TW202347008A

TW202347008A - 反射型空白光罩及反射型光罩

Info

Publication number: TW202347008A
Application number: TW112112012A
Authority: TW
Inventors: 山形悠斗; 宮脇大輔; 關和範; 中野秀亮
Original assignee: 日商凸版光掩模有限公司
Priority date: 2022-03-29
Filing date: 2023-03-29
Publication date: 2023-12-01
Also published as: WO2023190696A1

Abstract

本揭示之目的在於提供一種最大限度地活用相移效應而具有高轉印性的反射型空白光罩及反射型光罩。本揭示之一態樣的反射型空白光罩(10)具備基板(1)、具有形成於基板(1)上的多層膜結構且反射EUV光之反射層(2)、形成於反射層(2)上且保護反射層(2)之保護層(3)、及形成於保護層(3)上且吸收EUV光之吸收層(4)；吸收層(4)具備功能互相不同的吸收層(4a)及吸收層(4b)；吸收層(4)具有190度以上270度以下之範圍內的相位差。

Description

反射型空白光罩及反射型光罩

本揭示係關於反射型空白光罩及反射型光罩。

於半導體裝置的製程中，伴隨著半導體裝置的微細化，對光微影技術的微細化之要求提高。光微影中的轉印圖案之最小顯影尺寸係大幅取決於曝光光源的波長，波長越短，越能縮小最小解析尺寸。因此，尖端半導體裝置的製程中的曝光光源正從以往的波長193nm之ArF準分子雷射光逐漸被取代為波長13.5nm的EUV(Extreme Ultraviolet(極紫外線))。

大部分的物質對於EUV具有高的光吸收性，故無法使用以往利用光之穿透的折射光學系統，因此曝光機的光學系統構件並非透鏡而是面鏡。光罩亦從以往的穿透型變成反射型的EUV光罩。往EUV光罩的入射光與反射光無法設計在同軸上，因此通常在EUV微影中，會採用使光軸從EUV光罩的垂直方向傾斜6°而入射EUV光，並將以負6°之角度反射的反射光照射至半導體基板的手法。然而，因為使光軸傾斜，入射至EUV光罩的EUV光造成EUV光罩之圖案(吸收圖案層)的影子，因此會發生轉印性能惡化之被稱為所謂投影效應(陰影效應(shadowing effect))的問題。因此，降低陰影效應並提升轉印性能成為了課題。

現在的EUV光罩中，係使用膜厚60～90nm的以鉭(Ta)為主成分的膜作為光吸收層。以此EUV光罩進行圖案轉印之曝光時，會與吸收圖案的線寬度、方向、間距等相依，有時會在晶圓上產生線寬誤差或圖案位移，而導致轉印品質惡化。然後，此投影效應的影響隨著圖案線寬變細而變得明顯。針對此課題，有人提出了一種反射型光罩，其係將消光係數k高的材料用於吸收層，並形成膜厚較薄的吸收層圖案(吸收圖案層)，藉此減少投影效應[例如參照專利文獻1]。

又，伴隨著進一步的微細化，最近亦正在研究採用使用了相移效應的反射型空白遮罩。所謂的相移效應係指下述效應：以使通過與開口部相鄰之相移部之穿透光的相位與通過開口部之穿透光的相位相反的方式進行調整，藉此使穿透光互相干涉之部分的光強度變弱，結果轉印對比提升，使轉印圖案之解析度提升。因此，藉由亦將相移效應使用於反射型空白遮罩，可期待轉印性更加提升。例如，專利文獻2記載的使用了相移效應的反射型遮罩，係將相位差的最佳值設為170～190度。此為包含了以往穿透型相移遮罩之相位差的最佳值之180度的值。

然而，反射型遮罩的情況，EUV光係傾斜入射，因此反射光的一部分會通過吸收層圖案的邊緣部分。照射至邊緣部分的反射光，其相位與圖案中心部的反射光具有偏差，因此吸收層的最佳相位差與180度不同。又，專利文獻3記載的使用了相移效應的反射型空白遮罩，係從反射率與使對比提升之相位差來限制相移層的膜厚及材料組成的組合。藉此，專利文獻3記載的技術中，將相移層薄化至膜厚60nm以下，而可減少陰影效應並且得到相移效應。

然而，專利文獻3中係從材料與目標反射率、相位導出相移層的膜厚，而主張其膜厚比以往更薄，但並未提及實際的轉印性。假設即使在以Ni或Co等EUV光吸收大的材料構成相移層的情況，膜厚比以往的膜更薄，亦有會成為被斜向入射之EUV光的強烈妨礙而轉印性並未提升的情況。如此，以往技術之反射型的相移遮罩中，並無法充分活用(利用)相移效應，其轉印性(尤其是解析度)並不充分。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]國際公開第2018/159785號 [專利文獻2]日本專利第6287099號 [專利文獻3]國際公開第2019/225737號

[發明欲解決之課題]

本揭示之目的在於提供一種反射型空白光罩及反射型光罩，其藉由形成將吸收EUV光之吸收控制膜與控制相位之相位控制膜組合而成的吸收膜(吸收層)，最大限度地活用相移效應，而具有高轉印性(尤其是解析度)。更具體而言，本發明之目的係提供一種反射型光罩及用以製作其之反射型空白光罩，其中該反射型光罩係藉由在吸收層上設置消光係數k大的吸收控制膜、與折射率小的相位控制膜，而可使吸收膜(吸收層)薄膜化，且藉由變更吸收控制膜及相位控制膜之各層(各膜)的組合或各自的膜厚，而使其具有所預期的相位差，而能夠提升轉印性。 [用以解決課題之手段]

本發明係為了解決上述課題而完成者，本發明之一態樣的反射型空白光罩，其特徵為具備基板、具有形成於前述基板上的多層膜結構且反射EUV光之反射層、形成於前述反射層上且保護該反射層之保護層、及形成於前述保護層上且吸收EUV光之吸收層；前述吸收層係由功能不同的2層以上之積層結構所構成，前述吸收層具有190度以上270度以下之範圍內的相位差。

又，本發明之一態樣的反射型空白光罩中的前述吸收層，亦可具有吸收控制膜。又，本發明之一態樣的反射型空白光罩中的前述吸收層，亦可具有前述吸收控制膜、及相位控制膜。又，本發明之一態樣的反射型空白光罩中的前述吸收控制膜，包含消光係數k為0.041以上的材料，前述吸收層的膜厚亦可為60nm以下。

又，本發明之一態樣的反射型空白光罩中的前述吸收控制膜，亦可由包含錫(Sn)、銦(In)、鉭(Ta)、銀(Ag)、碲(Te)、鎳(Ni)、鈷(Co)、銅(Cu)、鉑(Pt)、鈀(Pd)、銥(Ir)、金(Au)、及鋅(Zn)之中至少一種以上之元素的材料所構成。又，本發明之一態樣的反射型空白光罩中的前述吸收層具有前述吸收控制膜、及相位控制膜，前述相位控制膜對於EUV光的折射率n亦可小於0.93。

又，本發明之一態樣的反射型空白光罩中的前述吸收層具有前述吸收控制膜及相位控制膜，前述相位控制膜對於EUV光的折射率n亦可小於0.92。又，本發明之一態樣的反射型空白光罩中的前述吸收層具有前述吸收控制膜、及相位控制膜，前述相位控制膜亦可由包含釕(Ru)、銠(Rh)、鉬(Mo)、鈀(Pd)、銀(Ag)、鉑(Pt)、金(Au)、鋨(Os)、銥(Ir)、及錸(Re)之中至少一種以上之元素的材料構成。

又，本發明之一態樣的反射型空白光罩中的前述吸收層，亦可具有210度以上265度以下之範圍內的相位差。又，本發明之一態樣的反射型空白光罩中的前述吸收層，亦可具有230度以上260度以下之範圍內的相位差。

又，本發明之一態樣的反射型光罩，係以下述為特徵之反射型光罩：具備基板、具有形成於前述基板上的多層膜結構且反射EUV光之反射層、形成於前述反射層上且保護該反射層之保護層、及形成於前述保護層上且吸收EUV光之吸收圖案層；前述吸收圖案層係由功能不同的2層以上之積層結構所構成，前述吸收圖案層具有190度以上270度以下之範圍內的相位差。

又，本發明之一態樣的反射型光罩中的前述吸收圖案層亦可具有形成有圖案的吸收控制膜。又，本發明之一態樣的反射型光罩中的前述吸收圖案層亦可具有前述吸收控制膜、以及形成有圖案的相位控制膜。又，本發明之一態樣的反射型光罩中的前述吸收控制膜包含消光係數k為0.041以上的材料，前述吸收圖案層的膜厚可為60nm以下。

又，本發明之一態樣的反射型光罩中的前述吸收控制膜亦可由包含錫(Sn)、銦(In)、鉭(Ta)、銀(Ag)、碲(Te)、鎳(Ni)、鈷(Co)、銅(Cu)、鉑(Pt)、鈀(Pd)、銥(Ir)、金(Au)及鋅(Zn)之中至少一種以上之元素的材料構成。又，本發明之一態樣的反射型光罩中的前述吸收圖案層，具有前述吸收控制膜、以及形成有圖案的相位控制膜，前述相位控制膜對於EUV光的折射率n亦可小於0.93。

又，本發明之一態樣的反射型光罩中的前述吸收圖案層具有前述吸收控制膜、及形成有圖案的相位控制膜，前述相位控制膜對於EUV光的折射率n亦可小於0.92。又，本發明之一態樣的反射型光罩中的前述吸收圖案層具有前述吸收控制膜、及形成有圖案的相位控制膜，前述相位控制膜亦可由包含釕(Ru)、銠(Rh)、鉬(Mo)、鈀(Pd)、銀(Ag)、鉑(Pt)、金(Au)、鋨(Os)、銥(Ir)及錸(Re)之中至少一種以上之元素的材料構成。

又，本發明之一態樣的反射型光罩中的前述吸收圖案層亦可具有210度以上265度以下之範圍內的相位差。又，本發明之一態樣的反射型光罩中的前述吸收圖案層亦可具有230度以上260度以下之範圍內的相位差。 [發明之效果]

若為本揭示的一態樣之反射型空白光罩及反射型光罩，可得到充分的相移效應，而可提升晶圓轉印性能(尤其是解析度)。

[用以實施發明的形態]

參照圖式說明本揭示的一實施形態。此處，圖式所示的構成為示意者，厚度與平面尺寸的關係、各層的厚度之比率等與現實不同。又，以下所示的實施形態，係例示用以將本揭示之技術思想具體化的構成，本揭示的技術思想中，構成部件的材質、形狀、結構等並不限於下述內容。本揭示的技術思想，在申請專利範圍記載的請求項所規定之技術範圍內，可施加各種變更。

(反射型空白光罩及反射型光罩的構成) 圖1係顯示本發明的實施形態之反射型空白光罩10的概略剖面圖。如圖1所示，本發明的實施形態之反射型空白光罩10具備基板1、形成於基板1上的反射層2、形成於反射層2上的保護層3、及形成於保護層3上的吸收層4，吸收層4係由功能互相不同的至少兩層以上所構成。圖1中例示了由功能互相不同的兩層所構成之吸收層4，將其中的一層設為吸收層4a，並將形成於吸收層4a上的另一層設為吸收層4b。另外，吸收層4a、4b為吸收控制膜、相位控制膜的任一者，何者為上層、下層皆可。亦即，本實施形態中，亦可使吸收層4a為吸收控制膜、使吸收層4b為相位控制膜，亦可使吸收層4a為相位控制膜、使吸收層4b為吸收控制膜。

又，構成吸收控制膜及相位控制膜之至少一者的成分中，至少一成分可為從表層側往基板1側階段性變化的傾斜結構，亦即亦可具有濃度梯度。又，圖2係顯示本發明之實施形態的反射型光罩20的概略剖面圖。此處，圖2所示的本發明之實施形態的反射型光罩20，係將圖1所示的本發明的實施形態之反射型空白光罩10的吸收層4圖案化而形成。以下詳細說明各層。

(基板) 本發明的實施形態之基板1，例如可使用平坦之Si基板或合成石英基板等。又，基板1可使用添加了鈦的低熱膨脹玻璃，但只要是熱膨脹率小的材料，則本發明不限於此等。又，雖未圖示，但可在基板1之未形成反射層2的面上形成背面導電膜。背面導電膜，係用以在將反射型光罩20設置於曝光機時，利用靜電夾頭的原理進行固定的膜。

(反射層) 本發明的實施形態之反射層2，只要是將作為曝光光線的EUV光(極紫外光)反射者即可，亦可為由對於EUV光之折射率大幅不同的材料之組合形成的多層反射膜(亦即，具有多層膜結構的EUV光反射膜)。包含多層反射膜的反射層2，例如，亦可為藉由將Mo(鉬)與Si(矽)或Mo(鉬)與Be(鈹)之類的組合之層重複積層40個週期左右而形成者。

(保護層) 本發明的實施形態之保護層3，係在藉由蝕刻形成吸收圖案4c時發揮作為防止對於反射層2之損傷的蝕刻阻擋層之功能的層。另外，根據反射層2的材質或蝕刻條件，未形成保護層3亦無妨。保護層3，係以對於吸收層4之圖案形成時所進行的乾式蝕刻具有耐性的材質形成。例如，保護層3的材料亦可為釕(Ru)。

(吸收層) 如圖1所示，吸收層4係形成於保護層3上的層，其係吸收作為曝光光線之EUV光的層。又，吸收層4係形成用以轉印之微細圖案即吸收圖案4c的層。亦即，藉由將反射型空白光罩10之吸收層4的一部分去除，亦即藉由將吸收層4圖案化，形成圖2所示之反射型光罩20的吸收圖案(吸收圖案層)4c。吸收圖案4c中，EUV光通過圖案開口部而未經由吸收層4即入射及反射時，該反射光受到保護層3及反射層2的影響，相位與原來的入射光有所改變。另一方面，EUV光經由吸收層4入射及(或)反射時，其反射光除了受到保護層3及反射層2的影響，亦受到吸收層4的影響，相位與原來的入射光有所改變。亦即，EUV光經由吸收層4而產生的反射光，在與僅經由圖案開口部而產生之反射光之間，產生基於吸收層4的膜特性的預期相位差。

一般而言，吸收層4的與圖案化之結果所產生的開口部之相位差，係只要決定好反射型空白光罩及反射型光罩之各層的光學常數(折射率n、消光係數k)與膜厚、所使用之光的波長，便可被唯一地確定，能夠根據光學理論而由計算求出(詳情例如參照應用物理工學選書3，吉田貞史「薄膜」，培風館，1990)。亦即，本實施形態中的「相位差」意指吸收層4的反射光之相位與反射層2的(在開口部的)反射光之相位的差。另外，本實施形態中，用於計算上述相位差的折射率n及消光係數k的各值，係使用利用EUV光的實測值。

NILS(歸一化空間圖像對數斜率)係以下式求得的值，其係作為使用反射型光罩20形成晶圓圖案時的晶圓圖案之解析度的指標： NILS=w×dln(I)/dx　･･･式(1)。此處「w」表示線寬，「I」表示能量潛像的強度。另外，NILS的值越大，表示轉印圖案的解析度越高。使用反射型光罩20進行晶圓轉印時的晶圓圖案的NILS(歸一化空間圖像對數斜率)、反射型光罩20的相位差、與構成反射型光罩20之吸收控制膜的膜厚之關係顯示於圖3。

圖3係從針對形成由消光係數k為0.070的錫(Sn)與氧(O)所構成之吸收控制膜(以下為了方便而稱為「由SnO所構成之吸收控制膜」)作為吸收層4a並在吸收控制膜上形成由折射率n為0.89的釕(Ru)所構成之相位控制膜作為吸收層4b的2層結構之吸收膜(吸收層)以開口數NA為0.33的曝光條件對於晶圓上19nm之孔洞圖案進行曝光時的相位差與NILS的結果，以吸收膜(吸收層)的膜厚43nm、44nm、45nm、46nm的4個等級來表示其關係的圖。另外，SnO、Ru係使膜厚分別在0～26nm、0～47nm變動(使其變化)，藉此特意地製作相位差不同的條件。

由圖3得知，在相位差從230度至260度附近的範圍內，NILS的值成為最大。又，由圖3得知，在膜厚43nm中，相位差為180度的情況，NILS的值為2.46。此處，相位差為190度的情況，在膜厚44nm中，NILS為2.50，相較於膜厚43nm中相位差為180度的情況，NILS高出1%以上。

又，相位差為270度的情況，在膜厚46nm中，NILS為2.50，相較於膜厚43nm中相位差為180度的情況，NILS高出1%以上。又，相位差為210度的情況，在膜厚44nm中，NILS為2.64，相較於膜厚43nm中相位差為180度的情況，NILS高出7%以上。又，相位差為265度的情況，在膜厚43nm中，NILS為2.64，相較於膜厚43nm中相位差為180度的情況，NILS高出7%以上。

又，相位差為230度的情況，在膜厚43nm中，NILS為2.74，相較於膜厚43nm中相位差為180度的情況，NILS高出11%以上。又，相位差為260度的情況，在膜厚46nm中，NILS為2.74，相較於膜厚43nm中相位差為180度的情況，NILS高出11%以上。

如此，相較於相位差為180度的情況，只要相位差在190度以上270度以下之範圍內，NILS可提升1%以上，只要相位差在210度以上265度以下之範圍內，NILS可提升7%以上，只要相位差在230度以上260度以下之範圍內，NILS可提升11%以上。由此等可知，為了提升解析度，吸收層4的相位差較佳為190度以上270度以下之範圍內，再佳為210度以上265度以下之範圍內，最佳為230度以上260度以下之範圍內。如此，本案發明人發現反射型光罩中的吸收層之最佳相位差係與以往設計思想所使用的「180度」不同的值。

EUV微影中，EUV光斜向入射，在反射層2反射，但可能因為形成有吸收圖案4c的吸收層4妨礙光路所導致的投影效應而造成轉印至晶圓(半導體基板)上的性能惡化。此轉印性能的惡化可藉由使吸收EUV光的吸收層4之厚度變薄來減輕。吸收層4的膜厚較佳為60nm以下。吸收層4的膜厚為60nm以下的情況，膜厚比以往的Ta系吸收膜(吸收層)更薄，因此可減少投影效應而提升轉印性能。

此處，圖4係顯示部分金屬材料對於EUV光之波長13.5nm的光學常數的圖表。圖4的橫軸表示折射率n，縱軸表示消光係數k。以往吸收層之主材料的鉭(Ta)的膜厚為60～90nm。因此，只要可使吸收層4的膜厚在60nm以下，相較於以往的吸收層(反射型光罩)，可提升轉印性能。本實施形態的吸收層4的膜厚若為50nm以下，則較佳，若為40nm以下，則進一步較佳。另外，本實施形態的吸收層4中，其下限值並無特別限制，但若為20nm以上，則較佳，若為25nm以上，則進一步較佳。

為了將吸收控制膜薄膜化，作為構成吸收控制膜的材料，必須使用消光係數k比現存Ta膜所具有之消光係數k(0.041)更大的材料(高消光係數材料)。又，為了能夠使吸收控制膜進一步薄膜化，構成吸收控制膜的材料之消光係數k若為0.05以上，則較佳，若為0.06以上，則進一步較佳。

藉由在構成吸收控制膜的材料中使用消光係數k為0.041以上的材料，吸收控制膜充分薄膜化，可減少投影效果。具體而言，作為消光係數k為0.06以上的材料，可列舉：錫(Sn)、銦(In)、銀(Ag)、碲(Te)、鎳(Ni)、鈷(Co)、銅(Cu)、鉑(Pt)等，作為消光係數k為0.05以上的材料，可列舉：金(Au)、鋅(Zn)等，作為消光係數k為0.041以上的材料，可列舉：鉭(Ta)、鈀(Pd)、銥(Ir)等。構成吸收控制膜的材料，期望係包含此等材料(元素)中的至少一種的材料。尤其是構成吸收控制膜的材料，若為Sn、In、Ta的氧化物、氮化物或氮氧化物，則此等的材料為高熔點，因此可期待進一步改善吸收控制膜的耐熱性與提升吸收控制膜在現有蝕刻裝置中的加工性。

另外，吸收控制膜的構成材料整體之中，較佳係包含50質量%以上的上述高消光係數材料，更佳為包含70質量%以上，再佳為包含90質量%以上。若高消光係數材料的含量在上述數值範圍內，則可確實發揮作為吸收控制膜的功能。

本實施形態中，吸收控制膜的膜厚若為1nm以上30nm以下之範圍內，則較佳，若為3nm以上20nm以下之範圍內，則更佳，若為3nm以上15nm以下之範圍內，則進一步較佳。若吸收控制膜的膜厚在上述數值範圍內，則可輕易控制(調整) EUV光的吸收率。又，本實施形態中，吸收控制膜的膜厚相對於吸收層4整體的膜厚若為2.5%以上且小於50%之範圍內，則較佳，若為10%以上40%以下之範圍內，則更佳，若為10%以上30%以下之範圍內，則進一步較佳。若吸收控制膜的膜厚相對於吸收層4整體的膜厚在上述數值範圍內，則可輕易控制(調整)EUV光的吸收率。

圖5係藉由模擬而算出以小於1nm形成消光係數k為0.07、折射率n為0.93的吸收控制膜並在其上形成消光係數k為0.03、對於EUV光之折射率n為0.90、0.91、0.92、0.93、0.94的相位控制膜時的吸收層4之膜厚與相位差之關係的圖表。另外，上述所謂「吸收層4的膜厚」，由於相較於相位控制膜的厚度，吸收控制膜的膜厚薄至可忽視之程度，因此實質上係指相位控制膜本身的厚度。如圖5所示，構成吸收層4的相位控制膜的折射率n越小，則可使用以得到預期相位差的膜厚越薄。如此，對於減少投影效應而言，除了提高構成吸收控制膜的材料之消光係數k以使吸收控制膜薄膜化以外，藉由降低構成相位控制膜之材料的折射率n以使相位控制膜薄膜化亦為有效。

如圖5所示，構成吸收層4的相位控制膜的折射率n為0.93的情況，用以得到230度以上260度以下之範圍內的相位差的吸收層4(相位控制膜)之最低膜厚為60nm，與以往的Ta系吸收膜(吸收層)之膜厚為相同程度。因此，若構成吸收層4的相位控制膜之折射率n小於0.93，則可使吸收層4(相位控制膜)的膜厚比60nm更薄，因而較佳。又，若構成吸收層4的相位控制膜之折射率n小於0.92，則用以得到230度以上260度以下之範圍內的相位差之吸收層4(相位控制膜)的最低膜厚為50nm以下，因而進一步較佳。

本實施形態中，相位控制膜的膜厚若為10nm以上50nm以下之範圍內，則較佳，若為15nm以上40nm以下之範圍內，則更佳，若為20nm以上30nm以下之範圍內，則進一步較佳。若相位控制膜的膜厚在上述數值範圍內，則可輕易控制(調整)相位差。又，本實施形態中，相位控制膜的膜厚相對於吸收層4整體的膜厚若為50%以上且小於95%的範圍內，則較佳，若為60%以上85%以下之範圍內，則更佳，若為70%以上80%以下之範圍內，則進一步較佳。只要相位控制膜的膜厚相對於吸收層4整體的膜厚在上述數值範圍內，則可輕易控制(調整)相位差。

另外，由相位控制膜與吸收控制膜構成的吸收層4整體的膜厚，如上所述，若為60nm以下，則較佳，若為50nm以下，則更佳，若為40nm以下，則進一步較佳。又，由相位控制膜與吸收控制膜構成的吸收層4中，相位控制膜的膜厚較佳為比吸收控制膜的膜厚更厚。例如，相位控制膜的膜厚若為吸收控制膜的膜厚的3倍以上，則較佳，若為5倍以上，則更佳，若為8倍以上，則進一步較佳。

藉由在構成相位控制膜的材料中使用折射率n小於0.93的材料(低折射率材料)，相位控制膜充分薄膜化，可減少投影效應。具體而言，作為折射率n小於0.93的材料，可列舉：釕(Ru)、銠(Rh)、鉬(Mo)、鈀(Pd)、銀(Ag)、鉑(Pt)、金(Au)、鋨(Os)、銥(Ir)、錸(Re)等。構成相位控制膜的材料，期望係包含此等材料(元素)中的至少一種的材料。

另外，構成吸收層4的材料中，除了上述材料(亦即消光係數k大於0.041的高消光係數材料、折射率n小於0.93的低折射率材料)以外，藉由使其含有例如鈹(Be)、鈣(Ca)、鈧(Sc)、釩(V)、錳(Mn)、鐵(Fe)、銅(Cu)、鍺(Ge)、砷(As)、鍶(Sr)、鎝(Tc)、銠(Rh)、鋇(Ba)、鎢(W)、錸(Re)、鋨(Os)、金(Au)等，可形成粗糙度、面內尺寸均勻性、轉印影像的面內均勻性能提升且充分非晶質的材料(具有非結晶性的材料)。

又，構成吸收層4的材料中，除了上述高消光係數材料、低折射率材料以外，藉由使其含有例如鉻(Cr)、鈦(Ti)、鋁(Al)、矽(Si)、鋯(Zr)、釩(V)、鉿(Hf)、鈮(Nb)、釔(Y)、鉛(Pb)、鎵(Ga)等，不易與氫自由基發生反應，而可形成更具有氫自由基耐性的材料。

又，構成吸收層4的材料中，除了上述高消光係數材料、低折射率材料以外，藉由使其含有例如鉭(Ta)、鈮(Nb)、鉻(Cr)、鈦(Ti)、鋁(Al)、釩(V)、鉿(Hf)等，如圖6所示，可以覆蓋吸收層4之露出表面的方式形成具有氫自由基耐性的氧化皮膜5。另外，氧化皮膜5的膜厚較佳為1nm以上5nm以下之範圍內，更佳為2nm以上4nm以下之範圍內，再佳為2.5nm以上3.5nm以下之範圍內。若氧化皮膜5的膜厚在上述數值範圍內，則可賦予優良的氫自由基耐性。

氧化皮膜5係折射率n接近1、消光係數k接近0的材料，例如若使用SiO ₂作為氧化皮膜5，NILS比以往的Ta系吸收膜更高，則膜厚亦可為10nm以上。若膜厚在10nm以上，相較於膜厚較薄的情況，更能承受清洗遮罩時的藥液對於被覆膜之侵蝕，而可長期使用遮罩。又，就氧化皮膜5的膜厚而言，形成於吸收層4之上表面的氧化皮膜5之膜厚亦可比形成於吸收層4之側面的氧化皮膜5之膜厚更厚。氫自由基的衝擊頻率在吸收層4的上表面高於吸收層4的側面，因此若形成於吸收層4之上表面的氧化皮膜5之膜厚比形成於吸收層4之側面的氧化皮膜5之膜厚更厚，則吸收層4的耐久性提升。

又，就氧化皮膜5的膜厚而言，形成於吸收層4之上表面的氧化皮膜5之膜厚亦可比形成於吸收層4之側面的氧化皮膜5之膜厚更薄。因氫自由基所致之吸收層4的損傷，由於吸收層4的側面相較於吸收層4的上表面更容易對轉印性能(尤其是解析度)造成影響，所以若形成於吸收層4之側面的氧化皮膜5之膜厚比形成於吸收層4之上表面的氧化皮膜5之膜厚更厚，則吸收層4的轉印性能(尤其是解析度)提升。又，構成吸收層4的材料中，除了上述高消光係數材料、低折射率材料以外，藉由使其含有例如銠(Rh)、鈮(Nb)、鉑(Pt)、鈦(Ti)、鈀(Pd)等，可形成對於一般用於清洗遮罩的SPM、APM之類的藥液之反應性低而更具有清洗耐性的材料。

又，構成吸收層4的材料中，除了上述高消光係數材料、低折射率材料以外，藉由使其含有例如氮化矽(SiN)、氧化鉭(TaO)等，可形成波長190nm～260nm的光吸收高而具有檢查光之對比提升性的材料。又，構成吸收層4的材料中，除了上述高消光係數材料、低折射率材料以外，藉由使其含有例如鈷(Co)、釕(Ru)、銥(Ir)、金(Au)、鈀(Pd)、鉑(Pt)、鉬(Mo)等，可形成對於13.5nm之波長的折射率n小於0.95且提升相移性的材料。

以上敘述了在吸收層4可含有之材料的效果之一例，但各材料的效果不限於上述的例子，可符合複數個。另外，相位控制膜的構成之材料整體之中，較佳為包含50質量%以上的上述低折射率材料，更佳為包含70質量%以上，再佳為包含90質量%以上。若低折射率材料的含量在上述數值範圍內，則可確實地發揮作為相位控制膜的功能。

[實施例] 以下藉由實施例更詳細說明本揭示，但本揭示不因實施例有任何限定。＜實施例1＞如圖7所示，使用具有低熱膨脹性的合成石英基板作為基板11。在基板11上，形成積層40片以矽(Si)與鉬(Mo)為一對的積層膜，以作為多層反射膜12。多層反射膜(反射層)12的膜厚為280nm。接著，在多層反射膜12上，使用釕(Ru)並以膜厚成為3.5nm的方式形成覆蓋層(保護層)13。藉此，在基板11上形成具有多層反射膜12及覆蓋層13的反射部。

在覆蓋層13上，以膜厚成為9nm的方式形成由消光係數k為0.070的錫(Sn)與氧(O)所構成之吸收控制膜(下層14a)，並在吸收控制膜(下層14a)上，以膜厚成為26nm的方式形成由折射率n為0.89的釕(Ru)所構成之相位控制膜(上層14b)。以XRD(X光繞射裝置)測量具備如此成膜之由錫(Sn)與氧(O)所構成之膜與釕(Ru)膜的吸收層14之結晶性，結果得知其為非晶質。另外，針對上述由錫(Sn)與氧(O)所構成之吸收控制膜，在表中係為了方便而記載為「SnO」。亦即，本實施例中，由錫(Sn)與氧(O)所構成之吸收控制膜的組成並不限於Sn：O=1：1。關於以下的實施例及比較例亦相同。

接著，在基板11中未形成多層反射膜12的一側，使用氮化鉻(CrN)以成為100nm之厚度的方式形成背面導電膜15。製作反射型空白光罩100。各膜在基板11上的成膜係使用多元濺鍍裝置。各膜的膜厚係藉由濺鍍時間來控制。接著使用圖8至圖11說明反射型光罩200的製作方法。如圖8所示，在反射型空白光罩100的吸收層14上，以旋塗將正型化學增幅型阻劑(SEBP9012：信越化學公司製)塗布成120nm的膜厚，於110℃烘烤10分鐘，形成阻劑膜16。

接著，藉由電子束描繪機(JBX3030：日本電子公司製)在阻劑膜16上描繪既定的圖案。之後，於110℃進行預烘烤處理10分鐘，然後使用噴霧顯影機(SFG3000：Sigmameltec公司製)進行顯影處理。藉此，如圖9所示，形成阻劑圖案16a。

接著，將阻劑圖案16a作為蝕刻遮罩，進行吸收層14的圖案化，其中，由Ru所形成之相位控制膜(上層14b)係進行以氟系氣體為主體的乾式蝕刻，由SnO所形成之吸收控制膜(下層14a)係進行以氯系氣體為主體的乾式蝕刻。藉此，如圖10所示，在吸收層14形成吸收圖案14c。然後進行阻劑圖案16a的剝離，製作圖11所示的本實施例之反射型光罩200。另外，本實施例中，形成於吸收層14的吸收圖案14c，係在轉印評價用的反射型光罩200上形成76nm的孔洞圖案。以上述方式形成的實施例1之吸收層14在波長13.5nm中的相位差為192度。

＜實施例2＞以膜厚成為13nm的方式形成由消光係數k為0.070的錫(Sn)與氧(O)所構成之吸收控制膜(下層14a)，並在吸收控制膜(下層14a)上，以膜厚成為20nm的方式形成由折射率n為0.89的釕(Ru)所構成之相位控制膜(上層14b)。以XRD(X光繞射裝置)測量具備如此成膜的由錫(Sn)與氧(O)所構成之膜與釕(Ru)膜的吸收層14之結晶性，結果得知其為非晶質。另外，除了吸收層14以外，以與實施例1相同的方法，製作實施例2的反射型空白光罩100及反射型光罩200。以上述方式形成的實施例2之吸收層14在波長13.5nm中的相位差為192度。

＜實施例3＞以膜厚成為8nm的方式形成由消光係數k為0.070的錫(Sn)與氧(O)所構成之吸收控制膜(下層14a)，並在吸收控制膜(下層14a)上，以膜厚成為38nm的方式形成由折射率n為0.89的釕(Ru)所構成之相位控制膜(上層14b)。以XRD(X光繞射裝置)測量具備如此成膜的由錫(Sn)與氧(O)所構成之膜與釕(Ru)膜的吸收層14之結晶性，結果得知其為非晶質。另外，除了吸收層14以外，以與實施例1相同的方法，製作實施例3的反射型空白光罩100及反射型光罩200。以上述方式形成的實施例3之吸收層14在波長13.5nm中的相位差為266度。

＜實施例4＞以膜厚成為1.2nm的方式形成由消光係數k為0.070的錫(Sn)與氧(O)所構成之吸收控制膜(下層14a)，並在吸收控制膜(下層14a)上，以膜厚成為44nm的方式形成由折射率n為0.89的釕(Ru)所構成之相位控制膜(上層14b)。以XRD(X光繞射裝置)測量具備如此成膜的由錫(Sn)與氧(O)所構成之膜與釕(Ru)膜的吸收層14之結晶性，結果得知其為非晶質。另外，除了吸收層14以外，以與實施例1相同的方法，製作實施例4的反射型空白光罩100及反射型光罩200。以上述方式形成的實施例4之吸收層14在波長13.5nm中的相位差為266度。

＜實施例5＞以膜厚成為4nm的方式形成由消光係數k為0.070的錫(Sn)與氧(O)所構成之吸收控制膜(下層14a)，並在吸收控制膜(下層14a)上，以膜厚成為39nm的方式形成由折射率n為0.89的釕(Ru)所構成之相位控制膜(上層14b)。以XRD(X光繞射裝置)測量具備如此成膜的由錫(Sn)與氧(O)所構成之膜與釕(Ru)膜的吸收層14之結晶性，結果得知其為非晶質。另外，除了吸收層14以外，以與實施例1相同的方法，製作實施例5的反射型空白光罩100及反射型光罩200。以上述方式形成的實施例5之吸收層14在波長13.5nm中的相位差為248度。

＜實施例6＞以膜厚成為5nm的方式形成由消光係數k為0.070的錫(Sn)與氧(O)所構成之吸收控制膜(下層14a)，並在吸收控制膜(下層14a)上，以膜厚成為39nm的方式形成由折射率n為0.89的釕(Ru)所構成之相位控制膜(上層14b)。以XRD(X光繞射裝置)測量具備如此成膜的由錫(Sn)與氧(O)所構成之膜與釕(Ru)膜的吸收層14之結晶性，結果得知其為非晶質。另外，除了吸收層14以外，以與實施例1相同的方法，製作實施例6的反射型空白光罩100及反射型光罩200。以上述方式形成的實施例6之吸收層14在波長13.5nm中的相位差為248度。

＜實施例7＞以膜厚成為22nm的方式形成由消光係數k為0.070的錫(Sn)與氧(O)所構成之吸收控制膜(下層14a)，並在吸收控制膜(下層14a)上，以膜厚成為22nm的方式形成由折射率n為0.89的釕(Ru)所構成之相位控制膜(上層14b)。以XRD(X光繞射裝置)測量具備如此成膜的由錫(Sn)與氧(O)所構成之膜與釕(Ru)膜的吸收層14之結晶性，結果得知其為非晶質。另外，除了吸收層14以外，以與實施例1相同的方法，製作實施例7的反射型空白光罩100及反射型光罩200。以上述方式形成的實施例7之吸收層14在波長13.5nm中的相位差為210度。

＜實施例8＞以膜厚成為20nm的方式形成由消光係數k為0.070的錫(Sn)與氧(O)所構成之吸收控制膜(下層14a)，並在吸收控制膜(下層14a)上，以膜厚成為27nm的方式形成由折射率n為0.89的釕(Ru)所構成之相位控制膜(上層14b)。以XRD(X光繞射裝置)測量具備如此成膜的由錫(Sn)與氧(O)所構成之膜與釕(Ru)膜的吸收層14之結晶性，結果得知其為非晶質。另外，除了吸收層14以外，以與實施例1相同的方法，製作實施例8的反射型空白光罩100及反射型光罩200。以上述方式形成的實施例8之吸收層14在波長13.5nm中的相位差為263度。

＜實施例9＞以膜厚成為21nm的方式形成由消光係數k為0.070的錫(Sn)與氧(O)所構成之吸收控制膜(下層14a)，並在吸收控制膜(下層14a)上，以膜厚成為19nm的方式形成由折射率n為0.89的釕(Ru)所構成之相位控制膜(上層14b)。以XRD(X光繞射裝置)測量具備如此成膜的由錫(Sn)與氧(O)所構成之膜與釕(Ru)膜的吸收層14之結晶性，結果得知其為非晶質。另外，除了吸收層14以外，以與實施例1相同的方法，製作實施例9的反射型空白光罩100及反射型光罩200。以上述方式形成的實施例9之吸收層14在波長13.5nm中的相位差為230度。

＜實施例10＞以膜厚成為19nm的方式形成由消光係數k為0.070的錫(Sn)與氧(O)所構成之吸收控制膜(下層14a)，並在吸收控制膜(下層14a)上，以膜厚成為28nm的方式形成由折射率n為0.89的釕(Ru)所構成之相位控制膜(上層14b)。以XRD(X光繞射裝置)測量具備如此成膜的由錫(Sn)與氧(O)所構成之膜與釕(Ru)膜的吸收層14之結晶性，結果得知其為非晶質。另外，除了吸收層14以外，以與實施例1相同的方法，製作實施例10的反射型空白光罩100及反射型光罩200。以上述方式形成的實施例10之吸收層14在波長13.5nm中的相位差為260度。

＜實施例11＞以膜厚成為4nm的方式形成由消光係數k為0.041的鉭(Ta)所構成之吸收控制膜(下層14a)，並在吸收控制膜(下層14a)上，以膜厚成為39nm的方式形成由折射率n為0.89的釕(Ru)所構成之相位控制膜(上層14b)。以XRD(X光繞射裝置)測量具備如此成膜之鉭(Ta)膜與釕(Ru)膜的吸收層14之結晶性，結果得知其為非晶質。另外，除了吸收層14以外，以與實施例1相同的方法，製作實施例11的反射型空白光罩100及反射型光罩200。以上述方式形成的實施例11之吸收層14在波長13.5nm中的相位差為246度。

＜實施例12＞以膜厚成為4nm的方式形成由消光係數k為0.005的鈮(Nb)所構成之吸收控制膜(下層14a)，並在吸收控制膜(下層14a)上，以膜厚成為39nm的方式形成由折射率n為0.89的釕(Ru)所構成之相位控制膜(上層14b)。以XRD(X光繞射裝置)測量具備如此成膜之鈮(Nb)膜與釕(Ru)膜的吸收層14之結晶性，結果得知其為非晶質。另外，除了吸收層14以外，以與實施例1相同的方法，製作實施例12的反射型空白光罩100及反射型光罩200。以上述方式形成的實施例12之吸收層14在波長13.5nm中的相位差為251度。

＜實施例13＞以膜厚成為39nm的方式形成由折射率n為0.89的釕(Ru)所構成之相位控制膜(下層14a)，並在相位控制膜(下層14a)上，以膜厚成為4nm的方式形成由消光係數k為0.070的錫(Sn)與氧(O)所構成之吸收控制膜(上層14b)。以XRD(X光繞射裝置)測量具備如此成膜之釕(Ru)膜與錫(Sn)與氧(O)的吸收層14之結晶性，結果得知其為非晶質。另外，除了吸收層14以外，以與實施例1相同的方法，製作實施例13的反射型空白光罩100及反射型光罩200。以上述方式形成的實施例13之吸收層14在波長13.5nm中的相位差為248度。

＜實施例14＞以膜厚成為8nm的方式形成消光係數k為0.067的銦(In)與氧(O)所構成之吸收控制膜(下層14a)，並在吸收控制膜(下層14a)上，以膜厚成為36nm的方式形成由折射率n為0.89的釕(Ru)所構成之相位控制膜(上層14b)。以XRD(X光繞射裝置)測量具備如此成膜的由銦(In)與氧(O)所構成之膜與釕(Ru)膜的吸收層14之結晶性，結果得知其為非晶質。另外，除了吸收層14以外，以與實施例1相同的方法，製作實施例14的反射型空白光罩100及反射型光罩200。又，針對上述由銦(In)與氧(O)所構成之吸收控制膜，在表中為了方便而記載為「InO」。亦即，本實施例中，由銦(In)與氧(O)所構成之吸收控制膜的組成不限於In：O=1：1。以上述方式形成的實施例14之吸收層14在波長13.5nm中的相位差為245度。

＜實施例15＞以膜厚成為7nm的方式形成由消光係數k為0.039的鉻(Cr)所構成之吸收控制膜(下層14a)，並在吸收控制膜(下層14a)上，以膜厚成為62nm的方式形成由折射率n為0.934的鈮(Nb)所構成之相位控制膜(上層14b)。以XRD(X光繞射裝置)測量具備如此成膜的鉻(Cr)膜與鈮(Nb)膜的吸收層14之結晶性，結果得知其為非晶質。另外，除了吸收層14以外，以與實施例1相同的方法，製作實施例15的反射型空白光罩100及反射型光罩200。以上述方式形成的實施例15之吸收層14在波長13.5nm中的相位差為252度。

＜實施例16＞以膜厚成為14nm的方式形成由消光係數k為0.041的鉭(Ta)所構成之吸收控制膜(下層14a)，並在吸收控制膜(下層14a)上，以膜厚成為53nm的方式形成由折射率n為0.934的鈮(Nb)所構成之相位控制膜(上層14b)。以XRD(X光繞射裝置)測量具備如此成膜的鉭(Ta)膜與鈮(Nb)膜的吸收層14之結晶性，結果得知其為非晶質。另外，除了吸收層14以外，以與實施例1相同的方法，製作實施例16的反射型空白光罩100及反射型光罩200。以上述方式形成的實施例16之吸收層14在波長13.5nm中的相位差為239度。

＜實施例17＞以膜厚成為30nm的方式形成由消光係數k為0.039的鉻(Cr)所構成的吸收控制膜(下層14a)，並在吸收控制膜(下層14a)上，以膜厚成為29nm的方式形成由折射率n為0.923的鉬(Mo)所構成之相位控制膜(上層14b)。以XRD(X光繞射裝置)測量具備如此成膜的鉻(Cr)膜與鉬(Mo)膜的吸收層14之結晶性，結果得知其為非晶質。另外，除了吸收層14以外，以與實施例1相同的方法，製作實施例17的反射型空白光罩100及反射型光罩200。以上述方式形成的實施例17之吸收層14在波長13.5nm中的相位差為231度。

＜比較例1＞如圖12所示，以消光係數k為0.031的氮化鉭(TaN)形成吸收控制膜(下層24a)，並以使其膜厚成為58nm的方式進行成膜。又，相位控制膜(上層24b)係以折射率n為0.95的氧化鉭(TaO)形成，並以使其膜厚成為2nm的方式進行成膜。以XRD(X光繞射裝置)測量具備如此成膜的氮化鉭(TaN)膜與氧化鉭(TaO)膜的吸收層24之結晶性，結果得知其為非晶質。此處，本比較例係假設以往以鉭(Ta)為主成分的既有膜之反射型光罩。另外，除了吸收層24的成膜以外，以與實施例1相同的方法，製作圖12及圖13所示的比較例1的反射型空白光罩101及具備吸收圖案24c的反射型光罩201。以上述方式形成的比較例1之吸收層24在波長13.5nm中的相位差為160度。

＜比較例2＞以膜厚成為11nm的方式形成由消光係數k為0.070的錫(Sn)與氧(O)所構成之吸收控制膜(下層24a)，並在吸收控制膜(下層24a)上，以膜厚成為24nm的方式形成由折射率n為0.89的釕(Ru)所構成之相位控制膜(上層24b)。以XRD(X光繞射裝置)測量具備如此成膜的由錫(Sn)與氧(O)所構成之膜與釕(Ru)膜的吸收層24之結晶性，結果得知其為非晶質。另外，除了吸收層24以外，以與實施例1相同的方法，製作比較例2的反射型空白光罩101及反射型光罩201。以上述方式形成的比較例2之吸收層24在波長13.5nm中的相位差為180度。

＜比較例3＞以膜厚成為7nm的方式形成由消光係數k為0.070的錫(Sn)與氧(O)所構成之吸收控制膜(下層24a)，並在吸收控制膜(下層24a)上，以膜厚成為40nm的方式形成由折射率n為0.89的釕(Ru)所構成之相位控制膜(上層24b)。以XRD(X光繞射裝置)測量具備如此成膜的由錫(Sn)與氧(O)所構成之膜與釕(Ru)膜的吸收層24之結晶性，結果得知其為非晶質。另外，除了吸收層24以外，以與實施例1相同的方法，製作比較例3的反射型空白光罩101及反射型光罩201。以上述方式形成的比較例3之吸收層24在波長13.5nm中的相位差為284度。

＜比較例4＞以膜厚成為15nm的方式形成由消光係數k為0.070的錫(Sn)與氧(O)所構成之吸收控制膜(下層24a)，並在吸收控制膜(下層24a)上，以膜厚成為22nm的方式形成由折射率n為0.89的釕(Ru)所構成之相位控制膜(上層24b)。以XRD(X光繞射裝置)測量具備如此成膜的由錫(Sn)與氧(O)所構成之膜與釕(Ru)膜的吸收層24之結晶性，結果得知其為非晶質。另外，除了吸收層24以外，以與實施例1相同的方法，製作比較例4的反射型空白光罩101及反射型光罩201。以上述方式形成的比較例4的吸收層24在波長13.5nm中的相位差為188度。

＜比較例5＞以膜厚成為1nm的方式形成由消光係數k為0.070的錫(Sn)與氧(O)所構成之吸收控制膜(下層24a)，並在吸收控制膜(下層24a)上，以膜厚成為30nm的方式形成由折射率n為0.89的釕(Ru)所構成之相位控制膜(上層24b)。以XRD(X光繞射裝置)測量具備如此成膜的由錫(Sn)與氧(O)所構成之膜與釕(Ru)膜的吸收層24之結晶性，得知其為非晶質。另外，除了吸收層24以外，以與實施例1相同的方法，製作比較例5的反射型空白光罩101及反射型光罩201。以上述方式形成的比較例5的吸收層24在波長13.5nm中的相位差為188度。

＜評價＞針對上述實施例1～17、比較例1～5所得之反射型光罩，以下述方法進行轉印性能的評價。轉印性能係藉由晶圓曝光評價來確認。又，解析度係根據NILS(Normalized Image Log‐Slope：歸一化空間圖像對數斜率)值進行評價。使用EUV曝光裝置(NXE3300B：ASML公司製)，在塗布有EUV正型化學增幅型阻劑的半導體晶圓上，將各實施例、比較例中製作的反射型光罩之吸收圖案進行轉印曝光。此時，曝光量係以孔洞圖案轉印成如設計之19nm的方式進行調節。之後，藉由電子束尺寸測量機實施經轉印之阻劑圖案的觀察及線寬測量，確認解析度，以下述「◎」、「○」、「△」、「×」的4階段進行評價。

＜評價基準＞ ◎：NILS值為2.60以上情況 ○：NILS值為2.50以上、小於2.60的情況 △：NILS值為2.47以上、小於2.50的情況 ×：NILS值小於2.47的情況以上的評價結果顯示於表1。另外，關於NILS值，若為「△」以上的評價，則轉印性能無問題，視為合格。

[表1]

實施例	吸收控制膜	相位控制膜	吸收層	評價
上層/下層	材料	k值	膜厚(nm)	上層/下層	材料	n值	膜厚(nm)	合計膜厚	相位差(度)	NILS
1	下層	SnO	0.070	9	上層	Ru	0.89	26	35	192	2.61	◎
2	下層	SnO	0.070	13	上層	Ru	0.89	20	33	192	2.47	△
3	下層	SnO	0.070	8	上層	Ru	0.89	38	46	266	2.60	◎
4	下層	SnO	0.070	1.2	上層	Ru	0.89	44	45.2	266	2.48	△
5	下層	SnO	0.070	4	上層	Ru	0.89	39	43	248	2.81	◎
6	下層	SnO	0.070	5	上層	Ru	0.89	39	44	248	2.77	◎
7	下層	SnO	0.070	22	上層	Ru	0.89	22	44	210	2.65	◎
8	下層	SnO	0.070	20	上層	Ru	0.89	27	47	263	2.70	◎
9	下層	SnO	0.070	21	上層	Ru	0.89	19	40	230	2.75	◎
10	下層	SnO	0.070	19	上層	Ru	0.89	28	47	260	2.72	◎
11	下層	Ta	0.041	4	上層	Ru	0.89	39	43	246	2.75	◎
12	下層	Nb	0.005	4	上層	Ru	0.89	39	43	251	2.59	○
13	上層	SnO	0.070	4	下層	Ru	0.89	39	43	248	2.81	◎
14	下層	InO	0.067	8	上層	Ru	0.89	36	44	245	2.82	◎
15	下層	Cr	0.039	7	上層	Nb	0.934	62	69	252	2.48	△
16	下層	Ta	0.041	14	上層	Nb	0.934	53	67	239	2.51	○
17	下層	Cr	0.039	30	上層	Mo	0.923	29	59	231	2.76	◎

比較例	吸收控制膜	相位控制膜	吸收層	評價
上層/下層	材料	k值	膜厚(nm)	上層/下層	材料	n值	膜厚(nm)	合計膜厚	相位差(度)	NILS
1	下層	TaN	0.031	58	上層	TaO	0.95	2	60	160	2.37	×
2	下層	SnO	0.070	11	上層	Ru	0.89	24	35	180	2.46	×
3	下層	SnO	0.070	7	上層	Ru	0.89	40	47	284	2.34	×
4	下層	SnO	0.070	15	上層	Ru	0.89	22	37	188	2.44	×
5	下層	SnO	0.070	1	上層	Ru	0.89	30	31	188	1.34	×

表1顯示實施例1～17、比較例1～5的評價結果。以往具備膜厚60nm之鉭(Ta)系吸收層的比較例1之相位差為160度，NILS為2.37。可知：在如實施例1～17般吸收圖案層的相位差為190度以上270度以下的情況，與比較例1相比，NILS大，解析度提升。

以下使用表1、及圖3、圖5所示的圖表，詳細說明比較各實施例及各比較例之NILS的結果。若將實施例1、實施例3及實施例5進行比較，相位差分別為192度、266度、248度時，NILS分別為2.61、2.60、2.81，皆評價為「◎」。比較例2及比較例3中，相位差分別為180度、284度時，NILS分別為2.46、2.34，皆評價為「×」。由此等可知，若相位差為190度以上270度以下，則具有充分的解析度。亦即，反射型光罩中的吸收層之較佳相位差的範圍與以往的設計思想所使用之「180度」附近不同，可說是「190度以上270度以下之範圍內」。

若將實施例1、實施例3及實施例5進行比較，相位差分別為192度、266度、248度時，NILS分別為2.61、2.60、2.81，皆評價為「◎」。若將實施例7、實施例8、實施例9及實施例10進行比較，相位差分別為210度、263度、230度、260度。此處NILS在實施例7、實施例8、實施例9及實施例10的情況中分別為2.65、2.70、2.75、2.72，皆評價為「◎」。

又，如圖3所示，相較於相位差為180度的情況，若相位差在190度以上270度以下的範圍內，NILS可提升1%以上，若相位差在210度以上265度以下的範圍內，NILS可提升7%以上，若相位差在230度以上260度以下的範圍內，NILS可提升11%以上。由此等可知，為了提升解析度，吸收層的相位差較佳係在190度以上270度以下的範圍內，再佳係在210度以上265度以下的範圍內，最佳係在230度以上260度以下的範圍內。

若將實施例5、實施例11及實施例12進行比較，吸收控制膜的膜厚與相位控制膜的Ru膜的膜厚相同。另外，實施例5、實施例11及實施例12的吸收控制膜中所使用的材料分別為SnO(消光係數k為0.070)、Ta(消光係數k為0.041)、Nb(消光係數k為0.005)。此處NILS在實施例5、實施例11及實施例12的情況中分別為2.81、2.75、2.59。若將實施例5及實施例13進行比較，吸收控制膜之SnO的膜厚與相位控制膜之Ru膜的膜厚相同，但各層的位置互換。此處，相位差、NILS皆相等，分別為248度、2.81。由此可知，吸收層為2層結構的情況，即使將上層與下層互換，相位差、NILS仍然皆相等。

若將實施例5及實施例14進行比較，實施例5及實施例14的吸收控制膜中所使用的材料分別為SnO(消光係數k為0.070)、InO(消光係數k為0.067)，任一材料之消光係數皆為0.041以上。此處NILS在實施例5及實施例14的情況中分別為2.81、2.82。如此可知，若在吸收控制膜中使用氧化錫(Sn)、氧化銦(In)等消光係數k大的材料，則解析度良好。

若將比較例4及比較例5進行比較，相位差同為188度。此處NILS在比較例4、比較例5的情況中分別為2.44、1.34。此時的NILS皆評價為「×」。另外，本揭示的反射型空白光罩及反射型光罩並不限於上述的實施形態及實施例，可在無損發明之特徵的範圍內進行各種變更。 [產業上利用之可能性]

本發明之反射型空白光罩及反射型光罩，在半導體積體電路等的製造步驟中，可較佳地用於以EUV曝光形成微細的圖案。

1:基板 2:反射層 3:保護層 4:吸收層 4a:吸收層(下層) 4b:吸收層(上層) 4c:吸收圖案 5:氧化皮膜 5a:氧化皮膜圖案 10:反射型空白光罩 11:基板 12:反射層 13:保護層 14:吸收層 14a:吸收層(下層) 14b:吸收層(上層) 14c:吸收圖案 15:背面導電膜 16:阻劑膜 16a:阻劑圖案 20:反射型光罩 24:吸收層 24a:吸收層(下層) 24b:吸收層(上層) 24c:吸收圖案 100:反射型空白光罩 101:反射型空白光罩 200:反射型光罩 201:反射型光罩

圖1係顯示本實施形態之反射型空白光罩之結構的剖面圖。圖2係顯示本實施形態之反射型光罩之結構的剖面圖。圖3係顯示本發明的實施形態之反射型光罩的相位差與NILS之關係的圖表。圖4係顯示在EUV光的波長下各金屬材料之光學常數的圖表。圖5係顯示本發明的實施形態之反射型光罩的相位差與膜厚之關係的圖表。圖6係顯示本發明的實施形態之反射型光罩之結構的概略剖面圖。圖7係顯示本發明的實施例之反射型空白光罩之結構的概略剖面圖。圖8係顯示本發明的實施例之反射型光罩的製造步驟的概略剖面圖。圖9係顯示本發明的實施例之反射型光罩的製造步驟的概略剖面圖。圖10係顯示本發明的實施例之反射型光罩的製造步驟的概略剖面圖。圖11係顯示本發明的實施例之反射型光罩之結構的概略剖面圖。圖12係顯示本發明的比較例之反射型空白光罩之結構的概略剖面圖。圖13係顯示本發明的比較例之反射型光罩之結構的概略剖面圖。

1:基板

2:反射層

3:保護層

4:吸收層

4a:吸收層(下層)

4b:吸收層(上層)

10:反射型空白光罩

Claims

一種反射型空白光罩，其特徵為具備基板、具有形成於前述基板上的多層膜結構且反射EUV光之反射層、形成於前述反射層上且保護該反射層之保護層、及形成於前述保護層上且吸收EUV光之吸收層；前述吸收層係由功能不同的2層以上之積層結構所構成；前述吸收層具有190度以上270度以下之範圍內的相位差。
如請求項1之反射型空白光罩，其中，前述吸收層至少具有吸收控制膜。
如請求項2之反射型空白光罩，其中，前述吸收層具有前述吸收控制膜、及相位控制膜。
如請求項2或3之反射型空白光罩，其中，前述吸收控制膜包含消光係數k為0.041以上的材料；前述吸收層的膜厚為60nm以下。
如請求項2至4中任一項之反射型空白光罩，其中，前述吸收控制膜係由包含錫(Sn)、銦(In)、鉭(Ta)、銀(Ag)、碲(Te)、鎳(Ni)、鈷(Co)、銅(Cu)、鉑(Pt)、鈀(Pd)、銥(Ir)、金(Au)、及鋅(Zn)之中至少一種以上之元素的材料所構成。
如請求項2至5中任一項之反射型空白光罩，其中，前述吸收層具有前述吸收控制膜、及相位控制膜；前述相位控制膜對於EUV光的折射率n小於0.93。
如請求項2至5中任一項之反射型空白光罩，其中，前述吸收層具有前述吸收控制膜、及相位控制膜；前述相位控制膜對於EUV光的折射率n小於0.92。
如請求項2至7中任一項之反射型空白光罩，其中，前述吸收層具有前述吸收控制膜、及相位控制膜；前述相位控制膜係由包含釕(Ru)、銠(Rh)、鉬(Mo)、鈀(Pd)、銀(Ag)、鉑(Pt)、金(Au)、鋨(Os)、銥(Ir)、及錸(Re)之中至少一種以上之元素的材料所構成。
如請求項1至8中任一項之反射型空白光罩，其中，前述吸收層具有210度以上265度以下之範圍內的相位差。
如請求項1至8中任一項之反射型空白光罩，其中，前述吸收層具有230度以上260度以下之範圍內的相位差。
一種反射型光罩，其特徵為具備基板、具有形成於前述基板上的多層膜結構且反射EUV光之反射層、形成於前述反射層上且保護該反射層之保護層、及形成於前述保護層上且吸收EUV光之吸收圖案層；前述吸收圖案層係由功能不同的2層以上之積層結構所構成；前述吸收圖案層具有190度以上270度以下之範圍內的相位差。
如請求項11之反射型光罩，其中，前述吸收圖案層至少具有形成有圖案的吸收控制膜。
如請求項12之反射型光罩，其中，前述吸收圖案層具有前述吸收控制膜、及形成有圖案的相位控制膜。
如請求項12或13之反射型光罩，其中，前述吸收控制膜包含消光係數k為0.041以上的材料；前述吸收圖案層的膜厚為60nm以下。
如請求項12至14中任一項之反射型光罩，其中，前述吸收控制膜係由包含錫(Sn)、銦(In)、鉭(Ta)、銀(Ag)、碲(Te)、鎳(Ni)、鈷(Co)、銅(Cu)、鉑(Pt)、鈀(Pd)、銥(Ir)、金(Au)、及鋅(Zn)之中至少一種以上之元素的材料所構成。
如請求項12至15中任一項之反射型光罩，其中，前述吸收圖案層具有前述吸收控制膜、及形成有圖案的相位控制膜；前述相位控制膜對於EUV光的折射率n小於0.93。
如請求項12至15中任一項之反射型光罩，其中，前述吸收圖案層具有前述吸收控制膜、及形成有圖案的相位控制膜；前述相位控制膜對於EUV光的折射率n小於0.92。
如請求項12至17中任一項之反射型光罩，其中，前述吸收圖案層具有前述吸收控制膜、及形成有圖案的相位控制膜；前述相位控制膜係由包含釕(Ru)、銠(Rh)、鉬(Mo)、鈀(Pd)、銀(Ag)、鉑(Pt)、金(Au)、鋨(Os)、銥(Ir)、及錸(Re)之中至少一種以上之元素的材料所構成。
如請求項11至18中任一項之反射型光罩，其中，前述吸收圖案層具有210度以上265度以下之範圍內的相位差。
如請求項11至18中任一項之反射型光罩，其中，前述吸收圖案層具有230度以上260度以下之範圍內的相位差。