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公開番号2025051606
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-04
出願番号2024125635
出願日2024-08-01
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 20120101AFI20250327BHJP(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保護膜と、保護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、保護膜と吸収膜との間に両者に接して形成されたエッチング阻止膜と、吸収膜上に形成された第1のハードマスク膜とを有する反射型マスクブランク。
【効果】シャドーイング効果を低減できる、より薄い吸収膜を有する反射型マスクブランクを提供することができる。また、吸収膜の薄膜化が可能な金属を含有する材料で形成された吸収膜を、吸収膜の下方(基板側)に設けられた保護膜にダメージを与えることなくパターン形成して、微細な吸収膜パターンを有する反射型マスクを提供することができる。
【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保護膜と、
該保護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、
上記保護膜と上記吸収膜との間に両者に接して形成されたエッチング阻止膜と、上記吸収膜上に形成された第１のハードマスク膜と
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 980 文字）【請求項２】
上記吸収膜及び上記エッチング阻止膜を同一の条件でイオンビームエッチングしたときの、上記吸収膜に対する上記エッチング阻止膜のエッチング選択比が、１未満であ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】
上記吸収膜及び上記エッチング阻止膜を同一の条件でメタノールエッチングしたときの、上記吸収膜に対する上記エッチング阻止膜のエッチング選択比が、１未満であ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】
上記吸収膜及び上記エッチング阻止膜を同一の条件で塩素系ガス又はフッ素系ガスを用いてドライエッチングしたときの、上記吸収膜に対する上記エッチング阻止膜のエッチング選択比が、１超であ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】
上記第１のハードマスク膜及び上記吸収膜を同一の条件で塩素系ガス又はフッ素系ガスを用いてドライエッチングしたときの、上記第１のハードマスク膜に対する上記吸収膜のエッチング選択比が、０．３以下であ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６】
上記吸収膜が、タンタル（Ｔａ）以外の金属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７】
上記タンタル（Ｔａ）以外の金属が、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、銀（Ａｇ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）及び亜鉛（Ｚｎ）から選ばれる１種以上であることを特徴とする請求項６に記載の反射型マスクブランク。
【請求項８】
上記エッチング阻止膜が、タンタル（Ｔａ）を含有することを特徴とする請求項６に記載の反射型マスクブランク。
【請求項９】
上記第１のハードマスク膜が、タンタル（Ｔａ）を含有することを特徴とする請求項６に記載の反射型マスクブランク。
【請求項１０】
上記エッチング阻止膜及び上記第１のハードマスク膜が、各々、タンタル（Ｔａ）及び窒素（Ｎ）を含有することを特徴とする請求項６に記載の反射型マスクブランク。
（【請求項１１】以降は省略されています）
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 2,200 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程度の光であり、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提案されている。
【０００４】
反射型マスクは、一般的には、ガラス製の低熱膨張基板の一方の主表面の上に、ＥＵＶ光を反射する多層反射膜が形成され、更に、多層反射膜の上に、ＥＵＶ光を吸収する吸収膜がパターン状に形成されたものである。一方、吸収膜に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。）は、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、ガラス製の低熱膨張基板の一方の主表面の上に、ＥＵＶ光を反射する多層反射膜が形成され、更に、多層反射膜の上に、ＥＵＶ光を吸収する吸収膜が形成されたものであり、多層反射膜と吸収膜とを含む基本構造を有する。
【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光の反射率を確保するＭｏ／Ｓｉ多層反射膜が用いられる。また、吸収膜の材料としては、ＥＵＶ光に対して消衰係数の値が比較的大きいタンタル（Ｔａ）を主成分とする材料などが用いられる（特開２００２－２４６２９９号公報（特許文献１））。一方、基板の他方の主表面の上には、反射型マスクを露光装置に保持する際の静電チャッキングのために、金属膜などの裏面導電膜が形成される。裏面導電膜としては、主に、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）を含有する膜が用いられる。
【０００６】
また、多層反射膜と吸収膜との間には、通常、多層反射膜を保護するための保護膜が形成される。保護膜は、吸収膜にマスクパターンを形成するために実施されるエッチングにおいてエッチングガスに曝される際や、マスクパターン形成後の洗浄において洗浄液に曝される際に多層反射膜を保護するために、更には、マスクパターン形成後に欠陥が検出された際のパターン修正加工などにおいて、多層反射膜がダメージを受けることがないように設けられる。保護膜の材料としては、例えば、ルテニウム（Ｒｕ）が用いられ（特開２００２－１２２９８１号公報（特許文献２））、更に、ルテニウム（Ｒｕ）に、ニオブ（Ｎｂ）、ロジウム（Ｒｈ）、ジルコニウム（Ｚｒ）などを添加した材料を用いることも提案されている。
【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】
ＥＵＶ露光用の反射型マスクブランクにおいては、吸収膜として、タンタル（Ｔａ）を含む材料が一般的に用いられている。タンタル（Ｔａ）を含む材料で形成されている吸収膜のパターンを形成する場合、通常、塩素系ガス又はフッ素系ガスを用いたドライエッチングが用いられる。
【０００９】
吸収膜のパターンの微細化に伴い、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するため、吸収膜の薄膜化が求められているが、タンタル（Ｔａ）を含む材料を用いて吸収膜を薄膜化することには限界がある。そのため、他の金属を含む材料で吸収膜を形成することが求められる。吸収膜を薄膜化できる材料は、タンタル（Ｔａ）を含む材料より消衰係数ｋが高い材料、更に、吸収膜を位相シフト膜として機能させる場合には、タンタル（Ｔａ）を含む材料より屈折率ｎが低い材料を用いることが必要となる。
【００１０】
しかし、他の金属を含む材料で、タンタル（Ｔａ）を含む材料より消衰係数ｋが高い材料や、タンタル（Ｔａ）を含む材料より屈折率ｎが低い材料は、エッチング加工性に劣る材料が多く、そのような場合、タンタル（Ｔａ）を含む材料で形成されている吸収膜のパターンを形成する場合に用いられる、塩素系ガス又はフッ素系ガスを用いたドライエッチングによるパターン形成は難しい。
（【００１１】以降は省略されています）

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