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公開番号2025161702
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-24
出願番号2024158334,2024063960
出願日2024-09-12,2024-04-11
発明の名称反射型フォトマスクブランク、反射型フォトマスク及び反射型フォトマスクの製造方法
出願人テクセンドフォトマスク株式会社
代理人個人,個人
主分類G03F 1/24 20120101AFI20251017BHJP(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】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、且つ磁性体を使用していながら吸収層上に形成されたレジスト膜に対して電子線描画を行った際に生じ得る描画精度の低下を抑制することで転写性能を高めることができる反射型フォトマスクブランク、反射型フォトマスク及び反射型フォトマスクの製造方法を提供する。
【解決手段】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20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、反射層2と、吸収層4と、を有し、吸収層4は、ニッケル(Ni)と酸素(O)とを、吸収層4の全原子数に対して合計50原子%以上含み、且つニッケル(Ni)に対する酸素(O)の原子数比(O/Ni)が0.5以上である。
【選択図】図1
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た多層膜を含む反射層と、
前記反射層の上に形成された吸収層と、を有し、
前記吸収層は、ニッケル（Ｎｉ）と酸素（Ｏ）とを、前記吸収層の全原子数に対して合計５０原子％以上含み、且つ前記ニッケル（Ｎｉ）に対する前記酸素（Ｏ）の原子数比（Ｏ／Ｎｉ）が０．５以上である反射型フォトマスクブランク。
続きを表示（約 960 文字）【請求項２】
前記吸収層は、タンタル（Ｔａ）、イリジウム（Iｒ）、タングステン（Ｗ）、パラジ
ウム（Ｐｄ）、クロム（Ｃｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、又は珪素（Ｓｉ）を、前記吸収層の全原子数に対して５原子％以上５０原子％以下の範囲内で含む請求項１に記載の反射型フォトマスクブランク。
【請求項３】
前記吸収層は、タンタル（Ｔａ）又はイリジウム（Iｒ）を、前記吸収層の全原子数に
対して５原子％以上５０原子％以下の範囲内で含む請求項１に記載の反射型フォトマスクブランク。
【請求項４】
前記ニッケル（Ｎｉ）に対する前記酸素（Ｏ）の原子数比（Ｏ／Ｎｉ）が１．０以上である請求項１に記載の反射型フォトマスクブランク。
【請求項５】
前記吸収層は、前記ニッケル（Ｎｉ）を、前記吸収層の全原子数に対して５０原子％以上含む請求項１に記載の反射型フォトマスクブランク。
【請求項６】
前記吸収層の膜密度は、４．０ｇ／ｃｍ
３
以上であり、
前記吸収層の膜厚は、１７ｎｍ以上４５ｎｍ以下の範囲内である請求項１に記載の反射型フォトマスクブランク。
【請求項７】
前記吸収層の膜厚は、１９ｎｍ以上４０ｎｍ以下の範囲内である請求項１に記載の反射型フォトマスクブランク。
【請求項８】
前記吸収層の上にエッチングマスク層をさらに有する請求項１に記載の反射型フォトマスクブランク。
【請求項９】
前記エッチングマスク層の膜厚は、３０ｎｍ以下である請求項８に記載の反射型フォトマスクブランク。
【請求項１０】
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であって、
基板と、
前記基板上に形成された多層膜を含む反射層と、
前記反射層の上に形成された吸収層と、を有し、
前記吸収層は、ニッケル（Ｎｉ）と酸素（Ｏ）とを、前記吸収層の全原子数に対して合計５０原子％以上含み、且つ前記ニッケル（Ｎｉ）に対する前記酸素（Ｏ）の原子数比（Ｏ／Ｎｉ）が０．５以上である反射型フォトマスク。
（【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、半導体デバイス等の製造において使用される反射型フォトマスクブランク、反射型フォトマスク及び反射型フォトマスクの製造方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【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（ＥｘｔｒｅｍｅＵｌｔｒａＶｉｏｌｅｔ：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。
【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、いわゆる「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、光吸収層をタンタル（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１では、光吸収層を、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フォトマスクブランクが記載されている。
【０００８】
また、ＮｉやＣｏといった材料も消衰係数が高いため、光吸収層の材料の候補となる。
しかしながら、ＮｉやＣｏ、あるいはＦｅ等は磁性を有する材料であり、光吸収層上に形成されたレジスト膜に対して電子線描画を行うと、描画精度が低下する懸念がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
特許第４９２６５２３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
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でき、且つ磁性体を使用していながら光吸収層上に形成されたレジスト膜に対して電子線描画を行った際に生じ得る描画精度の低下を抑制することで転写性能を高めることができる反射型フォトマスクブランク、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及びその反射型フォト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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