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JP7478208B2 - Reflective mask, and method for manufacturing a reflective mask blank and a semiconductor device - Google Patents

Reflective mask, and method for manufacturing a reflective mask blank and a semiconductor device Download PDF

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JP7478208B2
JP7478208B2 JP2022160710A JP2022160710A JP7478208B2 JP 7478208 B2 JP7478208 B2 JP 7478208B2 JP 2022160710 A JP2022160710 A JP 2022160710A JP 2022160710 A JP2022160710 A JP 2022160710A JP 7478208 B2 JP7478208 B2 JP 7478208B2
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Description

本発明は、半導体装置の製造などに使用される露光用マスクを製造するための原版である反射型マスクブランクの製造方法に関する。また、本発明は、その反射型マスクブランクを用いて製造される露光用マスクである反射型マスク、及びその反射型マスクを用いる半導体装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a reflective mask blank, which is an original plate for manufacturing an exposure mask used in the manufacture of semiconductor devices. The present invention also relates to a reflective mask, which is an exposure mask manufactured using the reflective mask blank, and a method for manufacturing a semiconductor device using the reflective mask.

近年、半導体産業において、半導体デバイスの高集積化に伴い、フォトリソグラフィー法の転写限界を上回る微細パターンが必要とされてきている。このため、より波長の短い極端紫外（Extreme Ultra Violet：以下、ＥＵＶと略称する。）光を用いた露光技術であるＥＵＶリソグラフィが有望視されている。なお、ここで、ＥＵＶ光とは、軟Ｘ線領域又は真空紫外線領域の波長帯の光を指し、具体的には波長が０．２～１００ｎｍ程度の光のことである。このＥＵＶリソグラフィにおいて用いられるマスクとしては、例えば下記特許文献１に記載された露光用反射型マスクが提案されている。 In recent years, the semiconductor industry has come to require finer patterns that exceed the transfer limit of photolithography as semiconductor devices become more highly integrated. For this reason, EUV lithography, an exposure technology that uses extreme ultraviolet (EUV) light with a shorter wavelength, is seen as promising. Note that EUV light here refers to light in the wavelength range of the soft X-ray region or the vacuum ultraviolet region, specifically light with a wavelength of about 0.2 to 100 nm. As a mask for use in this EUV lithography, for example, a reflective exposure mask described in Patent Document 1 below has been proposed.

反射型マスクは、基板上に露光光を反射する多層反射膜が形成され、該多層反射膜上にバッファ膜、更にその上に露光光を吸収する吸収体膜がパターン状に形成されたものである。バッファ膜は、吸収体膜のパターン形成工程及び修正工程における多層反射膜の保護を目的として多層反射膜と吸収体膜との間に設けられている。露光機（パターン転写装置）に搭載された反射型マスクに入射した光は、吸収体膜のある部分では吸収され、吸収体膜のない部分では多層反射膜により反射された光像が反射光学系を通して半導体基板上に転写される。 A reflective mask has a multilayer reflective film that reflects exposure light formed on a substrate, a buffer film on the multilayer reflective film, and an absorber film that absorbs exposure light formed in a pattern on top of that. The buffer film is provided between the multilayer reflective film and the absorber film to protect the multilayer reflective film during the absorber film pattern formation process and correction process. Light that is incident on a reflective mask mounted on an exposure machine (pattern transfer device) is absorbed in areas with the absorber film, and in areas without the absorber film, the light image reflected by the multilayer reflective film is transferred onto the semiconductor substrate through a reflection optical system.

特開平８－２１３３０３号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-213303

反射型マスクを用いて、微細パターンを高精度で半導体基板等へのパターン転写を行うためには、ＥＵＶ光などの露光光に対するコントラスト値を向上させることが重要である。コントラスト値は、反射型マスクの表面において、露光光を吸収するための吸収体膜表面での露光光の反射率をＲａｂｓ、露光光を反射するための多層反射膜表面での露光光の反射率（保護膜がある場合には、吸収体膜直下の保護膜表面での反射率）をＲｍｕｌｔｉとして、下記の式で表すことができる。
コントラスト値＝（Ｒｍｕｌｔｉ－Ｒａｂｓ）／（Ｒｍｕｌｔｉ＋Ｒａｂｓ） ・・・（１） In order to transfer a fine pattern to a semiconductor substrate or the like with high accuracy using a reflective mask, it is important to improve the contrast value for exposure light such as EUV light. The contrast value can be expressed by the following formula, where R abs is the reflectance of the exposure light on the surface of an absorber film for absorbing the exposure light on the surface of the reflective mask, and R multi is the reflectance of the exposure light on the surface of a multilayer reflective film for reflecting the exposure light (if a protective film is present, the reflectance on the surface of the protective film directly below the absorber film).
Contrast value=(R multi −R abs )/(R multi +R abs ) (1)

また、二つの反射型マスクのコントラスト値が同じ値であるならば、微細でかつ高精度の転写パターンを有する半導体装置を製造するために、吸収体膜（吸収体部パターン）によるシャドーイング効果が小さい方の反射型マスクが有利である。 In addition, if the contrast values of the two reflective masks are the same, the reflective mask with the smaller shadowing effect due to the absorber film (absorber portion pattern) is advantageous for manufacturing semiconductor devices with fine and highly accurate transfer patterns.

なお、本明細書では、反射型マスクの表面において、露光光を吸収するための吸収体膜表面の部分を吸収体部パターンといい、露光光を反射するための多層反射膜表面、保護膜表面、又は吸収体膜の残膜層の表面の部分を多層反射部パターンという。 In this specification, on the surface of a reflective mask, the portion of the absorber film surface that absorbs the exposure light is referred to as the absorber portion pattern, and the portion of the multilayer reflective film surface, protective film surface, or surface of the remaining film layer of the absorber film that reflects the exposure light is referred to as the multilayer reflective portion pattern.

したがって、本発明は、高いコントラスト値を有する反射型マスクを製造するための反射型マスクブランクの製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、高いコントラスト値を有する反射型マスクを提供することを目的とする。また、本発明は、高いコントラスト値を有する反射型マスクを用いることにより、微細でかつ高精度の転写パターンを有する半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention aims to provide a method for manufacturing a reflective mask blank for manufacturing a reflective mask having a high contrast value. Another object of the present invention is to provide a reflective mask having a high contrast value. Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device having a fine and highly accurate transfer pattern by using a reflective mask having a high contrast value.

本発明は、吸収体部パターンを形成した吸収体膜によるシャドーイング効果が小さい反射型マスクを製造するための反射型マスクブランクの製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、吸収体部パターンを形成した吸収体膜によるシャドーイング効果が小さい反射型マスクを提供することを目的とする。また、本発明は、吸収体部パターンを形成した吸収体膜によるシャドーイング効果が小さい反射型マスクを用いることにより、微細でかつ高精度の転写パターンを有する半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a method for manufacturing a reflective mask blank for manufacturing a reflective mask having a small shadowing effect due to an absorber film having an absorber portion pattern formed thereon. The present invention also aims to provide a reflective mask having a small shadowing effect due to an absorber film having an absorber portion pattern formed thereon. The present invention also aims to provide a method for manufacturing a semiconductor device having a fine and highly accurate transfer pattern by using a reflective mask having a small shadowing effect due to an absorber film having an absorber portion pattern formed thereon.

上記の式（１）によれば、高いコントラスト値を得るためには、一般的に、露光光に対する多層反射膜表面の反射率Ｒｍｕｌｔｉを高くし、吸収体膜表面の反射率Ｒａｂｓを低くすることが求められる。 According to the above formula (1), in order to obtain a high contrast value, it is generally required to increase the reflectance R multi of the multilayer reflective film surface for the exposure light and to decrease the reflectance R abs of the absorber film surface.

本発明者らは、吸収体膜表面の反射率Ｒａｂｓと、多層反射膜表面の反射率Ｒｍｕｌｔｉから得られるコントラスト値よりも、吸収体膜表面の反射率Ｒａｂｓと、吸収体膜を完全に除去せずに残膜させた吸収体膜の残膜層表面の反射率とから得られるコントラスト値の方が高いことを見出した。この知見を応用することにより、高いコントラスト値を有する反射型マスクを製造するための反射型マスクブランクを製造することができることを見出し、本発明に至った。 The present inventors have found that the contrast value obtained from the reflectance R abs of the absorber film surface and the reflectance of the remaining layer surface of the absorber film that is left without completely removing the absorber film is higher than the contrast value obtained from the reflectance R abs of the absorber film surface and the reflectance R multi of the multilayer reflective film surface. By applying this finding, it has been found that a reflective mask blank for producing a reflective mask having a high contrast value can be manufactured, and the present invention has been achieved.

また、本発明者らは、更に上述の知見を応用することにより、吸収体部パターンを形成した吸収体膜によるシャドーイング効果が小さい反射型マスクを製造するための反射型マスクブランクを製造することができることを見出し、本発明に至った。 The inventors also discovered that by applying the above-mentioned findings, it is possible to manufacture a reflective mask blank for manufacturing a reflective mask having a small shadowing effect due to an absorber film having an absorber portion pattern formed thereon, and thus arrived at the present invention.

すなわち、上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。本発明は、下記の構成１～６の反射型マスクブランクの製造方法、下記の構成７～１２の反射型マスク及び下記の構成１３の半導体装置の製造方法である。 That is, in order to solve the above problems, the present invention has the following configurations. The present invention is a method for manufacturing a reflective mask blank as shown in configurations 1 to 6 below, a reflective mask as shown in configurations 7 to 12 below, and a method for manufacturing a semiconductor device as shown in configuration 13 below.

（構成１）
本発明の構成１は、基板上に、多層反射膜及び吸収体膜をこの順で、又は多層反射膜、保護膜及び吸収体膜をこの順で有する反射型マスクブランクの製造方法であって、
シミュレーションにより、吸収体膜の膜厚と、吸収体膜表面での反射率との関係を得る工程と、
吸収体膜の膜厚と、吸収体膜表面での反射率との関係に基づいて、膜厚Ｄ０の吸収体膜表面での反射率Ｒａｂｓと、吸収体膜を除去して多層反射膜又は保護膜を露出させた多層反射膜表面又は保護膜表面での反射率Ｒｍｕｌｔｉとから、第１のコントラスト値Ｃ１、すなわち、
Ｃ１＝（Ｒｍｕｌｔｉ－Ｒａｂｓ）／（Ｒｍｕｌｔｉ＋Ｒａｂｓ） ・・・（２）
を算出する工程と、
吸収体膜の膜厚と、吸収体膜表面での反射率との関係に基づいて、膜厚Ｄの吸収体膜表面での反射率Ｒ’ａｂｓと、吸収体膜の膜厚方向の一部を除去して残膜させた場合の膜厚ｄの残膜層の表面での反射率Ｒ’ｍｕｌｔｉとから、前記第１のコントラスト値Ｃ１よりも高い第２のコントラスト値Ｃ２、すなわち、
Ｃ２＝（Ｒ’ｍｕｌｔｉ－Ｒ’ａｂｓ）／（Ｒ’ｍｕｌｔｉ＋Ｒ’ａｂｓ） ・・・（３）
を有する、残膜層の膜厚ｄ及び総膜厚Ｄ＝Ｄ１（ただし、Ｄ０＝Ｄ１－ｄ）を求める工程、又は
吸収体膜の膜厚と、吸収体膜表面での反射率との関係に基づいて、膜厚Ｄの吸収体膜表面での反射率Ｒ’ａｂｓと、吸収体膜の膜厚方向の一部を除去して残膜させた場合の膜厚ｄの残膜層の表面での反射率Ｒ’ｍｕｌｔｉとから、前記第１のコントラスト値Ｃ１と同じ第２のコントラスト値Ｃ２（＝Ｃ１）、すなわち、
Ｃ２＝（Ｒ’ｍｕｌｔｉ－Ｒ’ａｂｓ）／（Ｒ’ｍｕｌｔｉ＋Ｒ’ａｂｓ）
を有する、残膜層の膜厚ｄ及び総膜厚Ｄ＝Ｄ２（ただし、Ｄ０＞Ｄ２－ｄ）を求める工程と、
前記吸収体膜を前記総膜厚Ｄとなるように形成する工程と
を含むことを特徴とする反射型マスクブランクの製造方法である。 (Configuration 1)
A first aspect of the present invention is a method for producing a reflective mask blank having a multilayer reflective film and an absorber film in this order, or a multilayer reflective film, a protective film, and an absorber film in this order, on a substrate, comprising the steps of:
obtaining a relationship between the thickness of the absorber film and the reflectance at the surface of the absorber film by simulation;
Based on the relationship between the film thickness of the absorber film and the reflectance at the absorber film surface, a first contrast value C 1 , i.e. ,
C 1 = (R multi -R abs ) / (R multi +R abs ) ... (2)
and calculating
Based on the relationship between the film thickness of the absorber film and the reflectance at the surface of the absorber film, a second contrast value C 2 higher than the first contrast value C 1 , i.e. ,
C2 = ( R'multi - R'abs ) / ( R'multi + R'abs ) ... (3)
or a step of determining a thickness d of the remaining layer and a total thickness D=D 1 (where D 0 =D 1 -d) based on the relationship between the thickness of the absorber film and the reflectance at the surface of the absorber film, from the reflectance R' abs at the surface of the absorber film with the thickness D and the reflectance R' multi at the surface of the remaining film layer with the thickness d when a part of the absorber film is removed in the thickness direction and left, to obtain a second contrast value C 2 (=C 1 ) that is the same as the first contrast value C 1 , i.e.
C2 = ( R'multi - R'abs ) / ( R'multi + R'abs )
determining a thickness d of the residual layer and a total thickness D=D 2 (where D 0 >D 2 -d);
and forming the absorber film to have the total film thickness D.

本発明の構成１によれば、反射型マスクブランクの吸収体膜が、総膜厚Ｄとなるように反射型マスクブランクを製造することができる。本発明の製造方法により製造される反射型マスクブランクを用いるならば、反射型マスクを製造する際に膜厚ｄの残膜層を残すことができるので、高いコントラスト値を有する反射型マスクを製造することができる。また、本発明の製造方法により製造される反射型マスクブランクを用いるならば、吸収体部パターンを形成した吸収体膜によるシャドーイング効果が小さい反射型マスクを製造することができる。 According to configuration 1 of the present invention, a reflective mask blank can be manufactured so that the absorber film of the reflective mask blank has a total film thickness D. If a reflective mask blank manufactured by the manufacturing method of the present invention is used, a residual film layer with a film thickness of d can be left when manufacturing a reflective mask, so a reflective mask with a high contrast value can be manufactured. In addition, if a reflective mask blank manufactured by the manufacturing method of the present invention is used, a reflective mask with a small shadowing effect due to the absorber film on which an absorber portion pattern is formed can be manufactured.

（構成２）
本発明の構成２は、前記吸収体膜の総膜厚Ｄと、残膜層の膜厚ｄとの差が６５ｎｍ以下であることを特徴とする構成１の反射型マスクブランクの製造方法である。 (Configuration 2)
A second aspect of the present invention is the method for producing a reflective mask blank according to the first aspect, characterized in that the difference between the total thickness D of the absorber film and the thickness d of the residual film layer is 65 nm or less.

本発明の構成２により製造される反射型マスクブランクを用いて反射型マスクを製造するならば、前記吸収体膜の総膜厚Ｄと、残膜層の膜厚ｄとの差を６５ｎｍ以下とすることにより、吸収体部パターンを形成した吸収体膜によるシャドーイング効果を小さくすることが可能な反射型マスクを得ることができる。 If a reflective mask is manufactured using the reflective mask blank manufactured by configuration 2 of the present invention, a reflective mask can be obtained that can reduce the shadowing effect caused by the absorber film on which the absorber portion pattern is formed by making the difference between the total film thickness D of the absorber film and the film thickness d of the remaining film layer 65 nm or less.

（構成３）
本発明の構成３は、前記吸収体膜の残膜層が、１９０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の波長範囲における前記残膜層の反射率が１５％以下となる材料からなることを特徴とする構成１又は２の反射型マスクブランクの製造方法である。 (Configuration 3)
A configuration 3 of the present invention is the method for producing a reflective mask blank according to the configuration 1 or 2, characterized in that a residual film layer of the absorber film is made of a material that gives a reflectance of the residual film layer of 15% or less in a wavelength range of 190 nm or more and 400 nm or less.

本発明の構成３によれば、前記吸収体膜の残膜層が、１９０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の波長範囲における前記残膜層の反射率が１５％以下となる材料からなることにより、反射型マスクを用いたときのアウトオブバンド光を抑制することが可能となる。 According to configuration 3 of the present invention, the remaining film layer of the absorber film is made of a material that has a reflectance of 15% or less in the wavelength range of 190 nm or more and 400 nm or less, making it possible to suppress out-of-band light when using a reflective mask.

（構成４）
本発明の構成４は、前記吸収体膜の残膜層が、欠陥検査の検査光に対する反射率が３０％以下の材料からなることを特徴とする構成１～３のいずれかの反射型マスクブランクの製造方法である。 (Configuration 4)
A fourth aspect of the present invention is the method for producing a reflective mask blank according to any one of the first to third aspects, characterized in that the residual film layer of the absorber film is made of a material having a reflectance of 30% or less with respect to inspection light for defect inspection.

本発明の構成４により得られる反射型マスクブランクを用いるならば、前記吸収体膜の残膜層が、欠陥検査の検査光に対する反射率が３０％以下の材料からなることにより、高精度の欠陥検査が可能な反射型マスクをより確実に製造することができる。 When a reflective mask blank obtained by configuration 4 of the present invention is used, the remaining film layer of the absorber film is made of a material having a reflectance of 30% or less with respect to the inspection light for defect inspection, so that a reflective mask capable of high-precision defect inspection can be manufactured more reliably.

（構成５）
本発明の構成５は、前記吸収体膜が、吸収体膜の残膜層の膜厚に相当する膜厚ｄの部分に形成されたエッチングストッパー層を有することを特徴とする構成１～４のいずれかの反射型マスクブランクの製造方法である。 (Configuration 5)
A configuration 5 of the present invention is the method for producing a reflective mask blank according to any one of configurations 1 to 4, characterized in that the absorber film has an etching stopper layer formed in a portion having a film thickness d corresponding to the film thickness of the remaining film layer of the absorber film.

本発明の構成５によれば、所定のエッチングストッパー層を有することにより、エッチングによって目標とする吸収体膜の残膜層の膜厚を得ることが容易になる。 According to configuration 5 of the present invention, by having a specified etching stopper layer, it becomes easier to obtain the target thickness of the remaining layer of the absorber film by etching.

（構成６）
本発明の構成６は、前記吸収体膜が、タンタルと窒素とを含有することを特徴とする構成１～５のいずれかの反射型マスクブランクの製造方法である。 (Configuration 6)
A sixth aspect of the present invention is the method for producing a reflective mask blank according to any one of the first to fifth aspects, wherein the absorber film contains tantalum and nitrogen.

本発明の構成６によれば、吸収体膜が、タンタルと窒素とを含有することにより、吸収体膜の表面において、吸収体膜を構成する結晶粒子の拡大を抑制できる。そのため、吸収体膜をパターニングしたときのパターンエッジラフネスを低減することができる。 According to configuration 6 of the present invention, the absorber film contains tantalum and nitrogen, so that the crystal grains constituting the absorber film can be suppressed from expanding on the surface of the absorber film. Therefore, the pattern edge roughness can be reduced when the absorber film is patterned.

（構成７）
本発明の構成７は、基板上に、ＥＵＶ光を反射するための多層反射部パターン及びＥＵＶ光を吸収するための吸収体部パターンを有する反射型マスクであって、
前記多層反射部パターンは、前記基板上に、多層反射膜及び吸収体膜の残膜層をこの順で、又は多層反射膜、保護膜及び吸収体膜の残膜層をこの順で有し、
前記吸収体部パターンは、前記基板上に、多層反射膜及び吸収体膜をこの順で、又は多層反射膜、保護膜及び吸収体膜をこの順で有し、
前記吸収体膜の残膜層の膜厚ｄは、前記吸収体膜の総膜厚Ｄよりも薄く、
第１のコントラスト値Ｃ１が基準反射型マスクのコントラスト値であり、基準反射型マスクの多層反射部パターンが吸収体膜の残膜層を有せず、吸収体部パターンが膜厚Ｄ０の吸収体膜を有し、
第２のコントラスト値Ｃ２が前記反射型マスクのコントラスト値であるときに、
Ｃ１＜Ｃ２かつＤ０＝Ｄ－ｄ、又は、Ｃ１＝Ｃ２かつＤ０＞Ｄ－ｄ
であることを特徴とする反射型マスクである。 (Configuration 7)
A seventh aspect of the present invention is a reflective mask having a multilayer reflective portion pattern for reflecting EUV light and an absorber portion pattern for absorbing EUV light on a substrate, comprising:
the multilayer reflector pattern has, on the substrate, a multilayer reflector film and a residual film layer of an absorber film in this order, or a multilayer reflector film, a protective film and a residual film layer of an absorber film in this order,
the absorber portion pattern has a multilayer reflective film and an absorber film in this order on the substrate, or a multilayer reflective film, a protective film, and an absorber film in this order;
The thickness d of the residual layer of the absorber film is smaller than the total thickness D of the absorber film,
A first contrast value C1 is a contrast value of a reference reflective mask, the multilayer reflective portion pattern of the reference reflective mask does not have a residual layer of an absorber film, and the absorber portion pattern has an absorber film with a film thickness D0 ;
When the second contrast value C2 is a contrast value of the reflective mask,
C 1 <C 2 and D 0 =D−d, or C 1 =C 2 and D 0 >D−d
The present invention relates to a reflective mask.

本発明の構成７によれば、高いコントラスト値を有する反射型マスクを得ることができる。また、本発明の構成７によれば、吸収体部パターンを形成した吸収体膜によるシャドーイング効果が小さい反射型マスクを得ることができる。 According to the seventh aspect of the present invention, a reflective mask having a high contrast value can be obtained. Also, according to the seventh aspect of the present invention, a reflective mask having a small shadowing effect due to the absorber film on which the absorber portion pattern is formed can be obtained.

（構成８）
本発明の構成８は、前記吸収体膜の総膜厚Ｄと、前記残膜層の膜厚ｄとの差が６５ｎｍ以下であることを特徴とする構成７の反射型マスクである。 (Configuration 8)
An eighth aspect of the present invention is the reflective mask according to the seventh aspect, wherein the difference between the total thickness D of the absorber film and the thickness d of the residual film layer is 65 nm or less.

本発明の構成８によれば、前記吸収体膜の総膜厚Ｄと、残膜層の膜厚ｄとの差を６５ｎｍ以下とすることにより、吸収体部パターンを形成した吸収体膜によるシャドーイング効果を小さくすることが可能な反射型マスクを得ることができる。 According to configuration 8 of the present invention, by making the difference between the total thickness D of the absorber film and the thickness d of the remaining film layer 65 nm or less, a reflective mask can be obtained that can reduce the shadowing effect caused by the absorber film on which the absorber portion pattern is formed.

（構成９）
本発明の構成９は、前記吸収体膜の残膜層が、１９０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の波長範囲における前記残膜層の反射率が１５％以下となる材料からなることを特徴とする構成７又は８の反射型マスクである。 (Configuration 9)
Configuration 9 of the present invention is the reflective mask of configuration 7 or 8, characterized in that the residual film layer of the absorber film is made of a material that gives the residual film layer a reflectance of 15% or less in the wavelength range of 190 nm or more and 400 nm or less.

本発明の構成９によれば、反射型マスクを用いたときのアウトオブバンド光を抑制することが可能となる。 According to configuration 9 of the present invention, it is possible to suppress out-of-band light when using a reflective mask.

（構成１０）
本発明の構成１０は、前記吸収体膜の残膜層が、欠陥検査の検査光に対する反射率が３０％以下の材料からなることを特徴とする構成７～９のいずれかの反射型マスクである。 (Configuration 10)
A tenth aspect of the present invention is the reflective mask according to any one of the seventh to ninth aspects, wherein the residual layer of the absorber film is made of a material having a reflectance of 30% or less with respect to inspection light for defect inspection.

本発明の構成１０によれば、前記吸収体膜の残膜層が、欠陥検査の検査光に対する反射率が３０％以下の材料からなることにより、高精度の欠陥検査が可能な反射型マスクを得ることができる。 According to configuration 10 of the present invention, the remaining film layer of the absorber film is made of a material having a reflectance of 30% or less with respect to the inspection light for defect inspection, thereby making it possible to obtain a reflective mask capable of highly accurate defect inspection.

（構成１１）
本発明の構成１１は、前記多層反射部パターンが、前記吸収体膜の残膜層の膜厚に相当する膜厚ｄの部分、及び前記残膜層上に形成されたエッチングストッパー層を有することを特徴とする構成７～１０のいずれかの反射型マスクである。 (Configuration 11)
Structure 11 of the present invention is the reflective mask of any of structures 7 to 10, characterized in that the multilayer reflective portion pattern has a portion with a thickness d corresponding to the thickness of the residual film layer of the absorber film, and an etching stopper layer formed on the residual film layer.

本発明の構成１１によれば、反射型マスクの製造の際に、所定のエッチングストッパー層を有することにより、エッチングによって目標とする吸収体膜の残膜層の膜厚を得ることが容易になる。 According to configuration 11 of the present invention, when manufacturing a reflective mask, the presence of a predetermined etching stopper layer makes it easier to obtain the desired thickness of the remaining absorber film layer by etching.

（構成１２）
本発明の構成１２は、前記吸収体膜が、タンタルと窒素とを含有することを特徴とする構成７～１１のいずれかの反射型マスクである。 (Configuration 12)
A twelfth aspect of the present invention is the reflective mask of any one of the seventh to eleventh aspects, wherein the absorber film contains tantalum and nitrogen.

本発明の構成１２によれば、吸収体膜が、タンタルと窒素とを含有することにより、吸収体膜の表面において、吸収体膜を構成する結晶粒子の拡大を抑制できる。そのため、吸収体膜をパターニングしたときのパターンエッジラフネスを低減した反射型マスクを得ることができる。 According to configuration 12 of the present invention, the absorber film contains tantalum and nitrogen, so that the crystal grains constituting the absorber film can be suppressed from expanding on the surface of the absorber film. Therefore, a reflective mask can be obtained that reduces pattern edge roughness when the absorber film is patterned.

（構成１３）
本発明の構成１３は、構成７～１２のいずれかの反射型マスクを用いて半導体基板上にパターンを形成するパターン形成工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法である。 (Configuration 13)
A thirteenth aspect of the present invention is a method for manufacturing a semiconductor device, comprising a pattern forming step of forming a pattern on a semiconductor substrate using the reflective mask of any one of the seventh to twelfth aspects.

本発明の構成１３によれば、露光の際に、高いコントラスト値を得ることができる反射型マスクを用いることができるので、微細でかつ高精度の転写パターンを有する半導体装置を製造することができる。また、本発明の構成１３によれば、吸収体部パターンを形成した吸収体膜によるシャドーイング効果が小さい反射型マスクを用いることができるので、微細でかつ高精度の転写パターンを有する半導体装置を製造することができる。 According to configuration 13 of the present invention, a reflective mask capable of obtaining a high contrast value during exposure can be used, so that a semiconductor device having a fine and highly accurate transfer pattern can be manufactured. Also, according to configuration 13 of the present invention, a reflective mask having a small shadowing effect due to the absorber film on which the absorber portion pattern is formed can be used, so that a semiconductor device having a fine and highly accurate transfer pattern can be manufactured.

本発明によれば、高いコントラスト値を有する反射型マスクを製造するための反射型マスクブランクの製造方法を提供することができる。また、本発明によれば、高いコントラスト値を有する反射型マスクを提供することができる。また、本発明によれば、高いコントラスト値を有する反射型マスクを用いることにより、微細でかつ高精度の転写パターンを有する半導体装置の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, a manufacturing method for a reflective mask blank for manufacturing a reflective mask having a high contrast value can be provided. Also, according to the present invention, a reflective mask having a high contrast value can be provided. Also, according to the present invention, by using a reflective mask having a high contrast value, a manufacturing method for a semiconductor device having a fine and highly accurate transfer pattern can be provided.

本発明によれば、吸収体部パターンを形成した吸収体膜によるシャドーイング効果が小さい反射型マスクを製造するための反射型マスクブランクの製造方法を提供することができる。また、本発明によれば、吸収体部パターンを形成した吸収体膜によるシャドーイング効果が小さい反射型マスクを提供することができる。また、本発明によれば、吸収体部パターンを形成した吸収体膜によるシャドーイング効果が小さい反射型マスクを用いることにより、微細でかつ高精度の転写パターンを有する半導体装置の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a method for manufacturing a reflective mask blank for manufacturing a reflective mask having a small shadowing effect due to an absorber film having an absorber portion pattern formed thereon. Also, according to the present invention, it is possible to provide a reflective mask having a small shadowing effect due to an absorber film having an absorber portion pattern formed thereon. Also, according to the present invention, it is possible to provide a method for manufacturing a semiconductor device having a fine and highly accurate transfer pattern by using a reflective mask having a small shadowing effect due to an absorber film having an absorber portion pattern formed thereon.

本発明の製造方法によって製造される反射型マスクブランクの一例を示す断面模式図である。1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a reflective mask blank produced by the production method of the present invention. 本発明の製造方法によって製造される反射型マスクブランクの別の一例を示す断面模式図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing another example of a reflective mask blank produced by the production method of the present invention. 本発明の製造方法によって製造される反射型マスクブランクの更に別の一例を示す断面模式図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing yet another example of a reflective mask blank produced by the production method of the present invention. 従来の反射型マスクの一例を示す断面模式図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a conventional reflective mask. 本発明の反射型マスクの実施形態１の一例を示す断面模式図である。1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a first embodiment of a reflective mask of the present invention. 本発明の反射型マスクの実施形態２の一例を示す断面模式図である。FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing an example of a reflective mask according to a second embodiment of the present invention. 本発明の反射型マスクの実施形態２の、別の一例を示す断面模式図である。FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing another example of the embodiment 2 of the reflective mask of the present invention. 反射型マスクにおける、吸収体膜（ＴａＮ膜）の膜厚と、反射率との関係の一例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of the relationship between the film thickness of an absorber film (TaN film) and the reflectance in a reflective mask.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化する際の形態であって、本発明をその範囲内に限定するものではない。 The following describes in detail the embodiments of the present invention with reference to the drawings. Note that the following embodiments are forms for embodying the present invention and do not limit the scope of the present invention.

図１に、本発明の製造方法によって製造される反射型マスクブランク１０（以下、単に「本発明の反射型マスクブランク１０」という場合がある。）の一例の断面模式図を示す。本発明は、基板１２上に、多層反射膜１３及び吸収体膜１５をこの順で有する反射型マスクブランク１０の製造方法である。 Figure 1 shows a schematic cross-sectional view of an example of a reflective mask blank 10 manufactured by the manufacturing method of the present invention (hereinafter, may be simply referred to as "reflective mask blank 10 of the present invention"). The present invention is a manufacturing method of a reflective mask blank 10 having a multilayer reflective film 13 and an absorber film 15 in this order on a substrate 12.

図２に、本発明の製造方法によって製造される反射型マスクブランク１０の別の一例の断面模式図を示す。図２に示すように、反射型マスクブランク１０は、多層反射膜１３及び吸収体膜１５の間に、保護膜１４を有することができる。 Figure 2 shows a schematic cross-sectional view of another example of a reflective mask blank 10 manufactured by the manufacturing method of the present invention. As shown in Figure 2, the reflective mask blank 10 can have a protective film 14 between the multilayer reflective film 13 and the absorber film 15.

本発明の反射型マスクブランク１０の製造方法は、吸収体膜１５の残膜層１５ｂの膜厚ｄを考慮して、吸収体膜１５を所定の総膜厚Ｄとなるように形成することに特徴がある。以下、本発明の反射型マスクブランク１０の製造方法について説明する。 The method for manufacturing the reflective mask blank 10 of the present invention is characterized in that the absorber film 15 is formed to have a predetermined total film thickness D, taking into account the film thickness d of the remaining film layer 15b of the absorber film 15. The method for manufacturing the reflective mask blank 10 of the present invention will be described below.

本発明の反射型マスクブランク１０の製造方法は、シミュレーションにより、吸収体膜１５の膜厚と、吸収体膜１５表面での反射率との関係を得る工程を含む。 The manufacturing method of the reflective mask blank 10 of the present invention includes a step of obtaining the relationship between the film thickness of the absorber film 15 and the reflectance at the surface of the absorber film 15 through simulation.

図８に、反射型マスク２０における、シミュレーションによって得られた、吸収体膜１５の膜厚と、吸収体膜１５の表面での反射率との関係の一例を示す。なお、多層反射膜１３、保護膜１４及び吸収体膜１５等の屈折率ｎ及び消衰係数ｋを特定することにより、図８に示すような関係をシミュレーションによって得るための方法は、当業者に公知である。図８に示すシミュレーションに用いた反射型マスク２０の構造は、基板１２上に、多層反射膜１３（Ｍｏ膜とＳｉ膜との多層膜、膜厚２８４ｎｍ）、Ｒｕを材料とする保護膜１４（膜厚２．５ｎｍ）及びＴａＮ膜単層の吸収体膜１５をこの順で形成した構造である。また、シミュレーションに用いた露光光の波長は、１３．５ｎｍである。図８に示すように、吸収体膜１５の表面での反射率は、吸収体膜１５の膜厚が厚くなるほど低下する傾向にあるが、吸収体膜１５による露光光の干渉のため、反射率の膜厚依存性に振動構造が生じていることが見て取れる。 Figure 8 shows an example of the relationship between the thickness of the absorber film 15 and the reflectance at the surface of the absorber film 15 in the reflective mask 20, obtained by simulation. Note that a method for obtaining the relationship shown in Figure 8 by simulation by specifying the refractive index n and extinction coefficient k of the multilayer reflective film 13, protective film 14, absorber film 15, etc. is known to those skilled in the art. The structure of the reflective mask 20 used in the simulation shown in Figure 8 is a structure in which the multilayer reflective film 13 (multilayer film of Mo film and Si film, film thickness 284 nm), the protective film 14 made of Ru (film thickness 2.5 nm), and the absorber film 15 of a single TaN film are formed in this order on the substrate 12. The wavelength of the exposure light used in the simulation is 13.5 nm. As shown in Figure 8, the reflectance at the surface of the absorber film 15 tends to decrease as the thickness of the absorber film 15 increases, but it can be seen that an oscillatory structure occurs in the film thickness dependency of the reflectance due to interference of the exposure light by the absorber film 15.

本発明の反射型マスクブランク１０の製造方法は、吸収体膜１５の膜厚と、吸収体膜１５表面での反射率との関係に基づいて、膜厚Ｄ０の吸収体膜１５表面での反射率Ｒａｂｓと、吸収体膜１５を除去して多層反射膜１３又は保護膜１４を露出させた場合の多層反射膜１３表面又は保護膜１４表面での反射率Ｒｍｕｌｔｉとから、第１のコントラスト値Ｃ１を算出する工程を含む。なお、第１のコントラスト値Ｃ１は、下記式で表すことができる。
Ｃ１＝（Ｒｍｕｌｔｉ－Ｒａｂｓ）／（Ｒｍｕｌｔｉ＋Ｒａｂｓ）・・・（２） The method for producing the reflective mask blank 10 of the present invention includes a step of calculating a first contrast value C1 from the reflectance R abs at the surface of the absorber film 15 at a film thickness D0 , based on the relationship between the film thickness of the absorber film 15 and the reflectance at the surface of the absorber film 15, and the reflectance R multi at the surface of the multilayer reflective film 13 or the surface of the protective film 14 when the absorber film 15 is removed to expose the multilayer reflective film 13 or the protective film 14. The first contrast value C1 can be expressed by the following formula.
C 1 = (R multi -R abs ) / (R multi +R abs ) ... (2)

図８において、Ａ点は吸収体膜１５が存在しない場合の反射率（ＲＡ）であり、ａ点は吸収体膜１５の膜厚Ｄ０の場合の反射率（Ｒａ）である。したがって、反射型マスク２０が膜厚Ｄ０の吸収体膜１５を有する場合、コントラスト値Ｃ１を求めるならば、下記のようになる。なお、Ｃ１（Ａ，ａ）は、図８におけるＡ点と、ａ点とのコントラスト値Ｃ１であることを示す。
Ｃ１（Ａ，ａ）＝（ＲＡ－Ｒａ）／（ＲＡ＋Ｒａ）
（なお、ＲＡ＝Ｒｍｕｌｔｉ、Ｒａ＝Ｒａｂｓである。） In Fig. 8, point A is the reflectance (R A ) when the absorber film 15 is not present, and point a is the reflectance (R a ) when the absorber film 15 has a film thickness of D 0. Therefore, when the reflective mask 20 has an absorber film 15 with a film thickness of D 0 , the contrast value C 1 is calculated as follows. Note that C 1 (A, a) indicates the contrast value C 1 between points A and a in Fig. 8.
C1 (A, a)=(R A -R a )/(R A +R a )
(Note that R A = R multi and R a = R abs .)

更に具体的に、図４に、光強度Ｉ０の入射光３０が入射した際に、多層反射膜１３上に形成された保護膜１４表面から強度Ｉｒ-ｍｕｌｔｉ（＝Ｉ０・Ｒｍｕｌｔｉ）の反射光３１ａが反射し、吸収体膜１５表面から強度Ｉｒ-ａｂｓ（＝Ｉ０・Ｒａｂｓ）の反射光３１ｂが反射する様子を示す。図４において、吸収体膜１５の膜厚は、Ｄ０である。なお、図４において、吸収体膜１５が存在しない部分は、ＥＵＶ光を反射するための多層反射部パターン２３であり、吸収体膜１５が存在する部分は、ＥＵＶ光を吸収するための吸収体部パターン２５である。したがって、上述のコントラスト値Ｃ１は、図４に示すＲｍｕｌｔｉ及びＲａｂｓを用いて、上述の式（２）によって求めることができる。 More specifically, Fig. 4 shows how reflected light 31a with intensity Ir -multi (= I0 ·Rmulti) is reflected from the surface of the protective film 14 formed on the multilayer reflective film 13 and reflected light 31b with intensity Ir-abs (=I0·Rabs ) is reflected from the surface of the absorber film 15 when incident light 30 with intensity I0 is incident. In Fig. 4, the thickness of the absorber film 15 is D0 . Note that in Fig. 4, the portion where the absorber film 15 does not exist is the multilayer reflective portion pattern 23 for reflecting EUV light, and the portion where the absorber film 15 exists is the absorber portion pattern 25 for absorbing EUV light. Therefore, the above-mentioned contrast value C1 can be obtained by the above-mentioned formula (2) using Rmulti and Rabbs shown in Fig. 4.

本発明の反射型マスクブランク１０の製造方法は、吸収体膜１５の残膜層１５ｂの膜厚ｄ及び吸収体膜１５の総膜厚Ｄを求める工程を含む。本工程は、次に説明する実施形態１及び実施形態２のううちのいずれかであることができる。 The method for manufacturing the reflective mask blank 10 of the present invention includes a step of determining the thickness d of the remaining film layer 15b of the absorber film 15 and the total thickness D of the absorber film 15. This step can be either of embodiment 1 or embodiment 2 described below.

本発明の製造方法において、実施形態１の吸収体膜１５の残膜層１５ｂの膜厚ｄ及び吸収体膜１５の総膜厚Ｄを求める工程は、吸収体膜１５の膜厚と、吸収体膜１５表面での反射率との関係に基づいて、膜厚Ｄの吸収体膜１５表面での反射率Ｒ’ａｂｓと、吸収体膜１５の膜厚方向の一部を除去して残膜させた場合の膜厚ｄの残膜層１５ｂの表面での反射率Ｒ’ｍｕｌｔｉとから、第１のコントラスト値Ｃ１よりも高い第２のコントラスト値Ｃ２を有する、残膜層１５ｂの膜厚ｄ及び総膜厚Ｄ＝Ｄ１（ただし、Ｄ０＝Ｄ１－ｄ）を求める工程である。なお、第２のコントラスト値Ｃ２は、下記式で表すことができる。
Ｃ２＝（Ｒ’ｍｕｌｔｉ－Ｒ’ａｂｓ）／（Ｒ’ｍｕｌｔｉ＋Ｒ’ａｂｓ） ・・・（３） In the manufacturing method of the present invention, the step of determining the thickness d of the remaining layer 15b of the absorber film 15 and the total thickness D of the absorber film 15 in the first embodiment is a step of determining the thickness d of the remaining layer 15b and the total thickness D=D 1 (where D 0 =D 1 -d) having a second contrast value C 2 higher than the first contrast value C 1 , from the reflectance R' abs at the surface of the absorber film 15 of the thickness D and the reflectance R' multi at the surface of the remaining layer 15b of the thickness d when a part of the absorber film 15 is removed in the thickness direction and left as a remaining film, based on the relationship between the thickness of the absorber film 15 and the reflectance at the surface of the absorber film 15. Note that the second contrast value C 2 can be expressed by the following formula.
C2 = ( R'multi - R'abs ) / ( R'multi + R'abs ) ... (3)

図５に、光強度Ｉ０の入射光３０が入射した際に、膜厚ｄの吸収体膜１５表面から強度Ｉｒ-ｍｕｌｔｉ（＝Ｉ０・Ｒ’ｍｕｌｔｉ）の反射光３１ａが反射し、膜厚Ｄ（＝Ｄ１）の吸収体膜１５表面から強度Ｉｒ-ａｂｓ（＝Ｉ０・Ｒ’ａｂｓ）の反射光３１ｂが反射する様子を示す。なお、図５において、膜厚ｄの吸収体膜１５が存在する部分は、ＥＵＶ光を反射するための多層反射部パターン２３であり、膜厚Ｄ（＝Ｄ１）の吸収体膜１５が存在する部分は、ＥＵＶ光を吸収するための吸収体部パターン２５である。 5 shows how, when incident light 30 of light intensity I0 is incident, reflected light 31a of intensity Ir-multi (= I0 · R'multi ) is reflected from the surface of absorber film 15 of thickness d, and reflected light 31b of intensity Ir-abs (= I0 · R'abs ) is reflected from the surface of absorber film 15 of thickness D (= D1 ). In FIG. 5, the portion where absorber film 15 of thickness d exists is multilayer reflector pattern 23 for reflecting EUV light, and the portion where absorber film 15 of thickness D (= D1 ) exists is absorber pattern 25 for absorbing EUV light.

図８を用いて、図５に示す構造の反射型マスク２０の露光光の反射ついて説明する。図８において、Ｂ点は吸収体膜１５の膜厚がｄの場合（多層反射部パターン２３の場合）の反射率（ＲＢ）であり、ｂ点は吸収体膜１５の膜厚ｄ＋Ｄ０の場合（吸収体部パターン２５の場合）の反射率（Ｒｂ）である。この場合のコントラスト値Ｃ２（Ｂ，ｂ）を求めるならば、下記のようになる。なお、Ｃ２（Ｂ，ｂ）は、図８におけるＢ点と、ｂ点とのコントラスト値Ｃ２であることを示す。
Ｃ２（Ｂ，ｂ）＝（ＲＢ－Ｒｂ）／（ＲＢ＋Ｒｂ）
（なお、ＲＢ＝Ｒ’ｍｕｌｔｉ、Ｒｂ＝Ｒ’ａｂｓである。） Reflection of exposure light by the reflective mask 20 having the structure shown in Fig. 5 will be described with reference to Fig. 8. In Fig. 8, point B is the reflectance (R B ) when the thickness of the absorber film 15 is d (in the case of the multilayer reflective portion pattern 23), and point b is the reflectance (R b ) when the thickness of the absorber film 15 is d+D 0 (in the case of the absorber portion pattern 25). The contrast value C 2 (B, b) in this case is calculated as follows. Note that C 2 (B, b) indicates the contrast value C 2 between points B and b in Fig. 8.
C2 (B,b)=( RB - Rb )/( RB + Rb )
(Note that R B =R' multi and R b =R' abs .)

図８に示すシミュレーションおいて、Ｃ１（Ａ，ａ）及びＣ２（Ｂ，ｂ）は、共に、膜厚の差が、膜厚Ｄ０である。従来の反射型マスク２０では、Ａ点では吸収体膜１５が存在せず、コントラスト値が、Ｃ１（Ａ，ａ）となるように、吸収体膜１５の膜厚Ｄ０が決定されていた。一方、本発明者らは、Ｃ１（Ａ，ａ）と、Ｃ２（Ｂ，ｂ）とを比較した場合、Ｃ２（Ｂ，ｂ）の方がＣ１（Ａ，ａ）より大きくなる場合があるとの知見を見出した。これは、図８に示すように、吸収体膜１５による露光光の干渉のため、反射率の膜厚依存性に振動構造が生じていることに起因する。 In the simulation shown in FIG. 8, the difference in thickness between C 1 (A, a) and C 2 (B, b) is the thickness D 0. In the conventional reflective mask 20, the absorber film 15 does not exist at point A, and the thickness D 0 of the absorber film 15 is determined so that the contrast value is C 1 (A, a). On the other hand, the present inventors have found that when comparing C 1 (A, a) and C 2 (B, b), C 2 (B, b) may be larger than C 1 (A, a). This is due to the fact that an oscillatory structure occurs in the thickness dependence of reflectance due to interference of exposure light by the absorber film 15, as shown in FIG. 8.

上記の知見に基づき、本発明者らは、Ａ点で示すような吸収体膜１５が存在しない多層反射部パターン２３の代わりに、膜厚ｄの吸収体膜１５が存在する多層反射部パターン２３を用いた方が、反射型マスク２０のコントラスト値が高くなる場合があることを見出し、本発明に至った。そこで、本発明の製造方法の実施形態１では、第１のコントラスト値Ｃ１よりも高い第２のコントラスト値Ｃ２を有する、吸収体膜１５の膜厚方向の一部を除去して残膜させた場合の残膜層１５ｂの膜厚ｄ及び総膜厚Ｄ＝Ｄ１（ただし、Ｄ０＝Ｄ１－ｄ）を求める。図８に示すような、吸収体膜１５の膜厚と、吸収体膜１５表面での反射率との関係が得られていれば、Ｄ０の膜厚差を有する場合のコントラスト値は、容易に計算できるので、第１のコントラスト値Ｃ１よりも高い第２のコントラスト値Ｃ２を有する場合の残膜層１５ｂの膜厚ｄを容易に求めることができる。 Based on the above findings, the present inventors found that the contrast value of the reflective mask 20 may be higher when the multilayer reflector pattern 23 in which the absorber film 15 having a thickness d is used instead of the multilayer reflector pattern 23 in which the absorber film 15 is not present as shown at point A, and arrived at the present invention. Therefore, in the embodiment 1 of the manufacturing method of the present invention, the thickness d of the remaining film layer 15b and the total thickness D=D 1 (where D 0 =D 1 -d) are obtained when a part of the absorber film 15 in the thickness direction is removed and left to remain, and the absorber film 15 has a second contrast value C 2 higher than the first contrast value C 1. If the relationship between the thickness of the absorber film 15 and the reflectance at the surface of the absorber film 15 as shown in FIG. 8 is obtained, the contrast value in the case of having a thickness difference of D 0 can be easily calculated, so that the thickness d of the remaining film layer 15b in the case of having a second contrast value C 2 higher than the first contrast value C 1 can be easily obtained.

なお、吸収体膜１５がＤ０の膜厚差を有する場合、第２のコントラスト値Ｃ２が、第１のコントラスト値Ｃ１よりも高くなるような残膜層１５ｂの膜厚ｄは、複数の範囲の値を取ることが考えられる。本発明では、第２のコントラスト値Ｃ２が、第１のコントラスト値Ｃ１よりも高くなるような残膜層１５ｂの膜厚ｄであれば、任意の膜厚ｄを選択することができる。しかしながら、より高いコントラスト値を得るために、より高い第２のコントラスト値Ｃ２となるような膜厚ｄを選択することが好ましい。また、より薄い吸収体膜１５であることが経済的であることから、残膜層１５ｂの膜厚ｄの複数の値の範囲のうち、より薄い膜厚ｄを選択することも可能である。 In addition, when the absorber film 15 has a thickness difference of D 0 , the thickness d of the residual film layer 15b at which the second contrast value C 2 is higher than the first contrast value C 1 may take a value in a range of values. In the present invention, any thickness d can be selected as long as the thickness d of the residual film layer 15b is such that the second contrast value C 2 is higher than the first contrast value C 1. However, in order to obtain a higher contrast value, it is preferable to select a thickness d that results in a higher second contrast value C 2. In addition, since a thinner absorber film 15 is more economical, it is also possible to select a thinner thickness d from the range of values of the thickness d of the residual film layer 15b.

本発明の製造方法において、実施形態２の吸収体膜１５の残膜層１５ｂの膜厚ｄ及び吸収体膜１５の総膜厚Ｄを求める工程は、吸収体膜１５の膜厚と、吸収体膜１５表面での反射率との関係に基づいて、膜厚Ｄの吸収体膜１５の表面での反射率Ｒ’ａｂｓと、吸収体膜１５の膜厚方向の一部を除去して残膜させた場合の膜厚ｄの残膜層１５ｂの表面での反射率Ｒ’ｍｕｌｔｉとから、前記第１のコントラスト値Ｃ１と同じ第２のコントラスト値Ｃ２（＝Ｃ１）を有する、残膜層１５ｂの膜厚ｄ及び総膜厚Ｄ＝Ｄ２（ただし、Ｄ０＞Ｄ２－ｄ）を求める工程である。なお、第２のコントラスト値Ｃ２は、下記式で表すことができる。
Ｃ２＝（Ｒ’ｍｕｌｔｉ－Ｒ’ａｂｓ）／（Ｒ’ｍｕｌｔｉ＋Ｒ’ａｂｓ）・・・（３） In the manufacturing method of the present invention, the step of determining the thickness d of the remaining layer 15b of the absorber film 15 and the total thickness D of the absorber film 15 in the second embodiment is a step of determining the thickness d of the remaining layer 15b and the total thickness D=D 2 (where D 0 >D 2 -d) having the same second contrast value C 2 (=C 1 ) as the first contrast value C 1 from the reflectance R' abs at the surface of the absorber film 15 of the thickness D and the reflectance R' multi at the surface of the remaining layer 15b of the thickness d when a part of the absorber film 15 is removed in the thickness direction and left as a remaining film , based on the relationship between the thickness of the absorber film 15 and the reflectance at the surface of the absorber film 15. Note that the second contrast value C 2 can be expressed by the following formula.
C2 = ( R'multi - R'abs ) / ( R'multi + R'abs ) ... (3)

図６に、光強度Ｉ０の入射光３０が入射した際に、膜厚ｄの吸収体膜１５表面から強度Ｉｒ-ｍｕｌｔｉ（＝Ｉ０・Ｒ’ｍｕｌｔｉ）の反射光３１ａが反射し、膜厚Ｄ（＝Ｄ２）の吸収体膜１５表面から強度Ｉｒ-ａｂｓ（＝Ｉ０・Ｒ’ａｂｓ）の反射光３１ｂが反射する様子を示す。なお、図６において、膜厚ｄの吸収体膜１５が存在する部分は、ＥＵＶ光を反射するための多層反射部パターン２３であり、膜厚Ｄ（＝Ｄ２）の吸収体膜１５が存在する部分は、ＥＵＶ光を吸収するための吸収体部パターン２５である。実施形態２では、多層反射部パターン２３と、吸収体部パターン２５との吸収体膜１５の膜厚差（Ｄ２－ｄ）が、第１のコントラスト値Ｃ１を算出する工程において用いた膜厚Ｄ０より薄い。そのため、実施形態２の反射型マスクブランク１０を用いて製造することのできる反射型マスク２０は、従来の反射型マスクと同じコントラスト値を有しながら、膜厚差（Ｄ２－ｄ）を小さくすることができる。この結果、吸収体部パターン２５を形成した吸収体膜１５によるシャドーイング効果を小さくすることができる。 6 shows how reflected light 31a with intensity Ir-multi (= I0 · R'multi ) is reflected from the surface of absorber film 15 with thickness d, and reflected light 31b with intensity Ir-abs (= I0 · R'abs ) is reflected from the surface of absorber film 15 with thickness D (= D2 ) when incident light 30 with light intensity I0 is incident. In FIG. 6, the portion where absorber film 15 with thickness d exists is multilayer reflector pattern 23 for reflecting EUV light, and the portion where absorber film 15 with thickness D (= D2 ) exists is absorber pattern 25 for absorbing EUV light. In the second embodiment, the difference in thickness ( D2 -d) between multilayer reflector pattern 23 and absorber pattern 25 of absorber film 15 is smaller than thickness D0 used in the step of calculating first contrast value C1 . Therefore, the reflective mask 20 that can be manufactured using the reflective mask blank 10 of embodiment 2 can reduce the film thickness difference (D 2 -d) while having the same contrast value as a conventional reflective mask. As a result, the shadowing effect caused by the absorber film 15 on which the absorber portion pattern 25 is formed can be reduced.

本発明の反射型マスクブランク１０の製造方法は、吸収体膜１５を、上述のようにして得られた総膜厚Ｄとなるように形成する工程を含む。吸収体膜１５の形成の際の成膜時間を調整することにより、吸収体膜１５の膜厚を制御して、総膜厚Ｄの吸収体膜１５を形成することができる。吸収体膜１５の形成方法は、イオンビームスパッタリング法、ＤＣスパッタリング法及びＲＦスパッタリング法などを用いることができる。 The manufacturing method of the reflective mask blank 10 of the present invention includes a step of forming the absorber film 15 to have the total film thickness D obtained as described above. By adjusting the deposition time when forming the absorber film 15, the film thickness of the absorber film 15 can be controlled to form an absorber film 15 with a total film thickness D. The absorber film 15 can be formed by ion beam sputtering, DC sputtering, RF sputtering, or the like.

本発明によれば、反射型マスクブランク１０の吸収体膜１５が、残膜層１５ｂの膜厚ｄを考慮した総膜厚Ｄとなるように反射型マスクブランク１０を製造することができる。本発明の反射型マスクブランク１０を用いるならば、反射型マスク２０を製造する際に膜厚ｄの残膜層１５ｂを残すことができるので、高いコントラスト値を有する反射型マスク２０、又は吸収体部パターン２５を形成した吸収体膜１５によるシャドーイング効果が小さい反射型マスク２０を製造することができる。 According to the present invention, the reflective mask blank 10 can be manufactured so that the absorber film 15 of the reflective mask blank 10 has a total film thickness D taking into account the film thickness d of the residual film layer 15b. If the reflective mask blank 10 of the present invention is used, the residual film layer 15b with a film thickness d can be left when manufacturing the reflective mask 20, so that a reflective mask 20 having a high contrast value, or a reflective mask 20 having a small shadowing effect due to the absorber film 15 on which the absorber portion pattern 25 is formed, can be manufactured.

本発明の反射型マスクブランク１０の製造方法では、吸収体膜１５の総膜厚Ｄと、残膜層１５ｂの膜厚ｄとの差が６５ｎｍ以下であることが好ましく、６０ｎｍであることがより好ましい。吸収体膜１５の総膜厚Ｄと、残膜層１５ｂの膜厚ｄとの差を６５ｎｍ以下とすることにより、吸収体部パターン２５を形成した吸収体膜１５によるシャドーイング効果を小さくすることが可能な反射型マスク２０を得ることができる。 In the manufacturing method of the reflective mask blank 10 of the present invention, the difference between the total thickness D of the absorber film 15 and the thickness d of the remaining film layer 15b is preferably 65 nm or less, and more preferably 60 nm. By making the difference between the total thickness D of the absorber film 15 and the thickness d of the remaining film layer 15b 65 nm or less, it is possible to obtain a reflective mask 20 that can reduce the shadowing effect caused by the absorber film 15 on which the absorber portion pattern 25 is formed.

本発明の反射型マスクブランク１０の製造方法では、吸収体膜１５の残膜層１５ｂは、１９０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の波長範囲における残膜層１５ｂの反射率が１５％以下となる材料からなることが好ましい。 In the manufacturing method of the reflective mask blank 10 of the present invention, the remaining film layer 15b of the absorber film 15 is preferably made of a material that provides a reflectance of the remaining film layer 15b of 15% or less in the wavelength range of 190 nm or more and 400 nm or less.

露光源としてＥＵＶ光を用いた場合、アウトオブバンド（ＯｏＢ：Out Of Band）光と呼ばれる真空紫外光及び紫外光（波長：１９０～４００ｎｍ）が発生することが知られている。例えば、多層反射膜掘り込み遮光帯型のＥＵＶリソグラフィ用反射型マスクでは、遮光帯領域で基板１２が露出しているため、露光源から発生するアウトオブバンド光は、基板面での反射や、基板１２を透過し、基板１２の裏面に設けられた裏面導電膜１１による反射が生じてしまう。隣接した回路パターン領域は複数回露光されるため、反射したアウトオブバンド光の光量積算値は無視できない大きさとなり、配線パターンの寸法に影響を与えてしまうという問題が発生する。１９０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の波長範囲における、吸収体膜１５の残膜層１５ｂの反射率が１５％以下となる材料からなることにより、反射型マスク２０を用いたときのアウトオブバンド光を抑制することが可能となる。 It is known that when EUV light is used as an exposure source, vacuum ultraviolet light and ultraviolet light (wavelength: 190 to 400 nm) called out-of-band (OoB) light are generated. For example, in a multilayer reflective film recessed light shielding band type reflective mask for EUV lithography, the substrate 12 is exposed in the light shielding band area, so the out-of-band light generated from the exposure source is reflected on the substrate surface, or passes through the substrate 12 and is reflected by the back conductive film 11 provided on the back surface of the substrate 12. Since adjacent circuit pattern areas are exposed multiple times, the integrated light amount of the reflected out-of-band light becomes large enough not to be ignored, which causes a problem of affecting the dimensions of the wiring pattern. By using a material with a reflectance of 15% or less for the remaining film layer 15b of the absorber film 15 in the wavelength range of 190 nm to 400 nm, it is possible to suppress the out-of-band light when using a reflective mask 20.

本発明の反射型マスクブランク１０の製造方法では、吸収体膜１５の残膜層１５ｂは、欠陥検査の検査光に対する反射率が３０％以下の材料からなることが好ましい。 In the manufacturing method of the reflective mask blank 10 of the present invention, it is preferable that the residual film layer 15b of the absorber film 15 is made of a material whose reflectance to the inspection light for defect inspection is 30% or less.

吸収体膜１５の残膜層１５ｂが、欠陥検査の検査光に対する反射率が３０％以下の材料からなる反射型マスクブランク１０を用いることにより、高精度の欠陥検査が可能な反射型マスク２０をより確実に製造することができる。 By using a reflective mask blank 10 in which the residual film layer 15b of the absorber film 15 is made of a material with a reflectance of 30% or less to the inspection light for defect inspection, it is possible to more reliably manufacture a reflective mask 20 capable of high-precision defect inspection.

＜反射型マスクブランク１０の構成＞
図１及び図２は、本発明の製造方法により製造されるＥＵＶリソグラフィ用の反射型マスクブランク１０の構成を説明するための断面模式図である。図１及び図２を用いて本発明の反射型マスクブランク１０について説明する。 <Configuration of Reflective Mask Blank 10>
1 and 2 are schematic cross-sectional views for explaining the configuration of a reflective mask blank 10 for EUV lithography manufactured by the manufacturing method of the present invention. The reflective mask blank 10 of the present invention will be explained with reference to FIGS. 1 and 2.

図１に示すように、本発明の反射型マスクブランク１０は、基板１２の裏面側の主表面上に形成された静電チャック用の裏面導電膜１１を有する基板１２と、この基板１２の主表面（裏面導電膜１１が形成された側とは反対側の主表面）上に形成され、かつ、露光光であるＥＵＶ光を反射する多層反射膜１３と、この多層反射膜１３上に形成された、ＥＵＶ光を吸収するための吸収体膜１５と、を備えている。また、図２に示す反射型マスクブランク１０は、多層反射膜１３と、吸収体膜１５との間に、多層反射膜１３を保護するための保護膜１４を更に有している。 As shown in FIG. 1, the reflective mask blank 10 of the present invention includes a substrate 12 having a back conductive film 11 for electrostatic chuck formed on the main surface on the back side of the substrate 12, a multilayer reflective film 13 formed on the main surface of the substrate 12 (the main surface opposite to the side on which the back conductive film 11 is formed) and reflecting the EUV light, which is the exposure light, and an absorber film 15 formed on the multilayer reflective film 13 for absorbing the EUV light. The reflective mask blank 10 shown in FIG. 2 further includes a protective film 14 between the multilayer reflective film 13 and the absorber film 15 for protecting the multilayer reflective film 13.

本明細書において、例えば、「基板１２の主表面上に形成された多層反射膜１３」との記載は、多層反射膜１３が、基板１２の表面に接して配置されることを意味する場合の他、基板１２と、マスクブランク用多層膜２６との間に他の膜を有することを意味する場合も含む。他の膜についても同様である。また、本明細書において、例えば「膜Ａが膜Ｂの上に接して配置される」とは、膜Ａと膜Ｂとの間に他の膜を介さずに、膜Ａと膜Ｂとが直接、接するように配置されていることを意味する。 In this specification, for example, the description "multilayer reflective film 13 formed on the main surface of substrate 12" not only means that multilayer reflective film 13 is disposed in contact with the surface of substrate 12, but also includes the case where other films are present between substrate 12 and mask blank multilayer film 26. The same applies to other films. In addition, in this specification, for example, "film A is disposed in contact with film B" means that film A and film B are disposed so as to be in direct contact with each other, without another film being interposed between film A and film B.

以下、基板１２及び各層の構成を説明する。 The structure of the substrate 12 and each layer is described below.

（基板１２）
ＥＵＶ光による露光時の熱による吸収体部パターン２５の歪みを防止するため、基板１２としては、０±５ｐｐｂ／℃の範囲内の低熱膨張係数を有するものが好ましく用いられる。この範囲の低熱膨張係数を有する素材としては、例えば、ＳｉＯ２－ＴｉＯ２系ガラス、又は多成分系ガラスセラミックス等を用いることができる。 (Substrate 12)
In order to prevent distortion of the absorber pattern 25 due to heat generated during exposure to EUV light, a material having a low thermal expansion coefficient within the range of 0±5 ppb/° C. is preferably used as the substrate 12. Examples of materials having a low thermal expansion coefficient within this range include SiO 2 -TiO 2 glass, multi-component glass ceramics, and the like.

基板１２の両主表面のうち、反射型マスク２０の転写パターンとなる吸収体膜１５が形成される側の主表面は、少なくともパターン転写精度、位置精度を得る観点から高平坦度となるように表面加工されている。ＥＵＶ露光の場合、基板１２の転写パターンが形成される側の主表面の１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域において、平坦度が０．１μｍ以下であることが好ましく、更に好ましくは０．０５μｍ以下、特に好ましくは０．０３μｍ以下である。また、基板１２の両主表面のうち、吸収体膜１５が形成される側と反対側の主表面は、露光装置にセットするときに静電チャックされるための裏面導電膜１１が形成される表面である。裏面導電膜１１が形成される表面の平坦度は、１４２ｍｍ×１４２ｍｍの領域において、１μｍ以下であることが好ましく、更に好ましくは０．５μｍ以下、特に好ましくは０．３μｍ以下である。 Of the two main surfaces of the substrate 12, the main surface on which the absorber film 15 that becomes the transfer pattern of the reflective mask 20 is formed is surface-processed to have a high flatness from the viewpoint of obtaining at least pattern transfer accuracy and positional accuracy. In the case of EUV exposure, in a 132 mm x 132 mm area of the main surface on which the transfer pattern of the substrate 12 is formed, the flatness is preferably 0.1 μm or less, more preferably 0.05 μm or less, and particularly preferably 0.03 μm or less. In addition, of the two main surfaces of the substrate 12, the main surface opposite to the side on which the absorber film 15 is formed is the surface on which the back conductive film 11 is formed for electrostatic chucking when set in the exposure device. The flatness of the surface on which the back conductive film 11 is formed is preferably 1 μm or less, more preferably 0.5 μm or less, and particularly preferably 0.3 μm or less, in a 142 mm x 142 mm area.

なお、本明細書において、平坦度は、ＴＩＲ（Ｔｏｔａｌ Ｉｎｄｅｃａｔｅｄ Ｒｅａｄｉｎｇ）で示される表面の反り（変形量）を表す値である。この値は、基板１２の表面を基準として最小二乗法で定められる平面を焦平面とし、この焦平面より上にある基板１２の表面の最も高い位置と、焦平面より下にある基板１２の表面の最も低い位置との高低差の絶対値である。 In this specification, flatness is a value that represents the warpage (amount of deformation) of the surface, as indicated by TIR (Total Indicated Reading). This value is the absolute value of the difference in height between the highest point on the surface of the substrate 12 above the focal plane, which is determined by the least squares method with the surface of the substrate 12 as the reference plane, and the lowest point on the surface of the substrate 12 below the focal plane.

また、ＥＵＶ露光の場合、基板１２として要求される表面平滑度は、基板１２の、転写パターンとなる吸収体膜１５が形成される側の主表面の表面粗さが、二乗平均平方根粗さ（ＲＭＳ）で０．１ｎｍ以下であることが好ましい。なお、表面平滑度は、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で測定することができる。 In the case of EUV exposure, the surface smoothness required for the substrate 12 is preferably 0.1 nm or less in root mean square roughness (RMS) for the main surface of the substrate 12 on which the absorber film 15 that will become the transfer pattern is formed. The surface smoothness can be measured with an atomic force microscope (AFM).

更に、基板１２は、その上に形成される膜（多層反射膜１３など）の膜応力による変形を防止するために、高い剛性を有しているものが好ましい。特に、基板１２は、６５ＧＰａ以上の高いヤング率を有しているものが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the substrate 12 has high rigidity in order to prevent deformation due to film stress of the film (such as the multilayer reflective film 13) formed thereon. In particular, it is preferable that the substrate 12 has a high Young's modulus of 65 GPa or more.

（多層反射膜１３）
多層反射膜１３は、ＥＵＶリソグラフィ用反射型マスク２０において、ＥＵＶ光を反射する機能を有する。多層反射膜１３は、屈折率の異なる元素が周期的に積層された多層膜である。 (Multilayer Reflective Film 13)
The multilayer reflective film 13 has a function of reflecting EUV light in the reflective mask 20 for EUV lithography. The multilayer reflective film 13 is a multilayer film in which elements having different refractive indices are periodically laminated.

一般的には、高屈折率材料である軽元素又はその化合物の薄膜（高屈折率層）と、低屈折率材料である重元素又はその化合物の薄膜（低屈折率層）とが交互に４０～６０周期程度積層された多層膜が、多層反射膜１３として用いられる。多層膜は、基板１２側から高屈折率層と低屈折率層をこの順に積層した高屈折率層／低屈折率層の積層構造を１周期として複数周期積層した構造を有することができる。また、多層膜は、基板１２側から低屈折率層と高屈折率層をこの順に積層した低屈折率層／高屈折率層の積層構造を１周期として複数周期積層した構造を有することができる。なお、多層反射膜１３の最表面の層、すなわち多層反射膜１３の基板１２と反対側の表面層は、高屈折率層とすることが好ましい。上述の多層膜において、基板１２から高屈折率層と低屈折率層をこの順に積層した高屈折率層／低屈折率層の積層構造を１周期として複数周期積層する場合は最上層が低屈折率層となる。そのため、最上層の低屈折率層上に更に高屈折率層を形成して多層反射膜１３とすることが好ましい。 In general, a multilayer film in which a thin film (high refractive index layer) of a light element or its compound, which is a high refractive index material, and a thin film (low refractive index layer) of a heavy element or its compound, which is a low refractive index material, are alternately stacked for about 40 to 60 periods, is used as the multilayer reflective film 13. The multilayer film can have a structure in which a high refractive index layer and a low refractive index layer are stacked in this order from the substrate 12 side, forming a multi-period high refractive index layer/low refractive index layer stack structure. The multilayer film can also have a structure in which a low refractive index layer and a high refractive index layer are stacked in this order from the substrate 12 side, forming a multi-period low refractive index layer/high refractive index layer stack structure. Note that the topmost layer of the multilayer reflective film 13, i.e., the surface layer of the multilayer reflective film 13 on the side opposite the substrate 12, is preferably a high refractive index layer. In the above-mentioned multilayer film, when a multi-period high refractive index layer/low refractive index layer stack structure in which a high refractive index layer and a low refractive index layer are stacked in this order from the substrate 12 is stacked in multiple periods, forming one period, the topmost layer is a low refractive index layer. Therefore, it is preferable to form a high refractive index layer on the topmost low refractive index layer to form a multilayer reflective film 13.

本発明の反射型マスクブランク１０において、高屈折率層としては、Ｓｉを含む層を採用することができる。Ｓｉを含む材料としては、Ｓｉ単体の他に、Ｓｉに、Ｂ、Ｃ、Ｎ、及び／又はＯを含むＳｉ化合物でもよい。Ｓｉを含む層を高屈折率層として使用することによって、ＥＵＶ光の反射率に優れたＥＵＶリソグラフィ用反射型マスク２０が得られる。また、本発明の反射型マスクブランク１０において、基板１２としてはガラス基板が好ましく用いられる。Ｓｉはガラス基板との密着性においても優れている。また、低屈折率層としては、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、及びＰｔから選ばれる金属単体、並びにこれらの合金が用いられる。例えば波長１３～１４ｎｍのＥＵＶ光に対する多層反射膜１３としては、好ましくはＭｏ膜とＳｉ膜を交互に例えば４０～６０周期程度積層したＭｏ／Ｓｉ周期積層膜が用いられる。なお、多層反射膜１３の最上層である高屈折率層をケイ素（Ｓｉ）で形成し、当該最上層（Ｓｉ）と保護膜１４との間に、ケイ素と酸素とを含むケイ素酸化物層を形成するようにしてもよい。これにより、マスク洗浄耐性（吸収体部パターン２５等の膜剥がれ耐性）を向上させることができる。 In the reflective mask blank 10 of the present invention, a layer containing Si can be used as the high refractive index layer. In addition to simple Si, the material containing Si may be a Si compound containing B, C, N, and/or O in addition to Si. By using a layer containing Si as the high refractive index layer, a reflective mask 20 for EUV lithography with excellent reflectance of EUV light can be obtained. In the reflective mask blank 10 of the present invention, a glass substrate is preferably used as the substrate 12. Si also has excellent adhesion to the glass substrate. In addition, a simple metal selected from Mo, Ru, Rh, and Pt, and an alloy thereof are used as the low refractive index layer. For example, as the multilayer reflective film 13 for EUV light with a wavelength of 13 to 14 nm, a Mo/Si periodic laminate film in which Mo films and Si films are alternately laminated for, for example, about 40 to 60 periods is preferably used. In addition, the high refractive index layer, which is the top layer of the multilayer reflective film 13, may be formed of silicon (Si), and a silicon oxide layer containing silicon and oxygen may be formed between the top layer (Si) and the protective film 14. This can improve mask cleaning resistance (resistance to film peeling of the absorber portion pattern 25, etc.).

このような多層反射膜１３の単独での反射率は、例えば、６５％以上であり、上限は通常７３％であることが好ましい。なお、多層反射膜１３の各構成層の膜厚及び周期の数は、露光波長によるブラッグの法則を満たすように、適宜選択される。多層反射膜１３において高屈折率層及び低屈折率層はそれぞれ複数存在する。すべての高屈折率層は同じ膜厚でなくてもよい。また、すべての低屈折率層は同じ膜厚でなくてもよい。また、多層反射膜１３の最表面のＳｉ層の膜厚は、反射率を低下させない範囲で調整することができる。最表面のＳｉ（高屈折率層）の膜厚は、例えば、３～１０ｎｍとすることができる。 The reflectance of such a multilayer reflective film 13 alone is, for example, 65% or more, and the upper limit is usually preferably 73%. The film thickness and number of periods of each constituent layer of the multilayer reflective film 13 are appropriately selected so as to satisfy Bragg's law for the exposure wavelength. The multilayer reflective film 13 has multiple high refractive index layers and multiple low refractive index layers. All high refractive index layers do not have to have the same film thickness. Also, all low refractive index layers do not have to have the same film thickness. Also, the film thickness of the Si layer on the outermost surface of the multilayer reflective film 13 can be adjusted within a range that does not reduce the reflectance. The film thickness of the outermost Si (high refractive index layer) can be, for example, 3 to 10 nm.

多層反射膜１３の形成方法は当該技術分野において公知である。例えばイオンビームスパッタリング法により、多層反射膜１３の各層を成膜することで形成できる。上述したＭｏ／Ｓｉ周期多層膜の場合、例えばイオンビームスパッタリング法により、まずＳｉターゲットを用いて膜厚４ｎｍ程度のＳｉ膜を基板１２上に成膜し、その後Ｍｏターゲットを用いて膜厚３ｎｍ程度のＭｏ膜を成膜する。Ｓｉ膜及びＭｏ膜の成膜を１周期として、全体で、４０～６０周期積層して、多層反射膜１３を形成する（最上層はＳｉ層とする）。 The method of forming the multilayer reflective film 13 is known in the art. For example, the multilayer reflective film 13 can be formed by depositing each layer by ion beam sputtering. In the case of the Mo/Si periodic multilayer film described above, for example, a Si film with a thickness of about 4 nm is first deposited on the substrate 12 using a Si target by ion beam sputtering, and then a Mo film with a thickness of about 3 nm is deposited using a Mo target. The deposition of a Si film and a Mo film constitutes one cycle, and 40 to 60 cycles are stacked in total to form the multilayer reflective film 13 (the uppermost layer is a Si layer).

（保護膜１４）
本発明の反射型マスクブランク１０は、多層反射膜１３と吸収体膜１５との間に保護膜１４を有することが好ましい。 (Protective film 14)
The reflective mask blank 10 of the present invention preferably has a protective film 14 between the multilayer reflective film 13 and the absorber film 15 .

図２に示すように、保護膜１４は、後述するＥＵＶリソグラフィ用反射型マスク２０の製造工程におけるドライエッチング又は洗浄液から多層反射膜１３を保護するために、多層反射膜１３の上に形成される。保護膜１４は、例えば、Ｒｕ（ルテニウム）を主成分として含む材料（主成分：５０原子％以上）により構成される。Ｒｕを主成分として含む材料は、Ｒｕ金属単体、ＲｕにＮｂ、Ｚｒ、Ｙ、Ｂ、Ｔｉ、Ｌａ、Ｍｏ、Ｃｏ、及び／又はＲｅなどの金属を含有したＲｕ合金、又はそれらの材料にＮ（窒素）が含まれる材料であることができる。また、保護膜１４を３層以上の積層構造とし、最下層と最上層を、上記Ｒｕを含有する物質からなる層とし、最下層と最上層との間に、Ｒｕ以外の金属、若しくは合金を介在させたものであることができる。 As shown in FIG. 2, the protective film 14 is formed on the multilayer reflective film 13 to protect the multilayer reflective film 13 from dry etching or cleaning liquid in the manufacturing process of the reflective mask 20 for EUV lithography, which will be described later. The protective film 14 is made of, for example, a material containing Ru (ruthenium) as a main component (main component: 50 atomic % or more). The material containing Ru as a main component can be Ru metal alone, a Ru alloy containing metals such as Nb, Zr, Y, B, Ti, La, Mo, Co, and/or Re in Ru, or a material containing N (nitrogen) in these materials. In addition, the protective film 14 can have a laminated structure of three or more layers, with the bottom layer and the top layer being layers made of the above-mentioned material containing Ru, and a metal other than Ru or an alloy being interposed between the bottom layer and the top layer.

保護膜１４の膜厚は、保護膜１４としての機能を果たすことができる限り特に制限されない。ＥＵＶ光の反射率の観点から、保護膜１４の膜厚は、好ましくは、１．５～８．０ｎｍ、より好ましくは、１．８～６．０ｎｍである。 The thickness of the protective film 14 is not particularly limited as long as it can function as a protective film 14. From the viewpoint of the reflectance of EUV light, the thickness of the protective film 14 is preferably 1.5 to 8.0 nm, and more preferably 1.8 to 6.0 nm.

保護膜１４の形成方法としては、公知の成膜方法を特に制限なく採用することができる。保護膜１４の形成方法の具体例としては、スパッタリング法及びイオンビームスパッタリング法が挙げられる。 The method for forming the protective film 14 can be any known film forming method without any particular restrictions. Specific examples of the method for forming the protective film 14 include a sputtering method and an ion beam sputtering method.

（吸収体膜１５）
図１及び図２に示すように、本発明の反射型マスクブランク１０は、多層反射膜１３の上に吸収体膜１５を含む。図１に示すように、吸収体膜１５は、多層反射膜１３の上に接して形成することができる。また、図２に示すように、保護膜１４が形成されている場合には、保護膜１４の上に接して形成することができる。 (Absorber film 15)
As shown in Figures 1 and 2, a reflective mask blank 10 of the present invention includes an absorber film 15 on a multilayer reflective film 13. As shown in Figure 1, the absorber film 15 can be formed on and in contact with the multilayer reflective film 13. Furthermore, as shown in Figure 2, in the case where a protective film 14 is formed, the absorber film 15 can be formed on and in contact with the protective film 14.

上記吸収体膜１５は、単層でも積層構造であってもよい。積層構造の場合、同一材料の積層膜、異種材料の積層膜のいずれでもよい。積層膜は、材料や組成が膜厚方向に段階的及び／又は連続的に変化したものとすることができる。 The absorber film 15 may be a single layer or a laminated structure. In the case of a laminated structure, it may be either a laminated film of the same material or a laminated film of different materials. The laminated film may have a material or composition that changes stepwise and/or continuously in the film thickness direction.

上記吸収体膜１５の材料は、特に限定されるものではない。例えば、ＥＵＶ光を吸収する機能を有するもので、Ｔａ（タンタル）単体、又はＴａを主成分とする材料を用いることが好ましい。Ｔａを主成分とする材料は、通常、Ｔａの合金である。このような吸収体膜１５の結晶状態は、平滑性、平坦性の点から、アモルファス状又は微結晶の構造を有しているものが好ましい。Ｔａを主成分とする材料としては、例えば、ＴａとＢを含む材料、ＴａとＮを含む材料、ＴａとＢを含み、更にＯとＮの少なくともいずれかを含む材料、ＴａとＳｉを含む材料、ＴａとＳｉとＮを含む材料、ＴａとＧｅを含む材料、及びＴａとＧｅとＮを含む材料などから選択した材料を用いることができる。また例えば、ＴａにＢ、Ｓｉ及びＧｅ等から選択した少なくとも一つを加えることにより、アモルファス構造が容易に得られ、平滑性を向上させることができる。更に、ＴａにＮ及び／又はＯを加えれば、酸化に対する耐性が向上するため、経時的な安定性を向上させることができる。上記の基板１２や、多層反射膜１３が形成された基板１２の表面形態を保ちつつ、吸収体膜１５の表面を反射型マスク２０として適した表面形状とするためには、吸収体膜１５を微結晶構造にするか、又はアモルファス構造にすることが好ましい。結晶構造については、Ｘ線回折装置（ＸＲＤ）により確認することができる。 The material of the absorber film 15 is not particularly limited. For example, it is preferable to use a material having a function of absorbing EUV light, such as Ta (tantalum) alone or a material mainly composed of Ta. The material mainly composed of Ta is usually an alloy of Ta. The crystal state of such an absorber film 15 is preferably an amorphous or microcrystalline structure in terms of smoothness and flatness. As the material mainly composed of Ta, for example, a material selected from a material containing Ta and B, a material containing Ta and N, a material containing Ta and B and further containing at least one of O and N, a material containing Ta and Si, a material containing Ta, Si and N, a material containing Ta and Ge, and a material containing Ta, Ge and N can be used. Also, for example, by adding at least one selected from B, Si, Ge, etc. to Ta, an amorphous structure can be easily obtained and smoothness can be improved. Furthermore, by adding N and/or O to Ta, the resistance to oxidation is improved, and stability over time can be improved. In order to make the surface of the absorber film 15 into a shape suitable for use as a reflective mask 20 while maintaining the surface shape of the above-mentioned substrate 12 or the substrate 12 on which the multilayer reflective film 13 is formed, it is preferable to make the absorber film 15 into a microcrystalline structure or an amorphous structure. The crystal structure can be confirmed by an X-ray diffraction device (XRD).

具体的には、吸収体膜１５を形成するタンタルを含有する材料としては、例えば、タンタル金属、タンタルに、窒素、酸素、ホウ素及び炭素から選ばれる一以上の元素を含有し、水素を実質的に含有しない材料等が挙げられる。例えば、Ｔａ、ＴａＮ、ＴａＯＮ、ＴａＢＮ、ＴａＢＯＮ、ＴａＣＮ、ＴａＣＯＮ、ＴａＢＣＮ及びＴａＢＯＣＮ等が挙げられる。前記材料については、本発明の効果が得られる範囲で、タンタル以外の金属を含有させてもよい。吸収体膜１５を形成するタンタルを含有する材料にホウ素を含有させると、吸収体膜１５をアモルファス構造（非晶質）になるように制御しやすい。 Specifically, examples of the tantalum-containing material forming the absorber film 15 include tantalum metal, and materials containing tantalum and one or more elements selected from nitrogen, oxygen, boron, and carbon, and substantially no hydrogen. Examples include Ta, TaN, TaON, TaBN, TaBON, TaCN, TaCON, TaBCN, and TaBOCN. The above materials may contain metals other than tantalum within the range in which the effects of the present invention can be obtained. When boron is added to the tantalum-containing material forming the absorber film 15, it is easy to control the absorber film 15 to have an amorphous structure (non-crystalline).

本発明の反射型マスクブランク１０の吸収体膜１５は、タンタルと窒素を含有する材料で形成されることが好ましい。吸収体膜１５中の窒素含有量は、５０原子％以下であることが好ましく、３０原子％以下であることが好ましく、２５原子％以下であることがより好ましく、２０原子％以下であることが更に好ましい。吸収体膜１５中の窒素含有量は、５原子％以上であることが好ましい。 The absorber film 15 of the reflective mask blank 10 of the present invention is preferably formed of a material containing tantalum and nitrogen. The nitrogen content in the absorber film 15 is preferably 50 atomic % or less, more preferably 30 atomic % or less, more preferably 25 atomic % or less, and even more preferably 20 atomic % or less. The nitrogen content in the absorber film 15 is preferably 5 atomic % or more.

本発明の反射型マスクブランク１０では、吸収体膜１５が、タンタルと窒素とを含有し、窒素の含有量が１０原子％以上５０原子％以下であることが好ましく、より好ましくは、１５原子％以上５０原子％以下、更に好ましくは、３０原子％以上５０原子％以下が望ましい。吸収体膜１５がタンタルと窒素とを含有し、窒素の含有量が１０原子％以上５０原子％以下であることにより、吸収体膜１５を構成する結晶粒子の拡大を抑制できるので、吸収体膜１５をパターニングしたときのパターンエッジラフネスが低減できる。 In the reflective mask blank 10 of the present invention, the absorber film 15 contains tantalum and nitrogen, and the nitrogen content is preferably 10 atomic % or more and 50 atomic % or less, more preferably 15 atomic % or more and 50 atomic % or less, and even more preferably 30 atomic % or more and 50 atomic % or less. By the absorber film 15 containing tantalum and nitrogen and the nitrogen content being 10 atomic % or more and 50 atomic % or less, the expansion of the crystal grains constituting the absorber film 15 can be suppressed, and the pattern edge roughness when the absorber film 15 is patterned can be reduced.

本発明の反射型マスクブランク１０では、吸収体膜１５の膜厚は、上述のように求められた総膜厚Ｄとする。 In the reflective mask blank 10 of the present invention, the thickness of the absorber film 15 is the total thickness D determined as described above.

また、吸収体膜１５の材料は、Ｔａ以外の材料でも構わない。Ｔａ以外の材料としては、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｔｅ、Ｐｄ及びＷが挙げられる。また、Ｔａ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｔｅ、Ｐｄ及びＷのうち２以上の元素を含む合金を材料として用いることができ、これらの元素を材料とする層の積層膜とすることができる。また、これらの材料に窒素、酸素、及び炭素から選ばれる一以上の元素を含有しても良い。中でも窒素を含む材料とすることにより、吸収体膜１５の表面の二乗平均平方根粗さ（Ｒｍｓ）を小さくすることができ、高感度欠陥検査装置を使用しての欠陥検査における疑似欠陥の検出を抑制させることができる反射型マスクブランク１０が得られるので好ましい。 The material of the absorber film 15 may be a material other than Ta. Examples of materials other than Ta include Ti, Cr, Ni, Nb, Mo, Ru, Rh, Te, Pd and W. An alloy containing two or more elements of Ta, Ti, Cr, Ni, Nb, Mo, Ru, Rh, Te, Pd and W can be used as a material, and a laminate film of layers made of these elements can be formed. These materials may also contain one or more elements selected from nitrogen, oxygen and carbon. Among them, by using a material containing nitrogen, it is possible to reduce the root mean square roughness (Rms) of the surface of the absorber film 15, and it is preferable to obtain a reflective mask blank 10 that can suppress the detection of pseudo defects in defect inspection using a high-sensitivity defect inspection device.

なお、吸収体膜１５を積層膜とする場合、同一材料の層の積層膜や、異種材料の層の積層膜としても良い。この場合、吸収体膜の残膜層となる下層を、アウトオブバンド光を抑制する材料で形成しても良い。例えば、吸収体膜の下層は、酸素（Ｏ）を含むタンタル化合物（ＴａＯ、及びＴａＯＮ等）とすることができる。酸素の含有量は５０原子％以上が好ましい。また、吸収体膜１５を異種材料の層の積層膜とした場合、この複数層を構成する材料が互いに異なるエッチング特性を有する材料にして、エッチングマスク機能を持った吸収体膜１５としてもよい。 In addition, when the absorber film 15 is a laminated film, it may be a laminated film of layers of the same material or a laminated film of layers of different materials. In this case, the lower layer that will be the remaining film layer of the absorber film may be formed of a material that suppresses out-of-band light. For example, the lower layer of the absorber film may be a tantalum compound (TaO, TaON, etc.) containing oxygen (O). The oxygen content is preferably 50 atomic % or more. In addition, when the absorber film 15 is a laminated film of layers of different materials, the materials constituting these multiple layers may be materials having different etching characteristics from each other, and the absorber film 15 may have an etching mask function.

また、本発明の反射型マスクブランク１０では、吸収体膜１５は、多層反射部パターン２３による反射光３１ａと、吸収体部パターン２５による反射光３１ｂとの間に所望の位相差を有する位相シフト機能を持たせることができる。その場合、ＥＵＶ光による転写解像性が向上した反射型マスク２０のための原版である反射型マスクブランク１０が得られる。また、所望の転写解像性を得るのに必要な位相シフト効果を奏するために必要な吸収体の膜厚が従来よりも薄膜化することができるので、シャドーイング効果を小さくした反射型マスクブランク１０が得られる。位相シフト機能を有する吸収体膜１５の材料は、特に限定されるものではなく、上述の吸収体膜の材料とすることができる。 In addition, in the reflective mask blank 10 of the present invention, the absorber film 15 can have a phase shift function that has a desired phase difference between the reflected light 31a by the multilayer reflective portion pattern 23 and the reflected light 31b by the absorber portion pattern 25. In that case, a reflective mask blank 10 that is a master for a reflective mask 20 with improved transfer resolution by EUV light can be obtained. In addition, since the film thickness of the absorber required to achieve the phase shift effect required to obtain the desired transfer resolution can be made thinner than before, a reflective mask blank 10 with a reduced shadowing effect can be obtained. The material of the absorber film 15 having a phase shift function is not particularly limited, and can be the material of the absorber film described above.

吸収体膜１５の形成は、成膜開始から成膜終了まで大気に曝さず連続して成膜することが好ましい。例えば、吸収体膜１５は、イオンビームスパッタリング法で形成することが好ましい。しかしながら、ＤＣスパッタリング法及びＲＦスパッタリング法などの公知の方法で形成することもできる。吸収体膜１５の形成の際の成膜時間を調整することにより、吸収体膜１５の膜厚を制御して、総膜厚Ｄの吸収体膜１５を形成することができる。総膜厚Ｄは、２０～１００ｎｍであることが好ましい。 The absorber film 15 is preferably formed continuously from the start of film formation to the end of film formation without exposure to the atmosphere. For example, the absorber film 15 is preferably formed by ion beam sputtering. However, it can also be formed by known methods such as DC sputtering and RF sputtering. By adjusting the film formation time when forming the absorber film 15, the film thickness of the absorber film 15 can be controlled to form an absorber film 15 with a total film thickness D. The total film thickness D is preferably 20 to 100 nm.

図３に示すように、本発明の反射型マスクブランク１０において、吸収体膜１５は、吸収体膜１５の残膜層１５ｂの膜厚に相当する膜厚ｄの部分に形成されたエッチングストッパー層１６を有することが好ましい。 As shown in FIG. 3, in the reflective mask blank 10 of the present invention, the absorber film 15 preferably has an etching stopper layer 16 formed in a portion having a thickness d corresponding to the thickness of the remaining film layer 15b of the absorber film 15.

図７に、図３に示す反射型マスクブランク１０を用いて製造された反射型マスク２０の一例を示す。図７に示す反射型マスク２０は、吸収体膜１５の残膜層１５ｂの膜厚に相当する膜厚ｄの部分に形成されたエッチングストッパー層１６を有する。反射型マスクブランク１０の吸収体膜１５が、所定のエッチングストッパー層１６を有することにより、吸収体膜１５をエッチングする際に、エッチング時間にあまり依存せずに、エッチングの進行をエッチングストッパー層１６によって停止することができる。そのため、目標とする吸収体膜１５の残膜層１５ｂの膜厚ｄをエッチングによって得ることが容易になる。 Figure 7 shows an example of a reflective mask 20 manufactured using the reflective mask blank 10 shown in Figure 3. The reflective mask 20 shown in Figure 7 has an etching stopper layer 16 formed in a portion of the absorber film 15 with a thickness d corresponding to the thickness of the remaining layer 15b. Since the absorber film 15 of the reflective mask blank 10 has a predetermined etching stopper layer 16, when etching the absorber film 15, the progress of etching can be stopped by the etching stopper layer 16 without depending much on the etching time. Therefore, it becomes easy to obtain the target thickness d of the remaining layer 15b of the absorber film 15 by etching.

エッチングストッパー層１６の材料は、吸収体膜１５に対するエッチングガスにてエッチング選択性を有する材料で形成される。具体的には、エッチングストッパー層１６の材料として、Ｒｕ及び／又はＣｒを用いることができる。 The etching stopper layer 16 is made of a material that has etching selectivity with respect to the absorber film 15 using an etching gas. Specifically, Ru and/or Cr can be used as the material for the etching stopper layer 16.

エッチングストッパー層１６の膜厚は、１～２０ｎｍであることが好ましく、２～１０ｎｍであることが好ましい。 The thickness of the etching stopper layer 16 is preferably 1 to 20 nm, and more preferably 2 to 10 nm.

図７に示す例では、本発明の実施形態２（膜厚Ｄ２の吸収体部パターン２５と、多層反射部パターン２３との膜厚差がＤ２－ｄ）を示した。図７において、多層反射部パターン２３の膜厚をＤ１、多層反射部パターン２３と、吸収体部パターン２５との膜厚差をＤ０とすることにより、図３に示す反射型マスクブランク１０を用いて、本発明の実施形態１の反射型マスク２０を製造することもできる。 The example shown in Fig. 7 shows embodiment 2 of the present invention (the difference in thickness between the absorber portion pattern 25 having a thickness D2 and the multilayer reflective portion pattern 23 is D2 -d). In Fig. 7, by setting the thickness of the multilayer reflective portion pattern 23 to D1 and the difference in thickness between the multilayer reflective portion pattern 23 and the absorber portion pattern 25 to D0 , the reflective mask 20 of embodiment 1 of the present invention can also be manufactured using the reflective mask blank 10 shown in Fig. 3.

（エッチングマスク膜）
本発明の反射型マスクブランク１０では、吸収体膜１５上に、更にエッチングマスク膜（図示せず）を形成することができる。エッチングマスク膜は、多層反射膜１３の最上層に対してエッチング選択性を有し、かつ、吸収体膜１５に対するエッチングガスにてエッチング可能な（エッチング選択性がない）材料で形成される。具体的には、エッチングマスク膜は、例えば、Ｃｒ又はＴａを含む材料によって形成される。Ｃｒを含む材料としては、Ｃｒ金属単体、並びにＣｒにＯ、Ｎ、Ｃ、Ｈ、及びＢなどの元素から選ばれる一種以上の元素を添加したＣｒ系化合物などが挙げられる。Ｔａを含む材料としては、Ｔａ金属単体、ＴａとＢを含有するＴａＢ合金、Ｔａとその他遷移金属（例えば、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｐｔ、及びＷ）を含有するＴａ合金、Ｔａ金属、並びそれらの合金にＮ、Ｏ、Ｈ及び／又はＣなどを添加したＴａ系化合物などが挙げられる。ここで、吸収体膜１５がＴａを含む場合、エッチングマスク膜を形成するための材料としては、Ｃｒを含む材料が選択される。また、吸収体膜１５がＣｒを含む場合、エッチングマスク膜を形成するための材料としては、Ｔａを含む材料が選択されることが好ましい。 (Etching mask film)
In the reflective mask blank 10 of the present invention, an etching mask film (not shown) can be further formed on the absorber film 15. The etching mask film is formed of a material that has etching selectivity to the top layer of the multilayer reflective film 13 and can be etched (has no etching selectivity) with an etching gas for the absorber film 15. Specifically, the etching mask film is formed of a material containing, for example, Cr or Ta. Examples of materials containing Cr include Cr metal alone and Cr-based compounds in which one or more elements selected from elements such as O, N, C, H, and B are added to Cr. Examples of materials containing Ta include Ta metal alone, TaB alloys containing Ta and B, Ta alloys containing Ta and other transition metals (e.g., Hf, Zr, Pt, and W), Ta metal, and Ta-based compounds in which N, O, H, and/or C are added to these alloys. Here, when the absorber film 15 contains Ta, a material containing Cr is selected as the material for forming the etching mask film. Furthermore, when the absorber film 15 contains Cr, it is preferable to select a material containing Ta as the material for forming the etching mask film.

エッチングマスク膜の形成は、ＤＣスパッタリング法及びＲＦスパッタリング法などの公知の方法により行うことができる。 The etching mask film can be formed by known methods such as DC sputtering and RF sputtering.

エッチングマスク膜の膜厚は、ハードマスクとしての機能確保という観点から５ｎｍ以上であることが好ましい。反射型マスク２０の製造工程において、エッチングマスク膜は、吸収体膜１５のエッチング工程の際のフッ素系ガスによって、吸収体膜１５と同時に除去されるものである。そのため、エッチングマスク膜は、吸収体膜１５と概ね同等の膜厚であることが好ましい。吸収体膜１５の膜厚を考慮すると、エッチングマスク膜の膜厚は、５ｎｍ以上２０ｎｍ以下、好ましくは、５ｎｍ以上１５ｎｍ以下が望ましい。 From the viewpoint of ensuring the function as a hard mask, the thickness of the etching mask film is preferably 5 nm or more. In the manufacturing process of the reflective mask 20, the etching mask film is removed simultaneously with the absorber film 15 by the fluorine-based gas during the etching process of the absorber film 15. Therefore, it is preferable that the etching mask film has a thickness roughly equivalent to that of the absorber film 15. Considering the thickness of the absorber film 15, the thickness of the etching mask film is desirably 5 nm or more and 20 nm or less, preferably 5 nm or more and 15 nm or less.

（裏面導電膜１１）
基板１２の裏面側（多層反射膜１３の形成面の反対側）には、図１及び図２に示すように、静電チャック用の裏面導電膜１１が形成される。静電チャック用の裏面導電膜１１に求められる電気的特性は、通常１００Ω／ｓｑ以下のシート抵抗である。裏面導電膜１１の形成は、例えば、クロム若しくはタンタル等の金属、又はそれらの合金のターゲットを使用して、マグネトロンスパッタリング法又はオンビームスパッタリング法により行うことができる。裏面導電膜１１を、例えば、ＣｒＮで形成する場合には、Ｃｒターゲットを用い、窒素ガス等のＮを含むガス雰囲気で、上述のスパッタリング法により、成膜することができる。裏面導電膜１１の膜厚は、静電チャック用としての機能を満足する限り特に限定されないが、通常１０～２００ｎｍである。 (Rear surface conductive film 11)
On the back side of the substrate 12 (opposite the surface on which the multilayer reflective film 13 is formed), a back conductive film 11 for electrostatic chuck is formed as shown in FIG. 1 and FIG. 2. The electrical characteristic required for the back conductive film 11 for electrostatic chuck is usually a sheet resistance of 100 Ω/sq or less. The back conductive film 11 can be formed by magnetron sputtering or on-beam sputtering using a target of a metal such as chromium or tantalum, or an alloy thereof. When the back conductive film 11 is formed of CrN, for example, it can be formed by the above-mentioned sputtering method using a Cr target in a gas atmosphere containing N such as nitrogen gas. The thickness of the back conductive film 11 is not particularly limited as long as it satisfies the function for electrostatic chuck, but is usually 10 to 200 nm.

以上、実施形態による反射型マスクブランク１０の構成について各層ごとに説明をした。 Above, we have explained the configuration of each layer of the reflective mask blank 10 according to the embodiment.

なお、本発明の反射型マスクブランク１０は、上述のような実施形態に限られるものではない。例えば、本発明の反射型マスクブランク１０は、吸収体膜１５上に、エッチングマスクとしての機能を有するレジスト膜を備えることができる。また、本発明の反射型マスクブランク１０は、多層反射膜１３上に保護膜１４を備えずに、多層反射膜１３の上に接して吸収体膜１５を備えることができる。 The reflective mask blank 10 of the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment. For example, the reflective mask blank 10 of the present invention can have a resist film on the absorber film 15 that functions as an etching mask. The reflective mask blank 10 of the present invention can also have an absorber film 15 on and in contact with the multilayer reflective film 13 without having a protective film 14 on the multilayer reflective film 13.

＜反射型マスク２０＞
次に、本発明の反射型マスク２０について、図５～図７を参照して説明する。 <Reflection mask 20>
Next, the reflective mask 20 of the present invention will be described with reference to FIGS.

図５～図７に示すように、本発明の反射型マスク２０は、基板１２上に、ＥＵＶ光を反射するための多層反射部パターン２３及びＥＵＶ光を吸収するための吸収体部パターン２５を有する。 As shown in Figures 5 to 7, the reflective mask 20 of the present invention has, on a substrate 12, a multilayer reflector pattern 23 for reflecting EUV light and an absorber pattern 25 for absorbing EUV light.

図５及び図６に示すように、本発明の反射型マスク２０の多層反射部パターン２３は、基板１２上に、多層反射膜１３及び吸収体膜１５の残膜層１５ｂをこの順で、又は多層反射膜１３、保護膜１４及び吸収体膜１５の残膜層１５ｂをこの順で有する。また、図５及び図６に示すように、本発明の反射型マスク２０の吸収体部パターン２５は、基板１２上に、多層反射膜１３及び吸収体膜１５をこの順で、又は多層反射膜１３、保護膜１４及び吸収体膜１５をこの順で有する。また、吸収体膜１５の残膜層１５ｂの膜厚ｄは、吸収体膜１５の総膜厚Ｄよりも薄い。総膜厚Ｄは、２０～１００ｎｍであることが好ましく、膜厚ｄは４～４０ｎｍであることが好ましい。また、図７に、本発明の反射型マスク２０の別の一例を示す。図７に示す例では、残膜層１５ｂの上に、更にエッチングストッパー層１６を有している。 As shown in Figs. 5 and 6, the multilayer reflective portion pattern 23 of the reflective mask 20 of the present invention has the multilayer reflective film 13 and the remaining film layer 15b of the absorber film 15 in this order on the substrate 12, or the multilayer reflective film 13, the protective film 14, and the remaining film layer 15b of the absorber film 15 in this order. Also, as shown in Figs. 5 and 6, the absorber portion pattern 25 of the reflective mask 20 of the present invention has the multilayer reflective film 13 and the absorber film 15 in this order on the substrate 12, or the multilayer reflective film 13, the protective film 14, and the absorber film 15 in this order. Also, the thickness d of the remaining film layer 15b of the absorber film 15 is thinner than the total thickness D of the absorber film 15. The total thickness D is preferably 20 to 100 nm, and the thickness d is preferably 4 to 40 nm. Also, Fig. 7 shows another example of the reflective mask 20 of the present invention. In the example shown in Fig. 7, an etching stopper layer 16 is further provided on the remaining film layer 15b.

本発明において、第１のコントラスト値Ｃ１とは、基準反射型マスク２０ａのコントラスト値である。基準反射型マスク２０ａとは、図４に示すような反射型マスク２０ａである。すなわち、基準反射型マスク２０ａの多層反射部パターン２３は、吸収体膜１５の残膜層１５ｂを有しない。また、基準反射型マスク２０ａの吸収体部パターン２５は、膜厚Ｄ０の吸収体膜１５を有する。 In the present invention, the first contrast value C1 is the contrast value of a reference reflective mask 20a. The reference reflective mask 20a is a reflective mask 20a as shown in Fig. 4. That is, the multilayer reflective portion pattern 23 of the reference reflective mask 20a does not have a residual film layer 15b of the absorber film 15. In addition, the absorber portion pattern 25 of the reference reflective mask 20a has an absorber film 15 with a film thickness D0 .

本発明の反射型マスク２０の実施形態１では、反射型マスク２０のコントラスト値を、第２のコントラスト値Ｃ２とすると、第１のコントラスト値Ｃ１及び第２のコントラスト値Ｃ２は、Ｃ１＜Ｃ２の関係であり、かつ、基準反射型マスク２０ａの吸収体膜１５の膜厚Ｄ０、反射型マスク２０の吸収体膜１５の総膜厚Ｄ及び残膜層１５ｂの膜厚ｄは、Ｄ０＝Ｄ－ｄの関係である。 In embodiment 1 of the reflective mask 20 of the present invention, when the contrast value of the reflective mask 20 is the second contrast value C2 , the first contrast value C1 and the second contrast value C2 have a relationship of C1 < C2 , and the film thickness D0 of the absorber film 15 of the reference reflective mask 20a, the total film thickness D of the absorber film 15 of the reflective mask 20, and the film thickness d of the residual film layer 15b have a relationship of D0 = D-d.

図５に、実施形態１の反射型マスク２０を示す。図５では、光強度Ｉ０の入射光３０が入射した際に、膜厚ｄの吸収体膜１５表面から強度Ｉｒ-ｍｕｌｔｉ（＝Ｉ０・Ｒ’ｍｕｌｔｉ）の反射光３１ａが反射し、膜厚Ｄ（＝Ｄ１）の吸収体膜１５表面から強度Ｉｒ-ａｂｓ（＝Ｉ０・Ｒ’ａｂｓ）の反射光３１ｂが反射する様子を示す。なお、図５において、膜厚ｄの吸収体膜１５が存在する部分は、ＥＵＶ光を反射するための多層反射部パターン２３であり、膜厚Ｄ（＝Ｄ１）の吸収体膜１５が存在する部分は、ＥＵＶ光を吸収するための吸収体部パターン２５である。 Fig. 5 shows the reflective mask 20 of the first embodiment. Fig. 5 shows how, when incident light 30 of intensity I0 is incident, reflected light 31a of intensity Ir-multi (= I0 · R'multi ) is reflected from the surface of absorber film 15 of thickness d, and reflected light 31b of intensity Ir-abs (= I0 · R'abs ) is reflected from the surface of absorber film 15 of thickness D (= D1 ). In Fig. 5, the portion where absorber film 15 of thickness d exists is a multilayer reflector pattern 23 for reflecting EUV light, and the portion where absorber film 15 of thickness D (= D1 ) exists is an absorber pattern 25 for absorbing EUV light.

本発明の反射型マスク２０の実施形態１によれば、高いコントラスト値を有する反射型マスク２０を得ることができる。 According to embodiment 1 of the reflective mask 20 of the present invention, a reflective mask 20 having a high contrast value can be obtained.

本発明の反射型マスク２０の実施形態２では、反射型マスク２０のコントラスト値を、第２のコントラスト値Ｃ２とすると、第１のコントラスト値Ｃ１及び第２のコントラスト値Ｃ２は、Ｃ１＝Ｃ２の関係であり、かつ、基準反射型マスク２０ａの吸収体膜１５の膜厚Ｄ０、反射型マスク２０の吸収体膜１５の総膜厚Ｄ及び残膜層１５ｂの膜厚ｄは、Ｄ０＞Ｄ－ｄの関係である。 In embodiment 2 of the reflective mask 20 of the present invention, when the contrast value of the reflective mask 20 is a second contrast value C2 , the first contrast value C1 and the second contrast value C2 have a relationship of C1 = C2 , and the film thickness D0 of the absorber film 15 of the reference reflective mask 20a, the total film thickness D of the absorber film 15 of the reflective mask 20, and the film thickness d of the residual film layer 15b have a relationship of D0 > D-d.

図６に、実施形態２の反射型マスク２０を示す。図６では、光強度Ｉ０の入射光３０が入射した際に、膜厚ｄの吸収体膜１５表面から強度Ｉｒ-ｍｕｌｔｉ（＝Ｉ０・Ｒ’ｍｕｌｔｉ）の反射光３１ａが反射し、膜厚Ｄ（＝Ｄ２）の吸収体膜１５表面から強度Ｉｒ-ａｂｓ（＝Ｉ０・Ｒ’ａｂｓ）の反射光３１ｂが反射する様子を示す。なお、図６において、膜厚ｄの吸収体膜１５が存在する部分は、ＥＵＶ光を反射するための多層反射部パターン２３であり、膜厚Ｄ（＝Ｄ２）の吸収体膜１５が存在する部分は、ＥＵＶ光を吸収するための吸収体部パターン２５である。実施形態２では、多層反射部パターン２３と、吸収体部パターン２５との膜厚差（Ｄ２－ｄ）が、第１のコントラスト値Ｃ１を算出する工程において用いた膜厚Ｄ０より薄い。そのため、実施形態２の反射型マスク２０は、従来の反射型マスクと同じコントラスト値を有しながら、膜厚差（Ｄ２－ｄ）を小さくすることができる。この結果、吸収体部パターン２５を形成した吸収体膜１５によるシャドーイング効果を小さくすることができる。 6 shows the reflective mask 20 of the second embodiment. In FIG. 6, when the incident light 30 of the light intensity I 0 is incident, the reflected light 31a of the intensity I r-multi (=I 0 ·R' multi ) is reflected from the surface of the absorber film 15 of the thickness d, and the reflected light 31b of the intensity I r-abs (=I 0 ·R' abs ) is reflected from the surface of the absorber film 15 of the thickness D (=D 2 ). In FIG. 6, the part where the absorber film 15 of the thickness d exists is the multilayer reflector pattern 23 for reflecting EUV light, and the part where the absorber film 15 of the thickness D (=D 2 ) exists is the absorber pattern 25 for absorbing EUV light. In the second embodiment, the film thickness difference (D 2 -d) between the multilayer reflector pattern 23 and the absorber pattern 25 is smaller than the film thickness D 0 used in the step of calculating the first contrast value C 1 . Therefore, the reflective mask 20 of the second embodiment can reduce the film thickness difference (D 2 -d) while having the same contrast value as the conventional reflective mask, and as a result, the shadowing effect caused by the absorber film 15 on which the absorber portion pattern 25 is formed can be reduced.

本発明の反射型マスク２０は、吸収体膜１５の総膜厚Ｄと、残膜層１５ｂの膜厚ｄとの差が６５ｎｍ以下であることが好ましい。吸収体膜１５の総膜厚Ｄと、残膜層１５ｂの膜厚ｄとの差を６５ｎｍ以下とすることにより、吸収体部パターン２５を形成した吸収体膜１５によるシャドーイング効果を小さくすることが可能な反射型マスク２０を得ることができる。 In the reflective mask 20 of the present invention, it is preferable that the difference between the total thickness D of the absorber film 15 and the thickness d of the remaining film layer 15b is 65 nm or less. By making the difference between the total thickness D of the absorber film 15 and the thickness d of the remaining film layer 15b 65 nm or less, it is possible to obtain a reflective mask 20 that can reduce the shadowing effect caused by the absorber film 15 on which the absorber portion pattern 25 is formed.

本発明の反射型マスク２０は、吸収体膜１５の残膜層１５ｂは、１９０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の波長範囲における残膜層１５ｂの反射率が１５％以下となる材料からなることが好ましい。残膜層１５ｂの反射率を所定の範囲の値とすることにより、反射型マスク２０を用いたときのアウトオブバンド光を抑制することが可能となる。 In the reflective mask 20 of the present invention, the remaining film layer 15b of the absorber film 15 is preferably made of a material that provides a reflectance of the remaining film layer 15b of 15% or less in the wavelength range of 190 nm to 400 nm. By setting the reflectance of the remaining film layer 15b to a value within a predetermined range, it is possible to suppress out-of-band light when the reflective mask 20 is used.

本発明の反射型マスク２０は、吸収体膜１５の残膜層１５ｂは、欠陥検査の検査光に対する反射率が３０％以下の材料からなることが好ましい。吸収体膜１５の残膜層１５ｂが、欠陥検査の検査光に対する反射率が３０％以下の材料からなることにより、高精度の欠陥検査が可能な反射型マスク２０を得ることができる。 In the reflective mask 20 of the present invention, the remaining film layer 15b of the absorber film 15 is preferably made of a material having a reflectance of 30% or less to the inspection light for defect inspection. By making the remaining film layer 15b of the absorber film 15 of a material having a reflectance of 30% or less to the inspection light for defect inspection, a reflective mask 20 capable of performing highly accurate defect inspection can be obtained.

本発明の反射型マスク２０の吸収体膜１５は、本発明の反射型マスクブランク１０の吸収体膜１５として説明したものを用いることができる。本発明の反射型マスク２０の吸収体膜１５は、タンタルと窒素とを含有することが好ましい。吸収体膜１５が、タンタルと窒素とを含有することにより、吸収体膜１５の表面において、吸収体膜１５を構成する結晶粒子の拡大を抑制できる。そのため、吸収体膜１５をパターニングしたときのパターンエッジラフネスを低減した反射型マスク２０を得ることができる。 The absorber film 15 of the reflective mask 20 of the present invention can be that described as the absorber film 15 of the reflective mask blank 10 of the present invention. The absorber film 15 of the reflective mask 20 of the present invention preferably contains tantalum and nitrogen. By making the absorber film 15 contain tantalum and nitrogen, the expansion of the crystal grains constituting the absorber film 15 can be suppressed on the surface of the absorber film 15. Therefore, it is possible to obtain a reflective mask 20 in which the pattern edge roughness is reduced when the absorber film 15 is patterned.

上述の本発明の反射型マスクブランク１０を使用して、本発明の反射型マスク２０を作製することができる。ＥＵＶリソグラフィ用反射型マスク２０の製造には、高精細のパターニングを行うことができるフォトリソグラフィー法が最も好適である。 The reflective mask blank 10 of the present invention described above can be used to produce the reflective mask 20 of the present invention. Photolithography, which allows high-definition patterning, is most suitable for producing the reflective mask 20 for EUV lithography.

フォトリソグラフィー法を利用した反射型マスク２０の製造方法について、図２に示す反射型マスクブランク１０を用いて、図６に示す実施形態１の反射型マスク２０を製造する場合を例に説明する。 A method for manufacturing a reflective mask 20 using photolithography will be described using an example in which the reflective mask blank 10 shown in FIG. 2 is used to manufacture the reflective mask 20 of embodiment 1 shown in FIG. 6.

まず、図２に示した反射型マスクブランク１０の最表面（吸収体膜１５の最表面）の上に、レジスト膜（図示せず）を形成する。レジスト膜の膜厚は、例えば、１００ｎｍとすることができる。次に、このレジスト膜に所望のパターンを描画（露光）し、更に現像・リンスすることによって所定のレジストパターン（図示せず）を形成する。 First, a resist film (not shown) is formed on the top surface (top surface of absorber film 15) of the reflective mask blank 10 shown in FIG. 2. The thickness of the resist film can be, for example, 100 nm. Next, a desired pattern is drawn (exposed) on the resist film, and then developed and rinsed to form a predetermined resist pattern (not shown).

次に、吸収体膜１５に対し、レジストパターン（図示せず）をマスクとして、ＳＦ６等のフッ素系ガスを含むエッチングガスによるドライエッチングを実施することにより、所定の吸収体部パターン２５及び多層反射部パターン２３を形成する。すなわち、吸収体膜１５のエッチングは、多層反射部パターン２３の残膜層１５ｂの膜厚が膜厚ｄとなるように行う。この工程において、レジストパターン（図示せず）が除去される。なお、図７に示す実施形態２の場合にも、残膜層１５ｂの膜厚ｄとなるようにエッチングをすることにより、実施形態２の反射型マスク２０を製造することができる。 Next, the absorber film 15 is dry-etched with an etching gas containing a fluorine-based gas such as SF6 using a resist pattern (not shown) as a mask, to form a predetermined absorber pattern 25 and a multilayer reflector pattern 23. That is, the absorber film 15 is etched so that the remaining film layer 15b of the multilayer reflector pattern 23 has a thickness of d. In this process, the resist pattern (not shown) is removed. Note that, in the case of the second embodiment shown in FIG. 7, the reflective mask 20 of the second embodiment can also be manufactured by etching so that the remaining film layer 15b has a thickness of d.

ここで、吸収体膜１５のエッチングレートは、吸収体膜１５を形成する材料、及びエッチングガス等の条件に依存する。異なる材料の多層膜からなる吸収体膜１５の場合、異なる各材料の層ごとにエッチングレートが多少変化する。しかしながら、各層の膜厚が小さいので、吸収体膜１５全体におけるエッチングレートは、略一定となると考えられる。エッチングレートを考慮して、吸収体膜１５の成膜時間を調整することにより、膜厚ｄの残膜層１５ｂを形成することができる。 Here, the etching rate of the absorber film 15 depends on the material forming the absorber film 15 and the conditions such as the etching gas. In the case of an absorber film 15 consisting of a multilayer film of different materials, the etching rate varies slightly for each layer of different materials. However, since the film thickness of each layer is small, the etching rate of the entire absorber film 15 is considered to be approximately constant. By adjusting the film formation time of the absorber film 15 taking the etching rate into consideration, a residual film layer 15b with a film thickness d can be formed.

本発明の反射型マスク２０は、多層反射部パターン２３は、吸収体膜１５の残膜層１５ｂの膜厚に相当する膜厚ｄの部分、及び残膜層１５ｂ上に形成されたエッチングストッパー層１６を有することが好ましい。 In the reflective mask 20 of the present invention, the multilayer reflective portion pattern 23 preferably has a portion with a thickness d corresponding to the thickness of the remaining film layer 15b of the absorber film 15, and an etching stopper layer 16 formed on the remaining film layer 15b.

図７に、吸収体膜１５の残膜層１５ｂの膜厚に相当する膜厚ｄの部分にエッチングストッパー層１６が形成された反射型マスク２０の一例を示す。吸収体膜１５が、所定のエッチングストッパー層１６を有することにより、吸収体膜１５をエッチングする際に、エッチング時間にかかわらず、エッチングの進行をエッチングストッパー層１６によって停止することができる。そのため、目標とする吸収体膜１５の残膜層１５ｂの膜厚ｄをエッチングによって得ることが容易になる。エッチングストッパー層１６の材料及び膜厚については、本発明の反射型マスクブランク１０での説明の通りである。 Figure 7 shows an example of a reflective mask 20 in which an etching stopper layer 16 is formed in a portion of thickness d corresponding to the thickness of the remaining layer 15b of the absorber film 15. By having the absorber film 15 have a predetermined etching stopper layer 16, when etching the absorber film 15, the etching progress can be stopped by the etching stopper layer 16 regardless of the etching time. Therefore, it becomes easy to obtain the target thickness d of the remaining layer 15b of the absorber film 15 by etching. The material and thickness of the etching stopper layer 16 are as explained for the reflective mask blank 10 of the present invention.

上記工程によって、吸収体膜パターン（多層反射部パターン２３及び吸収体部パターン２５）が形成される。多層膜からなる吸収体膜１５の場合には、一種類のエッチングガスによるドライエッチングにより、連続的にエッチングすることができる。一種類のエッチングガスによりドライエッチングをすることにより、工程簡略化の効果を得られる。次に、酸性又はアルカリ性の水溶液を用いたウェット洗浄を行い、高い反射率を達成したＥＵＶリソグラフィ用反射型マスク２０が得られる。 The above process forms an absorber film pattern (multilayer reflective portion pattern 23 and absorber portion pattern 25). In the case of an absorber film 15 consisting of a multilayer film, it can be continuously etched by dry etching using one type of etching gas. Dry etching using one type of etching gas has the effect of simplifying the process. Next, wet cleaning is performed using an acidic or alkaline aqueous solution, and a reflective mask 20 for EUV lithography that achieves high reflectivity is obtained.

なお、吸収体膜１５のエッチングガスとしては、ＳＦ６の他、ＣＨＦ３、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ６、Ｃ４Ｆ６、Ｃ４Ｆ８、ＣＨ２Ｆ２、ＣＨ３Ｆ、Ｃ３Ｆ８、及びＦ等のフッ素系ガス、並びにこれらのフッ素ガス及びＯ２を所定の割合で含む混合ガスを用いることができる。吸収体膜１５のエッチングの際には、加工に有用なガスであれば、他のガスを用いてもよい。他のガスとして、例えば、Ｃｌ２、ＳｉＣｌ４、ＣＨＣｌ３、ＣＣｌ４、及びＢＣｌ３等から選択される塩素系のガス及びこれらの混合ガス、塩素系ガス及びＨｅを所定の割合で含む混合ガス、塩素系ガス及びＡｒを所定の割合で含む混合ガス、フッ素ガス、塩素ガス、臭素ガス及びヨウ素ガスから選択される少なくとも一つを含むハロゲンガス、並びにハロゲン化水素ガスからなる群から選択される少なくとも一種類又はそれ以上が挙げられる。更に、これらのガスと、酸素ガスとを含む混合ガス等が挙げられる。 In addition, as the etching gas for the absorber film 15, in addition to SF6 , fluorine-based gases such as CHF3 , CF4 , C2F6 , C3F6 , C4F6 , C4F8 , CH2F2 , CH3F , C3F8 , and F , as well as mixed gases containing these fluorine gases and O2 at a predetermined ratio, can be used. When etching the absorber film 15, other gases may be used as long as they are useful for processing. As other gases, for example, chlorine-based gases selected from Cl2 , SiCl4 , CHCl3 , CCl4 , and BCl3 , and mixed gases thereof, mixed gases containing chlorine-based gases and He at a predetermined ratio, mixed gases containing chlorine-based gases and Ar at a predetermined ratio, halogen gases containing at least one selected from fluorine gas, chlorine gas, bromine gas, and iodine gas, and at least one or more selected from the group consisting of hydrogen halide gas. Furthermore, mixed gases containing these gases and oxygen gas may also be used.

また、吸収体膜１５が多層膜からなる場合、吸収体膜１５の最上層に対してエッチング耐性を有する材料で下層を形成する場合には、上述したエッチングガスから２種類用いて２段階のドライエッチングを行うことも可能である。 In addition, when the absorber film 15 is made of a multilayer film, and the lower layer is formed from a material that has etching resistance to the uppermost layer of the absorber film 15, it is also possible to perform two-stage dry etching using two of the above-mentioned etching gases.

＜半導体装置の製造＞
本発明は、上述の本発明の反射型マスク２０を用いて半導体基板上にパターンを形成するパターン形成工程を含む、半導体装置の製造方法である。 <Manufacturing of semiconductor device>
The present invention is a method for manufacturing a semiconductor device, which includes a pattern forming step of forming a pattern on a semiconductor substrate using the above-mentioned reflective mask 20 of the present invention.

上述の本発明の反射型マスク２０を使用して、ＥＵＶリソグラフィ用により半導体基板上に反射型マスク２０の吸収体膜パターン（多層反射部パターン２３及び吸収体部パターン２５）に基づく転写パターンを形成することができる。その後、その他種々の工程を経ることで、半導体基板上に種々のパターン等が形成された半導体装置を製造することができる。転写パターンの形成には、公知のパターン転写装置を用いることができる。 Using the above-mentioned reflective mask 20 of the present invention, a transfer pattern based on the absorber film pattern (multilayer reflective portion pattern 23 and absorber portion pattern 25) of the reflective mask 20 can be formed on a semiconductor substrate by EUV lithography. After that, by going through various other processes, a semiconductor device in which various patterns etc. are formed on the semiconductor substrate can be manufactured. A known pattern transfer device can be used to form the transfer pattern.

本発明の半導体装置の製造方法によれば、露光の際に、高いコントラスト値を得ることができるので、微細でかつ高精度の転写パターンを有する半導体装置を製造することができる。また、本発明の半導体装置の製造方法によれば、吸収体部パターン２５を形成した吸収体膜１５によるシャドーイング効果が小さい反射型マスク２０を用いることができるので、微細でかつ高精度の転写パターンを有する半導体装置を製造することができる。 According to the manufacturing method of the semiconductor device of the present invention, a high contrast value can be obtained during exposure, so that a semiconductor device having a fine and highly accurate transfer pattern can be manufactured. In addition, according to the manufacturing method of the semiconductor device of the present invention, a reflective mask 20 can be used that has a small shadowing effect due to the absorber film 15 on which the absorber portion pattern 25 is formed, so that a semiconductor device having a fine and highly accurate transfer pattern can be manufactured.

以下、本発明を、各実施例に基づいて説明する。 The present invention will be explained below based on each example.

＜実施例１＞
次に述べる方法で、実施例１の反射型マスク２０のコントラスト値を、シミュレーションによって求めた。実施例１の反射型マスク２０は、ＣｒＮ裏面導電膜１１＼基板１２＼ＭｏＳｉ多層反射膜１３＼保護膜１４＼吸収体膜１５という構造を有するものとした。表１に、実施例１の反射型マスク２０及びそれに対応する基準反射型マスク２０ａの、吸収体膜１５、保護膜１４及び多層反射膜１３の膜厚を示す。各膜を構成する材料の屈折率ｎ及び消衰係数ｋを特定することにより、シミュレーションによって、吸収体膜１５の膜厚と、反射率との関係を得た。図８に、実施例１の構造の反射型マスク２０において、シミュレーションにより得られた吸収体膜１５の膜厚と、反射率との関係を示す。 Example 1
The contrast value of the reflective mask 20 of Example 1 was obtained by simulation using the method described below. The reflective mask 20 of Example 1 had a structure of CrN back conductive film 11\substrate 12\MoSi multilayer reflective film 13\protective film 14\absorber film 15. Table 1 shows the film thicknesses of the absorber film 15, protective film 14, and multilayer reflective film 13 of the reflective mask 20 of Example 1 and the corresponding reference reflective mask 20a. By specifying the refractive index n and extinction coefficient k of the material constituting each film, the relationship between the film thickness of the absorber film 15 and the reflectance was obtained by simulation. FIG. 8 shows the relationship between the film thickness of the absorber film 15 and the reflectance obtained by simulation in the reflective mask 20 of Example 1.

実施例１の基板１２は、厚さが６．３５ｍｍのＳｉＯ２－ＴｉＯ２系ガラス基板１２とした。また、基板１２の裏面には、膜厚２０ｎｍのＣｒＮからなる裏面導電膜１１が配置されているものとした。 The substrate 12 in Example 1 was a SiO 2 —TiO 2 based glass substrate 12 having a thickness of 6.35 mm. In addition, a back surface conductive film 11 made of CrN and having a thickness of 20 nm was disposed on the back surface of the substrate 12.

実施例１の多層反射膜１３は、基板１２の裏面導電膜１１が配置されている表面（裏面）とは反対側の表面上に、膜厚４．２ｎｍのＳｉ膜、及び膜厚２．８ｎｍのＭｏ膜が配置され、これを一周期として４０周期積層され、最後にＳｉ膜が膜厚４．０ｎｍで配置された構造とした。したがって、多層反射膜１３の合計膜厚は２８４ｎｍである。 The multilayer reflective film 13 of Example 1 has a structure in which a 4.2 nm thick Si film and a 2.8 nm thick Mo film are arranged on the surface of the substrate 12 opposite to the surface (rear surface) on which the rear conductive film 11 is arranged, and 40 such periods are stacked, with a final Si film arranged with a thickness of 4.0 nm. Therefore, the total thickness of the multilayer reflective film 13 is 284 nm.

表１に示すように、実施例１の保護膜１４は、多層反射膜１３の最上層のＳｉ膜上に、Ｒｕを材料とする保護膜１４を膜厚２．５ｎｍで配置された構造とした。 As shown in Table 1, the protective film 14 in Example 1 was structured such that a protective film 14 made of Ru was disposed with a thickness of 2.5 nm on the topmost Si film of the multilayer reflective film 13.

表１に示すように、実施例１の吸収体膜１５は、保護膜１４上に、単層のＴａＮ膜が配置された構造とした。なお、実施例１の反射型マスク２０に対応する基準反射型マスク２０ａは、吸収体部パターン２５の吸収体膜１５の膜厚が６２ｎｍであり、多層反射部パターン２３には吸収体膜１５が形成されていない反射型マスク２０ａとした。実施例１の反射型マスク２０の吸収体部パターン２５の吸収体膜１５の膜厚は７６ｎｍであり、多層反射部パターン２３の吸収体膜１５（残膜層１５ｂ）の膜厚は１４ｎｍなので、吸収体部パターン２５と多層反射部パターン２３との吸収体膜１５の膜厚差は、基準反射型マスク２０ａの吸収体部パターン２５の吸収体膜１５の膜厚６２ｎｍと同じである。なお、図８に、基準反射型マスク２０ａの多層反射部パターン２３の吸収体膜１５の膜厚（＝０ｎｍ）及び吸収体部パターン２５の吸収体膜１５の膜厚に対応する点をそれぞれＡ点及びａ点として示す。また、図８に、実施例１の反射型マスク２０の多層反射部パターン２３及び吸収体部パターン２５の吸収体膜１５の膜厚に対応する点を、それぞれＢ点及びｂ点として示す。 As shown in Table 1, the absorber film 15 of Example 1 has a structure in which a single layer of TaN film is disposed on the protective film 14. The reference reflective mask 20a corresponding to the reflective mask 20 of Example 1 is a reflective mask 20a in which the absorber film 15 of the absorber portion pattern 25 has a thickness of 62 nm, and the absorber film 15 is not formed on the multilayer reflective portion pattern 23. The absorber film 15 of the absorber portion pattern 25 of the reflective mask 20 of Example 1 has a thickness of 76 nm, and the absorber film 15 (residual film layer 15b) of the multilayer reflective portion pattern 23 has a thickness of 14 nm, so the difference in thickness of the absorber film 15 between the absorber portion pattern 25 and the multilayer reflective portion pattern 23 is the same as the thickness of the absorber film 15 of the absorber portion pattern 25 of the reference reflective mask 20a, which is 62 nm. In addition, in Figure 8, the points corresponding to the thickness (=0 nm) of the absorber film 15 of the multilayer reflective portion pattern 23 of the reference reflective mask 20a and the thickness of the absorber film 15 of the absorber portion pattern 25 are shown as points A and a, respectively. Also, in Figure 8, the points corresponding to the thicknesses of the absorber film 15 of the multilayer reflective portion pattern 23 and the absorber portion pattern 25 of the reflective mask 20 of Example 1 are shown as points B and b, respectively.

実施例１の反射型マスク２０及びそれに対応する基準反射型マスク２０ａの吸収体部パターン２５及び多層反射部パターン２３での、波長１３．５ｎｍの露光光に対する反射率を、シミュレーションによって求めた。また、それらの反射率から、式（２）に基づいて基準反射型マスク２０ａのコントラスト値Ｃ１、及び式（３）に基づいて実施例１の反射型マスク２０のコントラスト値Ｃ２を計算した。それらの結果を表１に示す。
Ｃ１＝（Ｒｍｕｌｔｉ－Ｒａｂｓ）／（Ｒｍｕｌｔｉ＋Ｒａｂｓ） ・・・（２）
Ｃ２＝（Ｒ’ｍｕｌｔｉ－Ｒ’ａｂｓ）／（Ｒ’ｍｕｌｔｉ＋Ｒ’ａｂｓ） ・・・（３） The reflectances of the absorber portion pattern 25 and the multilayer reflective portion pattern 23 of the reflective mask 20 of Example 1 and the corresponding reference reflective mask 20a for exposure light with a wavelength of 13.5 nm were obtained by simulation. From these reflectances, the contrast value C1 of the reference reflective mask 20a was calculated based on formula (2), and the contrast value C2 of the reflective mask 20 of Example 1 was calculated based on formula (3). The results are shown in Table 1.
C 1 = (R multi -R abs ) / (R multi +R abs ) ... (2)
C2 = ( R'multi - R'abs ) / ( R'multi + R'abs ) ... (3)

表１から明らかなように、本発明の実施例１の反射型マスク２０のコントラスト値は、従来の反射型マスクである基準反射型マスク２０ａのコントラスト値より大きい。したがって、本発明によれば、高いコントラスト値を有する反射型マスク２０を得ることができるといえる。 As is clear from Table 1, the contrast value of the reflective mask 20 of Example 1 of the present invention is greater than the contrast value of the reference reflective mask 20a, which is a conventional reflective mask. Therefore, it can be said that the present invention can provide a reflective mask 20 with a high contrast value.

Figure 0007478208000001
Figure 0007478208000001

＜実施例２＞
次に述べる方法で、実施例２の反射型マスク２０のコントラスト値を、シミュレーションによって求めた。実施例２の反射型マスク２０は、ＣｒＮ裏面導電膜１１＼基板１２＼ＭｏＳｉ多層反射膜１３＼保護膜１４＼吸収体膜１５という構造を有するものとした。表２に、実施例２の反射型マスク２０及びそれに対応する基準反射型マスク２０ａの、吸収体膜１５、保護膜１４及び多層反射膜１３の膜厚を示す。実施例２の基板１２、裏面導電膜１１、多層反射膜１３及び保護膜１４は、実施例１と同じである。 Example 2
The contrast value of the reflective mask 20 of Example 2 was obtained by simulation using the method described below. The reflective mask 20 of Example 2 had a structure of CrN back conductive film 11\substrate 12\MoSi multilayer reflective film 13\protective film 14\absorber film 15. Table 2 shows the film thicknesses of the absorber film 15, protective film 14 and multilayer reflective film 13 of the reflective mask 20 of Example 2 and the corresponding reference reflective mask 20a. The substrate 12, back conductive film 11, multilayer reflective film 13 and protective film 14 of Example 2 are the same as those of Example 1.

表２に示すように、実施例２の吸収体膜１５は、実施例１と異なり、ＴａＮ層の上層（保護膜１４とは反対側の層）及びＴａＯ層の下層（保護膜１４に接する層、残膜層）からなる２層構造とした。また、実施例２の反射型マスク２０に対応する基準反射型マスク２０ａの吸収体膜１５の膜厚等を、表２に示す。 As shown in Table 2, the absorber film 15 of Example 2, unlike Example 1, has a two-layer structure consisting of an upper layer of TaN (the layer opposite the protective film 14) and a lower layer of TaO (the layer in contact with the protective film 14, the residual film layer). Table 2 also shows the film thickness and other information of the absorber film 15 of the reference reflective mask 20a corresponding to the reflective mask 20 of Example 2.

実施例２の反射型マスク２０及びそれに対応する基準反射型マスク２０ａの吸収体部パターン２５及び多層反射部パターン２３での、波長１３．５ｎｍの露光光に対する反射率を、シミュレーションによって求めた。また、それらの反射率から式（２）及び式（３）に基づいて、基準反射型マスク２０ａのコントラスト値Ｃ１、及び実施例２の反射型マスク２０のコントラスト値Ｃ２を計算した。それらの結果を表２に示す。 The reflectances of the absorber portion pattern 25 and the multilayer reflective portion pattern 23 of the reflective mask 20 of Example 2 and the corresponding reference reflective mask 20a for exposure light with a wavelength of 13.5 nm were obtained by simulation. In addition, the contrast value C1 of the reference reflective mask 20a and the contrast value C2 of the reflective mask 20 of Example 2 were calculated from these reflectances based on equations (2) and (3). The results are shown in Table 2.

表２から明らかなように、本発明の実施例２の反射型マスク２０のコントラスト値は、従来の反射型マスクである基準反射型マスク２０ａのコントラスト値より大きい。したがって、本発明によれば、高いコントラスト値を有する反射型マスク２０を得ることができるといえる。 As is clear from Table 2, the contrast value of the reflective mask 20 of Example 2 of the present invention is greater than the contrast value of the reference reflective mask 20a, which is a conventional reflective mask. Therefore, it can be said that the present invention can provide a reflective mask 20 with a high contrast value.

Figure 0007478208000002
Figure 0007478208000002

＜半導体装置の製造＞
実施例１及び２の反射型マスク２０を実際に製造し、ＥＵＶスキャナにセットし、半導体基板上に被加工膜とレジスト膜が形成されたウエハに対してＥＵＶ露光を行うことができる。そして、この露光済レジスト膜を現像することによって、被加工膜が形成された半導体基板上にレジストパターンを形成することができる。 <Manufacturing of semiconductor device>
The reflective mask 20 of Examples 1 and 2 can be actually manufactured and set in an EUV scanner, and EUV exposure can be performed on a wafer having a film to be processed and a resist film formed on a semiconductor substrate. Then, by developing the exposed resist film, a resist pattern can be formed on the semiconductor substrate having the film to be processed formed thereon.

実施例１及び２の反射型マスク２０は、従来の反射型マスクである基準反射型マスク２０ａのコントラスト値より大きいので、微細でかつ高精度の転写パターンを有する半導体装置を製造することができる。 The reflective masks 20 of Examples 1 and 2 have a higher contrast value than the reference reflective mask 20a, which is a conventional reflective mask, and therefore can manufacture semiconductor devices having fine and highly accurate transfer patterns.

このレジストパターンをエッチングにより被加工膜に転写し、また、絶縁膜、導電膜の形成、ドーパントの導入、あるいはアニールなど種々の工程を経ることで、所望の特性を有する半導体装置を高い歩留まりで製造することができる。 This resist pattern is transferred to the film to be processed by etching, and then various processes such as forming insulating and conductive films, introducing dopants, and annealing are carried out to manufacture semiconductor devices with the desired characteristics with a high yield.

１０ 反射型マスクブランク
１１ 裏面導電膜
１２ 基板
１３ 多層反射膜
１４ 保護膜
１５ 吸収体膜
１５ａ 吸収体膜本体
１５ｂ 残膜層
１６ エッチングストッパー層
２０ 反射型マスク
２０ａ 反射型マスク（基準反射型マスク）
２３ 多層反射部パターン
２５ 吸収体部パターン
３０ 入射光
３１ａ 反射光（多層反射部パターンでの反射光）
３１ｂ 反射光（吸収体部パターンでの反射光） REFERENCE SIGNS LIST 10 Reflective mask blank 11 Back surface conductive film 12 Substrate 13 Multilayer reflective film 14 Protective film 15 Absorber film 15a Absorber film main body 15b Residual film layer 16 Etching stopper layer 20 Reflective mask 20a Reflective mask (reference reflective mask)
23 Multilayer reflector pattern 25 Absorber pattern 30 Incident light 31a Reflected light (light reflected by the multilayer reflector pattern)
31b Reflected light (light reflected by the absorber pattern)

Claims (10)

基板上に、多層反射膜及び吸収体膜をこの順で、又は多層反射膜、保護膜及び吸収体膜をこの順で有する反射型マスクブランクであって、
前記吸収体膜は、Ｔａ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｔｅ、Ｐｄ及びＷから選択される少なくとも１以上の元素を含み、
前記吸収体膜は、上層及び下層を含む積層膜であり、
前記下層は、ＴａＯ又はＴａＯＮを含み、
前記吸収体膜の総膜厚が７６ｎｍ以下であり、前記下層の膜厚が１４ｎｍ以下であることを特徴とする反射型マスクブランク。 A reflective mask blank having a multilayer reflective film and an absorber film in this order, or a multilayer reflective film, a protective film, and an absorber film in this order, on a substrate,
The absorber film contains at least one element selected from Ta, Ti, Cr, Ni, Nb, Mo, Ru, Rh, Te, Pd, and W,
The absorber film is a laminated film including an upper layer and a lower layer,
the underlayer comprises TaO or TaON;
A reflective mask blank, characterized in that the absorber film has a total thickness of 76 nm or less, and the lower layer has a thickness of 14 nm or less. 前記吸収体膜は、Ｔａ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｔｅ、Ｐｄ及びＷのうち２以上の元素を含む合金を含むことを特徴とする請求項１に記載の反射型マスクブランク。 The reflective mask blank of claim 1, characterized in that the absorber film contains an alloy containing two or more elements selected from the group consisting of Ta, Ti, Cr, Ni, Nb, Mo, Ru, Rh, Te, Pd and W. 前記吸収体膜は、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｔｅ、Ｐｄ及びＷから選択される少なくとも１以上の元素を含むことを特徴とする請求項１に記載の反射型マスクブランク。 The reflective mask blank according to claim 1, characterized in that the absorber film contains at least one element selected from Ti, Ni, Mo, Ru, Rh, Te, Pd and W. 前記吸収体膜の総膜厚と、前記下層の膜厚との差が６２ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の反射型マスクブランク。 The reflective mask blank according to claim 1 or 2, characterized in that the difference between the total thickness of the absorber film and the thickness of the lower layer is 62 nm or less. 前記下層の膜厚は、４ｎｍ以上であることを特徴とする請求項１～４の何れか１項に記載の反射型マスクブランク。 The reflective mask blank according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the film thickness of the lower layer is 4 nm or more. 前記吸収体膜の上に、エッチングマスク膜を有し、
前記エッチングマスク膜は、Ｃｒを含むことを特徴とする請求項１～５の何れか１項に記載の反射型マスクブランク。 An etching mask film is provided on the absorber film,
6. The reflective mask blank according to claim 1, wherein the etching mask film contains Cr. 前記吸収体膜の上に、エッチングマスク膜を有し、
前記エッチングマスク膜は、Ｔａを含むことを特徴とする請求項１～５の何れか１項に記載の反射型マスクブランク。 An etching mask film is provided on the absorber film,
6. The reflective mask blank according to claim 1, wherein the etching mask film contains Ta. 前記エッチングマスク膜の膜厚は、５ｎｍ以上２０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項６又は７に記載の反射型マスクブランク。 The reflective mask blank according to claim 6 or 7, characterized in that the thickness of the etching mask film is 5 nm or more and 20 nm or less. 請求項１～８の何れか１項に記載の反射型マスクブランクにおける前記吸収体膜をパターニングすることによって、前記吸収体膜の下層を残膜層とした多層反射部パターンを含む転写パターンを有することを特徴とする反射型マスク。 A reflective mask having a transfer pattern including a multilayer reflective portion pattern in which the lower layer of the absorber film is a residual film layer, the transfer pattern being obtained by patterning the absorber film in the reflective mask blank according to any one of claims 1 to 8. 請求項９に記載の反射型マスクを用いて半導体基板上にパターンを形成するパターン形成工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 10. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising the step of forming a pattern on a semiconductor substrate by using the reflective mask according to claim 9 .
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