ホーム > 特許ランキング > 株式会社トッパンフォトマスク
知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(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】2024-11-07
(45)【発行日】2024-11-15
(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 20120101AFI20241108BHJP
【ＦＩ】
G03F1/24
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2024131670
(22)【出願日】2024-08-08
(62)【分割の表示】P 2021002248の分割
【原出願日】2021-01-08
(65)【公開番号】P2024153916
(43)【公開日】2024-10-29
【審査請求日】2024-09-06
【早期審査対象出願】
(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】山形 悠斗
(72)【発明者】
【氏名】合田 歩美
(72)【発明者】
【氏名】中野 秀亮
(72)【発明者】
【氏名】市川 顯二郎
【審査官】植木 隆和
(56)【参考文献】
【文献】特開２００８－１１８１４３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－３５１０４（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１９／００９２１１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１９／０１４６３３１（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０２０－１９７６０６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２１／０２７
Ｇ０３Ｆ ７／２０
Ｇ０３Ｆ １／００～１／８６
(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、前記基板と接して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、前記反射部と接して形成されて入射した光を吸収する低反射部と、を備え、
前記反射部は、多層反射膜とキャッピング層とを備え、
前記キャッピング層は、少なくともルテニウム（Ｒｕ）を含み、
前記低反射部は、白金（Ｐｔ）、及びニッケル（Ｎｉ）、並びにその酸化物、窒化物、弗化物、ホウ化物、酸窒化物、酸ホウ化物、及び酸窒化ホウ化物から選ばれる少なくとも１種類以上の材料を４０ａｔ％以上含み、
前記低反射部の前記キャッピング層側から少なくとも厚さ２ｎｍの領域には、ルテニウム（Ｒｕ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ロジウム（Ｒｈ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、レニウム（Ｒｅ）、及びイリジウム（Ｉｒ）、並びにその酸化物、窒化物、弗化物、ホウ化物、酸窒化物、酸ホウ化物、及び酸窒化ホウ化物からなる第１の材料群から選ばれる少なくとも１種類以上の材料を２５ａｔ％以上含む、または、
イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、パラジウム（Ｐｄ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ベリリウム（Ｂｅ）、及び亜鉛（Ｚｎ）、並びにその酸化物、窒化物、弗化物、ホウ化物、酸窒化物、酸ホウ化物、及び酸窒化ホウ化物からなる第２の材料群から選ばれる少なくとも１種類以上の材料を３０ａｔ％以上含み、
前記低反射部の合計膜厚は、４５ｎｍ以下であることを特徴とす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、前記キャッピング層の上に形成された吸収層を備え、または、前記キャッピング層の上に形成された密着層と、その上に形成された吸収層とを備え、前記吸収層は、白金（Ｐｔ）、及びニッケル（Ｎｉ）、並びにその酸化物、窒化物、弗化物、ホウ化物、酸窒化物、酸ホウ化物、及び酸窒化ホウ化物から選ばれる少なくとも１種類以上の材料を４０ａｔ％以上含み、
前記吸収層及び密着層は、前記第１の材料群から選ばれる少なくとも１種類以上の材料を２５ａｔ％以上含む、または、
前記第２の材料群から選ばれる少なくとも１種類以上の材料を３０ａｔ％以上含むことを特徴とする請求項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、単一の層からなる場合であっても、その膜厚が４５ｎｍ以下であり、前記低反射部は、前記第１の材料群から選ばれる少なくとも１種類以上の材料を２５ａｔ％以上含む、または、
前記第２の材料群から選ばれる少なくとも１種類以上の材料を３０ａｔ％以上含むことを特徴とする請求項１または請求項２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、その合計膜厚が４５ｎｍ以下であり、前記低反射部のうち前記キャッピング層側に設けられた密着層は、その膜厚が２ｎｍ以上２０ｎｍ以下の範囲内であり、
前記密着層は、前記第１の材料群から選ばれる少なくとも１種類以上の材料を２５ａｔ％以上含む、または、
前記第２の材料群から選ばれる少なくとも１種類以上の材料を３０ａｔ％以上含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の反射型フォトマスクブランク。
【請求項5】
基板と、前記基板上に、前記基板と接して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、前記反射部と接して形成されて入射した光を吸収する低反射部と、を備え、
前記反射部は、多層反射膜とキャッピング層とを備え、
前記キャッピング層は、少なくともルテニウム（Ｒｕ）を含み、
前記低反射部は、白金（Ｐｔ）、及びニッケル（Ｎｉ）、並びにその酸化物、窒化物、弗化物、ホウ化物、酸窒化物、酸ホウ化物、及び酸窒化ホウ化物から選ばれる少なくとも１種類以上の材料を４０ａｔ％以上含み、
前記低反射部の前記キャッピング層側から少なくとも厚さ２ｎｍの領域には、ルテニウム（Ｒｕ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ロジウム（Ｒｈ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、レニウム（Ｒｅ）、及びイリジウム（Ｉｒ）、並びにその酸化物、窒化物、弗化物、ホウ化物、酸窒化物、酸ホウ化物、及び酸窒化ホウ化物からなる第１の材料群から選ばれる少なくとも１種類以上の材料を２５ａｔ％以上含む、または、
イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、パラジウム（Ｐｄ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ベリリウム（Ｂｅ）、及び亜鉛（Ｚｎ）、並びにその酸化物、窒化物、弗化物、ホウ化物、酸窒化物、酸ホウ化物、及び酸窒化ホウ化物からなる第２の材料群から選ばれる少なくとも１種類以上の材料を３０ａｔ％以上含み、
前記低反射部の合計膜厚は、４５ｎｍ以下であることを特徴とする反射型フォトマスク。
【請求項6】
前記低反射部は、前記キャッピング層の上に形成された吸収層を備え、または、前記キャッピング層の上に形成された密着層と、その上に形成された吸収層とを備え、前記吸収層は、白金（Ｐｔ）、及びニッケル（Ｎｉ）、並びにその酸化物、窒化物、弗化物、ホウ化物、酸窒化物、酸ホウ化物、及び酸窒化ホウ化物から選ばれる少なくとも１種類以上の材料を４０ａｔ％以上含み、
前記吸収層及び密着層は、前記第１の材料群から選ばれる少なくとも１種類以上の材料を２５ａｔ％以上含む、または、
前記第２の材料群から選ばれる少なくとも１種類以上の材料を３０ａｔ％以上含むことを特徴とする請求項５に記載の反射型フォトマスク。
【請求項7】
前記低反射部は、単一の層からなる場合であっても、その膜厚が４５ｎｍ以下であり、前記低反射部は、前記第１の材料群から選ばれる少なくとも１種類以上の材料を２５ａｔ％以上含む、または、
前記第２の材料群から選ばれる少なくとも１種類以上の材料を３０ａｔ％以上含むことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の反射型フォトマスク。
【請求項8】
前記低反射部は、複数層に分割された場合であっても、その合計膜厚が４５ｎｍ以下であり、前記低反射部のうち前記キャッピング層側に設けられた密着層は、その膜厚が２ｎｍ以上２０ｎｍ以下の範囲内であり、
前記密着層は、前記第１の材料群から選ばれる少なくとも１種類以上の材料を２５ａｔ％以上含む、または、
前記第２の材料群から選ばれる少なくとも１種類以上の材料を３０ａｔ％以上含むことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の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の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）を主成分とする吸収層を形成し、この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、前記のように、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が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。
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させることから、ＥＵＶマスクに入射するＥＵＶ光がＥＵＶマスクのマスクパターン（パターン化された吸収層）の影をつくる、いわゆる「射影効果」と呼ばれる問題が発生することが知られている。
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させることから、ＥＵＶマスクに入射するＥＵＶ光がＥＵＶマスクのマスクパターン（パターン化された吸収層）の影をつくる、いわゆる「射影効果」と呼ばれる問題が発生することが知られている。
【0005】
現在のＥＵＶマスクブランクでは、吸収層として膜厚６０ｎｍ～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。
【0006】
そこで、吸収層をタンタル（Ｔａ）からＥＵＶ光に対する吸収性（消衰係数）が高い材料への変更や、タンタル（Ｔａ）に吸収性の高い材料を加えた反射型フォト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、タンタル（Ｔａ）を主成分として５０原子％（ａｔ％）以上含み、さらにテルル（Ｔｅ）、アンチモン（Ｓｂ）、白金（Ｐｔ）、ヨウ素（Ｉ）、ビスマス（Ｂｉ）、イリジウム（Ｉｒ）、オスミウム（Ｏｓ）、タングステン（Ｗ）、レニウム（Ｒｅ）、錫（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）、ポロニウム（Ｐｏ）、鉄（Ｆｅ）、金（Ａｕ）、水銀（Ｈｇ）、ガリウム（Ｇａ）及びアルミニウム（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フォトマスクブランクが記載されている。
【0007】
さらに、ミラーは、ＥＵＶ発生による副生成物（例えば錫（Ｓｎ））や炭素（Ｃ）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、ミラー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が低下することがある。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することで、水素ラジカルと汚染物質とを反応させて、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。
【0008】
特許文献３の方法では、装置内に水素ラジカルの他に水素イオンなども生成するが、これらの原子状水素は、フォトマスク中のキャッピング層と低反射部との間にも侵入し得る。侵入した原子状水素は層間に高濃度水素領域を形成し、この領域において原子状水素が互いに結合することで水素分子となり得る。このようにして生じた水素分子は気泡となって層間の空孔密度を増加させ、層間剥離を生じさせ得る。
【0009】
この問題に対して、層間剥離を生じうる層間に水素吸収層を設けることで層間剥離を予防する反射型フォトマスクブランクが検討されている。例えば、特許文献４に記載のフォトマスクブランクでは、多層反射膜とキャッピング層との間に水素吸収層を設けることで、層間剥離の原因となりうる原子状水素を水素吸収層に取り込む手法が開示されている。
しかしながら、特許文献４に記載の反射型フォトマスクブランクでは、キャッピング層と低反射部の層間剥離については記述されていない。そのため、ＥＵＶ露光装置への導入によって吸収層に形成された転写パターン（マスクパターン）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。
しかしながら、特許文献４に記載の反射型フォトマスクブランクでは、キャッピング層と低反射部の層間剥離については記述されていない。そのため、ＥＵＶ露光装置への導入によって吸収層に形成された転写パターン（マスクパターン）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
【文献】特開２０１９－１１３８２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
そこで、本発明は、極端紫外領域の波長の光を光源としたパターニング転写用の反射型フォトマスクの射影効果を抑制または軽減し、且つキャッピング層と低反射部との層間の密着性が高い反射型フォトマスクブランク及び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】
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る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、前記反射部は、多層反射膜とキャッピング層とを備え、前記キャッピング層は、少なくともルテニウム（Ｒｕ）を含み、前記低反射部は、銀（Ａｇ）、コバルト（Ｃｏ）、インジウム（Ｉｎ）、白金（Ｐｔ）、錫（Ｓｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、及びテルル（Ｔｅ）、並びにその酸化物、窒化物、弗化物、ホウ化物、酸窒化物、酸ホウ化物、及び酸窒化ホウ化物から選ばれる少なくとも１種類以上の材料を４０ａｔ％以上含み、前記低反射部の前記キャッピング層側から少なくとも厚さ２ｎｍの領域には、ルテニウム（Ｒｕ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、テクネチウム（Ｔｃ）、ロジウム（Ｒｈ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、レニウム（Ｒｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、及びイリジウム（Ｉｒ）、並びにその酸化物、窒化物、弗化物、ホウ化物、酸窒化物、酸ホウ化物、及び酸窒化ホウ化物から
なる第１の材料群から選ばれる少なくとも１種類以上の材料を２５ａｔ％以上含む、または、スカンジウム（Ｓｃ）、銅（Ｃｕ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、パラジウム（Ｐｄ）、ランタン（Ｌａ）、ハフニウム（Ｈｆ）、金（Ａｕ）、ベリリウム（Ｂｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、及びアルミニウム（Ａｌ）、並びにその酸化物、窒化物、弗化物、ホウ化物、酸窒化物、酸ホウ化物、及び酸窒化ホウ化物からなる第２の材料群から選ばれる少なくとも１種類以上の材料を３０ａｔ％以上含み、前記低反射部の合計膜厚は、４５ｎｍ以下である。
なる第１の材料群から選ばれる少なくとも１種類以上の材料を２５ａｔ％以上含む、または、スカンジウム（Ｓｃ）、銅（Ｃｕ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、パラジウム（Ｐｄ）、ランタン（Ｌａ）、ハフニウム（Ｈｆ）、金（Ａｕ）、ベリリウム（Ｂｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、及びアルミニウム（Ａｌ）、並びにその酸化物、窒化物、弗化物、ホウ化物、酸窒化物、酸ホウ化物、及び酸窒化ホウ化物からなる第２の材料群から選ばれる少なくとも１種類以上の材料を３０ａｔ％以上含み、前記低反射部の合計膜厚は、４５ｎｍ以下である。
【0013】
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係るフォトマスクは、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、前記反射部は、多層反射膜とキャッピング層とを備え、前記キャッピング層は、少なくともルテニウム（Ｒｕ）を含み、前記低反射部は、銀（Ａｇ）、コバルト（Ｃｏ）、インジウム（Ｉｎ）、白金（Ｐｔ）、錫（Ｓｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、及びテルル（Ｔｅ）、並びにその酸化物、窒化物、弗化物、ホウ化物、酸窒化物、酸ホウ化物、及び酸窒化ホウ化物から選ばれる少なくとも１種類以上の材料を４０ａｔ％以上含み、前記低反射部の前記キャッピング層側から少なくとも厚さ２ｎｍの領域には、ルテニウム（Ｒｕ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、テクネチウム（Ｔｃ）、ロジウム（Ｒｈ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、レニウム（Ｒｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、及びイリジウム（Ｉｒ）、並びにその酸化物、窒化物、弗化物、ホウ化物、酸窒化物、酸ホウ化物、及び酸窒化ホウ化物からなる第１の材料群から選ばれる少なくとも１種類以上の材料を２５ａｔ％以上含む、または、スカンジウム（Ｓｃ）、銅（Ｃｕ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、パラジウム（Ｐｄ）、ランタン（Ｌａ）、ハフニウム（Ｈｆ）、金（Ａｕ）、ベリリウム（Ｂｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、及びアルミニウム（Ａｌ）、並びにその酸化物、窒化物、弗化物、ホウ化物、酸窒化物、酸ホウ化物、及び酸窒化ホウ化物からなる第２の材料群から選ばれる少なくとも１種類以上の材料を３０ａｔ％以上含み、前記低反射部の合計膜厚は、４５ｎｍ以下である。
【発明の効果】
【0014】
本発明の一態様によれば、極端紫外領域の波長の光を光源としたパターニングにおいて半導体基板への転写性能が向上し、フォトマスクの製造時、並びに使用時において外部環境に対し耐性を期待できる。つまり、本発明の一態様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であれば、極端紫外領域の波長の光を光源としたパターニング転写用の反射型フォトマスクの射影効果を抑制または軽減し、且つ、キャッピング層と低反射部の層間で高い密着性を有する。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【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光の波長における屈折率ｎと消衰係数ｋを示すマップである。
【図4】本発明の実施形態の変形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（低反射部）における第１の材料群に属する材料の含有量（濃度）分布及び高消衰係数材料の含有量（濃度）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（低反射部）における第１の材料群に属する材料の含有量（濃度）分布及び高消衰係数材料の含有量（濃度）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（低反射部）における第１の材料群に属する材料の含有量（濃度）分布及び高消衰係数材料の含有量（濃度）分布の例を示す概念図である。
【図8】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の材料群に属する材料の含有量（濃度）分布及び高消衰係数材料の含有量（濃度）分布の例を示す概念図である。
【図9】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10】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製造工程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製造工程を示す概略断面図である。
【図14】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15】本発明の実施例に係る転写評価用の線幅６４ｎｍＬＳパターンを示す概略平面図である。
【図16】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17】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18】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19】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20】本発明の比較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21】本発明の比較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22】本発明の実施例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の材料群に属する材料の含有量（濃度）分布及び高消衰係数材料の含有量（濃度）分布の例を示す概念図である。
【図23】本発明の比較例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の材料群に属する材料の含有量（濃度）分布及び高消衰係数材料の含有量（濃度）分布の例を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明するが、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、この限定は本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の低反射部４をパターニングして形成したものである。
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の低反射部４をパターニングして形成したものである。
【0017】
（全体構造）
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上に形成された多層反射膜２と、多層反射膜２の上に形成されたキャッピング層３を備えている。これにより、基板１上には多層反射膜２及びキャッピング層３を有する反射部５が形成されており、反射部５上に低反射部４を備えている。低反射部４は吸収層から構成されていてもよく、また、図４に示すように、密着層と吸収層から構成されていてもよい。
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上に形成された多層反射膜２と、多層反射膜２の上に形成されたキャッピング層３を備えている。これにより、基板１上には多層反射膜２及びキャッピング層３を有する反射部５が形成されており、反射部５上に低反射部４を備えている。低反射部４は吸収層から構成されていてもよく、また、図４に示すように、密着層と吸収層から構成されていてもよい。
【0018】
（基板）
本発明の実施形態に係る基板１には、例えば、平坦なシリコン（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（Ｔｉ）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、本発明はこれらに限定されるものではない。
本発明の実施形態に係る基板１には、例えば、平坦なシリコン（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（Ｔｉ）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、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0019】
（多層反射膜）
本発明の実施形態に係る多層反射膜２は、露光光であるＥＵＶ光（極端紫外光）を反射するものであればよく、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であってもよい。多層反射膜２としては、例えば、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）、またはモリブデン（Ｍｏ）とベリリウム（Ｂｅ）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であってもよい。
本発明の実施形態に係る多層反射膜２は、露光光であるＥＵＶ光（極端紫外光）を反射するものであればよく、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であってもよい。多層反射膜２としては、例えば、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）、またはモリブデン（Ｍｏ）とベリリウム（Ｂｅ）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であってもよい。
【0020】
（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、低反射部４に転写パターン（マスクパターン）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おり、低反射部４をエッチングする際に、多層反射膜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、少なくともルテニウム（Ｒｕ）を含有する材料で形成されている。キャッピング層３におけるルテニウム（Ｒｕ）の含有量は、キャッピング層３全体の質量に対して、３０質量％以上１００質量％以下の範囲内であれば好ましく、５０質量％以上１００質量％以下の範囲内であればより好ましく、８０質量％以上１００質量％以下の範囲内であればさらに好ましい。ルテニウム（Ｒｕ）の含有量がキャッピング層３全体の質量に対して３０質量％以上であれば、上述したエッチングストッパとしての機能がさらに向上する。
また、図示しないが、基板１の多層反射膜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。
本発明の実施形態に係るキャッピング層３は、低反射部４に転写パターン（マスクパターン）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おり、低反射部４をエッチングする際に、多層反射膜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、少なくともルテニウム（Ｒｕ）を含有する材料で形成されている。キャッピング層３におけるルテニウム（Ｒｕ）の含有量は、キャッピング層３全体の質量に対して、３０質量％以上１００質量％以下の範囲内であれば好ましく、５０質量％以上１００質量％以下の範囲内であればより好ましく、８０質量％以上１００質量％以下の範囲内であればさらに好ましい。ルテニウム（Ｒｕ）の含有量がキャッピング層３全体の質量に対して３０質量％以上であれば、上述したエッチングストッパとしての機能がさらに向上する。
また、図示しないが、基板１の多層反射膜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。
【0021】
（低反射部）
図２に示すように、反射型フォトマスクブランク１０の低反射部４の一部を除去することにより、即ち低反射部４をパターニングすることにより、反射型フォトマスク２０の低反射部パターン４ａが形成される。ＥＵＶリソグラフィにおいて、ＥＵＶ光は斜めに入射し、反射部５で反射されるが、低反射部パターン４ａが光路の妨げとなる射影効果により、ウェハ（半導体基板）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光を吸収する低反射部４の厚さを薄くすることで低減される。低反射部４の厚さを薄くするためには、従来の材料よりＥＵＶ光に対し吸収性の高い材料、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が好ましい。
図２に示すように、反射型フォトマスクブランク１０の低反射部４の一部を除去することにより、即ち低反射部４をパターニングすることにより、反射型フォトマスク２０の低反射部パターン４ａが形成される。ＥＵＶリソグラフィにおいて、ＥＵＶ光は斜めに入射し、反射部５で反射されるが、低反射部パターン４ａが光路の妨げとなる射影効果により、ウェハ（半導体基板）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光を吸収する低反射部４の厚さを薄くすることで低減される。低反射部４の厚さを薄くするためには、従来の材料よりＥＵＶ光に対し吸収性の高い材料、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が好ましい。
【0022】
図３は、一部の金属材料のＥＵＶ光の波長１３．５ｎｍに対する光学定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。従来の低反射部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を有する材料であれば、従来に比べて低反射部４の厚さを薄くすることが可能である。
上記のような消衰係数ｋ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。
衰係数ｋを有する材料であれば、従来に比べて低反射部４の厚さを薄くすることが可能である。
上記のような消衰係数ｋ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。
【0023】
反射部５からの反射光の強度をＲｍとし、低反射部４からの反射光の強度をＲａとし、反射部５と低反射部４の光強度のコントラストを表す指標である光学濃度（ＯＤ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ）値は、以下の式（１）で規定される。
ＯＤ＝－ｌｏｇ（Ｒａ／Ｒｍ） ・・・式（１）
ＯＤ値は大きいほうがコントラストは良く、高い転写性が得られる。パターン転写にはＯＤ＞１が必要であるが、上記従来との比較により、ＯＤ値は１．５以上であると、更に好ましい。
ＯＤ＝－ｌｏｇ（Ｒａ／Ｒｍ） ・・・式（１）
ＯＤ値は大きいほうがコントラストは良く、高い転写性が得られる。パターン転写にはＯＤ＞１が必要であるが、上記従来との比較により、ＯＤ値は１．５以上であると、更に好ましい。
【0024】
従来のＥＵＶ反射型フォトマスクの低反射部４には、上述のように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、ＯＤ値で１以上を得るには、低反射部４の膜厚は４０ｎｍ以上必要であり、ＯＤ値で２以上を得るには、低反射部４の膜厚は７０ｎｍ以上必要であった。タンタル（Ｔａ）の消衰係数ｋは０．０４１だが、図３に示した材料のうち、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）はすべて消衰係数が０．０４１以上であるため、タンタル（Ｔａ）を用いた場合に比べて薄膜化が可能であるが、特に、錫（Ｓｎ）とインジウム（Ｉｎ）の酸化物は塩素系ガスによるエッチング加工が可能であるため候補材料として望ましい。
【0025】
例えば、消衰係数ｋが０．０６以上の錫（Ｓｎ）と酸素（Ｏ）とを含む材料、あるいはインジウム（Ｉｎ）と酸素（Ｏ）とを含む材料を低反射部４に適用することで、少なくともＯＤ値が１以上であれば低反射部４の膜厚を１７ｎｍまで薄膜化することが可能であり、ＯＤ値が２以上であれば低反射部４の膜厚を４５ｎｍ以下にすることが可能である。ただし、低反射部４の膜厚が４５ｎｍを超えると、従来のＴａを主成分とした化合物材料で形成された膜厚６０ｎｍの低反射部４と射影効果が同程度となってしまう。
【0026】
そのため、本発明の実施形態における低反射部４は、銀（Ａｇ）、コバルト（Ｃｏ）、インジウム（Ｉｎ）、白金（Ｐｔ）、錫（Ｓｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、テルル（Ｔｅ）並びにその酸化物、窒化物、弗化物、ホウ化物、酸窒化物、酸ホウ化物、及び酸窒化ホウ化物から選ばれる少なくとも１種類以上の材料（以下、高消衰係数材料とも称する）を４０ａｔ％以上含み、その膜厚が４５ｎｍ以下であることを特徴とする。つまり、低反射部４の膜厚が４５ｎｍ以下の範囲内であると、タンタル（Ｔａ）を主成分とした化合物材料で形成された従来の低反射部４に比べて、射影効果を十分に低減することができ、転写性能が向上する。ここで、上述の高消衰係数材料の含有量が低反射部４全体の原子数に対して４０ａｔ％以上であれば、低反射部４の膜厚を４５ｎｍ以下にすることが容易になる。また、上述の高消衰係数材料の含有量が低反射部４全体の原子数に対して７５ａｔ％以下であれば、キャッピング層３との密着性が向上する。なお、上述の高消衰係数材料の含有量は、低反射部４全体の原子数に対して４５ａｔ％以上６５ａｔ％以下の範囲内であれば好ましく、５０ａｔ％以上６０ａｔ％以下の範囲内であればさらに好ましい。
更に、微細なパターンを転写するためには、反射部５と低反射部４から反射した光の強度のコントラストは高い方が望ましい。よって、低反射部４のＯＤ値は１．５以上であることが、より好ましい。
更に、微細なパターンを転写するためには、反射部５と低反射部４から反射した光の強度のコントラストは高い方が望ましい。よって、低反射部４のＯＤ値は１．５以上であることが、より好ましい。
【0027】
後述する第１の材料群に属する材料、及び第２の材料群に属する材料は、キャッピング層３と低反射部４との密着性を高める材料としての条件を満たす。これは、第１の材料群
に属する材料、及び第２の材料群に属する材料が、キャッピング層３に含まれるルテニウム（Ｒｕ）の表面自由エネルギーの値に近い値をそれぞれ有するためである。特に、第１の材料群に属する材料は、第２の材料群に属する材料に比べて、ルテニウム（Ｒｕ）の表面自由エネルギーに近い値を持つため、キャッピング層３と低反射部４との密着性をより強固にする。
に属する材料、及び第２の材料群に属する材料が、キャッピング層３に含まれるルテニウム（Ｒｕ）の表面自由エネルギーの値に近い値をそれぞれ有するためである。特に、第１の材料群に属する材料は、第２の材料群に属する材料に比べて、ルテニウム（Ｒｕ）の表面自由エネルギーに近い値を持つため、キャッピング層３と低反射部４との密着性をより強固にする。
【0028】
第１の材料群に属する材料は、ルテニウム（Ｒｕ）の表面自由エネルギーを基準として±０．５［Ｊ／ｍ２］未満の表面自由エネルギーを有する材料であり、第２の材料群に属する材料は、ルテニウム（Ｒｕ）の表面自由エネルギーを基準として±０．５［Ｊ／ｍ２］以上±２［Ｊ／ｍ２］未満の表面自由エネルギーを有する材料である。
このことより、低反射部４のキャッピング層３側から少なくとも厚さ２ｎｍ以上の領域に含有する材料は、第１の材料群に属する材料、または第２の材料群に属する材料の他に、別の材料を混合した材料を用いることができるが、キャッピング層３との密着性を低下させないために、第１の材料群から選ばれる少なくとも１種類以上の材料、または、第２の材料群から選ばれる少なくとも１種類以上の材料をそれぞれ少なくとも２５ａｔ％以上、３０ａｔ％以上含有する材料であることが好ましい。
このことより、低反射部４のキャッピング層３側から少なくとも厚さ２ｎｍ以上の領域に含有する材料は、第１の材料群に属する材料、または第２の材料群に属する材料の他に、別の材料を混合した材料を用いることができるが、キャッピング層３との密着性を低下させないために、第１の材料群から選ばれる少なくとも１種類以上の材料、または、第２の材料群から選ばれる少なくとも１種類以上の材料をそれぞれ少なくとも２５ａｔ％以上、３０ａｔ％以上含有する材料であることが好ましい。
【0029】
ここで、上述の第１の材料群とは、ルテニウム（Ｒｕ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、テクネチウム（Ｔｃ）、ロジウム（Ｒｈ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、レニウム（Ｒｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、及びイリジウム（Ｉｒ）、並びにその酸化物、窒化物、弗化物、ホウ化物、酸窒化物、酸ホウ化物、及び酸窒化ホウ化物からなる材料群をいう。
【0030】
また、上述の第２の材料群とは、スカンジウム（Ｓｃ）、銅（Ｃｕ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、パラジウム（Ｐｄ）、ランタン（Ｌａ）、ハフニウム（Ｈｆ）、金（Ａｕ）、ベリリウム（Ｂｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、及びアルミニウム（Ａｌ）、並びにその酸化物、窒化物、弗化物、ホウ化物、酸窒化物、酸ホウ化物、及び酸窒化ホウ化物からなる材料群をいう。
【0031】
第１の材料群から選ばれる少なくとも１種類以上の材料の含有量が、低反射部４のキャッピング層３側から少なくとも厚さ２ｎｍ以上の領域を構成する材料全体の原子数に対して２５ａｔ％以上であれば、キャッピング層３と低反射部４との密着性がさらに強固になる。なお、第１の材料群から選ばれる少なくとも１種類以上の材料の含有量は、低反射部４のキャッピング層３側から少なくとも厚さ２ｎｍ以上の領域を構成する材料全体の原子数に対して４０ａｔ％以上であればより好ましく、５０ａｔ％以上であればさらに好ましい。
【0032】
第２の材料群から選ばれる少なくとも１種類以上の材料の含有量が、低反射部４のキャッピング層３側から少なくとも厚さ２ｎｍ以上の領域を構成する材料全体の原子数に対して３０ａｔ％以上であれば、キャッピング層３と低反射部４との密着性がさらに強固になる。なお、第２の材料群から選ばれる少なくとも１種類以上の材料の含有量は、低反射部４のキャッピング層３側から少なくとも厚さ２ｎｍ以上の領域を構成する材料全体の原子数に対して４５ａｔ％以上であればより好ましく、５５ａｔ％以上であればさらに好ましい。
【0033】
上述した実施形態では、第１の材料群から選ばれる少なくとも１種類以上の材料の含有量が、低反射部４のキャッピング層３側から少なくとも厚さ２ｎｍ以上の領域を構成する材料全体の原子数に対して２５ａｔ％以上である場合や、第２の材料群から選ばれる少な
くとも１種類以上の材料の含有量が、低反射部４のキャッピング層３側から少なくとも厚さ２ｎｍ以上の領域を構成する材料全体の原子数に対して３０ａｔ％以上である場合について説明したが、本発明はこれに限定させるものではない。
例えば、第１の材料群から選ばれる少なくとも１種類以上の材料の含有量は、吸収層のみで構成された低反射部４全体を構成する材料の原子数に対して２５ａｔ％以上であってもよいし、第２の材料群から選ばれる少なくとも１種類以上の材料の含有量は、吸収層のみで構成された低反射部４全体を構成する材料の原子数に対して３０ａｔ％以上であってもよい。
くとも１種類以上の材料の含有量が、低反射部４のキャッピング層３側から少なくとも厚さ２ｎｍ以上の領域を構成する材料全体の原子数に対して３０ａｔ％以上である場合について説明したが、本発明はこれに限定させるものではない。
例えば、第１の材料群から選ばれる少なくとも１種類以上の材料の含有量は、吸収層のみで構成された低反射部４全体を構成する材料の原子数に対して２５ａｔ％以上であってもよいし、第２の材料群から選ばれる少なくとも１種類以上の材料の含有量は、吸収層のみで構成された低反射部４全体を構成する材料の原子数に対して３０ａｔ％以上であってもよい。
【0034】
つまり、第１の材料群から選ばれる少なくとも一種類以上の材料の含有量が、低反射部４全体の原子数に対して２５ａｔ％以上であれば、キャッピング層３と低反射部４との密着性がさらに強固になる。また、第一の材料群から選ばれる少なくとも一種類以上の材料の含有量が、低反射部４全体の原子数に対して６０ａｔ％以下であれば、射影効果に悪影響を与える可能性が少ない。なお、第１の材料群から選ばれる少なくとも１種類以上の材料の含有量は、低反射部４全体の原子数に対して３０ａｔ％以上５５ａｔ％以下の範囲内であれば好ましく、３５ａｔ％以上５０ａｔ％以下の範囲内であればさらに好ましい。
さらに、低反射部４全体における第２の材料群の組成は３０ａｔ％以上６０ａｔ％以下であれば好ましく、３５ａｔ以上５５ａｔ％以下の範囲であればさらに好ましく、４０ａｔ％以上５０ａｔ％以下の範囲であれば最適である。
さらに、低反射部４全体における第２の材料群の組成は３０ａｔ％以上６０ａｔ％以下であれば好ましく、３５ａｔ以上５５ａｔ％以下の範囲であればさらに好ましく、４０ａｔ％以上５０ａｔ％以下の範囲であれば最適である。
【0035】
また、第１の材料群から選ばれる少なくとも１種類以上の材料の含有量は、後述する密着層と吸収層とで構成された低反射部４全体を構成する材料の原子数に対して２５ａｔ％以上であってもよいし、第２の材料群から選ばれる少なくとも１種類以上の材料の含有量は、後述する密着層と吸収層とで構成された低反射部４全体を構成する材料の原子数に対して３０ａｔ％以上であってもよい。
【0036】
（第１の形態）
本実施形態における第１の形態を、図２を参照しつつ説明する。
エッチング加工性を容易なものとするためには、低反射部４を構成する吸収層を均一な組成の膜とすることが有効である。
そのため、吸収層は、エッチング加工性を容易なものとするために、吸収層全体の原子数に対して、銀（Ａｇ）、コバルト（Ｃｏ）、インジウム（Ｉｎ）、白金（Ｐｔ）、錫（Ｓｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、テルル（Ｔｅ）並びにその酸化物、窒化物、弗化物、ホウ化物、酸窒化物、酸ホウ化物、及び酸窒化ホウ化物から選ばれる１種類以上の材料（高消衰係数材料）を少なくとも４０ａｔ％以上含み、且つ第１の材料群から選ばれる１種類以上の材料を少なくとも２５ａｔ％以上含む、または、第２の材料群から選ばれる１種類以上の材料を少なくとも３０ａｔ％以上含む、均一な組成を持つ構造体であることが好ましい。
本実施形態における第１の形態を、図２を参照しつつ説明する。
エッチング加工性を容易なものとするためには、低反射部４を構成する吸収層を均一な組成の膜とすることが有効である。
そのため、吸収層は、エッチング加工性を容易なものとするために、吸収層全体の原子数に対して、銀（Ａｇ）、コバルト（Ｃｏ）、インジウム（Ｉｎ）、白金（Ｐｔ）、錫（Ｓｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、テルル（Ｔｅ）並びにその酸化物、窒化物、弗化物、ホウ化物、酸窒化物、酸ホウ化物、及び酸窒化ホウ化物から選ばれる１種類以上の材料（高消衰係数材料）を少なくとも４０ａｔ％以上含み、且つ第１の材料群から選ばれる１種類以上の材料を少なくとも２５ａｔ％以上含む、または、第２の材料群から選ばれる１種類以上の材料を少なくとも３０ａｔ％以上含む、均一な組成を持つ構造体であることが好ましい。
【0037】
また、本実施形態に係る吸収層は、複数層で構成されていてもよく、吸収層上にエッチングマスクとなるＨＭ（ハードマスク）層、検査光コントラスト向上のためのＡＲ（反射防止）膜などを設けてもよい。その場合であっても、吸収層を構成する各層の膜厚を合計した総膜厚は、４５ｎｍ以下であることが好ましい。つまり、低反射部４は、単一の層からなる場合であっても、その膜厚が４５ｎｍ以下であることが好ましく、また、複数層に分割された場合であっても、その合計膜厚が４５ｎｍ以下であることが好ましい。
【0038】
（第２の形態）
本実施形態における第２の形態を、図４を参照しつつ説明する。
射影効果を低減させ、且つ原子状水素がキャッピング層と吸収層との層間に侵入することを予防するためには、図４に示すように、消衰係数ｋの高い材料を吸収層５４２に添加
し、且つキャッピング層３と吸収層５４２とをより強固に密着させるための密着層５４１を設けることが有効である。密着層５４１を形成する材料は、図１に示す吸収層（低反射部４）を形成する材料と同じであって、キャッピング層３を形成するルテニウム（Ｒｕ）の表面自由エネルギーに近い値を持つ材料であることが望ましい。
そのため、密着層５４１は、２ｎｍ以上２０ｎｍ以下の膜厚を有し、上述の第１の材料群から選ばれる１種類以上の材料を２５ａｔ％以上含む、または、上述の第２の材料群から選ばれる１種類以上の材料を３０ａｔ％以上含むことが好ましい。
密着層５４１の膜厚が２ｎｍ以上であれば、市販されているＸＰＳ装置を用いた構成元素の分析（構成元素の含有量測定）が可能となる。また、密着層５４１の膜厚が２０ｎｍ以下であれば、低反射部５４全体の厚さとしては十分に薄く、転写性能を悪化させる可能性（射影効果に悪影響を与える可能性）が低くなる。
本実施形態における第２の形態を、図４を参照しつつ説明する。
射影効果を低減させ、且つ原子状水素がキャッピング層と吸収層との層間に侵入することを予防するためには、図４に示すように、消衰係数ｋの高い材料を吸収層５４２に添加
し、且つキャッピング層３と吸収層５４２とをより強固に密着させるための密着層５４１を設けることが有効である。密着層５４１を形成する材料は、図１に示す吸収層（低反射部４）を形成する材料と同じであって、キャッピング層３を形成するルテニウム（Ｒｕ）の表面自由エネルギーに近い値を持つ材料であることが望ましい。
そのため、密着層５４１は、２ｎｍ以上２０ｎｍ以下の膜厚を有し、上述の第１の材料群から選ばれる１種類以上の材料を２５ａｔ％以上含む、または、上述の第２の材料群から選ばれる１種類以上の材料を３０ａｔ％以上含むことが好ましい。
密着層５４１の膜厚が２ｎｍ以上であれば、市販されているＸＰＳ装置を用いた構成元素の分析（構成元素の含有量測定）が可能となる。また、密着層５４１の膜厚が２０ｎｍ以下であれば、低反射部５４全体の厚さとしては十分に薄く、転写性能を悪化させる可能性（射影効果に悪影響を与える可能性）が低くなる。
【0039】
（第３の形態）
本実施形態における第３の形態を、図２を参照しつつ説明する。
吸収層（低反射部４）をパターニング処理した後の吸収層（低反射部４）の断面側壁角度は、キャッピング層３の表面に対して垂直に近い矩形形状が望ましく、吸収層（低反射部４）の断面側壁が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。そのため、吸収層（低反射部４）のパターニング後における吸収層（低反射部４）の断面には、段差がないことが望ましい。
本実施形態における第３の形態を、図２を参照しつつ説明する。
吸収層（低反射部４）をパターニング処理した後の吸収層（低反射部４）の断面側壁角度は、キャッピング層３の表面に対して垂直に近い矩形形状が望ましく、吸収層（低反射部４）の断面側壁が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。そのため、吸収層（低反射部４）のパターニング後における吸収層（低反射部４）の断面には、段差がないことが望ましい。
【0040】
よって、キャッピング層３を形成するルテニウム（Ｒｕ）の表面自由エネルギーに近い値を持つ材料を低反射部４のうちキャッピング層３側の領域に多く含み、その材料の組成比は低反射部４のうちキャッピング層３と反対側の領域（最表面側）に向かって少なくなるように連続的に変化することで、層の境界を形成せずに組成を変化させることが望ましい。
そのため、低反射部４のうちキャッピング層３側は、少なくとも２ｎｍ以上の膜厚（領域）において、第１の材料群から選ばれる１種類以上の材料を２５ａｔ％以上含む、または第２の材料群から選ばれる１種類以上の材料を３０ａｔ％以上含み、低反射部４のうちキャッピング層３と反対側の領域（最表面側）は、キャッピング層３側より第１の材料群あるいは第２の材料群の組成比が少なくなるように連続的に変化する構造体であることが好ましい。
そのため、低反射部４のうちキャッピング層３側は、少なくとも２ｎｍ以上の膜厚（領域）において、第１の材料群から選ばれる１種類以上の材料を２５ａｔ％以上含む、または第２の材料群から選ばれる１種類以上の材料を３０ａｔ％以上含み、低反射部４のうちキャッピング層３と反対側の領域（最表面側）は、キャッピング層３側より第１の材料群あるいは第２の材料群の組成比が少なくなるように連続的に変化する構造体であることが好ましい。
【0041】
以下、低反射部４において、上記「連続的に変化する」第１の材料群に属する材料の含有量（濃度）及び高消衰係数材料の含有量（濃度）の各分布について説明する。なお、本実施形態において、第１の材料群に属する材料の含有量（濃度）の分布と、第２の材料群に属する材料の含有量（濃度）の分布とは、定性的に同じである。そのため、ここでは、第２の材料群に属する材料の含有量（濃度）の分布についての説明は省略する。
本実施形態では、第１の材料群に属する材料の含有量は、キャッピング層３側から低反射部４の最表面側に向かって、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、高消衰係数材料の含有量は、キャッピング層３側から低反射部４の最表面側に向かって、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。
本実施形態では、第１の材料群に属する材料の含有量は、キャッピング層３側から低反射部４の最表面側に向かって、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、高消衰係数材料の含有量は、キャッピング層３側から低反射部４の最表面側に向かって、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。
【0042】
また、第１の材料群に属する材料及び高消衰係数材料の少なくとも一方は、キャッピング層３側及び低反射部４の最表面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「キャッピング層３側の領域」とは、キャッピング層３全体における下層１０％の領域を意味し、「最表面側の領域」とは、低反射部４全体における上層１０％の領域を意味する。
また、第１の材料群に属する材料の含有量（濃度）と、高消衰係数材料の含有量（濃度）とが同じになる点（箇所）は、低反射部４を厚さ方向に２等分した場合に、キャッピング層３側に位置していてもよいし、低反射部４の最表面側に位置していてもよい。
また、キャッピング層３側の領域（低反射部４全体における下層１０％の領域）は、第１の材料群に属する材料のみで構成されていなくてもよいし、最表面側の領域（低反射部４全体における上層１０％の領域）は、高消衰係数材料のみで構成されていなくてもよい。つまり、キャッピング層３側の領域には、高消衰係数材料が含まれていてもよいし、最表面側の領域には、第１の材料群に属する材料が含まれていてもよい。
また、第１の材料群に属する材料の含有量（濃度）と、高消衰係数材料の含有量（濃度）とが同じになる点（箇所）は、低反射部４を厚さ方向に２等分した場合に、キャッピング層３側に位置していてもよいし、低反射部４の最表面側に位置していてもよい。
また、キャッピング層３側の領域（低反射部４全体における下層１０％の領域）は、第１の材料群に属する材料のみで構成されていなくてもよいし、最表面側の領域（低反射部４全体における上層１０％の領域）は、高消衰係数材料のみで構成されていなくてもよい。つまり、キャッピング層３側の領域には、高消衰係数材料が含まれていてもよいし、最表面側の領域には、第１の材料群に属する材料が含まれていてもよい。
【0043】
以下、低反射部４における第１の材料群に属する材料の含有量（濃度）及び高消衰係数材料の含有量（濃度）の各分布について、図５から図８を参照して説明する。
図５から図８は、第１の材料群に属する材料の含有量分布（濃度分布）、及び高消衰係数材料の含有量分布（濃度分布）を示した概念図である。図５から図８の各図における縦軸は、低反射部４全体における第１の材料群に属する材料及び高消衰係数材料の各含有量（％）をそれぞれで示し、横軸は、低反射部４全体の深さ方向をそれぞれ示している。
図５は、第１の材料群に属する材料の含有量（実線）が、キャッピング層３側から低反射部４の最表面側に向かって直線的（線形）に減少し、且つ高消衰係数材料の含有量（破線）が、キャッピング層３側から低反射部４の最表面側に向かって直線的（線形）に増加する形態を示している。
図５から図８は、第１の材料群に属する材料の含有量分布（濃度分布）、及び高消衰係数材料の含有量分布（濃度分布）を示した概念図である。図５から図８の各図における縦軸は、低反射部４全体における第１の材料群に属する材料及び高消衰係数材料の各含有量（％）をそれぞれで示し、横軸は、低反射部４全体の深さ方向をそれぞれ示している。
図５は、第１の材料群に属する材料の含有量（実線）が、キャッピング層３側から低反射部４の最表面側に向かって直線的（線形）に減少し、且つ高消衰係数材料の含有量（破線）が、キャッピング層３側から低反射部４の最表面側に向かって直線的（線形）に増加する形態を示している。
【0044】
図６は、第１の材料群に属する材料の含有量（実線）が、キャッピング層３側から低反射部４の最表面側に向かって直線的（線形）に減少し、且つ高消衰係数材料の含有量（破線）が、キャッピング層３側から低反射部４の最表面側に向かって直線的（線形）に増加する形態であって、第１の材料群に属する材料の含有量（濃度）と高消衰係数材料の含有量（濃度）とが同じになる点（箇所）が、低反射部４を厚さ方向に２等分した場合に、キャッピング層３側に位置しており、且つ、キャッピング層３側の領域には高消衰係数材料が含まれており、最表面側の領域には第１の材料群に属する材料が含まれている形態を示している。
【0045】
図７は、第１の材料群に属する材料の含有量（実線）が、キャッピング層３側から低反射部４の最表面側に向かって指数関数的に減少し、且つ高消衰係数材料の含有量（破線）が、キャッピング層３側から低反射部４の最表面側に向かって指数関数的に増加する形態であって、キャッピング層３側の領域及び最表面側の領域は、それぞれ組成が均一となっており、且つ、第１の材料群に属する材料の含有量（濃度）と高消衰係数材料の含有量（濃度）とが同じになる点（箇所）が、低反射部４を厚さ方向に２等分した場合に、最表面側に位置している形態を示している。
【0046】
図８は、第１の材料群に属する材料の含有量（実線）が、キャッピング層３側から低反射部４の最表面側に向かって曲線的に（逆Ｓ字カーブを描くように）減少し、且つ高消衰係数材料の含有量（破線）が、キャッピング層３側から低反射部４の最表面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、キャッピング層３側の領域及び最表面側の領域は、それぞれ組成が均一となっている形態を示している。
【0047】
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（高消衰係数材料）の含有量がキャッピング層３側から低反射部４の最表面側に向かって増加し、且つ、キャッピング層３に含まれるルテニウム（Ｒｕ）の表面自由エネルギーに近い値を有する化合物材料（第１の材料群に属する材料、または第２の材料群に属する材料）の含有量がキャッピング層３側から低反射部４の最表面側に向かって減少している低反射部４を備えているため、シャドウイングが低減すると共に、キャッピング層３と低反射部４との密着性がより強固になる。その結果、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の材料群に属する材料及び高消衰係数材料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。
し、且つ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の材料群に属する材料及び高消衰係数材料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。
【0048】
低反射部４を構成する材料は、例えば、ベリリウム（Ｂｅ）、カルシウム（Ｃａ）、スカンジウム（Ｓｃ）、バナジウム（Ｖ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ヒ素（Ａｓ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、テクネチウム（Ｔｃ）、ロジウム（Ｒｈ）、バリウム（Ｂａ）、タングステン（Ｗ）、レニウム（Ｒｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、金（Ａｕ）などを含有することで、ラフネス、面内寸法均一性、転写像の面内均一性が向上し、十分にアモルファスである材料とすることができる。
また、低反射部４を構成する材料は、例えば、銀（Ａｇ）、コバルト（Ｃｏ）、インジウム（Ｉｎ）、白金（Ｐｔ）、錫（Ｓｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、テルル（Ｔｅ）などを含有することで、消衰係数ｋが従来の主材料であるタンタル（Ｔａ）より大きい材料とすることができる。
また、低反射部４を構成する材料は、例えば、銀（Ａｇ）、コバルト（Ｃｏ）、インジウム（Ｉｎ）、白金（Ｐｔ）、錫（Ｓｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、テルル（Ｔｅ）などを含有することで、消衰係数ｋが従来の主材料であるタンタル（Ｔａ）より大きい材料とすることができる。
【0049】
また、低反射部４を構成する材料は、例えば、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、バナジウム（Ｖ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ニオブ（Ｎｂ）、イットリウム（Ｙ）、鉛（Ｐｂ）、ガリウム（Ｇａ）などを含有することで、水素ラジカルとの反応が生じにくく、より水素ラジカル耐性のある材料とすることができる。
また、低反射部４を構成する材料は、例えば、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、バナジウム（Ｖ）、ハフニウム（Ｈｆ）などを含有することで、図９に示すように、水素ラジカル耐性を有するような酸化皮膜６を、低反射部４の露出した表面を覆うように形成することができる。
また、低反射部４を構成する材料は、例えば、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、バナジウム（Ｖ）、ハフニウム（Ｈｆ）などを含有することで、図９に示すように、水素ラジカル耐性を有するような酸化皮膜６を、低反射部４の露出した表面を覆うように形成することができる。
【0050】
また、低反射部４を構成する材料は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、ジルコニウム（Ｚｒ）などを含有することで、マスク洗浄に一般に使用されるＳＰＭやＡＰＭのような薬液に対し反応性が低く、より洗浄耐性のある材料とすることができる。
また、低反射部４を構成する材料は、例えば、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、酸化タンタル（ＴａＯ）などを含有することで、波長１９０ｎｍ～２６０ｎｍの光吸収が高く検査光のコントラスト向上性のある材料とすることができる。
また、低反射部４を構成する材料は、例えば、コバルト（Ｃｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、金（Ａｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、モリブデン（Ｍｏ）などを含有することで、１３．５ｎｍの波長に対する屈折率ｎが０．９５未満であり位相シフト性を向上する材料とすることができる。
以上、低反射部４に含有可能な材料の効果の一例を記述したが、各材料の効果は上記の例に限定されず、複数に該当してもよい。
また、低反射部４を構成する材料は、例えば、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、酸化タンタル（ＴａＯ）などを含有することで、波長１９０ｎｍ～２６０ｎｍの光吸収が高く検査光のコントラスト向上性のある材料とすることができる。
また、低反射部４を構成する材料は、例えば、コバルト（Ｃｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、金（Ａｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、モリブデン（Ｍｏ）などを含有することで、１３．５ｎｍの波長に対する屈折率ｎが０．９５未満であり位相シフト性を向上する材料とすることができる。
以上、低反射部４に含有可能な材料の効果の一例を記述したが、各材料の効果は上記の例に限定されず、複数に該当してもよい。
【0051】
また、反射型フォトマスク２０は、水素ラジカルや水素イオンなどの原子状水素が存在する環境下に曝されるため、原子状水素に対して層間の密着性の高い材料でなければ、長期の使用に耐えられない。本実施形態においては、０．３６ミリバール（ｍｂａｒ）以下の真空中で、電力１ｋｗのマイクロ波プラズマを使い水素プラズマを発生させ、水素ラジカルリッチな環境下に一定時間曝露した後に、反射型フォトマスク２０を断裁し、キャッピング層３と低反射部４の断面をＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）で観察することで、空孔が目視で観測されない材料を、原子状水素に対する層間の密着性が高い材料とする。
なお、後述する表１に示す空孔のＴＥＭ観察結果は、２００ｎｍのエリアを倍率６００，０００倍で複数回観測した結果、空孔が目視で観測されなかった場合を「○」と評価し、目視で観測された場合を「×」と評価した。
なお、後述する表１に示す空孔のＴＥＭ観察結果は、２００ｎｍのエリアを倍率６００，０００倍で複数回観測した結果、空孔が目視で観測されなかった場合を「○」と評価し、目視で観測された場合を「×」と評価した。
【0052】
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。
［実施例１］
図１０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）を一対とする積層膜が４０枚積層されて形成された多層反射膜１２を形成する。多層反射膜１２の膜厚は２８０ｎｍであった。
次に、多層反射膜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２．５ｎｍになるように成膜した。これにより、基板１１上には多層反射膜１２及びキャッピング層１３を有する反射部１６が形成されている。
［実施例１］
図１０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）を一対とする積層膜が４０枚積層されて形成された多層反射膜１２を形成する。多層反射膜１２の膜厚は２８０ｎｍであった。
次に、多層反射膜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２．５ｎｍになるように成膜した。これにより、基板１１上には多層反射膜１２及びキャッピング層１３を有する反射部１６が形成されている。
【0053】
次に、キャッピング層１３の上に、吸収層１４を酸化錫（高消衰係数材料）と酸化タンタル（第１の材料群に属する材料）が７５：２５の比率で均質となる材料で、その膜厚が４０ｎｍとなるよう成膜した。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であった。また、吸収層１４の結晶性をＸＲＤ（Ｘ線回析装置）で測定したところ、アモルファスであることがわかった。これにより、反射部１６上には吸収層１４が形成されている。
【0054】
次に、基板１１の多層反射膜１２が形成されていない側に窒化クロム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。
基板１１上へのそれぞれの膜の成膜には、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。
基板１１上へのそれぞれの膜の成膜には、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。
【0055】
次に、反射型フォトマスク２００の作製方法について図１１から図１４を用いて説明する。
図１１に示すように、反射型フォトマスクブランク１００に備えられた吸収層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成膜し、１１０℃で１０分間ベークし、レジスト膜１７を形成した。
次いで、電子線描画機（ＪＢＸ３０３０：日本電子社製）によってポジ型化学増幅型レジストで形成されたレジスト膜１７に所定のパターンを描画した。その後、１１０℃、１０分間ベーク処理を施し、次いでスプレー現像（ＳＦＧ３０００：シグマメルテック社製）した。これにより、図１２に示すように、レジストパターン１７ａを形成した。
図１１に示すように、反射型フォトマスクブランク１００に備えられた吸収層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成膜し、１１０℃で１０分間ベークし、レジスト膜１７を形成した。
次いで、電子線描画機（ＪＢＸ３０３０：日本電子社製）によってポジ型化学増幅型レジストで形成されたレジスト膜１７に所定のパターンを描画した。その後、１１０℃、１０分間ベーク処理を施し、次いでスプレー現像（ＳＦＧ３０００：シグマメルテック社製）した。これにより、図１２に示すように、レジストパターン１７ａを形成した。
【0056】
次に、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い、低反射部パターンを形成した。これにより、図１３に示すように低反射部パターン１４ａを形成した。
次に、残ったレジストパターン１７ａの剥離を行い、図１４に示すように本実施例による反射型フォトマスク２００を作製した。
次に、本実施例による反射型フォトマスク２００を、８０℃の硫酸に１０分間浸漬し、その後アンモニアと３０質量％過酸化水素水と水を１：１：２０の割合で混合した洗浄液を満たした洗浄槽に、５００Ｗのメガソニックを用いて１０分間浸漬し、１０分間流水し、洗浄を行った。その後、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡）で膜厚を測定し、成膜時の膜厚と比較したが、膜厚に変化は見られなかった。
次に、残ったレジストパターン１７ａの剥離を行い、図１４に示すように本実施例による反射型フォトマスク２００を作製した。
次に、本実施例による反射型フォトマスク２００を、８０℃の硫酸に１０分間浸漬し、その後アンモニアと３０質量％過酸化水素水と水を１：１：２０の割合で混合した洗浄液を満たした洗浄槽に、５００Ｗのメガソニックを用いて１０分間浸漬し、１０分間流水し、洗浄を行った。その後、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡）で膜厚を測定し、成膜時の膜厚と比較したが、膜厚に変化は見られなかった。
【0057】
本実施例において、吸収層１４に形成した低反射部パターン１４ａは、転写評価用の反射型フォトマスク２００上で、線幅６４ｎｍＬＳ（ラインアンドスペース）パターン、ＡＦＭを用いた吸収層１４の膜厚測定用の線幅２００ｎｍＬＳパターン、ＥＵＶ反射率測定用の４ｍｍ角の低反射部除去部を含んでいる。線幅６４ｎｍＬＳパターンは、ＥＵＶの斜め照射による射影効果の影響が見えやすくなるように、図１５に示すようにｘ方向とｙ方向それぞれに設計した。
【0058】
［実施例２］
図１６に示すように、キャッピング層１３上に、酸化タンタル（第１の材料群に属する材料）で形成される密着層２４１をその膜厚が２ｎｍになるように成膜した。このときタンタル（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となることが分かった。また、ＸＲＤ（Ｘ線回析装置）で測定したところ、アモルファスであることがわかった。
次いで、キャッピング層１３上に成膜した層の上に、酸化錫（高消衰係数材料）で形成される吸収層２４２をその膜厚が３８ｎｍになるように成膜した。その結果、低反射部２４の膜厚は合計で４０ｎｍとなった。
ただし、低反射部２４に関して酸化タンタルと酸化錫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。
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であった。また、ＸＲＤ（Ｘ線回析装置）で測定したところ、アモルファスであることがわかった。
なお、密着層２４１、吸収層２４２の成膜以外は、実施例１と同様の方法で、図１６及び図１７に示す実施例２の反射型フォトマスクブランク１０１及び低反射部パターン２４ａを備えた反射型フォトマスク２０１を作製した。
図１６に示すように、キャッピング層１３上に、酸化タンタル（第１の材料群に属する材料）で形成される密着層２４１をその膜厚が２ｎｍになるように成膜した。このときタンタル（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となることが分かった。また、ＸＲＤ（Ｘ線回析装置）で測定したところ、アモルファスであることがわかった。
次いで、キャッピング層１３上に成膜した層の上に、酸化錫（高消衰係数材料）で形成される吸収層２４２をその膜厚が３８ｎｍになるように成膜した。その結果、低反射部２４の膜厚は合計で４０ｎｍとなった。
ただし、低反射部２４に関して酸化タンタルと酸化錫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。
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であった。また、ＸＲＤ（Ｘ線回析装置）で測定したところ、アモルファスであることがわかった。
なお、密着層２４１、吸収層２４２の成膜以外は、実施例１と同様の方法で、図１６及び図１７に示す実施例２の反射型フォトマスクブランク１０１及び低反射部パターン２４ａを備えた反射型フォトマスク２０１を作製した。
【0059】
［実施例３］
図１８に示すように、キャッピング層１３の上に、タンタル（Ｔａ）と酸素（Ｏ）とを含む材料を膜厚が２ｎｍになるように成膜した。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となることが分かった。また、ＸＲＤ（Ｘ線回析装置）で測定したところ、アモルファスであることがわかった。
次いで、キャッピング層１３上に成膜した層の上に、タンタル（Ｔａ）、錫（Ｓｎ）、酸素（Ｏ）を含む材料を膜厚が３８ｎｍになるように成膜した。
このようにしてキャッピング層１３上に吸収層３４を成膜した。
吸収層３４は成膜時に層の境界が発生しないよう、スパッタリングのターゲット電圧を連続的に変化させて成膜した。
図１８に示すように、キャッピング層１３の上に、タンタル（Ｔａ）と酸素（Ｏ）とを含む材料を膜厚が２ｎｍになるように成膜した。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となることが分かった。また、ＸＲＤ（Ｘ線回析装置）で測定したところ、アモルファスであることがわかった。
次いで、キャッピング層１３上に成膜した層の上に、タンタル（Ｔａ）、錫（Ｓｎ）、酸素（Ｏ）を含む材料を膜厚が３８ｎｍになるように成膜した。
このようにしてキャッピング層１３上に吸収層３４を成膜した。
吸収層３４は成膜時に層の境界が発生しないよう、スパッタリングのターゲット電圧を連続的に変化させて成膜した。
【0060】
また、ＸＰＳ（Ｘ線光電子分光）で組成分析を行ったところ、図２２のような組成変化が見られることが分かった。つまり、第１の材料群に属するタンタル（Ｔａ）と酸素（Ｏ）の含有量（実線）は、吸収層３４全体の原子数に対して２５ａｔ％以上であって、キャッピング層１３側から吸収層３４の最表面側に向かって曲線的に（逆Ｓ字カーブを描くように）減少しており、且つ高消衰係数材料に属する錫（Ｓｎ）と酸素（Ｏ）の含有量（破線）は、吸収層３４全体の原子数に対して４０ａｔ％以上であって、キャッピング層１３側から吸収層３４の最表面側に向かって曲線的に（Ｓ字カーブを描くように）増加している。さらに、吸収層３４のキャッピング層１３側の領域及び最表面側の領域では、それぞれ組成が均一となっている。
ただし、今回実験に使用したＸＰＳの深さ分解能は２ｎｍであるため吸収層３４のキャッピング層１３側の膜厚２ｎｍの範囲における深さ方向の組成変化は測定できていない。
ただし、今回実験に使用したＸＰＳの深さ分解能は２ｎｍであるため吸収層３４のキャッピング層１３側の膜厚２ｎｍの範囲における深さ方向の組成変化は測定できていない。
【0061】
吸収層３４のキャッピング層１３側とは反対側（最表面側）では、タンタル（Ｔａ）と錫（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、０：１：１．２５となることが分かった。また、ＸＲＤ（Ｘ線回析装置）で測定したところ、アモルファスであることがわかった。
なお、吸収層３４の成膜以外は、実施例１と同様の方法で、図１８及び図１９に示す実施例３の反射型フォトマスクブランク１０２及び低反射部パターン３４ａを備えた反射型フォトマスク２０２を作製した。
なお、吸収層３４の成膜以外は、実施例１と同様の方法で、図１８及び図１９に示す実施例３の反射型フォトマスクブランク１０２及び低反射部パターン３４ａを備えた反射型フォトマスク２０２を作製した。
【0062】
［実施例４］
酸化タンタル（第１の材料群に属する材料）を、酸化ジルコニウム（第２の材料群に属する材料）に変更した以外は、実施例１と同様の方法で、図１０及び図１４に示す実施例４の反射型フォトマスクブランク１００及び低反射部パターン１４ａを備えた反射型フォトマスク２００を作製した。
なお、キャッピング層１３の上に形成された吸収層１４における酸化錫（高消衰係数材料）と酸化ジルコニウム（第２の材料群に属する材料）の比率は、７５：２５であった。また、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であった。また、吸収層１４の結晶性をＸＲＤ（Ｘ線回析装置）で測定したところ、アモルファスであることがわかった。
酸化タンタル（第１の材料群に属する材料）を、酸化ジルコニウム（第２の材料群に属する材料）に変更した以外は、実施例１と同様の方法で、図１０及び図１４に示す実施例４の反射型フォトマスクブランク１００及び低反射部パターン１４ａを備えた反射型フォトマスク２００を作製した。
なお、キャッピング層１３の上に形成された吸収層１４における酸化錫（高消衰係数材料）と酸化ジルコニウム（第２の材料群に属する材料）の比率は、７５：２５であった。また、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であった。また、吸収層１４の結晶性をＸＲＤ（Ｘ線回析装置）で測定したところ、アモルファスであることがわかった。
【0063】
［実施例５］
酸化タンタル（第１の材料群に属する材料）を、酸化ジルコニウム（第２の材料群に属する材料）に変更した以外は、実施例２と同様の方法で、図１６及び図１７に示す実施例５の反射型フォトマスクブランク１０１及び低反射部パターン２４ａを備えた反射型フォトマスク２０１を作製した。
なお、キャッピング層１３の上に形成された層におけるジルコニウム（Ｚｒ）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となることが分かった。また、ＸＲＤ（Ｘ線回析装置）で測定したところ、アモルファスであることがわかった。
次いで、キャッピング層１３上に成膜した層の上に酸化錫（高消衰係数材料）で形成される吸収層２４２をその膜厚が３８ｎｍになるように成膜した。その結果、低反射部２４の膜厚は合計で４０ｎｍとなった。
ただし、低反射部２４に関して酸化ジルコニウムと酸化錫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。
なお、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であった。また、ＸＲＤ（Ｘ線回析装置）で測定したところ、アモルファスであることがわかった。
酸化タンタル（第１の材料群に属する材料）を、酸化ジルコニウム（第２の材料群に属する材料）に変更した以外は、実施例２と同様の方法で、図１６及び図１７に示す実施例５の反射型フォトマスクブランク１０１及び低反射部パターン２４ａを備えた反射型フォトマスク２０１を作製した。
なお、キャッピング層１３の上に形成された層におけるジルコニウム（Ｚｒ）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となることが分かった。また、ＸＲＤ（Ｘ線回析装置）で測定したところ、アモルファスであることがわかった。
次いで、キャッピング層１３上に成膜した層の上に酸化錫（高消衰係数材料）で形成される吸収層２４２をその膜厚が３８ｎｍになるように成膜した。その結果、低反射部２４の膜厚は合計で４０ｎｍとなった。
ただし、低反射部２４に関して酸化ジルコニウムと酸化錫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。
なお、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であった。また、ＸＲＤ（Ｘ線回析装置）で測定したところ、アモルファスであることがわかった。
【0064】
［実施例６］
酸化タンタル（第１の材料群に属する材料）を、酸化ジルコニウム（第２の材料群に属する材料）に変更した以外は、実施例３と同様の方法で、図１８及び図１９に示す実施例６の反射型フォトマスクブランク１０２及び低反射部パターン３４ａを備えた反射型フォトマスク２０２を作製した。
なお、キャッピング層１３の上に形成された層におけるジルコニウム（Ｚｒ）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となることが分かった。また、ＸＲＤ（Ｘ線回析装置）で測定したところ、アモルファスであることがわかった。
また、吸収層３４のキャッピング層１３側とは反対側（最表面側）では、ジルコニウム（Ｚｒ）と錫（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、０：１：１．２５となることが分かった。また、ＸＲＤ（Ｘ線回析装置）で測定したところ、アモルファスであることがわかった。
酸化タンタル（第１の材料群に属する材料）を、酸化ジルコニウム（第２の材料群に属する材料）に変更した以外は、実施例３と同様の方法で、図１８及び図１９に示す実施例６の反射型フォトマスクブランク１０２及び低反射部パターン３４ａを備えた反射型フォトマスク２０２を作製した。
なお、キャッピング層１３の上に形成された層におけるジルコニウム（Ｚｒ）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となることが分かった。また、ＸＲＤ（Ｘ線回析装置）で測定したところ、アモルファスであることがわかった。
また、吸収層３４のキャッピング層１３側とは反対側（最表面側）では、ジルコニウム（Ｚｒ）と錫（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、０：１：１．２５となることが分かった。また、ＸＲＤ（Ｘ線回析装置）で測定したところ、アモルファスであることがわかった。
【0065】
［実施例７］
酸化タンタル（第１の材料群に属する材料）で形成され、且つ膜厚を２ｎｍとした密着層２４１を、酸化ジルコニウム（第２の材料群に属する材料）で形成され、且つ膜厚を２０ｎｍとした密着層２４１に変更した以外は、実施例２と同様の方法で、図１６及び図１７に示す実施例２の反射型フォトマスクブランク１０１及び低反射部パターン２４ａを備えた反射型フォトマスク２０１を作製した。
酸化タンタル（第１の材料群に属する材料）で形成され、且つ膜厚を２ｎｍとした密着層２４１を、酸化ジルコニウム（第２の材料群に属する材料）で形成され、且つ膜厚を２０ｎｍとした密着層２４１に変更した以外は、実施例２と同様の方法で、図１６及び図１７に示す実施例２の反射型フォトマスクブランク１０１及び低反射部パターン２４ａを備えた反射型フォトマスク２０１を作製した。
【0066】
［比較例１］
キャッピング層１３の上に、吸収層１４を酸化錫（高消衰係数材料）と酸化タンタル（第１の材料群に属する材料）が９０：１０の比率で均質となる材料で、その膜厚が４０ｎｍとなるよう成膜した。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であった。また、吸収層１４の結晶性をＸＲＤ（Ｘ線回析装置）で測定したところ、アモルファスであることがわかった。
なお、吸収層１４の成膜以外は、実施例１と同様の方法で、図１０及び図１４に示す比較例１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。
キャッピング層１３の上に、吸収層１４を酸化錫（高消衰係数材料）と酸化タンタル（第１の材料群に属する材料）が９０：１０の比率で均質となる材料で、その膜厚が４０ｎｍとなるよう成膜した。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であった。また、吸収層１４の結晶性をＸＲＤ（Ｘ線回析装置）で測定したところ、アモルファスであることがわかった。
なお、吸収層１４の成膜以外は、実施例１と同様の方法で、図１０及び図１４に示す比較例１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。
【0067】
［比較例２］
キャッピング層１３上に、酸化タンタルで形成される密着層２４１をその膜厚が１６ｎｍになるように成膜した。このときタンタル（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となることが分かった。また、ＸＲＤ（Ｘ線回析装置）で測定したところ、アモルファスであることがわかった。
次いで、キャッピング層１３上に成膜した層の上に、酸化錫で形成される吸収層２４２をその膜厚が３６ｎｍになるように成膜した。その結果、低反射部２４の合計膜厚は合計で５２ｎｍとなった。
ただし、低反射部２４に関して酸化タンタルと酸化錫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。
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であった。また、ＸＲＤ（Ｘ線回析装置）で測定したところ、アモルファスであることがわかった。
なお、密着層２４１、吸収層２４２の成膜以外は、実施例１と同様の方法で、図１６及び図１７に示す比較例２の反射型フォトマスクブランク１０１及び反射型フォトマスク２０１を作製した。
キャッピング層１３上に、酸化タンタルで形成される密着層２４１をその膜厚が１６ｎｍになるように成膜した。このときタンタル（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となることが分かった。また、ＸＲＤ（Ｘ線回析装置）で測定したところ、アモルファスであることがわかった。
次いで、キャッピング層１３上に成膜した層の上に、酸化錫で形成される吸収層２４２をその膜厚が３６ｎｍになるように成膜した。その結果、低反射部２４の合計膜厚は合計で５２ｎｍとなった。
ただし、低反射部２４に関して酸化タンタルと酸化錫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。
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であった。また、ＸＲＤ（Ｘ線回析装置）で測定したところ、アモルファスであることがわかった。
なお、密着層２４１、吸収層２４２の成膜以外は、実施例１と同様の方法で、図１６及び図１７に示す比較例２の反射型フォトマスクブランク１０１及び反射型フォトマスク２０１を作製した。
【0068】
［比較例３］
キャッピング層１３の上に、タンタル（Ｔａ）、錫（Ｓｎ）、酸素（Ｏ）を含む材料を膜厚が２ｎｍになるように成膜した。タンタル（Ｔａ）と錫（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、３．５：２５．７：７０．８となることが分かった。また、ＸＲＤ（Ｘ線回析装置）で測定したところ、アモルファスであることがわかった。
次いで、キャッピング層１３上に成膜した層の上に、タンタル（Ｔａ）、錫（Ｓｎ）、酸素（Ｏ）を膜厚が３８ｎｍになるように成膜した。
このようにしてキャッピング層１３上に吸収層３４を成膜した。
吸収層３４は成膜時に層の境界が発生しないよう、スパッタリングのターゲット電圧を連続的に変化させて成膜した。
キャッピング層１３の上に、タンタル（Ｔａ）、錫（Ｓｎ）、酸素（Ｏ）を含む材料を膜厚が２ｎｍになるように成膜した。タンタル（Ｔａ）と錫（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、３．５：２５．７：７０．８となることが分かった。また、ＸＲＤ（Ｘ線回析装置）で測定したところ、アモルファスであることがわかった。
次いで、キャッピング層１３上に成膜した層の上に、タンタル（Ｔａ）、錫（Ｓｎ）、酸素（Ｏ）を膜厚が３８ｎｍになるように成膜した。
このようにしてキャッピング層１３上に吸収層３４を成膜した。
吸収層３４は成膜時に層の境界が発生しないよう、スパッタリングのターゲット電圧を連続的に変化させて成膜した。
【0069】
また、ＸＰＳ（Ｘ線光電子分光）で組成分析を行ったところ、図２３のような組成変化が見られることが分かった。つまり、第１の材料群に属するタンタル（Ｔａ）と酸素（Ｏ）の含有量（実線）は、吸収層３４全体の原子数に対して２５ａｔ％以下である。なお、吸収層３４の基板１１側の領域及び最表面側の領域では、それぞれ組成が均一となっている。
ただし、今回実験に使用したＸＰＳの深さ分解能は２ｎｍであるため吸収層３４のキャッピング層１３側の膜厚２ｎｍの範囲における深さ方向の組成変化は測定できていない。
吸収層３４のキャッピング層１３側とは反対側（最表面側）では、タンタル（Ｔａ）と錫（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、０：１：１．２５となることが分かった。また、ＸＲＤ（Ｘ線回析装置）で測定したところ、アモルファスであることがわかった。
なお、吸収層３４の成膜以外は、実施例１と同様の方法で、図１８及び図１９に示す比較例３の反射型フォトマスクブランク１０２及び反射型フォトマスク２０２を作製した。
ただし、今回実験に使用したＸＰＳの深さ分解能は２ｎｍであるため吸収層３４のキャッピング層１３側の膜厚２ｎｍの範囲における深さ方向の組成変化は測定できていない。
吸収層３４のキャッピング層１３側とは反対側（最表面側）では、タンタル（Ｔａ）と錫（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、０：１：１．２５となることが分かった。また、ＸＲＤ（Ｘ線回析装置）で測定したところ、アモルファスであることがわかった。
なお、吸収層３４の成膜以外は、実施例１と同様の方法で、図１８及び図１９に示す比較例３の反射型フォトマスクブランク１０２及び反射型フォトマスク２０２を作製した。
【0070】
［比較例４］
図２０に示すように、吸収層４４１を窒化タンタルで形成し、その膜厚が５８ｎｍになるよう成膜した。また、最表層４４２は酸化タンタルで形成し、その膜厚が２ｎｍになるよう成膜した。本比較例は、従来のタンタルを主成分とした既存膜の反射型フォトマスクを想定したものである。
ただし、窒化タンタルと酸化タンタル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。
なお、吸収層４４１、最表層４４２の成膜以外は、実施例１と同様の方法で、図２０及び図２１に示す比較例４の反射型フォトマスクブランク１０３及び低反射部パターン４４ａを備えた反射型フォトマスク２０３を作製した。
図２０に示すように、吸収層４４１を窒化タンタルで形成し、その膜厚が５８ｎｍになるよう成膜した。また、最表層４４２は酸化タンタルで形成し、その膜厚が２ｎｍになるよう成膜した。本比較例は、従来のタンタルを主成分とした既存膜の反射型フォトマスクを想定したものである。
ただし、窒化タンタルと酸化タンタル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。
なお、吸収層４４１、最表層４４２の成膜以外は、実施例１と同様の方法で、図２０及び図２１に示す比較例４の反射型フォトマスクブランク１０３及び低反射部パターン４４ａを備えた反射型フォトマスク２０３を作製した。
【0071】
前述の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反射部領域の反射率Ｒｍと低反射部領域の反射率ＲａとをＥＵＶ光による反射率測定装置で測定した。反射率Ｒｍの測定は４ｍｍ角の低反射部除去部で行った。その測定結果から、上述した式（１）を用いてＯＤ値を算出した。
【0072】
（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、実施例及び比較例で作製した反射型フォトマスクの低反射部パターン１４ａ、２４ａ、３４ａ、４４ａを転写露光した。このとき、露光量は、図１５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。その後、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。
このとき、ＨＶ－バイアスは既存膜の６．１ｎｍを「△」、６．１ｎｍ未満であれば「○」、４．９ｎｍ以下であれば「◎」とし、ＯＤ値は１．５以上であれば「○」、２以上であれば「◎」とした。なお、ＨＶ－バイアスについては、「△」以上の評価であれば、使用上何ら問題はないため、合格とした。また、ＯＤ値については、「○」以上の評価であれば、使用上何ら問題はないため、合格とした。
これらの評価結果を表１に示した。
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、実施例及び比較例で作製した反射型フォトマスクの低反射部パターン１４ａ、２４ａ、３４ａ、４４ａを転写露光した。このとき、露光量は、図１５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。その後、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。
このとき、ＨＶ－バイアスは既存膜の６．１ｎｍを「△」、６．１ｎｍ未満であれば「○」、４．９ｎｍ以下であれば「◎」とし、ＯＤ値は１．５以上であれば「○」、２以上であれば「◎」とした。なお、ＨＶ－バイアスについては、「△」以上の評価であれば、使用上何ら問題はないため、合格とした。また、ＯＤ値については、「○」以上の評価であれば、使用上何ら問題はないため、合格とした。
これらの評価結果を表１に示した。
【0073】
【表1】
【0074】
表１において、比較例４では、吸収層４４１が窒化タンタルで膜厚５８ｎｍ、最表層４４２が酸化タンタルで膜厚２ｎｍの、Ｔａ系既存膜におけるフォトマスクのウェハ上のレジストパターン寸法とマスク特性とを示している。比較例４の反射型フォトマスク２０３のとき、マスク断面のＴＥＭ観察結果より目視観測された空孔は存在せず、層間密着性は良好な結果となった。ＯＤ値は１．５でパターン転写可能なコントラストが得られた。ＥＵＶ光によるパターニングの結果、Ｈ－Ｖバイアス（水平－垂直寸法差）は６．１ｎｍとなり、解像するがシャドウイング効果の影響が大きく、転写性の低い結果となった。
【0075】
表１において、実施例１では、吸収層１４が酸化錫と酸化タンタルからなる材料（混合比７５：２５）で膜厚が４０ｎｍのフォトマスクにおけるウェハ上のレジストパターン寸
法とマスク特性とを示している。実施例１の反射型フォトマスク２００のとき、マスク断面のＴＥＭ観察結果より目視観測された空孔は存在せず、層間密着性は良好な結果となった。ＯＤ値は２．４でパターン転写可能なコントラストが得られた。ＥＵＶ光によるパターニングの結果、Ｈ－Ｖバイアスは５．３ｎｍとなり、比較例４と比べて優れたパターン転写性が得られた。
法とマスク特性とを示している。実施例１の反射型フォトマスク２００のとき、マスク断面のＴＥＭ観察結果より目視観測された空孔は存在せず、層間密着性は良好な結果となった。ＯＤ値は２．４でパターン転写可能なコントラストが得られた。ＥＵＶ光によるパターニングの結果、Ｈ－Ｖバイアスは５．３ｎｍとなり、比較例４と比べて優れたパターン転写性が得られた。
【0076】
表１において、実施例２では、吸収層２４２が酸化錫で膜厚が３８ｎｍ、密着層２４１が酸化タンタルで膜厚が２ｎｍのフォトマスクにおけるウェハ上のレジストパターン寸法とマスク特性とを示している。実施例２の反射型フォトマスク２０１のとき、マスク断面のＴＥＭ観察結果より目視観測された空孔は存在せず、層間密着性は良好な結果となった。ＯＤ値は２．７でパターン転写可能なコントラストが得られた。ＥＵＶ光によるパターニングの結果、Ｈ－Ｖバイアスは５．４ｎｍとなり、比較例４と比べて優れたパターン転写性が得られた。
【0077】
表１において、実施例３では、キャッピング層１３の上に酸化タンタルで膜厚が２ｎｍの層を成膜し、キャッピング層１３上に成膜した層の上に、タンタル（Ｔａ）、錫（Ｓｎ）、酸素（Ｏ）を含む材料で膜厚が３８ｎｍの層を、スパッタリングのターゲット電圧を連続的に変化させて成膜することで、キャッピング層１３上に合計膜厚４０ｎｍの吸収層３４を成膜したフォトマスクにおけるウェハ上のレジストパターン寸法とマスク特性とを示している。実施例３の反射型フォトマスク２０２のとき、マスク断面のＴＥＭ観察結果より目視観測された空孔は存在せず、層間密着性は良好な結果となった。ＯＤ値は２．１でパターン転写可能なコントラストが得られた。ＥＵＶ光によるパターニングの結果、Ｈ－Ｖバイアスは４．９ｎｍとなり、比較例４と比べて優れたパターン転写性が得られた。
【0078】
表１において、実施例４では、吸収層１４が酸化錫と酸化ジルコニウムからなる材料（混合比７５：２５）で膜厚が４０ｎｍのフォトマスクにおけるウェハ上のレジストパターン寸法とマスク特性とを示している。実施例４の反射型フォトマスク２００のとき、マスク断面のＴＥＭ観察結果より目視観測された空孔は存在せず、層間密着性は良好な結果となった。ＯＤ値は１．７でパターン転写可能なコントラストが得られた。ＥＵＶ光によるパターニングの結果、Ｈ－Ｖバイアスは４．５ｎｍとなり、比較例４と比べて優れたパターン転写性が得られた。
【0079】
表１において、実施例５では、吸収層２４２が酸化錫で膜厚が３８ｎｍ、密着層２４１が酸化ジルコニウムで膜厚が２ｎｍのフォトマスクにおけるウェハ上のレジストパターン寸法とマスク特性とを示している。実施例５の反射型フォトマスク２０１のとき、マスク断面のＴＥＭ観察結果より目視観測された空孔は存在せず、層間密着性は良好な結果となった。ＯＤ値は２．６でパターン転写可能なコントラストが得られた。ＥＵＶ光によるパターニングの結果、Ｈ－Ｖバイアスは５．５ｎｍとなり、比較例４と比べて優れたパターン転写性が得られた。
【0080】
表１において、実施例６では、キャッピング層１３の上に酸化ジルコニウムで膜厚が２ｎｍの層を成膜し、キャッピング層１３上に成膜した層の上に、ジルコニウム（Ｚｒ）、錫（Ｓｎ）、酸素（Ｏ）を含む材料で膜厚が３８ｎｍの層を、スパッタリングのターゲット電圧を連続的に変化させて成膜することで、キャッピング層１３上に合計膜厚４０ｎｍの吸収層３４を成膜したフォトマスクにおけるウェハ上のレジストパターン寸法とマスク特性とを示している。実施例６の反射型フォトマスク２０２のとき、マスク断面のＴＥＭ観察結果より目視観測された空孔は存在せず、層間密着性は良好な結果となった。ＯＤ値は１．６でパターン転写可能なコントラストが得られた。ＥＵＶ光によるパターニングの結果、Ｈ－Ｖバイアスは４．５ｎｍとなり、比較例４と比べて優れたパターン転写性が得られた。
【0081】
表１において、実施例７では、吸収層２４２が酸化錫で膜厚が２０ｎｍ、密着層２４１が酸化ジルコニウムで膜厚が２０ｎｍのフォトマスクにおけるウェハ上のレジストパターン寸法とマスク特性とを示している。実施例７の反射型フォトマスク２０１のとき、マスク断面のＴＥＭ観察結果より目視観測された空孔は存在せず、層間密着性は良好な結果となった。ＯＤ値は１．７でパターン転写可能なコントラストが得られた。ＥＵＶ光によるパターニングの結果、Ｈ－Ｖバイアスは４．６ｎｍとなり、比較例４と比べて優れたパターン転写性が得られた。
【0082】
表１において、比較例１では、吸収層１４が酸化錫と酸化タンタルからなる材料（混合比９０：１０）で膜厚が４０ｎｍのフォトマスクにおけるウェハ上のレジストパターン寸法とマスク特性とを示している。比較例１の反射型フォトマスク２００のとき、マスク断面のＴＥＭ観察結果より目視観測された空孔は存在し、層間密着性は好ましくない結果となった。ＯＤ値は２．４でパターン転写可能なコントラストが得られた。ＥＵＶ光によるパターニングの結果、Ｈ－Ｖバイアスは５．４ｎｍとなり、比較例４と比べて優れたパターン転写性が得られた。
【0083】
表１において、比較例２では、吸収層２４２が酸化錫で膜厚が３６ｎｍ、密着層２４１が酸化タンタルで膜厚が１６ｎｍのフォトマスクにおけるウェハ上のレジストパターン寸法とマスク特性とを示している。比較例２の反射型フォトマスク２０１のとき、マスク断面のＴＥＭ観察結果より目視観測された空孔は存在せず、層間密着性は良好な結果となった。ＯＤ値は２．０でパターン転写可能なコントラストが得られた。ＥＵＶ光によるパターニングの結果、Ｈ－Ｖバイアスは７．６ｎｍとなり、比較例４と比べて劣るパターン転写性が得られた。
【0084】
表１において、比較例３では、キャッピング層１３の上にタンタル（Ｔａ）、錫（Ｓｎ）、酸素（Ｏ）を含む材料（３．５：２５．７：７０．８）で膜厚が２ｎｍの層を成膜し、キャッピング層１３上に成膜した層の上に、タンタル（Ｔａ）、錫（Ｓｎ）、酸素（Ｏ）を含む材料で膜厚が３８ｎｍの層を、スパッタリングのターゲット電圧を連続的に変化させて成膜することで、キャッピング層１３上に合計膜厚４０ｎｍの吸収層３４を成膜したフォトマスクにおけるウェハ上のレジストパターン寸法とマスク特性とを示している。比較例３の反射型フォトマスク２０２のとき、マスク断面のＴＥＭ観察結果より目視観測された空孔が存在し、層間密着性は好ましくない結果となった。ＯＤ値は２．５でパターン転写可能なコントラストが得られた。ＥＵＶ光によるパターニングの結果、Ｈ－Ｖバイアスは５．４ｎｍとなり、比較例４と比べて優れたパターン転写性が得られた。
【0085】
実施例１～７と既存膜（比較例４）とを比較すると、実施例１～７の各反射型フォトマスクの密着性は、既存膜を用いた反射型フォトマスクと同等であり、パターン転写性は向上することができた。なお、実施例１～７の各反射型フォトマスクは、密着性とパターン転写性の両方が既存膜（比較例４）のそれよりも優れているため、判定結果を「〇」、「◎」と表記し「合格」として取り扱った。また、比較例１～３の各反射型フォトマスクは、密着性とパターン転写性のいずれかが既存膜（比較例４）のそれよりも劣っているため、判定結果を「×」と表記し「不合格」として取り扱った。
【0086】
これにより、少なくともルテニウム（Ｒｕ）を含むキャッピング層上に、高いｋ値を有する材料などで構成された吸収層を含んで構成される低反射部が存在し、低反射部のキャッピング層側から少なくとも厚さ２ｎｍの領域にはルテニウム（Ｒｕ）と近い表面自由エネルギー値を持つ材料を有する反射型フォトマスクは、転写性、照射耐性に優れており、射影効果を低減し、且つ長寿命で転写性能の高いフォトマスクである結果となった。つまり、少なくともルテニウム（Ｒｕ）を含むキャッピング層上に、高いｋ値を有する材料な
どで構成された吸収層を含む低反射部が存在し、低反射部のキャッピング層側から少なくとも厚さ２ｎｍの領域にはルテニウム（Ｒｕ）と近い表面自由エネルギー値を持つ材料を有する反射型フォトマスクであれば、射影効果を抑制または軽減し、且つキャッピング層と低反射部の層間密着性を強固にするという性質を有する。
どで構成された吸収層を含む低反射部が存在し、低反射部のキャッピング層側から少なくとも厚さ２ｎｍの領域にはルテニウム（Ｒｕ）と近い表面自由エネルギー値を持つ材料を有する反射型フォトマスクであれば、射影効果を抑制または軽減し、且つキャッピング層と低反射部の層間密着性を強固にするという性質を有する。
【産業上の利用可能性】
【0087】
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】
【0088】
１・・・・・基板
２・・・・・多層反射膜
３・・・・・キャッピング層
４・・・・・低反射部
４ａ・・・・低反射部パターン（吸収パターン）
５・・・・・反射部
６・・・・・酸化被膜
１０・・・・反射型フォトマスクブランク
２０・・・・反射型フォトマスク
１１・・・・基板
１２・・・・多層反射膜
１３・・・・キャッピング層
１４・・・・吸収層（低反射部）
１４ａ・・・低反射部パターン（吸収パターン）
２４・・・・低反射部
２４１・・・密着層
２４２・・・吸収層
２４a・・・低反射部パターン
３４・・・・吸収層（低反射部）
３４a・・・低反射部パターン（吸収パターン）
４４・・・・低反射部
４４１・・・吸収層
４４２・・・最表層
４４a・・・低反射部パターン
５４・・・・低反射部
５４１・・・密着層
５４２・・・吸収層
５４a・・・低反射部パターン
１５・・・・裏面導電膜
１６・・・・反射部
１７・・・・レジスト膜
１７ａ・・・レジストパターン
１００・・・反射型フォトマスクブランク
２００・・・反射型フォトマスク
１０１・・・反射型フォトマスクブランク
２０１・・・反射型フォトマスク
１０２・・・反射型フォトマスクブランク
２０２・・・反射型フォトマスク
１０３・・・反射型フォトマスクブランク
２０３・・・反射型フォトマスク
２・・・・・多層反射膜
３・・・・・キャッピング層
４・・・・・低反射部
４ａ・・・・低反射部パターン（吸収パターン）
５・・・・・反射部
６・・・・・酸化被膜
１０・・・・反射型フォトマスクブランク
２０・・・・反射型フォトマスク
１１・・・・基板
１２・・・・多層反射膜
１３・・・・キャッピング層
１４・・・・吸収層（低反射部）
１４ａ・・・低反射部パターン（吸収パターン）
２４・・・・低反射部
２４１・・・密着層
２４２・・・吸収層
２４a・・・低反射部パターン
３４・・・・吸収層（低反射部）
３４a・・・低反射部パターン（吸収パターン）
４４・・・・低反射部
４４１・・・吸収層
４４２・・・最表層
４４a・・・低反射部パターン
５４・・・・低反射部
５４１・・・密着層
５４２・・・吸収層
５４a・・・低反射部パターン
１５・・・・裏面導電膜
１６・・・・反射部
１７・・・・レジスト膜
１７ａ・・・レジストパターン
１００・・・反射型フォトマスクブランク
２００・・・反射型フォトマスク
１０１・・・反射型フォトマスクブランク
２０１・・・反射型フォトマスク
１０２・・・反射型フォトマスクブランク
２０２・・・反射型フォトマスク
１０３・・・反射型フォトマスクブランク
２０３・・・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】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】