遮光領域を有する反射型マスク、反射型マスクブランクス及び反射型マスクの製造方法
【課題】反射型マスクのパターンに損傷を及ぼす危険性を解消し、反射型マスク上の遮光領域の遮光性を高めてウェハ上の露光フィールド境界部のオーバー露光を抑制できる遮光領域を有する反射型マスクを提供する。
【解決手段】基板と、ＥＵＶ光を反射する反射層と、ＥＵＶ光を吸収する吸収層で形成された吸収体パターンと、を少なくとも備えた反射型マスクであって、吸収体パターンによって形成された転写パターン領域の周囲に、ＥＵＶ光を遮光するための遮光領域が設けられ、前記遮光領域が反射層と吸収層とを備え、前記遮光領域の反射層が、転写パターン領域の反射層と同一平面上になく、基板の主面に対して所定の角度を有する斜面上にあり、遮光領域に入射したＥＵＶ光の反射光を、転写パターン領域に入射したＥＵＶ光の反射光とは異なる方向に反射させる反射層であることを特徴とする。
【解決手段】基板と、ＥＵＶ光を反射する反射層と、ＥＵＶ光を吸収する吸収層で形成された吸収体パターンと、を少なくとも備えた反射型マスクであって、吸収体パターンによって形成された転写パターン領域の周囲に、ＥＵＶ光を遮光するための遮光領域が設けられ、前記遮光領域が反射層と吸収層とを備え、前記遮光領域の反射層が、転写パターン領域の反射層と同一平面上になく、基板の主面に対して所定の角度を有する斜面上にあり、遮光領域に入射したＥＵＶ光の反射光を、転写パターン領域に入射したＥＵＶ光の反射光とは異なる方向に反射させる反射層であることを特徴とする。
【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、さらに詳しくは、露光フィールド境界におけるオーバー露光を防止するための遮光領域を有する反射型マスク、反射型マスクブランクス及び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】
半導体デバイスの微細化に伴い、現在、ＡｒＦエキシマレーザを用いた光学式の投影露光装置により、フォトマスクを用いてウェハ上にパターン転写する露光方法が行なわれている。これらの光学式の投影露光装置による露光方法では、いずれ解像限界に達するため、電子線描画装置による直描やインプリントリソグラフィやＥＵＶリソグラフィのような新しいパターン形成方法が提案されている。
【０００３】
これらの新しいリソグラフィ技術の中でも、紫外線露光の短波長化の極限と見なされているＥＵＶ露光は、エキシマレーザよりもさらに短波長である波長１３．５ｎｍ程度のＥＵＶ光を用い、マスクパターンを通常１／４程度に縮小してウェハ上のレジストに転写する露光技術であり、半導体デバイス用の次世代リソグラフィ技術として注目されている。ＥＵＶ露光においては、短波長のために屈折光学系が使用できないため、反射光学系が用いられ、マスクとしては反射型マスクが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このＥＵＶ露光用反射型マスク（以後、反射型マスクとも記す）は、ＥＵＶ光を反射する多層膜構造の反射層と、この反射層上にＥＵＶ光を吸収する吸収層で形成され、露光装置を用いてウェハ等の被転写体に転写されるべきパターン（以下、吸収体パターンと称する）とを、少なくとも備えたマスクである。
【０００５】
図１２は、このような従来のＥＵＶ露光用反射型マスクの一例を示す断面図である。図１２に示すＥＵＶ露光用反射型マスク１２０は、基板１２１上に多層膜構造でＥＵＶ光を反射する反射層１２２を有し、反射層１２２上にＥＵＶ光を吸収する吸収層１２５からなる吸収体パターンが形成された構造となっている。反射型マスクに入射したＥＵＶ光は、反射層１２２では反射され、吸収層１２５では吸収され、反射されたＥＵＶ光によりウェハ上に縮小転写パターンが形成される。
なお、反射層１２２上には反射層を保護するキャッピング層１２３やマスクパターン形成時の反射層１２２へのエッチングダメージを防止するためのバッファ層１２４が設けられていてもよい。また、吸収層１２５上には、検査時の検出感度を上げるために反射防止層１２６が設けられていてもよい。
【０００６】
図８は、図１２に示した反射型マスク１２０を用いたＥＵＶ露光の概念図である。ＥＵＶ露光では、ＥＵＶ光８１（８１Ａ；８１Ｂ）はＥＵＶマスク１２０面に対し垂直な方向から数度（例えば、６度）傾いた方向から入射される。従って、吸収層１２５パターンの膜厚が厚いと、パターン自身の影が生じ、露光時に転写されたパターンのエッジ部分がぼけるなどのシャドーイングと呼ばれる現象により鮮明な転写像が得られなくなるため、パターン形成上、吸収層１２５の厚さは薄い方がより好ましい。この点から、吸収層１２５は、露光光の波長に対し、吸収係数が大きい方が有利であり、吸収層１２５の膜厚は、露光光であるＥＵＶ光８１を十分に吸収できる厚さであって、かつ可能な限り薄い方が望ましい。
【０００７】
しかしながら、吸収層１２５の厚さを薄くした場合、以下のような露光フィールド境界部におけるレジストのオーバー露光の問題が生じる。
図８に示すように、ＥＵＶ露光では、フォトマスクのステッパー露光と同様に、反射型マスク１２０上のパターン領域を、反射型マスク１２０上に設置されるブレード８３によって矩形状の露光フィールド８５に区切り、ステップアンドリピート方式によりウェハ８４に多面付け露光される。ここで、上述のように、吸収層１２５の膜厚を薄くした場合には、吸収層１２５からなる転写パターンから放射される第２の反射光８２Ｂの強度が高まり、ブレード８３境界近傍に相当する露光フィールド８５外周の重なり部において、ウェハ８４上のレジストが多重露光により、オーバー露光されてしまう。
【０００８】
図９は、ＥＵＶ露光による上記の問題点の説明図であり、ウェハ８４上に４つの露光フィールドが転写された状態を例示している。図９に示すように、ウェハ上のフィールド境界周辺では、露光時の隣り合うショットにより２重あるいは４重に露光が重なり合ってフィールド重なり部８７となって多重露光されるために、レジストが不適切に感光しレジストダメージが生じる。例えば、ポジ型レジストを用いた場合、１回の露光ショットでは適正露光であっても、フィールド８５が重なり合う部分のレジストは多重露光によりオーバー露光となり、レジスト現像後にレジストの膜減りの問題やパターン仕上がり寸法の変動の問題が生じる。
【０００９】
上記の露光フィールド境界での遮光の問題を解決するために、マスクの転写パターン領域の周辺に遮光領域を設けた反射型マスクが提案されている（特許文献２参照）。ここで、上記の転写パターン領域とは、ウェハ等の被転写体に転写される露光フィールドに対応した反射型マスク上のパターン領域のことであり、上記の遮光領域とは、転写パターン領域の周囲に設けられたＥＵＶ光の反射を低減させた領域のことであり、遮光領域を設けることにより、ウェハ上で隣り合う露光フィールドの境界部におけるレジストのオーバー露光を防止する。
【００１０】
特許文献２には、遮光領域を設けたＥＵＶ露光用反射型マスクの代表的な例として、図１０および図１１に示すような２つの方式が開示されている。図１０に示す反射型マスク１００は、転写パターン領域１０７の周囲の遮光領域１０８の吸収層を２段構造に積層（以後、吸収層積層方式とも言う）した反射型マスクであり、第１の吸収層１０３の上に、第２の吸収層１０６を設けて破線内に示す遮光領域１０８としている。図１１に示す反射型マスク１１０は、転写パターン領域１１７の周囲の遮光領域の反射層１１２をエッチング加工で除去して破線内に示す遮光領域１１８とした反射層加工方式の反射型マスクである。
【００１１】
なお、図１０および図１１には図示してないが、吸収層１０３および吸収層１１３からなる転写パターンの上には、反射型マスクの欠陥検査をより精度良く行うために、反射防止層が設けられていても良い。また、反射層１０２、１１２の表面には、反射層を保護するためのキャッピング層が設けられていてもよく、キャッピング層と吸収層１０３、１１３の間には、吸収層加工時のエッチングから反射層を保護するためのバッファ層が設けられていてもよい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開昭和６３−２０１６５６号公報
【特許文献２】特開２００９−２１２２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、従来、ＥＵＶ用の遮光領域を形成するために、図１０に示す吸収層を積層させて作成する上述の吸収体積層方式、あるいは図１１に示す反射層を掘り込んで除去して作成する反射層加工方式による遮光領域を有する反射型マスクを製造するには、以下のような問題があった。
【００１４】
図１０に示すような吸収体積層方式の反射型マスクの製造方法については、特許文献２において、吸収体パターンを構成する第１の吸収層１０３の上に、遮光領域１０８を構成する第２の吸収層１０６を積層し、第２の吸収層１０６の上に形成したレジストパターンをエッチングマスクにして、第２の吸収層１０６と第１の吸収層１０３をエッチング加工して、第２の吸収層１０６と第１の吸収層１０３の両方の厚さの転写パターンと遮光領域パターンを形成し、次いで、転写パターン領域１０７の第２の吸収層１０６からなる転写パターンのみを除去して上記のような吸収体積層方式の反射型マスクを得る方法が提案されている。
【００１５】
しかし、上記のように、第２の吸収層１０６と第１の吸収層１０３の両方をエッチング加工して転写パターンを形成することは、第１の吸収層のみをエッチング加工して転写パターンを形成することに比べて厚膜のエッチングとなり、エッチング時のレジストダメージによるマスクパターンの劣化が生じ、精度良く転写パターンを形成することは困難であった。また、第１の吸収層の転写パターンに損傷を与えずに、転写パターン領域１０７の第２の吸収層からなる転写パターンのみを除去することも困難であった。また、転写パターン領域１０７に転写すべきメインパターンを作成後に上部吸収層を作成する製造方法では、製造途中の洗浄プロセスで使用した硫酸イオンなどが基板上に残留して吸収体パターン作成時のレジストプロセスに影響し、寸法精度に悪影響を及ぼす問題が発生していた。
【００１６】
一方、図１１に示す反射層を除去する反射層加工方式の反射型マスクについては、Ｍｏ層とＳｉ層を交互に設けて一組の層とした４０層（例えば、厚さ２７４ｎｍ）に及ぶ多層膜構造の反射層１１２を深掘りエッチングして、遮光領域１１８の反射層１１２を除去する必要があるが、この反射層の除去は容易ではなく、工程が長くなるという問題を生じていた。さらに、反射層加工方式の反射型マスクにおいては、反射層１１２を構成するＭｏ層とＳｉ層を交互に積層した多層膜の側面が、遮光領域１１８において露出した構造となるため、マスク洗浄時に露出している多層の反射層１１２の側面が損傷してしまう恐れや、多層の反射層１１２の一部が側面から溶出して転写パターンに欠陥が生じてしまうという問題があった。
【００１７】
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、ＥＵＶ露光用の反射型マスクのパターンに損傷を及ぼす危険性を解消しつつ、反射型マスク上の遮光領域の遮光性を高めてウェハ上の露光フィールド境界部のオーバー露光を抑制できる遮光領域を有する反射型マスク、反射型マスクブランクス、および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】
【００１８】
本発明者は、種々研究した結果、遮光領域における反射層を傾けて成膜することで遮光領域からの反射光をマスクパターン部の反射光とは異なる角度で反射し、良好な遮光特性を得ることにより上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成したものである。
【００１９】
本発明の請求項１の発明に係る反射型マスクは、基板と、前記基板の主面上に形成されたＥＵＶ光を反射する反射層と、前記反射層上に前記ＥＵＶ光を吸収する吸収層で形成された吸収体パターンと、を少なくとも備えたＥＵＶ露光用の反射型マスクであって、前記吸収体パターンによって形成された転写パターン領域の周囲に、前記ＥＵＶ光を遮光するための遮光領域が設けられており、前記遮光領域が前記反射層と前記吸収層とを備え、前記遮光領域の前記反射層が、前記転写パターン領域の前記反射層と同一平面上になく、前記基板の主面に対して所定の角度を有する斜面上にあり、前記遮光領域に入射した前記ＥＵＶ光の反射光を、前記転写パターン領域に入射した前記ＥＵＶ光の反射光とは異なる方向に反射させる反射層であることを特徴とするものである。
【００２０】
また、本発明の請求項２の発明に係る反射型マスクは、請求項１に記載の反射型マスクにおいて、前記遮光領域の前記反射層がある斜面が、前記転写パターン領域の前記反射層がある平面から前記基板側と反対の方向に向けて形成された斜面であることを特徴とするものである。
【００２１】
また、本発明の請求項３の発明に係る反射型マスクは、請求項１に記載の反射型マスクにおいて、前記遮光領域の前記反射層がある斜面が、前記転写パターン領域の前記反射層がある平面から前記基板側の方向に向けて形成された斜面であることを特徴とするものである。
【００２２】
また、本発明の請求項４の発明に係る反射型マスクは、請求項１に記載の反射型マスクにおいて、前記遮光領域における前記反射層が、鋸歯状であることを特徴とするものである。
【００２３】
また、本発明の請求項５の発明に係る反射型マスクは、請求項１から請求項４までのうちのいずれか１項に記載の反射型マスクにおいて、前記遮光領域及び前記転写パターン領域の前記反射層と前記吸収層が、それぞれ同一材料で形成されていることを特徴とするものである。
【００２４】
また、本発明の請求項６の発明に係る反射型マスクブランクスは、基板と、前記基板の主面上に形成されたＥＵＶ光を反射する反射層と、前記反射層上に設けられた前記ＥＵＶ光を吸収する吸収層と、を少なくとも備えたＥＵＶ露光用の反射型マスクブランクスであって、前記反射型マスクブランクスが、転写パターンを形成する領域と、該転写パターンを形成する領域の周囲に前記ＥＵＶ光を遮光するための遮光領域と、を設けており、前記遮光領域が前記反射層と前記吸収層とを備え、前記遮光領域における前記反射層が、前記転写パターン領域の前記反射層と同一平面上になく、前記基板の主面に対して所定の角度を有する斜面上にあることを特徴とするものである。
【００２５】
また、本発明の請求項７の発明に係る反射型マスクの製造方法は、基板と、前記基板の主面上に形成されたＥＵＶ光を反射する反射層と、前記反射層上に前記ＥＵＶ光を吸収する吸収層で形成された吸収体パターンと、を少なくとも備え、前記吸収体パターンによって形成された転写パターン領域の周囲に、前記ＥＵＶ光を遮光するための遮光領域が設けられているＥＵＶ露光用の反射型マスクの製造方法であって、前記基板の主面上の前記遮光領域となる領域の基板表面を加工し、前記基板の主面に対して所定の角度を有する斜面を形成する工程と、前記斜面を含む前記基板の主面上に、前記反射層、前記吸収層を順に設けて反射型マスクブランクスを形成する工程と、前記反射型マスクブランクス上に前記吸収体パターンを形成するためのレジストパターンを形成する工程と、前記レジストパターンをマスクとして前記吸収層をエッチングして吸収体パターンを形成する工程と、を含むことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２６】
本発明のＥＵＶ露光用の反射型マスクによれば、遮光領域における反射層を基板の主面に対して所定の角度を有する斜面上に成膜することで、遮光領域に入射したＥＵＶ光の反射光を、転写パターン領域に入射したＥＵＶ光の反射光とは異なる方向に反射させ、良好な遮光特性を得ることができる。そのため、従来の吸収層を２段構造に積層した遮光領域や反射層をエッチング除去して作成した遮光領域を形成することによるメインパターンの加工精度低下や、欠陥を生じるなどの問題を発生せずに、良好な遮光特性を持つ反射型マスクを得ることができる。
【００２７】
本発明のＥＵＶ露光用の反射型マスクブランクスによれば、反射型マスクブランクスにすでに遮光領域が形成されているので、このブランクスを用いることにより遮光領域形成工程が不要になり、良好な遮光特性を持ち高品質の反射型マスクを容易に作製することが可能となる。
【００２８】
本発明のＥＵＶ露光用反射型マスクの製造方法によれば、遮光領域を有するＥＵＶ露光用の反射型マスクの製造において、従来の吸収層を２段構造に積層した遮光領域や反射層をエッチング除去して作成した遮光領域を形成することによるメインパターンの加工精度低下や、欠陥を生じるなどの問題を発生せずに、良好な遮光特性を持つ高品質の反射型マスクを作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る反射型マスクの一例を示す図であり、図１（ａ）はマスク全体の平面模式図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線における断面模式図、図１（ｃ）は図１（ｂ）における遮光領域の部分拡大図である。
【図２】本発明に係る反射型マスクの実施形態の例を示す概略断面図であり、遮光領域を拡大して示してある。
【図３】本発明に係る反射型マスクの他の実施形態示す概略断面図であり、遮光領域を拡大して示してある。
【図４】本発明に係る反射型マスクの別な実施形態を示す概略断面図であり、遮光領域を拡大して示してある。
【図５】本発明に係る反射型マスクブランクスの実施形態の一例を示す概略断面図であり、遮光領域を拡大して示してある。
【図６】本発明の反射型マスクの製造方法の一例を説明する工程断面模式図である。
【図７】図６に続く本発明の反射型マスクの製造方法の一例を説明する工程断面模式図である。
【図８】反射型マスクを用いたＥＵＶ露光の概念図である。
【図９】ＥＵＶ露光の露光フィールド境界部における多重露光の説明図である。
【図１０】従来の遮光領域を有する吸収体積層方式の反射型マスクの例を示す断面図である。
【図１１】従来の遮光領域を有する反射層加工方式の反射型マスクの例を示す断面図である。
【図１２】従来の反射型マスクの一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の遮光領域を有する反射型マスク、反射型マスクブランクス、および反射型マスクの製造方法について、図面を参照しながら実施形態を説明する。
【００３１】
＜反射型マスク＞
（実施形態）
図１は、遮光領域を有する本発明の反射型マスク１０の実施形態の一例を示す図であり、図１（ａ）はマスク全体の平面模式図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線における断面模式図、図１（ｃ）は図１（ｂ）における破線で示した枠内の遮光領域１５の部分拡大図である。図１に示すように、反射型マスク１０の一方の主面（表面）上には、転写パターン領域１４と遮光領域１５が形成されている。ここで、転写パターン領域１４は、ウェハなどの被転写体に転写される露光フィールドに対応した反射型マスク１０上のパターン領域であり、破線で示す枠内の遮光領域１５は、転写パターン領域１４の周辺に設けられたＥＵＶ光の反射を低減させた領域で、ＥＵＶ露光時に多重露光となる領域に設けられている。例えば、外形６インチ角の反射型マスクにおいて、転写パターン領域１４の面積は１００ｍｍ×１３０ｍｍ程度であり、遮光領域１５の幅は概ね３ｍｍ〜２５ｍｍ程度である。なお、遮光領域１５よりもさらに外側は、露光時に露光装置に備えられているブレードを用いて遮光することができる。
【００３２】
図１に示すように、本実施形態の反射型マスク１０は、基板１１の一方の主面（表面）上にＥＵＶ光を反射する多層の反射層１２と、その反射層１２上にＥＵＶ光を吸収する吸収層１３で形成された吸収体パターン１３ａと、を少なくとも備え、吸収体パターン１３ａによって形成された転写パターン領域１４の周囲に、ＥＵＶ光を遮光するための遮光領域１５が設けられている。遮光領域１５は、上記の反射層１２と吸収層１３とを備え、遮光領域１５の反射層は、転写パターン領域１４の反射層と同一の平面上になく、基板１１の主面に対して所定の角度（θ）を有して斜めに形成された斜面上にあり、遮光領域１５に入射したＥＵＶ光の反射光を、転写パターン領域１４に入射したＥＵＶ光の反射光とは異なる方向に反射させるものである。なお、本発明の遮光領域を構成する斜面は、遮光領域のみに限定されず、基板外周部の末端にまで延長されていてもよい。
【００３３】
遮光領域の反射層を基板主面に対して斜めに形成するには、あらかじめ遮光領域とする基板表面に、主面に対して所定の角度（θ）に傾けた斜面を形成しておき、転写パターン領域における反射層及び吸収層を成膜形成するときに、同時に遮光領域とする基板斜面上に反射層及び吸収層を形成することにより得ることができる。
【００３４】
（作用効果）
本発明のＥＵＶマスクにおいては、上記の従来の遮光領域のように、追加の吸収体を積層させたり、反射層をエッチング除去したりせずに遮光領域を作成する。図１（ｃ）に基づいて、本発明の反射型マスク１０の遮光領域の作用効果について更に詳しく説明する。
【００３５】
ＥＵＶ露光では反射層によってＥＵＶ光を反射するが、本発明においては、図１（ｃ）に示すように、遮光領域１５の反射層１２が、転写パターン領域１４の反射層１２と同一平面上になく、基板１１の主面に対して所定の角度（θ）を有して斜めに形成された斜面上にあり、遮光領域１２に入射したＥＵＶ光１６の反射光１７を、転写パターン領域１４に入射したＥＵＶ光１６の反射光１８とは異なる方向に反射させる。
【００３６】
本発明のＥＵＶマスクを用いることにより、遮光領域のＥＵＶ反射光は露光光学系には入射せず良好な遮光特性を得ることができる。遮光領域のＥＵＶ反射光は、ウェハ面にその反射光が入らないように露光装置内の適切な位置に設けた受光装置で受光し、露光光学系に影響を及ぼさないようにする。
【００３７】
例えば、図１（ｃ）に示すように、遮光領域１５の基板１１の主面に対する角度（θ）が１０度、ＥＵＶ光の入射角度（α）が６度であるとすると、転写パターン領域１４は６度でＥＵＶ光が反射するのに対し、遮光領域１５はＥＵＶ光の入射角度（β）が１６度となり、ＥＵＶ光は１６度で反射するため、転写パターン領域１４の反射光１８と反射方向が異なり、遮光領域１５の反射光１７は露光光学系に入射せず遮光領域として作用し、ウェハ上のパターン形成には影響しなくなる。
【００３８】
したがって、基板の主面に対する遮光領域の斜面の角度（θ）は、ＥＵＶ光の反射型マスクへの入射角度に依存するが、遮光領域に入射したＥＵＶ光が転写パターン領域に入射したＥＵＶ光と異なる方向に反射し、さらに遮光領域からの反射光が迷走してウェハ上に入射しない方向および角度範囲であり、角度を有する遮光領域が幅３ｍｍ〜２５ｍｍ程度の範囲で作製できる角度範囲から任意の所定の角度を選定すればよい。例えば、斜面の角度（θ）として、５度〜３０度程度の範囲が挙げられる。
【００３９】
（実施形態の例）
上記のように、本発明のＥＵＶマスクは、遮光領域の反射層を基板主面に対して斜めに形成し、遮光領域の反射光が転写パターン領域の反射光と反射方向が異なるようにして、露光光学系に入射しないようにするので、種々のマスク構造を適用することができる。
以下に図面を用いて、代表的なマスク構造を説明する。なお、各図面において、遮光領域を含めて同じ部位を示す場合には、同じ符号を用いている。
【００４０】
図２の（ａ）〜（ｃ）は、本発明に係る反射型マスクの実施例を示す概略断面図であり、遮光領域を拡大して示してある。図２に示す反射型マスク２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、遮光領域１５の反射層１２がある基板１１の斜面が、転写パターン領域１４の反射層１２がある基板１１の平面から基板１１側と反対の方向（紙面上部方向）に向けて形成された斜面である反射型マスクの例である。
【００４１】
図２（ａ）は、遮光領域１５の外周部が最も基板１１主面から離れている例であり、 図２（ｃ）は、遮光領域１５の内周部が最も基板１１主面から離れている例であり、図２（ｂ）は、断面図の左右で異なり左側の外周部が最も基板１１主面から離れ、右側の内周部が最も基板１１主面から離れている例である。
図２は断面図なので、紙面に直交する方向の組み合わせも含めれば、さらに多くの断面形状を例示することができる。
【００４２】
図３は、本発明に係る反射型マスクの他の実施例を示す概略断面図であり、遮光領域を拡大して示してある。図３に示す反射型マスク３０は、遮光領域１５の反射層１２がある基板１１の斜面が、転写パターン領域１４の反射層１２がある基板１１平面から基板１１側の方向（紙面下部方向）に向けて形成された斜面である反射型マスクの例である。図３に示す反射型マスク３０は、断面形状が台形のメサ構造を示すマスクである。
【００４３】
図４は、本発明に係る反射型マスクの別な実施例を示す概略断面図であり、遮光領域を拡大して示してある。図４に示す反射型マスク４０は、遮光領域１５の反射層１２がある基板１１の斜面が、転写パターン領域１４の反射層１２がある基板１１の平面から基板１１側と反対の方向（紙面上部方向）に向けて、鋸歯状（ノコギリ形状）に形成された斜面である反射型マスクの例である。
【００４４】
上記の実施形態の例において、図２〜図４の遮光領域断面に直交する方向（紙面に垂直方向）の遮光領域断面における斜面は、図示していないが、図２〜図４の場合と同様の形状に対称的に設けるのが、マスク設計及び製造が容易となって好ましい。
【００４５】
（反射型マスクの構成要素と材料）
本発明の反射型マスクは、従来の反射型マスクの構成要素、材料を適用することが可能であるが、図１を用いて以下に説明する。
【００４６】
（基板）
図１に示す本発明の反射型マスク１０の基板１１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。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。
【００４７】
（反射層）
図１に示す多層の反射層１２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とＳｉからなる多層膜が多用されており、例えば、２．７４ｎｍ厚のＭｏと４．１１ｎｍのＳｉ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とＳｉからなる多層膜の場合、ＤＣマグネトロンスパッタ法により、まずＳｉターゲットを用いて、Ａｒガス雰囲気下でＳｉ膜を成膜し、その後、Ｍｏターゲットを用いて、Ａｒガス雰囲気下でＭｏ膜を成膜し、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、１３．４ｎｍのＥＵＶ光を入射角６．０度で入射したときの多層の反射層１２の反射率は、通常、６０％以上を示すように設定されている。
【００４８】
（吸収層）
図１に示すように、マスクの転写パターン領域１４において吸収体パターン１３ａを形成し、ＥＵＶ光を吸収する吸収層１３の材料としては、Ｔａ、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３０ｎｍ〜１００ｎｍ程度の範囲、より好ましくは５０ｎｍ〜８５ｎｍの範囲で用いられる。
【００４９】
（他の構成要素）
本発明の反射型マスクは、上記の構成要素に加えて、他の構成要素が用いられていてもよい。すなわち、本発明の反射型マスクは、吸収体パターン１３ａを形成する吸収層１３が必ずしも多層の反射層１２に直接に接していなくてもよい。吸収層１３をパターン状にドライエッチングする時に下層の多層の反射層１２に損傷を与えるのを防止するために、通常、反射層１２と第１の吸収層１３との間にバッファ層（不図示）が設けられる。さらに必要に応じて、多層の反射層１２の上に反射層の酸化防止などのために、キャッピング層（不図示）を設けることがある。また、マスク検査時の検査光の反射コントラストを上げるために、吸収層１３の上に反射防止層（不図示）を設ける場合もある。以下に、上記の他の構成要素の材料について説明する。
【００５０】
（キャッピング層）
多層の反射層１２の反射率を高めるには屈折率の大きいＭｏ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て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膜として、スパッタリング法などによりＳｉやＲｕを成膜し、キャッピング層を設けることがある。例えば、キャッピング層としてＳｉは反射膜１２の最上層に１１ｎｍの厚さに設けられる。また、Ｒｕをキャッピング層とした場合には、後述のバッファ層を用いない構造とすることができる。
【００５１】
（バッファ層）
ＥＵＶ露光に用いられるＥＵＶ光を吸収する吸収層１３をドライエッチングなどの方法でパターンエッチングして吸収体パターン１３ａを形成するときに、下層の多層の反射層１２に損傷を与えるのを防止するために、必要に応じてＣｒＮなどを用いてバッファ層が設けられる。
【００５２】
（反射防止層）
また、マスクパターン検査時の検出感度を上げるために、吸収層１３上に検査光（波長２５０ｎｍ）に対して低反射とした反射防止層を設ける場合もある。反射防止層の材料としては、例えば、タンタルの窒化物（ＴａＮ）、酸化物（ＴａＯ）、酸窒化物（ＴａＮＯ）、タンタルホウ素酸化物（ＴａＢＮ）、タンタルホウ素窒化物（ＴａＢＮ）などが挙げられ、膜厚５ｎｍ〜３０ｎｍ程度の範囲で用いられる。
【００５３】
（導電層）
ＥＵＶ露光用の反射型マスクでは、マスクを露光装置に設置する場合、通常、マスクのパターンと反対側の主面（裏面）上に設けた導電層を用いて静電チャックで行われる。導電層の材料としては、導電性を示す金属や金属窒化物などの薄膜を設けたものであり、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。
【００５４】
本発明のＥＵＶ露光用の反射型マスクによれば、遮光領域における反射層を基板の主面に対して所定の角度を有する斜面上に成膜することで、遮光領域に入射したＥＵＶ光の反射光を、転写パターン領域に入射したＥＵＶ光の反射光とは異なる方向に反射させ、良好な遮光特性を得ることができる。そのため、従来の吸収層を２段構造に積層した遮光領域や反射層をエッチング除去して作成した遮光領域を形成することによるマスクパターンの加工精度低下や、欠陥を生じるなどの問題を発生せずに、良好な遮光特性を持つ反射型マスクを得ることができる。
次に、本発明のＥＵＶ露光用の反射型マスクブランクスについて説明する。
【００５５】
＜反射型マスクブランクス＞
図５は、遮光領域を備えた本発明の反射型マスクの作成に用いる本発明の反射型マスクブランクスの一例としての断面模式図である。図５において、図１と同じ部位と材料を示す場合には、図１と同じ符号を用いている。
【００５６】
図５に示すように、本発明の反射型マスクブランクス７０は、基板１１と、基板の主面上に形成されたＥＵＶ光を反射する反射層１２と、反射層１２上に設けられたＥＵＶ光を吸収する吸収層１３と、を少なくとも備え、転写パターンを形成する領域１４と、該転写パターンを形成する領域の周囲にＥＵＶ光を遮光するための遮光領域１５と、を設けており、上記遮光領域１５が前記の反射層１２と吸収層１３とを備え、遮光領域１５における反射層１２が、転写パターン領域１４の反射層１２と同一平面上になく、基板１１の主面に対して所定の角度を有して斜めに形成された斜面上にある反射型マスクブランクスである。
【００５７】
上記の反射型マスクブランクス７０は、図２（ａ）に示した反射型マスク２０ａのマスクブランクスであるが、図２（ｂ）、図２（ｃ）、図３及び図４の反射型マスク２０ｂ、２０ｃ、３０、４０のマスクブランクスも、図５と同様にして、基板１１を所定の形状に加工して得ることができる。
【００５８】
図５に示す反射型マスクブランクス７０の構成要素である基板１１、反射層１２、吸収層１３は、上記の反射型マスク１０と同じなので、説明を省略する。また、本発明の反射型マスクブランクスは、上記の構成要素に加えて、上記の反射型マスク１０で述べたような他の構成要素が用いられていてもよい。他の構成要素は、上記の反射型マスク１０と同じなので、説明は省略する。
【００５９】
本発明のＥＵＶ露光用の反射型マスクブランクスによれば、反射型マスクブランクスにすでに遮光領域が形成されているので、このブランクスを用いることにより遮光領域形成工程が不要になり、良好な遮光特性を持ち高品質の反射型マスクを容易に作製することが可能となる。
次に、本発明のＥＵＶ露光用の反射型マスクの製造方法について説明する。
【００６０】
＜反射型マスクの製造方法＞
本発明の反射型マスクの製造方法において、遮光領域とする基板の主面に対して所定の角度を有する斜面の形成は、反射層を成膜する前に、遮光領域とする基板主面に基板と同質の材料を用いて斜面を積み上げて形成するか、あるいは基板主面を斜面状に除去加工することにより形成することができる。
以下、図２（ａ）に示す本発明のＥＵＶ露光用の反射型マスクの製造方法について、基板主面を斜面状に除去加工する製造方法の実施形態の一例について説明する。
【００６１】
図６及びそれに続く図７は、図２（ａ）に示す遮光領域を有する本発明の反射型マスクの製造工程の一例を示す断面模式図である。図６及び図７において、図１と同じ部位と材料を示す場合には、同じ符号を用いている。なお、本発明の製造方法における反射型マスクの各構成要素、材料は、上記の反射型マスクに記載した内容と同様であるので、説明は省略する。
【００６２】
先ず、ＥＵＶ露光用の反射型マスクブランクスを作製するための基板１１を準備し、基板の一方の主面上に基板加工用のレジストを塗布し、レジスト膜６１を形成する（図６（ａ））。基板加工用のレジストとしては電子ビームレジストまたは感光性レジストが用いられる。
【００６３】
次に、電子ビーム露光あるいはレーザ露光によりレジスト膜６１の遮光領域１５とする部分に露光量を変えて階調露光を行い、現像し、基板平面に対して角度（θ）の斜面を有するレジストパターン６１ａを形成する（図６（ｂ））。
【００６４】
次に、レジストパターン６１ａを形成した基板１１表面をドライエッチングによりエッチバックし、基板１１の遮光領域に予定している箇所に、基板主面に対して角度（θ）の斜面６２を有する基板６０を形成する（図６（ｃ））。
【００６５】
次に、斜面６２を有する基板６０上に反射層１２を成膜して形成し（図６（ｄ））、続いて吸収層１３を成膜して形成して、図７（ｅ）に示す反射型マスクブランクス７０を作製する。
【００６６】
次に、上記の反射型マスクブランクス７０を用い、吸収層１３上に電子ビームレジストを塗布し、電子ビーム露光して転写パターン領域１４にレジストパターン７１を形成する（図７（ｆ））。
【００６７】
次に、吸収層１３をドライエッチングして転写パターン領域１４に吸収体パターン１３ａを形成し、レジストパターンを剥離し、本発明のＥＵＶ露光用の反射型マスク２０ａが得られる（図７（ｇ））。
【００６８】
本発明のＥＵＶ露光用反射型マスクの製造方法によれば、遮光領域を有するＥＵＶ露光用の反射型マスクの製造において、従来の吸収層を２段構造に積層した遮光領域や反射層をエッチング除去して作成した遮光領域を形成することによるメインパターンの加工精度低下や、欠陥を生じるなどの問題を発生させずに、良好な遮光特性を持つ高品質の反射型マスクを作製することができる。
【００６９】
上記の本発明の製造方法においては、遮光領域を斜面とする基板の製造方法としてレジストパターンを用いたエッチバック方法について説明したが、本発明の製造方法はこれに限定されることなく各種の方法が適用できる。例えば、図３に示すような遮光領域の断面形状が台形のメサ構造をなす場合には、基板をＣＭＰ（化学機械研磨：Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）法などで台形状に研磨する方法を用いれば、製造が容易となり好適である。
以下、実施例により、本発明をさらに詳しく述べる。
【実施例】
【００７０】
（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、基板の一方の主面上に基板加工用の感光性レジストＩＰ５７００（東京応化）を塗布し、厚み１５００ｎｍのレジスト膜を形成した。
【００７１】
次に、Ｉ線を用いたレーザビーム露光によりレジスト膜の遮光領域とする部分に露光量を変えて階調露光を行い、現像し、遮光領域とする基板平面に対して斜め部分の角度が１５度、周期が５ｕｍとなるノコギリ形状のレジストパターンを形成した。露光された遮光領域のレジストパターンは転写パターンとする領域の周囲に設けられ、基板中心に対して幅５ｍｍの矩形トラック状である。
【００７２】
次に、上記のレジストパターンを形成した基板表面の全面をＣＦ4とＣＨＦ3の混合ガスを用いたドライエッチングによりエッチバックした後、レジストパターンを剥膜し、基板の遮光領域の予定している箇所に基板主面に対して角度１２度の斜面を有する基板を形成した。
【００７３】
次に、上記の斜面を有する基板の表面に、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Ｒｕ膜を２．５ｎｍ成膜してキャッピング層を形成した。Ｒｕ膜はバッファ層を兼ねるものである。
【００７４】
次に、上記のＲｕ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５０ｎｍの厚さで成膜し吸収層を形成した。次いで、上記のＴａＮ膜上に、マスク検査時の検査光の反射コントラストを上げるために、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と酸素の混合ガス雰囲気下で、ＴａＯ2膜を１５ｎｍの厚さで形成して反射防止層とし、反射型マスクブランクスとした。
【００７５】
次に、上記のエッチングマスク層を形成するＴａＯ2膜の上に電子ビーム用レジストを塗布し、電子ビーム描画装置を用いて転写パターン領域にマスクパターンを描画し、現像してレジストパターンを形成した。
【００７６】
次に、上記のレジストパターンの開口部から露出するエッチングマスク層ＴａＯ2膜をＣＦ4ガスでドライエッチングした。次いで、吸収層のＴａＮ膜をＣｌ2ガスでドライエッチングして、転写パターン領域に吸収体パターンを形成し、レジストパターンを剥離し、図４に示すように、転写パターン領域１４の周囲に遮光領域１５を有する反射型マスク４０を得た。
【００７７】
（実施例２）
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、その一方の主面（表面）をＣＭＰ法により化学機械研磨し、マスクパターンを形成する予定の転写パターン領域はメサ構造とし、遮光領域に予定している基板外周部に基板主面に対して角度８度の斜面を有する基板を形成した。
【００７８】
次に、実施例１と同様にして、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Ｒｕ膜を２．５ｎｍ成膜してキャッピング層を形成した。Ｒｕ膜はバッファ層を兼ねるものである。
【００７９】
次に、上記のＲｕ膜上に、吸収層として、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、Ｔａ膜を６０ｎｍの厚さで形成した。
【００８０】
次いで、上記のＴａ膜上に、マスク検査時の検査光の反射コントラストを上げるために、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と酸素の混合ガス雰囲気下で、ＴａＯ2膜を１５ｎｍの厚さで形成し、反射防止層とした。
【００８１】
次に、上記のＴａＯ2膜の上に電子ビーム用レジストを塗布し、電子ビーム描画装置を用いて転写パターン領域にマスクパターンを描画し、現像してレジストパターンを形成した。
【００８２】
次に、上記のレジストパターンの開口部から露出するエッチングマスク層ＴａＯ2膜をＣＦ4ガスでドライエッチングした。次いで、吸収層を形成するＴａ膜をＣｌ2ガスプラズマでドライエッチングし、転写パターン領域に吸収体パターンを形成し、レジストパターンを剥離し、図３に示すように、転写パターン領域１４の周囲に遮光領域１５を有するメサ構造の反射型マスク３０を得た。
【符号の説明】
【００８３】
１０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、３０、４０ 反射型マスク
１１ 基板
１２ 反射層
１３ 吸収層
１３ 吸収体パターン
１４ 転写パターン領域
１５ 遮光領域
６０ 斜面を有する基板
６１ レジスト膜
６１ａ レジストパターン
６２ 斜面
７０ 反射型マスクブランクス
７１ レジストパターン
８０ 反射型マスク
８１Ａ、８１Ｂ ＥＵＶ入射光
８２Ａ、８２Ｂ ＥＵＶ反射光
８３ ブレード
８４ ウェハ
８５ フィールド
８６ 転写パターン
８７ フィールド重なり部
１００、１１０、１２０ 反射型マスク
１０１、１１１、１２１ 基板
１０２、１１２、１２２ 反射層
１０３、１１３、１２５ 吸収層
１０７、１１７ 転写パターン領域
１０８、１１８ 遮光領域
１２３ キャッピング層
１２４ バッファ層
１２６ 反射防止層
【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、さらに詳しくは、露光フィールド境界におけるオーバー露光を防止するための遮光領域を有する反射型マスク、反射型マスクブランクス及び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】
半導体デバイスの微細化に伴い、現在、ＡｒＦエキシマレーザを用いた光学式の投影露光装置により、フォトマスクを用いてウェハ上にパターン転写する露光方法が行なわれている。これらの光学式の投影露光装置による露光方法では、いずれ解像限界に達するため、電子線描画装置による直描やインプリントリソグラフィやＥＵＶリソグラフィのような新しいパターン形成方法が提案されている。
【０００３】
これらの新しいリソグラフィ技術の中でも、紫外線露光の短波長化の極限と見なされているＥＵＶ露光は、エキシマレーザよりもさらに短波長である波長１３．５ｎｍ程度のＥＵＶ光を用い、マスクパターンを通常１／４程度に縮小してウェハ上のレジストに転写する露光技術であり、半導体デバイス用の次世代リソグラフィ技術として注目されている。ＥＵＶ露光においては、短波長のために屈折光学系が使用できないため、反射光学系が用いられ、マスクとしては反射型マスクが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このＥＵＶ露光用反射型マスク（以後、反射型マスクとも記す）は、ＥＵＶ光を反射する多層膜構造の反射層と、この反射層上にＥＵＶ光を吸収する吸収層で形成され、露光装置を用いてウェハ等の被転写体に転写されるべきパターン（以下、吸収体パターンと称する）とを、少なくとも備えたマスクである。
【０００５】
図１２は、このような従来のＥＵＶ露光用反射型マスクの一例を示す断面図である。図１２に示すＥＵＶ露光用反射型マスク１２０は、基板１２１上に多層膜構造でＥＵＶ光を反射する反射層１２２を有し、反射層１２２上にＥＵＶ光を吸収する吸収層１２５からなる吸収体パターンが形成された構造となっている。反射型マスクに入射したＥＵＶ光は、反射層１２２では反射され、吸収層１２５では吸収され、反射されたＥＵＶ光によりウェハ上に縮小転写パターンが形成される。
なお、反射層１２２上には反射層を保護するキャッピング層１２３やマスクパターン形成時の反射層１２２へのエッチングダメージを防止するためのバッファ層１２４が設けられていてもよい。また、吸収層１２５上には、検査時の検出感度を上げるために反射防止層１２６が設けられていてもよい。
【０００６】
図８は、図１２に示した反射型マスク１２０を用いたＥＵＶ露光の概念図である。ＥＵＶ露光では、ＥＵＶ光８１（８１Ａ；８１Ｂ）はＥＵＶマスク１２０面に対し垂直な方向から数度（例えば、６度）傾いた方向から入射される。従って、吸収層１２５パターンの膜厚が厚いと、パターン自身の影が生じ、露光時に転写されたパターンのエッジ部分がぼけるなどのシャドーイングと呼ばれる現象により鮮明な転写像が得られなくなるため、パターン形成上、吸収層１２５の厚さは薄い方がより好ましい。この点から、吸収層１２５は、露光光の波長に対し、吸収係数が大きい方が有利であり、吸収層１２５の膜厚は、露光光であるＥＵＶ光８１を十分に吸収できる厚さであって、かつ可能な限り薄い方が望ましい。
【０００７】
しかしながら、吸収層１２５の厚さを薄くした場合、以下のような露光フィールド境界部におけるレジストのオーバー露光の問題が生じる。
図８に示すように、ＥＵＶ露光では、フォトマスクのステッパー露光と同様に、反射型マスク１２０上のパターン領域を、反射型マスク１２０上に設置されるブレード８３によって矩形状の露光フィールド８５に区切り、ステップアンドリピート方式によりウェハ８４に多面付け露光される。ここで、上述のように、吸収層１２５の膜厚を薄くした場合には、吸収層１２５からなる転写パターンから放射される第２の反射光８２Ｂの強度が高まり、ブレード８３境界近傍に相当する露光フィールド８５外周の重なり部において、ウェハ８４上のレジストが多重露光により、オーバー露光されてしまう。
【０００８】
図９は、ＥＵＶ露光による上記の問題点の説明図であり、ウェハ８４上に４つの露光フィールドが転写された状態を例示している。図９に示すように、ウェハ上のフィールド境界周辺では、露光時の隣り合うショットにより２重あるいは４重に露光が重なり合ってフィールド重なり部８７となって多重露光されるために、レジストが不適切に感光しレジストダメージが生じる。例えば、ポジ型レジストを用いた場合、１回の露光ショットでは適正露光であっても、フィールド８５が重なり合う部分のレジストは多重露光によりオーバー露光となり、レジスト現像後にレジストの膜減りの問題やパターン仕上がり寸法の変動の問題が生じる。
【０００９】
上記の露光フィールド境界での遮光の問題を解決するために、マスクの転写パターン領域の周辺に遮光領域を設けた反射型マスクが提案されている（特許文献２参照）。ここで、上記の転写パターン領域とは、ウェハ等の被転写体に転写される露光フィールドに対応した反射型マスク上のパターン領域のことであり、上記の遮光領域とは、転写パターン領域の周囲に設けられたＥＵＶ光の反射を低減させた領域のことであり、遮光領域を設けることにより、ウェハ上で隣り合う露光フィールドの境界部におけるレジストのオーバー露光を防止する。
【００１０】
特許文献２には、遮光領域を設けたＥＵＶ露光用反射型マスクの代表的な例として、図１０および図１１に示すような２つの方式が開示されている。図１０に示す反射型マスク１００は、転写パターン領域１０７の周囲の遮光領域１０８の吸収層を２段構造に積層（以後、吸収層積層方式とも言う）した反射型マスクであり、第１の吸収層１０３の上に、第２の吸収層１０６を設けて破線内に示す遮光領域１０８としている。図１１に示す反射型マスク１１０は、転写パターン領域１１７の周囲の遮光領域の反射層１１２をエッチング加工で除去して破線内に示す遮光領域１１８とした反射層加工方式の反射型マスクである。
【００１１】
なお、図１０および図１１には図示してないが、吸収層１０３および吸収層１１３からなる転写パターンの上には、反射型マスクの欠陥検査をより精度良く行うために、反射防止層が設けられていても良い。また、反射層１０２、１１２の表面には、反射層を保護するためのキャッピング層が設けられていてもよく、キャッピング層と吸収層１０３、１１３の間には、吸収層加工時のエッチングから反射層を保護するためのバッファ層が設けられていてもよい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開昭和６３−２０１６５６号公報
【特許文献２】特開２００９−２１２２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、従来、ＥＵＶ用の遮光領域を形成するために、図１０に示す吸収層を積層させて作成する上述の吸収体積層方式、あるいは図１１に示す反射層を掘り込んで除去して作成する反射層加工方式による遮光領域を有する反射型マスクを製造するには、以下のような問題があった。
【００１４】
図１０に示すような吸収体積層方式の反射型マスクの製造方法については、特許文献２において、吸収体パターンを構成する第１の吸収層１０３の上に、遮光領域１０８を構成する第２の吸収層１０６を積層し、第２の吸収層１０６の上に形成したレジストパターンをエッチングマスクにして、第２の吸収層１０６と第１の吸収層１０３をエッチング加工して、第２の吸収層１０６と第１の吸収層１０３の両方の厚さの転写パターンと遮光領域パターンを形成し、次いで、転写パターン領域１０７の第２の吸収層１０６からなる転写パターンのみを除去して上記のような吸収体積層方式の反射型マスクを得る方法が提案されている。
【００１５】
しかし、上記のように、第２の吸収層１０６と第１の吸収層１０３の両方をエッチング加工して転写パターンを形成することは、第１の吸収層のみをエッチング加工して転写パターンを形成することに比べて厚膜のエッチングとなり、エッチング時のレジストダメージによるマスクパターンの劣化が生じ、精度良く転写パターンを形成することは困難であった。また、第１の吸収層の転写パターンに損傷を与えずに、転写パターン領域１０７の第２の吸収層からなる転写パターンのみを除去することも困難であった。また、転写パターン領域１０７に転写すべきメインパターンを作成後に上部吸収層を作成する製造方法では、製造途中の洗浄プロセスで使用した硫酸イオンなどが基板上に残留して吸収体パターン作成時のレジストプロセスに影響し、寸法精度に悪影響を及ぼす問題が発生していた。
【００１６】
一方、図１１に示す反射層を除去する反射層加工方式の反射型マスクについては、Ｍｏ層とＳｉ層を交互に設けて一組の層とした４０層（例えば、厚さ２７４ｎｍ）に及ぶ多層膜構造の反射層１１２を深掘りエッチングして、遮光領域１１８の反射層１１２を除去する必要があるが、この反射層の除去は容易ではなく、工程が長くなるという問題を生じていた。さらに、反射層加工方式の反射型マスクにおいては、反射層１１２を構成するＭｏ層とＳｉ層を交互に積層した多層膜の側面が、遮光領域１１８において露出した構造となるため、マスク洗浄時に露出している多層の反射層１１２の側面が損傷してしまう恐れや、多層の反射層１１２の一部が側面から溶出して転写パターンに欠陥が生じてしまうという問題があった。
【００１７】
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、ＥＵＶ露光用の反射型マスクのパターンに損傷を及ぼす危険性を解消しつつ、反射型マスク上の遮光領域の遮光性を高めてウェハ上の露光フィールド境界部のオーバー露光を抑制できる遮光領域を有する反射型マスク、反射型マスクブランクス、および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】
【００１８】
本発明者は、種々研究した結果、遮光領域における反射層を傾けて成膜することで遮光領域からの反射光をマスクパターン部の反射光とは異なる角度で反射し、良好な遮光特性を得ることにより上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成したものである。
【００１９】
本発明の請求項１の発明に係る反射型マスクは、基板と、前記基板の主面上に形成されたＥＵＶ光を反射する反射層と、前記反射層上に前記ＥＵＶ光を吸収する吸収層で形成された吸収体パターンと、を少なくとも備えたＥＵＶ露光用の反射型マスクであって、前記吸収体パターンによって形成された転写パターン領域の周囲に、前記ＥＵＶ光を遮光するための遮光領域が設けられており、前記遮光領域が前記反射層と前記吸収層とを備え、前記遮光領域の前記反射層が、前記転写パターン領域の前記反射層と同一平面上になく、前記基板の主面に対して所定の角度を有する斜面上にあり、前記遮光領域に入射した前記ＥＵＶ光の反射光を、前記転写パターン領域に入射した前記ＥＵＶ光の反射光とは異なる方向に反射させる反射層であることを特徴とするものである。
【００２０】
また、本発明の請求項２の発明に係る反射型マスクは、請求項１に記載の反射型マスクにおいて、前記遮光領域の前記反射層がある斜面が、前記転写パターン領域の前記反射層がある平面から前記基板側と反対の方向に向けて形成された斜面であることを特徴とするものである。
【００２１】
また、本発明の請求項３の発明に係る反射型マスクは、請求項１に記載の反射型マスクにおいて、前記遮光領域の前記反射層がある斜面が、前記転写パターン領域の前記反射層がある平面から前記基板側の方向に向けて形成された斜面であることを特徴とするものである。
【００２２】
また、本発明の請求項４の発明に係る反射型マスクは、請求項１に記載の反射型マスクにおいて、前記遮光領域における前記反射層が、鋸歯状であることを特徴とするものである。
【００２３】
また、本発明の請求項５の発明に係る反射型マスクは、請求項１から請求項４までのうちのいずれか１項に記載の反射型マスクにおいて、前記遮光領域及び前記転写パターン領域の前記反射層と前記吸収層が、それぞれ同一材料で形成されていることを特徴とするものである。
【００２４】
また、本発明の請求項６の発明に係る反射型マスクブランクスは、基板と、前記基板の主面上に形成されたＥＵＶ光を反射する反射層と、前記反射層上に設けられた前記ＥＵＶ光を吸収する吸収層と、を少なくとも備えたＥＵＶ露光用の反射型マスクブランクスであって、前記反射型マスクブランクスが、転写パターンを形成する領域と、該転写パターンを形成する領域の周囲に前記ＥＵＶ光を遮光するための遮光領域と、を設けており、前記遮光領域が前記反射層と前記吸収層とを備え、前記遮光領域における前記反射層が、前記転写パターン領域の前記反射層と同一平面上になく、前記基板の主面に対して所定の角度を有する斜面上にあることを特徴とするものである。
【００２５】
また、本発明の請求項７の発明に係る反射型マスクの製造方法は、基板と、前記基板の主面上に形成されたＥＵＶ光を反射する反射層と、前記反射層上に前記ＥＵＶ光を吸収する吸収層で形成された吸収体パターンと、を少なくとも備え、前記吸収体パターンによって形成された転写パターン領域の周囲に、前記ＥＵＶ光を遮光するための遮光領域が設けられているＥＵＶ露光用の反射型マスクの製造方法であって、前記基板の主面上の前記遮光領域となる領域の基板表面を加工し、前記基板の主面に対して所定の角度を有する斜面を形成する工程と、前記斜面を含む前記基板の主面上に、前記反射層、前記吸収層を順に設けて反射型マスクブランクスを形成する工程と、前記反射型マスクブランクス上に前記吸収体パターンを形成するためのレジストパターンを形成する工程と、前記レジストパターンをマスクとして前記吸収層をエッチングして吸収体パターンを形成する工程と、を含むことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２６】
本発明のＥＵＶ露光用の反射型マスクによれば、遮光領域における反射層を基板の主面に対して所定の角度を有する斜面上に成膜することで、遮光領域に入射したＥＵＶ光の反射光を、転写パターン領域に入射したＥＵＶ光の反射光とは異なる方向に反射させ、良好な遮光特性を得ることができる。そのため、従来の吸収層を２段構造に積層した遮光領域や反射層をエッチング除去して作成した遮光領域を形成することによるメインパターンの加工精度低下や、欠陥を生じるなどの問題を発生せずに、良好な遮光特性を持つ反射型マスクを得ることができる。
【００２７】
本発明のＥＵＶ露光用の反射型マスクブランクスによれば、反射型マスクブランクスにすでに遮光領域が形成されているので、このブランクスを用いることにより遮光領域形成工程が不要になり、良好な遮光特性を持ち高品質の反射型マスクを容易に作製することが可能となる。
【００２８】
本発明のＥＵＶ露光用反射型マスクの製造方法によれば、遮光領域を有するＥＵＶ露光用の反射型マスクの製造において、従来の吸収層を２段構造に積層した遮光領域や反射層をエッチング除去して作成した遮光領域を形成することによるメインパターンの加工精度低下や、欠陥を生じるなどの問題を発生せずに、良好な遮光特性を持つ高品質の反射型マスクを作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る反射型マスクの一例を示す図であり、図１（ａ）はマスク全体の平面模式図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線における断面模式図、図１（ｃ）は図１（ｂ）における遮光領域の部分拡大図である。
【図２】本発明に係る反射型マスクの実施形態の例を示す概略断面図であり、遮光領域を拡大して示してある。
【図３】本発明に係る反射型マスクの他の実施形態示す概略断面図であり、遮光領域を拡大して示してある。
【図４】本発明に係る反射型マスクの別な実施形態を示す概略断面図であり、遮光領域を拡大して示してある。
【図５】本発明に係る反射型マスクブランクスの実施形態の一例を示す概略断面図であり、遮光領域を拡大して示してある。
【図６】本発明の反射型マスクの製造方法の一例を説明する工程断面模式図である。
【図７】図６に続く本発明の反射型マスクの製造方法の一例を説明する工程断面模式図である。
【図８】反射型マスクを用いたＥＵＶ露光の概念図である。
【図９】ＥＵＶ露光の露光フィールド境界部における多重露光の説明図である。
【図１０】従来の遮光領域を有する吸収体積層方式の反射型マスクの例を示す断面図である。
【図１１】従来の遮光領域を有する反射層加工方式の反射型マスクの例を示す断面図である。
【図１２】従来の反射型マスクの一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の遮光領域を有する反射型マスク、反射型マスクブランクス、および反射型マスクの製造方法について、図面を参照しながら実施形態を説明する。
【００３１】
＜反射型マスク＞
（実施形態）
図１は、遮光領域を有する本発明の反射型マスク１０の実施形態の一例を示す図であり、図１（ａ）はマスク全体の平面模式図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線における断面模式図、図１（ｃ）は図１（ｂ）における破線で示した枠内の遮光領域１５の部分拡大図である。図１に示すように、反射型マスク１０の一方の主面（表面）上には、転写パターン領域１４と遮光領域１５が形成されている。ここで、転写パターン領域１４は、ウェハなどの被転写体に転写される露光フィールドに対応した反射型マスク１０上のパターン領域であり、破線で示す枠内の遮光領域１５は、転写パターン領域１４の周辺に設けられたＥＵＶ光の反射を低減させた領域で、ＥＵＶ露光時に多重露光となる領域に設けられている。例えば、外形６インチ角の反射型マスクにおいて、転写パターン領域１４の面積は１００ｍｍ×１３０ｍｍ程度であり、遮光領域１５の幅は概ね３ｍｍ〜２５ｍｍ程度である。なお、遮光領域１５よりもさらに外側は、露光時に露光装置に備えられているブレードを用いて遮光することができる。
【００３２】
図１に示すように、本実施形態の反射型マスク１０は、基板１１の一方の主面（表面）上にＥＵＶ光を反射する多層の反射層１２と、その反射層１２上にＥＵＶ光を吸収する吸収層１３で形成された吸収体パターン１３ａと、を少なくとも備え、吸収体パターン１３ａによって形成された転写パターン領域１４の周囲に、ＥＵＶ光を遮光するための遮光領域１５が設けられている。遮光領域１５は、上記の反射層１２と吸収層１３とを備え、遮光領域１５の反射層は、転写パターン領域１４の反射層と同一の平面上になく、基板１１の主面に対して所定の角度（θ）を有して斜めに形成された斜面上にあり、遮光領域１５に入射したＥＵＶ光の反射光を、転写パターン領域１４に入射したＥＵＶ光の反射光とは異なる方向に反射させるものである。なお、本発明の遮光領域を構成する斜面は、遮光領域のみに限定されず、基板外周部の末端にまで延長されていてもよい。
【００３３】
遮光領域の反射層を基板主面に対して斜めに形成するには、あらかじめ遮光領域とする基板表面に、主面に対して所定の角度（θ）に傾けた斜面を形成しておき、転写パターン領域における反射層及び吸収層を成膜形成するときに、同時に遮光領域とする基板斜面上に反射層及び吸収層を形成することにより得ることができる。
【００３４】
（作用効果）
本発明のＥＵＶマスクにおいては、上記の従来の遮光領域のように、追加の吸収体を積層させたり、反射層をエッチング除去したりせずに遮光領域を作成する。図１（ｃ）に基づいて、本発明の反射型マスク１０の遮光領域の作用効果について更に詳しく説明する。
【００３５】
ＥＵＶ露光では反射層によってＥＵＶ光を反射するが、本発明においては、図１（ｃ）に示すように、遮光領域１５の反射層１２が、転写パターン領域１４の反射層１２と同一平面上になく、基板１１の主面に対して所定の角度（θ）を有して斜めに形成された斜面上にあり、遮光領域１２に入射したＥＵＶ光１６の反射光１７を、転写パターン領域１４に入射したＥＵＶ光１６の反射光１８とは異なる方向に反射させる。
【００３６】
本発明のＥＵＶマスクを用いることにより、遮光領域のＥＵＶ反射光は露光光学系には入射せず良好な遮光特性を得ることができる。遮光領域のＥＵＶ反射光は、ウェハ面にその反射光が入らないように露光装置内の適切な位置に設けた受光装置で受光し、露光光学系に影響を及ぼさないようにする。
【００３７】
例えば、図１（ｃ）に示すように、遮光領域１５の基板１１の主面に対する角度（θ）が１０度、ＥＵＶ光の入射角度（α）が６度であるとすると、転写パターン領域１４は６度でＥＵＶ光が反射するのに対し、遮光領域１５はＥＵＶ光の入射角度（β）が１６度となり、ＥＵＶ光は１６度で反射するため、転写パターン領域１４の反射光１８と反射方向が異なり、遮光領域１５の反射光１７は露光光学系に入射せず遮光領域として作用し、ウェハ上のパターン形成には影響しなくなる。
【００３８】
したがって、基板の主面に対する遮光領域の斜面の角度（θ）は、ＥＵＶ光の反射型マスクへの入射角度に依存するが、遮光領域に入射したＥＵＶ光が転写パターン領域に入射したＥＵＶ光と異なる方向に反射し、さらに遮光領域からの反射光が迷走してウェハ上に入射しない方向および角度範囲であり、角度を有する遮光領域が幅３ｍｍ〜２５ｍｍ程度の範囲で作製できる角度範囲から任意の所定の角度を選定すればよい。例えば、斜面の角度（θ）として、５度〜３０度程度の範囲が挙げられる。
【００３９】
（実施形態の例）
上記のように、本発明のＥＵＶマスクは、遮光領域の反射層を基板主面に対して斜めに形成し、遮光領域の反射光が転写パターン領域の反射光と反射方向が異なるようにして、露光光学系に入射しないようにするので、種々のマスク構造を適用することができる。
以下に図面を用いて、代表的なマスク構造を説明する。なお、各図面において、遮光領域を含めて同じ部位を示す場合には、同じ符号を用いている。
【００４０】
図２の（ａ）〜（ｃ）は、本発明に係る反射型マスクの実施例を示す概略断面図であり、遮光領域を拡大して示してある。図２に示す反射型マスク２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、遮光領域１５の反射層１２がある基板１１の斜面が、転写パターン領域１４の反射層１２がある基板１１の平面から基板１１側と反対の方向（紙面上部方向）に向けて形成された斜面である反射型マスクの例である。
【００４１】
図２（ａ）は、遮光領域１５の外周部が最も基板１１主面から離れている例であり、 図２（ｃ）は、遮光領域１５の内周部が最も基板１１主面から離れている例であり、図２（ｂ）は、断面図の左右で異なり左側の外周部が最も基板１１主面から離れ、右側の内周部が最も基板１１主面から離れている例である。
図２は断面図なので、紙面に直交する方向の組み合わせも含めれば、さらに多くの断面形状を例示することができる。
【００４２】
図３は、本発明に係る反射型マスクの他の実施例を示す概略断面図であり、遮光領域を拡大して示してある。図３に示す反射型マスク３０は、遮光領域１５の反射層１２がある基板１１の斜面が、転写パターン領域１４の反射層１２がある基板１１平面から基板１１側の方向（紙面下部方向）に向けて形成された斜面である反射型マスクの例である。図３に示す反射型マスク３０は、断面形状が台形のメサ構造を示すマスクである。
【００４３】
図４は、本発明に係る反射型マスクの別な実施例を示す概略断面図であり、遮光領域を拡大して示してある。図４に示す反射型マスク４０は、遮光領域１５の反射層１２がある基板１１の斜面が、転写パターン領域１４の反射層１２がある基板１１の平面から基板１１側と反対の方向（紙面上部方向）に向けて、鋸歯状（ノコギリ形状）に形成された斜面である反射型マスクの例である。
【００４４】
上記の実施形態の例において、図２〜図４の遮光領域断面に直交する方向（紙面に垂直方向）の遮光領域断面における斜面は、図示していないが、図２〜図４の場合と同様の形状に対称的に設けるのが、マスク設計及び製造が容易となって好ましい。
【００４５】
（反射型マスクの構成要素と材料）
本発明の反射型マスクは、従来の反射型マスクの構成要素、材料を適用することが可能であるが、図１を用いて以下に説明する。
【００４６】
（基板）
図１に示す本発明の反射型マスク１０の基板１１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。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。
【００４７】
（反射層）
図１に示す多層の反射層１２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とＳｉからなる多層膜が多用されており、例えば、２．７４ｎｍ厚のＭｏと４．１１ｎｍのＳｉ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とＳｉからなる多層膜の場合、ＤＣマグネトロンスパッタ法により、まずＳｉターゲットを用いて、Ａｒガス雰囲気下でＳｉ膜を成膜し、その後、Ｍｏターゲットを用いて、Ａｒガス雰囲気下でＭｏ膜を成膜し、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、１３．４ｎｍのＥＵＶ光を入射角６．０度で入射したときの多層の反射層１２の反射率は、通常、６０％以上を示すように設定されている。
【００４８】
（吸収層）
図１に示すように、マスクの転写パターン領域１４において吸収体パターン１３ａを形成し、ＥＵＶ光を吸収する吸収層１３の材料としては、Ｔａ、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３０ｎｍ〜１００ｎｍ程度の範囲、より好ましくは５０ｎｍ〜８５ｎｍの範囲で用いられる。
【００４９】
（他の構成要素）
本発明の反射型マスクは、上記の構成要素に加えて、他の構成要素が用いられていてもよい。すなわち、本発明の反射型マスクは、吸収体パターン１３ａを形成する吸収層１３が必ずしも多層の反射層１２に直接に接していなくてもよい。吸収層１３をパターン状にドライエッチングする時に下層の多層の反射層１２に損傷を与えるのを防止するために、通常、反射層１２と第１の吸収層１３との間にバッファ層（不図示）が設けられる。さらに必要に応じて、多層の反射層１２の上に反射層の酸化防止などのために、キャッピング層（不図示）を設けることがある。また、マスク検査時の検査光の反射コントラストを上げるために、吸収層１３の上に反射防止層（不図示）を設ける場合もある。以下に、上記の他の構成要素の材料について説明する。
【００５０】
（キャッピング層）
多層の反射層１２の反射率を高めるには屈折率の大きいＭｏ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て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膜として、スパッタリング法などによりＳｉやＲｕを成膜し、キャッピング層を設けることがある。例えば、キャッピング層としてＳｉは反射膜１２の最上層に１１ｎｍの厚さに設けられる。また、Ｒｕをキャッピング層とした場合には、後述のバッファ層を用いない構造とすることができる。
【００５１】
（バッファ層）
ＥＵＶ露光に用いられるＥＵＶ光を吸収する吸収層１３をドライエッチングなどの方法でパターンエッチングして吸収体パターン１３ａを形成するときに、下層の多層の反射層１２に損傷を与えるのを防止するために、必要に応じてＣｒＮなどを用いてバッファ層が設けられる。
【００５２】
（反射防止層）
また、マスクパターン検査時の検出感度を上げるために、吸収層１３上に検査光（波長２５０ｎｍ）に対して低反射とした反射防止層を設ける場合もある。反射防止層の材料としては、例えば、タンタルの窒化物（ＴａＮ）、酸化物（ＴａＯ）、酸窒化物（ＴａＮＯ）、タンタルホウ素酸化物（ＴａＢＮ）、タンタルホウ素窒化物（ＴａＢＮ）などが挙げられ、膜厚５ｎｍ〜３０ｎｍ程度の範囲で用いられる。
【００５３】
（導電層）
ＥＵＶ露光用の反射型マスクでは、マスクを露光装置に設置する場合、通常、マスクのパターンと反対側の主面（裏面）上に設けた導電層を用いて静電チャックで行われる。導電層の材料としては、導電性を示す金属や金属窒化物などの薄膜を設けたものであり、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。
【００５４】
本発明のＥＵＶ露光用の反射型マスクによれば、遮光領域における反射層を基板の主面に対して所定の角度を有する斜面上に成膜することで、遮光領域に入射したＥＵＶ光の反射光を、転写パターン領域に入射したＥＵＶ光の反射光とは異なる方向に反射させ、良好な遮光特性を得ることができる。そのため、従来の吸収層を２段構造に積層した遮光領域や反射層をエッチング除去して作成した遮光領域を形成することによるマスクパターンの加工精度低下や、欠陥を生じるなどの問題を発生せずに、良好な遮光特性を持つ反射型マスクを得ることができる。
次に、本発明のＥＵＶ露光用の反射型マスクブランクスについて説明する。
【００５５】
＜反射型マスクブランクス＞
図５は、遮光領域を備えた本発明の反射型マスクの作成に用いる本発明の反射型マスクブランクスの一例としての断面模式図である。図５において、図１と同じ部位と材料を示す場合には、図１と同じ符号を用いている。
【００５６】
図５に示すように、本発明の反射型マスクブランクス７０は、基板１１と、基板の主面上に形成されたＥＵＶ光を反射する反射層１２と、反射層１２上に設けられたＥＵＶ光を吸収する吸収層１３と、を少なくとも備え、転写パターンを形成する領域１４と、該転写パターンを形成する領域の周囲にＥＵＶ光を遮光するための遮光領域１５と、を設けており、上記遮光領域１５が前記の反射層１２と吸収層１３とを備え、遮光領域１５における反射層１２が、転写パターン領域１４の反射層１２と同一平面上になく、基板１１の主面に対して所定の角度を有して斜めに形成された斜面上にある反射型マスクブランクスである。
【００５７】
上記の反射型マスクブランクス７０は、図２（ａ）に示した反射型マスク２０ａのマスクブランクスであるが、図２（ｂ）、図２（ｃ）、図３及び図４の反射型マスク２０ｂ、２０ｃ、３０、４０のマスクブランクスも、図５と同様にして、基板１１を所定の形状に加工して得ることができる。
【００５８】
図５に示す反射型マスクブランクス７０の構成要素である基板１１、反射層１２、吸収層１３は、上記の反射型マスク１０と同じなので、説明を省略する。また、本発明の反射型マスクブランクスは、上記の構成要素に加えて、上記の反射型マスク１０で述べたような他の構成要素が用いられていてもよい。他の構成要素は、上記の反射型マスク１０と同じなので、説明は省略する。
【００５９】
本発明のＥＵＶ露光用の反射型マスクブランクスによれば、反射型マスクブランクスにすでに遮光領域が形成されているので、このブランクスを用いることにより遮光領域形成工程が不要になり、良好な遮光特性を持ち高品質の反射型マスクを容易に作製することが可能となる。
次に、本発明のＥＵＶ露光用の反射型マスクの製造方法について説明する。
【００６０】
＜反射型マスクの製造方法＞
本発明の反射型マスクの製造方法において、遮光領域とする基板の主面に対して所定の角度を有する斜面の形成は、反射層を成膜する前に、遮光領域とする基板主面に基板と同質の材料を用いて斜面を積み上げて形成するか、あるいは基板主面を斜面状に除去加工することにより形成することができる。
以下、図２（ａ）に示す本発明のＥＵＶ露光用の反射型マスクの製造方法について、基板主面を斜面状に除去加工する製造方法の実施形態の一例について説明する。
【００６１】
図６及びそれに続く図７は、図２（ａ）に示す遮光領域を有する本発明の反射型マスクの製造工程の一例を示す断面模式図である。図６及び図７において、図１と同じ部位と材料を示す場合には、同じ符号を用いている。なお、本発明の製造方法における反射型マスクの各構成要素、材料は、上記の反射型マスクに記載した内容と同様であるので、説明は省略する。
【００６２】
先ず、ＥＵＶ露光用の反射型マスクブランクスを作製するための基板１１を準備し、基板の一方の主面上に基板加工用のレジストを塗布し、レジスト膜６１を形成する（図６（ａ））。基板加工用のレジストとしては電子ビームレジストまたは感光性レジストが用いられる。
【００６３】
次に、電子ビーム露光あるいはレーザ露光によりレジスト膜６１の遮光領域１５とする部分に露光量を変えて階調露光を行い、現像し、基板平面に対して角度（θ）の斜面を有するレジストパターン６１ａを形成する（図６（ｂ））。
【００６４】
次に、レジストパターン６１ａを形成した基板１１表面をドライエッチングによりエッチバックし、基板１１の遮光領域に予定している箇所に、基板主面に対して角度（θ）の斜面６２を有する基板６０を形成する（図６（ｃ））。
【００６５】
次に、斜面６２を有する基板６０上に反射層１２を成膜して形成し（図６（ｄ））、続いて吸収層１３を成膜して形成して、図７（ｅ）に示す反射型マスクブランクス７０を作製する。
【００６６】
次に、上記の反射型マスクブランクス７０を用い、吸収層１３上に電子ビームレジストを塗布し、電子ビーム露光して転写パターン領域１４にレジストパターン７１を形成する（図７（ｆ））。
【００６７】
次に、吸収層１３をドライエッチングして転写パターン領域１４に吸収体パターン１３ａを形成し、レジストパターンを剥離し、本発明のＥＵＶ露光用の反射型マスク２０ａが得られる（図７（ｇ））。
【００６８】
本発明のＥＵＶ露光用反射型マスクの製造方法によれば、遮光領域を有するＥＵＶ露光用の反射型マスクの製造において、従来の吸収層を２段構造に積層した遮光領域や反射層をエッチング除去して作成した遮光領域を形成することによるメインパターンの加工精度低下や、欠陥を生じるなどの問題を発生させずに、良好な遮光特性を持つ高品質の反射型マスクを作製することができる。
【００６９】
上記の本発明の製造方法においては、遮光領域を斜面とする基板の製造方法としてレジストパターンを用いたエッチバック方法について説明したが、本発明の製造方法はこれに限定されることなく各種の方法が適用できる。例えば、図３に示すような遮光領域の断面形状が台形のメサ構造をなす場合には、基板をＣＭＰ（化学機械研磨：Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）法などで台形状に研磨する方法を用いれば、製造が容易となり好適である。
以下、実施例により、本発明をさらに詳しく述べる。
【実施例】
【００７０】
（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、基板の一方の主面上に基板加工用の感光性レジストＩＰ５７００（東京応化）を塗布し、厚み１５００ｎｍのレジスト膜を形成した。
【００７１】
次に、Ｉ線を用いたレーザビーム露光によりレジスト膜の遮光領域とする部分に露光量を変えて階調露光を行い、現像し、遮光領域とする基板平面に対して斜め部分の角度が１５度、周期が５ｕｍとなるノコギリ形状のレジストパターンを形成した。露光された遮光領域のレジストパターンは転写パターンとする領域の周囲に設けられ、基板中心に対して幅５ｍｍの矩形トラック状である。
【００７２】
次に、上記のレジストパターンを形成した基板表面の全面をＣＦ4とＣＨＦ3の混合ガスを用いたドライエッチングによりエッチバックした後、レジストパターンを剥膜し、基板の遮光領域の予定している箇所に基板主面に対して角度１２度の斜面を有する基板を形成した。
【００７３】
次に、上記の斜面を有する基板の表面に、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Ｒｕ膜を２．５ｎｍ成膜してキャッピング層を形成した。Ｒｕ膜はバッファ層を兼ねるものである。
【００７４】
次に、上記のＲｕ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５０ｎｍの厚さで成膜し吸収層を形成した。次いで、上記のＴａＮ膜上に、マスク検査時の検査光の反射コントラストを上げるために、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と酸素の混合ガス雰囲気下で、ＴａＯ2膜を１５ｎｍの厚さで形成して反射防止層とし、反射型マスクブランクスとした。
【００７５】
次に、上記のエッチングマスク層を形成するＴａＯ2膜の上に電子ビーム用レジストを塗布し、電子ビーム描画装置を用いて転写パターン領域にマスクパターンを描画し、現像してレジストパターンを形成した。
【００７６】
次に、上記のレジストパターンの開口部から露出するエッチングマスク層ＴａＯ2膜をＣＦ4ガスでドライエッチングした。次いで、吸収層のＴａＮ膜をＣｌ2ガスでドライエッチングして、転写パターン領域に吸収体パターンを形成し、レジストパターンを剥離し、図４に示すように、転写パターン領域１４の周囲に遮光領域１５を有する反射型マスク４０を得た。
【００７７】
（実施例２）
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、その一方の主面（表面）をＣＭＰ法により化学機械研磨し、マスクパターンを形成する予定の転写パターン領域はメサ構造とし、遮光領域に予定している基板外周部に基板主面に対して角度８度の斜面を有する基板を形成した。
【００７８】
次に、実施例１と同様にして、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Ｒｕ膜を２．５ｎｍ成膜してキャッピング層を形成した。Ｒｕ膜はバッファ層を兼ねるものである。
【００７９】
次に、上記のＲｕ膜上に、吸収層として、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、Ｔａ膜を６０ｎｍの厚さで形成した。
【００８０】
次いで、上記のＴａ膜上に、マスク検査時の検査光の反射コントラストを上げるために、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と酸素の混合ガス雰囲気下で、ＴａＯ2膜を１５ｎｍの厚さで形成し、反射防止層とした。
【００８１】
次に、上記のＴａＯ2膜の上に電子ビーム用レジストを塗布し、電子ビーム描画装置を用いて転写パターン領域にマスクパターンを描画し、現像してレジストパターンを形成した。
【００８２】
次に、上記のレジストパターンの開口部から露出するエッチングマスク層ＴａＯ2膜をＣＦ4ガスでドライエッチングした。次いで、吸収層を形成するＴａ膜をＣｌ2ガスプラズマでドライエッチングし、転写パターン領域に吸収体パターンを形成し、レジストパターンを剥離し、図３に示すように、転写パターン領域１４の周囲に遮光領域１５を有するメサ構造の反射型マスク３０を得た。
【符号の説明】
【００８３】
１０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、３０、４０ 反射型マスク
１１ 基板
１２ 反射層
１３ 吸収層
１３ 吸収体パターン
１４ 転写パターン領域
１５ 遮光領域
６０ 斜面を有する基板
６１ レジスト膜
６１ａ レジストパターン
６２ 斜面
７０ 反射型マスクブランクス
７１ レジストパターン
８０ 反射型マスク
８１Ａ、８１Ｂ ＥＵＶ入射光
８２Ａ、８２Ｂ ＥＵＶ反射光
８３ ブレード
８４ ウェハ
８５ フィールド
８６ 転写パターン
８７ フィールド重なり部
１００、１１０、１２０ 反射型マスク
１０１、１１１、１２１ 基板
１０２、１１２、１２２ 反射層
１０３、１１３、１２５ 吸収層
１０７、１１７ 転写パターン領域
１０８、１１８ 遮光領域
１２３ キャッピング層
１２４ バッファ層
１２６ 反射防止層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板の主面上に形成されたＥＵＶ光を反射する反射層と、前記反射層上に前記ＥＵＶ光を吸収する吸収層で形成された吸収体パターンと、を少なくとも備えたＥＵＶ露光用の反射型マスクであって、
前記吸収体パターンによって形成された転写パターン領域の周囲に、前記ＥＵＶ光を遮光するための遮光領域が設けられており、
前記遮光領域が前記反射層と前記吸収層とを備え、
前記遮光領域の前記反射層が、前記転写パターン領域の前記反射層と同一平面上になく、前記基板の主面に対して所定の角度を有する斜面上にあり、前記遮光領域に入射した前記ＥＵＶ光の反射光を、前記転写パターン領域に入射した前記ＥＵＶ光の反射光とは異なる方向に反射させる反射層であることを特徴とする反射型マスク。
【請求項２】
前記遮光領域の前記反射層がある斜面が、前記転写パターン領域の前記反射層がある平面から前記基板側と反対の方向に向けて形成された斜面であることを特徴とする請求項１に記載の反射型マスク。
【請求項３】
前記遮光領域の前記反射層がある斜面が、前記転写パターン領域の前記反射層がある平面から前記基板側の方向に向けて形成された斜面であることを特徴とする請求項１に記載の反射型マスク。
【請求項４】
前記遮光領域における前記反射層が、鋸歯状であることを特徴とする請求項１に記載の反射型マスク。
【請求項５】
前記遮光領域及び前記転写パターン領域の前記反射層と前記吸収層が、それぞれ同一材料で形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４までのうちのいずれか１項に記載の反射型マスク。
【請求項６】
基板と、前記基板の主面上に形成されたＥＵＶ光を反射する反射層と、前記反射層上に設けられた前記ＥＵＶ光を吸収する吸収層と、を少なくとも備えたＥＵＶ露光用の反射型マスクブランクスであって、
前記反射型マスクブランクスが、転写パターンを形成する領域と、該転写パターンを形成する領域の周囲に前記ＥＵＶ光を遮光するための遮光領域と、を設けており、
前記遮光領域が前記反射層と前記吸収層とを備え、
前記遮光領域における前記反射層が、前記転写パターン領域の前記反射層と同一平面上になく、前記基板の主面に対して所定の角度を有する斜面上にあることを特徴とする反射型マスクブランクス。
【請求項７】
基板と、前記基板の主面上に形成されたＥＵＶ光を反射する反射層と、前記反射層上に前記ＥＵＶ光を吸収する吸収層で形成された吸収体パターンと、を少なくとも備え、
前記吸収体パターンによって形成された転写パターン領域の周囲に、前記ＥＵＶ光を遮光するための遮光領域が設けられているＥＵＶ露光用の反射型マスクの製造方法であって、
前記基板の主面上の前記遮光領域となる領域の基板表面を加工し、前記基板の主面に対して所定の角度を有する斜面を形成する工程と、
前記斜面を含む前記基板の主面上に、前記反射層、前記吸収層を順に設けて反射型マスクブランクスを形成する工程と、
前記反射型マスクブランクス上に前記吸収体パターンを形成するためのレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンをマスクとして前記吸収層をエッチングして吸収体パターンを形成する工程と、
を含むことを特徴とする反射型マスクの製造方法。
【請求項１】
基板と、前記基板の主面上に形成されたＥＵＶ光を反射する反射層と、前記反射層上に前記ＥＵＶ光を吸収する吸収層で形成された吸収体パターンと、を少なくとも備えたＥＵＶ露光用の反射型マスクであって、
前記吸収体パターンによって形成された転写パターン領域の周囲に、前記ＥＵＶ光を遮光するための遮光領域が設けられており、
前記遮光領域が前記反射層と前記吸収層とを備え、
前記遮光領域の前記反射層が、前記転写パターン領域の前記反射層と同一平面上になく、前記基板の主面に対して所定の角度を有する斜面上にあり、前記遮光領域に入射した前記ＥＵＶ光の反射光を、前記転写パターン領域に入射した前記ＥＵＶ光の反射光とは異なる方向に反射させる反射層であることを特徴とする反射型マスク。
【請求項２】
前記遮光領域の前記反射層がある斜面が、前記転写パターン領域の前記反射層がある平面から前記基板側と反対の方向に向けて形成された斜面であることを特徴とする請求項１に記載の反射型マスク。
【請求項３】
前記遮光領域の前記反射層がある斜面が、前記転写パターン領域の前記反射層がある平面から前記基板側の方向に向けて形成された斜面であることを特徴とする請求項１に記載の反射型マスク。
【請求項４】
前記遮光領域における前記反射層が、鋸歯状であることを特徴とする請求項１に記載の反射型マスク。
【請求項５】
前記遮光領域及び前記転写パターン領域の前記反射層と前記吸収層が、それぞれ同一材料で形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４までのうちのいずれか１項に記載の反射型マスク。
【請求項６】
基板と、前記基板の主面上に形成されたＥＵＶ光を反射する反射層と、前記反射層上に設けられた前記ＥＵＶ光を吸収する吸収層と、を少なくとも備えたＥＵＶ露光用の反射型マスクブランクスであって、
前記反射型マスクブランクスが、転写パターンを形成する領域と、該転写パターンを形成する領域の周囲に前記ＥＵＶ光を遮光するための遮光領域と、を設けており、
前記遮光領域が前記反射層と前記吸収層とを備え、
前記遮光領域における前記反射層が、前記転写パターン領域の前記反射層と同一平面上になく、前記基板の主面に対して所定の角度を有する斜面上にあることを特徴とする反射型マスクブランクス。
【請求項７】
基板と、前記基板の主面上に形成されたＥＵＶ光を反射する反射層と、前記反射層上に前記ＥＵＶ光を吸収する吸収層で形成された吸収体パターンと、を少なくとも備え、
前記吸収体パターンによって形成された転写パターン領域の周囲に、前記ＥＵＶ光を遮光するための遮光領域が設けられているＥＵＶ露光用の反射型マスクの製造方法であって、
前記基板の主面上の前記遮光領域となる領域の基板表面を加工し、前記基板の主面に対して所定の角度を有する斜面を形成する工程と、
前記斜面を含む前記基板の主面上に、前記反射層、前記吸収層を順に設けて反射型マスクブランクスを形成する工程と、
前記反射型マスクブランクス上に前記吸収体パターンを形成するためのレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンをマスクとして前記吸収層をエッチングして吸収体パターンを形成する工程と、
を含むことを特徴と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９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−８９８２５（Ｐ２０１３−８９８２５Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３０２６２（Ｐ２０１１−２３０２６２）
【出願日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【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２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【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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