特許 6789972 マスクブランク用基板、多層反射膜付き基板、反射型マスクブランク及び反射型マスク、並びに半導体装置の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6789972

(24)【登録日】2020年11月6日

(45)【発行日】2020年11月25日

(54)【発明の名称】マスクブランク用基板、多層反射膜付き基板、反射型マスクブランク及び反射型マスク、並びに半導体装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   G03F 1/24 20120101AFI20201116BHJP

   G03F 7/20 20060101ALI20201116BHJP

【ＦＩ】

   G03F1/24

   G03F7/20 521

【請求項の数】14

【全頁数】26

(21)【出願番号】特願2017-552370(P2017-552370)

(86)(22)【出願日】2016年11月15日

(86)【国際出願番号】JP2016083829

(87)【国際公開番号】WO2017090485

(87)【国際公開日】20170601

【審査請求日】2019年10月9日

(31)【優先権主張番号】特願2015-231444(P2015-231444)

(32)【優先日】2015年11月27日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000113263

【氏名又は名称】ＨＯＹＡ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001508

【氏名又は名称】特許業務法人 津国

(72)【発明者】

【氏名】池邊 洋平

(72)【発明者】

【氏名】笑喜 勉

【審査官】 山口 敦司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−１９４５０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０８２５５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０２８９９９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｆ １／２４

Ｇ０３Ｆ ７／２０

Ｇ０３Ｆ １／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板上に下地膜及び多層反射膜を備える多層反射膜付き基板であって、
前記下地膜上に、露光光であるＥＵＶ光を反射するための多層反射膜を有し、
１９０ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長範囲において、前記下地膜は、前記基板よりも小さい屈折率を有する材料で形成され、
１９０ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長範囲における前記基板の表面に配置された前記下地膜の反射率が、前記基板の反射率より小さいことを特徴とする多層反射膜付き基板。

【請求項2】

前記基板の表面に配置された前記下地膜の反射率が、５％以下である、請求項１に記載の多層反射膜付き基板。

【請求項3】

前記下地膜の屈折率は、１．６未満である、請求項１又は２に記載の多層反射膜付き基板。

【請求項4】

前記下地膜は、ケイ素化合物を含む材料からなる、請求項１〜３の何れか１項に記載の多層反射膜付き基板。

【請求項5】

前記下地膜の膜厚は、６〜６５ｎｍである、請求項１〜４の何れか１項に記載の多層反射膜付き基板。

【請求項6】

前記下地膜が設けられた面に対して、反対側の面に形成された裏面導電膜と、前記基板と前記裏面導電膜との間に設けられた中間膜とを有し、
前記基板の表面に配置された前記下地膜の、２８０ｎｍ超３２０ｎｍ以下の波長範囲における反射率が１０％以下である、請求項１〜５の何れか１項に記載の多層反射膜付き基板。

【請求項7】

前記基板の表面に配置された前記下地膜の、２８０ｎｍ超４００ｎｍ以下の波長範囲における反射率が１５％以下である、請求項６に記載の多層反射膜付き基板。

【請求項8】

前記中間膜は、タンタル、ホウ素及び酸素を含む材料からなる、請求項６又は７に記載の多層反射膜付き基板。

【請求項9】

前記中間膜の膜厚は、２〜４０ｎｍである、請求項６〜８の何れか１項に記載の多層反射膜付き基板。

【請求項10】

前記多層反射膜上に保護膜を有することを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載の多層反射膜付き基板。

【請求項11】

請求項１〜９の何れか１項に記載の多層反射膜付き基板の前記多層反射膜上、又は請求項１０に記載の多層反射膜付き基板の前記保護膜上に、吸収体膜を有することを特徴とする反射型マスクブランク。

【請求項12】

請求項１１に記載の反射型マスクブランクの前記吸収体膜をパターニングして、前記多層反射膜上に吸収体パターンを有することを特徴とする反射型マスク。

【請求項13】

前記吸収体パターンが形成された転写パターン領域の外側に、前記吸収体膜及び前記多層反射膜が除去された遮光帯を有することを特徴とする請求項１２に記載の反射型マスク。

【請求項14】

請求項１２又は１３に記載の反射型マスクを用いて、露光装置を使用したリソグラフィープロセスを行い、被転写体上に転写パターンを形成する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体装置の製造などに使用される反射型マスク、並びに反射型マスクを製造するために用いられるマスクブランク用基板、多層反射膜付き基板及び反射型マスクブランクに関する。また、本発明は、上記反射型マスクを用いた半導体装置の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体製造における露光装置の光源の種類は、波長４３６ｎｍのｇ線、同３６５ｎｍのｉ線、同２４８ｎｍのＫｒＦレーザ、同１９３ｎｍのＡｒＦレーザと、波長を徐々に短くしながら進化してきている。より微細なパターン転写を実現するため、露光装置の光源の波長は、１３．５ｎｍ近傍の極端紫外線（ＥＵＶ：Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ）を用いたＥＵＶリソグラフィが開発されている。ＥＵＶリソグラフィでは、ＥＵＶ光に対して透明な材料が少ないことから、透過型マスクではなく、反射型のマスクが用いられる。この反射型マスクは、一般的に、低熱膨張基板上に露光光を反射する多層反射膜が形成され、この多層反射膜を保護するための保護膜の上に、所望の転写パターンが形成された構造を有する。

【0003】

転写パターンには、ＥＵＶ光を一定量反射させる位相シフト膜型（ハーフトーン位相シフト型）とＥＵＶ光を比較的強く吸収する吸収体膜型（バイナリー型）とがある。ＥＵＶ光の吸収量が大きく、相対的に反射光が小さな吸収体膜型でも０．５％程度のＥＵＶ光を反射する。このため、ＥＵＶ用反射型マスクでは、位相シフト膜型はもとより吸収体膜型でも、隣接して行われる露光からの露光光の反射の影響を十分低減するための専用の遮光帯を設ける必要がある。ここで、遮光帯とは、マスクの回路パターン領域を囲むように設けられた遮光枠（領域）である。遮光帯は、露光光が、ウエハ上のパターン転写されるブロックに隣接する領域、例えば隣に転写形成される回路パターン領域に漏れないようにするためのものである。この遮光帯部で十分に反射光を低減できない場合には、隣接領域に露光光が被り、その隣接領域内にあるパターンの解像度低下や、転写寸法精度の低下といった問題を引き起こして、歩留まり低下の原因となる。ＥＵＶ用反射型マスクでは、単純に位相シフト膜及び吸収体膜そのものだけで遮光帯を形成すると反射光が大きく、これらの問題を引き起こすので、十分な遮光性（十分な反射低減機能）を持った遮光帯が用いられる。

【0004】

反射型マスクの代表的な遮光帯は、遮光帯部分の多層反射膜をエッチングする掘り込み型の遮光帯（以下、適宜「多層反射膜掘り込み遮光帯」という）である。この方法は、転写パターン用の吸収体膜上にさらに遮光帯用の吸収膜を積層させた吸収体積層型の遮光帯よりも、高精度の転写パターンの形成、欠陥発生の低減、及び積層遮光帯膜によるシャドーイング効果の防止という観点で有利である。

【0005】

このようなＥＵＶリソグラフィ用の反射型マスク及びこれを作製するためのマスクブランクスに関連する技術は、特許文献１から３に開示されている。また、特許文献１には、遮光帯及びシャドーイング効果についても、開示されている。

【0006】

特許文献４には、波長５から１５ｎｍの光を露光光とするリソグラフィで用いられる反射型マスク用ブランクであって、基板と、前記基板上に形成された透明導電層と、前記透明導電層上に形成された露光光を反射する多層反射層（多層反射膜）と、前記多層反射層上に形成された前記多層反射層を保護する保護層（保護膜）と、前記保護層上に形成された露光光を吸収する吸収層と、前記基板の多層反射層とは反対面上に形成された裏面導電層（裏面導電膜）とを有することを特徴とする反射型マスクブランクが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００９−２１２２２０号公報

【特許文献2】特開２０１０−０８０６５９号公報

【特許文献3】特開２００４−３９８８４号公報

【特許文献4】特開２０１４−２２９６５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

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。上述した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（以下、単に「反射型マスク」という。）では、遮光帯領域では基板が露出しているため、露光源に含まれるアウトオブバンド光は、基板面での反射や、基板を透過して基板の裏面に設けられた導電膜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る。そのため、アウトオブバンド光によ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。

【0009】

特許文献４には、基板と多層反射層（多層反射膜）との間に、ＩＴＯ（酸化インジウム・スズ）、酸化亜鉛、酸化スズ、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）の酸化物、窒化物、酸窒化物などの透明導電層を有する反射型マスクブランクが記載されている。特許文献４には、この透明導電層により、遮光枠領域でアウトオブバンドの表面反射率低減及び減衰が起こることが記載されている。

【0010】

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものである。本発明は、半導体装置の製造工程において、ＥＵＶ光を用いた露光光によってウエハ上に所定のパターンを転写する際に、アウトオブバンド光を低減することのでき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、アウトオブバンド光を低減することが可能な反射型マスクの製造に用いることのできる反射型マスクブランクを提供することを目的とする。また、本発明は、アウトオブバンド光を低減することのできる反射型マスクの製造に用いることが可能な多層反射膜付き基板及びマスクブランク用基板を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。

【0012】

（構成１）
本発明の構成１は、基板上に下地膜を備えるマスクブランク用基板であって、１９０ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長範囲において、前記下地膜は、前記基板よりも小さい屈折率を有する材料で形成され、１９０ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長範囲における前記基板の表面に配置された前記下地膜の反射率が、前記基板の反射率より小さいことを特徴とするマスクブランク用基板である。

【0013】

本発明の構成１のマスクブランク用基板を用いることにより、ＥＵＶ光を用いた露光光によってウエハ上に所定のパターンを転写する際に、アウトオブバンド光を低減することのできる反射型マスクを製造することができる。

【0014】

（構成２）
本発明の構成２は、前記基板の表面に配置された前記下地膜の反射率が、５％以下である、構成１に記載のマスクブランク用基板である。

【0015】

本発明の構成２によれば、基板の表面に配置された下地膜の反射率が、５％以下であることにより、その基板を用いて製造される反射型マスクにおいて、ＥＵＶ光を用いた露光光によってウエハ上に所定のパターンを転写する際に、下地膜表面で反射されるアウトオブバンド光を低減することができる。

【0016】

（構成３）
本発明の構成３は、前記下地膜の屈折率は、１．６未満である、構成１又は２に記載のマスクブランク用基板である。

【0017】

本発明の構成３によれば、下地膜の屈折率が所定の範囲であることにより、下地膜表面で反射されるアウトオブバンド光を低減することを確実にできる。

【0018】

（構成４）
本発明の構成４は、前記下地膜は、ケイ素化合物を含む材料からなる、構成１〜３の何れかに記載のマスクブランク用基板である。

【0019】

本発明の構成４によれば、下地膜がケイ素化合物を含む材料からなることにより、１９０ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長範囲において、基板よりも小さい屈折率を有する下地膜を得ることができる。この結果、下地膜の表面で反射されるアウトオブバンド光を低減することを確実にできる。

【0020】

（構成５）
本発明の構成５は、前記下地膜の膜厚は、６〜６５ｎｍである、構成１〜４の何れかに記載のマスクブランク用基板である。

【0021】

本発明の構成５によれば、下地膜の膜厚が所定の範囲であることにより、アウトオブバンド光を低減する効果を有する下地膜を、経済的に確実に形成することできる。

【0022】

（構成６）
本発明の構成６は、前記下地膜が設けられた面に対して、反対側の面に形成された裏面導電膜と、前記基板と前記裏面導電膜との間に設けられた中間膜とを有し、前記基板の表面に配置された前記下地膜の、２８０ｎｍ超３２０ｎｍ以下の波長範囲における反射率が１０％以下である、構成１〜５の何れかに記載のマスクブランク用基板である。

【0023】

本発明の構成６によれば、本発明のマスクブランク用基板が、基板と裏面導電膜との間に設けられた中間膜を有することにより、半導体装置の製造工程において、ＥＵＶ光を用いた露光光によってウエハ上に所定のパターンを転写する際に、基板の裏面から反射されるアウトオブバンド光を低減することができる反射型マスクを得ることができる。

【0024】

（構成７）
本発明の構成７は、前記基板の表面に配置された前記下地膜の、２８０ｎｍ超４００ｎｍ以下の波長範囲における反射率が１５％以下である、構成６に記載のマスクブランク用基板である。

【0025】

本発明の構成７のマスクブランク用基板を用いることにより、２８０ｎｍ超３２０ｎｍ以下の波長範囲のみならず、２８０ｎｍ超４００ｎｍ以下の波長範囲のアウトオブバンド光を低減することができる反射型マスクを製造することができる。

【0026】

（構成８）
本発明の構成８は、前記中間膜が、タンタル、ホウ素及び酸素を含む材料からなる、構成６又は７に記載のマスクブランク用基板である。

【0027】

本発明の構成８によれば、本発明のマスクブランク用基板の中間膜が、タンタル、ホウ素及び酸素を含む材料からなることにより、アウトオブバンド光を低減する効果を有する中間膜を、比較的容易に形成することができる。

【0028】

（構成９）
本発明の構成９は、前記中間膜の膜厚が、２〜４０ｎｍである、構成６〜８の何れかに記載のマスクブランク用基板である。

【0029】

本発明の構成９によれば、中間膜の膜厚が所定の範囲であることにより、アウトオブバンド光を低減する効果を有する中間膜を、経済的に確実に形成することできる。

【0030】

（構成１０）
本発明の構成１０は、構成１〜９の何れかに記載のマスクブランク用基板における前記下地膜上に露光光を反射する多層反射膜を有することを特徴とする多層反射膜付き基板である。

【0031】

本発明の構成１０の多層反射膜付き基板を用いることにより、アウトオブバンド光を低減することのできる反射型マスクを製造することができる。

【0032】

（構成１１）
本発明の構成１１は、前記多層反射膜上に保護膜を有することを特徴とする構成１０に記載の多層反射膜付き基板である。

【0033】

本発明の構成１１によれば、多層反射膜上に保護膜が形成されていることにより、多層反射膜付き基板を用いて反射型マスクを製造する際の多層反射膜表面へのダメージを抑制することができるので、ＥＵＶ光に対する反射率特性が良好となる。

【0034】

（構成１２）
本発明の構成１２は、構成１０に記載の多層反射膜付き基板の前記多層反射膜上、又は構成１１に記載の多層反射膜付き基板の前記保護膜上に、吸収体膜を有することを特徴とする反射型マスクブランクである。

【0035】

本発明の構成１２の反射型マスクブランクを用いることにより、アウトオブバンド光を低減することのできる反射型マスクを製造することができる。

【0036】

（構成１３）
本発明の構成１３は、構成１２に記載の反射型マスクブランクの前記吸収体膜をパターニングして、前記多層反射膜上に吸収体パターンを有することを特徴とする反射型マスクである。

【0037】

本発明の構成１３の反射型マスクを用いることにより、半導体装置の製造工程において、ＥＵＶ光を用いた露光光によってウエハ上に所定のパターンを転写する際に、パターン転写のアウトオブバンド光を低減することができる。

【0038】

（構成１４）
本発明の構成１４は、前記吸収体パターンが形成された転写パターン領域の外側に、前記吸収体膜及び前記多層反射膜が除去された遮光帯を有することを特徴とする構成１３に記載の反射型マスクである。

【0039】

本発明の構成１４によれば、ＥＵＶ光を用いた露光光によってウエハ上に所定のパターンを転写する際に、反射型マスクの遮光帯からの反射によるアウトオブバンド光を低減することができる。

【0040】

（構成１５）
本発明の構成１５は、構成１３又は１４に記載の反射型マスクを用いて、露光装置を使用したリソグラフィープロセスを行い、被転写体上に転写パターンを形成する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法である。

【0041】

本発明の構成１５の半導体装置の製造方法によれば、パターン転写の際のアウトオブバンド光を低減す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。

【発明の効果】

【0042】

本発明によれば、半導体装置の製造工程において、ＥＵＶ光を用いた露光光によってウエハ上に所定のパターンを転写する際に、アウトオブバンド光を低減することのでき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、アウトオブバンド光を低減することのできる反射型マスクの製造に用いることが可能な反射型マスクブランクを提供することができる。また、本発明によれば、アウトオブバンド光を低減することのできる反射型マスクの製造に用いることが可能な多層反射膜付き基板及びマスクブランク用基板を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0043】

【図1】本発明の反射型マスクブランクの断面模式図である。

【図2】図１に示す反射型マスクブランクの製造に用いるためのマスクブランク用基板の断面模式図である。

【図3】本発明の反射型マスクブランクの、別の態様の断面模式図である。

【図4】図３に示す反射型マスクブランクの製造に用いるためのマスクブランク用基板の断面模式図である。

【図5】図１に示す反射型マスクブランクの製造に用いるための多層反射膜付き基板の断面模式図である。

【図6】本発明の反射型マスクを製造する工程を断面模式図にて示した工程図である。

【図7】本発明の反射型マスクの平面模式図である。

【図8】本発明の実施例、比較例、参考例及び基板単体の反射率の波長依存性を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0044】

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、本発明を具体的に説明するための形態であって、本発明をその範囲内に限定するものではない。

【0045】

＜マスクブランク用基板１２０及び反射型マスクブランク１００＞
図１は、本発明の第１のＥＵＶリソグラフィ用の反射型マスクブランク１００の一例の、断面模式図である。図１に示す反射型マスクブランク１００は、基板１と、基板１の第１主面（表面）側に形成された所定の下地膜３と、露光光であるＥＵＶ光を反射する多層反射膜５と、多層反射膜５を保護するための保護膜６と、ＥＵＶ光を吸収する吸収体膜７と、を有し、これらがこの順で積層される。また、図１に示す反射型マスクブランク１００の基板１の第２主面（裏面）側には、静電チャック用の裏面導電膜２が形成される。

【0046】

図２に、本発明のマスクブランク用基板１２０の一例の断面模式図を示す。図２に示すマスクブランク用基板１２０は、図１に示す反射型マスクブランク１００の製造に用いることができる。図２に示すマスクブランク用基板１２０は、基板１の上に、好ましくは基板１の表面に接して、所定の下地膜３を備える。

【0047】

図２に示すマスクブランク用基板１２０の所定の下地膜３は、１９０ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長範囲において、基板１よりも小さい屈折率を有する薄膜である。また、基板１の表面に配置された所定の下地膜３は、１９０ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長範囲における反射率が、前記基板１の反射率より小さい材料で形成される。本発明のマスクブランク用基板１２０及び反射型マスクブランク１００が所定の下地膜３を有することにより、特に１９０ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長範囲のアウトオブバンド光を低減することのできる反射型マスク２００を製造することができる。

【0048】

図３は、本発明の第２の反射型マスクブランク１００の断面模式図である。図３に示す反射型マスクブランク１００は、基板１と、基板１の第１主面（表面）側に形成された所定の下地膜３と、露光光であるＥＵＶ光を反射する多層反射膜５と、多層反射膜５を保護するための保護膜６と、ＥＵＶ光を吸収する吸収体膜７と、を有し、これらがこの順で積層されるものである。また、図３に示す反射型マスクブランク１００の基板１の第２主面（裏面）の上には、所定の中間膜４及び静電チャック用の裏面導電膜２が形成される。所定の中間膜４は、基板１に接するように形成され、裏面導電膜２は、所定の中間膜４に接するように形成されることが好ましい。

【0049】

図４に、本発明のマスクブランク用基板１２０の一例の断面模式図を示す。図４に示すマスクブランク用基板１２０は、図３に示す反射型マスクブランク１００の製造に用いることができる。図４に示すマスクブランク用基板１２０は、下地膜３が設けられた表面とは反対側の表面の上に、裏面導電膜２と、基板１と裏面導電膜２との間に形成された所定の中間膜４とを有する。所定の中間膜４は、基板１に接するように形成され、裏面導電膜２は、所定の中間膜４に接するように形成されることが好ましい。

【0050】

所定の中間膜４は、基板１の反対側の表面に配置された下地膜の反射率を測定したときに、２８０ｎｍ超３２０ｎｍ以下の波長範囲における反射率が１０％以下となるような薄膜である。本発明のマスクブランク用基板１２０及び反射型マスクブランク１００が、基板１と裏面導電膜２との間に設けられた中間膜４を有することにより、半導体装置の製造工程において、ＥＵＶ光を用いた露光光によってウエハ上に所定のパターンを転写する際に、基板１の裏面からの反射による、２８０ｎｍ超３２０ｎｍ以下の波長範囲のアウトオブバンド光を低減することができる反射型マスク２００を得ることができる。

【0051】

本明細書において、「マスクブランク用基板１２０」とは、基板単体（基板１）の他、下地膜３、中間膜４及び裏面導電膜２等の、多層反射膜５以外の薄膜が基板１の上に形成されているものを含む。また、本明細書において、「多層反射膜付き基板１１０」とは、マスクブランク用基板１２０の上に多層反射膜５が形成されたものをいう。図５に、多層反射膜付き基板１１０の断面模式図の一例を示す。なお、「多層反射膜付き基板１１０」は、吸収体膜７以外の薄膜、例えば保護膜６が形成されたものを含む。本明細書において、「反射型マスクブランク１００」とは、多層反射膜付き基板１１０の上に吸収体膜７が形成されたものをいう。なお、「反射型マスクブランク１００」は、エッチングマスク膜及びレジスト膜等の、さらなる薄膜が形成されたものを含む。

【0052】

本発明は、所定のマスクブランク用基板１２０における前記下地膜３上に露光光を反射する多層反射膜５を有する所定の多層反射膜付き基板１１０を包含する。本発明の多層反射膜付き基板１１０を用いることにより、アウトオブバンド光を低減することのできる反射型マスク２００を製造することができる。

【0053】

本発明は、所定の多層反射膜付き基板１１０の上に吸収体膜７を有する所定の反射型マスクブランク１００を包含する。具体的には、本発明の反射型マスクブランク１００は、所定の多層反射膜付き基板１１０の多層反射膜５上、又は所定の多層反射膜付き基板１１０の保護膜６上に、吸収体膜７を有する。本発明の反射型マスクブランク１００を用いることにより、アウトオブバンド光を低減することのできる反射型マスク２００を製造することができる。

【0054】

本明細書において、「多層反射膜５の上（多層反射膜５上）に吸収体膜７を配置（形成）する」とは、吸収体膜７が、多層反射膜５の表面に接して配置（形成）されることを意味する場合の他、多層反射膜５と、吸収体膜７との間に他の膜を有することを意味する場合も含む。その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の表面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。

【0055】

本明細書において、アウトオブバンド光とは、露光装置の光源からの露光光としてＥＵＶ光を用いた場合に発生する所定の波長範囲の真空紫外光及び紫外光である。所定の波長範囲とは、１９０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の波長であることができる。特に、本発明によれば、１９０ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長範囲のアウトオブバンド光、２８０ｎｍ超３２０ｎｍ以下の波長範囲のアウトオブバンド光、及び２８０ｎｍ超４００ｎｍ以下の波長範囲のアウトオブバンド光などの低減に効果を奏することができる。

【0056】

以下、マスクブランク用基板１２０及び反射型マスクブランク１００に含まれる各薄膜等について説明をする。

【0057】

＜＜基板１＞＞
本発明のマスクブランク用基板１２０及び反射型マスクブランク１００の基板１は、ＥＵＶ露光時の熱による吸収体パターン歪みの発生を防止することが必要である。そのため、基板１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、ＳｉＯ_２−ＴｉＯ_２系ガラス、及び多成分系ガラスセラミックス等を用いることができる。

【0058】

基板１の転写パターン（後述の吸収体膜７がこれを構成する）が形成される側の第１主面は、少なくともパターン転写精度、位置精度を得る観点から、所定の平坦度となるように表面加工される。ＥＵＶ露光の場合、基板１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、より好ましくは０．０５μｍ以下、さらに好ましくは０．０３μｍ以下である。また、吸収体膜７が形成される側と反対側の第２主面は、露光装置にセットするときに静電チャックされる表面である。第２主面は、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、より好ましくは０．０５μｍ以下、さらに好ましくは０．０３μｍ以下である。なお、反射型マスクブランク１００における第２主面の平坦度は、１４２ｍｍ×１４２ｍｍの領域において、平坦度が１μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．５μｍ以下、さらに好ましくは０．３μｍ以下である。

【0059】

また、基板１の表面平滑性の高さも極めて重要な項目である。転写用吸収体パターンが形成される第１主面の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ（Ｒｍｓ）で０．１５ｎｍ以下、より好ましくはＲｍｓで０．１０ｎｍ以下であることが好ましい。なお、表面平滑性は、原子間力顕微鏡で測定することができる。

【0060】

さらに、基板１は、基板１の上に形成される膜（多層反射膜５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１は、６５ＧＰａ以上の高いヤング率を有しているものが好ましい。

【0061】

＜＜下地膜３＞＞
本発明は、基板１上に下地膜３を備えるマスクブランク用基板１２０である。下地膜３は、基板１と多層反射膜５との間に形成される薄膜である。

【0062】

下地膜３は、１９０ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長範囲において、基板１よりも小さい屈折率を有する材料で形成される。この場合には、基板１の表面に配置された下地膜３の反射率は、１９０ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長範囲において、基板１の反射率より小さくなる。このような性質を有する下地膜３を備えるマスクブランク用基板１２０を用いることにより、アウトオブバンド光を低減することのできる反射型マスク２００を製造することができる。

【0063】

本発明のマスクブランク用基板１２０の下地膜３の反射率は、５％以下であることが好ましい。下地膜３の反射率が、５％以下であることにより、本発明のマスクブランク用基板１２０を用いて製造される反射型マスク２００において、下地膜３表面で反射されるアウトオブバンド光を低減することができる。

【0064】

本発明のマスクブランク用基板１２０の下地膜３の屈折率は、１．６未満であることが好ましい。下地膜３の屈折率が所定の範囲であることにより、下地膜３の表面で反射されるアウトオブバンド光を低減することを確実にできる。なお、空気の屈折率は約１なので、当然のことながら、下地膜３の屈折率は１より大きい。下地膜３の屈折率は、基板１の屈折率と、空気の屈折率との間であることにより、下地膜３の表面で反射されるアウトオブバンド光を低減することを確実にできる。

【0065】

下地膜３の材料は、ケイ素化合物を含むことが好ましい。ケイ素化合物として、具体的には、ＳｉＯ_２及びＳｉＯ_ｘを挙げることができる。反射型マスクの基板として一般的に用いられるＳｉＯ_２−ＴｉＯ_２基板の波長範囲１９０〜４００ｎｍの屈折率は、約１．４５〜１．６５である。一方、ＳｉＯ_２の上記波長範囲の屈折率は、１．４８〜１．５７でなので、ＳｉＯ_２の下地膜３の屈折率を、基板１の屈折率と、空気の屈折率との間にすることができる。また、ＳｉＯ_ｘの酸素の含有量ｘを調整することにより、ＳｉＯ_ｘの下地膜３の屈折率を、基板１の屈折率と、空気の屈折率との間にすることができる。したがって、ＳｉＯ_２及びＳｉＯ_ｘなどのケイ素化合物により下地膜３を形成することにより、上述の所定の波長範囲において基板１よりも小さい屈折率を有する下地膜３を得ることができる。この結果、下地膜３の表面で反射されるアウトオブバンド光を低減することを確実にできる。

【0066】

なお、下地膜３の材料としては、ケイ素化合物以外にも、屈折率が、基板１の屈折率と、空気の屈折率との間である材料を用いることができる。このような材料として、ＣａＦ_２（１．４５〜１．５０）、ＬｉＦ（１．４１〜１．４５）、ＭｇＦ_２（１．３９〜１．４３）及びＮａＦ（１．３４〜１．３９）等を挙げることができる。なお、カッコ内の数値範囲は、波長範囲１９０〜３２０ｎｍの屈折率である。

【0067】

本発明のマスクブランク用基板１２０では、下地膜３の膜厚は、６〜６５ｎｍであることが好ましい。また、下地膜３の膜厚は、４５ｎｍ以下がより好ましく、２５ｎｍ以下がさらに好ましい。下地膜３の膜厚が６ｎｍより薄い場合には、薄すぎて下地膜３としての機能を果たすことができない。また、下地膜３の膜厚が６５ｎｍより厚い場合には、下地膜３の形成に時間がかかりすぎるため不経済である。したがって、下地膜３の膜厚が上述の所定の範囲であることにより、アウトオブバンド光を低減する効果を有する下地膜３を、経済的に確実に形成することできる。

【0068】

下地膜３の形成方法としては、スパッタリング法が用いられる。なお、ＳｉＯ_２及びＳｉＯ_ｘを材料とする下地膜３は、ＳｉＯ_２ターゲットを用いたＡｒガス雰囲気でのスパッタリング法、又はＳｉターゲットを用いたＡｒとＯ_２の混合ガス雰囲気での反応性スパッタリング法により、形成することができる。さらに、下地膜３を構成する材料のスパッタ粒子を、基板１の主表面の法線に対して４５度以下の角度で入射させると、表面平滑性をさらに一層向上できるためより好ましい。

【0069】

＜＜多層反射膜５＞＞
多層反射膜５は、反射型マスク２００において、ＥＵＶ光を反射する機能を付与するものである。多層反射膜５は、屈折率の異なる元素を主成分とする各層が周期的に積層された多層膜である。

【0070】

一般的には、多層反射膜５として、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から６０周期程度積層された多層膜が用いられる。

【0071】

多層反射膜５として用いられる多層膜は、基板１（下地膜３）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ても良い。また、多層反射膜５として用いられる多層膜は、基板１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ても良い。なお、多層反射膜５の最表面の層、すなわち、基板１側と反対側の多層反射膜５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、下地膜３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する場合は、最上層が低屈折率層となる。この場合、低屈折率層が多層反射膜５の最表面を構成すると、低屈折率層が容易に酸化されてしまうため、反射型マスク２００の反射率が減少する。そのため、最上層の低屈折率層上に高屈折率層をさらに形成して多層反射膜５とすることが好ましい。一方、上述の多層膜において、基板１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する場合は、最上層が高屈折率層となる。したがって、この場合には、さらなる高屈折率層を形成する必要はない。

【0072】

本実施形態において、高屈折率層としては、ケイ素（Ｓｉ）を含む層が採用される。Ｓｉを含む材料としては、Ｓｉ単体の他に、Ｓｉに、ボロン（Ｂ）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、及び／又は酸素（Ｏ）を含むＳｉ化合物を用いることができる。Ｓｉを含む高屈折率層を用いることによって、ＥＵＶ光の反射率に優れた反射型マスク２００が得られる。また、低屈折率層としては、モリブデン（Ｍｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、及び白金（Ｐｔ）から選ばれる金属単体、又はこれらの合金を用いることができる。例えば波長１３ｎｍから１４ｎｍのＥＵＶ光を反射するための多層反射膜５としては、Ｍｏ膜とＳｉ膜とを交互に４０から６０周期程度積層したＭｏ／Ｓｉ周期積層膜が好ましく用いられる。なお、多層反射膜５の最上層である高屈折率層をケイ素（Ｓｉ）で形成し、最上層（Ｓｉ）と保護膜６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ことができる。この構造の場合には、マスク洗浄耐性を向上させることができる。

【0073】

多層反射膜５の単独での反射率は通常６５％以上であり、上限は通常７３％である。なお、多層反射膜５の各構成層の膜厚及び周期は、露光波長により適宜選択することができる。具体的には、多層反射膜５の各構成層の膜厚及び周期は、ブラッグ反射の法則を満たすように選択することができる。多層反射膜５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。この場合、高屈折率層同士の膜厚、又は低屈折率層同士の膜厚は、必ずしも同じでなくても良い。また、多層反射膜５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、３ｎｍから１０ｎｍとすることができる。

【0074】

多層反射膜５の形成方法は、本技術分野において公知である。多層反射膜５の各層は、例えばイオンビームスパッタリング法により、成膜することで形成できる。上述の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膜を下地膜３の上に成膜する。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。このＳｉ膜及びＭｏ膜を１周期として、４０から６０周期積層して、多層反射膜５を形成する（最表面の層はＳｉ層とする）。

【0075】

下地膜３と多層反射膜５の成膜は、減圧真空下において連続して行われることが望ましい。大気開放工程及び真空引き工程を行うと、異物欠陥率が高まる。一方、減圧真空下において連続して成膜することにより、異物欠陥を低減できる。なお、設備の効率運用を鑑みて、下地膜３の成膜の後、一旦大気開放して、別装置で多層反射膜５を成膜することも可能である。

【0076】

＜＜保護膜６＞＞
本発明の多層反射膜付き基板１１０は、多層反射膜５上に保護膜６を有することが好ましい。多層反射膜５上に保護膜６が形成されていることにより、多層反射膜付き基板１１０を用いて反射型マスク２００を製造する際の多層反射膜５表面へのダメージを抑制することができる。そのため、得られる反射型マスク２００のＥＵＶ光に対する反射率特性が良好となる。

【0077】

保護膜６は、後述する反射型マスク２００の製造工程におけるドライエッチング及び洗浄から、多層反射膜５を保護するために、多層反射膜５の上に形成される。また、保護膜６は、電子線（ＥＢ）を用いたマスクパターンの黒欠陥修正の際の多層反射膜５の保護という機能も兼ね備える。ここで、図１及び図３では、保護膜６が１層の場合を示している。しかしながら、保護膜６を３層以上の積層構造とし、最下層及び最上層を、例えば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することができる。保護膜６は、例えば、ルテニウムを主成分として含む材料により形成される。ルテニウムを主成分として含む材料としては、Ｒｕ金属単体、Ｒｕにチタン（Ｔｉ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、イットリウム（Ｙ）、ホウ素（Ｂ）、ランタン（Ｌａ）、コバルト（Ｃｏ）、及び／又はレニウム（Ｒｅ）などの金属を含有したＲｕ合金、並びにそれらに窒素を含む材料が挙げられる。この中でも特にＴｉを含有したＲｕ系材料からなる保護膜６を用いることが好ましい。この場合には、多層反射膜５の構成元素であるケイ素が、多層反射膜５の表面から保護膜６へと拡散するという現象を抑制できる。このため、マスク洗浄時の表面荒れが少なくなり、また、膜はがれが起こりにくくなる。表面荒れの低減は、ＥＵＶ露光光に対する多層反射膜５の反射率低下防止に直結するので、ＥＵＶ露光の露光効率改善、及びスループット向上のために重要である。

【0078】

保護膜６に用いるＲｕ合金のＲｕ含有比率は５０原子％以上１００原子％未満、好ましくは８０原子％以上１００原子％未満、より好ましくは９５原子％以上１００原子％未満である。特に、Ｒｕ合金のＲｕ含有比率が９５原子％以上１００原子％未満の場合には、保護膜６に対する多層反射膜５の構成元素（ケイ素）の拡散を抑えることが可能になる。また、この場合の保護膜６は、ＥＵＶ光の反射率を十分確保しながら、マスク洗浄耐性、吸収体膜７をエッチング加工した時のエッチングストッパ機能、及び多層反射膜５の経時変化防止の機能を兼ね備えることが可能となる。

【0079】

ＥＵＶリソグラフィでは、露光光に対して透明な物質が少ないので、マスクパターン面への異物付着を防止するＥＵＶペリクルが技術的に簡単ではない。このことから、ペリクルを用いないペリクルレス運用が主流となっている。また、ＥＵＶリソグラフィでは、ＥＵＶ露光によってマスクにカーボン膜が堆積したり酸化膜が成長するといった露光コンタミネーションが起こる。このため、マスクを半導体装置の製造に使用している段階で、度々洗浄を行ってマスク上の異物やコンタミネーションを除去する必要がある。このことから、ＥＵＶ反射型マスク２００では、光リソグラフィ用の透過型マスクに比べて桁違いのマスク洗浄耐性が要求されている。Ｔｉを含有したＲｕ系材料からなる保護膜６を用いると、硫酸、硫酸過水（ＳＰＭ）、アンモニア、アンモニア過水（ＡＰＭ）、ＯＨラジカル洗浄水、及び濃度が１０ｐｐｍ以下のオゾン水などの洗浄液に対する洗浄耐性が特に高くなり、マスク洗浄耐性の要求を満たすことが可能となる。

【0080】

保護膜６の膜厚は、保護膜６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６の膜厚は、好ましくは、１．０ｎｍから８．０ｎｍ、より好ましくは、１．５ｎｍから６．０ｎｍである。

【0081】

保護膜６の形成方法としては、公知の膜形成方法を特に制限なく採用することができる。具体例としては、保護膜６の形成方法として、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。

【0082】

多層反射膜５上に保護膜６が形成された状態で、１００℃以上３００℃以下、好ましくは１２０℃以上２５０℃以下、より好ましくは１５０℃以上２００℃以下で熱処理（アニール）することが望ましい。このアニールにより、応力が緩和して、マスクブランク応力歪による平坦度の低下を防止できるとともに、多層反射膜５のＥＵＶ光反射率経時変化を防止できる。特に、保護膜６がＴｉを含むＲｕＴｉ合金である場合は、このアニールによる多層反射膜５からのＳｉの拡散が強く抑制され、ＥＵＶ光に対する反射率低下を防止できる。

【0083】

＜＜吸収体膜７＞＞
吸収体膜７は、多層反射膜５の上（保護膜６が形成されている場合には、保護膜６の上）に形成される。吸収体膜７の基本的な機能は、ＥＵＶ光を吸収することである。吸収体膜７は、ＥＵＶ光の吸収を目的とした吸収体膜７であっても良いし、ＥＵＶ光の位相差も考慮した位相シフト機能を有する吸収体膜７であっても良い。位相シフト機能を有する吸収体膜７とは、ＥＵＶ光を吸収するとともに一部を反射させて位相をシフトさせるものである。すなわち、位相シフト機能を有する吸収体膜７がパターニングされた反射型マスク２００において、吸収体膜７が形成されている部分では、ＥＵＶ光を吸収して減光しつつパターン転写に悪影響がないレベルで一部の光を反射させる。また、吸収体膜７が形成されていない領域（フィールド部）では、ＥＵＶ光は、保護膜６を介して多層反射膜５から反射する。そのため、位相シフト機能を有する吸収体膜７からの反射光と、フィールド部からの反射光との間に所望の位相差を有することになる。位相シフト機能を有する吸収体膜７は、吸収体膜７からの反射光と、多層反射膜５からの反射光との位相差が１７０度から１９０度となるように形成される。１８０度近傍の反転した位相差の光同士がパターンエッジ部で干渉し合うことにより、投影光学像の像コントラストが向上する。その像コントラストの向上にともなって解像度が上がり、露光量裕度、及び焦点裕度等の露光に関する各種裕度を大きくすることができる。

【0084】

吸収体膜７は単層の膜であっても良いし、複数の膜（例えば、下層吸収体膜７１及び上層吸収体膜７２）からなる多層膜であっても良い。単層膜の場合は、マスクブランク製造時の工程数を削減できて生産効率が上がるという特徴がある。多層膜の場合には、上層吸収体膜７２が、光を用いたマスクパターン検査時の反射防止膜になるように、その光学定数と膜厚を適当に設定することができる。このことにより、光を用いたマスクパターン検査時の検査感度が向上する。また、上層吸収体膜７２に酸化耐性が向上する酸素（Ｏ）及び窒素（Ｎ）等が添加された膜を用いると、経時安定性が向上する。このように、吸収体膜７を多層膜にすることによって様々な機能を付加させることが可能となる。吸収体膜７が位相シフト機能を有する吸収体膜７の場合には、多層膜にすることによって光学面での調整の範囲を大きくすることができるので、所望の反射率を得ることが容易になる。

【0085】

吸収体膜７の材料としては、ＥＵＶ光を吸収する機能を有し、エッチング等により加工が可能（好ましくは塩素（Ｃｌ）やフッ素（Ｆ）系ガスのドライエッチングでエッチング可能）である限り、特に限定されない。そのような機能を有するものとして、タンタル（Ｔａ）単体又はＴａを主成分として含むタンタル化合物を好ましく用いることができる。

【0086】

上述のタンタル及びタンタル化合物等の吸収体膜７は、ＤＣスパッタリング法及びＲＦスパッタリング法などのマグネトロンスパッタリング法で形成することができる。例えば、タンタル及びホウ素を含むターゲットを用い、酸素又は窒素を添加したアルゴンガスを用いた反応性スパッタリング法により、吸収体膜７を成膜することができる。

【0087】

吸収体膜７を形成するためのタンタル化合物は、Ｔａの合金を含む。吸収体膜７がＴａの合金の場合、平滑性及び平坦性の点から、吸収体膜７の結晶状態は、アモルファス状又は微結晶の構造であることが好ましい。吸収体膜７の表面が平滑・平坦でないと、吸収体パターン７ａ及び７ｂのエッジラフネスが大きくなり、パターンの寸法精度が悪くなることがある。吸収体膜７の好ましい表面粗さは、二乗平均平方根粗さ（Ｒｍｓ）で、０．５ｎｍ以下であり、より好ましくは０．４ｎｍ以下、さらに好ましくは０．３ｎｍ以下である。

【0088】

吸収体膜７の形成のためのタンタル化合物としては、ＴａとＢとを含む化合物、ＴａとＮとを含む化合物、ＴａとＯとＮとを含む化合物、ＴａとＢとを含み、さらにＯとＮの少なくとも何れかを含む化合物、ＴａとＳｉとを含む化合物、ＴａとＳｉとＮとを含む化合物、ＴａとＧｅとを含む化合物、及びＴａとＧｅとＮとを含む化合物、等を用いることができる。

【0089】

Ｔａは、ＥＵＶ光の吸収係数が大きく、また、塩素系ガス及び／又はフッ素系ガスで容易にドライエッチングすることが可能な材料である。そのため、Ｔａは、加工性に優れた吸収体膜７の材料であるといえる。さらにＴａにＢ、Ｓｉ及び／又はＧｅ等を加えることにより、アモルファス状の材料を容易に得ることができる。この結果、吸収体膜７の平滑性を向上させることができる。また、ＴａにＮ及び／又はＯを加えれば、吸収体膜７の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という効果が得られる。

【0090】

吸収体膜７を、ＴａＢＮの下層吸収体膜７１及びＴａＢＯの上層吸収体膜７２からなる積層膜とし、上層吸収体膜７２のＴａＢＯの膜厚を約１４ｎｍとすることにより、光を用いたマスクパターン欠陥検査の際、この上層吸収体膜７２が反射防止膜となる。そのため、マスクパターン欠陥検査の際の検査感度を上げることができる。

【0091】

また、吸収体膜７を構成する材料としては、タンタル又はタンタル化合物以外に、Ｃｒ、ＣｒＮ、ＣｒＣＯＮ、ＣｒＣＯ、ＣｒＣＯＨ、及びＣｒＣＯＮＨ等のクロム及びクロム化合物、並びに、ＷＮ、ＴｉＮ及びＴｉ等の材料が挙げられる。

【0092】

＜＜中間膜４＞＞
図３に示すように、本発明のマスクブランク用基板１２０は、基板１の表面（主面）のうち、下地膜３が設けられた方面とは反対側の表面（裏面）に、基板１と裏面導電膜２との間に形成された所定の中間膜４を有することが好ましい。

【0093】

本発明のマスクブランク用基板１２０は、下地膜３が設けられた面に対して、反対側の面に中間膜４を形成し、さらに裏面導電膜２を形成した場合、基板１の表面に配置された下地膜３の表面における２８０ｎｍ超３２０ｎｍ以下の波長範囲における反射率が１０％以下であることが好ましい。

【0094】

基板１の第２主面（裏面）側（多層反射膜５形成面の反対側）には、静電チャック用の裏面導電膜２を形成する必要がある。しかしながら、反射型マスク２００の裏面に裏面導電膜２が存在することにより、ＥＵＶ光を用いた露光の際、ＥＵＶ光に含まれるアウトオブバンド光が裏面導電膜２により反射されて、パターン転写に影響を及ぼす。反射型マスク２００が、基板１と裏面導電膜２との間に形成された所定の中間膜４を有することにより、アウトオブバンド光の反射、特に２８０ｎｍ超３２０ｎｍ以下の波長範囲（場合によっては、２８０ｎｍ超４００ｎｍ以下の波長範囲）におけるアウトオブバンド光の反射を低減することができる。すなわち、基板１と中間膜４との界面での反射光と、中間膜４と裏面導電膜２との界面での反射光との干渉により、基板１を透過して裏面導電膜２によって反射される２８０ｎｍ超から３２０ｎｍの波長範囲（場合によっては、２８０ｎｍ超４００ｎｍ以下の波長範囲）のアウトオブバンド光を抑制することができる。そのため、２８０ｎｍ超３２０ｎｍ以下の波長範囲（場合によっては、２８０ｎｍ超４００ｎｍ以下の波長範囲）のアウトオブバンド光を低減することができる。

【0095】

具体的には、所定の中間膜４を適切に選択することにより、基板１の表面に配置された下地膜３の表面における２８０ｎｍ超３２０ｎｍ以下の波長範囲の反射率を１０％以下にすることができる。なお、１９０ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長範囲のアウトオブバンド光については、上述の下地膜３を透過する際に減衰するので、低減が可能である。以上述べたように、本発明のマスクブランク用基板１２０が、基板１と裏面導電膜２との間に設けられた中間膜４を有することにより、半導体装置の製造工程において、ＥＵＶ光を用いた露光光によってウエハ上に所定のパターンを転写する際に、基板１の裏面からの反射によるアウトオブバンド光を低減することができる反射型マスク２００を得ることができる。

【0096】

本発明のマスクブランク用基板１２０は、基板１の表面に配置された下地膜３の、２８０ｎｍ超４００ｎｍ以下の波長範囲における反射率が１５％以下であることが好ましい。反射型マスク２００が、基板１と裏面導電膜２との間に形成された所定の中間膜４を有することにより、露光光の反射、２８０ｎｍ超３２０ｎｍ以下の波長範囲より広い範囲、特に２８０ｎｍ超４００ｎｍ以下の波長範囲における露光光の反射を低減することができる。そのため、２８０ｎｍ超４００ｎｍ以下の波長範囲のアウトオブバンド光を低減することができる。

【0097】

本発明のマスクブランク用基板１２０の中間膜４は、タンタル、ホウ素及び酸素を含む材料（ＴａＢＯ）からなることが好ましい。ＴａＢＯを材料とする中間膜４は、ＴａＢをターゲットに用いて、Ａｒガス及びＯ_２ガスの混合ガス雰囲気にて反応性スパッタリング法で形成することができる。中間膜４がＴａＢＯ膜である場合には、アウトオブバンド光を低減する効果を有する中間膜４を、比較的容易に形成することができる。なお、中間膜の効果をより確実にするために、ＴａＢＯ膜中の酸素含有量は、５０原子％以上であることが好ましい。

【0098】

本発明のマスクブランク用基板１２０の中間膜４の膜厚は、２〜４０ｎｍであることが好ましく、１８〜３５ｎｍであることが好ましい。中間膜４の膜厚が２ｎｍより薄い場合には、薄すぎて中間膜４としての機能を果たすことができない。また、中間膜４の膜厚が４０ｎｍより厚い場合には、中間膜４の形成に時間がかかりすぎるため不経済である。したがって、中間膜４の膜厚が上述の所定の範囲であることにより、アウトオブバンド光を低減する効果を有する中間膜４を、経済的に確実に形成することできる。

【0099】

＜＜裏面導電膜２＞＞
基板１の第２主面（裏面）側（多層反射膜５形成面の反対側であり、中間膜４が形成されている場合には中間膜４の上）には、静電チャック用の裏面導電膜２が形成される。静電チャック用として、裏面導電膜２に求められるシート抵抗は、通常１００Ω／□以下である。裏面導電膜２の形成方法は、例えば、クロム又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たマグネトロンスパッタリング法又はイオンビームスパッタリング法である。裏面導電膜２のクロム（Ｃｒ）を含む材料は、Ｃｒにホウ素、窒素、酸素、及び炭素から選択した少なくとも一つを含有したＣｒ化合物であることが好ましい。Ｃｒ化合物としては、例えば、ＣｒＮ、ＣｒＯＮ、ＣｒＣＮ、ＣｒＣＯＮ、ＣｒＢＮ、ＣｒＢＯＮ、ＣｒＢＣＮ及びＣｒＢＯＣＮなどを挙げることができる。裏面導電膜２のタンタル（Ｔａ）を含む材料としては、Ｔａ（タンタル）、Ｔａを含有する合金、又はこれらのいずれかにホウ素、窒素、酸素、炭素の少なくとも一つを含有したＴａ化合物を用いることが好ましい。Ｔａ化合物としては、例えば、ＴａＢ、ＴａＮ、ＴａＯ、ＴａＯＮ、ＴａＣＯＮ、ＴａＢＮ、ＴａＢＯ、ＴａＢＯＮ、ＴａＢＣＯＮ、ＴａＨｆ、ＴａＨｆＯ、ＴａＨｆＮ、ＴａＨｆＯＮ、ＴａＨｆＣＯＮ、ＴａＳｉ、ＴａＳｉＯ、ＴａＳｉＮ、ＴａＳｉＯＮ、及びＴａＳｉＣＯＮなどを挙げることができる。裏面導電膜２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１０ｎｍから２００ｎｍである。また、この裏面導電膜２はマスクブランク１００の第２主面側の応力調整も兼ね備えている。すなわち、裏面導電膜２は、第１主面側に形成された各種膜からの応力とバランスをとって、平坦な反射型マスクブランク１００が得られるように調整される。

【0100】

＜＜その他の薄膜＞＞
本発明の反射型マスクブランク１００は、吸収体膜７上にエッチング用ハードマスク膜（「エッチングマスク膜」ともいう。）及び／又はレジスト膜を備えることができる。エッチング用ハードマスク膜の代表的な材料としては、ケイ素（Ｓｉ）、並びにケイ素に酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）、炭素（Ｃ）、及び／又は水素（Ｈ）を加えた材料等がある。具体的には、ＳｉＯ_２、ＳｉＯＮ、ＳｉＮ、ＳｉＯ、Ｓｉ、ＳｉＣ、ＳｉＣＯ、ＳｉＣＮ、及びＳｉＣＯＮ等が挙げられる。但し、吸収体膜７が酸素を含む化合物の場合、エッチング用ハードマスク膜として酸素を含む材料、例えばＳｉＯ_２はエッチング耐性の観点から避けたほうが良い。エッチング用ハードマスク膜を形成した場合には、レジスト膜の膜厚を薄くすることが可能となり、パターンの微細化に対して有利である。

【0101】

＜反射型マスク２００及びその製造方法＞

【0102】

本発明は、上述の反射型マスクブランク１００の吸収体膜７をパターニングして、多層反射膜５上に吸収体パターンを有する反射型マスク２００である。本発明の反射型マスク２００を用いることにより、半導体装置の製造工程において、ＥＵＶ光を用いた露光光によってウエハ上に所定のパターンを転写する際に、パターン転写のアウトオブバンド光を低減することができる。

【0103】

本実施形態の反射型マスクブランク１００を使用して、反射型マスク２００を製造する。ここでは概要説明のみを行い、後に実施例において図面を参照しながら詳細に説明する。

【0104】

反射型マスクブランク１００を準備して、その第１主面の最表面（以下の実施例で説明するように、吸収体膜７上）に、レジスト膜８を形成し（反射型マスクブランク１００としてレジスト膜を備えている場合は不要）、このレジスト膜８に回路パターン等の所望のパターンを描画（露光）し、さらに現像、リンスすることによって所定のレジストパターン８ａを形成する。

【0105】

このレジストパターン８ａをマスクとして使用して、吸収体膜７をドライエッチングすることにより、吸収体パターン７ａを形成する。なお、エッチングガスとしては、Ｃｌ_２、ＳｉＣｌ_４、及びＣＨＣｌ_３等の塩素系のガス、塩素系ガスとＯ_２とを所定の割合で含む混合ガス、塩素系ガスとＨｅとを所定の割合で含む混合ガス、塩素系ガスとＡｒとを所定の割合で含む混合ガス、ＣＦ_４、ＣＨＦ_３、Ｃ_２Ｆ_６、Ｃ_３Ｆ_６、Ｃ_４Ｆ_６、Ｃ_４Ｆ_８、ＣＨ_２Ｆ_２、ＣＨ_３Ｆ、Ｃ_３Ｆ_８、ＳＦ_６、及びＦ_２等のフッ素系のガス、並びにフッ素系ガスとＯ_２とを所定の割合で含む混合ガス等から選択したものを用いることができる。ここで、エッチングの最終段階でエッチングガスに酸素が含まれていると、Ｒｕ系保護膜６に表面荒れが生じる。このため、Ｒｕ系保護膜６がエッチングに曝されるオーバーエッチング段階では、酸素が含まれていないエッチングガスを用いることが好ましい。

【0106】

その後、アッシングやレジスト剥離液によりレジストパターン８ａを除去し、所望の回路パターンが形成された吸収体パターン７ａを作製する。

【0107】

なお、ここではレジストパターン８ａをエッチングマスクとした時の場合を示したが、エッチング用ハードマスクを用いて所望の回路パターンが形成された吸収体パターン７ａを作製することもできる。この場合は、吸収体膜７の上にエッチング用ハードマスクを形成し、さらにその上にレジスト膜８を形成する。エッチング用ハードマスクとしては、吸収体膜７とエッチング選択性が取れる膜が選択される。このレジスト膜８に回路パターン等の所望のパターンを描画（露光）し、さらに現像、リンスすることによって所定のレジストパターン８ａを形成する。このレジストパターン８ａをマスクとしてエッチング用ハードマスク膜をドライエッチングしてハードマスクパターンを形成し、レジストパターン８ａをアッシングやレジスト剥離液などで除去する。その後、このハードマスクパターンをマスクにして吸収体膜７をドライエッチングすることにより、所望の回路パターンが形成された吸収体パターン７ａを作製する。その後、ハードマスクパターンをウェットエッチングあるいはドライエッチングによって除去する。

【0108】

また、ハードマスクパターン形成直後にはレジストパターン８ａを除去せず、レジストパターン付きハードマスクパターンで吸収体膜７をエッチングする方法もある。この場合は、吸収体膜７をエッチングする際にレジストパターン８ａが自動的に除去され、工程が簡略化されるという特徴がある。一方、レジストパターン８ａが除去されたハードマスクパターンをマスクにして吸収体膜７をエッチングする方法では、エッチング途中に消失するレジストからの有機生成物（アウトガス）の変化ということがなく、安定したエッチングができるという特徴がある。

【0109】

次に、レジスト膜９を形成する。このレジスト膜９に遮光帯パターンを描画（露光）し、さらに現像、リンスすることによって遮光帯形成用のレジストパターン９ｂを形成する。

【0110】

本発明の反射型マスク２００は、吸収体パターンが形成された転写パターン領域の外側に、吸収体膜７及び多層反射膜５が除去された遮光帯部１１を有することができる。遮光帯部１１は、ＥＵＶ用反射型マスク２００において、位相シフト膜型マスクはもとより吸収体膜型マスクでも、隣接して行われる露光からの露光光の反射の影響を十分低減するために設けられる。すなわち、遮光帯部１１とは、マスクの転写パターン領域（回路パターン領域）を囲むように設けられた遮光枠（領域）であり、露光光が、ウエハ上のパターン転写されるブロックに隣接する領域、例えば隣に転写形成される転写パターン領域に漏れないようにするためのものである。転写パターン領域は、例えば、反射型マスクブランクの中心を基準に１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域である。本発明の反射型マスク２００は、遮光帯部１１からの反射によるアウトオブバンド光を、十分に低減することができる。なお、アウトオブバンド光を低減するために、遮光帯部１１には、下地膜３が存在することが必要である。そのため、遮光帯部１１を形成する際には、基板１に下地膜３を残した状態で、多層反射膜５のエッチングを停止することが必要である。

【0111】

次に、遮光帯部１１形成用のレジストパターン９ａをマスクとして使用して、吸収体膜７を前記方法でドライエッチングした後、保護膜６及び多層反射膜５もドライエッチングする。ここで、保護膜６及び多層反射膜５のエッチングガスとしては、Ｃｌ_２、ＳｉＣｌ_４、及びＣＨＣｌ_３等の塩素系のガスにＯ_２を含む混合ガスを用いる。保護膜６がＲｕ系材料の場合、塩素系のガスにＯ_２を含む混合ガスによるドライエッチングで、保護膜６及び多層反射膜５を一括でエッチングすることが可能になる。そのため、この方法の製造効率が高いという特徴がある。

【0112】

なお、保護膜６及び多層反射膜５は一括でドライエッチングせずに、別々のエッチングガスを用いてドライエッチングすることも可能である。例えば、Ｏ_２とＣｌ_２の混合ガス、あるいはＯ_２とＢｒ系の混合ガスを用いて保護膜６をドライエッチングし、Ｃｌ_２ガスを用いて多層反射膜５をドライエッチングしてもよい。また、多層反射膜５のドライエッチングの途中でエッチングガスを変えることも可能である。例えば、多層反射膜５の上部は塩素系ガスでエッチングし、途中からＯ_２ガスを導入して多層反射膜５の下部は塩素系ガスとＯ_２ガスの混合ガスでドライエッチングしてもよい。

【0113】

その後、アッシングやレジスト剥離液によりレジストパターンを除去し、所望の遮光帯パターン（遮光帯部１１）を作製する。その後、酸性やアルカリ性の水溶液を用いたウェット洗浄とマスクパターンＥＢ欠陥検査を行い、マスク欠陥修正を適宜行う。

【0114】

以上の工程により、本発明の反射型マスク２００を得ることができる。

【0115】

＜半導体装置の製造方法＞
本発明は、上述の反射型マスク２００を用いて、露光装置を使用したリソグラフィープロセスを行い、被転写体上に転写パターンを形成する工程を有する、半導体装置の製造方法である。本発明の半導体装置の製造方法によれば、パターン転写の際のアウトオブバンド光を低減す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。

【0116】

具体的には、上記本実施形態の反射型マスク２００を使用してＥＵＶ露光を行うことにより、半導体基板１上に所望の転写パターンを形成することができる。このリソグラフィ工程に加え、被加工膜のエッチングや絶縁膜、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、所望の電子回路が形成された半導体装置を高い歩留まりで製造することができる。

【実施例】

【0117】

以下、各実施例について図面を参照しつつ説明する。

【0118】

（実施例１）
実施例１として、図２に示すような下地膜３が形成されたマスクブランク用基板１２０の、下地膜３が形成された側とは反対側の主面に、裏面導電膜２を形成したマスクブランク用基板１２０を作製した。表１に、実施例１のマスクブランク用基板１２０の下地膜３及び裏面導電膜２の材料及び膜厚を示す。実施例１のマスクブランク用基板１２０を作製は、次のようにして行った。

【0119】

（（基板１））
第１主面及び第２主面の両表面が研磨された６０２５サイズ（約１５２ｍｍ×１５２ｍｍ×６．３５ｍｍ）の低熱膨張ガラス基板であるＳｉＯ_２−ＴｉＯ_２系ガラス基板を準備し、基板１とした。平坦で平滑な主表面となるように、粗研磨加工工程、精密研磨加工工程、局所加工工程、及びタッチ研磨加工工程よりなる研磨を行った。

【0120】

このようにして製造した基板１の単体（基板単体）の反射率を測定した。図８に、基板単体の、波長１８０〜４００ｎｍの範囲での反射率の波長依存性を示す。波長範囲１９０〜２８０ｎｍの反射率の最大値、及び波長範囲２８０超〜３２０ｎｍの反射率の最大値は、表１に示すとおりだった。

【0121】

（（裏面導電膜２））
ＳｉＯ_２−ＴｉＯ_２系ガラス基板１の第２主面（裏面）にＣｒＮからなる裏面導電膜２を、マグネトロンスパッタリング（反応性スパッタリング）法により、下記の条件にて形成した。裏面導電膜２の形成条件：Ｃｒターゲット、ＡｒとＮ_２の混合ガス雰囲気（Ａｒ：９０原子％、Ｎ：１０原子％）、膜厚２０ｎｍ。

【0122】

（（（下地膜３）））
次に、表１に示すように、Ａｒガス雰囲気中でＳｉＯ_２ターゲットを使用したイオンビームスパッタリングを行って、裏面導電膜２が形成された側と反対側の基板１の主表面（第１主面）上に、膜厚２０ｎｍのＳｉＯ_２膜からなる下地膜３を形成した。ここで、Ｓｉ及びＯのスパッタ粒子は、基板１の主表面の法線に対して３０度の角度で入射させた。同様の方法で下地膜３まで作製した試料を用いて波長範囲１９０〜３２０ｎｍの屈折率及び消衰係数を測定したところ、表１に示す範囲だった。

【0123】

実施例１のマスクブランク用基板１２０の反射率を測定した。図８に、実施例１の、波長１８０〜４００ｎｍの範囲での反射率の波長依存性を示す。波長範囲１９０〜２８０ｎｍの反射率の最大値、及び波長範囲２８０超〜３２０ｎｍの反射率の最大値は、表１に示すとおりだった。

【0124】

（実施例２）
実施例２として、下地膜３の膜厚を１２ｎｍとした以外は実施例１と同様に、基板１の第１主面に下地膜３、及び基板１の第２主面に裏面導電膜２が形成されたマスクブランク用基板１２０を製造した。表１に、実施例２のマスクブランク用基板１２０の下地膜３及び裏面導電膜２の材料及び膜厚を示す。

【0125】

実施例２のマスクブランク用基板１２０の反射率を測定した。波長範囲１９０〜２８０ｎｍの反射率の最大値、及び波長範囲２８０超〜３２０ｎｍの反射率の最大値は、表１に示すとおりだった。

【0126】

（実施例３）
実施例３として、基板１と裏面導電膜２との間に所定の中間膜４を形成し、裏面導電膜２を膜厚７０ｎｍのＴａＢＮ膜とした以外は実施例１と同様に、基板１の第１主面に下地膜３、並びに基板１の第２主面に中間膜４及び裏面導電膜２が形成されたマスクブランク用基板１２０を製造した。表１に、実施例３のマスクブランク用基板１２０の下地膜３、中間膜４及び裏面導電膜２の材料及び膜厚を示す。

【0127】

（（中間膜４））
実施例３の中間膜４は、次のようにして形成した。すなわち、ＳｉＯ_２−ＴｉＯ_２系ガラス基板１の第２主面（裏面）に、ＴａＢＯからなる中間膜４をマグネトロンスパッタリング（反応性スパッタリング）法により下記の条件にて形成した。中間膜４形成条件：ＴａＢターゲット（原子比は８０：２０）、ＡｒとＯ_２の混合ガス雰囲気（Ａｒ：６７流量％、Ｏ_２：３３流量％）、膜厚２２ｎｍ。

【0128】

（（裏面導電膜２））
実施例３の裏面導電膜２は、次のようにして形成した。すなわち、中間膜４が形成されたＳｉＯ_２−ＴｉＯ_２系ガラス基板１の第２主面（裏面）に、ＴａＢＮからなる裏面導電膜２をマグネトロンスパッタリング（反応性スパッタリング）法により下記の条件にて形成した。裏面導電膜２の形成条件：ＴａＢターゲット（原子比は８０：２０）、ＸｅとＮ_２の混合ガス雰囲気（Ｘｅ：６６流量％、Ｎ_２：３４流量％）、膜厚７０ｎｍ。

【0129】

実施例３のマスクブランク用基板１２０の反射率を測定した。図８に、実施例３の、波長１８０〜４００ｎｍの範囲での反射率の波長依存性を示す。波長範囲１９０〜２８０ｎｍの反射率の最大値、及び波長範囲２８０超〜３２０ｎｍの反射率の最大値は、表１に示すとおりだった。

【0130】

（比較例１）
比較例１として、下地膜３を形成しなかった以外は実施例１と同様に、基板１の第２主面に裏面導電膜２が形成されたマスクブランク用基板１２０を製造した。表１に、比較例１のマスクブランク用基板１２０の裏面導電膜２の材料及び膜厚を示す。

【0131】

比較例１のマスクブランク用基板１２０の反射率を測定した。図８に、比較例１の、波長１８０〜４００ｎｍの範囲での反射率の波長依存性を示す。波長範囲１９０〜２８０ｎｍの反射率の最大値、及び波長範囲２８０超〜３２０ｎｍの反射率の最大値は、表１に示すとおりだった。

【0132】

（参考例１）
参考例１として、下地膜３を形成しなかった以外は実施例３と同様に、基板１の第２主面に中間膜４及び裏面導電膜２が形成されたマスクブランク用基板１２０を製造した。表１に、参考例１のマスクブランク用基板１２０の中間膜４及び裏面導電膜２の材料及び膜厚を示す。

【0133】

参考例１のマスクブランク用基板１２０の反射率を測定した。図８に、参考例１の、波長１８０〜４００ｎｍの範囲での反射率の波長依存性を示す。波長範囲１９０〜２８０ｎｍの反射率の最大値、及び波長範囲２８０超〜３２０ｎｍの反射率の最大値は、表１に示すとおりだった。

【0134】

（反射率の測定結果）
表１及び図８から明らかなように、基板単体、比較例１及び参考例１の反射率は、約２８０ｎｍ以下の波長範囲では、同様な値だった。また、表１及び図８から明らかなように、実施例１及び実施例３の反射率は、約２８０ｎｍ以下の波長範囲では、同様な値だった。

【0135】

表１及び図８から明らかなように、基板単体及び比較例１と、実施例１とを比較すると、基板単体及び比較例１の波長範囲１９０〜２８０ｎｍでの反射率の最大値は５.７％であったのに対し、実施例１の波長範囲１９０〜２８０ｎｍでの反射率の最大値は４.２％と低かった。このことは、下地膜３の存在により、波長範囲１９０〜２８０ｎｍのアウトオブバンド光を低下することができることを示している。また、基板単体と、比較例１との比較から、裏面導電膜２の存在により、波長範囲２８０超〜３２０ｎｍの反射率が高くなることが見て取れる。

【0136】

表１及び図８から明らかなように、参考例１と、実施例３とを比較すると、参考例１の波長範囲１９０〜２８０ｎｍでの反射率の最大値は５.７％であったのに対し、実施例３の波長範囲１９０〜２８０ｎｍでの反射率の最大値は４.２％と低かった。このことは、下地膜３の存在により、波長範囲１９０〜２８０ｎｍのアウトオブバンド光を低下することができることを示している。

【0137】

表１から明らかなように、比較例１と、実施例２とを比較すると、比較例１の波長範囲１９０〜２８０ｎｍでの反射率の最大値は５.７％であったのに対し、実施例２の波長範囲１９０〜２８０ｎｍでの反射率の最大値は４.８％と低かった。このことは、１２ｎｍという比較的薄い下地膜３の存在によっても、波長範囲１９０〜２８０ｎｍのアウトオブバンド光を低下することができることを示している。

【0138】

表１及び図８から明らかなように、中間膜４が存在する参考例１及び実施例３と、裏面導電膜２を有するが中間膜４が存在しない比較例１及び実施例１を比較すると、参考例１及び実施例３の場合には、波長範囲２８０ｎｍ超での反射率が大きく低下していることが見て取れる。このことは、中間膜４が存在することによって、裏面導電膜２により反射される２８０ｎｍ超３２０ｎｍ以下の波長範囲、さらには２８０ｎｍ超４００ｎｍ以下の波長範囲のアウトオブバンド光を低下することができることを示している。

【0139】

表１及び図８から明らかなように、下地膜３及び中間膜４の両方が存在する実施例３の場合には、波長範囲１９０〜２８０ｎｍ及び波長範囲２８０ｎｍ超の両方での反射率が大きく低下していることが見て取れる。このことは、下地膜３及び中間膜４の両方が存在することによって、１９０〜３２０ｎｍ以下の波長範囲、さらには１９０〜４００ｎｍ以下の波長範囲のアウトオブバンド光を低下することができることを示している。

【0140】

（反射型マスクブランク１００）
上述の実施例１〜３のマスクブランク用基板１２０を用いて、反射型マスクブランク１００を製造することができる。以下、反射型マスクブランク１００の製造方法について、説明する。

【0141】

（（（多層反射膜５）））
上述のマスクブランク用基板１２０の第１主面の下地膜３上に、多層反射膜５を形成した。すなわち、多層反射膜５を下地膜３工程から減圧真空下で連続的に形成した。この多層反射膜５は、波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光に適した多層反射膜５とするために、ＳｉとＭｏからなる周期多層反射膜５とした。多層反射膜５は、ＳｉターゲットとＭｏターゲットを使用し、Ａｒガス雰囲気中でイオンビームスパッタリングにより下地膜３上にＳｉ層及びＭｏ層を交互に積層して形成した。ここで、Ｓｉ及びＭｏのスパッタ粒子は、基板１の主表面の法線に対して３０度の角度で入射させた。まず、Ｓｉ膜を４．２ｎｍの膜厚で成膜し、続いて、Ｍｏ膜を２．８ｎｍの膜厚で成膜した。これを１周期とし、同様にして４０周期積層し、最後にＳｉ膜を４．０ｎｍの膜厚で成膜し、多層反射膜５を形成した。したがって、多層反射膜５の最下層、すなわち下地膜３と接する多層反射膜５の材料はＳｉであり、また多層反射膜５の最上層、すなわち保護膜６と接する多層反射膜５の材料もＳｉである。なお、ここでは４０周期としたが、それに限るものではなく、例えば６０周期でも良い。６０周期とした場合、４０周期より工程数は増えるが、ＥＵＶ光に対する反射率を高めることができる。

【0142】

（（保護膜６））
引き続き、Ａｒガス雰囲気中で、Ｒｕターゲットを使用したイオンビームスパッタリングによりＲｕからなる保護膜６を２．５ｎｍの膜厚で成膜した。ここで、Ｒｕのスパッタ粒子は、基板１の主表面の法線に対して３０度の角度で入射させた。その後、大気中で１３０℃のアニールを行った。

【0143】

（（吸収体膜７））
次に、ＤＣスパッタリング法により、下層吸収体膜７１として膜厚５６ｎｍのＴａＢＮ膜を、上層吸収体膜７２として膜厚１４ｎｍのＴａＢＯ膜を積層して、この２層膜よりなる吸収体膜７を形成した。ＴａＢＮ膜は、ＴａＢをターゲットに用いて、ＡｒガスとＮ_２ガスの混合ガス雰囲気にて反応性スパッタリング法で形成した。ＴａＢＯ膜は、ＴａＢをターゲットに用いて、ＡｒガスとＯ_２ガスの混合ガス雰囲気にて反応性スパッタリング法により形成した。ＴａＢＯ膜は経時変化の少ない膜であるとともに、この膜厚のＴａＢＯ膜は光を用いたマスクパターン検査の時に反射防止膜として働き、検査感度を向上させる。ＥＢでマスクパターン検査を行う場合でも、スループットの関係で、光によるマスクパターン検査を併用する方法が多用されている。すなわち、メモリセル部のような微細パターンが用いられている領域に対しては検査感度の高いＥＢでマスクパターン検査を行い、間接周辺回路部のような比較的大きなパターンで構成されている領域に対してはスループットの高い光でマスクパターン検査を行う。

【0144】

以上のようにして、実施例１〜３のマスクブランク用基板１２０を用いて、反射型マスクブランク１００を製造した。

【0145】

（反射型マスク２００）
次に、上記の反射型マスクブランク１００を用いて、反射型マスク２００を製造した。実施例３のマスクブランク用基板１２０を用いた反射型マスクブランク１００から反射型マスク２００を製造する場合を例に、図６を参照して反射型マスク２００の製造方法を説明する。実施例１及び２のマスクブランク用基板１２０を用いた反射型マスクブランク１００を用いる場合も、同様にして反射型マスク２００を製造することができる。

【0146】

まず、図６（ｂ）に示されるように、反射型マスクブランク１００の上層吸収体膜７２の上に、レジスト膜８を形成した。そして、このレジスト膜８に回路パターン等の所望のパターンを描画（露光）し、さらに現像、リンスすることによって所定のレジストパターン８ａを形成した（図６（ｃ））。次に、レジストパターン８ａをマスクにしてＴａＢＯ膜（上層吸収体膜７２）を、ＣＦ_４ガスを用いてドライエッチングし、引き続き、ＴａＢＮ膜（下層吸収体膜７１）を、Ｃｌ_２ガスを用いてドライエッチングすることで、第１の吸収体パターン７ａを形成した（図６（ｄ））。Ｒｕからなる保護膜６はＣｌ_２ガスに対するドライエッチング耐性が極めて高く、十分なエッチングストッパとなる。その後、レジストパターン８ａをアッシング及び／又はレジスト剥離液などで除去した（図６（ｅ））。

【0147】

その後、第１の吸収体パターン７ａが形成された反射型マスクブランク１００の上に、レジスト膜９を形成した（図６（ｆ））。そして、このレジスト膜９に遮光帯パターンを描画（露光）し、さらに現像、リンスすることによって所定の遮光帯レジストパターン９ａを形成した（図６（ｇ））。次に、レジストパターン９ａをマスクにして、ＣＦ_４ガスを用いてＴａＢＯ膜を、Ｃｌ_２ガスを用いてＴａＢＮ膜を、Ｃｌ_２とＯ_２の混合ガスを用いて保護膜６及び多層反射膜５をドライエッチングすることで、遮光帯部１１が形成された第２のパターンを形成した（図６（ｈ））。この第２のパターンは、図６（ｈ）に示されているように、上層吸収体パターン７２ｂ及び下層吸収体パターン７１ｂの２層パターンからなる吸収体パターン７ｂ、保護膜パターン６ｂ、及び多層反射膜パターン５ｂからなる。下地膜３は上述のようにケイ素化合物の薄膜である。この材料はＣｌ_２とＯ_２の混合ガスに対して極めて高いエッチングストッパ機能を有しており、膜厚の減少もごく僅かである。その後、レジストパターン８ｂをアッシング及び／又はレジスト剥離液などで除去し、硫酸過水（ＳＰＭ）洗浄とアルカリ性の水溶液を用いたウェット洗浄を行って、反射型マスク２００を製造した（図６（ｉ））。その後マスクパターンＥＢ欠陥検査を行い、適宜必要に応じてマスク欠陥修正を行った。

【0148】

上記方法によって製造された反射型マスク２００の上面図を図７に示す。

【0149】

（半導体装置の製造）
実施例１〜３のマスクブランク用基板１２０を用いて製造した反射型マスク２００を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露光を行った。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した。

【0150】

実施例１〜３のマスクブランク用基板１２０を用いて製造した反射型マスク２００は、パターン転写の際のアウトオブバンド光を低減す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形成することができた。また、遮光帯部１１における波長１３０ｎｍから２８０ｎｍの光に対する反射率は５％以下であり、遮光帯部１１からのアウトオブバンド反射光も十分少なく、転写精度も高かった。

【0151】

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た。

【0152】

【表1】

【符号の説明】

【0153】

１ 基板
２ 裏面導電膜
３ 下地膜
４ 中間膜
５ 多層反射膜
５ｂ 多層反射膜パターン
６ 保護膜
６ｂ 保護膜パターン
７ 吸収体膜
７ａ 第１の吸収体パターン
７ｂ 第２の吸収体パターン
８ レジスト膜
８ａ レジストパターン
９ レジスト膜
９ａ レジストパターン
１１ 遮光帯部
１２ 転写パターン領域
１３ 周辺領域
７１ 吸収体膜（下層吸収体膜）
７１ａ 吸収体パターン（下層吸収体パターン）
７１ｂ 吸収体パターン（下層吸収体パターン）
７２ 吸収体膜（上層吸収体膜）
７２ａ 吸収体パターン（上層吸収体パターン）
７２ｂ 吸収体パターン（上層吸収体パターン）
１００ 反射型マスクブランク
１１０ 多層反射膜付き基板
１２０ マスクブランク用基板
２００ 反射型マスク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】