WO2023095769A1 - 反射型フォトマスクブランク及び反射型フォトマスク - Google Patents

反射型フォトマスクブランク及び反射型フォトマスク Download PDF

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WO2023095769A1
WO2023095769A1 PCT/JP2022/043116 JP2022043116W WO2023095769A1 WO 2023095769 A1 WO2023095769 A1 WO 2023095769A1 JP 2022043116 W JP2022043116 W JP 2022043116W WO 2023095769 A1 WO2023095769 A1 WO 2023095769A1
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WO
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degrees
absorption layer
layer
phase difference
reflective
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Application number
PCT/JP2022/043116
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Inventor
大輔 宮脇
和範 関
秀亮 中野
Original Assignee
株式会社トッパンフォトマスク
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/22Masks or mask blanks for imaging by radiation of 100nm or shorter wavelength, e.g. X-ray masks, extreme ultraviolet [EUV] masks; Preparation thereof
    • G03F1/24Reflection masks; Preparation thereof
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/54Absorbers, e.g. of opaque materials

Definitions

  • the present disclosure relates to a reflective photomask blank and a reflective photomask.
  • EUV Extreme Ultraviolet
  • the photomask also changes from the conventional transmissive type to the reflective EUV photomask. Since the incident light and the reflected light to the EUV photomask cannot be designed to be coaxial, normally in EUV lithography, the optical axis is tilted 6° from the vertical direction of the EUV photomask, and the EUV light is incident at an angle of -6°. A method of irradiating a semiconductor substrate with reflected light is adopted.
  • a reflective phase shift mask In a reflective phase shift mask, the reflected light that has passed through the absorption layer and has been attenuated has a phase difference with the light reflected at the opening. Similar to the transmissive phase shift mask, such a reflective phase shift mask can improve the contrast of the optical image on the wafer and improve the resolution of the transfer pattern by using the phase shift effect.
  • the optimum value of the phase difference is 170 to 190 degrees. This value includes 180 degrees, which is the optimum value of the phase difference of the conventional transmissive phase shift mask.
  • the optimum phase difference of the absorption layer is different from 180 degrees.
  • the inventors have found that the optimum phase difference of the absorption layer in the reflective mask is a value different from "180 degrees" used in the conventional design concept.
  • the phase shift effect cannot be sufficiently utilized (utilized), and the transferability (especially the resolution) is not sufficient.
  • An object of the present disclosure is to provide a reflective photomask blank and a reflective photomask that make the most of the phase shift effect and have high transferability (especially resolution).
  • a reflective photomask blank includes a substrate and EUV light having a multilayer film structure formed on the substrate.
  • a reflective layer that reflects, a protective layer formed on the reflective layer to protect the reflective layer, and an absorbing layer that absorbs EUV light formed on the protective layer, wherein the absorbing layer is 200
  • a reflective photomask blank characterized by having a phase difference within the range of 280 degrees or more.
  • the absorption layer in the reflective photomask blank according to one aspect of the present invention may have a phase difference within the range of 215 degrees or more and 270 degrees or less.
  • the absorption layer in the reflective photomask blank according to one aspect of the present invention may have a phase difference within the range of 230 degrees or more and 260 degrees or less.
  • the absorption layer in the reflective photomask blank according to one aspect of the present invention may have a refractive index n of less than 0.93 with respect to EUV light.
  • the absorption layer in the reflective photomask blank according to one aspect of the present invention may have a refractive index n of less than 0.92 with respect to EUV light.
  • the absorption layer in the reflective photomask blank according to one aspect of the present invention contains at least one element selected from Ru, Rh, Mo, Pd, Ag, Pt, Au, Os, Ir, and Re. It may be composed of any material.
  • the absorption layer in the reflective photomask blank according to one aspect of the present invention may have a reflectance of 2% or more and 20% or less for EUV light.
  • the absorption layer in the reflective photomask blank according to one aspect of the present invention may be made of a material containing at least one element selected from Pt, Au, Ir, and Re.
  • the absorption layer in the reflective photomask blank according to one aspect of the present invention contains Mo, W, Nb, Hg, Fe, Ta, V, Bi, Ti, Zr, Hf, C, B, Be, and Al. It may be composed of a material containing at least one or more elements among.
  • a reflective photomask includes a substrate, a reflective layer having a multilayer structure formed on the substrate and reflecting EUV light, and a reflective layer formed on the reflective layer to protect the reflective layer. and an absorbing pattern layer formed on the protective layer and absorbing patterned EUV light, wherein the absorbing pattern layer has a retardation within the range of 200 degrees or more and 280 degrees or less.
  • the absorption pattern layer in the reflective photomask according to one aspect of the present invention may have a phase difference within the range of 215 degrees or more and 270 degrees or less.
  • the absorption pattern layer in the reflective photomask according to one aspect of the present invention may have a phase difference within the range of 230 degrees or more and 260 degrees or less.
  • the absorption pattern layer in the reflective photomask according to one aspect of the present invention may have a refractive index n of less than 0.93 with respect to EUV light.
  • the absorption pattern layer in the reflective photomask according to one aspect of the present invention may have a refractive index n of less than 0.92 with respect to EUV light.
  • the absorption pattern layer in the reflective photomask according to one aspect of the present invention contains at least one element selected from Ru, Rh, Mo, Pd, Ag, Pt, Au, Os, Ir, and Re. It may be composed of any material.
  • the absorption pattern layer in the reflective photomask according to one aspect of the present invention may have a reflectance of 2% or more and 20% or less for EUV light.
  • the absorption pattern layer in the reflective photomask according to one aspect of the present invention may be made of a material containing at least one element selected from Pt, Au, Ir, and Re.
  • the absorption pattern layer in the reflective photomask according to one aspect of the present invention contains Mo, W, Nb, Hg, Fe, Ta, V, Bi, Ti, Zr, Hf, C, B, Be, and Al. It may be composed of a material containing at least one or more elements among.
  • the reflective photomask blank and the reflective photomask according to one aspect of the present disclosure, it is possible to obtain a sufficient phase shift effect and improve wafer transfer performance (especially resolution).
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a reflective photomask blank according to this embodiment
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a reflective photomask according to this embodiment
  • FIG. 4 is a graph showing the optical constants of each metal material at the wavelength of EUV light
  • 1 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a reflective photomask blank according to an example of the present invention
  • 1A to 1D are schematic cross-sectional views showing manufacturing steps of a reflective photomask according to an example of the present invention
  • 1A to 1D are schematic cross-sectional views showing manufacturing steps of a reflective photomask according to an example of the present invention
  • 1A to 1D are schematic cross-sectional views showing manufacturing steps of a reflective photomask according to an example of the present invention
  • 1 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a reflective photomask according to an example of the present invention
  • FIG. 5 is a graph showing NILS of a reflective photomask according to an example of the present invention
  • 4 is a graph showing phase differences of reflective photomasks according to examples of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a reflective photomask blank 100 according to an embodiment of the invention.
  • a reflective photomask blank 100 according to an embodiment of the present invention includes a substrate 11, a reflective layer 12 formed on the substrate 11, and a protective layer 13 formed on the reflective layer 12. and an absorbing layer 14 formed on the protective layer 13 .
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a reflective photomask 200 according to an embodiment of the present invention.
  • the reflective photomask 200 according to the embodiment of the invention shown in FIG. 2 is formed by patterning the absorption layer 14 of the reflective photomask blank 100 according to the embodiment of the invention shown in FIG. .
  • Each layer will be described in detail below.
  • the substrate 11 may be made of titanium-added low-thermal-expansion glass, but the present embodiment is not limited thereto as long as the material has a small thermal expansion coefficient.
  • a back conductive film 15 can be formed on the surface of the substrate 11 on which the reflective layer 12 is not formed.
  • the back conductive film 15 is a film for fixing the reflective photomask 200 using the principle of an electrostatic chuck when it is installed in an exposure machine.
  • the reflective layer 12 only needs to reflect EUV light (extreme ultraviolet light), which is exposure light, and is a multilayer reflective film (that is, a It may be an EUV light reflective film) having a multilayer film structure.
  • the reflective layer 12 including a multi-layer reflective film is formed by repeatedly laminating a combination of Mo (molybdenum) and Si (silicon), or Mo (molybdenum) and Be (beryllium), for example, about 40 cycles.
  • the protective layer 13 is a layer that functions as an etching stopper that prevents damage to the reflective layer 12 when forming the absorbing pattern layer 14a by etching. Depending on the material of the reflective layer 12 and etching conditions, the protective layer 13 may be omitted.
  • the protective layer 13 is made of a material that is resistant to dry etching performed during pattern formation of the absorption layer 14 .
  • the material of the protective layer 13 may be ruthenium (Ru).
  • the absorption layer 14 is a layer formed on the protective layer 13, and is a layer that absorbs EUV light, which is exposure light.
  • the absorption layer 14 is a layer forming an absorption pattern layer (transfer pattern) 14a, which is a fine pattern for transfer. That is, by removing part of the absorption layer 14 of the reflective photomask blank 100, that is, by patterning the absorption layer 14, the absorption pattern (absorption pattern layer 14a) of the reflective photomask 200 shown in FIG. It is formed.
  • the part where the absorption layer 14 absorbs the EUV light and reflects part of the light.
  • the EUV light is reflected from the reflective layer 12 through the protective layer 13 at the openings of the pattern (portions without the absorbing layer 14).
  • the reflected light from the portion where the absorption layer 14 is formed forms a desired phase difference with the reflected light from the opening.
  • the reflectance of the absorption layer 14 and the phase difference from the opening formed as a result of patterning depend on the optical constants (refractive index n, extinction coefficient k) and film thickness of each layer of the reflective photomask blank and the reflective photomask. , is uniquely determined once the wavelength of light to be used is determined, and can be obtained by calculation based on optical theory (for details, see, for example, Applied Physics Engineering Selection 3, Sadashi Yoshida "Thin Film", Baifukan, 1990).
  • the “phase difference” in this embodiment means the difference between the phase of the reflected light from the absorption layer 14 and the phase of the reflected light from the reflective layer 12 (at the opening).
  • the values of the refractive index n and the extinction coefficient k used to calculate the reflectance and the phase difference are actually measured values using EUV light.
  • the NILS (Normalized Aerial Image Logarithmic Slope) of the wafer pattern when wafer-transferred using the reflective photomask 200 depends on the phase difference of the reflective photomask 200 .
  • the absorption layer 14 absorption pattern layer 14a
  • the exposure conditions are such that the numerical aperture NA is 0.33.
  • 4 is a graph showing NILS (Normalized Aerial Image Logarithmic Slope) when a hole pattern of 19 nm is exposed at four levels of film thicknesses of 38 nm, 41 nm, 47 nm, and 54 nm.
  • the retardation changes when the composition of RhAl is changed, that is, when the refractive index n is changed.
  • the horizontal axis represents the phase difference and shows the relationship with NILS.
  • NILS Normalized Aerial Image Log Slope
  • NILS w ⁇ dln(I)/dx
  • Expression (1) is a value of contrast obtained by , and serves as an index of resolution of a wafer pattern when the wafer pattern is formed using the reflective photomask 200 .
  • w represents the line width
  • I represents the intensity of the latent energy image. It should be noted that the higher the NILS value, the higher the resolution of the transfer pattern.
  • the NILS value is 2.49 when the film thickness is 54 nm and the phase difference of the absorption pattern layer 14a made of RhAl is 180 degrees.
  • the NILS value is 2.60 when the phase difference is 200 degrees, and the NILS value is 2.60 when the phase difference is 280 degrees. The value is about 5% higher than in some cases.
  • the NILS value is 2.68 when the phase difference is 215 degrees, and the NILS value is 2.67 when the phase difference is 270 degrees.
  • the value is about 7% higher than that of The NILS value is 2.72 when the phase difference is 230 degrees, and the NILS value is 2.71 when the phase difference is 260 degrees. The value is about 9% higher than that of . Furthermore, when the phase difference is 240 degrees, the maximum NILS is 2.74, which is about 10% higher than when the phase difference is 180 degrees.
  • the NILS is improved by 9% or more.
  • the NILS value is 2.76, compared to the case where the phase difference is 180 degrees. and its value is about 12% higher.
  • the NILS value is 2.78, compared to the case where the phase difference is 180 degrees. and its value is about 13% higher.
  • the NILS value is 2.71, which is higher than that when the phase difference is 180 degrees. and its value is about 31% higher.
  • the phase difference of the absorption layer 14 is preferably in the range of 200 degrees or more and 280 degrees or less, more preferably in the range of 215 degrees or more and 270 degrees or less, and 230 degrees. It can be seen that the range of 260 degrees or more is most preferable.
  • the EUV light is incident obliquely and reflected by the reflective layer 12, but the absorption layer 14 (absorption pattern layer 14a) hinders the optical path due to the projection effect, which reduces the transfer performance onto the wafer (semiconductor substrate). may worsen. It is known that this deterioration in transfer performance can be reduced by reducing the thickness of the absorption layer 14 that absorbs EUV light.
  • the film thickness of the absorption layer 14 is preferably 60 nm or less. When the thickness of the absorption layer 14 is 60 nm or less, the projection effect can be sufficiently reduced and the transfer performance can be improved as compared with the conventional Ta-based absorption film.
  • FIG. 10 shows the relationship between the thickness of the absorption layer 14 and the phase difference when the refractive index n of the absorption layer 14 for EUV light is 0.90, 0.91, 0.92, 0.93, and 0.94. is a graph calculated by simulation.
  • the smaller the refractive index n of the absorption layer 14 for EUV light the thinner the film thickness for obtaining the desired phase difference.
  • the refractive index n of the absorption layer 14 for EUV light is 0.93
  • the minimum film thickness for obtaining a phase difference of 230 to 260 degrees is 60 nm, which is about the same as the film thickness of a conventional Ta-based absorption film. .
  • the film thickness can be made thinner than 60 nm, which is preferable. Further, if the refractive index n of the absorption layer 14 for EUV light is smaller than 0.92, the minimum film thickness for obtaining a phase difference of 230 to 260 degrees is 50 nm or less, which is more preferable.
  • FIG. 3 is a graph showing the optical constants of each metal material with respect to the EUV light wavelength of 13.5 nm.
  • the horizontal axis of the graph in FIG. 3 represents the refractive index n, and the vertical axis represents the extinction coefficient k.
  • each of Ru, Rh, Mo, Pd, Ag, Pt, Au, Os, Ir, and Re has a refractive index n smaller than 0.93. I know you can.
  • the above-mentioned "Ru, Rh, Mo, Pd, Ag, Pt, Au, Os, Ir, and Re" are hereinafter defined as a "first material group" for convenience.
  • the material of the absorbing layer 14 may be a mixture as long as it contains elements of the first material group. If it is a mixture, the optical constants (refractive index n, extinction coefficient k) of the absorption layer 14 can be controlled by changing the composition, and a desired phase difference and reflectance can be obtained. That is, it is preferable that the absorption layer 14 is made of a material containing at least one element selected from Ru, Rh, Mo, Pd, Ag, Pt, Au, Os, Ir, and Re.
  • the material of the absorption layer 14 is at least tin (Sn), indium (In), tantalum (Ta), aluminum (Al), niobium (Nb), and titanium (Ti) in addition to the first material group described above. You may further contain 1 type. Oxides, nitrides, or oxynitrides of Sn, In, and Ta have a high melting point, so further improvement in heat resistance and improvement in workability with existing etching equipment can be expected. Also, if Al, Nb, or Ti, further improvement in washing resistance can be expected due to the formation of a passive film.
  • the absorption layer 14 is composed only of the elements of the first material group. or may be composed of an element of the first material group and an element of the second material group.
  • the absorption layer 14 may be composed of an element of the first material group and an element other than the element of the second material group, or may be composed of an element of the first material group and an element of the second material group. It may be composed of an element of the material group and an element other than the element of the second material group.
  • the content of the elements of the first material group is 70% of the elements in the absorption layer 14 as a whole. It is preferably at least 80 atomic %, more preferably at least 90 atomic %, and even more preferably at least 90 atomic %.
  • the material of the absorption layer 14 is preferably composed of a material containing at least one element selected from Pt, Au, Ir, and Re.
  • Pt, Au, Ir, and Re are materials that can be expected to improve processability with existing etching equipment among the first material group described above, and are resistant to hydrogen radicals used for cleaning EUV exposure equipment. It is an expensive material. Furthermore, since the refractive index n is smaller than 0.92, reduction of the projection effect can be expected.
  • the "Pt, Au, Ir, and Re" mentioned above are hereinafter defined as a "third material group" for the sake of convenience.
  • the material of the absorption layer 14 is Mo, W, Nb, Hg, Fe, Ta, V, Bi, Ti, Zr, Hf, C, B, Be, and Al. At least one type may be further included.
  • Mo, W, Nb, Hg, Fe, Ta, V, Bi, Ti, Zr, Hf, C, B, Be and Al are defined as the "fourth material group". If the fourth material group is contained, improvement in workability with existing etching equipment and improvement in resistance to hydrogen radicals can be expected.
  • the absorption layer 14 may be composed only of elements of the third material group, or may be composed of elements of the third material group and elements of the fourth material group.
  • the absorption layer 14 may be composed of an element of the third material group and an element other than the element of the fourth material group, or may be composed of an element of the third material group and an element of the fourth material group. It may be composed of an element of the material group and an element other than the element of the fourth material group.
  • the content of the element of the third material group is 20% of the total element of the absorption layer 14. It is preferable if it is atomic % or more.
  • the absolute reflectance of the absorption layer 14 is preferably 1% or more and 30% or less, more preferably 2% or more and 20% or less.
  • “absolute reflectance” refers to a value calculated as a ratio of the amount of light reflected by the actual sample to the amount of light directly measured from the light source. In other words, it means the reflectance when the intensity of incident light is 100%.
  • the term “absolute reflectance” is used to mean the ratio of the reflectance (approximately 66%) of the multilayer reflective layer (reflective layer 12) to the reflectance of the absorption layer 14, which is “relative reflectance". This is to distinguish it from “reflectance”.
  • the “absolute reflectance” in this embodiment is a different concept from the “relative reflectance”.
  • a hard mask layer may be provided on the absorption layer 14 .
  • a material resistant to dry etching such as a Cr-based film or a Si-based film, is used for the hard mask layer.
  • Example 1 A synthetic quartz substrate having low thermal expansion was used as the substrate shown in FIG.
  • 40 sheets of laminated films each having a pair of silicon (Si) and molybdenum (Mo) were laminated as multilayer reflective films.
  • the film thickness of the multilayer reflective film was set to 280 nm.
  • a capping layer (protective layer) was formed on the multilayer reflective film using ruthenium (Ru) so as to have a thickness of 3.5 nm.
  • Ru ruthenium
  • An absorption layer containing rhodium (Rh) and aluminum (Al) was formed to a thickness of 47 nm on the capping layer.
  • the atomic number ratio of rhodium (Rh) and aluminum (Al) in the absorption layer was measured by XPS (X-ray photoelectron spectroscopy) and found to be 66:34. Moreover, when the crystallinity of the absorption layer was measured by XRD (X-ray diffraction device), it was found to be amorphous although slight crystallinity was observed.
  • XRD X-ray diffraction device
  • a multi-source sputtering system was used to form each film on the substrate.
  • the film thickness of each film was controlled by the sputtering time.
  • FIG. 5 As shown in FIG. 5, on the absorption layer 14 of the reflective photomask blank 100, a positive chemically amplified resist (SEBP9012: manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was applied by spin coating to a film thickness of 120 nm, and was heated at 110°C. After baking for 10 minutes, a resist film 16 was formed. Next, a predetermined pattern was drawn on the resist film 16 by an electron beam drawing machine (JBX3030: manufactured by JEOL Ltd.). After that, pre-bake treatment was performed at 110° C. for 10 minutes, and then development treatment was performed using a spray developing machine (SFG3000: manufactured by Sigma Meltec). Thus, a resist pattern 16a was formed as shown in FIG.
  • SEBP9012 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
  • the absorption layer 14 was patterned by dry etching mainly using a chlorine-based gas. As a result, an absorption pattern (absorption pattern layer) 14a was formed in the absorption layer 14, as shown in FIG. Next, the resist pattern 16a was removed, and a reflective photomask 200 according to this embodiment shown in FIG. 8 was produced.
  • the absorption pattern 14a formed in the absorption layer 14 was a hole pattern of 76 nm on the reflective photomask 200 for transfer evaluation.
  • Example 1 the refractive index and extinction coefficient of the absorption layer were measured (actually measured) using EUV light with a wavelength of 13.5 nm.
  • the refractive index and extinction coefficient of the absorption layer were measured (actually measured) using EUV light with a wavelength of 13.5 nm.
  • the absorption layer had an absolute reflectance of 3.4% and a phase difference of 205 degrees at a wavelength of 13.5 nm.
  • a reflective photomask of Example 2 was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
  • the absorption layer had an absolute reflectance of 3.7% and a phase difference of 220 degrees at a wavelength of 13.5 nm.
  • a reflective photomask of Example 3 was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
  • the absorption layer had an absolute reflectance of 4.3% at a wavelength of 13.5 nm and a phase difference of 240 degrees.
  • a reflective photomask of Example 4 was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
  • the absorption layer had an absolute reflectance of 5.3% and a phase difference of 265 degrees at a wavelength of 13.5 nm.
  • a reflective photomask of Example 5 was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
  • the absorption layer had an absolute reflectance of 5.9% at a wavelength of 13.5 nm and a phase difference of 275 degrees.
  • a reflective photomask of Example 6 was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
  • the absorption layer had an absolute reflectance of 2.6% and a phase difference of 240 degrees at a wavelength of 13.5 nm.
  • a reflective photomask of Example 7 was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
  • the absorption layer had an absolute reflectance of 4.4% at a wavelength of 13.5 nm and a phase difference of 240 degrees.
  • a reflective photomask of Example 8 was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
  • the absorption layer had an absolute reflectance of 9.2% at a wavelength of 13.5 nm and a phase difference of 240 degrees.
  • Example 9 The material of the absorption layer was changed to rhodium (Rh), and the film was formed so as to have a thickness of 33 nm.
  • a reflective photomask of Example 9 was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
  • the absolute reflectance of the absorption layer at a wavelength of 13.5 nm was 11.0%, and the phase difference was 240 degrees.
  • Example 10 The material of the absorption layer was changed to a mixed material (RuNb) in which ruthenium (Ru) and niobium (Nb) are homogeneous at an atomic ratio of 85:15, and the film was formed to a thickness of 44 nm.
  • RuNb mixed material
  • Nb niobium
  • a reflective photomask of Example 10 was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
  • the absorption layer had an absolute reflectance of 17.0% and a phase difference of 240 degrees at a wavelength of 13.5 nm.
  • Example 11 The material of the absorption layer was changed to a homogeneous mixed material (RuAl) in which ruthenium (Ru) and aluminum (Al) were mixed at an atomic ratio of 59:41, and the film was formed to a thickness of 72 nm.
  • RuAl homogeneous mixed material
  • a reflective photomask of Example 11 was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
  • the absorption layer had an absolute reflectance of 3.7% and a phase difference of 240 degrees at a wavelength of 13.5 nm.
  • Example 12 The material of the absorption layer was changed to a homogeneous mixed material (SnRuO) of tin oxide (SnO) and ruthenium (Ru) at an atomic ratio of 20:80, and the film was formed to a thickness of 42 nm.
  • SnRuO homogeneous mixed material
  • Ru ruthenium
  • the absorption layer had an absolute reflectance of 3.1% and a phase difference of 240 degrees at a wavelength of 13.5 nm.
  • Example 13 The thickness of the SnRuO absorption layer was changed to 39 nm, and the film was formed. A reflective photomask of Example 13 was produced in the same manner as in Example 12 except for the above.
  • the absorption layer had an absolute reflectance of 8.9% and a phase difference of 225 degrees at a wavelength of 13.5 nm.
  • Example 14 The material of the absorption layer was changed to a mixed material (InRuO) in which indium oxide (InO) and ruthenium (Ru) are homogeneous at an atomic ratio of 15:85, and the film was formed to a thickness of 42 nm.
  • InRuO indium oxide
  • Ru ruthenium
  • the absorption layer had an absolute reflectance of 3.3% and a phase difference of 240 degrees at a wavelength of 13.5 nm.
  • Example 15 The thickness of the InRuO absorption layer was changed to 39 nm.
  • a reflective photomask of Example 15 was produced in the same manner as in Example 14 except for the above.
  • the absorption layer had an absolute reflectance of 9.3% and a phase difference of 225 degrees at a wavelength of 13.5 nm.
  • Example 16 The material of the absorption layer was changed to a homogeneous mixed material (TaTi) of tantalum (Ta) and titanium (Ti) at an atomic ratio of 60:40, and the film was formed to a film thickness of 78 nm.
  • a reflective photomask of Example 16 was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
  • the absorption layer had an absolute reflectance of 1.2% and a phase difference of 212 degrees at a wavelength of 13.5 nm.
  • Example 17 The material of the absorption layer was changed to titanium (Ti), and the film was formed so as to have a film thickness of 80 nm.
  • a reflective photomask of Example 17 was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
  • the absorption layer had an absolute reflectance of 6.5% and a phase difference of 212 degrees at a wavelength of 13.5 nm.
  • Example 18 The material of the absorption layer was changed to a homogeneous mixed material (MoPd) of molybdenum (Mo) and palladium (Pd) at an atomic ratio of 40:60, and the film was formed to a thickness of 45 nm.
  • MoPd homogeneous mixed material
  • Mo molybdenum
  • Pd palladium
  • the absorption layer had an absolute reflectance of 6.6% and a phase difference of 235 degrees at a wavelength of 13.5 nm.
  • Example 19 The material of the absorption layer was changed to platinum (Pt), and the film was formed so as to have a film thickness of 45 nm.
  • a reflective photomask of Example 19 was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
  • the absorption layer had an absolute reflectance of 1.3% and a phase difference of 243 degrees at a wavelength of 13.5 nm.
  • Example 20 The material of the absorption layer was changed to a homogeneous mixed material (IrPt) of iridium (Ir) and platinum (Pt) at an atomic ratio of 75:25, and the film was formed to a thickness of 45 nm.
  • IrPt homogeneous mixed material
  • Ir iridium
  • Pt platinum
  • the absorption layer had an absolute reflectance of 2.2% and a phase difference of 234 degrees at a wavelength of 13.5 nm.
  • Example 21 The material of the absorption layer was changed to a mixed material (IrAu) in which iridium (Ir) and gold (Au) are homogeneous at an atomic ratio of 40:60, and the film was formed to a thickness of 45 nm.
  • a reflective photomask of Example 21 was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
  • the absorption layer had an absolute reflectance of 2.2% and a phase difference of 234 degrees at a wavelength of 13.5 nm.
  • Example 22 The material of the absorption layer was changed to a homogeneous mixed material (RePt) of rhenium (Re) and platinum (Pt) at an atomic ratio of 75:25, and the film was formed to a thickness of 46 nm.
  • a reflective photomask of Example 22 was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
  • the absorption layer had an absolute reflectance of 2.2% and a phase difference of 240 degrees at a wavelength of 13.5 nm.
  • Example 23 The material of the absorption layer was changed to a homogeneous mixed material (ReAu) of rhenium (Re) and gold (Au) at an atomic ratio of 40:60, and the film was formed to a thickness of 45 nm.
  • a reflective photomask of Example 23 was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
  • the absorption layer had an absolute reflectance of 2.8% and a phase difference of 227 degrees at a wavelength of 13.5 nm.
  • Example 24 The material of the absorption layer was changed to a homogeneous mixed material (PtMo) of platinum (Pt) and molybdenum (Mo) at an atomic ratio of 20:80, and the film was formed to a thickness of 48 nm.
  • PtMo homogeneous mixed material
  • Mo molybdenum
  • the absorption layer had an absolute reflectance of 7.8% and a phase difference of 213 degrees at a wavelength of 13.5 nm.
  • Example 25 The material of the absorption layer was changed to a homogeneous mixed material (PtMo) of platinum (Pt) and molybdenum (Mo) at an atomic ratio of 80:20, and the film was formed to a thickness of 45 nm.
  • PtMo homogeneous mixed material
  • Mo molybdenum
  • the absorption layer had an absolute reflectance of 2.2% and a phase difference of 234 degrees at a wavelength of 13.5 nm.
  • Example 26 The material of the absorption layer was changed to a homogeneous mixed material (PtNb) of platinum (Pt) and niobium (Nb) at an atomic ratio of 35:65, and the film was formed to a thickness of 47 nm.
  • PtNb homogeneous mixed material
  • Nb niobium
  • the absorption layer had an absolute reflectance of 6% and a phase difference of 214 degrees at a wavelength of 13.5 nm.
  • Example 27 The material of the absorption layer was changed to a homogeneous mixed material (PtNb) of platinum (Pt) and niobium (Nb) at an atomic ratio of 80:20, and the film was formed to a thickness of 45 nm.
  • PtNb homogeneous mixed material
  • Nb niobium
  • the absorption layer had an absolute reflectance of 2.2% and a phase difference of 234 degrees at a wavelength of 13.5 nm.
  • Example 28 The material of the absorption layer was changed to a homogeneous mixed material (AuMo) containing gold (Au) and molybdenum (Mo) at an atomic ratio of 25:75, and the film was formed to a thickness of 49 nm.
  • a reflective photomask of Example 28 was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
  • the absorption layer had an absolute reflectance of 7.6% and a phase difference of 209 degrees at a wavelength of 13.5 nm.
  • Example 29 The material of the absorption layer was changed to a homogeneous mixed material (AuMo) of gold (Au) and molybdenum (Mo) at an atomic ratio of 95:5, and the film was formed to a thickness of 39 nm.
  • a reflective photomask of Example 29 was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
  • the absorption layer had an absolute reflectance of 2.7% and a phase difference of 228 degrees at a wavelength of 13.5 nm.
  • Example 30 The material of the absorption layer was changed to a homogeneous mixed material (AuNb) in which gold (Au) and niobium (Nb) were mixed at an atomic ratio of 45:55, and the film was formed to a thickness of 48 nm.
  • a reflective photomask of Example 30 was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
  • the absorption layer had an absolute reflectance of 4.5% and a phase difference of 213 degrees at a wavelength of 13.5 nm.
  • Example 31 The material of the absorption layer was changed to a homogeneous mixed material (AuNb) of gold (Au) and niobium (Nb) at an atomic ratio of 90:10, and the film was formed to a thickness of 45 nm.
  • a reflective photomask of Example 31 was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
  • the absorption layer had an absolute reflectance of 2.2% and a phase difference of 234 degrees at a wavelength of 13.5 nm.
  • Example 32 The material of the absorption layer was changed to a homogeneous mixed material (AuTi) of gold (Au) and titanium (Ti) at an atomic ratio of 65:35, and the film was formed to a thickness of 47 nm.
  • a reflective photomask of Example 32 was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
  • the absorption layer had an absolute reflectance of 1.3% and a phase difference of 225 degrees at a wavelength of 13.5 nm.
  • Example 33 The material of the absorption layer was changed to a homogeneous mixed material (AuTi) of gold (Au) and titanium (Ti) at an atomic ratio of 85:15, and the film was formed to a thickness of 46 nm.
  • a reflective photomask of Example 33 was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
  • the absorption layer had an absolute reflectance of 2.2% and a phase difference of 240 degrees at a wavelength of 13.5 nm.
  • Example 34 The material of the absorption layer was changed to a homogeneous mixed material (AuZr) of gold (Au) and zirconium (Zr) at an atomic ratio of 70:30, and the film was formed to a thickness of 51 nm.
  • a reflective photomask of Example 34 was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
  • the absorption layer had an absolute reflectance of 2.1% and a phase difference of 218 degrees at a wavelength of 13.5 nm.
  • Example 35 The material of the absorption layer was changed to a homogeneous mixed material (AuZr) of gold (Au) and zirconium (Zr) at an atomic ratio of 90:10, and the film was formed to a thickness of 46 nm.
  • a reflective photomask of Example 35 was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
  • the absorption layer had an absolute reflectance of 2.5% and a phase difference of 248 degrees at a wavelength of 13.5 nm.
  • Example 36 The material of the absorption layer was changed to a mixed material (IrMo) in which iridium (Ir) and molybdenum (Mo) are homogeneous at an atomic ratio of 30:70, and the film was formed to a thickness of 49 nm.
  • IrMo mixed material
  • Mo molybdenum
  • the absorption layer had an absolute reflectance of 7.6% and a phase difference of 209 degrees at a wavelength of 13.5 nm.
  • Example 37 The material of the absorption layer was changed to a mixed material (IrMo) in which iridium (Ir) and molybdenum (Mo) are homogeneous at an atomic ratio of 90:10, and the film was formed to a thickness of 45 nm.
  • IrMo mixed material
  • Mo molybdenum
  • the absorption layer had an absolute reflectance of 3.7% and a phase difference of 227 degrees at a wavelength of 13.5 nm.
  • Example 38 The material of the absorption layer was changed to a homogeneous mixed material (IrW) of iridium (Ir) and tungsten (W) at an atomic ratio of 50:50, and the film was formed to a thickness of 47 nm.
  • IrW homogeneous mixed material
  • Ir iridium
  • W tungsten
  • the absorption layer had an absolute reflectance of 1.3% and a phase difference of 225 degrees at a wavelength of 13.5 nm.
  • Example 39 The material of the absorption layer was changed to a mixed material (IrW) in which iridium (Ir) and tungsten (W) are homogeneous at an atomic ratio of 90:10, and the film was formed to a thickness of 46 nm.
  • IrW mixed material
  • Ir iridium
  • W tungsten
  • a reflective photomask of Example 39 was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
  • the absorption layer had an absolute reflectance of 2.2% and a phase difference of 240 degrees at a wavelength of 13.5 nm.
  • Example 40 The material of the absorption layer was changed to a mixed material (IrNb) in which iridium (Ir) and niobium (Nb) are homogeneous at an atomic ratio of 50:50, and the film was formed to a thickness of 47 nm.
  • a reflective photomask of Example 40 was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
  • the absorption layer had an absolute reflectance of 6% and a phase difference of 214 degrees at a wavelength of 13.5 nm.
  • Example 41 The material of the absorption layer was changed to a mixed material (IrNb) in which iridium (Ir) and niobium (Nb) are homogeneous at an atomic ratio of 90:10, and the film was formed to a thickness of 46 nm.
  • a reflective photomask of Example 41 was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
  • the absolute reflectance of the absorption layer at a wavelength of 13.5 nm was 3.1%, and the phase difference was 237 degrees.
  • Example 42 The material of the absorption layer was changed to a mixed material (IrTa) in which iridium (Ir) and tantalum (Ta) are homogeneous at an atomic ratio of 85:15, and the film was formed to a thickness of 45 nm.
  • a reflective photomask of Example 42 was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
  • the absorption layer had an absolute reflectance of 2.8% and a phase difference of 219 degrees at a wavelength of 13.5 nm.
  • Example 43 The material of the absorption layer was changed to a mixed material (IrTa) in which iridium (Ir) and tantalum (Ta) are homogeneous at an atomic ratio of 95:5, and the film was formed to a thickness of 46 nm.
  • IrTa mixed material
  • Ti tantalum
  • a reflective photomask of Example 43 was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
  • the absorption layer had an absolute reflectance of 2.5% and a phase difference of 248 degrees at a wavelength of 13.5 nm.
  • Example 44 The material of the absorption layer was changed to a mixed material (IrV) in which iridium (Ir) and vanadium (V) are homogeneous at an atomic ratio of 65:35, and the film was formed to a thickness of 45 nm.
  • IrV mixed material
  • V vanadium
  • the absolute reflectance of the absorption layer at a wavelength of 13.5 nm was 3.4%, and the phase difference was 201 degrees.
  • Example 45 The material of the absorption layer was changed to a mixed material (IrV) in which iridium (Ir) and vanadium (V) are homogeneous at an atomic ratio of 90:10, and the film was formed to a thickness of 46 nm.
  • IrV mixed material
  • V vanadium
  • the absorption layer had an absolute reflectance of 2.2% and a phase difference of 240 degrees at a wavelength of 13.5 nm.
  • Example 46 The material of the absorption layer was changed to a homogeneous mixed material (ReMo) of rhenium (Re) and molybdenum (Mo) at an atomic ratio of 45:55, and the film was formed to a thickness of 48 nm.
  • ReMo homogeneous mixed material
  • Mo molybdenum
  • the absorption layer had an absolute reflectance of 7.8% and a phase difference of 213 degrees at a wavelength of 13.5 nm.
  • Example 47 The material of the absorption layer was changed to a homogeneous mixed material (ReMo) of rhenium (Re) and molybdenum (Mo) at an atomic ratio of 90:10, and the film was formed to a thickness of 47 nm.
  • ReMo homogeneous mixed material
  • Mo molybdenum
  • the absorption layer had an absolute reflectance of 2.5% and a phase difference of 234 degrees at a wavelength of 13.5 nm.
  • Example 48 The material of the absorption layer was changed to a homogeneous mixed material (ReW) of rhenium (Re) and tungsten (W) at an atomic ratio of 75:25, and the film was formed to a thickness of 46 nm.
  • a reflective photomask of Example 48 was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
  • the absorption layer had an absolute reflectance of 2.4% and a phase difference of 216 degrees at a wavelength of 13.5 nm.
  • Example 49 The material of the absorption layer was changed to a homogeneous mixed material (ReW) of rhenium (Re) and tungsten (W) at an atomic ratio of 95:5, and the film was formed to a thickness of 46 nm.
  • a reflective photomask of Example 49 was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
  • the absorption layer had an absolute reflectance of 2.8% and a phase difference of 227 degrees at a wavelength of 13.5 nm.
  • Example 50 The material of the absorption layer was changed to a mixed material (ReNb) in which rhenium (Re) and niobium (Nb) are homogeneous at an atomic ratio of 75:25, and the film was formed to a thickness of 48 nm.
  • a reflective photomask of Example 50 was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
  • the absorption layer had an absolute reflectance of 2.5% and a phase difference of 213 degrees at a wavelength of 13.5 nm.
  • Example 51 The material of the absorption layer was changed to a homogeneous mixed material (ReNb) of rhenium (Re) and niobium (Nb) at an atomic ratio of 90:10, and the film was formed to a thickness of 46 nm.
  • a reflective photomask of Example 51 was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
  • the absorption layer had an absolute reflectance of 4% and a phase difference of 224 degrees at a wavelength of 13.5 nm.
  • Comparative Example 1 a conventional photomask having an existing film containing tantalum (Ta) as a main material was used.
  • tantalum nitride (TaN) was used to form an absorption layer with a thickness of 58 nm
  • tantalum oxide (TaO) was used to form an outermost layer with a thickness of 2 nm to form a reflective photomask. made.
  • a reflective photomask of Comparative Example 1 was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
  • the absorption layer of Comparative Example 1 formed as described above had an absolute reflectance of 1.3% at a wavelength of 13.5 nm and a phase difference of 160 degrees.
  • the absorption layer had an absolute reflectance of 3.1% at a wavelength of 13.5 nm and a phase difference of 180 degrees.
  • the absolute reflectance of the absorption layer at a wavelength of 13.5 nm was 6.3%, and the phase difference was 285 degrees.
  • An EUV exposure apparatus (NXE3300B, manufactured by ASML) was used to transfer and expose the absorption pattern of the reflective photomask produced in each example and comparative example onto a semiconductor wafer coated with an EUV positive chemically amplified resist. At this time, the exposure amount was adjusted so that the hole pattern was transferred to 19 nm as designed. After that, the transferred resist pattern was observed and the line width was measured by an electron beam dimension measuring machine, and the resolution was confirmed.
  • Table 1 shows the evaluation results of Examples 1-51 and Comparative Examples 1-3.
  • Comparative Example 1 having a conventional tantalum (Ta)-based absorption layer with a thickness of 60 nm had a phase difference of 160 degrees and an NILS of 2.37. It was found that when the phase difference of the absorption pattern layer was 200 degrees or more and 280 degrees or less as in Examples 1 to 51, the NILS was larger than in Comparative Example 1, and the resolution was improved.
  • Comparative Example 2 with a phase difference of 180 degrees and Comparative Example 3 with a phase difference of 285 degrees Examples 1 to 51 with a phase difference of 200 degrees or more and 280 degrees or less have large NILS, and the solution It was found that image quality was improved.
  • Table 1 shows the results of comparing the NILS of each example and each comparative example.
  • Example 1 As shown in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 2 and 3 in FIG. has a NILS value of 2.47.
  • the NILS value of Example 1 in which the phase difference is 205 degrees is 2.66, which is about 7% higher than that in the case of the phase difference of 180 degrees (Comparative Example 2).
  • the NILS value of Example 2 with a phase difference of 220 degrees is 2.73, which is about 10% higher than that of the case of a phase difference of 180 degrees (Comparative Example 2).
  • the NILS value of Example 3 with a phase difference of 240 degrees is 2.76, which is about 12% higher than that of the case of a phase difference of 180 degrees (Comparative Example 2).
  • the NILS value of Example 4 with a phase difference of 265 degrees is 2.67, which is about 8% higher than the case of a phase difference of 180 degrees (Comparative Example 2).
  • the NILS value of Example 5 with a phase difference of 275 degrees is 2.56, which is about 4% higher than that of the case of a phase difference of 180 degrees (Comparative Example 2).
  • the NILS value of Comparative Example 3 in which the phase difference is 285 degrees, is 2.46, which is almost the same value as in the case of the phase difference of 180 degrees (Comparative Example 2). Further, as shown in Example 6 of FIG.
  • the NILS value of Example 6 with a phase difference of 240 degrees is 2.74. The value is about 10% higher than when the film thickness is the same and the phase difference is 180 degrees.
  • the NILS value of Example 7 in which the phase difference is 240 degrees is 2.78. The value is about 13% higher than when the film thickness is the same and the phase difference is 180 degrees.
  • Example 8 of FIG. 9 and Table 1 when the thickness of the absorption pattern layer 14a is 38 nm, the NILS value of Example 8 with a phase difference of 240 degrees is 2.71. The value is about 31% higher than when the film thickness is the same and the phase difference is 180 degrees.
  • the phase difference is preferably in the range of 200 degrees or more and 280 degrees or less, more preferably in the range of 215 degrees or more and 270 degrees or less, and 230 degrees or more and 260 degrees or less. It can be seen that within the range is most preferred. In other words, the preferable range of the phase difference of the absorption layer in the reflective mask differs greatly from "within the range of 170 degrees or more and 190 degrees or less" used in the conventional design concept, and is "200 degrees or more and 280 degrees or less.” within range.
  • the NILS of Example 9 which is formed of rhodium (Rh) with a film thickness of 33 nm and has a phase difference of 240 degrees, is 2.53, and the atomic ratio of ruthenium (Ru) and niobium (Nb) with a film thickness of 44 nm is
  • the NILS of Example 10 was 2.48, which was formed from a material containing the phase difference of 85:15 and had a phase difference of 240 degrees.
  • Examples 6 to 10 show cases where the reflectance is different at 2.6%, 4.4%, 9.2%, 11.0%, and 17.0%, respectively. In the case of , better transferability was obtained than in each comparative example. From this, it can be seen that if the reflectance is within the range of 2% or more and 20% or less, a sufficient phase shift effect can be obtained and the resolution can be improved.
  • the NILS of Example 11 which is formed of a material containing ruthenium (Ru) and aluminum (Al) with a film thickness of 72 nm so that the atomic ratio is 59:41, and has a phase difference of 240 degrees, is 2.73. there were. Since the refractive index n of Example 11 is as high as 0.94, the film thickness is thicker than the conventional film of Comparative Example 1 (60 nm), and the projection effect cannot be reduced, but the NILS is good due to the phase shift effect.
  • the NILS of Example 12 in which the film thickness is 42 nm and which contains tin oxide (SnO) and ruthenium (Ru) at an atomic ratio of 20:80 and the phase difference is 240 degrees is 2.78.
  • the NILS of Example 13 which is formed of a material containing tin oxide (SnO) and ruthenium (Ru) with a film thickness of 39 nm so that the atomic ratio is 20:80, and has a phase difference of 225 degrees, is 2.65, formed of a material containing indium oxide (InO) and ruthenium (Ru) with a film thickness of 42 nm so that the atomic ratio is 15:85, and the phase difference is 240 degrees.
  • NILS has a NILS of 2.78, and is formed of a material containing indium oxide (InO) and ruthenium (Ru) with a film thickness of 39 nm in an atomic ratio of 15:85, and has a phase difference of 225 degrees.
  • the NILS for Example 15 was 2.64.
  • the absorption layer 14 (absorption pattern layer 14a) was formed from a material containing tin (Sn) or indium (In), which has excellent workability, a phase shift effect was obtained and the resolution was improved.
  • the NILS of Example 16 which is formed of a material containing tantalum (Ta) and titanium (Ti) at an atomic ratio of 60:40 with a film thickness of 78 nm and a phase difference of 212 degrees, is 2.48.
  • the refractive indices n were relatively high, 0.947 and 0.952, respectively.
  • NILS was good due to the phase shift effect.
  • the reflectances of Examples 16 and 17 were 1.2% and 6.5%, respectively, and the NILS was better in Example 17, which had a reflectance in the range of 2% or more and 20% or less. rice field.
  • the NILS of Example 18 which is formed of a material containing molybdenum (Mo) and palladium (Pd) with a film thickness of 45 nm so that the atomic ratio is 40:60, and has a phase difference of 235 degrees, is 2.76.
  • the NILS of Example 19 which is formed of platinum (Pt) with a film thickness of 45 nm and has a phase difference of 243 degrees, is 2.72. Both Examples 18 and 19 had good NILS due to the phase shift effect.
  • the reflectances of Examples 18 and 19 were 6.6% and 1.3%, respectively, and the NILS was better in Example 18, in which the reflectance was in the range of 2% or more and 20% or less. rice field.
  • the NILS of Example 20 which is formed of a material containing iridium (Ir) and platinum (Pt) at an atomic ratio of 75:25 with a film thickness of 45 nm and a phase difference of 234 degrees, is 2.74.
  • the NILS of Example 22 is formed of a material containing rhenium (Re) and platinum (Pt) with a film thickness of 46 nm so that the atomic ratio is 75:25, and has a phase difference of 240 degrees.
  • the NILS was
  • Example 24 which is formed of a material containing platinum (Pt) and molybdenum (Mo) with a film thickness of 48 nm in an atomic ratio of 20:80 and has a phase difference of 213 degrees, has an NILS of 2.65.
  • the NILS of Example 26 which is formed of a material containing platinum (Pt) and niobium (Nb) with a film thickness of 47 nm in an atomic ratio of 35:65 and has a phase difference of 214 degrees, is 2.
  • 68 is formed of a material containing platinum (Pt) and niobium (Nb) with a film thickness of 45 nm so that the atomic ratio is 80:20, and the phase difference is 234 degrees. was 2.74.
  • the NILS of Example 28 which is formed of a material containing gold (Au) and molybdenum (Mo) in a film thickness of 49 nm in an atomic ratio of 25:75 and has a phase difference of 209 degrees, is 2.
  • 63 is formed of a material containing gold (Au) and molybdenum (Mo) with a film thickness of 39 nm so that the atomic ratio is 95:5, and the phase difference is 228 degrees. was 2.75.
  • the NILS of Example 30 which is formed of a material containing gold (Au) and niobium (Nb) with a film thickness of 48 nm in an atomic ratio of 45:55 and has a phase difference of 213 degrees, is 2.
  • the NILS of Example 31 is formed of a material containing gold (Au) and niobium (Nb) with a film thickness of 45 nm so that the atomic ratio is 90:10, and has a phase difference of 234 degrees. was 2.74.
  • the NILS of Example 32 which is formed of a material containing gold (Au) and titanium (Ti) with a film thickness of 47 nm in an atomic ratio of 65:35 and has a phase difference of 225 degrees, is 2. 69, the NILS of Example 33 having a film thickness of 46 nm and containing gold (Au) and titanium (Ti) at an atomic ratio of 85:15 and having a phase difference of 240 degrees is was 2.75.
  • the NILS of Example 34 which is formed of a material containing gold (Au) and zirconium (Zr) with a film thickness of 51 nm in an atomic ratio of 70:30 and has a phase difference of 218 degrees, is 2. 67, is formed of a material containing gold (Au) and zirconium (Zr) with a film thickness of 46 nm so that the atomic ratio is 90:10, and the phase difference is 248 degrees. was 2.74.
  • the NILS of Example 36 which is formed of a material containing iridium (Ir) and molybdenum (Mo) at an atomic ratio of 30:70 with a film thickness of 49 nm and a phase difference of 209 degrees, is 2.
  • 63 is formed of a material containing iridium (Ir) and molybdenum (Mo) with a film thickness of 45 nm so that the atomic ratio is 90:10, and has a phase difference of 227 degrees. was 2.74.
  • the NILS of Example 38 which is formed of a material containing iridium (Ir) and tungsten (W) at an atomic ratio of 50:50 with a film thickness of 47 nm and a phase difference of 225 degrees, is 2. 69, is formed of a material containing iridium (Ir) and tungsten (W) with a film thickness of 46 nm so that the atomic ratio is 90:10, and the phase difference is 240 degrees. was 2.75.
  • the NILS of Example 40 which is formed of a material containing iridium (Ir) and niobium (Nb) at an atomic ratio of 50:50 with a film thickness of 47 nm and a phase difference of 214 degrees, is 2.
  • 68 is formed of a material containing iridium (Ir) and niobium (Nb) with a film thickness of 46 nm so that the atomic ratio is 90:10, and has a phase difference of 237 degrees. was 2.76.
  • the NILS of Example 42 which is formed of a material containing iridium (Ir) and tantalum (Ta) in an atomic ratio of 85:15 and has a film thickness of 45 nm and a phase difference of 219 degrees, is 2.
  • the NILS of Example 43 is was 2.74.
  • the NILS of Example 44 which is formed of a material containing iridium (Ir) and vanadium (V) in an atomic ratio of 65:35 and has a film thickness of 45 nm and a phase difference of 201 degrees, is 2. 6, is formed of a material containing iridium (Ir) and vanadium (V) with a film thickness of 46 nm so that the atomic ratio is 90:10, and has a phase difference of 240 degrees. was 2.75.
  • the NILS of Example 46 which is formed of a material containing rhenium (Re) and molybdenum (Mo) with a film thickness of 48 nm in an atomic ratio of 45:55 and has a phase difference of 213 degrees, is 2. 65, is formed of a material containing rhenium (Re) and molybdenum (Mo) in an atomic ratio of 90:10, has a film thickness of 47 nm, and has a phase difference of 234 degrees. was 2.75.
  • the NILS of Example 48 which is formed of a material containing rhenium (Re) and tungsten (W) with a film thickness of 46 nm in an atomic ratio of 75:25 and has a phase difference of 216 degrees, is 2.
  • the NILS of Example 49 is formed of a material containing rhenium (Re) and tungsten (W) with a film thickness of 46 nm so that the atomic ratio is 95:5, and has a phase difference of 227 degrees. was 2.74.
  • the NILS of Example 50 which is formed of a material containing rhenium (Re) and niobium (Nb) with a film thickness of 48 nm in an atomic ratio of 75:25 and has a phase difference of 213 degrees, is 2. 7 is formed of a material containing rhenium (Re) and niobium (Nb) with a film thickness of 46 nm so that the atomic ratio is 90:10, and has a phase difference of 224 degrees. was 2.74.
  • the absorption layer 14 (absorption pattern layer 14a) is made of a material containing an element of the fourth material group excellent in workability and hydrogen resistance in addition to the element of the third material group having a small refractive index n. Even when formed, a phase shift effect was obtained and the resolution was improved. Also, when the content of the elements of the third material group was 20 atomic % or more of the elements in the entire absorber layer 14, the NILS was good. Also, when the combination of the elements of the third material group and the elements of the fourth material group contained in the absorption layer 14 was the same, the higher the content of the elements of the third material group, the better the NILS.
  • the reflective photomask blank and reflective photomask according to the present invention can be suitably used for forming fine patterns by EUV exposure in the manufacturing process of semiconductor integrated circuits and the like.

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Abstract

本開示は、位相シフト効果を最大限に活用し、高い転写性(特に解像性)を有する反射型フォトマスクブランク及び反射型フォトマスクを提供することを目的とする。本開示の一態様に係る反射型フォトマスクブランク(100)は、基板(11)と、基板(11)上に形成された多層膜構造を有するEUV光を反射する反射層(12)と、反射層(12)上に形成され、反射層(12)を保護する保護層(13)と、保護層(13)上に形成されたEUV光を吸収する吸収層(14)と、を備え、吸収層(14)は、200度以上280度以下の範囲内の位相差を有することを特徴とする。

Description

反射型フォトマスクブランク及び反射型フォトマスク
 本開示は、反射型フォトマスクブランク及び反射型フォトマスクに関する。
 半導体デバイスの製造プロセスにおいては、半導体デバイスの微細化に伴い、フォトリソグラフィ技術の微細化に対する要求が高まっている。フォトリソグラフィにおける転写パターンの最小現像寸法は、露光光源の波長に大きく依存し、波長が短いほど最小解像寸法を小さくできる。このため、先端の半導体デバイスの製造プロセスにおける露光光源は、従来の波長193nmのArFエキシマレーザー光から、波長13.5nmのEUV(Extreme Ultraviolet)に置き換わってきている。
 ほとんどの物質がEUVに対して高い光吸収性をもつため、従来の光の透過を利用する屈折光学系が使用できないことから、露光機の光学系部材はレンズではなく、ミラーとなる。フォトマスクも従来の透過型から反射型のEUVフォトマスクとなる。EUVフォトマスクへの入射光と反射光が同軸上に設計できないことから、通常、EUVリソグラフィでは光軸をEUVフォトマスクの垂直方向から6°傾けてEUV光を入射し、マイナス6°の角度で反射する反射光を半導体基板に照射する手法が採用されている。しかし、光軸を傾斜させることから、EUVフォトマスクに入射するEUV光がEUVフォトマスクのパターン(吸収層パターン)の影を作ることにより、転写性能が悪化する問題がある。今後、更なる微細化を行う為には、転写性能の改善が課題となる。
 現在のEUVフォトマスクでは、光吸収層として膜厚60~90nmのタンタル(Ta)を主成分とした膜が用いられている。このEUVフォトマスクでパターン転写の露光を行った場合、入射方向とマスクパターンの向きの関係によっては、マスクパターンの影となるエッジ部分で、コントラストの低下を引き起こす恐れがある。これに伴い、半導体基板上の転写パターンのラインエッジラフネスの増加や、線幅が狙った寸法に形成できないなどの問題が生じ、転写性能が悪化する。
 この課題に対し、吸収層に消衰係数kが高い材料を用いてEUV反射率を抑える手法 [例えば、特許文献1を参照]や、位相シフト効果を用いた手法[例えば、特許文献2を参照]が提案されている。
 反射型位相シフトマスクでは、吸収層を通り減光した反射光は、開口部で反射される光と位相差を持つ。このような反射型位相シフトマスクは透過型位相シフトマスクと同様に、位相シフト効果を用いることにより、ウェハ上の光学像のコントラストが向上し、転写パターンの解像性を向上させることができる。
 例えば、特許文献2に記載の位相シフト効果を用いた反射型マスクは、位相差の最適値を170~190度としている。これは従来の透過型の位相シフトマスクの位相差の最適値の180度を含んだ値である。
 しかし、反射型マスクの場合、EUV光が傾いて入射するため、反射光の一部は吸収層パターンのエッジ部分を通る。エッジ部分に当たった反射光はパターン中心部の反射光と位相がずれてしまうため、吸収層の最適な位相差は180度と異なる。つまり、反射型マスクにおける吸収層の最適な位相差は、従来の設計思想で用いられてきた「180度」とは異なる値であることを本発明者は見出した。
 このように、従来技術に係る反射型の位相シフトマスクでは、位相シフト効果を十分に活用(利用)できておらず、その転写性(特に解像性)は十分でなかった。
国際公開第2018/159785号 特許第6287099号
 本開示は、位相シフト効果を最大限に活用し、高い転写性(特に解像性)を有する反射型フォトマスクブランク及び反射型フォトマスクを提供することを目的とする。
 本発明は上記課題を解決するために成されたものであって、本発明の一態様に係る反射型フォトマスクブランクは、基板と、前記基板上に形成された多層膜構造を有するEUV光を反射する反射層と、前記反射層上に形成され、該反射層を保護する保護層と、前記保護層上に形成されたEUV光を吸収する吸収層と、を備え、前記吸収層は、200度以上280度以下の範囲内の位相差を有することを特徴とする反射型フォトマスクブランクである。
 また、本発明の一態様に係る反射型フォトマスクブランクにおける前記吸収層は、215度以上270度以下の範囲内の位相差を有してもよい。
 また、本発明の一態様に係る反射型フォトマスクブランクにおける前記吸収層は、230度以上260度以下の範囲内の位相差を有してもよい。
 また、本発明の一態様に係る反射型フォトマスクブランクにおける前記吸収層は、EUV光に対する屈折率nが0.93より小さくてもよい。
 また、本発明の一態様に係る反射型フォトマスクブランクにおける前記吸収層は、EUV光に対する屈折率nが0.92より小さくてもよい。
 また、本発明の一態様に係る反射型フォトマスクブランクにおける前記吸収層は、Ru、Rh、Mo、Pd、Ag、Pt、Au、Os、Ir、及びReのうち少なくとも1種類以上の元素を含む材料から構成されていてもよい。
 また、本発明の一態様に係る反射型フォトマスクブランクにおける前記吸収層は、EUV光に対する反射率が2%以上20%以下の範囲内であってもよい。
 また、本発明の一態様に係る反射型フォトマスクブランクにおける前記吸収層は、Pt、Au、Ir、及びReのうち少なくとも1種類以上の元素を含む材料から構成されていてもよい。
 また、本発明の一態様に係る反射型フォトマスクブランクにおける前記吸収層は、Mo、W、Nb、Hg、Fe、Ta、V、Bi、Ti、Zr、Hf、C、B、Be、及びAlのうち少なくとも1種類以上の元素を含む材料から構成されていてもよい。
 本発明の一態様に係る反射型フォトマスクは、基板と、前記基板上に形成された多層膜構造を有するEUV光を反射する反射層と、前記反射層上に形成され、該反射層を保護する保護層と、前記保護層上に形成され、パターンが形成されているEUV光を吸収する吸収パターン層と、を備え、前記吸収パターン層は、200度以上280度以下の範囲内の位相差を有することを特徴とする反射型フォトマスクである。
 また、本発明の一態様に係る反射型フォトマスクにおける前記吸収パターン層は、215度以上270度以下の範囲内の位相差を有してもよい。
 また、本発明の一態様に係る反射型フォトマスクにおける前記吸収パターン層は、230度以上260度以下の範囲内の位相差を有してもよい。
 また、本発明の一態様に係る反射型フォトマスクにおける前記吸収パターン層は、EUV光に対する屈折率nが0.93より小さくてもよい。
 また、本発明の一態様に係る反射型フォトマスクにおける前記吸収パターン層は、EUV光に対する屈折率nが0.92より小さくてもよい。
 また、本発明の一態様に係る反射型フォトマスクにおける前記吸収パターン層は、Ru、Rh、Mo、Pd、Ag、Pt、Au、Os、Ir、及びReのうち少なくとも1種類以上の元素を含む材料から構成されていてもよい。
 また、本発明の一態様に係る反射型フォトマスクにおける前記吸収パターン層は、EUV光に対する反射率が2%以上20%以下の範囲内であってもよい。
 また、本発明の一態様に係る反射型フォトマスクにおける前記吸収パターン層は、Pt、Au、Ir、及びReのうち少なくとも1種類以上の元素を含む材料から構成されていてもよい。
 また、本発明の一態様に係る反射型フォトマスクにおける前記吸収パターン層は、Mo、W、Nb、Hg、Fe、Ta、V、Bi、Ti、Zr、Hf、C、B、Be、及びAlのうち少なくとも1種類以上の元素を含む材料から構成されていてもよい。
 本開示の一態様に係る反射型フォトマスクブランク及び反射型フォトマスクであれば、十分な位相シフト効果が得られ、ウェハ転写性能(特に解像性)を向上することが可能になる。
本実施形態に係る反射型フォトマスクブランクの構造を示す断面図である。 本実施形態に係る反射型フォトマスクの構造を示す断面図である。 EUV光の波長における各金属材料の光学定数を示すグラフである。 本発明の実施例に係る反射型フォトマスクブランクの構造を示す概略断面図である。 本発明の実施例に係る反射型フォトマスクの製造工程を示す概略断面図である。 本発明の実施例に係る反射型フォトマスクの製造工程を示す概略断面図である。 本発明の実施例に係る反射型フォトマスクの製造工程を示す概略断面図である。 本発明の実施例に係る反射型フォトマスクの構造を示す概略断面図である。 本発明の実施例に係る反射型フォトマスクのNILSを示すグラフである。 本発明の実施例に係る反射型フォトマスクの位相差を示すグラフである。
 本開示の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
 ここで、図面に示す構成は模式的なものであり、厚さと平面寸法との関係、各層の厚さの比率などは現実のものとは異なる。また、以下に示す実施形態は、本開示の技術的思想を具体化するための構成を例示するものであって、本開示の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造などが下記のものに限定されるものでない。本開示の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
(反射型フォトマスクブランク及び反射型フォトマスクの構成)
 図1は、本発明の実施の形態に係る反射型フォトマスクブランク100を示す概略断面図である。図1に示すように、本発明の実施形態に係る反射型フォトマスクブランク100は、基板11と、基板11上に形成された反射層12と、反射層12の上に形成された保護層13と、保護層13の上に形成された吸収層14と、を備えている。また、図2は、本発明の実施の形態に係る反射型フォトマスク200を示す概略断面図である。ここで、図2に示す本発明の実施形態に係る反射型フォトマスク200は、図1に示す本発明の実施形態に係る反射型フォトマスクブランク100の吸収層14をパターニングして形成されている。以下、各層について詳細に説明する。
(基板)
 本発明の実施形態に係る基板11には、例えば、平坦なSi基板や合成石英基板等を用いることができる。また、基板11には、チタンを添加した低熱膨張ガラスを用いることができるが、熱膨張率の小さい材料であれば、本実施形態はこれらに限定されるものではない。
 また、後述する図4に示すように、基板11の反射層12を形成していない面に裏面導電膜15を形成することができる。裏面導電膜15は、反射型フォトマスク200を露光機に設置するときに静電チャックの原理を利用して固定するための膜である。
(反射層)
 本発明の実施形態に係る反射層12は、露光光であるEUV光(極端紫外光)を反射するものであればよく、EUV光に対する屈折率の大きく異なる材料の組み合わせによる多層反射膜(つまり、多層膜構造を有するEUV光反射膜)であってもよい。多層反射膜を含む反射層12は、例えば、Mo(モリブデン)とSi(シリコン)、またはMo(モリブデン)とBe(ベリリウム)といった組み合わせの層を40周期程度繰り返し積層することにより形成したものであってもよい。
(保護層)
 本発明の実施形態に係る保護層13は、吸収パターン層14aをエッチングにより形成する際に、反射層12へのダメージを防ぐエッチングストッパとして機能する層である。なお、反射層12の材質やエッチング条件により、保護層13はなくてもかまわない。保護層13は、吸収層14のパターン形成の際に行われるドライエッチングに対して耐性を有する材質で形成されている。例えば、保護層13の材料はルテニウム(Ru)であってもよい。
(吸収層及び吸収パターン層)
 図1に示すように、吸収層14は、保護層13上に形成される層であり、露光光であるEUV光を吸収する層である。また、吸収層14は、転写するための微細パターンである吸収パターン層(転写パターン)14aを形成する層である。つまり、反射型フォトマスクブランク100の吸収層14の一部を除去することにより、即ち吸収層14をパターニングすることにより、図2に示す反射型フォトマスク200の吸収パターン(吸収パターン層14a)が形成される。
 吸収層14(吸収パターン層14a)が形成されている部分では、EUV光を吸収して一部の光を反射させる。一方、パターンの開口部(吸収層14がない部分)では、EUV光が保護層13を介して反射層12から反射する。吸収層14が形成されている部分からの反射光は、開口部からの反射光と所望の位相差を形成する。
 一般に、吸収層14の、反射率及びパターニングした結果生じる開口部との位相差は、反射型フォトマスクブランク及び反射型フォトマスクの各層の光学定数(屈折率n、消衰係数k)と膜厚、使用する光の波長が決まれば、一意に定まり、光学理論により計算で求めることができる(詳細は、例えば、応用物理工学選書3、吉田貞史「薄膜」、培風館、1990を参照)。つまり、本実施形態における「位相差」とは、吸収層14の反射光の位相と、反射層12の(開口部での)反射光の位相と、の差を意味する。
 なお、本実施形態では、上記反射率及び上記位相差の算出に用いた屈折率n及び消衰係数kの各値は、EUV光を用いた実測値を用いた。
 反射型フォトマスク200を用いてウェハ転写した際のウェハパターンのNILS(規格化空間像対数傾斜)は、反射型フォトマスク200の位相差に依存する。図9は、吸収層14(吸収パターン層14a)を、ロジウム(Rh)とアルミニウム(Al)の混合材料を用いた単層膜として、開口数NAが0.33の露光条件で、ウェハ上の19nmのホールパターンを露光した場合のNILS(規格化空間像対数傾斜)を、膜厚38nm、41nm、47nm、54nm、の4水準で求めたグラフである。Rhは屈折率n=0.875、消衰係数k=0.03であり、Alは屈折率n=1.03、消衰係数k=0.03であるので、RhAlの組成を変えたとき、屈折率は0.875<n<1.03の範囲内で変化し、消衰係数はおよそk=0.03で一定である。また、同じ膜厚で比べた場合、RhAlの組成を変えたとき、すなわち屈折率nを変えたとき、位相差が変化する。なお、図9では、横軸に位相差をとり、NILSとの関係を示している。
 NILS(規格化空間像対数傾斜)は、
   NILS=w×dln(I)/dx ・・・式(1)
で求められるコントラストの値であり、反射型フォトマスク200を用いてウェハパターンを形成した際のウェハパターンの解像性の指標になる。ここで「w」は線幅を表し、「I」はエネルギー潜像の強度を表す。なお、NILSの値が大きい程、転写パターンの解像性が高いことを意味する。
 図9に示すように、位相差とNILSには関係があり、位相差が230度から260度近傍でNILSは最大になる。
 また、図9に示すように、膜厚が54nmであり、且つRhAlで形成された吸収パターン層14aの位相差が180度である場合のNILSの値は2.49である。
 これに対し、位相差が200度である場合のNILSの値は2.60であり、位相差が280度である場合のNILSの値は2.60であり、いずれも位相差が180度である場合に比べてその値は約5%高くなっている。
 また、位相差が215度である場合のNILSの値は2.68であり、位相差が270度である場合のNILSの値は2.67であり、いずれも位相差が180度である場合に比べてその値は約7%高くなっている。
 また、位相差が230度である場合のNILSの値は2.72であり、位相差が260度である場合のNILSの値は2.71であり、いずれも位相差が180度である場合に比べてその値は約9%高くなっている。
 さらに、位相差が240度である場合にNILSは最大となり、その値は2.74であり、位相差が180度である場合に比べてその値は約10%高くなっている。
 このように位相差が180度である場合よりも、位相差が200度以上280度以下の範囲内であれば5%以上、位相差が215度以上270度以下の範囲内であれば7%以上、位相差が230度以上260度以下の範囲内であれば9%以上NILSが向上する。
 また、図9に示すように、吸収パターン層14aの膜厚が47nmであり、位相差が240度である場合のNILSの値は2.76であり、位相差が180度である場合に比べてその値は約12%高くなっている。
 また、図9に示すように、吸収パターン層14aの膜厚が41nmであり、位相差が240度である場合のNILSの値は2.78であり、位相差が180度である場合に比べてその値は約13%高くなっている。
 また、図9に示すように、吸収パターン層14aの膜厚が38nmであり、位相差が240度である場合のNILSの値は2.71であり、位相差が180度である場合に比べてその値は約31%高くなっている。
 これらのことから、解像性を向上させるためには、吸収層14の位相差は、200度以上280度以下の範囲内が好ましく、215度以上270度以下の範囲内がさらに好ましく、230度以上260度以下の範囲内が最も好ましいことが分かる。
 EUVリソグラフィにおいて、EUV光は斜めに入射し、反射層12で反射されるが、吸収層14(吸収パターン層14a)が光路の妨げとなる射影効果により、ウェハ(半導体基板)上への転写性能が悪化することがある。この転写性能の悪化は、EUV光を吸収する吸収層14の厚さを薄くすることで低減できることが知られている。
 吸収層14の膜厚は、60nm以下であることが好ましい。吸収層14の膜厚が60nm以下である場合、従来のTa系吸収膜と比較して十分に射影効果を低減し、転写性能を向上させることができる。
 図10は、EUV光に対する吸収層14の屈折率nが0.90、0.91、0.92、0.93、0.94である場合における吸収層14の膜厚と位相差との関係をシミュレーションで算出したグラフである。
 図10に示すように、EUV光に対する吸収層14の屈折率nが小さければ小さいほど、所望の位相差を得るための膜厚を薄くすることができる。EUV光に対する吸収層14の屈折率nが0.93の場合、230~260度の位相差を得るための最低膜厚は60nmであり、従来のTa系吸収膜の膜厚と同程度である。そのため、EUV光に対する吸収層14の屈折率nは0.93より小さければ、膜厚を60nmより薄くすることができるため、好ましい。また、EUV光に対する吸収層14の屈折率nが0.92より小さければ、230~260度の位相差を得るための最低膜厚が50nm以下になるため、さらに好ましい。
 図3は、各金属材料のEUV光の波長13.5nmに対する光学定数を示すグラフである。図3のグラフの横軸は屈折率nを表し、縦軸は消衰係数kを示している。図3より、Ru、Rh、Mo、Pd、Ag、Pt、Au、Os、Ir、Reのそれぞれは、屈折率nが0.93より小さいため、これらの材料群を用いることにより射影効果を低減できることが分かる。なお、上述した「Ru、Rh、Mo、Pd、Ag、Pt、Au、Os、Ir、Re」を、以下便宜的に「第1の材料群」と定義する。
 吸収層14の材料は、第1の材料群の元素を含んでいれば混合物であってもよい。混合物であれば、組成を変えることによって吸収層14の光学定数(屈折率n、消衰係数k)を制御することができ、所望の位相差と反射率を得ることができる。つまり、吸収層14は、Ru、Rh、Mo、Pd、Ag、Pt、Au、Os、Ir、及びReのうち少なくとも1種類以上の元素を含む材料で構成されていれば好ましい。
 吸収層14の材料は、上述した第1の材料群に加えて、錫(Sn)、インジウム(In)、タンタル(Ta)、アルミニウム(Al)、ニオブ(Nb)、チタン(Ti)のうち少なくとも1種をさらに含んでいても良い。Sn、In、Taの酸化物、窒化物もしくは酸窒化物であれば、高融点の為、耐熱性の更なる改善と既存エッチング装置での加工性向上が期待できる。また、Al、Nb、Tiであれば、不動態被膜形成による洗浄耐性の更なる改善が期待できる。
 ここで、上述した「Sn、In、Ta、Al、Nb、Ti」を、便宜的に「第2の材料群」と定義した場合、吸収層14は、第1の材料群の元素のみで構成されていてもよいし、第1の材料群の元素と、第2の材料群の元素とで構成されていてもよい。また、吸収層14は、第1の材料群の元素と、第2の材料群の元素以外の他の元素とで構成されていてもよいし、第1の材料群の元素と、第2の材料群の元素と、第2の材料群の元素以外の他の元素とで構成されていてもよい。なお、吸収層14が第1の材料群の元素と第2の材料群の元素とで構成されている場合には、第1の材料群の元素の含有率が吸収層14全体の元素の70原子%以上であれば好ましく、80原子%以上であればより好ましく、90原子%以上であればさらに好ましい。
 吸収層14の材料は、Pt、Au、Ir、及びReのうち少なくとも1種類以上の元素を含む材料で構成されていれば好ましい。Pt、Au、Ir、及びReは上述した第1の材料群の中でも既存エッチング装置での加工性向上が期待できる材料であり、かつ、EUV露光装置のクリーニングの際に用いられる水素ラジカルに対する耐性が高い材料である。さらに屈折率nが0.92よりも小さいため、射影効果の低減が期待できる。なお、上述した「Pt、Au、Ir、Re」を、以下便宜的に「第3の材料群」と定義する。
 吸収層14の材料は、上述した第3の材料群に加えて、Mo、W、Nb、Hg、Fe、Ta、V、Bi、Ti、Zr、Hf、C、B、Be、及びAlのうち少なくとも1種をさらに含んでいても良い。ここで、「Mo、W、Nb、Hg、Fe、Ta、V、Bi、Ti、Zr、Hf、C、B、Be、Al」を「第4の材料群」と定義する。第4の材料群が含まれていれば、既存エッチング装置での加工性向上、水素ラジカル耐性の向上が期待できる。
 吸収層14は、第3の材料群の元素のみで構成されていてもよいし、第3の材料群の元素と、第4の材料群の元素とで構成されていてもよい。また、吸収層14は、第3の材料群の元素と、第4の材料群の元素以外の他の元素とで構成されていてもよいし、第3の材料群の元素と、第4の材料群の元素と、第4の材料群の元素以外の他の元素とで構成されていてもよい。なお、吸収層14が第3の材料群の元素と第4の材料群の元素とで構成されている場合には、第3の材料群の元素の含有率が吸収層14全体の元素の20原子%以上であれば好ましい。
 十分な位相シフト効果を得るためには吸収層14の反射率は、絶対反射率で1%以上30%以下が好ましく、2%以上20%以下がさらに好ましい。ここで、「絶対反射率」とは、光源からの光を直接測定した光の量に対する実試料で反射した光の量の比率で計算された値をいう。つまり、入射光の強度を100%としたときの反射率を意味する。なお、本実施形態において「絶対反射率」の用語を用いたのは、多層反射層(反射層12)の反射率(約66%)と吸収層14の反射率との比を意味する「相対反射率」と区別するためである。このように、本実施形態における「絶対反射率」は、「相対反射率」とは異なる概念である。
 また、吸収層14の上には、ハードマスク層を備えていても良い。ハードマスク層には、Cr系膜またはSi系膜など、ドライエッチングに耐性がある材料が用いられる。
[実施例]
 以下、本開示を実施例によりさらに詳しく説明するが、本開示は実施例により何ら限定されるものではない。
<実施例1>
 図4に示す基板として、低熱膨張性を有する合成石英基板を用いた。その基板の上に、多層反射膜としてシリコン(Si)とモリブデン(Mo)とを一対とする積層膜を40枚積層して形成した。多層反射膜の膜厚は280nmとした。
 次に、多層反射膜上に、ルテニウム(Ru)を用いて膜厚が3.5nmになるようにキャッピング層(保護層)を成膜した。これにより、基板上には多層反射膜及びキャッピング層を有する反射部が形成された。
 キャッピング層の上に、ロジウム(Rh)とアルミニウム(Al)とを含む吸収層を膜厚が47nmになるように成膜した。吸収層におけるロジウム(Rh)とアルミニウム(Al)との原子数比率をXPS(X線光電子分光法)で測定したところ、66:34であった。また、吸収層の結晶性をXRD(X線回析装置)で測定したところ、わずかに結晶性が見られるものの、アモルファスであることが分かった。
 次に、基板の多層反射膜が形成されていない側に、窒化クロム(CrN)を用いて100nmの厚さとなるように裏面導電膜を成膜した。反射型フォトマスクブランク100を作成した。
 基板上へのそれぞれの膜の成膜は、多元スパッタリング装置を用いた。各々の膜の膜厚は、スパッタリング時間で制御した。
 次に、反射型フォトマスク200の作製方法について、図5から図8を用いて説明する。図5に示すように、反射型フォトマスクブランク100の吸収層14の上に、ポジ型化学増幅型レジスト(SEBP9012:信越化学社製)を120nmの膜厚にスピンコートで塗布し、110℃で10分ベークし、レジスト膜16を形成した。
 次に、電子線描画機(JBX3030:日本電子社製)によってレジスト膜16に所定のパターンを描画した。
 その後、110℃、10分のプリベーク処理を行い、次いでスプレー現像機(SFG3000:シグマメルテック社製)を用いて現像処理をした。これにより図6に示したように、レジストパターン16aを形成した。
 次に、レジストパターン16aをエッチングマスクとして、塩素系ガスを主体としたドライエッチングにより、吸収層14のパターニングを行った。これにより、図7に示すように、吸収層14に吸収パターン(吸収パターン層)14aを形成した。
 次に、レジストパターン16aの剥離を行い、図8に示す、本実施例による反射型フォトマスク200を作製した。
 本実施例において、吸収層14に形成した吸収パターン14aは、転写評価用の反射型フォトマスク200上で、76nmのホールパターンとした。
 上記のように形成した実施例1について、波長13.5nmのEUV光を用いて、吸収層の屈折率、消衰係数を測定(実測)した。その結果、実施例1の吸収層の屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.924、k=0.03であった。
 なお、以降の各実施例及び各比較例についても実施例1の場合と同様に、波長13.5nmのEUV光を用いて、吸収層の屈折率、消衰係数を測定(実測)した。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は3.4%であり、位相差は205度であった。
<実施例2>
 吸収層の材料であるRhAlの組成を原子数比率でRh:Al=70:30となるように変更し、膜厚47nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、実施例2の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例2の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.919、k=0.03であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は3.7%であり、位相差は220度であった。
<実施例3>
 吸収層の材料であるRhAlの組成を原子数比率でRh:Al=75:25となるように変更し、膜厚47nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、実施例3の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例3の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.912、k=0.03であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は4.3%であり、位相差は240度であった。
<実施例4>
 吸収層の材料であるRhAlの組成を原子数比率でRh:Al=82:18となるように変更し、膜厚47nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、実施例4の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例4の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.902、k=0.03であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は5.3%であり、位相差は265度であった。
<実施例5>
 吸収層の材料であるRhAlの組成を原子数比率でRh:Al=86:14となるように変更し、膜厚47nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、実施例5の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例5の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.896、k=0.03であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は5.9%であり、位相差は275度であった。
<実施例6>
 吸収層の材料であるRhAlの組成を原子数比率でRh:Al=67:33となるように変更し、膜厚54nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、実施例6の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例6の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.923、k=0.03であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は2.6%であり、位相差は240度であった。
<実施例7>
 吸収層の材料であるRhAlの組成を原子数比率でRh:Al=84:16となるように変更し、膜厚41nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、実施例7の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例7の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.899、k=0.03であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は4.4%であり、位相差は240度であった。
<実施例8>
 吸収層の材料であるRhAlの組成を原子数比率でRh:Al=98:2となるように変更し、膜厚38nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、実施例8の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例8の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.878、k=0.03であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は9.2%であり、位相差は240度であった。
<実施例9>
 吸収層の材料をロジウム(Rh)に変更し、膜厚33nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、実施例9の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例9の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.875、k=0.03であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は11.0%であり、位相差は240度であった。
<実施例10>
 吸収層の材料をルテニウム(Ru)とニオブ(Nb)が85:15の原子数比率で均質となる混合材料(RuNb)に変更し、膜厚44nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、実施例10の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例10の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.895、k=0.015であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は17.0%であり、位相差は240度であった。
<実施例11>
 吸収層の材料をルテニウム(Ru)とアルミニウム(Al)が59:41の原子数比率で均質となる混合材料(RuAl)に変更し、膜厚72nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、実施例11の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例11の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.940、k=0.023であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は3.7%であり、位相差は240度であった。
<実施例12>
 吸収層の材料を酸化錫(SnO)とルテニウム(Ru)が20:80の原子数比率で均質となる混合材料(SnRuO)に変更し、膜厚42nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、実施例12の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例12の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.896、k=0.03であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は3.1%であり、位相差は240度であった。
<実施例13>
 吸収層のSnRuOの膜厚を39nmに変更して成膜した。それ以外は実施例12と同様の方法で、実施例13の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例13の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.896、k=0.03であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は8.9%であり、位相差は225度であった。
<実施例14>
 吸収層の材料を酸化インジウム(InO)とルテニウム(Ru)が15:85の原子数比率で均質となる混合材料(InRuO)に変更し、膜厚42nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、実施例14の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例14の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.895、k=0.03であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は3.3%であり、位相差は240度であった。
<実施例15>
 吸収層のInRuOの膜厚を39nmに変更して成膜した。それ以外は実施例14と同様の方法で、実施例15の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例15の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.895、k=0.03であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は9.3%であり、位相差は225度であった。
<実施例16>
 吸収層の材料をタンタル(Ta)とチタン(Ti)が60:40の原子数比率で均質となる混合材料(TaTi)に変更し、膜厚78nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、実施例16の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例16の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.947、k=0.030であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は1.2%であり、位相差は212度であった。
<実施例17>
 吸収層の材料をチタン(Ti)に変更し、膜厚80nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、実施例17の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例17の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.952、k=0.014であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は6.5%であり、位相差は212度であった。
<実施例18>
 吸収層の材料をモリブデン(Mo)とパラジウム(Pd)が40:60の原子数比率で均質となる混合材料(MoPd)に変更し、膜厚45nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、実施例18の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例18の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.896、k=0.03であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は6.6%であり、位相差は235度であった。
<実施例19>
 吸収層の材料を白金(Pt)に変更し、膜厚45nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、実施例19の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例19の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.890、k=0.06であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は1.3%であり、位相差は243度であった。
<実施例20>
 吸収層の材料をイリジウム(Ir)と白金(Pt)が75:25の原子数比率で均質となる混合材料(IrPt)に変更し、膜厚45nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、実施例20の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例20の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.902、k=0.049であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は2.2%であり、位相差は234度であった。
<実施例21>
 吸収層の材料をイリジウム(Ir)と金(Au)が40:60の原子数比率で均質となる混合材料(IrAu)に変更し、膜厚45nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、実施例21の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例21の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.901、k=0.049であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は2.2%であり、位相差は234度であった。
<実施例22>
 吸収層の材料をレニウム(Re)と白金(Pt)が75:25の原子数比率で均質となる混合材料(RePt)に変更し、膜厚46nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、実施例22の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例22の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.909、k=0.045であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は2.2%であり、位相差は240度であった。
<実施例23>
 吸収層の材料をレニウム(Re)と金(Au)が40:60の原子数比率で均質となる混合材料(ReAu)に変更し、膜厚45nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、実施例23の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例23の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.905、k=0.047であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は2.8%であり、位相差は227度であった。
<実施例24>
 吸収層の材料を白金(Pt)とモリブデン(Mo)が20:80の原子数比率で均質となる混合材料(PtMo)に変更し、膜厚48nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、実施例24の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例24の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.918、k=0.017であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は7.8%であり、位相差は213度であった。
<実施例25>
 吸収層の材料を白金(Pt)とモリブデン(Mo)が80:20の原子数比率で均質となる混合材料(PtMo)に変更し、膜厚45nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、実施例25の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例25の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.898、k=0.049であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は2.2%であり、位相差は234度であった。
<実施例26>
 吸収層の材料を白金(Pt)とニオブ(Nb)が35:65の原子数比率で均質となる混合材料(PtNb)に変更し、膜厚47nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、実施例26の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例26の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.919、k=0.024であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は6%であり、位相差は214度であった。
<実施例27>
 吸収層の材料を白金(Pt)とニオブ(Nb)が80:20の原子数比率で均質となる混合材料(PtNb)に変更し、膜厚45nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、実施例27の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例27の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.900、k=0.049であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は2.2%であり、位相差は234度であった。
<実施例28>
 吸収層の材料を金(Au)とモリブデン(Mo)が25:75の原子数比率で均質となる混合材料(AuMo)に変更し、膜厚49nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、実施例28の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例28の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.918、k=0.018であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は7.6%であり、位相差は209度であった。
<実施例29>
 吸収層の材料を金(Au)とモリブデン(Mo)が95:5の原子数比率で均質となる混合材料(AuMo)に変更し、膜厚39nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、実施例29の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例29の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.900、k=0.050であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は2.7%であり、位相差は228度であった。
<実施例30>
 吸収層の材料を金(Au)とニオブ(Nb)が45:55の原子数比率で均質となる混合材料(AuNb)に変更し、膜厚48nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、実施例30の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例30の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.918、k=0.026であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は4.5%であり、位相差は213度であった。
<実施例31>
 吸収層の材料を金(Au)とニオブ(Nb)が90:10の原子数比率で均質となる混合材料(AuNb)に変更し、膜厚45nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、実施例31の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例31の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.903、k=0.047であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は2.2%であり、位相差は234度であった。
<実施例32>
 吸収層の材料を金(Au)とチタン(Ti)が65:35の原子数比率で均質となる混合材料(AuTi)に変更し、膜厚47nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、実施例32の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例32の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.918、k=0.039であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は1.3%であり、位相差は225度であった。
<実施例33>
 吸収層の材料を金(Au)とチタン(Ti)が85:15の原子数比率で均質となる混合材料(AuTi)に変更し、膜厚46nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、実施例33の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例33の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.907、k=0.046であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は2.2%であり、位相差は240度であった。
<実施例34>
 吸収層の材料を金(Au)とジルコニウム(Zr)が70:30の原子数比率で均質となる混合材料(AuZr)に変更し、膜厚51nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、実施例34の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例34の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.917、k=0.038であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は2.1%であり、位相差は218度であった。
<実施例35>
 吸収層の材料を金(Au)とジルコニウム(Zr)が90:10の原子数比率で均質となる混合材料(AuZr)に変更し、膜厚46nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、実施例35の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例35の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.905、k=0.047であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は2.5%であり、位相差は248度であった。
<実施例36>
 吸収層の材料をイリジウム(Ir)とモリブデン(Mo)が30:70の原子数比率で均質となる混合材料(IrMo)に変更し、膜厚49nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、実施例36の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例36の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.918、k=0.018であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は7.6%であり、位相差は209度であった。
<実施例37>
 吸収層の材料をイリジウム(Ir)とモリブデン(Mo)が90:10の原子数比率で均質となる混合材料(IrMo)に変更し、膜厚45nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、実施例37の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例37の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.907、k=0.041であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は3.7%であり、位相差は227度であった。
<実施例38>
 吸収層の材料をイリジウム(Ir)とタングステン(W)が50:50の原子数比率で均質となる混合材料(IrW)に変更し、膜厚47nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、実施例38の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例38の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.919、k=0.039であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は1.3%であり、位相差は225度であった。
<実施例39>
 吸収層の材料をイリジウム(Ir)とタングステン(W)が90:10の原子数比率で均質となる混合材料(IrW)に変更し、膜厚46nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、実施例39の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例39の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.908、k=0.044であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は2.2%であり、位相差は240度であった。
<実施例40>
 吸収層の材料をイリジウム(Ir)とニオブ(Nb)が50:50の原子数比率で均質となる混合材料(IrNb)に変更し、膜厚47nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、実施例40の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例40の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.920、k=0.025であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は6%であり、位相差は214度であった。
<実施例41>
 吸収層の材料をイリジウム(Ir)とニオブ(Nb)が90:10の原子数比率で均質となる混合材料(IrNb)に変更し、膜厚46nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、実施例41の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例41の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.908、k=0.041であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は3.1%であり、位相差は237度であった。
<実施例42>
 吸収層の材料をイリジウム(Ir)とタンタル(Ta)が85:15の原子数比率で均質となる混合材料(IrTa)に変更し、膜厚45nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、実施例42の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例42の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.911、k=0.044であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は2.8%であり、位相差は219度であった。
<実施例43>
 吸収層の材料をイリジウム(Ir)とタンタル(Ta)が95:5の原子数比率で均質となる混合材料(IrTa)に変更し、膜厚46nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、実施例43の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例43の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.907、k=0.045であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は2.5%であり、位相差は248度であった。
<実施例44>
 吸収層の材料をイリジウム(Ir)とバナジウム(V)が65:35の原子数比率で均質となる混合材料(IrV)に変更し、膜厚45nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、実施例44の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例44の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.918、k=0.038であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は3.4%であり、位相差は201度であった。
<実施例45>
 吸収層の材料をイリジウム(Ir)とバナジウム(V)が90:10の原子数比率で均質となる混合材料(IrV)に変更し、膜厚46nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、実施例45の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例45の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.909、k=0.043であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は2.2%であり、位相差は240度であった。
<実施例46>
 吸収層の材料をレニウム(Re)とモリブデン(Mo)が45:55の原子数比率で均質となる混合材料(ReMo)に変更し、膜厚48nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、実施例46の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例46の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.920、k=0.021であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は7.8%であり、位相差は213度であった。
<実施例47>
 吸収層の材料をレニウム(Re)とモリブデン(Mo)が90:10の原子数比率で均質となる混合材料(ReMo)に変更し、膜厚47nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、実施例47の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例47の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.916、k=0.037であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は2.5%であり、位相差は234度であった。
<実施例48>
 吸収層の材料をレニウム(Re)とタングステン(W)が75:25の原子数比率で均質となる混合材料(ReW)に変更し、膜厚46nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、実施例48の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例48の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.920、k=0.038であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は2.4%であり、位相差は216度であった。
<実施例49>
 吸収層の材料をレニウム(Re)とタングステン(W)が95:5の原子数比率で均質となる混合材料(ReW)に変更し、膜厚46nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、実施例49の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例49の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.916、k=0.040であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は2.8%であり、位相差は227度であった。
<実施例50>
 吸収層の材料をレニウム(Re)とニオブ(Nb)が75:25の原子数比率で均質となる混合材料(ReNb)に変更し、膜厚48nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、実施例50の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例50の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.920、k=0.031であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は2.5%であり、位相差は213度であった。
<実施例51>
 吸収層の材料をレニウム(Re)とニオブ(Nb)が90:10の原子数比率で均質となる混合材料(ReNb)に変更し、膜厚46nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、実施例51の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した実施例51の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.917、k=0.037であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は4%であり、位相差は224度であった。
<比較例1>
 比較例1では、従来のタンタル(Ta)を主材料とした既存膜を備えたフォトマスクを用いた。比較例1では、窒化タンタル(TaN)を用いて膜厚58nmになるよう吸収層を形成し、酸化タンタル(TaO)を用いて膜厚2nmになるよう最表層を形成して反射型フォトマスクを作製した。それ以外は、実施例1と同様の方法で比較例1の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した比較例1の吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は1.3%であり、位相差は160度であった。
<比較例2>
 吸収層の材料をロジウム(Rh)とアルミニウム(Al)が60:40の原子数比率で均質となる混合材料(RhAl)に変更し、膜厚47nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、比較例2の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した比較例2の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.932、k=0.03であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は3.1%であり、位相差は180度であった。
<比較例3>
 吸収層の材料のRhAlの組成を原子数比率でRh:Al=89:11となるように変更し、膜厚47nmになるように成膜した。それ以外は実施例1と同様の方法で、比較例3の反射型フォトマスクを作製した。
 上記のように形成した比較例3の吸収層の波長13.5nmにおける屈折率n、消衰係数kは、それぞれn=0.892、k=0.03であった。
 また、上記吸収層の波長13.5nmにおける絶対反射率は6.3%であり、位相差は285度であった。
<評価>
 上述した実施例1~51、比較例1~3で得られた反射型フォトマスクについて、以下の方法で転写性能の評価を行った。転写性能はウェハ露光評価により確認した。また、解像性は、NILS(Normalized Image Log-Slope:規格化空間像対数傾斜)値により評価した。
 EUV露光装置(NXE3300B:ASML社製)を用いて、EUVポジ型化学増幅型レジストを塗布した半導体ウェハ上に、各実施例、比較例で作製した反射型フォトマスクの吸収パターンを転写露光した。このとき、露光量は、ホールパターンが設計通りの19nmに転写するように調節した。その後、電子線寸法測定機により転写されたレジストパターンの観察及び線幅測定を実施し、解像性を確認し、以下の「◎」、「○」、「△」、「×」の4段階で評価した。
<評価基準>
 ◎:NILS値が2.73より大きい場合
 ○:NILS値が2.48以上であり、2.73以下である場合
 △:NILS値が2.40以上であり、2.48より小さい場合
 ×:NILS値が2.40より小さい場合
 以上の評価結果を表1に示す。
 なお、NILS値については、「○」以上の評価であれば、転写性能に問題はないため、合格とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1に、実施例1~51、比較例1~3の評価結果を示す。
 従来の膜厚60nmのタンタル(Ta)系吸収層を備えた比較例1の位相差は160度であり、NILSは2.37であった。実施例1~51のように吸収パターン層の位相差が200度以上280度以下である場合には、比較例1と比べてNILSが大きく、解像性が向上することが分かった。
 また、位相差が180度である比較例2、位相差が285度である比較例3と比べても、位相差が200度以上280度以下である実施例1~51はNILSが大きく、解像性が向上することが分かった。
 以下、表1及び、図9に示すグラフを用いて、各実施例及び各比較例のNILSを比較した結果について、詳細に説明する。
 図9及び表1の実施例1~5、比較例2、3に示すように、膜厚が47nmであり、且つRhAlで形成された吸収パターン層14aの位相差が180度である比較例2のNILSの値は2.47である。これに対し、位相差が205度である実施例1のNILSの値は2.66であり、位相差が180度である場合(比較例2)に比べてその値は約7%高くなっている。
 また、位相差が220度である実施例2のNILSの値は2.73であり、位相差が180度である場合(比較例2)に比べてその値は約10%高くなっている。
 また、位相差が240度である実施例3のNILSの値は2.76であり、位相差が180度である場合(比較例2)に比べてその値は約12%高くなっている。
 また、位相差が265度である実施例4のNILSの値は2.67であり、位相差が180度である場合(比較例2)に比べてその値は約8%高くなっている。
 また、位相差が275度である実施例5のNILSの値は2.56であり、位相差が180度である場合(比較例2)に比べてその値は約4%高くなっている。
 一方で、位相差が285度である比較例3のNILSの値は2.46であり、位相差が180度である場合(比較例2)と比べてほぼ同じ値である。
 また、図9及び表1の実施例6に示すように、吸収パターン層14aの膜厚が54nmである場合、位相差が240度である実施例6のNILSの値は2.74であり、同じ膜厚で位相差が180度である場合に比べてその値は約10%高くなっている。
 また、図9及び表1の実施例7に示すように、吸収パターン層14aの膜厚が41nmである場合、位相差が240度である実施例7のNILSの値は2.78であり、同じ膜厚で位相差が180度である場合に比べてその値は約13%高くなっている。
 また、図9及び表1の実施例8に示すように、吸収パターン層14aの膜厚が38nmである場合、位相差が240度である実施例8のNILSの値は2.71であり、同じ膜厚で位相差が180度である場合に比べてその値は約31%高くなっている。
 これらのことから、解像性を向上させるためには、位相差は200度以上280度以下の範囲内が好ましく、215度以上270度以下の範囲内がさらに好ましく、230度以上260度以下の範囲内が最も好ましいことが分かる。
 つまり、反射型マスクにおける吸収層の好適な位相差の範囲は、従来の設計思想で用いられてきた「170度以上190度以下の範囲内」とは大きく異なり、「200度以上280度以下の範囲内」である。
 膜厚が33nmのロジウム(Rh)で形成され、位相差が240度の実施例9のNILSは2.53であり、膜厚が44nmのルテニウム(Ru)とニオブ(Nb)とを原子数比率が85:15となるように含有した材料で形成され、位相差が240度の実施例10のNILSは2.48であった。
 実施例6~10は、反射率がそれぞれ2.6%、4.4%、9.2%、11.0%、17.0%で異なる場合を示したが、反射率によらず、全ての場合で各比較例より良好な転写性が得られた。このことから、2%以上20%以下の範囲内の反射率であれば、十分な位相シフト効果が得られ、解像性が向上することが分かる。
 膜厚が72nmのルテニウム(Ru)とアルミニウム(Al)とを原子数比率が59:41となるように含有した材料で形成され、位相差が240度の実施例11のNILSは2.73であった。実施例11は屈折率nが0.94と高いため、比較例1の従来膜の60nmよりも膜厚が厚く、射影効果を低減できなかったが、位相シフト効果によりNILSは良好であった。
 膜厚が42nmの酸化錫(SnO)とルテニウム(Ru)とを原子数比率が20:80となるように含有した材料で形成され、位相差が240度の実施例12のNILSは2.78であり、膜厚が39nmの酸化錫(SnO)とルテニウム(Ru)とを原子数比率が20:80となるように含有した材料で形成され、位相差が225度の実施例13のNILSは2.65であり、膜厚が42nmの酸化インジウム(InO)とルテニウム(Ru)とを原子数比率が15:85となるように含有した材料で形成され、位相差が240度の実施例14のNILSは2.78であり、膜厚が39nmの酸化インジウム(InO)とルテニウム(Ru)とを原子数比率が15:85となるように含有した材料で形成され、位相差が225度の実施例15のNILSは2.64であった。
 このように加工性に優れた錫(Sn)やインジウム(In)を含んだ材料で吸収層14(吸収パターン層14a)を形成した場合でも位相シフト効果が得られ、解像性が向上した。
 膜厚が78nmのタンタル(Ta)とチタン(Ti)とを原子数比率が60:40となるように含有した材料で形成され、位相差が212度の実施例16のNILSは2.48であり、膜厚80nmのチタン(Ti)で形成され、位相差が212度の実施例17のNILSは2.56であった。実施例16及び17は、屈折率nがそれぞれ0.947、0.952と相対的に高いため、比較例1の従来膜の60nmよりも膜厚が厚く、射影効果を低減できなかったが、位相シフト効果によりNILSは良好であった。また、実施例16及び17の反射率はそれぞれ1.2%、6.5%であり、反射率が2%以上20%以下の範囲内にある実施例17の方がよりNILSが良好であった。
 膜厚が45nmのモリブデン(Mo)とパラジウム(Pd)とを原子数比率が40:60となるように含有した材料で形成され、位相差が235度の実施例18のNILSは2.76であり、膜厚45nmの白金(Pt)で形成され、位相差が243度の実施例19のNILSは2.72であった。実施例18及び19は、共に位相シフト効果によりNILSが良好であった。また、実施例18及び19の反射率はそれぞれ6.6%、1.3%であり、反射率が2%以上20%以下の範囲内にある実施例18の方がよりNILSが良好であった。
 膜厚が45nmのイリジウム(Ir)と白金(Pt)とを原子数比率が75:25となるように含有した材料で形成され、位相差が234度の実施例20のNILSは2.74であり、膜厚が45nmのイリジウム(Ir)と金(Au)とを原子数比率が40:60となるように含有した材料で形成され、位相差が234度の実施例21のNILSは2.74であり、膜厚が46nmのレニウム(Re)と白金(Pt)とを原子数比率が75:25となるように含有した材料で形成され、位相差が240度の実施例22のNILSは2.75であり、膜厚が45nmのレニウム(Re)と金(Au)とを原子数比率が40:60となるように含有した材料で形成され、位相差が227度の実施例23のNILSは2.74であった。
 このように、屈折率nが小さく、かつ加工性と水素耐性に優れた第3の材料群のみの元素で構成された吸収層14(吸収パターン層14a)を形成した場合でも位相シフト効果が得られ、解像性が向上した。
 膜厚が48nmの白金(Pt)とモリブデン(Mo)とを原子数比率が20:80となるように含有した材料で形成され、位相差が213度の実施例24のNILSは2.65であり、膜厚が45nmの白金(Pt)とモリブデン(Mo)とを原子数比率が80:20となるように含有した材料で形成され、位相差が234度の実施例25のNILSは2.74であった。
 また、膜厚が47nmの白金(Pt)とニオブ(Nb)とを原子数比率が35:65となるように含有した材料で形成され、位相差が214度の実施例26のNILSは2.68であり、膜厚が45nmの白金(Pt)とニオブ(Nb)とを原子数比率が80:20となるように含有した材料で形成され、位相差が234度の実施例27のNILSは2.74であった。
 また、膜厚が49nmの金(Au)とモリブデン(Mo)とを原子数比率が25:75となるように含有した材料で形成され、位相差が209度の実施例28のNILSは2.63であり、膜厚が39nmの金(Au)とモリブデン(Mo)とを原子数比率が95:5となるように含有した材料で形成され、位相差が228度の実施例29のNILSは2.75であった。
 また、膜厚が48nmの金(Au)とニオブ(Nb)とを原子数比率が45:55となるように含有した材料で形成され、位相差が213度の実施例30のNILSは2.71であり、膜厚が45nmの金(Au)とニオブ(Nb)とを原子数比率が90:10となるように含有した材料で形成され、位相差が234度の実施例31のNILSは2.74であった。
 また、膜厚が47nmの金(Au)とチタン(Ti)とを原子数比率が65:35となるように含有した材料で形成され、位相差が225度の実施例32のNILSは2.69であり、膜厚が46nmの金(Au)とチタン(Ti)とを原子数比率が85:15となるように含有した材料で形成され、位相差が240度の実施例33のNILSは2.75であった。
 また、膜厚が51nmの金(Au)とジルコニウム(Zr)とを原子数比率が70:30となるように含有した材料で形成され、位相差が218度の実施例34のNILSは2.67であり、膜厚が46nmの金(Au)とジルコニウム(Zr)とを原子数比率が90:10となるように含有した材料で形成され、位相差が248度の実施例35のNILSは2.74であった。
 また、膜厚が49nmのイリジウム(Ir)とモリブデン(Mo)とを原子数比率が30:70となるように含有した材料で形成され、位相差が209度の実施例36のNILSは2.63であり、膜厚が45nmのイリジウム(Ir)とモリブデン(Mo)とを原子数比率が90:10となるように含有した材料で形成され、位相差が227度の実施例37のNILSは2.74であった。
 また、膜厚が47nmのイリジウム(Ir)とタングステン(W)とを原子数比率が50:50となるように含有した材料で形成され、位相差が225度の実施例38のNILSは2.69であり、膜厚が46nmのイリジウム(Ir)とタングステン(W)とを原子数比率が90:10となるように含有した材料で形成され、位相差が240度の実施例39のNILSは2.75であった。
 また、膜厚が47nmのイリジウム(Ir)とニオブ(Nb)とを原子数比率が50:50となるように含有した材料で形成され、位相差が214度の実施例40のNILSは2.68であり、膜厚が46nmのイリジウム(Ir)とニオブ(Nb)とを原子数比率が90:10となるように含有した材料で形成され、位相差が237度の実施例41のNILSは2.76であった。
 また、膜厚が45nmのイリジウム(Ir)とタンタル(Ta)とを原子数比率が85:15となるように含有した材料で形成され、位相差が219度の実施例42のNILSは2.71であり、膜厚が46nmのイリジウム(Ir)とタンタル(Ta)とを原子数比率が95:5となるように含有した材料で形成され、位相差が248度の実施例43のNILSは2.74であった。
 また、膜厚が45nmのイリジウム(Ir)とバナジウム(V)とを原子数比率が65:35となるように含有した材料で形成され、位相差が201度の実施例44のNILSは2.6であり、膜厚が46nmのイリジウム(Ir)とバナジウム(V)とを原子数比率が90:10となるように含有した材料で形成され、位相差が240度の実施例45のNILSは2.75であった。
 また、膜厚が48nmのレニウム(Re)とモリブデン(Mo)とを原子数比率が45:55となるように含有した材料で形成され、位相差が213度の実施例46のNILSは2.65であり、膜厚が47nmのレニウム(Re)とモリブデン(Mo)とを原子数比率が90:10となるように含有した材料で形成され、位相差が234度の実施例47のNILSは2.75であった。
 また、膜厚が46nmのレニウム(Re)とタングステン(W)とを原子数比率が75:25となるように含有した材料で形成され、位相差が216度の実施例48のNILSは2.71であり、膜厚が46nmのレニウム(Re)とタングステン(W)とを原子数比率が95:5となるように含有した材料で形成され、位相差が227度の実施例49のNILSは2.74であった。
 また、膜厚が48nmのレニウム(Re)とニオブ(Nb)とを原子数比率が75:25となるように含有した材料で形成され、位相差が213度の実施例50のNILSは2.7であり、膜厚が46nmのレニウム(Re)とニオブ(Nb)とを原子数比率が90:10となるように含有した材料で形成され、位相差が224度の実施例51のNILSは2.74であった。
 このように、屈折率nが小さい第3の材料群の元素に加えて、加工性と水素耐性に優れた第4の材料群の元素を含んだ材料で吸収層14(吸収パターン層14a)を形成した場合でも位相シフト効果が得られ、解像性が向上した。また、第3の材料群の元素の含有率が吸収層14全体の元素の20原子%以上である場合、NILSは良好であった。また、吸収層14に含まれる第3の材料群の元素と第4の材料群の元素の組み合わせが同じ場合、第3の材料群の元素の含有率が多いほどNILSがより良好であった。
 なお、本開示の反射型フォトマスクブランク及び反射型フォトマスクは、上記の実施形態及び実施例に限定されるものではなく、発明の特徴を損なわない範囲において種々の変更が可能である。
 本発明に係る反射型フォトマスクブランク及び反射型フォトマスクは、半導体集積回路などの製造工程において、EUV露光によって微細なパターンを形成するために好適に用いることができる。
11…基板
12…反射層
13…保護層
14…吸収層
14a…吸収パターン(吸収パターン層)
15…裏面導電膜
16…レジスト膜
16a…レジストパターン
100…反射型フォトマスクブランク
200…反射型フォトマスク

Claims (18)

  1.  基板と、
     前記基板上に形成された多層膜構造を有するEUV光を反射する反射層と、
     前記反射層上に形成され、該反射層を保護する保護層と、
     前記保護層上に形成されたEUV光を吸収する吸収層と、を備え、
     前記吸収層は、200度以上280度以下の範囲内の位相差を有することを特徴とする反射型フォトマスクブランク。
  2.  前記吸収層は、215度以上270度以下の範囲内の位相差を有することを特徴とする請求項1に記載の反射型フォトマスクブランク。
  3.  前記吸収層は、230度以上260度以下の範囲内の位相差を有することを特徴とする請求項1に記載の反射型フォトマスクブランク。
  4.  前記吸収層は、EUV光に対する屈折率nが0.93より小さいことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の反射型フォトマスクブランク。
  5.  前記吸収層は、EUV光に対する屈折率nが0.92より小さいことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の反射型フォトマスクブランク。
  6.  前記吸収層は、Ru、Rh、Mo、Pd、Ag、Pt、Au、Os、Ir、及びReのうち少なくとも1種類以上の元素を含む材料から構成されることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の反射型フォトマスクブランク。
  7.  前記吸収層は、EUV光に対する反射率が2%以上20%以下の範囲内であることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の反射型フォトマスクブランク。
  8.  前記吸収層は、Pt、Au、Ir、及びReのうち少なくとも1種類以上の元素を含む材料から構成されることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の反射型フォトマスクブランク。
  9.  前記吸収層は、Mo、W、Nb、Hg、Fe、Ta、V、Bi、Ti、Zr、Hf、C、B、Be、及びAlのうち少なくとも1種類以上の元素をさらに含むことを特徴とする請求項6または請求項8に記載の反射型フォトマスクブランク。
  10.  基板と、
     前記基板上に形成された多層膜構造を有するEUV光を反射する反射層と、
     前記反射層上に形成され、該反射層を保護する保護層と、
     前記保護層上に形成され、パターンが形成されているEUV光を吸収する吸収パターン層と、を備え、
     前記吸収パターン層は、200度以上280度以下の範囲内の位相差を有することを特徴とする反射型フォトマスク。
  11.  前記吸収パターン層は、215度以上270度以下の範囲内の位相差を有することを特徴とする請求項10に記載の反射型フォトマスク。
  12.  前記吸収パターン層は、230度以上260度以下の範囲内の位相差を有することを特徴とする請求項10に記載の反射型フォトマスク。
  13.  前記吸収パターン層は、EUV光に対する屈折率nが0.93より小さいことを特徴とする請求項10から請求項12のいずれか1項に記載の反射型フォトマスク。
  14.  前記吸収パターン層は、EUV光に対する屈折率nが0.92より小さいことを特徴とする請求項10から請求項12のいずれか1項に記載の反射型フォトマスク。
  15.  前記吸収パターン層は、Ru、Rh、Mo、Pd、Ag、Pt、Au、Os、Ir、及びReのうち少なくとも1種類以上の元素を含む材料から構成されることを特徴とする請求項10から請求項14のいずれか1項に記載の反射型フォトマスク。
  16.  前記吸収パターン層は、EUV光に対する反射率が2%以上20%以下の範囲内であることを特徴とする請求項10から請求項15のいずれか1項に記載の反射型フォトマスク。
  17.  前記吸収パターン層は、Pt、Au、Ir、及びReのうち少なくとも1種類以上の元素を含む材料から構成されることを特徴とする請求項10から請求項16のいずれか1項に記載の反射型フォトマスク。
  18.  前記吸収パターン層は、Mo、W、Nb、Hg、Fe、Ta、V、Bi、Ti、Zr、Hf、C、B、Be、及びAlのうち少なくとも1種類以上の元素をさらに含むことを特徴とする請求項15または請求項17に記載の反射型フォトマスク。
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