擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクスの製造方法、および擬似位相欠陥を有する反射型マスクの製造方法
【課題】 本発明は、設計欠陥の深さ、若しくは高さの種類の数に応じて複数回のパターン形成とエッチングの工程を行うという複雑な工程を必要とせずに、同一の基板に、数種の異なる深さの凹状の設計欠陥と数種の異なる高さの凸状の設計欠陥を形成することができる擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクスの製造方法、および擬似位相欠陥を有する反射型マスクの製造方法を提供することを目的とするものである。
【解決手段】 ポジ型レジストの工程とネガ型レジストの工程を交互に１回ずつ用いて、数種の異なる深さの凹状の設計欠陥と数種の異なる高さの凸状の設計欠陥のパターン全てを、基板上に形成したハードマスクに一括してパターン形成し、その後、前記ハードマスクパターンをマスキングしながら順次基板をエッチング加工することで、上記課題を解決する。
【解決手段】 ポジ型レジストの工程とネガ型レジストの工程を交互に１回ずつ用いて、数種の異なる深さの凹状の設計欠陥と数種の異なる高さの凸状の設計欠陥のパターン全てを、基板上に形成したハードマスクに一括してパターン形成し、その後、前記ハードマスクパターンをマスキングしながら順次基板をエッチング加工することで、上記課題を解決する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、極端紫外光（Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ：以後、ＥＵＶと記す）を用いてマスクパターンをウェハ上に転写するためのＥＵＶ露光用の反射型マスクに関し、より詳しくは、位相欠陥の検査や評価に用いられる擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクスの製造方法、および擬似位相欠陥を有する反射型マスクの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体産業において、半導体デバイスの微細化に伴い、ＥＵＶ光を用いた露光技術であるＥＵＶリソグラフィが有望視されている。
【０００３】
なお、ここで、ＥＵＶ光とは、軟Ｘ線領域又は真空紫外線領域の波長帯の光を指し、具体的には波長が０．２〜１００ｎｍ程度の光のことである。このＥＵＶリソグラフィにおいて用いられるマスクとしては、例えば、特許文献１に記載された反射型マスクが提案されている。
【０００４】
このような反射型マスクは、少なくとも、基板の主面上にＥＵＶ光を反射する多層膜からなる反射層を有し、前記反射層の上に形成されたＥＵＶ光を吸収する吸収層を、部分的に除去することにより吸収体パターンが形成されたものである。
【０００５】
ＥＵＶ露光機に搭載された反射型マスクに入射したＥＵＶ光は、吸収体のある部分では吸収され、吸収体のない部分では反射層により反射され、光像が反射光学系を通して被転写体上に転写される。
【０００６】
上述の反射型マスクの基板には、パターン位置精度を高精度に保持するために、低熱膨張係数を有し、さらに、高反射率や転写精度を得るために、平滑性、平坦度が高く、マスク製造工程の洗浄などに用いる洗浄液への耐性に優れた基板が求められ、例えば、石英ガラス、ＳｉＯ2−ＴｉＯ2系の低熱膨張ガラス、β石英固溶体を析出した結晶化ガラスなどのガラス基板などが用いられている。
【０００７】
そして、上述のような基板の主面に、上記の反射層や吸収層などを形成したものを反射型マスクブランクスと呼ぶ。
【０００８】
反射型マスクは、この反射型マスクブランクスの吸収層を、部分的に除去してマスクパターンとなる吸収体パターンを形成したものである。
【０００９】
吸収体パターンを形成するには、例えば、反射型マスクブランクスの表面側（吸収層を形成した面）にレジストを形成し、このレジストを電子線描画等によりマスクパターン状に形成し、このレジストパターンをマスクに吸収層をエッチングして、所望の吸収体パターンを得る。
【００１０】
ここで、上述の基板表面に、例えば、傷や異物付着に起因する段差が存在すると、その上に形成する反射層の層構造が崩れ、反射層で反射されるＥＵＶ光に位相の変化を引き起こしてしまう。この位相の変化は転写されるパターンの位置精度やコントラストを悪化させる原因となり、このような転写に影響を及ぼす位相変化を生じる欠陥を位相欠陥と呼ぶ（特許文献２）。
【００１１】
例えば、波長が１３．５ｎｍのＥＵＶ光の場合、わずか３．４ｎｍ（≒１／４波長）の段差が１８０度の位相欠陥となりうる。
【００１２】
このため、ＥＵＶ露光用の反射型マスクにおいては、反射型マスクブランクスの位相欠陥制御が最も重要な課題とされている。
【００１３】
反射型マスクブランクスにおいては、この位相欠陥をゼロにすることが理想であるが、現実にはこれをゼロにすることは困難であり、位相欠陥の修正技術と共に、位相欠陥の転写性や検査感度を評価することがＥＵＶリソグラフィにおける重要な技術開発課題とされている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開昭６３−２０１６５６号公報
【特許文献２】特開２００４−２８９１１０号公報
【特許文献３】特表２００２−５３２７３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上述したような位相欠陥の検査や評価を行うには、基板の所定の位置に、位相欠陥の元となる所定の大きさの段差（設計欠陥）が形成された反射型マスクブランクスおよび反射型マスクを用意する必要がある。
【００１６】
上記段差は、例えば、凹状の設計欠陥および／または凸状の設計欠陥を、反射型マスクブランクスの基板の主面に形成することで得ることができる。
【００１７】
例えば、凹状の設計欠陥を有する反射型マスクブランクスの基板を製造するには、図７に示すように、基板１０２の主面の上に、ポジ型のレジスト１１２を形成し（図７（ａ））、電子線描画等により所望のレジストパターン１１２Ａを形成し（図７（ｂ））、このレジストパターン１１２Ａをマスクに基板１０２を所定の深さにエッチングし（図７（ｃ））、その後、レジストパターン１１２Ａを除去することにより、凹状の設計欠陥１０３を有する基板を得ることができる（図７（ｄ））。ただし、上述の方法で形成できる凹状の設計欠陥は、深さが同一のものだけである。
【００１８】
上述のようにして得られた基板の上に、反射層、吸収層を形成することにより、凹状の設計欠陥を有する反射型マスクブランクスを製造することができる（図７（ｅ））。また、上述の反射型マスクブランクスの吸収層を部分的に除去して吸収体パターンを形成することにより、凹状の設計欠陥を有する反射型マスクを製造することができる。
【００１９】
一方、凸状の設計欠陥を有する反射型マスクブランクスの基板を製造するには、例えば、図８に示すように、基板１０２の主面の上に、ネガ型のレジスト１１３を形成し（図８（ａ））、電子線描画等により所望のレジストパターン１１３Ａを形成し（図８（ｂ））、このレジストパターン１１３Ａをマスクに基板１０２を所定の深さにエッチングし（図８（ｃ））、その後、レジストパターン１１３Ａを除去することにより、凸状の設計欠陥１０４を有する基板を得ることができる（図８（ｄ））。ただし、上述の方法で形成できる凸状の設計欠陥は、高さが同一のものだけである。
【００２０】
上述のようにして得られた基板の上に、反射層、吸収層を形成することにより、凸状の設計欠陥を有する反射型マスクブランクスを製造することができる（図８（ｅ））。また、上述の反射型マスクブランクスの吸収層を部分的に除去して吸収体パターンを形成することにより、凸状の設計欠陥を有する反射型マスクを製造することができる。
【００２１】
ここで、位相欠陥の評価の効率向上や評価用の反射型マスクのコスト低減のために、上述の凹状の設計欠陥と凸状の設計欠陥を、同一の反射型マスクに形成することが求められている。
【００２２】
しかしながら、上述の凹状の設計欠陥、凸状の設計欠陥ともにそのパターンサイズは、吸収体パターンよりもさらに小さく、要求されるパターンの解像力を満たすためには、高精細の電子線描画機を用いて、凹状の設計欠陥はポジ型レジストで、凸状の設計欠陥はネガ型レジストで、それぞれ形成する必要があり、従来の方法で、凹状の設計欠陥と凸状の設計欠陥を、同一の反射型マスクに形成することは困難であった。
【００２３】
さらに、数種の異なる深さの凹状の設計欠陥や、数種の異なる高さの凸状の設計欠陥については、通常、一回の形成工程につき一種類の深さ、若しくは高さしかつくることができず、数種の異なる深さの凹状の設計欠陥や、数種の異なる高さの凸状の設計欠陥を同一の基板に作成するためには、深さ、若しくは高さの種類の数に応じて複数回のパターン形成とエッチングの工程を行う必要があり、工程数は多くなり、製造コストも非常に高いものとなっていた。
【００２４】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、設計欠陥の深さ、若しくは高さの種類の数に応じて複数回のパターン形成とエッチングの工程を行うという複雑な工程を必要とせずに、同一の基板に、数種の異なる深さの凹状の設計欠陥と数種の異なる高さの凸状の設計欠陥を形成することができる擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクスの製造方法、および擬似位相欠陥を有する反射型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】
【００２５】
本発明者は、種々研究した結果、ポジ型レジストの工程とネガ型レジストの工程を交互に１回ずつ用いて、数種の異なる深さの凹状の設計欠陥と数種の異なる高さの凸状の設計欠陥のパターン全てを、基板上に形成したハードマスクに一括してパターン形成し、その後、前記ハードマスクパターンをマスキングしながら順次基板をエッチング加工することで、上記課題を解決できることを見出して本発明を完成したものである。
【００２６】
すなわち、本発明の請求項１に係る発明は、基板と、前記基板の主面に形成された凹状の設計欠陥および凸状の設計欠陥と、前記凹状の設計欠陥および凸状の設計欠陥を被覆するように前記基板の主面の上に形成された多層膜からなる反射層と、前記反射層の上に形成された吸収層と、を少なくとも有するＥＵＶ露光用の反射型マスクブランクスの製造方法であって、前記基板の主面の上に、複数の開口を有する薄膜パターンを形成する薄膜パターン形成工程と、前記薄膜パターンの所望の部位を露出し、他の部位を被覆する保護膜パターンを、前記薄膜パターンの上に形成する保護膜パターン形成工程と、前記保護膜パターンおよび露出する前記薄膜パターンをエッチングマスクに用いて前記基板をエッチングして前記凹状の設計欠陥および前記凸状の設計欠陥を形成する設計欠陥形成工程と、前記保護膜パターンを除去する保護膜パターン除去工程と、前記薄膜パターンを除去する薄膜パターン除去工程と、前記基板の主面の上に、前記凹状の設計欠陥および前記凸状の設計欠陥を被覆するように前記反射層を形成する反射層形成工程と、前記反射層の上に前記吸収層を形成する吸収層形成工程と、を有し、前記薄膜パターン形成工程において、前記凹状の設計欠陥のパターンをポジ型レジストで形成し、前記凸状の設計欠陥のパターンをネガ型レジストで形成して、前記凹状の設計欠陥と前記凸状の設計欠陥の両方のパターンを有する薄膜パターンを形成し、前記保護膜パターン形成工程、前記設計欠陥形成工程、および前記保護膜パターン除去工程の一連の工程を、前記保護膜パターンで被覆する前記薄膜パターンの位置を変え、かつ、前記基板をエッチングする深さを変えて、必要な回数繰り返すことにより、前記基板に複数の異なる深さの凹状の設計欠陥および異なる高さの凸状の設計欠陥の両方を形成することを特徴とする擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクスの製造方法である。
【００２７】
また、本発明の請求項２に係る発明は、前記基板をエッチング加工する際のマスクとなる薄膜パターンが、金属、金属酸化物、または金属窒化物のいずれかを含む薄膜をパターン状に加工したもの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ブランクスの製造方法である。
【００２８】
また、本発明の請求項３に係る発明は、前記保護膜パターンが、紫外線レジスト、または電子線レジストをパターン状に加工したものであることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクスの製造方法である。
【００２９】
また、本発明の請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクスの製造方法を用いて得られた反射型マスクブランクスの前記吸収層を部分的に除去して、所望の部位で前記反射層が露出するように吸収体パターンを形成することを特徴とする擬似位相欠陥を有する反射型マスクの製造方法である。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、ポジ型レジストの工程とネガ型レジストの工程を交互に１回ずつ用いて、凹状の設計欠陥と凸状の設計欠陥のパターン全てを、基板上に形成したハードマスクに一括してパターン形成し、その後、前記ハードマスクパターンをマスキングしながら順次基板をエッチング加工するため、凹状の設計欠陥と凸状の設計欠陥を、同一の反射型マスクに形成することが可能となる。
【００３１】
また、本発明によれば、凹状の設計欠陥と凸状の設計欠陥のパターン全てを、基板上に形成したハードマスクに一括してパターン形成するため、例え、凹状の深さ、若しくは凸状の高さの種類が増えても、高価な高精細の電子線描画機を使用する工程の回数は、ポジ型レジストの工程１回とネガ型レジストの工程１回の計２回で済み、同一の基板に数種の異なる深さの凹状の設計欠陥と、数種の異なる高さの凸状の設計欠陥を有する反射型マスクブランクスおよび反射型マスクを、低コストで製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクスの例を示す概略断面図である。
【図２】本発明に係る擬似位相欠陥を有する反射型マスクの例を示す概略断面図である。
【図３】本発明に係る凹状の設計欠陥および凸状の設計欠陥の構造について説明するための基板断面図である。
【図４】本発明に係る擬似位相欠陥を有する反射型マスクの製造方法の一例を示す工程フロー図である。
【図５】本発明に係る擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクスの製造方法の例を示す模式的工程図である。
【図６】図５に続く本発明に係る擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクスの製造方法の例を示す模式的工程図である。
【図７】従来の凹状の設計欠陥を有する反射型マスクブランクスの製造方法の例を示す模式的工程図である。
【図８】従来の凸状の設計欠陥を有する反射型マスクブランクスの製造方法の例を示す模式的工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
（反射型マスクブランクス、および反射型マスク）
まず、本発明に係る反射型マスクブランクス、および反射型マスクについて説明する。
【００３４】
図１は、本発明に係る擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクスの例を示す概略断面図である。
【００３５】
図１に示すように、本発明に係る擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクス１においては、基板２の主面に、凹状の設計欠陥３、および凸状の設計欠陥４が形成されており、基板２の主面の上には、設計欠陥３、４を被覆するように反射層５が形成されており、反射層５の上には、吸収層６が形成されている。
【００３６】
図２は、本発明に係る擬似位相欠陥を有する反射型マスクの例を示す概略断面図である。本発明に係る擬似位相欠陥を有する反射型マスク１０は、反射型マスクブランクス１の吸収層６を部分的に除去して、所望の部位で前記反射層５が露出するように吸収体パターン６Ａを形成したものである。
【００３７】
上述の吸収体パターンは、主にラインアンドスペースパターン、若しくはホールアレイパターンであり、例えば、ラインアンドスペースパターンのライン幅は、６４ｎｍ〜１２８ｎｍである。
【００３８】
また、上述の設計欠陥の形状は、主に、凹状または凸状のドット、若しくはラインであり、その径、若しくは幅は、例えば、２５ｎｍ〜２００ｎｍ程度の範囲である。設計欠陥の深さ、若しくは高さは、例えば、１ｎｍ〜２０ｎｍ程度である。設計欠陥の形状や深さ、若しくは高さは、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）等により計測することができる。
【００３９】
なお、図２には、凹状の設計欠陥３、および凸状の設計欠陥４が、吸収体パターン間の略中央に位置する実施形態を例示しているが、その他にも、各設計欠陥が吸収体パターンに近接した実施形態や、各設計欠陥の一部分が吸収体パターンの下に隠れる形態や、各設計欠陥が吸収体パターンの下に完全に隠れる形態も、本発明に係る擬似位相欠陥を有する反射型マスクに含まれる。
【００４０】
このような、各設計欠陥と吸収体パターンとの位置関係が変化した反射型マスクを製造する目的は、上述の各設計欠陥により生じる位相変化がＥＵＶ露光における転写に及ぼす影響を評価するためである。
【００４１】
続いて、上述の設計欠陥の構造について、より詳しく説明する。
【００４２】
図３は、本発明に係る凹状の設計欠陥および凸状の設計欠陥の構造について説明するための基板断面図である。
【００４３】
図３に示すように、深さの異なる凹状の設計欠陥３Ａ、３Ｂについては、凹部の底面が基板主面から所望の深さになるように掘り込まれた構造をしている。
【００４４】
一方、高さの異なる凸状の設計欠陥４Ａ、４Ｂについては、凸部の上面は基板主面と同じ高さであり、凸部の周囲の領域４ａ、４ｂが基板主面から所望の深さになるように掘り込まれていることで、凸部の上面と凸部の周囲の底面との段差が所望の高さになるように形成されている。
【００４５】
本発明においては、凸状の設計欠陥の構造を、上述のような周囲掘り込み型にすることで、深さの異なる凹状の設計欠陥と、高さの異なる凸状の設計欠陥を、同一の反射型マスクに形成することを可能としている。
【００４６】
ここで、凸状の設計欠陥の周囲を掘り込んだ領域の縁部には、例えば、基板主面や他の掘り込み領域との段差が生じてしまうが、この領域の広さは、例えば、５ｍｍ×２０ｍｍ〜１０ｍｍ×３０ｍｍ程度であり、上述の設計欠陥や吸収体パターンに対して十分に広いため、転写や検査の評価には影響せず、問題にならない。
【００４７】
次に、本発明に係る反射型マスクブランクスおよび反射型マスクを構成するその他の要素について説明する。
（基板）
本発明の反射型マスクを構成する基板２としては、パターン位置精度を高精度に保持するために低熱膨張係数を有し、高反射率および転写精度を得るために平滑性、平坦度が高く、マスク製造工程の洗浄などに用いる洗浄液への耐性に優れたものが好ましく、石英ガラス、ＳｉＯ2−ＴｉＯ2系の低熱膨張ガラス、β石英固溶体を析出した結晶化ガラスなどのガラス基板、さらにはシリコンを用いることもできる。
【００４８】
基板２は、０．２ｎｍＲｍｓ以下の平滑な表面と１００ｎｍ以下の平坦度を有していることが高反射率および転写精度を得るために好ましい。マスクブランクスの平坦度としては、例えば、パターン領域において５０ｎｍ以下が求められている。
（反射層）
反射層５は、ＥＵＶ露光に用いられるＥＵＶ光を高い反射率で反射する材料が用いられ、Ｍｏ（モリブデン）層とＳｉ（シリコン）層からなる多層膜が多用されており、例えば、２．８ｎｍ厚のＭｏ層と４．２ｎｍ厚のＳｉ層を各４０層積層した多層膜よりなる反射層が挙げられる。それ以外には、特定の波長域で高い反射率が得られる材料として、Ｒｕ／Ｓｉ、Ｍｏ／Ｂｅ、Ｍｏ化合物／Ｓｉ化合物、Ｓｉ／Ｎｂ周期多層膜、Ｓｉ／Ｍｏ／Ｒｕ周期多層膜、Ｓｉ／Ｍｏ／Ｒｕ／Ｍｏ周期多層膜およびＳｉ／Ｒｕ／Ｍｏ／Ｒｕ周期多層膜なども用いることができる。ただし、材料によって最適な膜厚は異なる。Ｍｏ層とＳｉ層からなる多層膜の場合、イオンビームスパッタ法により、まずＳｉターゲットを用いてＳｉ層を成膜し、その後、Ｍｏターゲットを用いてＭｏ層を成膜し、これを１周期として、３０〜６０周期、好ましくは４０周期積層されて、多層膜の反射層が得られる。上記のように、ＥＵＶ光を高い反射率で反射させるために、１３．５ｎｍのＥＵＶ光を入射角６．０度で入射したときの反射層５の反射率は、通常、６０％以上を示すように設定されている。
（キャッピング層）
反射層５の反射率を高めるには屈折率の大きいＭｏ層を最上層とするのが好ましいが、Ｍｏは大気で酸化され易く、反射率が低下するので、酸化防止やマスク洗浄時における保護のための保護層として、スパッタリング法などによりＳｉやＲｕ（ルテニウム）を成膜し、キャッピング層を設けることが行われている。例えば、キャッピング層としてＳｉを用いる場合は、反射層５の最上層に１１ｎｍの厚さで設けられる。
（バッファ層）
ＥＵＶ露光に用いられるＥＵＶ光を吸収する吸収層６をドライエッチングなどの方法でパターンエッチングするときに、下層の反射層５に損傷を与えるのを防止するために、反射層５と吸収層６との間にバッファ層を設けてもよい。バッファ層の材料としてはＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｃｒ、ＣｒＮなどが用いられる。ＣｒＮを用いる場合は、ＲＦマグネトロンスパッタ法によりＣｒターゲットを用いてＮ2ガス雰囲気下で、上記の反射層の上にＣｒＮ膜を５ｎｍ〜１５ｎｍ程度の膜厚で成膜するのが好ましい。
（吸収層）
マスクパターンを形成し、ＥＵＶ光を吸収する吸収層６の材料としては、Ｔａ、ＴａＮ、ＴａＢ、ＴａＢＮなどのＴａを主成分とする材料、Ｃｒ、Ｃｒを主成分としＮ、Ｏ、Ｃから選ばれる少なくとも１つの成分を含有する材料などが、膜厚２０ｎｍ〜１００ｎｍ程度の範囲で用いられる。
（ハードマスク層）
吸収層６の上には、吸収層のエッチングマスクとしてハードマスク層を設けても良い。ハードマスク層の材料としては、吸収層６のエッチングに耐性をもつものであって、反射型マスクの転写パターンに応じた微細加工に適したものを用いる必要がある。例えば、クロム（Ｃｒ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニュウム（Ｈｆ）およびその窒化物、酸化物などである。
【００４９】
また、ハードマスク層の材料は、バッファ層と同一の材料であることが好ましい。この場合、吸収層６のエッチングの後に、ハードマスク層の除去とバッファ層の除去とを同一工程で除去できる。
【００５０】
ハードマスク層の厚さは、その材料のエッチング耐性や転写パターンのサイズに応じた加工精度にもよるが、例えば５ｎｍ〜１５ｎｍである。
【００５１】
ハードマスク層は、例えば、Ａｒと窒素の混合ガス雰囲気下で、Ｃｒをスパッタ成膜することで、ＣｒＮからなるハードマスク層を設けることができる。
（導電層）
基板２の主面上に設けられた反射層５と相対する他方の面（裏面側）の上には、導電層が形成されていてもよい。この導電層は、反射型マスクの裏面を静電吸着するために、設けられるものである。この導電層は、導電性を示す金属や金属窒化物などの薄膜であって、例えば、クロム（Ｃｒ）や窒化クロム（ＣｒＮ）などを厚さ２０ｎｍ〜１５０ｎｍ程度に成膜して用いられる。
（反射型マスクブランクスの製造方法、および反射型マスクの製造方法）
次に、本発明に係る擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクスの製造方法、および擬似位相欠陥を有する反射型マスクの製造方法について説明する。
【００５２】
図４は、本発明に係る擬似位相欠陥を有する反射型マスクの製造方法の一例を示す工程フロー図である。
【００５３】
図４に示すように、まず、基板を準備し、その主面の上に、複数の開口を有する薄膜パターンを形成する。本発明においては、この薄膜パターン形成工程で、凹状の設計欠陥のパターン全てをポジ型レジストで形成し、凸状の設計欠陥のパターン全てをネガ型レジストで形成して、凹状の設計欠陥と前記凸状の設計欠陥の両方のパターン全てを同一の薄膜パターンに形成する。
【００５４】
次に、前記薄膜パターンの上に、前記薄膜パターンの所望の部位を露出し、他の部位を被覆する保護膜パターンを形成し、次に、前記保護膜パターンおよび露出する前記薄膜パターンをエッチングマスクに用いて前記基板を所定の深さにエッチングして、同じ深さの凹状の設計欠陥、および同じ高さの凸状の設計欠陥を形成し、その後、前記保護膜パターンを除去する。
【００５５】
本発明においては、前記保護膜パターン形成工程、前記設計欠陥形成工程、および前記保護膜パターン除去工程の一連の工程を、前記保護膜パターンで被覆する前記薄膜パターンの位置を変え、かつ、前記基板をエッチングする深さを変えて、必要な回数繰り返すことにより、前記基板に複数の異なる深さの凹状の設計欠陥、および複数の異なる高さの凸状の設計欠陥の両方を形成する。
【００５６】
その後、前記薄膜パターンを除去し、前記基板の主面の上に、前記凹状の設計欠陥および前記凸状の設計欠陥を被覆するように反射層を形成し、次いで、前記反射層の上に吸収層を形成して、本発明に係る反射型マスクブランクスを得る。
【００５７】
さらに、得られた反射型マスクブランクスの前記吸収層を部分的に除去して、所望の部位で前記反射層が露出するように吸収体パターンを形成して、本発明に係る反射型マスクを得る。
【００５８】
上述の工程フローにおける各製造工程について、以下、詳しく説明する。
【００５９】
図５〜図６は、本発明に係る擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクスの製造方法の一例を示す模式的工程図である。
【００６０】
まず、図５（ａ）に示すように、表面研磨された基板２を用意し、その主面の上に薄膜のハードマスク層１１を形成する。
【００６１】
ハードマスク層１１には、金属、金属酸化物、または金属窒化物のいずれかを含む薄膜を用いることができ、例えば、ハードマスク層１１は、Ｃｒ（クロム）等の金属を基板２の主面上に５ｎｍ〜２０ｎｍ程度の厚さでスパッタ成膜することにより形成することができる。
【００６２】
次に、図５（ｂ）に示すように、ハードマスク層１１の上にポジ型の電子線レジストを形成し、電子線描画により、所定の位置に、凹状の設計欠陥となるレジストパターン１２Ａを形成し、次いで、レジストパターン１２Ａの開口に露出するハードマスク層１１をエッチングしてハードマスクパターン１１Ａを形成し（図５（ｃ））、その後、レジストパターン１２Ａを除去して、所望の凹状の設計欠陥のパターン全てを一括形成したハードマスクパターン１１Ａを得る（図５（ｄ））。
【００６３】
次に、図５（ｅ）に示すように、ハードマスクパターン１１Ａの上にネガ型の電子線レジストを形成し、電子線描画により、所定の位置に、凸状の設計欠陥となるレジストパターン１２Ｂと、上述のハードマスクパターン１１Ａに形成された凹状設計欠陥パターン部分を被覆するパターンを形成し、次いで、露出するハードマスクパターン１１Ａをエッチングしてハードマスクパターン１１Ｂを形成し（図５（ｆ））、その後、レジストパターン１２Ｂを除去して、凹状の設計欠陥と凸状の設計欠陥のパターン全てを一括形成したハードマスクパターン１１Ｂを得る（図５（ｇ））。
【００６４】
ここで、従来の方法では、１回のパターン形成工程で、１種類の深さ、若しくは高さに対応した設計欠陥パターンしか形成できなかったが、本発明においては、ポジ型レジストを用いた１回のパターン形成工程とネガ型レジストを用いた１回のパターン形成工程とで、全ての種類の深さや高さに対応した設計欠陥パターンを一括して形成する。
【００６５】
それゆえ、本発明においては、従来のような複数回の電子線描画によるパターン形成工程を要せず、例え、深さや高さの種類が増えても、高価な高精細の電子線描画機を使用する工程の回数はポジ、ネガの各工程１回ずつで済み、同一の基板に数種の異なる深さの凹状の設計欠陥と、数種の異なる高さの凸状の設計欠陥とを有する反射型マスクブランクスおよび反射型マスクを、低コストで製造することができる。
【００６６】
また、設計欠陥のパターン全てをハードマスクに一括してパターン形成するため、例えば、１回の工程でパターン全てを一括して電子線描画でき、１回の工程でパターン全てを一括して現像できるため、複数回のレジストパターン形成工程を必要としていた従来の方法よりも、パターン全ての寸法仕上がりは安定し、その結果、寸法精度が向上した凹状の設計欠陥と凸状の設計欠陥とを有する反射型マスクブランクスおよび反射型マスクを製造することができる。
【００６７】
また、設計欠陥のパターン全てをハードマスクに一括してパターン形成するため、例えば、１回の工程でパターン全てを一括して電子線描画できるため、複数回のレジストパターン形成工程を必要としていた従来の方法よりも、パターン間の相対的な位置精度が向上した凹状の設計欠陥と凸状の設計欠陥とを有する反射型マスクブランクスおよび反射型マスクを製造することができる。
【００６８】
また、このハードマスクパターンには、設計欠陥用のパターンの他に、反射型マスクの吸収体パターンをアライメントして形成するためのアライメントマーク用のパターンも形成しても良い。アライメントマークと設計欠陥の両パターンを一括して電子線描画することで、各パターン間の相対的な位置精度が向上した反射型マスクブランクスを製造することができ、このアライメントマークを用いることにより、吸収体パターンと設計欠陥との相対的な位置精度が向上した反射型マスクを製造することができるからである。
【００６９】
なお、図５においては、所望の凹状の設計欠陥のパターン全てを一括形成した後に、所望の凸状の設計欠陥のパターン全てを一括形成する例を示したが、本発明においては、先に所望の凸状の設計欠陥のパターン全てを一括形成し、その後、所望の凹状の設計欠陥のパターン全てを一括形成してもよい。この場合は、先にネガ型レジストの工程を行い、次いで、ポジ型レジストの工程を行うことになる。
【００７０】
次に、図６（ｈ）に示すように、保護膜パターン１３Ａを、ハードマスクパターン１１Ｂの所望の部位を露出し、他の部位を被覆するように、ハードマスクパターン１１Ｂの上に形成する。
【００７１】
保護膜パターン１３Ａは、例えば、紫外線レジスト、または電子線レジストを基板の主面上に３００ｎｍ〜５００ｎｍ程度の厚さで塗布形成し、通常の紫外線、または電子線リソグラフィにより、所望の部位が開口したパターンとして形成することができる。
【００７２】
次に、図６（ｉ）に示すように、保護膜パターン１３Ａおよび露出するハードマスクパターン１１Ｂをエッチングマスクに用いて基板２を所定量エッチングして、所望の深さの凹状の設計欠陥３Ａ、および所望の高さの凸状の設計欠陥４Ａを形成する。
【００７３】
基板２のエッチングには、例えば、エッチングレートを小さくするために、低濃度に調整した緩衝フッ酸液を用いる。エッチングレートを小さくする理由は、１ｎｍ〜２０ｎｍ程度のエッチング深さの制御を容易にするためである。
【００７４】
ここで、凸状の設計欠陥４Ａは、上述の図３において説明したように、凸部の上面は基板主面と同じ高さであり、凸部の周囲の領域４ａを基板主面から所望の深さになるように掘り込むことで、凸部の上面と凸部の周囲の底面との段差を所望の高さに形成している。
【００７５】
なお、凸状の設計欠陥４Ａの凸部の周囲の領域４ａの深さは、凹状の設計欠陥３Ａの深さと同じである。すなわち、凸状の設計欠陥４Ａの高さは、凹状の設計欠陥３Ａの深さと同じである。
【００７６】
また、図６（ｉ）においては説明を容易にするため、設計欠陥を凹状と凸状の各１つずつしか示していないが、通常は、深さ、若しくは高さが同じ設計値の複数の設計欠陥を一括して形成する。
【００７７】
次に、図６（ｊ）に示すように、保護膜パターン１３Ａを除去し、その後、図６（ｋ）に示すように、ハードマスクパターン１１Ｂを被覆する位置を変えて保護膜パターン１３Ｂを形成し、次いで、基板２をエッチングする深さを、先の１回目の設計欠陥形成工程（図６（ｉ））の場合と異なる深さに変えることにより、設計欠陥３Ａとは深さの異なる設計欠陥３Ｂ、および設計欠陥４Ａとは高さの異なる設計欠陥４Ｂを形成する（図６（ｌ））。その後、図６（ｍ）に示すように、保護膜パターン１３Ｂを除去する。
【００７８】
上述のようにして、所望の設計欠陥を全て形成した後は、図６（ｎ）に示すように、ハードマスクパターン１１Ｂを除去し、露出させた基板２の主面の上に、凹状設計欠陥３Ａ、３Ｂ、および凸状設計欠陥４Ａ、４Ｂを被覆するようにして反射層５を形成し、さらに反射層５の上に吸収層６を形成して、本発明に係る擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクス１を得る。
【００７９】
なお、図６においては省略しているが、反射層４と吸収層５の間には、キャッピング層やバッファ層を形成してもよい。
【００８０】
また、図６においては省略しているが、反射型マスクブランクス１の吸収層６を部分的に除去して所望の部位で前記反射層５が露出するように吸収体パターンを形成することにより、本発明に係る擬似位相欠陥を有する反射型マスク１０を得ることができる。
【００８１】
なお、上述の図５〜図６においては、２種類の深さの凹状設計欠陥３Ａ、３Ｂ、および２種類の高さの凸状設計欠陥４Ａ、４Ｂを形成する方法を示したが、前記保護膜パターン形成工程（例えば、図６（ｋ））、前記設計欠陥形成工程（例えば、図６（ｌ））、および前記保護膜パターン除去工程（例えば、図６（ｍ））の一連の工程を、前記保護膜パターンで被覆する位置を変え、かつ、前記基板をエッチングする深さを変えて、必要な回数繰り返すことにより、より多種類の、異なる深さの凹状設計欠陥、若しくは異なる高さの凸状設計欠陥を形成することができる。
【００８２】
以上、本発明に係る擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクスの製造方法、および擬似位相欠陥を有する反射型マスクの製造方法について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と、実質的に同一の構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなる場合であっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【００８３】
以下、実施例を用いて、本発明をさらに具体的に説明する。
（実施例１）
基板として、光学研磨された大きさ６インチ角（厚さ０．２５インチ）の合成石英基板を用い、その主面の上に、Ｃｒを１０ｎｍの厚さにスパッタ成膜してハードマスク層を形成し、次いで、このハードマスク層の上にポジ型の電子線レジスト（日本ゼオン製、ＺＥＰ５２０）を形成し、加速電圧が１００ｋＶのスポットビーム電子線描画機を用いて、所望の凹状設計欠陥パターンとアライメントマークパターンを形成し、次いで、塩素系ガスを用いたドライエッチングにより、上記のパターンを一括形成したＣｒ薄膜パターンを形成し、その後、レジストパターンを剥膜した。
【００８４】
次に、上記のＣｒ薄膜パターンの上にネガ型の電子線レジスト（信越化学工業製、Ｎ３７）を形成し、加速電圧が１００ｋＶのスポットビーム電子線描画機を用いて、所望の凸状設計欠陥パターンと、先に形成したＣｒ薄膜パターンの凹状設計欠陥パターン部分を被覆するパターンを形成し、次いで、塩素系ガスを用いたドライエッチングにより、上記の凹状設計欠陥パターンに加えて、凸状設計欠陥パターンの全てを一括形成したＣｒ薄膜パターンを形成し、その後、レジストパターンを剥膜した。
【００８５】
次に、上記のＣｒ薄膜パターンの上に紫外線レジスト（東京応化工業製、ＴＨＭＲ−ＩＰ３５００）を４００ｎｍの厚さで形成し、レーザー描画機を用いて、まず１種類目の深さ（１ｎｍ）の凹状設計欠陥パターン、および１種類目の高さ（１ｎｍ）の凸状設計欠陥パターンの凸部を含む周囲領域が露出するように製版し、露出した各パターンを希釈した緩衝フッ酸液でウェットエッチングして、深さ、若しくは高さが１ｎｍの段差からなる設計欠陥を形成し、その後、上記の紫外線レジストを８０℃の硫酸水溶液で除去した。
【００８６】
次に、上記のレジスト除去したＣｒ薄膜パターンの上に、再び上述の紫外線レジストを４００ｎｍの厚さで形成し、レーザー描画機を用いて、２種類目の深さ（１．５ｎｍ）の
凹状設計欠陥パターン、および２種類目の高さ（１．５ｎｍ）の凸状設計欠陥パターンの凸部を含む周囲領域が露出するように製版し、露出した各パターンを希釈した緩衝フッ酸液でウェットエッチングして、深さ、若しくは高さが１．５ｎｍの段差からなる設計欠陥を形成し、その後、上記の紫外線レジストを８０℃の硫酸水溶液で除去した。
【００８７】
その後、上述と同様に、紫外線レジスト製版、基板ウェットエッチング、および紫外線レジスト除去の一連の工程を、紫外線レジストパターンで被覆するＣｒ薄膜パターンの位置を変え、かつ、基板をエッチングする深さを変えて、３回繰り返すことにより、さらに、２．０ｎｍ、３．０ｎｍ、および５．０ｎｍの深さの凹状設計欠陥パターン、および２．０ｎｍ、３．０ｎｍ、および５．０ｎｍの高さの凸状設計欠陥を形成した。
【００８８】
次に、上記のレジスト除去したＣｒ薄膜パターンの上に、再び上述の紫外線レジストを４００ｎｍの厚さで形成し、レーザー描画機を用いて、アライメントマークパターンのみが露出するように製版し、露出したアライメントマークパターンを緩衝フッ酸液でウェットエッチングして、全長２ｍｍ、線幅２μｍ、深さ５００ｎｍの平面形状が十字型のアライメントマークを形成し、その後、上記の紫外線レジストを８０℃の硫酸水溶液で除去し、次いで、上記のＣｒ薄膜パターンを硝酸セリウムアンモニウム水溶液で除去した。
【００８９】
次に、露出した基板の上に、イオンビームスパッタ法により、Ｓｉターゲットを用いてＳｉ膜を４．２ｎｍ成膜し、続いてＭｏターゲットを用いてＭｏ膜を２．８ｎｍ成膜し、これを１周期として４０周期積層してＭｏとＳｉの多層膜よりなる反射層を形成した後、最表面のＭｏ膜の上にＳｉ膜を１１ｎｍ成膜してキャッピング層を形成した。
【００９０】
次に、上記のＳｉ膜の上に、ＲＦマグネトロンスパッタ法によりＣｒターゲットを用いてＮ2雰囲気下で、ＣｒＮ膜をバッファ層として１０ｎｍの厚さに成膜し、続いて、上記のＣｒＮ膜上に、ＤＣマグネトロンスパッタ法により、Ｔａターゲットを用いて、Ａｒと窒素の混合ガス雰囲気下で、ＴａＮ膜を７０ｎｍの厚さで形成し、ＥＵＶ光を吸収する吸収層を形成し、本発明に係る反射型マスクブランクスを得た。
【００９１】
次に、この反射型マスクブランクスを用い、電子線レジストを塗布し、電子線描画装置で上記のアライメントマークを用いてアライメント描画し、上記の設計欠陥と所定の位置関係となる吸収体パターン用のレジストパターンを形成した。次いで、ＴａＮの吸収層をＣｌ2ガスでドライエッチングし、さらにＣｒＮのバッファ層をＣｌ2と酸素との混合ガスでドライエッチングしてキャッピング層を露出させ、レジストパターンを剥膜して、本発明に係る反射型マスクを得た。
【符号の説明】
【００９２】
１ 反射型マスクブランクス
２ 基板
３、３Ａ、３Ｂ 凹状の設計欠陥
４、４Ａ、４Ｂ 凸状の設計欠陥
４ａ、４ｂ 領域
５ 反射層
６ 吸収層
６Ａ 吸収体パターン
１０ 反射型マスク
１１ ハードマスク層
１１Ａ、１１Ｂ ハードマスクパターン
１２Ａ、１２Ｂ レジストパターン
１３Ａ、１３Ｂ 保護膜パターン
１０２ 基板
１０３ 凹状の設計欠陥
１０４ 凸状の設計欠陥
１０５ 反射層
１０６ 吸収層
１１２ ポジ型レジスト
１１２Ａ レジストパターン
１１３ ネガ型レジスト
１１３Ａ レジストパターン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、極端紫外光（Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ：以後、ＥＵＶと記す）を用いてマスクパターンをウェハ上に転写するためのＥＵＶ露光用の反射型マスクに関し、より詳しくは、位相欠陥の検査や評価に用いられる擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクスの製造方法、および擬似位相欠陥を有する反射型マスクの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体産業において、半導体デバイスの微細化に伴い、ＥＵＶ光を用いた露光技術であるＥＵＶリソグラフィが有望視されている。
【０００３】
なお、ここで、ＥＵＶ光とは、軟Ｘ線領域又は真空紫外線領域の波長帯の光を指し、具体的には波長が０．２〜１００ｎｍ程度の光のことである。このＥＵＶリソグラフィにおいて用いられるマスクとしては、例えば、特許文献１に記載された反射型マスクが提案されている。
【０００４】
このような反射型マスクは、少なくとも、基板の主面上にＥＵＶ光を反射する多層膜からなる反射層を有し、前記反射層の上に形成されたＥＵＶ光を吸収する吸収層を、部分的に除去することにより吸収体パターンが形成されたものである。
【０００５】
ＥＵＶ露光機に搭載された反射型マスクに入射したＥＵＶ光は、吸収体のある部分では吸収され、吸収体のない部分では反射層により反射され、光像が反射光学系を通して被転写体上に転写される。
【０００６】
上述の反射型マスクの基板には、パターン位置精度を高精度に保持するために、低熱膨張係数を有し、さらに、高反射率や転写精度を得るために、平滑性、平坦度が高く、マスク製造工程の洗浄などに用いる洗浄液への耐性に優れた基板が求められ、例えば、石英ガラス、ＳｉＯ2−ＴｉＯ2系の低熱膨張ガラス、β石英固溶体を析出した結晶化ガラスなどのガラス基板などが用いられている。
【０００７】
そして、上述のような基板の主面に、上記の反射層や吸収層などを形成したものを反射型マスクブランクスと呼ぶ。
【０００８】
反射型マスクは、この反射型マスクブランクスの吸収層を、部分的に除去してマスクパターンとなる吸収体パターンを形成したものである。
【０００９】
吸収体パターンを形成するには、例えば、反射型マスクブランクスの表面側（吸収層を形成した面）にレジストを形成し、このレジストを電子線描画等によりマスクパターン状に形成し、このレジストパターンをマスクに吸収層をエッチングして、所望の吸収体パターンを得る。
【００１０】
ここで、上述の基板表面に、例えば、傷や異物付着に起因する段差が存在すると、その上に形成する反射層の層構造が崩れ、反射層で反射されるＥＵＶ光に位相の変化を引き起こしてしまう。この位相の変化は転写されるパターンの位置精度やコントラストを悪化させる原因となり、このような転写に影響を及ぼす位相変化を生じる欠陥を位相欠陥と呼ぶ（特許文献２）。
【００１１】
例えば、波長が１３．５ｎｍのＥＵＶ光の場合、わずか３．４ｎｍ（≒１／４波長）の段差が１８０度の位相欠陥となりうる。
【００１２】
このため、ＥＵＶ露光用の反射型マスクにおいては、反射型マスクブランクスの位相欠陥制御が最も重要な課題とされている。
【００１３】
反射型マスクブランクスにおいては、この位相欠陥をゼロにすることが理想であるが、現実にはこれをゼロにすることは困難であり、位相欠陥の修正技術と共に、位相欠陥の転写性や検査感度を評価することがＥＵＶリソグラフィにおける重要な技術開発課題とされている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開昭６３−２０１６５６号公報
【特許文献２】特開２００４−２８９１１０号公報
【特許文献３】特表２００２−５３２７３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上述したような位相欠陥の検査や評価を行うには、基板の所定の位置に、位相欠陥の元となる所定の大きさの段差（設計欠陥）が形成された反射型マスクブランクスおよび反射型マスクを用意する必要がある。
【００１６】
上記段差は、例えば、凹状の設計欠陥および／または凸状の設計欠陥を、反射型マスクブランクスの基板の主面に形成することで得ることができる。
【００１７】
例えば、凹状の設計欠陥を有する反射型マスクブランクスの基板を製造するには、図７に示すように、基板１０２の主面の上に、ポジ型のレジスト１１２を形成し（図７（ａ））、電子線描画等により所望のレジストパターン１１２Ａを形成し（図７（ｂ））、このレジストパターン１１２Ａをマスクに基板１０２を所定の深さにエッチングし（図７（ｃ））、その後、レジストパターン１１２Ａを除去することにより、凹状の設計欠陥１０３を有する基板を得ることができる（図７（ｄ））。ただし、上述の方法で形成できる凹状の設計欠陥は、深さが同一のものだけである。
【００１８】
上述のようにして得られた基板の上に、反射層、吸収層を形成することにより、凹状の設計欠陥を有する反射型マスクブランクスを製造することができる（図７（ｅ））。また、上述の反射型マスクブランクスの吸収層を部分的に除去して吸収体パターンを形成することにより、凹状の設計欠陥を有する反射型マスクを製造することができる。
【００１９】
一方、凸状の設計欠陥を有する反射型マスクブランクスの基板を製造するには、例えば、図８に示すように、基板１０２の主面の上に、ネガ型のレジスト１１３を形成し（図８（ａ））、電子線描画等により所望のレジストパターン１１３Ａを形成し（図８（ｂ））、このレジストパターン１１３Ａをマスクに基板１０２を所定の深さにエッチングし（図８（ｃ））、その後、レジストパターン１１３Ａを除去することにより、凸状の設計欠陥１０４を有する基板を得ることができる（図８（ｄ））。ただし、上述の方法で形成できる凸状の設計欠陥は、高さが同一のものだけである。
【００２０】
上述のようにして得られた基板の上に、反射層、吸収層を形成することにより、凸状の設計欠陥を有する反射型マスクブランクスを製造することができる（図８（ｅ））。また、上述の反射型マスクブランクスの吸収層を部分的に除去して吸収体パターンを形成することにより、凸状の設計欠陥を有する反射型マスクを製造することができる。
【００２１】
ここで、位相欠陥の評価の効率向上や評価用の反射型マスクのコスト低減のために、上述の凹状の設計欠陥と凸状の設計欠陥を、同一の反射型マスクに形成することが求められている。
【００２２】
しかしながら、上述の凹状の設計欠陥、凸状の設計欠陥ともにそのパターンサイズは、吸収体パターンよりもさらに小さく、要求されるパターンの解像力を満たすためには、高精細の電子線描画機を用いて、凹状の設計欠陥はポジ型レジストで、凸状の設計欠陥はネガ型レジストで、それぞれ形成する必要があり、従来の方法で、凹状の設計欠陥と凸状の設計欠陥を、同一の反射型マスクに形成することは困難であった。
【００２３】
さらに、数種の異なる深さの凹状の設計欠陥や、数種の異なる高さの凸状の設計欠陥については、通常、一回の形成工程につき一種類の深さ、若しくは高さしかつくることができず、数種の異なる深さの凹状の設計欠陥や、数種の異なる高さの凸状の設計欠陥を同一の基板に作成するためには、深さ、若しくは高さの種類の数に応じて複数回のパターン形成とエッチングの工程を行う必要があり、工程数は多くなり、製造コストも非常に高いものとなっていた。
【００２４】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、設計欠陥の深さ、若しくは高さの種類の数に応じて複数回のパターン形成とエッチングの工程を行うという複雑な工程を必要とせずに、同一の基板に、数種の異なる深さの凹状の設計欠陥と数種の異なる高さの凸状の設計欠陥を形成することができる擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクスの製造方法、および擬似位相欠陥を有する反射型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】
【００２５】
本発明者は、種々研究した結果、ポジ型レジストの工程とネガ型レジストの工程を交互に１回ずつ用いて、数種の異なる深さの凹状の設計欠陥と数種の異なる高さの凸状の設計欠陥のパターン全てを、基板上に形成したハードマスクに一括してパターン形成し、その後、前記ハードマスクパターンをマスキングしながら順次基板をエッチング加工することで、上記課題を解決できることを見出して本発明を完成したものである。
【００２６】
すなわち、本発明の請求項１に係る発明は、基板と、前記基板の主面に形成された凹状の設計欠陥および凸状の設計欠陥と、前記凹状の設計欠陥および凸状の設計欠陥を被覆するように前記基板の主面の上に形成された多層膜からなる反射層と、前記反射層の上に形成された吸収層と、を少なくとも有するＥＵＶ露光用の反射型マスクブランクスの製造方法であって、前記基板の主面の上に、複数の開口を有する薄膜パターンを形成する薄膜パターン形成工程と、前記薄膜パターンの所望の部位を露出し、他の部位を被覆する保護膜パターンを、前記薄膜パターンの上に形成する保護膜パターン形成工程と、前記保護膜パターンおよび露出する前記薄膜パターンをエッチングマスクに用いて前記基板をエッチングして前記凹状の設計欠陥および前記凸状の設計欠陥を形成する設計欠陥形成工程と、前記保護膜パターンを除去する保護膜パターン除去工程と、前記薄膜パターンを除去する薄膜パターン除去工程と、前記基板の主面の上に、前記凹状の設計欠陥および前記凸状の設計欠陥を被覆するように前記反射層を形成する反射層形成工程と、前記反射層の上に前記吸収層を形成する吸収層形成工程と、を有し、前記薄膜パターン形成工程において、前記凹状の設計欠陥のパターンをポジ型レジストで形成し、前記凸状の設計欠陥のパターンをネガ型レジストで形成して、前記凹状の設計欠陥と前記凸状の設計欠陥の両方のパターンを有する薄膜パターンを形成し、前記保護膜パターン形成工程、前記設計欠陥形成工程、および前記保護膜パターン除去工程の一連の工程を、前記保護膜パターンで被覆する前記薄膜パターンの位置を変え、かつ、前記基板をエッチングする深さを変えて、必要な回数繰り返すことにより、前記基板に複数の異なる深さの凹状の設計欠陥および異なる高さの凸状の設計欠陥の両方を形成することを特徴とする擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクスの製造方法である。
【００２７】
また、本発明の請求項２に係る発明は、前記基板をエッチング加工する際のマスクとなる薄膜パターンが、金属、金属酸化物、または金属窒化物のいずれかを含む薄膜をパターン状に加工したもの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ブランクスの製造方法である。
【００２８】
また、本発明の請求項３に係る発明は、前記保護膜パターンが、紫外線レジスト、または電子線レジストをパターン状に加工したものであることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクスの製造方法である。
【００２９】
また、本発明の請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクスの製造方法を用いて得られた反射型マスクブランクスの前記吸収層を部分的に除去して、所望の部位で前記反射層が露出するように吸収体パターンを形成することを特徴とする擬似位相欠陥を有する反射型マスクの製造方法である。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、ポジ型レジストの工程とネガ型レジストの工程を交互に１回ずつ用いて、凹状の設計欠陥と凸状の設計欠陥のパターン全てを、基板上に形成したハードマスクに一括してパターン形成し、その後、前記ハードマスクパターンをマスキングしながら順次基板をエッチング加工するため、凹状の設計欠陥と凸状の設計欠陥を、同一の反射型マスクに形成することが可能となる。
【００３１】
また、本発明によれば、凹状の設計欠陥と凸状の設計欠陥のパターン全てを、基板上に形成したハードマスクに一括してパターン形成するため、例え、凹状の深さ、若しくは凸状の高さの種類が増えても、高価な高精細の電子線描画機を使用する工程の回数は、ポジ型レジストの工程１回とネガ型レジストの工程１回の計２回で済み、同一の基板に数種の異なる深さの凹状の設計欠陥と、数種の異なる高さの凸状の設計欠陥を有する反射型マスクブランクスおよび反射型マスクを、低コストで製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクスの例を示す概略断面図である。
【図２】本発明に係る擬似位相欠陥を有する反射型マスクの例を示す概略断面図である。
【図３】本発明に係る凹状の設計欠陥および凸状の設計欠陥の構造について説明するための基板断面図である。
【図４】本発明に係る擬似位相欠陥を有する反射型マスクの製造方法の一例を示す工程フロー図である。
【図５】本発明に係る擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクスの製造方法の例を示す模式的工程図である。
【図６】図５に続く本発明に係る擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクスの製造方法の例を示す模式的工程図である。
【図７】従来の凹状の設計欠陥を有する反射型マスクブランクスの製造方法の例を示す模式的工程図である。
【図８】従来の凸状の設計欠陥を有する反射型マスクブランクスの製造方法の例を示す模式的工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
（反射型マスクブランクス、および反射型マスク）
まず、本発明に係る反射型マスクブランクス、および反射型マスクについて説明する。
【００３４】
図１は、本発明に係る擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクスの例を示す概略断面図である。
【００３５】
図１に示すように、本発明に係る擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクス１においては、基板２の主面に、凹状の設計欠陥３、および凸状の設計欠陥４が形成されており、基板２の主面の上には、設計欠陥３、４を被覆するように反射層５が形成されており、反射層５の上には、吸収層６が形成されている。
【００３６】
図２は、本発明に係る擬似位相欠陥を有する反射型マスクの例を示す概略断面図である。本発明に係る擬似位相欠陥を有する反射型マスク１０は、反射型マスクブランクス１の吸収層６を部分的に除去して、所望の部位で前記反射層５が露出するように吸収体パターン６Ａを形成したものである。
【００３７】
上述の吸収体パターンは、主にラインアンドスペースパターン、若しくはホールアレイパターンであり、例えば、ラインアンドスペースパターンのライン幅は、６４ｎｍ〜１２８ｎｍである。
【００３８】
また、上述の設計欠陥の形状は、主に、凹状または凸状のドット、若しくはラインであり、その径、若しくは幅は、例えば、２５ｎｍ〜２００ｎｍ程度の範囲である。設計欠陥の深さ、若しくは高さは、例えば、１ｎｍ〜２０ｎｍ程度である。設計欠陥の形状や深さ、若しくは高さは、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）等により計測することができる。
【００３９】
なお、図２には、凹状の設計欠陥３、および凸状の設計欠陥４が、吸収体パターン間の略中央に位置する実施形態を例示しているが、その他にも、各設計欠陥が吸収体パターンに近接した実施形態や、各設計欠陥の一部分が吸収体パターンの下に隠れる形態や、各設計欠陥が吸収体パターンの下に完全に隠れる形態も、本発明に係る擬似位相欠陥を有する反射型マスクに含まれる。
【００４０】
このような、各設計欠陥と吸収体パターンとの位置関係が変化した反射型マスクを製造する目的は、上述の各設計欠陥により生じる位相変化がＥＵＶ露光における転写に及ぼす影響を評価するためである。
【００４１】
続いて、上述の設計欠陥の構造について、より詳しく説明する。
【００４２】
図３は、本発明に係る凹状の設計欠陥および凸状の設計欠陥の構造について説明するための基板断面図である。
【００４３】
図３に示すように、深さの異なる凹状の設計欠陥３Ａ、３Ｂについては、凹部の底面が基板主面から所望の深さになるように掘り込まれた構造をしている。
【００４４】
一方、高さの異なる凸状の設計欠陥４Ａ、４Ｂについては、凸部の上面は基板主面と同じ高さであり、凸部の周囲の領域４ａ、４ｂが基板主面から所望の深さになるように掘り込まれていることで、凸部の上面と凸部の周囲の底面との段差が所望の高さになるように形成されている。
【００４５】
本発明においては、凸状の設計欠陥の構造を、上述のような周囲掘り込み型にすることで、深さの異なる凹状の設計欠陥と、高さの異なる凸状の設計欠陥を、同一の反射型マスクに形成することを可能としている。
【００４６】
ここで、凸状の設計欠陥の周囲を掘り込んだ領域の縁部には、例えば、基板主面や他の掘り込み領域との段差が生じてしまうが、この領域の広さは、例えば、５ｍｍ×２０ｍｍ〜１０ｍｍ×３０ｍｍ程度であり、上述の設計欠陥や吸収体パターンに対して十分に広いため、転写や検査の評価には影響せず、問題にならない。
【００４７】
次に、本発明に係る反射型マスクブランクスおよび反射型マスクを構成するその他の要素について説明する。
（基板）
本発明の反射型マスクを構成する基板２としては、パターン位置精度を高精度に保持するために低熱膨張係数を有し、高反射率および転写精度を得るために平滑性、平坦度が高く、マスク製造工程の洗浄などに用いる洗浄液への耐性に優れたものが好ましく、石英ガラス、ＳｉＯ2−ＴｉＯ2系の低熱膨張ガラス、β石英固溶体を析出した結晶化ガラスなどのガラス基板、さらにはシリコンを用いることもできる。
【００４８】
基板２は、０．２ｎｍＲｍｓ以下の平滑な表面と１００ｎｍ以下の平坦度を有していることが高反射率および転写精度を得るために好ましい。マスクブランクスの平坦度としては、例えば、パターン領域において５０ｎｍ以下が求められている。
（反射層）
反射層５は、ＥＵＶ露光に用いられるＥＵＶ光を高い反射率で反射する材料が用いられ、Ｍｏ（モリブデン）層とＳｉ（シリコン）層からなる多層膜が多用されており、例えば、２．８ｎｍ厚のＭｏ層と４．２ｎｍ厚のＳｉ層を各４０層積層した多層膜よりなる反射層が挙げられる。それ以外には、特定の波長域で高い反射率が得られる材料として、Ｒｕ／Ｓｉ、Ｍｏ／Ｂｅ、Ｍｏ化合物／Ｓｉ化合物、Ｓｉ／Ｎｂ周期多層膜、Ｓｉ／Ｍｏ／Ｒｕ周期多層膜、Ｓｉ／Ｍｏ／Ｒｕ／Ｍｏ周期多層膜およびＳｉ／Ｒｕ／Ｍｏ／Ｒｕ周期多層膜なども用いることができる。ただし、材料によって最適な膜厚は異なる。Ｍｏ層とＳｉ層からなる多層膜の場合、イオンビームスパッタ法により、まずＳｉターゲットを用いてＳｉ層を成膜し、その後、Ｍｏターゲットを用いてＭｏ層を成膜し、これを１周期として、３０〜６０周期、好ましくは４０周期積層されて、多層膜の反射層が得られる。上記のように、ＥＵＶ光を高い反射率で反射させるために、１３．５ｎｍのＥＵＶ光を入射角６．０度で入射したときの反射層５の反射率は、通常、６０％以上を示すように設定されている。
（キャッピング層）
反射層５の反射率を高めるには屈折率の大きいＭｏ層を最上層とするのが好ましいが、Ｍｏは大気で酸化され易く、反射率が低下するので、酸化防止やマスク洗浄時における保護のための保護層として、スパッタリング法などによりＳｉやＲｕ（ルテニウム）を成膜し、キャッピング層を設けることが行われている。例えば、キャッピング層としてＳｉを用いる場合は、反射層５の最上層に１１ｎｍの厚さで設けられる。
（バッファ層）
ＥＵＶ露光に用いられるＥＵＶ光を吸収する吸収層６をドライエッチングなどの方法でパターンエッチングするときに、下層の反射層５に損傷を与えるのを防止するために、反射層５と吸収層６との間にバッファ層を設けてもよい。バッファ層の材料としてはＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｃｒ、ＣｒＮなどが用いられる。ＣｒＮを用いる場合は、ＲＦマグネトロンスパッタ法によりＣｒターゲットを用いてＮ2ガス雰囲気下で、上記の反射層の上にＣｒＮ膜を５ｎｍ〜１５ｎｍ程度の膜厚で成膜するのが好ましい。
（吸収層）
マスクパターンを形成し、ＥＵＶ光を吸収する吸収層６の材料としては、Ｔａ、ＴａＮ、ＴａＢ、ＴａＢＮなどのＴａを主成分とする材料、Ｃｒ、Ｃｒを主成分としＮ、Ｏ、Ｃから選ばれる少なくとも１つの成分を含有する材料などが、膜厚２０ｎｍ〜１００ｎｍ程度の範囲で用いられる。
（ハードマスク層）
吸収層６の上には、吸収層のエッチングマスクとしてハードマスク層を設けても良い。ハードマスク層の材料としては、吸収層６のエッチングに耐性をもつものであって、反射型マスクの転写パターンに応じた微細加工に適したものを用いる必要がある。例えば、クロム（Ｃｒ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニュウム（Ｈｆ）およびその窒化物、酸化物などである。
【００４９】
また、ハードマスク層の材料は、バッファ層と同一の材料であることが好ましい。この場合、吸収層６のエッチングの後に、ハードマスク層の除去とバッファ層の除去とを同一工程で除去できる。
【００５０】
ハードマスク層の厚さは、その材料のエッチング耐性や転写パターンのサイズに応じた加工精度にもよるが、例えば５ｎｍ〜１５ｎｍである。
【００５１】
ハードマスク層は、例えば、Ａｒと窒素の混合ガス雰囲気下で、Ｃｒをスパッタ成膜することで、ＣｒＮからなるハードマスク層を設けることができる。
（導電層）
基板２の主面上に設けられた反射層５と相対する他方の面（裏面側）の上には、導電層が形成されていてもよい。この導電層は、反射型マスクの裏面を静電吸着するために、設けられるものである。この導電層は、導電性を示す金属や金属窒化物などの薄膜であって、例えば、クロム（Ｃｒ）や窒化クロム（ＣｒＮ）などを厚さ２０ｎｍ〜１５０ｎｍ程度に成膜して用いられる。
（反射型マスクブランクスの製造方法、および反射型マスクの製造方法）
次に、本発明に係る擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクスの製造方法、および擬似位相欠陥を有する反射型マスクの製造方法について説明する。
【００５２】
図４は、本発明に係る擬似位相欠陥を有する反射型マスクの製造方法の一例を示す工程フロー図である。
【００５３】
図４に示すように、まず、基板を準備し、その主面の上に、複数の開口を有する薄膜パターンを形成する。本発明においては、この薄膜パターン形成工程で、凹状の設計欠陥のパターン全てをポジ型レジストで形成し、凸状の設計欠陥のパターン全てをネガ型レジストで形成して、凹状の設計欠陥と前記凸状の設計欠陥の両方のパターン全てを同一の薄膜パターンに形成する。
【００５４】
次に、前記薄膜パターンの上に、前記薄膜パターンの所望の部位を露出し、他の部位を被覆する保護膜パターンを形成し、次に、前記保護膜パターンおよび露出する前記薄膜パターンをエッチングマスクに用いて前記基板を所定の深さにエッチングして、同じ深さの凹状の設計欠陥、および同じ高さの凸状の設計欠陥を形成し、その後、前記保護膜パターンを除去する。
【００５５】
本発明においては、前記保護膜パターン形成工程、前記設計欠陥形成工程、および前記保護膜パターン除去工程の一連の工程を、前記保護膜パターンで被覆する前記薄膜パターンの位置を変え、かつ、前記基板をエッチングする深さを変えて、必要な回数繰り返すことにより、前記基板に複数の異なる深さの凹状の設計欠陥、および複数の異なる高さの凸状の設計欠陥の両方を形成する。
【００５６】
その後、前記薄膜パターンを除去し、前記基板の主面の上に、前記凹状の設計欠陥および前記凸状の設計欠陥を被覆するように反射層を形成し、次いで、前記反射層の上に吸収層を形成して、本発明に係る反射型マスクブランクスを得る。
【００５７】
さらに、得られた反射型マスクブランクスの前記吸収層を部分的に除去して、所望の部位で前記反射層が露出するように吸収体パターンを形成して、本発明に係る反射型マスクを得る。
【００５８】
上述の工程フローにおける各製造工程について、以下、詳しく説明する。
【００５９】
図５〜図６は、本発明に係る擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクスの製造方法の一例を示す模式的工程図である。
【００６０】
まず、図５（ａ）に示すように、表面研磨された基板２を用意し、その主面の上に薄膜のハードマスク層１１を形成する。
【００６１】
ハードマスク層１１には、金属、金属酸化物、または金属窒化物のいずれかを含む薄膜を用いることができ、例えば、ハードマスク層１１は、Ｃｒ（クロム）等の金属を基板２の主面上に５ｎｍ〜２０ｎｍ程度の厚さでスパッタ成膜することにより形成することができる。
【００６２】
次に、図５（ｂ）に示すように、ハードマスク層１１の上にポジ型の電子線レジストを形成し、電子線描画により、所定の位置に、凹状の設計欠陥となるレジストパターン１２Ａを形成し、次いで、レジストパターン１２Ａの開口に露出するハードマスク層１１をエッチングしてハードマスクパターン１１Ａを形成し（図５（ｃ））、その後、レジストパターン１２Ａを除去して、所望の凹状の設計欠陥のパターン全てを一括形成したハードマスクパターン１１Ａを得る（図５（ｄ））。
【００６３】
次に、図５（ｅ）に示すように、ハードマスクパターン１１Ａの上にネガ型の電子線レジストを形成し、電子線描画により、所定の位置に、凸状の設計欠陥となるレジストパターン１２Ｂと、上述のハードマスクパターン１１Ａに形成された凹状設計欠陥パターン部分を被覆するパターンを形成し、次いで、露出するハードマスクパターン１１Ａをエッチングしてハードマスクパターン１１Ｂを形成し（図５（ｆ））、その後、レジストパターン１２Ｂを除去して、凹状の設計欠陥と凸状の設計欠陥のパターン全てを一括形成したハードマスクパターン１１Ｂを得る（図５（ｇ））。
【００６４】
ここで、従来の方法では、１回のパターン形成工程で、１種類の深さ、若しくは高さに対応した設計欠陥パターンしか形成できなかったが、本発明においては、ポジ型レジストを用いた１回のパターン形成工程とネガ型レジストを用いた１回のパターン形成工程とで、全ての種類の深さや高さに対応した設計欠陥パターンを一括して形成する。
【００６５】
それゆえ、本発明においては、従来のような複数回の電子線描画によるパターン形成工程を要せず、例え、深さや高さの種類が増えても、高価な高精細の電子線描画機を使用する工程の回数はポジ、ネガの各工程１回ずつで済み、同一の基板に数種の異なる深さの凹状の設計欠陥と、数種の異なる高さの凸状の設計欠陥とを有する反射型マスクブランクスおよび反射型マスクを、低コストで製造することができる。
【００６６】
また、設計欠陥のパターン全てをハードマスクに一括してパターン形成するため、例えば、１回の工程でパターン全てを一括して電子線描画でき、１回の工程でパターン全てを一括して現像できるため、複数回のレジストパターン形成工程を必要としていた従来の方法よりも、パターン全ての寸法仕上がりは安定し、その結果、寸法精度が向上した凹状の設計欠陥と凸状の設計欠陥とを有する反射型マスクブランクスおよび反射型マスクを製造することができる。
【００６７】
また、設計欠陥のパターン全てをハードマスクに一括してパターン形成するため、例えば、１回の工程でパターン全てを一括して電子線描画できるため、複数回のレジストパターン形成工程を必要としていた従来の方法よりも、パターン間の相対的な位置精度が向上した凹状の設計欠陥と凸状の設計欠陥とを有する反射型マスクブランクスおよび反射型マスクを製造することができる。
【００６８】
また、このハードマスクパターンには、設計欠陥用のパターンの他に、反射型マスクの吸収体パターンをアライメントして形成するためのアライメントマーク用のパターンも形成しても良い。アライメントマークと設計欠陥の両パターンを一括して電子線描画することで、各パターン間の相対的な位置精度が向上した反射型マスクブランクスを製造することができ、このアライメントマークを用いることにより、吸収体パターンと設計欠陥との相対的な位置精度が向上した反射型マスクを製造することができるからである。
【００６９】
なお、図５においては、所望の凹状の設計欠陥のパターン全てを一括形成した後に、所望の凸状の設計欠陥のパターン全てを一括形成する例を示したが、本発明においては、先に所望の凸状の設計欠陥のパターン全てを一括形成し、その後、所望の凹状の設計欠陥のパターン全てを一括形成してもよい。この場合は、先にネガ型レジストの工程を行い、次いで、ポジ型レジストの工程を行うことになる。
【００７０】
次に、図６（ｈ）に示すように、保護膜パターン１３Ａを、ハードマスクパターン１１Ｂの所望の部位を露出し、他の部位を被覆するように、ハードマスクパターン１１Ｂの上に形成する。
【００７１】
保護膜パターン１３Ａは、例えば、紫外線レジスト、または電子線レジストを基板の主面上に３００ｎｍ〜５００ｎｍ程度の厚さで塗布形成し、通常の紫外線、または電子線リソグラフィにより、所望の部位が開口したパターンとして形成することができる。
【００７２】
次に、図６（ｉ）に示すように、保護膜パターン１３Ａおよび露出するハードマスクパターン１１Ｂをエッチングマスクに用いて基板２を所定量エッチングして、所望の深さの凹状の設計欠陥３Ａ、および所望の高さの凸状の設計欠陥４Ａを形成する。
【００７３】
基板２のエッチングには、例えば、エッチングレートを小さくするために、低濃度に調整した緩衝フッ酸液を用いる。エッチングレートを小さくする理由は、１ｎｍ〜２０ｎｍ程度のエッチング深さの制御を容易にするためである。
【００７４】
ここで、凸状の設計欠陥４Ａは、上述の図３において説明したように、凸部の上面は基板主面と同じ高さであり、凸部の周囲の領域４ａを基板主面から所望の深さになるように掘り込むことで、凸部の上面と凸部の周囲の底面との段差を所望の高さに形成している。
【００７５】
なお、凸状の設計欠陥４Ａの凸部の周囲の領域４ａの深さは、凹状の設計欠陥３Ａの深さと同じである。すなわち、凸状の設計欠陥４Ａの高さは、凹状の設計欠陥３Ａの深さと同じである。
【００７６】
また、図６（ｉ）においては説明を容易にするため、設計欠陥を凹状と凸状の各１つずつしか示していないが、通常は、深さ、若しくは高さが同じ設計値の複数の設計欠陥を一括して形成する。
【００７７】
次に、図６（ｊ）に示すように、保護膜パターン１３Ａを除去し、その後、図６（ｋ）に示すように、ハードマスクパターン１１Ｂを被覆する位置を変えて保護膜パターン１３Ｂを形成し、次いで、基板２をエッチングする深さを、先の１回目の設計欠陥形成工程（図６（ｉ））の場合と異なる深さに変えることにより、設計欠陥３Ａとは深さの異なる設計欠陥３Ｂ、および設計欠陥４Ａとは高さの異なる設計欠陥４Ｂを形成する（図６（ｌ））。その後、図６（ｍ）に示すように、保護膜パターン１３Ｂを除去する。
【００７８】
上述のようにして、所望の設計欠陥を全て形成した後は、図６（ｎ）に示すように、ハードマスクパターン１１Ｂを除去し、露出させた基板２の主面の上に、凹状設計欠陥３Ａ、３Ｂ、および凸状設計欠陥４Ａ、４Ｂを被覆するようにして反射層５を形成し、さらに反射層５の上に吸収層６を形成して、本発明に係る擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクス１を得る。
【００７９】
なお、図６においては省略しているが、反射層４と吸収層５の間には、キャッピング層やバッファ層を形成してもよい。
【００８０】
また、図６においては省略しているが、反射型マスクブランクス１の吸収層６を部分的に除去して所望の部位で前記反射層５が露出するように吸収体パターンを形成することにより、本発明に係る擬似位相欠陥を有する反射型マスク１０を得ることができる。
【００８１】
なお、上述の図５〜図６においては、２種類の深さの凹状設計欠陥３Ａ、３Ｂ、および２種類の高さの凸状設計欠陥４Ａ、４Ｂを形成する方法を示したが、前記保護膜パターン形成工程（例えば、図６（ｋ））、前記設計欠陥形成工程（例えば、図６（ｌ））、および前記保護膜パターン除去工程（例えば、図６（ｍ））の一連の工程を、前記保護膜パターンで被覆する位置を変え、かつ、前記基板をエッチングする深さを変えて、必要な回数繰り返すことにより、より多種類の、異なる深さの凹状設計欠陥、若しくは異なる高さの凸状設計欠陥を形成することができる。
【００８２】
以上、本発明に係る擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクスの製造方法、および擬似位相欠陥を有する反射型マスクの製造方法について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と、実質的に同一の構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなる場合であっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【００８３】
以下、実施例を用いて、本発明をさらに具体的に説明する。
（実施例１）
基板として、光学研磨された大きさ６インチ角（厚さ０．２５インチ）の合成石英基板を用い、その主面の上に、Ｃｒを１０ｎｍの厚さにスパッタ成膜してハードマスク層を形成し、次いで、このハードマスク層の上にポジ型の電子線レジスト（日本ゼオン製、ＺＥＰ５２０）を形成し、加速電圧が１００ｋＶのスポットビーム電子線描画機を用いて、所望の凹状設計欠陥パターンとアライメントマークパターンを形成し、次いで、塩素系ガスを用いたドライエッチングにより、上記のパターンを一括形成したＣｒ薄膜パターンを形成し、その後、レジストパターンを剥膜した。
【００８４】
次に、上記のＣｒ薄膜パターンの上にネガ型の電子線レジスト（信越化学工業製、Ｎ３７）を形成し、加速電圧が１００ｋＶのスポットビーム電子線描画機を用いて、所望の凸状設計欠陥パターンと、先に形成したＣｒ薄膜パターンの凹状設計欠陥パターン部分を被覆するパターンを形成し、次いで、塩素系ガスを用いたドライエッチングにより、上記の凹状設計欠陥パターンに加えて、凸状設計欠陥パターンの全てを一括形成したＣｒ薄膜パターンを形成し、その後、レジストパターンを剥膜した。
【００８５】
次に、上記のＣｒ薄膜パターンの上に紫外線レジスト（東京応化工業製、ＴＨＭＲ−ＩＰ３５００）を４００ｎｍの厚さで形成し、レーザー描画機を用いて、まず１種類目の深さ（１ｎｍ）の凹状設計欠陥パターン、および１種類目の高さ（１ｎｍ）の凸状設計欠陥パターンの凸部を含む周囲領域が露出するように製版し、露出した各パターンを希釈した緩衝フッ酸液でウェットエッチングして、深さ、若しくは高さが１ｎｍの段差からなる設計欠陥を形成し、その後、上記の紫外線レジストを８０℃の硫酸水溶液で除去した。
【００８６】
次に、上記のレジスト除去したＣｒ薄膜パターンの上に、再び上述の紫外線レジストを４００ｎｍの厚さで形成し、レーザー描画機を用いて、２種類目の深さ（１．５ｎｍ）の
凹状設計欠陥パターン、および２種類目の高さ（１．５ｎｍ）の凸状設計欠陥パターンの凸部を含む周囲領域が露出するように製版し、露出した各パターンを希釈した緩衝フッ酸液でウェットエッチングして、深さ、若しくは高さが１．５ｎｍの段差からなる設計欠陥を形成し、その後、上記の紫外線レジストを８０℃の硫酸水溶液で除去した。
【００８７】
その後、上述と同様に、紫外線レジスト製版、基板ウェットエッチング、および紫外線レジスト除去の一連の工程を、紫外線レジストパターンで被覆するＣｒ薄膜パターンの位置を変え、かつ、基板をエッチングする深さを変えて、３回繰り返すことにより、さらに、２．０ｎｍ、３．０ｎｍ、および５．０ｎｍの深さの凹状設計欠陥パターン、および２．０ｎｍ、３．０ｎｍ、および５．０ｎｍの高さの凸状設計欠陥を形成した。
【００８８】
次に、上記のレジスト除去したＣｒ薄膜パターンの上に、再び上述の紫外線レジストを４００ｎｍの厚さで形成し、レーザー描画機を用いて、アライメントマークパターンのみが露出するように製版し、露出したアライメントマークパターンを緩衝フッ酸液でウェットエッチングして、全長２ｍｍ、線幅２μｍ、深さ５００ｎｍの平面形状が十字型のアライメントマークを形成し、その後、上記の紫外線レジストを８０℃の硫酸水溶液で除去し、次いで、上記のＣｒ薄膜パターンを硝酸セリウムアンモニウム水溶液で除去した。
【００８９】
次に、露出した基板の上に、イオンビームスパッタ法により、Ｓｉターゲットを用いてＳｉ膜を４．２ｎｍ成膜し、続いてＭｏターゲットを用いてＭｏ膜を２．８ｎｍ成膜し、これを１周期として４０周期積層してＭｏとＳｉの多層膜よりなる反射層を形成した後、最表面のＭｏ膜の上にＳｉ膜を１１ｎｍ成膜してキャッピング層を形成した。
【００９０】
次に、上記のＳｉ膜の上に、ＲＦマグネトロンスパッタ法によりＣｒターゲットを用いてＮ2雰囲気下で、ＣｒＮ膜をバッファ層として１０ｎｍの厚さに成膜し、続いて、上記のＣｒＮ膜上に、ＤＣマグネトロンスパッタ法により、Ｔａターゲットを用いて、Ａｒと窒素の混合ガス雰囲気下で、ＴａＮ膜を７０ｎｍの厚さで形成し、ＥＵＶ光を吸収する吸収層を形成し、本発明に係る反射型マスクブランクスを得た。
【００９１】
次に、この反射型マスクブランクスを用い、電子線レジストを塗布し、電子線描画装置で上記のアライメントマークを用いてアライメント描画し、上記の設計欠陥と所定の位置関係となる吸収体パターン用のレジストパターンを形成した。次いで、ＴａＮの吸収層をＣｌ2ガスでドライエッチングし、さらにＣｒＮのバッファ層をＣｌ2と酸素との混合ガスでドライエッチングしてキャッピング層を露出させ、レジストパターンを剥膜して、本発明に係る反射型マスクを得た。
【符号の説明】
【００９２】
１ 反射型マスクブランクス
２ 基板
３、３Ａ、３Ｂ 凹状の設計欠陥
４、４Ａ、４Ｂ 凸状の設計欠陥
４ａ、４ｂ 領域
５ 反射層
６ 吸収層
６Ａ 吸収体パターン
１０ 反射型マスク
１１ ハードマスク層
１１Ａ、１１Ｂ ハードマスクパターン
１２Ａ、１２Ｂ レジストパターン
１３Ａ、１３Ｂ 保護膜パターン
１０２ 基板
１０３ 凹状の設計欠陥
１０４ 凸状の設計欠陥
１０５ 反射層
１０６ 吸収層
１１２ ポジ型レジスト
１１２Ａ レジストパターン
１１３ ネガ型レジスト
１１３Ａ レジストパターン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板の主面に形成された凹状の設計欠陥および凸状の設計欠陥と、前記凹状の設計欠陥および凸状の設計欠陥を被覆するように前記基板の主面の上に形成された多層膜からなる反射層と、前記反射層の上に形成された吸収層と、を少なくとも有するＥＵＶ露光用の反射型マスクブランクスの製造方法であって、
前記基板の主面の上に、複数の開口を有する薄膜パターンを形成する薄膜パターン形成工程と、
前記薄膜パターンの所望の部位を露出し、他の部位を被覆する保護膜パターンを、前記薄膜パターンの上に形成する保護膜パターン形成工程と、
前記保護膜パターンおよび露出する前記薄膜パターンをエッチングマスクに用いて前記基板をエッチングして前記凹状の設計欠陥および前記凸状の設計欠陥を形成する設計欠陥形成工程と、
前記保護膜パターンを除去する保護膜パターン除去工程と、
前記薄膜パターンを除去する薄膜パターン除去工程と、
前記基板の主面の上に、前記凹状の設計欠陥および前記凸状の設計欠陥を被覆するように前記反射層を形成する反射層形成工程と、
前記反射層の上に前記吸収層を形成する吸収層形成工程と、を有し、
前記薄膜パターン形成工程において、前記凹状の設計欠陥のパターンをポジ型レジストで形成し、前記凸状の設計欠陥のパターンをネガ型レジストで形成して、前記凹状の設計欠陥と前記凸状の設計欠陥の両方のパターンを有する薄膜パターンを形成し、
前記保護膜パターン形成工程、前記設計欠陥形成工程、および前記保護膜パターン除去工程の一連の工程を、前記保護膜パターンで被覆する前記薄膜パターンの位置を変え、かつ、前記基板をエッチングする深さを変えて、必要な回数繰り返すことにより、
前記基板に複数の異なる深さの凹状の設計欠陥および異なる高さの凸状の設計欠陥の両方を形成することを特徴とする擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクスの製造方法。
【請求項２】
前記基板をエッチング加工する際のマスクとなる薄膜パターンが、金属、金属酸化物、または金属窒化物のいずれかを含む薄膜をパターン状に加工したもの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ブランクスの製造方法。
【請求項３】
前記保護膜パターンが、紫外線レジスト、または電子線レジストをパターン状に加工したものであることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクスの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクスの製造方法を用いて得られた反射型マスクブランクスの前記吸収層を部分的に除去して、所望の部位で前記反射層が露出するように吸収体パターンを形成することを特徴とする擬似位相欠陥を有する反射型マスクの製造方法。
【請求項１】
基板と、前記基板の主面に形成された凹状の設計欠陥および凸状の設計欠陥と、前記凹状の設計欠陥および凸状の設計欠陥を被覆するように前記基板の主面の上に形成された多層膜からなる反射層と、前記反射層の上に形成された吸収層と、を少なくとも有するＥＵＶ露光用の反射型マスクブランクスの製造方法であって、
前記基板の主面の上に、複数の開口を有する薄膜パターンを形成する薄膜パターン形成工程と、
前記薄膜パターンの所望の部位を露出し、他の部位を被覆する保護膜パターンを、前記薄膜パターンの上に形成する保護膜パターン形成工程と、
前記保護膜パターンおよび露出する前記薄膜パターンをエッチングマスクに用いて前記基板をエッチングして前記凹状の設計欠陥および前記凸状の設計欠陥を形成する設計欠陥形成工程と、
前記保護膜パターンを除去する保護膜パターン除去工程と、
前記薄膜パターンを除去する薄膜パターン除去工程と、
前記基板の主面の上に、前記凹状の設計欠陥および前記凸状の設計欠陥を被覆するように前記反射層を形成する反射層形成工程と、
前記反射層の上に前記吸収層を形成する吸収層形成工程と、を有し、
前記薄膜パターン形成工程において、前記凹状の設計欠陥のパターンをポジ型レジストで形成し、前記凸状の設計欠陥のパターンをネガ型レジストで形成して、前記凹状の設計欠陥と前記凸状の設計欠陥の両方のパターンを有する薄膜パターンを形成し、
前記保護膜パターン形成工程、前記設計欠陥形成工程、および前記保護膜パターン除去工程の一連の工程を、前記保護膜パターンで被覆する前記薄膜パターンの位置を変え、かつ、前記基板をエッチングする深さを変えて、必要な回数繰り返すことにより、
前記基板に複数の異なる深さの凹状の設計欠陥および異なる高さの凸状の設計欠陥の両方を形成することを特徴とする擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクスの製造方法。
【請求項２】
前記基板をエッチング加工する際のマスクとなる薄膜パターンが、金属、金属酸化物、または金属窒化物のいずれかを含む薄膜をパターン状に加工したもの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ブランクスの製造方法。
【請求項３】
前記保護膜パターンが、紫外線レジスト、または電子線レジストをパターン状に加工したものであることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクスの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の擬似位相欠陥を有する反射型マスクブランクスの製造方法を用いて得られた反射型マスクブランクスの前記吸収層を部分的に除去して、所望の部位で前記反射層が露出するように吸収体パターンを形成することを特徴とする擬似位相欠陥を有する反射型マスクの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−３８７８６（Ｐ２０１２−３８７８６Ａ）
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７４９１７（Ｐ２０１０−１７４９１７）
【出願日】平成２２年８月３日（２０１０．８．３）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月３日（２０１０．８．３）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
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