TW202225861A - 反射型遮罩基底、反射型遮罩、反射型遮罩之製造方法、及半導體元件之製造方法 - Google Patents

反射型遮罩基底、反射型遮罩、反射型遮罩之製造方法、及半導體元件之製造方法 Download PDF

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Abstract

本發明之課題為提供一種可滿足反射型相移遮罩所被要求的相移功能及光學特性，且高精度地進行遮罩檢查之反射型遮罩基底。
一種反射型遮罩基底，係於基板的主表面上依序具備多層反射膜、第1薄膜及第2薄膜；第2薄膜相對於該多層反射膜在波長13.5nm的光中之反射率的相對反射率R2為3%以上；使得該第1薄膜在波長13.5nm的光中之消光係數為k1，該第1薄膜的厚度為d1[nm]時，係滿足(式1)的關係：
(式1)21.5×k1 2×d1 2-52.5×k1×d1+32.1>R2。

Description

反射型遮罩基底、反射型遮罩、反射型遮罩之製造方法、 及半導體元件之製造方法
本發明係關於一種被使用在半導體元件的製造等而為用以製造曝光用遮罩的原版之反射型遮罩基底、反射型遮罩、反射型遮罩之製造方法、以及半導體元件之製造方法。
半導體元件製造中的曝光裝置在逐漸縮短光源波長的同時也在不斷發展。為實現更微細的圖案轉印，已開發出一種使用波長為13.5nm左右的極紫外線(EUV：Extreme Ultra Violet。以下有稱作EUV光的情況。)之EUV微影。EUV微影中，由於相對於EUV光為透明的材料較少，故是使用反射型遮罩。代表性的反射型遮罩有反射型二元式遮罩及反射型相移遮罩(反射型半調式相移遮罩)。反射型二元式遮罩係具有會充分吸收EUV光之較厚的吸收體圖案。反射型相移遮罩係具有較薄的吸收體圖案(相移圖案)，其係藉由光吸收來讓EUV光減弱，且相對於來自多層反射膜的反射光而產生會使相位以所欲角度反轉後的反射光。反射型相移遮罩可藉由相移效果來獲得高轉印光學像對比，故可更加提升解析度。又，由於反射型相移遮罩之吸收體圖案(相移圖案)的膜厚較薄，故可精確度良好地形成微細的相移圖案。
上述般EUV微影用反射型遮罩以及用以製作其之遮罩基底相關的技術已被記載於專利文獻1、2。
專利文獻1中揭示一種反射型遮罩基底，係為了使吸收體膜在EUV光中的反射率為2%以下，而於基板上依序具有多層反射膜、吸收體膜及蝕刻遮罩 膜，吸收體膜係具有緩衝層與設置於緩衝層上之吸收層，緩衝層係由含有鉭(Ta)或矽(Si)之材料所構成，緩衝膜的膜厚為0.5nm以上25nm以下，吸收層係由含有鉻(Cr)之材料所構成，吸收層相對於EUV光的消光係數係大於緩衝膜相對於EUV光的消光係數，蝕刻遮罩膜係由含有鉭(Ta)或矽(Si)之材料所構成，蝕刻遮罩膜的膜厚為0.5nm以上14nm以下。
專利文獻2中揭示一種反射型遮罩基底，係於基板上依序具有多層反射膜、保護膜及會使EUV光的相位偏移之相移膜，相移膜係具有第1層與第2層，第1層係由含有鉭(Ta)及鉻(Cr)中至少1種以上的元素之材料所構成，第2層係由含有金屬之材料所構成，該金屬係含有釕(Ru)與鉻(Cr)、鎳(Ni)、鈷(Co)、釩(V)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、鎢(W)及錸(Re)中至少1種以上的元素。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：國際公開2020/175354號公報
專利文獻2：國際公開2019/225737號公報
若使得圖案愈微細及愈提高圖案尺寸或圖案位置的精確度，則半導體元件的電性特性及性能便會提升，又，可提高集積度及降低晶片尺寸。於是，EUV微影已被要求須具有較以往更為提升的高精度且微細尺寸的圖案轉印性能。目前已被要求須能夠對應於hp16nm(half pitch 16nm)世代之超微細且高精度的圖案形成。相對於上述般之需求，已被要求使用一種以EUV光來作為曝光光線，且進一步地使用相移效果之反射型相移遮罩。
在使用反射型遮罩基底來製造具有超微細且高精度圖案的反射型遮罩之際，會藉由乾蝕刻來於吸收體膜形成圖案。然而，難以於吸收體膜高精度地形成全部圖案，並且在吸收體膜的圖案化後，由於應以蝕刻來加以去除之區域的吸收體膜無法被完全去除而殘留，便會難以避免地產生所謂的黑色缺陷。上述般吸收體圖案的黑色缺陷通常可藉由缺陷修正技術來做修正。近年來，大多是使用缺陷修正(EB缺陷修正)技術，其係藉由一邊對黑色缺陷的周圍供應非激發的蝕刻氣體(氟系氣體等)一邊對黑色缺陷照射電子線等帶電粒子，來使黑色缺陷揮發而加以去除。但依吸收體膜的構成元素，當以該EB缺陷修正來進行黑色缺陷的修正時，會有無法充分確保吸收體膜與保護膜間的修正 速率差異之情況。另一方面，近年來，已針對使用各種材料以作為構成吸收體膜的材料來做檢討。依吸收體膜的材料，而有在將吸收體膜加以圖案化時的乾蝕刻之際，會無法在吸收體膜與保護膜間確保充分的蝕刻選擇性之情況。
基於該等情事，便有將相對於保護膜與吸收體膜兩者而具有充分的蝕刻選擇性之緩衝膜設置在保護膜與吸收體膜間的情況。由具備該緩衝膜之反射型遮罩基底來製造反射型遮罩的工序中，係在以乾蝕刻來於吸收體膜形成轉印圖案之工序進行後，且為以乾蝕刻來於緩衝膜形成轉印圖案之工序進行前，會進行遮罩檢查(缺陷檢查)，其為一種是否包含吸收體圖案的黑色缺陷之檢查。在該遮罩檢查中，係相對於檢查光而由來自存在有吸收體膜之區域的反射光與來自吸收體膜被去除而露出有緩衝膜之區域的反射光間的對比，來檢測出基板上存在有吸收體膜之區域。於是，為了進行高精度的缺陷檢查，便必須相對於檢查光而在吸收體膜的反射光與緩衝膜的反射光間來確保充分的對比。除此之外，由於反射型遮罩用的遮罩基底係以吸收體膜、緩衝膜及吸收體膜的層積構造來構成轉印圖案，故有光學性上的限制。尤其是反射型相移遮罩的情況，必須以緩衝膜與吸收體膜之層積構造的轉印圖案整體來發揮所欲的相移功能。基於該等情事，已被要求提供一種可滿足反射型遮罩所被要求相對於EUV光的光學特性，且高精度地進行遮罩檢查之反射型遮罩基底。
因此，本發明之目的為提供一種可滿足反射型遮罩所被要求的光學特性，且高精度地進行遮罩檢查之反射型遮罩基底。
又，本發明之目的為提供一種使用上述反射型遮罩基底所製造的反射型遮罩及其製造方法，以及提供一種使用該反射型遮罩之半導體元件的製造方法。
為解決上述課題，本發明係具有以下構成。
(構成1)
一種遮罩基底，係於基板的主表面上依序具備多層反射膜、第1薄膜及第2薄膜；
第2薄膜相對於該多層反射膜在波長13.5nm的光中之反射率的相對反射率R2為3%以上；
使得該第1薄膜在波長13.5nm的光中之消光係數為k1，該第1薄膜的厚度為d1[nm]時，係滿足(式1)的關係：
(式1)21.5×k1 2×d1 2-52.5×k1×d1+32.1>R2。
(構成2)
如構成1之反射型遮罩基底，其中該相對反射率R2為32%以下。
(構成3)
如構成1或2之反射型遮罩基底，其中該第1薄膜的消光係數k1為0.05以下。
(構成4)
如構成1至3中之任一反射型遮罩基底，其中該第1薄膜的厚度d1為1nm以上30nm以下。
(構成5)
如構成1至4中之任一反射型遮罩基底，其中該第1薄膜係含有金屬元素，與氧及氮中的至少任一元素。
(構成6)
如構成1至5中之任一反射型遮罩基底，其中該第2薄膜係含有金屬元素。
(構成7)
如構成1至6中之任一反射型遮罩基底，其中該多層反射膜與該第1薄膜之間係具有保護膜。
(構成8)
如構成7之反射型遮罩基底，其中該保護膜係含有釕。
(構成9)
一種反射型遮罩，係於如構成1至8中之任一反射型遮罩基底的該第1薄膜及該第2薄膜形成有轉印圖案。
(構成10)
一種反射型遮罩之製造方法，該反射型遮罩係使用如構成1至8中的任一反射型遮罩基底，具有以下工序：
於該第2薄膜形成轉印圖案之工序；
使用含有波長13.5nm的光之檢查光來對形成有該轉印圖案之第2薄膜進行該轉印圖案的缺陷檢查之工序；
針對該缺陷檢查中被檢出之第2薄膜的轉印圖案所存在之缺陷，來進行會一邊供應含氟物質一邊照射帶電粒子的缺陷修正之工序；以及
在該缺陷修正後，於該第1薄膜形成轉印圖案之工序。
(構成11)
一種半導體元件之製造方法，係具有使用如構成9之反射型遮罩，來將轉印圖案曝光轉印在半導體基板上的阻膜之工序。
(構成12)
一種半導體元件之製造方法，係具有使用如構成10之反射型遮罩之製造方法所製造的反射型遮罩，來將轉印圖案曝光轉印在半導體基板上的阻膜之工序。
依據本發明，則可提供一種能滿足反射型遮罩所被要求的光學特性，且高精度地進行遮罩缺陷檢查之反射型遮罩基底。
又，依據本發明，則可提供一種使用上述反射型遮罩基底所製造的反射型遮罩及其製造方法，以及提供一種使用該反射型遮罩之半導體元件的製造方法。
1:基板
2:多層反射膜
3:保護膜
4:緩衝膜(第1薄膜)
4a:緩衝圖案(轉印圖案)
5:具有相移功能之吸收體膜(第2薄膜)
5a:吸收體圖案(轉印圖案)
5b:缺陷部分
6a:阻劑圖案
100:反射型遮罩基底
200:反射型遮罩
圖1係用以說明本發明實施型態之反射型遮罩基底的一概略構成例之主要部分剖面示意圖。
圖2係以主要部分剖面示意圖來顯示由反射型遮罩基底製作反射型遮罩的工序之工序圖。
圖3係顯示以TaBO材料來構成緩衝膜之情況下，在波長13.5nm的光中之緩衝膜的厚度、吸收體膜的相對反射率、對比的關係之圖表。
圖4係顯示以CrN材料來構成緩衝膜之情況下，在波長13.5nm的光中之緩衝膜的厚度、吸收體膜的相對反射率、對比的關係之圖表。
以下，針對本發明之實施型態加以說明，首先針對本發明完成的經過來加以說明。本案發明人針對能夠滿足反射型遮罩所被要求的光學特性且進行圖案缺陷修正之方法苦心進行了研究。此處特別是針對光學特性的限制會較反射型二元式遮罩來得大之反射型相移遮罩的情況詳細地進行檢討。首先，著眼於為了發揮所欲的相移功能，而被要求在EUV曝光光線中，具有相移功能之吸收體膜(以下簡稱作「吸收體膜」)相對於多層反射膜的相對反射率須為3%以上。
另一方面，近年來，一種將檢查用EUV光使用於檢查光之檢查裝置變得愈來愈實用化。由於該檢查裝置係使用與EUV微影的曝光裝置中所使用之光(以下有將其稱作EUV曝光光線的情況。)相同波長的光(13.5nm的光)來進行檢查，故相較於使用其他波長的檢查裝置，可掌握在曝光之際有可能會成為問題的缺陷這一點為有利的。然而，在殘留有緩衝膜之狀態下來進行吸收體圖案(相移圖案)的缺陷修正之情況，會在緩衝膜發生吸收或衰減。
針對這一點進行檢討後的結果，本案發明人發現必須使吸收體膜與緩衝膜間的對比超過40%，則即便是存在有緩衝膜之狀態，仍可良好地進行遮罩檢查。此處，對比為以下式所計算出的值。又，本說明書中，「相對反射率」係指使得多層反射膜的反射率[%]為100時之相對反射率。
((緩衝膜的相對反射率[%]-吸收體膜的相對反射率[%])/(緩衝膜的相對反射率[%]+吸收體膜的相對反射率[%]))×100
然後，針對為了獲得所欲對比的條件進行檢討後，得知吸收體膜的相對反射率、緩衝膜的厚度及消光係數k乃是主要原因。
依據此見解，本案發明人分別改變在波長13.5nm的光中之緩衝膜的厚度及消光係數k、吸收體膜之相對反射率的值，且藉由模擬來求得為了獲得所欲對比的條件。將其一範例分別顯示於圖3、圖4。
圖3係顯示以TaBO來構成緩衝膜之情況下，在波長13.5nm的光中之緩衝膜的厚度、吸收體膜的相對反射率、對比的關係之圖表。圖3中係以消光係數k1為0.022，折射率n1為0.955，使緩衝膜的厚度在0~30nm，吸收體膜的相對反射率在0~40%做改變，而針對對比來進行模擬。
圖4係顯示以CrN來構成緩衝膜之情況下，緩衝膜的厚度、吸收體材料的相對反射率、對比的關係之圖表。圖4中係以消光係數k1為0.039，折射率n1為0.928，使緩衝膜的厚度在0~30nm，吸收體膜的相對反射率在0~40%做改變，而針對對比來進行模擬。
又，圖3、圖4中，區域a、b、...j係分別顯示對比為0-10、10-20、...90-100的區域。
本案發明人進行了上述般各種模擬且反覆檢討後，結果發現只要是會滿足以下算式之範圍的區域，則可獲得超過40%之所欲對比。
(式1)21.5×k1 2×d1 2-52.5×k1×d1+32.1>R2
此處，k1為緩衝膜的消光係數，d1為緩衝膜的厚度，R2為吸收體膜的相對反射率。圖3中的曲線A1與圖4中的曲線A2係對應於式1的等號部分。亦即，圖3中，只要是較曲線A1更為下方的區域，則可獲得超過40%之所欲對比。又，圖4中，只要是較曲線A2更為下方的區域，則可獲得超過40%之所欲對比。此外，即便是反射型二元式遮罩的情況，只要是會滿足上述(式1)條件，則可獲得超過40%之所欲對比。
本發明乃是以上述般苦心檢討的結果而完成的發明。此外，本實施型態中雖是以緩衝膜作為第1薄膜，以吸收體膜作為第2薄膜，但並未侷限於此。
以下，針對本發明之實施型態，參照圖式來具體地說明。此外，以下的實施型態乃為將本發明予以具體化之際的一型態，而非將本發明限定在其範圍內。此外，圖式中針對相同或相當的部分，會有賦予相同符號而簡化或省略其說明之情況。
<反射型遮罩基底100的構成及其製造方法>
圖1係用以說明本實施型態之反射型遮罩基底100的構成之主要部分剖面示意圖。如圖1所示，反射型遮罩基底100係具有依序層積有基板1、多層反射膜2、保護膜3、緩衝膜(第1薄膜)4及吸收體膜(第2薄膜)5之構造。多 層反射膜2係形成於第1主面(外側表面)側，且會以高反射率來反射曝光光線，即EUV光。保護膜3係為了保護多層反射膜2而加以設置，且由相對於將後述緩衝膜4加以圖案化之際所使用的蝕刻劑及洗淨液而具有耐受性之材料所形成。緩衝膜4及吸收體膜5不僅會吸收EUV光且具有相移功能。又，基板1的第2主面(內側表面)側係形成有靜電夾具用的導電膜(圖中未顯示)。此外，亦可於吸收體膜5上具有蝕刻遮罩膜。
本說明書中，「於基板1的主表面上具有多層反射膜2」係指除了於基板1的表面相接地配置有多層反射膜2之情況以外，亦包括於基板1與多層反射膜2間具有其他膜之情況。關於其他膜亦是相同。例如「於膜A上具有膜B」係指除了膜A與膜B是直接相接般地配置以外，亦包括於膜A與膜B間具有其他膜之情況。又，本說明書中，例如「膜A係相接地配置於膜B的表面」係指膜A與膜B間並未介設有其他膜，膜A與膜B是直接相接般地配置。
以下，關於本實施型態，針對每個層來加以說明。
<<基板1>>
為了防止基板1因EUV光之曝光時的熱而導致吸收體圖案(轉印圖案)5a(參照圖2)發生變形，較佳宜使用具有0±5ppb/℃之範圍內的低熱膨脹係數者。可使用例如SiO2-TiO2系玻璃、多成分系玻璃陶瓷等來作為具有此範圍的低熱膨脹係數之材料。
基板1形成有轉印圖案(後述緩衝圖案4a及吸收體圖案5a係對應於此。)一側的第1主面由至少會獲得圖案轉印精確度、位置精確度之觀點來看，表面係被加工成高平坦度。當EUV曝光的情況，基板1形成有轉印圖案一側的主表面(第1主面)在132mm×132mm的區域中，平坦度較佳為0.1μm以下，更佳為0.05μm以下，特佳為0.03μm以下。又，與形成有轉印圖案一側為相反側的第2主面為安裝於曝光裝置時會被靜電夾持之面，在132mm×132mm的區域中，平坦度較佳為0.1μm以下，更佳為0.05μm以下，特佳為0.03μm以下。此外，反射型遮罩基底100中之第2主面側的平坦度在142mm×142mm的區域中，平坦度較佳為1μm以下，更佳為0.5μm以下，特佳為0.3μm以下。
又，基板1之表面平滑度的高低亦為極重要之項目。基板1之第1主面的表面粗糙度以均方根粗糙度(RMS)來說，較佳為0.1nm以下。此外，表面平滑度可使用原子力顯微鏡來測定。
進一步地，為了抑制基板1因形成於其上之膜(多層反射膜2等)的膜應力所致之變形，較佳宜具有高剛性。特別是，基板1較佳宜具有65GPa以上的高楊氏係數。
<<多層反射膜2>>
多層反射膜2為一種會在反射型遮罩200中賦予能夠讓EUV光反射的功能之膜，且是週期性地層積有以折射率不同的元素來作為主成分的各層之多層膜。
一般來說，係使用交互地層積有40~60週期左右為高折射率材料的輕元素或其化合物的薄膜(高折射率層)與為低折射率材料的重元素或其化合物的薄膜(低折射率層)之多層膜來作為多層反射膜2。多層膜可以從基板1側依序層積有高折射率層與低折射率層的高折射率層/低折射率層之層積構造來作為1週期而層積複數週期。又，多層膜亦可以從基板1側依序層積有低折射率層與高折射率層的低折射率層/高折射率層之層積構造來作為1週期而層積複數週期。此外，多層反射膜2之最表面的層，即多層反射膜2之與基板1為相反側的表面層較佳為高折射率層。上述多層膜中，以從基板1依序層積有高折射率層與低折射率層的高折射率層/低折射率層之層積構造來作為1週期而層積複數週期的情況，則最上層便會成為低折射率層。此情況下，若是低折射率層構成了多層反射膜2的最表面，便會容易被氧化而導致反射型遮罩200的反射率減少。因此，較佳為在最上層的低折射率層上另形成高折射率層來作為多層反射膜2。另一方面，上述多層膜中，以從基板1側依序層積有低折射率層與高折射率層的低折射率層/高折射率層之層積構造來作為1週期而層積複數週期的情況，由於最上層會成為高折射率層，故保持現狀即可。
本實施型態中，係採用含有矽(Si)之層來作為高折射率層。作為含有Si之材料，除了Si單體以外，可使用於Si含有硼(B)、碳(C)、氮(N)及氧(O)之Si化合物。藉由使用含有Si之層來作為高折射率層，便可獲得EUV光的反射率優異之EUV微影用反射型遮罩200。又，本實施型態中，較佳宜使用玻 璃基板來作為基板1。Si在與玻璃基板之密著性這點上亦非常優異。又，使用選自鉬(Mo)、釕(Ru)、銠(Rh)及鉑(Pt)之金屬單體或該等的合金來作為低折射率層。作為相對於例如波長13nm~14nm的EUV光之多層反射膜2，較佳宜使用交互地層積有40~60週期左右的Mo膜與Si膜之Mo/Si週期層積膜。此外，亦可以矽(Si)來形成為多層反射膜2的最上層之高折射率層。
多層反射膜2單獨的反射率通常為65%以上，上限通常為73%。此外，多層反射膜2之各構成層的厚度及週期只要依曝光波長來適當地選擇即可，係選擇會滿足布拉格反射的定律。多層反射膜2中雖分別存在有複數高折射率層及低折射率層，但高折射率層彼此及低折射率層彼此的厚度亦可不同。又，多層反射膜2之最表面的Si層之膜厚可在不會讓反射率降低之範圍來做調整。可使最表面之Si層(高折射率層)的膜厚為3nm~10nm的範圍。
多層反射膜2的形成方法在該技術領域中為公知。例如可藉由離子束濺射法來成膜出多層反射膜2的各層而形成。上述Mo/Si週期層積膜的情況，例如係藉由離子束濺射法，首先使用Si靶材來於基板1上成膜出厚度4nm左右的Si膜。之後使用Mo靶材來成膜出厚度3nm左右的Mo膜。以此Si膜/Mo膜作為1週期，而層積40~60週期來形成多層反射膜2(最表面的層為Si層)。此外，例如使多層反射膜2為60週期的情況，雖然工序數會較40週期增加，但可提高相對於EUV光之反射率。又，在多層反射膜2的成膜之際，較佳宜從離子源供應氪(Kr)離子粒子，並進行離子束濺射來形成多層反射膜2。
<<保護膜3>>
本實施型態之反射型遮罩基底100較佳宜於多層反射膜2與緩衝膜4間具有保護膜3。
為了由後述反射型遮罩200之製造工序中的乾蝕刻及洗淨來保護多層反射膜2，可於多層反射膜2上或相接於多層反射膜2的表面來形成保護膜3。保護膜3係由相對於將緩衝膜4加以圖案化之際所使用的蝕刻劑及洗淨液而具有耐受性之材料所形成。藉由於多層反射膜2上形成有保護膜3，便可抑制 在使用具有多層反射膜2及保護膜3的基板1來製造反射型遮罩200(EUV遮罩)之際對多層反射膜2表面所造成的損傷。於是，多層反射膜2相對於EUV光之反射率特性便會變得良好。
保護膜3較佳宜含有釕。保護膜3的材料可為Ru金屬單體，抑或於Ru包含有選自鈦(Ti)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、鋯(Zr)、釔(Y)、硼(B)、鑭(La)、鈷(Co)及錸(Re)等至少1種金屬之Ru合金，包含有氮亦無妨。上述般之保護膜3對於以氯系氣體(Cl系氣體)的乾蝕刻來將緩衝膜4予以圖案化之情況來說特別有效。保護膜3較佳宜由在使用氯系氣體之乾蝕刻中，緩衝膜4相對於保護膜3的蝕刻選擇比(緩衝膜4的蝕刻速度/保護膜3的蝕刻速度)為1.5以上，較佳為3以上之材料所形成。此處，圖1中，雖係顯示保護膜3為1層的情況，但亦可為3層以上的層積構造。例如使最下層與最上層為含有Ru之物質所構成的層，且於最下層與最上層之間介設有Ru以外的金屬或合金來構成保護膜3亦無妨。另一方面，保護膜3亦可使用選自含有矽(Si)、矽(Si)及氧(O)的材料、含有矽(Si)及氮(N)的材料、含有矽(Si)、氧(O)及氮(N)的材料等矽系材料之材料。
EUV微影中，由於相對於曝光光線為透明的物質較少，故能夠防止異物附著在遮罩圖案面之EUV護膜在技術上並不容易。因此，應用未使用護膜的無護膜便成為主流。又，EUV微影中，會因EUV曝光而發生碳膜沉積在遮罩或氧化膜成長之曝光污染。於是，將EUV曝光用的反射型遮罩200使用於半導體元件的製造之階段中，便必須每次皆進行洗淨來去除遮罩上的異物或污染。於是，EUV曝光用的反射型遮罩200中，已被要求需較光微影用透光型遮罩而具有級數差異的遮罩洗淨耐受性。藉由反射型遮罩200係具有保護膜3，便可提高相對於洗淨液之洗淨耐受性。
保護膜3的膜厚只要能達成會保護多層反射膜2之功能，則未特別限制。由EUV光的反射率之觀點來看，保護膜3的膜厚較佳為1.0nm以上8.0nm以下，更佳為1.5nm以上6.0nm以下。
保護膜3的形成方法並未特別限制，可採用與公知的膜形成方法相同者。具體範例舉例有濺射法及離子束濺射法。
<<緩衝膜(第1薄膜)及吸收體膜(第2薄膜)>>
本實施型態之反射型遮罩基底100中，係於多層反射膜2上或在形成於多層反射膜2上之保護膜3上形成有緩衝膜(第1薄膜)4及吸收體膜(第2薄膜)5。緩衝膜4及吸收體膜5在反射型遮罩200的狀態中，係分別於緩衝膜4形成有緩衝圖案4a，且於吸收體膜5形成有吸收體圖案5a，該緩衝圖案4a及吸收體圖案5a會構成轉印圖案。
吸收體膜5相對於多層反射膜2在波長13.5nm的光(EUV曝光光線或檢查用EUV光)中之反射率的相對反射率R2為3%以上。然後，使得緩衝膜4在波長13.5nm的光中之消光係數為k1，緩衝膜4的厚度為d1[nm]時，會滿足(式1)的關係。
(式1)21.5×k1 2×d1 2-52.5×k1×d1+32.1>R2
本實施型態之後述反射型遮罩200中，在設置有緩衝膜4及吸收體膜5(緩衝圖案4a及吸收體圖案5a)的部分，係以會吸收EUV光來讓光減弱且不會對圖案轉印造成不良影響的程度來使部分光反射。另一方面，開口部(無緩衝膜4及吸收體膜5的部分)處，則是EUV光會從多層反射膜2(有保護膜3的情況，則是會透過保護膜3而從多層反射膜2)反射。來自形成有緩衝膜4及吸收體膜5之部分的反射光會與來自開口部的反射光而形成所欲的相位差。緩衝膜4及吸收體膜5係形成為來自緩衝膜4及吸收體膜5的反射光與來自多層反射膜2的反射光之相位差會成為130度~230度。相位差反轉了180度左右或220度左右的光彼此會在圖案邊緣部互相干擾，因而提高投影光學像的像對比。解析度會隨著其像對比的提升而上升，便可擴大曝光量裕度及焦點裕度等曝光相關的各種裕度。
以下，針對各膜來加以說明。
<<緩衝膜(第1薄膜)>>
本實施型態之反射型遮罩基底100中，係於多層反射膜2上或在形成於多層反射膜2上之保護膜3上形成有緩衝膜(第1薄膜)4。
緩衝膜4較佳宜含有金屬元素。該金屬元素可為廣義的金屬元素，可選自鹼金屬、鹼土類金屬、過渡金屬或類金屬。緩衝膜4為一種與多層反射膜2 之間會具有蝕刻選擇性(形成有保護膜3的情況則是與保護膜3之蝕刻選擇性)之膜，只要會滿足上述(式1)的關係，則可選自上述廣義的金屬元素。
又，緩衝膜(第1薄膜)4較佳宜含有金屬元素與氧及氮中的至少任一元素。藉由含有氧或氮，便可降低消光係數且提高設計自由度。又，藉由預先含有氧或氮，便可抑制形成於緩衝膜4之圖案氧化所造成的膨脹或變形。
緩衝膜4的膜厚d1較佳為1nm以上，更佳為3nm以上。這是因為對吸收體圖案5a進行缺陷修正的情況，便可抑制對多層反射膜2或保護膜3造成損傷之緣故。另一方面，緩衝膜4的膜厚d1較佳為30nm以下，更佳為20nm以下，再更佳為15nm以下。為了使上述對比大於40%所需要的吸收體圖案5a之相對反射率的上限值會提高，則吸收體膜5的設計自由度便會變高。又，這是因為可抑制對吸收體圖案5a造成損傷或側蝕刻進行的緣故。
作為緩衝膜4的材料，雖如上述般地並未特別限制，較佳可使用鉭系材料或鉻系材料。作為鉭系材料，除了鉭金屬以外，較佳宜應用使鉭(Ta)含有選自氮(N)、氧(O)、硼(B)及碳(C)的一種以上元素之材料等。當中又以包含有選自鉭(Ta)、氧(O)及硼(B)的至少一種元素者為佳。又，以含鉻材料來形成緩衝膜4的情況，除了鉻金屬以外，較佳宜應用於鉻(Cr)含有選自氧(O)、氮(N)、碳(C)、硼(B)及氟(F)的1種以上元素之材料等。特佳為含有鉻(Cr)的氮化物之材料。
又，緩衝膜4的折射率n1較佳為0.975以下，更佳為0.955以下。又，緩衝膜4的折射率n1較佳為0.890以上，更佳為0.910以上。消光係數k1較佳為0.016~0.039的範圍。
緩衝膜4的消光係數k1較佳為0.05以下，更佳為0.04以下，再更佳為0.03以下。從光學模擬的結果來看，相對於波長13.5nm的光，推測來自多層反射膜2之反射光的光強度會較來自緩衝膜4的反射光要來得強，且緩衝膜4的反射光會隨著緩衝膜4的消光係數k1變大而降低。推測這是因為藉由使消光係數k1成為上述範圍，便可抑制緩衝膜4的反射光降低，故較佳。
<<吸收體膜(第2薄膜)5>>
本實施型態之反射型遮罩基底100係於緩衝膜4上形成有吸收體膜5。如上所述，吸收體膜5相對於多層反射膜2在波長13.5nm的光(EUV曝光光線 或檢查用EUV光)中之反射率的相對反射率R2為3%以上。該相對反射率R2乃為不僅是在吸收體膜5所反射之反射光(嚴格來說為包括在吸收體膜5的表面所反射之光，與在吸收體膜5與緩衝膜4的界面所反射之光兩者。)，且亦包括在緩衝膜4所反射之反射光(在緩衝膜4與保護膜3的界面所反射之光)所計算出的值。亦即，該相對反射率R2亦可界定為在緩衝膜4與吸收體膜5的層積構造之表面反射率。
又，該相對反射率R2較佳為32%以下。這是為了在相對於波長13.5nm的光之遮罩檢查中能確保充分的對比，且在曝光轉印時的圖像確保充分的對比之緣故。
雖依圖案或曝光條件而異，為了獲得相移效果，則轉印圖案(緩衝圖案4a及吸收體圖案5a)相對於EUV光之絕對反射率較佳為4%~27%，更佳為10%~17%。
本實施型態之吸收體膜5較佳宜含有金屬元素。雖未特別限制，例如吸收體膜5亦可以含有釕(Ru)與鉻(Cr)之材料來形成。吸收體膜5更佳宜使用於釕(Ru)及鉻(Cr)含有選自氮(N)、氧(O)、硼(B)及碳(C)的至少一種元素之材料。
另一方面，吸收體膜5亦可使用於鉭(Ta)含有選自碲(Te)、銻(Sb)、鉑(Pt)、碘(I)、鉍(Bi)、銥(Ir)、鋨(Os)、鎢(W)、錸(Re)、錫(Sn)、銦(In)、釙(Po)、鐵(Fe)、金(Au)、水銀(Hg)、鎵(Ga)及鋁(Al)的至少一種元素之材料。進一步地，吸收體膜5亦可以含有鉭(Ta)與銥(Ir)之材料來形成。吸收體膜5更佳宜使用於釕(Ru)及鉻(Cr)含有選自氮(N)、氧(O)、硼(B)及碳(C)的至少一種元素之材料。
吸收體膜5的相位差及反射率可藉由改變折射率n2、消光係數k2及膜厚來做調整。吸收體膜5的膜厚較佳為60nm以下，更佳為50nm以下，再更佳為45nm以下。吸收體膜5的膜厚較佳為20nm以上。此外，當具有保護膜3的情況，則吸收體膜5的相位差及反射率亦可考慮保護膜3的折射率n、消光係數k及膜厚來做調整。
收體膜5相對於波長13.5nm的光之折射率n2較佳為0.870以上，更佳為0.885以上。又，吸收體膜5的折射率n2較佳為0.955以下，更佳為0.940以下。收體膜5相對於波長13.5nm的光之消光係數k2較佳為0.01以上，更佳 為0.02以上。又，吸收體膜5的消光係數k2較佳為0.05以下，更佳為0.04以下。
上述特定材料的吸收體膜5可藉由所謂的DC濺射法及RF濺射法等濺射法，以及使用氧氣等的反應性濺射法之公知的方法來形成。靶材可含有1種金屬，當以2種以上的金屬來構成吸收體膜5的情況，則可使用含有2種以上的金屬(例如Ru與Cr)之合金靶材。又，以2種以上的金屬來構成吸收體膜5的情況，則構成吸收體膜5之薄膜便可藉由使用Ru靶材與Cr靶材與之共濺射來成膜。
相移膜4亦可為含有2層以上之多層膜。
<<蝕刻遮罩膜>>
可於吸收體膜5上或相接於吸收體膜5的表面來形成蝕刻遮罩膜。作為蝕刻遮罩膜的材料，係使用相移膜4相對於蝕刻遮罩膜的蝕刻選擇比會變高般之材料。此處，「B相對於A的蝕刻選擇比」係指不需進行蝕刻之層(成為遮罩之層)(即A)與需進行蝕刻之層(即B)的蝕刻速率之比值。具體來說，係藉由「B相對於A的蝕刻選擇比=B的蝕刻速度/A的蝕刻速度」的算式來特定出。又，「選擇比較高」係指上述定義的選擇比相對於比較對象而為較大值。吸收體膜5相對於蝕刻遮罩膜的蝕刻選擇比較佳為1.5以上，更佳為3以上。
本實施型態中，以Ru系材料所形成的吸收體膜5可藉由使用含有氧之氯系氣體或氧氣之乾蝕刻來加以蝕刻。可使用矽(Si)或矽化合物的材料來作為Ru系材料之吸收體膜5相對於蝕刻遮罩膜的蝕刻選擇比會較高之材料。
作為可使用於蝕刻遮罩膜之矽化合物，舉例有含有矽(Si)與選自氮(N)、氧(O)、碳(C)及氫(H)的至少一種元素之材料，以及，於矽或矽化合物含有金屬之金屬矽(金屬矽化物)或金屬矽化合物(金屬矽化合物)等之材料。作為金屬矽化合物，舉例有包含金屬與Si，以及選自N、O、C及H的至少一種元素之材料。
蝕刻遮罩膜的膜厚由精確度佳地於吸收體膜5形成轉印圖案來獲得作為蝕刻遮罩的功能之觀點來看，則最好是2nm以上。又，蝕刻遮罩膜的膜厚由使得阻膜的膜厚較薄之觀點來看，則最好是15nm以下。
<<導電膜>>
基板1的第2主面(內側表面)側(多層反射膜2形成面的相反側)一般來說會形成有靜電夾具用的導電膜(圖中未顯示)。靜電夾具用的導電膜所被要求之電性特性(片電阻)通常為100Ω/□(Ω/Square)以下。導電膜的形成方法可藉由例如磁控濺射法或離子束濺射法，且使用鉻(Cr)及鉭(Ta)等金屬及合金的靶材來形成。
導電膜之含鉻(Cr)材料較佳為含有Cr且進一步地含有選自硼(B)、氮(N)、氧(O)及碳(C)的至少一者之Cr化合物。
作為導電膜之含鉭(Ta)材料，較佳宜使用Ta(鉭)、含有Ta之合金、或是於該等任一者含有硼、氮、氧及碳的至少一者之Ta化合物。
導電膜的厚度只要是會滿足作為靜電夾具用之功能則未特別限制。導電膜的厚度通常為10nm~200nm。又，該導電膜亦兼具遮罩基底100之第2主面側的應力調整之功能。亦即，導電膜係被調整為可與來自第1主面側所形成的各種膜之應力取得平衡，來獲得平坦的反射型遮罩基底100。
<反射型遮罩200及其製造方法>
本實施型態之反射型遮罩200係於反射型遮罩基底100的緩衝膜4及吸收體膜5形成有轉印圖案(緩衝圖案4a及吸收體圖案5a)。形成有轉印圖案之緩衝膜4及吸收體膜5(緩衝圖案4a及吸收體圖案5a)係與上述本實施型態之反射型遮罩基底100的緩衝膜4及吸收體膜5相同。藉由將上述本實施型態之反射型遮罩基底100的緩衝膜4及吸收體膜5加以圖案化，便可形成轉印圖案(緩衝圖案4a及吸收體圖案5a)。相移膜4的圖案化可藉由特定的乾蝕刻氣體來進行。反射型遮罩200的緩衝圖案4a及吸收體圖案5a可吸收EUV光，又會使部分EUV光以特定相位差在開口部(未形成有緩衝圖案4a及吸收體圖案5a之部分)反射。該特定的乾蝕刻氣體可使用氯系氣體及氧氣的混合氣體、氧氣、以及氟系氣體等。為了將緩衝圖案4a及吸收體圖案5a加以圖案化，可依需要而於緩衝圖案4a及吸收體圖案5a上設置蝕刻遮罩膜。此情況下，可以蝕刻遮罩圖案作為遮罩來將緩衝膜4及吸收體膜5乾蝕刻，以形成緩衝圖案4a及吸收體圖案5a。
針對使用本實施型態之反射型遮罩基底100來製造反射型遮罩200之方法加以說明。
準備反射型遮罩基底100，並於其第1主面的吸收體膜5上形成阻膜(若反射型遮罩基底100已具有阻膜的情況則不需要)。將所欲的轉印圖案描繪(曝光)在該阻膜，且進一步地進行顯影、沖洗來形成特定的阻劑圖案6a(具有轉印圖案之阻膜)(參照圖2(a))。
接著，以該阻劑圖案6a作為遮罩來蝕刻吸收體膜5，以形成吸收體圖案5a(具有轉印圖案的吸收體膜5)。由於緩衝膜4係相對於該蝕刻而具有充分的蝕刻選擇性，故緩衝膜4便會以整面而殘留。在形成吸收體圖案5a後，去除所殘留的阻劑圖案6a(當形成有蝕刻遮罩膜的情況，則是以阻劑圖案6a作為遮罩來對蝕刻遮罩膜進行蝕刻以形成蝕刻遮罩圖案，並以此蝕刻遮罩圖案作為遮罩來形成吸收體圖案5a而去除蝕刻遮罩圖案。)。此時，會有吸收體圖案5a殘留有缺陷部分5b的情況(參照圖2(b))。使用波長13.5nm的光(檢查用EUV光)來對該吸收體圖案5a進行遮罩檢查(缺陷檢查)，以進行缺陷部分5b的檢測。
本實施型態中的反射型遮罩基底100係如上所述般地，相對於多層反射膜2在波長13.5nm的光(EUV曝光光線或檢查用EUV光)中之反射率的相對反射率R2為3%以上。然後，使得緩衝膜4在波長13.5nm的光中之消光係數為k1，緩衝膜4的厚度為d1[nm]時，係滿足(式1)的關係。
(式1)21.5×k1 2×d1 2-52.5×k1×d1+32.1>R2
於是，便可在吸收體膜5與緩衝膜4間來確保會大於40%之較佳對比，從而便可精確度良好地檢測出在轉印圖案的形成上有可能會成為間題的缺陷部分5b(亦包含有如圖示般地吸收體膜5被削除一部分之狀態的缺陷部分)。
然後，藉由對所檢出之缺陷部分5b供應非激發狀態的氟系氣體(含氟物質)，且將電子線(帶電粒子)照射在該部分，來去除缺陷部分5b(參照圖2(c))。
之後，以吸收體圖案5a作為遮罩來蝕刻緩衝膜4，而形成緩衝圖案4a(具有轉印圖案的緩衝膜4)。最後，使用酸性或鹼性的水溶液來進行濕式洗淨，以製造出本實施型態之反射型遮罩200(參照圖2(d))。
如此般地，本實施型態之反射型遮罩200的製造方法係使用反射型遮罩基底100之反射型遮罩200的製造方法，具有以下工序：於第2薄膜(即吸收體膜5)形成會構成轉印圖案的吸收體圖案5a之工序；使用含有波長13.5nm的光之檢查光來對吸收體圖案5a進行吸收體圖案5a的缺陷檢查之工序；針對缺陷檢查中被檢出之吸收體圖案5a所存在的缺陷部分5b，來進行會一邊供應含氟物質一邊照射帶電粒子的缺陷修正之工序；以及，在缺陷修正後，於第1薄膜(即緩衝膜)形成會構成轉印圖案的緩衝圖案4a之工序。
<半導體元件之製造方法>
本實施型態為一種半導體元件之製造方法，係具有使用上述反射型遮罩200或上述反射型遮罩200的製造方法所製造之反射型遮罩200，來將轉印圖案曝光轉印在半導體基板上的阻膜之工序。藉由將本實施型態之反射型遮罩200安裝在具有EUV光的曝光光源之曝光裝置，且將轉印圖案轉印在被轉印基板上所形成的阻膜，便可製造出半導體元件。於是，便可製造出具有微細且高精度的轉印圖案之半導體元件。
<實施例>
以下，針對實施例，參照圖式來加以說明。本實施型態並未侷限於該等實施例。此外，實施例中，關於相同的構成要素係使用相同的符號而簡化或省略說明。
[實施例1]
作為實施例1，針對反射型遮罩基底100的製造方法來加以說明。
準備第1主面及第2主面的兩主表面已經研磨後之6025尺寸(約152mm×152mm×6.35mm)的低熱膨脹玻璃基板(即SiO2-TiO2系玻璃基板)來作為基板1。進行粗研磨加工工序、精密研磨加工工序、局部加工工序及接觸研磨加工工序所構成的研磨，以使其成為平坦且平滑的主表面。
接著，藉由磁控濺射(反應性濺射)法且以下述條件來於SiO2-TiO2系玻璃基板1的第2主面(內側表面)形成CrN膜所構成的導電膜。導電膜係使用Cr靶材且在氬(Ar)氣與氮(N2)氣的混合氣體氛圍中來進行成膜，以使其成為20nm的膜厚。
接著，於與形成有導電膜一側為相反側之基板1的主表面(第1主面)上形成多層反射膜2。為了使形成於基板1上之多層反射膜2成為適合於波長13.5nm的EUV光之多層反射膜2，而使其成為鉬(Mo)與矽(Si)所構成的週期層積反射膜。多層反射膜2係使用Mo靶材與Si靶材，且在氪(Kr)氣氛圍中藉由離子束濺射法來於基板1上交互地層積Mo層及Si層所形成。首先，以4.2nm的膜厚來成膜出Si膜，接著，以2.8nm的膜厚來成膜出Mo膜。以此為1週期來同樣地層積40週期，最後，以4.0nm的膜厚來成膜出Si膜，而形成多層反射膜2。
接著，在Ar氣體氛圍中，藉由使用Ru靶材之濺射法，且以會成為3.5nm的膜厚之方式來於多層反射膜2的表面成膜出Ru膜所構成的保護膜3。
接著，藉由DC磁控濺射法(反應性濺射法)來形成鉭(Ta)、氧(O)及硼(B)所構成的薄膜(TaBO膜)，而作為實施例1中的緩衝膜4。緩衝膜4係使用鉭(Ta)與硼(B)的混合靶材，且在氬(Ar)氣與氧(O2)氣之混合氣體的氛圍中以6nm的厚度來形成。
如上述般所形成之實施例1的緩衝膜4(TaBO膜)在波長13.5nm中之折射率n1、消光係數(折射率虛部)k1、相對反射率R1係分別如以下所述。
TaBO膜：n1=0.955，k1=0.022，R1=80.1%。
接著，藉由DC磁控濺射法(反應性濺射法)來形成釕(Ru)、鉻(Cr)及氮(N)所構成的薄膜(RuCrN膜)，而作為吸收體膜5。吸收體膜5係使用Ru靶材與Cr靶材，且在氪(Kr)氣與氮(N2)氣的混合氣體氛圍中以40.0nm的厚度來形成。
如上述般所形成之實施例1之吸收體膜5(RuCrN膜)在波長13.5nm中之折射率n2、消光係數(折射率虛部)k2、相對反射率R2係分別如以下所述。
RuCrN膜：n2=0.900，k2=0.021，R2=19.9%。
藉由以上的步驟順序來製造出實施例1之反射型遮罩基底100。
針對實施例1之反射型遮罩基底100中的緩衝膜4及吸收體膜5來檢討是否滿足式1的關係後，式1之左邊(21.5×k1 2×d1 2-52.5×k1×d1+32.1)的值為25.6，右邊(R2)的值為19.9，已滿足式1的關係。然後，實施例1中之吸收體膜5與緩衝膜4間的對比為60.2%，為超過40%之良好值。
接著，使用上述反射型遮罩基底100並依照圖2所示工序來製造出實施例1之反射型遮罩200。
圖2(b)所示之工序中，當使用波長13.5nm的光(檢查用EUV光)來對實施例1中的吸收體圖案5a進行遮罩檢查(缺陷檢查)後，可精確度良好地檢測出在轉印圖案的形成上有可能會成為問題的缺陷部分5b。藉此，藉由對所檢出之缺陷部分5b一邊供應氟系氣體一邊將電子線照射在該部分，便可去除缺陷部分5b，從而可製造出具有良好吸收體圖案5a的反射型遮罩200。
將實施例1中所製作的反射型遮罩200安裝在EUV掃描器，來對於半導體基板上形成有被加工膜與阻膜的晶圓進行EUV曝光。然後，藉由將該曝光後的阻膜加以顯影，來於形成有被加工膜之半導體基板上形成阻劑圖案。藉由蝕刻來將該阻劑圖案轉印在被加工膜，又，經由絕緣膜及導電膜的形成、摻雜物的導入及退火等各種工序，藉此便可製造出具有所欲特性的半導體元件。
[實施例2]
實施例2中，除了緩衝膜4及吸收體膜5以外，係以和實施例1相同的構造及方法來製造出反射型遮罩基底100。
與實施例1同樣地於基板1上形成多層反射膜2及保護膜3後，藉由DC磁控濺射法(反應性濺射法)來形成鉻(Cr)與氮(N)所構成的薄膜(CrN膜)，而作為實施例2中的緩衝膜4。緩衝膜4係使用鉻(Cr)靶材，且在氬(Ar)氣與氮(N2)氣之混合氣體的氛圍中以6nm的厚度來形成。
如上述般所形成之實施例2的緩衝膜4(CrN膜)在波長13.5nm中之折射率n1、消光係數(折射率虛部)k1、相對反射率R1係分別如以下所述。
CrN膜：n1=0.928，k1=0.039，R1=67.4%。
接著，藉由DC磁控濺射法(反應性濺射法)來形成銥(Ir)、鉭(Ta)及氧(O)所構成的薄膜(IrTaO膜)，而作為吸收體膜5。吸收體膜5係使用Ir靶材與Ta靶材，且在氪(Kr)氣與氧(O2)氣的混合氣體氛圍中，藉由反應性濺射來成膜而成為40.0nm的膜厚。
如上述般所形成之實施例2的吸收體膜5(IrTaO膜)在波長13.5nm中之折射率n2、消光係數(折射率虛部)k2、相對反射率R2係分別如以下所述。
IrTaO膜：n2=0.927，k2=0.033，R2=5.2%。
藉由以上的步驟順序來製造出實施例2之反射型遮罩基底100。
針對實施例2之反射型遮罩基底100中的緩衝膜4及吸收體膜5來檢討是否滿足式1的關係後，式1之左邊(21.5×k1 2×d1 2-52.5×k1×d1+32.1)的值為21.0，右邊(R2)的值為5.2，已滿足式1的關係。然後，實施例2中之吸收體膜5與緩衝膜4間的對比為85.7%，為超過40%之良好值。
接著，使用上述反射型遮罩基底100並依照圖2所示工序來製造出實施例2之反射型遮罩200。
圖2(b)所示之工序中，當使用波長13.5nm的光(檢查用EUV光)來對實施例2中的吸收體圖案5a進行遮罩檢查(缺陷檢查)後，可精確度良好地檢測出在轉印圖案的形成上有可能會成為問題的缺陷部分5b。藉此，藉由對所檢出之缺陷部分5b一邊供應氟系氣體一邊將電子線照射在該部分，便可去除缺陷部分5b，從而可製造出具有良好吸收體圖案5a的反射型遮罩200。
將實施例2中所製作的反射型遮罩200安裝在EUV掃描器，來對於半導體基板上形成有被加工膜與阻膜之晶圓進行EUV曝光。然後，藉由將該曝光後的阻膜加以顯影，來於形成有被加工膜之半導體基板上形成阻劑圖案。藉由蝕刻來將該阻劑圖案轉印在被加工膜，又，經由絕緣膜及導電膜的形成、摻雜物的導入及退火等各種工序，藉此便可製造出具有所欲特性的半導體元件。
[比較例1]
比較例1中，除了緩衝膜及吸收體膜以外，係以和實施例1相同的構造及方法來製造出反射型遮罩基底。
與實施例1同樣地在基板上形成多層反射膜及保護膜後，藉由DC磁控濺射法(反應性濺射法)來形成鉭(Ta)、氧(O)及硼(B)所構成的薄膜(TaBO膜)，而作為比較例1中的緩衝膜。緩衝膜係使用鉭(Ta)與硼(B)的混合靶材，且在氬(Ar)氣與氧(O2)氣之混合氣體的氛圍中以10nm的厚度來形成。
如上述般所形成之比較例1的緩衝膜(TaBO膜)在波長13.5nm中之折射率n1、消光係數(折射率虛部)k1、相對反射率R1係分別如以下所述。
TaBO膜：n1=0.955，k1=0.022，R1=60.8%。
接著，藉由DC磁控濺射法(反應性濺射法)來形成(Ru)及氮(N)所構成的薄膜(RuN膜)，而作為吸收體膜。吸收體膜係使用Ru靶材，且在氪(Kr)氣與氮(N2)氣的混合氣體氛圍中以40.0nm的厚度來形成。
如上述般所形成之比較例1的吸收體膜(RuN膜)在波長13.5nm中之折射率n2、消光係數(折射率虛部)k2、相對反射率R2係分別如以下所述。
RuN膜：n2=0.890，k2=0.016，R2=27.4%。
藉由以上的步驟順序來製造出比較例1之反射型遮罩基底。
針對比較例1之反射型遮罩基底中的緩衝膜及吸收體膜來檢討是否滿足式1的關係後，式1之左邊(21.5×k1 2×d1 2-52.5×k1×d1+32.1)的值為21.7，右邊(R2)的值為27.4，並未滿足式1的關係。然後，比較例1中之吸收體膜與緩衝膜間的對比為37.9%，為低於40%之值。
接著，使用上述反射型遮罩基底且依照圖2所示工序來製造出比較例1之反射型遮罩200。
圖2(b)所示之工序中，當使用波長13.5nm的光(檢查用EUV光)來對比較例1中的吸收體圖案進行遮罩檢查(缺陷檢查)後，並無法精確度良好地檢測出在轉印圖案的形成上有可能會成為問題的缺陷部分。若無法完全檢測出應修正的缺陷部分而於吸收體圖案及緩衝圖案殘留有缺陷部分，便會無法製造出具有良好吸收體圖案的反射型遮罩。
將比較例1中所製作的反射型遮罩安裝在EUV掃描器，來對於半導體基板上形成有被加工膜與阻膜之晶圓進行EUV曝光。然後，藉由將該曝光後的阻膜加以顯影，來於形成有被加工膜之半導體基板上形成阻劑圖案。當藉由蝕刻來將該阻劑圖案轉印在被加工膜後，殘留的缺陷部分也被轉印了。
於是，不同於實施例1及2的情況，若使用比較例1中所製作的反射型遮罩之情況，便會無法製造出具有所欲特性的半導體元件。

Claims (12)

  1. 一種反射型遮罩基底，係於基板的主表面上依序具備多層反射膜、第1薄膜及第2薄膜；
    第2薄膜相對於該多層反射膜在波長13.5nm的光中之反射率的相對反射率R2為3%以上；
    使得該第1薄膜在波長13.5nm的光中之消光係數為k1，該第1薄膜的厚度為d1[nm]時，係滿足(式1)的關係：
    (式1)21.5×k1 2×d1 2-52.5×k1×d1+32.1>R2。
  2. 如申請專利範圍第1項之反射型遮罩基底，其中該相對反射率R2為32%以下。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之反射型遮罩基底，其中該第1薄膜的消光係數k1為0.05以下。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之反射型遮罩基底，其中該第1薄膜的厚度d1為1nm以上30nm以下。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之反射型遮罩基底，其中該第1薄膜係含有金屬元素，與氧及氮中的至少任一元素。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之反射型遮罩基底，其中該第2薄膜係含有金屬元素。
  7. 如申請專利範圍第1或2項之反射型遮罩基底，其中該多層反射膜與該第1薄膜之間係具有保護膜。
  8. 如申請專利範圍第7項之反射型遮罩基底，其中該保護膜係含有釕。
  9. 一種反射型遮罩，係於如申請專利範圍第1至8項中任一項之反射型遮罩基底的該第1薄膜及該第2薄膜形成有轉印圖案。
  10. 一種反射型遮罩之製造方法，該反射型遮罩係使用如申請專利範圍第1至8項中任一項之反射型遮罩基底，具有以下工序：
    於該第2薄膜形成轉印圖案之工序；
    使用含有波長13.5nm的光之檢查光來對形成有該轉印圖案之第2薄膜進行該轉印圖案的缺陷檢查之工序；
    針對該缺陷檢查中被檢出之第2薄膜的轉印圖案所存在之缺陷，來進行會一邊供應含氟物質一邊照射帶電粒子的缺陷修正之工序；以及
    在該缺陷修正後，於該第1薄膜形成轉印圖案之工序。
  11. 一種半導體元件之製造方法，係具有使用如申請專利範圍第9項之反射型遮罩，來將轉印圖案曝光轉印在半導體基板上的阻膜之工序。
  12. 一種半導體元件之製造方法，係具有使用如申請專利範圍第10項之反射型遮罩之製造方法所製造的反射型遮罩，來將轉印圖案曝光轉印在半導體基板上的阻膜之工序。
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