JP2014090132A - 反射型マスクおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】洗浄と転写を長期にわたって繰り返し行なっても、高いパターン転写精度を実現する事が可能な反射型マスクおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】基板1と、前記基板表面に形成された多層反射層2と、前記多層反射層2の上に形成された保護層3と、前記保護層3の上に形成された吸収層4を備え、前記吸収層4に形成された回路パターン領域10の外側の少なくとも一部に、前記吸収層4および前記保護層3並びに前記多層反射層2が除去されたEUV光の反射率の低い遮光枠11を有した反射形マスク101において、前記遮光枠11部内の前記多層膜が露出した側面に、洗浄薬液による洗浄に対して耐性を有する側壁保護膜12が化学蒸着法により形成されたことを特徴とする。
【選択図】図1
【解決手段】基板1と、前記基板表面に形成された多層反射層2と、前記多層反射層2の上に形成された保護層3と、前記保護層3の上に形成された吸収層4を備え、前記吸収層4に形成された回路パターン領域10の外側の少なくとも一部に、前記吸収層4および前記保護層3並びに前記多層反射層2が除去されたEUV光の反射率の低い遮光枠11を有した反射形マスク101において、前記遮光枠11部内の前記多層膜が露出した側面に、洗浄薬液による洗浄に対して耐性を有する側壁保護膜12が化学蒸着法により形成されたことを特徴とする。
【選択図】図1
Description
本発明は、反射型マスクブランク及び反射型マスク、反射型マスクブランクの製造方法に関し、特に極端紫外線(Extreme Ultra Violet;以下「EUV」と表記する)を光源とするEUVリソグラフィを用いた半導体製造装置などに利用される反射型マスクブランク及び反射型マスク、反射型マスクの製造方法に関する。
(EUVリソグラフィの説明)
近年、半導体デバイスの微細化に伴い、波長が13.5nm近傍のEUVを光源に用いたEUVリソグラフィが提案されている。EUVリソグラフィは光源波長が短く光吸収性が非常に高いため、真空中で行われる必要がある。またEUVの波長領域においては、ほとんどの物質の屈折率は1よりもわずかに小さい値である。このため、EUVリソグラフィにおいては従来から用いられてきた透過型の屈折光学系を使用することができず、反射光学系となる。従って、原版となるフォトマスク(以下、マスクと呼ぶ)も、従来の透過型のマスクは使用できないため、反射型のマスクとする必要がある。
近年、半導体デバイスの微細化に伴い、波長が13.5nm近傍のEUVを光源に用いたEUVリソグラフィが提案されている。EUVリソグラフィは光源波長が短く光吸収性が非常に高いため、真空中で行われる必要がある。またEUVの波長領域においては、ほとんどの物質の屈折率は1よりもわずかに小さい値である。このため、EUVリソグラフィにおいては従来から用いられてきた透過型の屈折光学系を使用することができず、反射光学系となる。従って、原版となるフォトマスク(以下、マスクと呼ぶ)も、従来の透過型のマスクは使用できないため、反射型のマスクとする必要がある。
(EUVマスクとブランク構造の説明)
このような反射型マスクの元となる反射型マスクブランクは、低熱膨張基板の上に、露光光源波長に対して高い反射率を示す多層反射層と、露光光源波長の吸収層とが順次形成されており、更に基板の裏面には露光機内における静電チャックのための裏面導電膜が形成されている。また、多層反射層と、吸収層の間に緩衝層を有する構造を持つEUVマスクもある。反射形マスクブランクから反射形マスクへ加工する際には、EBリソグラフィとエッチング技術とにより吸収層を部分的に除去し、緩衝層を有する構造の場合はこれも同じく部分的に除去し、吸収部と反射部とからなる回路パターンを形成する。このように作製された反射型マスクによって反射された光像が反射光学系を経て半導体基板上に転写される。
このような反射型マスクの元となる反射型マスクブランクは、低熱膨張基板の上に、露光光源波長に対して高い反射率を示す多層反射層と、露光光源波長の吸収層とが順次形成されており、更に基板の裏面には露光機内における静電チャックのための裏面導電膜が形成されている。また、多層反射層と、吸収層の間に緩衝層を有する構造を持つEUVマスクもある。反射形マスクブランクから反射形マスクへ加工する際には、EBリソグラフィとエッチング技術とにより吸収層を部分的に除去し、緩衝層を有する構造の場合はこれも同じく部分的に除去し、吸収部と反射部とからなる回路パターンを形成する。このように作製された反射型マスクによって反射された光像が反射光学系を経て半導体基板上に転写される。
(EUVマスクの吸収層の膜厚と反射率の説明)
反射光学系を用いた露光方法では、マスク面に対して垂直方向から所定角度傾いた入射角(通常6°)で照射されるため、吸収層の膜厚が厚い場合、パターン自身の影が生じてしまい、この影となった部分における反射強度は、影になっていない部分よりも小さいため、コントラストが低下し、転写パターンには、エッジ部のぼやけや設計寸法からのずれが生じてしまう。これはシャドーイングと呼ばれ、反射マスクの原理的課題の一つである。
反射光学系を用いた露光方法では、マスク面に対して垂直方向から所定角度傾いた入射角(通常6°)で照射されるため、吸収層の膜厚が厚い場合、パターン自身の影が生じてしまい、この影となった部分における反射強度は、影になっていない部分よりも小さいため、コントラストが低下し、転写パターンには、エッジ部のぼやけや設計寸法からのずれが生じてしまう。これはシャドーイングと呼ばれ、反射マスクの原理的課題の一つである。
このようなパターンエッジ部のぼやけや設計寸法からのずれを防ぐためには、吸収層の膜厚は小さくし、パターンの高さを低くすることが有効であるが、吸収層の膜厚が小さくなると、吸収層における遮光性が低下し、転写コントラストが低下し、転写パターンの精度低下となる。つまり吸収層を薄くし過ぎると転写パターンの精度を保つための必要なコントラストが得られなくなってしまう。吸収層の膜厚は厚すぎても薄すぎても問題になるので、現在は概ね50〜90nmの間になっており、EUV光(極端紫外光)の吸収層での反射率は0.5〜2%程度である。
(隣接するチップの多重露光の説明)
一方、反射型マスクを用いて半導体基板上に転写回路パターンを形成する際、一枚の半導体基板上には複数の回路パターンのチップが形成される。隣接するチップ間において、チップ外周部が重なる領域が存在する場合がある。これはウェハ1枚あたりに取れるチッ
プを出来るだけ増加したいという生産性向上のために、チップを高密度に配置するためである。この場合、この領域については複数回(最大で4回)に渡り露光(多重露光)されることになる。この転写パターンのチップ外周部はマスク上でも外周部であり、通常、吸収層の部分である。しかしながら、上述したように吸収層上でのEUV光の反射率は、0.5〜2%程度あるために、多重露光によりチップ外周部が感光してしまう問題があった。このため、マスク上のチップ外周部に通常の吸収層よりもEUV光の遮光性の高い領域(以下、遮光枠と呼ぶ)を設ける必要性が出てきた。
一方、反射型マスクを用いて半導体基板上に転写回路パターンを形成する際、一枚の半導体基板上には複数の回路パターンのチップが形成される。隣接するチップ間において、チップ外周部が重なる領域が存在する場合がある。これはウェハ1枚あたりに取れるチッ
プを出来るだけ増加したいという生産性向上のために、チップを高密度に配置するためである。この場合、この領域については複数回(最大で4回)に渡り露光(多重露光)されることになる。この転写パターンのチップ外周部はマスク上でも外周部であり、通常、吸収層の部分である。しかしながら、上述したように吸収層上でのEUV光の反射率は、0.5〜2%程度あるために、多重露光によりチップ外周部が感光してしまう問題があった。このため、マスク上のチップ外周部に通常の吸収層よりもEUV光の遮光性の高い領域(以下、遮光枠と呼ぶ)を設ける必要性が出てきた。
このような問題を解決するために、反射型マスクの吸収層から多層反射層までを掘り込んだ溝を形成することで多層反射層の反射率を低下させることにより、露光光源波長に対する遮光性の高い遮光枠を設けた反射型マスクが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、このような遮光枠部が形成されている反射型マスクを温硫酸やアルカリなどの洗浄薬液で洗浄した場合、これらの洗浄薬液により露出している多層反射層の側面が侵食されてパーティクルが発生し、当該反射型マスクや洗浄装置を汚染してしまうという不具合が発生する場合がある。
洗浄時の多層反射層側面の侵食を防止するために、酸素プラズマを照射して強制的に酸化させ、側壁保護膜の形成することも考えられる(例えば特許文献2参照)。しかしながらこのような方法で側壁保護膜を形成した場合には多層反射層を形成するMo、Si上の膜が同じ種類の酸化膜でないので、酸化膜の形成速度や膜厚が異なる。また、洗浄耐性も十分でなく、当然耐性も異なるため、洗浄を繰り返すと、さらに表面粗さが増長され、しまいには部分的に酸化膜が消失してしまう問題も発生する。
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、洗浄と転写を長期にわたって繰り返し行なっても、高いパターン転写精度を実現する事が可能な反射型マスクおよびその製造方法を提供することを主目的とするものである。
本発明の請求項1の発明は、基板と、前記基板表面に形成された多層反射層と、前記多層反射層の上に形成された保護層と、前記保護層の上に形成された吸収層を備え、前記吸収層に形成された回路パターン領域の外周の少なくとも一部に、前記吸収層および前記保護層並びに前記多層反射層が除去されたEUV光の反射率の低い遮光枠を有した反射型マスクにおいて、前記遮光枠部内の前記多層膜が露出した側面に、洗浄薬液による洗浄に対して耐性を有する側壁保護膜が化学蒸着法(CVD法:Chemical Vapor Deposition)により形成されたことを特徴とする反射型マスクとしたものである。
本発明の請求項2の発明は、前記側壁保護膜は、洗浄耐性のあるSiO2またはAl2O3であることを特徴とする請求項1に記載の反射型マスクとしたものである。
本発明の請求項3の発明は、請求項1または2に記載の反射型マスクの製造方法であって、ドライエッチングもしくはウェットエッチングによって前記遮光枠内の前記多層反射
層の除去を行うエッチング工程を含むことを特徴とする反射型マスクの製造方法としたものである。
層の除去を行うエッチング工程を含むことを特徴とする反射型マスクの製造方法としたものである。
本発明の請求項4の発明は、前記エッチング工程において、前記多層反射層に、フッ素原子もしくは塩素原子を含むガスを用いてドライエッチングを行うことを特徴とする請求項3に記載の反射型マスクの製造方法としたものである。
本発明の請求項5の発明は、前記フッ素原子もしくは塩素原子を含むガスは、少なくともCF4、C2F6、C4F8、C5F8、CHF3、SF6、ClF3、Cl2、HCl、CCl2F2のいずれかを含むガスであることを特徴とする請求項4に記載の反射型マスクの製造方法としたものである。
本発明の請求項6の発明は、請求項1〜5のいずれかに記載の反射型マスクの製造方法であって、化学蒸着法によって前記側壁保護膜の形成を行う工程を含むことを特徴とする反射型マスクの製造方法としたものである。
本発明の請求項7の発明は、前記側壁保護膜の形成工程において、化学蒸着法が、熱CVD法、プラズマCVD法、光CVD法、MOCVD法のいずれかであることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の反射型マスクの製造方法としたものである。
本発明の請求項8の発明は、前記側壁保護膜の形成工程が、多層反射層の除去を行なうエッチング工程後に、化学蒸着法を用いて側壁保護膜の形成を行い、レジスト剥離を行ない、前記側壁保護膜の形成を行うことを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の反射型マスクの製造方法としたものである。
本発明の請求項9の発明は、前記側壁保護膜の形成工程が、多層反射層の除去を行なうエッチング工程後に、レジスト剥離を行ない、その後レジスト塗布し、遮光帯部の描画後に現像を行ない、化学蒸着法を用いて側壁保護膜を形成し、レジスト剥離を行うことによって前記側壁保護膜の形成を行うことを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の反射型マスクの製造方法としたものである。
本発明の請求項10の発明は、前記側壁保護膜の形成工程において、材料ガスとして金属水素化物、金属ハロゲン化物、有機金属化合物を用いて、化学蒸着法によって前記側壁保護膜の形成を行うことを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の反射型マスクの製造方法としたものである。
本発明の請求項11の発明は、前記金属水素化物、金属ハロゲン化物、有機金属化合物を含む材料ガスとしては、少なくともSiH4、TEOS(テトラエトキシシラン)、TRIES(トリエトキシシラン)、SiCl4、R3Alのいずれかを含む材料であることを特徴とする請求項10に記載の反射型マスクの製造方法としたものである。
本発明の請求項12の発明は、前記側壁保護膜の形成工程において、多層反射層の除去を行なうエッチング工程後に、側壁に局所的に光を照射する手順によって、前記側壁保護膜の形成を行う、請求項1〜11のいずれかに記載の反射型マスクの製造方法としたものである。
本発明は、多層反射層を除去し遮光枠を形成したEUVマスクにおいて、多層反射膜、高い遮光性能を有する反射型マスクが可能となり、高い精度の転写パターンを形成できるという効果を奏する。
(本発明の反射型マスクの構成)
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照しながら説明する。
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照しながら説明する。
まず、本発明の反射型マスクの構成について説明する。図1(a)は、本発明の反射型マスクの一例の構造の概略断面図で、図1(b)は、図1(a)を上から見た概略平面図である。即ち、本発明の反射型マスクの一例の構成は、101である。
図1(a)に示す反射型マスク101は、基板1の表面に、多層反射層2、保護層3、吸収層4が順次形成されている。基板の裏面には導電膜5が形成された構造となっている。保護層3と吸収層4の間には、緩衝層が有る場合もある。緩衝層は、吸収膜4のマスクパターン修正時に、下地の保護層3にダメージを与えないために設けられた層である。
本発明の反射型マスク101は、吸収層4が加工されたパターン領域10と、その外周部に吸収層4、保護層3、多層反射層2、(緩衝層がある場合は緩衝層も)が除去された遮光枠11を有する。
本発明の反射型マスク101は、遮光枠部11内の多層反射層2が露出した側面には、洗浄薬液による洗浄に対して耐性を有する側壁保護膜12が形成されている。
このように、本発明の反射型マスクにおいては、遮光枠部内の上記多層反射膜が露出した側面のみに側壁保護膜が形成されているため、反射型マスクに用いられる洗浄薬液によって多層反射膜が浸食等されることなく、侵食等された多層反射膜が異物となることを抑制することができる。そのため、遮光枠部が形成されている場合でも、異物の発生が少なくすることができ、このような反射型マスクを用いることにより高いパターン転写精度を実現することが可能である。
(本発明の反射型マスクの構成の詳細:多層反射層、保護層、緩衝層)
図1(a)の多層反射層2は、EUV光に対して60%程度の反射率を達成できるように設計されており、MoとSiが交互に40〜50ペア積層した積層膜で、さらに最上層の保護層3は2〜3nm厚のルテニウム(Ru)あるいは厚さ10nm程度のシリコン(Si)で構成されている。Ru層の下に隣接する層はSi層である。MoやSiが使われている理由は、EUV光に対する吸収(消衰係数)が小さく、且つMoとSiのEUV光での屈折率差が大きいために、SiとMoの界面での反射率を高く出来るためである。保護層3がRuの場合は、吸収層4の加工におけるストッパーやマスク洗浄時の薬液に対する保護層としての役割を果たしている。保護層3がSiの場合は、吸収層4との間に、緩衝層が有る場合もある。緩衝層は、吸収層4のエッチングやパターン修正時に、緩衝層の下に隣接する多層反射層2の最上層であるSi層を保護するために設けられており、クロム(Cr)の窒素化合物(CrN)で構成されている。
図1(a)の多層反射層2は、EUV光に対して60%程度の反射率を達成できるように設計されており、MoとSiが交互に40〜50ペア積層した積層膜で、さらに最上層の保護層3は2〜3nm厚のルテニウム(Ru)あるいは厚さ10nm程度のシリコン(Si)で構成されている。Ru層の下に隣接する層はSi層である。MoやSiが使われている理由は、EUV光に対する吸収(消衰係数)が小さく、且つMoとSiのEUV光での屈折率差が大きいために、SiとMoの界面での反射率を高く出来るためである。保護層3がRuの場合は、吸収層4の加工におけるストッパーやマスク洗浄時の薬液に対する保護層としての役割を果たしている。保護層3がSiの場合は、吸収層4との間に、緩衝層が有る場合もある。緩衝層は、吸収層4のエッチングやパターン修正時に、緩衝層の下に隣接する多層反射層2の最上層であるSi層を保護するために設けられており、クロム(Cr)の窒素化合物(CrN)で構成されている。
(本発明の反射型マスクの構成の詳細:吸収層)
図1(a)の吸収層4は、EUVに対して吸収率の高いタンタル(Ta)の窒素化合物(TaN)で構成されている。他の材料として、タンタルホウ素窒化物(TaBN)、タンタルシリコン(TaSi)、タンタル(Ta)や、それらの酸化物(TaBON、TaSiO、TaO)でも良い。
図1(a)の吸収層4は、EUVに対して吸収率の高いタンタル(Ta)の窒素化合物(TaN)で構成されている。他の材料として、タンタルホウ素窒化物(TaBN)、タンタルシリコン(TaSi)、タンタル(Ta)や、それらの酸化物(TaBON、TaSiO、TaO)でも良い。
図1(a)の吸収層4は、上層に波長190〜260nmの紫外光に対して反射防止機能を有する低反射層を設けた2層構造から成る吸収層であっても良い。低反射層は、マスクの欠陥検査機の検査波長に対して、コントラストを高くし、検査性を向上させるためのものである。
(本発明の反射型マスクの構成の詳細:裏面導電膜)
図1(a)の導電膜5は、一般にはCrNで構成されているが、導電性があれば良いので、金属材料からなる材料であれば良い。
図1(a)の導電膜5は、一般にはCrNで構成されているが、導電性があれば良いので、金属材料からなる材料であれば良い。
図1(a)では導電膜5を有するかたちで記載したが、導電膜5を有さないマスクブランク及びマスクとしても良い。
(本発明の反射型マスクの構成の詳細)
本発明の反射型マスクの遮光枠の形成方法について説明する。まずフォトリソグラフィもしくは電子線リソグラフィによって、遮光枠部のみが開口したレジストパターンを形成する。次に、フッ素系もしくは塩素系ガス(あるいはその両方)を用いたドライエッチングによって、レジストパターンの開口部の吸収膜4と保護層3を除去する。次いで、多層反射層2を、フッ素系ガスもしくは塩素系ガスもしくはその両方を用いたドライエッチングか、アルカリ性溶液あるは酸性溶液を用いたウェットエッチングによって、多層反射層を貫通・除去する。
本発明の反射型マスクの遮光枠の形成方法について説明する。まずフォトリソグラフィもしくは電子線リソグラフィによって、遮光枠部のみが開口したレジストパターンを形成する。次に、フッ素系もしくは塩素系ガス(あるいはその両方)を用いたドライエッチングによって、レジストパターンの開口部の吸収膜4と保護層3を除去する。次いで、多層反射層2を、フッ素系ガスもしくは塩素系ガスもしくはその両方を用いたドライエッチングか、アルカリ性溶液あるは酸性溶液を用いたウェットエッチングによって、多層反射層を貫通・除去する。
ドライエッチングによって、多層反射層2を貫通・除去する際に、フッ素系ガスもしくは塩素系ガスもしくはその両方を用いるのは、多層反射層の材料であるMoとSiの両方に対して、エッチング性を有するためである。この際に用いるフッ素系ガスは、CF4、C2F6、C4F8、C5F8、CHF3、SF6、ClF3、Cl2、HCl、CCl2F2が挙げられる。
ウェットエッチングによって、多層反射層2を貫通・除去する際のエッチング液には、多層反射層の材料であるMoとSiのエッチングに適している必要がある。例えば、アルカリ性溶液としては、TMAH(水酸化テトラメチルアンモニウム)、KOH(水酸化カリウム)、EDP(エチレンジアミンピロカテコール)が適している。酸性溶液としては、硝酸とリン酸の混合液が適しているが、これにフッ酸、硫酸、酢酸を加えても良い。
本発明においては、上記遮光枠部内の上記多層反射層が露出した側面に、洗浄薬液による洗浄に対して耐性を有する側壁保護膜が形成されている。側壁保護膜の形成方法としては、多層反射層の除去を行なうエッチング工程後に、CVD法を用いて側壁保護膜の形成を行い、レジスト剥離を行なう手順によって側壁保護膜の形成を行う。
なお、側壁保護膜は、遮光枠部内の前記多層膜が露出した側面のみに、形成したほうが望ましい。
別の方法としては、多層反射層の側壁を形成後にレジスト剥離を行なう。その後レジスト塗布を行い、遮光帯部の描画後に現像を行ない、CVD法を用いて側壁保護膜を形成し、レジスト剥離を行なう手順によって側壁保護膜の形成を行う。
もしくは多層反射層の側壁を形成後に側壁に局所的に光を照射する手順によって、前記側壁保護膜の形成を行う方法がある。
側壁保護膜を形成することにより、洗浄薬液により上記多層反射層が侵食等されて、異物となることを防止することができる。この際「洗浄薬液」とは、反射型マスクの製造工程において異物、レジスト等を除去することを目的として用いられる液体を意味する。また、「洗浄薬液による洗浄に対して耐性を有する」とは、上記洗浄薬液と接触しても、侵食、溶解等されて異物、汚染等を発生させない、とを意味する。
上記側壁保護膜は化学蒸着法(CVD法:Chemical Vapor Deposition)を用いて形成する。CVDは均一で緻密な膜の形成が可能である。特にEUVマスクにおいては熱に弱いため、比較的低温で行なえるプラズマCVD法や光CVD法が有効ではあるが、その他、熱CVD法、MOCVD法なども使用可能である。
上記側壁保護膜はSi02もしくはAl203のようなプラズマCVDの酸化反応で形成されるものが適している。なぜなら、これらの保護膜は洗浄耐性が高いためである。CVDに用いる材料ガスは、金属水素化物、金属ハロゲン化物、有機金属化合物を例示できる。具体的には、SiH4、TEOS(テトラエトキシシラン)、TRIES(トリエトキシシラン)、SiCl4、R3ALなどが使われるが、この限りではない。
上記側壁保護膜の形成にCVDを用いる事により、凹凸や溝など立体的な構造の表面をすきまなく、かつ1種類の緻密な膜で被覆する事が可能となるため、洗浄薬液と接触し、侵食、溶解等されて異物、汚染等を発生させない側壁保護膜を形成することができる。
以下、本発明の反射型マスクの製造方法の実施例を説明する。図2(a)に本実施例で用意した反射型マスクブランク201を用意した。このブランクは、基板1の上に、波長13.5nmのEUV光に対して反射率が64%程度となるように設計されたMoとSiの40ペアの多層反射層2が、その上に2.5nm厚のRuの保護層3が、更にその上に70nm厚のTaSiからなる吸収層4が、順次形成されている。
本ブランクに対し、ポジ型化学増幅レジスト9(FEP171:富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ)を300nmの膜厚で塗布し(図2(b))、電子線描画機(JBX9000:日本電子)によって描画後、110℃、10分のPEBおよびスプレー現像(SFG3000:シグマメルテック)により、レジスト部分にレジストパターンを形成した(図2(c))。
次いで、ドライエッチング装置を用いて、CF4プラズマとCl2プラズマにより、吸収層4をエッチングし(図2(d))、レジスト剥離洗浄することで、図2(e)に示す評価パターンを有する反射型マスク211を作製した。評価パターンは、寸法200nmの1:1のライン&スペースパターンをマスク中心に配置した。パターン領域の大きさは、10cm×10cmとした。反射型マスク211の上面図を図3に示す。
次いで、上述の評価パターンを有する反射型マスク211のパターン領域10に対して、遮光枠を形成する工程を行った。反射型マスク211(図4(a))にi線レジスト29を500nmの膜厚で塗布し(図4(b))、そこへi線描画機(ALTA)により描画、現像を行うことにより、後に遮光枠となる領域を抜いたレジストパターンを形成した(図4(c))。このときレジストパターンの開口幅は5mmとし、マスク中心部の10cm×10cmのメインパターン領域から3μm(マイクロメートル)の距離に配置した。
次いで、ドライエッチング装置を用いてCHF3プラズマ(ドライエッチング装置内の圧力50mTorr、ICP(誘導結合プラズマ)パワー500W、RIE(反応性イオンエッチング)パワー2000W、CHF3:流量20sccm、処理時間6分、これらは、以下の表記で同じ。)により、上記レジストの開口部の吸収層4と多層反射層2とを垂直性ドライエッチングで貫通・除去し(図4(d)、(e))、図4(e)に示すような形状を得た。
さらにプラズマCVD装置を用いて、高周波電力13.56Mhz、反応圧力を1torrの設定で、原料となるTRIESは50℃に加温したものを用いて成膜したところ、図4(f)に示すような形状を得た。
最後に、硫酸系の剥離液とアンモニア過酸化水素水により、レジスト剥離・洗浄を実施し、ドライエッチングで残ったレジストを除去した(図4(g))。図5(a)、(b)に本実施例で作製した反射型マスク101を示す。
このようにして作製した遮光枠の一部を断裁して、電子顕微鏡にて断面観察したところ、約5nm程度のSi02の側壁保護膜が、多層反射層の側面にのみに形成されていることを確認した。
次いで、このようにして作製した側壁保護膜を有する遮光枠付き反射型マスクと、従来型の遮光枠付き反射型マスクの両方を用意し、10x10cmに200nmのライン&スペースパターンを敷き詰めたメインパターン領域を、マスク検査装置にて検査を実施した。その結果、本発明の遮光枠付き反射型マスクは、従来の遮光枠付き反射型マスクに比べて、マスク作製直後(洗浄1回後)で、欠陥数は約1/50に低減していた(図6(a))。また、本発明の遮光枠付き反射型マスクは、洗浄を繰り返しても欠陥数が増えないが、従来の遮光枠付き反射型マスクは、洗浄回数の増加に伴い欠陥数が増加した(図6(a)、(b))。これは、遮光枠の多層反射層の側壁が洗浄するほど荒れが生じ、パーティクルが発生していると考えられる。
このように、遮光性能の高い遮光枠を有する反射型マスクを作製することができた。
本発明は、反射型マスク等に有用である。
1 基板
2 多層反射層
3 保護層
4 吸収層
5 裏面導電膜
9 レジスト
10 パターン領域
11 遮光枠
12 側壁保護膜
29 レジスト
101 本発明の反射型マスク
201 反射型マスクブランク
211 パターン領域に回路パターンが形成された反射型マスク
2 多層反射層
3 保護層
4 吸収層
5 裏面導電膜
9 レジスト
10 パターン領域
11 遮光枠
12 側壁保護膜
29 レジスト
101 本発明の反射型マスク
201 反射型マスクブランク
211 パターン領域に回路パターンが形成された反射型マスク
Claims (12)
- 基板と、前記基板表面に形成された多層反射層と、前記多層反射層の上に形成された保護層と、前記保護層の上に形成された吸収層を備え、前記吸収層に形成された回路パターン領域の外周の少なくとも一部に、前記吸収層および前記保護層並びに前記多層反射層が除去されたEUV光の反射率の低い遮光枠を有した反射型マスクにおいて、前記遮光枠部内の前記多層膜が露出した側面に、洗浄薬液による洗浄に対して耐性を有する側壁保護膜が化学蒸着法により形成されたことを特徴とする反射型マスク。
- 前記側壁保護膜は、洗浄耐性のあるSiO2またはAl2O3であることを特徴とする請求項1に記載の反射型マスク。
- 請求項1または2に記載の反射型マスクの製造方法であって、ドライエッチングもしくはウェットエッチングによって前記遮光枠内の前記多層反射層の除去を行うエッチング工程を含むことを特徴とする反射型マスクの製造方法。
- 前記エッチング工程において、前記多層反射層に、フッ素原子もしくは塩素原子を含むガスを用いてドライエッチングを行うことを特徴とする請求項3に記載の反射型マスクの製造方法。
- 前記フッ素原子もしくは塩素原子を含むガスは、少なくともCF4、C2F6、C4F8、C5F8、CHF3、SF6、ClF3、Cl2、HCl、CCl2F2のいずれかを含むガスであることを特徴とする請求項4に記載の反射型マスクの製造方法。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の反射型マスクの製造方法であって、化学蒸着法によって前記側壁保護膜の形成を行う工程を含むことを特徴とする反射型マスクの製造方法。
- 前記側壁保護膜の形成工程において、化学蒸着法が、熱CVD法、プラズマCVD法、光CVD法、MOCVD法のいずれかであることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の反射型マスクの製造方法。
- 前記側壁保護膜の形成工程が、多層反射層の除去を行なうエッチング工程後に、化学蒸着法を用いて側壁保護膜の形成を行い、レジスト剥離を行ない、前記側壁保護膜の形成を行うことを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の反射型マスクの製造方法。
- 前記側壁保護膜の形成工程が、多層反射層の除去を行なうエッチング工程後に、レジスト剥離を行ない、その後レジスト塗布し、遮光帯部の描画後に現像を行ない、化学蒸着法を用いて側壁保護膜を形成し、レジスト剥離を行うことによって前記側壁保護膜の形成を行うことを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の反射型マスクの製造方法。
- 前記側壁保護膜の形成工程において、材料ガスとして金属水素化物、金属ハロゲン化物、有機金属化合物を用いて、化学蒸着法によって前記側壁保護膜の形成を行うことを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の反射型マスクの製造方法。
- 前記金属水素化物、金属ハロゲン化物、有機金属化合物を含む材料ガスとしては、少なくともSiH4、TEOS(テトラエトキシシラン)、TRIES(トリエトキシシラン)、SiCl4、R3Alのいずれかを含む材料であることを特徴とする請求項10に記載の反射型マスクの製造方法。
- 前記側壁保護膜の形成工程において、多層反射層の除去を行なうエッチング工程後に、
側壁に局所的に光を照射する手順によって、前記側壁保護膜の形成を行う、請求項1〜11のいずれかに記載の反射型マスクの製造方法。
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