TWI594065B - Method of manufacturing multilayer reflection film substrate, method of manufacturing reflective mask base, and method of manufacturing reflective mask - Google Patents

Method of manufacturing multilayer reflection film substrate, method of manufacturing reflective mask base, and method of manufacturing reflective mask Download PDF

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TWI594065B
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Tsutomu Shoki
Kazuhiro Hamamoto
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Description

附多層反射膜基板的製造方法、反射型遮罩基底的製造方法及反射型遮罩的製造方法
本發明係關於一種半導體裝置之製造等所使用之EUV微影用附多層反射膜基板的製造方法、反射型遮罩基底的製造方法及反射型遮罩的製造方法。
近年來半導體產業中，隨著半導體元件之微細化，使用極紫外(Extreme Ultra Violet，以下稱作EUV)光線之曝光技術的EUV微影被視為大有前途。此處，所謂EUV光線係指弱X射線區域或真空紫外線區域之波長域的光線，具體而言，為波長0.2~100nm左右之光線。作為此EUV微影中所使用之遮罩，被提出有例如專利文獻1所記載之曝光用反射型遮罩。
專利文獻1所記載之反射型遮罩係於基板上形成有將曝光光線反射之多層反射膜，並在該多層反射膜上圖案化地形成將曝光光線吸收之吸收體膜。入射至曝光機(圖案轉印裝置)所搭載之反射型遮罩的光線在有吸收體膜的部分會被吸收，在無吸收體膜之部分則會藉由多層反射膜而被加以反射。因未有吸收體膜之部分所反射之光線會通過反射光學系統而轉印至半導體基板上。
專利文獻2記載有一種遮罩基底之缺陷檢查方法，係包含將光源所產生之EUV光線照射至遮罩基底之既定被檢查區域之工序。又，專利文獻2記載有於構成遮罩基底之遮罩基板(超平滑基板)的表面一部分藉由集中離子光束(FIB：Focused Ion Beam)等來預先形成微細寬度之凹部，以及藉由以覆蓋凹部之方式沉積多層膜來形成基準標記。
專利文獻3記載有一種EUV微影用反射型遮罩基底用基板，係EUV微 影用反射型遮罩基底用基板，於該基板之成膜面形成有滿足既定條件之至少3個標記。所謂既定條件為(1)標記大小以球相當直徑為30~100nm，(2)成膜面上，3個標記不會位於相同假想直線上。又，專利文獻3記載有藉由微影程序來形成既定標記。
【專利文獻】
專利文獻1：日本特公平7-27198號公報
專利文獻2：日本特開2010-272553號公報
專利文獻3：國際公開第2008/129914號小冊
近年來，針對反射型遮罩等之轉印用遮罩之圖案位置精度的要求等級變得特別嚴格。尤其是在EUV微影用反射型遮罩(亦稱為「反射型遮罩」)的情況，由於與以往技術相比係以形成非常微細的圖案為目的而被加以使用，故圖案位置精度的要求便更嚴格，又，用以製作反射型遮罩之原版的EUV微影用反射型遮罩基底(亦稱為「反射型遮罩基底」)所能容許之缺陷亦變得更加嚴格。例如，在反射型遮罩基底的情況，於用以製作半間距32nm以下之半導體元件的微影技術的情況，被要求不能存在有大小以球相當直徑為約30nm左右以上之缺陷。
然而，要製作完全不存在有以球相當直徑為30nm之缺陷的反射型遮罩基底係極為困難。於是，便被提出有修正反射型遮罩基底之缺陷的方法。作為缺陷之修正方法，被提出有局部地照射雷射光線或電子光束之方法。又，亦被提出有一種以檢出反射型遮罩基底之缺陷位置，在反射型遮罩之製造時，將缺陷配置於吸收體膜圖案所存在位置之方式來進行圖案修正之缺陷和緩技術。
為了修正反射型遮罩基底之缺陷，或為了進行圖案修正，需要正確地掌握缺陷的位置。因此，為了缺陷位置的測定，會於反射型遮罩基底或用以製造反射型遮罩基底之附多層反射膜基板配置有會成為缺陷位置基準之基準標記。基準標記的具體範例如圖6(a)及(b)所示。例如，圖6(a)所示之基準標記係由大小為數μm×數μm(例如5μm×5μm)之觀測標記82，與配置於觀測標記82外側而用以檢出觀測標記82位置之輔助標記84(大小為數十μm×數十μm，例如1μm×200μm)所構成。此般基準標記可藉由以蝕刻或集中離子光束去除反射型遮罩基底等之多層反射膜來加以形成。
例如，將反射型遮罩基底或附多層反射膜基板之多層反射膜以集中離子光束加工來形成基準標記的情況，要加工多層反射膜之整層，於一處之加工需要約1小時。例如，在一個反射型遮罩基底等形成有3處基準標記的情況，基準標記的形成便需要3小時。
另一方面，為了縮短加工時間，不整層加工多層反射膜，而加工一半左右來形成基準標記時，則於一個反射型遮罩基底等之3處的基準標記的形成時間便可縮短至一半的1.5小時。但是，此情況，在將反射型遮罩基底之基準標記以缺陷檢查光線或電子光束來檢出時，卻無法獲得充分的對比，而會產生無法保證缺陷之位置精度的問題。
本發明係在此般狀況下所完成者，其目的在於獲得一種附多層反射膜基板及反射型遮罩基底的製造方法，係於附多層反射膜基板及反射型遮罩基底形成基準標記的情況，可在短時間形成能獲得用以藉由缺陷檢查光線及電子光束來檢出基準標記之充分對比的基準標記。
本發明為了解決上述課題，而具有以下本發明構成。本發明係以下述構成1至8為特徵之EUV微影用附多層反射膜基板(亦僅稱為「附多層反射膜基板」)的製造方法。
(構成1)
本發明之構成1為一種EUV微影用之附多層反射膜基板的製造方法，係於基板主表面上形成有將高彎折率層與低彎折率層交互地層積所構成的多層反射膜之附多層反射膜基板的製造方法，其具有：多層反射膜形成工序，係於該基板主表面上，以在該主表面周緣部中從該基板內側朝外側設置膜厚會變小的膜厚傾斜區域之方式來形成多層反射膜；以及基準標記形成工序，係藉由去除多層反射膜的至少一部分，來於該膜厚傾斜區域形成會成為該附多層反射膜基板之缺陷資訊中的缺陷位置基準之基準標記。
本發明之附多層反射膜基板之主表面周緣部係設有膜厚傾斜區域。膜厚傾斜區域中，多層反射膜之膜厚會從基板內側朝外側而膜厚變小。藉由於多層反射膜膜厚較小之膜厚傾斜區域形成基準標記，便可縮短基準標記的形成時間。又，所形成之基準標記的剖面形狀會因垂直而變得良好，對 位精度亦變得良好。
(構成2)
本發明之構成2為如構成1之附多層反射膜基板的製造方法，其中該基準標記形成工序中，係藉由蝕刻或集中離子光線來將該多層反射膜之至少一部份加以去除而形成基準標記。使用蝕刻或集中離子光束的話，便可為了既定形狀之基準標記的形成而確實地去除多層反射膜。
(構成3)
本發明之構成3為如構成1或2之附多層反射膜基板的製造方法，其中該多層反射膜形成工序中，係以在該周緣部分開地設置遮蔽構件，而相對於該基板主表面之法線斜向地沉積該高彎折率層及該低彎折率層之方式，藉由濺射法之成膜來加以形成。藉由設置遮蔽構件，便能防止濺射粒子沉積於基板周緣部。因此，藉由在周緣部分開地設置遮蔽構件，便可簡單確實地形成多層反射膜之膜厚傾斜區域。
(構成4)
本發明之構成4為如構成1至3中任一項之附多層反射膜基板的製造方法，其中該多層反射膜係藉由離子光束濺射法來加以成膜。藉由離子光束濺射法，便可再現性良好而週期性地形成既定膜厚之高彎折率層及低彎折率層。
(構成5)
本發明之構成5為如構成4之附多層反射膜基板的製造方法，其係以相對於該基板主表面之法線而用以成膜該低彎折率層之濺射粒子的入射角度會大於用以成膜該高彎折率層之濺射粒子的入射角度之方式來加以成膜。使用上述構成之製造方法的話，便可抑制引起低彎折率材料朝高彎折率層之擴散，可抑制金屬擴散層之形成。從而，便可抑制因金屬擴散層之形成而導致之多層反射膜之反射率降低。又，藉由使用以此般方法所製作之多層反射膜，便可提升基準標記形成時之集中離子光束或蝕刻之加工速度。這是因為多層反射膜之膜厚傾斜區域中，在集中離子光束或氟素氣體之蝕刻的蝕刻中，蝕刻率較快的低彎折材料之金屬或合金，或該等之化合物的比例變大之故。
(構成6)
本發明之構成6為如構成4之附多層反射膜基板的製造方法，其中該多層反射膜為將鉬(Mo)膜及矽(Si)膜交互地層積之週期層積膜，係以相對於該基板主表面之法線而用以成膜該Mo膜之濺射粒子的入射角度會大於用以成膜該Si膜之濺射粒子的入射角度之方式來加以成膜。將鉬(Mo)膜及矽(Si)膜交互地層積之週期層積膜可適用於作為用以將波長12~14nm左右之弱X射線區域的EUV光線加以反射之多層反射膜12。
(構成7)
本發明之構成7為如構成1至6中任一項之附多層反射膜基板的製造方法，其具有保護膜形成工序，係於該多層保護膜上形成保護膜。藉由於多層保護膜上設置保護膜，不僅吸收體膜之圖案形成時，連圖案修正時仍會防止對多層反射膜之傷害，故可將多層反射膜之反射率維持在較高數值。
(構成8)
本發明之構成8為如構成7之附多層反射膜基板的製造方法，其中該保護膜的材料為含釕(Ru)材料。藉由保護膜的材料為含釕(Ru)材料，更可將多層反射膜之反射率維持在較高數值。
本發明係以下述構成9至14為特徵之反射型遮罩基底的製造方法。
(構成9)
本發明之構成9為一種反射型遮罩基底的製造方法，係具有於藉由如構成1至8中任一項之附多層反射膜基板的製造方法所獲得之附多層反射膜基板的該多層反射膜上形成吸收體膜之吸收體膜形成工序。藉由使用具備吸收體膜之EUV微影用反射型遮罩基底，便可獲得具有吸收體膜圖案之EUV微影用反射型遮罩。另外，本發明之EUV微影用反射型遮罩基底在吸收體膜上可更具有用以圖案化吸收體膜之阻劑膜等之薄膜。
(構成10)
本發明之構成10為如構成9之反射型遮罩基底的製造方法，其中該吸收體膜形成工序中，係以未覆蓋該膜厚傾斜區域之方式來形成吸收體膜。在膜厚傾斜區域形成基準標記的情況，藉由以未覆蓋該膜厚傾斜區域之方式來形成吸收體膜，便可將缺陷檢查光線及電子光束之基準標記檢查時的對比維持在與附多層反射膜基板相同的較高狀態。
(構成11)
本發明之構成11為一種反射型遮罩基底的製造方法，係於基板主表面上形成有將高彎折率層與低彎折率層交互地層積所構成的多層反射膜與於該多層反射膜上形成吸收體膜之反射型遮罩基底的製造方法，其具有：多層反射膜形成工序，係於該基板主表面上，以在該主表面周緣部中從該基板內側朝外側設置膜厚會變小的膜厚傾斜區域之方式來形成多層反射膜；吸收體膜形成工序，係於附多層反射膜基板之該多層反射膜上形成吸收體膜；以及基準標記形成工序，係藉由去除多層反射膜的至少一部分，來於該膜厚傾斜區域形成會成為該附多層反射膜基板之缺陷資訊中的缺陷位置基準之基準標記。本發明之反射型遮罩基底藉由於多層反射膜之膜厚較小的膜厚傾斜區域形成基準標記，便可縮短基準標記的形成時間。又，所形成之基準標記的剖面形狀會因垂直而變得良好，對位精度亦變得良好。
(構成12)
本發明之構成12為如構成11之反射型遮罩基底的製造方法，其中該基準標記形成工序中，係藉由蝕刻或集中離子光線來將該多層反射膜之至少一部份加以去除而形成基準標記。使用蝕刻或集中離子光束的話，便可為了既定形狀之基準標記的形成而確實地去除多層反射膜，及依情況而形成於其上之吸收體膜。
(構成13)
本發明之構成13為一種反射型遮罩基底的製造方法，係於基板主表面上形成有將高彎折率層與低彎折率層交互地層積所構成的多層反射膜與於該多層反射膜上形成吸收體膜之反射型遮罩基底的製造方法，其具有：附多層反射膜基板準備工序，係準備於該基板主表面上形成多層反射膜之附多層反射膜基板；吸收體膜形成工序，係於該多層反射膜上，以在該主表面周緣部中從該基板內側朝外側設置膜厚會變小的膜厚傾斜區域之方式來形成吸收體膜；以及基準標記形成工序，係藉由去除吸收體膜的至少一部分，來於該膜厚傾斜區域形成會成為該反射型遮罩基底表面之缺陷資訊、或該附多層反射膜基板之缺陷資訊中的缺陷位置基準之基準標記。本發明之反射型遮罩基底藉由於吸收體膜之膜厚較小的膜厚傾斜區域形成基準標記，便可縮短基準標記的形成時間。又，所形成之基準標記的剖面形狀會因垂直而變得良好，對位精度亦變得良好。
(構成14)
本發明之構成14為如構成13之反射型遮罩基底的製造方法，其中該基準標記形成工序中，係藉由蝕刻或集中離子光線來將該吸收體膜之至少一部份加以去除而形成基準標記。使用蝕刻或集中離子光束的話，便可為了既定形狀之基準標記的形成而確實地去除吸收體膜，及依情況而形成於其下之保護膜及多層反射膜。
(構成15)
本發明之構成15為一種反射型遮罩的製造方法，係具有將以如構成9至14中任一項之製造方法所製造之反射型遮罩基底的該吸收體膜圖案化之圖案形成工序。本發明之反射行遮罩由於可將反射型遮罩基底的缺陷隱藏於吸收體膜圖案之下，故可防止使用此反射型遮罩而對半導體基板進行曝光投影時，因缺陷所引起的不良影響。
藉由本發明，在附多層反射膜基板及反射型遮罩基底形成基準標記的情況，便可在短時間形成用以藉由缺陷檢查光線及電子光束來檢出基準標記之充分的對比的基準標記，而可獲得附多層反射膜基板及反射型遮罩基底的製造方法。
1‧‧‧反射型遮罩基底
2‧‧‧反射型遮罩
11‧‧‧基板(玻璃基板)
12‧‧‧多層反射膜
13‧‧‧保護膜
14‧‧‧曝光光線吸收體層
15‧‧‧低反射層
16‧‧‧吸收體膜
18‧‧‧導電膜
19‧‧‧電子束描繪用阻劑膜
21‧‧‧阻劑圖案
22‧‧‧吸收體膜圖案
31‧‧‧EUV光線
32‧‧‧雷射電漿X射線源
33‧‧‧縮小光學系統
34‧‧‧矽晶圓(附阻劑膜半導體基板)
50‧‧‧圖案轉印裝置
60‧‧‧離子光束濺射裝置
61‧‧‧離子光束產生裝置
62‧‧‧靶材
63‧‧‧旋轉台
64‧‧‧集中離子光束
66‧‧‧濺射粒子
68‧‧‧遮蔽構件
71‧‧‧主表面
72‧‧‧側面
73‧‧‧倒角面
74‧‧‧角落部
80‧‧‧基準標記
82‧‧‧觀測標記
84‧‧‧輔助標記
90‧‧‧膜厚傾斜區域
D slope‧‧‧膜厚傾斜區域之寬度
α‧‧‧濺射粒子之入射角
圖1係顯示反射型遮罩基底之構成一範例的剖面示意圖。
圖2係顯示反射型遮罩之構成一範例的剖面示意圖。
圖3係顯示從反射型遮罩基底至製造反射型遮罩之過程一範例的剖面示意圖。
圖4係顯示搭載反射型遮罩之圖案轉印裝置的概略構成之示意圖。
圖5係顯示可使用於本發明之玻璃基板之示意圖。
圖6係例示可使用於本發明之基準標記之示意圖。
圖7係本發明反射型遮罩基底之示意圖，為具有3個基準標記之反射型遮罩基底之示意圖。
圖8係本發明反射型遮罩基底之示意圖，為具有3個基準標記之反射型遮罩基底之示意圖。
圖9係本發明反射型遮罩基底之示意圖，為具有3個基準標記之反射型 遮罩基底之示意圖。
圖10係本發明反射型遮罩基底之周緣部的剖面示意圖。
圖11係用以說明藉由設置遮蔽構件之濺射法，來形成具有膜厚傾斜區域之多層反射膜之說明圖。
圖12係藉由離子光束濺射法之成膜裝置的概略圖。
本發明為一種於基板11之主表面71上形成有將高彎折率層及低彎折率層交互地層積所構成的多層反射膜12之EUV微影用附多層反射膜基板的製造方法。本發明之製造方法特徵在於在附多層反射膜基板之多層反射膜12設置膜厚傾斜區域90，將成為附多層反射膜基板表面之缺陷資訊的缺陷位置基準的基準標記80形成於膜厚傾斜區域90。
附多層反射膜基板表面的缺陷資訊舉出有例如將檢查光源的波長為266nm之UV雷射或193nm之ArF準分子雷射之雷射光照射至多層反射膜表面，而從其反射光來檢出異物之檢查方法，以及使用與用於遮罩圖案曝光之波長相同波長之EUV光線來檢出缺陷之同波長(at wavelength)缺陷檢查法等。缺陷檢查中，藉由利用附多層反射膜基板表面所形成之基準標記80，便可正確地掌握、記憶附多層反射膜基板之缺陷位置資訊。
進行上述缺陷檢查之情況，在形成吸收體膜圖案22時，可基於所記憶之缺陷位置資訊來決定用以規定吸收體膜圖案22之形成位置的吸收體圖案遮罩，與使用該附多層反射膜基板之反射型遮罩基底1之相對位置。此時，可以吸收體膜圖案22覆蓋隱藏反射型遮罩基底1上之缺陷的方式，來定位吸收體圖案遮罩。基於所決定的相對位置，便可將吸收體膜圖案22形成於遮罩基底1上。如此地形成吸收體膜圖案22之反射型遮罩2，缺陷便會被隱藏於吸收體膜圖案22之下。於是，使用此反射型遮罩2對半導體基板進行曝光投影時，便可防止缺陷所導致之不良影響。
圖1係顯示本發明反射型遮罩基底1之一範例的剖面示意圖，圖2係顯示以本發明所獲得之反射型遮罩2之一範例的剖面示意圖。又，圖3係顯示本發明之反射型遮罩2的製造方法相關之概略工序一範例的剖面示意圖。本發明附多層反射膜基板及反射型遮罩基底1係於玻璃基板11上形成 有反射EUV光線31之多層反射膜12。另外，本發明所稱EUV微影用附多層反射膜基板係於玻璃基板11上形成有反射EUV光線31之多層反射膜12者。又，本發明所稱EUV微影用附多層反射膜基板亦包含於玻璃基板11上形成有反射EUV光線31之多層反射膜12，進一步地於多層反射膜12上形成有保護膜13(capping laycr)者。藉由形成保護膜13，可於吸收體膜圖案22形成時保護多層反射膜12。又，本發明EUV微影用附多層反射膜基板在藉由具有蝕刻程序之微影程序來將基準標記80形成於多層反射膜12及/或保護膜13的情況，亦包含有於多層反射膜12或保護膜13上形成有阻劑膜19者。
用於本發明反射型遮罩2的製造方法之反射型遮罩基底1範例係如圖1所示之構成。亦即，圖1範例中，係於玻璃基板11上依序具有將包含EUV區域之短波長域的曝光光線加以反射的多層反射膜12、於吸收體膜圖案22形成時及吸收體膜圖案22修正時保護多層反射膜12之保護膜13、以及將包含EUV區域之短波長域的曝光光線加以吸收之吸收體膜16。圖1所示範例為，吸收體膜16係由將下層作為包含EUV區域之短波長域的曝光光線吸收體層14，將上層作為針對吸收體膜圖案22檢查所使用之檢查光線的低反射層15之雙層構造所構成的反射型遮罩基底1。
又，如圖2所示，依本發明所獲得之反射型遮罩2係上述般反射型遮罩基底1中的吸收體膜16(亦即低反射層15及曝光光線吸收體層14)被形成為圖案狀者。另外，具備上述般層積構成之吸收體膜16的反射型遮罩2中，係藉由將遮罩表面之吸收體膜16分別分離機能為吸收曝光光線的層，及針對遮罩圖案檢查波長而反射率較小的層來層積構成，便可充分獲得遮罩圖案檢查時之對比。
依本發明所獲得之反射型遮罩2由於可高於較以往的光微影法之轉印極限，轉印更微細的圖案，故可用於使用包含EUV光線區域之短波長域的光線之微影，而作為EUV曝光光線用反射型遮罩2。
用於本發明之EUV微影用附多層反射膜基板之基板11由於能獲得良好的平滑性及平坦度，故較佳地可使用玻璃基板11。具體而言，基板11的材料可舉出有合成石英玻璃、及具有低熱膨脹特性之SiO2-TiO2系玻璃(2元系(SiO2-TiO2))及3元系(SiO2-TiO2-SnO2))、例如SiO2-Al2O3-Li2O系結晶化玻璃、 析出β石英固溶體之結晶化玻璃等。
博離基板11由於具有0.2nmRms以下之平滑表面及100nm以下之平坦度而可獲得高反射率及轉印精度，故較佳。另外，本發明中表示平滑性的單位Rms係方均根粗度，可以原子力顯微鏡來測定。又，本發明之平坦度係以TIR(total indicated reading)所示之表面的翹曲量(變形量)數值。此為將玻璃基板11表面為基礎以最小平方法所決定之平面為焦平面時，在此焦平面上之某玻璃基板11表面的最高位置與焦平面下之某最低位置的高低差絕對值。平滑性係以10μm角落區域之平滑性，平坦度係以142nm角落區域之平坦度來加以表示。
另外，玻璃基板11之「主表面71」如圖5所例示，係指去除玻璃基板11周緣部(側面72及倒角面73)之表面。亦即，玻璃基板11之「主表面71」在圖5中，係指對向之2個「主表面71」所示之表面。
本發明為在基板11之主表面71上將高彎折率層及低彎折率層交互地層積所構成之形成有多層反射膜12的EUV微影用附多層反射膜基板的製造方法。
玻璃基板11之主表面71上所形成之多層反射膜12係以會反射包含EUV區域之短波長域的曝光光線之材質所構成。多層反射膜1雖係以相對包含EUV光線等之短波長域的曝光光線具有極高反射率之材質所構成，但作為反射型遮罩2使用時會提高對比，故特佳。將高彎折率層及低彎折率層交互地層積所構成之多層反射膜12相對EUV光線等之短波長域之光線的反射率極高，作為反射型遮罩2使用時可提高對比，故可適用於作為多層反射膜12。
構成多層反射膜12之低彎折率層材料較佳係使用從Mo、Nb、Ru及Rh所構成之群中所選出之至少一種材料。又，構成多層反射膜12之高彎折率層材料較佳係使用從Si及Si化合物所構成之群中所選出之至少一種材料。本發明之附多層反射膜基板的製造方法中，較佳地，低彎折率層為鉬(Mo)，高彎折率層為矽(Si)。將矽(Si)及鉬(Mo)之薄膜交互地層積之週期層積膜可適用於作為用以反射波長12~14nm左右之弱X射線區域之EUV光線的多層反射膜12。通常，係將高彎折率層及低彎折率層之薄膜(數nm左右之厚度)重複層積40~60週期(層數)來作為多層反射膜12。
在EUV光線區域所使用之其他多層反射膜之範例舉出有Ru/Si週期多層反射膜、Mo/Be週期多層反射膜、Mo化合物/Si化合物週期多層反射膜、Si/Nb週期多層反射膜、Si/Mo/Ru週期多層反射膜、Si/Mo/Ru/Mo週期多層反射膜、Si/Ru/Mo/Ru週期多層反射膜等。
此多層反射膜12之成膜係例如使用離子光束濺射法及磁控濺射法等來進行。尤其是本發明附多層反射膜基板的製造方法中，較佳係使用離子光束濺射法來成膜多層反射膜12。藉由離子光束濺射法，便可再現性良好地形成週期性的既定膜厚之高彎折率層及低彎折率層。
本發明之附多層反射膜基板的製造方法中，相對於基板11主表面71之法線而用以成膜低彎折率層之濺射粒子66的入射角度較佳地係較用以成膜高彎折率層之濺射粒子66的入射角度要大來加以成膜。更具體而言，用以成膜Mo膜之濺射粒子(Mo粒子)的入射角度66較佳地係較用以成膜Si膜之濺射粒子(Si粒子)的入射角度66要大來加以成膜。
圖12係顯示藉由離子光束濺射法之成膜裝置的概略圖。圖12中，係顯示離子光束濺射法時，相對於基板11主表面71之法線的濺射粒子66之入射角度α。離子光束濺射法的情況，入射角度α係因離子光束64入射至靶材62所產生之濺射粒子66朝基板11入射時相對於基板11主表面71之法線的角度。將用以成膜低彎折率層之濺射粒子66的入射角度α1較用以成膜高彎折率層之濺射粒子66的入射角度α2要大時，低彎折率材料的飛散粒子之動能便會分散為相對於基板11表面之垂直方向成分與相對於基板11之平行方向成分。因此，可降低低彎折率材料之飛散粒子披覆高彎折率層時之衝撞能。藉此，可抑制引起低彎折率材料朝高彎折率層之擴散，可抑制金屬擴散層之形成。因此，可不設置擴散防止層而僅以多層反射膜12之構成材料來獲得具有高反射率之多層反射膜12。又，藉由使用以此般方法所製作之多層反射膜12，便可提升基準標記80形成時之集中離子光束64或蝕刻之加工速度。這是因為多層反射膜之膜厚傾斜區域中，在集中離子光束或氟素氣體之蝕刻的蝕刻中，蝕刻率較快的低彎折材料之金屬或合金，或該等之化合物的比例變大之故。
用以成膜Mo等之低彎折率層之濺射粒子66的入射角度α1較佳為40度以上未達90度。又，用以成膜Si等之高彎折率層之濺射粒子66的入射 角度α2較佳為5度以上未達60度。藉由使用上述入射角度來成膜多層反射膜12，便可更加提升基準標記80形成時之集中離子光束64或蝕刻之加工速度。
本發明反射型遮罩2的製造方法係具有於基板11主表面71上，以在主表面71周緣部中從基板11內側朝外側設置膜厚會變小的膜厚傾斜區域90之方式來形成多層反射膜12之多層反射膜形成工序。
圖7係顯示具有3個基準標記80之本發明反射型遮罩基底1之一範例。另外，基準標記80之個數並未有特別限制。基準標記80雖最低需要有3個(3處)，但亦可為3個以上。如圖7所示，基板11主表面71之周緣部係設有膜厚傾斜區域90。圖10係顯示本發明反射型遮罩基底1之周緣部的剖面示意圖。如圖10所示，膜厚傾斜區域101中，係從基板11內側朝外側而多層反射膜12之膜厚變小。藉由於多層反射膜12之膜厚變小的膜厚傾斜區域90形成基準標記80，便可縮短基準標記80的形成時間。另外，附多層反射膜基板的情況亦與反射型遮罩基底1同樣地，可具有膜厚傾斜區域90。
為了不對反射型遮罩2之吸收體膜圖案22造成影響，膜厚傾斜區域90在例如基板11大小為152mm×152mm的情況，較佳地係從基板11側面72起5mm寬度的區域，亦即較142mm×142mm之區域要外側處。此情況，如圖7所示之傾斜區域寬度D slope為5mm。又，基板11大小為上述般152mm×152mm的情況，膜厚傾斜區域90較佳地，可為具有從去除基板11側面72起1mm寬度之區域的142mm×142mm之大小起至150mm×150mm之大小的區域，更佳地，可為具有從142mm×142mm之大小起至148mm×148mm之大小的區域。
又，膜厚傾斜區域90如圖8所示，可僅形成於基板11之角落部74的四方形區域。此角落部74之四方形區域中，可配置基準標記80。膜厚傾斜區域90在例如基板11大小為152mm×152mm的情況，基板11角落部74之四方形區域的大小可為9mm×9mm。圖8所示情況之傾斜區域寬度D slope係角落部74之四方形一邊的長度(例如9mm)。
再者，膜厚傾斜區域90如圖9所示，基板11之角落部74的四方形區域可形成為較其他部分要大。此情況亦可在此角落部74之四方形區域中，配置基準標記80。膜厚傾斜區域90在例如基板11大小為152mm×152mm的 情況，亦可為從基板11側面72起5mm寬度之區域，亦即較142mm×142mm區域要外側，及基板11角落部74之9mm×9mm之區域。圖9所示情況之傾斜區域寬度D slope係角落部74之四方形一邊的長度(例如9mm)。
本發明附多層反射膜基板的製造方法較佳地，係在多層反射膜形成工序中，於周緣部分離地設置遮蔽購件80，以相對於基板11主表面71之法線斜向地沉積高彎折率層及該低彎折率層之方式，藉由濺射法之成膜來加以形成。
圖11係例示於周緣部分離地設置遮蔽構件68而藉由濺射法來形成多層反射膜之樣態。藉由設置遮蔽構件68，便不會妨礙濺射粒子66沉積至基板11周緣部。因此，濺射粒子66便會相對於基板11主表面71之法線而斜向地入射並沉積。其結果，主表面71之周緣部中，便會以具有從基板11內側朝外側而膜厚變小之膜厚分布之方式，來沉積多層反射膜12(高彎折率層及低彎折率層)之材料。如此般，藉由於周緣部分離地設置遮蔽構件68，便可簡單確實地形成多層反射膜12之膜厚傾斜區域90。藉由設置遮蔽構件68，便可以和通常之多層反射膜12之形成方法相同的程序來形成膜厚傾斜區域90。
圖11所示之設置遮蔽構件68的濺射法中，係藉由調整基板11主表面71與遮蔽構件68之距離h、遮蔽構件68之遮蔽長度L、相對於基板11主表面71之法線的多層反射膜12材料(高彎折率層及低彎折率層的材料)之濺射粒子的入射角度α，便可控制膜厚傾斜區域90中多層反射膜12之膜厚及傾斜角度。成膜時，係藉由將基板11載置於旋轉台63，便可將基板11加以旋轉。因此，在四方形基板11之所有邊的膜厚傾斜區域90中，便可對應於基板11的旋轉來以既定的入射角度α進行成膜。
圖11所示之設有遮蔽構件68的濺射法中，為了使得膜厚傾斜區域90之膜厚為既定數值，相對於基板11主表面71之法線的多層反射膜12材料(高彎折率層及低彎折率層的材料)之濺射粒子的入射角度較佳為5度以上未達90度，更佳為10度以上未達80度、15度以上未達70度、20度以上未達60度。基板11主表面71與遮蔽構件68之距離h較佳為0.1mm~1.0mm，更佳為0.2mm~0.6mm。又，遮蔽構件68之遮蔽長度L較佳為0.5mm~4.0mm，更佳為1.0mm~2.0mm。
本發明附多層反射膜基板的製造方法係具有藉由去除多層反射膜12的至少一部分，來於膜厚傾斜區域90形成會成為附多層反射膜基板之缺陷資訊中的缺陷位置基準之基準標記的80基準標記形成工序。
由於上述般膜厚傾斜區域90之多層反射膜12的膜厚較薄，故可在短時間進行對膜厚傾斜區域90之基準標記80的形成。又，由於在膜厚較薄的膜厚傾斜區域90形成基準標記80，故所形成之基準標記的剖面形狀因垂直而變得良好，對位精度亦變得良好。基準標記80可藉由具有蝕刻程序之微影程序、集中離子光束照射、雷射光照射、鑽石針等掃描的加工痕、微小壓件所致之刻痕(indentation)、以及壓印法的模壓等之方法來加以形成。該等中又以具有蝕刻程序之微影程序、集中離子光束照射而形成基準標記80的情況，加工時間短縮效果最為顯著。又，從提升基準標記80之對比的觀點，較佳係藉由集中離子光束64或具有蝕刻程序之微影程序來將多層反射膜12整層去除既定形狀，來形成基準標記80。然而，在縱使不加工多層反射膜12整層仍可獲得充分對比的情況，亦可不一定要去除多層反射膜12整層。又，本發明附多層反射膜基板的製造方法中，亦可於膜厚傾斜區域90形成基準標記80，再於較膜厚傾斜區域90要內側之區域進一步形成基準標記80。
基準標記80的形狀可為例如圖6(a)及(b)所示之形狀。例如圖6(a)所示之基準標記80係由觀測標記82與2個輔助標記84所構成，觀測標記82為5μm×5μm之正方形，2個輔助標記84為1μm×200μm之長方形。一般而言，觀測標記82係用以決定成為缺陷位置基準之位置(基準點)者，輔助標記84係以缺陷檢查光線或電子光束而用以特定觀測標記82之大致位置者。觀測標記82之形狀為點對稱之形狀，且，較佳地係相對於缺陷檢查光線或電子光束之掃描方向而具有0.2μm以上10μm下寬度部分的形狀。觀測標記82不限於如圖6(a)班之正方形，亦可為正方形的角落為圓弧帶狀、八角形或十字形狀等。又，輔助標記84較佳地係沿著缺陷檢查光線或電子光束之掃描方向而配置於觀測標記82周圍。輔助標記84的形狀較佳係相對於缺陷檢查光線或電子光束之掃描方向而具有垂直長邊與平行短邊之矩形狀。藉由輔助標記84為相對於缺陷檢查光線或電子光束之掃描方向而具有垂直長邊與平行短邊之矩形狀，便可藉由缺陷檢查裝置或電子線描繪機之掃描來確實地檢出輔助標記84，故可容易地特定出觀測標記82的位置。
另外，使用圖6(a)之基準標記，成為缺陷位置基準之基準點便可如下般來加以決定。藉由缺陷檢查光線或電子光束於X方向及Y方向掃描上述輔助標記84上，藉由檢出該等輔助標記84，便可大致特定出觀測標記82之位置。然後，藉由缺陷檢查光線或電子光束於X方向及Y方向掃描位置被特定後之上述觀測標記82上之後，便可以藉由該輔助標記之掃描所檢出之觀測標記82上之交點P(通常，為觀測標記82的大略中心)來決定基準點。
形成基準標記80之位置(中心位置)較佳係配置於會成為多層反射膜12中央部分之膜厚的1/3~1/2膜厚之膜厚傾斜區域90。例如，在傾斜區域之寬度D slope為5mm的情況，較佳地係使形成基準標記80之位置(中心位置)為從基板11側面72起1.5mm~4.0mm之位置。
本發明之附多層反射膜基板的製造方法較佳地係在基準標記形成工序中，藉由蝕刻或集中離子光線64來將多層反射膜12之至少一部份加以去除而形成基準標記80。使用蝕刻或集中離子光線64的話，便可為了形成既定形狀之基準標記80而確實地去除多層反射膜12。
藉由將上述般所形成之基準標記80利用於缺陷檢查，便可正確地掌握、記憶附多層反射膜基板之缺陷位置資訊。
本發明附多層反射膜基板的製造方法較佳地係具有保護膜13形成工序，係於該多層保護膜12上形成保護膜13。
圖1所示的反射型遮罩基底1之範例中，係於多層反射膜12及吸收體膜16之間形成保護膜13。藉由設置保護膜13，不僅吸收體膜16之圖案形成時，連圖案修正時仍會防止對多層反射膜12之傷害，故可將多層反射膜12維持於高反射，故較佳。
保護膜13的形成可在多層反射膜12之成膜後、於基準標記80形成前，或是可在基準標記80形成後。從藉由基準標記80形成後之洗淨來防止多層反射膜12之反射率降低的觀點，保護膜13的形成較佳係在基準標記80的形成前，亦即對多層反射膜12上形成有保護膜13之附多層反射膜基板來形成基準標記80。
保護膜13可使用離子光束濺射法及磁控濺射法等之成膜方法來加以形成。與上述多層反射膜12之形成相同地，保護膜13之形成較佳地亦係相對基板11主表面71之法線而斜向地沉積保護膜13材料來加以形成。亦即， 保護膜13之膜厚較佳地係與多層反射膜有同樣傾向的膜厚分布。保護膜13之形成中，可設置上述遮蔽構件68來加以成膜，又，亦可不設置遮蔽構件68來加以成膜。從可使得保護膜13之膜厚變薄觀點，較佳地係設置遮蔽構件68來形成保護膜13。
本發明附多層反射膜基板的製造方法中，保護膜13之材料較佳為含釕(Ru)材料。
保護膜13之材料可使用Ru、Ru與Nb、Zr、Y、B、Ti、La或Mo之合金、Si與Ru、Rh、Cr或B之合金、Si、Zr、Nb、La、B及Ta等之材料。該等材料中，由反射率特性之觀點，較佳地係形成含釕(Ru)材料之保護膜13，具體而言，係以Ru、或Ru與Nb、Zr、Y、B、Ti、La及/或Mo之合金為材料。
本發明附多層反射膜基板可相對於玻璃基板11之設有多層反射膜12之主表面71而於相反側之主表面71(稱為「內面」)形成導電膜18。藉由附多層反射膜基板於內面具有導電膜18，便可提升將反射型遮罩2設置於圖案轉印裝置50時之靜電夾具的性能。導電膜18材料只要能讓靜電夾具適當地作動則均可。例如，可使用鉻(Cr)及鉭(Ta)等之金屬及合金，或上述金屬及合金之氧化物、氮化物、碳化物、氧氮化物、氧碳化物、氮氧碳化物等。其中，又以使用TaBN及/或TaN較佳，使用TaBN/Ta2O5或TaN/Ta2O5更佳。導電膜18可為單層，或亦可為複數層及組成傾斜膜。
為了讓靜電夾具適當地作動，導電膜18之片電阻應為200Ω/□以下，較佳為100Ω/□以下，更佳為75Ω/□以下，最佳為50Ω/□以下。藉由調整導電膜18之組成及膜厚，便可得到適當片電阻之導電膜18。
接著，就本發明反射型遮罩基底1的製造方法加以說明。
本發明反射型遮罩基底1的製造方法係具有於上述附多層反射膜基板的製造方法所獲得之附多層反射膜基板的多層反射膜12上形成吸收體膜16之吸收體膜形成工序。
圖1係顯示本發明EUV微影用反射型遮罩基底1之一範例的剖面示意圖。如圖1所示，藉由於本發明EUV微影用附多層反射膜基板之多層反射膜12上具備既定的吸收體膜16，便可作為EUV微影用反射型遮罩基底1。另外，本發明EUV微影用反射型遮罩基底1可於吸收體膜16上進一步地具 有用以圖案化吸收體膜16之電子線描繪用阻劑膜19等之薄膜。亦即，本發明EUV微影用反射型遮罩基底1可為於本發明EUV微影用附多層反射膜基板之多層反射膜12上具備既定的吸收體膜16及電子線描繪用阻劑膜19之結構。
本發明反射型遮罩基底1的製造方法較佳地，係在吸收體膜形成工序中，以未覆蓋膜厚傾斜區域90之方式來形成吸收體膜16。於膜厚傾斜區域90形成有基準標記90的情況，亦於基準標記80上成膜吸收體膜16時，基準標記80之形狀會有歪斜之虞。因此，在膜厚傾斜區域90形成有基準標記80的情況，藉由未覆蓋膜厚傾斜區域90之方式來形成吸收體膜16，便可維持附多層反射膜基板中因缺陷檢查光線及電子光束之基準標記檢出的高對比狀態。吸收體膜16要不覆蓋膜厚傾斜區域90，可藉由在對向於膜厚傾斜區域90之位置設置與上述相同的遮蔽構件，而藉由濺射法來加以形成。
上述本發明反射型遮罩基底1的製造方法中，係就於形成吸收體膜16前之多層反射膜12形成基準標記80的情況加以闡述。接著所闡述之本發明反射型遮罩基底1的製造方法中，可於多層反射膜12上進行吸收體膜16的形成後，再進行基準標記80的形成。
在將基準標記80的形成於多層反射膜12上、或保護膜13上進行吸收體膜16之形成後才進行的情況，係依以下順序，便可製造具有既定基準標記80之反射型遮罩基底1。亦即，如上述，首先以設置膜厚傾斜區域90的方式形成多層反射膜12(多層反射膜形成工序)。接著，於附多層反射膜基板之多層反射膜12上，或保護膜13上形成吸收體膜13(吸收體膜形成工序)。之後，藉由去除多層反射膜12之至少一部分，而於膜厚傾斜區域90形成會成為附多層反射膜基板表面之缺陷資訊的缺陷位置基準的基準標記80(基準標記形成工序)。另外，吸收體膜16之形成可除了多層反射膜12之膜厚傾斜區域90來進行。亦即，在基板11周緣部僅形成有多層反射膜12之膜厚傾斜區域90的情況，藉由僅去除多層反射膜12，便可形成基準標記80。又，在形成有基準標記80之位置亦形成有吸收體膜16的情況，藉由在去除多層反射膜12之至少一部份時，一定會連吸收體膜16一併去除，而可形成基準標記80。
又，在將基準標記80的形成在多層反射膜12上進行吸收體膜16之形 成後才進行的情況，較佳地亦係在基準標記形成工序中，藉由蝕刻或集中離子光線來將多層反射膜12之至少一部份加以去除而形成基準標記80。
又，依如後闡述之本發明反射型遮罩基底1的製造方法，便可將基準標記80形成於多層反射膜12上、或保護膜13上所形成之吸收體膜16。亦即，如上述，首先於基板11主表面上形成多層反射膜12而準備附多層反射膜基板(附多層反射膜基板準備工序)。接著，於附多層反射膜基板之多層反射膜12上、或保護膜13上，設置以主表面之周緣部中從基板內側朝外側膜厚會變小之膜厚傾斜區域90之方式來形成吸收體膜(吸收體膜形成工序)。之後，藉由去除吸收體膜16之至少一部分，而於膜厚傾斜區域90形成會成為反射型遮罩基底表面之缺陷資訊、或附多層反射膜基板表面之缺陷資訊中的缺陷位置基準的基準標記80(基準標記形成工序)。另外，多層反射膜12如上述，亦可以設置膜厚傾斜區域90之方式來加以形成。
又，為了基準標記80的形成，亦可僅去除吸收體膜16，亦可去除吸收體膜16、保護膜16及多層反射膜12。此情況，在縱使不加工多層反射膜12整層仍可獲得充分對比的情況，亦可不一定要去除多層反射膜12整層。
又，較佳地，在基準標記形成工序中，係藉由蝕刻或集中離子光線64來將吸收體膜16之至少一部份加以去除而形成基準標記80。
藉由將如上述所形成之基準標記80利用於缺陷檢查，便可正確地掌握、記憶反射型遮罩基底1及附多層反射膜基板之缺陷位置資訊。
另外，在形成吸收體膜16後而形成基準標記80的情況，由於在附多層反射膜基板的階段尚未形成基準標記80，故反射型遮罩基底1中缺陷檢查及以基準標記80為基準的缺陷座標管理可如下般來進行。
首先，於基板11上針對形成有多層反射膜12之附多層反射膜基板藉由缺陷檢查裝置，以基板主表面71之中心為基準點進行缺陷檢查，以取得藉由缺陷檢查所檢出之缺陷及位置資訊。接著，於多層反射膜12上形成保護膜13及吸收體膜16後，於吸收體膜之既定位置形成基準標記80，而獲得形成有基準標記80之反射型遮罩基底1。
接著，以基準標記80為基準藉由缺陷檢查裝置進行反射型遮罩基底1之缺陷檢查。如上述，由於吸收體膜16係形成於多層反射膜12上，故此缺陷資訊(缺陷圖)亦會反應出如上述般所取得之附多層反射膜基板之缺陷檢 查。從而，以附多層反射膜基板與反射型遮罩基底1之缺陷會醫治之缺陷為準，藉由對照附多層反射膜基板之缺陷資訊(缺陷圖)與反射型遮罩基底1之缺陷資訊(缺陷圖)，便可獲得以上述基準標記80為基準之附多層反射膜基板之缺陷資訊(缺陷圖)及反射型遮罩基底之缺陷資訊(缺陷圖)。
本發明之反射型遮罩2的製造方法具有將上述製造方法所製造之反射型遮罩基底1的吸收體膜16圖案化之圖案形成工序。圖2係顯示本發明反射型遮罩2之構成一範例的剖面示意圖。參照圖3來說明本發明反射型遮罩2的製造方法。
圖3(a)係顯示以上述本發明製造方法所獲得之反射型遮罩基底1之構成一範例。此反射型遮罩基底1係於玻璃基板11上依序層積形成多層反射膜12、保護膜13、曝光光線吸收體層14、及檢查光線之低反射層15。又，多層反射膜12之傾斜區域係形成有基準標記80。另外，反射型遮罩基底1可進一步具有阻劑膜19(圖3(b))。
接著，將為EUV光線31之吸收體的曝光光線吸收體層14及檢查光線之低反射層15所構成之吸收體膜16加以加工而形成既定的吸收體膜圖案22。通常，係於吸收體膜16表面塗佈、形成電子線描繪用阻劑膜19來準備附阻劑膜之反射型遮罩基底1(圖3(b))。接著，經由於電子線描繪用阻劑膜19描繪、顯影既定圖案，來形成既定之阻劑圖案21(同圖(c))。接著，將阻劑圖案21作為遮罩來進行吸收體膜16之蝕刻，最後，去除阻劑圖案21而獲得具有吸收體膜圖案22之反射型遮罩2(同圖(d))。本實施形態中，吸收體膜16係由以EUV光線31之吸收體所構成之曝光光線吸收體層14與以遮罩圖案之檢查光線吸收體所構成之低反射層15的層積結構所構成。曝光光線吸收體層14及低反射層15均可以鉭(Ta)為主成分之材料所構成。蝕刻此吸收體膜16之工序中，在使用相同蝕刻氣體來乾蝕刻時，較佳地，構成吸收體膜16之各層的蝕刻率比為0.1~10範圍。藉此，可改善層積結構之鉭系吸收體膜16之蝕刻控制性，因此可改善對圖案線寬及保護膜13之傷害程度等的面內均勻性。
本發明中，作為乾蝕刻上述層積結構之吸收體膜16時的蝕刻氣體最佳為使用含氟(F)氣體。這是因使用含氟(F)氣體來乾蝕刻該層積結構之鉭系吸收體膜16時，可將構成吸收體膜16之各層蝕刻率比控制在上述較佳範圍之 故。
含氟(F)氣體舉出有例如CF4、CHF3、C2F6、C3F6、C4F6、C4F8、CH2F2、CH3F、C3F8、SF6及F2等。雖可單獨使用此般含氟氣體，但亦可使用從上述氟氣體所選出之2種以上的混合氣體，或混合例如氬(Ar)等稀有氣體及氯(Cl2)氣等來加以使用。
構成上述吸收體膜16之曝光光線吸收體層14及低反射層15之任一者係由含鉭(Ta)及硼(B)及氧(O)材料所構成，而另一者由含鉭(Ta)及硼(B)及氮(N)材料所構成之情況中，將此吸收體膜16使用含氟氣體來乾蝕刻時，構成吸收體膜16之各層蝕刻率比可控制在0.15~5.0範圍。
藉由將層積結構之鉭系吸收體膜16使用例如含氟氣體來乾蝕刻，而讓構成吸收體膜16之各層蝕刻率比為0.1~10範圍，便可改善吸收體膜16之蝕刻控制性，又，可將蝕刻吸收體膜16時之下層傷害抑制到最小限度。
如上述，在蝕刻吸收體膜16後，以氧灰化等之方法來去除殘存的阻劑圖案21。
另外，吸收體膜16之形成時，基於附多層反射膜基板或反射型遮罩基底1之缺陷檢查所記憶之缺陷位置資訊，便可以將缺陷隱藏於吸收體膜圖案22之下的方式來調整吸收體膜圖案22之形成位置。其結果，在使用反射型遮罩2對半導體基板進行曝光投影時，便可防止缺陷所導致之不良影響。
將如上述所製作之反射型遮罩2以EUV光線31曝光時，EUV光線31在遮罩表面之吸收體膜16之某部分會被吸收，在此外之去除吸收體膜16的部分會因所露出之保護膜13及多層反射膜12而被加以反射(參照同圖(d))，故能作為使用EUV光線31之微影用反射型遮罩2來使用。
使用藉由本發明反射型遮罩2的製造方法所獲得之反射型遮罩2，藉由將轉印圖案曝光轉印至半導體基板上之阻劑膜，便可製造半導體裝置。藉由使用上述反射型遮罩2，將轉印圖案曝光轉印至半導體基板上之阻劑膜，便可製造具有高精度圖案之半導體元件。
【實施例】
以下，便藉由實施例來將本發明實施形態進一步地具體說明。
(實施例1)
使用於實施例1之基板11為SiO2-TiO2系之玻璃基板11(6吋見方 [152.4mm×152.4mm]，厚度6.3mm)。藉由機械研磨此玻璃基板11，便可獲得具有表面粗糙度Rms(方均根粗度)為0.15nm(測定區域：1μm×1μm，以原子力顯微鏡測定)之平滑表面及0.05μm以下之平坦度的玻璃基板11。
接著，藉由於基板11的主表面71成膜Mo膜/Si週期多層反射膜12來製作實施例1之附多層反射膜基板。
具體而言，係於上述基板11主表面71藉由離子光束濺射法，以Si膜(4.2nm)及Mo膜(2.8nm)為一週期，層積40週期來成膜Mo膜/Si膜週期多層反射膜(合計膜厚280nm)。另外，為了於基板11周緣部形成膜厚傾斜區域90，設置如圖11所示之遮蔽構件68，來成膜多層反射膜12。另外，使得遮蔽構件68之遮蔽長度L為1.3mm，基板11主表面71與遮蔽構件68之距離h為0.3mm時，膜厚傾斜區域90之寬度D slope為2.5mm。又，Mo膜/Si膜週期多層反射膜11係相對於基板11主表面71之法線而以Si膜之濺射粒子入射角度為5度，Mo膜之濺射粒子入射角度為65度之方式來加以成膜。
再者，Mo膜/Si膜週期多層反射膜12上係成膜RuNb(Ru：80原子%，Nb：20原子%)之保護膜13(2.5nm)，以獲得實施粒1之附多層反射膜基板。
接著，於上述實施例1之附多層反射膜基板之膜厚傾斜區域90藉由集中離子光束64於3處形成形成圖6(a)形狀之基準標記80。此時的條件為加速電壓50kV，光束電流值20pA。又，為了觀測標記82及輔助標記84的形成，故至玻璃基板11主表面71露出為止來將膜厚傾斜區域90之多層反射膜12加以去除。另外，觀測標記82為5μm×5μm之正方形，2個輔助標記84為1μm×200μm之長方形。實施例1之基準標記80的形成在1處需要40分鐘。
藉由測量對基準標記80之觀測標記82以缺陷檢查光線(波長：193nm)及電子光束分別掃描時所檢出之缺陷檢查光線之反射強度及電子光束之反射強度，來求得對比。另外，缺陷檢查光線及電子光束之對比係以觀測標記82之底部(玻璃)的缺陷檢查光線及電子光束強度為Imin，多層反射膜部之缺陷檢查光線及電子光束強度為Imax，藉由對比=(Imax-Imin)/(Imax+Imin)來求得。
如上述般求得對比之結果，缺陷檢查光線之對比為0.53，電子光束之對比為0.023。該等均具有高的對比，故以缺陷檢查光線及電子光束之掃描可 檢出觀測標記82。
(實施例2)
與實施例1同樣地，製作多層反射膜12係具有膜厚傾斜區域90之附多層反射膜基板。
接著，在與上述實施例1同樣的附多層反射膜基板90，藉由使用蝕刻之光微影來於3處形成圖1形狀之基準標記80，以獲得實施例2之附多層反射膜基板。另外，觀測標記82為5μm×5μm之正方形，2個輔助標記84為1μm×200μm之長方形。又，藉由旋轉塗布法而形成之光微影時的阻劑膜膜厚為400nm。將阻劑圖案21作為遮罩來去除保護膜13及多層反射膜12時之蝕刻條件為蝕刻氣體：CF4氣體，壓力：50mTorr。又，1處的光微影的基準標記80形成所需時間為5分鐘。
與實施例1同樣地求得對比之結果，缺陷檢查光線之對比為0.52，電子光束之對比為0.023。該等均具有高的對比，故以缺陷檢查光線及電子光束之掃描可檢出觀測標記82。
(比較例1)
除了於多層反射膜12成膜時不設置遮蔽構件68，而於基板11主表面71上形成多層反射膜12外，與實施例1同樣地製作附多層反射膜基板。從而，比較例1之附多層反射膜基板係不具有多層反射膜12之膜厚傾斜區域90。
接著，於上述比較例1之附多層反射膜基板，藉由集中離子光束64在實施例1之基準標記80的形成位置於3處形成圖6(a)形狀之基準標記80。此時的條件為加速電壓50kV，光束電流值20pA。又，為了觀測標記82及輔助標記84之形成，故至玻璃基板11主表面71露出為止來將多層反射膜12加以去除。另外，觀測標記82為5μm×5μm之正方形，2個輔助標記84為1μm×200μm之長方形。又，形成基準標記80之位置與實施例1之基準標記80為相同位置。比較例1之基準標記80的形成在1處需要80分鐘。
與實施例1同樣地求得對比之結果，缺陷檢查光線之對比為0.55，電子光束之對比為0.023。該等均具有高的對比，故以缺陷檢查光線及電子光束之掃描可檢出觀測標記82。但是，比較例1之基準標記80的形成與實施例 1相比需要2倍時間。
另外，為了縮短基準標記80的加工時間，係對多層反射膜12之總膜厚280nm以集中離子光束64加工一半之140nm的深度來形成基準標記80。此情況，電子光束之對比，針對將多層反射膜12去除至玻璃基板11主表面71會露出為止之上述比較例1會降低30%，而檢出基準標記80上便會不充分。
(實施例1、實施例2及比較例1之反射型遮罩基底之製作)
使用實施例1、實施例2及比較例1之附多層反射膜基板，於形成有多層反射膜12之一側及相反側之基板11主表面71上，藉由磁控濺射法來形成內面導電膜18。
具體而言，作為內面導電膜18，係於玻璃基板11上藉由DC磁控濺射法成膜包含Cr及N之CrN膜。藉由DC磁控濺射法之成膜係使用Cr靶材，使用氬(Ar)氣與氮(N2)氣之混合氣體(Ar：N2=90%：10%)作為濺射氣體。所成膜之導電膜18的組成比係Cr為90原子%，N為10原子%，膜厚為20nm。
接著，於保護膜13上藉由磁控濺射來將吸收體膜16(TaBN膜與TaBNO膜之層積膜)形成於保護膜13上。
形成吸收體膜16係如下述般來進行。首先，於Ru所構成之保護膜13上，藉由磁控濺射法來形成含Ta與B與N之TaBN膜以作為吸收體膜16下層之曝光光線吸收體層14。具體而言，係使用含Ta及B靶材(Ta：B=80原子%：20原子%)，使用氙(Xe)氣與氮(N2)氣之混合氣體(Xe：N2=90%：10%)，藉由DC磁控濺射法成膜TaBN膜。所乘膜之TaBM膜之組成比係Ta為80原子%，B為10原子%，N為10原子%，膜厚為56nm。
接著，於曝光光線吸收體層14上再藉由DC磁控濺射法形成含Ta、B、N及O之TaBNO膜來作為低反射層15。具體而言，係使用含Ta及B靶材(Ta：B=80原子%：20原子%)，使用氬(Ar)氣與氧(O2)氣之混合氣體(Ar：N2：O2=60%：15%：25%)，藉由DC磁控濺射法成膜TaBNO膜。所成膜之TaBNO膜之組成比係Ta為40原子%，B為10原子%，N為10原子%，O為40原子%，膜厚為14nm。如此一來，便得到具有由曝光光線吸收體層14及低反射層15所構成之吸收體膜16的EUV微影用反射型遮罩基底1。
另外，分別製作上述吸收體膜16以未覆蓋上述膜厚傾斜區域90所形成 之反射型遮罩基底1，及吸收體膜16以覆蓋上述膜厚傾斜區域90所形成之反射型遮罩基底1，來測定觀測標記82中缺陷檢查光線及電子光束之對比。
如上述般求得對比之結果，使用實施例1及實施例2之附多層反射膜基板所獲得之反射型遮罩基底之對比如下。亦即，在吸收體膜16以未覆蓋上述膜厚傾斜區域90所形成之反射型遮罩基底1的情況，缺陷檢查光線及電子光束均維持附多層反射膜基板時之高對比。又，在吸收體膜16以覆蓋上述膜厚傾斜區域90所形成之反射型遮罩基底1的情況，對比只有降低數%。相對於此，使用比較1之附多層反射膜基板所獲得之反射型遮罩基底1中，在吸收體膜16以覆蓋上述膜厚傾斜區域90所形成之反射型遮罩基底1的情況，缺陷檢查光線及電子光束的對比均降低30%。
(實施例3)
與實施例1同樣地，製作多層反射膜12係具有膜厚傾斜區域90之附多層反射膜基板。接著，與實施例1及2之反射型遮罩基底的製作方法同樣地，於形成有多層反射膜12之一側及相反側之基板11主表面71上成膜內面導電膜，於保護膜上13成膜吸收體膜16，而得到EUV微影用反射型遮罩基底1。
另外，吸收體膜16係以覆蓋膜厚傾斜區域90所形成之多層反射膜12及保護膜13之方式來加以形成。然後，在吸收體膜16之形成時，設置圖11所示之遮蔽構件68，藉由DC磁控濺射法來加以形成。
其結果，多層反射膜12及吸收體膜16之膜厚傾斜區域90之寬度D slope便會為2.5mm。
接著，在與實施例1所形成之位置相同之位置，藉由集中離子光束64於3處形成與實施例1同樣之大小及形狀的基準標記80(觀測標記82及輔助標記84)。此時的條件為加速電壓50kV，光束電流值20pA。另外，為了觀測標記82及輔助標記84之形成，故至保護膜13露出為止來將膜厚傾斜區域90之吸收體膜16加以去除。實施例3之基準標記80的形成在1處需要10分鐘。
與實施例1同樣地求得對比之結果，缺陷檢查光線之對比為0.42，電子光束之對比為0.020。該等均具有高的對比，故以缺陷檢查光線及電子光束之掃描可檢出觀測標記82。
(實施例1、實施例2、實施例3及比較例1之EUV微影用反射型遮罩2之製作)
接著，使用上述般所製作之實施例1、實施例2、實施例3及比較例1之EUV微影用反射型遮罩基底1，以如下述般製作具有設計規則22nm半間距之DRAM用圖案的實施例1、實施例2、實施例3及比較例1之EUV微影用反射型遮罩2。
首先，於上述反射型遮罩基底1上形成電子線描繪用阻劑膜19(120nm)，藉由電子線描繪及顯影來形成既定之阻劑圖案21。
接著，將此阻劑圖案21作為遮罩，使用ICP(Inductively Coupled Plasma)型之乾蝕刻裝置，來乾蝕刻層積構造之吸收體膜16，以於吸收體膜16形成作為轉印圖案吸收體膜圖案22。此時，作為蝕刻氣體係使用CHF3氣體及Ar氣體之混合氣體，並適當調整CHF3氣體及Ar氣體之流量比、乾蝕刻時之氣壓、ICP功率及偏壓來乾蝕刻吸收體膜16。
接著，使用氯(Cl2)及氧(O2)之混合氣體(氯(Cl2)及氧(O2)之混合比(流量比)為8：2)，依吸收體膜圖案22乾蝕刻來去除反射區域上(未有吸收體膜圖案22之部分)之Ru保護膜13，以露出多層反射膜12，而獲得實施例1、實施例2、實施例3及比較例1之反射型遮罩2。
使用上述遮罩檢查機，進行所獲得之實施例1、實施例2、實施例3及比較例1之反射型遮罩2的最後確認檢查。實施例1、實施例2及實施例3之反射型遮罩2中，可確認如設計形成設計規則為22nm半間距之DRAM用圖案。又，反射區域中EUV光線31之反射率與附多層反射膜基板時所測定之反射率相同為63.5%。相對於此，比較例1之反射型遮罩2中，並無法如設計形成設計規則為22nm半間距之DRAM用圖案。
(使用實施例1、實施例2、實施例3及比較例1之反射型遮罩2的曝光轉印)
接著，使用所獲得之實施例1、實施例2、實施例3及比較例1之反射型遮罩2，如圖4所示般，對半導體基板34上進行以EUV光線31之圖案轉印裝置50的曝光轉印。
搭載有反射型遮罩2之圖案轉印裝置50係由雷射電漿X射線源32、縮小光學系統33等所概略構成。縮小光學系統33係使用X射線射鏡。藉由 縮小光學系統33，以反射型遮罩2所反射之圖案通常會縮小至1/4左右。另外，由於係使用13~14nm波長域作為曝光波長，故係以光線路徑於真空中來預先設定。
於此般狀態下，將從雷射電漿X射線源32所獲得之EUV光線31入射至反射型遮罩2，將於此處所反射之光線通過縮小光學系統33轉印至矽晶圓(附阻劑膜半導體基板)34上。
如上述進行對半導體基板上之圖案轉印時，實施例1、實施例2及實施例3之反射型遮罩2之精度會充分滿足22nm設計規則之要求精度。然而，比較例1之反射型遮罩2之精度便無法滿足22nm設計規則之要求精度。
74‧‧‧角落部
80‧‧‧基準標記
90‧‧‧膜厚傾斜區域
D slope‧‧‧膜厚傾斜區域之寬度

Claims (36)

  1. 一種EUV微影用之附多層反射膜基板的製造方法，係於基板主表面上形成有將高彎折率層與低彎折率層交互地層積所構成的多層反射膜之附多層反射膜基板的製造方法，其具有：多層反射膜形成工序，係於該基板主表面上，以在該主表面周緣部中從該基板內側朝外側設置膜厚會變小的膜厚傾斜區域之方式來形成多層反射膜；以及基準標記形成工序，係藉由去除多層反射膜的至少一部分，來於該膜厚傾斜區域形成會成為該附多層反射膜基板表面之缺陷資訊中的缺陷位置基準之基準標記。
  2. 如申請專利範圍第1項之附多層反射膜基板的製造方法，其中該基準標記形成工序中，係藉由蝕刻或集中離子光線來將該多層反射膜之至少一部份加以去除而形成基準標記。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之附多層反射膜基板的製造方法，其中該多層反射膜形成工序中，係以在該周緣部分開地設置遮蔽構件，而相對於該基板主表面之法線斜向地沉積該高彎折率層及該低彎折率層之方式，藉由濺射法之成膜來加以形成。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之附多層反射膜基板的製造方法，其中該多層反射膜係藉由離子光束濺射法來加以成膜。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之附多層反射膜基板的製造方法，其具有保護膜形成工序，係於該多層保護膜上形成保護膜。
  6. 如申請專利範圍第5項之附多層反射膜基板的製造方法，其中該保護膜的材料為含釕(Ru)材料。
  7. 一種反射型遮罩基底的製造方法，係具有於藉由如申請專利範 圍第1或2項之附多層反射膜基板的製造方法所獲得之附多層反射膜基板的該多層反射膜上形成吸收體膜之吸收體膜形成工序。
  8. 如申請專利範圍第7項之反射型遮罩基底的製造方法，其中該吸收體膜形成工序中，係以未覆蓋該膜厚傾斜區域之方式來形成吸收體膜。
  9. 一種反射型遮罩基底的製造方法，係於基板主表面上形成有將高彎折率層與低彎折率層交互地層積所構成的多層反射膜與於該多層反射膜上形成吸收體膜之反射型遮罩基底的製造方法，其具有：多層反射膜形成工序，係於該基板主表面上，以在該主表面周緣部中從該基板內側朝外側設置膜厚會變小的膜厚傾斜區域之方式來形成多層反射膜；吸收體膜形成工序，係於附多層反射膜基板之該多層反射膜上形成吸收體膜；以及基準標記形成工序，係藉由去除多層反射膜的至少一部分，來於該膜厚傾斜區域形成會成為該反射型遮罩基底表面的缺陷資訊或附多層反射膜基板表面之缺陷資訊中的缺陷位置基準之基準標記。
  10. 申請專利範圍第9項之反射型遮罩基底的製造方法，其中該基準標記形成工序中，係藉由蝕刻或集中離子光線來將該多層反射膜之至少一部份加以去除而形成基準標記。
  11. 一種反射型遮罩的製造方法，係具有將以如申請專利範圍第9或10項之製造方法所製造之反射型遮罩基底的該吸收體膜圖案化之圖案形成工序。
  12. 一種EUV微影用之附多層反射膜基板，係於基板主表面上形成有將高彎折率層與低彎折率層交互地層積所構成的多層反射膜之附多層反射膜基板，該多層反射膜係具有： 膜厚傾斜區域，係於該基板主表面上，該主表面周緣部中之膜厚會從該基板內側朝外側變小；以及基準標記，係藉由去除該多層反射膜的至少一部分，來於該膜厚傾斜區域形成會成為該附多層反射膜基板表面之缺陷資訊中的缺陷位置基準。
  13. 如申請專利範圍第12項之EUV微影用之附多層反射膜基板，其中該多層反射膜上係具有保護膜。
  14. 如申請專利範圍第13項之EUV微影用之附多層反射膜基板，其中該保護膜係具有與該多層反射膜同樣傾向之膜厚分布。
  15. 如申請專利範圍第12或13項之EUV微影用之附多層反射膜基板，其中該基準標記係配置在該多層反射膜相對於中央部分膜厚而為1/3~1/2膜厚之膜厚傾斜區域。
  16. 一種EUV微影用之反射型遮罩基底，係具有於基板主表面上形成有將高彎折率層與低彎折率層交互地層積所構成的多層反射膜；以及該多層反射膜上之吸收體膜的反射型遮罩基底，該多層反射膜係具有：膜厚傾斜區域，係於該基板主表面上，該主表面周緣部中之膜厚會從該基板內側朝外側變小；以及基準標記，係藉由去除該多層反射膜的至少一部分，來於該膜厚傾斜區域形成會成為該反射型遮罩基底表面之缺陷資訊或附多層反射膜基板表面之缺陷資訊中的缺陷位置基準。
  17. 如申請專利範圍第16項之EUV微影用之反射型遮罩基底，其中該多層反射膜與該吸收體膜之間具有保護膜。
  18. 如申請專利範圍第16項之EUV微影用之反射型遮罩基底，其中該保護膜係具有與該多層反射膜同樣傾向之膜厚分布。
  19. 如申請專利範圍第16或17項之EUV微影用之反射型遮罩基底，其中該基準標記係配置在該多層反射膜相對於中央部分膜厚而為 1/3~1/2膜厚之膜厚傾斜區域。
  20. 如申請專利範圍第16或17項之EUV微影用之反射型遮罩基底，其中該吸收體膜係以未覆蓋該膜厚傾斜區域之方式來加以形成。
  21. 如申請專利範圍第16或17項之EUV微影用之反射型遮罩基底，其中該吸收體膜係以覆蓋該膜厚傾斜區域之方式來加以形成。
  22. 一種反射型遮罩，係具有於基板主表面上形成有將高彎折率層與低彎折率層交互地層積所構成的多層反射膜；以及該多層反射膜上之吸收體膜的反射型遮罩，該多層反射膜係具有：膜厚傾斜區域，係於該基板主表面上，該主表面周緣部中之膜厚會從該基板內側朝外側變小；以及基準標記，係藉由去除該多層反射膜的至少一部分，來於該膜厚傾斜區域形成會成為該反射型遮罩之缺陷資訊或附多層反射膜基板表面之缺陷資訊中的缺陷位置基準。
  23. 如申請專利範圍第22項之反射型遮罩，其中該多層反射膜與該吸收體膜圖案之間具有保護膜。
  24. 如申請專利範圍第23項之反射型遮罩，其中該保護膜係具有與該多層反射膜同樣傾向之膜厚分布。
  25. 如申請專利範圍第22或23項之反射型遮罩，其中該基準標記係配置在該多層反射膜相對於中央部分膜厚而為1/3~1/2膜厚之膜厚傾斜區域。
  26. 如申請專利範圍第22或23項之反射型遮罩，其中該吸收體膜係以未覆蓋該膜厚傾斜區域之方式來加以形成。
  27. 如申請專利範圍第22或23項之反射型遮罩，其中該吸收體膜係以覆蓋該膜厚傾斜區域之方式來加以形成。
  28. 如申請專利範圍第22或23項之反射型遮罩，其中在該基板大小為152mm×152mm的情況，該膜厚傾斜區域係該基板較142mm×142mm區域要外側的區域。
  29. 如申請專利範圍第22或23項之反射型遮罩，其中在該基板大小為152mm×152mm的情況，該膜厚傾斜區域係該基板從142mm×142mm大小至150mm×150mm大小的區域。
  30. 一種半導體裝置之製造方法，係使用如申請專利範圍第22或23項之反射型遮罩，藉由將轉印圖案曝光轉印至半導體基板上之阻劑膜來製造半導體裝置。
  31. 一種反射型遮罩之製造方法，係準備反射型遮罩基底，該反射型遮罩基底係具有於基板主表面上形成有將高彎折率層與低彎折率層交互地層積所構成的多層反射膜；以及該多層反射膜上之吸收體膜的反射型遮罩基底，該多層反射膜係具有：膜厚傾斜區域，係於該基板主表面上，該主表面周緣部中之膜厚會從該基板內側朝外側變小；以及基準標記，係藉由去除該多層反射膜的至少一部分，來於該膜厚傾斜區域形成會成為該反射型遮罩基底之缺陷資訊或附多層反射膜基板表面之缺陷資訊中的缺陷位置基準；藉由蝕刻該吸收體膜，來形成吸收體膜圖案。
  32. 如申請專利範圍第31項之反射型遮罩之製造方法，其中該反射型遮罩基底係於該吸收體膜上具有阻劑膜；將圖案描繪於該阻劑膜，藉由顯影來形成阻劑圖案；將該阻劑圖案作為遮罩來蝕刻該吸收體膜。
  33. 如申請專利範圍第31或32項之反射型遮罩之製造方法，其係將阻劑膜塗布而形成於該反射型遮罩基底之該吸收體膜上；將圖案描繪於該阻劑膜，藉由顯影來形成阻劑圖案；將該阻劑圖案作為遮罩來蝕刻該吸收體膜。
  34. 如申請專利範圍第31或32項之反射型遮罩之製造方法，其係基於該反射型遮罩基底之缺陷資訊或附多層反射膜基板表面之缺陷資訊，來調整該吸收體膜圖案之形成位置。
  35. 如申請專利範圍第31或32項之反射型遮罩之製造方法，其中該吸收體膜係以未覆蓋該膜厚傾斜區域之方式來加以形成。
  36. 如申請專利範圍第31或32項之反射型遮罩之製造方法，其中該吸收體膜係以覆蓋該膜厚傾斜區域之方式來加以形成。
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