特許 7525354 反射型フォトマスクブランク及び反射型フォトマスク

(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】

(24)【登録日】2024-07-22

(45)【発行日】2024-07-30

(54)【発明の名称】反射型フォトマスクブランク及び反射型フォトマスク

(51)【国際特許分類】

   G03F 1/24 20120101AFI20240723BHJP

   C23C 14/08 20060101ALI20240723BHJP

【ＦＩ】

G03F1/24

C23C14/08 N

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020162226

(22)【出願日】2020-09-28

(65)【公開番号】P2022054941

(43)【公開日】2022-04-07

【審査請求日】2023-09-25

(73)【特許権者】

【識別番号】522212882

【氏名又は名称】株式会社トッパンフォトマスク

(74)【代理人】

【識別番号】100105854

【弁理士】

【氏名又は名称】廣瀬 一

(74)【代理人】

【識別番号】100116012

【弁理士】

【氏名又は名称】宮坂 徹

(72)【発明者】

【氏名】松井 一晃

(72)【発明者】

【氏名】合田 歩美

【審査官】藤田 健

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０２０／１００６３２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０１４６３３１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００７－２７３６７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／１３５４６８（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｆ １／００

Ｃ２３Ｃ １４／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

極端紫外線を光源としたパターン転写用の反射型フォトマスクを作製するための反射型フォトマスクブランクであって、
基板と、
前記基板上に形成されて入射した光を反射する反射部と、
前記反射部上に形成されて入射した光を吸収する低反射部と、を備え、
前記低反射部は、第１の材料群から選択される少なくとも１種類以上の材料と、前記第１の材料群とは異なる第２の材料群から選択される少なくとも１種類以上の材料とを含む層であり、
前記第１の材料群から選択される少なくとも１種類以上の材料の含有量は、前記基板側から前記低反射部の最表面側に向かって減少し、
前記第２の材料群から選択される少なくとも１種類以上の材料の含有量は、前記基板側から前記低反射部の最表面側に向かって増加し、
前記第１の材料群は、テルル（Ｔｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、プラチナ（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、錫（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、及びビスマス（Ｂｉ）、並びにその酸化物、窒化物、及び酸窒化物であり、
前記第２の材料群は、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、アルミ（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）、ルテニウム（Ｒｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、バナジウム（Ｖ）、ハフニウム（Ｈｆ）、及びニオブ（Ｎｂ）、並びにその酸化物、窒化物、及び酸窒化物である反射型フォトマスクブランク。

【請求項2】

前記低反射部は、複数層に分割された場合であっても、前記低反射部全体の合計膜厚が少なくとも３３ｎｍ以上であり、且つ前記第１の材料群から選択される少なくとも１種類以上の材料を、前記低反射部全体で合計して２０原子％以上を含む構造体である請求項１に記載の反射型フォトマスクブランク。

【請求項3】

前記低反射部は、複数層に分割された場合であっても、前記低反射部全体の合計膜厚が少なくとも２６ｎｍ以上であり、且つ前記第１の材料群から選択される少なくとも１種類以上の材料を、前記低反射部全体で合計して５５原子％以上を含む構造体である請求項１に記載の反射型フォトマスクブランク。

【請求項4】

前記低反射部は、複数層に分割された場合であっても、前記低反射部全体の合計膜厚が少なくとも１７ｎｍ以上であり、且つ前記第１の材料群から選択される少なくとも１種類以上の材料を、前記低反射部全体で合計して９５原子％以上を含む構造体である請求項１に記載の反射型フォトマスクブランク。

【請求項5】

前記低反射部の最表面層は、前記第２の材料群から選択される少なくとも１種類以上の材料を、合計して８０原子％以上を含む構造体である請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の反射型フォトマスクブランク。

【請求項6】

前記低反射部の厚さ寸法を１００％としたときの、前記低反射部の表面から５０％以内の深さの領域を前記低反射部の最表面層とした場合に、
前記低反射部の最表面層は、前記第２の材料群から選択される少なくとも１種類以上の材料を、合計して８０原子％以上を含む構造体である請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の反射型フォトマスクブランク。

【請求項7】

前記低反射部の最表面層は、０．５ｎｍ以上３０ｎｍ以下の膜厚を有する請求項２から請求項６のいずれか１項に記載の反射型フォトマスクブランク。

【請求項8】

基板と、
前記基板上に形成されて入射した光を反射する反射部と、
前記反射部上に形成されて入射した光を吸収する低反射部と、を備え、
前記低反射部は、第１の材料群から選択される少なくとも１種類以上の材料と、前記第１の材料群とは異なる第２の材料群から選択される少なくとも１種類以上の材料とを含む層であり、
前記第１の材料群から選択される少なくとも１種類以上の材料の含有量は、前記基板側から前記低反射部の最表面側に向かって減少し、
前記第２の材料群から選択される少なくとも１種類以上の材料の含有量は、前記基板側から前記低反射部の最表面側に向かって増加し、
前記第１の材料群は、テルル（Ｔｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、プラチナ（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、錫（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、及びビスマス（Ｂｉ）、並びにその酸化物、窒化物、及び酸窒化物であり、
前記第２の材料群は、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、アルミ（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）、ルテニウム（Ｒｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、バナジウム（Ｖ）、ハフニウム（Ｈｆ）、及びニオブ（Ｎｂ）、並びにその酸化物、窒化物、及び酸窒化物である反射型フォトマスク。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、紫外領域の光を光源としたリソグラフィで使用する反射型フォトマスク及びこれを作製するために用いる反射型フォトマスクブランクに関する。

【背景技術】

【0002】

半導体デバイスの製造プロセスにおいては、半導体デバイスの微細化に伴い、フォトリソグラフィ技術の微細化に対する要求が高まっている。フォトリソグラフィにおける転写パターンの最小解像寸法は、露光光源の波長に大きく依存し、波長が短いほど最小解像寸法を小さくできる。このため、露光光源は、従来の波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザー光から、波長１３．５ｎｍのＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ：極端紫外線）領域の光に置き換わってきている。

【0003】

ＥＵＶ領域の光は、ほとんどの物質で高い割合で吸収されるため、ＥＵＶ露光用のフォトマスク（ＥＵＶマスク）としては、反射型のフォトマスクが使用される（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、ガラス基板上にモリブデン（Ｍｏ）層及びシリコン（Ｓｉ）層を交互に積層した多層膜からなる反射層を形成し、その上にタンタル（Ｔａ）を主成分とする光吸収層を形成し、この光吸収層にパターンを形成することで得られたＥＵＶフォトマスクが開示されている。

【0004】

また、ＥＵＶリソグラフィは、前記の通り光の透過を利用する屈折光学系が使用できないことから、露光機の光学系部材もレンズではなく、反射型（ミラー）となる。このため、反射型フォトマスク（ＥＵＶマスク）への入射光と反射光とを同軸上に設計できない問題があり、通常、ＥＵＶリソグラフィでは、光軸をＥＵＶマスクの垂直方向から６度傾けて入射し、マイナス６度の角度で反射する反射光を半導体基板に導く手法が採用されている。

【0005】

このように、ＥＵＶリソグラフィではミラーを介し光軸を傾斜することから、ＥＵＶマスクに入射するＥＵＶ光がＥＵＶマスクのマスクパターン（パターン化された光吸収層）の影をつくる、所謂「射影効果」と呼ばれる問題が発生することがある。

【0006】

現在のＥＵＶマスクブランクでは、光吸収層として膜厚６０～９０ｎｍのタンタル（Ｔａ）を主成分とした膜が用いられている。このマスクブランクを用いて作製したＥＵＶマスクでパターン転写の露光を行った場合、ＥＵＶ光の入射方向とマスクパターンの向きとの関係によっては、マスクパターンの影となるエッジ部分で、コントラストの低下を引き起こす恐れがある。これに伴い、半導体基板上の転写パターンのラインエッジラフネスの増加や、線幅が狙った寸法に形成できないなどの問題が生じ、転写性能が悪化することがある。

【0007】

そこで、吸収層を形成する材料をタンタル（Ｔａ）からＥＵＶ光に対する吸収性（消衰係数）が高い材料へ変更した反射型マスクブランクや、タンタル（Ｔａ）にＥＵＶ光に対する吸収性の高い材料を加えた反射型マスクブランクが検討されている。例えば、特許文献２では、吸収層を、Ｔａを主成分として５０原子％（ａｔ％）以上含み、さらにＴｅ、Ｓｂ、Ｐｔ、Ｉ、Ｂｉ、Ｉｒ、Ｏｓ、Ｗ、Ｒｅ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｐｏ、Ｆｅ、Ａｕ、Ｈｇ、Ｇａ及びＡｌから選ばれた少なくとも一種の元素を含む材料で構成した反射型マスクブランクが記載されている。
なお、吸収層をパターニング処理した後の断面側壁角度は垂直に近い矩形形状が望ましく、段差形状やテーパー形状となった場合は、露光光の意図しない減衰増幅やパターン端部の反射光強度の変化が転写性能を悪化させる懸念がある。

【0008】

さらに、ミラーはＥＵＶ発生の副生成物（例えばＳｎ）や炭素などによって汚染されることが知られている。汚染物質がミラーに蓄積することにより、表面の反射率が減少し、リソグラフィ装置のスループットを低下させることになる。この問題に対し、特許文献３では、装置内に水素ラジカルを生成させることで、汚染物質と水素ラジカルとを反応させて、ミラーからこの汚染物質を除去する方法が開示されている。

【0009】

しかしながら、特許文献２に記載の反射型マスクブランクでは、吸収層が水素ラジカルに対する耐性（水素ラジカル耐性）を有することについては検討されていない。そのため、ＥＵＶ露光装置への導入によって吸収膜パターンを安定的に維持できず、結果として転写性が悪化する可能性がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【文献】特開２０１１－１７６１６２号公報

【文献】特開２００７－２７３６７８号公報

【文献】特開２０１１－５３０８２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであって、シャドウイング（射影効果）を低減すると共にマスクパターンの矩形性を向上することで、ウェハ上へ転写されるパターンの寸法精度や形状精度を向上させ、且つ水素ラジカル耐性を付与することで、長期間フォトマスクを使用することができる反射型フォトマスクブランク及びその反射型フォトマスクブランクを用いて作製された反射型フォトマスク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】

【0012】

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る反射型フォトマスクブランクは、極端紫外線を光源としたパターン転写用の反射型フォトマスクを作製するための反射型フォトマスクブランクであって、基板と、前記基板上に形成されて入射した光を反射する反射部と、前記反射部上に形成されて入射した光を吸収する低反射部と、を備え、前記低反射部は、第１の材料群から選択される少なくとも１種類以上の材料と、前記第１の材料群とは異なる第２の材料群から選択される少なくとも１種類以上の材料とを含む層であり、前記第１の材料群から選択される少なくとも１種類以上の材料の含有量は、前記基板側から前記低反射部の最表面側に向かって減少し、前記第２の材料群から選択される少なくとも１種類以上の材料の含有量は、前記基板側から前記低反射部の最表面側に向かって増加し、前記第１の材料群は、テルル（Ｔｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、プラチナ（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、錫（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、及びビスマス（Ｂｉ）、並びにその酸化物、窒化物、及び酸窒化物であり、前記第２の材料群は、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、アルミ（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）、ルテニウム（Ｒｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、バナジウム（Ｖ）、ハフニウム（Ｈｆ）、及びニオブ（Ｎｂ）、並びにその酸化物、窒化物、及び酸窒化物であることを特徴とする。

【0013】

また、本発明の一態様に係る反射型フォトマスクブランクは、前記低反射部が複数層に分割された場合であっても、前記低反射部全体の合計膜厚が少なくとも３３ｎｍ以上であり、且つ前記第１の材料群から選択される少なくとも１種類以上の材料を、前記低反射部全体で合計して２０原子％以上を含む構造体であってもよい。
また、本発明の一態様に係る反射型フォトマスクブランクは、前記低反射部が複数層に分割された場合であっても、前記低反射部全体の合計膜厚が少なくとも２６ｎｍ以上であり、且つ前記第１の材料群から選択される少なくとも１種類以上の材料を、前記低反射部全体で合計して５５原子％以上を含む構造体であってもよい。

【0014】

また、本発明の一態様に係る反射型フォトマスクブランクは、前記低反射部が複数層に分割された場合であっても、前記低反射部全体の合計膜厚が少なくとも１７ｎｍ以上であり、且つ前記第１の材料群から選択される少なくとも１種類以上の材料を、前記低反射部全体で合計して９５原子％以上を含む構造体であってもよい。
また、本発明の一態様に係る反射型フォトマスクブランクは、前記低反射部の最表面層が、前記第２の材料群から選択される少なくとも１種類以上の材料を、合計して８０原子％以上を含む構造体であってもよい。

【0015】

また、本発明の一態様に係る反射型フォトマスクブランクは、前記低反射部の厚さ寸法を１００％としたときの、前記低反射部の表面から５０％以内の深さの領域を前記低反射部の最表面層とした場合に、前記低反射部の最表面層が、前記第２の材料群から選択される少なくとも１種類以上の材料を、合計して８０原子％以上を含む構造体であってもよい。
また、本発明の一態様に係る反射型フォトマスクブランクは、前記低反射部の最表面層が、０．５ｎｍ以上３０ｎｍ以下の膜厚を有していてもよい。

【0016】

また、本発明の一態様に係る反射型フォトマスクは、基板と、前記基板上に形成されて入射した光を反射する反射部と、前記反射部上に形成されて入射した光を吸収する低反射部と、を備え、前記低反射部は、第１の材料群から選択される少なくとも１種類以上の材料と、前記第１の材料群とは異なる第２の材料群から選択される少なくとも１種類以上の材料とを含む層であり、前記第１の材料群から選択される少なくとも１種類以上の材料の含有量は、前記基板側から前記低反射部の最表面側に向かって減少し、前記第２の材料群から選択される少なくとも１種類以上の材料の含有量は、前記基板側から前記低反射部の最表面側に向かって増加し、前記第１の材料群は、テルル（Ｔｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、プラチナ（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、錫（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、及びビスマス（Ｂｉ）、並びにその酸化物、窒化物、及び酸窒化物であり、前記第２の材料群は、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、アルミ（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）、ルテニウム（Ｒｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、バナジウム（Ｖ）、ハフニウム（Ｈｆ）、及びニオブ（Ｎｂ）、並びにその酸化物、窒化物、及び酸窒化物であることを特徴とする。

【発明の効果】

【0017】

本発明の一態様によれば、ＥＵＶ光に対して高い吸収性を持つ化合物材料の含有量を基板側から最表面側に向かって減少させ、且つ水素ラジカル耐性の高い化合物材料の含有量を基板側から最表面側に向かって増加させた低反射部を形成することで、シャドウイングが低減すると共にマスクパターンの矩形性が向上するため、ウェハ上へ転写されるパターンの寸法精度や形状精度が向上し、且つ水素ラジカル耐性が付与されるため、長期間フォトマスクを使用することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の実施形態に係る反射型フォトマスクブランクの構造を示す概略断面図である。

【図2】本発明の実施形態に係る反射型フォトマスクの構造を示す概略断面図である。

【図3】ＥＵＶ光の波長における各金属材料の光学定数を示すグラフである。

【図4】本発明の実施形態に係る反射型フォトマスクブランク及びに反射型フォトマスクに備わる吸収層（低反射部）における第１の材料群の含有量（濃度）分布及び第２の材料群の含有量（濃度）分布の例を示す概念図である。

【図5】本発明の実施形態に係る反射型フォトマスクブランク及びに反射型フォトマスクに備わる吸収層における第１の材料群の含有量分布及び第２の材料群の含有量分布の例を示す概念図である。

【図6】本発明の実施形態に係る反射型フォトマスクブランク及びに反射型フォトマスクに備わる吸収層における第１の材料群の含有量分布及び第２の材料群の含有量分布の例を示す概念図である。

【図7】本発明の実施形態に係る反射型フォトマスクブランク及びに反射型フォトマスクに備わる吸収層における第１の材料群の含有量分布及び第２の材料群の含有量分布の例を示す概念図である。

【図8】本発明の実施例に係る反射型フォトマスクブランクの構造を示す概略断面図である。

【図9】本発明の実施例に係る反射型フォトマスクの製造工程を示す概略断面図である。

【図10】本発明の実施例に係る反射型フォトマスクの製造工程を示す概略断面図である。

【図11】本発明の実施例に係る反射型フォトマスクの製造工程を示す概略断面図である。

【図12】本発明の実施例に係る反射型フォトマスクの構造を示す概略断面図である。

【図13】本発明の実施例に係る反射型フォトマスクの設計パターンを表す概略平面図である。

【図14】本発明の比較例に係る既存の反射型フォトマスクブランクであって、２層構造の吸収層を有する反射型フォトマスクブランクの構造を示す概略断面図である。

【図15】本発明の比較例に係る既存の反射型フォトマスクであって、２層構造の吸収層を有する反射型フォトマスクの構造を示す概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の実施形態について説明するが、本発明は以下に示す実施形態に限定されない。以下に示す実施形態では、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がなされているが、この限定はこの発明の必須要件ではない。
図１は、本発明の実施形態に係る反射型フォトマスクブランク１０の構造を示す概略断面図である。また、図２は、本発明の実施形態に係る反射型フォトマスク２０の構造を示す概略断面図である。ここで、図２に示す本発明の実施形態に係る反射型フォトマスク２０は、図１に示す本発明の実施形態に係る反射型フォトマスクブランク１０の吸収層４をパターニングして形成したものである。

【0020】

（全体構成）
図１に示すように、本発明の実施形態に係る反射型フォトマスクブランク１０は、基板１と、基板１上に形成された反射層２と、反射層２の上に形成されたキャッピング層３と、キャッピング層３の上に形成された吸収層４とを備えている。より詳しくは、本発明の実施形態に係る反射型フォトマスクブランク１０は、極端紫外線を光源としたパターン転写用の反射型フォトマスクを作製するための反射型フォトマスクブランクであって、基板１と、基板１上に形成されて入射した光を反射する反射部として機能する反射層２及びキャッピング層３と、反射部上に形成されて入射した光を吸収する低反射部として機能する吸収層４と、を備えている。以下、上述した各層の構成等について説明する。

【0021】

（基板）
本発明の実施形態に係る基板１には、平坦なＳｉ基板や合成石英基板等を用いることができる。また、基板１には、チタンを添加した低熱膨張ガラスを用いることができるが、熱膨張率の小さい材料であれば、本実施形態はこれらに限定されるものではない。

【0022】

（反射層）
本発明の実施形態に係る反射層２は、反射部の一部を構成する層である。本発明の実施形態に係る反射層２は、露光光であるＥＵＶ光（極端紫外光）を反射するものであり、例えば、ＥＵＶ光に対する屈折率の大きく異なる材料の組み合わせによる多層反射膜から構成されている。多層反射膜としては、例えば、Ｍｏ（モリブデン）とＳｉ（シリコン）、またはＭｏ（モリブデン）とＢｅ（ベリリウム）といった組み合わせの層を４０周期程度繰り返し積層することにより形成したものが挙げられる。

【0023】

（キャッピング層）
本発明の実施形態に係るキャッピング層３は、反射部の一部を構成する層である。本発明の実施形態に係るキャッピング層３は、吸収層４に転写パターンを形成する際に行われるドライエッチングに対して耐性を有する材質で形成されて、吸収層４をエッチングする際に、反射層２へのダメージを防ぐエッチングストッパとして機能するものである。キャッピング層３は、例えば、Ｒｕ（ルテニウム）で形成されている。ここで、反射層２の材質やエッチング条件により、キャッピング層３は無くてもかまわない。
なお、図示しないが、基板１上の反射層２を形成していない面に裏面導電膜を形成することができる。裏面導電膜は、反射型フォトマスク２０を露光機に設置するときに静電チャックの原理を利用して固定するための膜である。

【0024】

（吸収層）
反射型フォトマスクブランク１０の吸収層４は、その一部を除去することにより反射型フォトマスク２０の吸収パターン層４１（図２を参照）となる層である。ＥＵＶリソグラフィにおいて、ＥＵＶ光は反射型フォトマスク２０の基板水平面に対して斜めに入射し、反射層２で反射されるが、吸収パターン層４１が光路の妨げとなる射影効果のため、ウェハ上への転写性能が悪化することがある。この転写性能の悪化は、ＥＵＶ光を吸収する吸収層４の厚さを薄くすることで低減される。吸収層４の厚さを薄くするためには、従来の材料よりＥＵＶ光に対す吸収性の高い材料、つまり波長１３．５ｎｍに対する消衰係数ｋの高い材料を適用することで可能である。

【0025】

図３は、各金属材料のＥＵＶ光の波長１３．５ｎｍに対する光学係数を示すグラフである。図３の横軸は屈折率ｎを表し、縦軸は消衰係数ｋを示している。従来の吸収層４の主材料であるタンタル（Ｔａ）の消衰係数ｋは０．０４１である。それより大きい消衰係数ｋを有する化合物材料であれば、吸収層４の厚さを薄くすることが可能である。消衰係数ｋが０．０６以上であれば、吸収層４の厚さを十分に薄くすることが可能であるため、射影効果を十分に低減できる。
上記のような光学定数（ｎｋ値）の組み合わせを満たす材料としては、図３に示すように、例えば、銀（Ａｇ）、プラチナ（Ｐｔ）、インジウム（Ｉｎ）、コバルト（Ｃｏ）、錫（Ｓｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、テルル（Ｔｅ）がある。

【0026】

以下、吸収層４に添加可能な材料（元素）について詳しく説明する。
吸収層４は、後述する第１の材料群から選択される少なくとも１種類以上の材料と、後述する、第１の材料群とは異なる第２の材料群から選択される少なくとも１種類以上の材料とを含む層である。
吸収層４において、第１の材料群から選択される少なくとも１種類以上の材料の含有量は、基板１側から吸収層４の最表面４ａ側に向かって減少し、第２の材料群から選択される少なくとも１種類以上の材料の含有量は、基板１側から吸収層４の最表面４ａ側に向かって増加している。

【0027】

ここで、上述した第１の材料群は、テルル（Ｔｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、プラチナ（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、錫（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、及びビスマス（Ｂｉ）、並びにその酸化物、窒化物、及び酸窒化物である。また、上述した第２の材料群は、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、アルミ（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）、ルテニウム（Ｒｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、バナジウム（Ｖ）、ハフニウム（Ｈｆ）、及びニオブ（Ｎｂ）、並びにその酸化物、窒化物、及び酸窒化物である。

【0028】

吸収層４は、複数層に分割された場合であっても、吸収層４全体の合計膜厚が少なくとも３３ｎｍ以上であり、且つ第１の材料群から選択される少なくとも１種類以上の材料を、吸収層４全体で合計して２０原子％以上を含む構造体であることが好ましい。
また、吸収層４は、複数層に分割された場合であっても、吸収層４全体の合計膜厚が少なくとも２６ｎｍ以上であり、且つ第１の材料群から選択される少なくとも１種類以上の材料を、吸収層４全体で合計して５５原子％以上を含む構造体であることがより好ましい。

【0029】

また、吸収層４は、複数層に分割された場合であっても、吸収層４全体の合計膜厚が少なくとも１７ｎｍ以上であり、且つ第１の材料群から選択される少なくとも１種類以上の材料を、吸収層４全体で合計して９５原子％以上を含む構造体であることがさらに好ましい。
また、吸収層４の最表面層は、第２の材料群から選択される少なくとも１種類以上の材料を、合計して８０原子％以上を含む構造体であることが好ましい。

【0030】

また、吸収層４の厚さ寸法を１００％としたときの、吸収層４の表面から５０％以内の深さの領域を「吸収層４の最表面層」と定義した場合に、吸収層４の最表面層は、第２の材料群から選択される少なくとも１種類以上の材料を、合計して８０原子％以上を含む構造体であることが好ましい。
また、吸収層４の最表面層は、０．５ｎｍ以上３０ｎｍ以下の膜厚を有していることが好ましい。なお、吸収層４の最表面層の膜厚については０．５ｎｍが成膜限界であり、０．５ｎｍ未満の成膜は極めて困難である。また、吸収層４の最表面層の膜厚が３０ｎｍを超えると、シャドウイングの影響が顕著になる傾向がある。

【0031】

以下、吸収層４における第１の材料群に含まれる材料の含有量（濃度）及び第２の材料群に含まれる材料の含有量（濃度）の各分布について説明する。
本実施形態では、第１の材料群に含まれる材料の含有量は、基板１側から吸収層４の最表面４ａ側に向かって、直線的（線形）、曲線的（例えばＳ字カーブ）、または指数関数的に減少していることが好ましい。
また、本実施形態では、第２の材料群に含まれる材料の含有量は、基板１側から吸収層４の最表面４ａ側に向かって、直線的（線形）、曲線的（例えばＳ字カーブ）、または指数関数的に増加していることが好ましい。

【0032】

また、第１の材料群及び第２の材料群の少なくとも一方は、基板１側及び吸収層４の最表面４ａ側の少なくとも一方の領域において組成が均一であることが好ましい。なお、本実施形態において「基板１側の領域」とは、吸収層４全体における下層１０％の領域を意味し、「最表面４ａ側の領域」とは、吸収層４全体における上層１０％の領域を意味する。
また、第１の材料群の含有量（濃度）と、第２の材料群の含有量（濃度）とが同じになる点（箇所）は、吸収層４を厚さ方向に２等分した場合に、基板１側に位置していてもよいし、吸収層４の最表面４ａ側に位置していてもよい。

【0033】

また、基板１側の領域（吸収層４全体における下層１０％の領域）は、第１の材料群に含まれる材料のみで構成されていなくてもよいし、最表面４ａ側の領域（吸収層４全体における上層１０％の領域）は、第２の材料群に含まれる材料のみで構成されていなくてもよい。つまり、基板１側の領域には、第２の材料群に含まれる材料が含まれていてもよいし、最表面４ａ側の領域には、第１の材料群に含まれる材料が含まれていてもよい。
以下、吸収層４における第１の材料群に含まれる材料の含有量（濃度）及び第２の材料群に含まれる材料の含有量（濃度）の各分布について、図を参照して説明する。

【0034】

図４から図７は、第１の材料群に含まれる材料の含有量分布（濃度分布）、及び第２の材料群に含まれる材料の含有量分布（濃度分布）を示した概念図である。図４から図７の各図における縦軸は、吸収層４全体における第１の材料群及び第２の材料群の各含有量（％）をそれぞれで示し、横軸は、吸収層４全体の深さ方向をそれぞれ示している。
図４は、第１の材料群に含まれる材料の含有量（実線）が、基板１側から吸収層４の最表面４ａ側に向かって直線的（線形）に減少し、且つ第２の材料群に含まれる材料の含有量（破線）が、基板１側から吸収層４の最表面４ａ側に向かって直線的（線形）に増加する形態を示している。

【0035】

図５は、第１の材料群に含まれる材料の含有量（実線）が、基板１側から吸収層４の最表面４ａ側に向かって直線的（線形）に減少し、且つ第２の材料群に含まれる材料の含有量（破線）が、基板１側から吸収層４の最表面４ａ側に向かって直線的（線形）に増加する形態であって、第１の材料群の含有量（濃度）と第２の材料群の含有量（濃度）とが同じになる点（箇所）が、吸収層４を厚さ方向に２等分した場合に、基板１側に位置しており、且つ、基板１側の領域には第２の材料群に含まれる材料が含まれており、最表面４ａ側の領域には第１の材料群に含まれる材料が含まれている形態を示している。

【0036】

図６は、第１の材料群に含まれる材料の含有量（実線）が、基板１側から吸収層４の最表面４ａ側に向かって指数関数的に減少し、且つ第２の材料群に含まれる材料の含有量（破線）が、基板１側から吸収層４の最表面４ａ側に向かって指数関数的に増加する形態であって、基板１側の領域及び最表面４ａ側の領域は、それぞれ組成が均一となっており、且つ、第１の材料群の含有量（濃度）と第２の材料群の含有量（濃度）とが同じになる点（箇所）が、吸収層４を厚さ方向に２等分した場合に、最表面４ａ側に位置している形態を示している。

【0037】

図７は、第１の材料群に含まれる材料の含有量（実線）が、基板１側から吸収層４の最表面４ａ側に向かって曲線的に（Ｓ字カーブを描くように）減少し、且つ第２の材料群に含まれる材料の含有量（破線）が、基板１側から吸収層４の最表面４ａ側に向かって曲線的に（Ｓ字カーブを描くように）増加する形態であって、基板１側の領域及び最表面４ａ側の領域は、それぞれ組成が均一となっている形態を示している。

【0038】

上記形態であれば、ＥＵＶ光に対して高い吸収性を持つ化合物材料（第１の材料群に含まれる材料）の含有量が基板１側から最表面４ａ側に向かって減少し、且つ水素ラジカル耐性の高い化合物材料（第２の材料群に含まれる材料）の含有量が基板１側から最表面４ａ側に向かって増加している吸収層４を備えているため、シャドウイングが低減すると共にマスクパターンの矩形性が向上するため、ウェハ上へ転写されるパターンの寸法精度や形状精度が向上し、且つ水素ラジカル耐性が付与されるため、長期間使用可能なフォトマスクを作製することができる。
なお、本実施形態における第１の材料群及び第２の材料群の各含有量の分布は、上述した分布に限定されるものではなく、それぞれを組み合わせた分布であってもよい。

【0039】

一般に、反射型フォトマスクブランクは、パターニングのための加工が可能である必要がある。上記材料のうち、酸化錫は、塩素系ガスにドライエッチング加工が可能であることが知られている。したがって、吸収層４は、錫（Ｓｎ）及び酸素（Ｏ）を含む材料を含んでいればより好ましい。

【0040】

また、反射型フォトマスクは、水素ラジカル環境下にさらされるため、吸収層４が水素ラジカル耐性の高い吸収材料（第２の材料群）を含んでいなければ、反射型フォトマスクは長期の使用に耐えられない。なお、本実施形態では、マイクロ波プラズマを使って、電力１ｋＷで水素圧力が０．３６ミリバール（ｍｂａｒ）以下の水素ラジカル環境下で、膜減り速さ０．１ｎｍ／ｓ以下の材料を、水素ラジカル耐性の高い材料とする。
上記材料のうち、錫（Ｓｎ）単体では水素ラジカルへの耐性が低いことが知られているが、酸素（Ｏ）を追加することによって水素ラジカル耐性が高くなる。表１に示す通り、錫（Ｓｎ）と酸素（Ｏ）の原子数比が１：２を超えた材料で、水素ラジカル耐性が確認された。これは、錫（Ｓｎ）と酸素（Ｏ）の原子数比が１：２以下では錫（Ｓｎ）の結合がすべて酸化錫（ＳｎＯ_２）にならず、膜全体を酸化錫（ＳｎＯ_２）にするためには１：２を超えた原子数比が必要であると考えられるからである。

【0041】

表１には、本発明の実施形態に係るＳｎとＯの元素数比に伴う水素ラジカル耐性を示す。なお、表１に示した原子数比は、膜厚１μｍに成膜された材料をＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分析）で測定した結果である。ここで、錫（Ｓｎ）と酸素（Ｏ）の原子数比が１：２の場合には、繰り返し評価においてばらつきが確認されたため、表１では「△」と表記している。本実施形態では、「△」及び「○」であれば使用する上で問題がないため、合格とした。

【0042】

【表1】

【0043】

吸収層４を形成するために使用可能な錫（Ｓｎ）及び酸素（Ｏ）を含む材料は、化学量論的組成の酸化錫よりも酸素を多く含むことが好ましい。すなわち、吸収層４の材料中の錫（Ｓｎ）と酸素（Ｏ）の原子数比は１：２を超えていることが好ましい。
また、錫（Ｓｎ）と酸素（Ｏ）の原子数比が１：３．５を超えると、ＥＵＶ光に対する吸収性の低下が進行するため、錫（Ｓｎ）と酸素（Ｏ）の原子数比は１：３．５以下であることが好ましく、１：３以下であることがより好ましい。つまり、吸収層４を錫（Ｓｎ）及び酸素（Ｏ）を含む材料で形成する場合には、酸素（Ｏ）の含有量は、錫（Ｓｎ）の含有量に対して、原子数比で２倍以上３．５倍以下の範囲内であれば好ましい。

【0044】

また、吸収層４は、吸収層４全体に対して、錫（Ｓｎ）及び酸素（Ｏ）を合計で５０原子％以上含有することが好ましい。
これは、吸収層４に錫（Ｓｎ）と酸素（Ｏ）以外の成分が含まれているとＥＵＶ光吸収性と水素ラジカル耐性の両方が低下する可能性があるものの、その成分が５０原子％未満であれば、ＥＵＶ光吸収性と水素ラジカル耐性の両方の低下はごく僅かであり、ＥＵＶマスク（反射型フォトマスク）の吸収層４としての性能の低下はほとんど無いためである。
なお、本実施形態では、吸収層４は、吸収層４全体に対して、第１の材料群に含まれる材料及び第２の材料群に含まれる材料を合計で５０原子％以上含有していてもよい。

【0045】

錫（Ｓｎ）と酸素（Ｏ）以外の材料として、例えば、Ｔａ、Ｐｔ、Ｔｅ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔｉ、Ｗ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｉｎ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｆ、Ｎ、ＣやＨが吸収層４に混合されていてもよい。
例えば、Ｉｎを、例えば１０原子％以上５０原子％未満の範囲内で混合することで、ＥＵＶ光に対する高吸収性を確保しながら、膜（吸収層４）に導電性を付与することが可能となるため、波長１９０ｎｍ～２６０ｎｍのＥＵＶ光を用いたマスクパターン検査において、検査性を高くすることが可能となる。あるいは、ＮやＨｆを、例えば１０原子％以上５０原子％未満の範囲内で混合した場合には、吸収層４の膜質をよりアモルファスにすることが可能となるため、ドライエッチング後の吸収パターン層４１のラフネスや面内寸法均一性や転写像の面内均一性が向上する。

【0046】

従来のＥＵＶ反射型フォトマスクの吸収層には、上述の通りＴａを主成分とする化合物材料が適用されてきた。この場合、吸収層と反射層との光強度のコントラストを表す指標である光学濃度ＯＤ（式１）で１以上を得るには、膜厚を４０ｎｍ以上にする必要があり、ＯＤで２以上を得るには、膜厚を７０ｎｍ以上にする必要があった。Ｔａの消衰係数ｋは、０．０４１だが、消衰係数ｋが０．０６以上である、錫（Ｓｎ）と酸素（Ｏ）を含む化合物材料を吸収層に適用することで、ベールの法則より、ＯＤで１以上を得る場合であってもその膜厚を１７ｎｍ以下することが可能であり、ＯＤで２以上を得る場合であってもその膜厚を４５ｎｍ以下にすることが可能である。ただし、膜厚が４５ｎｍ以上であると、従来のＴａを主成分とした膜厚６０ｎｍの化合物材料と射影効果が同程度となってしまう。
ＯＤ＝－ｌｏｇ（Ｒａ／Ｒｍ） ・・・（式１）
従って、吸収層４の膜厚は、１７ｎｍ以上４５ｎｍ以下であることが好ましい。

【0047】

また、従来のＥＵＶ反射型フォトマスクの吸収層には、最表面である上層にＴａを主成分とする酸化膜、下層にＴａを主成分とする窒化膜をそれぞれ使用したものが多く、吸収層は、上層と下層の境界（界面）を有するものが多い。そのため、従来のＥＵＶ反射型フォトマスクの吸収層をドライエッチングによってパターニングした後に、その断面形状を観察すると、上層と下層の境界（界面）に段差が発生していることがある。このような吸収層の段差は、ウェハ上へ転写されるパターンの寸法精度や形状精度の低下を招くため、パターニングした後の吸収層には段差は無いことが望ましい。

【0048】

［実施例１］
以下、本発明に係る反射型フォトマスクブランク及び反射型フォトマスクの実施例について説明する。
図８に示すように、低熱膨張特性を有する合成石英の基板１１の上に、シリコン（Ｓｉ）とモリブデン（Ｍｏ）とを一対とする積層膜が４０枚積層されて形成された反射層１２を形成する。反射層１２の膜厚は２８０ｎｍであった。
次に、反射層１２上に、中間膜としてルテニウム（Ｒｕ）で形成されたキャッピング層１３を、膜厚が３．５ｎｍになるように成膜した。
次に、キャッピング層１３の上に、錫（Ｓｎ）と酸素（Ｏ）とを含む領域（層）、及びタンタル（Ｔａ）と酸素（Ｏ）とを含む領域（層）を有する吸収層１４を膜厚がそれぞれ２６ｎｍ、7ｎｍになるように成膜した。ここで、吸収層１４のＳｎＯ、ＴａＯ成膜時は境界（界面）が発生しないよう、連続的にスパッタリングを行った。以下、この点について詳しく説明する。

【0049】

本実施例では、キャッピング層１３の上に、吸収層１４として、まず、錫（Ｓｎ）と酸素（Ｏ）を含む膜（層）をその膜厚が２６ｎｍとなるように成膜した。そして、錫（Ｓｎ）と酸素（Ｏ）を含む膜（層）の膜厚が２６ｎｍに達したところで、錫（Ｓｎ）と酸素（Ｏ）を含む膜（層）の成膜と、タンタル（Ｔａ）と酸素（Ｏ）を含む膜（層）の成膜とを同時に行った。こうして、ＳｎＯ及びＴａＯを含んだ膜（層）をその膜厚が０．５ｎｍ程度となるように成膜した。その後、錫（Ｓｎ）と酸素（Ｏ）を含む膜（層）の成膜を終了し、タンタル（Ｔａ）と酸素（Ｏ）を含む膜（層）をその膜厚が７ｎｍとなるように成膜した。こうして、錫（Ｓｎ）と酸素（Ｏ）を含む領域と、タンタル（Ｔａ）と酸素（Ｏ）を含む領域とに境界（界面）が発生しないように吸収層１４を成膜した。

【0050】

こうして成膜した吸収層１４における、錫（Ｓｎ）と酸素（Ｏ）の原子数比率は、ＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分析）で測定したところ１：２．５であり、タンタル（Ｔａ）と酸素（Ｏ）の原子数比率は、ＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分析）で測定したところ１：１．９であった。
また、ＸＲＤ（Ｘ線回析装置）で測定したところ、吸収層１４の膜質は、僅かに結晶性が見られるものの、アモルファスであった。

【0051】

次に、基板１１の反射層１２が形成されていない側に窒化クロム（ＣｒＮ）で形成された裏面導電膜１５を１００ｎｍの厚さで成膜し、実施例１の反射型フォトマスクブランク１００を作製した。
実施例１では、基板１１上へのそれぞれの膜の成膜は、多元スパッタリング装置を用いた。各々の膜の膜厚は、スパッタリング時間で制御した。吸収層１４は、反応性スパッタリング法により、スパッタリング中にチャンバーに導入する酸素の量を制御することで、Ｏ／Ｓｎ比が２．５、Ｏ／Ｔａ比が１．９になるように成膜した。

【0052】

次に、実施例１の反射型フォトマスク２００の作製方法について、図９から図１２を用いて説明する。
図９に示すように、反射型フォトマスクブランク１００の吸収層１４の上に、ポジ型化学増幅型レジスト（ＳＥＢＰ９０１２：信越化学社製）を１２０ｎｍの膜厚にスピンコートで塗布し、１１０℃で１０分間ベークし、レジスト膜１６を形成した。
次に、電子線描画機（ＪＢＸ３０３０：日本電子社製）によってレジスト膜１６に所定のパターンを描画した。
その後、１１０℃、１０分間のプリベーク処理を行い、次いでスプレー現像機（ＳＦＧ３０００：シグマメルテック社製）を用いて現像処理をした。
こうして、図１０に示すように、レジストパターン１６ａを形成した。

【0053】

次に、レジストパターン１６ａをエッチングマスクとして、塩素系ガスを主体としたドライエッチングにより、吸収層１４のパターニングを行った。
こうして、図１１に示すように、キャッピング層１３の上に吸収パターン層１４１を形成した。
次に、レジストパターン１６ａの剥離を行い、図１２に示す、本実施例の反射型フォトマスク２００を作製した。

【0054】

本実施例において、吸収層１４に形成した転写パターン（吸収パターン層１４１の形状）は、転写評価用の反射型フォトマスク２００上で、線幅６４ｎｍのＬＳ（ラインアンドスペース）パターン、ＡＦＭを用いた吸収層の膜厚測定用の線幅２００ｎｍのＬＳパターン、及びＥＵＶ反射率測定用の４ｍｍ角の吸収層除去部を含んだパターンとした。線幅６４ｎｍのＬＳパターンは、ＥＵＶ照射による射影効果の影響が見えやすくなるように、図１３に示すようにｘ方向とｙ方向それぞれに設計した。

【0055】

［比較例１］
比較例１として、従来のＥＵＶ反射型フォトマスクブランクを以下のように作製した。
図１４に示すように、吸収層を構成する下層５を、タンタル（Ｔａ）と窒素（Ｎ）の原子数比率が１：０．２５であり、且つその膜厚が５８ｎｍとなるよう成膜して形成した後、吸収層を構成する上層６を、タンタル（Ｔａ）と酸素（Ｏ）の原子数比率が１：１．９であり、且つその膜厚が２ｎｍになるよう成膜して形成した。こうして、比較例１の反射型フォトマスクブランク３０を作製した。こうして成膜した下層５と上層６との間には境界（界面）が形成されていた。
次に、図１５に示すように、実施例１と同様の方法で、比較例１の反射型フォトマスク３００を作製した。図１５に示すように、比較例１の反射型フォトマスク３００は、吸収パターン層１４２として、吸収パターン層（下層）５１と、吸収パターン層（上層）６１とを備えている。ただし、吸収パターン層１４２に関して、ＴａＮとＴａＯは上層下層で分かれており、連続的に組成が変化する膜ではない。

【0056】

［実施例２］
吸収層１４を、錫（Ｓｎ）と酸素（Ｏ）の原子数比率が１：２．５となるように形成した。また、錫（Ｓｎ）と酸素（Ｏ）の合計含有量を吸収層１４全体の５５原子％とし、残りの４５原子％をＴａとした状態で、吸収層１４の膜厚が２６ｎｍになるよう成膜した。それ以外は、実施例１と同様の方法で、実施例２の反射型フォトマスクブランク１００及び反射型フォトマスク２００を作製した。

【0057】

［実施例３］
吸収層１４を、錫（Ｓｎ）と酸素（Ｏ）の原子数比率が１：２．５となるように形成した。また、錫（Ｓｎ）と酸素（Ｏ）の合計含有量を吸収層１４全体の９５原子％とし、残りの５原子％をＴａとした状態で、吸収層１４の膜厚が２６ｎｍになるよう成膜した。それ以外は、実施例１と同様の方法で、実施例３の反射型フォトマスクブランク１００及び反射型フォトマスク２００を作製した。

【0058】

［実施例４］
吸収層１４を、錫（Ｓｎ）と酸素（Ｏ）の原子数比率が１：２．５となるように形成した。また、錫（Ｓｎ）と酸素（Ｏ）の合計含有量を吸収層１４全体の９５原子％とし、残りの５原子％をＴａとした状態で、吸収層１４の膜厚が１７ｎｍになるよう成膜した。それ以外は、実施例１と同様の方法で、実施例４の反射型フォトマスクブランク１００及び反射型フォトマスク２００を作製した。

【0059】

［実施例５］
吸収層１４を、錫（Ｓｎ）と酸素（Ｏ）の原子数比率が１：２．５となるように形成した。また、錫（Ｓｎ）と酸素（Ｏ）の合計含有量を吸収層１４全体の６０原子％とし、残りの４０原子％をＳｉとした状態で、吸収層１４の膜厚が３３ｎｍになるよう成膜した。それ以外は、実施例１と同様の方法で、実施例５の反射型フォトマスクブランク１００及び反射型フォトマスク２００を作製した。

【0060】

［実施例６］
吸収層１４を、錫（Ｓｎ）と酸素（Ｏ）の原子数比率が１：２．５となるように形成した。また、錫（Ｓｎ）と酸素（Ｏ）の合計含有量を吸収層１４全体の７８原子％とし、残りの２２原子％をＳｉとした状態で、吸収層１４の膜厚が２６ｎｍになるよう成膜した。それ以外は、実施例１と同様の方法で、実施例６の反射型フォトマスクブランク１００及び反射型フォトマスク２００を作製した。

【0061】

［実施例７］
吸収層１４を、錫（Ｓｎ）と酸素（Ｏ）の原子数比率が１：２．５となるように形成した。また、錫（Ｓｎ）と酸素（Ｏ）の合計含有量を吸収層１４全体の９５原子％とし、残りの５原子％をＳｉとした状態で、吸収層１４の膜厚を１７ｎｍになるよう成膜した。それ以外は、実施例１と同様の方法で、実施例７の反射型フォトマスクブランク１００及び反射型フォトマスク２００を作製した。

【0062】

（膜厚測定）
前述の各実施例及び比較例において、吸収層１４の膜厚は透過電子顕微鏡によって測定した。
（反射率測定）
前述の各実施例及び比較例において、作製した反射型フォトマスクの吸収パターン層１４１領域の反射率ＲａをＥＵＶ光による反射率測定装置で測定した。
また、前述の各実施例及び比較例において、作製した反射型フォトマスクの吸収パターン層１４１領域以外の領域の反射率ＲｍをＥＵＶ光による反射率測定装置で測定した。

【0063】

（水素ラジカル耐性測定）
マイクロ波プラズマを使って、電力１ｋＷで水素圧力が０．３６ミリバール（ｍｂａｒ）以下の水素ラジカル環境下に、各実施例及び比較例で作製した反射型フォトマスクを設置した。水素ラジカル処理後での吸収層１４の膜厚変化を、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて確認した。測定は線幅２００ｎｍのＬＳパターンを用いて行った。

【0064】

（ウェハ露光評価）
ＥＵＶ露光装置（ＮＸＥ３３００Ｂ：ＡＳＭＬ社製）を用いて、ＥＵＶポジ型化学増幅型レジストを塗布した半導体ウェハ上に、各実施例及び比較例で作製した反射型フォトマスクの転写パターンを転写露光した。このとき、露光量は図１３のｘ方向のＬＳパターンが設計通りに転写するように調節した。電子線寸法測定機により転写されたレジストパターンの観察及び線幅測定を実施し、解像性の確認を行った。
これらの評価結果を表２に示す。

【0065】

【表2】

【0066】

従来の膜厚が６０ｎｍのタンタル（Ｔａ）系吸収層の反射率は、０．０１９（ＯＤ＝１．５４）であるのに対し、ＳｎＯの混合比率が９５％と高い実施例３においては、その反射率が０．００７（ＯＤ＝１．９７）と良好であった。これに対し、ＳｎＯの混合比率が９５％と高いが、吸収層１４の膜厚を１７ｎｍと非常に薄くした場合である実施例４においてはその反射率は０．０５９（ＯＤ＝１．０５）、実施例７においては、その反射率は０．０６１（ＯＤ＝１．０３）と低下した。
なお、ＯＤが１．５以上のものを「◎」、１．０以上１．５未満のものを「○」として表している。ＯＤが「◎」及び「〇」であれば、使用する上で問題がないため、本実施例で合格とした。

【0067】

続いて、各実施例及び比較例の水素ラジカル耐性を示す。ここでは、膜減り速さが０．１ｎｍ／ｓ以下の材料を「◎」、０．１ｎｍ／ｓを超えるものを「×」として表している。既存のＥＵＶ反射型フォトマスクである比較例１及び実施例１～７の全てにおいて、膜減り速さが０．１ｎｍ／ｓ以下となり、十分な耐性を有していることが分かった。
続いて、吸収層のパターニング後における断面形状の判定結果を示す。ここでは、ＳＥＭにてパターニングされた吸収層の断面を目視で観察し、その断面に段差がある場合を「×」とし、段差がない場合を「◎」とした。

【0068】

以上のように、各実施例の反射型フォトマスクブランク及び反射型フォトマスクであれば、十分なＯＤ値を備えるとともに、十分な水素ラジカル耐性を備え、且つパターニングされた吸収層の断面形状には段差が形成されていない。そのため、各実施例の反射型フォトマスクブランク及び反射型フォトマスクであれば、ウェハ上へ転写されるパターンの寸法精度や形状精度が向上し、且つ水素ラジカル耐性が付与されるため、長期間フォトマスクを使用することが可能となった。

【産業上の利用可能性】

【0069】

本発明に係る反射型フォトマスクブランク及び反射型フォトマスクは、半導体集積回路などの製造工程において、ＥＵＶ露光によって微細なパターンを形成するために好適に用いることができる。

【符号の説明】

【0070】

１…基板
２…反射層
３…キャッピング層
４…吸収層
４ａ…最表面
５…吸収層（下層）
６…吸収層（上層）
４１…吸収パターン層
５１…吸収パターン層（下層）
６１…吸収パターン層（上層）
１０…反射型フォトマスクブランク
２０…反射型フォトマスク
３０…反射型フォトマスクブランク
１１…基板
１２…反射層
１３…キャッピング層
１４…吸収層
１４１…吸収パターン層
１４２…吸収パターン層（２層膜）
１５…裏面導電膜
１６…レジスト膜
１６ａ…レジストパターン
１７…反射部
１８…低反射部
１００…反射型フォトマスクブランク
２００…反射型フォトマスク
３００…反射型フォトマスク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】