WO2022138360A1 - 反射型マスクブランク、反射型マスク、及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

反射型マスクブランク、反射型マスク、及び半導体装置の製造方法 Download PDF

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和宏 浜本
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    • H01L21/0274—Photolithographic processes

Definitions

  • the present invention relates to a reflective mask blank, a reflective mask, which is an original plate for manufacturing an exposure mask used for manufacturing a semiconductor device, and a method for manufacturing a semiconductor device using the reflective mask.
  • the types of light sources of the exposure apparatus in the manufacture of semiconductor devices are g-rays having a wavelength of 436 nm, i-rays having a wavelength of 365 nm, KrF lasers having a wavelength of 248 nm, and ArF lasers having a wavelength of 193 nm, and the wavelengths are gradually shortened.
  • EUV lithography using extreme ultraviolet rays (EUV: Extreme Ultra Violet) having a wavelength near 13.5 nm has been developed.
  • EUV lithography a reflective mask is used because there are few materials that are transparent to EUV light.
  • the reflective mask has a multilayer reflective film for reflecting the exposure light on the low thermal expansion substrate.
  • the basic structure of the reflective mask is a structure in which a desired transfer pattern is formed on a protective film for protecting the multilayer reflective film.
  • a typical reflection type mask there are a binary type reflection type mask and a phase shift type reflection mask (halftone phase shift type reflection mask).
  • the transfer pattern of the binary reflection mask consists of a relatively thick absorber pattern that sufficiently absorbs EUV light.
  • the transfer pattern of the phase-shift type reflection mask dims the EUV light by light absorption, and generates reflected light whose phase is almost inverted (phase inversion of about 180 °) with respect to the reflected light from the multilayer reflective film. It consists of a relatively thin absorber pattern.
  • the phase shift type reflection mask Similar to the transmission type optical phase shift mask, the phase shift type reflection mask (halftone phase shift type reflection mask) has a resolution improving effect because a high transfer optical image contrast can be obtained by the phase shift effect. Further, since the film thickness of the absorber pattern (phase shift pattern) of the phase shift type reflection mask is thin, it is possible to form a fine phase shift pattern with high accuracy.
  • EUV lithography uses a projection optical system consisting of a large number of reflectors due to the light transmittance. Then, EUV light is obliquely incident on the reflective mask so that these plurality of reflecting mirrors do not block the projected light (exposure light).
  • the mainstream angle of incidence is 6 ° with respect to the vertical plane of the reflection mask substrate.
  • NA numerical aperture
  • the shadowing effect is a phenomenon in which an exposure light is obliquely incident on an absorber pattern having a three-dimensional structure to form a shadow, and the dimensions and positions of the pattern transferred and formed change.
  • the three-dimensional structure of the absorber pattern becomes a wall and a shadow is formed on the shaded side, and the dimensions and position of the transfer-formed pattern change.
  • there is a difference in the dimensions and positions of the transfer patterns between the two when the direction of the absorber pattern to be arranged is parallel to the direction of the obliquely incident light and when the direction is perpendicular to the direction of the oblique incident light, which lowers the transfer accuracy.
  • Patent Documents 1 and 2 disclose techniques related to such a reflective mask for EUV lithography and a mask blank for producing the same. Further, Patent Document 1 describes to provide a reflective mask having a small shadowing effect, capable of phase shift exposure, and having sufficient light-shielding frame performance. Conventionally, by using a phase shift type reflection mask as a reflection type mask for EUV lithography, the film thickness of the phase shift pattern is relatively thinner than that in the case of the binary type reflection mask. By making the film thickness of the phase shift pattern relatively thin, it is possible to suppress a decrease in transfer accuracy due to the shadowing effect.
  • Patent Document 3 describes a mask for EUV lithography. Specifically, the mask described in Patent Document 3 includes a substrate, a multilayer coating applied to the substrate, and a mask structure having an absorber material applied to the multilayer coating. Patent Document 3 describes that the mask structure has a maximum thickness of less than 100 nm.
  • Patent Document 4 describes a method for manufacturing an extreme ultraviolet (EUV) mask blank. Specifically, the method described in Patent Document 4 is to provide a substrate, to form a laminated body of a plurality of reflective layers on the substrate, and to provide a capping layer on the laminated body of the plurality of reflective layers. It is described to include forming and forming an absorption layer on the capping layer. Further, Patent Document 4 describes that the absorbent layer contains an alloy of at least two different absorbent materials.
  • EUV extreme ultraviolet
  • Patent Document 5 includes a substrate, a multilayer reflective film that reflects the exposure light formed on the substrate, an absorber film that absorbs the exposure light formed on the multilayer reflective film, and a buffer layer. Reflective mask blanks are described. Further, Patent Document 5 describes that the buffer layer is arranged between the multilayer reflective film and the absorber film, and has different etching characteristics from the absorber film.
  • the absorber film contains tantalum (Ta) as a main component, and further, tellurium (Te), antimony (Sb), platinum (Pt), iodine (I), bismus (Bi), and iridium ( Ir), osmium (Os), tungsten (W), renium (Re), tin (Sn), indium (In), polonium (Po), iron (Fe), gold (Au), mercury (Hg), gallium (Hg) It is described that it consists of a material containing at least one element selected from Ga) and aluminum (Al).
  • Patent Document 6 describes a reflective mask for lithography in which a pattern as an original plate is formed, soft X-rays or vacuum ultraviolet rays from a light source are reflected, and the pattern is projected onto an exposed object.
  • the pattern is composed of an absorber pattern provided on a reflecting portion that reflects the soft X-rays or vacuum ultraviolet rays, and has a wavelength of the soft X-rays or vacuum ultraviolet rays.
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-21220 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-39884 Special Table 2013-532381 Gazette Japanese Patent Publication No. 2019-527382 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-273678 Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-114173
  • the resist transfer pattern is transferred to the resist layer formed on the transferred substrate (semiconductor substrate) using the transfer pattern formed on the reflective mask.
  • a predetermined fine circuit is formed in a semiconductor device using a resist transfer pattern.
  • the transfer pattern is made finer, that is, the size of the transfer pattern is made smaller, and the transfer pattern is made. It is required to improve the position accuracy of. Therefore, EUV lithography is required to have transfer performance for transferring a transfer pattern having fine dimensions with higher accuracy than before.
  • EUV lithography is required to have transfer performance for transferring a transfer pattern having fine dimensions with higher accuracy than before.
  • ultrafine and high-precision transfer pattern formation corresponding to the hp 16 nm (half punch 16 nm) generation.
  • the transfer pattern formed on the reflective mask is also required to be further miniaturized.
  • the thin film constituting the transfer pattern of the reflective mask is required to be further thinned.
  • the film thickness of the absorber film (phase shift film) of the reflective mask is required to be 50 nm or less.
  • the pattern shape of the transfer pattern is also diversifying. Therefore, the reflective mask is required to have an absorber film for forming a transfer pattern that can correspond to diversified pattern shapes.
  • Ta has been conventionally used as a material for forming an absorber film (phase shift film) of a reflective mask blank.
  • the refractive index (n) of Ta in EUV light eg, wavelength 13.5 nm
  • n the refractive index of Ta in EUV light
  • the thinning of the absorber film (phase shift film) formed only by Ta is limited to 60 nm.
  • a metal material having a high extinction coefficient (k) high absorption effect
  • Patent Document 3 and Patent Document 4 describe platinum (Pt) and iridium (Ir) as metal materials having a large extinction coefficient (k) at a wavelength of 13.5 nm.
  • the absorber film has a phase shift effect
  • a metal material having a low refractive index (n) it is preferable to use as the absorber film.
  • n refractive index
  • the present invention is to manufacture a reflective mask having a transfer pattern capable of forming a transfer pattern having a fine pattern shape on a substrate to be transferred and capable of performing EUV exposure at a high throughput. It is an object of the present invention to provide a reflective mask blank. Specifically, it is an object of the present invention to provide a reflective mask blank having an absorber film having a small refractive index (n), a high extinction coefficient (k), and good processing characteristics.
  • the present invention also provides a reflective mask having a transfer pattern capable of forming a transfer pattern having a fine pattern shape on a substrate to be transferred and capable of performing EUV exposure at a high throughput.
  • Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device capable of forming diversified fine pattern shapes on a transfer substrate with a high throughput.
  • the embodiment of the present invention has the following configurations.
  • (Structure 2) Configuration 2 of the present embodiment is the reflective mask blank of Configuration 1, characterized in that the additive element contains tantalum (Ta).
  • (Structure 3) Configuration 3 of the present embodiment is characterized in that the additive element contains tantalum (Ta), and the content of the tantalum (Ta) in the absorber film is 2 to 30 atomic%. Reflective mask blank.
  • Configuration 4 of the present embodiment describes any of configurations 1 to 3, wherein the absorber film further contains oxygen (O), and the content of oxygen (O) is 5 atomic% or more. Reflective mask blank.
  • the absorber film includes a buffer layer and an absorption layer provided on the buffer layer.
  • the buffer layer contains chromium (Cr) and contains
  • the absorption layer is a reflective mask blank according to any one of configurations 1 to 4, characterized in that it contains the iridium (Ir) and the additive element.
  • Configuration 6 of the present embodiment is a reflective mask blank of Configuration 5, characterized in that the film thickness of the absorber film is 50 nm or less and the film thickness of the buffer layer is 10 nm or less.
  • Configuration 7 of the present embodiment is a reflective mask characterized in that the absorber film in the reflective mask blank according to any one of configurations 1 to 6 has a patterned absorber pattern.
  • Configuration 8 of the present embodiment is a method for manufacturing a reflective mask, which comprises patterning the absorber film of the reflective mask blank according to any one of configurations 1 to 6 to form an absorber pattern.
  • (Structure 9) Configuration 9 of the present embodiment includes a step of setting the reflective mask of Configuration 7 in an exposure apparatus having an exposure light source that emits EUV light, and transferring the transfer pattern to a resist film formed on a substrate to be transferred. This is a method for manufacturing a semiconductor device, which is characterized by the above.
  • a reflective mask having a transfer pattern capable of forming a transfer pattern having a fine pattern shape on a substrate to be transferred and capable of performing EUV exposure at a high throughput is provided.
  • Reflective mask blanks for manufacture can be provided.
  • a mask can be provided. Further, according to the embodiment of the present invention, it is possible to provide a method for manufacturing a semiconductor device capable of forming a diversified fine pattern shape on a transfer substrate with a high throughput.
  • 3A to 3D are process diagrams showing a process of manufacturing a reflective mask from a reflective mask blank in a schematic cross-sectional view of a main part. It is a figure which shows the value of the standardization evaluation function obtained by the simulation # 1a, in which the reflective mask has a vertical L / S (line and space) pattern of hp 16 nm, and is a RuNb film as a protective film (Cap film).
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a main part for explaining the configuration of the reflective mask blank 100 according to the embodiment of the present invention.
  • the reflective mask blank 100 of the present embodiment includes a substrate 1, a multilayer reflective film 2 on the substrate 1, and an absorber film 4 on the multilayer reflective film 2.
  • the surface of the substrate 1 on which the multilayer reflective film 2 is formed may be referred to as a first main surface (surface).
  • the absorber film 4 of the reflective mask blank 100 of the present embodiment contains iridium (Ir) and a predetermined additive element.
  • the reflective mask blank 100 of the present embodiment can have a protective film 3 between the multilayer reflective film 2 and the absorber film 4.
  • a back surface conductive film 5 for an electrostatic chuck can be formed on the second main surface (back surface) side of the substrate 1.
  • the reflective mask blank 100 of the present embodiment it is possible to form a transfer pattern having a fine pattern shape on the substrate to be transferred, and to obtain a transfer pattern capable of performing EUV exposure at a high throughput.
  • a reflective mask 200 having a reflection type mask 200 can be manufactured. Further, specifically, it is possible to obtain a reflective mask blank 100 having an absorber film having a small refractive index (n), a high extinction coefficient (k), and good processing characteristics.
  • the reflective mask blank 100 includes a configuration in which the back surface conductive film 5 is not formed. Further, the reflective mask blank 100 includes a mask blank with a resist film in which a resist film 11 is formed on an etching mask film.
  • multilayer reflective film 2 on the substrate 1 means that the multilayer reflective film 2 is arranged in contact with the surface of the substrate 1, and also with the substrate 1. It also includes the case of having another film between the multilayer reflective film 2 and the multilayer reflective film 2. The same applies to other membranes.
  • the film A is arranged in contact with the film B means that the film A and the film B are placed between the film A and the film B without interposing another film. It means that they are arranged so as to be in direct contact with each other.
  • the substrate 1 preferably has a low coefficient of thermal expansion within the range of 0 ⁇ 5 ppb / ° C. in order to prevent distortion of the absorber pattern 4a due to heat during exposure to EUV light.
  • a material having a low coefficient of thermal expansion in this range for example, SiO 2 -TIO 2 -based glass, multi-component glass ceramics, or the like can be used.
  • the first main surface on the side where the transfer pattern of the substrate 1 (corresponding to the absorber pattern 4a in which the absorber film 4 described later is patterned) is formed is high from the viewpoint of obtaining at least the pattern transfer accuracy and the position accuracy.
  • the surface is processed so that it has a flatness.
  • the flatness is preferably 0.1 ⁇ m or less, more preferably 0.05 ⁇ m or less, and particularly preferably 0.05 ⁇ m or less in the region of 132 mm ⁇ 132 mm on the main surface on the side where the transfer pattern of the substrate 1 is formed. It is 0.03 ⁇ m or less.
  • the second main surface on the side opposite to the side on which the absorber film 4 is formed is a surface that is electrostatically chucked when set in the exposure apparatus, and has a flatness of 0. It is preferably 1 ⁇ m or less, more preferably 0.05 ⁇ m or less, and particularly preferably 0.03 ⁇ m or less.
  • the high surface smoothness of the substrate 1 is also an extremely important item.
  • the surface roughness of the first main surface of the substrate 1 on which the transfer pattern (absorbent pattern 4a) is formed is preferably 0.1 nm or less in terms of root mean square roughness (RMS).
  • RMS root mean square roughness
  • the substrate 1 preferably has high rigidity in order to prevent deformation of the film (multilayer reflective film 2 or the like) formed on the substrate 1 due to film stress.
  • those having a high Young's modulus of 65 GPa or more are preferable.
  • the multilayer reflective film 2 imparts a function of reflecting EUV light in the reflective mask 200.
  • the multilayer reflective film 2 is configured as a multilayer film in which each layer containing elements having different refractive indexes as main components is periodically laminated.
  • a thin film of a light element or a compound thereof which is a high refractive index material and a thin film of a heavy element or a compound thereof (a low refractive index layer) which is a low refractive index material are alternately 40.
  • a multilayer film laminated for about 60 cycles is used as the multilayer reflective film 2.
  • the multilayer film may be laminated in a plurality of cycles with a laminated structure of a high refractive index layer / a low refractive index layer in which a high refractive index layer and a low refractive index layer are laminated in this order from the substrate 1 side as one cycle.
  • the multilayer film may be laminated in a plurality of cycles with the laminated structure of the low refractive index layer / high refractive index layer in which the low refractive index layer and the high refractive index layer are laminated in this order from the substrate 1 side as one cycle.
  • the outermost layer of the multilayer reflective film 2, that is, the surface layer of the multilayer reflective film 2 on the opposite side of the substrate 1 is preferably a high refractive index layer.
  • the uppermost layer has low refraction. It becomes a rate layer.
  • the low refractive index layer forms the outermost surface of the multilayer reflective film 2, it is easily oxidized, so that the reflectance of the reflective mask 200 decreases. Therefore, it is preferable to further form a high refractive index layer on the uppermost low refractive index layer to form the multilayer reflective film 2.
  • the case where the laminated structure of the low refractive index layer / high refractive index layer in which the low refractive index layer and the high refractive index layer are laminated in this order from the substrate 1 side is one cycle is the most. Since the upper layer is a high refractive index layer, it can be left as it is.
  • a layer containing silicon (Si) is adopted as the high refractive index layer.
  • the material containing Si may be a Si compound containing boron (B), carbon (C), nitrogen (N), and oxygen (O) in addition to Si alone.
  • a reflective mask 200 for EUV lithography having excellent reflectance of EUV light can be obtained.
  • a glass substrate is preferably used as the substrate 1. Si is also excellent in adhesion to a glass substrate.
  • a single metal selected from molybdenum (Mo), ruthenium (Ru), rhodium (Rh), and platinum (Pt), or an alloy thereof is used as the low refractive index layer.
  • a Mo / Si periodic laminated film in which Mo film and Si film are alternately laminated for about 40 to 60 cycles is preferably used.
  • a high-refractive index layer, which is the uppermost layer of the multilayer reflective film 2 is formed of silicon (Si), and a silicon oxide containing silicon and oxygen is formed between the uppermost layer (Si) and the Ru-based protective film 3. Layers may be formed. Thereby, the mask cleaning resistance can be improved.
  • the reflectance of such a multilayer reflective film 2 alone is usually 65% or more, and the upper limit is usually 73%.
  • the film thickness and period of each constituent layer of the multilayer reflective film 2 may be appropriately selected depending on the exposure wavelength, and are selected so as to satisfy Bragg's reflection law.
  • the multilayer reflective film 2 there are a plurality of high refractive index layers and a plurality of low refractive index layers.
  • the film thicknesses of the high refractive index layers and the low refractive index layers do not have to be the same.
  • the film thickness of the Si layer on the outermost surface of the multilayer reflective film 2 can be adjusted within a range that does not reduce the reflectance.
  • the film thickness of Si (high refractive index layer) on the outermost surface can be 3 nm to 10 nm.
  • the method for forming the multilayer reflective film 2 is known in the art. For example, it can be formed by forming each layer of the multilayer reflective film 2 by an ion beam sputtering method.
  • a Si film having a thickness of about 4 nm is first formed on the substrate 1 using a Si target. After that, a Mo film having a thickness of about 3 nm is formed using a Mo target.
  • the Si film and the Mo film formed in this way are laminated for 40 to 60 cycles with one cycle as one cycle to form the multilayer reflective film 2 (the outermost layer is a Si layer).
  • the multilayer reflective film 2 by supplying krypton (Kr) ion particles from an ion source and performing ion beam sputtering when the multilayer reflective film 2 is formed.
  • the multilayer reflective film 2 is preferably about 40 cycles from the viewpoint of improving the reflectance by increasing the number of stacking cycles and reducing the throughput due to the increase in the number of steps.
  • the number of layers of the multilayer reflective film 2 is not limited to 40, and may be, for example, 60. When 60 cycles are used, the number of steps is larger than that of 40 cycles, but the reflectance to EUV light can be increased.
  • the reflective mask blank 100 of the present embodiment preferably has a protective film 3 between the multilayer reflective film 2 and the absorber film 4. Since the protective film 3 is formed on the multilayer reflective film 2, damage to the surface of the multilayer reflective film 2 when manufacturing the reflective mask 200 (EUV mask) using the reflective mask blank 100 is suppressed. can do. Therefore, by having the protective film 3, the reflectance characteristic for EUV light becomes good.
  • the protective film 3 is formed on the multilayer reflective film 2 in order to protect the multilayer reflective film 2 from dry etching and cleaning in the manufacturing process of the reflective mask 200 described later. It also protects the multilayer reflective film 2 when the black defect of the absorber pattern 4a is corrected by using an electron beam (EB).
  • the protective film 3 is made of a material that is resistant to etchants, cleaning liquids, and the like.
  • FIG. 1 shows a case where the protective film 3 has one layer, a laminated structure having three or more layers is also possible. For example, it is possible to make the bottom layer and the top layer a layer made of the above-mentioned Ru-containing substance, and to form a protective film 3 in which a metal or alloy other than Ru is interposed between the bottom layer and the top layer.
  • the protective film 3 may be made of a material containing ruthenium as a main component.
  • the material of the protective film 3 can be a simple substance of Ru metal.
  • the material of the protective film 3 is Ru, titanium (Ti), niobium (Nb), Rh (lodium), molybdenum (Mo), zirconium (Zr), yttrium (Y), boron (B), lanthanum (La). , Cobalt (Co), renium (Re) and the like, and can be a Ru alloy containing at least one metal. Further, the ru metal simple substance or the Ru alloy can further contain nitrogen.
  • the absorber film 4 (or the buffer layer 42 described later) is used as an etching gas using a fluorine-based gas (F-based gas) or a chlorine-based gas containing no oxygen (Cl-based gas). It is effective when patterning by dry etching.
  • the protective film 3 preferably has an etching selectivity of the absorber film 4 (etching rate of the absorber film 4 / etching rate of the protective film 3) with respect to the protective film 3 in dry etching using these etching gases. Is preferably formed of a material having 3 or more.
  • Fluorine-based gases include CF 4 , CHF 3 , C 2 F 6 , C 3 F 6 , C 4 F 6 , C 4 F 8 , CH 2 F 2 , CH 3 F, C 3 F 8 , and SF 6 . / Or a gas such as F 2 can be used.
  • gases such as Cl 2 , SiCl 4 , CHCl 3 , CCl 4 , and / or BCl 3 can be used.
  • a mixed gas containing a fluorine-based gas and / or a chlorine-based gas and O 2 in a predetermined ratio can be used.
  • These etching gases may further contain an inert gas such as He and / or Ar, if desired.
  • the Ru content of the Ru alloy is 50 atomic% or more and less than 100 atomic%, preferably 80 atomic% or more and less than 100 atomic%, and more preferably 95 atomic% or more and less than 100 atomic%. be.
  • the reflectance of EUV light is sufficient while suppressing the diffusion of the element (silicon) constituting the multilayer reflective film 2 to the protective film 3. Can be secured.
  • this protective film 3 it is possible to have a mask cleaning resistance, an etching stopper function when the absorber film 4 is etched, and a function as a protective film 3 to prevent the multilayer reflective film 2 from changing with time. Become.
  • the material of the protective film 3 can be a material containing silicon (Si).
  • Materials containing silicon (Si) include, for example, silicon (Si), silicon oxide (Si xOy ( x and y are integers of 1 or more) such as SiO, SiO 2 , and Si 3 O 2 ), silicon nitride ( Si x N y ( x and y are integers of 1 or more) such as SiN and Si 3N4 , and silicon oxide (Si xOyN z such as SiON (x, y and z are integers of 1 or more)).
  • Si silicon oxide
  • Si xOyN z silicon oxide
  • Such a protective film 3 is particularly effective when a buffer layer 42, which will be described later, is provided as a lower layer of the absorber film 4, and the buffer layer is patterned by dry etching of a chlorine-based gas (Cl-based gas) containing oxygen gas.
  • the protective film 3 has an etching selectivity (etching rate of the absorber film 4 / etching rate of the protective film 3) of the absorber film 4 with respect to the protective film 3 in dry etching using a chlorine-based gas containing oxygen gas. As described above, it is preferably formed of a material having 3 or more.
  • the protective film 3 is made of a material containing ruthenium (Ru) or silicon (Si).
  • a material containing ruthenium (Ru) for example, Ru simple substance Ru alloy
  • damage to the surface of the multilayer reflective film 2 can be effectively suppressed.
  • the protective film 3 is formed of a material containing silicon (Si)
  • the degree of freedom in selecting the material of the absorber film 4 can be increased.
  • EUV lithography there are few substances that are transparent to the exposure light, so it is not technically easy to use EUV pellicle to prevent foreign matter from adhering to the mask pattern surface. For this reason, pellicle-less operation that does not use pellicle has become the mainstream. Further, in EUV lithography, exposure contamination occurs such that a carbon film is deposited on the mask and an oxide film is grown due to EUV exposure. Therefore, when the EUV reflective mask 200 is used in the manufacture of a semiconductor device, it is necessary to frequently perform cleaning to remove foreign matter and contamination on the mask. Therefore, the EUV reflective mask 200 is required to have an order of magnitude more mask cleaning resistance than the transmissive mask for optical lithography.
  • the Ru-based protective film 3 containing Ti When the Ru-based protective film 3 containing Ti is used, cleaning resistance to a cleaning solution such as sulfuric acid, sulfuric acid hydrogen peroxide (SPM), ammonia, ammonia hydrogen peroxide (APM), OH radical cleaning water, or ozone water having a concentration of 10 ppm or less is used. Is particularly high, and it is possible to meet the requirement for mask cleaning resistance.
  • a cleaning solution such as sulfuric acid, sulfuric acid hydrogen peroxide (SPM), ammonia, ammonia hydrogen peroxide (APM), OH radical cleaning water, or ozone water having a concentration of 10 ppm or less.
  • the film thickness of the protective film 3 composed of such ruthenium (Ru) or an alloy thereof, silicon (Si) or the like is not particularly limited as long as it can function as the protective film 3. From the viewpoint of the reflectance of EUV light, the film thickness of the protective film 3 is preferably 1.0 nm to 8.0 nm, more preferably 1.5 nm to 6.0 nm.
  • the same method as a known film forming method can be adopted without particular limitation.
  • Specific examples include a sputtering method and an ion beam sputtering method.
  • the absorber film 4 that absorbs EUV light is formed on the multilayer reflective film 2 or the protective film 3.
  • the absorber film 4 has a function of absorbing EUV light.
  • the absorber film 4 may be an absorber film 4 for the purpose of absorbing EUV light, or may be an absorber film 4 having a phase shift function in consideration of the phase difference of EUV light.
  • the absorber film 4 used in the reflective mask blank 100 of the first embodiment will be described.
  • the absorber film 4 of the reflective mask blank 100 of the present embodiment contains iridium (Ir) and an additive element.
  • the reason why the absorber film 4 of the present embodiment contains iridium (Ir) will be described.
  • An “evaluation function” is used as a guideline for selecting the material of the absorber film 4.
  • the “evaluation function” is the product of the normalized image logarithmic gradient (NILS) and the threshold of light intensity for photosensitization of a predetermined resist.
  • NILS normalized image logarithmic gradient
  • a "normalized evaluation function” that standardizes the “evaluation function” can be used.
  • the normalized image logarithmic gradient (NILS) is expressed as the following equation 1.
  • W unit: nm
  • I indicates the light intensity.
  • I I threshold
  • the normalized image logarithmic gradient may be simply referred to as "NILS”.
  • the "normalized image logarithm gradient (NILS)" indicates the magnitude of the inclination when the horizontal axis is the position and the vertical axis is the logarithm of the light intensity of the exposure light. That is, the higher the NILS, the higher the contrast.
  • EUV lithography a predetermined transfer pattern is transferred to a resist layer on a substrate to be transferred. The resist of the resist layer is exposed to light according to the dose amount of the exposure light (the light intensity is extended over time). Therefore, when the resist after exposure is developed, the higher the contrast (NILS), the larger the inclination of the shape of the pattern edge portion of the transfer pattern.
  • the normalized image logarithmic gradient (NILS) is high in order to obtain a fine and highly accurate transfer pattern. Further, it can be said that the higher the normalized image logarithmic gradient (NILS) is, the finer the pattern-shaped transfer pattern can be formed on the substrate to be transferred.
  • the transfer pattern formed on the substrate to be transferred may be referred to as a resist transfer pattern.
  • the "threshold value" of the light intensity for photosensitization of a predetermined resist is a line-and-space pattern (may be simply referred to as “hp” in the present specification) of a predetermined half pitch (in the present specification, it may be simply referred to as “hp”). In the present specification, it may be simply referred to as “L / S”). It refers to the light intensity for exposing the resist at a predetermined hp during EUV exposure for forming the resist transfer pattern. ..
  • the “threshold value” means the light intensity that the resist is exposed to at a predetermined hp.
  • the threshold value is the light intensity at which the negative photosensitive material is completely insoluble when developed after exposure to a predetermined light intensity. means. The higher the threshold value, the smaller the dose amount of the exposure light during EUV exposure, and the higher the throughput of the EUV exposure process. Therefore, in order to increase the throughput of the EUV exposure process, it is preferable that the threshold value is high.
  • the "evaluation function” is the product of the normalized image logarithmic gradient (NILS) and the threshold value of the light intensity for the exposure of a predetermined resist.
  • NILS normalized image logarithmic gradient
  • the "standardized evaluation function” is a film having a refractive index (n) of 0.95 and an extinction coefficient (k) of 0.03 with respect to EUV light having a wavelength of 13.5 nm (the present invention).
  • the value of the evaluation function of the reflective mask 200 using the pattern (reference film pattern) of the “reference film”) as the absorber pattern 4a is set to 1, and the value of the evaluation function of the film to be compared is standardized. It means the ratio of the value of the evaluation function.
  • the values of the "evaluation function” and the "normalized evaluation function” can be obtained by simulation. Therefore, when the refractive index (n) and the extinction coefficient (k) of the absorber film 4 (absorbent pattern 4a) of the reflective mask 200 are changed in the case of exposure with light having a wavelength of 13.5 nm by simulation. The value of the standardized evaluation function of was obtained.
  • the reflective mask 200 used for the simulation is a multilayer reflective film 2 (4.2 nm Si film and 2.8 nm) composed of Mo and Si on a substrate 1 (SiO 2 -TiO 2 glass substrate). A pair of Mo films of No.
  • the film thickness of the absorber pattern 4a was optimized so as to have the highest evaluation function value.
  • FIG. 4 shows the above-mentioned simulation reflective mask 200 (protective film 3 is a RuNb film) obtained by simulation (simulation # 1a) in the case where the absorber pattern 4a is a vertical L / S (line and space) pattern of hp 16 nm.
  • the value of the standardized evaluation function is shown.
  • FIG. 4 shows a standardized evaluation function when a predetermined incident light is applied to an absorber pattern 4a having a different refractive index (n) and extinction coefficient (k) in the reflective mask 200 of simulation # 1a. It is a figure which shows the distribution of the value of. In the simulation shown in FIG.
  • FIG. 4 shows the value of the standardized evaluation function in gray scale.
  • FIG. 5 shows the distribution of the values of the normalized evaluation function obtained by combining all of the simulations # 1a to # 3a and # 1b to # 3b.
  • FIG. 5 is a diagram showing a binarized distribution when the values of the normalized evaluation functions are all 1.015 or more (white) and in other cases (black) in all simulations.
  • the regions where the values of the normalized evaluation functions are all 1.015 or more are , It can be understood that the region is shown as white in FIG.
  • the elemental substances belonging to the region in which the values of the normalized evaluation functions are all 1.015 or more are Ag, Co, Pt, Au, Fe, Pd, Ir, W, Cr, Rh, Ru and the like. Therefore, if the absorber film 4 is formed using these materials, a finer pattern shape is formed on the transfer substrate as compared with the conventional absorber film 4 made of TaBN film, TaN film, or the like. It can be said that the transfer pattern of the above can be formed more reliably, and EUV exposure can be performed with a high throughput.
  • the present inventor paid attention to the fact that iridium (Ir) is included in the region where the values of the normalized evaluation functions are all 1.015 or more.
  • the etching rate of iridium (Ir) is slow and the workability is poor. Therefore, when the absorber film 4 composed of only Ir is used, there is a problem that it is not easy to form the absorber pattern 4a. Therefore, the present inventor has found that the problem of processability of Ir can be solved by using a material containing Ir and a predetermined additive element as the material of the absorber film 4 of the reflective mask blank 100.
  • the reflective mask blank 100 having the predetermined absorber film 4 (absorbent film 4 containing Ir and predetermined additive elements) of the present embodiment a transfer pattern having a fine pattern shape is used on the substrate to be transferred. It is possible to manufacture a reflective mask 200 having a transfer pattern capable of forming an EUV exposure at a high throughput.
  • the content of iridium (Ir) in the absorber film 4 is more than 50 atomic%, preferably 60 atomic% or more, and preferably 70 atomic% or more. More preferred.
  • the refractive index of iridium (Ir) with respect to EUV light having a wavelength of 13.5 nm is 0.905, and the extinction coefficient is 0.044. That is, the extinction coefficient of iridium (Ir) is higher than that of tantalum (Ta) and the like, and the refractive index of iridium (Ir) is lower than that of tantalum (Ta) and the like.
  • the iridium (Ir) content of the absorber film 4 is relatively high, it is possible to obtain a reflective mask 200 having a high contrast and a thin film thickness of the absorber pattern 4a. As a result, the shadowing effect during exposure can be reduced.
  • the content (upper limit) of iridium (Ir) in the absorber film 4 is preferably 90 atomic% or less, and more preferably 80 atomic% or less.
  • the absorber film 4 of this embodiment contains an additive element.
  • Additive elements are boron (B), silicon (Si), phosphorus (P), titanium (Ti), germanium (Ge), arsenic (As), selenium (Se), niobium (Nb), molybdenum (Mo), ruthenium. At least one selected from (Ru) and tantalum (Ta).
  • an appropriate etching gas for example, a fluorine-based etching gas
  • Workability can be improved.
  • the additive element contained in the absorber film 4 is preferably at least one selected from tantalum (Ta), molybdenum (Mo), niobium (Nb) and boron (B).
  • Ta tantalum
  • Mo molybdenum
  • Nb niobium
  • B boron
  • the additive element contained in the absorber film 4 contains tantalum (Ta).
  • iridium (Ir) is a material having compressive stress
  • tantalum (Ta) having tensile stress as an additive element. Therefore, when the absorber film 4 contains tantalum (Ta), the absorber film 4 having a balanced stress can be obtained.
  • tantalum (Ta) has been widely used as a material for the absorber film 4 of the reflective mask blank 100, and is highly reliable.
  • the absorber film 4 containing iridium (Ir) and tantalum (Ta) can be easily etched by using a fluorine-based etching gas, and thus has good processability. Therefore, since the absorber film 4 contains tantalum (Ta), it is possible to obtain a reflective mask blank 100 having high reliability and good processability.
  • the content of tantalum (Ta) in the absorber film 4 is preferably 2 atomic% or more, preferably 10 atomic%. The above is more preferable.
  • the content of tantalum (Ta) is preferably 30 atomic% or less, more preferably 20 atomic% or less. Since the content of tantalum (Ta) in the absorber film 4 is 2 to 30 atomic%, it is possible to obtain the absorber film 4 having an excellent balance of optical characteristics, processing characteristics and stress.
  • the B content in the absorber film 4 is preferably 2 atomic% or more, and more preferably 5 atomic% or more.
  • the B content is preferably 25 atomic% or less, more preferably 20 atomic% or less.
  • the Si content in the absorber film 4 is preferably 2 atomic% or more, and more preferably 5 atomic% or more.
  • the Si content is preferably 25 atomic% or less, more preferably 20 atomic% or less.
  • the P content in the absorber film 4 is preferably 2 atomic% or more, and more preferably 5 atomic% or more.
  • the P content is preferably 20 atomic% or less, and more preferably 10 atomic% or less.
  • the Ti content in the absorber film 4 is preferably 2 atomic% or more, and more preferably 10 atomic% or more.
  • the Ti content is preferably 30 atomic% or less, more preferably 20 atomic% or less.
  • the Ge content in the absorber film 4 is preferably 2 atomic% or more, and more preferably 5 atomic% or more.
  • the Ge content is preferably 30 atomic% or less, more preferably 20 atomic% or less.
  • the As content in the absorber film 4 is preferably 2 atomic% or more, and more preferably 5 atomic% or more.
  • the As content is preferably 30 atomic% or less, more preferably 20 atomic% or less.
  • the Se content in the absorber film 4 is preferably 2 atomic% or more, and more preferably 5 atomic% or more.
  • the Se content is preferably 30 atomic% or less, more preferably 20 atomic% or less.
  • the Nb content in the absorber film 4 is preferably 2 atomic% or more, more preferably 5 atomic% or more.
  • the Nb content is preferably 30 atomic% or less, more preferably 25 atomic% or less.
  • the Ru content in the absorber film 4 is preferably 2 atomic% or more, more preferably 5 atomic% or more.
  • the Ru content is preferably 49 atomic% or less, more preferably 45 atomic% or less.
  • the additive element contained in the absorber film 4 contains tantalum (Ta), and the Ir and Ta content ratio (Ir: Ta) is 4: 1 to 22: 1. It is preferably present, and more preferably 6: 1 to 15: 1.
  • Ta tantalum
  • the content ratio of Ir and Ta within a predetermined range, it is possible to ensure that the absorber film 4 having an excellent balance of optical characteristics, processing characteristics and stress can be obtained.
  • the content ratio of Ir and B is preferably 3: 1 to 20: 1, preferably 4: 1 to 9: 1. Is more preferable.
  • the Ir to Si content ratio (Ir: Si) is preferably 3: 1 to 20: 1, preferably 4: 1 to 9: 1. Is more preferable.
  • the content ratio of Ir and P is preferably 4: 1 to 30: 1, and 9: 1 to 20: 1. Is more preferable.
  • the Ir to Ti content ratio is preferably 2.2: 1 to 30: 1, preferably 4: 1 to 24. It is more preferable that it is 1.
  • the content ratio (Ir: Ge) of Ir and Ge is preferably 2.2: 1 to 30: 1, preferably 4: 1 to 24. It is more preferable that it is 1.
  • the content ratio (Ir: As) of Ir and As is preferably 2.2: 1 to 30: 1, preferably 4: 1 to 24. It is more preferable that it is 1.
  • the content ratio (Ir: Se) of Ir and Se is preferably 2.2: 1 to 30: 1, preferably 4: 1 to 24. It is more preferable that it is 1.
  • the content ratio (Ir: Nb) of Ir and Nb is preferably 2.2: 1 to 30: 1, preferably 4: 1 to 24. It is more preferable that it is 1.
  • the content ratio of Ir and Mo is preferably 1.2: 1 to 9: 1, preferably 1.5: 1. It is more preferably ⁇ 4: 1.
  • the content ratio of Ir and Ru is preferably 1.2: 1 to 9: 1, preferably 1.5: 1. It is more preferably ⁇ 4: 1.
  • the absorber film 4 preferably further contains at least one selected from oxygen (O), nitrogen (N) and carbon (C). Further, the content of oxygen (O), nitrogen (N) and / or carbon (C) is preferably 5 atomic% or more, and more preferably 10 atomic% or more.
  • oxygen (O), nitrogen (N) and / or carbon (C) is processed by etching of the absorber film 4 as compared with the absorber film 4 made of Ir alone. It is possible to improve the sex.
  • the content of oxygen (O), nitrogen (N) and / or carbon (C) in the absorber film 4 is preferably 60 atomic% or less, more preferably 50 atomic% or less. It is more preferably 25 atomic% or less.
  • the absorber film 4 of the reflective mask blank 100 of the present embodiment contains oxygen (O).
  • the oxygen (O) content of the absorber film 4 is preferably 5 atomic% or more, and more preferably 10 atomic% or more.
  • the upper limit of the oxygen (O) content in the absorber film 4 is preferably 60 atomic% or less, more preferably 50 atomic% or less, and further preferably 25 atomic% or less.
  • the IrTaO film (absorbent film 4 ) containing oxygen (O) can be easily etched using a fluorine-based etching gas (for example, a mixed gas of CF4 gas and oxygen gas).
  • a fluorine-based etching gas for example, a mixed gas of CF4 gas and oxygen gas.
  • the refractive index of the material of the absorber film 4 is in the range of 0.86 to 0.95, and the extinction coefficient of the material of the absorber film 4 is in the range of 0.015 to 0.065. It is preferable to adjust the composition ratio of Ir and the added element so that the refractive index and the extinction coefficient of the absorber film 4 are within the above ranges.
  • the absorber film 4 of the reflective mask blank 100 of the present embodiment includes a buffer layer 42 containing chromium (Cr) and an absorption layer 44 provided on the buffer layer 42. Can be done.
  • the material of the absorbent film 4 described above can be used as the material of the absorbent layer 44. That is, the absorption layer 44 can contain iridium (Ir) and an additive element.
  • the buffer layer 42 can be arranged when the etching selectivity between the material of the absorption layer 44 (absorbent film 4) and the material of the multilayer reflective film 2 or the protective film 3 is not high. By arranging the buffer layer 42, the absorber pattern 4a can be easily formed, so that the absorber pattern 4a can be thinned. Further, the above-mentioned material of the absorber film 4 (material containing iridium (Ir) and additive elements) can be used as the material of the absorption layer 44. At this time, the material of the buffer layer 42 is preferably a material having an etching selectivity of 1.5 or more with respect to the material of the absorption layer 44. By providing the buffer layer 42, it is possible to broaden the selection of materials for the absorption layer 44 and the protective film 3 without reducing the effect of the present invention.
  • a fluorine-based etching gas for example, a mixed gas of CF 4 gas and O 2 gas
  • damage may occur to the protective film 3 (for example, Ru-based protective film).
  • the absorber film 4 has a buffer layer 42 arranged between the absorption layer 44 and the protective film 3, and the buffer layer 42 contains chromium (Cr) to etch the absorption layer 44. Damage to the protective film 3 can be avoided.
  • the material of the buffer layer 42 contains chromium (Cr) and one or more elements selected from oxygen (O), nitrogen (N), carbon (C), boron (B) and hydrogen (H). Can be a material to be used. Specific examples of the material of the buffer layer 42 include CrN, CrO, CrC, CrON, CrOC, CrCN, CrOCN and the like.
  • the chromium-containing buffer layer 42 can be etched with a chlorine-based gas (for example, a mixed gas of Cl 2 gas and O 2 gas).
  • the film thickness of the buffer layer 42 is preferably 1/3 or less of the film thickness of the entire absorber film 4 (absorbent layer 44 and buffer layer 42).
  • the film thickness of the buffer layer 42 is preferably 10 nm or less, and more preferably 5 nm or less.
  • the lower limit of the film thickness of the buffer layer 42 can be 2 nm or more, preferably 3 nm or more.
  • the film thickness of the buffer layer 42 reduces the influence on the optical characteristics of the absorption layer 44 and has an effect as the buffer layer 42. It is preferable to make the film thickness close to the minimum for playing.
  • the reflective mask blank 100 of the second embodiment includes a substrate 1, a multilayer reflective film 2 on the substrate 1, and an absorber film 4 on the multilayer reflective film 2.
  • the absorber film 4 includes an uppermost layer and other lower layers.
  • the film thickness of the uppermost layer is 0.5 nm or more and less than 5 nm.
  • the uppermost layer may contain iridium (Ir) alone or iridium (Ir) and the additive element.
  • the additive elements include boron (B), silicon (Si), phosphorus (P), titanium (Ti), germanium (Ge), arsenic (As), selenium (Se), niobium (Nb), molybdenum (Mo), and the like. At least one selected from ruthenium (Ru) and tantalum (Ta).
  • the material of the absorber film 4 of the first embodiment material containing iridium (Ir) and additive elements
  • the lower layer of the absorber film 4 of the second embodiment is not particularly limited as long as it is a material having a function of absorbing EUV light and having etching selectivity with respect to the protective film 3.
  • Such materials include palladium (Pd), silver (Ag), platinum (Pt), gold (Au), tungsten (W), chromium (Cr), cobalt (Co), manganese (Mn), tin (Sn).
  • the lower layer of the absorber film 4 of the second embodiment has Ag, Co, Pt, Au, Fe, Pd, W, Cr, which belong to the region where the value of the above-mentioned standardized evaluation function is 1.015 or more.
  • An alloy containing at least one metal selected from Rh and Ru and two or more metals or a compound thereof can be preferably used.
  • the lower layer of the absorber film 4 preferably contains the above metal or alloy in an amount of more than 50 atomic%, more preferably 60 atomic% or more.
  • the compound may contain oxygen (O), nitrogen (N), carbon (C) and / or boron (B) in the metal or alloy.
  • the reflectance of EUV light to the absorber film 4 is 2% or less, preferably 1% or less.
  • the film thickness is set.
  • the film thickness of the absorber film 4 of the reflective mask blank 100 of the first and second embodiments is preferably 50 nm or less, more preferably 45 nm or less.
  • the film thickness of the absorber film 4 of the reflective mask blank 100 is 50 nm or less, the shadowing effect at the time of EUV exposure can be reduced.
  • the lower limit of the film thickness of the absorber film 4 can be 35 nm or more, preferably 40 nm or more.
  • the absorber film 4 of the first and second embodiments can be formed by a sputtering method (co-sputtering method) using an Ir target and a target of an additive element alone.
  • the absorber film 4 can be formed by a sputtering method using an alloy target composed of Ir and an additive element.
  • the reflective mask blank 100 of the present embodiment can include an etching mask film.
  • the film thickness of the etching mask film is 0.5 nm or more and 14 nm or less.
  • the etching mask film is formed on the absorber film 4.
  • a material having a high etching selectivity of the absorber film 4 with respect to the etching mask film is used.
  • the "etching selection ratio of B to A” refers to the ratio of the etching rate between A, which is a layer (mask layer) that is not desired to be etched, and B, which is a layer that is desired to be etched.
  • etching selectivity of B with respect to A etching rate of B / etching rate of A”.
  • high selection ratio means that the value of the selection ratio in the above definition is large with respect to the comparison target.
  • the etching selectivity of the absorption layer 44 with respect to the etching mask film is preferably 1.5 or more, and more preferably 3 or more.
  • the material of the etching mask film is selected from chromium (Cr), oxygen (O), nitrogen (N), carbon (C), boron (B) and hydrogen (H). It is preferable that the material contains one or more elements.
  • Specific examples of the etching mask film include CrN, CrO, CrC, CrON, CrOC, CrCN and CrOCN.
  • the film thickness of the etching mask film is 0.5 nm or more, preferably 1 nm or more, and preferably 2 nm or more, from the viewpoint of obtaining a function as an etching mask that accurately forms a transfer pattern on the absorber film 4. Is more preferable, and 3 nm or more is further preferable. Further, from the viewpoint of reducing the film thickness of the resist film 11, the film thickness of the etching mask film is preferably 14 nm or less, preferably 12 nm or less, and more preferably 10 nm or less.
  • the etching mask film and the buffer layer 42 may be made of the same material. Further, the etching mask film and the buffer layer 42 may be made of materials containing the same metal but having different composition ratios.
  • the etching mask film and the buffer layer 42 may contain chromium, the chromium content of the etching mask film is higher than the chromium content of the buffer layer 42, and the film thickness of the etching mask film is made thicker than the film thickness of the buffer layer 42. May be good.
  • the etching mask film and the buffer layer 42 contain hydrogen, the hydrogen content of the etching mask film may be higher than the hydrogen content of the buffer layer 42.
  • the reflective mask blank 100 of the present embodiment can have the resist film 11 on the etching mask film.
  • the reflective mask blank 100 of the present embodiment also includes a form having a resist film 11.
  • the resist film 11 can be thinned by selecting an absorbent film 4 and an etching gas having an appropriate material and / or an appropriate film thickness.
  • the material of the resist film 11 for example, a chemically amplified resist (CAR) can be used.
  • CAR chemically amplified resist
  • a back surface conductive film 5 for an electrostatic chuck is formed on the second main surface (back surface) side of the substrate 1 (the surface opposite to the surface on which the multilayer reflective film 2 is formed).
  • the electrical characteristics (sheet resistance) required for the back surface conductive film 5 for an electrostatic chuck are usually 100 ⁇ / ⁇ ( ⁇ / Square) or less.
  • a magnetron sputtering method and an ion beam sputtering method can be used as a method for forming the back surface conductive film 5, for example.
  • the target for sputtering can be selected from metal targets such as chromium (Cr) and tantalum (Ta), targets of alloys thereof, and the like.
  • the material containing chromium (Cr) in the back surface conductive film 5 is preferably a Cr compound containing at least one selected from boron, nitrogen, oxygen, and carbon in Cr.
  • the Cr compound include CrN, CrON, CrCN, CrCON, CrBN, CrBON, CrBCN and CrBOCN.
  • Ta tantalum
  • an alloy containing Ta or a Ta compound containing at least one of boron, nitrogen, oxygen, and carbon in any of these is used.
  • the Ta compound include TaB, TaN, TaO, TaON, TaCON, TaBN, TaBO, TaBON, TaBCON, TaHf, TaHfO, TaHfN, TaHfON, TaHfCON, TaSi, TaSiO, TaSiN, TaSiN, and TaSiN. can.
  • the amount of nitrogen (N) present in the surface layer is small.
  • the nitrogen content of the surface layer of the back surface conductive film 5 of the material containing tantalum (Ta) or chromium (Cr) is preferably less than 5 atomic%, and the surface layer does not substantially contain nitrogen. Is more preferable. This is because, in the back surface conductive film 5 of a material containing tantalum (Ta) or chromium (Cr), the smaller the nitrogen content in the surface layer, the higher the wear resistance.
  • the back surface conductive film 5 is preferably made of a material containing tantalum and boron. Since the back surface conductive film 5 is made of a material containing tantalum and boron, a back surface conductive film 5 having wear resistance and chemical resistance can be obtained.
  • the back surface conductive film 5 contains tantalum (Ta) and boron (B), the B content is preferably 5 to 30 atomic%.
  • the ratio of Ta and B (Ta: B) in the sputtering target used for forming the back surface conductive film 5 is preferably 95: 5 to 70:30.
  • the film thickness of the back surface conductive film 5 is not particularly limited as long as it satisfies the function for the electrostatic chuck.
  • the film thickness of the back surface conductive film 5 is usually 10 nm to 200 nm.
  • the back surface conductive film 5 also has stress adjustment on the second main surface side of the mask blank 100. That is, the back surface conductive film 5 is adjusted so as to obtain a flat reflective mask blank 100 by balancing the stress from various films formed on the first main surface side.
  • the present embodiment is a reflective mask 200 having an absorber pattern 4a in which the absorber film 4 of the above-mentioned reflective mask blank 100 is patterned.
  • the reflective mask 200 of the present embodiment it is possible to form a transfer pattern having a fine pattern shape on the substrate to be transferred, and EUV exposure can be performed with a high throughput.
  • the absorber pattern 4a of the reflective mask 200 absorbs EUV light, and the opening of the absorber pattern 4a can reflect EUV light. Therefore, by irradiating the reflective mask 200 with EUV light using a predetermined optical system, a predetermined fine transfer pattern can be transferred to the object to be transferred.
  • the reflective mask 200 can be manufactured by patterning the absorber film 4 of the reflective mask blank 100 of the present embodiment.
  • the method for manufacturing the reflective mask 200 will be described, and later, in the examples, the details will be described with reference to the drawings.
  • a resist film 11 is formed on the absorber film 4 on the first main surface of the reflective mask blank 100 (unnecessary when the resist film 11 is provided as the reflective mask blank 100).
  • a desired pattern is drawn (exposed) on the resist film 11 and further developed and rinsed to form a predetermined resist pattern 11a.
  • the absorber pattern 4a is formed by etching the absorber film 4 with the resist pattern 11a as a mask.
  • the resist pattern 11a is peeled off by a wet treatment such as oxygen ashing or hot sulfuric acid. Finally, wet cleaning is performed using an acidic or alkaline aqueous solution.
  • the reflective mask 200 of the present embodiment can be manufactured.
  • the reflective mask 200 of the present embodiment is set in an exposure device having an exposure light source that emits EUV light, and a transfer pattern is applied to a resist layer formed on a substrate to be transferred. It has a transfer step. According to the method for manufacturing a semiconductor device of the present embodiment, it is possible to form a transfer pattern having a fine pattern shape on a substrate to be transferred, and EUV exposure can be performed with a high throughput.
  • the reflective mask 200 of the present embodiment it is possible to form a transfer pattern having a fine pattern shape on the substrate to be transferred. Further, by using the reflective mask 200 of the present embodiment, EUV exposure can be performed with a high throughput.
  • a desired pattern can be formed on a semiconductor substrate with high dimensional accuracy and high throughput.
  • a desired electronic circuit is formed by undergoing various processes such as etching of a film to be processed, formation of an insulating film and a conductive film, introduction of a dopant, and annealing. can.
  • the EUV exposure apparatus is composed of a laser plasma light source that generates EUV light, an illumination optical system, a mask stage system, a reduced projection optical system, a wafer stage system, vacuum equipment, and the like.
  • the light source is equipped with a debris trap function, a cut filter that cuts long wavelength light other than exposure light, and equipment for vacuum differential exhaust.
  • the illumination optical system and the reduced projection optical system are composed of reflective mirrors.
  • the EUV exposure reflective mask 200 is electrostatically adsorbed by the back surface conductive film 5 formed on its second main surface (back surface) and placed on the mask stage.
  • the light from the EUV light source is applied to the reflective mask 200 at an angle of 6 ° to 8 ° with respect to the vertical surface of the reflective mask 200 via the illumination optical system.
  • the reflected light from the reflective mask 200 with respect to the incident light is reflected (specularly reflected) in the direction opposite to the incident and at the same angle as the incident angle.
  • the reflected light is usually guided to a reflective projection optical system having a reduction ratio of 1/4, and the resist layer on the wafer (semiconductor substrate) placed on the wafer stage is exposed. During this time, at least the place where EUV light passes is evacuated.
  • the scan exposure in which the mask stage and the wafer stage are scanned in synchronization at a speed corresponding to the reduction ratio of the reduction projection optical system and the exposure is performed through the slit is the mainstream.
  • a resist transfer pattern can be formed on the semiconductor substrate.
  • a predetermined wiring pattern can be formed, for example, on a semiconductor substrate.
  • a semiconductor device is manufactured through such necessary steps such as an exposure step, a film processing step to be processed, a forming step of an insulating film or a conductive film, a dopant introducing step, an annealing step, and the like.
  • Experiments 1--7 a thin film corresponding to the absorber film 4 (referred to as “experimental absorber film”) was produced.
  • the composition By evaluating the composition, film thickness, optical characteristics (refractive index (n) and extinction coefficient (k)), film stress and etching characteristics of the experimental absorber membranes of Experiments 1 to 7, the experimental absorber membrane was evaluated. The quality of use as a product was evaluated.
  • the experimental absorber films of Experiments 5 and 6 are the absorber films 4 used in the reflective mask blanks 100 of Examples 1 and 2.
  • Table 1 shows the materials and compositions of the experimental absorber membranes of Experiments 1 to 7.
  • the experimental absorber membrane of Experiment 7 is a thin film composed of only Ir, and is an experimental absorber membrane for comparison with Experiments 1 to 6.
  • a substrate with a multilayer reflective film having a substrate 1, a multilayer reflective film 2, and a protective film 3 was manufactured.
  • the back surface conductive film 5 was formed on the back surface of the substrate 1.
  • An experimental absorber film was formed so as to be placed in contact with the protective film 3 of the substrate with the multilayer reflective film. Therefore, the structure of the experimental absorber film after formation is the same as that of the reflective mask blank 100 shown in FIG.
  • SiO 2 -TiO 2 glass substrate which is a 6025 size (about 152 mm ⁇ 152 mm ⁇ 6.35 mm) low thermal expansion glass substrate with both the first main surface and the second main surface polished, and use it as the substrate 1. did. Polishing was performed by a rough polishing process, a precision polishing process, a local processing process, and a touch polishing process so that the main surface was flat and smooth.
  • a back surface conductive film 5 made of a CrN film was formed on the second main surface (back surface) of the SiO 2 -TiO 2 system glass substrate 1 by a magnetron sputtering (reactive sputtering) method under the following conditions.
  • Conditions for forming the back surface conductive film 5 Cr target, mixed gas atmosphere of Ar and N 2 (Ar: 90%, N: 10%), film thickness 20 nm.
  • the multilayer reflective film 2 was formed on the main surface (first main surface) of the substrate 1 on the side opposite to the side on which the back surface conductive film 5 was formed.
  • the multilayer reflective film 2 formed on the substrate 1 is a periodic multilayer reflective film 2 composed of Mo and Si in order to make the multilayer reflective film 2 suitable for EUV light having a wavelength of 13.5 nm.
  • the multilayer reflective film 2 was formed by alternately laminating Mo layers and Si layers on a substrate 1 by an ion beam sputtering method in an Ar gas atmosphere using a Mo target and a Si target. First, a Si film was formed with a film thickness of 4.2 nm, and then a Mo film was formed with a film thickness of 2.8 nm. This was set as one cycle, and the layers were laminated for 40 cycles in the same manner, and finally a Si film was formed with a film thickness of 4.0 nm to form a multilayer reflective film 2.
  • a protective film 3 made of a RuNb film was formed with a film thickness of 3.5 nm by an ion beam sputtering method using a RuNb target.
  • the substrates with the multilayer reflective film used in Experiments 1 to 7 were manufactured.
  • a buffer layer 42 made of CrON was formed on the protective film 3. Specifically, first, a buffer layer 42 made of a CrON film was formed by a DC magnetron sputtering method. The CrON film was formed with a film thickness of 6 nm by reactive sputtering in a mixed gas atmosphere of Ar gas, O 2 gas and N 2 gas using a Cr target.
  • an experimental absorber film of the materials shown in Table 1 was formed. Specifically, an experimental absorber film was formed by the DC magnetron sputtering method using the target and the sputtering gas shown in Table 2. In the case of Experiments 5 and 6 containing oxygen (O), an experimental absorber film was formed by reactive sputtering using a sputtering gas containing O 2 gas.
  • the elemental composition (atomic%) of the experimental absorber membranes of Experiments 1 to 7 was measured by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS method).
  • the elemental composition (atomic%) of the thin film may be referred to as “composition” or “composition ratio”.
  • the film thickness of the experimental absorber film of Experiments 1 to 7 was measured by XRR (X-ray reflectivity method).
  • the refractive index (n) and extinction coefficient (k) of the experimental absorber films of Experiments 1 to 7 at a wavelength of 13.5 nm were measured by an EUV reflectance meter.
  • the film stress in Experiments 1 to 7 was evaluated by measuring the flatness of the experimental absorber film before and after film formation with a flatness measuring device (UltraFlat200 manufactured by Tropel Co., Ltd.) and comparing the two. Specifically, the film stress was evaluated by taking the difference between the flatness of the experimental absorber film before film formation and the flatness after film formation. Table 1 shows the measurement results of the difference in flatness.
  • the experimental absorber membrane of Experiment 7 is a thin film composed of only Ir, and is an experimental absorber membrane for comparison with Experiments 1 to 6.
  • the extinction coefficient (k) of the experimental absorber films of Experiments 1 to 6 at a wavelength of 13.5 nm was more than 0.03.
  • the extinction coefficient (k) of the TaBN film used as the absorber film 4 of Comparative Example 1 described later at a wavelength of 13.5 nm is 0.03.
  • the TaBN film is one of the materials currently generally used as the absorber film 4 of the reflective mask blank 100. Therefore, it can be said that the absorber membrane 4 having a high extinction coefficient (k) can be obtained by using the experimental absorber membrane having the compositions of Experiments 1 to 6 as the absorber membrane 4.
  • the experimental absorber membrane of Experiment 7 also has a high extinction coefficient (k) as in Experiments 1 to 6.
  • the refractive index (n) of the experimental absorber films of Experiments 1 to 6 at a wavelength of 13.5 nm was less than 0.95.
  • the refractive index (n) of the TaBN film used as the absorber film 4 of Comparative Example 1 described later at a wavelength of 13.5 nm is 0.95. Therefore, it can be said that the absorber film 4 having a low refractive index (n) can be obtained by using the experimental absorber film having the compositions of Experiments 1 to 6 as the absorber film 4.
  • the experimental absorber film of Experiment 7 also has a low refractive index (n) as in Experiments 1 to 6.
  • the difference in flatness of the experimental absorber films of Experiments 1 to 6 was 300 nm or less.
  • the difference in flatness of the experimental absorber film of Experiment 7 material: Ir was 811 nm. Therefore, by using the experimental absorber films of Experiments 1 to 6 as the absorber film 4, it is possible to obtain the absorber film 4 capable of adjusting the film stress and suppressing the deformation of the reflective mask blank 100. It can be said that it can be done.
  • the relative etching rate of the experimental absorber film of Experiments 1 to 6 is 1.3 when the etching rate of the experimental absorber film of Experiment 7 (material: Ir) is 1. It was ⁇ 1.8. Therefore, it can be said that by using the experimental absorber films of Experiments 1 to 6 as the absorber film 4, it is possible to obtain the absorber film 4 having a high etching rate and good processability.
  • Example 1 As Example 1, a thin film having the same composition and thickness as the experimental absorber film of Experiment 5 was formed as the absorber film 4 to produce a reflective mask 200.
  • the reflective mask blank 100 of the first embodiment has a back surface conductive film 5, a substrate 1, a multilayer reflective film 2, a protective film 3, and an absorber film 4 (buffer layer 42 and an absorbent layer). 44) and.
  • the structure in which the resist film 11 is formed on the absorber film 4 is also the reflective mask blank 100 of the present embodiment.
  • 3A to 3D are schematic cross-sectional views of a main part showing a step of manufacturing a reflective mask 200 from a reflective mask blank 100.
  • a SiO 2 -TIO 2 system glass substrate was prepared and used as the substrate 1. Similar to Experiments 1 to 7, polishing including a rough polishing process, a precision polishing process, a local processing process, and a touch polishing process was performed.
  • the back surface conductive film 5 made of a CrN film is attached to the second main surface (back surface) of the SiO 2 -TiO 2 system glass substrate 1 by the magnetron sputtering (reactive sputtering) method as described below. It was formed under the conditions. Conditions for forming the back surface conductive film 5: Cr target, mixed gas atmosphere of Ar and N 2 (Ar: 90%, N: 10%), film thickness 20 nm.
  • the Si layer (4.2 nm) and the Mo layer (2) are placed on the main surface (first main surface) of the substrate 1 on the side opposite to the side on which the back surface conductive film 5 is formed. (0.8 nm) was alternately laminated for 40 cycles, and finally a Si film was formed with a film thickness of 4.0 nm to form a multilayer reflective film 2.
  • a protective film 3 made of a RuNb film was formed with a film thickness of 3.5 nm.
  • a buffer layer 42 made of CrON was formed on the protective film 3.
  • the CrON film was formed into a film having a film thickness of 6 nm by reactive sputtering in a mixed gas atmosphere of Ar gas, O 2 gas and N 2 gas using a Cr target.
  • the reflective mask blank 100 of Example 1 was manufactured.
  • the absorption layer 44 of the reflective mask blank 100 of Example 1 is the same thin film as the experimental absorber film of Experiment 5. Therefore, by using the reflective mask blank 100 of Example 1, it is possible to form a transfer pattern having a fine pattern shape on the substrate to be transferred, and EUV exposure can be performed at a high throughput for transfer. It can be said that the reflective mask 200 having a pattern can be manufactured.
  • the reflective mask 200 of Example 1 was manufactured using the reflective mask blank 100 of Example 1.
  • a resist film 11 having a thickness of 80 nm was formed on the absorber film 4 of the reflective mask blank 100 (FIG. 3A).
  • a chemically amplified resist (CAR) was used to form the resist film 11.
  • a desired pattern was drawn (exposed) on the resist film 11 and further developed and rinsed to form a predetermined resist pattern 11a (FIG. 3B).
  • dry etching of the absorption layer 44 IrTaO film
  • CF 4 + O 2 gas CF 4 + O 2 gas
  • dry etching of the CrON film buffer layer 42
  • mask defects can be inspected after wet cleaning and mask defects can be corrected as appropriate.
  • the reflective mask 200 of Example 1 was set in an EUV scanner, and EUV exposure was performed on a wafer having a film to be processed and a resist layer formed on a semiconductor substrate. Then, by developing the exposed resist of the resist layer, a resist transfer pattern was formed on the semiconductor substrate on which the film to be processed was formed.
  • This resist transfer pattern is transferred to a film to be processed by etching, and a semiconductor device having desired characteristics is manufactured by undergoing various steps such as formation of an insulating film and a conductive film, introduction of a dopant, and annealing. Was made.
  • Example 2 is the same as that of Example 1, but a thin film having the same composition and thickness as the experimental absorber film of Experiment 6 is formed as the absorption layer 44, and the reflective mask blank 100 and the reflective mask 200 are formed.
  • the absorption layer 44 IrTaO film, film thickness 40 nm
  • the reflective mask blank 100 of Example 2 includes an absorber film 4 composed of a buffer layer 42 of a CrON film and an absorption layer 44 of an IrTaO film.
  • the absorption layer 44 of the reflective mask blank 100 of Example 2 is the same thin film as the experimental absorber film of Experiment 6. Therefore, by using the reflective mask blank 100 of Example 2, it is possible to form a transfer pattern having a fine pattern shape on the substrate to be transferred, and EUV exposure can be performed at a high throughput for transfer. It can be said that the reflective mask 200 having a pattern can be manufactured.
  • a resist transfer pattern on the substrate to be transferred using the reflective mask 200 of Example 2 it is possible to form a transfer pattern having a fine pattern shape, and EUV exposure can be performed at a high throughput. I was able to confirm that I could do it.
  • the absorber film 4 of the reflective mask blank 100 of Comparative Example 1 is a TaBN film.
  • the extinction coefficient (k) of this TaBN film at a wavelength of 13.5 nm was 0.03, and the refractive index (n) was 0.95. Therefore, the extinction coefficient (k) of the absorber film 4 of Comparative Example 1 is lower than the extinction coefficient (k) of the absorber membrane 4 of Examples 1 and 2. Further, the refractive index (n) of the absorber film 4 of Comparative Example 1 is higher than the refractive index (n) of the absorber films 4 of Examples 1 and 2. Further, as shown in FIG.
  • the value of the standardized evaluation function when the thin film containing Ta is used as the absorber film 4 is the value of the standardized evaluation function when the thin film containing Ir is used as the absorber film 4. It is clear that it is higher than that. Therefore, when the reflective mask blank 100 of Comparative Example 1 is used, it is not easy to form a transfer pattern having a fine pattern shape on the substrate to be transferred as compared with the cases of Examples 1 and 2. , It cannot be said that EUV exposure can be performed with a high throughput.

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Abstract

被転写基板上に微細なパターン形状の転写パターンを形成することが可能であり、かつＥＵＶ露光を高いスループットで行うことのできる転写用パターンを有する反射型マスクを製造するための反射型マスクブランクを提供する。　基板と、該基板上の多層反射膜と、該多層反射膜上の吸収体膜とを備える反射型マスクブランクであって、前記吸収体膜は、イリジウム（Ｉｒ）と、添加元素とを含み、前記添加元素は、ホウ素（Ｂ）、ケイ素（Ｓｉ）、リン（Ｐ）、チタン（Ｔｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）及びタンタル（Ｔａ）から選択される少なくとも１つであり、前記吸収体膜中の前記イリジウム（Ｉｒ）の含有量は５０原子％超であることを特徴とする反射型マスクブランクである。

Description

反射型マスクブランク、反射型マスク、及び半導体装置の製造方法
　本発明は、半導体装置の製造などに使用される露光用マスクを製造するための原版である反射型マスクブランク、反射型マスク、及びその反射型マスクを用いた半導体装置の製造方法に関する。
　半導体装置製造における露光装置の光源の種類は、波長４３６ｎｍのｇ線、同３６５ｎｍのｉ線、同２４８ｎｍのＫｒＦレーザ、同１９３ｎｍのＡｒＦレーザであり、波長が徐々に短くなっている。より微細なパターン転写を実現するため、波長が１３．５ｎｍ近傍の極端紫外線（ＥＵＶ：Ｅｘｔｒｅｍｅ　Ｕｌｔｒａ　Ｖｉｏｌｅｔ）を用いたＥＵＶリソグラフィが開発されている。ＥＵＶリソグラフィでは、ＥＵＶ光に対して透明な材料が少ないことから、反射型マスクが用いられる。反射型マスクは、低熱膨張基板上に露光光を反射するための多層反射膜を有する。反射型マスクの基本構造は、当該多層反射膜を保護するための保護膜の上に、所望の転写用パターンが形成された構造である。また、代表的な反射型マスクとして、バイナリー型反射マスクと、位相シフト型反射マスク（ハーフトーン位相シフト型反射マスク）とがある。バイナリー型反射マスクの転写用パターンは、ＥＵＶ光を十分吸収する比較的厚い吸収体パターンからなる。位相シフト型反射マスクの転写用パターンは、ＥＵＶ光を光吸収により減光させ、且つ多層反射膜からの反射光に対してほぼ位相が反転（約１８０°の位相反転）した反射光を発生させる比較的薄い吸収体パターンからなる。位相シフト型反射マスク（ハーフトーン位相シフト型反射マスク）は、透過型光位相シフトマスクと同様に、位相シフト効果によって高い転写光学像コントラストが得られるので、解像度向上効果がある。また、位相シフト型反射マスクの吸収体パターン（位相シフトパターン）の膜厚が薄いことから、精度良く微細な位相シフトパターンを形成できる。
　ＥＵＶリソグラフィでは、光透過率の関係から多数の反射鏡からなる投影光学系が用いられている。そして、反射型マスクに対してＥＵＶ光を斜めから入射させて、これらの複数の反射鏡が投影光（露光光）を遮らないようにしている。入射角度は、現在、反射マスク基板垂直面に対して６°とすることが主流である。投影光学系の開口数（ＮＡ）の向上とともに８°程度のより斜入射となる角度にする方向で検討が進められている。
　ＥＵＶリソグラフィでは、露光光が斜めから入射されるため、シャドーイング効果と呼ばれる固有の問題がある。シャドーイング効果とは、立体構造を持つ吸収体パターンへ露光光が斜めから入射されることにより影ができ、転写形成されるパターンの寸法や位置が変わる現象のことである。吸収体パターンの立体構造が壁となって日陰側に影ができ、転写形成されるパターンの寸法や位置が変わる。例えば、配置される吸収体パターンの向きが斜入射光の方向と平行となる場合と垂直となる場合とで、両者の転写パターンの寸法と位置に差が生じ、転写精度を低下させる。
　このようなＥＵＶリソグラフィ用の反射型マスク及びこれを作製するためのマスクブランクに関連する技術が特許文献１及び２に開示されている。また、特許文献１には、シャドーイング効果が小さく、且つ位相シフト露光が可能で、十分な遮光枠性能を持つ反射型マスクを提供することが記載されている。従来、ＥＵＶリソグラフィ用の反射型マスクとして位相シフト型反射マスクを用いることにより、バイナリー型反射マスクの場合よりも位相シフトパターンの膜厚を比較的薄くすることが行われている。位相シフトパターンの膜厚を比較的薄くすることにより、シャドーイング効果による転写精度の低下の抑制を図ることができる。
　特許文献３には、ＥＵＶリソグラフィ用のマスクが記載されている。具体的には、特許文献３に記載のマスクは、基板と、該基板に施した多層コーティングと、該多層コーティングに施し吸収体材料を有するマスク構造とを備える。特許文献３には、該マスク構造は、１００ｎｍ未満の最大厚さを有することが記載されている。
　特許文献４には、極紫外線（ＥＵＶ）マスクブランクを製造する方法が記載されている。具体的には、特許文献４に記載の方法は、基板を設けることと、前記基板上に複数の反射層の積層体を形成することと、前記複数の反射層の積層体上にキャッピング層を形成することと、前記キャッピング層上に吸収層を形成することとを含むことが記載されている。また、特許文献４には、前記吸収層が、少なくとも２つの異なる吸収材料の合金を含むことが記載されている。
　特許文献５には、基板と、該基板上に形成された露光光を反射する多層反射膜と、該多層反射膜上に形成された露光光を吸収する吸収体膜と、バッファー層とを備えた反射型マスクブランクスが記載されている。更に、特許文献５には、バッファー層は、多層反射膜と前記吸収体膜との間に配置され、吸収体膜とはエッチング特性が異なることが記載されている。また、特許文献５には、吸収体膜が、タンタル（Ｔａ）を主成分とし、さらにテルル（Ｔｅ）、アンチモン（Ｓｂ）、白金（Ｐｔ）、沃素（Ｉ）、ビスマス（Ｂｉ）、イリジウム（Ｉｒ）、オスミウム（Ｏｓ）、タングステン（Ｗ）、レニウム（Ｒｅ）、スズ（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）、ポロニウム（Ｐｏ）、鉄（Ｆｅ）、金（Ａｕ）、水銀（Ｈｇ）、ガリウム（Ｇａ）、及びアルミニウム（Ａｌ）から選ばれる少なくとも１種の元素を含有する材料からなることが記載されている。
　また、特許文献６には、原版としてのパターンが形成され光源からの軟Ｘ線あるいは真空紫外線を反射して露光対象に前記パターンを投影するために使用されるリソグラフィ用反射型マスクが記載されている。特許文献６のリソグラフィ用反射型マスクは、前記パターンが、前記軟Ｘ線あるいは真空紫外線を反射する反射部の上に設けられた吸収体パターンで構成され、前記軟Ｘ線あるいは真空紫外線の波長をλとし、前記吸収体パターンをなす物質の光学定数を１－δ－ｉｋ（δ,ｋは実数、ｉは虚数単位）と表わす時、０.２９＜ｋ／｜δ｜＜１.１２が成立し、前記吸収体パターンの厚さｄが３λ／（１６｜δ｜）＜ｄ＜５λ／（１６｜δ｜）を満たす。
特開２００９－２１２２２０号公報 特開２００４－３９８８４号公報 特表２０１３－５３２３８１号公報 特表２０１９－５２７３８２号公報 特開２００７－２７３６７８号公報 特開平７－１１４１７３号公報
　ＥＵＶリソグラフィでは、反射型マスクに形成された転写用パターンを用いて、被転写基板（半導体基板）上に形成されているレジスト層に、レジスト転写パターンを転写する。レジスト転写パターンを用いて半導体装置に所定の微細回路を形成する。
　半導体装置の電気特性などの性能を高め、集積度を向上し、及びチップサイズを低減するために、転写パターンをより微細にすること、すなわち、転写パターンの寸法をより小さくすること、及び転写パターンの位置精度を高めることが求められている。そのため、ＥＵＶリソグラフィには、従来よりも一段高い高精度の微細寸法の転写パターンを転写するための転写性能が求められている。現在では、ｈｐ１６ｎｍ（ｈａｌｆ　ｐｉｔｃｈ　１６ｎｍ）世代対応の超微細高精度の転写パターン形成が要求されている。このような要求に対し、反射型マスクに形成された転写用パターンも、更なる微細化が求められている。また、ＥＵＶ露光の際のシャドーイング効果を小さくするために、反射型マスクの転写用パターンを構成する薄膜には、更なる薄膜化が求められている。具体的には、反射型マスクの吸収体膜（位相シフト膜）の膜厚を５０ｎｍ以下とすることが要求されている。
　さらに、上記の転写パターンの微細化と共に、転写パターンのパターン形状も多様化している。そのため、反射型マスクには、多様化したパターン形状に対応可能な転写用パターンを形成するための吸収体膜が求められている。
　また、半導体装置を低コストで製造するためには、ＥＵＶリソグラフィのＥＵＶ露光を、高いスループットで行うことができることが求められている。
　特許文献１及び２に開示されているように、従来から反射型マスクブランクの吸収体膜（位相シフト膜）を形成する材料としてＴａが用いられてきた。しかし、ＥＵＶ光（例えば、波長１３．５ｎｍ）におけるＴａの屈折率（ｎ）が約０．９４３ある。Ｔａ薄膜の位相シフト効果を利用した場合、Ｔａのみで形成される吸収体膜（位相シフト膜）の薄膜化は６０ｎｍが限界である。より薄膜化を行うためには、例えば、バイナリー型反射型マスクブランクの吸収体膜としては、消衰係数（ｋ）が高い（吸収効果が高い）金属材料を用いることができる。例えば、特許文献３及び特許文献４には、波長１３．５ｎｍにおける消衰係数（ｋ）が大きい金属材料として、白金（Ｐｔ）及びイリジウム（Ｉｒ）が記載されている。
　また、吸収体膜が、位相シフト効果を有する場合には、吸収体膜として、屈折率（ｎ）が低い金属材料を用いることが好ましい。屈折率（ｎ）が低い金属材料を用いることにより、ＥＵＶリソグラフィでの露光の際に、位相シフト効果によって高い転写光学像コントラスを得ることができる。
　そこで、本発明は、被転写基板上に微細なパターン形状の転写パターンを形成することが可能であり、かつＥＵＶ露光を高いスループットで行うことのできる転写用パターンを有する反射型マスクを製造するための反射型マスクブランクを提供することを目的とする。具体的には、屈折率（ｎ）が小さく、消衰係数（ｋ）が高く、加工特性も良い吸収体膜を有する反射型マスクブランクを提供することを目的とする。
　また、本発明は、被転写基板上に微細なパターン形状の転写パターンを形成することが可能であり、かつＥＵＶ露光を高いスループットで行うことのできる転写用パターンを有する反射型マスクを提供することを目的とする。また、本発明は、被転写基板上に、多様化した微細なパターン形状を、高いスループットで形成することができる半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するため、本発明の実施形態は以下の構成を有する。
（構成１）
　本実施形態の構成１は、基板と、該基板上の多層反射膜と、該多層反射膜上の吸収体膜とを備える反射型マスクブランクであって、
　前記吸収体膜は、イリジウム（Ｉｒ）と、添加元素とを含み、
　前記添加元素は、ホウ素（Ｂ）、ケイ素（Ｓｉ）、リン（Ｐ）、チタン（Ｔｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）及びタンタル（Ｔａ）から選択される少なくとも１つであり、
　前記吸収体膜中の前記イリジウム（Ｉｒ）の含有量は５０原子％超であることを特徴とする反射型マスクブランクである。
（構成２）
　本実施形態の構成２は、前記添加元素は、タンタル（Ｔａ）を含むことを特徴とする構成１の反射型マスクブランクである。
（構成３）
　本実施形態の構成３は、前記添加元素はタンタル（Ｔａ）を含み、前記吸収体膜中の前記タンタル（Ｔａ）の含有量は２～３０原子％であることを特徴とする構成１又は２の反射型マスクブランクである。
（構成４）
　本実施形態の構成４は、前記吸収体膜は、さらに酸素（Ｏ）を含み、前記酸素（Ｏ）の含有量は５原子％以上であることを特徴とする構成１乃至３の何れか記載の反射型マスクブランクである。
（構成５）
　本実施形態の構成５は、前記吸収体膜は、バッファ層と、バッファ層の上に設けられた吸収層とを含み、
　前記バッファ層は、クロム（Ｃｒ）を含み、
　前記吸収層は、前記イリジウム（Ｉｒ）と、前記添加元素とを含むことを特徴とする構成１乃至４の何れかの反射型マスクブランクである。
（構成６）
　本実施形態の構成６は、前記吸収体膜の膜厚は、５０ｎｍ以下であり、前記バッファ層の膜厚は、１０ｎｍ以下であることを特徴とする構成５の反射型マスクブランクである。
（構成７）
　本実施形態の構成７は、構成１乃至６の何れかの反射型マスクブランクにおける前記吸収体膜がパターニングされた吸収体パターンを有することを特徴とする反射型マスクである。
（構成８）
　本実施形態の構成８は、構成１乃至６の何れかの反射型マスクブランクの前記吸収体膜をパターニングして吸収体パターンを形成することを特徴とする反射型マスクの製造方法である。
（構成９）
　本実施形態の構成９は、ＥＵＶ光を発する露光光源を有する露光装置に、構成７の反射型マスクをセットし、被転写基板上に形成されているレジスト膜に転写パターンを転写する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法である。
　本発明の実施形態によれば、被転写基板上に微細なパターン形状の転写パターンを形成することが可能であり、かつＥＵＶ露光を高いスループットで行うことのできる転写用パターンを有する反射型マスクを製造するための反射型マスクブランクを提供することができる。具体的には、本発明の実施形態によれば、屈折率（ｎ）が小さく、消衰係数（ｋ）が高く、加工特性も良い吸収体膜を有する反射型マスクブランクを提供することができる。
　また、本発明の実施形態によれば、被転写基板上に微細なパターン形状の転写パターンを形成することが可能であり、かつＥＵＶ露光を高いスループットで行うことのできる転写用パターンを有する反射型マスクを提供することができる。また、本発明の実施形態によれば、被転写基板上に、多様化した微細なパターン形状を、高いスループットで形成することができる半導体装置の製造方法を提供することができる。
本発明の反射型マスクブランクの概略構成を説明するための要部断面模式図である。 本発明の反射型マスクブランクの別の態様の概略構成を説明するための要部断面模式図である。 図３ＡからＤは、反射型マスクブランクから反射型マスクを作製する工程を要部断面模式図にて示した工程図である。 シミュレーション＃１ａによって得られた規格化評価関数の値を示す図であって、反射型マスクが、ｈｐ１６ｎｍの垂直Ｌ／Ｓ（ラインアンドスペース）パターンを有し、保護膜（Ｃａｐ膜）としてＲｕＮｂ膜を用いた場合の、吸収体膜の屈折率（ｎ）及び消衰係数（ｋ）に対する規格化評価関数の値の分布を示す図である。 シミュレーションによって得られた規格化評価関数の値の分布を組み合わせた図であって、シミュレーション＃１ａ～＃３ａ及び＃１ｂ～＃３ｂとして得られた規格化評価関数の値がすべて１．０１５以上である場合（白色）と、それ以外の場合（黒色）との分布を示す図である。
　以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化する際の一形態であって、本発明をその範囲内に限定するものではない。なお、図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付してその説明を簡略化ないし省略することがある。
＜反射型マスクブランク１００の構成及びその製造方法＞
　図１は、本発明の実施形態の反射型マスクブランク１００の構成を説明するための要部断面模式図である。図１に示すように、本実施形態の反射型マスクブランク１００は、基板１と、基板１の上の多層反射膜２と、多層反射膜２の上の吸収体膜４とを備える。本明細書では、多層反射膜２が形成される基板１の表面のことを、第１主面（表面）という場合がある。本実施形態の反射型マスクブランク１００の吸収体膜４は、イリジウム（Ｉｒ）と、所定の添加元素とを含む。本実施形態の反射型マスクブランク１００は、多層反射膜２と吸収体膜４との間に、保護膜３を有することができる。また、基板１の第２主面（裏面）側には、静電チャック用の裏面導電膜５を形成することができる。
　本実施形態の反射型マスクブランク１００を用いることにより、被転写基板上に微細なパターン形状の転写パターンを形成することが可能であり、かつＥＵＶ露光を高いスループットで行うことのできる転写用パターンを有する反射型マスク２００を製造することができる。また、具体的には、屈折率（ｎ）が小さく、消衰係数（ｋ）が高く、加工特性も良い吸収体膜を有する反射型マスクブランク１００を得ることができる。
　反射型マスクブランク１００は、裏面導電膜５が形成されていない構成を含む。更に、反射型マスクブランク１００は、エッチングマスク膜の上にレジスト膜１１を形成したレジスト膜付きマスクブランクの構成を含む。
　本明細書において、例えば、「基板１の上の多層反射膜２」との記載は、多層反射膜２が、基板１の表面に接して配置されることを意味する場合の他、基板１と、多層反射膜２との間に他の膜を有することを意味する場合も含む。他の膜についても同様である。また、本明細書において、例えば「膜Ａが膜Ｂの上に接して配置される」とは、膜Ａと膜Ｂとの間に他の膜を介さずに、膜Ａと膜Ｂとが直接、接するように配置されていることを意味する。
　以下、反射型マスクブランク１００の各構成について具体的に説明をする。
＜＜基板１＞＞
　基板１は、ＥＵＶ光による露光時の熱による吸収体パターン４ａの歪みを防止するため、０±５ｐｐｂ／℃の範囲内の低熱膨張係数を有するものが好ましく用いられる。この範囲の低熱膨張係数を有する素材としては、例えば、ＳｉＯ２－ＴｉＯ２系ガラス、多成分系ガラスセラミックス等を用いることができる。
　基板１の転写パターン（後述の吸収体膜４をパターニングした吸収体パターン４ａがこれに相当する。）が形成される側の第１主面は、少なくともパターン転写精度、位置精度を得る観点から高平坦度となるように表面加工されている。ＥＵＶ露光の場合、基板１の転写パターンが形成される側の主表面の１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域において、平坦度が０．１μｍ以下であることが好ましく、更に好ましくは０．０５μｍ以下、特に好ましくは０．０３μｍ以下である。また、吸収体膜４が形成される側と反対側の第２主面は、露光装置にセットするときに静電チャックされる面であって、１４２ｍｍ×１４２ｍｍの領域において、平坦度が０．１μｍ以下であることが好ましく、更に好ましくは０．０５μｍ以下、特に好ましくは０．０３μｍ以下である。
　また、基板１の表面平滑度の高さも極めて重要な項目である。転写用パターン（吸収体パターン４ａ）が形成される基板１の第１主面の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ（ＲＭＳ）で０．１ｎｍ以下であることが好ましい。なお、表面平滑度は、原子間力顕微鏡で測定することができる。
　更に、基板１は、その上に形成される膜（多層反射膜２など）の膜応力による変形を防止するために、高い剛性を有しているものが好ましい。特に、６５ＧＰａ以上の高いヤング率を有しているものが好ましい。
＜＜多層反射膜２＞＞
　多層反射膜２は、反射型マスク２００において、ＥＵＶ光を反射する機能を付与する。多層反射膜２は、屈折率の異なる元素を主成分とする各層が周期的に積層された多層膜の構成である。
　一般的には、高屈折率材料である軽元素又はその化合物の薄膜（高屈折率層）と、低屈折率材料である重元素又はその化合物の薄膜（低屈折率層）とが交互に４０から６０周期程度積層された多層膜が、多層反射膜２として用いられる。多層膜は、基板１側から高屈折率層と低屈折率層をこの順に積層した高屈折率層／低屈折率層の積層構造を１周期として複数周期積層してもよい。また、多層膜は、基板１側から低屈折率層と高屈折率層をこの順に積層した低屈折率層／高屈折率層の積層構造を１周期として複数周期積層してもよい。なお、多層反射膜２の最表面の層、即ち多層反射膜２の基板１と反対側の表面層は、高屈折率層とすることが好ましい。上述の多層膜において、基板１から高屈折率層と低屈折率層をこの順に積層した高屈折率層／低屈折率層の積層構造を１周期として複数周期積層する場合は最上層が低屈折率層となる。この場合、低屈折率層が多層反射膜２の最表面を構成すると容易に酸化されてしまうため、反射型マスク２００の反射率が減少する。そのため、最上層の低屈折率層上に高屈折率層を更に形成して多層反射膜２とすることが好ましい。一方、上述の多層膜において、基板１側から低屈折率層と高屈折率層をこの順に積層した低屈折率層／高屈折率層の積層構造を１周期として複数周期積層する場合は、最上層が高屈折率層となるので、そのままでよい。
　本実施形態において、高屈折率層としては、ケイ素（Ｓｉ）を含む層が採用される。Ｓｉを含む材料としては、Ｓｉ単体の他に、Ｓｉに、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、及び酸素（Ｏ）を含むＳｉ化合物でもよい。Ｓｉを含む層を高屈折率層として使用することによって、ＥＵＶ光の反射率に優れたＥＵＶリソグラフィ用の反射型マスク２００が得られる。また、本実施形態において基板１としてはガラス基板が好ましく用いられる。Ｓｉはガラス基板との密着性においても優れている。また、低屈折率層としては、モリブデン（Ｍｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、及び白金（Ｐｔ）から選ばれる金属単体、又はこれらの合金が用いられる。例えば波長１３ｎｍから１４ｎｍのＥＵＶ光に対する多層反射膜２としては、好ましくはＭｏ膜とＳｉ膜を交互に４０から６０周期程度積層したＭｏ／Ｓｉ周期積層膜が用いられる。なお、多層反射膜２の最上層である高屈折率層をケイ素（Ｓｉ）で形成し、当該最上層（Ｓｉ）とＲｕ系保護膜３との間に、ケイ素と酸素とを含むケイ素酸化物層を形成するようにしてもよい。これにより、マスク洗浄耐性を向上させることができる。
　このような多層反射膜２の単独での反射率は通常６５％以上であり、上限は通常７３％である。なお、多層反射膜２の各構成層の膜厚及び周期は、露光波長により適宜選択すればよく、ブラッグ反射の法則を満たすように選択される。多層反射膜２において高屈折率層及び低屈折率層はそれぞれ複数存在する。高屈折率層同士、そして低屈折率層同士の膜厚が同じでなくてもよい。また、多層反射膜２の最表面のＳｉ層の膜厚は、反射率を低下させない範囲で調整することができる。最表面のＳｉ（高屈折率層）の膜厚は、３ｎｍから１０ｎｍとすることができる。
　多層反射膜２の形成方法は当該技術分野において公知である。例えばイオンビームスパッタリング法により、多層反射膜２の各層を成膜することで形成できる。上述したＭｏ／Ｓｉ周期多層膜の場合、例えばイオンビームスパッタリング法により、先ずＳｉターゲットを用いて厚さ４ｎｍ程度のＳｉ膜を基板１上に成膜する。その後Ｍｏターゲットを用いて厚さ３ｎｍ程度のＭｏ膜を成膜する。このように成膜したＳｉ膜及びＭｏ膜を１周期として、４０から６０周期積層して、多層反射膜２を形成する（最表面の層はＳｉ層とする）。また、多層反射膜２の成膜の際に、イオン源からクリプトン（Ｋｒ）イオン粒子を供給して、イオンビームスパッタリングを行うことにより多層反射膜２を形成することが好ましい。なお、多層反射膜２は、積層周期数の増加による反射率の向上、及び工程数が増加することによるスループットの低下などの点から、４０周期程度であることが好ましい。ただし、多層反射膜２の積層周期数は、４０周期に限るものではなく、例えば６０周期でも良い。６０周期とした場合、４０周期よりも工程数は増えるが、ＥＵＶ光に対する反射率を高めることができる。
＜＜保護膜３＞＞
　本実施形態の反射型マスクブランク１００は、多層反射膜２と吸収体膜４との間に、保護膜３を有することが好ましい。多層反射膜２の上に保護膜３が形成されていることにより、反射型マスクブランク１００を用いて反射型マスク２００（ＥＵＶマスク）を製造する際の多層反射膜２の表面へのダメージを抑制することができる。そのため、保護膜３を有することにより、ＥＵＶ光に対する反射率特性が良好となる。
　保護膜３は、後述する反射型マスク２００の製造工程におけるドライエッチング及び洗浄から多層反射膜２を保護するために、多層反射膜２の上に形成される。また、電子線（ＥＢ）を用いた吸収体パターン４ａの黒欠陥修正の際の多層反射膜２の保護も兼ね備える。保護膜３は、エッチャント、及び洗浄液等に対して耐性を有する材料で形成される。図１には、保護膜３が１層の場合を示しているが、３層以上の積層構造とすることもできる。例えば、最下層と最上層を、上記Ｒｕを含有する物質からなる層とし、最下層と最上層との間に、Ｒｕ以外の金属、若しくは合金を介在させた保護膜３とすることが可能である。例えば、保護膜３は、ルテニウムを主成分として含む材料により構成されることもできる。具体的には、保護膜３の材料は、Ｒｕ金属単体であることができる。また、保護膜３の材料は、Ｒｕにチタン（Ｔｉ）、ニオブ（Ｎｂ）、Ｒｈ（ロジウム）、モリブデン（Ｍｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、イットリウム（Ｙ）、ホウ素（Ｂ）、ランタン（Ｌａ）、コバルト（Ｃｏ）、及びレニウム（Ｒｅ）などから選択される少なくとも１種の金属を含有したＲｕ合金であることができる。また、Ｒｕ金属単体又はＲｕ合金は、窒素を更に含むことができる。このような保護膜３は、特に、吸収体膜４（又は後述のバッファ層４２）を、フッ素系ガス（Ｆ系ガス）又は酸素を含まない塩素系ガス（Ｃｌ系ガス）をエッチングガスとして用いたドライエッチングでパターニングする場合に有効である。保護膜３は、これらのエッチングガスを用いたドライエッチングにおける保護膜３に対する吸収体膜４のエッチング選択比（吸収体膜４のエッチング速度／保護膜３のエッチング速度）が１．５以上、好ましくは３以上となる材料で形成されることが好ましい。
　フッ素系ガスとしては、ＣＦ４、ＣＨＦ３、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ６、Ｃ４Ｆ６、Ｃ４Ｆ８、ＣＨ２Ｆ２、ＣＨ３Ｆ、Ｃ３Ｆ８、ＳＦ６、及び／又はＦ２等のガスを用いることができる。塩素系ガスとしては、Ｃｌ２、ＳｉＣｌ４、ＣＨＣｌ３、ＣＣｌ４、及び／又はＢＣｌ３等のガスを用いることができる。また、フッ素系ガス及び／又は塩素系ガスと、Ｏ２とを所定の割合で含む混合ガスを用いることができる。これらのエッチングガスは、必要に応じて、更に、Ｈｅ及び／又はＡｒなどの不活性ガスを含むことができる。
　保護膜３の材料がＲｕ合金の場合、Ｒｕ合金のＲｕ含有量は５０原子％以上１００原子％未満、好ましくは８０原子％以上１００原子％未満、更に好ましくは９５原子％以上１００原子％未満である。特に、Ｒｕ合金のＲｕ含有量が９５原子％以上１００原子％未満の場合は、保護膜３への多層反射膜２を構成する元素（ケイ素）の拡散を抑えつつ、ＥＵＶ光の反射率を十分確保することができる。更に、この保護膜３の場合は、マスク洗浄耐性、吸収体膜４をエッチング加工したときのエッチングストッパー機能、及び多層反射膜２の経時変化防止という保護膜３としての機能を兼ね備えることが可能となる。
　保護膜３の材料は、ケイ素（Ｓｉ）を含む材料であることができる。ケイ素（Ｓｉ）を含む材料は、例えば、ケイ素（Ｓｉ）、酸化ケイ素（ＳｉＯ、ＳｉＯ２、及びＳｉ３Ｏ２等のＳｉｘＯｙ（ｘ及びｙは１以上の整数））、窒化ケイ素（ＳｉＮ及びＳｉ３Ｎ４等のＳｉｘＮｙ（ｘ及びｙは１以上の整数））、及び酸化窒化ケイ素（ＳｉＯＮ等のＳｉｘＯｙＮｚ（ｘ、ｙ及びｚは１以上の整数））から選択される少なくとも１つの材料を含む。このような保護膜３は、特に、吸収体膜４の下層として後述のバッファ層４２を設け、バッファ層を、酸素ガスを含む塩素系ガス（Ｃｌ系ガス）のドライエッチングでパターニングする場合に有効である。保護膜３は、酸素ガスを含む塩素系ガスを用いたドライエッチングにおける保護膜３に対する吸収体膜４のエッチング選択比（吸収体膜４のエッチング速度／保護膜３のエッチング速度）が１．５以上、好ましくは３以上となる材料で形成されることが好ましい。
　本実施形態の反射型マスクブランク１００では、保護膜３が、ルテニウム（Ｒｕ）又はケイ素（Ｓｉ）を含む材料からなることが好ましい。保護膜３が、ルテニウム（Ｒｕ）を含む材料（例えばＲｕ単体Ｒｕ合金）により形成されることにより、多層反射膜２の表面へのダメージを効果的に抑制することができる。また、保護膜３がケイ素（Ｓｉ）を含む材料により形成されることにより、吸収体膜４の材料の選択の自由度を大きくすることができる。
　ＥＵＶリソグラフィでは、露光光に対して透明な物質が少ないので、マスクパターン面への異物付着を防止するＥＵＶペリクルが技術的に簡単ではない。このことから、ペリクルを用いないペリクルレス運用が主流となっている。また、ＥＵＶリソグラフィでは、ＥＵＶ露光によってマスクにカーボン膜が堆積したり、酸化膜が成長したりするといった露光コンタミネーションが起こる。そのため、ＥＵＶ反射型マスク２００を半導体装置の製造に使用している段階で、度々洗浄を行ってマスク上の異物やコンタミネーションを除去する必要がある。このため、ＥＵＶ反射型マスク２００では、光リソグラフィ用の透過型マスクに比べて桁違いのマスク洗浄耐性が要求されている。Ｔｉを含有したＲｕ系保護膜３を用いると、硫酸、硫酸過水（ＳＰＭ）、アンモニア、アンモニア過水（ＡＰＭ）、ＯＨラジカル洗浄水、又は濃度が１０ｐｐｍ以下のオゾン水などの洗浄液に対する洗浄耐性が特に高く、マスク洗浄耐性の要求を満たすことが可能となる。
　このようなルテニウム（Ｒｕ）若しくはその合金、又はケイ素（Ｓｉ）などにより構成される保護膜３の膜厚は、その保護膜３としての機能を果たすことができる限り特に制限されない。ＥＵＶ光の反射率の観点から、保護膜３の膜厚は、好ましくは、１．０ｎｍから８．０ｎｍ、より好ましくは、１．５ｎｍから６．０ｎｍである。
　保護膜３の形成方法としては、公知の膜形成方法と同様のものを特に制限なく採用することができる。具体例としては、スパッタリング法及びイオンビームスパッタリング法が挙げられる。
＜＜吸収体膜４＞＞
　本実施形態の反射型マスクブランク１００では、多層反射膜２又は保護膜３の上に、ＥＵＶ光を吸収する吸収体膜４が形成される。吸収体膜４は、ＥＵＶ光を吸収する機能を有する。吸収体膜４は、ＥＵＶ光の吸収を目的とした吸収体膜４であってもよいし、ＥＵＶ光の位相差も考慮した位相シフト機能を有する吸収体膜４であっても良い。
　まず、第１の実施形態の反射型マスクブランク１００に用いられる吸収体膜４について説明する。本実施形態（第１の実施形態）の反射型マスクブランク１００の吸収体膜４は、イリジウム（Ｉｒ）と、添加元素とを含む。まず、本実施形態の吸収体膜４が、イリジウム（Ｉｒ）を含む理由を説明する。
　半導体装置の高集積化及び低コスト化のために、ＥＵＶ露光工程において、被転写基板上に微細なパターン形状の転写パターンを、高いスループットで形成することが必要である。微細なパターン形状を転写するためには、シャドーイング効果を抑制する必要がある。そのためには、吸収体パターン４ａの膜厚を、従来のものより薄くする必要がある。また、転写パターンを高いスループットで形成するためには、ＥＵＶ露光工程でのコントラストを高くする必要がある。
　上述の要求を満たすために、吸収体膜４の材料を適切に選択する必要がある。吸収体膜４の材料を選択するための指針として、「評価関数」を用いる。「評価関数」とは、正規化画像対数勾配（ＮＩＬＳ）と、所定のレジストの感光のための光強度の閾値との積である。なお、吸収体膜４の材料を選択するための指針として、「評価関数」を規格化した「規格化評価関数」を用いるがことができる。
　正規化画像対数勾配（ＮＩＬＳ）とは、下記の式１として示されるものをいう。なお、式１中、Ｗ（単位：ｎｍ）は、パターンサイズを示し、Ｉは光強度を示す。「Ｉ＝Ｉｔｈｒｅｓｈｏｌｄ」は、微分が、パターンサイズＷのパターンのエッジに相当する場所（すなわち、光強度が後述する閾値（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）である場所）での所定の微分値であることを示す。なお、本明細書では、正規化画像対数勾配のことを、単に「ＮＩＬＳ」という場合がある。
（式１）
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　本明細書において、「正規化画像対数勾配（ＮＩＬＳ）」は、横軸を位置、縦軸を露光光の光強度の対数としたときの傾きの大きさを示す。すなわち、ＮＩＬＳが高いほど、コントラストも高くなる。ＥＵＶリソグラフィでは、被転写基板上のレジスト層に所定の転写パターンを転写する。レジスト層のレジストは、露光光のドーズ量（光強度に時間をかけたもの）に応じて感光する。そのため、露光後のレジストを現像すると、コントラスト（ＮＩＬＳ）が高いほど、転写パターンのパターンエッジの部分の形状の傾きは大きくなることになる。パターンエッジの部分の形状の傾きが大きい（急峻）場合には、露光光のドーズ量に対するパターンエッジの位置の依存が小さくなる。そのため、ドーズ量に変動があった場合でも、転写パターンの形状の変化が小さくなる。以上のことから、微細かつ高い精度の転写パターンを得るために、正規化画像対数勾配（ＮＩＬＳ）が高いことが好ましい。また、正規化画像対数勾配（ＮＩＬＳ）が高いほど、被転写基板上に微細なパターン形状の転写パターンを形成することが可能であるといえる。なお、被転写基板上に形成される転写パターンのことを、レジスト転写パターンという場合がある。
　本明細書において、所定のレジストの感光のための光強度の「閾値」とは、所定のｈａｌｆ　ｐｉｔｃｈ（本明細書では、単に「ｈｐ」と記載する場合がある。）のラインアンドスペースパターン（本明細書では、単に「Ｌ／Ｓ」と記載する場合がある。）のレジスト転写パターンを形成するためのＥＵＶ露光の際に、所定のｈｐでレジストが感光するための光強度のことをいう。例えば、縦軸を光強度、横軸をＬ／Ｓのｈｐを示す形状のグラフ（エアリアルイメージ）において、「閾値」とは、所定のｈｐでレジストが感光する光強度のことをいう。具体的には、例えばレジストとしてネガ型感光性材料を用いる場合、所定の光強度で露光した後に現像をしたときに、閾値は、ネガ型感光性材料が完全に不溶となる光強度のことを意味する。閾値が高いほど、ＥＵＶ露光の際の露光光のドーズ量が少なくて済むため、ＥＵＶ露光工程のスループットが高くなる。したがって、ＥＵＶ露光工程のスループットを高くするためには、閾値は、高いことが好ましい。
　本明細書において、「評価関数」とは、正規化画像対数勾配（ＮＩＬＳ）と、所定のレジストの感光のための光強度の閾値との積である。所定の材料の吸収体パターン４ａを有する反射型マスク２００の評価関数の値が大きいほど、被転写基板上に形成される微細なパターン形状の転写パターン（レジスト転写パターン）をより確実に形成することが可能であり、かつＥＵＶ露光を高いスループットで行うことができるといえる。
　本明細書において、「規格化評価関数」とは、波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光に対する屈折率（ｎ）が０．９５であり、かつ消衰係数（ｋ）が０．０３である膜（本明細書では、「基準膜」という。）のパターン（基準膜パターン）を吸収体パターン４ａとして用いた反射型マスク２００の評価関数の値を１として、比較対象の膜の評価関数の値を規格化した、評価関数の値の割合のことを意味する。
　「評価関数」及び「規格化評価関数」の値は、シミュレーションにより得ることができる。そこで、シミュレーションにより、波長１３．５ｎｍの光で露光する場合について、反射型マスク２００の吸収体膜４（吸収体パターン４ａ）の屈折率（ｎ）及び消衰係数（ｋ）を変化させたときの規格化評価関数の値を求めた。なお、シミュレーションのために用いた反射型マスク２００は、基板１（ＳｉＯ２－ＴｉＯ２系ガラス基板）の上に、ＭｏとＳｉからなる多層反射膜２（４．２ｎｍのＳｉ膜及び２．８ｎｍのＭｏ膜のペアを４０周期積層）及びＲｕＮｂ膜の保護膜３（ｎ＝０．９０１６、ｋ＝０．０１３１、膜厚３．５ｎｍ）を形成し、保護膜３の上に吸収体パターン４ａを配置した構造とした。吸収体パターン４ａの膜厚は、最も高い評価関数の値となるように、最適化した膜厚とした。
　図４に、上述のシミュレーションの反射型マスク２００（保護膜３がＲｕＮｂ膜）について、吸収体パターン４ａがｈｐ１６ｎｍの垂直Ｌ／Ｓ（ラインアンドスペース）パターンの場合のシミュレーション（シミュレーション＃１ａ）によって得られた規格化評価関数の値を示す。図４は、シミュレーション＃１ａの反射型マスク２００において、屈折率（ｎ）及び消衰係数（ｋ）が異なる吸収体パターン４ａに対して、所定の入射光を照射させた場合の規格化評価関数の値の分布を示す図である。図４に示すシミュレーションでは、図４に示す範囲の多数の屈折率（ｎ）及び消衰係数（ｋ）の組み合わせの吸収体膜４を仮定して、多数のシミュレーションを行った。図４には、規格化評価関数の値をグレースケールで示している。
　図４に結果を示すシミュレーション＃１ａと同様のシミュレーションを、吸収体パターン４ａが水平Ｌ／Ｓパターン（Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　Ｌ／Ｓ、ｈｐ＝１６ｎｍ）の場合（シミュレーション＃２ａ）、及び、コンタクトホールパターン（Ｃｏｎｔａｃｔ　Ｈｏｌｅ、径２４ｎｍ）の場合（シミュレーション＃３ａ）について行った。また、シミュレーション＃１ａの保護膜３の材料を、ＲｕＲｈ膜（ｎ＝０．８８９８、ｋ＝０．０１５５、膜厚３．５ｎｍ）に変更し、シミュレーション＃１ａ、＃２ａ及び＃３ａと同様に、シミュレーション＃１ｂ、＃２ｂ及び＃３ｂを行った。
　図５に、シミュレーション＃１ａ～＃３ａ及び＃１ｂ～＃３ｂをすべて組み合わせることにより得られた規格化評価関数の値の分布を示す。図５では、すべてのシミュレーションにおいて規格化評価関数の値がすべて１．０１５以上である場合（白色）と、それ以外の場合（黒色）とに二値化した分布を示す図である。
　上記のシミュレーションの結果から、吸収体パターン４ａ（吸収体膜４）の屈折率（ｎ）及び消衰係数（ｋ）の分布において、規格化評価関数の値がすべて１．０１５以上である領域は、図５に白色として示された領域であることが理解できる。規格化評価関数の値がすべて１．０１５以上である領域に属する単体の材料は、Ａｇ、Ｃｏ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｆｅ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｗ、Ｃｒ、Ｒｈ及びＲｕなどである。したがって、これらの材料を用いて吸収体膜４を形成するならば、従来のＴａＢＮ膜及びＴａＮ膜などを材料とする吸収体膜４と比較して、被転写基板上に、より微細なパターン形状の転写パターンをより確実に形成することが可能であり、かつＥＵＶ露光を高いスループットで行うことができるといえる。
　本発明者は、イリジウム（Ｉｒ）が、規格化評価関数の値がすべて１．０１５以上である領域に含まれることに着目した。ただし、イリジウム（Ｉｒ）のエッチング速度は遅く、加工性が悪い。そのため、Ｉｒのみからなる吸収体膜４を用いた場合、吸収体パターン４ａを形成することが容易ではないという問題がある。そこで、本発明者は、反射型マスクブランク１００の吸収体膜４の材料として、Ｉｒと、所定の添加元素とを含む材料を用いることにより、Ｉｒの加工性の問題を解決できることを見出した。そのため、本実施形態の所定の吸収体膜４（Ｉｒ及び所定の添加元素を含む吸収体膜４）を有する反射型マスクブランク１００を用いることにより、被転写基板上に微細なパターン形状の転写パターンを形成することが可能であり、かつＥＵＶ露光を高いスループットで行うことのできる転写用パターンを有する反射型マスク２００を製造することができる。
　本実施形態の反射型マスクブランク１００では、吸収体膜４中のイリジウム（Ｉｒ）の含有量は５０原子％超であり、６０原子％以上であることが好ましく、７０原子％以上であることがより好ましい。波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光に対するイリジウム（Ｉｒ）の屈折率は０．９０５であり、消衰係数は０．０４４である。すなわち、イリジウム（Ｉｒ）の消衰係数はタンタル（Ｔａ）などと比べて高く、イリジウム（Ｉｒ）の屈折率はタンタル（Ｔａ）などと比べて低い。そのため、吸収体膜４のイリジウム（Ｉｒ）含有量が比較的高いことにより、コントラストが高く、薄い膜厚の吸収体パターン４ａを有する反射型マスク２００を得ることができる。その結果、露光の際のシャドーイング効果を低減することができる。
　イリジウム（Ｉｒ）のみからなる吸収体膜４を用いた場合、エッチングにより吸収体パターン４ａを形成することが容易ではない。そのため、吸収体膜４中のイリジウム（Ｉｒ）の含有量（上限）は、９０原子％以下であることが好ましく、８０原子％以下であることがより好ましい。
　本実施形態の吸収体膜４は、添加元素を含む。添加元素は、ホウ素（Ｂ）、ケイ素（Ｓｉ）、リン（Ｐ）、チタン（Ｔｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）及びタンタル（Ｔａ）から選択される少なくとも１つである。吸収体膜４に含まれる添加元素が、これらの元素であることにより、適切なエッチングガス（例えば、フッ素系エッチングガス）に対する吸収体膜４のエッチング速度を向上させることができ、吸収体膜４の加工性を向上させることができる。
　吸収体膜４に含まれる添加元素は、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）及びホウ素（Ｂ）から選択される少なくとも１つであることが好ましい。吸収体膜４に含まれる添加元素が、これらの元素であることにより、フッ素系エッチングガスに対する吸収体膜４のエッチング速度を、より向上させることができる。
　本実施形態の反射型マスクブランク１００では、吸収体膜４に含まれる添加元素は、タンタル（Ｔａ）を含むことが更に好ましい。
　イリジウム（Ｉｒ）は圧縮応力を有する材料であるため、添加元素としては引張応力を有するタンタル（Ｔａ）を選択することが好ましい。したがって、吸収体膜４がタンタル（Ｔａ）を含むことにより、応力のバランスが取れた吸収体膜４を得ることができる。また、反射型マスクブランク１００の吸収体膜４の材料として、近年、タンタル（Ｔａ）が、多く使用されてきており、信頼性が高い。また、イリジウム（Ｉｒ）及びタンタル（Ｔａ）を含む吸収体膜４は、フッ素系エッチングガスを用いることにより容易にエッチングできるので、加工性が良い。そのため、吸収体膜４がタンタル（Ｔａ）を含むことにより、信頼性が高く、加工性が良い反射型マスクブランク１００を得ることができる。
　本実施形態の反射型マスクブランク１００では、添加元素がタンタル（Ｔａ）を含む場合、吸収体膜４中のタンタル（Ｔａ）の含有量は、２原子％以上であることが好ましく、１０原子％以上であることがより好ましい。また、タンタル（Ｔａ）の含有量は、３０原子％以下であることが好ましく、２０原子％以下であることがより好ましい。吸収体膜４中のタンタル（Ｔａ）の含有量は２～３０原子％であることにより、光学特性、加工特性及び応力のバランスが優れた吸収体膜４を得ることができる。
　吸収体膜４に含まれる添加元素がホウ素（Ｂ）を含む場合、吸収体膜４中のＢ含有量は、２原子％以上であることが好ましく、５原子％以上であることがより好ましい。また、Ｂ含有量は、２５原子％以下であることが好ましく、２０原子％以下であることがより好ましい。吸収体膜４中のＢ含有量が上記範囲であることにより、光学特性、加工特性及び応力のバランスが優れた吸収体膜４を得ることができる。
　吸収体膜４に含まれる添加元素がケイ素（Ｓｉ）を含む場合、吸収体膜４中のＳｉ含有量は、２原子％以上であることが好ましく、５原子％以上であることがより好ましい。また、Ｓｉ含有量は、２５原子％以下であることが好ましく、２０原子％以下であることがより好ましい。吸収体膜４中のＳｉ含有量が上記範囲であることにより、光学特性、加工特性及び応力のバランスが優れた吸収体膜４を得ることができる。
　吸収体膜４に含まれる添加元素がリン（Ｐ）を含む場合、吸収体膜４中のＰ含有量は、２原子％以上であることが好ましく、５原子％以上であることがより好ましい。また、Ｐ含有量は、２０原子％以下であることが好ましく、１０原子％以下であることがより好ましい。吸収体膜４中のＰ含有量が上記範囲であることにより、光学特性、加工特性及び応力のバランスが優れた吸収体膜４を得ることができる。
　吸収体膜４に含まれる添加元素がチタン（Ｔｉ）を含む場合、吸収体膜４中のＴｉ含有量は、２原子％以上であることが好ましく、１０原子％以上であることがより好ましい。また、Ｔｉ含有量は、３０原子％以下であることが好ましく、２０原子％以下であることがより好ましい。吸収体膜４中のＴｉ含有量が上記範囲であることにより、光学特性、加工特性及び応力のバランスが優れた吸収体膜４を得ることができる。
　吸収体膜４に含まれる添加元素がゲルマニウム（Ｇｅ）を含む場合、吸収体膜４中のＧｅ含有量は、２原子％以上であることが好ましく、５原子％以上であることがより好ましい。また、Ｇｅ含有量は、３０原子％以下であることが好ましく、２０原子％以下であることがより好ましい。吸収体膜４中のＧｅが上記範囲であることにより、光学特性、加工特性及び応力のバランスが優れた吸収体膜４を得ることができる。
　吸収体膜４に含まれる添加元素がヒ素（Ａｓ）を含む場合、吸収体膜４中のＡｓ含有量は、２原子％以上であることが好ましく、５原子％以上であることがより好ましい。また、Ａｓ含有量は、３０原子％以下であることが好ましく、２０原子％以下であることがより好ましい。吸収体膜４中のＡｓ含有量が上記範囲であることにより、光学特性、加工特性及び応力のバランスが優れた吸収体膜４を得ることができる。
　吸収体膜４に含まれる添加元素がセレン（Ｓｅ）を含む場合、吸収体膜４中のＳｅ含有量は、２原子％以上であることが好ましく、５原子％以上であることがより好ましい。また、Ｓｅ含有量は、３０原子％以下であることが好ましく、２０原子％以下であることがより好ましい。吸収体膜４中のＳｅ含有量が上記範囲であることにより光学特性、加工特性及び応力のバランスが優れた吸収体膜４を得ることができる。
　吸収体膜４に含まれる添加元素がニオブ（Ｎｂ）を含む場合、吸収体膜４中のＮｂ含有量は、２原子％以上であることが好ましく、５原子％以上であることがより好ましい。また、Ｎｂ含有量は、３０原子％以下であることが好ましく、２５原子％以下であることがより好ましい。吸収体膜４中のＮｂ含有量が上記範囲であることにより、光学特性、加工特性及び応力のバランスが優れた吸収体膜４を得ることができる。
　吸収体膜４に含まれる添加元素がモリブデン（Ｍｏ）を含む場合、吸収体膜４中のＭｏ含有量は、２原子％以上であることが好ましく、５原子％以上であることがより好ましい。また、Ｍｏ含有量は、４９原子％以下であることが好ましく、４５原子％以下であることがより好ましい。吸収体膜４中のＭｏ含有量が上記範囲であることにより光学特性、加工特性及び応力のバランスが優れた吸収体膜４を得ることができる。
　吸収体膜４に含まれる添加元素がルテニウム（Ｒｕ）を含む場合、吸収体膜４中のＲｕ含有量は、２原子％以上であることが好ましく、５原子％以上であることがより好ましい。また、Ｒｕ含有量は、４９原子％以下であることが好ましく、４５原子％以下であることがより好ましい。吸収体膜４中のＲｕ含有量が上記範囲であることにより、光学特性、加工特性及び応力のバランスが優れた吸収体膜４を得ることができる。
　また、本実施形態の反射型マスクブランク１００では、吸収体膜４に含まれる添加元素がタンタル（Ｔａ）を含み、ＩｒとＴａの含有比率（Ｉｒ：Ｔａ）は４：１～２２：１であることが好ましく、６：１～１５：１であることがより好ましい。ＩｒとＴａの含有比率を所定の範囲とすることにより、光学特性、加工特性及び応力のバランスが優れた吸収体膜４を得ることを確実にできる。
　吸収体膜４に含まれる添加元素がホウ素（Ｂ）を含む場合、ＩｒとＢの含有比率（Ｉｒ：Ｂ）は３：１～２０：１であることが好ましく、４：１～９：１であることがより好ましい。ＩｒとＢの含有比率を所定の範囲とすることにより、光学特性、加工特性及び応力のバランスが優れた吸収体膜４を得ることを確実にできる。
　吸収体膜４に含まれる添加元素がケイ素（Ｓｉ）を含む場合、ＩｒとＳｉの含有比率（Ｉｒ：Ｓｉ）は３：１～２０：１であることが好ましく、４：１～９：１であることがより好ましい。ＩｒとＳｉの含有比率を所定の範囲とすることにより、光学特性、加工特性及び応力のバランスが優れた吸収体膜４を得ることを確実にできる。
　吸収体膜４に含まれる添加元素がリン（Ｐ）を含む場合、ＩｒとＰの含有比率（Ｉｒ：Ｐ）は４：１～３０：１であることが好ましく、９：１～２０：１であることがより好ましい。ＩｒとＰの含有比率を所定の範囲とすることにより、光学特性、加工特性及び応力のバランスが優れた吸収体膜４を得ることを確実にできる。
　吸収体膜４に含まれる添加元素がチタン（Ｔｉ）を含む場合、ＩｒとＴｉの含有比率（Ｉｒ：Ｔｉ）は２．２：１～３０：１であることが好ましく、４：１～２４：１であることがより好ましい。ＩｒとＴｉの含有比率を所定の範囲とすることにより、光学特性、加工特性及び応力のバランスが優れた吸収体膜４を得ることを確実にできる。
　吸収体膜４に含まれる添加元素がゲルマニウム（Ｇｅ）を含む場合、ＩｒとＧｅの含有比率（Ｉｒ：Ｇｅ）は２．２：１～３０：１であることが好ましく、４：１～２４：１であることがより好ましい。ＩｒとＧｅの含有比率を所定の範囲とすることにより、光学特性、加工特性及び応力のバランスが優れた吸収体膜４を得ることを確実にできる。
　吸収体膜４に含まれる添加元素がヒ素（Ａｓ）を含む場合、ＩｒとＡｓの含有比率（Ｉｒ：Ａｓ）は２．２：１～３０：１であることが好ましく、４：１～２４：１であることがより好ましい。ＩｒとＡｓの含有比率を所定の範囲とすることにより、光学特性、加工特性及び応力のバランスが優れた吸収体膜４を得ることを確実にできる。
　吸収体膜４に含まれる添加元素がセレン（Ｓｅ）を含む場合、ＩｒとＳｅの含有比率（Ｉｒ：Ｓｅ）は２．２：１～３０：１であることが好ましく、４：１～２４：１であることがより好ましい。ＩｒとＳｅの含有比率を所定の範囲とすることにより、光学特性、加工特性及び応力のバランスが優れた吸収体膜４を得ることを確実にできる。
　吸収体膜４に含まれる添加元素がニオブ（Ｎｂ）を含む場合、ＩｒとＮｂの含有比率（Ｉｒ：Ｎｂ）は２．２：１～３０：１であることが好ましく、４：１～２４：１であることがより好ましい。ＩｒとＮｂの含有比率を所定の範囲とすることにより、光学特性、加工特性及び応力のバランスが優れた吸収体膜４を得ることを確実にできる。
　吸収体膜４に含まれる添加元素がモリブデン（Ｍｏ）を含む場合、ＩｒとＭｏの含有比率（Ｉｒ：Ｍｏ）は１．２：１～９：１であることが好ましく、１．５：１～４：１であることがより好ましい。ＩｒとＭｏの含有比率を所定の範囲とすることにより、光学特性、加工特性及び応力のバランスが優れた吸収体膜４を得ることを確実にできる。
　吸収体膜４に含まれる添加元素がルテニウム（Ｒｕ）を含む場合、ＩｒとＲｕの含有比率（Ｉｒ：Ｒｕ）は１．２：１～９：１であることが好ましく、１．５：１～４：１であることがより好ましい。ＩｒとＲｕの含有比率を所定の範囲とすることにより、光学特性、加工特性及び応力のバランスが優れた吸収体膜４を得ることを確実にできる。
　本実施形態の反射型マスクブランク１００では、吸収体膜４は、さらに酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）及び炭素（Ｃ）から選択される少なくとも１つを含むことが好ましい。また、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）及び／又は炭素（Ｃ）の含有量は５原子％以上であることが好ましく、１０原子％以上であることがより好ましい。吸収体膜４が、さらに酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）及び／又は炭素（Ｃ）を所定量含むことにより、Ｉｒ単体からなる吸収体膜４と比べて、吸収体膜４のエッチングによる加工性を向上させることができる。
　なお、吸収体膜４中の酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）及び／又は炭素（Ｃ）の含有量が多すぎる場合には、吸収体膜４の消衰係数（ｋ）が低下する恐れがある。そのため、吸収体膜４中の酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）及び／又は炭素（Ｃ）の含有量は、６０原子％以下であることが好ましく、５０原子％以下であることがより好ましく、２５原子％以下であることがさらに好ましい。
　本実施形態の反射型マスクブランク１００の吸収体膜４は、酸素（Ｏ）を含むことがより好ましい。また、吸収体膜４の酸素（Ｏ）の含有量は５原子％以上であることが好ましく、１０原子％以上であることがより好ましい。吸収体膜４中の酸素（Ｏ）の含有量の上限は、６０原子％以下であることが好ましく、５０原子％以下であることがより好ましく、２５原子％以下であることがさらに好ましい。
　酸素（Ｏ）を含むＩｒＴａＯ膜（吸収体膜４）は、フッ素系のエッチングガス（例えば、ＣＦ４ガス及び酸素ガスの混合ガス）を用いて容易にエッチングすることができる。フッ素系ガスの流量比は、例えば、ＣＦ４：Ｏ２＝９０：１０にすることができる。したがって、吸収体膜４が、酸素（Ｏ）を所定量含むことにより、吸収体膜４のエッチングによる加工性をより向上させることができる。また、吸収体膜４が酸素（Ｏ）を所定量含むことにより、吸収体膜４の膜応力の調整が可能になり、光学特性を向上させることができる。
　また、吸収体膜４の材料の屈折率が０．８６～０．９５の範囲であり、吸収体膜４の材料の消衰係数は０．０１５～０．０６５の範囲であることが好ましい。吸収体膜４の屈折率及び消衰係数が上記範囲となるように、Ｉｒと添加元素との組成比を調整することが好ましい。
　図２に示すように、本実施形態の反射型マスクブランク１００の吸収体膜４は、クロム（Ｃｒ）を含むバッファ層４２と、バッファ層４２の上に設けられた吸収層４４とを含むことができる。この場合には、上述の吸収体膜４の材料は、吸収層４４の材料として用いることができる。すなわち、吸収層４４は、イリジウム（Ｉｒ）と、添加元素とを含むことができる。
　バッファ層４２は、吸収層４４（吸収体膜４）の材料と、多層反射膜２又は保護膜３の材料とのエッチング選択比が高くない場合に配置することができる。バッファ層４２を配置することにより、吸収体パターン４ａの形成が容易になるので、吸収体パターン４ａの薄膜化が可能になる。また、上述の吸収体膜４の材料（イリジウム（Ｉｒ）及び添加元素を含む材料）は、吸収層４４の材料として用いることができる。このとき、バッファ層４２の材料は、吸収層４４の材料に対するエッチング選択比が１．５以上となる材料とすることが好ましい。バッファ層４２を設けることにより、本発明の効果を低減することなく、吸収層４４及び保護膜３の材料の選択の幅を広げることが可能となる。
　イリジウム（Ｉｒ）を含む吸収層４４（例えば、ＩｒＴａＯ膜）をエッチングする際に、フッ素系のエッチングガス（例えば、ＣＦ４ガス及びＯ２ガスの混合ガス）を用いることができる。一方、酸素を含むフッ素系のエッチングガスでのエッチングの場合、保護膜３（例えば、Ｒｕ系保護膜）に対してダメージが生じることがある。吸収体膜４が、吸収層４４と、保護膜３との間に配置されるバッファ層４２を有し、バッファ層４２がクロム（Ｃｒ）を含むことにより、吸収層４４をエッチングする際の、保護膜３に対するダメージを避けることができる。
　また、バッファ層４２の材料は、クロム（Ｃｒ）と、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）、炭素（Ｃ）、ホウ素（Ｂ）及び水素（Ｈ）から選択される１以上の元素とを含有する材料とすることができる。バッファ層４２の材料は、具体的にはＣｒＮ、ＣｒＯ、ＣｒＣ、ＣｒＯＮ、ＣｒＯＣ、ＣｒＣＮ又はＣｒＯＣＮ等を挙げることができる。クロムを含むバッファ層４２は、塩素系ガス（例えば、Ｃｌ２ガスとＯ２ガスの混合ガス）を用いてエッチングすることができる。
　バッファ層４２の膜厚は、吸収体膜４（吸収層４４及びバッファ層４２）全体の膜厚に対して、１／３以下となることが好ましい。バッファ層４２の膜厚は、１０ｎｍ以下であることが好ましく、５ｎｍ以下であることがより好ましい。なお、バッファ層４２の膜厚の下限は、２ｎｍ以上、好ましくは３ｎｍ以上とすることができる。吸収体膜４の膜厚をなるべく薄くして、シャドーイング効果を小さくするために、バッファ層４２の膜厚は、吸収層４４の光学特性への影響を少なくし、バッファ層４２としての効果を奏するための最低限に近い膜厚にすることが好ましい。
　次に、第２の実施形態の反射型マスクブランク１００に用いられる吸収体膜４について説明する。
　第２の実施形態の反射型マスクブランク１００は、基板１と、基板１上の多層反射膜２と、多層反射膜２上の吸収体膜４とを備える。前記吸収体膜４は、最上層と、それ以外の下層とを含む。前記最上層の膜厚は、０．５ｎｍ以上５ｎｍ未満である。前記最上層は、イリジウム（Ｉｒ）単体、又はイリジウム（Ｉｒ）と前記添加元素とを含んでもよい。前記添加元素は、ホウ素（Ｂ）、ケイ素（Ｓｉ）、リン（Ｐ）、チタン（Ｔｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）及びタンタル（Ｔａ）から選択される少なくとも１つである。第１の実施形態の吸収体膜４の材料（イリジウム（Ｉｒ）及び添加元素を含む材料）は、最上層の材料として用いることができる。
　第２の実施形態の吸収体膜４の下層は、ＥＵＶ光を吸収する機能を有し、かつ保護膜３に対してエッチング選択性を有する材料である限り、特に限定されない。そのような材料として、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、コバルト（Ｃｏ）、マンガン（Ｍｎ）、スズ（Ｓｎ）、タンタル（Ｔａ）、バナジウム（Ｖ）、ニッケル（Ｎｉ）、ハフニウム（Ｈｆ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、テルル（Ｔｅ）、亜鉛（Ｚｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、アルミニウム（Ａｌ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、イットリウム（Ｙ）、及びケイ素（Ｓｉ）から選ばれる少なくとも１つの金属、２以上の金属を含む合金又はこれらの化合物を好ましく用いることができる。
　また、第２の実施形態の吸収体膜４の下層は、上述の規格化評価関数の値が１．０１５以上である領域に属するＡｇ、Ｃｏ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｆｅ、Ｐｄ、Ｗ、Ｃｒ、Ｒｈ及びＲｕのうちから選ばれる少なくとも１つの金属、２以上の金属を含む合金又はこれらの化合物を好ましく用いることができる。吸収体膜４の下層は、上記金属又は合金を、５０原子％超含むことが好ましく、６０原子％以上含むことがより好ましい。
　上記化合物は、上記金属又は合金に、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）、炭素（Ｃ）及び／又はホウ素（Ｂ）を含んでもよい。
　第１及び第２の実施形態において、ＥＵＶ光の吸収を目的とした吸収体膜４の場合、吸収体膜４に対するＥＵＶ光の反射率が２％以下、好ましくは１％以下となるように、膜厚が設定される。
　また、第１及び第２の実施形態の反射型マスクブランク１００の吸収体膜４の膜厚は、５０ｎｍ以下であることが好ましく、４５ｎｍ以下であることがより好ましい。反射型マスクブランク１００の吸収体膜４の膜厚が、５０ｎｍ以下であることにより、ＥＵＶ露光の際のシャドーイング効果を小さくすることができる。なお、ＥＵＶ光の十分な吸収のために、吸収体膜４の膜厚の下限としては、３５ｎｍ以上、好ましくは４０ｎｍ以上とすることができる。
　第１及び第２の実施形態の吸収体膜４は、Ｉｒターゲット及び添加元素単体のターゲットを用いたスパッタリング法（コースパッタ法）によって成膜することができる。あるいは、吸収体膜４は、Ｉｒ及び添加元素からなる合金ターゲットを用いたスパッタリング法によって成膜することができる。
＜＜エッチングマスク膜＞＞
　本実施形態の反射型マスクブランク１００は、エッチングマスク膜を含むことができる。エッチングマスク膜の膜厚は０．５ｎｍ以上１４ｎｍ以下である。
　適切なエッチングマスク膜を有することにより、反射型マスク２００のシャドーイング効果をより低減するとともに、微細で高精度な吸収体パターン４ａを形成できる反射型マスクブランク１００を得ることができる。
　図１に示すように、エッチングマスク膜は、吸収体膜４の上に形成される。エッチングマスク膜の材料としては、エッチングマスク膜に対する吸収体膜４のエッチング選択比が高い材料を用いる。ここで、「Ａに対するＢのエッチング選択比」とは、エッチングを行いたくない層（マスクとなる層）であるＡと、エッチングを行いたい層であるＢとのエッチング速度の比をいう。具体的には「Ａに対するＢのエッチング選択比＝Ｂのエッチング速度／Ａのエッチング速度」の式によって特定される。また、「選択比が高い」とは、比較対象に対して、上記定義の選択比の値が大きいことをいう。エッチングマスク膜に対する吸収層４４のエッチング選択比は、１．５以上が好ましく、３以上が更に好ましい。
　本実施形態の反射型マスクブランク１００は、エッチングマスク膜の材料が、クロム（Ｃｒ）と、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）、炭素（Ｃ）、ホウ素（Ｂ）及び水素（Ｈ）から選ばれる１以上の元素とを含有する材料であることが好ましい。エッチングマスク膜は、具体的にはＣｒＮ、ＣｒＯ、ＣｒＣ、ＣｒＯＮ、ＣｒＯＣ、ＣｒＣＮ又はＣｒＯＣＮ等を挙げることができる。
　エッチングマスク膜の膜厚は、転写パターンを精度よく吸収体膜４に形成するエッチングマスクとしての機能を得る観点から、０．５ｎｍ以上であり、１ｎｍ以上であることが好ましく、２ｎｍ以上であることがより好ましく、３ｎｍ以上であることがさらに好ましい。また、レジスト膜１１の膜厚を薄くする観点から、エッチングマスク膜の膜厚は、１４ｎｍ以下であり、１２ｎｍ以下であることが好ましく、１０ｎｍ以下がより好ましい。
　吸収体膜４がバッファ層４２及び吸収層４４の２層からなる場合には、エッチングマスク膜とバッファ層４２とは、同じ材料としてもよい。また、エッチングマスク膜とバッファ層４２とは、同じ金属を含む組成比が異なる材料としてもよい。エッチングマスク膜及びバッファ層４２がクロムを含む場合、エッチングマスク膜のクロム含有量がバッファ層４２のクロム含有量より多く、かつエッチングマスク膜の膜厚をバッファ層４２の膜厚よりも厚くしてもよい。エッチングマスク膜及びバッファ層４２が水素を含む場合、エッチングマスク膜の水素含有量がバッファ層４２の水素含有量よりも多くてもよい。
＜＜レジスト膜１１＞＞
　本実施形態の反射型マスクブランク１００は、エッチングマスク膜の上にレジスト膜１１を有することができる。本実施形態の反射型マスクブランク１００には、レジスト膜１１を有する形態も含まれる。本実施形態の反射型マスクブランク１００では、適切な材料及び／又は適切な膜厚の吸収体膜４及びエッチングガスを選択することにより、レジスト膜１１の薄膜化が可能である。
　レジスト膜１１の材料としては、例えば化学増幅型レジスト（CAR：chemically-amplified resist）を用いることができる。レジスト膜１１をパターニングし、吸収体膜４（バッファ層４２及び吸収層４４）をエッチングすることにより、所定の転写パターンを有する反射型マスク２００を製造することができる。
＜＜裏面導電膜５＞＞
　基板１の第２主面（裏面）側（多層反射膜２を形成する表面の反対側の表面）には、一般的に、静電チャック用の裏面導電膜５が形成される。静電チャック用の裏面導電膜５に求められる電気的特性（シート抵抗）は通常１００Ω／□（Ω／Square）以下である。裏面導電膜５の形成方法としては、例えばマグネトロンスパッタリング法及びイオンビームスパッタリング法を用いることができる。スパッタリングの際のターゲットは、クロム（Ｃｒ）及びタンタル（Ｔａ）等の金属ターゲット、並びにそれらの合金のターゲットなどから選択することができる。
　裏面導電膜５のクロム（Ｃｒ）を含む材料は、Ｃｒにホウ素、窒素、酸素、及び炭素から選択した少なくとも一つを含有したＣｒ化合物であることが好ましい。Ｃｒ化合物としては、例えば、ＣｒＮ、ＣｒＯＮ、ＣｒＣＮ、ＣｒＣＯＮ、ＣｒＢＮ、ＣｒＢＯＮ、ＣｒＢＣＮ及びＣｒＢＯＣＮなどを挙げることができる。
　裏面導電膜５のタンタル（Ｔａ）を含む材料としては、Ｔａ（タンタル）、Ｔａを含有する合金、又はこれらの何れかにホウ素、窒素、酸素及び炭素の少なくとも一つを含有したＴａ化合物を用いることが好ましい。Ｔａ化合物としては、例えば、ＴａＢ、ＴａＮ、ＴａＯ、ＴａＯＮ、ＴａＣＯＮ、ＴａＢＮ、ＴａＢＯ、ＴａＢＯＮ、ＴａＢＣＯＮ、ＴａＨｆ、ＴａＨｆＯ、ＴａＨｆＮ、ＴａＨｆＯＮ、ＴａＨｆＣＯＮ、ＴａＳｉ、ＴａＳｉＯ、ＴａＳｉＮ、ＴａＳｉＯＮ、及びＴａＳｉＣＯＮなどを挙げることができる。
　タンタル（Ｔａ）又はクロム（Ｃｒ）を含む材料としては、その表層に存在する窒素（Ｎ）が少ないことが好ましい。具体的には、タンタル（Ｔａ）又はクロム（Ｃｒ）を含む材料の裏面導電膜５の表層の窒素の含有量は、５原子％未満であることが好ましく、実質的に表層に窒素を含有しないことがより好ましい。タンタル（Ｔａ）又はクロム（Ｃｒ）を含む材料の裏面導電膜５において、表層の窒素の含有量が少ない方が、耐摩耗性が高くなるためである。
　裏面導電膜５は、タンタル及びホウ素を含む材料からなることが好ましい。裏面導電膜５が、タンタル及びホウ素を含む材料からなることにより、耐摩耗性及び薬液耐性を有する裏面導電膜５を得ることができる。裏面導電膜５が、タンタル（Ｔａ）及びホウ素（Ｂ）を含む場合、Ｂ含有量は５～３０原子％であることが好ましい。裏面導電膜５の成膜に用いるスパッタリングターゲット中のＴａ及びＢの比率（Ｔａ：Ｂ）は９５：５～７０：３０であることが好ましい。
　裏面導電膜５の膜厚は、静電チャック用としての機能を満足する限り特に限定されない。裏面導電膜５の膜厚は、通常１０ｎｍから２００ｎｍである。また、この裏面導電膜５はマスクブランク１００の第２主面側の応力調整も兼ね備えている。すなわち、裏面導電膜５は、第１主面側に形成された各種膜からの応力とバランスをとって、平坦な反射型マスクブランク１００が得られるように調整されている。
＜反射型マスク２００及びその製造方法＞
　本実施形態は、上述の反射型マスクブランク１００の吸収体膜４がパターニングされた吸収体パターン４ａを有する反射型マスク２００である。本実施形態の反射型マスク２００を用いることにより、被転写基板上に微細なパターン形状の転写パターンを形成することが可能であり、かつＥＵＶ露光を高いスループットで行うことができる。
　反射型マスク２００の吸収体パターン４ａがＥＵＶ光を吸収し、吸収体パターン４ａの開口部でＥＵＶ光を反射することができる。そのため、所定の光学系を用いてＥＵＶ光を反射型マスク２００に照射することにより、所定の微細な転写パターンを被転写物に対して転写することができる。
　本実施形態の反射型マスクブランク１００の吸収体膜４をパターニングすることにより、反射型マスク２００を製造することができる。ここでは反射型マスク２００の製造方法の概要説明のみを説明し、後に実施例において図面を参照しながら詳細に説明する。
　反射型マスクブランク１００を準備する。反射型マスクブランク１００の第１主面の吸収体膜４の上に、レジスト膜１１を形成する（反射型マスクブランク１００としてレジスト膜１１を備えている場合は不要）。このレジスト膜１１に所望のパターンを描画（露光）し、更に現像、リンスすることによって所定のレジストパターン１１ａを形成する。
　反射型マスクブランク１００の場合は、このレジストパターン１１ａをマスクとして吸収体膜４をエッチングすることにより、吸収体パターン４ａが形成される。レジストパターン１１ａを酸素アッシング又は熱硫酸などのウェット処理で剥離する。最後に、酸性やアルカリ性の水溶液を用いたウェット洗浄を行う。
　以上の工程により、本実施形態の反射型マスク２００を製造することができる。
＜半導体装置の製造方法＞
　本実施形態の半導体装置の製造方法は、ＥＵＶ光を発する露光光源を有する露光装置に、本実施形態の反射型マスク２００をセットし、被転写基板上に形成されているレジスト層に転写パターンを転写する工程を有する。本実施形態の半導体装置の製造方法より、被転写基板上に微細なパターン形状の転写パターンを形成することが可能であり、かつＥＵＶ露光を高いスループットで行うことができる。
　本実施形態の半導体装置の製造方法によれば、本実施形態の反射型マスク２００を用いることにより、被転写基板上に微細なパターン形状の転写パターンを形成することが可能である。また、本実施形態の反射型マスク２００を用いることにより、ＥＵＶ露光を高いスループットで行うことができる。
　本実施形態の反射型マスク２００を使用してＥＵＶ露光を行うことにより、高い寸法精度で所望のパターンを、高いスループットで半導体基板上に形成できる。このリソグラフィ工程に加え、被加工膜のエッチング、絶縁膜及び導電膜の形成、ドーパントの導入、並びにアニールなど種々の工程を経ることで、所望の電子回路が形成された半導体装置を製造することができる。
　より詳しく説明すると、ＥＵＶ露光装置は、ＥＵＶ光を発生するレーザープラズマ光源、照明光学系、マスクステージ系、縮小投影光学系、ウエハステージ系、及び真空設備等から構成される。光源にはデブリトラップ機能と露光光以外の長波長の光をカットするカットフィルタ及び真空差動排気用の設備等が備えられている。照明光学系と縮小投影光学系は反射型ミラーから構成される。ＥＵＶ露光用反射型マスク２００は、その第２主面（裏面）に形成された裏面導電膜５により静電吸着されてマスクステージに載置される。
　ＥＵＶ光源の光は、照明光学系を介して反射型マスク２００の垂直面に対して６°から８°傾けた角度で反射型マスク２００に照射される。この入射光に対する反射型マスク２００からの反射光は、入射とは逆方向にかつ入射角度と同じ角度で反射（正反射）する。反射光は、通常１／４の縮小比を持つ反射型投影光学系に導かれ、ウエハステージ上に載置されたウエハ（半導体基板）上のレジスト層への露光が行われる。この間、少なくともＥＵＶ光が通る場所は真空排気される。また、この露光にあたっては、マスクステージとウエハステージを縮小投影光学系の縮小比に応じた速度で同期させてスキャンし、スリットを介して露光を行うスキャン露光が主流となっている。そして、レジスト層の露光済レジストを現像することによって、半導体基板上にレジスト転写パターンを形成することができる。そして、このレジスト転写パターンをマスクとして使用してエッチング等を実施することにより、例えば半導体基板上に所定の配線パターンを形成することができる。このような露光工程や被加工膜加工工程、絶縁膜や導電膜の形成工程、ドーパント導入工程、あるいはアニール工程等その他の必要な工程を経ることで、半導体装置が製造される。
　以下、実施例について図面を参照しつつ説明する。なお、実施例において同様の構成要素については同一の符号を使用し、説明を簡略化若しくは省略する。
（実験１～７）
　実験１～７では、吸収体膜４に相当する薄膜（「実験用吸収体膜」という。）を製造した。実験１～７の実験用吸収体膜の組成、膜厚、光学特性（屈折率（ｎ）及び消衰係数（ｋ））、膜応力及びエッチング特性、を評価することにより、実験用吸収体膜としての使用の良否を評価した。なお、実験５及び６の実験用吸収体膜は、実施例１及び２の反射型マスクブランク１００に用いられる吸収体膜４である。
　表１に、実験１～７の実験用吸収体膜の材料及び組成を示す。なお、実験７の実験用吸収体膜は、Ｉｒのみからなる薄膜であり、実験１～６との比較のための実験用吸収体膜である。
　実験１～７のために、まず、基板１と、多層反射膜２と、保護膜３とを有する多層反射膜付き基板を製造した。なお、基板１の裏面に、裏面導電膜５を形成した。この多層反射膜付き基板の保護膜３の上に接して配置されるように実験用吸収体膜を形成した。したがって、実験用吸収体膜の形成後の構造は、図１に示す反射型マスクブランク１００と同様の構造である。
　先ず、実験１～７のために用いた多層反射膜付き基板について説明する。
　第１主面及び第２主面の両主表面が研磨された６０２５サイズ（約１５２ｍｍ×１５２ｍｍ×６．３５ｍｍ）の低熱膨張ガラス基板であるＳｉＯ２－ＴｉＯ２系ガラス基板を準備し基板１とした。平坦で平滑な主表面となるように、粗研磨加工工程、精密研磨加工工程、局所加工工程、及びタッチ研磨加工工程よりなる研磨を行った。
　次に、ＳｉＯ２－ＴｉＯ２系ガラス基板１の第２主面（裏面）に、ＣｒＮ膜からなる裏面導電膜５をマグネトロンスパッタリング（反応性スパッタリング）法により下記の条件にて形成した。
　裏面導電膜５の形成条件：Ｃｒターゲット、ＡｒとＮ２の混合ガス雰囲気（Ａｒ：９０％、Ｎ：１０％）、膜厚２０ｎｍ。
　次に、裏面導電膜５が形成された側と反対側の基板１の主表面（第１主面）上に、多層反射膜２を形成した。基板１上に形成される多層反射膜２は、波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光に適した多層反射膜２とするために、ＭｏとＳｉからなる周期多層反射膜２とした。多層反射膜２は、ＭｏターゲットとＳｉターゲットを使用し、Ａｒガス雰囲気中でイオンビームスパッタリング法により基板１上にＭｏ層及びＳｉ層を交互に積層して形成した。先ず、Ｓｉ膜を４．２ｎｍの膜厚で成膜し、続いて、Ｍｏ膜を２．８ｎｍの膜厚で成膜した。これを１周期とし、同様にして４０周期積層し、最後にＳｉ膜を４．０ｎｍの膜厚で成膜し、多層反射膜２を形成した。
　引き続き、Ａｒガス雰囲気中で、ＲｕＮｂターゲットを使用したイオンビームスパッタリング法によりＲｕＮｂ膜からなる保護膜３を３．５ｎｍの膜厚で成膜した。
　以上のようにして、実験１～７に用いた多層反射膜付き基板を製造した。
　次に、保護膜３の上にＣｒＯＮを材料とするバッファ層４２を形成した。具体的には、まず、ＤＣマグネトロンスパッタリング法により、ＣｒＯＮ膜からなるバッファ層４２を形成した。ＣｒＯＮ膜は、Ｃｒターゲットを用いて、Ａｒガス、Ｏ２ガス及びＮ２ガスの混合ガス雰囲気にて反応性スパッタリングで、６ｎｍの膜厚で成膜した。
　その後、表１に示す材料の実験用吸収体膜を形成した。具体的には、ＤＣマグネトロンスパッタリング法により、表２に示すターゲット及びスパッタリングガスを用いて、実験用吸収体膜を成膜した。なお、酸素（Ｏ）を含む実験５及び６の場合には、Ｏ２ガスを含むスパッタリングガスを用いて、反応性スパッタリングによって実験用吸収体膜を成膜した。
　以上のようにして成膜した実験用吸収体膜に対して、以下の測定を行った。表１に測定結果を示す。
　実験１～７の実験用吸収体膜の元素組成（原子％）は、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ法）により測定した。なお、以下の説明では、薄膜の元素組成（原子％）のことを、「組成」又は「組成比」という場合がある。
　実験１～７の実験用吸収体膜の膜厚は、ＸＲＲ（Ｘ線反射率法）により測定した。
　実験１～７の実験用吸収体膜の波長１３．５ｎｍにおける屈折率（ｎ）及び消衰係数（ｋ）は、ＥＵＶ反射率計により測定した。
　実験１～７の膜応力は、実験用吸収体膜の成膜前後の平坦度を、平坦度測定装置（トロペル社製　ＵｌｔｒａＦｌａｔ２００）で測定し、両者を比較することにより評価した。具体的には、実験用吸収体膜の成膜前の平坦度と、成膜後の平坦度との差分を取ることにより膜応力を評価した。平坦度の差分の測定結果を、表１に示す。
　実験１～７のエッチング速度の評価は、次のようにして行った。まず、実験１～７の実験用吸収体膜を、フッ素系エッチングガス（ＣＦ４ガス及び酸素（Ｏ２）ガスの混合ガス、流量比はＣＦ４：Ｏ２＝９０：１０）でエッチングしたときのエッチング速度を測定した。次に、実験７（材料：Ｉｒ）のエッチング速度を１としたときの、エッチング速度の比（相対エッチング速度）を求めることにより、エッチング速度を評価した。表１に、相対エッチング速度を示す。なお、実験７の実験用吸収体膜は、Ｉｒのみからなる薄膜であり、実験１～６との比較のための実験用吸収体膜である。
　表１から明らかなように、実験１～６の実験用吸収体膜の波長１３．５ｎｍにおける消衰係数（ｋ）は、０．０３超だった。なお、後述する比較例１の吸収体膜４として用いたＴａＢＮ膜の波長１３．５ｎｍにおける消衰係数（ｋ）は０．０３である。ＴａＢＮ膜は、現在、反射型マスクブランク１００の吸収体膜４として、一般的に用いられている材料の１つである。したがって、実験１～６の組成を有する実験用吸収体膜を吸収体膜４として用いることにより、消衰係数（ｋ）が高い吸収体膜４を得ることができるといえる。なお、実験７の実験用吸収体膜も、実験１～６と同様に、高い消衰係数（ｋ）を有する。
　表１から明らかなように、実験１～６の実験用吸収体膜の波長１３．５ｎｍにおける屈折率（ｎ）は、０．９５未満だった。なお、後述する比較例１の吸収体膜４として用いたＴａＢＮ膜の波長１３．５ｎｍにおける屈折率（ｎ）は０．９５である。したがって、実験１～６の組成を有する実験用吸収体膜を吸収体膜４として用いることにより、屈折率（ｎ）が低い吸収体膜４を得ることができるといえる。なお、実験７の実験用吸収体膜も、実験１～６と同様に、低い屈折率（ｎ）を有する。
　表１から明らかなように、実験１～６の実験用吸収体膜の平坦度の差分は、３００ｎｍ以下であった。これに対して、実験７（材料：Ｉｒ）の実験用吸収体膜の平坦度の差分は、８１１ｎｍであった。したがって、実験１～６の実験用吸収体膜を吸収体膜４として用いることにより、膜応力を調整して、反射型マスクブランク１００の変形を抑制することのできる吸収体膜４を得ることができるといえる。
　表１から明らかなように、実験７の（材料：Ｉｒ）の実験用吸収体膜のエッチング速度を１としたときの実験１～６の実験用吸収体膜の相対エッチング速度は、１．３～１．８であった。したがって、実験１～６の実験用吸収体膜を吸収体膜４として用いることにより、エッチング速度が速く、加工性の良い吸収体膜４を得ることができるといえる。
　以上の結果から、実験１～６の実験用吸収体膜を、反射型マスクブランク１００の吸収体膜４として用いることにより、被転写基板上に微細なパターン形状の転写パターンを形成することが可能であり、かつＥＵＶ露光を高いスループットで行うことのできる転写用パターンを有する反射型マスク２００を製造することができるといえる。
（実施例１）
　実施例１として、実験５の実験用吸収体膜と同じ組成及び膜厚の薄膜を、吸収体膜４として形成して、反射型マスク２００を製造した。
　実施例１の反射型マスクブランク１００は、図２に示すように、裏面導電膜５と、基板１と、多層反射膜２と、保護膜３と、吸収体膜４（バッファ層４２及び吸収層４４）とを有する。なお、図３Ａに示されるように、吸収体膜４の上にレジスト膜１１を形成した構造も、本実施形態の反射型マスクブランク１００である。図３ＡからＤは、反射型マスクブランク１００から反射型マスク２００を作製する工程を示す要部断面模式図である。
　先ず、実施例１の反射型マスクブランク１００について説明する。
　実験１～７と同様にＳｉＯ２－ＴｉＯ２系ガラス基板を準備し基板１とした。実験１～７と同様に、粗研磨加工工程、精密研磨加工工程、局所加工工程、及びタッチ研磨加工工程よりなる研磨を行った。
　次に、実験１～７と同様に、ＳｉＯ２－ＴｉＯ２系ガラス基板１の第２主面（裏面）に、ＣｒＮ膜からなる裏面導電膜５をマグネトロンスパッタリング（反応性スパッタリング）法により下記の条件にて形成した。
　裏面導電膜５の形成条件：Ｃｒターゲット、ＡｒとＮ２の混合ガス雰囲気（Ａｒ：９０％、Ｎ：１０％）、膜厚２０ｎｍ。
　次に、実験１～７と同様に、裏面導電膜５が形成された側と反対側の基板１の主表面（第１主面）上に、Ｓｉ層（４．２ｎｍ）及びＭｏ層（２．８ｎｍ）を交互に４０周期積層し、最後にＳｉ膜を４．０ｎｍの膜厚で成膜し、多層反射膜２を形成した。
　引き続き、実験１～７と同様に、ＲｕＮｂ膜からなる保護膜３を３．５ｎｍの膜厚で成膜した。
　次に、保護膜３の上にＣｒＯＮを材料とするバッファ層４２を形成した。具体的には、ＣｒＯＮ膜は、Ｃｒターゲットを用いて、Ａｒガス、Ｏ２ガス及びＮ２ガスの混合ガス雰囲気にて反応性スパッタリングで、６ｎｍの膜厚で成膜した。その後、実験５と同様に、ＤＣマグネトロンスパッタリング法により、ＩｒＴａＯ膜からなる吸収層４４（組成比　Ｉｒ：Ｔａ：Ｏ＝５２：４：４４、膜厚４０ｎｍ）を形成した。したがって、実施例１の反射型マスクブランク１００は、ＣｒＯＮ膜のバッファ層４２及びＩｒＴａＯ膜の吸収層４４からなる吸収体膜４を含む。
　以上のようにして、実施例１の反射型マスクブランク１００を製造した。
　実施例１の反射型マスクブランク１００の吸収層４４は、実験５の実験用吸収体膜と同じ薄膜である。したがって、実施例１の反射型マスクブランク１００を用いることにより、被転写基板上に微細なパターン形状の転写パターンを形成することが可能であり、かつＥＵＶ露光を高いスループットで行うことのできる転写用パターンを有する反射型マスク２００を製造することができるといえる。
　次に、実施例１の反射型マスクブランク１００を用いて、実施例１の反射型マスク２００を製造した。
　反射型マスクブランク１００の吸収体膜４の上に、レジスト膜１１を８０ｎｍの厚さで形成した（図３Ａ）。レジスト膜１１の形成には、化学増幅型レジスト（ＣＡＲ）を用いた。このレジスト膜１１に所望のパターンを描画（露光）し、更に現像、リンスすることによって所定のレジストパターン１１ａを形成した（図３Ｂ）。次に、レジストパターン１１ａをマスクにして、吸収層４４（ＩｒＴａＯ膜）のドライエッチングを、ＣＦ４ガスとＯ２ガスの混合ガス（ＣＦ４＋Ｏ２ガス）を用いて行った。引き続きＣｒＯＮ膜（バッファ層４２）のドライエッチングをＣｌ２ガスとＯ２ガスの混合ガス（Ｃｌ２＋Ｏ２ガス）を用いて行うことで、吸収体パターン４ａを形成した（図３Ｃ）。
　その後、レジストパターン１１ａを酸素アッシングで剥離した（図３Ｄ）。最後に純水（ＤＩＷ）を用いたウェット洗浄を行って、実施例１の反射型マスク２００を製造した。
　なお、必要に応じてウェット洗浄後にマスク欠陥検査を行い、マスク欠陥修正を適宜行うことができる。
　実施例１の反射型マスク２００をＥＵＶスキャナにセットし、半導体基板上に被加工膜及びレジスト層が形成されたウエハに対してＥＵＶ露光を行った。そして、レジスト層の露光済レジストを現像することによって、被加工膜が形成された半導体基板上にレジスト転写パターンを形成した。
　実施例１の反射型マスク２００を用いて被転写基板上にレジスト転写パターンを形成することにより、微細なパターン形状の転写パターンを形成することが可能であり、かつＥＵＶ露光を高いスループットで行うことのできることが確認できた。
　このレジスト転写パターンをエッチングにより被加工膜に転写し、また、絶縁膜及び導電膜の形成、ドーパントの導入、並びにアニールなど種々の工程を経ることで、所望の特性を有する半導体装置を製造することができた。
（実施例２）
　実施例２として、実施例１と同様であるが、実験６の実験用吸収体膜と同じ組成及び膜厚の薄膜を、吸収層４４として形成して、反射型マスクブランク１００及び反射型マスク２００を製造した。すなわち、実施例２の反射型マスクブランク１００及び反射型マスク２００は、吸収層４４（ＩｒＴａＯ膜、膜厚４０ｎｍ）がＩｒ：Ｔａ：Ｏ＝７０：１１：１９（組成比）であることの除き、実施例１と同様である。したがって、実施例２の反射型マスクブランク１００は、ＣｒＯＮ膜のバッファ層４２及びＩｒＴａＯ膜の吸収層４４からなる吸収体膜４を含む。
　実施例２の反射型マスクブランク１００の吸収層４４は、実験６の実験用吸収体膜と同じ薄膜である。したがって、実施例２の反射型マスクブランク１００を用いることにより、被転写基板上に微細なパターン形状の転写パターンを形成することが可能であり、かつＥＵＶ露光を高いスループットで行うことのできる転写用パターンを有する反射型マスク２００を製造することができるといえる。
　また、実施例２の反射型マスク２００を用いて被転写基板上にレジスト転写パターンを形成することにより、微細なパターン形状の転写パターンを形成することが可能であり、かつＥＵＶ露光を高いスループットで行うことのできることが確認できた。
（比較例１）
　比較例１として、実施例１と基本的に同様であるが、吸収体膜４として膜厚５５ｎｍのＴａＢＮ膜を形成して、反射型マスクブランク１００及び反射型マスク２００を製造した。すなわち、比較例１の反射型マスクブランク１００及び反射型マスク２００は、吸収体膜４がＴａＢＮ膜（Ｔａ：Ｂ：Ｎ＝７５：１２：１３（組成比））、膜厚が５５ｎｍであり、バッファ層４２がないことを除き、実施例１と同様である。なお、ＴａＢＮ膜の膜厚を５５ｎｍにした理由は、ＴａＢＮ膜の消衰係数（ｋ）が、実施例１及び２で用いた吸収体膜４（ＩｒＴａＯ膜）の消衰係数（ｋ）より低いためである。
　なお、比較例１の反射型マスク２００を製造するための、吸収体膜４（ＴａＢＮ膜）のドライエッチングの際には、ＣＦ４ガスとＨｅガスの混合ガス（ＣＦ４＋Ｈｅガス）を用いてＴａＢＮ膜のドライエッチングを行うことで、吸収体パターン４ａを形成した（図３Ｃ）。
　比較例１の反射型マスクブランク１００の吸収体膜４は、ＴａＢＮ膜である。このＴａＢＮ膜の波長１３．５ｎｍにおける消衰係数（ｋ）は０．０３であり、屈折率（ｎ）は０．９５であった。したがって、比較例１の吸収体膜４の消衰係数（ｋ）は、実施例１及び２の吸収体膜４の消衰係数（ｋ）よりも低い。また、比較例１の吸収体膜４の屈折率（ｎ）は、実施例１及び２の吸収体膜４の屈折率（ｎ）よりも高い。また、図５に示すように、Ｔａを含む薄膜を吸収体膜４としたときの規格化評価関数の値は、Ｉｒを含む薄膜を吸収体膜４としたときの規格化評価関数の値と比べて高いことは明らかである。そのため、比較例１の反射型マスクブランク１００を用いた場合には、実施例１及び２の場合と比べ、被転写基板上に微細なパターン形状の転写パターンを形成することが容易ではなく、また、ＥＵＶ露光を高いスループットで行うことのできるとはいえなかった。
　また、比較例１の反射型マスク２００を用いて被転写基板上にレジスト転写パターンを形成することにより、ある程度、微細なパターン形状の転写パターンを形成することができた。しかしながら、実施例１及び２の吸収体膜４の膜厚より、比較例１の吸収体膜４の膜厚が厚かったため、シャドーイング効果によると思われる転写精度を低下が観察された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　１　基板
　２　多層反射膜
　３　保護膜
　４　吸収体膜
　４ａ　吸収体パターン
　５　裏面導電膜
　４２　バッファ層
　４４　吸収層
　１１　レジスト膜
　１１ａ　レジストパターン
　１００　反射型マスクブランク
　２００　反射型マスク

Claims (9)

  1. 　基板と、該基板上の多層反射膜と、該多層反射膜上の吸収体膜とを備える反射型マスクブランクであって、
    　前記吸収体膜は、イリジウム（Ｉｒ）と、添加元素とを含み、
    　前記添加元素は、ホウ素（Ｂ）、ケイ素（Ｓｉ）、リン（Ｐ）、チタン（Ｔｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）及びタンタル（Ｔａ）から選択される少なくとも１つであり、
    　前記吸収体膜中の前記イリジウム（Ｉｒ）の含有量は５０原子％超であることを特徴とする反射型マスクブランク。
  2. 　前記添加元素は、タンタル（Ｔａ）を含むことを特徴とする請求項１に記載の反射型マスクブランク。
  3. 　前記添加元素はタンタル（Ｔａ）を含み、前記吸収体膜中の前記タンタル（Ｔａ）の含有量は２～３０原子％であることを特徴とする請求項１又は２に記載の反射型マスクブランク。
  4. 　前記吸収体膜は、さらに酸素（Ｏ）を含み、前記酸素（Ｏ）の含有量は５原子％以上であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の反射型マスクブランク。
  5. 　前記吸収体膜は、バッファ層と、バッファ層の上に設けられた吸収層とを含み、
    　前記バッファ層は、クロム（Ｃｒ）を含み、
    　前記吸収層は、前記イリジウム（Ｉｒ）と、前記添加元素とを含むことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の反射型マスクブランク。
  6. 　前記吸収体膜の膜厚は、５０ｎｍ以下であり、
    　前記バッファ層の膜厚は、１０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項５に記載の反射型マスクブランク。
  7. 　請求項１乃至６の何れか１項に記載の反射型マスクブランクにおける前記吸収体膜がパターニングされた吸収体パターンを有することを特徴とする反射型マスク。
  8. 　請求項１乃至６の何れか１項に記載の反射型マスクブランクの前記吸収体膜をパターニングして吸収体パターンを形成することを特徴とする反射型マスクの製造方法。
  9. 　ＥＵＶ光を発する露光光源を有する露光装置に、請求項７に記載の反射型マスクをセットし、被転写基板上に形成されているレジスト膜に転写パターンを転写する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
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