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公開番号2025027983
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-28
出願番号2024108954
出願日2024-07-05
発明の名称反射型マスクブランク、及び反射型マスクの製造方法
出願人信越化学工業株式会社
代理人弁理士法人英明国際特許事務所
主分類G03F 1/24 20120101AFI20250220BHJP(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【解決手段】基板と、基板の一の主表面上に形成された露光光を反射する多層反射膜と、多層反射膜上に形成された露光光を吸収する吸収膜とを有し、吸収膜が、酸素(O)を含むガスでドライエッチングされる材料からなり、EUV光を露光光とするEUVリソグラフィで用いられる反射型マスクの素材となる反射型マスクブランクの吸収膜上に、ニオブ(Nb)を含有するエッチングマスク膜を設ける。
【効果】酸素(O)を含むガスを用いたドライエッチングでパターニングされる吸収膜から、微細なパターンを良好に形成することができる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
基板と、該基板の一の主表面上に形成された露光光を反射する多層反射膜と、該多層反射膜上に形成された露光光を吸収する吸収膜とを有し、ＥＵＶ光を露光光とするＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクの素材となる反射型マスクブランクであって、
上記吸収膜が、酸素（Ｏ）を含むガスでドライエッチングされる材料からなり、
上記吸収膜上に、ニオブ（Ｎｂ）を含有するエッチングマスク膜を有する
ことを特徴とする反射型マスクブランク。
続きを表示（約 590 文字）【請求項２】
上記ニオブ（Ｎｂ）を含有するエッチングマスク膜が、ニオブ（Ｎｂ）単体、又はニオブ（Ｎｂ）と酸素（Ｏ）とを含有するニオブ（Ｎｂ）化合物からなることを特徴とする請求項1に記載の反射型マスクブランク。
【請求項３】
上記吸収膜が、クロム（Ｃｒ）を含有することを特徴とする請求項１に記載の反射型マスクブランク。
【請求項４】
上記吸収膜が、ルテニウム（Ｒｕ）を含有することを特徴とする請求項１に記載の反射型マスクブランク。
【請求項５】
請求項１～４のいずれか１項に記載の反射型マスクブランクの上記吸収膜を、酸素（Ｏ）を含むガスを用いたドライエッチングによりパターニングすることを特徴とする反射型マスクの製造方法。
【請求項６】
レジストパターンをエッチングマスクとして、上記エッチングマスク膜をパターニングしてエッチングマスク膜のパターンを形成し、該エッチングマスク膜のパターンをエッチングマスクとして、上記吸収膜を、酸素（Ｏ）を含むガスを用いたドライエッチングによりパターニングすることを特徴とする請求項５に記載の製造方法。
【請求項７】
上記吸収膜のパターンを形成した後、上記エッチングマスク膜のパターンを硫酸過水（ＳＰＭ）で除去することを特徴とする請求項６に記載の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＳＩなどの半導体デバイスの製造などに使用される反射型マスクの素材である反射型マスクブランク、及び反射型マスクブランクから反射型マスクを製造する方法に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス（半導体装置）の製造工程では、転写用マスクに露光光を照射し、マスクに形成されている回路パターンを、縮小投影光学系を介して半導体基板（半導体ウェハ）上に転写するフォトリソグラフィ技術が繰り返し用いられる。従来、露光光の波長は、フッ化アルゴン（ＡｒＦ）エキシマレーザ光を用いた１９３ｎｍが主流となっており、露光プロセスや加工プロセスを複数回組み合わせるマルチパターニングというプロセスを採用することにより、最終的には露光波長より小さい寸法のパターンを形成してきた。
【０００３】
しかし、継続的なデバイスパターンの微細化により、更なる微細パターンの形成が必要とされてきていることから、露光光としてＡｒＦエキシマレーザ光より更に波長の短い極端紫外（ＥｘｔｒｅｍｅＵｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ、以下「ＥＵＶ」と称す。）光を用いたＥＵＶリソグラフィ技術が用いられるようになってきた。ＥＵＶ光とは、波長が０．２～１００ｎｍ程度、より具体的には、波長が１３．５ｎｍ付近の光である。ＥＵＶ光は、物質に対する透過性が極めて低く、従来の透過型の投影光学系やマスクが使えないことから、反射型の光学素子が用いられる。そのため、パターン転写用のマスクも反射型マスクが用いられている。
【０００４】
反射型マスクは、基板上にＥＵＶ光を反射する多層反射膜が形成され、多層反射膜の上にＥＵＶ光を吸収する吸収膜のパターンが形成されたものである。一方、吸収膜をパターニングする前の状態のもの（レジスト膜が形成された状態のものを含む。）が、反射型マスクブランクと呼ばれ、これが反射型マスクの素材として用いられる。反射型マスクブランクは、一般的には、低熱膨張の基板と、基板の２つの主表面のうち一方の面に形成されたＥＵＶ光を反射する多層反射膜と、その上に形成されたＥＵＶ光を吸収する吸収膜とを含む基本構造を有している。
【０００５】
多層反射膜としては、通常、モリブデン（Ｍｏ）層とシリコン（Ｓｉ）層とを交互に積層することで、ＥＵＶ光に対する必要な反射率を得る多層反射膜が用いられる。一方、吸収膜としては、ＥＵＶ光に対して消衰係数の値が比較的大きいタンタル（Ｔａ）などが用いられる（特開２００２－２４６２９９号公報（特許文献１））。
【０００６】
更に、多層反射膜を、反射型マスクの洗浄の際などに保護するための保護膜（キャッピング膜）として、特開２００２－１２２９８１号公報（特許文献２）に開示されているような、ルテニウム（Ｒｕ）膜が、多層反射膜の上に形成される。また、吸収膜にパターン形成する際のエッチングマスクとして、クロム（Ｃｒ）を含むハードマスク膜が吸収膜の上に形成される場合もある。一方、基板の他方の主表面には、導電膜が形成される。導電膜としては、静電チャッキングのために、金属窒化膜が提案されており、主にクロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）を含有する膜が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２００２－２４６２９９号公報
特開２００２－１２２９８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
吸収膜には、一般的に、タンタル（Ｔａ）系の膜が用いられているが、反射型マスクを用いた露光時のシャドーイング効果を低減して、ウェハへのパターン転写時の精度を上げるために、吸収膜の膜厚に相当するパターン高さを低くすること、即ち、吸収膜の薄膜化が求められており、タンタル（Ｔａ）系の吸収膜より薄膜化できるクロム（Ｃｒ）系の吸収膜が着目されている。
【０００９】
クロム（Ｃｒ）系の膜などの吸収膜は、塩素（Ｃｌ）と酸素（Ｏ）を含むガスを用いたドライエッチングでパターニングされるが、吸収膜上に、レジスト膜を形成し、レジスト膜からレジストパターンを形成して、レジストパターンをエッチングマスクとしてドライエッチングすると、酸素（Ｏ）を含むガスを用いたドライエッチングでは、レジストパターンもエッチングされてしまうため、レジストパターン（レジスト膜）を厚くする必要がある。しかし、厚いレジスト膜から微細なレジストパターンを形成しようとすると、アスペクト比が高くなり、レジストパターンが倒れてしまい、微細なレジストパターンを形成することができず、微細な吸収膜のパターンを形成することができない。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、酸素（Ｏ）を含むガスを用いたドライエッチングでパターニングされる吸収膜から、微細な吸収膜のパターンを良好に形成することができる反射型マスクブランク、及び反射型マスクブランクを用いた反射型マスクの製造方法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】以降は省略されています）

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