JP2002319542A - Reflective mask blank for euv exposure, reflective mask for euv exposure, and manufacturing method thereof - Google Patents
Reflective mask blank for euv exposure, reflective mask for euv exposure, and manufacturing method thereofInfo
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Landscapes
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造等に使
用されるEUV光の光露光に用いる、EUV露光用反射
型マスクブランク、EUV露光用反射型マスクおよびそ
の製造方法、並びに半導体の製造方法に関する。尚、本
発明に記載するEUV(Extreme Ultra
Violet)光とは、軟X線領域または真空紫外領域
の波長帯の光を指し、具体的には波長が0.2〜100
nm程度の光のことである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reflective mask blank for EUV exposure, a reflective mask for EUV exposure, a method for manufacturing the same, and a method for manufacturing a semiconductor, which are used for light exposure of EUV light used in semiconductor manufacturing and the like. About. The EUV (Extreme Ultra) described in the present invention is used.
(Violet) light refers to light in a wavelength band of a soft X-ray region or a vacuum ultraviolet region, and specifically has a wavelength of 0.2 to 100.
It is light of about nm.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、半導体産業において、Si基板等
に微細なパターンからなる集積回路を形成する上で必要
な微細パターンの転写技術として、可視光や紫外光を用
いたフォトリソグラフィ法が用いられてきた。しかし、
半導体デバイスの微細化が加速している一方で、従来の
光露光の短波長化は露光限界に近づいてきた。そして光
露光の場合、パターンの解像限界は露光波長の1/2と
言われ、F2レーザー(157nm)を用いても70n
m程度が限界と予想される。そこで70nm以降の露光
技術として、F2レーザーよりさらに短波長のEUV光
(13nm)を用いた露光技術であるEUVリソグラフ
ィ(以下、「EUVL」と記載する。)が有望視されて
いる。2. Description of the Related Art Conventionally, in the semiconductor industry, a photolithography method using visible light or ultraviolet light has been used as a technique for transferring a fine pattern necessary for forming an integrated circuit having a fine pattern on a Si substrate or the like. Have been. But,
While miniaturization of semiconductor devices is accelerating, shortening the wavelength of conventional light exposure is approaching the exposure limit. In the case of light exposure, the resolution limit of the pattern is said to be の of the exposure wavelength, and even if an F 2 laser (157 nm) is used, it is 70 n.
m is expected to be the limit. Therefore, EUV lithography (hereinafter, referred to as “EUVL”), which is an exposure technique using EUV light (13 nm) having a shorter wavelength than the F 2 laser, is expected as an exposure technique of 70 nm or less.
【0003】EUVLの像形成原理は、フォトリソグラ
フィと同じであるが、EUV光に対する、あらゆる物質
の吸収は大きく、また屈折率が1に近いため、光露光の
ような屈折光学系は使用できず、すべて反射光学系を用
いる。また、その際用いられるマスクとしては、メンブ
レンを用いた透過型マスクが提案されてきているが、E
UV光に対するメンブレンの吸収が大きいため露光時間
が長くなり、スループットが確保できないという問題が
ある。その為、現状では露光用反射型マスクが一般的に
使用されている。このようなEUV露光用反射型マスク
を得るための従来の技術1〜3を、図2を参照しながら
簡単に説明し、次にこの製造工程で用いられるエッチン
グストッパーの必要性と、その問題点について説明す
る。The principle of EUVL image formation is the same as that of photolithography. However, since EUV light absorbs a large amount of all substances and has a refractive index close to 1, refractive optical systems such as light exposure cannot be used. , All use a reflective optical system. As a mask used at that time, a transmission type mask using a membrane has been proposed.
There is a problem that the exposure time becomes long because the membrane absorbs a large amount of UV light, and the throughput cannot be secured. Therefore, at present, a reflective mask for exposure is generally used. Conventional techniques 1 to 3 for obtaining such a reflective mask for EUV exposure will be briefly described with reference to FIG. 2, and then the necessity of an etching stopper used in this manufacturing process and its problems will be described. Will be described.
【0004】図2は従来の技術に係るEUV露光用反射
型マスクの製造の概略を示すフロー図である。 従来の技術1 EUV露光用反射型マスクを得るための従来の製造工程
例は、(1)基板の準備工程、(2)基板上への多層膜
の成膜工程、(3)中間層の成膜工程、(4)吸収体層
の成膜工程、(5)EBレジスト塗布工程、(6)EB
描画工程、(7)ドライエッチング工程、(8)中間層
の除去工程、を有する。以下これら各工程について説明
する。FIG. 2 is a flow chart schematically showing the production of a reflective mask for EUV exposure according to the prior art. 2. Description of the Related Art An example of a conventional manufacturing process for obtaining a reflective mask for EUV exposure includes (1) a substrate preparing process, (2) a multilayer film forming process on a substrate, and (3) an intermediate layer forming process. Filming step, (4) absorber layer forming step, (5) EB resist coating step, (6) EB
A drawing step, (7) a dry etching step, and (8) an intermediate layer removing step. Hereinafter, each of these steps will be described.
【0005】(1)基板の準備工程 基板11としては、低熱膨張係数を有し、平滑性、平坦
度、およびEUVマスクの洗浄等に用いる洗浄液への耐
性に優れたものが好ましく、低熱膨張係数を有するガラ
ス、等が用いられる。(1) Substrate Preparation Step The substrate 11 preferably has a low coefficient of thermal expansion and is excellent in smoothness, flatness, and resistance to a cleaning liquid used for cleaning an EUV mask. And the like.
【0006】(2)基板上への多層膜の成膜工程 多層膜12としては、MoとSiを含む多層膜が多用さ
れている。例えば、Moが28Å、Siが42Åを1周
期として、30周期以上積層することで、13.4nm
でピーク波長をもつEUV光を反射する多層膜が実現で
きる。MoとSiを含む多層膜の場合、最上層にSi膜
が成膜される。(2) Step of Forming Multilayer Film on Substrate As the multilayer film 12, a multilayer film containing Mo and Si is frequently used. For example, when Mo is 28 ° and Si is 42 ° as one cycle, by stacking 30 cycles or more, 13.4 nm is obtained.
Thus, a multilayer film that reflects EUV light having a peak wavelength can be realized. In the case of a multilayer film containing Mo and Si, a Si film is formed as the uppermost layer.
【0007】(3)中間層の成膜工程 EUV光を反射する多層膜12上に、中間層であるエッ
チングストッパー23としてSiO2膜を成膜する。成
膜には、例えばSiO2ターゲットを用いたRFマグネ
トロンスパッタ法を用いる。(3) Step of Forming Intermediate Layer On the multilayer film 12 that reflects EUV light, an SiO 2 film is formed as an etching stopper 23 as an intermediate layer. For the film formation, for example, an RF magnetron sputtering method using a SiO 2 target is used.
【0008】(4)吸収体層の成膜工程 EUV光を吸収する吸収体層14をスパッタリング法に
より成膜する。成膜材料としては、Ta、Crが用いら
れ、成膜には、例えばDCマグネトロンスパッタ法が用
いられる。この工程により、EUVマスクブランクが得
られる。(4) Step of forming absorber layer An absorber layer 14 for absorbing EUV light is formed by a sputtering method. Ta and Cr are used as a film forming material, and a DC magnetron sputtering method is used for the film forming, for example. Through this step, an EUV mask blank is obtained.
【0009】(5)EBレジスト塗布工程 得られたEUVマスクブランクの吸収体層14にパター
ンを形成することによりEUVマスクを製造することが
できる。工程(4)で得られたEUVマスクブランクに
EBレジストを塗布し200℃でベーキングを行う。(5) EB resist coating step An EUV mask can be manufactured by forming a pattern on the absorber layer 14 of the obtained EUV mask blank. An EB resist is applied to the EUV mask blank obtained in the step (4) and baked at 200 ° C.
【0010】(6)EB描画工程 EBレジストを塗布したEUVマスクブランクにEB描
画機を用いてレジストパターン作成を実施する。(6) EB lithography process A resist pattern is formed on an EUV mask blank coated with an EB resist using an EB lithography machine.
【0011】(7)ドライエッチング工程 前記レジストパターンをマスクとして、EUV吸収体層
14を塩素を用いてドライエッチングし吸収層をパター
ン形成する。(7) Dry etching step Using the resist pattern as a mask, the EUV absorber layer 14 is dry-etched using chlorine to form an absorption layer pattern.
【0012】(8)中間層の除去工程 EUV光反射面上に残留している中間層、すなわちSi
O2膜からなるエッチングストッパー23を、希HF水
溶液により除去すると、EUV露光用反射型マスクが完
成する。(8) Step of Removing Intermediate Layer The intermediate layer, ie, Si, remaining on the EUV light reflecting surface
When the etching stopper 23 made of the O 2 film is removed with a dilute HF aqueous solution, a reflective mask for EUV exposure is completed.
【0013】(エッチングストッパーの必要性とその問
題点)前記EUV光を反射する多層膜12は、製造完了
後に高い反射率を有している必要がある。したがって製
造工程、特にパターンニングの工程において、EUV光
を反射する多層膜12へ膜厚減少や表面粗化、等のダメ
ージを与えることなくパターニングを実施する必要があ
る。一方、EUV光を吸収する吸収体層14へのパター
ンニングは、ドライエッチングで加工すると高い寸法精
度が得られるものの、EUV光を吸収する吸収体層14
の下層をダメージなくエッチングすることは不可能であ
るため、多層膜12とEUV吸収体層14との間に中間
層としてエッチングストッパー23の成膜が必要とな
る。このエッチングストッパー23としては、膜厚が数
100Å以上のSiO2膜を用いることが一般的で、C
l2ガスを用いたドライエッチングにおいては、ストッ
パーとして充分機能する。しかし、パターンのない部分
に残留するSiO2膜は、パターンニングの工程終了時
において、完全に除去されていないとEUV光を反射す
る多層膜12の反射率を大幅に低下させてしまう。(Necessity of Etching Stopper and Its Problems) The multilayer film 12 for reflecting the EUV light needs to have a high reflectance after the completion of the production. Therefore, in the manufacturing process, particularly in the patterning process, it is necessary to carry out patterning without damaging the multilayer film 12 that reflects EUV light, such as reducing the film thickness or roughening the surface. On the other hand, in the patterning of the absorber layer 14 that absorbs EUV light, although high dimensional accuracy can be obtained by dry etching, the absorber layer 14 that absorbs EUV light can be obtained.
Since it is impossible to etch the lower layer without damage, it is necessary to form an etching stopper 23 as an intermediate layer between the multilayer film 12 and the EUV absorber layer 14. Generally, an SiO 2 film having a thickness of several hundred degrees or more is used as the etching stopper 23.
In dry etching using l 2 gas, it sufficiently functions as a stopper. However, if the SiO 2 film remaining in the part without the pattern is not completely removed at the end of the patterning process, the reflectance of the multilayer film 12 that reflects EUV light will be significantly reduced.
【0014】ところが、SiO2膜の除去にドライエッ
チングを用いると、EUV光を反射する多層膜12の最
上層のSi膜をもエッチングしてしまうため、やはり反
射率の低下を招く。したがって、SiO2膜はHF溶
液、等のウエットエッチングで除去する必要がある。H
F溶液、等を用いたウエットエッチングは、下層のSi
膜にダメージを与えないので効果的であるが、反面、等
方エッチング性を有するためパターン横方向への侵食が
あり、パターンの剥離が起こる可能性がある。この他に
も、膜厚が数100Å以上のSiO2膜は表面粗さが大
きく、且つ高い圧縮応力を有している上、スパッタ法に
よるSiO2膜成膜中には異常放電が起こりやすくEU
Vマスクに求められる低欠陥化が困難であるといった問
題点を有している。However, if dry etching is used to remove the SiO 2 film, the uppermost Si film of the multilayer film 12 that reflects EUV light is also etched, which also lowers the reflectance. Therefore, the SiO 2 film needs to be removed by wet etching with an HF solution or the like. H
Wet etching using an F solution, etc.
This is effective because it does not damage the film, but on the other hand, it has an isotropic etching property, so that the pattern is eroded in the lateral direction, and the pattern may be peeled off. In addition, an SiO 2 film having a thickness of several hundred degrees or more has a large surface roughness and a high compressive stress, and abnormal discharge is likely to occur during formation of the SiO 2 film by sputtering.
There is a problem that it is difficult to reduce defects required for the V mask.
【0015】従来の技術2 特開平8−213303に、吸収体層とのエッチング比
が5以上であるCrまたはTiを主成分とする中間層
を、多層膜上に設ける反射型X線マスクが開示されてい
る。前記中間層は、吸収体層へエッチングによりパター
ンを形成する際、エッチングストッパー層及び多層反射
膜の保護層としての機能を有し、吸収体パターン形成後
は反射領域にある前記中間層は除去されることが記載さ
れている。Prior Art 2 JP-A-8-213303 discloses a reflective X-ray mask in which an intermediate layer mainly composed of Cr or Ti having an etching ratio with respect to an absorber layer of 5 or more is provided on a multilayer film. Have been. The intermediate layer has a function as an etching stopper layer and a protective layer of the multilayer reflective film when forming a pattern on the absorber layer by etching, and after the absorber pattern is formed, the intermediate layer in the reflection region is removed. Is described.
【0016】従来の技術3 特開平7−333829には吸収体層と多層膜の間にC
r、Al、Ni、等のX線もしくは極紫外線といった露
光光の吸収が小さく、吸収体層よりエッチング速度の遅
い材料で中間層を成膜することにより、前記吸収体層へ
のエッチングによるパターン形成後も前記中間膜を除去
することなく、前記多層膜の反射率低下を防ぐ技術が記
載されている。Prior Art 3 Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-333829 discloses that C is used between an absorber layer and a multilayer film.
Pattern formation by etching on the absorber layer by forming the intermediate layer with a material that absorbs less exposure light such as X-rays or extreme ultraviolet rays such as r, Al, Ni, etc. and has a lower etching rate than the absorber layer A technique for preventing a decrease in the reflectivity of the multilayer film without removing the intermediate film later is described.
【0017】しかしながら、前記従来の技術1〜3に記
載された中間膜のSiO2、Cr、Al、Ni、等はい
ずれも表面が平滑性に欠け荒れている。このため、表面
が荒れた中間層上に成膜された吸収体層も、中間層と同
等以上に吸収体層表面が荒れてしまい、この結果として
吸収体パターンのエッジ荒れが生じ、EUV露光用反射
型マスクの転写精度へ悪影響を及ぼすという問題が判明
した。さらに本願発明者らは、前記従来の技術1〜3の
中でも、特に従来の技術3に記載されているような、中
間層をエッチングによるパターン形成後も残す構造のE
UV露光用反射型マスクにおいては、前記中間層の表面
の荒れが、EUV露光用反射型マスクの転写精度へ大き
な影響を与えることを見出した。However, the intermediate films described in the prior arts 1 to 3, such as SiO 2 , Cr, Al, and Ni, all have poor surface smoothness. For this reason, the absorber layer formed on the intermediate layer whose surface has been roughened also has an absorber layer surface roughened at least as much as the intermediate layer, and as a result, the edge of the absorber pattern is roughened. A problem has been found that adversely affects the transfer accuracy of the reflective mask. Further, the inventors of the present application have a structure in which the intermediate layer is left even after pattern formation by etching as described in the prior art 3 among the prior arts 1 to 3.
In a reflective mask for UV exposure, it has been found that the roughness of the surface of the intermediate layer greatly affects the transfer accuracy of the reflective mask for EUV exposure.
【0018】すなわち、まず第1に反射領域に残留する
中間層としてCr、Al、Ni、等のような表面粗さが
大きい材料を用いると中間層表面での露光光の散乱が起
こり、結局反射率が低下してしまうのである。第2に中
間層の材料がCr、Al、Ni、等の様にEUV露光用
反射型マスクの洗浄工程、等で用いられる薬品に対し耐
性がないと、中間層が劣化またはパターンの剥離が生じ
てしまい、露光光の反射が不均一になってしまうのであ
る。第3に中間層の材料の膜応力が大きいと、EUV露
光用反射型マスクの反射面に反り等、が生じパターン転
写精度が悪化してしまうのである。従来、これらの問題
点には全く考慮がされておらず、これらを解決する材料
も見出されていなかった。That is, first, when a material having a large surface roughness such as Cr, Al, Ni or the like is used as the intermediate layer remaining in the reflection region, the exposure light is scattered on the surface of the intermediate layer, and eventually the reflection is caused. The rate drops. Secondly, if the material of the intermediate layer is not resistant to the chemicals used in the cleaning process of the reflective mask for EUV exposure, such as Cr, Al, Ni, etc., the intermediate layer deteriorates or the pattern is peeled off. As a result, the reflection of the exposure light becomes non-uniform. Third, if the film stress of the material of the intermediate layer is large, the reflection surface of the reflective mask for EUV exposure may be warped or the like, and the pattern transfer accuracy may be deteriorated. Heretofore, these problems have not been considered at all, and no material has been found to solve them.
【0019】本発明は、上述した背景の下になされたも
のであり、高精度なパターン形成を可能とするEUV露
光用反射型マスクブランク、および高反射率を有するE
UV露光用反射型マスク並びにその製造方法、そして高
反射率を有するEUV露光用反射型マスクを用いて、半
導体基板上にパターンを転写することを特徴とする半導
体の製造方法の提供を目的とする。The present invention has been made under the above-mentioned background, and has a reflective mask blank for EUV exposure capable of forming a pattern with high accuracy, and an E-mask having a high reflectivity.
It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a semiconductor, characterized in that a pattern is transferred onto a semiconductor substrate by using a reflective mask for UV exposure, a method for manufacturing the same, and a reflective mask for EUV exposure having a high reflectance. .
【0020】[0020]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの第1の発明は、基板上にEUV光を反射する多層膜
を有し、前記多層膜上に中間層を有し、前記中間層上に
EUV光を吸収する吸収体層を有するEUV露光用反射
型マスクブランクであって、前記中間層としてCrと、
N、O、C、のいずれかより選ばれる少なくとも1つ以
上の元素と、を含む材料を用いたことを特徴とするEU
V露光用反射型マスクブランクである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a multi-layer film for reflecting EUV light on a substrate, and an intermediate layer on the multi-layer film. A reflective mask blank for EUV exposure having an absorber layer that absorbs EUV light on a layer, wherein Cr is used as the intermediate layer,
EU comprising a material containing at least one element selected from the group consisting of N, O, and C.
It is a reflective mask blank for V exposure.
【0021】第2の発明は、前記吸収体層がTaを含む
材料であることを特徴とする第1の発明に記載のEUV
露光用反射型マスクブランクである。According to a second aspect of the present invention, there is provided the EUV according to the first aspect, wherein the absorber layer is made of a material containing Ta.
It is a reflective mask blank for exposure.
【0022】第3の発明は、基板上にEUV光を反射す
る多層膜を有し、前記多層膜上に中間層を有し、前記中
間層上にパターンに形成されたEUV光を吸収する吸収
体層を有するEUV露光用反射型マスクであって、前記
中間層としてCrと、N、O、C、のいずれかより選ば
れる少なくとも1つ以上の元素と、を含む材料を用いた
ことを特徴とするEUV露光用反射型マスクである。According to a third aspect of the present invention, there is provided a multi-layer film for reflecting EUV light on a substrate, an intermediate layer on the multi-layer film, and an EUV light absorbing a pattern formed on the intermediate layer. A reflective mask for EUV exposure having a body layer, wherein a material containing Cr and at least one element selected from N, O, and C is used as the intermediate layer. Is a reflective mask for EUV exposure.
【0023】第4の発明は、前記吸収体層がTaを含む
材料であることを特徴とする第3の発明に記載のEUV
露光用反射型マスクである。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the EUV according to the third aspect, wherein the absorber layer is made of a material containing Ta.
It is a reflective mask for exposure.
【0024】第5の発明は、第1または第2の発明に記
載のEUV露光用反射型マスクブランクを用いて、EU
V露光用反射型マスクを製造することを特徴とするEU
V露光用反射型マスクを製造方法である。According to a fifth aspect of the present invention, a reflective mask blank for EUV exposure according to the first or second aspect of the present invention is used.
EU manufacturing a reflective mask for V exposure
This is a method for manufacturing a reflective mask for V exposure.
【0025】第6の発明は、第3または第4の発明に記
載のEUV露光用反射型マスクを用いて、半導体基板上
にパターンを転写することを特徴とする半導体の製造方
法である。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor, wherein a pattern is transferred onto a semiconductor substrate using the reflective mask for EUV exposure according to the third or fourth aspect.
【0026】[0026]
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施の形態にかか
るEUV露光用反射型マスク(以下、EUV露光用反射
型マスクは「EUVマスク」、EUV露光用反射型マス
クブランクは「EUVマスクブランク」と記載する。)
の製造の概略を示すフロー図であり、図3は製造された
EUVマスクを用いて、例えばSiウエハ上にパターン
を露光転写を行っている概念図である。FIG. 1 shows a reflective mask for EUV exposure according to an embodiment of the present invention (hereinafter, a reflective mask for EUV exposure is an "EUV mask", and a reflective mask blank for EUV exposure is an "EUV mask". It is written as blank.)
FIG. 3 is a conceptual diagram showing that a pattern is exposed and transferred on a Si wafer, for example, using the manufactured EUV mask.
【0027】(実施の形態)以下、図1を参照しながら
本発明の一実施の形態にかかるEUVマスクの製造、お
よび前記EUVマスクによる半導体基板上へのパターン
転写について説明する。尚、図1、2において対応する
部分には、同一の番号を付して示した。EUVマスクの
製造、および前記EUVマスクによる半導体基板上への
パターン転写は(1)基板の準備工程、(2)基板上へ
の多層膜の成膜工程、(3)中間層の成膜工程、(4)
吸収体層の成膜工程、(5)EBレジスト塗布工程、
(6)EB描画工程、(7)ドライエッチング工程、
(8)中間層の除去工程、(9)EUVマスクによる半
導体基板上へのパターン転写、の各工程を有する。(Embodiment) The manufacture of an EUV mask and the transfer of a pattern onto a semiconductor substrate by the EUV mask according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. In FIGS. 1 and 2, corresponding parts are denoted by the same reference numerals. The manufacture of an EUV mask and the transfer of a pattern onto a semiconductor substrate using the EUV mask include (1) a substrate preparation step, (2) a multilayer film formation step on the substrate, (3) an intermediate layer formation step, (4)
A step of forming an absorber layer, (5) an EB resist coating step,
(6) EB drawing step, (7) dry etching step,
(8) an intermediate layer removing step; and (9) a pattern transfer onto a semiconductor substrate using an EUV mask.
【0028】(1)基板の準備工程。 基板11としては、低熱膨張係数を有し、平滑性、平坦
度、およびEUVマスクの洗浄等に用いる洗浄液への耐
性に優れたものが好ましく、低熱膨張係数を有するガラ
ス、例えばSiO2−TiO2系ガラス等を用いるが、こ
れに限定されず、β石英固溶体を析出した結晶化ガラス
や石英ガラスやシリコンや金属などの基板を用いること
も出来る。金属基板の例としては、インバー合金(Fe
−Ni系合金)等を用いることができる。基板11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。(1) Step of preparing a substrate. The substrate 11 preferably has a low coefficient of thermal expansion and is excellent in smoothness, flatness, and resistance to a cleaning solution used for cleaning an EUV mask. Glass having a low coefficient of thermal expansion, for example, SiO 2 —TiO 2 Although a base glass or the like is used, the substrate is not limited to this, and a substrate of crystallized glass, quartz glass, silicon, metal, or the like on which a β-quartz solid solution is precipitated can also be used. Examples of the metal substrate include an invar alloy (Fe
-Ni alloy) or the like can be used. The substrate 11 preferably has a smooth surface of 0.2 nmRms or less and a flatness of 100 nm or less in order to obtain high reflectance and transfer accuracy.
【0029】(2)基板上への多層膜の成膜工程。 多層膜12としては、MoとSiを含む多層膜が多用さ
れているが、特定の波長域で高い反射率が得られる材料
として、Ru/Si周期多層膜、Mo/Be周期多層
膜、Mo化合物/Si化合物周期多層膜、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、等でも良い。ただし、材料によって最適な膜
厚は異なる。MoとSiを含む多層膜12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周期積層した後、最後にSi膜を成膜する。(2) Step of forming a multilayer film on a substrate. As the multilayer film 12, a multilayer film containing Mo and Si is frequently used. As a material capable of obtaining a high reflectance in a specific wavelength range, a Ru / Si periodic multilayer film, a Mo / Be periodic multilayer film, and a Mo compound are used. / Si compound periodic multilayer, Si / Nb periodic multilayer, Si / Mo / Ru periodic multilayer, Si / Mo /
A Ru / Mo periodic multilayer film and a Si / Ru / Mo / Ru periodic multilayer film may be used. However, the optimum film thickness differs depending on the material. In the case of the multilayer film 12 containing Mo and Si, DC
First, a Si film is formed under an Ar gas atmosphere using a Si target by a magnetron sputtering method.
Using a Mo target, a Mo film is formed under an Ar gas atmosphere, and one cycle of the Mo film is formed, and after stacking 30 to 60 cycles, preferably 40 cycles, a Si film is finally formed.
【0030】(3)中間層の成膜工程。 上述した本発明の目的を達成するために本発明者らは、
鋭意研究を重ねた結果、多層膜12とEUV吸収体層1
4との間の中間層として、エッチングストッパー層13
を形成する材料が満たすべき条件に想達した。すなわち
第1に、Taを主成分とするEUV吸収体層14に対し
て10以上の高いエッチング選択比をもつ材料であるこ
と。第2に、成膜時の表面粗さが十分に小さいこと。第
3に、EUVマスク製造工程において洗浄液として用い
られる熱濃硫酸/過酸化水素水、やアンモニア/過酸化
水素水等の薬品に対し耐性があること。第4に、成膜後
のエッチングストッパー膜の膜応力が小さいこと。エッ
チングストッパー13層を形成する材料は、以上のよう
な条件を満たしている必要がある。(3) Step of forming an intermediate layer. In order to achieve the object of the present invention described above, the present inventors
As a result of intensive studies, the multilayer film 12 and the EUV absorber layer 1
4, an etching stopper layer 13
The conditions that the material forming must satisfy. That is, first, the material must have a high etching selectivity of 10 or more with respect to the EUV absorber layer 14 containing Ta as a main component. Second, the surface roughness during film formation is sufficiently small. Third, resistance to chemicals such as hot concentrated sulfuric acid / hydrogen peroxide and ammonia / hydrogen peroxide used as a cleaning liquid in the EUV mask manufacturing process. Fourth, the film stress of the etching stopper film after film formation is small. The material for forming the etching stopper 13 layer needs to satisfy the above conditions.
【0031】上記の条件を満足する材料として本発明者
らは、Crと、N、O、C、のいずれかより選ばれる少
なくとも1つ以上の元素と、を含む材料を見出した。す
なわち、Crと、N、O、C、のいずれかより選ばれる
少なくとも1つ以上の元素と、を含む材料を中間層の成
膜材料とすることで、高精度のパターン形成を可能とす
るEUVマスクが製造可能であることを見出し、本発明
を完成したものである。例えば、Nを選択してCr1-X
NXとした場合は、特に耐酸性が向上し、EUVマスク
製造工程における洗浄液に対し耐久性の向上が図れる。
またOを選択してCr1-XOXとした場合は、特に成膜時
における低応力制御性が向上する。さらにCを選択して
Cr1-XCXとした場合は、特にドライエッチング耐性が
向上する。As a material satisfying the above conditions, the present inventors have found a material containing Cr and at least one element selected from the group consisting of N, O, and C. That is, by using a material containing Cr and at least one element selected from the group consisting of N, O, and C as a material for forming the intermediate layer, EUV capable of forming a pattern with high precision The inventors have found that a mask can be manufactured, and have completed the present invention. For example, if N is selected, Cr 1-X
If it is the N X, especially improved acid resistance, with respect to the cleaning liquid in the EUV mask manufacturing process can be improved durability.
When O is selected to be Cr 1-x O x , low stress controllability particularly at the time of film formation is improved. Further, when C is selected to be Cr 1-X C X , dry etching resistance is particularly improved.
【0032】さらに、詳細は後述する「(8)中間層の
除去工程」にて説明するが、上記EUVマスクを製造す
る際、上記中間層をEUVマスクの反射領域(吸収体層
のパターンが形成されない部分。)上に残す工程と、除
去する工程との両工程を選択することができる。Further, the details will be described in “(8) Intermediate layer removing step” described later. When the above-mentioned EUV mask is manufactured, the intermediate layer is formed by reflecting the EUV mask in the reflection region (the pattern of the absorber layer is formed). (A part not to be removed)) Both a step of leaving on the top and a step of removing can be selected.
【0033】まず、上記中間層をEUVマスクの反射領
域上に残す構成をとる場合、作製されたEUVマスクの
露光時には、露光光が上記中間層を通過することにな
る。そこでEUVマスクの反射領域の反射率低下を抑え
るためには、上記中間層を形成する材料の吸収係数が小
さいことが好ましい。具体的には、露光光(この場合E
UV領域の波長(13nm))に対する吸収係数が0.
05以下の材料が好ましく、さらに好ましくは、0.0
35以下の材料が良い。First, in the case where the intermediate layer is left on the reflection area of the EUV mask, the exposure light passes through the intermediate layer when exposing the manufactured EUV mask. Therefore, in order to suppress a decrease in the reflectance of the reflection region of the EUV mask, it is preferable that the material forming the intermediate layer has a small absorption coefficient. Specifically, the exposure light (in this case, E
The absorption coefficient for a wavelength in the UV region (13 nm) is 0.1.
Material of at most 05, more preferably at most 0.0
35 or less materials are good.
【0034】他方、上記中間層をEUVマスクの反射領
域上より除去する構成をとる場合、上記中間層を形成す
る材料には、比較的吸収係数の大きい材料を用いること
が好ましい。何となれば、反射型のマスクにおいては、
通常、露光光はマスクに対して垂直に入射されるのでは
なく、数°の入射角をもって入射される。そのため、マ
スクのパターンの有する厚みが大きいとマスクパターン
の影が生じて形状精度や寸法精度が悪化し、露光時に反
射されるパターン像にぼやけが生じ、その結果、パター
ンの寸法精度が悪化してしまうという問題が発生するか
らである。このため、パターン自身の厚さはできるだけ
薄くするのが好ましい。ここで、マスクの吸収パターン
領域は、EUV吸収体層14と中間層の積層構造となっ
ているのことから、上述の問題を解決するには、EUV
吸収体層14と中間層との合計膜厚を小さくすれば良い
ことになる。このためには、EUV吸収体層14のみで
露光光の吸収を行わせるのではなく、中間層にも露光光
の吸収機能を担わせることによって、EUV吸収体層1
4と中間層との両層で十分に露光光の吸収を行わせると
いう着想に基づいて中間層及びEUV吸収体層14の膜
厚の設計をすることが好ましい。On the other hand, in the case where the intermediate layer is removed from the reflection area of the EUV mask, it is preferable to use a material having a relatively large absorption coefficient as a material for forming the intermediate layer. What happens in a reflective mask is
Usually, the exposure light is not incident perpendicularly to the mask, but is incident at an incident angle of several degrees. Therefore, when the thickness of the pattern of the mask is large, the shadow of the mask pattern is generated, the shape accuracy and the dimensional accuracy are deteriorated, and the pattern image reflected at the time of exposure is blurred, and as a result, the dimensional accuracy of the pattern is deteriorated. This is because there is a problem in that it may occur. For this reason, it is preferable to make the thickness of the pattern itself as thin as possible. Here, since the absorption pattern region of the mask has a laminated structure of the EUV absorber layer 14 and the intermediate layer, to solve the above-described problem, EUV
What is necessary is to reduce the total thickness of the absorber layer 14 and the intermediate layer. For this purpose, not only the EUV absorber layer 14 absorbs the exposure light but also the intermediate layer has the function of absorbing the exposure light.
It is preferable to design the thicknesses of the intermediate layer and the EUV absorber layer 14 based on the idea that the exposure light is sufficiently absorbed by both the layer 4 and the intermediate layer.
【0035】例えば、中間層に吸収係数の比較的大きな
材料を使用するならば、中間層の膜厚は薄くすることが
できる。また例えば、中間層に吸収係数の比較的大きな
材料を使用しながら膜厚を変えない場合は、中間層での
吸収能力が上がるため、EUV吸収体層14の膜厚を薄
くすることができる。以上、いずれの構成をとるにして
も、中間層とEUV吸収体層14との合計膜厚を小さく
することができ、パターンの影の影響により発生する問
題を低減することができる。この観点より、中間層とE
UV吸収体層14の合計膜厚は100nm以下とするの
が好ましい。このように、中間層をEUVマスクの反射
領域上より除去する構成をとる場合には、中間層に比較
的吸収係数の大きい材料を用いることによって、パター
ンの影の影響により発生する問題を低減することが可能
になる。ここで、中間層を除去する構成をとる場合、中
間層の材料には、露光光に対する吸収係数が0.030
以上のものが好ましく用いられる。For example, if a material having a relatively large absorption coefficient is used for the intermediate layer, the thickness of the intermediate layer can be reduced. Further, for example, when the film thickness is not changed while using a material having a relatively large absorption coefficient for the intermediate layer, the absorption capacity of the intermediate layer is increased, so that the film thickness of the EUV absorber layer 14 can be reduced. In any of the above configurations, the total film thickness of the intermediate layer and the EUV absorber layer 14 can be reduced, and the problem caused by the influence of the pattern shadow can be reduced. From this viewpoint, the intermediate layer and E
The total thickness of the UV absorber layer 14 is preferably set to 100 nm or less. In the case where the intermediate layer is removed from the reflection area of the EUV mask as described above, a problem caused by the influence of the pattern shadow is reduced by using a material having a relatively large absorption coefficient for the intermediate layer. It becomes possible. Here, in the case of adopting a configuration in which the intermediate layer is removed, the material of the intermediate layer has an absorption coefficient of 0.030 for exposure light.
The above are preferably used.
【0036】以下、好ましい中間層の具体例を記載す
る。 (Cr1-XNXの場合)成膜方法は、例えばDCマグネト
ロンスパッタ法により、Crターゲットを用い、Arに
窒素を10〜60%添加した混合ガス雰囲気中で成膜す
る。膜厚は40〜100Åとするのが好ましいが、後で
中間層をEUVマスクの反射領域上より除去する工程を
採るならば膜厚を30〜500Åとするのが好ましく、
さらに好ましくは40〜400Åである。さらに加え
て、上述したパターンの影による影響を考慮する場合、
中間層と吸収体層との合計膜厚は、100nm以下であ
ることが好ましく、さらに好ましくは30〜50nmの
範囲である。Hereinafter, specific examples of preferred intermediate layers will be described. (In the case of Cr 1-X N X ) As a film forming method, a film is formed by, for example, DC magnetron sputtering using a Cr target in a mixed gas atmosphere in which nitrogen is added to Ar by 10 to 60%. The film thickness is preferably 40 to 100 °, but if a step of removing the intermediate layer from above the reflection region of the EUV mask is adopted, the film thickness is preferably 30 to 500 °,
More preferably, it is 40 to 400 °. In addition, when considering the influence of the shadow of the pattern described above,
The total thickness of the intermediate layer and the absorber layer is preferably 100 nm or less, more preferably in the range of 30 to 50 nm.
【0037】一方、好ましいXの範囲は、0.05≦X
≦0.5さらに好ましくは0.07≦X≦0.4であ
る。Xが0.05よりも大きいと、応力が抑制され、表
面粗さが改善する。また、Xが0.5より小さければ十
分なエッチング選択比を得ることができる。また、Nの
含有量が増えると、表面粗さは小さくなり、吸収係数も
小さくなる傾向がある。後工程にて、中間層をEUVマ
スクの反射領域上より除去しない場合は、反射率の低下
を抑制するため中間層の吸収係数を小さくする方が好ま
しい。一方、中間層をEUVマスクの反射領域上より除
去する場合は、上述したようにパターンの影による影響
を低減するために、中間層と吸収体層の合計膜厚を小さ
くするには、中間層の吸収係数は大きいほうが有利なの
で、必要な表面粗さを確保できる範囲で、Nの含有量を
小さくするほうが好ましい。以上のことより、中間層を
EUVマスクの反射領域上より除去する場合には、Nが
5〜20%(0.05≦X≦0.2)が好ましく、さら
に好ましくは、Nが5〜15%(0.05≦X≦0.1
5)である。On the other hand, a preferable range of X is 0.05 ≦ X
.Ltoreq.0.5, more preferably 0.07.ltoreq.X.ltoreq.0.4. When X is larger than 0.05, the stress is suppressed and the surface roughness is improved. If X is smaller than 0.5, a sufficient etching selectivity can be obtained. Also, as the content of N increases, the surface roughness tends to decrease and the absorption coefficient tends to decrease. If the intermediate layer is not removed from above the reflection area of the EUV mask in a later step, it is preferable to reduce the absorption coefficient of the intermediate layer in order to suppress a decrease in reflectance. On the other hand, when the intermediate layer is removed from the reflection area of the EUV mask, as described above, in order to reduce the influence of the shadow of the pattern, the intermediate layer and the absorber layer need to have a smaller thickness. Since the larger the absorption coefficient is, the more advantageous it is, it is preferable to reduce the N content as long as the required surface roughness can be ensured. From the above, when the intermediate layer is removed from the reflection region of the EUV mask, N is preferably 5 to 20% (0.05 ≦ X ≦ 0.2), and more preferably N is 5 to 15%. % (0.05 ≦ X ≦ 0.1
5).
【0038】(Cr1-XOXの場合)成膜方法は、例えば
DCマグネトロンスパッタ法により、Crターゲットを
用い、Arに酸素を添加した混合ガス雰囲気中で成膜す
る。膜厚は40〜120Åとするのが好ましいが、後で
中間層を除去する工程を採るならば、膜厚を30〜50
0Åさらには40〜300Åとするのが好ましい。一
方、好ましいXの範囲は、0.05≦X≦0.6であ
る。[0038] (in the case of Cr 1-X O X) film forming method, for example, by DC magnetron sputtering using a Cr target, it is deposited in a mixed gas atmosphere with the addition of oxygen to Ar. The film thickness is preferably 40 to 120 °, but if a step of removing the intermediate layer is adopted later, the film thickness may be 30 to 50 °.
It is preferably 0 °, more preferably 40-300 °. On the other hand, a preferable range of X is 0.05 ≦ X ≦ 0.6.
【0039】(Cr1-XCXの場合)成膜方法は、例えば
DCマグネトロンスパッタ法により、Crターゲットを
用い、Arにメタンガスを添加した混合ガス雰囲気中で
成膜する。膜厚は40〜100Åとするのが好ましい
が、後で中間層を除去する工程を採るならば、膜厚を3
0〜500Åさらには40〜300Åとするのが好まし
い。一方、好ましいXの範囲は、0.05≦X≦0.4
である。(In the case of Cr 1 -X C X ) The film is formed by, for example, DC magnetron sputtering using a Cr target in a mixed gas atmosphere in which methane gas is added to Ar. The film thickness is preferably 40 to 100 °, but if a step of removing the intermediate layer is adopted later, the film thickness may be 3 °.
It is preferably 0 to 500 °, more preferably 40 to 300 °. On the other hand, a preferable range of X is 0.05 ≦ X ≦ 0.4.
It is.
【0040】(Cr1-X-YNXCYの場合)成膜方法は、
例えばDCマグネトロンスパッタ法により、Crターゲ
ットを用い、Arに窒素およびメタンガスを添加した混
合ガス雰囲気中で成膜する。膜厚は40〜100Åとす
るのが好ましいが、後で中間層を除去する工程を採るな
らば、膜厚を30〜500Åさらには40〜300Åと
するのが好ましい。一方、好ましいXの範囲は、0.0
5≦X≦0.45、好ましいYの範囲は、0.01≦Y
≦0.3、である。(In the case of Cr 1-XY N X C Y )
For example, a film is formed by a DC magnetron sputtering method using a Cr target in a mixed gas atmosphere in which nitrogen and methane gas are added to Ar. The thickness is preferably from 40 to 100 °, but if a step of removing the intermediate layer is adopted later, the thickness is preferably from 30 to 500 °, more preferably from 40 to 300 °. On the other hand, a preferable range of X is 0.0
5 ≦ X ≦ 0.45, and a preferable range of Y is 0.01 ≦ Y
≦ 0.3.
【0041】(Cr1-X-Y-ZNXOYCZの場合)成膜方法
は、例えばDCマグネトロンスパッタ法により、Crタ
ーゲットを用い、Arに窒素、酸素およびメタンガスを
添加した混合ガス雰囲気中で成膜する。膜厚は40〜1
20Åとするのが好ましいが、後で中間層を除去する工
程を採るならば、膜厚を30〜500Åさらには40〜
300Åとするのが好ましい。一方、好ましいXの範囲
は、0.05≦X≦0.40、好ましいYの範囲は、
0.02≦Y≦0.3、好ましいZの範囲は、0.01
≦Z≦0.2、である。[0041] (in the case of Cr 1-XYZ N X O Y C Z) film forming method, for example, by DC magnetron sputtering using a Cr target, nitrogen Ar, oxygen and methane gas formed in a mixed gas atmosphere was added Film. The film thickness is 40-1
The thickness is preferably set to 20 °, but if a step of removing the intermediate layer is adopted later, the film thickness is set to 30 to 500 °, and more preferably to
Preferably it is 300 °. On the other hand, a preferable range of X is 0.05 ≦ X ≦ 0.40, and a preferable range of Y is
0.02 ≦ Y ≦ 0.3, and a preferable range of Z is 0.01
≦ Z ≦ 0.2.
【0042】以降に記載する実施の形態においては、中
間層としてCr1-XNXを用いた場合を例として説明す
る。この構成を採った場合、得られた中間層の、露光光
波長13.4nmにおける吸収係数を0.038〜0.
032とすることができた。In the embodiments described below, a case where Cr 1-X N X is used as the intermediate layer will be described as an example. When this configuration is adopted, the absorption coefficient of the obtained intermediate layer at an exposure light wavelength of 13.4 nm is set to 0.038 to 0.3.
032.
【0043】(4)吸収体層の成膜工程。 EUV吸収体層14の材料としては、以下のものが好ま
しい。 1)Taを主成分とする材料。 2)Taを主成分とし少なくともBを含む材料。 3)Taを主成分とするアモルファス構造の材料。 4)Taを主成分とし少なくともBを含んだアモルファ
ス構造の材料。(例えば、Ta4Bで表されるBを25
%程度含んだアモルファス構造の材料) 5)TaとBとNとを含む材料(例えば、Taを主成分
としBを15%、Nを10%程度含んだアモルファス構
造の材料) しかし、上記の材料に限定されず、TaSi、TaSi
N、TaGe、TaGeN、WN、Cr、TiN、等も
使用可能である。(4) Step of forming an absorber layer. The following materials are preferable as the material of the EUV absorber layer 14. 1) A material containing Ta as a main component. 2) A material containing Ta as a main component and containing at least B. 3) A material having an amorphous structure containing Ta as a main component. 4) A material having an amorphous structure containing Ta as a main component and containing at least B. (For example, B represented by Ta 4 B is 25
%) A material containing Ta, B and N (for example, a material having an amorphous structure containing Ta as a main component and containing 15% of B and about 10% of N) However, the above-mentioned material is used. Is not limited to TaSi, TaSi
N, TaGe, TaGeN, WN, Cr, TiN, etc. can also be used.
【0044】EUV吸収体層14の材料としてTaB化
合物薄膜を用いる例では、DCマグネトロンスパッタ法
により、まずTa4Bターゲットを用いて、Arガス雰
囲気下でTa4B膜を成膜することが好ましい。この工
程により、EUVマスクブランクが得られる。In an example in which a TaB compound thin film is used as the material of the EUV absorber layer 14, it is preferable to first form a Ta 4 B film by a DC magnetron sputtering method using a Ta 4 B target under an Ar gas atmosphere. . Through this step, an EUV mask blank is obtained.
【0045】(5)EBレジスト塗布工程。 得られたEUVマスクブランクの吸収体層14にパター
ンを形成することによりEUVマスクを製造することが
できる。工程(5)で得られたEUVマスクブランクに
EBレジストを塗布し200℃でベーキングを行う。(5) EB resist coating step. An EUV mask can be manufactured by forming a pattern on the absorber layer 14 of the obtained EUV mask blank. An EB resist is applied to the EUV mask blank obtained in the step (5) and baked at 200 ° C.
【0046】(6)EB描画工程。 EBレジストを塗布したEUVマスクブランクに30k
eVのEB描画機を用いてレジストパターン作成を実施
した。(6) EB drawing step. 30k on EUV mask blank coated with EB resist
A resist pattern was formed using an eV EB lithography machine.
【0047】(7)ドライエッチング工程。 ICP−RIE装置を用い、このレジストパターンをマ
スクとして、EUV吸収体層14を塩素を用いて基板温
度20℃にてドライエッチングし吸収体層14をパター
ン形成した。その際、下地のCr1-XNX膜も若干エッチ
ングされ30〜60Åの膜厚となった。さらに吸収体層
14パターン上に残ったレジストを100℃の熱濃硫酸
で除去した。(7) Dry etching step. Using the resist pattern as a mask, the EUV absorber layer 14 was dry-etched with chlorine at a substrate temperature of 20 ° C. using an ICP-RIE apparatus to form a pattern on the absorber layer 14. At this time, Cr 1-X N X film underlying became a thickness of is slightly etched 30~60A. Further, the resist remaining on the pattern of the absorber layer 14 was removed with hot concentrated sulfuric acid at 100 ° C.
【0048】(8)中間層の除去工程 (a)中間層をEUVマスクの反射面上より除去する工
程を採る場合 EUV光反射面上に残留している中間層であるエッチン
グストッパー13を、(NH4)2Ce(NO3)6「硝酸
第2セリウムアンモニウム」+HClO4+H2Oによる
ウェットエッチングにより除去すると、EUV露光用反
射型マスクが完成する。(8) Step of Removing Intermediate Layer (a) In the case where a step of removing the intermediate layer from the reflection surface of the EUV mask is employed, the etching stopper 13 which is the intermediate layer remaining on the EUV light reflection surface is replaced by ( NH 4) When 2 Ce (NO 3) 6 "ceric ammonium nitrate" + HClO 4 + H 2 O is removed by wet etching with, a reflective mask is completed for EUV exposure.
【0049】(b)中間層をEUVマスクの反射面上に
残す工程を採る場合 「(3)中間層の成膜工程」にて記載したように、Cr
と、N、O、C、のいずれかより選ばれる少なくとも1
つ以上の元素と、を含む中間層であるエッチングストッ
パー13は、 EUV領域の波長(13nm)の光に対
して、吸収係数が0.05以下である、成膜時の表面粗
さが十分に小さい、成膜後のエッチングストッパー膜の
膜応力が小さい、という特性を有しているので、このま
まEUV光反射面上に残留しても充分に良好なEUV露
光用反射型マスクを完成することが出来る。但し、この
場合は「(3)中間層の成膜工程」にて記載したよう
に、できるだけ反射率の低下を抑えるため、より吸収係
数の小さい材料を中間層とするのが好ましい。この工程
を採る場合、「(8)中間層の除去工程」を省略できる
ので、工数の観点から好ましい実施の形態である。(B) When the step of leaving the intermediate layer on the reflective surface of the EUV mask is employed. As described in “(3) Step of forming intermediate layer”,
And at least one selected from N, O, and C
The etching stopper 13, which is an intermediate layer containing one or more elements, has an absorption coefficient of 0.05 or less with respect to light having a wavelength (13 nm) in the EUV region and has a sufficient surface roughness during film formation. Since it has the characteristics of being small and having a small film stress of the etching stopper film after film formation, it is possible to complete a sufficiently good reflection mask for EUV exposure even if it remains on the EUV light reflection surface as it is. I can do it. However, in this case, as described in “(3) Intermediate layer forming step”, it is preferable to use a material having a smaller absorption coefficient as the intermediate layer in order to suppress a decrease in reflectance as much as possible. When this step is adopted, the “(8) intermediate layer removing step” can be omitted, which is a preferred embodiment from the viewpoint of man-hours.
【0050】(9)EUVマスクによる半導体基板上へ
のパターン転写。 ここで図3を参照しながら、EUVマスクによる半導体
基板上へのパターン転写について説明する。EUVマス
クによる半導体基板上へのパターン転写装置は、レーザ
ープラズマX線源31、EUVマスク32、縮小光学系
33等から構成される。レーザープラズマX線源31か
らえられたEUV光(軟X線)をEUVマスク32に入
射し、ここで反射された光を縮小光学系33を通して例
えばSiウエハ34上に転写する。(9) Pattern transfer onto a semiconductor substrate using an EUV mask. Here, a pattern transfer onto a semiconductor substrate using an EUV mask will be described with reference to FIG. An apparatus for transferring a pattern onto a semiconductor substrate using an EUV mask includes a laser plasma X-ray source 31, an EUV mask 32, a reduction optical system 33, and the like. EUV light (soft X-rays) obtained from a laser plasma X-ray source 31 is incident on an EUV mask 32, and the reflected light is transferred onto, for example, a Si wafer 34 through a reduction optical system 33.
【0051】縮小光学系33としてはX線反射ミラーを
用いることができる、縮小光学系によりEUVマスク3
2で反射されたパターンは通常1/4程度に縮小され
る。例えばSiウエハ34へのパターンの転写は、Si
ウエハ34上に形成させたレジスト層にパターンを露光
しこれを現像することによって行うことができる。露光
波長として13〜14nmの波長帯を使用する場合に
は、通常光路が真空中になるように転写が行われる。1
3〜14nmの波長帯域における多層膜の材料として、
この波長帯域にピーク波長を有するMo/Si多層膜を
用いることができる。このようにして本実施の形態で得
られたEUVマスクを用いて、例えばSiウエハ上にパ
ターンを形成することにより、例えば集積度の高いLS
I、等の半導体装置を製造することができる。An X-ray reflection mirror can be used as the reduction optical system 33. The EUV mask 3 is formed by the reduction optical system.
The pattern reflected by 2 is usually reduced to about 1/4. For example, the transfer of the pattern to the Si wafer 34
This can be performed by exposing a pattern to a resist layer formed on the wafer 34 and developing the pattern. When a wavelength band of 13 to 14 nm is used as the exposure wavelength, the transfer is usually performed such that the optical path is in a vacuum. 1
As a material of a multilayer film in a wavelength band of 3 to 14 nm,
A Mo / Si multilayer film having a peak wavelength in this wavelength band can be used. By using the EUV mask obtained in the present embodiment to form a pattern on, for example, a Si wafer, it is possible to form, for example, a highly integrated LS
I, etc., can be manufactured.
【0052】(実施例1)図1を参照しながら本発明に
かかる、EUVマスクブランク及びEUVマスク製造の
実施例1を説明する。尚、図1において実施例1の製造
工程を実線で記載した。ガラス基板11として、外形6
インチ角、厚さが6.3mmの低膨張のSiO 2−Ti
O2系のガラス基板を用いた。また、ガラス基板11
は、機械研磨により、10μm角で0.12nmRms
の平滑な表面と、142mm角で100nm以下の平坦
度を有している。(Embodiment 1) Referring to FIG.
Such EUV mask blank and EUV mask manufacturing
Example 1 will be described. In addition, in FIG.
The process is described by a solid line. As the glass substrate 11, the outer shape 6
Low expansion SiO with inch square and thickness of 6.3mm Two−Ti
OTwoA glass substrate was used. In addition, the glass substrate 11
Is 0.12 nmRms in 10 μm square by mechanical polishing
Smooth surface and flatness of 142mm square and 100nm or less
Have a degree.
【0053】多層膜12として、MoとSiを積層し
た。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ガス圧0.1PaでSi膜を4.
2nm成膜し、その後、Moターゲットを用いて、Ar
ガス圧0.1PaでMo膜を2.8nm成膜し、これを
1周期として、40周期積層した後、最後にSi膜を4
nm成膜する。ここで多層膜上の表面粗さは0.12n
mRmsであった。As the multilayer film 12, Mo and Si were laminated. 3. A DC film was formed on the Si film by DC magnetron sputtering at an Ar gas pressure of 0.1 Pa using a Si target.
A 2 nm film is formed, and then, using a Mo target, Ar
At a gas pressure of 0.1 Pa, a Mo film was formed in a thickness of 2.8 nm, and this was taken as one cycle.
is formed to a thickness of nm. Here, the surface roughness on the multilayer film is 0.12 n
mRms.
【0054】次に、多層膜12上にCrターゲットを用
いて、スパッタガスとして、Arに窒素を20%添加し
たガスを用いて、Cr1-XNX膜より構成されるエッチン
グストッパー13をDCマグネトロンスパッタ法によっ
て、6nmの厚さに成膜し中間層とした。成膜されたC
r1-XNX膜において、xは0.25であり、13.4n
mの波長での吸収係数は0.035であり、膜応力は1
00nm膜厚換算で+40MPaであり、表面粗さは
0.23nmRmsであった。Next, using a Cr target on the multilayer film 12 and using a gas obtained by adding 20% of nitrogen to Ar as a sputtering gas, an etching stopper 13 composed of a Cr 1 -XN x film is applied to the DC. A 6 nm-thick film was formed by magnetron sputtering to form an intermediate layer. Deposited C
In r 1-X N X film, x is 0.25, 13.4 N
The absorption coefficient at a wavelength of m is 0.035, and the film stress is 1
The thickness was +40 MPa in terms of a thickness of 00 nm, and the surface roughness was 0.23 nmRms.
【0055】次に、Cr1-XNX膜より構成されるエッチ
ングストッパー13の上に、EUV吸収体層14とし
て、Ta及びBを含む膜をDCマグネトロンスパッタ法
によって、0.1μmの厚さで成膜しEUVマスクブラ
ンクを得た。この際、スパッタ条件を制御することで前
記EUV吸収体層14の有する応力は、+50MPaと
した。Next, on the Cr 1-X N X film than made an etching stopper 13, as an EUV absorber layer 14, a film containing Ta and B by a DC magnetron sputtering method, a 0.1μm thick To form an EUV mask blank. At this time, the stress of the EUV absorber layer 14 was set to +50 MPa by controlling the sputtering conditions.
【0056】次に、このEUVマスクブランクを用い
て、デザインルールが0.07μmの16Gbit−D
RAM用のパターンを有するEUVマスクを、次に記載
する方法により作製した。まず、前記EUVマスクブラ
ンク上にEBレジストをコートし、EB描画と現像によ
りレジストパターンを形成した。このレジストパターン
をマスクとして、EUV吸収体層14を塩素を用いてド
ライエッチングし、EUVマスクブランク上に吸収パタ
ーンを形成しEUVマスクを得た。その際、下地のCr
1-XNX膜より構成された中間層であるエッチングストッ
パー13は、オーバーエッチングにより塩素プラズマに
曝されて膜厚が減少し4nmとなった。ここでエッチン
グストッパー13を除去することなく、波長13.4n
m、入射角2°のEUV光により反射率を測定したとこ
ろ、130mmエリア内で55%±0.5%と良好な反
射特性を得た。Next, using this EUV mask blank, a 16 Gbit-D having a design rule of 0.07 μm was used.
An EUV mask having a pattern for RAM was manufactured by the method described below. First, an EB resist was coated on the EUV mask blank, and a resist pattern was formed by EB drawing and development. Using this resist pattern as a mask, the EUV absorber layer 14 was dry-etched using chlorine to form an absorption pattern on an EUV mask blank, thereby obtaining an EUV mask. At that time, Cr
1-X N X etching stopper 13 is an intermediate layer which is composed of film, the film thickness is exposed to chlorine plasma fell to 4nm by over-etching. Here, without removing the etching stopper 13, the wavelength of 13.4 n
When the reflectivity was measured by EUV light at m and an incident angle of 2 °, favorable reflection characteristics of 55% ± 0.5% were obtained within a 130 mm area.
【0057】上記で得られたEUVマスクの、吸収体層
14のパターンのエッジラフネスは十分に小さく、図3
に示す半導体基板上へのEUV光によるパターン転写装
置を用いて露光転写をおこなった結果、十分な露光特性
を有していることを確認した。EUVマスクの精度は7
0nmデザインルールの要求精度である16nm以下で
あることを確認した。In the EUV mask obtained above, the edge roughness of the pattern of the absorber layer 14 was sufficiently small.
As a result of performing exposure transfer using a pattern transfer apparatus using EUV light on a semiconductor substrate shown in (1), it was confirmed that the semiconductor substrate had sufficient exposure characteristics. EUV mask accuracy is 7
It was confirmed that the required accuracy of the 0 nm design rule was 16 nm or less.
【0058】(実施例2)図1を参照しながら本発明に
かかる、EUVマスクブランク及びEUVマスク製造の
実施例2を説明する。尚、図1において実施例2の製造
工程を一点鎖線で記載した。ガラス基板11として、外
形6インチ角、厚さが6.3mmの低膨張のSiO 2−
TiO2系のガラス基板を用いた。また、ガラス基板1
1は、機械研磨により、0.12nmRmsの平滑な表
面と100nm以下の平坦度を有している。(Embodiment 2) Referring to FIG.
Such EUV mask blank and EUV mask manufacturing
Example 2 will be described. In addition, in FIG.
The process is indicated by a dashed line. Outside as glass substrate 11
6 inch square, low expansion SiO with thickness of 6.3mm Two−
TiOTwoA glass substrate was used. Also, the glass substrate 1
1 is a smooth table of 0.12 nmRms by mechanical polishing.
The surface has a flatness of 100 nm or less.
【0059】多層膜12として、MoとSiを積層し
た。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ガス圧0.1PaでSi膜を4.
2nm成膜し、その後、Moターゲットを用いて、Ar
ガス圧0.1PaでMo膜を2.8nm成膜し、これを
1周期として、40周期積層した後、最後にSi膜を4
nm成膜する。ここで多層膜上の表面粗さは0.12n
mRmsであった。As the multilayer film 12, Mo and Si were laminated. 3. A DC film was formed on the Si film by DC magnetron sputtering at an Ar gas pressure of 0.1 Pa using a Si target.
A 2 nm film is formed, and then, using a Mo target, Ar
At a gas pressure of 0.1 Pa, a Mo film was formed in a thickness of 2.8 nm, and this was taken as one cycle.
is formed to a thickness of nm. Here, the surface roughness on the multilayer film is 0.12 n
mRms.
【0060】次に、多層膜12上にCrターゲットを用
いて、スパッタガスとして、Arに窒素を30%添加し
たガスを用いて、Cr1-XNX膜より構成された中間層で
あるエッチングストッパー13をDCマグネトロンスパ
ッタ法によって、15nmの厚さに成膜した。成膜され
たCr1-XNX膜において、xは0.4であり、13.4
nmの波長での吸収係数は0.033であり、膜応力は
100nm膜厚換算で+30MPaであった。またこの
ときCr1-XNX膜上の表面粗さは0.14nmRmsで
あった。Next, using a Cr target on the multilayer film 12 and using a gas obtained by adding 30% of nitrogen to Ar as a sputtering gas, etching is performed as an intermediate layer composed of a Cr 1 -XN X film. The stopper 13 was formed to a thickness of 15 nm by DC magnetron sputtering. In the formed Cr 1-X N X film, x is 0.4, 13.4
The absorption coefficient at a wavelength of nm was 0.033, and the film stress was +30 MPa in terms of a film thickness of 100 nm. The surface roughness of the Cr 1-X N X film at this time was 0.14NmRms.
【0061】次に、Cr1-XNX膜より構成されるエッチ
ングストッパー13の上に、EUV吸収体層14とし
て、Ta及びBを含む膜14をDCマグネトロンスパッ
タ法によって、100nmの厚さで成膜しEUVマスク
ブランクを得た。このとき、TaB膜の応力は、100
nm膜厚換算で+30MPaとした。またこのときTa
B膜上の表面粗さは0.18nmRmsであった。Next, a film 14 containing Ta and B is formed as an EUV absorber layer 14 on the etching stopper 13 composed of a Cr 1 -XN x film by a DC magnetron sputtering method to a thickness of 100 nm. A film was formed to obtain an EUV mask blank. At this time, the stress of the TaB film is 100
It was +30 MPa in terms of nm film thickness. Also at this time Ta
The surface roughness on the B film was 0.18 nmRms.
【0062】次に、このEUVマスクブランクを用い
て、デザインルールが70nmの16Gbit−DRA
M用のパターンを有するEUVマスクを、次に記載する
方法により作製した。まず、前記EUVマスクブランク
上にEBレジストをコートし、EB描画によりレジスト
パターンを形成した。このレジストパターンをマスクと
して、EUV吸収体層14を塩素を用いてドライエッチ
ングし、EUVマスクブランク上に吸収パターンを形成
し、さらにCr1-XNX膜はウエットエッチングにより除
去してEUVマスクを得た。得られたEUVマスクに対
し、波長13.4nm、入射角2°のEUV光により反
射率を測定したところ、65%と良好な反射特性を有し
ていた。このEUVマスクの吸収体層14のパターンの
エッジラフネスは十分に小さく、図3に示す半導体基板
上へのEUV光によるパターン転写装置を用いて露光転
写をおこなった結果、十分な露光均一性を有しているこ
とを確認した。またEUVマスクの精度は70nmデザ
インルールの要求精度である16nm以下であることも
確認できた。Next, using this EUV mask blank, a 16 Gbit-DRA with a design rule of 70 nm was used.
An EUV mask having a pattern for M was produced by the method described below. First, an EB resist was coated on the EUV mask blank, and a resist pattern was formed by EB drawing. Using this resist pattern as a mask, the EUV absorber layer 14 is dry-etched using chlorine to form an absorption pattern on the EUV mask blank, and the Cr 1-X N X film is removed by wet etching to remove the EUV mask. Obtained. When the reflectance of the obtained EUV mask was measured by EUV light having a wavelength of 13.4 nm and an incident angle of 2 °, it had a good reflection characteristic of 65%. The edge roughness of the pattern of the absorber layer 14 of the EUV mask is sufficiently small. As a result of performing exposure transfer using a pattern transfer apparatus using EUV light on a semiconductor substrate shown in FIG. 3, sufficient exposure uniformity is obtained. I confirmed that. It was also confirmed that the accuracy of the EUV mask was 16 nm or less, which is the required accuracy of the 70 nm design rule.
【0063】(実施例3)エッチングストッパー13と
してCr1-XCX膜(x=0.2)を用いた他は、実施例
1と同様にしてEUVマスクブランク及びEUVマスク
を製造し実施例3とした。但し、中間層の成膜はDCマ
グネトロンスパッタ法により、雰囲気はAr90%+メ
タンガス10%とし、膜厚は50nmとした。その結
果、成膜された中間層の波長13.4nmの光に対する
吸収係数は0.034であったまた、中間層の有する応
力は100nm膜厚換算で+20MPaであり、中間層
上の表面粗さは0.25nmRmsであった。エッチン
グ後のエッチングストッパー13は、吸収体パターン形
成時のオーバーエッチングで膜厚が減少し、40nmと
なった。ここでエッチングストッパー13を除去するこ
となく、波長13.4nm、入射角2°のEUV光の反
射率を測定したところ130mmエリア内で57±0.
5%と良好な反射特性を得ることが出来た。Example 3 An EUV mask blank and an EUV mask were manufactured in the same manner as in Example 1 except that a Cr 1 -X C X film (x = 0.2) was used as the etching stopper 13. It was set to 3. However, the intermediate layer was formed by DC magnetron sputtering, the atmosphere was 90% Ar + 10% methane gas, and the film thickness was 50 nm. As a result, the absorption coefficient of the formed intermediate layer with respect to light having a wavelength of 13.4 nm was 0.034, the stress of the intermediate layer was +20 MPa in terms of a 100 nm film thickness, and the surface roughness on the intermediate layer was Was 0.25 nmRms. The thickness of the etching stopper 13 after the etching was reduced to 40 nm by over-etching when the absorber pattern was formed. Here, without removing the etching stopper 13, the reflectance of EUV light having a wavelength of 13.4 nm and an incident angle of 2 ° was measured.
A good reflection characteristic of 5% was obtained.
【0064】(実施例4)実施例2と同様に、ガラス基
板11上にMoとSiとからなる多層膜12を成膜し
た。次に、この多層膜12上へCrターゲットを用い、
スパッタガスとしてArに窒素を30%添加したガスを
用い、Cr1-XNX膜より構成された中間層であるエッチ
ングストッパー13をマグネトロンスパッタ法によっ
て、40nmの厚さに成膜した。このとき、xは0.0
8であった。また、このCr1-XNX膜の波長13.4n
mの光に対する吸収係数は0.036であり、中間層上
の表面粗さは0.28nmRmsであった。Example 4 As in Example 2, a multilayer film 12 made of Mo and Si was formed on a glass substrate 11. Next, using a Cr target on the multilayer film 12,
Using a gas obtained by adding 30% of nitrogen to Ar as a sputtering gas, an etching stopper 13 as an intermediate layer composed of a Cr 1 -XN x film was formed to a thickness of 40 nm by magnetron sputtering. At this time, x is 0.0
It was 8. The wavelength of this Cr 1-X N X film is 13.4 n.
The absorption coefficient for light of m was 0.036, and the surface roughness on the intermediate layer was 0.28 nmRms.
【0065】次に、上記Cr1-XNX膜より構成されるエ
ッチングストッパー13の上に、吸収体層14として、
Ta及びBを含む膜をDCマグネトロンスパッタ法によ
って、55nmの厚さで成膜した。ここで、中間層と吸
収体層の合計膜厚は95nmであった。またTaB膜中
のBの組成比は15at%であり、TaB膜上の表面粗
さは0.3nmRmsであった。さらに、このTaB膜
の波長13.4nmのEUV光に対する吸収係数は0.
039であった。以上のようにして、本実施例のEUV
マスクブランクを得た。Next, an absorber layer 14 was formed on the etching stopper 13 composed of the Cr 1-X N X film.
A film containing Ta and B was formed to a thickness of 55 nm by DC magnetron sputtering. Here, the total thickness of the intermediate layer and the absorber layer was 95 nm. The composition ratio of B in the TaB film was 15 at%, and the surface roughness on the TaB film was 0.3 nmRms. Further, the absorption coefficient of this TaB film for EUV light having a wavelength of 13.4 nm is 0.1.
039. As described above, the EUV of this embodiment
A mask blank was obtained.
【0066】このEUVマスクブランクを用いて、デザ
インルールが70nmの16bit−DRAM用のパタ
ーンを有するEUVマスクを以下のように作製した。ま
ず、前記EUVマスクブランク上にEBレジストをコー
トし、EB描画によりレジストパターンを形成した。こ
のレジストパターンをマスクとし、塩素ガスを用いて吸
収体層14をドライエッチングして吸収パターンを形成
した。そして吸収体層14上に残ったレジストを熱濃硫
酸で除去し、さらにマスク反射領域上のCr1-XNX膜を
塩素ガスと酸素ガスとのドライエッチングにより除去し
てEUVマスクを得た。Using this EUV mask blank, an EUV mask having a pattern for a 16-bit DRAM having a design rule of 70 nm was manufactured as follows. First, an EB resist was coated on the EUV mask blank, and a resist pattern was formed by EB drawing. Using this resist pattern as a mask, the absorber layer 14 was dry-etched using chlorine gas to form an absorption pattern. Then the remaining resist on the absorber layer 14 is removed with hot concentrated sulfuric acid to obtain an EUV mask further Cr 1-X N X film on the mask reflection region is removed by dry etching with chlorine gas and oxygen gas .
【0067】得られたEUVマスクに対し、波長13.
4nm、入射角2°のEUV光に対する反射率を測定し
たところ65%と良好な反射率を示した。さらに、得ら
れたEUVマスクは、吸収体層14のエッジラフネスが
十分小さいことに加え、吸収体層と中間層との合計膜厚
すなわち吸収パターンの高さを95nmと小さくするこ
とができた。この結果、露光時におけるパターンのぼや
けの問題が低減でき、図3に示す半導体基板上へのパタ
ーン転写において、良好な露光特性を有していることを
確認した。また、得られたEUVマスクの精度は、70
nmデザインルールの要求精度である16nmを満足す
るものであった。For the obtained EUV mask, the wavelength 13.
When the reflectance for EUV light at 4 nm and an incident angle of 2 ° was measured, it showed a good reflectance of 65%. Further, in the obtained EUV mask, in addition to the edge roughness of the absorber layer 14 being sufficiently small, the total thickness of the absorber layer and the intermediate layer, that is, the height of the absorption pattern could be reduced to 95 nm. As a result, the problem of blurring of the pattern at the time of exposure can be reduced, and it was confirmed that the pattern had good exposure characteristics in transferring the pattern onto the semiconductor substrate shown in FIG. The accuracy of the obtained EUV mask is 70
This satisfied 16 nm which is the required accuracy of the nm design rule.
【0068】(比較例)図1を参照しながら本発明にか
かる、EUVマスクブランク及びEUVマスク製造の比
較例を説明する。尚、図1において比較例の製造工程を
点線で記載した。ガラス基板11として、外形6インチ
角、厚さが6.3mmの低膨張のSiO 2−TiO2系の
ガラス基板を用いた。また、ガラス基板11は、機械研
磨により、0.12nmRmsの平滑な表面と100n
m以下の平坦度を有している。(Comparative Example) Referring to FIG.
The ratio of EUV mask blank and EUV mask production
A comparative example will be described. In FIG. 1, the manufacturing process of the comparative example is shown.
It is indicated by a dotted line. 6 inch outer shape as glass substrate 11
Low expansion SiO with corner and thickness of 6.3mm Two-TiOTwoAncestry
A glass substrate was used. Further, the glass substrate 11 is
Polishing gives a smooth surface of 0.12nmRms and 100n
m or less.
【0069】多層膜12として、MoとSiを積層し
た。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ガス圧0.1PaでSi膜を4.
2nm成膜し、その後、Moターゲットを用いて、Ar
ガス圧0.1PaでMo膜を2.8nm成膜し、これを
1周期として、40周期積層した後、最後にSi膜を4
nm成膜する。ここで多層膜上の表面粗さは0.12n
mRmsであった。As the multilayer film 12, Mo and Si were laminated. 3. A DC film was formed on the Si film by DC magnetron sputtering at an Ar gas pressure of 0.1 Pa using a Si target.
A 2 nm film is formed, and then, using a Mo target, Ar
At a gas pressure of 0.1 Pa, a Mo film was formed in a thickness of 2.8 nm, and this was taken as one cycle.
is formed to a thickness of nm. Here, the surface roughness on the multilayer film is 0.12 n
mRms.
【0070】次に、多層膜12上にCrターゲットを用
いて、スパッタガスとして、Arガスを用いて、エッチ
ングストッパー13としてCr膜をDCマグネトロンス
パッタ法によって、15nmの厚さに成膜した。このと
き、Cr膜の13.4nmの波長での吸収係数は0.0
39であり、膜応力は100nm膜厚換算で+500M
Paと高い引っ張り応力を示した。またこのときCr膜
上の表面粗さは0.29nmRmsであった。Next, a Cr film was formed to a thickness of 15 nm on the multilayer film 12 by using a Cr target, using an Ar gas as a sputter gas, and using a DC magnetron sputtering method as an etching stopper 13. At this time, the absorption coefficient of the Cr film at a wavelength of 13.4 nm is 0.0
39, and the film stress was +500 M in terms of 100 nm film thickness.
It showed a high tensile stress of Pa. At this time, the surface roughness on the Cr film was 0.29 nmRms.
【0071】次に、エッチングストッパー13の上に、
EUV吸収体層14として、Ta及びBを含む膜14を
DCマグネトロンスパッタ法によって、100nmの厚
さで成膜しEUVマスクブランクを得た。このとき、E
UV吸収体層14の応力は、100nm膜厚換算で+4
0MPaとした。またこのとき、EUV吸収体層14上
の表面粗さは0.45nmRmsであった。Next, on the etching stopper 13,
As the EUV absorber layer 14, a film 14 containing Ta and B was formed to a thickness of 100 nm by DC magnetron sputtering to obtain an EUV mask blank. At this time, E
The stress of the UV absorber layer 14 is +4 in terms of 100 nm film thickness.
It was set to 0 MPa. At this time, the surface roughness on the EUV absorber layer 14 was 0.45 nmRms.
【0072】次に、このEUVマスクブランクを用い
て、デザインルールが70nmの16Gbit−DRA
M用のパターンを有するEUVマスクを、次に記載する
方法により作製した。まず、前記EUVマスクブランク
上にEBレジストをコートし、EB描画によりレジスト
パターンを形成した。このレジストパターンをマスクと
して、EUV吸収体層14を塩素を用いてドライエッチ
ングし、EUVマスクブランク上に吸収パターンを形成
し、さらにCr膜はウエットエッチングにより除去して
EUVマスクを得た。得られたEUVマスクに対し、波
長13.4nm、入射角2°のEUV光により反射率を
測定したところ、Cr膜の除去効果により65%の反射
特性を有していた。一方、このEUVマスクの位置精度
は、前記Cr膜の高い応力に起因して25nmと大きな
歪みを生じた。さらに加えてCr膜の表面粗さに起因し
たEUV吸収体層14の粗い表面によりエッジラフネス
が大きくなった。このため、図3に示す半導体基板上へ
のEUV光によるパターン転写装置を用いて露光転写を
おこなった結果、比較例で製造されたEUVマスクでは
十分な露光特性は得られないことが判明した。Next, using this EUV mask blank, a 16 Gbit-DRA with a design rule of 70 nm was used.
An EUV mask having a pattern for M was produced by the method described below. First, an EB resist was coated on the EUV mask blank, and a resist pattern was formed by EB drawing. Using this resist pattern as a mask, the EUV absorber layer 14 was dry-etched using chlorine to form an absorption pattern on the EUV mask blank, and the Cr film was removed by wet etching to obtain an EUV mask. When the reflectance of the obtained EUV mask was measured by EUV light having a wavelength of 13.4 nm and an incident angle of 2 °, it had a reflection characteristic of 65% due to the effect of removing the Cr film. On the other hand, the positional accuracy of this EUV mask caused a large distortion of 25 nm due to the high stress of the Cr film. In addition, the edge roughness increased due to the rough surface of the EUV absorber layer 14 caused by the surface roughness of the Cr film. Therefore, as a result of performing exposure transfer using a pattern transfer apparatus using EUV light on a semiconductor substrate shown in FIG. 3, it was found that the EUV mask manufactured in the comparative example could not obtain sufficient exposure characteristics.
【0073】[0073]
【発明の効果】EUVマスク等の製造工程において、高
精度なパターン形成を可能とするEUVマスク等を製造
するため、中間層としてCrと、N、O、C、のいずれ
かより選ばれる少なくとも1つ以上の元素と、を含む材
料を用いることで、高精度および高反射率を有するEU
Vマスク等が製造可能となり、このEUVマスクを用い
て半導体基板上にパターンを転写することを特徴とす
る、半導体の製造方法の提供を実現できた。In the manufacturing process of an EUV mask or the like, in order to manufacture an EUV mask or the like capable of forming a highly accurate pattern, at least one selected from Cr, N, O, and C as an intermediate layer. By using a material containing one or more elements, an EU having high accuracy and high reflectivity
A V mask or the like can be manufactured, and a semiconductor manufacturing method characterized by transferring a pattern onto a semiconductor substrate using the EUV mask can be realized.
【図1】本発明の実施の形態に係るEUVマスクの製造
フロー図である。FIG. 1 is a manufacturing flowchart of an EUV mask according to an embodiment of the present invention.
【図2】従来の技術1に係るEUVマスクの製造フロー
図である。FIG. 2 is a manufacturing flowchart of an EUV mask according to the conventional technique 1.
【図3】本発明の実施の形態に係る半導体基板上へのE
UV光によるパターン転写装置の概念図である。FIG. 3 shows E on a semiconductor substrate according to an embodiment of the present invention.
It is a conceptual diagram of the pattern transfer apparatus by UV light.
11.ガラス基板 12.多層膜 13.エッチングストッパー 14.吸収体層 23.エッチングストッパー 31.レーザープラズマX線源 32.EUVマスク 33.縮小光学系 34.半導体ウエハ 11. Glass substrate 12. Multilayer film 13. Etching stopper 14. Absorber layer 23. Etching stopper 31. Laser plasma X-ray source 32. EUV mask 33. Reduction optical system 34. Semiconductor wafer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H095 BA01 BA10 BB01 BC24 BC27 2H097 CA15 GB00 LA10 5F046 GD01 GD02 GD03 GD10 GD12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2H095 BA01 BA10 BB01 BC24 BC27 2H097 CA15 GB00 LA10 5F046 GD01 GD02 GD03 GD10 GD12
Claims (6)
し、前記多層膜上に中間層を有し、前記中間層上にEU
V光を吸収する吸収体層を有するEUV露光用反射型マ
スクブランクであって、 前記中間層としてCrと、N、O、C、のいずれかより
選ばれる少なくとも1つ以上の元素と、を含む材料を用
いたことを特徴とするEUV露光用反射型マスクブラン
ク。1. A multilayer film reflecting EUV light on a substrate, an intermediate layer on the multilayer film, and an EU layer on the intermediate layer.
A reflective mask blank for EUV exposure having an absorber layer that absorbs V light, wherein the intermediate layer contains Cr and at least one element selected from the group consisting of N, O, and C. A reflective mask blank for EUV exposure, characterized by using a material.
とを特徴とする請求項1に記載のEUV露光用反射型マ
スクブランク。2. The reflective mask blank for EUV exposure according to claim 1, wherein the absorber layer is made of a material containing Ta.
し、前記多層膜上に中間層を有し、前記中間層上にパタ
ーンが形成されたEUV光を吸収する吸収体層を有する
EUV露光用反射型マスクであって、 前記中間層としてCrと、N、O、C、のいずれかより
選ばれる少なくとも1つ以上の元素と、を含む材料を用
いたことを特徴とするEUV露光用反射型マスク。3. A multi-layered film for reflecting EUV light on a substrate, an intermediate layer on the multi-layered film, and an absorber layer for absorbing EUV light having a pattern formed on the intermediate layer. A reflective mask for EUV exposure, wherein a material containing Cr and at least one element selected from the group consisting of N, O, and C is used as the intermediate layer. Reflection type mask.
とを特徴とする請求項3に記載のEUV露光用反射型マ
スク。4. The reflective mask for EUV exposure according to claim 3, wherein the absorber layer is made of a material containing Ta.
反射型マスクブランクを用いて、EUV露光用反射型マ
スクを製造することを特徴とするEUV露光用反射型マ
スクの製造方法。5. A method for manufacturing a reflective mask for EUV exposure, comprising using the reflective mask blank for EUV exposure according to claim 1 or 2.
反射型マスクを用いて、半導体基板上にパターンを転写
することを特徴とする半導体の製造方法。6. A method for manufacturing a semiconductor, comprising: transferring a pattern onto a semiconductor substrate using the reflective mask for EUV exposure according to claim 3 or 4.
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