KR102638933B1 - Euv 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크 및 도전막을 구비한 기판 - Google Patents

Euv 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크 및 도전막을 구비한 기판 Download PDF

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Abstract

도전막 형성 후에 결함 검사 가능하게 하기 위해서, Ar 레이저 검사광(파장 488㎚)을 포함하는 파장 영역에서의 투과율이 낮고, 또한 다층 반사막이나 흡수층의 내부 응력에 의한 기판 변형의 개선을 위해 사용하는 Nd:YAG 레이저(파장 1064㎚)나 He:Ne 레이저(파장 632㎚)를 포함하는 파장 영역에 있어서의 투과율이 높은 도전막으로 하는 것을 목적으로 한다. 본 발명은 기판(11)의 이면측에 도전막(12)을 갖는 EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크에 있어서, 상기 도전막(12)의 파장 1000 내지 1100㎚에 있어서의 굴절률과 소쇠 계수, 상기 도전막(12)의 파장 600 내지 700㎚에 있어서의 굴절률과 소쇠 계수, 상기 도전막(12)의 파장 400 내지 500㎚에 있어서의 굴절률과 소쇠 계수, 그리고 상기 도전막(12)의 막 두께 t가 특정 범위이도록 구성한다.

Description

EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크 및 도전막을 구비한 기판
본 발명은 반도체 제조 등에 사용되는 EUV(Extreme Ultra Violet: 극단 자외) 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크(이하, 본 명세서에 있어서, 「EUV 마스크 블랭크」라고 한다.) 및 해당 EUV 마스크 블랭크의 제조에 사용되는 도전막을 구비한 기판에 관한 것이다.
종래, 반도체 산업에 있어서, Si 기판 등에 미세한 패턴으로 이루어지는 집적 회로를 형성함에 있어서 필요한 미세 패턴의 전사 기술로서, 가시광이나 자외광을 사용한 포토리소그래피법이 사용되어 왔다. 그러나, 반도체 디바이스의 미세화가 가속되는 한편으로, 종래의 포토리소그래피법의 한계에 가까워졌다. 포토리소그래피법의 경우, 패턴의 해상 한계는 노광 파장의 1/2 정도이다. 액침법을 사용해도 노광 파장의 1/4 정도로 알려져 있으며, ArF 레이저(193㎚)의 액침법을 사용해도 20 내지 30㎚ 정도가 한계로 예상된다. 그래서 20 내지 30㎚ 이후의 노광 기술로서, ArF 레이저보다 더욱 단파장인 EUV 광을 사용한 노광 기술의 EUV 리소그래피가 유망하게 여겨지고 있다. 본 명세서에 있어서, EUV 광이란, 연 X선 영역 또는 진공 자외선 영역의 파장 광선을 가리킨다. 구체적으로는 파장 10 내지 20㎚ 정도, 특히 13.5㎚±0.3㎚ 정도의 광선을 가리킨다.
EUV 광은 모든 물질에 대하여 흡수되기 쉽고, 또한 이 파장에서 물질의 굴절률이 1에 가깝다. 그 때문에, 종래의 가시광 또는 자외광을 사용한 포토리소그래피와 같은 굴절 광학계를 사용할 수 없다. 이 때문에, EUV 리소그래피에서는, 반사 광학계, 즉 반사형 포토마스크와 미러가 사용된다.
한편으로, 광의 단파장화와는 별도로, 위상 시프트 마스크를 이용한 해상도 향상 기술이 제안되어 있다. 위상 시프트 마스크는 마스크 패턴의 투과부를, 인접하는 투과부와는 다른 물질 또는 형상으로 함으로써, 그들을 투과한 광에 180도의 위상차를 부여하는 것이다. 따라서 양 투과부 사이의 영역에서는, 180도 위상이 다른 투과 회절광끼리가 서로 상쇄하여, 광 강도가 매우 작아져서, 마스크 콘트라스트가 향상되고, 결과적으로 전사 시의 초점 심도가 확대됨과 함께 전사 정밀도가 향상된다. 또한, 위상차는 원리상 180도가 최선이지만, 실질적으로 175 내지 185도 정도이면, 해상도 향상 효과는 충분히 얻어진다.
마스크 블랭크는 포토마스크 제조에 사용되는 패터닝 전의 적층체이다. EUV 마스크 블랭크의 경우, 유리제 등의 기판 상에 EUV 광을 반사하는 반사층과, EUV 광을 흡수하는 흡수층이 이 순으로 형성된 구조를 갖고 있다.
반사층으로서는, EUV 광에 대하여 저굴절률이 되는 저굴절률층과, EUV 광에 대하여 고굴절률이 되는 고굴절률층을 교호로 적층함으로써, EUV 광을 층 표면에 조사했을 때의 광선 반사율이 높아진 다층 반사막이 통상 사용된다. 다층 반사막의 저굴절률층으로서는, 몰리브덴(Mo)층이, 고굴절률층으로서는, 규소(Si)층이 통상 사용된다.
흡수층에는, EUV 광에 대한 흡수 계수가 높은 재료, 구체적으로는 예를 들어, 크롬(Cr)이나 탄탈(Ta)을 주성분으로 하는 재료가 사용된다.
다층 반사막 및 흡수층은 이온빔 스퍼터링법이나 마그네트론 스퍼터링법을 사용해서 유리 기판의 광학면 상에 성막된다. 다층 반사막 및 흡수층을 성막할 때, 유리 기판은 지지 수단에 의해 유지된다. 유리 기판의 지지 수단으로서, 기계적 척 및 정전 척이 있지만, 발진성의 문제로부터, 정전 척이 바람직하게 사용된다. 또한, 마스크 패터닝 프로세스 시, 혹은 노광 시의 마스크 핸들링 시에도, 유리 기판의 지지 수단으로서 정전 척이 사용된다.
정전 척은 반도체 장치의 제조 프로세스에 있어서, 실리콘(Si) 웨이퍼의 지지 수단으로서 종래 사용되고 있는 기술이다. 이 때문에, 유리 기판과 같이, 유전율 및 도전율이 낮은 기판의 경우, Si 웨이퍼의 경우와 동일 정도의 척력을 얻기 위해서는, 고전압을 인가할 필요가 있기 때문에, 절연 파괴를 일으킬 위험성이 있다.
그 때문에, 기판의 정전 척킹을 촉진하기 위해서, 기판을 사이에 두고 다층 반사막과 반대측에 도전막이 형성된다.
EUV 마스크 및 그것에 사용하는 EUV 마스크 블랭크에서는, 반사층으로서의 다층 반사막이나, 흡수층에서의 내부 응력에 의해 발생하는 기판의 변형이 문제가 되는 경우가 있다. EUV 마스크나 EUV 마스크 블랭크의 이면측에서 펄스 레이저광을 국소적으로 조사하여, 유리 기판을 국소적으로 가열함으로써, 다층 반사막이나 흡수층에서의 내부 응력에 의한 기판의 변형을 개선하는 기술이 새롭게 도입되고 있다.
상기 기술을 적용하기 위해서, 특허문헌 1은 파장 400 내지 800㎚의 광선 투과율이 높은 이면에 도전막이 형성된 EUV 마스크 블랭크를 제공하고 있다.
일본 특허 공개 제2015-15420호 공보
한편, 도전막 형성 후의 결함 검사에는 파장 488㎚의 Ar 레이저가 사용된다. 도전막이 이 파장 영역의 광선 투과율이 높으면 결함 검사를 실시할 수 없다. 그 때문에, 도전막은 이 파장 영역의 광선 투과율이 낮을 것이 요구된다.
도전막 형성 후의 결함 검사에 파장 488㎚의 Ar 레이저를 사용하는 경우, 레이저광을 국소적으로 조사하여, 다층 반사막이나 흡수층에서의 내부 응력에 의한 기판의 변형을 개선하기 위해서는, 파장 1064㎚의 Nd:YAG 레이저나 파장 632㎚의 He:Ne 레이저를 사용할 수 있다. 이들 레이저를 사용하는 경우, 도전막은 이들 파장 영역의 광선 투과율이 높을 것이 요구된다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해서, 도전층측으로부터 입사시킨 경우에, 파장 1000 내지 1100㎚의 범위의 광 및 파장 600 내지 700㎚의 범위의 광을 투과하고, 파장 400 내지 500㎚의 범위의 광 투과가 억제되는, EUV 마스크 블랭크의 제공, 및 해당 EUV 마스크 블랭크의 제조에 사용되는 도전막을 구비한 기판의 제공을 과제로 한다.
본 발명자 등은 이하의 구성에 의해 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 발견했다.
(1) 기판과,
기판의 이면측에 배치되는 도전막과,
기판의 표면측에 배치되고, EUV 광을 반사하는 반사층과,
반사층 상에 배치되고, EUV 광을 흡수하는 흡수층을 갖는, EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크이며,
도전막의 파장 1000 내지 1100㎚에 있어서의 굴절률 nλ1000-1100㎚가 5.300 이하이고, 소쇠 계수 kλ1000-1100㎚가 5.200 이하이고,
도전막의 파장 600 내지 700㎚에 있어서의 굴절률 nλ600-700㎚가 4.300 이하이고, 소쇠 계수 kλ600-700㎚가 4.500 이하이고,
도전막의 파장 400 내지 500㎚에 있어서의 굴절률 nλ400-500㎚가 2.500 이상이고, 소쇠 계수 kλ400-500㎚가 0.440 이상이고,
도전막의 막 두께 t가 40 내지 350㎚인, EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크.
(2) 도전막이, 탄탈(Ta) 및 크롬(Cr) 중 적어도 한쪽과, 질소(N) 및 붕소(B)의 어느 한쪽을 함유하는, (1)에 기재된 EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크.
(3) 도전막이, Ta와 N을 함유하는, (2)에 기재된 EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크.
(4) 도전막이, Ta를 함유하고, out of plane XRD법으로 관측되는 도전막 유래의 회절 피크 중, Ta의 bcc(110)면에 귀속되는 회절 피크의 반값폭 FWHM이 1.5 내지 4.0°인, (2) 또는 (3)에 기재된 EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크.
(5) 도전막은, 파장 1000 내지 1100㎚의 광선 투과율이 1.0% 이상이고, 파장 600 내지 700㎚의 광선 투과율이 1.0% 이상이고, 파장 400 내지 500㎚의 광선 투과율이 1.0% 이하인, (1) 내지 (4)의 어느 것에 기재된 EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크.
(6) 도전막의 시트 저항값이 250Ω/□ 이하인, (1) 내지 (5)의 어느 것에 기재된 EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크.
(7) 도전막의 표면 경도가 10.0㎬ 이상인, (1) 내지 (6)의 어느 것에 기재된 EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크.
(8) 도전막 상에는 상층이 더 마련되고,
상층은 크롬(Cr)과, 질소(N) 및 산소(O)로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소를 함유하는, (1) 내지 (7)의 어느 것에 기재된 EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크.
(9) 상기 도전막의 표면 조도(Rq)는 0.600㎚ 이하인, (1) 내지 (8)의 어느 것에 기재된 EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크.
(10) 기판 상에 도전막을 갖는 도전막을 구비한 기판이며,
상기 도전막의 파장 1000 내지 1100㎚에 있어서의 굴절률 nλ1000-1100㎚가 5.300 이하이고, 소쇠 계수 kλ1000-1100㎚가 5.200 이하이고,
상기 도전막의 파장 600 내지 700㎚에 있어서의 굴절률 nλ600-700㎚가 4.300 이하이고, 소쇠 계수 kλ600-700㎚가 4.500 이하이고,
상기 도전막의 파장 400 내지 500㎚에 있어서의 굴절률 nλ400-500㎚가 2.500 이상이고, 소쇠 계수 kλ400-500㎚가 0.440 이상이고,
상기 도전막의 막 두께 t가 40 내지 350㎚인, 도전막을 구비한 기판.
(11) 상기 도전막이 탄탈(Ta) 및 크롬(Cr) 중 적어도 한쪽과, 질소(N) 및 붕소(B)의 어느 한쪽을 함유하는, (10)에 기재된 도전막을 구비한 기판.
(12) 상기 도전막이 Ta와 N을 함유하는, 청구항 11에 기재된 도전막을 구비한 기판.
(13) 상기 도전막이 Ta를 함유하고, out of plane XRD법으로 관측되는 상기 도전막 유래의 회절 피크 중, Ta의 bcc(110)면에 귀속되는 회절 피크의 반값폭 FWHM이 1.5 내지 4.0°인, (11) 또는 (12)에 기재된 도전막을 구비한 기판.
(14) 상기 도전막은, 파장 1000 내지 1100㎚의 광선 투과율이 1.0% 이상이고, 파장 600 내지 700㎚의 광선 투과율이 1.0% 이상이고, 파장 400 내지 500㎚의 광선 투과율이 1.0% 이하인, (10) 내지 (13)의 어느 것에 기재된 도전막을 구비한 기판.
(15) 상기 도전막의 시트 저항값이 250Ω/□ 이하인, (10) 내지 (14)의 어느 것에 기재된 도전막을 구비한 기판.
(16) 상기 도전막의 표면 경도가 10.0㎬ 이상인, (10) 내지 (15)의 어느 것에 기재된 도전막을 구비한 기판.
(17) 상기 도전막 상에는 상층이 더 마련되고,
상기 상층은 크롬(Cr)과, 질소(N) 및 산소(O)로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소를 함유하는, (10) 내지 (16)의 어느 것에 기재된 도전막을 구비한 기판.
(18) 상기 도전막의 표면 조도(Rq)는 0.600㎚ 이하인, (10) 내지 (17)의 어느 것에 기재된 도전막을 구비한 기판.
본 발명의 EUV 마스크 블랭크는, 도전층측으로부터 입사시킨 경우에, 파장 1000 내지 1100㎚의 범위의 광 및 파장 600 내지 700㎚의 범위의 광을 투과하고, 파장 400 내지 500㎚의 범위의 광 투과가 억제된다.
도 1은 본 발명의 EUV 마스크 블랭크의 일 실시 형태를 도시하는 개략 단면도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 EUV 마스크 블랭크를 설명한다.
도 1은 본 발명의 EUV 마스크 블랭크의 일 실시 형태를 도시하는 개략 단면도이다. 도 1에 도시한 EUV 마스크 블랭크(10)는, 기판(11)의 한쪽 면(도면 중, 기판(11)의 상면)에 EUV 광을 반사하는 반사층(13)과, EUV 광을 흡수하는 흡수층(14)이, 이 순으로 형성되어 있다. 기판(11)의 다른 쪽 면(도면 중, 기판(11)의 하면)에 도전막(12)이 형성되어 있다. 이하, 본 명세서에 있어서, 반사층(13) 및 흡수층(14)이 배치되어 있는 측의 기판(11)의 면을 기판(11)의 표면으로 하고, 도전막(12)이 배치되어 있는 측의 기판(11)의 면을 기판(11)의 이면으로 한다.
이하, 본 실시 형태의 EUV 마스크 블랭크(10)의 개개의 구성 요소에 대해서 설명한다.
기판(11)은 EUV 마스크 블랭크용의 기판으로서의 특성을 충족한다. 그 때문에, 기판(11)은 저열 팽창 계수(구체적으로는, 20℃에 있어서의 열팽창 계수가 0±0.05×10-7/℃가 바람직하고, 0±0.03×10-7/℃가 보다 바람직하다.)를 갖고, 평활성, 평탄도 및 마스크 블랭크 또는 패턴 형성 후의 포토마스크의 세정 등에 사용하는 세정액에 대한 내성이 우수하다. 기판(11)으로서는, 구체적으로는 저열팽창 계수를 갖는 유리, 예를 들어 SiO2-TiO2계 유리 등을 사용하지만, 이것에 한정되지 않고, β 석영 고용체를 석출한 결정화 유리나 석영 유리나 실리콘이나 금속 등의 기판도 사용할 수 있다.
기판(11)은 표면 조도(Rq)가 0.15㎚ 이하의 평활한 표면과 100㎚ 이하의 평탄도를 가지면, 패턴 형성 후의 포토마스크에 있어서 고반사율 및 전사 정밀도가 얻어지기 때문에 바람직하다.
기판(11)의 크기나 두께 등은 마스크의 설계값 등에 따라 적절히 결정된다. 나중에 나타내는 실시예에서는 외형의 한변이 6인치(152㎜)인 정사각형이고, 두께 0.25인치(6.3㎜)인 SiO2-TiO2계 유리를 사용했다.
기판(11)의 표면에 결점이 존재하지 않는 것이 바람직하다. 그러나, 결점이 존재하고 있어도, 오목형 결점 및/또는 볼록형 결점에 의해 위상 결점이 발생하지 않으면 된다. 구체적으로는, 오목형 결점의 깊이 및 볼록형 결점의 높이가 2㎚ 이하, 또한 이들 오목형 결점 및 볼록형 결점의 반값폭은 60㎚ 이하가 바람직하다. 오목형 결점의 반값폭이란, 오목형 결점의 깊이의 1/2 깊이 위치에서의 폭을 가리킨다. 볼록형 결점의 반값폭이란, 볼록형 결점의 높이의 1/2 높이 위치에서의 폭을 가리킨다.
도전막(12)은 파장 1000 내지 1100㎚에 있어서의 굴절률 nλ1000-1100㎚가 5.300 이하이고, 소쇠 계수 kλ1000-1100㎚가 5.200 이하이다.
굴절률 nλ1000-1100㎚ 및 소쇠 계수 kλ1000-1100㎚가 상기 범위이면, 도전막(12)이, 파장 1000 내지 1100㎚의 광선 투과율이 높기 때문에, 기판의 변형을 개선하기 위해서 파장 1064㎚의 Nd:YAG 레이저를 사용할 때에 바람직하다.
도전막(12)의 파장 1000 내지 1100㎚의 광선 투과율은, 1.0% 이상이 바람직하고, 2.0% 이상이 보다 바람직하고, 2.5% 이상이 더욱 바람직하다. 상한은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 3.5% 이하이다.
도전막(12)의 굴절률 nλ1000-1100㎚는 5.200 이하가 바람직하다. 하한은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 4.000 이상이다.
도전막(12)의 소쇠 계수 kλ1000-1100㎚는 5.100 이하가 바람직하다. 하한은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 3.000 이상이다.
도전막(12)은 파장 600 내지 700㎚에 있어서의 굴절률 nλ600-700㎚가 4.300 이하이고, 소쇠 계수 kλ600-700㎚가 4.500 이하이다.
굴절률 nλ600-700㎚ 및 소쇠 계수 kλ600-700㎚가 상기 범위이면, 도전막(12)이 파장 600 내지 700㎚의 광선 투과율이 높기 때문에, 기판의 변형을 개선하기 위해서 파장 632㎚의 He:Ne 레이저를 사용할 때에 바람직하다.
도전막(12)의 파장 600 내지 700㎚의 광선 투과율은 1.0% 이상이 바람직하고, 1.5% 이상이 보다 바람직하다. 상한은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 2.5% 이하이다.
도전막(12)의 굴절률 nλ600-700㎚는 4.200 이하가 바람직하다. 하한은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 3.100 이상이다.
도전막(12)의 소쇠 계수 kλ600-700㎚는 4.400 이하가 바람직하다. 상한은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 2.500 이상이다.
도전막(12)은 파장 400 내지 500㎚에 있어서의 굴절률 nλ400-500㎚가 2.500 이상이고, 소쇠 계수 kλ400-500㎚가 0.440 이상이다.
굴절률 nλ400-500㎚ 및 소쇠 계수 kλ400-500㎚가 상기 범위이면, 도전막(12)이 파장 400 내지 500㎚의 광선 투과율이 낮기 때문에, 결함 검사에 파장 488㎚의 Ar 레이저를 사용할 때에 바람직하다.
도전막(12)의 파장 400 내지 500㎚의 광선 투과율은 1.0% 이하가 바람직하고, 1.0% 미만이 보다 바람직하다. 하한은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 0.7% 이상이다.
도전막(12)의 굴절률 nλ400-500㎚는 2.600 이상이 바람직하다. 상한은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 3.300 이하이다.
도전막(12)의 소쇠 계수 kλ400-500㎚는 0.500 이상이 바람직하고, 1.000 이상이 보다 바람직하고, 1.500 이상이 더욱 바람직하다. 상한은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 4.300 이하이다.
도전막(12)은 막 두께 t가 40 내지 350㎚이다.
막 두께 t가 40㎚ 미만이면, 굴절률 nλ400-500㎚ 및 소쇠 계수 kλ400-500㎚가 상기 범위를 충족하고 있어도, 파장 400 내지 500㎚의 광선 투과율이 충분히 낮아지지 않다.
도전막(12)의 막 두께 t는 45㎚ 이상이 바람직하고, 50㎚ 이상이 보다 바람직하다.
막 두께 t가 350㎚ 초과이면, 굴절률 nλ1000-1100㎚ 및 소쇠 계수 kλ1000-1100㎚가 상기 범위를 충족하고 있어도, 파장 1000 내지 1100㎚의 광선 투과율이 충분히 높아지지 않는다. 또한, 굴절률 nλ600-700㎚ 및 소쇠 계수 kλ600-700㎚가 상기 범위를 충족하고 있어도, 파장 600 내지 700㎚의 광선 투과율이 충분히 높아지지 않는다.
도전막(12)의 막 두께 t는 300㎚ 이하가 바람직하고, 200㎚ 이하가 보다 바람직하고, 100㎚ 이하가 더욱 바람직하다.
굴절률 nλ1000-1100㎚, 굴절률 nλ600-700㎚ 및 굴절률 nλ400-500㎚가 상기 범위를 충족하고, 또한 소쇠 계수 kλ1000-1100㎚, 소쇠 계수 kλ600-700㎚ 및 소쇠 계수 kλ400-500㎚가 상기 범위를 충족하는 도전막(12)은 탄탈(Ta) 및 크롬(Cr) 중 적어도 한쪽과, 질소(N) 및 붕소(B)의 어느 한쪽을 함유하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, Ta 및 N을 함유하는 TaN막, Ta 및 B를 함유하는 TaB막, Cr 및 N을 함유하는 CrN막, Cr 및 B를 함유하는 CrB막을 들 수 있다. 이들 중에서도, TaN막이 막의 경도가 높고, 막 응력이 크기 때문에 바람직하다.
도전막(12)으로서 TaN막을 사용하는 경우, TaN막에 있어서의 N의 함유율이 10at% 이상이면, 기판(11)에 대한 TaN막의 경도가 향상되기 때문에 바람직하고, 15at% 이상이 보다 바람직하고, 20at% 이상이 더욱 바람직하고, 35at% 이상이 특히 바람직하다. TaN막에 있어서의 N의 함유율이 65at% 이하이면, TaN막의 표면 평활성이 향상되고, TaN막의 시트 저항값이 저하되기 때문에 바람직하고, 60at% 이하가 보다 바람직하고, 55at% 이하가 더욱 바람직하다.
도전막(12)으로서 TaB막을 사용하는 경우, TaB막에 있어서의 B의 함유율이 10at% 이상이면 막 밀착성이 향상되고, 표면 평활성이 향상되기 때문에 바람직하고, 15at% 이상이 보다 바람직하고, 20at% 이상이 더욱 바람직하다. TaB막에 있어서의 B의 함유율이 50at% 이하이면, 경도가 향상되기 때문에 바람직하고, 45at% 이하가 보다 바람직하고, 40at% 이하가 더욱 바람직하다.
도전막(12)으로서 CrN막을 사용하는 경우, CrN막에 있어서의 N의 함유율이 3.0at% 이상이면, 기판(11)에 대한 CrN막의 경도가 향상되기 때문에 바람직하고, 3.5at% 이상이 보다 바람직하고, 4.0at% 이상이 더욱 바람직하다. CrN막에 있어서의 N의 함유율이 20.0at% 이하이면, CrN막의 표면 평활성이 향상되고, CrN막의 시트 저항값이 저하되기 때문에 바람직하고, 15.0at% 이하가 보다 바람직하고, 10.0at% 이하가 더욱 바람직하고, 8.0at% 이하가 특히 바람직하다.
도전막(12)으로서 TaN막 및 CrN막의 적층막을 사용해도 된다. 상기 구성의 적층막은 TaN막을 함유하기 때문에, 막의 경도가 높고, 막 응력이 크다.
상기 구성의 적층막을 사용하는 경우, 기판(11) 측으로부터 TaN막, CrN막의 순으로 적층한 적층막을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 구성의 적층막을 사용하는 경우, 적층막의 합계 막 두께가 상기한 도전막(12)의 막 두께를 충족한다. 또한, TaN막에 있어서의 N의 함유율 및 CrN막에 있어서의 N의 함유율은 각각 상기한 범위를 충족한다.
또한, 도전막(12) 상에는 상층이 더 마련되어도 된다. 상층은 크롬(Cr)과, 질소(N) 및 산소(O)로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소를 함유하는 막인 것이 바람직하다. 도전막(12) 상에 상층이 더 마련됨으로써, 기계 특성의 향상이나, 자연 산화막 형성에 의한 광학 특성 변화를 억제할 수 있다.
도전막(12)의 상층으로서 CrO막을 사용하는 경우, CrO막에 있어서의 O의 함유율이 5at% 이상이면, CrO막의 경도가 향상되기 때문에 바람직하고, 8at% 이상이 보다 바람직하고, 10at% 이상이 더욱 바람직하다. CrO막에 있어서의 O의 함유율이 30at% 이하이면, CrO막의 표면 평활성이 향상되고, CrO막의 시트 저항값이 저하되기 때문에 바람직하고, 25at% 이하가 보다 바람직하고, 20at% 이하가 더욱 바람직하고, 15at% 이하가 특히 바람직하다.
도전막(12)이 Ta를 함유하는 경우, out of plane XRD법으로 관측되는 도전막(12) 유래의 회절 피크 중, Ta의 bcc(110)면에 귀속되는 회절 피크의 반값폭 FWHM이 1.5 내지 4.0°인 것이 바람직하다. 반값폭 FWHM이 1.5° 이상이면 도전막의 결정화가 억제되고, 도전막(12) 표면의 평활성이 높아진다. 반값폭 FWHM은, 2.0° 이상이 보다 바람직하고, 3.0° 이상이 더욱 바람직하다.
한편, 반값폭 FWHM이 4.0° 이하이면, 도전막의 결정성이 너무 낮아지지 않기 때문에, 막의 경도가 낮아지지 않다. 그 때문에, 반복 사용에 의해 마모되어, 중첩 정밀도가 저하되는 일이 없다.
도전막(12)은 시트 저항값이 낮으면 정전 척에 의한 척력이 향상되기 때문에 바람직하다. 도전막(12)의 시트 저항값은 250Ω/□ 이하가 바람직하고, 200Ω/□ 이하가 보다 바람직하고, 150Ω/□ 이하가 더욱 바람직하고, 100Ω/□ 이하가 또한 더욱 바람직하고, 80Ω/□ 이하가 특히 바람직하다.
또한, 도전막(12)의 시트 저항값은 0.1Ω/□ 이상이 바람직하고, 0.5Ω/□ 이상이 보다 바람직하고, 1.0Ω/□ 이상이 더욱 바람직하다.
도전막(12)은 표면 조도가 작으면 정전 척과의 밀착성이 향상되기 때문에 바람직하다. 도전막(12)의 표면 조도는 Rq(제곱 평균 평방근 높이, JIS B0601:2013)로 0.600㎚ 이하가 바람직하고, 0.400㎚ 이하가 보다 바람직하고, 0.200㎚ 이하가 더욱 바람직하고, 0.150㎚ 이하가 특히 바람직하고, 0.100㎚ 이하가 가장 바람직하다. 도전막(12)의 표면 조도는, Rq로 0.030㎚ 이상이 바람직하고, 0.050㎚ 이상이 보다 바람직하고, 0.070㎚ 이상이 더욱 바람직하다. 또한 성막 시에 사용하는 가스의 가스압이 0.3㎩ 이상인 경우, 도전막의 표면 조도는 높아지는 경향이 있다.
도전막(12)은, 표면 경도가 높으면 정전 척과의 마찰에 의한 파티클의 발생이 억제되기 때문에 바람직하다. 도전막(12)의 표면 경도는 10.0㎬ 이상이 바람직하다.
또한, 도전막(12)의 표면 경도는 16.0㎬ 이하가 바람직하고, 14.0㎬ 이하가 보다 바람직하고, 12.0㎬ 이하가 더욱 바람직하다. 여기서, 도전막(12)의 표면 경도의 측정 방법은 특별히 한정되지 않고 공지된 방법, 구체적으로는 예를 들어, 비커스 경도 시험, 로크웰 경도 시험, 브리넬 경도 시험, 나노인덴테이션 시험 등을 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 나노인덴테이션 시험은, 박막의 표면 경도를 측정할 때에 널리 사용된다.
또한, 도전막(12)으로서, TaN막, CrN막 또는 CrN막 및 TaN막의 적층막을 사용하면, 도전막(12)의 표면 경도가 높고, 표면 경도가 10.0㎬ 이상이 된다.
도 1에 도시한 EUV 마스크 블랭크(10)에 있어서, 기판(11)의 표면측에 형성된 반사층(13) 및 흡수층(14)에서는 막 응력이 발생한다. 기판(11)의 이면측에 형성된 도전막(12)에서도 막 응력이 발생한다. EUV 마스크 블랭크에서는, 기판(11)의 표면측에서 발생하는 응력과, 기판(11)의 이면측에서 발생하는 응력이 서로 상쇄하는 결과, 응력이 증가함으로써 발생하는 기판의 변형을 억제한다.
EUV 마스크 블랭크의 일례로서, 하기 구성의 EUV 마스크 블랭크에 있어서의 기판의 변형을 억제하는 경우, 기판(11)의 이면측에 도전막(12)을 형성한 도전막을 구비한 기판의 평탄도가 500㎚ 이하가 바람직하고, 400㎚ 이하가 보다 바람직하고, 300㎚ 이하가 더욱 바람직하다
기판: SiO2-TiO2계 유리 기판(외형의 한 변이 152㎜인 정사각형이고, 두께 6.3㎜)
반사층: Si/Mo 다층 반사막(Si막(4.5㎚) 및 Mo막(2.3㎚)을 교호로 40주기 적층(합계 막 두께 272㎚))
흡수층: TaNH막(막 두께 60㎚)
또한, 도전막(12)으로서, TaN막, TaB막 또는 CrN막 및 TaN막의 적층막을 사용하면, 도전막(12)의 막 응력이 크고, 도전막을 구비한 기판의 평탄도가 500㎚ 이하가 된다.
EUV 마스크 블랭크로부터 EUV 마스크를 제작할 때에는 전처리로서 열처리를 실시하는 경우가 있다. 이 열처리에 의해, 기판(11)의 표면측에 형성된 반사층(13)이나 흡수층(14)의 막 응력이, 막 응력의 완화에 의해 저하된다. 또한, 기판(11)의 이면측에 형성된 도전막(12)의 막 응력이, 막 응력의 완화에 의해 저하된다. 막 응력의 완화에 의해 응력이 저하되면, 기판(11)의 변형을 억제할 수 없게 되고, EUV 마스크 블랭크를 사용해서 제작되는 EUV 마스크에 형성되는 패턴에 위치 어긋남을 발생할 우려가 있다.
도전막(12)은 열처리에 의한 막 응력의 완화가 적은 것이 바람직하다. 열 처리 전후에 측정한 도전막을 구비한 기판의 평탄도의 차를, 열처리에 의한 막 응력의 완화 지표로 할 수 있다. 기판(11)의 이면측에 도전막(12)을 형성한 도전막을 구비한 기판을 136℃에서 20분간 열 처리한 경우에, 열 처리 전후에 측정한 도전막을 구비한 기판의 하기 식으로 구해지는 평탄도(휨)의 열 완화율이 15% 이하가 바람직하고, 12% 이하가 보다 바람직하고, 10% 이하가 더욱 바람직하다. 하한은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 1.0% 이상이다.
평탄도의 열 완화율(%)={(열처리 전의 TaN 도전막을 구비한 기판의 평탄도-열처리 후의 TaN 도전막을 구비한 기판의 평탄도)/열처리 전의 TaN 도전막을 구비한 기판의 평탄도}×100
또한, 상기 평탄도는 후지논사제 평탄도 측정기를 사용하여 측정한다.
도전막(12)은 공지된 성막 방법, 예를 들어 마그네트론 스퍼터링법, 이온빔 스퍼터링법과 같은 스퍼터링법에 의해 형성할 수 있다.
스퍼터링법에 의해, 예를 들어 도전막(12)으로서, TaN막을 형성하는 경우, 헬륨(He), 아르곤(Ar), 네온(Ne), 크립톤(Kr), 크세논(Xe) 중 적어도 하나를 포함하는 불활성 가스와, 질소(N2)를 포함하는 분위기 중에서, Ta 타깃을 사용해서 스퍼터링법을 실시하면 된다. 마그네트론 스퍼터링법을 사용하는 경우, 구체적으로는이하의 성막 조건에서 실시하면 된다.
타깃: Ta 타깃
스퍼터링 가스: Ar과 N2의 혼합 가스(N2 가스 농도: 바람직하게는 2 내지 50vol%, 보다 바람직하게는 2 내지 40vol%, 더욱 바람직하게는 2 내지 30vol%. 가스압: 바람직하게는 1×10-1㎩ 내지 3×10-1㎩, 보다 바람직하게는 1×10-1㎩ 내지 2×10-1㎩, 더욱 바람직하게는 1×10-1㎩ 내지 1.5×10-1㎩.)
투입 전력: 바람직하게는 300 내지 1500W, 보다 바람직하게는 500 내지 1000W
성막 속도: 바람직하게는 0.010 내지 0.200㎚/sec, 보다 바람직하게는 0.050 내지 0.100㎚/sec
스퍼터링법에 의해, 예를 들어 도전막(12)으로서, TaB막을 형성하는 경우, 헬륨(He), 아르곤(Ar), 네온(Ne), 크립톤(Kr), 크세논(Xe) 중 적어도 하나를 포함하는 불활성 가스를 포함하는 분위기 중에서, Ta 타깃 및 B 타깃 또는 TaB 화합물 타깃을 사용해서 스퍼터링법을 실시하면 된다. 마그네트론 스퍼터링법을 사용하는 경우, 구체적으로는 이하의 성막 조건에서 실시하면 된다.
타깃: Ta 타깃 및 B 타깃, 또는 TaB 화합물 타깃
스퍼터링 가스: Ar 가스(가스압: 바람직하게는 1.0×10-1㎩ 내지 5.0×10-1㎩, 보다 바람직하게는 1.0×10-1㎩ 내지 4.0×10-1㎩, 더욱 바람직하게는 1.0×10-1㎩ 내지 3.0×10-1㎩.)
투입 전력: 바람직하게는 300 내지 1500W, 보다 바람직하게는 500 내지 1000W
성막 속도: 바람직하게는 0.010 내지 0.200㎚/sec, 보다 바람직하게는 0.010 내지 0.100㎚/sec
스퍼터링법에 의해, 예를 들어 도전막(12)으로서, CrN막을 형성하는 경우, 헬륨(He), 아르곤(Ar), 네온(Ne), 크립톤(Kr), 크세논(Xe) 중 적어도 하나를 포함하는 불활성 가스와, 질소(N2)를 포함하는 분위기 중에서, Cr 타깃을 사용해서 스퍼터링법을 실시하면 된다. 마그네트론 스퍼터링법을 사용하는 경우, 구체적으로는이하의 성막 조건에서 실시하면 된다.
타깃: Cr 타깃
스퍼터링 가스: Ar과 N2의 혼합 가스(N2 가스 농도: 바람직하게는 20 내지 60vol%, 보다 바람직하게는 30 내지 60vol%, 더욱 바람직하게는 40 내지 60vol%. 가스압: 바람직하게는 1×10-1㎩ 내지 3×10-1㎩, 보다 바람직하게는 1×10-1㎩ 내지 2×10-1㎩, 더욱 바람직하게는 1×10-1㎩ 내지 1.5×10-1㎩.)
투입 전력: 바람직하게는 300 내지 2000W, 보다 바람직하게는 500 내지 2000W
성막 속도: 바람직하게는 0.010 내지 0.200㎚/sec, 보다 바람직하게는 0.050 내지 0.200㎚/sec
스퍼터링법에 의해, 예를 들어 도전막(12) 상에 상층으로서, CrO막을 형성하는 경우, 헬륨(He), 아르곤(Ar), 네온(Ne), 크립톤(Kr), 크세논(Xe) 중 적어도 하나를 포함하는 불활성 가스와, 산소(O2)를 포함하는 분위기 중에서, Cr 타깃을 사용해서 스퍼터링법을 실시하면 된다. 마그네트론 스퍼터링법을 사용하는 경우, 구체적으로는 이하의 성막 조건에서 실시하면 된다.
타깃: Cr 타깃
스퍼터링 가스: Ar과 O2의 혼합 가스(O2 가스 농도: 바람직하게는 10 내지 40vol%, 보다 바람직하게는 20 내지 40vol%, 더욱 바람직하게는 30 내지 40vol%. 가스압: 바람직하게는 1×10-1㎩ 내지 2.0×10-1㎩, 보다 바람직하게는 1×10-1㎩ 내지 1.8×10-1㎩, 더욱 바람직하게는 1×10-1㎩ 내지 1.6×10-1㎩.)
투입 전력: 바람직하게는 300 내지 1000W, 보다 바람직하게는 500 내지 1000W
성막 속도: 바람직하게는 0.010 내지 0.200㎚/sec, 보다 바람직하게는 0.050 내지 0.200㎚/sec
반사층(13)은 EUV 마스크 블랭크의 반사층으로서 원하는 특성을 갖는 한 특별히 한정되지 않는다. 여기서, 반사층(13)에 특별히 요구되는 특성은, 고EUV 광선 반사율이다. 구체적으로는, EUV 광의 파장 영역의 광선을 입사각 6도로 반사층(13) 표면에 조사했을 때에, 파장 13.5㎚ 부근의 광선 반사율의 최댓값은, 60% 이상이 바람직하고, 65% 이상이 보다 바람직하다.
반사층(13)으로서는, 고EUV 광선 반사율을 달성할 수 있기 때문에, 통상은 고굴절률층과 저굴절률층을 교호로 복수회 적층시킨 다층 반사막이 사용된다. 반사층(13)을 이루는 다층 반사막에 있어서, 고굴절률층에는, Mo가 널리 사용되고, 저굴절률층에는 Si가 널리 사용된다. 즉, Mo/Si 다층 반사막이 가장 일반적이다. 단, 다층 반사막은 이것에 한정되지 않고, Ru/Si 다층 반사막, Mo/Be 다층 반사막, Mo 화합물/Si 화합물 다층 반사막, Si/Mo/Ru 다층 반사막, Si/Mo/Ru/Mo 다층 반사막, Si/Ru/Mo/Ru 다층 반사막도 사용할 수 있다.
반사층(13)을 이루는 다층 반사막을 구성하는 각 층의 막 두께 및 층의 반복 단위의 수는, 사용하는 막 재료 및 반사층에 요구되는 EUV 광선 반사율에 따라서 적절히 선택할 수 있다. Mo/Si 다층 반사막을 예로 들면, EUV 광선 반사율의 최댓값이 60% 이상인 반사층(13)으로 하기 위해서는, 다층 반사막은 막 두께 2.3±0.1㎚의 Mo층과, 막 두께 4.5±0.1㎚의 Si층을 반복 단위수가 30 내지 60이 되도록 적층시키면 된다.
또한, 반사층(13)을 이루는 다층 반사막을 구성하는 각 층은, 마그네트론 스퍼터링법, 이온빔 스퍼터링법 등, 주지의 성막 방법을 사용해서 원하는 두께로 성막하면 된다. 예를 들어, 이온빔 스퍼터링법을 사용해서 Si/Mo 다층 반사막을 형성하는 경우, 타깃으로서 Si 타깃을 사용하고, 스퍼터 가스로서 Ar 가스(가스압 1.3×10-2 내지 2.7×10-2㎩)를 사용하고, 이온 가속 전압 300 내지 1500V, 성막 속도 0.030 내지 0.300㎚/sec로 두께 4.5㎚가 되도록 Si막을 성막하고, 이어서, 타깃으로서 Mo 타깃을 사용하고, 스퍼터 가스로서 Ar 가스(가스압 1.3×10-2 내지 2.7×10-2㎩)를 사용하고, 이온 가속 전압 300V 내지 1500V, 성막 속도 0.030 내지 0.300㎚/sec로 두께 2.3㎚가 되도록 Mo막을 성막하는 것이 바람직하다. 이것을 1 주기로 하여, Si막 및 Mo막을 40 내지 50주기 적층함으로써 Si/Mo 다층 반사막이 성막된다.
흡수층(14)에 특히 요구되는 특성은, EUV 광선 반사율이 매우 낮은 것이다. 구체적으로는, EUV 광의 파장 영역의 광선을 흡수층(14) 표면에 조사했을 때의, 파장 13.5㎚ 부근의 최대 광선 반사율은, 5% 이하가 바람직하고, 3% 이하가 보다 바람직하고, 1% 이하가 더욱 바람직하다.
상기의 특성을 달성하기 위해서, 흡수층(14)은 EUV 광의 흡수 계수가 높은 재료로 구성된다. EUV 광의 흡수 계수가 높은 재료로서는, 탄탈(Ta)을 주성분으로 하는 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 본 명세서에 있어서, 탄탈(Ta)을 주성분으로 하는 재료라 한 경우, 당해 재료 중 Ta를 20at% 이상 함유하는 재료를 의미한다. 흡수층(14)은 30at% 이상 Ta를 함유하는 것이 바람직하고, 35at% 이상 함유하는 것이 보다 바람직하고, 40at% 이상 함유하는 것이 더욱 바람직하고, 45at% 이상 함유하는 것이 특히 바람직하고, 50at% 이상 함유하는 것이 가장 바람직하다.
흡수층(14)에 사용하는 Ta를 주성분으로 하는 재료는, Ta 이외에 하프늄(Hf), 규소(Si), 지르코늄(Zr), 게르마늄(Ge), 붕소(B), 팔라듐(Pd), 주석(Sn), 크롬(Cr), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 은(Ag), 카드뮴(Cd), 인듐(In), 안티몬(Sb), 텅스텐(W), 레늄(Re), 오스뮴(Os), 이리듐(Ir), 백금(Pt), 금(Au), 탈륨(Tl), 납(Pb), 비스무트(Bi), 탄소(C), 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 몰리브덴(Mo), 루테늄(Ru), 로듐(Rh), 팔라듐(Pd), 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 구리(Cu), 아연(Zn), 갈륨(Ga), 비소(As), 셀레늄(Se), 텔루륨(Te), 수소(H) 및 질소(N) 중 적어도 1 성분을 함유하는 것이 바람직하다. Ta 이외의 상기의 원소를 함유하는 재료의 구체예로서는, 예를 들어 TaN, TaNH, TaHf, TaHfN, TaBSi, TaBSiN, TaB, TaBN, TaSi, TaSiN, TaGe, TaGeN, TaZr, TaZrN, TaPd, TaSn, TaPdN, TaSn, TaCr, TaMn, TaFe, TaCo, TaAg, TaCd, TaIn, TaSb, TaW 등을 들 수 있다.
상기한 구성의 흡수층(14)은 마그네트론 스퍼터링법이나 이온빔 스퍼터링법과 같은 스퍼터링법 등의 성막 방법을 사용해서 형성할 수 있다.
예를 들어, 흡수층(14)로서, 마그네트론 스퍼터링법을 사용해서 TaNH막을 형성하는 경우, 타깃으로서 Ta 타깃을 사용하고, 스퍼터링 가스로서, Ar과 N2와 H2의 혼합 가스(H2 가스 농도: 1 내지 30vol%, N2 가스 농도: 5 내지 75vol%, Ar 가스 농도: 10 내지 94vol%, 가스압: 0.5 ×10-1 내지 1.0㎩), 투입 전력 300 내지 2000W, 성막 속도 0.5 내지 60㎚/min으로, 두께 20 내지 90㎚가 되도록 성막하는 것이 바람직하다.
본 실시 형태의 EUV 마스크 블랭크(10)는, 도 1에 도시한 구성, 즉 기판(11), 도전막(12), 반사층(13) 및 흡수층(14) 이외의 구성을 갖고 있어도 된다.
본 실시 형태의 EUV 마스크 블랭크에 있어서는, 반사층(13)과 흡수층(14) 사이에 보호층이 형성되어도 된다. 보호층은 에칭 프로세스, 통상은 건식 에칭 프로세스에 의해 흡수층(14)에 패턴 형성할 때에, 반사층(13)이 에칭 프로세스에 의해 대미지를 받지 않도록, 반사층(13)의 보호를 목적으로 해서 마련된다. 따라서 보호층의 재질로서는, 흡수층(14)의 에칭 프로세스에 의한 영향을 받기 어려운, 즉 이 에칭 속도가 흡수층(14)보다 느리고, 게다가 이 에칭 프로세스에 의한 대미지를 받기 어려운 물질이 선택된다. 상기의 특성을 충족하기 위해서, 보호층은 루테늄(Ru)을 함유하는 재료로 이루어지는 것이 바람직하다. Ru를 함유하는 재료의 구체예로서는, Ru 및 Ru 화합물(RuB, RuSi, RuNb, RuTi, RuY, RuZr, RuLa 등)이 예시된다. Ru를 함유하는 재료로서는, 당해 재료 중에 Ru를 40.0at% 이상 함유하는 재료가 바람직하고, 보다 바람직하게는 50.0at% 이상, 더욱 바람직하게는 55.0at% 이상 함유하는 재료이다.
보호층을 형성하는 경우, 그 두께는 1 내지 20㎚가 바람직하고, 1 내지 5㎚가 보다 바람직하다.
보호층을 형성하는 경우, 마그네트론 스퍼터링법, 이온빔 스퍼터링법 등 주지의 성막 방법을 사용해서 성막한다. 마그네트론 스퍼터링법에 의해 Ru막을 성막하는 경우, 타깃으로서 Ru 타깃을 사용하고, 스퍼터 가스로서 Ar 가스(가스압 1.0×10-2 내지 10×10-1㎩)를 사용해서 투입 전압 30 내지 1500V, 성막 속도 0.020 내지 1.000㎚/sec로 두께 2 내지 5㎚가 되도록 성막하는 것이 바람직하다.
또한, 반사층(13) 상에 보호층을 마련한 경우에도, 파장 13.5㎚ 부근의 광선 반사율의 최댓값은 60% 이상이 바람직하고, 63% 이상이 보다 바람직하고, 65% 이상이 더욱 바람직하다.
또한, 본 실시 형태의 EUV 마스크 블랭크에 있어서는, 흡수층(14) 상에 마스크 패턴의 검사에 사용하는 검사광에 있어서의 저반사층이 형성되어 있어도 된다.
저반사층은 마스크 패턴의 검사에 사용하는 검사광에 있어서, 저반사가 되도록 된 막으로 구성된다. EUV 마스크를 제작할 때, 흡수층에 패턴을 형성한 후, 이 패턴이 설계대로 형성되어 있는지의 여부를 검사한다. 이 마스크 패턴의 검사에서는, 검사광으로서 통상 257㎚ 정도의 광을 사용한 검사기가 사용된다. 즉, 이 257㎚ 정도의 광의 반사율의 차, 구체적으로는 흡수층이 패턴 형성에 의해 제거되어 노출된 면과, 패턴 형성에 의해 제거되지 않고 남은 흡수층 표면의 반사율의 차에 의해 검사된다. 여기서, 전자는 반사층 표면 또는 보호층 표면이며, 통상은 보호층 표면이다. 따라서, 검사광의 파장에 대한 반사층 표면 또는 보호층 표면과, 흡수층 표면의 반사율의 차가 작으면 검사 시의 콘트라스트가 나빠지고, 정확한 검사를 할 수 없게 된다. 검사광의 파장에 대한 반사층 표면 또는 보호층 표면과, 흡수층 표면의 반사율의 차가 작은 경우에는, 저반사층의 형성에 의해, 검사 시의 콘트라스트가 양호해진다. 흡수층 상에 저반사층을 형성하는 경우, 해당 저반사층은 검사광의 파장 영역의 광선을 저반사층 표면에 조사했을 때에, 해당 검사광의 파장 최대 광선 반사율은 15% 이하가 바람직하고, 10% 이하가 보다 바람직하고, 5% 이하가 더욱 바람직하다.
저반사층은 상기의 특성을 달성하기 위해서, 검사광의 파장 굴절률이 흡수층보다 낮은 재료로 구성되는 것이 바람직하다.
이 특성을 충족하는 저반사층으로서는, 탄탈(Ta), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr), 규소(Si), 하프늄(Hf)으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나와, 산소(O) 및 질소(N)로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나를 함유하는 것이 있다. 이러한 저반사층의 적합예로서는, TaPdO층, TaPdON층, TaON층, CrO층, CrON층, SiON층, SiN층, HfO층, HfON층을 들 수 있다.
저반사층 중의 Ta, Pd, Cr, Si, Hf의 합계 함유율은 10 내지 55at%, 특히 10 내지 50at%이면, 패턴 검사광의 파장 영역에 대한 광학 특성을 제어할 수 있다고 하는 이유에서 바람직하다.
또한, 저반사층 중에 있어서의 O 및 N의 합계 함유율이 45 내지 90at%, 특히 50 내지 90at%이면, 패턴 검사광의 파장 영역에 대한 광학 특성을 제어할 수 있다고 하는 이유에서 바람직하다. 또한, 해당 저반사층 중의 Ta, Pd, Cr, Si, Hf, O 및 N의 합계 함유율은 95 내지 100at%가 바람직하고, 97 내지 100at%가 보다 바람직하고, 99 내지 100at%가 더욱 바람직하다.
상기한 구성의 저반사층은 Ta, Pd, Cr, Si 및 Hf 중 적어도 하나를 함유하는 타깃을 사용해서 스퍼터링법을 행함으로써 형성할 수 있다. 여기서, 타깃으로서는, 상기한 2종류 이상의 금속 타깃 및 화합물 타깃 모두를 사용할 수 있다.
또한, 2종류 이상의 금속 타깃의 사용은, 저반사층의 구성 성분을 조정하는데도 바람직하다. 또한, 2종류 이상의 금속 타깃을 사용하는 경우, 타깃에의 투입 전력을 조정함으로써, 흡수층의 구성 성분을 조정할 수 있다. 한편, 화합물 타깃을 사용하는 경우, 형성되는 저반사층이 원하는 조성으로 되도록, 타깃 조성을 미리 조정하는 것이 바람직하다.
상기의 타깃을 사용한 스퍼터링법은, 흡수층의 형성을 목적으로 하는 스퍼터링법과 마찬가지로, 불활성 가스 분위기 중에서 실시할 수 있다.
단, 저반사층이 산소(O)를 함유하는 경우, He, Ar, Ne, Kr 및 Xe 중 적어도 하나와, O2를 포함하는 불활성 가스 분위기 중에서 스퍼터링법을 실시한다. 저반사층이 N을 함유하는 경우, He, Ar, Ne, Kr 및 Xe 중 적어도 하나와, N2를 포함하는 불활성 가스 분위기 중에서 스퍼터링법을 실시한다. 저반사층이 O 및 N을 함유하는 경우, He, Ar, Ne, Kr 및 Xe 중 적어도 하나와, O2 및 N2를 포함하는 불활성 가스 분위기 중에서 스퍼터링법을 실시한다.
구체적인 스퍼터링법의 실시 조건은, 사용하는 타깃이나 스퍼터링법을 실시하는 불활성 가스 분위기의 조성에 따라서도 다르지만, 어느 경우에 있어서도 이하의 조건에서 스퍼터링법을 실시하면 된다.
불활성 가스 분위기가 Ar과 O2의 혼합 가스 분위기인 경우를 예로 저반사층의 형성 조건을 이하에 나타낸다.
저반사층의 형성 조건
가스압: 1.0×10-1 내지 50×10-1㎩, 바람직하게는 1.0×10-1 내지 40×10-1㎩, 보다 바람직하게는 1.0×10-1 내지 30×10-1㎩.
스퍼터링 가스: Ar과 O2의 혼합 가스(O2 가스 농도: 3 내지 80vol%, 바람직하게는 5 내지 60vol%, 보다 바람직하게는 10 내지 40vol%)
투입 전력: 30 내지 1000W, 바람직하게는 50 내지 750W, 보다 바람직하게는 80 내지 500W
성막 속도: 0.01 내지 60㎚/min, 바람직하게는 0.05 내지 45㎚/min, 보다 바람직하게는 0.1 내지 30㎚/min
또한, Ar 이외의 불활성 가스 혹은 복수의 불활성 가스를 사용하는 경우, 그 불활성 가스의 합계 농도가 상기한 Ar 가스 농도와 같은 농도 범위로 한다. 또한, 불활성 가스 분위기가 N2를 함유하는 경우에는 N2 농도, 불활성 가스 분위기가 N2 및 O2를 함유하는 경우, 그 합계 농도를 상기한 산소 농도와 같은 농도 범위로 한다.
또한, 본 실시 형태의 EUV 마스크 블랭크에 있어서, 흡수층 상에 저반사층을 형성하는 것의 바람직한 것은 패턴의 검사광 파장과 EUV 광의 파장이 다르기 때문이다. 따라서, 패턴의 검사광으로서 EUV 광(13.5㎚ 부근)을 사용하는 경우, 흡수층 상에 저반사층을 형성할 필요는 없다고 생각된다. 검사광의 파장은 패턴 치수가 작아짐에 수반하여 단파장측으로 시프트하는 경향이 있고, 장래적으로는 193㎚, 나아가 13.5㎚로 시프트하는 것도 생각된다. 검사광의 파장이 13.5㎚인 경우, 흡수층 상에 저반사층을 형성할 필요는 없다고 생각된다.
본 실시 형태의 EUV 마스크 블랭크에 있어서, 흡수층(14) 상(흡수층 상에 저반사층이 형성되어 있는 경우에는 흡수층상)에, 일본 특허 공개 제2009-54899호 공보나 일본 특허 공개 제2009-21582호 공보에 기재된 하드마스크층, 즉 흡수층(흡수층 상에 저반사층이 형성되어 있는 경우에는 흡수층 및 저반사층)의 에칭 조건에 대하여 내성을 갖는 재료의 층이 형성되어 있어도 된다. 이러한 하드마스크층을 형성하여, 흡수층(흡수층 상에 저반사층이 형성되어 있는 경우에는 흡수층 및 저반사층)의 에칭 조건에 있어서의 흡수층(흡수층 상에 저반사층이 형성되어 있는 경우에는 흡수층 및 저반사층)과 하드마스크층의 에칭 선택비, 구체적으로는 흡수층(흡수층 상에 저반사층이 형성되어 있는 경우에는 흡수층 및 저반사층)의 에칭 조건에서의 흡수층의 에칭 레이트(흡수층 상에 저반사층이 형성되어 있는 경우에는 흡수층 및 저반사층의 에칭 레이트)와, 하드마스크층의 에칭 레이트의 비를 높임으로써, 레지스트를 박막화할 수 있다.
이어서, 본 실시 형태의 도전막을 구비한 기판에 대해서 설명한다. 본 실시 형태의 도전막을 구비한 기판은 기판 상에 도전막을 갖는다. 여기서, 기판 및 도전막은 본 실시 형태의 EUV 마스크 블랭크에 있어서의 기판 및 도전막과 동일하다. 즉, 본 실시 형태의 EUV 마스크 블랭크는 본 실시 형태의 도전막을 구비한 기판의 상기 도전막이 마련된 면의 반대측 면에 반사층과 흡수층을 형성해서 이루어진다.
실시예
이하에 예 1 내지 10을 사용해서 본 발명을 또한 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들의 예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 예 1 내지 3, 5, 10은 실시예이며, 예 4, 6 내지 9는 비교예이다.
<예 1>
본 예에서는, 기판의 한쪽 면에 도전막으로서 TaN막을 형성했다.
성막용 기판으로서, SiO2-TiO2계의 유리 기판(외형의 한 변이 6인치(152㎜)인 정사각형, 두께가 6.3㎜)을 사용했다. 이 유리 기판의 20℃에 있어서의 열팽창 계수는 0.02×10-7/℃, 영률은 67㎬, 푸아송비는 0.17, 비강성은 3.07×107㎡/s2이다. 이 유리 기판을 연마에 의해, 표면 조도(Rq)가 0.15㎚ 이하의 평활한 표면과 100㎚ 이하의 평탄도로 형성했다.
기판의 한쪽 면측에, 도전막으로서, TaN막을, 마그네트론 스퍼터링법을 사용해서 성막했다. TaN막의 성막 조건은 이하와 같다.
타깃: Ta 타깃
스퍼터링 가스: Ar과 N2의 혼합 가스(Ar: 90vol%, N2: 10vol%, 가스압: 0.12㎩)
투입 전력: 1000W
성막 속도: 6㎚/min
막 두께: 56㎚
(TaN막의 조성 분석)
TaN막의 조성을, 러더포드 후방 산란 분석 장치 X선 광전자 분광 장치(Rutherford Backscattering Spectrometry: RBS)를 사용하여 측정했다. TaN막의 N 함유율은 21.0at%였다.
(굴절률 n, 소쇠 계수 k)
형성한 TaN막에 대해서, 파장 1000 내지 1100㎚의 굴절률 nλ1000-1100㎚ 및 소쇠 계수 kλ1000-1100㎚을 분광 엘립소미터(메이커: J.A.Woollam사 제조, 형식: M2000-DI)를 사용해서 구하였다. TaN막이 형성되어 있는 측의 면으로부터 광선을 입사하고, 편광 상태를 실온에서 측정, 해석을 실시하여, 파장 1000 내지 1100㎚에 있어서의 굴절률 nλ1000-1100㎚ 및 소쇠 계수 kλ1000-1100㎚를 산출했다. 또한, 마찬가지 수순으로, 파장 600 내지 700㎚에 있어서의 굴절률 nλ600-700㎚ 및 소쇠 계수 kλ600-700㎚, 그리고 파장 400 내지 500㎚에 있어서의 굴절률 nλ400-500㎚ 및 소쇠 계수 kλ400-500㎚을 산출했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
(광선 투과율)
TaN막 성막 후의 기판에 대해서, TaN막이 형성되어 있는 측의 면으로부터 광선을 수직으로 입사하고, 175 내지 2000㎚의 파장 범위에서 광선 투과율을, 분광 광도계(메이커: 히타치 하이테크놀로지사 제조, 형식: U-4100)를 사용하여 측정하고, 파장 1000 내지 1100㎚에 있어서의 광선 투과율, 파장 600 내지 700㎚에 있어서의 광선 투과율 및 파장 400 내지 500㎚에 있어서의 광선 투과율을 구하였다. 파장 1000 내지 1100㎚의 광선 투과율이 1.0% 이상, 파장 600 내지 700㎚의 광선 투과율이 1.0% 이상 및 파장 400 내지 500㎚의 광선 투과율이 1.0% 이하를 충족하는 경우에는 ○로 하고, 이들 중 어느 1개에서도 충족하지 않는 경우에는 ×로 하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(XRD 반값폭 FWHM)
TaN막에 대하여, out of plane XRD법에 의한 측정을 실시했다. TaN막 유래의 회절 피크 중, Ta의 bcc(110)면에 귀속되는 회절 피크의 메인핀을 회절각 30 내지 40°의 범위에 대해서 반값폭 FWHM을 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(표면 경도)
나노인덴테이션 시험에 의해, TaN막의 표면 경도를 측정했다. 표면 경도가 10.0㎬ 이상인 경우에는 ○로 하고, 표면 경도가 10.0㎬ 미만인 경우에는 ×로 하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(시트 저항값)
TaN막의 시트 저항값을 4탐침 측정기를 사용하여 측정했다. 시트 저항값이 250Ω/□ 이하인 경우에는 ○로 하고, 250Ω/□ 초과인 경우에는 ×로 하였다.
(표면 조도)
표면 조도(제곱 평균 면 거칠기 RQ)는 SII사제의 원자간력 현미경(AFM)으로 2㎛×2㎛의 범위에서 측정했다.
(평탄도의 열 완화율)
TaN막 형성 후의 TaN막을 구비한 기판의 평탄도를, 후지논사제 평탄도 측정기를 사용하여 측정했다. 이어서, TaN막을 구비한 기판을 136℃에서 20분간 열처리한 후의 TaN막을 구비한 기판의 평탄도를, 후지논사제 평탄도 측정기를 사용하여 측정했다. 이어서, 하기 식에 의해 평탄도의 열 완화율을 산출하고, 평탄도의 열 완화율이 15% 이하인 경우에는 ○로 하고, 15% 초과인 경우에는 ×로 하였다.
평탄도의 열 완화율(%)={(열처리 전의 TaN막을 구비한 기판의 평탄도-열처리 후의 TaN막을 구비한 기판의 평탄도)/열처리 전의 TaN막을 구비한 기판의 평탄도}×100
<예 2>
본 예에서는, 기판의 한쪽 면에 도전막으로서, TaN막 및 CrN막의 적층막을 마그네트론 스퍼터링법을 사용해서 성막했다.
TaN막 및 CrN막의 성막 조건은 각각 이하와 같다.
(TaN막)
타깃: Ta 타깃
스퍼터링 가스: Ar과 N2의 혼합 가스(Ar: 60vol%, N2: 40vol%, 가스압: 0.11㎩)
투입 전력: 1000W
성막 속도: 3.9㎚/min
막 두께: 23㎚
(CrN막)
타깃: Cr 타깃
스퍼터링 가스: Ar과 N2의 혼합 가스(Ar: 53vol%, N2: 47vol%, 가스압: 0.10㎩)
투입 전력: 1700W
성막 속도: 11.4㎚/min
막 두께: 26㎚
(TaN막 및 CrN막의 조성 분석)
TaN막 및 CrN막의 조성을 RBS를 사용하여 측정했다. TaN막의 N 함유율은 59.0at%이며, CrN막의 N 함유율은 4.2at%였다.
(굴절률 n, 소쇠 계수 k)
적층막의 굴절률 n 및 소쇠 계수 k를 예 1과 마찬가지 수순으로 측정했다. 결과를 표 2에 나타낸다. 또한, 표 2에 기재된 굴절률 n, 소쇠 계수 k는 TaN막의 값을 나타내고 있고, CrN막의 굴절률 n, 소쇠 계수 k는, 예 3, 4 및 9의 값과 같았다.
(광선 투과율)
적층막의 광선 투과율을 예 1과 마찬가지 수순으로 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(XRD 반값폭 FWHM)
TaN막에 대하여, out of plane XRD법에 의한 측정을 실시하고, TaN막 유래의 회절 피크 중, Ta의 bcc(110)면에 귀속되는 회절 피크의 메인핀을 회절각 30 내지 40°의 범위에 대해서 반값폭 FWHM을 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(표면 경도)
적층막의 표면 경도를 예 1과 마찬가지 수순으로 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(시트 저항값)
적층막의 시트 저항값을 4탐침 측정기를 사용하여 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(표면 조도)
적층막의 표면 조도를 예 1과 마찬가지 수순으로 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(평탄도의 열 완화율)
적층막을 구비한 기판의 평탄도의 열 완화율을 예 1과 마찬가지 수순으로 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<예 3>
본 예에서는, 기판의 한쪽 면에 도전막으로서, CrN막을 마그네트론 스퍼터링법을 사용해서 성막했다.
CrN막의 성막 조건은 이하와 같다.
타깃: Cr 타깃
스퍼터링 가스: Ar과 N2의 혼합 가스(Ar: 53vol%, N2: 47vol%, 가스압: 0.10㎩)
투입 전력: 1700W
성막 속도: 11.4㎚/min
막 두께: 40㎚
(CrN막의 조성 분석)
CrN막의 조성을 RBS를 사용하여 측정했다. CrN막의 N 함유율은 4.2at%였다.
(굴절률 n, 소쇠 계수 k)
CrN막의 굴절률 n 및 소쇠 계수 k를 예 1과 마찬가지 수순으로 측정했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
(광선 투과율)
CrN막의 광선 투과율을 예 1과 마찬가지 수순으로 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(표면 경도)
CrN막의 표면 경도를 예 1과 마찬가지 수순으로 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(시트 저항값)
CrN막의 시트 저항값을 4탐침 측정기를 사용하여 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(평탄도의 열 완화율)
CrN막을 구비한 기판의 평탄도의 열 완화율을 예 1과 마찬가지 수순으로 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<예 4>
본 예는 CrN막의 막 두께를 360㎚로 한 것 이외, 예 3과 마찬가지 수순을 실시했다.
CrN막의 조성 분석
CrN막의 조성을 RBS를 사용하여 측정했다. CrN막의 N 함유율은 4.2at%였다.
(굴절률 n, 소쇠 계수 k)
CrN막의 굴절률 n 및 소쇠 계수 k를 예 1과 마찬가지 수순으로 측정했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
(광선 투과율)
CrN막의 광선 투과율을 예 1과 마찬가지 수순으로 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(표면 경도)
CrN막의 표면 경도를 예 1과 마찬가지 수순으로 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(시트 저항값)
CrN막의 시트 저항값을 4탐침 측정기를 사용하여 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(평탄도의 열 완화율)
CrN막을 구비한 기판의 평탄도의 열 완화율을 예 1과 마찬가지 수순으로 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<예 5>
본 예에서는, 기판의 한쪽 면에 도전막으로서, TaB막을 마그네트론 스퍼터링법을 사용해서 성막했다.
TaB막의 성막 조건은 이하와 같다.
타깃: TaB 화합물 타깃
스퍼터링 가스: Ar 가스(가스압: 0.205㎩)
투입 전력: 1000W
성막 속도: 1.67㎚/min
막 두께: 56㎚
(TaB막의 조성 분석)
TaB막의 조성을 RBS를 사용하여 측정했다. TaB막의 N 함유율은 0.0at%였다.
(굴절률 n, 소쇠 계수 k)
TaB막의 굴절률 n 및 소쇠 계수 k를 예 1과 마찬가지 수순으로 측정했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
(광선 투과율)
적층막의 광선 투과율을 예 1과 마찬가지 수순으로 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(XRD 반값폭 FWHM)
TaB막에 대하여, out of plane XRD법에 의한 측정을 실시하고, TaB막 유래의 회절 피크 중, Ta의 bcc(110)면에 귀속되는 회절 피크의 메인핀을 회절각 30 내지 40°의 범위에 대해서 반값폭 FWHM을 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(표면 경도)
TaB막의 표면 경도를 예 1과 마찬가지 수순으로 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(시트 저항값)
TaB막의 시트 저항값을 4탐침 측정기를 사용하여 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(표면 조도)
TaB막의 표면 조도를 예 1과 마찬가지 수순으로 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(평탄도의 열 완화율)
TaB막을 구비한 기판의 평탄도의 열 완화율을 예 1과 마찬가지 수순으로 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<예 6>
본 예에서는, 기판의 한쪽 면에 도전막으로서, TaON막을 마그네트론 스퍼터링법을 사용해서 성막했다.
TaON막의 성막 조건은 이하와 같다.
타깃: Ta 타깃
스퍼터링 가스: N2와 O2의 혼합 가스(N2: 88vol%, O2: 12vol%, 가스압: 0.18㎩)
투입 전력: 1000W
성막 속도: 0.9㎚/min
막 두께: 60㎚
(굴절률 n, 소쇠 계수 k)
TaON막의 굴절률 n 및 소쇠 계수 k를 예 1과 마찬가지 수순으로 측정했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
(광선 투과율)
TaON막의 광선 투과율을 예 1과 마찬가지 수순으로 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(시트 저항값)
TaON막의 시트 저항값을 4탐침 측정기를 사용하여 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<예 7>
본 예에서는, 기판의 한쪽 면에 도전막으로서, CrON막을 마그네트론 스퍼터링법을 사용해서 성막했다.
CrON막의 성막 조건은 이하와 같다.
타깃: Cr 타깃
스퍼터링 가스: Ar과 N2와 O2의 혼합 가스(Ar: 33vol%, N2: 22vol%, O2: 45vol%, 가스압: 0.09㎩)
투입 전력: 750W
성막 속도: 1.86㎚/min
막 두께: 60㎚
(굴절률 n, 소쇠 계수 k)
CrON막의 굴절률 n 및 소쇠 계수 k를 예 1과 마찬가지 수순으로 측정했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
(광선 투과율)
CrON막의 광선 투과율을 예 1과 마찬가지 수순으로 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<예 8>
본 예에서는, TaN막의 막 두께를 17㎚로 한 것 이외, 예 1과 마찬가지 수순을 실시했다.
(굴절률 n, 소쇠 계수 k)
TaN막의 굴절률 n 및 소쇠 계수 k를 예 1과 마찬가지 수순으로 측정했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
(광선 투과율)
TaN막의 광선 투과율을 예 1과 마찬가지 수순으로 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(평탄도의 열 완화율)
TaN막을 구비한 기판의 평탄도의 열 완화율을 예 1과 마찬가지 수순으로 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<예 9>
본 예에서는, CrN막의 막 두께를 12㎚로 한 것 이외, 예 3과 마찬가지 수순을 실시했다.
(굴절률 n, 소쇠 계수 k)
CrN막의 굴절률 n 및 소쇠 계수 k를 예 1과 마찬가지 수순으로 측정했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
(광선 투과율)
CrN막의 광선 투과율을 예 1과 마찬가지 수순으로 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(평탄도의 열 완화율)
CrN막을 구비한 기판의 평탄도의 열 완화율을 예 1과 마찬가지 수순으로 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<예 10>
본 예에서는, 기판의 한쪽 면에 도전막으로서 TaN막, 또한 상층으로서 CrO막을 마그네트론 스퍼터링법을 사용해서 성막했다. TaN막의 막 두께를 변화시킨 이외에는, 예 2의 TaN막과 마찬가지인 성막 조건에서 성막했다.
TaN막 및 CrO막의 성막 조건은 각각 이하와 같다.
(TaN막)
타깃: Ta 타깃
스퍼터링 가스: Ar과 N2의 혼합 가스(Ar: 60vol%, N2: 40vol%, 가스압: 0.11㎩)
투입 전력: 1000W
성막 속도: 3.9㎚/min
막 두께: 30㎚
(CrO막)
타깃: Cr 타깃
스퍼터링 가스: Ar과 O2의 혼합 가스(Ar: 66vol%, O2:34vol%, 가스압: 0.16㎩)
투입 전력: 750W
성막 속도: 9.0㎚/min
막 두께: 27㎚
(TaN막 및 CrO막의 조성 분석)
TaN막 및 CrO막의 조성을 RBS를 사용하여 측정했다. TaN막의 N 함유율은 59.0at%이며, CrO막의 O 함유율은 15.0at%였다.
(굴절률 n, 소쇠 계수 k)
적층막의 굴절률 n 및 소쇠 계수 k를 예 1과 마찬가지 수순으로 측정했다. 결과를 표 2에 나타낸다. 또한, 표 2에 기재된 굴절률 n, 소쇠 계수 k는 CrO막의 값을 나타내고 있고, TaN막의 굴절률 n, 소쇠 계수 k는 예 2의 TaN막의 값과 같았다.
(광선 투과율)
적층막의 광선 투과율을 예 1과 마찬가지 수순으로 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(표면 경도)
적층막의 표면 경도를 예 1과 마찬가지 수순으로 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(시트 저항값)
적층막의 시트 저항값을 4탐침 측정기를 사용하여 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(표면 조도)
적층막의 표면 조도를 예 1과 마찬가지 수순으로 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(평탄도의 열 완화율)
적층막을 구비한 기판의 평탄도의 열 완화율을 예 1과 마찬가지 수순으로 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure 112023073776953-pct00001
Figure 112023073776953-pct00002
굴절률 nλ1000-1100㎚가 5.300 이하, 소쇠 계수 kλ1000-1100㎚가 5.200 이하, 굴절률 nλ600-700㎚가 4.300 이하, 소쇠 계수 kλ600-700㎚가 4.500 이하, 굴절률 nλ400-500㎚가 2.600 이상, 소쇠 계수 kλ400-500㎚가 0.440 이상이고, 도전막의 막 두께 t가 40 내지 350㎚인 예 1, 2, 3, 5, 10은 광선 투과율의 평가가 ○였다.
도전막(12)이 TaN막인 예 1, CrN막 및 TaN막의 적층막인 예 2, TaB막인 예 5,그리고 TaN막에 상층으로서 CrO막을 마련한 예 10은, 도전막을 구비한 기판의 평탄도의 열 완화율의 평가가 ○였다.
도전막(12)이 TaN막인 예 1, CrN막 및 TaN막의 적층막인 예 2,그리고 CrN막인 예 3은, 도전막(12)의 표면 경도가 10.0㎬ 이상이며, 표면 경도가 ○였다.
굴절률 nλ400-500㎚가 2.500 미만, 소쇠 계수 kλ400-500㎚가 0.440 미만인 예 6, 7은, 파장 400 내지 500㎚의 광선 투과율이 1.0% 초과와 높고, 광선 투과율의 평가가 ×였다.
도전막의 막 두께 t가 350㎚ 초과인 예 4는, 파장 1000 내지 1100㎚의 광선 투과율 및 파장 600 내지 700㎚의 광선 투과율이 모두 0.0%이며, 광선 투과율의 평가가 ×였다.
도전막의 막 두께 t가 40㎚미만인 예 8, 9는, 파장 400 내지 500㎚의 광선 투과율이 1.0% 초과로 높고, 광선 투과율의 평가가 ×였다.
본 발명을 상세하게 또한 특정한 실시 양태를 참조하여 설명했지만, 본 발명의 정신과 범위를 일탈하지 않고 여러가지 변경이나 수정을 가하는 것이 가능한 것은 당업자에게 있어서 명확하다. 본 출원은 2021년 9월 28일 출원의 일본 특허 출원(특허 출원 제2021-157976호)에 기초하는 것이고, 그 내용은 여기에 참조로서 도입된다.
10: EUV 마스크 블랭크
11: 기판
12: 도전막
13: 반사층(다층 반사막)
14: 흡수층

Claims (18)

  1. 기판과,
    상기 기판의 이면측에 배치되는 도전막과,
    상기 기판의 표면측에 배치되고, EUV 광을 반사하는 반사층과,
    상기 반사층 상에 배치되고, EUV 광을 흡수하는 흡수층을 갖는 EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크이며,
    상기 도전막의 파장 1000 내지 1100㎚에 있어서의 굴절률 nλ1000-1100㎚가 5.300 이하이고, 소쇠 계수 kλ1000-1100㎚가 5.200 이하이고,
    상기 도전막의 파장 600 내지 700㎚에 있어서의 굴절률 nλ600-700㎚가 4.300 이하이고, 소쇠 계수 kλ600-700㎚가 4.500 이하이고,
    상기 도전막의 파장 400 내지 500㎚에 있어서의 굴절률 nλ400-500㎚가 2.500 이상이고, 소쇠 계수 kλ400-500㎚가 0.440 이상이고,
    상기 도전막의 막 두께 t가 40 내지 350㎚이고,
    상기 도전막이 탄탈(Ta) 및 크롬(Cr) 중 적어도 한쪽과, 질소(N) 및 붕소(B)의 어느 한쪽을 함유하는, EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 도전막이 Ta와 N을 함유하는, EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 도전막이 Ta를 함유하고, out of plane XRD법으로 관측되는 상기 도전막 유래의 회절 피크 중, Ta의 bcc(110)면에 귀속되는 회절 피크의 반값폭 FWHM이 1.5 내지 4.0°인, EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크.
  5. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 도전막은 파장 1000 내지 1100㎚의 광선 투과율이 1.0% 이상이고, 파장 600 내지 700㎚의 광선 투과율이 1.0% 이상이고, 파장 400 내지 500㎚의 광선 투과율이 1.0% 이하인, EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크.
  6. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 도전막의 시트 저항값이 250Ω/□ 이하인, EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크.
  7. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 도전막의 표면 경도가 10.0㎬ 이상인, EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크.
  8. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 도전막 상에는 상층이 더 마련되고,
    상기 상층은 크롬(Cr)과, 질소(N) 및 산소(O)로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소를 함유하는, EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크.
  9. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 도전막의 표면 조도(Rq)는 0.600㎚ 이하인, EUV 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크.
  10. 기판 상에 도전막을 갖는 도전막을 구비한 기판이며,
    상기 도전막의 파장 1000 내지 1100㎚에 있어서의 굴절률 nλ1000-1100㎚가 5.300 이하이고, 소쇠 계수 kλ1000-1100㎚가 5.200 이하이고,
    상기 도전막의 파장 600 내지 700㎚에 있어서의 굴절률 nλ600-700㎚가 4.300 이하이고, 소쇠 계수 kλ600-700㎚가 4.500 이하이고,
    상기 도전막의 파장 400 내지 500㎚에 있어서의 굴절률 nλ400-500㎚가 2.500 이상이고, 소쇠 계수 kλ400-500㎚가 0.440 이상이고,
    상기 도전막의 막 두께 t가 40 내지 350㎚이고,
    상기 도전막이 탄탈(Ta) 및 크롬(Cr) 중 적어도 한쪽과, 질소(N) 및 붕소(B)의 어느 한쪽을 함유하는, 도전막을 구비한 기판.
  11. 삭제
  12. 제10항에 있어서,
    상기 도전막이 Ta와 N을 함유하는, 도전막을 구비한 기판.
  13. 제10항 또는 제12항에 있어서,
    상기 도전막이 Ta를 함유하고, out of plane XRD법으로 관측되는 상기 도전막 유래의 회절 피크 중, Ta의 bcc(110)면에 귀속되는 회절 피크의 반값폭 FWHM이 1.5 내지 4.0°인, 도전막을 구비한 기판.
  14. 제10항 또는 제12항에 있어서,
    상기 도전막은 파장 1000 내지 1100㎚의 광선 투과율이 1.0% 이상이고, 파장 600 내지 700㎚의 광선 투과율이 1.0% 이상이고, 파장 400 내지 500㎚의 광선 투과율이 1.0% 이하인, 도전막을 구비한 기판.
  15. 제10항 또는 제12항에 있어서,
    상기 도전막의 시트 저항값이 250Ω/□ 이하인, 도전막을 구비한 기판.
  16. 제10항 또는 제12항에 있어서,
    상기 도전막의 표면 경도가 10.0㎬ 이상인, 도전막을 구비한 기판.
  17. 제10항 또는 제12항에 있어서,
    상기 도전막 상에는 상층이 더 마련되고,
    상기 상층은 크롬(Cr)과, 질소(N) 및 산소(O)로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소를 함유하는, 도전막을 구비한 기판.
  18. 제10항 또는 제12항에 있어서,
    상기 도전막의 표면 조도(Rq)는 0.600㎚ 이하인, 도전막을 구비한 기판.
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