TW202147014A - Euv微影用反射型光罩基底 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種EUV微影用反射型光罩基底，其特徵在於：其係於基板上依序形成有反射EUV光之反射層及吸收EUV光之吸收層者，上述吸收層含有鉭(Ta)及鈮(Nb)，(藉由拉塞福背向散射分光法(RBS)所測定之)上述吸收層中之Ta與Nb之組成比(at%)(Ta：Nb)為4：1～1：4之範圍，利用面外XRD法於2θ：20°～50°觀測之源自吸收層之繞射峰中，強度最高之峰之半高全寬FWHM為1.0°以上。

Description

EUV微影用反射型光罩基底
本發明係關於一種半導體製造等中使用之EUV(Extreme Ultra Violet：極紫外線)微影用反射型光罩基底(以下，於本說明書中稱為「EUV光罩基底」)。
先前，於半導體產業中，作為於Si基板等上形成包含微細圖案之積體電路所需之微細圖案之轉印技術，使用利用可見光或紫外線光之光微影法。然而，雖然半導體器件之微細化加快，但另一方面先前之光微影法卻接近極限。於光微影法之情形時，圖案之解像極限為曝光波長之1/2左右。即便使用液浸法，圖案之解像極限亦為曝光波長之1/4左右，即便使用ArF雷射(193 nm)之液浸法，亦預計極限為20 nm～30 nm左右。對此，作為20 nm～30 nm以下之曝光技術，有希望使用波長較ArF雷射更短之EUV光之曝光技術之EUV微影。於本說明書中，EUV光係指軟X射線區域或真空紫外線區域之波長之光線。具體而言，係指波長為10 nm～20 nm左右、特別是13.5 nm±0.3 nm左右之光線。
EUV光易於被各種物質吸收，且該波長下物質之折射率接近1。由此，無法使用先前之利用可見光或紫外線光之光微影般之折射光學系統。由此，於EUV微影中，使用反射光學系統，即反射型光罩與鏡。
另一方面，提出一種與光之短波長化不同之利用相位偏移光罩之解像度提高技術。相位偏移光罩係藉由使光罩圖案之透過部為與相鄰之透過部不同之物質或形狀，使透過該等之光具有180度之相位差。因此，於兩透過部之間之區域中，相位相差180度之透過繞射光彼此抵消，光強度變得極小，光罩對比度提高，其結果，轉印時之焦深擴大，並且轉印精度提高。再者，對於相位差，原理上180度最佳，但實質上只要相位差為175度～185度左右，就可充分獲得解像度提高效果。
作為相位偏移光罩之一種之半色調式光罩係如下相位偏移光罩，其使用作為構成光罩圖案之材料之對曝光具有半透過性之薄膜作為吸收層，使透過率衰減至百分之幾左右(通常相對基板透過光為2.5%～15.0%左右)為止，並且與通常之基板透過光之間賦予有175度～185度左右之相位差，藉此，提高圖案邊緣部之解像度，從而提高轉印精度。
此處，對半色調式光罩之透過率之適當範圍進行說明。於先前之準分子雷射用之半色調式光罩中，較理想為滿足如下光學條件，即，相對作為曝光波長之紫外線，吸收層之透過率一般為2.5%～15.0%。其原因在於，首先若曝光波長下之吸收層之透過率未達2.5%，則透過相鄰之透過圖案部之光之繞射光重疊時，抵消效果變小。反之，若透過率超過15.0%，則視曝光條件可能會超過抗蝕劑之解像極限，於光透過吸收層之區域形成額外之圖案。
EUV曝光使用反射光學系統，NA(數值孔徑)較小且波長較短，因此，作為特有之課題，易於受到鏡或光罩之表面凹凸之影響，不易高精度地解像作為目標之微細線寬。由此，提出一種亦可將先前之準分子雷射曝光等中使用之半色調式光罩之原理應用於使用反射光學系統之EUV曝光之半色調式EUV光罩(例如，參照專利文獻1)。
於諸如EUV光罩之反射型光罩中，利用相位偏移效應提高解像度之原理亦相同，因此，僅上述「透過率」替換為「反射率」，其適當值幾乎相同。即，為了使來自反射層之EUV光之反射光與來自吸收層之EUV光之反射光之相位差為175度～185度的情形時(以下，於本說明書中記載為「相位差175度～185度時」)之、反射率之選擇性之廣度(自由度)變寬，認為吸收層中之EUV光之反射率較理想為2.5%～15.0%。
半色調式EUV光罩之使用原理上為於EUV微影中提高解像性之有效之方法。然而，半色調式EUV光罩中，最佳之反射率亦取決於曝光條件或轉印之圖案，難以一概決定。
綜上所述，要求半色調式EUV光罩中之吸收層為如下膜，即於相位差175度～185度時具有反射率之選擇性之廣度(自由度)，同時易於蝕刻。 於專利文獻1所記載之發明中，藉由選定具有Ta(鉭)及Nb(鈮)之材料作為吸收層之材料，而吸收層具有反射率之選擇性之廣度(自由度)，同時蝕刻之加工精度變高。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第5266988號
[發明所欲解決之問題]
然而，Ta與Nb之化合物具有較高之結晶性，於用作吸收層之材料之情形時，可知存在膜之表面粗糙度較大、圖案化後之線邊緣粗糙度(line edge roughness，LER)較大等問題。
另一方面，已知於二元式EUV光罩中，藉由將TaN或TaBN等氮化物用於吸收層，膜結構非晶化，然而，對EUV光之反射率過低，未達2.0%，因此不適合用作半色調式EUV光罩之吸收層。
為了解決上述先前技術之問題，本發明之課題在於，提供一種具備如下吸收層之適合半色調式EUV光罩之EUV光罩基底，該吸收層於相位差175度～185度時具有反射率之選擇性之廣度(自由度)，同時易於蝕刻，表面之平滑性較高。 [解決問題之技術手段]
本案發明人等為了解決上述問題，提供一種EUV微影用反射型光罩基底，其特徵在於：其係於基板上依序形成有反射EUV光之反射層及吸收EUV光之吸收層者， 吸收層含有鉭(Ta)及鈮(Nb)，吸收層中之Ta與Nb之組成比(Ta：Nb)為4：1～1：4之範圍， 藉由面外XRD(X-ray diffraction，X射線繞射)法於2θ：20°～50°觀測之源自吸收層之繞射峰中，強度最高之峰之半高全寬FWHM為1.0°以上。 [發明之效果]
本發明之EUV光罩基底由於具有如下吸收層，故而適合半色調式之EUV光罩，該吸收層於相位差175度～185度時具有反射率之選擇性之廣度(自由度)，同時易於蝕刻，表面之平滑性較高。
以下，參照圖式對本發明之EUV光罩基底進行說明。 圖1係表示本發明之EUV光罩基底之一實施方式之概略剖視圖。圖1所示之EUV光罩基底1a於基板11上自基板側依序形成有反射EUV光之反射層12、反射層12之保護層13、及吸收EUV光之吸收層14。其中，於本發明之EUV光罩基底中，圖1所示之構成中，僅基板11、反射層12、及吸收層14為必需之構成要素，保護層13係任意之構成要素。 再者，反射層12之保護層13係用以於形成吸收層14之圖案時對反射層12進行保護而設置之層。
以下，對EUV光罩基底1a之各構成要素進行說明。
基板11滿足作為EUV光罩基底用基板之特性。因此，基板11具有低熱膨脹係數(具體而言，20℃時之熱膨脹係數較佳為0±0.05×10-7 /℃，特佳為0±0.03×10-7 /℃)，平滑性、平坦度、及對光罩基底或圖案形成後之光罩之洗淨等中所用之洗淨液之耐性優異。作為基板11，具體而言使用具有低熱膨脹係數之玻璃例如SiO2 -TiO2 系玻璃等，但並未限定於此，亦可使用已析出β石英固溶體之結晶化玻璃、石英玻璃、矽或金屬等基板。 為了於圖案形成後之光罩中獲得高反射率及轉印精度，基板11較佳為具有表面粗糙度(rms)0.15 nm以下之平滑之表面、及100 nm以下之平坦度。 基板11之大小、厚度等係根據光罩之設計值等適當決定。於下述所示之實施例中，使用外形6英吋(152 mm)見方、厚度0.25英吋(6.3 mm)之SiO2 -TiO2 系玻璃。 基板11之形成反射層12之側之表面較佳為不存在缺陷。然而，即便存在缺陷，只要不因凹狀缺陷及/或凸狀缺陷而產生相位缺陷即可。具體而言，較佳為凹狀缺陷之深度及凸狀缺陷之高度為2 nm以下，且該等凹狀缺陷及凸狀缺陷之半高全寬為60 nm以下。凹狀缺陷之半高全寬係指凹狀缺陷之深度之1/2深度位置之寬度。凸狀缺陷之半高全寬係指凸狀缺陷之高度之1/2高度位置之寬度。
反射層12只要具有作為EUV光罩基底之反射層所需之特性，則並無特別限定。此處，反射層12特別需要之特性係高EUV光線反射率。具體而言，以入射角6度將EUV光之波長區域之光線照射於反射層12之表面時，波長13.5 nm附近之光線反射率之最大值較佳為60%以上，更佳為65%以上。又，即便於反射層12之上設置有保護層13之情形時，波長13.5 nm附近之光線反射率之最大值亦較佳為60%以上，更佳為65%以上。
作為反射層12，為了可實現高EUV光線反射率，通常使用使高折射率層與低折射率層交替積層複數次所得之多層反射膜。於形成反射層12之多層反射膜中，高折射率層廣泛使用Mo，低折射率層廣泛使用Si。即，Mo/Si多層反射膜最常見。然而，多層反射膜並未限定於此，亦可使用Ru/Si多層反射膜、Mo/Be多層反射膜、Mo化合物/Si化合物多層反射膜、Si/Mo/Ru多層反射膜、Si/Mo/Ru/Mo多層反射膜、Si/Ru/Mo/Ru多層反射膜。
構成形成反射層12之多層反射膜之各層之膜厚、及層之重複單位數，可根據使用之膜材料及反射層所要求之EUV光線反射率而適當選擇。以Mo/Si多層反射膜為例，為了製成EUV光線反射率之最大值為60%以上之反射層12，多層反射膜以重複單位數為30～60之方式，使膜厚2.3±0.1 nm之Mo層與膜厚4.5±0.1 nm之Si層積層即可。
再者，構成形成反射層12之多層反射膜之各層，使用磁控濺鍍法、離子束濺鍍法等成膜方法成膜為所需厚度即可。例如，於使用離子束濺鍍法形成Si/Mo多層反射膜之情形時，較佳為使用Si靶作為靶，使用Ar氣體(氣壓1.3×10-2 Pa～2.7×10-2 Pa)作為濺鍍氣體，於離子加速電壓300 V～1500 V、成膜速度0.030 nm/sec～0.300 nm/sec下，以厚度成為4.5 nm之方式形成Si膜，其次，使用Mo靶作為靶，使用Ar氣體(氣壓1.3×10-2 Pa～2.7×10-2 Pa)作為濺鍍氣體，於離子加速電壓300 V～1500 V、成膜速度0.030 nm/sec～0.300 nm/sec下，以厚度成為2.3 nm之方式形成Mo膜。將此作為1個週期，使Si膜及Mo膜積層40個週期～50個週期，藉此，形成Si/Mo多層反射膜。
為了防止反射層12之表面之氧化，形成反射層12之多層反射膜之最上層較佳為不易被氧化之材料之層。不易被氧化之材料之層作為反射層12之上覆層發揮功能。作為上覆層發揮功能之不易被氧化之材料之層之具體例有Si層。於形成反射層12之多層反射膜為Si/Mo多層反射膜之情形時，藉由將最上層設為Si層，該最上層作為上覆層發揮功能。於該情形時，上覆層之膜厚較佳為11±2 nm。
設置保護層13之目的在於，於藉由蝕刻製程，通常藉由乾式蝕刻製程而於吸收層14形成圖案時，保護反射層12不因蝕刻製程而受到損傷。因此，作為保護層之材質，選擇不易受到吸收層14之蝕刻製程之影響、亦即其蝕刻速度慢於吸收層14且不易因該蝕刻製程而受到損傷之物質。為了滿足上述特性，保護層13較佳為包含含有釕(Ru)之材料。作為含有Ru之材料之具體例，例示有Ru及Ru化合物(RuB、RuSi、RuNb、RuTi、RuY、RuZr、RuLa等)。作為含有Ru之材料，較佳為該材料中含有40.0 at%以上之Ru之材料，更佳為該材料中含有50.0 at%以上之Ru之材料，進而較佳為該材料中含有55.0 at%以上之Ru之材料。 保護層13之厚度較佳為1 nm～20 nm，更佳為1 nm～5 nm。
保護層13係使用磁控濺鍍法、離子束濺鍍法等成膜方法成膜。於藉由磁控濺鍍法形成Ru膜之情形時，較佳為使用Ru靶作為靶，使用Ar氣體(氣壓1.0×10-2 Pa～1.0×100 Pa)作為濺鍍氣體，於施加電壓30 V～1500 V、成膜速度0.020 nm/sec～1.000 nm/sec下，以厚度成為2 nm～5 nm之方式成膜。
如上所述，要求半色調式EUV光罩中之吸收層於相位差175度～185度時具有反射率之選擇性之廣度(自由度)，同時易於蝕刻，表面之平滑性較高。
於本發明之EUV光罩基底1a中，吸收層14含有鉭(Ta)及鈮(Nb)，藉由拉塞福背向散射分光法(RBS)所測定之、吸收層14中之Ta(at%)與Nb(at%)之組成比(Ta：Nb)為4：1～1：4之範圍。上述組成之吸收層14於相位差175度～185度時具有反射率之選擇性之廣度(自由度)，同時蝕刻之加工精度較高。若Nb多於1：4之組成比(Ta：Nb)，則EUV光學常數之消光係數k變低，EUV反射率變得過高，因此，作為半色調式EUV光罩之吸收層無法獲得充分之效果，且吸收層對洗淨液之耐性降低。 另一方面，若Ta多於4：1之組成比(Ta：Nb)，則EUV光學常數之消光係數k變高，EUV反射率變得過低，因此，作為半色調式EUV光罩之吸收層無法獲得充分之效果。 吸收層14中之Ta與Nb之組成比(Ta：Nb)較佳為3：1～1：3之範圍，更佳為7：3～3：7之範圍。
作為半色調式EUV光罩之吸收層，較佳為EUV光學常數之折射率n為0.935～0.963，消光係數k為0.008～0.030。
於本發明之EUV光罩基底1a中，除吸收層14為上述組成以外，利用面外XRD法於2θ：20°～50°觀測之源自吸收層之繞射峰中，強度最高之峰之半高全寬FWHM(以下，於本說明書中稱為半高全寬FWHM)為1.0°以上。藉此，結晶性受到抑制，吸收層14之表面之平滑性變高。 具體而言，吸收層14之表面之表面粗糙度(rms)較佳為0.50 nm以下，更佳為0.40 nm以下，進而較佳為0.30 nm以下。 本發明中之吸收層14之半高全寬FWHM較佳為2.0°以上，更佳為3.0°以上。又，本發明中之吸收層14之半高全寬FWHM較佳為8.0°以下，更佳為6.0°以下，進而較佳為5.0°以下。
半高全寬FWHM為1.0°以上之吸收層14，亦可藉由控制形成吸收層14時之成膜條件而獲得。 例如，亦可藉由實施選自由進一步提高氣壓、進一步降低投入電力、進一步延長濺鍍靶與基板之距離組成之群中之至少一種而獲得。
於本發明之EUV光罩基底1a中，半高全寬FWHM為1.0°以上之吸收層，亦可藉由吸收層14除Ta及Nb以外進而含有規定量之選自由氫(H)、硼(B)、氮(N)、及氧(O)所組成之群中之至少1種而獲得。
於吸收層14含有B之情形時，若吸收層中之B含量為5.0 at%以上，則可獲得半高全寬FWHM為1.0°以上之吸收層。然而，由於若吸收層中之B含量過多，則吸收層對洗淨液之耐性降低，故而吸收層中之B含量較佳為20.0 at%以下。 吸收層中之B含量較佳為7.0 at%～15.0 at%，更佳為8.0 at%～12.0 at%。
於吸收層14含有N之情形時，若吸收層中之N含量為10.0 at%以上，則可獲得半高全寬FWHM為1.0°以上之吸收層。然而，由於若吸收層中之N含量過多，則吸收層對洗淨液之耐性降低，故而吸收層中之N含量較佳為35.0 at%以下。 吸收層中之N含量更佳為15.0 at%～30.0 at%，進而較佳為20.0 at%～25.0 at%。
於吸收層14含有H之情形時，若吸收層中之H含量為0.1 at%以上，則可獲得半高全寬FWHM為1.0°以上之吸收層。然而，由於若吸收層中之H含量過多，則吸收層對洗淨液之耐性降低，故而吸收層中之H含量較佳為15.0 at%以下，更佳為13.0 at%以下。 吸收層中之H含量更佳為0.1 at%～10.0 at%，進而較佳為0.1 at%～8.0 at%。
於吸收層14含有O之情形時，若吸收層中之O含量為1.0 at%以上，則可獲得半高全寬FWHM為1.0°以上之吸收層。然而，若吸收層中之O含量過多，則存在以下問題。如吸收層14般含有Ta之吸收層之蝕刻，係按照使用氟系氣體之乾式蝕刻、及使用不包含氧氣之氯系氣體之乾式蝕刻之順序進行。若吸收層中之O含量過多，則使用不包含氧之氯系氣體之乾式蝕刻之蝕刻速率急遽降低。由此，吸收層中之O含量較佳為20.0 at%以下。 吸收層中之O含量更佳為2.0 at%～15.0 at%，進而較佳為5.0 at%～10.0 at%。
於吸收層14含有選自由H、B、N及O所組成之群中之2種以上之情形時，藉由將吸收層中之該等2種以上之元素之含量分別設為上述範圍，可獲得半高全寬FWHM為1.0°以上之吸收層，且吸收層對洗淨液之耐性良好。
除Ta及Nb以外進而含有選自由H、B、N及O所組成之群中之至少1種之吸收層14，例如可藉由磁控濺鍍法或離子束濺鍍法等成膜方法而形成。
於藉由濺鍍法形成含有Ta、Nb及B之吸收層之情形時，於惰性氣體氛圍中實施以下濺鍍法即可：使用Ta靶、Nb靶及B靶之濺鍍法；使用含有Ta、Nb及B之靶之濺鍍法；使用含有Ta及Nb之靶、及B靶之濺鍍法；使用含有Ta及B之靶、及Nb靶之濺鍍法；或，使用含有Ta之靶、及含有Nb及B之靶之濺鍍法。於使用磁控濺鍍法之情形時，具體而言於以下之成膜條件下實施即可。 濺鍍氣體：Ar氣體(氣壓1.0×10-1 Pa～50×10-1 Pa，較佳為1.0×10-1 Pa～40×10-1 Pa，更佳為1.0×10-1 Pa～30×10-1 Pa) 成膜速度：2.0 nm/min～60.0 nm/min，較佳為3.5 nm/min～45.0 nm/min，更佳為5 nm/min～30.0 nm/min 每單位靶面積之投入電力密度：0.3 W/cm2 ～13.0 W/cm2 ，較佳為0.6 W/cm2 ～12.0 W/cm2 ，更佳為1.0 W/cm2 ～10.0 W/cm2 靶與基板間距離：50 mm～500 mm，較佳為100 mm～400 mm，更佳為150 mm～300 mm
於藉由濺鍍法形成含有Ta、Nb及N之吸收層之情形時，於包含惰性氣體及N2 之氛圍中，實施使用Ta靶及Nb靶之濺鍍法、或使用包含Ta及Nb之靶之濺鍍法即可。於使用磁控濺鍍法之情形時，具體而言於以下成膜條件下實施即可。 濺鍍氣體：Ar與N2 之混合氣體(N2 氣體濃度1.0 vol%～80.0 vol%，較佳為2.0 vol%～75.0 vol%，更佳為3.0 vol%～70.0 vol%，氣壓1.0×10-1 Pa～50×10-1 Pa，較佳為1.0×10-1 Pa～40×10-1 Pa，更佳為1.0×10-1 Pa～30×10-1 Pa) 成膜速度：2.0 nm/min～60.0 nm/min，較佳為3.5 nm/min～45.0 nm/min，更佳為5.0 nm/min～30.0 nm/min 每單位靶面積之投入電力密度：0.3 W/cm2 ～13.0 W/cm2 ，較佳為0.6 W/cm2 ～12.0 W/cm2 ，更佳為1.0 W/cm2 ～10.0 W/cm2 靶與基板間距離：50 mm～500 mm，較佳為100 mm～400 mm，更佳為150 mm～300 mm
於藉由濺鍍法形成含有Ta、Nb及H之吸收層之情形時，於包含惰性氣體及H2 之氛圍中，實施使用Ta靶及Nb靶之濺鍍法、或使用包含Ta及Nb之靶之濺鍍法即可。於使用磁控濺鍍法之情形時，具體而言於以下之成膜條件下實施即可。 濺鍍氣體：Ar與H2 之混合氣體(H2 氣體濃度1.0 vol%～80.0 vol%，較佳為2.0 vol%～75.0 vol%，更佳為3.0 vol%～70.0 vol%，氣壓1.0×10-1 Pa～50×10-1 Pa，較佳為1.0×10-1 Pa～40×10-1 Pa，更佳為1.0×10-1 Pa～30×10-1 Pa) 成膜速度：2.0 nm/min～60.0 nm/min，較佳為3.5 nm/min～45.0 nm/min，更佳為5.0 nm/min～30.0 nm/min 每單位靶面積之投入電力密度：0.3 W/cm2 ～13.0 W/cm2 ，較佳為0.6 W/cm2 ～12.0 W/cm2 ，更佳為1.0 W/cm2 ～10.0 W/cm2 靶與基板間距離：50 mm～500 mm，較佳為100 mm～400 mm，更佳為150 mm～300 mm
於藉由濺鍍法形成含有Ta、Nb及O之吸收層之情形時，於包含惰性氣體及O2 之氛圍中，實施使用Ta靶及Nb靶之濺鍍法、或使用包含Ta及Nb之靶之濺鍍法即可。於使用磁控濺鍍法之情形時，具體而言於以下之成膜條件下實施即可。 濺鍍氣體：Ar與O2 之混合氣體(O2 氣體濃度0.5 vol%～80.0 vol%，較佳為1.0 vol%～75.0 vol%，更佳為2.0 vol%～70.0 vol%，氣壓1.0×10-1 Pa～50×10-1 Pa，較佳為1.0×10-1 Pa～40×10-1 Pa，更佳為1.0×10-1 Pa～30×10-1 Pa) 投入電力：30 W～1000 W，較佳為50 W～750 W，更佳為80 W～500 W 成膜速度：2.0 nm/min～60 nm/min，較佳為3.5 nm/min～45 nm/min，更佳為5 nm/min～30 nm/min 每單位靶面積之投入電力密度：0.3 W/cm2 ～13.0 W/cm2 ，較佳為0.6 W/cm2 ～11.0 W/cm2 ，更佳為1.0 W/cm2 ～9.0 W/cm2 靶與基板間距離：50 mm～500 mm，較佳為100 mm～400 mm，更佳為150 mm～300 mm
EUV光罩基底1a中之吸收層14之膜厚較佳為50 nm～75 nm。
為了於相位差175度～185度時具有反射率之選擇性之廣度(自由度)，將以入射角6度將EUV光之波長區域之光線照射於吸收層14之表面時之波長13.5 nm附近之光線反射率設為吸收層表面之EUV光線反射率，將以入射角6度將EUV光之波長區域之光線照射於反射層12之表面時之波長13.5 nm附近之光線反射率設為反射層表面之EUV光線反射率時，吸收層表面之EUV光線反射率與反射層表面之EUV光線反射率之相對反射率((吸收層表面之EUV光線反射率/反射層表面之EUV光線反射率)×100)較佳為2.5%～15.0%。 再者，為了使作為相位偏移光罩之效果最大化，來自反射層12之EUV光之反射光與來自吸收層14之EUV光之反射光之相位差較佳為175度～185度，但只要來自反射層12之EUV光之反射光與來自吸收層14之EUV光之反射光之相位差為150度～220度，則就可獲得作為相位偏移光罩之效果。
本發明之EUV光罩基底1a之吸收層14之表面之平滑性較高。具體而言，吸收層14之表面之表面粗糙度(rms)較佳為0.50 nm以下，更佳為0.40 nm以下，進而較佳為0.30 nm以下。又，吸收層14之表面之表面粗糙度(rms)較佳為0.01 nm以上，更佳為0.03 nm以上，進而較佳為0.05 nm以上。
一般而言，半色調式EUV光罩於其製作過程中、及於曝光下之使用期間中，均會藉由使用酸或鹼等之洗淨液反覆進行洗淨。 本發明之EUV光罩基底1a較佳為吸收層14對洗淨液之耐性較高。具體而言，較佳為按照下述實施例中記載之順序實施2次SPM(Sulfuric Acid-Hydrogen Peroxide Mixture，硫酸過氧化氫混合物)耐性試驗時，吸收層14之減少量為0.50 nm以下。
吸收層之緻密性越高，則吸收層對洗淨液之耐性有變高之趨勢，因此，本發明之EUV光罩基底1a之吸收層14之密度較佳為10.0 g/cm3 ～15.0 g/cm3 。
平坦度越高，則於形成圖案後之光罩中可獲得越高之EUV光之反射率及轉印精度，因此，本發明之EUV光罩基底1a之形成有上述吸收層之面的平坦度(total bow，總弓曲)較佳為300 nm以下。再者，EUV光罩基底之平坦度例如可藉由FUJINON公司製造之平坦度測定機進行測定。
圖2係表示本發明之EUV光罩基底之另一實施方式之概略剖視圖。圖2所示之EUV光罩基底1b於基板11上，自基板側依序形成有反射EUV光之反射層12、反射層12之保護層13、吸收EUV光之吸收層14、光罩圖案之檢查中所用之檢查光之低反射層15、及硬罩層16。 EUV光罩基底1b之構成要素中，基板11、反射層12、保護層13、及吸收層14由於與上述EUV光罩基底1a相同，故而省略。
低反射層15係由對光罩圖案之檢查中所用之檢查光低反射之膜所構成。於製作EUV光罩時，於吸收層形成圖案後，檢查該圖案是否按照設計形成。於該光罩圖案之檢查中，通常使用波長190～260 nm左右之光作為檢查光。亦即，藉由該波長190～260 nm左右之光之反射率之差，具體而言，藉由吸收層14因形成圖案被去除而露出之面與未因形成圖案被去除而殘留之吸收層14之表面之反射率之差來進行檢查。其中，前者係反射層12之表面或保護層13之表面。因此，若反射層12之表面或保護層13之表面與吸收層14之表面對檢查光之波長的反射率之差較小，則檢查時之對比度變差，無法進行準確之檢查。
於自檢查光之波長觀察之情形時，上述構成之吸收層14之光線反射率未必十分低。其結果，檢查光之波長下之、吸收層14之表面之反射率與反射層12之表面或保護層13之表面之反射率之差變小，可能無法充分獲得檢查時之對比度。若無法充分獲得檢查時之對比度，則於光罩檢查中無法充分判別圖案之缺陷，無法進行準確之缺陷檢查。
於本發明之EUV光罩基底1b中，若於吸收層14上形成檢查光之低反射層15，則檢查光之波長下之光線反射率變得極低，檢查時之對比度變得良好。
為了實現上述特性，低反射層15係由檢查光之波長下之折射率低於吸收層14之材料所構成。
為了實現上述特性，於本發明之EUV光罩基底1b中，較佳為使用含有Ta及O之材料作為低反射層15之構成材料。
低反射層15所用之含有Ta及O之材料除Ta及O以外，亦可含有上述其他元素。作為除Ta及O以外之其他元素之具體例，可例舉Nb、B、N。
於吸收層14上形成低反射層15之情形時，兩者之合計膜厚較佳為50 nm～75 nm。
上述構成之低反射層15例如可藉由磁控濺鍍法或離子束濺鍍法等成膜方法而形成。 例如，於使用磁控濺鍍法形成TaONH膜作為低反射層15之情形時，較佳為使用Ta靶作為靶，使用Ar與O2 之混合氣體(H2 氣體濃度1.0 vol%～50.0 vol%，O2 氣體濃度1.0 vol%～80.0 vol%，N2 氣體濃度1.0 vol%～80.0 vol%，Ar氣體濃度5.0 vol%～95.0 vol%，氣壓1.0×10-1 Pa～5.0×100 Pa)作為濺鍍氣體，於投入電力30 W～3000 W、成膜速度0.01 nm/min～60 nm/min下，以厚度成為1.5 nm～30 nm之方式成膜。 再者，於使用除Ar以外之惰性氣體之情形時，將該惰性氣體之濃度設為與上述Ar氣體濃度相同之濃度範圍。
於EUV光罩基底1b中，將以入射角6度將EUV光之波長區域之光線照射於低反射層15之表面時之波長13.5 nm附近之光線反射率設為低反射層表面之EUV光線反射率，將以入射角6度將EUV光之波長區域之光線照射於反射層12之表面時之波長13.5 nm附近之光線反射率設為反射層表面之EUV光線反射率時，低反射層表面之EUV光線反射率與反射層表面之EUV光線反射率之相對反射率((低反射層表面之EUV光線反射率/反射層表面之EUV光線反射率)×100)較佳為2.5%～15.0%。 於EUV光罩基底1b中，為了充分獲得作為相位偏移光罩之效果，來自反射層12之EUV光之反射光與來自低反射層15之EUV光之反射光之相位差較佳為175度～185度，但只要來自反射層12之EUV光之反射光與來自低反射層15之EUV光之反射光之相位差為150度～220度，則就可獲得作為相位偏移光罩之效果。
本發明之EUV光罩基底1b之低反射層15之表面之表面粗糙度(rms)較佳為0.50 nm以下，更佳為0.40 nm以下，進而較佳為0.30 nm以下。又，低反射層15之表面之表面粗糙度(rms)較佳為0.01 nm以上，更佳為0.03 nm以上，進而較佳為0.05 nm以上。
本發明之EUV光罩基底1b之低反射層15之密度較佳為5.0 g/cm3 ～8.5 g/cm3 ，進而較佳為5.0 g/cm3 ～8.2 g/cm3 。
再者，於本發明之EUV光罩基底1b中，較佳為於吸收層14上形成低反射層15之原因在於，圖案之檢查光之波長與EUV光之波長不同。因此，於使用EUV光(波長13.5 nm附近)作為圖案之檢查光之情形時，認為無需於吸收層14上形成低反射層15。隨著圖案尺寸變小，檢查光之波長有向短波長側偏移之趨勢，認為將來檢查光之波長向193 nm、進而向13.5 nm偏移。於檢查光之波長為13.5 nm之情形時，認為無需於吸收層14上形成低反射層15。
硬罩層16形成於吸收層14上，或者於吸收層14上形成有低反射層15之情形時形成於低反射層15上。硬罩層16被要求吸收層14及低反射層15之蝕刻條件下之蝕刻選擇比十分高。為了實現該要求，硬罩層16必須對吸收層14及低反射層15之蝕刻條件具有充分之耐蝕刻性。 如上所述，於吸收層或低反射層包含含有Ta之材料之情形時，吸收層之蝕刻係按照使用氟系氣體之乾式蝕刻、及使用不包含氧氣之氯系氣體之乾式蝕刻之順序進行。由此，硬罩層16被要求對使用氟系氣體之乾式蝕刻、及使用不包含氧氣之氯系氣體之乾式蝕刻具有較高之耐蝕刻性。
為了滿足上述要求，本發明之EUV光罩基底1b之硬罩層16含有鉻(Cr)、及選自由N及O所組成之群中之至少一者。具體而言，例如，可例舉：含有Cr及N之CrN膜；含有Cr及O之CrO膜；含有Cr、O及N之CrON膜。
硬罩層16之膜厚較佳為2 nm～30 nm，更佳為2 nm～25 nm，進而較佳為2～10 nm。
上述硬罩層16可藉由實施例如磁控濺鍍法、離子束濺鍍法等成膜方法而形成。
於藉由濺鍍法形成CrO膜之情形時，於包含含有He、Ar、Ne、Kr、Xe中之至少一者之惰性氣體(以下，僅記載為惰性氣體)、及O2 氣體之氛圍中，實施使用Cr靶之濺鍍法即可。於使用磁控濺鍍法之情形時，具體而言於以下之成膜條件下實施即可。 濺鍍氣體：Ar與O2 之混合氣體 O2 氣體濃度15.0 vol%～100.0 vol%，較佳為20.0 vol%～80.0 vol% Ar氣體濃度0.0 vol%～85.0 vol%，較佳為20.0 vol%～80.0 vol% 氣壓5.0×10-2 ～1.0×100 Pa，較佳為1.0×10-1 ～8.0×10-1 Pa，更佳為2.0×10-1 ～4.0×10-1 Pa 每單位靶面積之投入電力密度：2.0 W/cm2 ～13.0 W/cm2 ，較佳為3.0 W/cm2 ～12.0 W/cm2 ，更佳為4.0 W/cm2 ～10.0 W/cm2 成膜速度：0.010 nm/sec～0.400 nm/sec，較佳為0.015 nm/sec～0.300 nm/sec，更佳為0.020 nm/sec～0.200 nm/sec 靶與基板間距離：50 mm～500 mm，較佳為100 mm～400 mm，更佳為150 mm～300 mm
於藉由濺鍍法形成CrN膜之情形時，於包含惰性氣體及N2 之氛圍中，實施使用Cr靶之濺鍍法即可。於使用磁控濺鍍法之情形時，具體而言於以下之成膜條件下實施即可。 濺鍍氣體：Ar與N2 之混合氣體 N2 氣體濃度15.0 vol%～100.0 vol%，較佳為20.0 vol%～80.0 vol% Ar氣體濃度0.0 vol%～85.0 vol%，較佳為20.0 vol%～80.0 vol% 氣壓5.0×10-2 Pa～1.0×100 Pa，較佳為1.0×10-1 Pa～8.0×10-1 Pa，更佳為2.0×10-1 Pa～4.0×10-1 Pa 每單位靶面積之投入電力密度：2.0 W/cm2 ～13.0 W/cm2 ，較佳為3.0 W/cm2 ～12.0 W/cm2 ，更佳為4.0 W/cm2 ～10.0 W/cm2 成膜速度：0.010 nm/sec～0.400 nm/sec，較佳為0.015 nm/sec～0.300 nm/sec，更佳為0.020 nm/sec～0.200 nm/sec 靶與基板間距離：50 mm～500 mm，較佳為100 mm～400 mm，更佳為150 mm～300 mm
於藉由濺鍍法形成CrON膜之情形時，於包含惰性氣體、O2 、及N2 之氛圍中，實施使用Cr靶之濺鍍法即可。於使用磁控濺鍍法之情形時，具體而言於以下之成膜條件下實施即可。 濺鍍氣體：Ar、O2 及N2 之混合氣體 N2 氣體濃度14.9 vol%～99.9 vol%，較佳為20.0 vol%～80.0 vol% O2 氣體濃度0.1 vol%～85.0 vol%，較佳為0.5 vol%～80.0 vol% Ar氣體濃度0.0 vol%～85.0 vol%，較佳為20.0 vol%～80.0 vol% 氣壓5.0×10-2 Pa～1.0×100 Pa，較佳為1.0×10-1 Pa～8.0×10-1 Pa，更佳為2.0×10-1 Pa～4.0×10-1 Pa 每單位靶面積之投入電力密度：2.0 W/cm2 ～13.0 W/cm2 ，較佳為3.0 W/cm2 ～12.0 W/cm2 ，更佳為4.0 W/cm2 ～10.0 W/cm2 成膜速度：0.010 nm/sec～0.400 nm/sec，較佳為0.015 nm/sec～0.300 nm/sec，更佳為0.020 nm/sec～0.200 nm/sec 靶與基板間距離：50 mm～500 mm，較佳為100 mm～400 mm，更佳為150 mm～300 mm
再者，於使用除Ar以外之惰性氣體之情形時，將該惰性氣體之濃度設為與上述Ar氣體濃度相同之濃度範圍。又，於使用複數種惰性氣體之情形時，將惰性氣體之合計濃度設為與上述Ar氣體濃度相同之濃度範圍。
本發明之EUV光罩基底1b之、形成有上述吸收層之面之平坦度(total bow)較佳為300 nm以下。
本發明之EUV光罩基底1a、1b除反射層12、保護層13、吸收層14、低反射層15及硬罩層16、以及視需要形成之其他保護層以外，還可具有EUV光罩基底之領域中之功能膜。作為此種功能膜之具體例，例如，可例舉日本專利特表2003-501823號公報中記載，為了促進基板之靜電夾持而對基板之背面側實施高介電性塗層。此處，基板之背面係指圖1之基板11中形成有反射層12之側之相反側之面。為了此種目的而對基板之背面實施之高介電性塗層係以薄片電阻為100 Ω/□以下之方式，選擇構成材料之導電率及厚度。作為高介電性塗層之構成材料，可自周知之文獻中記載之構成材料中廣泛選擇。例如，可應用日本專利特表2003-501823號公報中記載之高介電常數之塗層，具體而言為包含矽、TiN、鉬、鉻、及TaSi之塗層。高介電性塗層之厚度例如可設為10～1000 nm。 高介電性塗層例如可使用磁控濺鍍法、離子束濺鍍法等濺鍍法、CVD(chemical vapor deposition，化學氣相沈積)法、真空蒸鍍法、電鍍法等成膜方法而形成。 [實施例]
以下，使用實施例對本發明更詳細地進行說明，然而，本發明並未限定於該等實施例。例1～例8中，例1、6～7為比較例，例2～5、8為實施例。
(例1) 於例1中，製作圖1所示之EUV光罩基底1a。 使用SiO2 -TiO2 系之玻璃基板(外形6英吋(152 mm)見方，厚度6.3 mm)作為成膜用之基板11。該玻璃基板之20℃時之熱膨脹係數為0.02×10-7 /℃，楊氏模數為67 GPa，泊松比為0.17，比剛性為3.07×107 m2 /s2 。藉由研磨，將該玻璃基板形成為表面粗糙度(rms)為0.15 nm以下之平滑之表面、及100 nm以下之平坦度。
於基板11之背面側，使用磁控濺鍍法形成厚度100 nm之Cr膜，藉此施加薄片電阻為100 Ω/□之高介電性塗層。 隔著形成之Cr膜將基板11(外形6英吋(152 mm)見方，厚度6.3 mm)固定於呈平板形狀之通常之靜電吸盤，於該基板11之表面上，使用離子束濺鍍法交替形成Si膜及Mo膜，將此作為1個週期反覆進行40個週期，藉此，形成合計膜厚272 nm((4.5 nm+2.3 nm)×40)之Si/Mo多層反射膜(反射層12)。 進而，於Si/Mo多層反射膜(反射層12)上，使用離子束濺鍍法形成Ru膜(膜厚2.5 nm)，藉此形成保護層13。
Si膜、Mo膜及Ru膜之成膜條件如下。 Si膜之成膜條件 靶：Si靶(摻雜硼) 濺鍍氣體：Ar氣體(氣壓2.0×10-2 Pa) 電壓：700 V 成膜速度：0.077 nm/sec 膜厚：4.5 nm Mo膜之成膜條件 靶：Mo靶 濺鍍氣體：Ar氣體(氣壓2.0×10-2 Pa) 電壓：700 V 成膜速度：0.064 nm/sec 膜厚：2.3 nm Ru膜之成膜條件 靶：Ru靶 濺鍍氣體：Ar氣體(氣壓2.0×10-2 Pa) 電壓：500 V 成膜速度：0.023 nm/sec 膜厚：2.5 nm
其次，於保護層上，使用磁控濺鍍法形成含有Ta及Nb之吸收層14(TaNb膜)。吸收層14之成膜條件如下。 吸收層14(TaNb膜)之成膜條件 靶：Ta靶、Nb靶 濺鍍氣體：Ar氣體(氣壓：4.0×10-1 Pa) 每單位Ta靶面積之投入電力密度：8.0 W/cm2 Ta靶與基板間距離：300 mm 每單位Nb靶面積之投入電力密度：5.8 W/cm2 Nb靶與基板間距離：300 mm 成膜速度：5.0 nm/min 膜厚：59 nm
對按照上述順序所得之EUV光罩基底1a，實施下述評價(1)～(7)。關於下述評價(1)～(7)，矽晶圓上成膜有吸收層(TaNb膜)者亦可獲得相同評價結果。
(1)膜組成 使用拉塞福背向散射分光裝置(Rutherford Back Scattering Spectroscopy)(神戶製鋼公司製造)對吸收層(TaNb膜)之組成進行測定。吸收層(TaNb膜)之組成比(at%)為Ta：Nb＝65.0：35.0。 於本實施例中，使用拉塞福背向散射分光裝置對吸收層之組成比進行測定，但亦可使用X射線光電子光譜法(XPS)或能量分散型X射線分析(EDX)等其他測定法對吸收層之組成比進行測定。
(2)膜厚及膜密度 使用X射線反射率法(XRR(X-ray Reflectometry))對吸收層(TaNb膜)之膜厚及膜密度進行測定。
(3)EUV波長區域之相位差及相對反射率之計算 藉由光學模擬，求出來自反射層12之EUV光之反射光與來自吸收層14之EUV光之反射光之相位差、及吸收層14之表面之EUV光線反射率與反射層12之表面之EUV光線反射率之相對反射率。模擬所需之反射層之光學常數使用Center for X-Ray Optics, Lawrence Berkeley National Laboratory(X射線光學中心，勞倫斯伯克利國家實驗室)之資料庫之值。又，吸收層之光學常數使用藉由測定13.5 nm區域之反射率之「角相依性」進行評價所得者。 具體而言，EUV反射率、EUV光之入射角度、及光學常數由下述式所表示。 R＝｜(sinθ－((n+ik)2 －cos2 θ)1/2 )/(sinθ+((n+ik)2 －cos2 θ)1/2 )｜ 其中，θ係EUV光之入射角度，R係入射角度θ時之EUV反射率，n係吸收層之折射率，k係吸收層之消光係數。藉由使用上述式擬合各EUV入射角度時之反射率測定值，可估出EUV光學常數((折射率(n)、消光係數(k)))。
(4)源自吸收層之結晶峰 對吸收層(TaNb膜)使用面外XRD法實施測定。針對於2θ：20°～50°觀測之源自吸收層之繞射峰中強度最高之峰，求出其半高全寬FWHM。
(5)SPM耐性 將吸收層(TaNb膜)浸漬於100℃之SPM(硫酸過氧化氫混合物，硫酸：過氧化氫溶液＝3：1之混合液)20分鐘後，使用純水進行沖洗。於浸漬於SPM之前後，對膜厚進行測定，求出浸漬前後之膜厚之變化。下述表中，正之數值表示膜厚之減少，負之數值表示膜厚之增加。 SPM耐性試驗實施2次。
(6)表面粗糙度(rms) 使用原子力顯微鏡(Atomic Force Microscope)對吸收層(TaNb膜)表面之表面粗糙度(rms)進行測定。又，亦可基於JIS-B0601-2001對表面粗糙度(rms)進行測定。
(7)Cl2 蝕刻速率 將形成有吸收層(TaNb膜)之試樣設置於ICP(inductive coupling plasma，感應耦合電漿)(感應耦合方式)電漿蝕刻裝置之試樣台上，於以下所示之條件下進行ICP電漿蝕刻，求出蝕刻速率。 ICP天線偏壓：200 W 基板偏壓：40 W 蝕刻時間：30 sec 觸發壓力：5.0×100 Pa 蝕刻壓力：3.0×10-1 Pa 蝕刻氣體：Cl2 /He 氣體流量(Cl2 /He)：4/16 sccm
(例2) 例2除於下述條件下成膜含有Ta、Nb及B之吸收層(TaNbB膜)作為吸收層14以外，按照與例1相同之順序實施。 吸收層(TaNbB膜)之成膜條件 靶：TaB(Ta：B＝60：40)靶、Nb靶 濺鍍氣體：Ar氣體(氣壓：2.2×10-1 Pa) 每單位TaB靶面積之投入電力密度：6.4 W/cm2 TaB靶與基板間距離：150 mm 每單位Nb靶面積之投入電力密度：4.7 W/cm2 Nb靶與基板間距離：150 mm 成膜速度：14.0 nm/min 膜厚：59 nm
(例3) 例3除於下述條件下成膜含有Ta、Nb及B之吸收層(TaNbB膜)作為吸收層14以外，按照與例1相同之順序實施。 吸收層(TaNbB膜)之成膜條件 靶：TaB(Ta：B＝60：40)靶、Nb靶 濺鍍氣體：Ar氣體(氣壓：2.2×10-1 Pa) 每單位TaB靶面積之投入電力密度：9.9 W/cm2 TaB靶與基板間距離：150 mm 每單位Nb靶面積之投入電力密度：2.5 W/cm2 Nb靶與基板間距離：150 mm 成膜速度：7.6 nm/min 膜厚：59 nm
(例4) 例4除於下述條件下成膜含有Ta、Nb及N之吸收層(TaNbN膜)作為吸收層14以外，按照與例1相同之順序實施。 吸收層(TaNbN膜)之成膜條件 靶：Ta靶、Nb靶 濺鍍氣體：Ar與N2 之混合氣體(Ar：96.2 vol%、N2 ：3.8 vol%、氣壓：2.2×10-1 Pa) 每單位Ta靶面積之投入電力密度：9.9 W/cm2 Ta靶與基板間距離：150 mm 每單位Nb靶面積之投入電力密度：7.4 W/cm2 Nb靶與基板間距離：150 mm 成膜速度：24.8 nm/min 膜厚：59 nm
(例5) 例5除於下述條件下成膜含有Ta、Nb及N之吸收層(TaNbN膜)作為吸收層14以外，按照與例1相同之順序實施。 吸收層(TaNbN膜)之成膜條件 靶：Ta靶、Nb靶 濺鍍氣體：Ar與N2 之混合氣體(Ar：90.0 vol%、N2 ：10.0 vol%、氣壓：2.2×10-1 Pa) 每單位Ta靶面積之投入電力密度：9.9 W/cm2 Ta靶與基板間距離：150 mm 每單位Nb靶面積之投入電力密度：7.4 W/cm2 Nb靶與基板間距離：150 mm 成膜速度：26.9 nm/min 膜厚：59 nm
(例6) 例6除於下述條件下成膜含有Ta及N之吸收層(TaN膜)作為吸收層14以外，按照與例1相同之順序實施。 吸收層(TaN膜)之成膜條件 靶：Ta靶 濺鍍氣體：Ar、Kr及N2 之混合氣體(Ar：43.0 vol%、Kr：43.0 vol%、N2 ：14.0 vol%、氣壓：2.6×10-1 Pa) 每單位靶面積之投入電力密度：9.9 W/cm2 靶與基板間距離：150 mm 成膜速度：14.2 nm/min 膜厚：60 nm
(例7) 例7除成膜含有Ta、B及N之吸收層(TaBN膜)作為吸收層14以外，按照與例1相同之順序實施。 吸收層(TaBN膜)之成膜條件 靶：TaB(Ta：B＝60：40)靶 濺鍍氣體：Ar與N2 之混合氣體(Ar：80.0 vol%、N2 ：20.0 vol%、氣壓：2.2×10-1 Pa) 每單位靶面積之投入電力密度：9.9 W/cm2 靶與基板間距離：150 mm 成膜速度：14.4 nm/min 膜厚：60 nm
(例8) 例8除成膜含有Ta、Nb及O之吸收層(TaNbO膜)作為吸收層14以外，按照與例1相同之順序實施。 吸收層(TaNbO膜)之成膜條件 靶：Ta靶、Nb靶 濺鍍氣體：Ar與O2 之混合氣體(Ar：97.9 vol%、O2 ：2.1 vol%、氣壓：2.2×10-1 Pa) 每單位Ta靶面積之投入電力密度：9.9 W/cm2 Ta靶與基板間距離：150 mm 每單位Nb靶面積之投入電力密度：8.9 W/cm2 Nb靶與基板間距離：150 mm 成膜速度：18.8 nm/min 膜厚：59 nm
[表1]
      膜組成(at%，RBS) 膜厚 膜密度(XRR)
Ta Nb O N B nm g/cm3
例1 TaNb膜 65.0 35.0          59 13.7
例2 TaNbB膜 58.7 30.1       11.2 59 13.2
例3 TaNbB膜 51.4 23.4       25.3 59 12.3
例4 TaNbN膜 47.3 29.0    23.7    59 12.8
例5 TaNbN膜 39.0 23.8    37.2    59 13.1
例6 TaN膜 80.0       20.0    60 14.5
例7 TaBN膜 60.0       20.0 20.0 60 12.8
例8 TaNbO膜 58.5 33.1 8.4       59 12.8
[表2]
   EUV光學常數 EUV波長區域之相位差、相對反射率 結晶性(面外XRD)
n k 相位差(度) 相對反射率(%) 半高全寬(FWHM，°)
例1 0.952 0.024 161.1 6.8 0.4
例2 0.954 0.023 154.1 7.4 4.8
例3 0.955 0.022 150.4 8.2 6.3
例4 0.950 0.027 169.1 5.0 2.9
例5 0.946 0.026 180.9 6.1 3.0
例6 0.948 0.033 182.6 1.7 4.3
例7 0.951 0.031 169.0 2.0 6.6
例8 0.954 0.022 153.7 8.3 1.2
[表3]
      SPM耐性(nm) 表面粗糙度 (AFM，rms，nm) 蝕刻速率 (Cl2 ，nm/min)
第1次 第2次
例1 TaNb膜 -0.12 -0.03 0.67 238
例2 TaNbB膜 0.05 0.24 0.15 220
例3 TaNbB膜 0.29 1.41 0.12 200
例4 TaNbN膜 -0.09 0.04 0.17 170
例5 TaNbN膜 0.69 1.50 0.13 158
例6 TaN膜 0.00 -0.05 0.38 110
例7 TaBN膜 0.34 0.51 0.23 153
例8 TaNbO膜 -0.94 -0.84 0.15 186
半高全寬FWHM未達1.0°之例1中，吸收層表面之表面粗糙度超過0.50 nm。半高全寬FWHM為1.0°以上之例2～5、8中，吸收層表面之表面粗糙度為0.50 nm以下。 吸收層14中之B、N、O為規定範圍之例2、例4、例8中，SPM耐性優異。又，TaBN膜之例7中，SPM耐性不佳。 TaN膜之例6、TaBN膜之例7中，吸收層14之表面之EUV光線反射率與反射層12之表面之EUV光線反射率之相對反射率過低，未達2.5%，因此，不適合用作半色調式EUV光罩之吸收層。
以上，參照特定之實施形態對本發明詳細地進行了說明，然而，業者可知，可不脫離本發明之精神及範圍加以各種變更或修正。 本申請案係基於2020年4月21日提交申請之日本專利申請2020-075286者，並將其內容作為參照引用於此處。
1a、1b:EUV光罩基底 11:基板 12:反射層(多層反射膜) 13:保護層 14:吸收層 15:低反射層 16:硬罩層
圖1係表示本發明之EUV光罩基底之一實施方式之概略剖視圖。 圖2係表示本發明之EUV光罩基底之另一實施方式之概略剖視圖。
1a:EUV光罩基底
11:基板
12:反射層(多層反射膜)
13:保護層
14:吸收層

Claims (17)

  1. 一種EUV微影用反射型光罩基底，其特徵在於：其係於基板上依序形成有反射EUV光之反射層及吸收EUV光之吸收層者， 上述吸收層含有鉭(Ta)及鈮(Nb)，上述吸收層中之Ta(at%)與Nb(at%)之組成比(Ta：Nb)為4：1～1：4之範圍， 利用面外XRD法於2θ：20°～50°觀測之源自吸收層之繞射峰中，強度最高之峰之半高全寬FWHM為1.0°以上。
  2. 如請求項1之EUV微影用反射型光罩基底，其中上述吸收層進而含有選自由氫(H)、硼(B)、氮(N)及氧(O)所組成之群中之至少1種。
  3. 如請求項2之EUV微影用反射型光罩基底，其中上述吸收層含有5.0～20.0 at%之B。
  4. 如請求項2或3之EUV微影用反射型光罩基底，其中上述吸收層含有10.0～35.0 at%之N。
  5. 如請求項2至4中任一項之EUV微影用反射型光罩基底，其中上述吸收層含有0.1～15.0 at%之H。
  6. 如請求項2至5中任一項之EUV微影用反射型光罩基底，其中上述吸收層含有1.0～20.0 at%之O。
  7. 如請求項1至6中任一項之EUV微影用反射型光罩基底，其中上述吸收層之EUV光學常數之折射率為0.935～0.963，EUV光學常數之消光係數為0.008～0.030。
  8. 如請求項1至7中任一項之EUV微影用反射型光罩基底，其中來自上述反射層之EUV光之反射光與來自上述吸收層之EUV光之反射光之相位差為150度～220度， 上述吸收層表面之EUV光線反射率與上述反射層表面之EUV光線反射率之相對反射率((吸收層表面之EUV光線反射率/反射層表面之EUV光線反射率)×100)為2.5%～15.0%。
  9. 如請求項1至8中任一項之EUV微影用反射型光罩基底，其中上述吸收層表面之表面粗糙度(rms)為0.50 nm以下。
  10. 如請求項1至9中任一項之EUV微影用反射型光罩基底，其於上述吸收層之上具有硬罩層，上述硬罩層含有選自由鉻(Cr)、氮(N)、及氧(O)所組成之群中之至少1種。
  11. 如請求項1至7中任一項之EUV微影用反射型光罩基底，其於上述吸收層之上具有相對光罩圖案之檢查光(波長190～260 nm)之低反射層，上述低反射層含有鉭(Ta)及氧(O)。
  12. 如請求項11之EUV微影用反射型光罩基底，其中上述吸收層與上述低反射層之合計膜厚為50～75 nm。
  13. 如請求項11或12之EUV微影用反射型光罩基底，其中上述吸收層之密度為10.0～15.0 g/cm3 ，上述低反射層之密度為5.0～8.2 g/cm3 。
  14. 如請求項11至13中任一項之EUV微影用反射型光罩基底，其中來自上述反射層之EUV光之反射光與來自上述低反射層之EUV光之反射光之相位差為150度～220度， 上述低反射層表面之EUV光線反射率與上述反射層表面之EUV光線反射率之相對反射率((低反射層表面之EUV光線反射率/反射層表面之EUV光線反射率)×100)為2.5%～15.0%。
  15. 如請求項11至14中任一項之EUV微影用反射型光罩基底，其中上述低反射層表面之表面粗糙度(rms)為0.50 nm以下。
  16. 如請求項11至15中任一項之EUV微影用反射型光罩基底，其於上述低反射層之上具有硬罩層，上述硬罩層含有選自由鉻(Cr)、氮(N)、及氧(O)所組成之群中之至少1種。
  17. 如請求項1至16中任一項之EUV微影用反射型光罩基底，其中形成有上述吸收層之面之平坦度為300 nm以下。
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