反射型フォトマスクブランク及び反射型フォトマスクの製造方法
【課題】光吸収層上にハードマスク層を形成することにより、光吸収層の形状変化を生じさせないようなエッチング条件であるために反射コントラストの低下を防止し、微細な光吸収層パターンを形成でき、歩留まりの向上が図れる反射型フォトマスクブランク及び反射型フォトマスクの製造方法を提供すること。
【解決手段】基板と、基板上に形成された多層反射層と、多層反射層上に形成された保護層と、保護層上に形成された光吸収層と、保護層と光吸収層との間に形成された緩衝層と、光吸収層上に形成されたハードマスク層と、を有し、ハードマスク層は、光吸収層のエッチング条件に対して耐性を有することを特徴とする反射型フォトマスクブランク。
【解決手段】基板と、基板上に形成された多層反射層と、多層反射層上に形成された保護層と、保護層上に形成された光吸収層と、保護層と光吸収層との間に形成された緩衝層と、光吸収層上に形成されたハードマスク層と、を有し、ハードマスク層は、光吸収層のエッチング条件に対して耐性を有することを特徴とする反射型フォトマスクブランク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射型フォトマスクブランク及び反射型フォトマスクの製造方法に関する。特に、極端紫外光すなわちＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ）光を光源とするフォトリソグラフィを用いた半導体装置に利用される、反射型フォトマスクを製造するために用いる反射型フォトマスクブランク及び反射型フォトマスクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の半導体素子における高集積化に伴い、フォトリソグラフィにより転写されるパターンの微細化が加速している。パターンの解像限界は露光波長に対してほぼ比例関係にあることから、これまでに水銀ランプ（波長３６５ｎｍ）、エキシマレーザ（波長２４８ｎｍ、１９３ｎｍ）といった短波長源を使用した露光装置が開発されてきた。
【０００３】
しかしながら、波長よりも小さい１００ｎｍ以下のパターンを形成するためには位相シフト法や近接効果補正等の技術を駆使する必要があり、このためにパターンデータ量が膨大となりパターンの集積度向上のための課題となってきている。
【０００４】
このための対策として、露光装置内でパターンを転写するウェハと縮小レンズとの間に液体を満たし露光を行う、液浸露光技術の開発により、既存の光源を用いて４５ｎｍ、３２ｎｍといった微細パターンを形成することが検討されている。
【０００５】
一方で、さらなる微細化を見据えた次世代リソグラフィ技術として、１０ｎｍ乃至１５ｎｍの波長を有するＥＵＶ光を光源とするリソグラフィ技術が開発されてきており、レーザプラズマや放電プラズマ光源の特性から１３．５ｎｍ近傍の波長が最も有力な候補となっている。
【０００６】
ＥＵＶの波長領域において、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り、また光吸収性が非常に高い。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屈折光学系を使用することができず、反射光学系となる。フォトマスクも同様に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。このように、ＥＵＶリソグラフィでは露光に使用する光学系やマスクなどが従来の露光技術とは顕著に異なる。
【０００７】
このＥＵＶリソグラフィ用の反射型フォトマスクの基本的な構造は、熱膨張率が非常に小さい物質からなる平坦な基板の上に、ＥＵＶ波長における反射率が大きいミラー（反射鏡）を設け、さらにその上にＥＵＶ光に対して吸収性の高い物質からなる光吸収層を所望の露光パターンに応じてパターン加工して形成したものである。
【０００８】
ＥＵＶ光に対するミラー（反射鏡）は屈折率差が大きい材料を組合せた多層反射層から構成され、多層反射層の上には、通常酸化などによる反射率低下を防ぐための保護層が形成される。以下特記ある場合を除き、保護層を含めて多層反射層と表記する。反射型フォトマスクでは多層反射層表面が光吸収層パターンにより覆われた吸収領域と、光吸収層がなく多層反射層表面が露出した反射領域とのＥＵＶ光反射率のコントラストにより露光パターンの転写をおこなう。なお、パターン欠陥修正や光吸収層のドライエッチング、あるいはその他の工程において多層反射層に損傷が生じて反射率が低下するのを防止するために、前記多層反射層と光吸収層との間に緩衝層と呼ばれる層を設ける場合がある。
【０００９】
通常、光吸収層に形成されたパターンの欠陥検査は、波長１９０ｎｍ−２６０ｎｍ程度のＤＵＶ（遠紫外）光をマスク表面に入射させ、その反射光を検出して、反射率のコントラストによりパターン形状を調べることによっておこなわれる。
【００１０】
ドライエッチングによる光吸収層のパターン形成及びレジスト剥離洗浄後に、第１段階目の欠陥検査が、露出した緩衝層表面と光吸収層との表面で行われる。ここでは、本来エッチングされるべき光吸収層がエッチングされず、緩衝層上に残ってしまっている箇所（黒欠陥）や、本来緩衝層上に残るはずの光吸収層が消失してしまっている箇所（白欠陥）の検出を行う。したがって、緩衝層の材料としては、光吸収層のエッチングに対して十分に耐性があることに加え、多層反射層の上に形成された場合に、検査光波長において光吸収層表面との反射コントラストが十分にとれることが必要となる。
【００１１】
この第１段階目の検査において検出された欠陥を修正した後、さらに緩衝層の除去を行い、緩衝層直下の保護層表面を露出させた後、緩衝層で形成されたパターンに対する第２段階目の欠陥検査がおこなわれるが、この欠陥検査は光吸収層表面からなる吸収領域と、保護層表面からなる反射領域との反射コントラストによりパターン形状を調べることによって行われる。
【００１２】
検査光波長に対して高反射率コントラストを実現するために、光吸収層を２層構造とし、下層をタンタル、もしくはタンタルを主成分とする材料とし、上層をタンタルもしくはタンタルを主成分とする酸化物で、酸素の含有量が３０ａｔ％〜７０ａｔ％である反射型フォトマスクブランクで、緩衝層をＣｒもしくはＣｒを主成分とする物質で構成する反射型フォトマスクブランクが開示されている（特許文献１参照）。
【００１３】
検査光波長が２５７ｎｍの場合、緩衝層表面での反射率は４０％〜５０％であるが、光吸収層を前記２層構造にすることにより、適当な上層の膜厚を設計すれば、光の干渉作用から光吸収層表面での２５７ｎｍの反射率を１０％以下にすることが可能となる。
【００１４】
しかしながら、緩衝層候補であるＣｒはそれ自体がＥＵＶ光の吸収性が高いので、光吸収層の欠陥検査、修正後は剥離する必要がある。
【００１５】
そのためＥＵＶ光の吸収性が高い緩衝層を有する反射型フォトマスクブランクを用いて、反射型フォトマスクを製造する場合、反射型フォトマスクブランクを用意する工程と、フォトマスクブランクに電子露光用レジストを塗布し、電子線リソグラフィを行い、レジストパターンを形成する工程と、２層構造の光吸収層をドライエッチングする工程と、欠陥検査、修正する工程と、緩衝層をエッチングする工程と、欠陥検査、修正する工程とを少なくとも実施しなければならない。
【００１６】
レジストをマスクとして光吸収層をエッチングする場合、光吸収層とレジストとの選択比が重要となる。選択比が十分に大きくなければ、レジストの膜厚を厚くしなければならなくなり、その結果、電子線描画による解像度の低下が懸念される。
【００１７】
従来の反射型フォトマスク製造においては、電子線レジストをマスクとした光吸収層のドライエッチング工程で、光吸収層とレジストの選択比が大きくない場合、レジストの膜厚を厚くしなければならなくなり、微細なレジストパターンが高アスペクト比となり解像しなくなる結果、微細な光吸収層パターンの形成が困難になるという課題があった。
【００１８】
また従来の反射型フォトマスクの製造工程のうち、緩衝層のエッチング工程において、検査光波長における反射コントラストの低下を防止するため、光吸収層上層の膜厚の減少や、形状変化を生じさせないようなエッチング条件にする必要があり、歩留まり低下の一因になってしまうという課題があった。
【特許文献１】特開２００５−３４７７７７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明は、光吸収層上にハードマスク層を形成し、ハードマスク層及び緩衝層は同じ材料を用いているため、光吸収層の形状変化を生じさせず、ハードマスク層及び緩衝層を同時にエッチングでき、工程数を減少できる。検査光波長における反射コントラストの低下を防止し、微細な光吸収層パターンを形成できるため歩留まりの向上を図ることができる反射型フォトマスクブランク及び反射型フォトマスクの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の請求項１に係る発明は、基板と、基板上に形成された多層反射層と、多層反射層上に形成された保護層と、保護層上に形成された光吸収層と、保護層と光吸収層との間に形成された緩衝層と、光吸収層上に形成されたハードマスク層と、を有し、ハードマスク層は、光吸収層のエッチング条件に対して耐性を有することを特徴とする反射型フォトマスクブランクとしたものである。
【００２１】
本発明の請求項２に係る発明は、請求項１に記載の反射型フォトマスクブランクにおいて、欠陥検査光波長対して、ハードマスク表面の反射率（Ｒｈ）と緩衝層表面の反射率（Ｒｂ）が
｜（Ｒｂ−Ｒｈ）／（Ｒｂ＋Ｒｈ）｜×１００ ≧ ５０を満たすことを特徴とする反射型フォトマスクブランクとしたものである。
【００２２】
本発明の請求項３に係る発明は、ハードマスク層の材料は、クロム（Ｃｒ）、ジルコニウム（Ｚｒ）又はインジウム（Ｉｎ）を主成分とする材料であることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の反射型フォトマスクブランクとしたものである。
【００２３】
本発明の請求項４に係る発明は、ハードマスク層及び緩衝層は、同種のガスプラズマにより、同等のエッチングレートを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の反射型フォトマスクブランクとしたものである。
【００２４】
本発明の請求項５に係る発明は、光吸収層表面と保護層表面との反射コントラスト値が５０以上であることを特徴とする請求項２に記載の反射型フォトマスクブランクとしたものである。
【００２５】
本発明の請求項６に係る発明は、反射型フォトマスクブランクを準備し、反射型フォトマスクブランクに電子線露光用レジストを塗布し、電子線リソグラフィによりレジストのパターンを形成し、レジストをマスクとして、ハードマスク層をエッチングし、レジストもしくはハードマスク層をマスクとして、光吸収層をエッチングし、ハードマスク層表面と緩衝層表面との検査光波長の反射コントラスト値から欠陥検査及び修正し、ハードマスク層及び緩衝層を同時にエッチングし、光吸収層表面と保護層表面との検査光波長の反射コントラスト値から欠陥検査及び修正を行うことを特徴とする反射型フォトマスクの製造方法としたものである。
【００２６】
本発明の請求項７に係る発明は、請求項６に記載の反射型フォトマスクの製造方法において、欠陥検査光波長対して、ハードマスク表面の反射率（Ｒｈ）と緩衝層表面の反射率（Ｒｂ）が
｜（Ｒｂ−Ｒｈ）／（Ｒｂ＋Ｒｈ）｜×１００ ≧ ５０を満たすことを特徴とする反射型フォトマスクの製造方法としたものである。
【００２７】
本発明の請求項８に係る発明は、ハードマスク層及び緩衝層の材料は、クロム（Ｃｒ）、ジルコニウム（Ｚｒ）又はインジウム（Ｉｎ）を主成分とする材料であることを特徴とする請求項６又は７に記載の反射型フォトマスクの製造方法としたものである。
【００２８】
本発明の請求項９に係る発明は、ハードマスク層及び緩衝層は、同種のガスプラズマにより、同等のエッチングレートを有することを特徴とする請求項６乃至８のいずれかに記載の反射型フォトマスクの製造方法としたものである。
【００２９】
本発明の請求項１０に係る発明は、光吸収層表面と保護層表面との反射コントラスト値が５０以上であることを特徴とする請求項６に記載の反射型フォトマスクの製造方法としたものである。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、光吸収層上にハードマスク層を形成し、ハードマスク層及び緩衝層は同じ材料を用いているため、光吸収層の形状変化を生じさせず、ハードマスク層及び緩衝層を同時にエッチングでき、工程数を減少できる。検査光波長における反射コントラストの低下を防止し、微細な光吸収層パターンを形成できるため歩留まりの向上を図ることができる反射型フォトマスクブランク及び反射型フォトマスクの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ、説明する。なお、実施の形態において同一構成要素には同一符号を付け、実施の形態の間において重複する説明は省略する。
【００３２】
反射型フォトマスクブランク１００の構造においては、緩衝層５と同じエッチング特性を有し、且つハードマスク層８表面と緩衝層５表面とで検査光波長における反射コントラストが十分である材料をハードマスク層８として最表面に形成する。この反射型フォトマスクブランク１００を用いることにより、反射型フォトマスク製造工程において、非常に微細な光吸収層１１のパターンを形成することを目的とする。
【００３３】
本発明の実施の形態に係る反射型フォトマスクブランク１００は、図１に示すように
光吸収層１１の上の最上層をハードマスク層８として、その下には上から順に光吸収層上層７、光吸収層下層６、緩衝層５、保護層４、多層反射層３、低熱膨脹基板２および静電チャックに対する保持用としてのＣｒＮ層１が形成されている。
【００３４】
光吸収層１１のエッチング条件においては、光吸収層１１に対する最上層のハードマスク層８及び光吸収層１１に対する緩衝層５のエッチングレート比を十分に小さくできる。ハードマスク層８及び緩衝層５のエッチング条件においては、ハードマスク層８及び緩衝層５に対して光吸収層１１のエッチングレート比を十分に小さくできる。
【００３５】
欠陥検査用の検査光波長においては、ハードマスク層８表面と緩衝層５表面とで十分な反射コントラストをとることができる。欠陥検査用の検査光波長において、光吸収層１１表面と保護層４表面とで十分な反射コントラストをとることができる。
【００３６】
本発明の反射型フォトマスクの製造方法を以下に述べる。
【００３７】
用意した反射型フォトマスクブランク１００に電子線レジストを塗布し、電子線描画、現像を行い、レジストパターンを形成する。
【００３８】
ハードマスク層８のエッチング条件で、ハードマスク層８のみをエッチングし、ハードマスク層８までのパターン形成を行う。
【００３９】
ハードマスク層８の材料としては、光吸収層１１のエッチング条件に対して、耐性が高ければ高いほど良いが、ハードマスク層８自体がエッチング可能でなくてはならない。また、ハードマスク層８のエッチングの際に、光吸収層１１表面に損傷を生じさせないため、ハードマスク層８のエッチング条件に対して光吸収層１１はエッチング耐性が高くなければならない。
【００４０】
従来の反射型フォトマスクブランクでは、欠陥検査光波長に対して緩衝層表面または多層反射層表面との高コントラストを実現するために、光吸収層を二層構造としている。二層構造の光吸収層のうち、露光光源波長に対して吸収の高い材料を光吸収層下層とし、検査光波長に対して比較的透明な光学特性を有する材料を光吸収層上層とする。光吸収層上層の膜厚を適切に設計することで、光吸収層上層表面での反射光と光吸収層上層を透過し光吸収層下層表面で反射した光との干渉作用により、入射した検査光が弱め合う。その結果光吸収層表面では検査光は低反射となり、緩衝層表面もしくは多層反射層表面とのコントラストを高くとることができる。
【００４１】
本発明の実施の形態においては例えば、光吸収層下層６としてＴａを主成分とし、Ｓｉなどの元素を含有した材料、またはこれの窒化物を選択する。検査光波長として２５７ｎｍ、もしくは１９９ｎｍの紫外光を用いる場合、光吸収層上層７としてはこれらの波長に対して比較的透明であるＴａを主成分とし、Ｓｉなどの元素を含有した材料の酸化物または酸窒化物が適しており、表面反射光と光吸収層１１の上層７と下層６の界面での反射光が干渉作用により弱め合うように膜厚を設計すればよい。
【００４２】
Ｔａは塩素系ガスプラズマに対して非常に高いレートでエッチングされる。しかしながら、Ｔａの酸化物は塩素系ガスプラズマに対してエッチング耐性が高い。一方塩素系ガスプラズマよりもレートは低いものの、Ｔａはフッ素系ガスプラズマでもエッチングすることができ、Ｔａの酸化物もフッ素系ガスプラズマでエッチングすることができる。
【００４３】
Ｔａの酸化物を主成分とする光吸収層上層７が塩素系ガスプラズマに対してエッチング耐性があることを考慮すると、ハードマスク層８として好ましいのは塩素系ガスプラズマにより容易にエッチングすることができ、且つ光吸収層１１をエッチングする際のフッ素系ガスプラズマに対して高いエッチング耐性を有する材料である。
【００４４】
上記条件を満たすハードマスク層８の材料は、Ｃｒ（クロム）またはＺｒ（ジルコニウム）またはＩｎ（インジウム）、もしくはこれらのうち少なくとも一つを含む酸化物または窒化物また酸窒化物が挙げられるが本発明ではこれらに限定されるわけではない。
【００４５】
したがって、これらの材料を主成分とした緩衝層５及びハードマスク層８を形成すれば良く、フッ素系ガスプラズマによる光吸収層１１のドライエッチングの際に耐性が十分に高い。
【００４６】
また、ハードマスク層８と緩衝層５が類似したエッチング特性を有していれば、緩衝層５のエッチング工程において、ハードマスク層８も同時にエッチングされることになり、工程数の増加を防止することができる。
【００４７】
光吸収層１１のエッチングにおいて光吸収層１１に対してハードマスク層８の耐性が十分に高い場合、この選択比に応じてハードマスク層８を薄くすることができる。したがって、ハードマスク層８のパターン形成を行う際に塗布するレジストも薄膜化でき、結果として電子線描画による超微細パターンの解像度を高めることができる。
【００４８】
光吸収層１１のエッチングガスとしてフッ素系ガスを選択する場合、前述したようにハードマスク層８の材料をＣｒもしくはＺｒもしくはＩｎを主成分とする材料とすればフッ素系ガスのエッチングに対して十分な耐性を有するため、ハードマスク層８の膜厚としては薄くすることができる。
【００４９】
本発明の反射型マスクブランクにおいては、光吸収層上にハードマスク層を形成し、ハードマスク層及び緩衝層は同じ材料を用いているため、光吸収層の形状変化を生じさせず、ハードマスク層及び緩衝層を同時にエッチングでき、工程数を減少できる。検査光波長における反射コントラストの低下を防止し、微細な光吸収層パターンを形成できるため歩留まりの向上を図ることができる。
【００５０】
光吸収層表面と保護層表面との反射コントラスト値が５０以上であると、検査光波長を用いて欠陥を検出することが容易になる。
【００５１】
ハードマスク層表面の反射率と緩衝層表面の反射率との反射コントラスト値が
｜（Ｒｂ−Ｒｈ）／（Ｒｂ＋Ｒｈ）｜×１００ ≧ ５０であると、検査光波長を用いて欠陥を検出することが容易になる。
【実施例１】
【００５２】
以下、本発明の反射型フォトマスクブランク１００を加工し、ハードマスク層８表面と緩衝層表面とで、検査光波長１９９ｎｍ及び２５７ｎｍの反射コントラスト測定実験を行い、集束イオンビームによる修正実験結果について記述する。
【００５３】
まず、反射型フォトマスクブランク１００を作成した。図１に示すように、低熱膨張基板２を用意し、低熱膨張基板２の一方の面に露光時の静電チャックに対する保持用としてＣｒＮ層１を形成した。
【００５４】
次に、低熱膨張基板２のもう一方の面にＭｏ及びＳｉを交互に４０対積層させた多層反射層３を形成し、１１ｎｍのＳｉからなる保護層４を形成し、１０ｎｍのＣｒからなる緩衝層５を順次形成した。
【００５５】
緩衝層５の上に７５ｎｍのＴａを主成分としＳｉを含む材料からなる光吸収層下層６を形成し、光吸収層下層６の上に１４ｎｍのＴａを主成分としＳｉを含む材料の酸化物からなる光吸収層上層７を形成し、光吸収層上層７の上に１０ｎｍのＣｒＯからなるハードマスク層８を形成し、反射型フォトマスクブランク１００とした。各層の膜はスパッタリング法を用いて形成した。
【００５６】
尚、光吸収層１１のエッチングガスとしてフッ素系ガスを選択するので、ハードマスク層８であるＣｒＯはフッ素系ガスのエッチングに対して十分な耐性を有するため、ハードマスク層８の膜厚としては薄くすることができる。
【００５７】
作成した基板に電子線露光用ポジ型レジスト、日本ゼオン株式会社製、商品名「ＺＥＰ５２０Ａ」を１５０ｎｍ塗布し、電子線露光、現像を実施しプログラム欠陥を含むレジストパターンを形成した。この電子線露光工程により６４ｎｍの１：１ Ｌｉｎｅ ＆ Ｓｐａｃｅのレジストパターンを解像することができる。
【００５８】
誘導結合型プラズマエッチング装置で塩素と酸素との混合ガスプラズマを生成し、レジストをマスクとしてハードマスク層８であるＣｒＯをエッチングした。光吸収層の上層６であるＴａを主成分としＳｉを含む材料の酸化物は塩素と酸素との混合ガスプラズマエッチングに対して耐性を有するため、ハードマスク層８のエッチングの進行は光吸収層上層６表面でほぼ止まった。
【００５９】
この後の工程で既にレジストは必要ないため、この工程の後にレジストの除去する工程を設けることも可能であるが、レジストがハードマスク層８の上に残っていても支障が無い場合は、この段階でのレジストの除去工程は実施せず、光吸収層１１のエッチング後にレジスト剥離を実施しても良い。本発明における実施例ではこの段階でレジストの除去を実施しなかった。
【００６０】
ハードマスク層８のパターン形成後、誘導結合型プラズマエッチング装置でフッ素系ガスプラズマを生成し、光吸収層１１をエッチングした。光吸収層下層６の緩衝層５はＣｒからなるため、フッ素系ガスプラズマエッチングに対して耐性を有し、エッチングの進行は緩衝層５表面でほぼ止まった。またこの時点で基板上にレジストは残っておらず、描画パターン領域以外はハードマスク層８が露出していた。
【００６１】
レジスト及びハードマスク層８が十分に薄いため、ほぼレジスト寸法にしたがってハードマスクパターン、光吸収膜パターンが形成された。
【００６２】
異物、ポリマー等を除去するため、硫酸過水、アンモニア過水による洗浄を実施した。
【００６３】
Ｃｒ、ＣｒＯ、ＴａＳｉＯ、ＴａＳｉ、Ｓｉ、Ｍｏの屈折率、消衰係数（図３）から、１９９ｎｍ及び２５７ｎｍにおけるハードマスク層８表面での反射率Ｒｈ、緩衝層５表面での反射率Ｒｂの反射率計算結果を図４及び図５に示す。この結果により第一の検査（ハードマスク層８は１０ｎｍ、緩衝層５は１０ｎｍ）工程、第二の検査（ハードマスク層８は０ｎｍ、緩衝層５は０ｎｍ）工程での反射コントラストは十分か確保することができる。
【００６４】
図２に示すように、基板上に露出したハードマスク層８表面と緩衝層５表面とでの検査光波長１９９ｎｍでの反射率を実測測定したところ、ハードマスク層８表面（Ｒｈ）で３．７％、緩衝層５表面（Ｒｂ）で５０．６％であった。したがって、検査光波長１９９ｎｍによる反射コントラストは８６．４となった。ここで、反射コントラストは、ハードマスク層表面の反射率（Ｒｈ）と緩衝層表面の反射率（Ｒｂ）が
｜（Ｒｂ−Ｒｈ）／（Ｒｂ＋Ｒｈ）｜×１００の式より算出することができる。
【００６５】
図２に示すように、基板上に露出したハードマスク層８表面と緩衝層５表面とでの検査光波長２５７ｎｍでの反射率を実測測定したところ、ハードマスク層８表面（Ｒｈ）で６．７％、緩衝層５表面（Ｒｂ）で６３．８％であった。したがって、検査光波長２５７ｎｍによる反射コントラストは８１．０となった。ここで、反射コントラストは、ハードマスク層表面の反射率（Ｒｈ）と緩衝層表面の反射率（Ｒｂ）が
｜（Ｒｂ−Ｒｈ）／（Ｒｂ＋Ｒｈ）｜×１００の式より算出することができる。
【００６６】
基板上に露出したハードマスク層８表面と緩衝層５表面とで検査光波長２５７ｎｍの光を用いた欠陥検査を行ったところ、十分な反射コントラストにより黒欠陥のプログラム欠陥の検出に成功した。
【００６７】
検出した欠陥箇所について集束イオンビームによる修正を実施した。
【００６８】
塩素と酸素との混合ガスプラズマにより、ハードマスク層８及び緩衝層５をエッチングした。光吸収層１１及び保護層４表面における反射率測定により、ハードマスク層８、緩衝層５が完全に除去されていることを確認した。
【００６９】
アンモニア過水洗浄により異物を除去した後、再び検査光波長２５７ｎｍの光で欠陥検査を行い、プログラム欠陥が修正されていることを確認した。この時、光吸収層１１表面と保護層４表面との反射コントラストは７３．１であった。
【００７０】
原子間力顕微鏡を用いて修正箇所の表面分析を行った結果、修正を実施した箇所の保護層４には損傷が認められなかった。このことにより、緩衝層５は修正の際もストッパ層としての役割を果たしていることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施の形態に係る反射型フォトマスクブランクスの構造を示す概略断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る反射型フォトマスク製造におけるハードマスク層表面の反射率Ｒｈと緩衝層表面での反射率Ｒｂを示す概略断面図である。
【図３】反射率計算に用いた各種材料の屈折率及び消衰係数を示す図である。
【図４】１９９ｎｍにおける反射率Ｒｈ及びＲｂの計算結果を示す図である。
【図５】２５７ｎｍにおける反射率Ｒｈ及びＲｂの計算結果を示す図である。
【符号の説明】
【００７２】
１・・・ＣｒＮ層
２・・・低熱膨張基板
３・・・多層反射層
４・・・保護層
５・・・緩衝層
６・・・光吸収層下層
７・・・光吸収層上層
８・・・ハードマスク層
９・・・検査光波長に対するハードマスク層表面での反射率
１０・・検査光波長に対する緩層表面での反射率
１１・・光吸収層
１００・反射型フォトマスクブランクス
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射型フォトマスクブランク及び反射型フォトマスクの製造方法に関する。特に、極端紫外光すなわちＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ）光を光源とするフォトリソグラフィを用いた半導体装置に利用される、反射型フォトマスクを製造するために用いる反射型フォトマスクブランク及び反射型フォトマスクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の半導体素子における高集積化に伴い、フォトリソグラフィにより転写されるパターンの微細化が加速している。パターンの解像限界は露光波長に対してほぼ比例関係にあることから、これまでに水銀ランプ（波長３６５ｎｍ）、エキシマレーザ（波長２４８ｎｍ、１９３ｎｍ）といった短波長源を使用した露光装置が開発されてきた。
【０００３】
しかしながら、波長よりも小さい１００ｎｍ以下のパターンを形成するためには位相シフト法や近接効果補正等の技術を駆使する必要があり、このためにパターンデータ量が膨大となりパターンの集積度向上のための課題となってきている。
【０００４】
このための対策として、露光装置内でパターンを転写するウェハと縮小レンズとの間に液体を満たし露光を行う、液浸露光技術の開発により、既存の光源を用いて４５ｎｍ、３２ｎｍといった微細パターンを形成することが検討されている。
【０００５】
一方で、さらなる微細化を見据えた次世代リソグラフィ技術として、１０ｎｍ乃至１５ｎｍの波長を有するＥＵＶ光を光源とするリソグラフィ技術が開発されてきており、レーザプラズマや放電プラズマ光源の特性から１３．５ｎｍ近傍の波長が最も有力な候補となっている。
【０００６】
ＥＵＶの波長領域において、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り、また光吸収性が非常に高い。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屈折光学系を使用することができず、反射光学系となる。フォトマスクも同様に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。このように、ＥＵＶリソグラフィでは露光に使用する光学系やマスクなどが従来の露光技術とは顕著に異なる。
【０００７】
このＥＵＶリソグラフィ用の反射型フォトマスクの基本的な構造は、熱膨張率が非常に小さい物質からなる平坦な基板の上に、ＥＵＶ波長における反射率が大きいミラー（反射鏡）を設け、さらにその上にＥＵＶ光に対して吸収性の高い物質からなる光吸収層を所望の露光パターンに応じてパターン加工して形成したものである。
【０００８】
ＥＵＶ光に対するミラー（反射鏡）は屈折率差が大きい材料を組合せた多層反射層から構成され、多層反射層の上には、通常酸化などによる反射率低下を防ぐための保護層が形成される。以下特記ある場合を除き、保護層を含めて多層反射層と表記する。反射型フォトマスクでは多層反射層表面が光吸収層パターンにより覆われた吸収領域と、光吸収層がなく多層反射層表面が露出した反射領域とのＥＵＶ光反射率のコントラストにより露光パターンの転写をおこなう。なお、パターン欠陥修正や光吸収層のドライエッチング、あるいはその他の工程において多層反射層に損傷が生じて反射率が低下するのを防止するために、前記多層反射層と光吸収層との間に緩衝層と呼ばれる層を設ける場合がある。
【０００９】
通常、光吸収層に形成されたパターンの欠陥検査は、波長１９０ｎｍ−２６０ｎｍ程度のＤＵＶ（遠紫外）光をマスク表面に入射させ、その反射光を検出して、反射率のコントラストによりパターン形状を調べることによっておこなわれる。
【００１０】
ドライエッチングによる光吸収層のパターン形成及びレジスト剥離洗浄後に、第１段階目の欠陥検査が、露出した緩衝層表面と光吸収層との表面で行われる。ここでは、本来エッチングされるべき光吸収層がエッチングされず、緩衝層上に残ってしまっている箇所（黒欠陥）や、本来緩衝層上に残るはずの光吸収層が消失してしまっている箇所（白欠陥）の検出を行う。したがって、緩衝層の材料としては、光吸収層のエッチングに対して十分に耐性があることに加え、多層反射層の上に形成された場合に、検査光波長において光吸収層表面との反射コントラストが十分にとれることが必要となる。
【００１１】
この第１段階目の検査において検出された欠陥を修正した後、さらに緩衝層の除去を行い、緩衝層直下の保護層表面を露出させた後、緩衝層で形成されたパターンに対する第２段階目の欠陥検査がおこなわれるが、この欠陥検査は光吸収層表面からなる吸収領域と、保護層表面からなる反射領域との反射コントラストによりパターン形状を調べることによって行われる。
【００１２】
検査光波長に対して高反射率コントラストを実現するために、光吸収層を２層構造とし、下層をタンタル、もしくはタンタルを主成分とする材料とし、上層をタンタルもしくはタンタルを主成分とする酸化物で、酸素の含有量が３０ａｔ％〜７０ａｔ％である反射型フォトマスクブランクで、緩衝層をＣｒもしくはＣｒを主成分とする物質で構成する反射型フォトマスクブランクが開示されている（特許文献１参照）。
【００１３】
検査光波長が２５７ｎｍの場合、緩衝層表面での反射率は４０％〜５０％であるが、光吸収層を前記２層構造にすることにより、適当な上層の膜厚を設計すれば、光の干渉作用から光吸収層表面での２５７ｎｍの反射率を１０％以下にすることが可能となる。
【００１４】
しかしながら、緩衝層候補であるＣｒはそれ自体がＥＵＶ光の吸収性が高いので、光吸収層の欠陥検査、修正後は剥離する必要がある。
【００１５】
そのためＥＵＶ光の吸収性が高い緩衝層を有する反射型フォトマスクブランクを用いて、反射型フォトマスクを製造する場合、反射型フォトマスクブランクを用意する工程と、フォトマスクブランクに電子露光用レジストを塗布し、電子線リソグラフィを行い、レジストパターンを形成する工程と、２層構造の光吸収層をドライエッチングする工程と、欠陥検査、修正する工程と、緩衝層をエッチングする工程と、欠陥検査、修正する工程とを少なくとも実施しなければならない。
【００１６】
レジストをマスクとして光吸収層をエッチングする場合、光吸収層とレジストとの選択比が重要となる。選択比が十分に大きくなければ、レジストの膜厚を厚くしなければならなくなり、その結果、電子線描画による解像度の低下が懸念される。
【００１７】
従来の反射型フォトマスク製造においては、電子線レジストをマスクとした光吸収層のドライエッチング工程で、光吸収層とレジストの選択比が大きくない場合、レジストの膜厚を厚くしなければならなくなり、微細なレジストパターンが高アスペクト比となり解像しなくなる結果、微細な光吸収層パターンの形成が困難になるという課題があった。
【００１８】
また従来の反射型フォトマスクの製造工程のうち、緩衝層のエッチング工程において、検査光波長における反射コントラストの低下を防止するため、光吸収層上層の膜厚の減少や、形状変化を生じさせないようなエッチング条件にする必要があり、歩留まり低下の一因になってしまうという課題があった。
【特許文献１】特開２００５−３４７７７７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明は、光吸収層上にハードマスク層を形成し、ハードマスク層及び緩衝層は同じ材料を用いているため、光吸収層の形状変化を生じさせず、ハードマスク層及び緩衝層を同時にエッチングでき、工程数を減少できる。検査光波長における反射コントラストの低下を防止し、微細な光吸収層パターンを形成できるため歩留まりの向上を図ることができる反射型フォトマスクブランク及び反射型フォトマスクの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の請求項１に係る発明は、基板と、基板上に形成された多層反射層と、多層反射層上に形成された保護層と、保護層上に形成された光吸収層と、保護層と光吸収層との間に形成された緩衝層と、光吸収層上に形成されたハードマスク層と、を有し、ハードマスク層は、光吸収層のエッチング条件に対して耐性を有することを特徴とする反射型フォトマスクブランクとしたものである。
【００２１】
本発明の請求項２に係る発明は、請求項１に記載の反射型フォトマスクブランクにおいて、欠陥検査光波長対して、ハードマスク表面の反射率（Ｒｈ）と緩衝層表面の反射率（Ｒｂ）が
｜（Ｒｂ−Ｒｈ）／（Ｒｂ＋Ｒｈ）｜×１００ ≧ ５０を満たすことを特徴とする反射型フォトマスクブランクとしたものである。
【００２２】
本発明の請求項３に係る発明は、ハードマスク層の材料は、クロム（Ｃｒ）、ジルコニウム（Ｚｒ）又はインジウム（Ｉｎ）を主成分とする材料であることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の反射型フォトマスクブランクとしたものである。
【００２３】
本発明の請求項４に係る発明は、ハードマスク層及び緩衝層は、同種のガスプラズマにより、同等のエッチングレートを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の反射型フォトマスクブランクとしたものである。
【００２４】
本発明の請求項５に係る発明は、光吸収層表面と保護層表面との反射コントラスト値が５０以上であることを特徴とする請求項２に記載の反射型フォトマスクブランクとしたものである。
【００２５】
本発明の請求項６に係る発明は、反射型フォトマスクブランクを準備し、反射型フォトマスクブランクに電子線露光用レジストを塗布し、電子線リソグラフィによりレジストのパターンを形成し、レジストをマスクとして、ハードマスク層をエッチングし、レジストもしくはハードマスク層をマスクとして、光吸収層をエッチングし、ハードマスク層表面と緩衝層表面との検査光波長の反射コントラスト値から欠陥検査及び修正し、ハードマスク層及び緩衝層を同時にエッチングし、光吸収層表面と保護層表面との検査光波長の反射コントラスト値から欠陥検査及び修正を行うことを特徴とする反射型フォトマスクの製造方法としたものである。
【００２６】
本発明の請求項７に係る発明は、請求項６に記載の反射型フォトマスクの製造方法において、欠陥検査光波長対して、ハードマスク表面の反射率（Ｒｈ）と緩衝層表面の反射率（Ｒｂ）が
｜（Ｒｂ−Ｒｈ）／（Ｒｂ＋Ｒｈ）｜×１００ ≧ ５０を満たすことを特徴とする反射型フォトマスクの製造方法としたものである。
【００２７】
本発明の請求項８に係る発明は、ハードマスク層及び緩衝層の材料は、クロム（Ｃｒ）、ジルコニウム（Ｚｒ）又はインジウム（Ｉｎ）を主成分とする材料であることを特徴とする請求項６又は７に記載の反射型フォトマスクの製造方法としたものである。
【００２８】
本発明の請求項９に係る発明は、ハードマスク層及び緩衝層は、同種のガスプラズマにより、同等のエッチングレートを有することを特徴とする請求項６乃至８のいずれかに記載の反射型フォトマスクの製造方法としたものである。
【００２９】
本発明の請求項１０に係る発明は、光吸収層表面と保護層表面との反射コントラスト値が５０以上であることを特徴とする請求項６に記載の反射型フォトマスクの製造方法としたものである。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、光吸収層上にハードマスク層を形成し、ハードマスク層及び緩衝層は同じ材料を用いているため、光吸収層の形状変化を生じさせず、ハードマスク層及び緩衝層を同時にエッチングでき、工程数を減少できる。検査光波長における反射コントラストの低下を防止し、微細な光吸収層パターンを形成できるため歩留まりの向上を図ることができる反射型フォトマスクブランク及び反射型フォトマスクの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ、説明する。なお、実施の形態において同一構成要素には同一符号を付け、実施の形態の間において重複する説明は省略する。
【００３２】
反射型フォトマスクブランク１００の構造においては、緩衝層５と同じエッチング特性を有し、且つハードマスク層８表面と緩衝層５表面とで検査光波長における反射コントラストが十分である材料をハードマスク層８として最表面に形成する。この反射型フォトマスクブランク１００を用いることにより、反射型フォトマスク製造工程において、非常に微細な光吸収層１１のパターンを形成することを目的とする。
【００３３】
本発明の実施の形態に係る反射型フォトマスクブランク１００は、図１に示すように
光吸収層１１の上の最上層をハードマスク層８として、その下には上から順に光吸収層上層７、光吸収層下層６、緩衝層５、保護層４、多層反射層３、低熱膨脹基板２および静電チャックに対する保持用としてのＣｒＮ層１が形成されている。
【００３４】
光吸収層１１のエッチング条件においては、光吸収層１１に対する最上層のハードマスク層８及び光吸収層１１に対する緩衝層５のエッチングレート比を十分に小さくできる。ハードマスク層８及び緩衝層５のエッチング条件においては、ハードマスク層８及び緩衝層５に対して光吸収層１１のエッチングレート比を十分に小さくできる。
【００３５】
欠陥検査用の検査光波長においては、ハードマスク層８表面と緩衝層５表面とで十分な反射コントラストをとることができる。欠陥検査用の検査光波長において、光吸収層１１表面と保護層４表面とで十分な反射コントラストをとることができる。
【００３６】
本発明の反射型フォトマスクの製造方法を以下に述べる。
【００３７】
用意した反射型フォトマスクブランク１００に電子線レジストを塗布し、電子線描画、現像を行い、レジストパターンを形成する。
【００３８】
ハードマスク層８のエッチング条件で、ハードマスク層８のみをエッチングし、ハードマスク層８までのパターン形成を行う。
【００３９】
ハードマスク層８の材料としては、光吸収層１１のエッチング条件に対して、耐性が高ければ高いほど良いが、ハードマスク層８自体がエッチング可能でなくてはならない。また、ハードマスク層８のエッチングの際に、光吸収層１１表面に損傷を生じさせないため、ハードマスク層８のエッチング条件に対して光吸収層１１はエッチング耐性が高くなければならない。
【００４０】
従来の反射型フォトマスクブランクでは、欠陥検査光波長に対して緩衝層表面または多層反射層表面との高コントラストを実現するために、光吸収層を二層構造としている。二層構造の光吸収層のうち、露光光源波長に対して吸収の高い材料を光吸収層下層とし、検査光波長に対して比較的透明な光学特性を有する材料を光吸収層上層とする。光吸収層上層の膜厚を適切に設計することで、光吸収層上層表面での反射光と光吸収層上層を透過し光吸収層下層表面で反射した光との干渉作用により、入射した検査光が弱め合う。その結果光吸収層表面では検査光は低反射となり、緩衝層表面もしくは多層反射層表面とのコントラストを高くとることができる。
【００４１】
本発明の実施の形態においては例えば、光吸収層下層６としてＴａを主成分とし、Ｓｉなどの元素を含有した材料、またはこれの窒化物を選択する。検査光波長として２５７ｎｍ、もしくは１９９ｎｍの紫外光を用いる場合、光吸収層上層７としてはこれらの波長に対して比較的透明であるＴａを主成分とし、Ｓｉなどの元素を含有した材料の酸化物または酸窒化物が適しており、表面反射光と光吸収層１１の上層７と下層６の界面での反射光が干渉作用により弱め合うように膜厚を設計すればよい。
【００４２】
Ｔａは塩素系ガスプラズマに対して非常に高いレートでエッチングされる。しかしながら、Ｔａの酸化物は塩素系ガスプラズマに対してエッチング耐性が高い。一方塩素系ガスプラズマよりもレートは低いものの、Ｔａはフッ素系ガスプラズマでもエッチングすることができ、Ｔａの酸化物もフッ素系ガスプラズマでエッチングすることができる。
【００４３】
Ｔａの酸化物を主成分とする光吸収層上層７が塩素系ガスプラズマに対してエッチング耐性があることを考慮すると、ハードマスク層８として好ましいのは塩素系ガスプラズマにより容易にエッチングすることができ、且つ光吸収層１１をエッチングする際のフッ素系ガスプラズマに対して高いエッチング耐性を有する材料である。
【００４４】
上記条件を満たすハードマスク層８の材料は、Ｃｒ（クロム）またはＺｒ（ジルコニウム）またはＩｎ（インジウム）、もしくはこれらのうち少なくとも一つを含む酸化物または窒化物また酸窒化物が挙げられるが本発明ではこれらに限定されるわけではない。
【００４５】
したがって、これらの材料を主成分とした緩衝層５及びハードマスク層８を形成すれば良く、フッ素系ガスプラズマによる光吸収層１１のドライエッチングの際に耐性が十分に高い。
【００４６】
また、ハードマスク層８と緩衝層５が類似したエッチング特性を有していれば、緩衝層５のエッチング工程において、ハードマスク層８も同時にエッチングされることになり、工程数の増加を防止することができる。
【００４７】
光吸収層１１のエッチングにおいて光吸収層１１に対してハードマスク層８の耐性が十分に高い場合、この選択比に応じてハードマスク層８を薄くすることができる。したがって、ハードマスク層８のパターン形成を行う際に塗布するレジストも薄膜化でき、結果として電子線描画による超微細パターンの解像度を高めることができる。
【００４８】
光吸収層１１のエッチングガスとしてフッ素系ガスを選択する場合、前述したようにハードマスク層８の材料をＣｒもしくはＺｒもしくはＩｎを主成分とする材料とすればフッ素系ガスのエッチングに対して十分な耐性を有するため、ハードマスク層８の膜厚としては薄くすることができる。
【００４９】
本発明の反射型マスクブランクにおいては、光吸収層上にハードマスク層を形成し、ハードマスク層及び緩衝層は同じ材料を用いているため、光吸収層の形状変化を生じさせず、ハードマスク層及び緩衝層を同時にエッチングでき、工程数を減少できる。検査光波長における反射コントラストの低下を防止し、微細な光吸収層パターンを形成できるため歩留まりの向上を図ることができる。
【００５０】
光吸収層表面と保護層表面との反射コントラスト値が５０以上であると、検査光波長を用いて欠陥を検出することが容易になる。
【００５１】
ハードマスク層表面の反射率と緩衝層表面の反射率との反射コントラスト値が
｜（Ｒｂ−Ｒｈ）／（Ｒｂ＋Ｒｈ）｜×１００ ≧ ５０であると、検査光波長を用いて欠陥を検出することが容易になる。
【実施例１】
【００５２】
以下、本発明の反射型フォトマスクブランク１００を加工し、ハードマスク層８表面と緩衝層表面とで、検査光波長１９９ｎｍ及び２５７ｎｍの反射コントラスト測定実験を行い、集束イオンビームによる修正実験結果について記述する。
【００５３】
まず、反射型フォトマスクブランク１００を作成した。図１に示すように、低熱膨張基板２を用意し、低熱膨張基板２の一方の面に露光時の静電チャックに対する保持用としてＣｒＮ層１を形成した。
【００５４】
次に、低熱膨張基板２のもう一方の面にＭｏ及びＳｉを交互に４０対積層させた多層反射層３を形成し、１１ｎｍのＳｉからなる保護層４を形成し、１０ｎｍのＣｒからなる緩衝層５を順次形成した。
【００５５】
緩衝層５の上に７５ｎｍのＴａを主成分としＳｉを含む材料からなる光吸収層下層６を形成し、光吸収層下層６の上に１４ｎｍのＴａを主成分としＳｉを含む材料の酸化物からなる光吸収層上層７を形成し、光吸収層上層７の上に１０ｎｍのＣｒＯからなるハードマスク層８を形成し、反射型フォトマスクブランク１００とした。各層の膜はスパッタリング法を用いて形成した。
【００５６】
尚、光吸収層１１のエッチングガスとしてフッ素系ガスを選択するので、ハードマスク層８であるＣｒＯはフッ素系ガスのエッチングに対して十分な耐性を有するため、ハードマスク層８の膜厚としては薄くすることができる。
【００５７】
作成した基板に電子線露光用ポジ型レジスト、日本ゼオン株式会社製、商品名「ＺＥＰ５２０Ａ」を１５０ｎｍ塗布し、電子線露光、現像を実施しプログラム欠陥を含むレジストパターンを形成した。この電子線露光工程により６４ｎｍの１：１ Ｌｉｎｅ ＆ Ｓｐａｃｅのレジストパターンを解像することができる。
【００５８】
誘導結合型プラズマエッチング装置で塩素と酸素との混合ガスプラズマを生成し、レジストをマスクとしてハードマスク層８であるＣｒＯをエッチングした。光吸収層の上層６であるＴａを主成分としＳｉを含む材料の酸化物は塩素と酸素との混合ガスプラズマエッチングに対して耐性を有するため、ハードマスク層８のエッチングの進行は光吸収層上層６表面でほぼ止まった。
【００５９】
この後の工程で既にレジストは必要ないため、この工程の後にレジストの除去する工程を設けることも可能であるが、レジストがハードマスク層８の上に残っていても支障が無い場合は、この段階でのレジストの除去工程は実施せず、光吸収層１１のエッチング後にレジスト剥離を実施しても良い。本発明における実施例ではこの段階でレジストの除去を実施しなかった。
【００６０】
ハードマスク層８のパターン形成後、誘導結合型プラズマエッチング装置でフッ素系ガスプラズマを生成し、光吸収層１１をエッチングした。光吸収層下層６の緩衝層５はＣｒからなるため、フッ素系ガスプラズマエッチングに対して耐性を有し、エッチングの進行は緩衝層５表面でほぼ止まった。またこの時点で基板上にレジストは残っておらず、描画パターン領域以外はハードマスク層８が露出していた。
【００６１】
レジスト及びハードマスク層８が十分に薄いため、ほぼレジスト寸法にしたがってハードマスクパターン、光吸収膜パターンが形成された。
【００６２】
異物、ポリマー等を除去するため、硫酸過水、アンモニア過水による洗浄を実施した。
【００６３】
Ｃｒ、ＣｒＯ、ＴａＳｉＯ、ＴａＳｉ、Ｓｉ、Ｍｏの屈折率、消衰係数（図３）から、１９９ｎｍ及び２５７ｎｍにおけるハードマスク層８表面での反射率Ｒｈ、緩衝層５表面での反射率Ｒｂの反射率計算結果を図４及び図５に示す。この結果により第一の検査（ハードマスク層８は１０ｎｍ、緩衝層５は１０ｎｍ）工程、第二の検査（ハードマスク層８は０ｎｍ、緩衝層５は０ｎｍ）工程での反射コントラストは十分か確保することができる。
【００６４】
図２に示すように、基板上に露出したハードマスク層８表面と緩衝層５表面とでの検査光波長１９９ｎｍでの反射率を実測測定したところ、ハードマスク層８表面（Ｒｈ）で３．７％、緩衝層５表面（Ｒｂ）で５０．６％であった。したがって、検査光波長１９９ｎｍによる反射コントラストは８６．４となった。ここで、反射コントラストは、ハードマスク層表面の反射率（Ｒｈ）と緩衝層表面の反射率（Ｒｂ）が
｜（Ｒｂ−Ｒｈ）／（Ｒｂ＋Ｒｈ）｜×１００の式より算出することができる。
【００６５】
図２に示すように、基板上に露出したハードマスク層８表面と緩衝層５表面とでの検査光波長２５７ｎｍでの反射率を実測測定したところ、ハードマスク層８表面（Ｒｈ）で６．７％、緩衝層５表面（Ｒｂ）で６３．８％であった。したがって、検査光波長２５７ｎｍによる反射コントラストは８１．０となった。ここで、反射コントラストは、ハードマスク層表面の反射率（Ｒｈ）と緩衝層表面の反射率（Ｒｂ）が
｜（Ｒｂ−Ｒｈ）／（Ｒｂ＋Ｒｈ）｜×１００の式より算出することができる。
【００６６】
基板上に露出したハードマスク層８表面と緩衝層５表面とで検査光波長２５７ｎｍの光を用いた欠陥検査を行ったところ、十分な反射コントラストにより黒欠陥のプログラム欠陥の検出に成功した。
【００６７】
検出した欠陥箇所について集束イオンビームによる修正を実施した。
【００６８】
塩素と酸素との混合ガスプラズマにより、ハードマスク層８及び緩衝層５をエッチングした。光吸収層１１及び保護層４表面における反射率測定により、ハードマスク層８、緩衝層５が完全に除去されていることを確認した。
【００６９】
アンモニア過水洗浄により異物を除去した後、再び検査光波長２５７ｎｍの光で欠陥検査を行い、プログラム欠陥が修正されていることを確認した。この時、光吸収層１１表面と保護層４表面との反射コントラストは７３．１であった。
【００７０】
原子間力顕微鏡を用いて修正箇所の表面分析を行った結果、修正を実施した箇所の保護層４には損傷が認められなかった。このことにより、緩衝層５は修正の際もストッパ層としての役割を果たしていることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施の形態に係る反射型フォトマスクブランクスの構造を示す概略断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る反射型フォトマスク製造におけるハードマスク層表面の反射率Ｒｈと緩衝層表面での反射率Ｒｂを示す概略断面図である。
【図３】反射率計算に用いた各種材料の屈折率及び消衰係数を示す図である。
【図４】１９９ｎｍにおける反射率Ｒｈ及びＲｂの計算結果を示す図である。
【図５】２５７ｎｍにおける反射率Ｒｈ及びＲｂの計算結果を示す図である。
【符号の説明】
【００７２】
１・・・ＣｒＮ層
２・・・低熱膨張基板
３・・・多層反射層
４・・・保護層
５・・・緩衝層
６・・・光吸収層下層
７・・・光吸収層上層
８・・・ハードマスク層
９・・・検査光波長に対するハードマスク層表面での反射率
１０・・検査光波長に対する緩層表面での反射率
１１・・光吸収層
１００・反射型フォトマスクブランクス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成された多層反射層と、
前記多層反射層上に形成された保護層と、
前記保護層上に形成された光吸収層と、
前記保護層と前記光吸収層との間に形成された緩衝層と、
前記光吸収層上に形成されたハードマスク層と、を有し、
前記ハードマスク層は、前記光吸収層のエッチング条件に対して耐性を有することを特徴とする反射型フォトマスクブランク。
【請求項２】
請求項１記載の反射型フォトマスクブランクにおいて、
欠陥検査光波長対して、前記ハードマスク表面の反射率（Ｒｈ）と前記緩衝層表面の反射率（Ｒｂ）が
｜（Ｒｂ−Ｒｈ）／（Ｒｂ＋Ｒｈ）｜×１００ ≧ ５０
を満たすことを特徴とする反射型フォトマスクブランク。
【請求項３】
前記ハードマスク層の材料は、クロム（Ｃｒ）、ジルコニウム（Ｚｒ）又はインジウム（Ｉｎ）を主成分とする材料であることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の反射型フォトマスクブランク。
【請求項４】
前記ハードマスク層及び前記緩衝層は、同種のガスプラズマにより、同等のエッチングレートを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の反射型フォトマスクブランク。
【請求項５】
前記光吸収層表面と前記保護層表面との反射コントラスト値が５０以上であることを特徴とする請求項２に記載の反射型フォトマスクブランク。
【請求項６】
反射型フォトマスクブランクを準備し、
前記反射型フォトマスクブランクに電子線露光用レジストを塗布し、電子線リソグラフィにより前記レジストのパターンを形成し、
前記レジストをマスクとして、ハードマスク層をエッチングし、
前記レジストもしくは前記ハードマスク層をマスクとして、光吸収層をエッチングし、
前記ハードマスク層表面と緩衝層表面との検査光波長の反射コントラスト値から欠陥検査及び修正し、
前記ハードマスク層及び前記緩衝層を同時にエッチングし、
前記光吸収層表面と前記保護層表面との検査光波長の反射コントラストを用いて、欠陥検査又は修正を行うことを特徴とする反射型フォトマスクの製造方法。
【請求項７】
請求項６記載の反射型フォトマスクの製造方法において、
欠陥検査光波長に対して、前記ハードマスク表面の反射率（Ｒｈ）と前記緩衝層表面の反射率（Ｒｂ）が
｜（Ｒｂ−Ｒｈ）／（Ｒｂ＋Ｒｈ）｜×１００ ≧ ５０
を満たすことを特徴とする反射型フォトマスクの製造方法。
【請求項８】
前記ハードマスク層の材料は、クロム（Ｃｒ）、ジルコニウム（Ｚｒ）又はインジウム（Ｉｎ）を主成分とする材料であることを特徴とする請求項６又は７に記載の反射型フォトマスクの製造方法。
【請求項９】
前記ハードマスク層及び前記緩衝層は、同種のガスプラズマにより、同等のエッチングレートを有することを特徴とする請求項６乃至８のいずれかに記載の反射型フォトマスクの製造方法。
【請求項１０】
前記光吸収層表面と前記保護層表面との反射コントラスト値が５０以上であることを特徴とする請求項６に記載の反射型フォトマスクの製造方法。
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成された多層反射層と、
前記多層反射層上に形成された保護層と、
前記保護層上に形成された光吸収層と、
前記保護層と前記光吸収層との間に形成された緩衝層と、
前記光吸収層上に形成されたハードマスク層と、を有し、
前記ハードマスク層は、前記光吸収層のエッチング条件に対して耐性を有することを特徴とする反射型フォトマスクブランク。
【請求項２】
請求項１記載の反射型フォトマスクブランクにおいて、
欠陥検査光波長対して、前記ハードマスク表面の反射率（Ｒｈ）と前記緩衝層表面の反射率（Ｒｂ）が
｜（Ｒｂ−Ｒｈ）／（Ｒｂ＋Ｒｈ）｜×１００ ≧ ５０
を満たすことを特徴とする反射型フォトマスクブランク。
【請求項３】
前記ハードマスク層の材料は、クロム（Ｃｒ）、ジルコニウム（Ｚｒ）又はインジウム（Ｉｎ）を主成分とする材料であることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の反射型フォトマスクブランク。
【請求項４】
前記ハードマスク層及び前記緩衝層は、同種のガスプラズマにより、同等のエッチングレートを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の反射型フォトマスクブランク。
【請求項５】
前記光吸収層表面と前記保護層表面との反射コントラスト値が５０以上であることを特徴とする請求項２に記載の反射型フォトマスクブランク。
【請求項６】
反射型フォトマスクブランクを準備し、
前記反射型フォトマスクブランクに電子線露光用レジストを塗布し、電子線リソグラフィにより前記レジストのパターンを形成し、
前記レジストをマスクとして、ハードマスク層をエッチングし、
前記レジストもしくは前記ハードマスク層をマスクとして、光吸収層をエッチングし、
前記ハードマスク層表面と緩衝層表面との検査光波長の反射コントラスト値から欠陥検査及び修正し、
前記ハードマスク層及び前記緩衝層を同時にエッチングし、
前記光吸収層表面と前記保護層表面との検査光波長の反射コントラストを用いて、欠陥検査又は修正を行うことを特徴とする反射型フォトマスクの製造方法。
【請求項７】
請求項６記載の反射型フォトマスクの製造方法において、
欠陥検査光波長に対して、前記ハードマスク表面の反射率（Ｒｈ）と前記緩衝層表面の反射率（Ｒｂ）が
｜（Ｒｂ−Ｒｈ）／（Ｒｂ＋Ｒｈ）｜×１００ ≧ ５０
を満たすことを特徴とする反射型フォトマスクの製造方法。
【請求項８】
前記ハードマスク層の材料は、クロム（Ｃｒ）、ジルコニウム（Ｚｒ）又はインジウム（Ｉｎ）を主成分とする材料であることを特徴とする請求項６又は７に記載の反射型フォトマスクの製造方法。
【請求項９】
前記ハードマスク層及び前記緩衝層は、同種のガスプラズマにより、同等のエッチングレートを有することを特徴とする請求項６乃至８のいずれかに記載の反射型フォトマスクの製造方法。
【請求項１０】
前記光吸収層表面と前記保護層表面との反射コントラスト値が５０以上であることを特徴とする請求項６に記載の反射型フォトマスクの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−５４８９９（Ｐ２００９−５４８９９Ａ）
【公開日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２２１９５７（Ｐ２００７−２２１９５７）
【出願日】平成１９年８月２９日（２００７．８．２９）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月２９日（２００７．８．２９）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
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