TWI822936B

TWI822936B - 反射型遮罩基底、反射型遮罩以及半導體裝置之製造方法

Info

Publication number: TWI822936B
Application number: TW108147516A
Authority: TW
Inventors: 池邊洋平
Original assignee: 日商Ｈｏｙａ股份有限公司
Priority date: 2018-12-27
Filing date: 2019-12-25
Publication date: 2023-11-21
Also published as: TW202041964A; JP2020106639A; WO2020137928A1; SG11202106508PA; US20240103355A1; JP2023076522A; JP7502510B2; TW202409712A; KR20210102199A; US20220107557A1; US11914281B2; JP7250511B2

Abstract

提供一種可將圖案正確地轉印在被轉印體的反射型遮罩基底、反射型遮罩以及半導體裝置之製造方法。

反射型遮罩基底係包含：基板；多層反射膜，係形成在基板且會反射EUV光；以及層積膜，係形成在多層反射膜上。層積膜係包含第1層以及形成在第1層上的第2層，且相對於EUV之絕對反射率為2.5%以下。第1層係包含讓EUV光之相位轉移的相位轉移膜。或者，層積膜係包含第1層以及形成在第1層上的第2層，且為讓EUV光之相位轉移的相位轉移膜。第1層係包含相對於EUV光之絕對反射率為2.5%以下的吸收層。

Description

反射型遮罩基底、反射型遮罩以及半導體裝置之製造方法

本發明係關於一種為用以製造半導體裝置之製造等所使用的曝光用遮罩的母版之反射型遮罩基底、反射型遮罩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的光源種類係從波長436nm的g線、等同365nm的i線、等同248nm的KrF雷射、等同193nm的ArF雷射而使波長逐漸變短而加以進化，為了實現更微細之圖案轉印，便開發有使用波長為13.5nm左右的極紫外線(EUV：Extreme Ultra Violet)的EUV微影。EUV微影中，因為相對於EUV光而透明的材料較少，而使用反射型遮罩。此反射型遮罩中，係形成有會在低熱膨脹基板上反射曝光光線的多層反射膜，並以會在用以保護該多層反射膜之保護膜上形成有所欲轉印用圖案之遮罩構造為基本構造。又，由轉印用圖案之構成看來，具有代表性者係有由會充分吸收EUV光的較厚之吸收體圖案所構成的二元型反射遮罩，以及由會藉由光吸收來讓EUV光減光，且產生相對於來自多層反射膜之反射光而幾乎相位反轉(約180°的相位反轉)的反射光之較薄的吸收體圖案(相位轉移圖案)所構成的相位轉移型反射遮罩(半色調相位轉移型反射遮罩)。由於此相位轉移型反射遮罩係與穿透型光相位轉移遮罩同樣地會藉由相位轉移效果來得到高轉印光學像對比，故具有解析度提升效果。又，因為相位轉移型反射遮罩的吸收體圖案(相位轉移圖案)的膜厚較薄，而可精度良好地形成微細相位轉移圖案。

[先前技術文獻]

[專利文獻]

專利文獻1：日本特開2010-080659號公報

專利文獻2：日本特開2004-207593號公報

一般而言，相位轉移膜(相位轉移圖案)的相對反射率在例如3%~40%時，便可得到解析度提升效果。在此，所謂「相對反射率」係在未有相位轉移圖案之部分從多層反射膜(包含具保護膜之多層反射膜)所反射的EUV光之反射率為100%時，從相位轉移圖案所反射的EUV光之反射率。

又，一般而言，相位轉移膜之曝光所造成的效果係具有高反射率者則會愈顯著。相位轉移膜之曝光所造成的效果變大時，由於會使圖案轉印像之對比變高，故會提高解析度，並提高製造半導體裝置時之產率。

然而，在相位轉移膜之反射率變高時，由於來自相位轉移膜的反射光光量會變大，故會使在圖案轉印時本來不應被感光的區域之阻劑膜被感光。在此情況，便會有難以將所欲圖案正確地轉印在被轉印體的問題。

又，在製造半導體裝置時，會對形成有阻劑膜之1片被轉印體(矽晶圓等)，使用相同光罩來一邊進行錯位，一邊進行複數次曝光。然而，在相位轉移膜之反射率變高時，由於來自相位轉移膜之反射光光量會變大，故藉由1次曝光，不僅應轉印圖案之區域，鄰接於該區域之其他區域的阻劑膜亦會被感光。在此情況，由於鄰接之2個區域的邊界部附近的阻劑膜會被複數次曝光，故其邊界部附近的阻劑膜會被感光，而會有難以將所欲圖案正確地轉印至被轉印體的問題。

本發明係有鑑於上述問題，其目的在於提供一種可將圖案正確地轉印在被轉印體的反射型遮罩基底、反射型遮罩以及半導體裝置之製造方法。

為了解決上述課題，本發明係具有下述構成。

(構成1)

一種反射型遮罩基底，係包含：基板；多層反射膜，係形成在該基板上，且會反射EUV光；以及層積膜，係形成在該多層反射膜上；

該層積膜係包含第1層以及形成在該第1層上的第2層，且相對於該EUV光之絕對反射率為2.5%以下；

該第1層係包含讓該EUV光之相位轉移的相位轉移膜。

(構成2)

如構成1之反射型遮罩基底，其中該第2層係由會利用光學干涉來使該層積膜的絕對反射率下降至2.5%以下的干涉層所構成。

(構成3)

如構成2之反射型遮罩基底，其中該干涉層之膜厚為1nm以上，20nm以下，折射率n為0.85以上，0.96以下。

(構成4)

如構成2或構成3之反射型遮罩基底，其中該干涉層係由包含釕(Ru)的材料所構成。

(構成5)

如構成1之反射型遮罩基底，其中該第2層係由會利用吸光效果來使該層積膜之絕對反射率下降至2.5%以下的吸收層所構成。

(構成6)

如構成5之反射型遮罩基底，其中該吸收膜之膜厚為5nm以上，70nm以下，消光係數k為0.02以上。

(構成7)

如構成5或構成6之反射型遮罩基底，其中該吸收層係由包含選自由鉭(Ta)、鉻(Cr)、鈷(Co)以及鎳(Ni)所構成的群之至少1種元素的材料所構成。

(構成8)

如構成1至構成7中任一者之反射型遮罩基底，其中該第1層相對於該EUV光之相對反射率為3%以上，40%以下，相位差為160~200°。

(構成9)

如構成1至構成8中任一者之反射型遮罩基底，其中該第1層係膜厚為5nm以上，70nm以下，折射率n為0.85以上，0.96以下。

(構成10)

如構成1至構成9中任一者之反射型遮罩基底，其中該第1層係由包含選自由鉭(Ta)、鈦(Ti)、釕(Ru)及鉻(Cr)所構成的群之至少1種元素的材料所構成。

(構成11)

該層積膜係包含第1層以及形成在該第1層上的第2層，且為讓該EUV光的相位轉移的相位轉移膜；

該第1層係包含相對於該EUV光之絕對反射率為2.5%以下的吸收層。

(構成12)

如構成11之反射型遮罩基底，其中該第2層係由會利用光學干涉來使藉由該層積膜所反射之EUV光的相位轉移之干涉層所構成。

(構成13)

如構成11或構成12之反射型遮罩基底，其中該第2層之膜厚為1nm以上，20nm以下，折射率n為0.85以上，0.96以下。

(構成14)

如構成11至構成13中任一者之反射型遮罩基底，其中該第2層係由包含釕(Ru)之材料所構成。

(構成15)

如構成11至構成14中任一者之反射型遮罩基底，其中該第1層之膜厚為5nm以上，70nm以下，消光係數k為0.02以上。

(構成16)

如構成11至構成15中任一者之反射型遮罩基底，其中該第1層係由包含選自由鉭(Ta)、鉻(Cr)、鈷(Co)以及鎳(Ni)所構成的群之至少1種元素的材料所構成。

(構成17)

如構成11至構成16中任一者之反射型遮罩基底，其中該層積膜相對於該EUV光之相對反射率為3%以上，40%以下，相位差為160~200°。

(構成18)

如構成11至構成17中任一者之反射型遮罩基底，其中在該多層反射膜與該第1層之間進一步地具有保護膜；

該保護膜係包含選自由包含釕(Ru)之材料、包含矽(Si)及氧(O)之材料、包含釔(Y)與氧(O)之材料以及包含鉻(Cr)之材料所構成的群之至少一種的材料。

(構成19)

一種反射型遮罩，係具有如構成1至構成18中任一者之反射型遮罩基底的該層積膜經圖案化後的層積膜圖案。

(構成20)

一種半導體裝置之製造方法，係具有使用如構成19之反射型遮罩，來將轉印圖案形成在半導體基板上的工序。

根據本發明，便可提供一種可將圖案正確地轉印在被轉印體的反射型遮罩基底、反射型遮罩以及半導體裝置之製造方法。

10:基板

12:多層反射膜

14:保護膜

16:層積膜

18:第1層

20:第2層

22:內面導電膜

24:阻劑膜

30:吸收層圖案

32:相位轉移圖案

40:層積膜圖案

42:吸收層圖案

100:反射型遮罩基底

200:反射型遮罩

圖1係反射型遮罩基底之重要部分的概略剖面圖。

圖2係顯示在層積膜之態樣為(1)之情況下的反射型遮罩之製造方法的概略圖。

圖3係顯示在層積膜之態樣為(2)之情況下的反射型遮罩之製造方法的概略圖。

圖4係顯示圖案轉印裝置。

圖5係反射型遮罩之俯視圖及部分放大圖。

以下，便參照圖式就本發明之實施形態來詳細說明。另外，下述實施形態並不會限制本發明之範圍。

圖1係本實施形態之反射型遮罩基底100的重要部分之概略剖面圖。如圖1所示，反射型遮罩基底100係包含：基板10；多層反射膜12，係形成在基板10上；保護膜14，係形成在多層反射膜12上；以及層積膜16，係形成在保護膜14上。層積膜16係包含：第1層18，係以會相接於保護膜14上之方式所形成；以及第2層20，係形成在第1層18上。另一方面，基板10內面(形成有多層反射膜12側的相反側之面)係形成有靜電夾具用之內面導電膜22。

另外，本說明書中，所謂基板或膜之「上」不僅是與該基板或膜之上面接觸的情況，亦包含未與該基板或膜之上面接觸的情況。亦即，所謂基板或膜之「上」係包含在該基板或膜之上方形成有新膜的情況，或是在該基板或膜之間介設有其他膜之情況等。又，所謂「上」並非一定代表垂直上方之上側。所謂「上」不過是表示基板或膜等的相對位置關係。

<基板>

基板10為了防止因EUV光的曝光時之熱量所致的轉印圖案之歪斜，而較佳地使用具有在0±5ppb/℃之範圍內的低熱膨脹係數者。具有此範圍之低熱膨脹係數的素材係可使用例如SiO₂-TiO₂系玻璃、多成分系玻璃陶瓷等。

基板10形成有轉印圖案(下述相位轉移圖案、吸收層圖案及/或層積膜圖案)側之主表面為了提高平坦度較佳地係被加工。藉由提高基板10主表面之平坦度，便可提高圖案之位置精度及轉印精度。例如，在EUV曝光之情況，於基板形成有轉印圖案側的主表面之132mm×132mm的區域中，平坦度較佳地係 0.1μm以下，更佳地係0.05μm以下，最佳地係0.03μm以下。又，形成有轉印圖案側之相反側的主表面(內面)係藉由靜電夾具來被固定在曝光裝置的面，且於其142mm×142mm的區域中，平坦度係0.1μm以下，更佳地係0.05μm以下，最佳地係0.03μm以下。另外，本說明書中，平坦度係表示以TIR(Total Indicated Reading)所顯示的表面之翹曲(變形量)的數值，且為以基板表面為基準來將以最小平方法所訂定出之平面作為焦平面，而位在較此焦平面要靠上的基板表面之最高位置以及位在較焦平面要靠下的基板表面之最低位置的高低差之絕對值。

在EUV曝光的情況，基板10形成有轉印圖案側的主表面之表面粗度在方均根粗度(Rq)下較佳地係0.1nm以下。另外，表面粗度可以原子力顯微鏡來加以測量。

基板10為了防止因形成於其上的膜(多層反射膜12等)之膜應力所致的變形，較佳地係具有高剛性。特別是，具有65GPa以上的楊式率者為佳。

<多層反射膜>

多層反射膜12係具有週期性地層積有以折射率不同的元素為主成分的複數層的構成。一般而言，多層反射膜12係由為高折射率材料的輕元素或其化合物之薄膜(高折射率層)以及為低折射率材料之重元素或其化合物之薄膜(低折射率)會交互層積40~60週期左右的多層膜所構成。

為了形成多層反射膜12，可依序從基板10側來將高折射率層與低折射率層複數週期層積。在此情況下，1個(高折射率層/低折射率層)之層積構造便為1週期。

為了形成多層反射膜12，可依序從基板10側來將低折射率層與高折射率層複數週期層積。在此情況下，1個(低折射率層/高折射率層)之層積構造便為1週期。

另外，多層反射膜12之最上層，亦即多層反射膜12之基板10相反側的表面層較佳地係高折射率層。在從基板10側依序層積高折射率層與低折射率層的情況，最上層便會為低折射率層。然而，在低折射率層為多層反射膜12之表面的情況，由於會因為低折射率層容易被氧化，而使多層反射膜表面之反射率減少，故較佳地係在該低折射率層上形成高折射率層。另一方面，在從基板10側依序層積低折射率層與高折射率層的情況，最上層便會為高折射率層。在此情況，最上層之高折射率層便會為多層反射膜12之表面。

本實施形態中，高折射率層可為含Si層。高折射率層係可包含Si單體，亦可包含Si化合物。Si化合物可包含Si與選自B、C、N及O所構成之群的至少1個元素。藉由使用含Si層來作為高折射率層，便可得到EUV光之反射率優異的多層反射膜。

本實施形態中，低折射率層可為包含選自由Mo、Ru、Rh及Pt所構成之群的至少1個元素之層，或是含有包含選自由Mo、Ru、Rh及Pt所構成之群的至少1個元素的合金之層。

例如，作為波長13~14nm的EUV光用的多層反射膜12可較佳地使用會將Mo膜與Si膜交互層積40~60週期左右的Mo/Si多層膜。其他作為在EUV光之領域所使用的多層反射膜係可使用例如Ru/Si週期多層膜、Mo/Be週期多層膜、Mo化合物/Si化合物週期多層膜、Si/Nb週期多層膜、Si/Mo/Ru週期多層膜、 Si/Mo/Ru/Mo週期多層膜、Si/Ru/Mo/Ru週期多層膜等。可考量曝光波長，來選擇多層反射膜之材料。

此般多層反射膜12單獨的反射率係例如65%以上。多層反射膜12之反射率上限係例如73%。另外，被包含在多層反射膜12的層之厚度及週期係可以滿足布拉格定律之方式來加以選擇。

多層反射膜12係可藉由習知方法來加以形成。多層反射膜12係可藉由離子束濺鍍法來加以形成。

例如，在多層反射膜12為Mo/Si多層膜的情況，會藉由離子束濺鍍法，並使用Mo靶材來在基板10上形成厚度3nm左右的Mo膜。接著，使用Si靶材，來形成厚度4nm左右的Si膜。藉由反覆此般操作，便可形成層積有40~60週期的Mo/Si膜的多層反射膜12。此時，多層反射膜12之基板10相反側的表面層係含Si層(Si層)。1週期之Mo/Si膜之厚度係7nm。

<保護膜>

為了從下述反射型遮罩200之製造工序中的乾蝕刻及洗淨來保護多層反射膜12，便可在多層反射膜12上，或是以相接於多層反射膜12表面的方式來形成保護膜12。又，保護膜14係在使用電子線(EB)來修正轉印圖案之黑缺陷時，具有保護多層反射膜12之功能。在此，圖1中，雖顯示保護膜14為1層的情況，但亦可具有保護層14為2層以上的層積構造。保護膜14較佳地係以相對於在將第1層18圖案化時所使用的蝕刻劑或洗淨液而具有耐受性的材料來加以形成。藉由在多層反射膜12上形成有保護膜14，便可抑制在製造反射型遮罩200時朝多層反射膜12表面的損傷。其結果，便會使多層反射膜12相對於EUV光的反射率特性變得良好。為了得到此般效果，保護膜14之厚度較佳地係1nm以上，20nm以下。

本實施形態之反射型遮罩基底100中，作為保護膜14之材料係可使用會相對於用以將形成在保護膜14上之第1層18圖案化的乾蝕刻所使用的蝕刻氣體而具有耐受性的材料。在以複數層來形成有第1層18的情況，作為相接於第1層18的保護膜14(包含保護膜14為複數層的情況下之保護膜14的最上層)的材料係可使用在形成第1層18之層中，會相對於用以將第1層18之最下層(相接於保護膜14之層)圖案化的乾蝕刻所使用的蝕刻氣體而具有耐受性的材料。保護膜14之材料較佳地係第1層18之最下層相對於保護膜14的蝕刻選擇比(第1層18之最下層的蝕刻速度/保護層14的蝕刻速度)為1.5以上，更佳地係3以上的材料。

例如，在第1層18之最下層為由下述材料所構成之情況，便可藉由使用氯系氣體及氧氣的混合氣體或是氧氣之乾蝕刻氣體來蝕刻第1層18之最下層，該材料係含有包含釕(Ru)以及鉻(Cr)、鎳(Ni)、鈷(Co)中至少1種以上的元素的金屬之材料(既定Ru系材料)或是含有包含釕(Ru)以及釩(V)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、鎢(W)、錸(Re)中至少1種以上的元素之金屬的材料(既定Ru系材料)。作為相對於此蝕刻氣體而具有耐受性之保護膜14的材料係可選擇矽(Si)、包含矽(Si)及氧(O)之材料，或是包含矽(Si)及氮(N)之材料等的矽系材料。從而，在相接於保護膜14表面的第1層18之最下層為由既定Ru系材料所構成之薄膜的情況下，保護膜14較佳地係由上述矽系材料所構成。上述矽系材料係相對於使用氯系氣體及氧氣的混合氣體，或氧氣的乾蝕刻氣體而具有耐受性，且氧含量愈多則耐受性愈大。因此，保護膜14之材料更佳地係氧化矽(SiOx，1≦x≦2)，x愈大則愈佳，特佳地係SiO₂。

又，在相接於保護膜14之表面的第1層18之最下層為由包含鉭(Ta)之材料所構成的薄膜之情況下，可藉由使用不含有氧氣之鹵素系氣體的乾蝕刻來蝕刻第1層18之最下層。作為相對於此蝕刻氣體而具有耐受性的保護膜14之材料係可使用以釕(Ru)為主成分來含有的材料。

又，在相接於保護膜14之表面的第1層18之最下層為由包含鉻(Cr)之材料所構成的薄膜之情況下，可藉由使用不含氧氣之氯系氣體，或是氧氣與氯系氣體之混合氣體的乾蝕刻氣體之乾蝕刻，來蝕刻第1層18之最下層。作為相對於此蝕刻氣體而具有耐受性的保護膜14之材料係可使用以釕(Ru)為主成分來含有的材料。

可用於第1層18之最下層為包含鉭(Ta)或鉻(Cr)之材料的情況之保護膜14的材料係如上述為以釕為主成分來含有之材料。作為以釕為主成分而含有之材料的範例具體而言係可列舉有Ru金屬單體、於Ru含有選自鈦(Ti)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、鋯(Zr)、釔(Y)、硼(B)、鑭(La)、鈷(Co)及錸(Re)的至少1種金屬之Ru合金、Ru金屬，以及於Ru合金含有氮之材料。

又，在以包含鉭(Ta)或鉻(Cr)的材料來形成第1層18之最下層的情況，保護膜14之最下層與最上層係可由上述以釕為主成分來含有之材料來加以形成。最下層與最上層之間的層係可以Ru以外的金屬或包含其之合金來加以形成。

Ru合金之Ru含有比率係50原子%以上，未達100原子%，較佳地係80原子%以上，未達100原子%，更佳地係95原子%以上，未達100原子%。特別是在Ru合金之Ru含有比率為95原子%以上，未達100原子%的情況下，可抑制構成多層反射膜12之元素(矽)朝保護膜14之擴散。又，可充分確保EUV光之反射率並提高遮罩之洗淨耐受性。進一步地，保護膜14係在將第1層18蝕刻加工時，會作為蝕刻阻止膜來發揮功能。又，保護膜14係可防止多層反射膜12之與時變化。

作為保護膜14之材料係可使用包含選自含Ru化合物，例如RuNb、RuN及RuTi之至少1種的材料。又，作為保護膜14之材料係可使用包含含有Y與O的化合物，例如Y₂O₃之材料。又，作為保護膜14之材料係可使用包含含Cr化合物，例如CrN之材料。

保護膜14之厚度只要可達成讓保護膜14保護多層反射膜12之功能的話，便不特別限制。從EUV光之反射率的觀點看來，保護膜14之厚度較佳地係1.0nm~8.0nm，更佳地係1.5nm~6.0nm。

作為保護膜14之形成方法係可使用習知方法。作為保護膜14之形成方法的範例，係列舉有濺鍍法及離子束濺鍍法。

反射型遮罩基底100係進一步地在基板10形成有多層反射膜12側之相反側的主表面上具有內面導電膜22。內面導電膜22可在藉由靜電夾具來吸附反射型遮罩基底100時被加以使用。

反射型遮罩基底100亦可具備有會形成在基板10與多層反射膜12之間的基底膜。基底膜係以例如提高基板10表面之平滑性為目的來加以形成。基底膜係以例如降低缺陷、提高多層反射膜之反射率、修正多層反射膜之應力等為目的來加以形成。

<層積膜>

本實施形態之反射型遮罩基底100係具有會形成在多層反射膜12(或具保護膜14之多層反射膜12)上的層積膜16。層積膜16係由包含第1層18與第2層20之層積構造所構成，該第1層18係以相接於保護膜14之方式來加以形成，而該第2層20係形成在第1層18上。

本實施形態之反射型遮罩基底100中，層積膜16之態樣有以下2種。

(1)結合第1層18及第2層20之層積膜16相對於EUV的絕對反射率為2.5%以下(二元型)，且第1層18(下層)會作為相位轉移膜來發揮功能(相位轉移型)。

(2)結合第1層18及第2層20之層積膜16會作為相位轉移膜來發揮功能(相位轉移型)，且第1層18(下層)相對於EUV的絕對反射率為2.5%以下(二元型)。

[表1]

[在層積膜之態樣為上述(1)之情況]

首先，就在層積膜16之態樣為上述(1)之情況來加以說明。

在上述(1)之情況，由第1層18與第2層20所構成的層積膜16係相對於EUV光之反射率(絕對反射率)為2.5%以下，較佳地係2%以下。在此所謂的「絕對反射率」係指從層積膜16所反射出之EUV光的反射率(入射光強度與反射光強度之比)。

在上述(1)之情況，第1層18(下層)係由會讓EUV光之相位轉移的相位轉移膜所構成。第1層18相對於EUV光之反射率(相對反射率)較佳地係3%以上，40%以下(絕對反射率：2%~27%)。在此，所謂「相對反射率」係在未有相位轉移圖案(相位轉移膜)之部分從多層反射膜12(包含具保護膜14之多層反射膜12)所反射的EUV光之反射率為100%時，從相位轉移圖案(相位轉移膜)所反射的EUV光之反射率。

從第1層18所反射之EUV光較佳地係相對於從會藉由蝕刻等來去除第1層18所露出之多層反射膜12(包含具保護膜14之多層反射膜12)所反射的EUV光，而具有160~200°之相位差。亦即，第1層18較佳地係由會相對於EUV光而產生160~200°之相位差的相位轉移膜所構成。

為了得到充分的相位轉移效果，第1層18的膜厚較佳地係5nm以上，70nm以下，更佳地係10nm以上，50nm以下。又，第1層18的折射率n較佳地係0.85以上，0.96以下，更佳地係0.88以上，0.96以下。

第1層18係由例如包含選自鉭(Ta)、鉻(Cr)、釕(Ru)及鈦(Ti)的至少1種元素之材料所構成。

作為含鉭(Ta)材料的範例係列舉有於鉭(Ta)含有選自氧(O)、氮(N)、碳(C)、硼(B)及氫(H)的至少1種元素之材料。該等當中較佳地係於鉭(Ta)含有氮(N)之材料。作為此般材料之具體例係列舉有氮化鉭(TaN)、氧氮化鉭(TaON)、硼氮化鉭(TaBN)及硼氧氮化鉭(TaBON)等。

在第1層18包含Ta及N的情況，Ta及N的組成範圍(原子比率)較佳地係3：1~20：1，更佳地係4：1~12：1。

作為含鉻(Cr)材料的範例係列舉有於鉻(Cr)含有選自氧(O)、氮(N)、碳(C)、硼(B)及氫(H)的至少1種元素之材料。該等當中較佳地係於鉻(Cr)含有氮(N)及/或碳(C)的材料。作為此般材料之具體例係列舉有氮化鉻(CrN)、氧氮化鉻(CrON)、碳化鉻(CrC)、氧碳化鉻(CrOC)、碳氮化鉻(CrCN)及氧碳氮化鉻(CrOCN)等。

在第1層18包含Cr及N的情況，Cr及N的組成範圍(原子比率)較佳地係30：1~3：2，更佳地係20：1~2：1。在第1層18包含Cr及C的情況，Cr及C的組成範圍(原子比率)較佳地係5：2~20：1，更佳地係3：1~12：1。

作為含釕(Ru)材料的範例係列舉有含有釕(Ru)單體、氮化釕(RuN)、釕(Ru)與選自鉻(Cr)、鎳(Ni)、鈷(Co)、釩(V)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、鎢(W)及錸(Re)的至少1種元素之材料。

Ru的折射率n係n=0.886(消光係數k=0.017)，且較佳地作為高反射率之相位轉移膜的材料。然而，RuO等的Ru系化合物會容易變成結晶化後之構造，且加工特性亦較差。亦即，結晶化後之金屬的結晶粒子會容易在形成相位轉移圖案時使側壁粗糙度變大。因此，便會有在形成既定相位轉移圖案時造成不良影響的情況。另一方面，在相位轉移膜之材料的金屬為非晶相的情況，便可降低在形成相位轉移圖案時的不良影響。藉由於Ru添加既定元素(X)，便可使相位轉移膜之材料的金屬非晶相化，並可提高加工特性。作為既定元素(X)係可選擇Cr、Ni、Co、V、Nb、Mo、W及Re中至少1種元素。

另外，Ni之折射率n及消光係數k係n=0.948及k=0.073。又，Co係n=0.933及k=0.066，Cr係n=0.932及k=0.039。又，V之折射率n及消光係數k係n=0.944及k=0.025，Nb之折射率n及消光係數k係n=0.933及k=0.005，Mo之折射率n及消光係數k係n=0.923及k=0.007，W之折射率n及消光係數k係n=0.933及k=0.033，Re之折射率n及消光係數k係n=0.914及k=0.04。於Ru添加有既定元素(X)之二元系材料(RuCr、RuNi、RuCo)係可較RuTa要使相位轉移膜更薄膜化。又，由於Ni及Co的消光係數k會較Cr要大，故作為元素(X)選擇Ni及/或Co會較選擇Cr要使相位轉移膜要更薄膜化。

於Ru添加有既定元素(X)之二元系材料(RuCr、RuNi、RuCo)的加工特性會較RuTa要佳。在Ta被氧化時，會難以氯系氣體及氧氣來進行蝕刻。特別是，由於RuCr可易於以氯系氣體及氧氣的混合氣體來進行蝕刻，故加工特性優異。

於Ru添加有既定元素(X)之二元系材料(RuCr、RuNi、RuCo)係非晶相構造，且可藉由氯系氣體及氧氣的混合氣體來輕易進行蝕刻。又，該等材料係可藉由氧氣來進行蝕刻。關於三元系材料(RuCrNi、RuCrCo、RuNiCo)及四元系材料(RuCrNiCo)應亦為相同。

又，除了上述二元系材料之外，於Ru添加有V、Nb、Mo、W及Re的二元系材料(RuV、RuNb、RuMo、RuW及RuRe)的加工特性會較RuTa要佳。與RuCr同樣，RuW及RuMo係加工特性會特別優異。

又，於Ru添加有既定元素(X)之二元系材料(RuV、RuNb、RuMo、RuW及RuRe)係非晶相構造，且可藉由氯系氣體及氧氣的混合氣體來輕易進行蝕刻。又，該等材料係可藉由氧氣來進行蝕刻。關於三元系材料及四元系材料應亦為相同。

作為含鈦(Ti)材料的範例係列舉有包含鉭(Ta)及鈦(Ti)的TaTi系材料。作為TaTi系材料的範例係列舉有TaTi合金以及於TaTi合金含有氧、氮、碳及硼中至少1種的TaTi化合物。作為TaTi化合物之範例係列舉有TaTiN、TaTiO、TaTiON、TaTiCON、TaTiB、TaTiBN、TaTiBO、TaTiBON及TaTiBCON。

形成在第1層18上的第2層20(上層)係由會利用光學干涉來使層積膜16之反射率(絕對反射率)下降至2.5%以下的干涉層所構成。或者，第2層20(上層)係由會利用吸光效果來使層積膜16之反射率(絕對反射率)下降至2.5%以下的吸收層所構成。

在此所謂的「干涉層」亦會被稱為反射防止層，為利用光學干涉來使層積膜16之絕對反射率下降的層。在第2層20(干涉層)為1層的情況，可利用在第2層20表面所反射之光線與從層積膜16、保護膜14、第1層18、第2層20之各界面所反射之光線的光學干涉所致之抵銷效果，來使層積膜16之絕對反射率下降至2.5%以下。在以複數層來構成第2層20(干涉層)的情況，會進一步地包含來自各層之界面的反射光之光學干涉所致的抵銷效果，來使層積膜16之絕對反射率下降至2.5%以下。另外，利用光學干涉來降低反射率的原理為習知，例如被日本特開2002-280291號公報所揭露。

在第2層20由干涉層所構成的情況，第2層20(干涉層)的膜厚較佳地係1nm以上，20nm以下，更佳地係3nm以上，12nm以下。第2層20(干涉層)的折射率n較佳地係0.85以上，0.96以下，更佳地係0.88以上，0.96以下。

在第2層20由干涉層所構成的情況，第2層20係例如由含Ru材料所構成。含Ru材料的範例係與上述第1層18所使用之含Ru材料的範例相同。

在第2層20由吸收層所構成的情況，第2層20(吸收層)之膜厚較佳地係5nm以上，70nm以下，更佳地係8nm以上，55nm以下。第2層20(吸收層)之消光係數k較佳地係0.02以上，更佳地係0.03以上。進一步地，第2層20(吸收層)之消光係數k較佳地係0.1以下。

在第2層20由吸收層所構成之情況，第2層20係由例如包含選自鉭(Ta)、鉻(Cr)、鈷(Co)及鎳(Ni)的至少1種元素之材料所構成。雖在此情況之含鉭(Ta)材料的範例係與上述第1層18所使用的含鉭(Ta)材料的範例相同，但由於不含氧者的消光係數會較大，故較佳。雖含鉻(Cr)材料的範例係與上述第1層18所使用的含鉻(Cr)材料的範例相同，但由於不含氧者的消光係數會較大，故較佳。

在第2層20由吸收層所構成的情況，作為第2層20之材料係可使用於鈷(Co)及鎳(Ni)中至少1種以上的元素添加有鎢(W)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、釔(Y)、磷(P)及錫(Sn)中至少1種以上的元素(X)之Co-X合金、Ni-X合金、CoNi-X合金。作為添加元素(X)較佳地係包含鎢(W)、鉭(Ta)及/或錫(Sn)，更佳地係包含鉭(Ta)。第2層20之材料係可藉由包含適當的添加元素(X)來將第2層20保持在高消光係數(吸收係數)，並控制在適當蝕刻速度。

作為第2層20之材料具體而言係可較佳地使用Co單體、Ni單體、CoTa₃、CoTa、Co₃Ta、NiTa₃、NiTa或NiTa₃。

第2層20之材料係鈷(Co)及鎳(Ni)的濃度之總計較佳地為10原子%以上，更佳地為20原子%以上。又，鈷(Co)及鎳(Ni)的濃度之總計較佳地係90原子%以下，更佳地係85原子%以下。

在第2層20之材料包含鈷(Co)的情況，鈷(Co)之濃度較佳地係10原子%以上，更佳地係20原子%以上。又，鈷(Co)之濃度較佳地係90原子%以下，更佳地係85原子%以下。

在第2層20之材料包含鎳(Ni)的情況，鎳(Ni)的濃度較佳地係10原子%以上，更佳地係20原子%以上。又，鎳(Ni)的濃度較佳地係90原子%以下，更佳地係85原子%以下。

在添加元素(X)為鉭(Ta)、鎢(W)或錫(Sn)的情況，鉭(Ta)、鎢(W)或錫(Sn)的濃度較佳地係10原子%以上，更佳地係15原子%以上。又，鉭(Ta)、鎢(W)或錫(Sn)的濃度較佳地係90原子%以下，更佳地係80原子%以下。

在Co-X合金的添加元素(X)為Ta的情況，Co與Ta之組成比(Co：Ta)較佳地係9：1~1：9，更佳地係4：1~1：4。針對在Co與Ta之組成比為3：1、1：1及1：3時之各樣品進行X射線繞射裝置(XRD)的分析及剖面TEM觀察時，所有的樣品中，來自Co及Ta的峰值會寬幅變化，而為非晶相構造。

在Ni-X合金的添加元素(X)為Ta的情況，Ni與Ta之組成比(Ni：Ta)較佳地係9：1~1：9，更佳地係4：1~1：4。針對在Ni與Ta之組成比為3：1、1：1及1：3時之各樣品進行X射線繞射裝置(XRD)的分析及剖面TEM觀察時，所有的樣品中，來自Ni及Ta的峰值會寬幅變化，而為非晶相構造。

在CoNi-X合金的添加元素(X)為Ta的情況，CoNi與Ta之組成比(CoNi：Ta)較佳地係9：1~1：9，更佳地係4：1~1：4。

又，Co-X合金、Ni-X合金或CoNi-X合金除了上述添加元素(X)之外，可在不會對折射率及消光係數造成較大影響的範圍內，包含氮(N)、氧(O)、碳(C)及/或硼(B)等的其他元素。

[在層積膜之態樣為上述(2)之情況]

接著，便就在層積膜16之態樣為上述(2)之情況來加以說明。

在上述(2)的情況，結合第1層18及第2層20之層積膜16會作為相位轉移膜來發揮功能。

結合第1層18及第2層20之層積膜16相對於EUV光的反射率(相對反射率)較佳地係3%以上，40%以下。在此，所謂「相對反射率」係在未有層積層16之部分從多層反射膜12(包含具保護膜14之多層反射膜12)所反射的EUV光之反射率為100%時，從層積膜16所反射的EUV光之反射率。

從層積膜16所反射之EUV光較佳地係相對於從會藉由蝕刻等來去除層積膜16所露出之多層反射膜12(包含具保護膜14之多層反射膜12)所反射的EUV光，而具有160~200°之相位差。亦即，層積膜16較佳地係由會相對於EUV光而產生160~200°之相位差的相位轉移膜所構成。

第2層20(上層)較佳地係由會利用光學干涉來使藉由層積膜16所反射之EUV光的相位轉移之干涉層所構成。

在此所謂的「干涉層」係與上述反射防止層相反，而為利用光學干涉來提高層積膜16之反射率的層。在第2層20(干涉層)為1層的情況，可利用在第2層20表面所反射之光線與從層積膜16、保護膜14、第1層18、第2層20之各界面所反射之光線的光學干涉所致之建設性干涉效果，來使層積膜16之相對反射率提高至3%以上，40%以下。在以複數層來構成第2層20(干涉層)的情況，會進一步地包含來自各層之界面的反射光之光學干涉所致的建設性干涉效果，來使層積膜16之相對反射率提高至3%以上，40%以下。

為了得到充分的相位轉移效果，第2層20之膜厚較佳地係1nm以上，20nm以下，更佳地係3nm以上，12nm以下。又，第2層20之折射率n較佳地係0.85以上，0.96以下，更佳地係0.88以上，0.96以下。

在第2層20由干涉層所構成的情況，第2層20係由例如含Ru材料所構成。含Ru材料的範例係與上述(1)之情況下第1層18所使用的含Ru材料的範例相同。

在層積膜16之態樣為上述(2)的情況，第1層18(下層)係由相對於EUV光之絕對反射率為2.5%以下(二元型)的吸收層所構成。吸收層之絕對反射率較佳地係2%以下。在此所謂的「絕對反射率」係指從第1層18所反射出之EUV光的反射率(入射光強度與反射光強度之比)。

第1層18係由例如包含選自鉭(Ta)、鉻(Cr)、鈷(Co)及鎳(Ni)的至少1種元素之材料所構成。在此情況下含鉭(Ta)材料之範例係與在上述(1)之情況的第1層18所使用的含鉭(Ta)材料之範例相同。含鉻(Cr)材料之範例係與在上述(1)之情況的第1層18所使用的含鉻(Cr)材料之範例相同。含鈷(Co)材料之範例係與在上述(1)之情況的第1層18所使用的含鈷(Co)材料之範例相同。含鎳(Ni)材料之範例係與在上述(1)之情況的第1層18所使用的含鎳(Ni)材料之範例相同。

另外，上述說明中，相對反射率與絕對反射率可進行換算。例如，在多層反射膜12(包含保護膜14)之絕對反射率為68%的情況，可藉由以下算式來換算相對反射率與絕對反射率。

相對反射率(%)=絕對反射率(%)×(100/68)

本實施形態之反射型遮罩基底100中，係可在層積膜16上形成有阻劑膜24。圖1係顯示出此態樣。在藉由電子線描繪裝置來在阻劑膜24描繪及曝光圖案後，可藉由經過顯影工序來形成阻劑圖案。藉由將此阻劑圖案作為遮罩而對層積膜16進行乾蝕刻，便可在層積膜16形成圖案(層積膜圖案)。

<反射型遮罩及其製造方法>

可使用本實施形態之反射型遮罩基底100來製造本實施形態之反射型遮罩。以下，便就反射型遮罩之製造方法的範例來加以說明。

關於反射型遮罩之製造方法，亦會將層積膜16之態樣區分為上述(1)、(2)的情況來加以說明。

[在層積膜16之態樣為上述(1)之情況]

在層積膜16之態樣為上述(1)之情況，第1層18(下層)係由會使EUV光之相位轉移160~200°的相位轉移膜所構成。第2層20(上層)係由會利用光學干涉來使層積膜16之反射率(絕對反射率)下降至2.5%以下的干涉層所構成。或者，第2層20(上層)係由會利用吸光效果來使層積膜16之反射率(絕對反射率)下降至2.5%以下的吸收層所構成。以下，便就第2層20由吸收層所構成之情況來加以說明。

圖2係顯示反射型遮罩200之製造方法的概略圖。

如圖2所示，首先，準備反射型遮罩基底100(圖2(a))，該反射型遮罩基底100係具有：基板10；多層反射膜12，係形成在基板10上；保護膜14，係形成在多層反射膜12上；以及層積膜16(第1層18及第2層20)，係形成在保護膜14上。接著，便在層積膜16上形成第1阻劑膜24(圖2(b))。藉由電子線描繪裝置來在第1阻劑膜24描繪圖案，再進一步地藉由顯影、潤洗工序來形成第1阻劑圖案24a(圖2(c))。

以第1阻劑圖案24a為遮罩來乾蝕刻第2層20(上層)。藉此，第2層20之未被第1阻劑圖案24a所披覆的部分便會被蝕刻，而形成有吸收層圖案30(圖2(d))。

另外，作為用以乾蝕刻第2層20之蝕刻氣體係只要使用可在與第1層18之間具有蝕刻選擇性之蝕刻氣體的話即可。蝕刻氣體可對應於第2層20之材料來使用氟系氣體及/或氯系氣體。作為氟系氣體係可使用CF₄、CHF₃、C₂F₆、C₃F₆、C₄F₆、C₄F₈、CH₂F₂、CH₃F、C₃F₈、SF₆及F₂等。作為氯系氣體係可使用Cl₂、SiCl₄、CHCl₃、CCl₄、BCl₃等。又，可使用會以既定比例來包含氟系氣體及/或氯系氣體與O₂的混合氣體。該等蝕刻氣體係可依需要而進一步地包含He及/或Ar等的非活性氣體。

在形成有吸收層圖案30後，便會藉由阻劑剝離液來去除第1阻劑圖案24a。在去除第1阻劑圖案24a後，於吸收層圖案30及第1層18上形成第2阻劑膜26(圖2(e))。藉由電子線描繪裝置來在第2阻劑膜26描繪圖案，再進一步地藉由經過顯影、潤洗工序來形成第2阻劑圖案26a(圖2(f))。

以第2阻劑圖案26a為遮罩，來乾蝕刻第1層18(下層)。藉此，第1層18之未被第2阻劑圖案26a所披覆的部分便會被蝕刻，而形成有相位轉移圖案32(圖2(g))。

另外，作為用以乾蝕刻第1層18之蝕刻氣體係只要使用可在與保護膜14之間具有蝕刻選擇性之蝕刻氣體的話即可。蝕刻氣體可對應於第1層18之材料來使用氟系氣體及/或氯系氣體。作為氟系氣體係可使用CF₄、CHF₃、C₂F₆、C₃F₆、C₄F₆、C₄F₈、CH₂F₂、CH₃F、C₃F₈、SF₆及F₂等。作為氯系氣體係可使用Cl₂、SiCl₄、CHCl₃、CCl₄、BCl₃等。又，可使用會以既定比例來包含氟系氣體及/或氯系氣體與O₂的混合氣體。該等蝕刻氣體係可依需要而進一步地包含He及/或Ar等的非活性氣體。

在形成有相位轉移圖案32後，會藉由阻劑剝離液來去除第2阻劑圖案26a。在去除第2阻劑圖案26a後，會藉由經由使用酸性或鹼性的水溶液之溼式洗淨工序，來得到本實施形態之反射型遮罩200(圖2(h))。

如此般所得到之反射型遮罩200係具有會從基板10側依序層積有多層反射膜12、保護膜14、相位轉移圖案32以及吸收層圖案30的構成。

使多層反射膜12(包含保護膜14)露出之區域34係具有反射EUV光之功能。僅藉由相位轉移圖案32來覆蓋多層反射膜12(包含保護膜14)之區域36係相位轉移型之區域，而可提高圖案轉印像之對比。藉由相位轉移圖案32及吸收層圖案30來覆蓋多層反射膜12(包含保護膜14)之區域38係二元型之區域，而具有會防止因為來自相位轉移圖案32之反射光(溢漏光)而使形成在被轉印體之阻劑膜被感光的功能。

另外，反射型遮罩200之製造方法並不限於此，亦可先在形成會讓多層反射膜12(包含保護膜14)的區域34後，再形成僅藉由相位轉移圖案32來覆蓋多層反射膜12(包含保護膜14)之區域36。

[在層積膜之態樣為上述(2)的情況]

在層積膜16之態樣為上述(2)的情況，結合第1層18及第2層20之層積膜16係作為相位轉移膜來發揮功能。第2層20(上層)係由會利用光學干涉來讓藉由層積膜16所反射之EUV光的相位轉移160~200°的干涉層所構成。第1層18(下層)係由相對於EUV光之絕對反射率為2.5%以下(二元型)的吸收層所構成。

圖3係顯示反射型遮罩200之製造方法的概略圖。

如圖3所示，首先準備反射型遮罩基底100(圖3(a))，該反射型遮罩基底100係具有：基板10；多層反射膜12，係形成在基板10上；保護膜14，係形成在多層反射膜12上；以及層積膜16(第1層18及第2層20)，係形成在保護膜14上。接著，便在層積膜16上形成第1阻劑膜24(圖3(b))。藉由電子線描繪裝置來在第1阻劑膜24描繪圖案，再進一步地藉由經過顯影、潤洗工序來形成第1阻劑圖案24a(圖3(c))。

以第1阻劑圖案24a為遮罩來乾蝕刻層積膜16(第1層18及第2層20)。第1層18與第2層20會使用在彼此之間具有蝕刻選擇性的蝕刻氣體來進行2階段蝕刻。藉此，層積膜16之未藉由第1阻劑圖案24a所披覆之部分便會被蝕刻，而形成有層積膜圖案40(相位轉移圖案)(圖3(d))。

第1層18及第2層20之蝕刻氣體係可對應於第1層18及第2層20之材料來使用氟系氣體及/或氯系氣體。作為氟系氣體係可使用CF₄、CHF₃、C₂F₆、C₃F₆、C₄F₆、C₄F₈、CH₂F₂、CH₃F、C₃F₈、SF₆及F₂等。作為氯系氣體係可使用Cl₂、SiCl₄、CHCl₃、CCl₄、BCl₃等。又，可使用會以既定比例來包含氟系氣體及/或氯系氣體與O₂的混合氣體。該等蝕刻氣體係可依需要而進一步地包含He及/或Ar等的非活性氣體。

另外，作為用以乾蝕刻第1層18之蝕刻氣體只要使用可與保護膜14之間具有蝕刻選擇性之蝕刻氣體的話即可。

在形成有層積膜圖案40後，會藉由阻劑剝離液來去除第1阻劑圖案24a。在去除第1阻劑圖案24a後，會在層積膜圖案40上形成第2阻劑膜26(圖3(e))。藉由電子線描繪裝置來在第2阻劑膜26描繪圖案，再進一步地藉由經過顯影、潤洗工序來形成第2阻劑圖案26a(圖3(f))。

以第2阻劑圖案26a為遮罩來乾蝕刻第2層20(上層)。藉此，第2層20之未藉由第2阻劑圖案26a所披覆之部分便會被蝕刻，而會使位在第2層20下之第1層18露出。藉由此露出之第1層18，來形成有吸收層圖案42(圖3(g))。

另外，作為用以乾蝕刻第2層20之蝕刻氣體係只要使用會與第1層18之間具有蝕刻選擇性的蝕刻氣體即可。

在形成有吸收層圖案42後，會藉由阻劑剝離液來去除第2阻劑圖案26a。在去除第2阻劑圖案26a後，會藉由經由使用酸性或鹼性的水溶液之溼式洗淨工序，來得到本實施形態之反射型遮罩200(圖3(h))。

如此般所得到之反射型遮罩200係具有在基板10上層積了多層反射膜12、保護膜14，及層積膜圖案40的構成。

使多層反射膜12(包含保護膜14)露出之區域44係具有反射EUV光之功能。藉由層積膜圖案40(第1層18及第2層20)來覆蓋多層反射膜12(包含保護膜14)之區域46係相位轉移型之區域，而可提高圖案轉印像之對比。僅藉由吸收層圖案42(第1層18)來覆蓋多層反射膜12(包含保護膜14)之區域48係二元型之區域，而具有會防止因為來自層積膜圖案40(相位轉移膜)之反射光(溢漏光)而使形成在被轉印體之阻劑膜被感光的功能。

另外，反射型遮罩200之製造方法並不限於此，亦可先在形成僅藉由吸收層圖案42來覆蓋多層反射膜12(包含保護膜14)的區域48後，再形成讓多層反射膜12(包含保護膜14)露出之區域44。

<半導體裝置之製造方法>

可藉由使用本實施形態之反射型遮罩200的微影，來在半導體基板上形成轉印圖案。此轉印圖案係具有轉印有反射型遮罩200之圖案的形狀。藉由反射型遮罩200來在半導體基板上形成轉印圖案，便可製造半導體裝置。

使用圖4，就藉由EUV光來將圖案轉印在具阻劑的半導體基板56的方法來加以說明。

圖4係顯示圖案轉印裝置50。圖案轉印裝置50係具備雷射電漿X射線源52、反射型遮罩200以及縮小光學系統54等。作為縮小光學系統54會使用X射線反射鏡。

反射型遮罩200所反射之圖案會藉由縮小光學系統54來縮小至通常的1/4左右。例如會使用13~14nm的波長帶來作為曝光波長，並預先設定為使光線路徑落在真空中。在此般條件下來讓雷射電漿X射線源52所產生之EUV光入射至反射型遮罩200。透過縮小光學系統54來將藉由反射型遮罩200所反射之光線轉印至具阻劑半導體基板56上。

藉由反射型遮罩200所反射之光線會入射至縮小光學系統54。入射至縮小光學系統54之光線會將轉印圖案形成在具阻劑半導體基板56上之阻劑層。藉由將曝光後之阻劑層顯影，便可將阻劑圖案形成在具阻劑半導體基板56上。藉由以阻劑圖案為遮罩來蝕刻半導體基板56，便可在半導體基板上形成例如既定配線圖案。藉由經過此般工序及其他必要工序來製造半導體裝置。

[實施例]

以下，便就本發明之進一步具體實施例來加以說明。

[實施例1]

準備SiO₂-TiO₂系之玻璃基板(6英吋見方，厚度為6.35mm)。將此玻璃基板之端面進行倒角加工以及削磨加工，進一步地以包含氧化鈰研磨粒之研磨液來進行粗研磨處理。將該等處理完成後之玻璃基板設置於雙面研磨裝置的載具，而使用在研磨液包含矽酸膠研磨粒的鹼性水溶液，並以既定研磨條件來進行精密研磨。在精密研磨結束後，便針對玻璃基板進行洗淨處理。所得到之玻璃基板主表面的表面粗度係方均根粗度(Rq)為0.10nm以下。所得到之玻璃基板主表面之平坦度在測量區域132mm×132mm中為30nm以下。

以下述條件來在上述玻璃基板內面藉由脈衝磁控濺鍍法形成由CrN所構成的內面導電膜。

(條件)：Cr靶材、Ar+N₂氣體氛圍(Ar：N₂=90%：10%)、膜組成(Cr：90原子%，N：10原子%)、膜厚20nm。

在玻璃基板形成有內面導電膜側相反側之主表面上藉由週期性地層積Mo膜/Si膜來形成多層反射膜。

具體而言，使用Mo靶材與Si靶材，藉由離子束濺鍍(使用Ar)來在基板上交互層積Mo膜及Si膜。Mo膜之厚度係2.8nm。Si膜之厚度係4.2nm。一週期之Mo/Si膜之厚度係7.0nm。將此般Mo/Si膜層積40週期，在最後以4.0nm之膜厚來成膜Si膜，而形成多層反射膜。

在多層反射膜上形成包含Ru化合物之保護膜。具體而言，係使用RuNb靶材(Ru：80原子%，Nb：20原子%)，在Ar氣體氛圍下藉由DC脈衝磁控濺鍍法來在多層反射膜上形成由RuNb膜所構成之保護膜。保護膜之厚度為3.5nm。

接著，便藉由DC脈衝磁控濺鍍法來在保護膜上形成由TaTiN膜所構成之第1層。TaTiN膜會使用TaTi靶材，並在Ar氣體與N₂氣體之混合氣體氛圍下，藉由反應性濺鍍並以57.3nm的膜厚來進行成膜。TaTiN膜之含有比率係Ta：Ti：N=1：1：1。

第1層(TaTiN膜)在波長13.5nm下的折射率n、消光係數(折射率虛部)k分別如下所示。

TaTiN：n=0.937、k=0.030。

第1層(TaTiN膜)之相對反射率為9.1%(絕對反射率：6.2%)，相位差為178°。

在第1層上藉由含Ru材料來形成第2層(干涉層)。具體而言，係使用Ru靶材，而在Ar氣體氛圍下藉由DC脈衝磁控濺鍍法來成膜為4.5nm之膜厚。

結合第1層及第2層之層積膜的絕對反射率係1.7%(相對反射率：2.5%)，相位差為215°。

由上述，便會得到在基板上層積有保護膜、多層反射膜以及層積膜(第1層及第2層)的反射型遮罩基底。此實施例1之反射型遮罩基底係層積膜之態樣為上述(1)，且第2層為干涉層的反射型遮罩基底。

在實施例1之反射型遮罩基底中，會以圖2所示之方法來製作下述反射型遮罩。此時，由Ru膜所構成之第2層(上層)會藉由使用Cl₂氣體及O₂氣體之乾蝕刻來進行蝕刻。由TaTiN膜所構成之第1層(下層)會藉由使用Cl₂氣體之乾蝕刻來進行蝕刻。

[實施例2]

實施例2係保護膜為SiO₂膜，且形成有第1層(下層)為RuCr膜，第2層(上層)為TaBN膜之層積膜的實施例。除此之外，都與實施例1相同。

亦即，實施例2中，係與上述實施例1相同，於SiO₂-TiO₂系玻璃基板的內面形成由CrN所構成的內面導電膜，而在相反側之基板的主表面上形成多層反射膜。

接著，在Ar氣體氛圍中，藉由使用SiO₂靶材之RF濺鍍法來在多層反射膜表面以2.5nm之膜厚來成膜由SiO₂膜所構成的保護膜。

接著，便藉由DC脈衝磁控濺鍍法來在保護膜上形成由RuCr膜所構成之第1層(下層)。RuCr膜會使用RuCr靶材，並在Ar氣體氛圍下成膜為32.6nm的膜厚。RuCr膜之含有比率係Ru：Cr：N=90：10。

如上述般所形成之第1層(RuCr膜)在波長13.5nm下的折射率n、消光係數(折射率虛部)k分別如下所示。

RuCr：n=0.890、k=0.019。

如上述般所形成之第1層(RuCr膜)在波長13.5nm下的相對反射率為19.8%(絕對反射率：13.4%)，相位差為179°。

接著，在第1層上形成由TaBN膜所構成的第2層(上層)。TaBN膜會使用TaB混合燒結靶材(原子比Ta：B=80：20)，並在Ar氣體及N₂氣體之混合氣體氛圍中，藉由反應性濺鍍來成膜為30.5nm之膜厚。TaBN膜之組成(原子比)係Ta：B：N=75：12：13。

如上述般所形成之第2層(TaBN膜)在波長13.5nm下的折射率n、消光係數(折射率虛部)k分別如下所示。

TaBN：n=0.951、k=0.033。

結合第1層及第2層之層積膜的絕對反射率係1.6%(絕對反射率：2.4%)，相位差為257°。

由上述，便會得到在基板上層積有保護膜、多層反射膜以及層積膜(第1層及第2層)的反射型遮罩基底。此實施例2之反射型遮罩基底係層積膜之態樣為上述(1)，且第2層為吸收層的反射型遮罩基底。

在實施例2之反射型遮罩基底中，會以圖2所示之方法來製作下述反射型遮罩。此時，由TaBN膜所構成之第2層(上層)會藉由使用Cl₂氣體之乾蝕刻來進行蝕刻。由RuCr膜所構成之第1層(下層)會藉由使用Cl₂氣體與O₂氣體之乾蝕刻來進行蝕刻。

[實施例3]

實施例3係形成有第1層(下層)為TaBN膜，而第2層(上層)為Ru膜之層積膜的實施例。除此之外，都與實施例1相同。

亦即，實施例3中，係與上述實施例1相同，於SiO₂-TiO₂系玻璃基板的內面形成由CrN所構成的內面導電膜，而在相反側之基板的主表面上形成多層反射膜，在多層反射膜上形成包含Ru化合物之保護膜。

接著，在保護膜上形成由TaBN膜所構成的第1層(下層)。TaBN膜會使用TaB混合燒結靶材(原子比Ta：B=80：20)，並在Ar氣體及N₂氣體之混合氣體氛圍中，藉由反應性濺鍍來成膜為54.0nm之膜厚。TaBN膜之組成(原子比)係Ta：B：N=75：12：13。

如上述般所形成之第1層(TaBN膜)在波長13.5nm下的折射率n、消光係數(折射率虛部)k分別如下所示。

TaBN：n=0.951、k=0.033。

如上述般所形成之第1層(TaBN膜)的絕對反射率為2.3%(相對反射率：3.4%)，相位差為143°。

接著，在第1層上藉由含Ru材料來形成第2層(干涉層)。具體而言，係使用Ru靶材，而在Ar氣體氛圍下藉由DC脈衝磁控濺鍍法來成膜為4.5nm之膜厚。

結合第1層及第2層之層積膜(相位轉移膜)的相對反射率係8.4%(絕對反射率：5.7%)，相位差為183°。

由上述，便會得到在基板上層積有保護膜、多層反射膜以及層積膜(第1層及第2層)的反射型遮罩基底。此實施例3之反射型遮罩基底係層積膜之態樣為上述(2)的反射型遮罩基底。

在實施例3之反射型遮罩基底中，會以圖3所示之方法來製作下述反射型遮罩。此時，由Ru膜所構成之第2層(上層)會藉由使用Cl₂氣體與O₂氣體之乾蝕刻來進行蝕刻。由TaBN膜所構成之第1層(下層)會藉由使用Cl₂氣體之乾蝕刻來進行蝕刻。

[實施例4]

實施例4係形成有第1層(下層)為CoTa膜，而第2層(上層)為Ru膜之層積膜的實施例。除此之外，都與實施例1相同。

亦即，實施例4中，係與上述實施例1相同，於SiO₂-TiO₂系玻璃基板的內面形成由CrN所構成的內面導電膜，而在相反側之基板的主表面上形成多層反射膜，在多層反射膜上形成包含Ru化合物之保護膜。

接著，便藉由DC脈衝磁控濺鍍法來在保護膜上形成由CoTa膜所構成之第1層。CoTa膜會使用CoTa靶材，並在Ar氣體氛圍下，以54.0nm的膜厚來進行成膜。CoTa膜之含有比率係Co：Ta=50：50。

如上述般所形成之第1層(CoTa膜)在波長13.5nm下的折射率n、消光係數(折射率虛部)k分別如下所示。

CoTa：n=0.950、k=0.047。

如上述般所形成之第1層(CoTa膜)的絕對反射率為0.8%(相對反射率：1.2%)，相位差為124°。

結合第1層及第2層之層積膜(相位轉移膜)的相對反射率係4.4%(絕對反射率：3.0%)，相位差為178°。

由上述，便會得到在基板上層積有保護膜、多層反射膜以及層積膜(第1層及第2層)的反射型遮罩基底。此實施例4之反射型遮罩基底係層積膜之態樣為上述(2)的反射型遮罩基底。

在實施例4之反射型遮罩基底中，會以圖3所示之方法來製作下述反射型遮罩。此時，由Ru膜所構成之第2層(上層)會藉由使用Cl₂氣體與O₂氣體之乾蝕刻來進行蝕刻。由CoTa膜所構成之第1層(下層)會藉由使用Cl₂氣體之乾蝕刻來進行蝕刻。

[參考例]

作為參考例係除了未形成由Ru膜所構成之第2層(上層)之外，都會與實施例1同樣地來製造反射型遮罩基底。

[反射型遮罩基底之評價]

使用實施例1~4及參考例之反射型遮罩基底，來製造圖5所示之反射型遮罩。

如圖5所示，反射型遮罩200係具有：為複數接觸孔206會被密集形成的區域之圖案區域202；以及為其圖案區域202周邊的區域之非圖案區域204。非圖案區域204會藉由絕對反射率2.5%以下的二元型之膜所披覆。

亦即，在使用實施例1與實施例2之反射型遮罩基底的情況，非圖案區域204會藉由第1層及第2層(二元型)所披覆。在使用實施例3與實施例4之反射型遮罩基底的情況，非圖案區域204會藉由第1層(二元型)所披覆。

另一方面，在參考例之反射型遮罩基底中，第1層(下層)係相位轉移膜，而不具有二元型之功能。因此，在使用參考例之反射型遮罩基底的情況，非圖案區域204並不藉由二元型之膜所披覆。

如圖5右側的放大圖所示，圖案區域202會以既定間隔來形成有複數接觸孔206。各接觸孔206周圍會以既定寬度來形成有相位轉移區域208。相位轉移區域208的更外側係形成有二元區域210。

在接觸孔206中，係藉由蝕刻來去除第1層及第2層，而使多層反射膜(包含包護膜)露出。位在接觸孔206周圍之相位轉移區域208會藉由相位轉移膜所披覆。位在相位轉移區域208周圍之二元區域210會藉由二元型之膜所披覆。

亦即，在使用實施例1與實施例2之反射型遮罩基底的情況，相位轉移區域208會藉由第1層(相位轉移膜)所披覆。在使用實施例3與實施例4之反射型遮罩基底的情況，相位轉移區域208會藉由第1層及第2層(相位轉移膜)所披覆。在使用參考例之反射型遮罩基底的情況，相位轉移區域208會藉由第1層(相位轉移膜)所披覆。

又，在使用實施例1與實施例2之反射型遮罩基底的情況，二元區域210會藉由第1層及第2層(二元型)所披覆。在使用實施例3與實施例4之反射型遮罩基底的情況，二元區域210會藉由第1層(二元型)所披覆。

另一方面，在參考例之反射型遮罩基底中，第1層(下層)係相位轉移膜，而不具有二元型之功能。因此，在使用參考例之反射型遮罩基底的情況，並無法形成二元區域210。

使用上述般所製造的反射型遮罩，來將圖案轉印於半導體基板上之阻劑膜。之後，藉由將曝光後之阻劑膜顯影，來形成阻劑圖案。藉由以阻劑圖案為遮罩而蝕刻半導體基板，來在半導體基板上形成由複數接觸孔所構成之圖案。

在使用由實施例1~實施例4之反射型遮罩基底所製造的反射型遮罩來進行曝光之情況，便可將由複數接觸孔所構成之圖案正確地轉印在半導體基板上。

又，會針對形成有阻劑膜之1片半導體基板，使用相同反射型遮罩，而一邊進行錯位，一邊進行複數次曝光。在此情況下，亦可防止反射光會溢漏至半導體基板上應轉印圖案區域所鄰接的區域。又，還可防止鄰接之2個區域的邊界部附近之阻劑膜會因為複數次曝光而被感光。

另一方面，在使用由參考例之反射型遮罩基底所製造的反射型遮罩來進行曝光的情況，係無法將由複數接觸孔所構成之圖案正確地轉印在半導體基板上。推測是因為來自相位轉移圖案之反射光會讓本來不應被感光之區域的阻劑膜被感光，而無法將圖案正確地轉印在半導體基板上之阻劑膜。

在由參考例之反射型遮罩基底所製造的反射型遮罩中，非圖案區域204並不會藉由二元型之膜所披覆。因此，在針對1片半導體基板一邊進行錯位一邊進行複數次曝光的情況，便會使反射光溢漏至半導體基板上應轉印圖案區域所鄰接的區域，而無法正確地轉印圖案。又，無法防止鄰接之2個區域的邊界部附近的阻劑膜會因為複數次曝光而被感光之情事。