚65 nm薄約48%。
其次，與實施例1相比，將乾式蝕刻氣體變更為Cl2 氣體，除此以外，於與實施例1同樣之條件下，使用上述反射型光罩基底100，製造反射型光罩200。於實施例14之反射型光罩200中，由於相位偏移膜4為RuSi材料，故而雖然使用了Cl2 氣體，但與實施例1相比，乾式蝕刻時間稍微變長，但加工性較好，能以較高之精度形成相位偏移圖案4a。又，相位偏移圖案4a之膜厚為34.1 nm，可較先前之由Ta系材料形成之吸收體膜更薄，與比較例1相比，可減少陰影效應。
又，實施例14中製作之反射型光罩200由於相位偏移圖案4a之側壁粗糙度較少，剖面形狀亦穩定，故而轉印形成之抗蝕圖案之LER或尺寸面內不均較少，且具有較高之轉印精度。此外，如上所述，由於相位偏移面之相對反射率為34.1%(絕對反射率為22.7%)，故而可獲得充分之相位偏移效果，可進行曝光裕度或焦點裕度較高之EUV曝光。
與實施例1之情形同樣地，可使用實施例14中製作之反射型光罩200，製造具有所期望之特性之半導體裝置。
[實施例15] 實施例15係將相位偏移膜4之材料設為RuTi膜，並以成為180度之相位差之方式調節膜厚之情形之實施例，除此以外，與實施例1相同。即，於形成有包含SiO2 膜之保護膜3之附多層反射膜之基板上，藉由DC磁控濺鍍法形成包含RuTi膜之相位偏移膜4。RuTi膜係使用RuTi靶，於Ar氣體氛圍中，以成為45.7 nm之膜厚之方式成膜。RuTi膜之含有比率(原子比)為Ru：Ti＝40：60。藉由X射線繞射裝置(XRD)對RuTi膜之結晶構造進行測定，其結果為，RuTi膜為非晶形構造。
如上所述般形成之實施例15之RuTi膜之波長13.5 nm下之折射率n、消光係數(折射率虛部)k分別如下所述。 RuTi膜：n＝0.930，k＝0.015
上述包含RuTi膜之相位偏移膜4之波長13.5 nm下之相對反射率為29.0%(絕對反射率為19.3%)。又，相位偏移膜4之膜厚為45.7 nm。該膜厚係將相位偏移膜4圖案化時之相位差相當於180度之膜厚。可較下述比較例1中之TaN膜之相位偏移膜4之膜厚65 nm薄約30%。
其次，與實施例1相比，將乾式蝕刻氣體變更為Cl2 氣體，除此以外，於與實施例1同樣之條件下，使用上述反射型光罩基底100，製造反射型光罩200。於實施例15之反射型光罩200中，由於相位偏移膜4為RuTi材料，故而雖然使用了Cl2 氣體，但與實施例1相比，乾式蝕刻時間稍微變長，但加工性較好，能以較高之精度形成相位偏移圖案4a。又，相位偏移圖案4a之膜厚為45.7 nm，可較先前之由Ta系材料形成之吸收體膜更薄，與比較例1相比，可減少陰影效應。
又，實施例15中製作之反射型光罩200由於相位偏移圖案4a之側壁粗糙度較少，剖面形狀亦穩定，故而轉印形成之抗蝕圖案之LER或尺寸面內不均較少，且具有較高之轉印精度。此外，如上所述，由於相位偏移面之相對反射率為29.0%(絕對反射率為19.3%)，故而可獲得充分之相位偏移效果，可進行曝光裕度或焦點裕度較高之EUV曝光。
與實施例1之情形同樣地，可使用實施例15中製作之反射型光罩200，製造具有所期望之特性之半導體裝置。
[實施例16] 實施例16係將相位偏移膜4之材料設為RuV膜，並以成為180度之相位差之方式調節膜厚之情形之實施例。實施例16之反射型光罩基底100係於實施例1之反射型光罩基底100中，將保護膜3設為CrOC膜，而形成包含RuV膜之相位偏移膜4，除此以外，與實施例1相同。
即，於實施例16中，與實施例1同樣地，於SiO2 -TiO2 系玻璃基板1之第2主面(背面)形成包含CrN膜之背面導電膜5，於相反側之基板1之主表面(第1主面)上形成多層反射膜2，並藉由DC磁控濺鍍法形成包含CrOC膜之保護膜3。CrOC膜係使用Cr靶，藉由Ar氣體、CO2 氣體及He氣體之混合氣體氛圍中之反應性濺鍍，以成為2.5 nm之膜厚之方式成膜。CrOC膜之含有比率(原子比)為Cr：O：C＝71：15：14。
其次，於保護膜3上，藉由DC磁控濺鍍法形成包含RuV膜之相位偏移膜4。RuV膜係使用RuV靶，於Ar氣體氛圍中，以成為33.0 nm之膜厚之方式成膜。RuV膜之含有比率(原子比)為Ru：V＝60：40。藉由X射線繞射裝置(XRD)對RuV膜之結晶構造進行測定，其結果為，RuV膜為非晶形構造。
如上所述般形成之實施例16之RuV膜之波長13.5 nm下之折射率n、消光係數(折射率虛部)k分別如下所述。 RuV膜：n＝0.906，k＝0.024
上述包含RuV膜之相位偏移膜4之波長13.5 nm下之相對反射率為21.1%(絕對反射率為14.1%)。又，相位偏移膜4之膜厚為33.0 nm。該膜厚係將相位偏移膜4圖案化時之相位差相當於180度之膜厚。可較下述比較例1中之TaN膜之相位偏移膜4之膜厚65 nm薄約49%。
其次，使用上述反射型光罩基底100，製造反射型光罩200。
首先，於反射型光罩基底100之相位偏移膜4之上，以100 nm之厚度形成抗蝕膜11。然後，於該抗蝕膜11繪製(曝光)所期望之圖案，進而，進行顯影、沖洗，藉此，形成特定之抗蝕圖案11a。其次，藉由將抗蝕圖案11a作為光罩，並使用CF4 氣體與O2 氣體之混合氣體(氣體流量比CF4 ：O2 ＝1：1)進行RuV膜(相位偏移膜4)之乾式蝕刻，而形成相位偏移圖案4a。
其後，利用灰化或抗蝕劑剝離液等去除抗蝕圖案。最後，進行使用純水(DIW)之濕式洗淨，而製造反射型光罩200。再者，可視需要進行濕式洗淨後光罩缺陷檢查，而適當進行光罩缺陷修正。
於實施例16之反射型光罩200中，由於相位偏移膜為RuV材料，故而利用氟系氣體之加工性較好，能以較高之精度形成相位偏移圖案。又，相位偏移圖案之膜厚為33.0 nm，可較先前之由Ta系材料形成之吸收體膜更薄。
又，實施例16中製作之反射型光罩200由於相位偏移圖案4a之側壁粗糙度較少，剖面形狀亦穩定，故而轉印形成之抗蝕圖案之LER或尺寸面內不均較少，且具有較高之轉印精度。此外，如上所述，由於相位偏移面之相對反射率(相對於附保護膜之多層反射膜面之反射率之反射率)為21.1%(絕對反射率為14.1%)，故而可獲得充分之相位偏移效果，可進行曝光裕度或焦點裕度較高之EUV曝光。
將實施例16中製作之反射型光罩200設置於EUV掃描儀，並對半導體基板上形成有被加工膜及抗蝕膜之晶圓進行EUV曝光。然後，藉由將該曝光完畢抗蝕膜顯影，而於形成有被加工膜之半導體基板上形成抗蝕圖案。藉由蝕刻將該抗蝕圖案轉印至被加工膜，又，經過絕緣膜及導電膜之形成、摻雜劑之導入、以及退火等各種步驟，藉此，可製造具有所期望之特性之半導體裝置。
[實施例17] 實施例17係使相位偏移膜4之相對反射率變為27%(絕對反射率為18%)，並以成為220度之相位差之方式調節膜厚之情形之實施例，除此以外，與實施例1同樣，亦包括材料(RuCr膜)在內。
即，於實施例17中，於形成有包含SiO2 膜之保護膜3之附多層反射膜之基板之上，藉由DC磁控濺鍍法形成包含RuCr膜之相位偏移膜4。RuCr膜係使用RuCr靶，於Ar氣體氛圍中，以成為38.6 nm之膜厚之方式成膜。RuCr膜之含有比率(原子比)為Ru：Cr＝85：15。藉由X射線繞射裝置(XRD)對RuCr膜之結晶構造進行測定，其結果為，RuCr膜為非晶形構造。
如上所述般形成之實施例17之RuCr膜之波長13.5 nm下之折射率n、消光係數(折射率虛部)k分別如下所述。 RuCr膜：n＝0.895，k＝0.020
上述包含RuCr膜之相位偏移膜4之波長13.5 nm下之相對反射率為27%(絕對反射率為18%)。又，相位偏移膜4之膜厚為38.6 nm。該膜厚係將相位偏移膜4圖案化時之相位差相當於220度之膜厚。可較下述比較例1中之TaN膜之相位偏移膜4之膜厚65 nm薄約41%。
其次，於與實施例1同樣之條件下，使用上述反射型光罩基底100，製作反射型光罩200。又，相位偏移圖案4a之膜厚為38.6 nm，可較先前之由Ta系材料形成之吸收體膜更薄，與比較例1相比，可減少陰影效應。又，與利用與實施例17相同之材料並以相對反射率成為27%(絕對反射率為18%)且相位差成為180度之方式調整而製作之反射型光罩相比，對比度提高1.3倍。
與實施例1之情形同樣地，可使用實施例17中製作之反射型光罩200，製造具有所期望之特性之半導體裝置。
[實施例18] 實施例18係使相位偏移膜4之相對反射率變為20%(絕對反射率為13.3%)，並以成為140度之相位差之方式調節膜厚之情形之實施例，除此以外，與實施例1同樣，亦包括材料(RuCr膜)在內。
即，於實施例18中，於形成有包含SiO2 膜之保護膜3之附多層反射膜之基板之上，藉由DC磁控濺鍍法形成包含RuCr膜之相位偏移膜4。RuCr膜係使用RuCr靶，於Ar氣體氛圍中，以成為30.4 nm之膜厚之方式成膜。RuCr膜之含有比率(原子比)為Ru：Cr＝66：34。藉由X射線繞射裝置(XRD)對RuCr膜之結晶構造進行測定，其結果為，RuCr膜為非晶形構造。
如上所述般形成之實施例18之RuCr膜之波長13.5 nm下之折射率n、消光係數(折射率虛部)k分別如下所述。 RuCr膜：n＝0.916，k＝0.031
上述包含RuCr膜之相位偏移膜4之波長13.5 nm下之相對反射率為20%(絕對反射率為13.3%)。又，相位偏移膜4之膜厚為30.4 nm。該膜厚係將相位偏移膜4圖案化時之相位差相當於140度之膜厚。可較下述比較例1中之TaN膜之相位偏移膜4之膜厚65 nm薄約53%。
其次，於與實施例1同樣之條件下，使用上述反射型光罩基底100，製作反射型光罩200。又，相位偏移圖案4a之膜厚為30.4 nm，可較先前之由Ta系材料形成之吸收體膜更薄，與比較例1相比，可減少陰影效應。又，與利用與實施例18相同之材料並以相對反射率成為20%(絕對反射率為13.3%)且相位差成為180度之方式調整而製作之反射型光罩相比，對比度提高1.5倍。
與實施例1之情形同樣地，可使用實施例18中製作之反射型光罩200，製造具有所期望之特性之半導體裝置。
[實施例19] 實施例19係變更保護膜之膜厚，將相位偏移膜4之材料設為RuCrN膜，並以成為180度之相位差之方式調節膜厚之情形之實施例，除此以外，與實施例1同樣。
即，於實施例18中，於形成有膜厚為3.2 nm之包含SiO2 膜之保護膜3之附多層反射膜之基板之上，藉由DC磁控濺鍍法形成包含RuCrN膜之相位偏移膜4。RuCrN膜係使用Ru靶及Cr靶，於Ar氣體及N2 氣體氛圍中，以成為34.6 nm之膜厚之方式成膜。RuCrN膜之含有比率(原子比)為Ru：Cr：N＝55：38：7。藉由X射線繞射裝置(XRD)對RuCrN膜之結晶構造進行測定，其結果為，RuCrN膜為非晶形構造。
如上所述般形成之實施例19之RuCrN膜之波長13.5 nm下之折射率n、消光係數(折射率虛部)k分別如下所述。 RuCr膜：n＝0.905，k＝0.025
上述包含RuCrN膜之相位偏移膜4之波長13.5 nm下之相對反射率為16%(絕對反射率為10.7%)。又，相位偏移膜4之膜厚為34.6 nm。該膜厚係將相位偏移膜4圖案化時之相位差相當於180度之膜厚。可較下述比較例1中之TaN膜之相位偏移膜4之膜厚65 nm薄約47%。
其次，於與實施例1同樣之條件下，使用上述反射型光罩基底100，製作反射型光罩200。又，相位偏移圖案4a之膜厚為34.6 nm，可較先前之由Ta系材料形成之吸收體膜更薄，與比較例1相比，可減少陰影效應。
與實施例1之情形同樣地，可使用實施例19中製作之反射型光罩200，製造具有所期望之特性之半導體裝置。
[比較例1] 於比較例1中，使用Ru膜作為保護膜3，使用單層之TaN膜作為相位偏移膜4，除此以外，利用與實施例1同樣之構造及方法製造反射型光罩基底100、反射型光罩200，又，利用與實施例1同樣之方法製造半導體裝置。
Ru膜(保護膜3)形成於實施例1之光罩基底構造之多層反射膜2之上。該Ru膜係將Ru用於靶，於Ar氣體氛圍中，藉由離子束濺鍍法以2.5 nm之膜厚成膜。單層之TaN膜形成於Ru膜之上。該TaN膜之形成方法係將Ta用於靶，於Xe氣體與N2 氣體之混合氣體氛圍中進行反應性濺鍍而成膜TaN膜。TaN膜之膜厚為65 nm，關於該膜之元素比率，Ta為88原子%，N為12原子%。
如上所述般形成之TaN膜之波長13.5 nm下之折射率n、消光係數(折射率虛部)k分別如下所述。 TaN膜：n＝0.949，k＝0.032
上述包含單層之TaN膜之相位偏移膜4之波長13.5 nm下之相位差為180度。相對於多層反射膜2面之相對反射率為1.7%。又，相位偏移膜4之絕對反射率為1.1%。
其後，利用與實施例1同樣之方法，將抗蝕膜11形成於包含單層之TaN膜之相位偏移膜4上，並進行所期望之圖案繪製(曝光)及顯影、沖洗而形成抗蝕圖案11a。並且，將該抗蝕圖案11a作為光罩，對包含TaN單層膜之相位偏移膜4進行使用氯氣之乾式蝕刻，而形成相位偏移圖案4a。抗蝕圖案11a之去除或光罩洗淨等亦利用與實施例1相同之方法進行，而製造反射型光罩200。
相位偏移圖案4a之膜厚為65 nm，無法減少陰影效應。此外，如上所述，由於相位偏移面之相對反射率為1.7%(絕對反射率為1.1%)，故而無法獲得充分之相位偏移效果，無法進行曝光裕度或焦點裕度較高之EUV曝光。
如上所述，實施例1～19之相位偏移膜4之合計膜厚可較比較例1之相位偏移膜4之膜厚65 nm薄約30%以上。因此，顯而易見，於實施例1～19之反射型光罩200中，可減少陰影效應。
1‧‧‧基板 2‧‧‧多層反射膜 3‧‧‧保護膜 4‧‧‧相位偏移膜 4a‧‧‧相位偏移圖案 5‧‧‧背面導電膜 11‧‧‧抗蝕膜 11a‧‧‧抗蝕圖案 100‧‧‧反射型光罩基底 200‧‧‧反射型光罩
圖1係用以說明本發明之反射型光罩基底之概略構成之主要部分剖面模式圖。 圖2(a)～(d)係用主要部分剖面模式圖表示由反射型光罩基底製作反射型光罩之步驟之步驟圖。 圖3係表示相位偏移膜之膜厚與對波長13.5 nm之光之相對反射率及相位差之關係的圖。

Claims (10)

  1. 一種反射型光罩基底，其特徵在於：其係於基板上依序具有多層反射膜及使EUV光之相位偏移之相位偏移膜者，且 上述相位偏移膜具有包含含有金屬之材料之薄膜，上述金屬含有釕(Ru)、以及鉻(Cr)、鎳(Ni)、鈷(Co)、鋁(Al)、矽(Si)、鈦(Ti)、釩(V)、鍺(Ge)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、錫(Sn)、碲(Te)、鉿(Hf)、鎢(W)及錸(Re)中之至少1種以上之元素。
  2. 如請求項1之反射型光罩基底，其中上述相位偏移膜之結晶構造為非晶形。
  3. 如請求項1或2之反射型光罩基底，其中上述相位偏移膜為包含含有金屬之材料之薄膜，上述金屬含有釕(Ru)、以及鉻(Cr)、鎳(Ni)及鈷(Co)中之至少1種以上之元素。
  4. 如請求項3之反射型光罩基底，其中上述Ru與上述Cr之組成比(Ru：Cr)為15：1～1：20。
  5. 如請求項3之反射型光罩基底，其中上述Ru與上述Ni之組成比(Ru：Ni)為20：1～1：4。
  6. 如請求項3之反射型光罩基底，其中上述Ru與上述Co之組成比(Ru：Co)為20：1～1：5。
  7. 如請求項1至6中任一項之反射型光罩基底，其中於上述多層反射膜與上述相位偏移膜之間進而具有保護膜， 上述保護膜包含含有矽(Si)及氧(O)之材料。
  8. 一種反射型光罩，其特徵在於：具有如請求項1至7中任一項之反射型光罩基底中之上述相位偏移膜圖案化而成之相位偏移圖案。
  9. 一種反射型光罩之製造方法，其特徵在於：藉由含有氯系氣體及氧氣之乾式蝕刻氣體將如請求項1至7中任一項之反射型光罩基底之上述相位偏移膜圖案化，而形成相位偏移圖案。
  10. 一種半導體裝置之製造方法，其特徵在於具有如下步驟：於具有發出EUV光之曝光光源之曝光裝置設置如請求項8之反射型光罩，將轉印圖案轉印至形成於被轉印基板上之抗蝕膜。
TW108118040A 2018-05-25 2019-05-24 反射型光罩基底、反射型光罩及其製造方法、以及半導體裝置之製造方法 TWI835798B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-100362 2018-05-25
JP2018100362 2018-05-25
JP2018-165247 2018-09-04
JP2018165247 2018-09-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202004327A true TW202004327A (zh) 2020-01-16
TWI835798B TWI835798B (zh) 2024-03-21

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11940725B2 (en) 2021-01-27 2024-03-26 S&S Tech Co., Ltd. Phase shift blankmask and photomask for EUV lithography

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11940725B2 (en) 2021-01-27 2024-03-26 S&S Tech Co., Ltd. Phase shift blankmask and photomask for EUV lithography

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023166007A (ja) 2023-11-17
US20240036457A1 (en) 2024-02-01
KR20210014619A (ko) 2021-02-09
US11531264B2 (en) 2022-12-20
SG11202011370VA (en) 2020-12-30
US20230168575A1 (en) 2023-06-01
US20210208498A1 (en) 2021-07-08
WO2019225736A1 (ja) 2019-11-28
US11815806B2 (en) 2023-11-14
JP7361027B2 (ja) 2023-10-13
JPWO2019225736A1 (ja) 2021-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI811369B (zh) 反射型光罩基底、反射型光罩、以及反射型光罩及半導體裝置之製造方法
TWI810176B (zh) 反射型光罩基底、反射型光罩及其製造方法、與半導體裝置之製造方法
JP7361027B2 (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
JP7193344B2 (ja) 反射型マスクブランク、反射型マスクの製造方法、及び半導体装置の製造方法
JP6929340B2 (ja) 反射型マスクブランクおよび反射型マスク、並びに半導体装置の製造方法
TW201842395A (zh) 附導電膜之基板、附多層反射膜之基板、反射型光罩基底、反射型光罩及半導體裝置之製造方法
JP2022024617A (ja) 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
JP7268211B2 (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
TWI781133B (zh) 反射型光罩基底、反射型光罩及其製造方法、與半導體裝置之製造方法
US20220091498A1 (en) Reflection-type mask blank, reflection-type mask and method for manufacturing same, and method for manufacturing semiconductor device
TW201928505A (zh) 反射型光罩基底、反射型光罩及其製造方法、以及半導體裝置之製造方法
JP6440996B2 (ja) 反射型マスクブランク及びその製造方法、反射型マスクの製造方法、並びに半導体装置の製造方法
WO2020045029A1 (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
JP2016046370A5 (zh)
JP2020034666A5 (zh)
TWI835798B (zh) 反射型光罩基底、反射型光罩及其製造方法、以及半導體裝置之製造方法