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公開番号2024075660
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-04
出願番号2024041943,2021548918
出願日2024-03-18,2020-09-23
発明の名称多層反射膜付き基板、反射型マスクブランク、反射型マスク、及び半導体装置の製造方法
出願人HOYA株式会社
代理人弁理士法人津国
主分類G03F 1/24 20120101AFI20240528BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】露光光に対する反射率が高く、かつ欠陥検査の際のバックグラウンドレベルが低い多層反射膜を有する反射型マスクブランク及び反射型マスクを製造するために用いられる多層反射膜付き基板を提供する。
【解決手段】多層反射膜付き基板110は、基板1と、多層反射膜5とを備える。多層反射膜5は、基板1の上に低屈折率層と高屈折率層とを交互に積層させた多層膜からなる。多層反射膜5は、水素(H)、重水素(D)及びヘリウム(He)から選ばれる少なくとも1つの添加元素を含む。添加元素の多層反射膜5における原子数密度は、0.006atom/nm³以上0.50atom/nm³以下である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
基板と、該基板の上に低屈折率層と高屈折率層とを交互に積層させた多層膜からなり、露光光を反射するための多層反射膜とを備える多層反射膜付き基板であって、
前記多層反射膜は、水素（Ｈ）、重水素（Ｄ）及びヘリウム（Ｈｅ）から選ばれる少なくとも１つの添加元素を含み、
前記添加元素の前記多層反射膜における原子数密度は、０．００６ａｔｏｍ／ｎｍ
３
以上０．５０ａｔｏｍ／ｎｍ
３
以下であることを特徴とする多層反射膜付き基板。
続きを表示（約 510 文字）【請求項２】
前記添加元素の前記多層反射膜における原子数密度は、０．１０ａｔｏｍ／ｎｍ
３
以下であることを特徴とする、請求項１に記載の多層反射膜付き基板。
【請求項３】
前記添加元素は、重水素（Ｄ）であることを特徴とする、請求項１または２に記載の多層反射膜付き基板。
【請求項４】
前記多層反射膜の上に保護膜を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の多層反射膜付き基板。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の多層反射膜付き基板の前記多層反射膜の上、又は請求項４に記載の多層反射膜付き基板の前記保護膜の上に、吸収体膜を備えることを特徴とする反射型マスクブランク。
【請求項６】
請求項５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た吸収体パターンを備えることを特徴とする反射型マスク。
【請求項７】
請求項６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プロセスを行い、被転写体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。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、半導体産業において、半導体装置の高集積化に伴い、従来の紫外光を用いたフォトリソグラフィ法の転写限界を上回る微細パターンが必要とされてきている。このような微細パターン形成を可能とするため、極紫外（Extreme Ultra Violet：以下、「ＥＵＶ」と呼ぶ。）光を用いた露光技術であるＥＵＶリソグラフィが有望視されている。ここで、ＥＵＶ光とは、軟Ｘ線領域又は真空紫外線領域の波長帯の光を指し、具体的には波長が０．２～１００ｎｍ程度の光のことである。このＥＵＶリソグラフィにおいて用いられる転写用マスクとして反射型マスクが提案されている。このような反射型マスクは、基板上に露光光を反射する多層反射膜が形成され、該多層反射膜上に露光光を吸収する吸収体膜がパターン状に形成されたものである。
【０００３】
露光装置にセットされた反射型マスクに入射した光は、吸収体膜のある部分では吸収され、吸収体膜のない部分では多層反射膜により反射される。反射された像は反射光学系を通して半導体基板上に転写されることでマスクパターンを形成する。上記多層反射膜としては、例えば１３～１４ｎｍの波長を有するＥＵＶ光を反射するものとして、数ｎｍの厚さのＭｏとＳｉを交互に積層させたものなどが知られている。
【０００４】
このような多層反射膜を有する多層反射膜付き基板を製造する技術として、特許文献１には、真空中に基板を配置するための真空チャンバと、真空から基板を除去することなく、多層スタックを堆積させるための堆積システムと、アモルファス金属層として堆積される多層スタックの上で層を処理するための処理システムを含む統合化極端紫外線ブランク生産システムが記載されている。アモルファス金属層としては、アモルファスモリブデン、さらに、ホウ素、窒素、又は炭素と合金化することが記載されている。
【０００５】
特許文献２には、軟Ｘ線・真空紫外線の高吸収層と低吸収層の交互層よりなる多層薄膜構造を有する軟Ｘ線・真空紫外線用多層膜反射鏡において、該高吸収層は遷移金属のホウ化物、炭化物、ケイ化物、窒化物又は酸化物のうちの一種以上を主成分として有してなり、該低吸収層は炭素、ケイ素、ホウ素もしくはベリリウムの単体又はそれらの各々の化合物のうちの一種以上を主成分として有してなることを特徴とする軟Ｘ線・真空紫外線用多層膜反射鏡が記載されている。
【０００６】
特許文献３には、多層反射膜の各層の界面を水素化して層間拡散を防止すると共に滑らかな界面を形成することにより、多層反射膜の界面及び表面を平滑化する技術が記載されている。
【０００７】
特許文献４には、基板上にＥＵＶ光を反射する反射層を形成するＥＵＶリソグラフィ（ＥＵＶＬ）用反射層付基板の製造方法であって、前記反射層が、Ｍｏ／Ｓｉ多層反射膜であり、前記Ｍｏ／Ｓｉ多層反射膜が、ヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）、ネオン（Ｎｅ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）のうち少なくともひとつを含む不活性ガスと、水素（Ｈ
2
）を含む雰囲気中で、スパッタリング法により形成され、形成後の前記Ｍｏ／Ｓｉ多層反射膜を１２０～１６０℃の温度で加熱処理する工程を含むＥＵＶＬ用反射層付基板の製造方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特表２０１６－５１９３２９号公報
特公平７－９７１５９号
特開平５－２９７１９４号
特開２０１３－１２２９５２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
近年のパターンの微細化に伴う欠陥品質の向上や、反射型マスクに求められる光学特性（多層反射膜の表面反射率等）の観点から、多層反射膜の各層の界面及び／又は多層反射膜の表面はより高い平滑性を有することが要求されている。欠陥検査の対象である多層反射膜付き基板の表面、すなわち多層反射膜の各層の界面及び／又は多層反射膜の表面を平滑化し、多層反射膜の各層の界面の粗さ及び／又は多層反射膜の表面の粗さに起因するノイズ（バックグラウンドノイズ）を低減することによって、多層反射膜付き基板に存在する微小欠陥（欠陥シグナル）をより確実に検出することが可能になる。
【００１０】
また、反射型マスクを用いた露光の際には、パターン状に形成された吸収体膜により露光光が吸収され、多層反射膜が露出した部分で露光光が多層反射膜により反射される。露光の際に高いコントラストを得るために、多層反射膜の露光光に対する反射率は、高いことが望ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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