JP2002319542A - Ｅｕｖ露光用反射型マスクブランクおよびｅｕｖ露光用反射型マスク並びにｅｕｖ露光用反射型マスクの製造方法 - Google Patents
Ｅｕｖ露光用反射型マスクブランクおよびｅｕｖ露光用反射型マスク並びにｅｕｖ露光用反射型マスクの製造方法Info
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- JP2002319542A JP2002319542A JP2002034313A JP2002034313A JP2002319542A JP 2002319542 A JP2002319542 A JP 2002319542A JP 2002034313 A JP2002034313 A JP 2002034313A JP 2002034313 A JP2002034313 A JP 2002034313A JP 2002319542 A JP2002319542 A JP 2002319542A
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＥＵＶマスク等、の製造工程において、エ
ッチングストッパーとしての機能をも果たす中間層とし
て、高精度なパターン形成を可能とする中間層材料を見
出し、高精度および高反射率を有するＥＵＶマスクの製
造方法を提供し、得られたＥＵＶマスクを用いて半導体
基板上にパターンを転写することを特徴とする半導体の
製造方法を提供する。 【解決手段】 ＥＵＶマスクとして、基板１１上にＥＵ
Ｖ光を反射する多層膜１２を有し、前記多層膜１２上に
エッチングストッパー１３として中間層を有し、前記中
間層上にＥＵＶ光を吸収する吸収体層１４を有する構造
とし、前記中間層としてＣｒと、Ｎ、Ｏ、Ｃ、のいずれ
かより選ばれる少なくとも１つ以上の元素と、を含む材
料を用いることで、高精度なパターン形成を可能とする
ＥＵＶマスクが実現できた。
ッチングストッパーとしての機能をも果たす中間層とし
て、高精度なパターン形成を可能とする中間層材料を見
出し、高精度および高反射率を有するＥＵＶマスクの製
造方法を提供し、得られたＥＵＶマスクを用いて半導体
基板上にパターンを転写することを特徴とする半導体の
製造方法を提供する。 【解決手段】 ＥＵＶマスクとして、基板１１上にＥＵ
Ｖ光を反射する多層膜１２を有し、前記多層膜１２上に
エッチングストッパー１３として中間層を有し、前記中
間層上にＥＵＶ光を吸収する吸収体層１４を有する構造
とし、前記中間層としてＣｒと、Ｎ、Ｏ、Ｃ、のいずれ
かより選ばれる少なくとも１つ以上の元素と、を含む材
料を用いることで、高精度なパターン形成を可能とする
ＥＵＶマスクが実現できた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造等に使
用されるＥＵＶ光の光露光に用いる、ＥＵＶ露光用反射
型マスクブランク、ＥＵＶ露光用反射型マスクおよびそ
の製造方法、並びに半導体の製造方法に関する。尚、本
発明に記載するＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ
Ｖｉｏｌｅｔ）光とは、軟Ｘ線領域または真空紫外領域
の波長帯の光を指し、具体的には波長が０．２〜１００
ｎｍ程度の光のことである。
用されるＥＵＶ光の光露光に用いる、ＥＵＶ露光用反射
型マスクブランク、ＥＵＶ露光用反射型マスクおよびそ
の製造方法、並びに半導体の製造方法に関する。尚、本
発明に記載するＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ
Ｖｉｏｌｅｔ）光とは、軟Ｘ線領域または真空紫外領域
の波長帯の光を指し、具体的には波長が０．２〜１００
ｎｍ程度の光のことである。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体産業において、Ｓｉ基板等
に微細なパターンからなる集積回路を形成する上で必要
な微細パターンの転写技術として、可視光や紫外光を用
いたフォトリソグラフィ法が用いられてきた。しかし、
半導体デバイスの微細化が加速している一方で、従来の
光露光の短波長化は露光限界に近づいてきた。そして光
露光の場合、パターンの解像限界は露光波長の１／２と
言われ、Ｆ2レーザー（１５７ｎｍ）を用いても７０ｎ
ｍ程度が限界と予想される。そこで７０ｎｍ以降の露光
技術として、Ｆ2レーザーよりさらに短波長のＥＵＶ光
（１３ｎｍ）を用いた露光技術であるＥＵＶリソグラフ
ィ（以下、「ＥＵＶＬ」と記載する。）が有望視されて
いる。
に微細なパターンからなる集積回路を形成する上で必要
な微細パターンの転写技術として、可視光や紫外光を用
いたフォトリソグラフィ法が用いられてきた。しかし、
半導体デバイスの微細化が加速している一方で、従来の
光露光の短波長化は露光限界に近づいてきた。そして光
露光の場合、パターンの解像限界は露光波長の１／２と
言われ、Ｆ2レーザー（１５７ｎｍ）を用いても７０ｎ
ｍ程度が限界と予想される。そこで７０ｎｍ以降の露光
技術として、Ｆ2レーザーよりさらに短波長のＥＵＶ光
（１３ｎｍ）を用いた露光技術であるＥＵＶリソグラフ
ィ（以下、「ＥＵＶＬ」と記載する。）が有望視されて
いる。
【０００３】ＥＵＶＬの像形成原理は、フォトリソグラ
フィと同じであるが、ＥＵＶ光に対する、あらゆる物質
の吸収は大きく、また屈折率が１に近いため、光露光の
ような屈折光学系は使用できず、すべて反射光学系を用
いる。また、その際用いられるマスクとしては、メンブ
レンを用いた透過型マスクが提案されてきているが、Ｅ
ＵＶ光に対するメンブレンの吸収が大きいため露光時間
が長くなり、スループットが確保できないという問題が
ある。その為、現状では露光用反射型マスクが一般的に
使用されている。このようなＥＵＶ露光用反射型マスク
を得るための従来の技術１〜３を、図２を参照しながら
簡単に説明し、次にこの製造工程で用いられるエッチン
グストッパーの必要性と、その問題点について説明す
る。
フィと同じであるが、ＥＵＶ光に対する、あらゆる物質
の吸収は大きく、また屈折率が１に近いため、光露光の
ような屈折光学系は使用できず、すべて反射光学系を用
いる。また、その際用いられるマスクとしては、メンブ
レンを用いた透過型マスクが提案されてきているが、Ｅ
ＵＶ光に対するメンブレンの吸収が大きいため露光時間
が長くなり、スループットが確保できないという問題が
ある。その為、現状では露光用反射型マスクが一般的に
使用されている。このようなＥＵＶ露光用反射型マスク
を得るための従来の技術１〜３を、図２を参照しながら
簡単に説明し、次にこの製造工程で用いられるエッチン
グストッパーの必要性と、その問題点について説明す
る。
【０００４】図２は従来の技術に係るＥＵＶ露光用反射
型マスクの製造の概略を示すフロー図である。 従来の技術１ ＥＵＶ露光用反射型マスクを得るための従来の製造工程
例は、（１）基板の準備工程、（２）基板上への多層膜
の成膜工程、（３）中間層の成膜工程、（４）吸収体層
の成膜工程、（５）ＥＢレジスト塗布工程、（６）ＥＢ
描画工程、（７）ドライエッチング工程、（８）中間層
の除去工程、を有する。以下これら各工程について説明
する。
型マスクの製造の概略を示すフロー図である。 従来の技術１ ＥＵＶ露光用反射型マスクを得るための従来の製造工程
例は、（１）基板の準備工程、（２）基板上への多層膜
の成膜工程、（３）中間層の成膜工程、（４）吸収体層
の成膜工程、（５）ＥＢレジスト塗布工程、（６）ＥＢ
描画工程、（７）ドライエッチング工程、（８）中間層
の除去工程、を有する。以下これら各工程について説明
する。
【０００５】（１）基板の準備工程 基板１１としては、低熱膨張係数を有し、平滑性、平坦
度、およびＥＵＶマスクの洗浄等に用いる洗浄液への耐
性に優れたものが好ましく、低熱膨張係数を有するガラ
ス、等が用いられる。
度、およびＥＵＶマスクの洗浄等に用いる洗浄液への耐
性に優れたものが好ましく、低熱膨張係数を有するガラ
ス、等が用いられる。
【０００６】（２）基板上への多層膜の成膜工程 多層膜１２としては、ＭｏとＳｉを含む多層膜が多用さ
れている。例えば、Ｍｏが２８Å、Ｓｉが４２Åを１周
期として、３０周期以上積層することで、１３．４ｎｍ
でピーク波長をもつＥＵＶ光を反射する多層膜が実現で
きる。ＭｏとＳｉを含む多層膜の場合、最上層にＳｉ膜
が成膜される。
れている。例えば、Ｍｏが２８Å、Ｓｉが４２Åを１周
期として、３０周期以上積層することで、１３．４ｎｍ
でピーク波長をもつＥＵＶ光を反射する多層膜が実現で
きる。ＭｏとＳｉを含む多層膜の場合、最上層にＳｉ膜
が成膜される。
【０００７】（３）中間層の成膜工程 ＥＵＶ光を反射する多層膜１２上に、中間層であるエッ
チングストッパー２３としてＳｉＯ2膜を成膜する。成
膜には、例えばＳｉＯ2ターゲットを用いたＲＦマグネ
トロンスパッタ法を用いる。
チングストッパー２３としてＳｉＯ2膜を成膜する。成
膜には、例えばＳｉＯ2ターゲットを用いたＲＦマグネ
トロンスパッタ法を用いる。
【０００８】（４）吸収体層の成膜工程 ＥＵＶ光を吸収する吸収体層１４をスパッタリング法に
より成膜する。成膜材料としては、Ｔａ、Ｃｒが用いら
れ、成膜には、例えばＤＣマグネトロンスパッタ法が用
いられる。この工程により、ＥＵＶマスクブランクが得
られる。
より成膜する。成膜材料としては、Ｔａ、Ｃｒが用いら
れ、成膜には、例えばＤＣマグネトロンスパッタ法が用
いられる。この工程により、ＥＵＶマスクブランクが得
られる。
【０００９】（５）ＥＢレジスト塗布工程 得られたＥＵＶマスクブランクの吸収体層１４にパター
ンを形成することによりＥＵＶマスクを製造することが
できる。工程（４）で得られたＥＵＶマスクブランクに
ＥＢレジストを塗布し２００℃でベーキングを行う。
ンを形成することによりＥＵＶマスクを製造することが
できる。工程（４）で得られたＥＵＶマスクブランクに
ＥＢレジストを塗布し２００℃でベーキングを行う。
【００１０】（６）ＥＢ描画工程 ＥＢレジストを塗布したＥＵＶマスクブランクにＥＢ描
画機を用いてレジストパターン作成を実施する。
画機を用いてレジストパターン作成を実施する。
【００１１】（７）ドライエッチング工程 前記レジストパターンをマスクとして、ＥＵＶ吸収体層
１４を塩素を用いてドライエッチングし吸収層をパター
ン形成する。
１４を塩素を用いてドライエッチングし吸収層をパター
ン形成する。
【００１２】（８）中間層の除去工程 ＥＵＶ光反射面上に残留している中間層、すなわちＳｉ
Ｏ2膜からなるエッチングストッパー２３を、希ＨＦ水
溶液により除去すると、ＥＵＶ露光用反射型マスクが完
成する。
Ｏ2膜からなるエッチングストッパー２３を、希ＨＦ水
溶液により除去すると、ＥＵＶ露光用反射型マスクが完
成する。
【００１３】（エッチングストッパーの必要性とその問
題点）前記ＥＵＶ光を反射する多層膜１２は、製造完了
後に高い反射率を有している必要がある。したがって製
造工程、特にパターンニングの工程において、ＥＵＶ光
を反射する多層膜１２へ膜厚減少や表面粗化、等のダメ
ージを与えることなくパターニングを実施する必要があ
る。一方、ＥＵＶ光を吸収する吸収体層１４へのパター
ンニングは、ドライエッチングで加工すると高い寸法精
度が得られるものの、ＥＵＶ光を吸収する吸収体層１４
の下層をダメージなくエッチングすることは不可能であ
るため、多層膜１２とＥＵＶ吸収体層１４との間に中間
層としてエッチングストッパー２３の成膜が必要とな
る。このエッチングストッパー２３としては、膜厚が数
１００Å以上のＳｉＯ2膜を用いることが一般的で、Ｃ
ｌ2ガスを用いたドライエッチングにおいては、ストッ
パーとして充分機能する。しかし、パターンのない部分
に残留するＳｉＯ2膜は、パターンニングの工程終了時
において、完全に除去されていないとＥＵＶ光を反射す
る多層膜１２の反射率を大幅に低下させてしまう。
題点）前記ＥＵＶ光を反射する多層膜１２は、製造完了
後に高い反射率を有している必要がある。したがって製
造工程、特にパターンニングの工程において、ＥＵＶ光
を反射する多層膜１２へ膜厚減少や表面粗化、等のダメ
ージを与えることなくパターニングを実施する必要があ
る。一方、ＥＵＶ光を吸収する吸収体層１４へのパター
ンニングは、ドライエッチングで加工すると高い寸法精
度が得られるものの、ＥＵＶ光を吸収する吸収体層１４
の下層をダメージなくエッチングすることは不可能であ
るため、多層膜１２とＥＵＶ吸収体層１４との間に中間
層としてエッチングストッパー２３の成膜が必要とな
る。このエッチングストッパー２３としては、膜厚が数
１００Å以上のＳｉＯ2膜を用いることが一般的で、Ｃ
ｌ2ガスを用いたドライエッチングにおいては、ストッ
パーとして充分機能する。しかし、パターンのない部分
に残留するＳｉＯ2膜は、パターンニングの工程終了時
において、完全に除去されていないとＥＵＶ光を反射す
る多層膜１２の反射率を大幅に低下させてしまう。
【００１４】ところが、ＳｉＯ2膜の除去にドライエッ
チングを用いると、ＥＵＶ光を反射する多層膜１２の最
上層のＳｉ膜をもエッチングしてしまうため、やはり反
射率の低下を招く。したがって、ＳｉＯ2膜はＨＦ溶
液、等のウエットエッチングで除去する必要がある。Ｈ
Ｆ溶液、等を用いたウエットエッチングは、下層のＳｉ
膜にダメージを与えないので効果的であるが、反面、等
方エッチング性を有するためパターン横方向への侵食が
あり、パターンの剥離が起こる可能性がある。この他に
も、膜厚が数１００Å以上のＳｉＯ2膜は表面粗さが大
きく、且つ高い圧縮応力を有している上、スパッタ法に
よるＳｉＯ2膜成膜中には異常放電が起こりやすくＥＵ
Ｖマスクに求められる低欠陥化が困難であるといった問
題点を有している。
チングを用いると、ＥＵＶ光を反射する多層膜１２の最
上層のＳｉ膜をもエッチングしてしまうため、やはり反
射率の低下を招く。したがって、ＳｉＯ2膜はＨＦ溶
液、等のウエットエッチングで除去する必要がある。Ｈ
Ｆ溶液、等を用いたウエットエッチングは、下層のＳｉ
膜にダメージを与えないので効果的であるが、反面、等
方エッチング性を有するためパターン横方向への侵食が
あり、パターンの剥離が起こる可能性がある。この他に
も、膜厚が数１００Å以上のＳｉＯ2膜は表面粗さが大
きく、且つ高い圧縮応力を有している上、スパッタ法に
よるＳｉＯ2膜成膜中には異常放電が起こりやすくＥＵ
Ｖマスクに求められる低欠陥化が困難であるといった問
題点を有している。
【００１５】従来の技術２ 特開平８−２１３３０３に、吸収体層とのエッチング比
が５以上であるＣｒまたはＴｉを主成分とする中間層
を、多層膜上に設ける反射型Ｘ線マスクが開示されてい
る。前記中間層は、吸収体層へエッチングによりパター
ンを形成する際、エッチングストッパー層及び多層反射
膜の保護層としての機能を有し、吸収体パターン形成後
は反射領域にある前記中間層は除去されることが記載さ
れている。
が５以上であるＣｒまたはＴｉを主成分とする中間層
を、多層膜上に設ける反射型Ｘ線マスクが開示されてい
る。前記中間層は、吸収体層へエッチングによりパター
ンを形成する際、エッチングストッパー層及び多層反射
膜の保護層としての機能を有し、吸収体パターン形成後
は反射領域にある前記中間層は除去されることが記載さ
れている。
【００１６】従来の技術３ 特開平７−３３３８２９には吸収体層と多層膜の間にＣ
ｒ、Ａｌ、Ｎｉ、等のＸ線もしくは極紫外線といった露
光光の吸収が小さく、吸収体層よりエッチング速度の遅
い材料で中間層を成膜することにより、前記吸収体層へ
のエッチングによるパターン形成後も前記中間膜を除去
することなく、前記多層膜の反射率低下を防ぐ技術が記
載されている。
ｒ、Ａｌ、Ｎｉ、等のＸ線もしくは極紫外線といった露
光光の吸収が小さく、吸収体層よりエッチング速度の遅
い材料で中間層を成膜することにより、前記吸収体層へ
のエッチングによるパターン形成後も前記中間膜を除去
することなく、前記多層膜の反射率低下を防ぐ技術が記
載されている。
【００１７】しかしながら、前記従来の技術１〜３に記
載された中間膜のＳｉＯ2、Ｃｒ、Ａｌ、Ｎｉ、等はい
ずれも表面が平滑性に欠け荒れている。このため、表面
が荒れた中間層上に成膜された吸収体層も、中間層と同
等以上に吸収体層表面が荒れてしまい、この結果として
吸収体パターンのエッジ荒れが生じ、ＥＵＶ露光用反射
型マスクの転写精度へ悪影響を及ぼすという問題が判明
した。さらに本願発明者らは、前記従来の技術１〜３の
中でも、特に従来の技術３に記載されているような、中
間層をエッチングによるパターン形成後も残す構造のＥ
ＵＶ露光用反射型マスクにおいては、前記中間層の表面
の荒れが、ＥＵＶ露光用反射型マスクの転写精度へ大き
な影響を与えることを見出した。
載された中間膜のＳｉＯ2、Ｃｒ、Ａｌ、Ｎｉ、等はい
ずれも表面が平滑性に欠け荒れている。このため、表面
が荒れた中間層上に成膜された吸収体層も、中間層と同
等以上に吸収体層表面が荒れてしまい、この結果として
吸収体パターンのエッジ荒れが生じ、ＥＵＶ露光用反射
型マスクの転写精度へ悪影響を及ぼすという問題が判明
した。さらに本願発明者らは、前記従来の技術１〜３の
中でも、特に従来の技術３に記載されているような、中
間層をエッチングによるパターン形成後も残す構造のＥ
ＵＶ露光用反射型マスクにおいては、前記中間層の表面
の荒れが、ＥＵＶ露光用反射型マスクの転写精度へ大き
な影響を与えることを見出した。
【００１８】すなわち、まず第１に反射領域に残留する
中間層としてＣｒ、Ａｌ、Ｎｉ、等のような表面粗さが
大きい材料を用いると中間層表面での露光光の散乱が起
こり、結局反射率が低下してしまうのである。第２に中
間層の材料がＣｒ、Ａｌ、Ｎｉ、等の様にＥＵＶ露光用
反射型マスクの洗浄工程、等で用いられる薬品に対し耐
性がないと、中間層が劣化またはパターンの剥離が生じ
てしまい、露光光の反射が不均一になってしまうのであ
る。第３に中間層の材料の膜応力が大きいと、ＥＵＶ露
光用反射型マスクの反射面に反り等、が生じパターン転
写精度が悪化してしまうのである。従来、これらの問題
点には全く考慮がされておらず、これらを解決する材料
も見出されていなかった。
中間層としてＣｒ、Ａｌ、Ｎｉ、等のような表面粗さが
大きい材料を用いると中間層表面での露光光の散乱が起
こり、結局反射率が低下してしまうのである。第２に中
間層の材料がＣｒ、Ａｌ、Ｎｉ、等の様にＥＵＶ露光用
反射型マスクの洗浄工程、等で用いられる薬品に対し耐
性がないと、中間層が劣化またはパターンの剥離が生じ
てしまい、露光光の反射が不均一になってしまうのであ
る。第３に中間層の材料の膜応力が大きいと、ＥＵＶ露
光用反射型マスクの反射面に反り等、が生じパターン転
写精度が悪化してしまうのである。従来、これらの問題
点には全く考慮がされておらず、これらを解決する材料
も見出されていなかった。
【００１９】本発明は、上述した背景の下になされたも
のであり、高精度なパターン形成を可能とするＥＵＶ露
光用反射型マスクブランク、および高反射率を有するＥ
ＵＶ露光用反射型マスク並びにその製造方法、そして高
反射率を有するＥＵＶ露光用反射型マスクを用いて、半
導体基板上にパターンを転写することを特徴とする半導
体の製造方法の提供を目的とする。
のであり、高精度なパターン形成を可能とするＥＵＶ露
光用反射型マスクブランク、および高反射率を有するＥ
ＵＶ露光用反射型マスク並びにその製造方法、そして高
反射率を有するＥＵＶ露光用反射型マスクを用いて、半
導体基板上にパターンを転写することを特徴とする半導
体の製造方法の提供を目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの第１の発明は、基板上にＥＵＶ光を反射する多層膜
を有し、前記多層膜上に中間層を有し、前記中間層上に
ＥＵＶ光を吸収する吸収体層を有するＥＵＶ露光用反射
型マスクブランクであって、前記中間層としてＣｒと、
Ｎ、Ｏ、Ｃ、のいずれかより選ばれる少なくとも１つ以
上の元素と、を含む材料を用いたことを特徴とするＥＵ
Ｖ露光用反射型マスクブランクである。
めの第１の発明は、基板上にＥＵＶ光を反射する多層膜
を有し、前記多層膜上に中間層を有し、前記中間層上に
ＥＵＶ光を吸収する吸収体層を有するＥＵＶ露光用反射
型マスクブランクであって、前記中間層としてＣｒと、
Ｎ、Ｏ、Ｃ、のいずれかより選ばれる少なくとも１つ以
上の元素と、を含む材料を用いたことを特徴とするＥＵ
Ｖ露光用反射型マスクブランクである。
【００２１】第２の発明は、前記吸収体層がＴａを含む
材料であることを特徴とする第１の発明に記載のＥＵＶ
露光用反射型マスクブランクである。
材料であることを特徴とする第１の発明に記載のＥＵＶ
露光用反射型マスクブランクである。
【００２２】第３の発明は、基板上にＥＵＶ光を反射す
る多層膜を有し、前記多層膜上に中間層を有し、前記中
間層上にパターンに形成されたＥＵＶ光を吸収する吸収
体層を有するＥＵＶ露光用反射型マスクであって、前記
中間層としてＣｒと、Ｎ、Ｏ、Ｃ、のいずれかより選ば
れる少なくとも１つ以上の元素と、を含む材料を用いた
ことを特徴とするＥＵＶ露光用反射型マスクである。
る多層膜を有し、前記多層膜上に中間層を有し、前記中
間層上にパターンに形成されたＥＵＶ光を吸収する吸収
体層を有するＥＵＶ露光用反射型マスクであって、前記
中間層としてＣｒと、Ｎ、Ｏ、Ｃ、のいずれかより選ば
れる少なくとも１つ以上の元素と、を含む材料を用いた
ことを特徴とするＥＵＶ露光用反射型マスクである。
【００２３】第４の発明は、前記吸収体層がＴａを含む
材料であることを特徴とする第３の発明に記載のＥＵＶ
露光用反射型マスクである。
材料であることを特徴とする第３の発明に記載のＥＵＶ
露光用反射型マスクである。
【００２４】第５の発明は、第１または第２の発明に記
載のＥＵＶ露光用反射型マスクブランクを用いて、ＥＵ
Ｖ露光用反射型マスクを製造することを特徴とするＥＵ
Ｖ露光用反射型マスクを製造方法である。
載のＥＵＶ露光用反射型マスクブランクを用いて、ＥＵ
Ｖ露光用反射型マスクを製造することを特徴とするＥＵ
Ｖ露光用反射型マスクを製造方法である。
【００２５】第６の発明は、第３または第４の発明に記
載のＥＵＶ露光用反射型マスクを用いて、半導体基板上
にパターンを転写することを特徴とする半導体の製造方
法である。
載のＥＵＶ露光用反射型マスクを用いて、半導体基板上
にパターンを転写することを特徴とする半導体の製造方
法である。
【００２６】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態にかか
るＥＵＶ露光用反射型マスク（以下、ＥＵＶ露光用反射
型マスクは「ＥＵＶマスク」、ＥＵＶ露光用反射型マス
クブランクは「ＥＵＶマスクブランク」と記載する。）
の製造の概略を示すフロー図であり、図３は製造された
ＥＵＶマスクを用いて、例えばＳｉウエハ上にパターン
を露光転写を行っている概念図である。
るＥＵＶ露光用反射型マスク（以下、ＥＵＶ露光用反射
型マスクは「ＥＵＶマスク」、ＥＵＶ露光用反射型マス
クブランクは「ＥＵＶマスクブランク」と記載する。）
の製造の概略を示すフロー図であり、図３は製造された
ＥＵＶマスクを用いて、例えばＳｉウエハ上にパターン
を露光転写を行っている概念図である。
【００２７】（実施の形態）以下、図１を参照しながら
本発明の一実施の形態にかかるＥＵＶマスクの製造、お
よび前記ＥＵＶマスクによる半導体基板上へのパターン
転写について説明する。尚、図１、２において対応する
部分には、同一の番号を付して示した。ＥＵＶマスクの
製造、および前記ＥＵＶマスクによる半導体基板上への
パターン転写は（１）基板の準備工程、（２）基板上へ
の多層膜の成膜工程、（３）中間層の成膜工程、（４）
吸収体層の成膜工程、（５）ＥＢレジスト塗布工程、
（６）ＥＢ描画工程、（７）ドライエッチング工程、
（８）中間層の除去工程、（９）ＥＵＶマスクによる半
導体基板上へのパターン転写、の各工程を有する。
本発明の一実施の形態にかかるＥＵＶマスクの製造、お
よび前記ＥＵＶマスクによる半導体基板上へのパターン
転写について説明する。尚、図１、２において対応する
部分には、同一の番号を付して示した。ＥＵＶマスクの
製造、および前記ＥＵＶマスクによる半導体基板上への
パターン転写は（１）基板の準備工程、（２）基板上へ
の多層膜の成膜工程、（３）中間層の成膜工程、（４）
吸収体層の成膜工程、（５）ＥＢレジスト塗布工程、
（６）ＥＢ描画工程、（７）ドライエッチング工程、
（８）中間層の除去工程、（９）ＥＵＶマスクによる半
導体基板上へのパターン転写、の各工程を有する。
【００２８】（１）基板の準備工程。 基板１１としては、低熱膨張係数を有し、平滑性、平坦
度、およびＥＵＶマスクの洗浄等に用いる洗浄液への耐
性に優れたものが好ましく、低熱膨張係数を有するガラ
ス、例えばＳｉＯ2−ＴｉＯ2系ガラス等を用いるが、こ
れに限定されず、β石英固溶体を析出した結晶化ガラス
や石英ガラスやシリコンや金属などの基板を用いること
も出来る。金属基板の例としては、インバー合金（Ｆｅ
−Ｎｉ系合金）等を用いることができる。基板１１は
０．２ｎｍＲｍｓ以下の平滑な表面と１００ｎｍ以下の
平坦度を有していることが高反射率および転写精度を得
るために好ましい。
度、およびＥＵＶマスクの洗浄等に用いる洗浄液への耐
性に優れたものが好ましく、低熱膨張係数を有するガラ
ス、例えばＳｉＯ2−ＴｉＯ2系ガラス等を用いるが、こ
れに限定されず、β石英固溶体を析出した結晶化ガラス
や石英ガラスやシリコンや金属などの基板を用いること
も出来る。金属基板の例としては、インバー合金（Ｆｅ
−Ｎｉ系合金）等を用いることができる。基板１１は
０．２ｎｍＲｍｓ以下の平滑な表面と１００ｎｍ以下の
平坦度を有していることが高反射率および転写精度を得
るために好ましい。
【００２９】（２）基板上への多層膜の成膜工程。 多層膜１２としては、ＭｏとＳｉを含む多層膜が多用さ
れているが、特定の波長域で高い反射率が得られる材料
として、Ｒｕ／Ｓｉ周期多層膜、Ｍｏ／Ｂｅ周期多層
膜、Ｍｏ化合物／Ｓｉ化合物周期多層膜、Ｓｉ／Ｎｂ周
期多層膜、Ｓｉ／Ｍｏ／Ｒｕ周期多層膜、Ｓｉ／Ｍｏ／
Ｒｕ／Ｍｏ周期多層膜およびＳｉ／Ｒｕ／Ｍｏ／Ｒｕ周
期多層膜、等でも良い。ただし、材料によって最適な膜
厚は異なる。ＭｏとＳｉを含む多層膜１２の場合、ＤＣ
マグネトロンスパッタ法により、まずＳｉターゲットを
用いて、Ａｒガス雰囲気下でＳｉ膜を成膜し、その後、
Ｍｏターゲットを用いて、Ａｒガス雰囲気下でＭｏ膜を
成膜し、これを１周期として、３０〜６０周期、好まし
くは４０周期積層した後、最後にＳｉ膜を成膜する。
れているが、特定の波長域で高い反射率が得られる材料
として、Ｒｕ／Ｓｉ周期多層膜、Ｍｏ／Ｂｅ周期多層
膜、Ｍｏ化合物／Ｓｉ化合物周期多層膜、Ｓｉ／Ｎｂ周
期多層膜、Ｓｉ／Ｍｏ／Ｒｕ周期多層膜、Ｓｉ／Ｍｏ／
Ｒｕ／Ｍｏ周期多層膜およびＳｉ／Ｒｕ／Ｍｏ／Ｒｕ周
期多層膜、等でも良い。ただし、材料によって最適な膜
厚は異なる。ＭｏとＳｉを含む多層膜１２の場合、ＤＣ
マグネトロンスパッタ法により、まずＳｉターゲットを
用いて、Ａｒガス雰囲気下でＳｉ膜を成膜し、その後、
Ｍｏターゲットを用いて、Ａｒガス雰囲気下でＭｏ膜を
成膜し、これを１周期として、３０〜６０周期、好まし
くは４０周期積層した後、最後にＳｉ膜を成膜する。
【００３０】（３）中間層の成膜工程。 上述した本発明の目的を達成するために本発明者らは、
鋭意研究を重ねた結果、多層膜１２とＥＵＶ吸収体層１
４との間の中間層として、エッチングストッパー層１３
を形成する材料が満たすべき条件に想達した。すなわち
第１に、Ｔａを主成分とするＥＵＶ吸収体層１４に対し
て１０以上の高いエッチング選択比をもつ材料であるこ
と。第２に、成膜時の表面粗さが十分に小さいこと。第
３に、ＥＵＶマスク製造工程において洗浄液として用い
られる熱濃硫酸／過酸化水素水、やアンモニア／過酸化
水素水等の薬品に対し耐性があること。第４に、成膜後
のエッチングストッパー膜の膜応力が小さいこと。エッ
チングストッパー１３層を形成する材料は、以上のよう
な条件を満たしている必要がある。
鋭意研究を重ねた結果、多層膜１２とＥＵＶ吸収体層１
４との間の中間層として、エッチングストッパー層１３
を形成する材料が満たすべき条件に想達した。すなわち
第１に、Ｔａを主成分とするＥＵＶ吸収体層１４に対し
て１０以上の高いエッチング選択比をもつ材料であるこ
と。第２に、成膜時の表面粗さが十分に小さいこと。第
３に、ＥＵＶマスク製造工程において洗浄液として用い
られる熱濃硫酸／過酸化水素水、やアンモニア／過酸化
水素水等の薬品に対し耐性があること。第４に、成膜後
のエッチングストッパー膜の膜応力が小さいこと。エッ
チングストッパー１３層を形成する材料は、以上のよう
な条件を満たしている必要がある。
【００３１】上記の条件を満足する材料として本発明者
らは、Ｃｒと、Ｎ、Ｏ、Ｃ、のいずれかより選ばれる少
なくとも１つ以上の元素と、を含む材料を見出した。す
なわち、Ｃｒと、Ｎ、Ｏ、Ｃ、のいずれかより選ばれる
少なくとも１つ以上の元素と、を含む材料を中間層の成
膜材料とすることで、高精度のパターン形成を可能とす
るＥＵＶマスクが製造可能であることを見出し、本発明
を完成したものである。例えば、Ｎを選択してＣｒ1-X
ＮXとした場合は、特に耐酸性が向上し、ＥＵＶマスク
製造工程における洗浄液に対し耐久性の向上が図れる。
またＯを選択してＣｒ1-XＯXとした場合は、特に成膜時
における低応力制御性が向上する。さらにＣを選択して
Ｃｒ1-XＣXとした場合は、特にドライエッチング耐性が
向上する。
らは、Ｃｒと、Ｎ、Ｏ、Ｃ、のいずれかより選ばれる少
なくとも１つ以上の元素と、を含む材料を見出した。す
なわち、Ｃｒと、Ｎ、Ｏ、Ｃ、のいずれかより選ばれる
少なくとも１つ以上の元素と、を含む材料を中間層の成
膜材料とすることで、高精度のパターン形成を可能とす
るＥＵＶマスクが製造可能であることを見出し、本発明
を完成したものである。例えば、Ｎを選択してＣｒ1-X
ＮXとした場合は、特に耐酸性が向上し、ＥＵＶマスク
製造工程における洗浄液に対し耐久性の向上が図れる。
またＯを選択してＣｒ1-XＯXとした場合は、特に成膜時
における低応力制御性が向上する。さらにＣを選択して
Ｃｒ1-XＣXとした場合は、特にドライエッチング耐性が
向上する。
【００３２】さらに、詳細は後述する「（８）中間層の
除去工程」にて説明するが、上記ＥＵＶマスクを製造す
る際、上記中間層をＥＵＶマスクの反射領域（吸収体層
のパターンが形成されない部分。）上に残す工程と、除
去する工程との両工程を選択することができる。
除去工程」にて説明するが、上記ＥＵＶマスクを製造す
る際、上記中間層をＥＵＶマスクの反射領域（吸収体層
のパターンが形成されない部分。）上に残す工程と、除
去する工程との両工程を選択することができる。
【００３３】まず、上記中間層をＥＵＶマスクの反射領
域上に残す構成をとる場合、作製されたＥＵＶマスクの
露光時には、露光光が上記中間層を通過することにな
る。そこでＥＵＶマスクの反射領域の反射率低下を抑え
るためには、上記中間層を形成する材料の吸収係数が小
さいことが好ましい。具体的には、露光光（この場合Ｅ
ＵＶ領域の波長（１３ｎｍ））に対する吸収係数が０．
０５以下の材料が好ましく、さらに好ましくは、０．０
３５以下の材料が良い。
域上に残す構成をとる場合、作製されたＥＵＶマスクの
露光時には、露光光が上記中間層を通過することにな
る。そこでＥＵＶマスクの反射領域の反射率低下を抑え
るためには、上記中間層を形成する材料の吸収係数が小
さいことが好ましい。具体的には、露光光（この場合Ｅ
ＵＶ領域の波長（１３ｎｍ））に対する吸収係数が０．
０５以下の材料が好ましく、さらに好ましくは、０．０
３５以下の材料が良い。
【００３４】他方、上記中間層をＥＵＶマスクの反射領
域上より除去する構成をとる場合、上記中間層を形成す
る材料には、比較的吸収係数の大きい材料を用いること
が好ましい。何となれば、反射型のマスクにおいては、
通常、露光光はマスクに対して垂直に入射されるのでは
なく、数°の入射角をもって入射される。そのため、マ
スクのパターンの有する厚みが大きいとマスクパターン
の影が生じて形状精度や寸法精度が悪化し、露光時に反
射されるパターン像にぼやけが生じ、その結果、パター
ンの寸法精度が悪化してしまうという問題が発生するか
らである。このため、パターン自身の厚さはできるだけ
薄くするのが好ましい。ここで、マスクの吸収パターン
領域は、ＥＵＶ吸収体層１４と中間層の積層構造となっ
ているのことから、上述の問題を解決するには、ＥＵＶ
吸収体層１４と中間層との合計膜厚を小さくすれば良い
ことになる。このためには、ＥＵＶ吸収体層１４のみで
露光光の吸収を行わせるのではなく、中間層にも露光光
の吸収機能を担わせることによって、ＥＵＶ吸収体層１
４と中間層との両層で十分に露光光の吸収を行わせると
いう着想に基づいて中間層及びＥＵＶ吸収体層１４の膜
厚の設計をすることが好ましい。
域上より除去する構成をとる場合、上記中間層を形成す
る材料には、比較的吸収係数の大きい材料を用いること
が好ましい。何となれば、反射型のマスクにおいては、
通常、露光光はマスクに対して垂直に入射されるのでは
なく、数°の入射角をもって入射される。そのため、マ
スクのパターンの有する厚みが大きいとマスクパターン
の影が生じて形状精度や寸法精度が悪化し、露光時に反
射されるパターン像にぼやけが生じ、その結果、パター
ンの寸法精度が悪化してしまうという問題が発生するか
らである。このため、パターン自身の厚さはできるだけ
薄くするのが好ましい。ここで、マスクの吸収パターン
領域は、ＥＵＶ吸収体層１４と中間層の積層構造となっ
ているのことから、上述の問題を解決するには、ＥＵＶ
吸収体層１４と中間層との合計膜厚を小さくすれば良い
ことになる。このためには、ＥＵＶ吸収体層１４のみで
露光光の吸収を行わせるのではなく、中間層にも露光光
の吸収機能を担わせることによって、ＥＵＶ吸収体層１
４と中間層との両層で十分に露光光の吸収を行わせると
いう着想に基づいて中間層及びＥＵＶ吸収体層１４の膜
厚の設計をすることが好ましい。
【００３５】例えば、中間層に吸収係数の比較的大きな
材料を使用するならば、中間層の膜厚は薄くすることが
できる。また例えば、中間層に吸収係数の比較的大きな
材料を使用しながら膜厚を変えない場合は、中間層での
吸収能力が上がるため、ＥＵＶ吸収体層１４の膜厚を薄
くすることができる。以上、いずれの構成をとるにして
も、中間層とＥＵＶ吸収体層１４との合計膜厚を小さく
することができ、パターンの影の影響により発生する問
題を低減することができる。この観点より、中間層とＥ
ＵＶ吸収体層１４の合計膜厚は１００ｎｍ以下とするの
が好ましい。このように、中間層をＥＵＶマスクの反射
領域上より除去する構成をとる場合には、中間層に比較
的吸収係数の大きい材料を用いることによって、パター
ンの影の影響により発生する問題を低減することが可能
になる。ここで、中間層を除去する構成をとる場合、中
間層の材料には、露光光に対する吸収係数が０．０３０
以上のものが好ましく用いられる。
材料を使用するならば、中間層の膜厚は薄くすることが
できる。また例えば、中間層に吸収係数の比較的大きな
材料を使用しながら膜厚を変えない場合は、中間層での
吸収能力が上がるため、ＥＵＶ吸収体層１４の膜厚を薄
くすることができる。以上、いずれの構成をとるにして
も、中間層とＥＵＶ吸収体層１４との合計膜厚を小さく
することができ、パターンの影の影響により発生する問
題を低減することができる。この観点より、中間層とＥ
ＵＶ吸収体層１４の合計膜厚は１００ｎｍ以下とするの
が好ましい。このように、中間層をＥＵＶマスクの反射
領域上より除去する構成をとる場合には、中間層に比較
的吸収係数の大きい材料を用いることによって、パター
ンの影の影響により発生する問題を低減することが可能
になる。ここで、中間層を除去する構成をとる場合、中
間層の材料には、露光光に対する吸収係数が０．０３０
以上のものが好ましく用いられる。
【００３６】以下、好ましい中間層の具体例を記載す
る。 （Ｃｒ1-XＮXの場合）成膜方法は、例えばＤＣマグネト
ロンスパッタ法により、Ｃｒターゲットを用い、Ａｒに
窒素を１０〜６０％添加した混合ガス雰囲気中で成膜す
る。膜厚は４０〜１００Åとするのが好ましいが、後で
中間層をＥＵＶマスクの反射領域上より除去する工程を
採るならば膜厚を３０〜５００Åとするのが好ましく、
さらに好ましくは４０〜４００Åである。さらに加え
て、上述したパターンの影による影響を考慮する場合、
中間層と吸収体層との合計膜厚は、１００ｎｍ以下であ
ることが好ましく、さらに好ましくは３０〜５０ｎｍの
範囲である。
る。 （Ｃｒ1-XＮXの場合）成膜方法は、例えばＤＣマグネト
ロンスパッタ法により、Ｃｒターゲットを用い、Ａｒに
窒素を１０〜６０％添加した混合ガス雰囲気中で成膜す
る。膜厚は４０〜１００Åとするのが好ましいが、後で
中間層をＥＵＶマスクの反射領域上より除去する工程を
採るならば膜厚を３０〜５００Åとするのが好ましく、
さらに好ましくは４０〜４００Åである。さらに加え
て、上述したパターンの影による影響を考慮する場合、
中間層と吸収体層との合計膜厚は、１００ｎｍ以下であ
ることが好ましく、さらに好ましくは３０〜５０ｎｍの
範囲である。
【００３７】一方、好ましいＸの範囲は、０．０５≦Ｘ
≦０．５さらに好ましくは０．０７≦Ｘ≦０．４であ
る。Ｘが０．０５よりも大きいと、応力が抑制され、表
面粗さが改善する。また、Ｘが０．５より小さければ十
分なエッチング選択比を得ることができる。また、Ｎの
含有量が増えると、表面粗さは小さくなり、吸収係数も
小さくなる傾向がある。後工程にて、中間層をＥＵＶマ
スクの反射領域上より除去しない場合は、反射率の低下
を抑制するため中間層の吸収係数を小さくする方が好ま
しい。一方、中間層をＥＵＶマスクの反射領域上より除
去する場合は、上述したようにパターンの影による影響
を低減するために、中間層と吸収体層の合計膜厚を小さ
くするには、中間層の吸収係数は大きいほうが有利なの
で、必要な表面粗さを確保できる範囲で、Ｎの含有量を
小さくするほうが好ましい。以上のことより、中間層を
ＥＵＶマスクの反射領域上より除去する場合には、Ｎが
５〜２０％（０．０５≦Ｘ≦０．２）が好ましく、さら
に好ましくは、Ｎが５〜１５％（０．０５≦Ｘ≦０．１
５）である。
≦０．５さらに好ましくは０．０７≦Ｘ≦０．４であ
る。Ｘが０．０５よりも大きいと、応力が抑制され、表
面粗さが改善する。また、Ｘが０．５より小さければ十
分なエッチング選択比を得ることができる。また、Ｎの
含有量が増えると、表面粗さは小さくなり、吸収係数も
小さくなる傾向がある。後工程にて、中間層をＥＵＶマ
スクの反射領域上より除去しない場合は、反射率の低下
を抑制するため中間層の吸収係数を小さくする方が好ま
しい。一方、中間層をＥＵＶマスクの反射領域上より除
去する場合は、上述したようにパターンの影による影響
を低減するために、中間層と吸収体層の合計膜厚を小さ
くするには、中間層の吸収係数は大きいほうが有利なの
で、必要な表面粗さを確保できる範囲で、Ｎの含有量を
小さくするほうが好ましい。以上のことより、中間層を
ＥＵＶマスクの反射領域上より除去する場合には、Ｎが
５〜２０％（０．０５≦Ｘ≦０．２）が好ましく、さら
に好ましくは、Ｎが５〜１５％（０．０５≦Ｘ≦０．１
５）である。
【００３８】（Ｃｒ1-XＯXの場合）成膜方法は、例えば
ＤＣマグネトロンスパッタ法により、Ｃｒターゲットを
用い、Ａｒに酸素を添加した混合ガス雰囲気中で成膜す
る。膜厚は４０〜１２０Åとするのが好ましいが、後で
中間層を除去する工程を採るならば、膜厚を３０〜５０
０Åさらには４０〜３００Åとするのが好ましい。一
方、好ましいＸの範囲は、０．０５≦Ｘ≦０．６であ
る。
ＤＣマグネトロンスパッタ法により、Ｃｒターゲットを
用い、Ａｒに酸素を添加した混合ガス雰囲気中で成膜す
る。膜厚は４０〜１２０Åとするのが好ましいが、後で
中間層を除去する工程を採るならば、膜厚を３０〜５０
０Åさらには４０〜３００Åとするのが好ましい。一
方、好ましいＸの範囲は、０．０５≦Ｘ≦０．６であ
る。
【００３９】（Ｃｒ1-XＣXの場合）成膜方法は、例えば
ＤＣマグネトロンスパッタ法により、Ｃｒターゲットを
用い、Ａｒにメタンガスを添加した混合ガス雰囲気中で
成膜する。膜厚は４０〜１００Åとするのが好ましい
が、後で中間層を除去する工程を採るならば、膜厚を３
０〜５００Åさらには４０〜３００Åとするのが好まし
い。一方、好ましいＸの範囲は、０．０５≦Ｘ≦０．４
である。
ＤＣマグネトロンスパッタ法により、Ｃｒターゲットを
用い、Ａｒにメタンガスを添加した混合ガス雰囲気中で
成膜する。膜厚は４０〜１００Åとするのが好ましい
が、後で中間層を除去する工程を採るならば、膜厚を３
０〜５００Åさらには４０〜３００Åとするのが好まし
い。一方、好ましいＸの範囲は、０．０５≦Ｘ≦０．４
である。
【００４０】（Ｃｒ1-X-YＮXＣYの場合）成膜方法は、
例えばＤＣマグネトロンスパッタ法により、Ｃｒターゲ
ットを用い、Ａｒに窒素およびメタンガスを添加した混
合ガス雰囲気中で成膜する。膜厚は４０〜１００Åとす
るのが好ましいが、後で中間層を除去する工程を採るな
らば、膜厚を３０〜５００Åさらには４０〜３００Åと
するのが好ましい。一方、好ましいＸの範囲は、０．０
５≦Ｘ≦０．４５、好ましいＹの範囲は、０．０１≦Ｙ
≦０．３、である。
例えばＤＣマグネトロンスパッタ法により、Ｃｒターゲ
ットを用い、Ａｒに窒素およびメタンガスを添加した混
合ガス雰囲気中で成膜する。膜厚は４０〜１００Åとす
るのが好ましいが、後で中間層を除去する工程を採るな
らば、膜厚を３０〜５００Åさらには４０〜３００Åと
するのが好ましい。一方、好ましいＸの範囲は、０．０
５≦Ｘ≦０．４５、好ましいＹの範囲は、０．０１≦Ｙ
≦０．３、である。
【００４１】（Ｃｒ1-X-Y-ZＮXＯYＣZの場合）成膜方法
は、例えばＤＣマグネトロンスパッタ法により、Ｃｒタ
ーゲットを用い、Ａｒに窒素、酸素およびメタンガスを
添加した混合ガス雰囲気中で成膜する。膜厚は４０〜１
２０Åとするのが好ましいが、後で中間層を除去する工
程を採るならば、膜厚を３０〜５００Åさらには４０〜
３００Åとするのが好ましい。一方、好ましいＸの範囲
は、０．０５≦Ｘ≦０．４０、好ましいＹの範囲は、
０．０２≦Ｙ≦０．３、好ましいＺの範囲は、０．０１
≦Ｚ≦０．２、である。
は、例えばＤＣマグネトロンスパッタ法により、Ｃｒタ
ーゲットを用い、Ａｒに窒素、酸素およびメタンガスを
添加した混合ガス雰囲気中で成膜する。膜厚は４０〜１
２０Åとするのが好ましいが、後で中間層を除去する工
程を採るならば、膜厚を３０〜５００Åさらには４０〜
３００Åとするのが好ましい。一方、好ましいＸの範囲
は、０．０５≦Ｘ≦０．４０、好ましいＹの範囲は、
０．０２≦Ｙ≦０．３、好ましいＺの範囲は、０．０１
≦Ｚ≦０．２、である。
【００４２】以降に記載する実施の形態においては、中
間層としてＣｒ1-XＮXを用いた場合を例として説明す
る。この構成を採った場合、得られた中間層の、露光光
波長１３．４ｎｍにおける吸収係数を０．０３８〜０．
０３２とすることができた。
間層としてＣｒ1-XＮXを用いた場合を例として説明す
る。この構成を採った場合、得られた中間層の、露光光
波長１３．４ｎｍにおける吸収係数を０．０３８〜０．
０３２とすることができた。
【００４３】（４）吸収体層の成膜工程。 ＥＵＶ吸収体層１４の材料としては、以下のものが好ま
しい。 １）Ｔａを主成分とする材料。 ２）Ｔａを主成分とし少なくともＢを含む材料。 ３）Ｔａを主成分とするアモルファス構造の材料。 ４）Ｔａを主成分とし少なくともＢを含んだアモルファ
ス構造の材料。（例えば、Ｔａ4Ｂで表されるＢを２５
％程度含んだアモルファス構造の材料） ５）ＴａとＢとＮとを含む材料（例えば、Ｔａを主成分
としＢを１５％、Ｎを１０％程度含んだアモルファス構
造の材料） しかし、上記の材料に限定されず、ＴａＳｉ、ＴａＳｉ
Ｎ、ＴａＧｅ、ＴａＧｅＮ、ＷＮ、Ｃｒ、ＴｉＮ、等も
使用可能である。
しい。 １）Ｔａを主成分とする材料。 ２）Ｔａを主成分とし少なくともＢを含む材料。 ３）Ｔａを主成分とするアモルファス構造の材料。 ４）Ｔａを主成分とし少なくともＢを含んだアモルファ
ス構造の材料。（例えば、Ｔａ4Ｂで表されるＢを２５
％程度含んだアモルファス構造の材料） ５）ＴａとＢとＮとを含む材料（例えば、Ｔａを主成分
としＢを１５％、Ｎを１０％程度含んだアモルファス構
造の材料） しかし、上記の材料に限定されず、ＴａＳｉ、ＴａＳｉ
Ｎ、ＴａＧｅ、ＴａＧｅＮ、ＷＮ、Ｃｒ、ＴｉＮ、等も
使用可能である。
【００４４】ＥＵＶ吸収体層１４の材料としてＴａＢ化
合物薄膜を用いる例では、ＤＣマグネトロンスパッタ法
により、まずＴａ4Ｂターゲットを用いて、Ａｒガス雰
囲気下でＴａ4Ｂ膜を成膜することが好ましい。この工
程により、ＥＵＶマスクブランクが得られる。
合物薄膜を用いる例では、ＤＣマグネトロンスパッタ法
により、まずＴａ4Ｂターゲットを用いて、Ａｒガス雰
囲気下でＴａ4Ｂ膜を成膜することが好ましい。この工
程により、ＥＵＶマスクブランクが得られる。
【００４５】（５）ＥＢレジスト塗布工程。 得られたＥＵＶマスクブランクの吸収体層１４にパター
ンを形成することによりＥＵＶマスクを製造することが
できる。工程（５）で得られたＥＵＶマスクブランクに
ＥＢレジストを塗布し２００℃でベーキングを行う。
ンを形成することによりＥＵＶマスクを製造することが
できる。工程（５）で得られたＥＵＶマスクブランクに
ＥＢレジストを塗布し２００℃でベーキングを行う。
【００４６】（６）ＥＢ描画工程。 ＥＢレジストを塗布したＥＵＶマスクブランクに３０ｋ
ｅＶのＥＢ描画機を用いてレジストパターン作成を実施
した。
ｅＶのＥＢ描画機を用いてレジストパターン作成を実施
した。
【００４７】（７）ドライエッチング工程。 ＩＣＰ−ＲＩＥ装置を用い、このレジストパターンをマ
スクとして、ＥＵＶ吸収体層１４を塩素を用いて基板温
度２０℃にてドライエッチングし吸収体層１４をパター
ン形成した。その際、下地のＣｒ1-XＮX膜も若干エッチ
ングされ３０〜６０Åの膜厚となった。さらに吸収体層
１４パターン上に残ったレジストを１００℃の熱濃硫酸
で除去した。
スクとして、ＥＵＶ吸収体層１４を塩素を用いて基板温
度２０℃にてドライエッチングし吸収体層１４をパター
ン形成した。その際、下地のＣｒ1-XＮX膜も若干エッチ
ングされ３０〜６０Åの膜厚となった。さらに吸収体層
１４パターン上に残ったレジストを１００℃の熱濃硫酸
で除去した。
【００４８】（８）中間層の除去工程 （ａ）中間層をＥＵＶマスクの反射面上より除去する工
程を採る場合 ＥＵＶ光反射面上に残留している中間層であるエッチン
グストッパー１３を、（ＮＨ4）2Ｃｅ（ＮＯ3）6「硝酸
第２セリウムアンモニウム」＋ＨＣｌＯ4＋Ｈ2Ｏによる
ウェットエッチングにより除去すると、ＥＵＶ露光用反
射型マスクが完成する。
程を採る場合 ＥＵＶ光反射面上に残留している中間層であるエッチン
グストッパー１３を、（ＮＨ4）2Ｃｅ（ＮＯ3）6「硝酸
第２セリウムアンモニウム」＋ＨＣｌＯ4＋Ｈ2Ｏによる
ウェットエッチングにより除去すると、ＥＵＶ露光用反
射型マスクが完成する。
【００４９】（ｂ）中間層をＥＵＶマスクの反射面上に
残す工程を採る場合 「（３）中間層の成膜工程」にて記載したように、Ｃｒ
と、Ｎ、Ｏ、Ｃ、のいずれかより選ばれる少なくとも１
つ以上の元素と、を含む中間層であるエッチングストッ
パー１３は、 ＥＵＶ領域の波長（１３ｎｍ）の光に対
して、吸収係数が０．０５以下である、成膜時の表面粗
さが十分に小さい、成膜後のエッチングストッパー膜の
膜応力が小さい、という特性を有しているので、このま
まＥＵＶ光反射面上に残留しても充分に良好なＥＵＶ露
光用反射型マスクを完成することが出来る。但し、この
場合は「（３）中間層の成膜工程」にて記載したよう
に、できるだけ反射率の低下を抑えるため、より吸収係
数の小さい材料を中間層とするのが好ましい。この工程
を採る場合、「（８）中間層の除去工程」を省略できる
ので、工数の観点から好ましい実施の形態である。
残す工程を採る場合 「（３）中間層の成膜工程」にて記載したように、Ｃｒ
と、Ｎ、Ｏ、Ｃ、のいずれかより選ばれる少なくとも１
つ以上の元素と、を含む中間層であるエッチングストッ
パー１３は、 ＥＵＶ領域の波長（１３ｎｍ）の光に対
して、吸収係数が０．０５以下である、成膜時の表面粗
さが十分に小さい、成膜後のエッチングストッパー膜の
膜応力が小さい、という特性を有しているので、このま
まＥＵＶ光反射面上に残留しても充分に良好なＥＵＶ露
光用反射型マスクを完成することが出来る。但し、この
場合は「（３）中間層の成膜工程」にて記載したよう
に、できるだけ反射率の低下を抑えるため、より吸収係
数の小さい材料を中間層とするのが好ましい。この工程
を採る場合、「（８）中間層の除去工程」を省略できる
ので、工数の観点から好ましい実施の形態である。
【００５０】（９）ＥＵＶマスクによる半導体基板上へ
のパターン転写。 ここで図３を参照しながら、ＥＵＶマスクによる半導体
基板上へのパターン転写について説明する。ＥＵＶマス
クによる半導体基板上へのパターン転写装置は、レーザ
ープラズマＸ線源３１、ＥＵＶマスク３２、縮小光学系
３３等から構成される。レーザープラズマＸ線源３１か
らえられたＥＵＶ光（軟Ｘ線）をＥＵＶマスク３２に入
射し、ここで反射された光を縮小光学系３３を通して例
えばＳｉウエハ３４上に転写する。
のパターン転写。 ここで図３を参照しながら、ＥＵＶマスクによる半導体
基板上へのパターン転写について説明する。ＥＵＶマス
クによる半導体基板上へのパターン転写装置は、レーザ
ープラズマＸ線源３１、ＥＵＶマスク３２、縮小光学系
３３等から構成される。レーザープラズマＸ線源３１か
らえられたＥＵＶ光（軟Ｘ線）をＥＵＶマスク３２に入
射し、ここで反射された光を縮小光学系３３を通して例
えばＳｉウエハ３４上に転写する。
【００５１】縮小光学系３３としてはＸ線反射ミラーを
用いることができる、縮小光学系によりＥＵＶマスク３
２で反射されたパターンは通常１／４程度に縮小され
る。例えばＳｉウエハ３４へのパターンの転写は、Ｓｉ
ウエハ３４上に形成させたレジスト層にパターンを露光
しこれを現像することによって行うことができる。露光
波長として１３〜１４ｎｍの波長帯を使用する場合に
は、通常光路が真空中になるように転写が行われる。１
３〜１４ｎｍの波長帯域における多層膜の材料として、
この波長帯域にピーク波長を有するＭｏ／Ｓｉ多層膜を
用いることができる。このようにして本実施の形態で得
られたＥＵＶマスクを用いて、例えばＳｉウエハ上にパ
ターンを形成することにより、例えば集積度の高いＬＳ
Ｉ、等の半導体装置を製造することができる。
用いることができる、縮小光学系によりＥＵＶマスク３
２で反射されたパターンは通常１／４程度に縮小され
る。例えばＳｉウエハ３４へのパターンの転写は、Ｓｉ
ウエハ３４上に形成させたレジスト層にパターンを露光
しこれを現像することによって行うことができる。露光
波長として１３〜１４ｎｍの波長帯を使用する場合に
は、通常光路が真空中になるように転写が行われる。１
３〜１４ｎｍの波長帯域における多層膜の材料として、
この波長帯域にピーク波長を有するＭｏ／Ｓｉ多層膜を
用いることができる。このようにして本実施の形態で得
られたＥＵＶマスクを用いて、例えばＳｉウエハ上にパ
ターンを形成することにより、例えば集積度の高いＬＳ
Ｉ、等の半導体装置を製造することができる。
【００５２】（実施例１）図１を参照しながら本発明に
かかる、ＥＵＶマスクブランク及びＥＵＶマスク製造の
実施例１を説明する。尚、図１において実施例１の製造
工程を実線で記載した。ガラス基板１１として、外形６
インチ角、厚さが６．３ｍｍの低膨張のＳｉＯ 2−Ｔｉ
Ｏ2系のガラス基板を用いた。また、ガラス基板１１
は、機械研磨により、１０μｍ角で０．１２ｎｍＲｍｓ
の平滑な表面と、１４２ｍｍ角で１００ｎｍ以下の平坦
度を有している。
かかる、ＥＵＶマスクブランク及びＥＵＶマスク製造の
実施例１を説明する。尚、図１において実施例１の製造
工程を実線で記載した。ガラス基板１１として、外形６
インチ角、厚さが６．３ｍｍの低膨張のＳｉＯ 2−Ｔｉ
Ｏ2系のガラス基板を用いた。また、ガラス基板１１
は、機械研磨により、１０μｍ角で０．１２ｎｍＲｍｓ
の平滑な表面と、１４２ｍｍ角で１００ｎｍ以下の平坦
度を有している。
【００５３】多層膜１２として、ＭｏとＳｉを積層し
た。ＤＣマグネトロンスパッタ法により、まずＳｉター
ゲットを用いて、Ａｒガス圧０．１ＰａでＳｉ膜を４．
２ｎｍ成膜し、その後、Ｍｏターゲットを用いて、Ａｒ
ガス圧０．１ＰａでＭｏ膜を２．８ｎｍ成膜し、これを
１周期として、４０周期積層した後、最後にＳｉ膜を４
ｎｍ成膜する。ここで多層膜上の表面粗さは０．１２ｎ
ｍＲｍｓであった。
た。ＤＣマグネトロンスパッタ法により、まずＳｉター
ゲットを用いて、Ａｒガス圧０．１ＰａでＳｉ膜を４．
２ｎｍ成膜し、その後、Ｍｏターゲットを用いて、Ａｒ
ガス圧０．１ＰａでＭｏ膜を２．８ｎｍ成膜し、これを
１周期として、４０周期積層した後、最後にＳｉ膜を４
ｎｍ成膜する。ここで多層膜上の表面粗さは０．１２ｎ
ｍＲｍｓであった。
【００５４】次に、多層膜１２上にＣｒターゲットを用
いて、スパッタガスとして、Ａｒに窒素を２０％添加し
たガスを用いて、Ｃｒ1-XＮX膜より構成されるエッチン
グストッパー１３をＤＣマグネトロンスパッタ法によっ
て、６ｎｍの厚さに成膜し中間層とした。成膜されたＣ
ｒ1-XＮX膜において、ｘは０．２５であり、１３．４ｎ
ｍの波長での吸収係数は０．０３５であり、膜応力は１
００ｎｍ膜厚換算で＋４０ＭＰａであり、表面粗さは
０．２３ｎｍＲｍｓであった。
いて、スパッタガスとして、Ａｒに窒素を２０％添加し
たガスを用いて、Ｃｒ1-XＮX膜より構成されるエッチン
グストッパー１３をＤＣマグネトロンスパッタ法によっ
て、６ｎｍの厚さに成膜し中間層とした。成膜されたＣ
ｒ1-XＮX膜において、ｘは０．２５であり、１３．４ｎ
ｍの波長での吸収係数は０．０３５であり、膜応力は１
００ｎｍ膜厚換算で＋４０ＭＰａであり、表面粗さは
０．２３ｎｍＲｍｓであった。
【００５５】次に、Ｃｒ1-XＮX膜より構成されるエッチ
ングストッパー１３の上に、ＥＵＶ吸収体層１４とし
て、Ｔａ及びＢを含む膜をＤＣマグネトロンスパッタ法
によって、０．１μｍの厚さで成膜しＥＵＶマスクブラ
ンクを得た。この際、スパッタ条件を制御することで前
記ＥＵＶ吸収体層１４の有する応力は、＋５０ＭＰａと
した。
ングストッパー１３の上に、ＥＵＶ吸収体層１４とし
て、Ｔａ及びＢを含む膜をＤＣマグネトロンスパッタ法
によって、０．１μｍの厚さで成膜しＥＵＶマスクブラ
ンクを得た。この際、スパッタ条件を制御することで前
記ＥＵＶ吸収体層１４の有する応力は、＋５０ＭＰａと
した。
【００５６】次に、このＥＵＶマスクブランクを用い
て、デザインルールが０．０７μｍの１６Ｇｂｉｔ−Ｄ
ＲＡＭ用のパターンを有するＥＵＶマスクを、次に記載
する方法により作製した。まず、前記ＥＵＶマスクブラ
ンク上にＥＢレジストをコートし、ＥＢ描画と現像によ
りレジストパターンを形成した。このレジストパターン
をマスクとして、ＥＵＶ吸収体層１４を塩素を用いてド
ライエッチングし、ＥＵＶマスクブランク上に吸収パタ
ーンを形成しＥＵＶマスクを得た。その際、下地のＣｒ
1-XＮX膜より構成された中間層であるエッチングストッ
パー１３は、オーバーエッチングにより塩素プラズマに
曝されて膜厚が減少し４ｎｍとなった。ここでエッチン
グストッパー１３を除去することなく、波長１３．４ｎ
ｍ、入射角２°のＥＵＶ光により反射率を測定したとこ
ろ、１３０ｍｍエリア内で５５％±０．５％と良好な反
射特性を得た。
て、デザインルールが０．０７μｍの１６Ｇｂｉｔ−Ｄ
ＲＡＭ用のパターンを有するＥＵＶマスクを、次に記載
する方法により作製した。まず、前記ＥＵＶマスクブラ
ンク上にＥＢレジストをコートし、ＥＢ描画と現像によ
りレジストパターンを形成した。このレジストパターン
をマスクとして、ＥＵＶ吸収体層１４を塩素を用いてド
ライエッチングし、ＥＵＶマスクブランク上に吸収パタ
ーンを形成しＥＵＶマスクを得た。その際、下地のＣｒ
1-XＮX膜より構成された中間層であるエッチングストッ
パー１３は、オーバーエッチングにより塩素プラズマに
曝されて膜厚が減少し４ｎｍとなった。ここでエッチン
グストッパー１３を除去することなく、波長１３．４ｎ
ｍ、入射角２°のＥＵＶ光により反射率を測定したとこ
ろ、１３０ｍｍエリア内で５５％±０．５％と良好な反
射特性を得た。
【００５７】上記で得られたＥＵＶマスクの、吸収体層
１４のパターンのエッジラフネスは十分に小さく、図３
に示す半導体基板上へのＥＵＶ光によるパターン転写装
置を用いて露光転写をおこなった結果、十分な露光特性
を有していることを確認した。ＥＵＶマスクの精度は７
０ｎｍデザインルールの要求精度である１６ｎｍ以下で
あることを確認した。
１４のパターンのエッジラフネスは十分に小さく、図３
に示す半導体基板上へのＥＵＶ光によるパターン転写装
置を用いて露光転写をおこなった結果、十分な露光特性
を有していることを確認した。ＥＵＶマスクの精度は７
０ｎｍデザインルールの要求精度である１６ｎｍ以下で
あることを確認した。
【００５８】（実施例２）図１を参照しながら本発明に
かかる、ＥＵＶマスクブランク及びＥＵＶマスク製造の
実施例２を説明する。尚、図１において実施例２の製造
工程を一点鎖線で記載した。ガラス基板１１として、外
形６インチ角、厚さが６．３ｍｍの低膨張のＳｉＯ 2−
ＴｉＯ2系のガラス基板を用いた。また、ガラス基板１
１は、機械研磨により、０．１２ｎｍＲｍｓの平滑な表
面と１００ｎｍ以下の平坦度を有している。
かかる、ＥＵＶマスクブランク及びＥＵＶマスク製造の
実施例２を説明する。尚、図１において実施例２の製造
工程を一点鎖線で記載した。ガラス基板１１として、外
形６インチ角、厚さが６．３ｍｍの低膨張のＳｉＯ 2−
ＴｉＯ2系のガラス基板を用いた。また、ガラス基板１
１は、機械研磨により、０．１２ｎｍＲｍｓの平滑な表
面と１００ｎｍ以下の平坦度を有している。
【００５９】多層膜１２として、ＭｏとＳｉを積層し
た。ＤＣマグネトロンスパッタ法により、まずＳｉター
ゲットを用いて、Ａｒガス圧０．１ＰａでＳｉ膜を４．
２ｎｍ成膜し、その後、Ｍｏターゲットを用いて、Ａｒ
ガス圧０．１ＰａでＭｏ膜を２．８ｎｍ成膜し、これを
１周期として、４０周期積層した後、最後にＳｉ膜を４
ｎｍ成膜する。ここで多層膜上の表面粗さは０．１２ｎ
ｍＲｍｓであった。
た。ＤＣマグネトロンスパッタ法により、まずＳｉター
ゲットを用いて、Ａｒガス圧０．１ＰａでＳｉ膜を４．
２ｎｍ成膜し、その後、Ｍｏターゲットを用いて、Ａｒ
ガス圧０．１ＰａでＭｏ膜を２．８ｎｍ成膜し、これを
１周期として、４０周期積層した後、最後にＳｉ膜を４
ｎｍ成膜する。ここで多層膜上の表面粗さは０．１２ｎ
ｍＲｍｓであった。
【００６０】次に、多層膜１２上にＣｒターゲットを用
いて、スパッタガスとして、Ａｒに窒素を３０％添加し
たガスを用いて、Ｃｒ1-XＮX膜より構成された中間層で
あるエッチングストッパー１３をＤＣマグネトロンスパ
ッタ法によって、１５ｎｍの厚さに成膜した。成膜され
たＣｒ1-XＮX膜において、ｘは０．４であり、１３．４
ｎｍの波長での吸収係数は０．０３３であり、膜応力は
１００ｎｍ膜厚換算で＋３０ＭＰａであった。またこの
ときＣｒ1-XＮX膜上の表面粗さは０．１４ｎｍＲｍｓで
あった。
いて、スパッタガスとして、Ａｒに窒素を３０％添加し
たガスを用いて、Ｃｒ1-XＮX膜より構成された中間層で
あるエッチングストッパー１３をＤＣマグネトロンスパ
ッタ法によって、１５ｎｍの厚さに成膜した。成膜され
たＣｒ1-XＮX膜において、ｘは０．４であり、１３．４
ｎｍの波長での吸収係数は０．０３３であり、膜応力は
１００ｎｍ膜厚換算で＋３０ＭＰａであった。またこの
ときＣｒ1-XＮX膜上の表面粗さは０．１４ｎｍＲｍｓで
あった。
【００６１】次に、Ｃｒ1-XＮX膜より構成されるエッチ
ングストッパー１３の上に、ＥＵＶ吸収体層１４とし
て、Ｔａ及びＢを含む膜１４をＤＣマグネトロンスパッ
タ法によって、１００ｎｍの厚さで成膜しＥＵＶマスク
ブランクを得た。このとき、ＴａＢ膜の応力は、１００
ｎｍ膜厚換算で＋３０ＭＰａとした。またこのときＴａ
Ｂ膜上の表面粗さは０．１８ｎｍＲｍｓであった。
ングストッパー１３の上に、ＥＵＶ吸収体層１４とし
て、Ｔａ及びＢを含む膜１４をＤＣマグネトロンスパッ
タ法によって、１００ｎｍの厚さで成膜しＥＵＶマスク
ブランクを得た。このとき、ＴａＢ膜の応力は、１００
ｎｍ膜厚換算で＋３０ＭＰａとした。またこのときＴａ
Ｂ膜上の表面粗さは０．１８ｎｍＲｍｓであった。
【００６２】次に、このＥＵＶマスクブランクを用い
て、デザインルールが７０ｎｍの１６Ｇｂｉｔ−ＤＲＡ
Ｍ用のパターンを有するＥＵＶマスクを、次に記載する
方法により作製した。まず、前記ＥＵＶマスクブランク
上にＥＢレジストをコートし、ＥＢ描画によりレジスト
パターンを形成した。このレジストパターンをマスクと
して、ＥＵＶ吸収体層１４を塩素を用いてドライエッチ
ングし、ＥＵＶマスクブランク上に吸収パターンを形成
し、さらにＣｒ1-XＮX膜はウエットエッチングにより除
去してＥＵＶマスクを得た。得られたＥＵＶマスクに対
し、波長１３．４ｎｍ、入射角２°のＥＵＶ光により反
射率を測定したところ、６５％と良好な反射特性を有し
ていた。このＥＵＶマスクの吸収体層１４のパターンの
エッジラフネスは十分に小さく、図３に示す半導体基板
上へのＥＵＶ光によるパターン転写装置を用いて露光転
写をおこなった結果、十分な露光均一性を有しているこ
とを確認した。またＥＵＶマスクの精度は７０ｎｍデザ
インルールの要求精度である１６ｎｍ以下であることも
確認できた。
て、デザインルールが７０ｎｍの１６Ｇｂｉｔ−ＤＲＡ
Ｍ用のパターンを有するＥＵＶマスクを、次に記載する
方法により作製した。まず、前記ＥＵＶマスクブランク
上にＥＢレジストをコートし、ＥＢ描画によりレジスト
パターンを形成した。このレジストパターンをマスクと
して、ＥＵＶ吸収体層１４を塩素を用いてドライエッチ
ングし、ＥＵＶマスクブランク上に吸収パターンを形成
し、さらにＣｒ1-XＮX膜はウエットエッチングにより除
去してＥＵＶマスクを得た。得られたＥＵＶマスクに対
し、波長１３．４ｎｍ、入射角２°のＥＵＶ光により反
射率を測定したところ、６５％と良好な反射特性を有し
ていた。このＥＵＶマスクの吸収体層１４のパターンの
エッジラフネスは十分に小さく、図３に示す半導体基板
上へのＥＵＶ光によるパターン転写装置を用いて露光転
写をおこなった結果、十分な露光均一性を有しているこ
とを確認した。またＥＵＶマスクの精度は７０ｎｍデザ
インルールの要求精度である１６ｎｍ以下であることも
確認できた。
【００６３】（実施例３）エッチングストッパー１３と
してＣｒ1-XＣX膜（ｘ＝０．２）を用いた他は、実施例
１と同様にしてＥＵＶマスクブランク及びＥＵＶマスク
を製造し実施例３とした。但し、中間層の成膜はＤＣマ
グネトロンスパッタ法により、雰囲気はＡｒ９０％＋メ
タンガス１０％とし、膜厚は５０ｎｍとした。その結
果、成膜された中間層の波長１３．４ｎｍの光に対する
吸収係数は０．０３４であったまた、中間層の有する応
力は１００ｎｍ膜厚換算で＋２０ＭＰａであり、中間層
上の表面粗さは０．２５ｎｍＲｍｓであった。エッチン
グ後のエッチングストッパー１３は、吸収体パターン形
成時のオーバーエッチングで膜厚が減少し、４０ｎｍと
なった。ここでエッチングストッパー１３を除去するこ
となく、波長１３．４ｎｍ、入射角２°のＥＵＶ光の反
射率を測定したところ１３０ｍｍエリア内で５７±０．
５％と良好な反射特性を得ることが出来た。
してＣｒ1-XＣX膜（ｘ＝０．２）を用いた他は、実施例
１と同様にしてＥＵＶマスクブランク及びＥＵＶマスク
を製造し実施例３とした。但し、中間層の成膜はＤＣマ
グネトロンスパッタ法により、雰囲気はＡｒ９０％＋メ
タンガス１０％とし、膜厚は５０ｎｍとした。その結
果、成膜された中間層の波長１３．４ｎｍの光に対する
吸収係数は０．０３４であったまた、中間層の有する応
力は１００ｎｍ膜厚換算で＋２０ＭＰａであり、中間層
上の表面粗さは０．２５ｎｍＲｍｓであった。エッチン
グ後のエッチングストッパー１３は、吸収体パターン形
成時のオーバーエッチングで膜厚が減少し、４０ｎｍと
なった。ここでエッチングストッパー１３を除去するこ
となく、波長１３．４ｎｍ、入射角２°のＥＵＶ光の反
射率を測定したところ１３０ｍｍエリア内で５７±０．
５％と良好な反射特性を得ることが出来た。
【００６４】（実施例４）実施例２と同様に、ガラス基
板１１上にＭｏとＳｉとからなる多層膜１２を成膜し
た。次に、この多層膜１２上へＣｒターゲットを用い、
スパッタガスとしてＡｒに窒素を３０％添加したガスを
用い、Ｃｒ1-XＮX膜より構成された中間層であるエッチ
ングストッパー１３をマグネトロンスパッタ法によっ
て、４０ｎｍの厚さに成膜した。このとき、ｘは０．０
８であった。また、このＣｒ1-XＮX膜の波長１３．４ｎ
ｍの光に対する吸収係数は０．０３６であり、中間層上
の表面粗さは０．２８ｎｍＲｍｓであった。
板１１上にＭｏとＳｉとからなる多層膜１２を成膜し
た。次に、この多層膜１２上へＣｒターゲットを用い、
スパッタガスとしてＡｒに窒素を３０％添加したガスを
用い、Ｃｒ1-XＮX膜より構成された中間層であるエッチ
ングストッパー１３をマグネトロンスパッタ法によっ
て、４０ｎｍの厚さに成膜した。このとき、ｘは０．０
８であった。また、このＣｒ1-XＮX膜の波長１３．４ｎ
ｍの光に対する吸収係数は０．０３６であり、中間層上
の表面粗さは０．２８ｎｍＲｍｓであった。
【００６５】次に、上記Ｃｒ1-XＮX膜より構成されるエ
ッチングストッパー１３の上に、吸収体層１４として、
Ｔａ及びＢを含む膜をＤＣマグネトロンスパッタ法によ
って、５５ｎｍの厚さで成膜した。ここで、中間層と吸
収体層の合計膜厚は９５ｎｍであった。またＴａＢ膜中
のＢの組成比は１５ａｔ％であり、ＴａＢ膜上の表面粗
さは０．３ｎｍＲｍｓであった。さらに、このＴａＢ膜
の波長１３．４ｎｍのＥＵＶ光に対する吸収係数は０．
０３９であった。以上のようにして、本実施例のＥＵＶ
マスクブランクを得た。
ッチングストッパー１３の上に、吸収体層１４として、
Ｔａ及びＢを含む膜をＤＣマグネトロンスパッタ法によ
って、５５ｎｍの厚さで成膜した。ここで、中間層と吸
収体層の合計膜厚は９５ｎｍであった。またＴａＢ膜中
のＢの組成比は１５ａｔ％であり、ＴａＢ膜上の表面粗
さは０．３ｎｍＲｍｓであった。さらに、このＴａＢ膜
の波長１３．４ｎｍのＥＵＶ光に対する吸収係数は０．
０３９であった。以上のようにして、本実施例のＥＵＶ
マスクブランクを得た。
【００６６】このＥＵＶマスクブランクを用いて、デザ
インルールが７０ｎｍの１６ｂｉｔ−ＤＲＡＭ用のパタ
ーンを有するＥＵＶマスクを以下のように作製した。ま
ず、前記ＥＵＶマスクブランク上にＥＢレジストをコー
トし、ＥＢ描画によりレジストパターンを形成した。こ
のレジストパターンをマスクとし、塩素ガスを用いて吸
収体層１４をドライエッチングして吸収パターンを形成
した。そして吸収体層１４上に残ったレジストを熱濃硫
酸で除去し、さらにマスク反射領域上のＣｒ1-XＮX膜を
塩素ガスと酸素ガスとのドライエッチングにより除去し
てＥＵＶマスクを得た。
インルールが７０ｎｍの１６ｂｉｔ−ＤＲＡＭ用のパタ
ーンを有するＥＵＶマスクを以下のように作製した。ま
ず、前記ＥＵＶマスクブランク上にＥＢレジストをコー
トし、ＥＢ描画によりレジストパターンを形成した。こ
のレジストパターンをマスクとし、塩素ガスを用いて吸
収体層１４をドライエッチングして吸収パターンを形成
した。そして吸収体層１４上に残ったレジストを熱濃硫
酸で除去し、さらにマスク反射領域上のＣｒ1-XＮX膜を
塩素ガスと酸素ガスとのドライエッチングにより除去し
てＥＵＶマスクを得た。
【００６７】得られたＥＵＶマスクに対し、波長１３．
４ｎｍ、入射角２°のＥＵＶ光に対する反射率を測定し
たところ６５％と良好な反射率を示した。さらに、得ら
れたＥＵＶマスクは、吸収体層１４のエッジラフネスが
十分小さいことに加え、吸収体層と中間層との合計膜厚
すなわち吸収パターンの高さを９５ｎｍと小さくするこ
とができた。この結果、露光時におけるパターンのぼや
けの問題が低減でき、図３に示す半導体基板上へのパタ
ーン転写において、良好な露光特性を有していることを
確認した。また、得られたＥＵＶマスクの精度は、７０
ｎｍデザインルールの要求精度である１６ｎｍを満足す
るものであった。
４ｎｍ、入射角２°のＥＵＶ光に対する反射率を測定し
たところ６５％と良好な反射率を示した。さらに、得ら
れたＥＵＶマスクは、吸収体層１４のエッジラフネスが
十分小さいことに加え、吸収体層と中間層との合計膜厚
すなわち吸収パターンの高さを９５ｎｍと小さくするこ
とができた。この結果、露光時におけるパターンのぼや
けの問題が低減でき、図３に示す半導体基板上へのパタ
ーン転写において、良好な露光特性を有していることを
確認した。また、得られたＥＵＶマスクの精度は、７０
ｎｍデザインルールの要求精度である１６ｎｍを満足す
るものであった。
【００６８】（比較例）図１を参照しながら本発明にか
かる、ＥＵＶマスクブランク及びＥＵＶマスク製造の比
較例を説明する。尚、図１において比較例の製造工程を
点線で記載した。ガラス基板１１として、外形６インチ
角、厚さが６．３ｍｍの低膨張のＳｉＯ 2−ＴｉＯ2系の
ガラス基板を用いた。また、ガラス基板１１は、機械研
磨により、０．１２ｎｍＲｍｓの平滑な表面と１００ｎ
ｍ以下の平坦度を有している。
かる、ＥＵＶマスクブランク及びＥＵＶマスク製造の比
較例を説明する。尚、図１において比較例の製造工程を
点線で記載した。ガラス基板１１として、外形６インチ
角、厚さが６．３ｍｍの低膨張のＳｉＯ 2−ＴｉＯ2系の
ガラス基板を用いた。また、ガラス基板１１は、機械研
磨により、０．１２ｎｍＲｍｓの平滑な表面と１００ｎ
ｍ以下の平坦度を有している。
【００６９】多層膜１２として、ＭｏとＳｉを積層し
た。ＤＣマグネトロンスパッタ法により、まずＳｉター
ゲットを用いて、Ａｒガス圧０．１ＰａでＳｉ膜を４．
２ｎｍ成膜し、その後、Ｍｏターゲットを用いて、Ａｒ
ガス圧０．１ＰａでＭｏ膜を２．８ｎｍ成膜し、これを
１周期として、４０周期積層した後、最後にＳｉ膜を４
ｎｍ成膜する。ここで多層膜上の表面粗さは０．１２ｎ
ｍＲｍｓであった。
た。ＤＣマグネトロンスパッタ法により、まずＳｉター
ゲットを用いて、Ａｒガス圧０．１ＰａでＳｉ膜を４．
２ｎｍ成膜し、その後、Ｍｏターゲットを用いて、Ａｒ
ガス圧０．１ＰａでＭｏ膜を２．８ｎｍ成膜し、これを
１周期として、４０周期積層した後、最後にＳｉ膜を４
ｎｍ成膜する。ここで多層膜上の表面粗さは０．１２ｎ
ｍＲｍｓであった。
【００７０】次に、多層膜１２上にＣｒターゲットを用
いて、スパッタガスとして、Ａｒガスを用いて、エッチ
ングストッパー１３としてＣｒ膜をＤＣマグネトロンス
パッタ法によって、１５ｎｍの厚さに成膜した。このと
き、Ｃｒ膜の１３．４ｎｍの波長での吸収係数は０．０
３９であり、膜応力は１００ｎｍ膜厚換算で＋５００Ｍ
Ｐａと高い引っ張り応力を示した。またこのときＣｒ膜
上の表面粗さは０．２９ｎｍＲｍｓであった。
いて、スパッタガスとして、Ａｒガスを用いて、エッチ
ングストッパー１３としてＣｒ膜をＤＣマグネトロンス
パッタ法によって、１５ｎｍの厚さに成膜した。このと
き、Ｃｒ膜の１３．４ｎｍの波長での吸収係数は０．０
３９であり、膜応力は１００ｎｍ膜厚換算で＋５００Ｍ
Ｐａと高い引っ張り応力を示した。またこのときＣｒ膜
上の表面粗さは０．２９ｎｍＲｍｓであった。
【００７１】次に、エッチングストッパー１３の上に、
ＥＵＶ吸収体層１４として、Ｔａ及びＢを含む膜１４を
ＤＣマグネトロンスパッタ法によって、１００ｎｍの厚
さで成膜しＥＵＶマスクブランクを得た。このとき、Ｅ
ＵＶ吸収体層１４の応力は、１００ｎｍ膜厚換算で＋４
０ＭＰａとした。またこのとき、ＥＵＶ吸収体層１４上
の表面粗さは０．４５ｎｍＲｍｓであった。
ＥＵＶ吸収体層１４として、Ｔａ及びＢを含む膜１４を
ＤＣマグネトロンスパッタ法によって、１００ｎｍの厚
さで成膜しＥＵＶマスクブランクを得た。このとき、Ｅ
ＵＶ吸収体層１４の応力は、１００ｎｍ膜厚換算で＋４
０ＭＰａとした。またこのとき、ＥＵＶ吸収体層１４上
の表面粗さは０．４５ｎｍＲｍｓであった。
【００７２】次に、このＥＵＶマスクブランクを用い
て、デザインルールが７０ｎｍの１６Ｇｂｉｔ−ＤＲＡ
Ｍ用のパターンを有するＥＵＶマスクを、次に記載する
方法により作製した。まず、前記ＥＵＶマスクブランク
上にＥＢレジストをコートし、ＥＢ描画によりレジスト
パターンを形成した。このレジストパターンをマスクと
して、ＥＵＶ吸収体層１４を塩素を用いてドライエッチ
ングし、ＥＵＶマスクブランク上に吸収パターンを形成
し、さらにＣｒ膜はウエットエッチングにより除去して
ＥＵＶマスクを得た。得られたＥＵＶマスクに対し、波
長１３．４ｎｍ、入射角２°のＥＵＶ光により反射率を
測定したところ、Ｃｒ膜の除去効果により６５％の反射
特性を有していた。一方、このＥＵＶマスクの位置精度
は、前記Ｃｒ膜の高い応力に起因して２５ｎｍと大きな
歪みを生じた。さらに加えてＣｒ膜の表面粗さに起因し
たＥＵＶ吸収体層１４の粗い表面によりエッジラフネス
が大きくなった。このため、図３に示す半導体基板上へ
のＥＵＶ光によるパターン転写装置を用いて露光転写を
おこなった結果、比較例で製造されたＥＵＶマスクでは
十分な露光特性は得られないことが判明した。
て、デザインルールが７０ｎｍの１６Ｇｂｉｔ−ＤＲＡ
Ｍ用のパターンを有するＥＵＶマスクを、次に記載する
方法により作製した。まず、前記ＥＵＶマスクブランク
上にＥＢレジストをコートし、ＥＢ描画によりレジスト
パターンを形成した。このレジストパターンをマスクと
して、ＥＵＶ吸収体層１４を塩素を用いてドライエッチ
ングし、ＥＵＶマスクブランク上に吸収パターンを形成
し、さらにＣｒ膜はウエットエッチングにより除去して
ＥＵＶマスクを得た。得られたＥＵＶマスクに対し、波
長１３．４ｎｍ、入射角２°のＥＵＶ光により反射率を
測定したところ、Ｃｒ膜の除去効果により６５％の反射
特性を有していた。一方、このＥＵＶマスクの位置精度
は、前記Ｃｒ膜の高い応力に起因して２５ｎｍと大きな
歪みを生じた。さらに加えてＣｒ膜の表面粗さに起因し
たＥＵＶ吸収体層１４の粗い表面によりエッジラフネス
が大きくなった。このため、図３に示す半導体基板上へ
のＥＵＶ光によるパターン転写装置を用いて露光転写を
おこなった結果、比較例で製造されたＥＵＶマスクでは
十分な露光特性は得られないことが判明した。
【００７３】
【発明の効果】ＥＵＶマスク等の製造工程において、高
精度なパターン形成を可能とするＥＵＶマスク等を製造
するため、中間層としてＣｒと、Ｎ、Ｏ、Ｃ、のいずれ
かより選ばれる少なくとも１つ以上の元素と、を含む材
料を用いることで、高精度および高反射率を有するＥＵ
Ｖマスク等が製造可能となり、このＥＵＶマスクを用い
て半導体基板上にパターンを転写することを特徴とす
る、半導体の製造方法の提供を実現できた。
精度なパターン形成を可能とするＥＵＶマスク等を製造
するため、中間層としてＣｒと、Ｎ、Ｏ、Ｃ、のいずれ
かより選ばれる少なくとも１つ以上の元素と、を含む材
料を用いることで、高精度および高反射率を有するＥＵ
Ｖマスク等が製造可能となり、このＥＵＶマスクを用い
て半導体基板上にパターンを転写することを特徴とす
る、半導体の製造方法の提供を実現できた。
【図１】本発明の実施の形態に係るＥＵＶマスクの製造
フロー図である。
フロー図である。
【図２】従来の技術１に係るＥＵＶマスクの製造フロー
図である。
図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る半導体基板上へのＥ
ＵＶ光によるパターン転写装置の概念図である。
ＵＶ光によるパターン転写装置の概念図である。
１１．ガラス基板 １２．多層膜 １３．エッチングストッパー １４．吸収体層 ２３．エッチングストッパー ３１．レーザープラズマＸ線源 ３２．ＥＵＶマスク ３３．縮小光学系 ３４．半導体ウエハ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H095 BA01 BA10 BB01 BC24 BC27 2H097 CA15 GB00 LA10 5F046 GD01 GD02 GD03 GD10 GD12
Claims (6)
- 【請求項１】 基板上にＥＵＶ光を反射する多層膜を有
し、前記多層膜上に中間層を有し、前記中間層上にＥＵ
Ｖ光を吸収する吸収体層を有するＥＵＶ露光用反射型マ
スクブランクであって、 前記中間層としてＣｒと、Ｎ、Ｏ、Ｃ、のいずれかより
選ばれる少なくとも１つ以上の元素と、を含む材料を用
いたことを特徴とするＥＵＶ露光用反射型マスクブラン
ク。 - 【請求項２】 前記吸収体層がＴａを含む材料であるこ
とを特徴とする請求項１に記載のＥＵＶ露光用反射型マ
スクブランク。 - 【請求項３】 基板上にＥＵＶ光を反射する多層膜を有
し、前記多層膜上に中間層を有し、前記中間層上にパタ
ーンが形成されたＥＵＶ光を吸収する吸収体層を有する
ＥＵＶ露光用反射型マスクであって、 前記中間層としてＣｒと、Ｎ、Ｏ、Ｃ、のいずれかより
選ばれる少なくとも１つ以上の元素と、を含む材料を用
いたことを特徴とするＥＵＶ露光用反射型マスク。 - 【請求項４】 前記吸収体層がＴａを含む材料であるこ
とを特徴とする請求項３に記載のＥＵＶ露光用反射型マ
スク。 - 【請求項５】 請求項１または２に記載のＥＵＶ露光用
反射型マスクブランクを用いて、ＥＵＶ露光用反射型マ
スクを製造することを特徴とするＥＵＶ露光用反射型マ
スクの製造方法。 - 【請求項６】 請求項３または４に記載のＥＵＶ露光用
反射型マスクを用いて、半導体基板上にパターンを転写
することを特徴とする半導体の製造方法。
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|---|---|---|---|
| JP2002034313A JP4390418B2 (ja) | 2001-02-14 | 2002-02-12 | Ｅｕｖ露光用反射型マスクブランクおよびｅｕｖ露光用反射型マスク並びに半導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
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|---|---|---|---|
| JP2001037034 | 2001-02-14 | ||
| JP2001-37034 | 2001-02-14 | ||
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002319542A true JP2002319542A (ja) | 2002-10-31 |
| JP4390418B2 JP4390418B2 (ja) | 2009-12-24 |
Family
ID=26609382
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-
2002
- 2002-02-12 JP JP2002034313A patent/JP4390418B2/ja not_active Expired - Lifetime
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