[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2019049720A - Reflective mask blank, reflective mask, method for manufacturing the same, and method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Reflective mask blank, reflective mask, method for manufacturing the same, and method for manufacturing semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
JP2019049720A
JP2019049720A JP2018177262A JP2018177262A JP2019049720A JP 2019049720 A JP2019049720 A JP 2019049720A JP 2018177262 A JP2018177262 A JP 2018177262A JP 2018177262 A JP2018177262 A JP 2018177262A JP 2019049720 A JP2019049720 A JP 2019049720A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
refractive index
absorber
reflective mask
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018177262A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6661724B2 (en
Inventor
洋平 池邊
Yohei IKEBE
洋平 池邊
貴弘 尾上
Takahiro Onoe
貴弘 尾上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoya Corp
Original Assignee
Hoya Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoya Corp filed Critical Hoya Corp
Publication of JP2019049720A publication Critical patent/JP2019049720A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6661724B2 publication Critical patent/JP6661724B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

To provide a reflective mask blank that suppresses a reflectance of EUV light on an absorber film to be 2% or less and gives a low reflectance for EUV light with a smaller film thickness of the absorber film compared to conventional films.SOLUTION: A reflective mask blank 10 comprises, on a substrate 1: a multilayer reflection film 2 for reflecting EUV light; a protection film 3 for protecting the multilayer reflection film 2; and an absorber film 4 for absorbing EUV light. The absorber film 4 includes: a phase-control layer 41; and a laminate film formed by alternately stacking high-refraction index material layers 42 and low-refraction index material layers 43. The film thickness of the phase-control layer 41 is set in such a manner that the reflectance of EUV light on the absorber film is 2% or less caused by the difference in the phase between: reflection light (A) of the light incident to the reflective mask blank, then reflected on each interface of low-refraction index layers and high-refraction index layers constituting the multilayer reflection film and reflected on the surface of the protection film; and reflection light (B) of the light reflected on each interface of the phase-control layer, the high-refraction index material layers and the low-refraction index material layers constituting the absorber film.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、半導体装置製造等に使用される露光用マスクを製造するための原版である反射型マスクブランク、反射型マスク及びその製造方法、並びに半導体装置の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a reflective mask blank which is an original plate for producing an exposure mask used for semiconductor device production and the like, a reflective mask and a method for producing the same, and a method for producing a semiconductor device.

近年における超LSIデバイスの高密度化、高精度化の更なる要求に伴い、極紫外(ExtremeUltraviolet:以下、「EUV」と略称する。)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。   With the further demand for higher density and higher accuracy of ultra LSI devices in recent years, EUV lithography, which is an exposure technology using extreme ultraviolet (hereinafter referred to as “EUV”) light, is considered promising There is. Here, EUV light refers to light in a wavelength band of soft x-ray region or vacuum ultraviolet light region, and specifically, light having a wavelength of about 0.2 to 100 nm.

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。露光機(パターン転写装置)に搭載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た光像が反射光学系を通して半導体基板上に転写される。   In such a reflective mask, a multilayer reflective film that reflects exposure light is formed on a substrate, and an absorber film that absorbs exposure light is formed in a pattern on the multilayer reflective film. The light incident on the reflective mask mounted on the exposure device (pattern transfer device) is absorbed in a portion where the absorber film is present, and in the portion where the absorber film is not present, the light image reflected by the multilayer reflective film is a reflection optical system Transferred onto the semiconductor substrate.

このような反射型マスクを用いて半導体デバイスの高密度化、高精度化を達成するためには、反射型マスクにおける反射領域(多層反射膜の表面)が露光光であるEUV光に対して高反射率を備え、露光光を吸収する吸収体膜パターンとの間で高いコントラストの得られることが必要とされる。
上記多層反射膜は、屈折率の異なる元素が周期的に積層された多層膜であり、一般的には、重元素又はその化合物の薄膜と、軽元素又はその化合物の薄膜とが交互に40〜60周期程度積層された多層膜が用いられる。例えば、波長13〜14nmのEUV光に対する多層反射膜としては、Mo膜とSi膜を交互に40周期程度積層したMo/Si周期積層膜が好ましく用いられる。
In order to achieve high density and high precision of a semiconductor device by using such a reflective mask, the reflective region (the surface of the multilayer reflective film) in the reflective mask is higher than EUV light which is exposure light. It is required that a high contrast be obtained between an absorber film pattern having reflectivity and absorbing exposure light.
The multilayer reflective film is a multilayer film in which elements having different refractive indices are periodically stacked, and generally, a thin film of a heavy element or its compound and a thin film of a light element or its compound alternate 40 to 40 A multilayer film laminated for about 60 cycles is used. For example, as a multilayer reflective film for EUV light with a wavelength of 13 to 14 nm, a Mo / Si periodic laminated film in which Mo films and Si films are alternately laminated for about 40 cycles is preferably used.

このEUVリソグラフィにおいて用いられる反射型マスクを製造するための原版である反射型マスクブランクとしては、たとえば下記特許文献1に記載されたEUVリソグラフィ用反射型マスクブランクが提案されている。
すなわち、特許文献1には、基板上に、EUV光を反射する反射層と、EUV光を吸収する吸収体層とがこの順に形成され、当該吸収体層が、タンタル(Ta)、ホウ素(B)、ケイ素(Si)および窒素(N)を所定の含有比率で含有するEUVリソグラフィ用反射型マスクブランクが開示されている。また、特許文献1には、上記吸収体層上に、マスクパターンの検査に使用する検査光における低反射層が形成され、当該低反射層が、タンタル(Ta)、ホウ素(B)、ケイ素(Si)および酸素(O)を所定の含有比率で含有するEUVリソグラフィ用反射型マスクブランクについても開示されている。
As a reflective mask blank which is an original plate for manufacturing a reflective mask used in this EUV lithography, for example, a reflective mask blank for EUV lithography described in Patent Document 1 below has been proposed.
That is, in Patent Document 1, a reflective layer that reflects EUV light and an absorber layer that absorbs EUV light are formed in this order on a substrate, and the absorber layer includes tantalum (Ta) and boron (B). 2.) A reflective mask blank for EUV lithography is disclosed which contains silicon (Si) and nitrogen (N) in predetermined proportions. In addition, in Patent Document 1, a low reflection layer for inspection light used for inspection of a mask pattern is formed on the above-mentioned absorber layer, and the low reflection layer is made of tantalum (Ta), boron (B), silicon ( Also disclosed is a reflective mask blank for EUV lithography that contains Si) and oxygen (O) at a predetermined content ratio.

また、下記特許文献2には、光学定数の異なる少なくとも2種類の物質を所定の膜厚で交互に積層した多層反射膜からなる反射面上に、光学定数の異なる少なくとも2種類の物質を上記多層反射膜における所定の膜厚とは異なる膜厚で交互に積層した多層反射防止膜をパターン状に形成した非反射部を設けた反射型マスクが開示されている。   Further, in Patent Document 2 below, at least two types of substances having different optical constants are multi-layered on a reflective surface consisting of a multilayer reflective film in which at least two types of substances having different optical constants are alternately stacked at a predetermined film thickness. There is disclosed a reflection type mask provided with a non-reflection portion in which a multilayer antireflective film is alternately formed in a film shape alternately laminated with a film thickness different from a predetermined film thickness in the reflective film.

特許第4867695号公報Patent No. 4867695 gazette 特許第2545905号公報Patent No. 2545905 gazette

上述したような特許文献1に開示された従来の反射型マスクブランク及びこの反射型マスクブランクより製造される反射型マスクにおいては、吸収体層の膜厚は、露光光であるEUV光を十分に吸収できる厚みとする必要があり、通常は60nmを超える厚みが必要であった。また、吸収体層と低反射層との積層構成とする場合においては、さらに厚い70nm以上としていた。   In the conventional reflective mask blank disclosed in Patent Document 1 as described above and the reflective mask manufactured from the reflective mask blank, the film thickness of the absorber layer is sufficient for the EUV light which is the exposure light. The thickness needs to be able to be absorbed, and usually a thickness of more than 60 nm has been required. Further, in the case of the laminated structure of the absorber layer and the low reflection layer, the thickness is further 70 nm or more.

しかし、反射型マスクに対して所定の角度(入射角6度程度)で露光光を入射させる露光装置においては、上記のように60nmを超える厚みの吸収体層のパターンが形成されていると、反射領域が吸収体層パターンにより影となる(シャドウイング)領域が生じ、反射領域により反射された像とパターニングの像が一致せず、転写パターンの精度が劣化するという重大な問題が発生する。また、幅の狭い(例えば20nm以下)吸収体パターンの形成においては、アスペクト比が高くなりパターンの脆化、倒れによる欠損が生じる可能性がある。   However, in the exposure apparatus in which the exposure light is incident on the reflective mask at a predetermined angle (approximately 6 degrees of incident angle), if the absorber layer pattern having a thickness of more than 60 nm is formed as described above, There is a serious problem that the reflection area is shadowed by the absorber layer pattern (shadowing), the image reflected by the reflection area does not match the patterning image, and the accuracy of the transfer pattern is degraded. In addition, in the formation of a narrow (for example, 20 nm or less) absorber pattern, the aspect ratio becomes high, and there is a possibility that the pattern becomes brittle and a defect occurs due to falling.

一方、上記特許文献2に開示された多層膜の非反射部を有する反射型マスクにおいては、非反射部での露光光反射率をせいぜい3%程度までしか抑えることはできない。EUVリソグラフィにおいて高精度のパターン転写を行うためには、非反射部での露光光反射率を例えば2%以下に抑える必要があり、上記特許文献2に開示された反射型マスクでは実現が困難である。また、上記特許文献2に開示された反射型マスクを製造するためには、所定の多層反射膜からなる反射面上にレジストパターンを形成してから、多層膜の非反射部を成膜し、最後に上記レジストパターンを剥離するため、高精細なマスクパターンを形成することが困難である上に、非反射部の多層膜中にプロセス欠陥が生じやすい。   On the other hand, in the reflective mask having the non-reflecting portion of the multilayer film disclosed in Patent Document 2, the exposure light reflectance in the non-reflecting portion can be suppressed to at most about 3%. In order to perform pattern transfer with high accuracy in EUV lithography, it is necessary to suppress the exposure light reflectance in the non-reflecting portion to, for example, 2% or less, which is difficult to realize with the reflective mask disclosed in Patent Document 2 above. is there. Further, in order to manufacture the reflective mask disclosed in Patent Document 2, a resist pattern is formed on a reflective surface made of a predetermined multilayer reflective film, and then a non-reflective portion of the multilayer film is formed. Finally, since the resist pattern is peeled off, it is difficult to form a high-definition mask pattern, and process defects are likely to occur in the multilayer film of the non-reflecting portion.

そこで本発明の目的は、第1に、吸収体膜に対するEUV光の反射率を2%以下に抑え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を提供することであり、第2に、従来よりも薄い吸収体膜の膜厚でEUV光に対する低い反射率を得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を提供することであり、第3に、このような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、及び半導体装置の製造方法を提供することである。   Therefore, an object of the present invention is, first, to provide a reflective mask blank and a reflective mask capable of suppressing the reflectance of EUV light to the absorber film to 2% or less, and secondly, conventionally A reflective mask blank and a reflective mask capable of obtaining low reflectance to EUV light with a thin absorber film thickness, and thirdly, a reflection using such a reflective mask blank A method of manufacturing a mold mask and a method of manufacturing a semiconductor device.

本発明者は、上記課題を解決するため鋭意研究した結果、以下の構成を有する本発明を完成したものである。
(構成1)
基板上にEUV光を反射する多層反射膜と、前記多層反射膜上に該多層反射膜を保護するためのエッチング防止機能を有する保護膜と、該保護膜上に吸収体膜とを備える反射型マスクブランクであって、前記多層反射膜は、前記基板上に、低屈折率層と高屈折率層を積層した積層構造を1周期として複数周期積層した構成のものであり、前記吸収体膜は、位相制御層と、該位相制御層上に、高屈折率材料層と低屈折率材料層とを交互に積層した積層膜とで構成されており、前記反射型マスクブランクに入射し、前記多層反射膜を構成する前記低屈折率層と前記高屈折率層の各界面での反射、及び、前記保護膜表面での反射による反射光(A)と、前記吸収体膜を構成する前記位相制御層、前記高屈折率材料層、及び前記低屈折率材料層との各界面での反射による反射光(B)の位相が異なることにより、前記吸収体膜に対するEUV光の反射率が2%以下となるように、前記位相制御層の膜厚が設定されていることを特徴とする反射型マスクブランク。
MEANS TO SOLVE THE PROBLEM As a result of earnestly researching in order to solve the said subject, this inventor completed this invention which has the following structures.
(Configuration 1)
A reflective type comprising a multilayer reflective film for reflecting EUV light on a substrate, a protective film having an etching preventing function for protecting the multilayer reflective film on the multilayer reflective film, and an absorber film on the protective film It is a mask blank, and the multilayer reflective film has a structure in which a multilayer structure is formed by laminating a low refractive index layer and a high refractive index layer on a plurality of cycles with one cycle, and the absorber film is A phase control layer, and a laminated film in which high refractive index material layers and low refractive index material layers are alternately laminated on the phase control layer, and the light is incident on the reflective mask blank; Reflected light (A) by reflection at each interface of the low refractive index layer and the high refractive index layer constituting the reflective film, and reflection on the surface of the protective film, and the phase control constituting the absorber film A layer, the high refractive index material layer, and the low refractive index material layer The film thickness of the phase control layer is set so that the reflectivity of the EUV light to the absorber film is 2% or less by the difference in the phase of the reflected light (B) due to the reflection on the surface. Characteristic reflective mask blank.

上記構成1にあるように、本発明の反射型マスクブランクは、基板上にEUV光を反射する多層反射膜と、前記多層反射膜上に該多層反射膜を保護するためのエッチング防止機能を有する保護膜と、該保護膜上に吸収体膜とを備える反射型マスクブランクであって、前記多層反射膜は、前記基板上に、低屈折率層と高屈折率層を積層した積層構造を1周期として複数周期積層した構成のものであり、前記吸収体膜は、位相制御層と、該位相制御層上に、高屈折率材料層と低屈折率材料層とを交互に積層した積層膜とで構成されており、前記反射型マスクブランクに入射し、前記多層反射膜を構成する前記低屈折率層と前記高屈折率層の各界面での反射、および、前記保護膜表面での反射による反射光(A)と、前記吸収体を構成する前記位相制御層、前記高屈折率材料層、及び前記低屈折率材料層との各界面での反射による反射光(B)の位相が異なることにより、前記吸収体膜に対するEUV光の反射率が2%以下となるように、前記位相制御層の膜厚が設定されていることにより、吸収体膜に対するEUV光の反射率を2%以下に抑えることができ、反射領域とのコントラストを高めて、本発明の反射型マスクブランクを用いて製造される反射型マスクを使用して高精細なパターン転写を実現することができる。
また、構成1によれば、従来よりも薄い吸収体膜の膜厚でEUV光に対する低い反射率(例えば2%以下)が得られるので、吸収体膜を従来よりも薄膜化することができ、従来のシャドウイングや高アスペクト比による種々の問題点を解消することができる。
As in the above configuration 1, the reflective mask blank of the present invention has a multilayer reflective film that reflects EUV light on a substrate, and an etching prevention function for protecting the multilayer reflective film on the multilayer reflective film. A reflective mask blank comprising a protective film and an absorber film on the protective film, wherein the multilayer reflective film has a laminated structure in which a low refractive index layer and a high refractive index layer are laminated on the substrate. The absorber film is formed by laminating a plurality of periods as a period, and the absorber film includes a phase control layer, and a laminated film in which high refractive index material layers and low refractive index material layers are alternately laminated on the phase control layer. The light is incident on the reflective mask blank, and is reflected by each interface of the low refractive index layer and the high refractive index layer constituting the multilayer reflective film, and by the reflection on the surface of the protective film. Reflected light (A) and the phase constituting the absorber The reflectivity of the EUV light to the absorber film is 2% by the difference in the phase of the reflected light (B) by reflection at each interface with the control layer, the high refractive index material layer, and the low refractive index material layer. By setting the film thickness of the phase control layer so as to be as follows, the reflectance of EUV light to the absorber film can be suppressed to 2% or less, and the contrast with the reflective region is enhanced. High-definition pattern transfer can be realized using a reflective mask manufactured using the inventive reflective mask blank.
Further, according to the configuration 1, since a low reflectance (for example, 2% or less) to EUV light can be obtained with the film thickness of the absorber film thinner than before, the absorber film can be thinner than before. Various problems due to conventional shadowing and high aspect ratio can be solved.

(構成2)
前記位相制御層は、前記反射型マスクブランクに入射し、前記反射光(A)と、前記反射光(B)との位相が、180°±10°異なるように膜厚が設定されていることを特徴とする構成1に記載の反射型マスクブランク。
上記構成2にあるように、前記位相制御層は、前記反射型マスクブランクに入射し、前記反射光(A)と、前記反射光(B)との位相が、180°±10°異なるように膜厚が設定されていることにより、吸収体膜を透過し多層反射膜からの反射光を、これと逆位相の吸収体膜からの反射光で打ち消し、EUV光吸収領域での反射光を抑制することができるので、結果的に、吸収体膜に対するEUV光の反射率を2%以下に抑えることができ、しかも従来よりも薄い吸収体膜の膜厚でEUV光に対する低い反射率を得ることができる。
(Configuration 2)
The film thickness is set such that the phase control layer is incident on the reflective mask blank and the phase of the reflected light (A) and the reflected light (B) differ by 180 ° ± 10 °. The reflective mask blank according to Configuration 1, characterized in that
As in the configuration 2, the phase control layer is incident on the reflective mask blank, and the phases of the reflected light (A) and the reflected light (B) differ by 180 ° ± 10 °. By setting the film thickness, the light transmitted through the absorber film and reflected light from the multilayer reflection film is canceled by the light reflected from the absorber film in the opposite phase to this, and the light reflected in the EUV light absorption region is suppressed. As a result, it is possible to suppress the reflectance of EUV light to the absorber film to 2% or less, and to obtain a low reflectance to EUV light with a thinner absorber film thickness than before. Can.

(構成3)
前記位相制御層は、波長13.5nmにおける消衰係数kが0.03以上の材料とすることを特徴とする構成1又は2に記載の反射型マスクブランク。
本発明においては、上述の吸収体膜のEUV光反射率を2%以下に抑え、かつ吸収体膜を従来よりも薄膜化する観点からは、前記位相制御層は、消衰係数kが0.03以上の材料を選択することが好ましい。
(Configuration 3)
The reflective mask blank according to Configuration 1 or 2, wherein the phase control layer is a material having an extinction coefficient k at a wavelength of 13.5 nm of 0.03 or more.
In the present invention, from the viewpoint of suppressing the EUV light reflectance of the above-mentioned absorber film to 2% or less and making the absorber film thinner than in the prior art, the phase control layer has an extinction coefficient k of 0. It is preferable to select a material of 03 or more.

(構成4)
前記吸収体膜を構成する前記低屈折率材料層は、波長13.5nmにおける屈折率n(low)は0.95以下、消衰係数k(low)は0.03以上であり、前記吸収体膜を構成する前記高屈折率材料層は、波長13.5nmにおける屈折率n(high)は、
n(high)≧1.46×n(low) −0.41
で示される条件を満たすことを特徴とする構成1乃至3のいずれかに記載の反射型マスクブランク。
本発明においては、上述の吸収体膜のEUV光反射率を2%以下に抑え、かつ吸収体膜を従来よりも薄膜化する観点からは、前記吸収体膜を構成する低屈折率材料層及び高屈折率材料層は、各々の屈折率と消衰係数が上記構成4の条件を満たすことが好ましい。
(Configuration 4)
The low refractive index material layer constituting the absorber film has a refractive index n (low) at a wavelength of 13.5 nm of 0.95 or less and an extinction coefficient k (low) of 0.03 or more, and the absorber The high refractive index material layer constituting the film has a refractive index n (high) at a wavelength of 13.5 nm:
n (high) ≧ 1.46 × n (low) −0.41
4. A reflective mask blank according to any one of the configurations 1 to 3, characterized in that it satisfies the condition indicated by.
In the present invention, from the viewpoint of suppressing the EUV light reflectance of the above-mentioned absorber film to 2% or less and making the absorber film thinner than in the prior art, a low refractive index material layer constituting the absorber film and In the high refractive index material layer, each refractive index and extinction coefficient preferably satisfy the condition of the above-mentioned configuration 4.

(構成5)
基板上にEUV光を反射する多層反射膜と、前記多層反射膜上に該多層反射膜を保護するためのエッチング防止機能を有する保護膜と、該保護膜上に吸収体膜とを備える反射型マスクブランクであって、前記多層反射膜は、前記基板上に、低屈折率層と高屈折率層を積層した積層構造を1周期として複数周期積層した構成のものであり、前記吸収体膜は、位相制御層と、該位相制御層上に、高屈折率材料層と低屈折率材料層とを交互に積層してなる積層膜とで構成され、かつ前記吸収体膜の膜厚は60nm以下であり、前記位相制御層は、波長13.5nmにおける消衰係数kが0.03以上の材料であって、前記低屈折率材料層は、波長13.5nmにおける屈折率n(low)は0.95以下、消衰係数k(low)は0.03以上であり、前記吸収体膜を構成する前記高屈折率材料層は、波長13.5nmにおける屈折率n(high)は、
n(high)≧1.46×n(low) −0.41
で示される条件を満たす材料であって、前記吸収体膜に対するEUV光の反射率が所定の反射率以下になるように、前記位相制御層の膜厚が設定されていることを特徴とする反射型マスクブランク。
(Configuration 5)
A reflective type comprising a multilayer reflective film for reflecting EUV light on a substrate, a protective film having an etching preventing function for protecting the multilayer reflective film on the multilayer reflective film, and an absorber film on the protective film It is a mask blank, and the multilayer reflective film has a structure in which a multilayer structure is formed by laminating a low refractive index layer and a high refractive index layer on a plurality of cycles with one cycle, and the absorber film is And a laminated film formed by alternately laminating a high refractive index material layer and a low refractive index material layer on the phase control layer, and the film thickness of the absorber film is 60 nm or less The phase control layer is a material having an extinction coefficient k at a wavelength of 13.5 nm of 0.03 or more, and the low refractive index material layer has a refractive index n (low) at a wavelength of 13.5 nm of 0. .95 or less, extinction coefficient k (low) is 0.03 or more, and the absorber The high refractive index material layer constituting the film has a refractive index n (high) at a wavelength of 13.5 nm:
n (high) ≧ 1.46 × n (low) −0.41
And the film thickness of the phase control layer is set so that the reflectance of EUV light to the absorber film is less than or equal to a predetermined reflectance. Mold mask blank.

上記構成5にあるように、本発明の反射型マスクブランクは、基板上にEUV光を反射する多層反射膜と、前記多層反射膜上に該多層反射膜を保護するためのエッチング防止機能を有する保護膜と、該保護膜上に吸収体膜とを備える反射型マスクブランクであって、前記多層反射膜は、前記基板上に、低屈折率層と高屈折率層を積層した積層構造を1周期として複数周期積層した構成のものであり、前記吸収体膜は、位相制御層と、該位相制御層上に、高屈折率材料層と低屈折率材料層とを交互に積層してなる積層膜とで構成され、かつ前記吸収体膜の膜厚は60nm以下であり、前記位相制御層は、波長13.5nmにおける消衰係数kが0.03以上の材料であって、前記低屈折率材料層は、波長13.5nmにおける屈折率n(low)は0.95以下、消衰係数k(low)は0.03以上であり、前記吸収体膜を構成する前記高屈折率材料層は、波長13.5nmにおける屈折率n(high)は、
n(high)≧1.46×n(low) −0.41
で示される条件を満たす材料であって、前記吸収体膜に対するEUV光の反射率が所定の反射率以下になるように、前記位相制御層の膜厚が設定されているので、従来よりも薄い吸収体膜の膜厚(60nm以下)でEUV光に対する低い反射率(例えば、2%以下)が得られるので、吸収体膜を従来よりも薄膜化することができ、従来のシャドウイングや高アスペクト比による種々の問題点を解消することができる反射型マスクブランクが得られる。
As described in Configuration 5, the reflective mask blank of the present invention has a multilayer reflective film for reflecting EUV light on a substrate, and an etching prevention function for protecting the multilayer reflective film on the multilayer reflective film. A reflective mask blank comprising a protective film and an absorber film on the protective film, wherein the multilayer reflective film has a laminated structure in which a low refractive index layer and a high refractive index layer are laminated on the substrate. The absorber film is formed by laminating a plurality of periods as a period, and the absorber film is formed by alternately laminating a high refractive index material layer and a low refractive index material layer on the phase control layer and the phase control layer. And the film thickness of the absorber film is 60 nm or less, and the phase control layer is a material having an extinction coefficient k at a wavelength of 13.5 nm of 0.03 or more, and the low refractive index The material layer has a refractive index n (low) of 0 at a wavelength of 13.5 nm. 95 or less, the extinction coefficient k (low) is 0.03 or more, the high refractive index material layer forming the absorber film, the refractive index n (high) at a wavelength of 13.5 nm,
n (high) ≧ 1.46 × n (low) −0.41
The thickness of the phase control layer is set so that the reflectance of EUV light to the absorber film is less than or equal to a predetermined reflectance, so the material is thinner than in the prior art. Since a low reflectance (for example, 2% or less) to EUV light can be obtained with the film thickness (60 nm or less) of the absorber film, the absorber film can be thinner than in the past, and conventional shadowing and high aspect A reflective mask blank is obtained which can eliminate various problems due to the ratio.

(構成6)
前記位相制御層は、前記吸収体膜に対するEUV光の反射率が2%以下となるように膜厚が設定されていることを特徴とする構成5に記載の反射型マスクブランク。
上記構成6にあるように、前記位相制御層の膜厚が、前記吸収体膜に対するEUV光の反射率が2%以下となるように設定されていることにより、吸収体膜に対するEUV光の反射率を2%以下に抑えることができ、反射領域とのコントラストを高めて、本発明の反射型マスクブランクを用いて製造される反射型マスクを使用して高精細なパターン転写を実現することができる。
(Configuration 6)
The reflective mask blank according to Configuration 5, wherein a thickness of the phase control layer is set such that a reflectance of EUV light with respect to the absorber film is 2% or less.
As described in Configuration 6, the film thickness of the phase control layer is set such that the reflectance of EUV light to the absorber film is 2% or less, thereby reflecting the EUV light to the absorber film. Rate can be suppressed to 2% or less, contrast with the reflective region is enhanced, and high-definition pattern transfer is realized using the reflective mask manufactured using the reflective mask blank of the present invention. it can.

(構成7)
構成1乃至6のいずれかに記載の反射型マスクブランクにおける前記吸収体膜を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。
上記構成7にあるように、本発明の反射型マスクブランクを用いて反射型マスクを製造することにより、吸収体膜に対するEUV光の反射率を2%以下に抑えることができ、従来よりも薄い吸収体膜の膜厚でEUV光に対する低い反射率が得られる反射型マスクが得られる。
(Configuration 7)
A method of manufacturing a reflective mask, comprising: patterning the absorber film in the reflective mask blank according to any one of Configurations 1 to 6.
By producing a reflective mask using the reflective mask blank of the present invention as in the above-mentioned configuration 7, it is possible to suppress the reflectance of EUV light to the absorber film to 2% or less, and it is thinner than conventional. A reflective mask can be obtained in which a low reflectance to EUV light can be obtained by the film thickness of the absorber film.

(構成8)
基板上にEUV光を反射する多層反射膜と、前記多層反射膜上に該多層反射膜を保護するためのエッチング防止機能を有する保護膜と、該保護膜上に吸収体膜からなる転写パターンとを備える反射型マスクであって、前記多層反射膜は、前記基板上に、低屈折率層と高屈折率層を積層した積層構造を1周期として複数周期積層した構成のものであり、前記吸収体膜は、位相制御層と、該位相制御層上に、高屈折率材料層と低屈折率材料層とを交互に積層した積層膜とで構成されており、前記反射型マスクに入射し、前記多層反射膜を構成する前記低屈折率層と前記高屈折率層の各界面での反射、および、前記保護膜表面での反射による反射光(A)と、前記吸収体を構成する前記位相制御層、前記高屈折率材料層、及び前記低屈折率材料層との各界面での反射による反射光(B)の位相が異なることにより、前記吸収体膜に対するEUV光の反射率が2%以下となるように、前記位相制御層の膜厚が設定されていることを特徴とする反射型マスク。
(Configuration 8)
A multilayer reflective film for reflecting EUV light on a substrate, a protective film having an etching preventing function for protecting the multilayer reflective film on the multilayer reflective film, a transfer pattern comprising an absorber film on the protective film The multilayer reflective film has a multi-layered structure in which a laminated structure in which a low refractive index layer and a high refractive index layer are laminated is laminated on a plurality of cycles on the substrate, and the absorption is the reflective mask. The body film is composed of a phase control layer and a laminated film in which a high refractive index material layer and a low refractive index material layer are alternately laminated on the phase control layer, and the light enters the reflective mask. Reflected light (A) due to reflection at each interface of the low refractive index layer and the high refractive index layer constituting the multilayer reflective film, and reflection on the surface of the protective film, and the phase constituting the absorber A control layer, the high refractive index material layer, and the low refractive index material layer The film thickness of the phase control layer is set such that the reflectance of EUV light to the absorber film is 2% or less by making the phase of the reflected light (B) by reflection at each interface different. Reflective mask characterized by

上記構成8にあるように、本発明の反射型マスクは、基板上にEUV光を反射する多層反射膜と、前記多層反射膜上に該多層反射膜を保護するためのエッチング防止機能を有する保護膜と、該保護膜上に吸収体膜からなる転写パターンとを備える反射型マスクであって、前記多層反射膜は、前記基板上に、低屈折率層と高屈折率層を積層した積層構造を1周期として複数周期積層した構成のものであり、前記吸収体膜は、位相制御層と、該位相制御層上に、高屈折率材料層と低屈折率材料層とを交互に積層した積層膜とで構成されており、前記反射型マスクに入射し、前記多層反射膜を構成する前記低屈折率層と前記高屈折率層の各界面での反射、および、前記保護膜表面での反射による反射光(A)と、前記吸収体を構成する前記位相制御層、前記高屈折率材料層、及び前記低屈折率材料層との各界面での反射による反射光(B)の位相が異なることにより、前記吸収体膜に対するEUV光の反射率が2%以下となるように、前記位相制御の膜厚が設定されていることにより、吸収体膜に対するEUV光の反射率を2%以下に抑えることができ、反射領域とのコントラストを高めて、本発明の反射型マスクを使用して高精細なパターン転写を実現することができる。
また、構成8によれば、本発明の反射型マスクは、従来よりも薄い吸収体膜の膜厚でEUV光に対する低い反射率(例えば2%以下)が得られるので、吸収体膜を従来よりも薄膜化することができ、従来のシャドウイングや高アスペクト比による種々の問題点を解消することができる。
As described in Configuration 8, the reflective mask of the present invention has a multilayer reflective film for reflecting EUV light on a substrate, and a protection having an etching preventing function for protecting the multilayer reflective film on the multilayer reflective film. A reflective mask comprising a film and a transfer pattern of an absorber film on the protective film, wherein the multilayer reflective film has a laminated structure in which a low refractive index layer and a high refractive index layer are laminated on the substrate. The absorber film is formed by alternately laminating a high refractive index material layer and a low refractive index material layer on the phase control layer and the phase control layer. And a film, which is incident on the reflective mask, and reflects at each interface between the low refractive index layer and the high refractive index layer that constitute the multilayer reflective film, and reflects on the surface of the protective film Reflected light (A), and the phase control constituting the absorber And the phase of the reflected light (B) by reflection at each interface with the high refractive index material layer and the low refractive index material layer is different, so that the reflectivity of the EUV light to the absorber film is 2% or less As described above, by setting the film thickness of the phase control, the reflectance of EUV light to the absorber film can be suppressed to 2% or less, the contrast with the reflection region is enhanced, and the reflection of the present invention is achieved. A high definition pattern transfer can be realized using a mold mask.
Further, according to the eighth aspect, since the reflective mask of the present invention can obtain a low reflectance (for example, 2% or less) to EUV light with a thinner absorber film thickness than in the prior art, the absorber film is The film thickness can be reduced, and various problems caused by the conventional shadowing and the high aspect ratio can be solved.

(構成9)
前記位相制御層は、前記反射型マスクに入射し、前記反射光(A)と、前記反射光(B)との位相が、180°±10°異なるように膜厚が設定されていることを特徴とする構成8に記載の反射型マスク。
上記構成9にあるように、前記位相制御層は、前記反射型マスクに入射し、前記反射光(A)と、前記反射光(B)との位相が、180°±10°異なるように膜厚が設定されていることにより、吸収体膜を透過し多層反射膜からの反射光を、これと逆位相の吸収体膜からの反射光で打ち消し、EUV光吸収領域での反射光を抑制することができるので、結果的に、吸収体膜に対するEUV光の反射率を2%以下に抑えることができ、しかも従来よりも薄い吸収体膜の膜厚でEUV光に対する低い反射率を得ることができる。
(Configuration 9)
The film thickness of the phase control layer is set such that the phase of the reflected light (A) and the reflected light (B) is different by 180 ° ± 10 ° upon entering the reflective mask. The reflective mask according to Configuration 8, which is characterized by the following.
As in the configuration 9, the phase control layer is a film so that the phase of the reflected light (A) and the reflected light (B) is different by 180 ° ± 10 ° when entering the reflective mask. By setting the thickness, the light transmitted through the absorber film is canceled by the light reflected from the absorber film having a phase opposite to that of the multilayer reflection film, and the light reflected in the EUV light absorption region is suppressed. As a result, the reflectance of EUV light to the absorber film can be suppressed to 2% or less, and furthermore, a low reflectance to EUV light can be obtained with a thinner absorber film thickness than before. it can.

(構成10)
基板上にEUV光を反射する多層反射膜と、前記多層反射膜上に該多層反射膜を保護するためのエッチング防止機能を有する保護膜と、該保護膜上に吸収体膜からなる転写パターンとを備える反射型マスクであって、前記多層反射膜は、前記基板上に、低屈折率層と高屈折率層を積層した積層構造を1周期として複数周期積層した構成のものであり、前記吸収体膜は、位相制御層と、該位相制御層上に、高屈折率材料層と低屈折率材料層とを交互に積層してなる積層膜とで構成され、かつ前記吸収体膜の膜厚は60nm以下であり、前記位相制御層は、波長13.5nmにおける消衰係数kが0.03以上の材料であって、前記低屈折率材料層は、波長13.5nmにおける屈折率n(low)は0.95以下、消衰係数k(low)は0.03以上であり、前記吸収体膜を構成する前記高屈折率材料層は、波長13.5nmにおける屈折率n(high)は、
n(high)≧1.46×n(low) −0.41
で示される条件を満たす材料であって、前記転写パターン形成領域におけるEUV光の反射率が、前記転写パターンが露出している反射領域におけるEUV光の反射率に対して、前記転写パターンを認識できる程度に差を有するように、前記位相制御層の膜厚が設定されていることを特徴とする反射型マスク。
(Configuration 10)
A multilayer reflective film for reflecting EUV light on a substrate, a protective film having an etching preventing function for protecting the multilayer reflective film on the multilayer reflective film, a transfer pattern comprising an absorber film on the protective film The multilayer reflective film has a multi-layered structure in which a laminated structure in which a low refractive index layer and a high refractive index layer are laminated is laminated on a plurality of cycles on the substrate, and the absorption is the reflective mask. The body film is composed of a phase control layer, and a laminated film formed by alternately laminating a high refractive index material layer and a low refractive index material layer on the phase control layer, and the film thickness of the absorber film Is 60 nm or less, the phase control layer is a material whose extinction coefficient k at a wavelength of 13.5 nm is 0.03 or more, and the low refractive index material layer has a refractive index n (low) at a wavelength of 13.5 nm. ) Is 0.95 or less, extinction coefficient k (low) is 0.03 or more The high refractive index material layer constituting the absorber film has a refractive index n (high) at a wavelength of 13.5 nm,
n (high) ≧ 1.46 × n (low) −0.41
The reflectance of the EUV light in the transfer pattern formation region can be recognized with respect to the reflectance of the EUV light in the reflection region where the transfer pattern is exposed. The film thickness of the said phase control layer is set so that there may be a difference in extent, The reflection type mask characterized by the above-mentioned.

上記構成10にあるように、本発明の反射型マスクは、基板上にEUV光を反射する多層反射膜と、前記多層反射膜上に該多層反射膜を保護するためのエッチング防止機能を有する保護膜と、該保護膜上に吸収体膜からなる転写パターンとを備える反射型マスクであって、前記多層反射膜は、前記基板上に、低屈折率層と高屈折率層を積層した積層構造を1周期として複数周期積層した構成のものであり、前記吸収体膜は、位相制御層と、該位相制御層上に、高屈折率材料層と低屈折率材料層とを交互に積層してなる積層膜とで構成され、かつ前記吸収体膜の膜厚は60nm以下であり、前記位相制御層は、波長13.5nmにおける消衰係数kが0.03以上の材料であって、前記低屈折率材料層は、波長13.5nmにおける屈折率n(low)は0.95以下、消衰係数k(low)は0.03以上であり、前記吸収体膜を構成する前記高屈折率材料層は、波長13.5nmにおける屈折率n(high)は、
n(high)≧1.46×n(low) −0.41
で示される条件を満たす材料であって、前記転写パターン形成領域におけるEUV光の反射率が、前記転写パターンが露出している反射領域(すなわち前記転写パターンのない領域)におけるEUV光の反射率に対して、前記転写パターンを認識できる程度に差を有するように、前記位相制御層の膜厚が設定されているので、従来よりも薄い吸収体膜の膜厚(60nm以下)でEUV光に対する低い反射率(例えば、2%以下)が得られるので、吸収体膜を従来よりも薄膜化することができ、従来のシャドウイングや高アスペクト比による種々の問題点を解消することができる反射型マスクが得られる。
As in the configuration 10, the reflective mask of the present invention has a multilayer reflective film that reflects EUV light on a substrate, and a protection having an etching prevention function for protecting the multilayer reflective film on the multilayer reflective film. A reflective mask comprising a film and a transfer pattern of an absorber film on the protective film, wherein the multilayer reflective film has a laminated structure in which a low refractive index layer and a high refractive index layer are laminated on the substrate. The absorber film is formed by alternately laminating a high refractive index material layer and a low refractive index material layer on the phase control layer and the phase control layer. A film thickness of the absorber film is 60 nm or less, and the phase control layer is a material having an extinction coefficient k at a wavelength of 13.5 nm of 0.03 or more, The refractive index material layer has a refractive index n (low) at a wavelength of 13.5 nm. And the extinction coefficient k (low) is 0.03 or more, and the high refractive index material layer constituting the absorber film has a refractive index n (high) at a wavelength of 13.5 nm,
n (high) ≧ 1.46 × n (low) −0.41
The reflectance of the EUV light in the transfer pattern formation region is the reflectance of the EUV light in the reflection region where the transfer pattern is exposed (that is, the region without the transfer pattern). On the other hand, since the film thickness of the phase control layer is set to have a difference to the extent that the transfer pattern can be recognized, the film thickness of the absorber film (60 nm or less) thinner than the conventional one is lower for EUV light Since a reflectance (for example, 2% or less) can be obtained, the absorber film can be thinner than in the past, and a reflective mask that can solve various problems due to the conventional shadowing and high aspect ratio Is obtained.

(構成11)
前記位相制御層は、前記吸収体膜に対するEUV光の反射率が2%以下となるように膜厚が設定されていることを特徴とする構成10に記載の反射型マスク。
上記構成11にあるように、前記位相制御層の膜厚が、前記吸収体膜に対するEUV光の反射率が2%以下となるように設定されていることにより、吸収体膜に対するEUV光の反射率を2%以下に抑えることができるので、転写パターン形成領域と、転写パターンが露出している反射領域とのコントラストを高め、反射型マスクを使用して高精細なパターン転写を実現することができる。
(Configuration 11)
The reflective mask according to Configuration 10, wherein a thickness of the phase control layer is set such that a reflectance of EUV light with respect to the absorber film is 2% or less.
As in the configuration 11, the film thickness of the phase control layer is set such that the reflectance of EUV light to the absorber film is 2% or less, whereby reflection of EUV light to the absorber film is achieved. Rate can be suppressed to 2% or less, so that the contrast between the transfer pattern formation region and the reflection region where the transfer pattern is exposed can be enhanced, and high-definition pattern transfer can be realized using a reflective mask. it can.

(構成12)
構成7に記載の製造方法により得られる反射型マスク、もしくは、構成8乃至11のいずれかに記載の反射型マスクを用いて半導体基板上にパターン形成する工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
上記構成12にあるように、本発明の反射型マスクを用いたパターン転写により半導体基板上にパターン形成を行って半導体装置を製造することにより、欠陥の少ない高品質の半導体装置を得ることができる。
(Configuration 12)
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device including a step of forming a pattern on a semiconductor substrate using the reflective mask obtained by the manufacturing method according to the seventh aspect or the reflective mask according to any of the eighth to eleventh aspects. Production method.
As described in Configuration 12, by forming a pattern on a semiconductor substrate by pattern transfer using the reflective mask of the present invention to manufacture a semiconductor device, a high quality semiconductor device with few defects can be obtained. .

本発明によれば、吸収体膜に対するEUV光の反射率を2%以下に抑え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を得ることができる。
また、本発明によれば、従来よりも薄い吸収体膜の膜厚でEUV光に対する低い反射率が得られる反射型マスクブランク及び反射型マスクを得ることができる。
また、本発明の反射型マスクブランクを用いて反射型マスクを製造することにより、吸収体膜に対するEUV光の反射率を2%以下に抑えることができ、従来よりも薄い吸収体膜の膜厚でEUV光に対する低い反射率が得られる反射型マスクを得ることができる。
またさらには、本発明の反射型マスクを用いたパターン形成により半導体装置を製造することにより、欠陥の少ない高品質の半導体装置を得ることができる。
According to the present invention, it is possible to obtain a reflective mask blank and a reflective mask that can suppress the reflectance of EUV light to the absorber film to 2% or less.
Moreover, according to the present invention, it is possible to obtain a reflective mask blank and a reflective mask that can obtain low reflectance to EUV light with a thinner absorber film than conventional.
In addition, by manufacturing a reflective mask using the reflective mask blank of the present invention, the reflectance of EUV light to the absorber film can be suppressed to 2% or less, and the film thickness of the absorber film thinner than before can be obtained. Thus, it is possible to obtain a reflective mask that can obtain low reflectance to EUV light.
Furthermore, by manufacturing a semiconductor device by pattern formation using the reflective mask of the present invention, a high quality semiconductor device with few defects can be obtained.

本発明に係る反射型マスクブランクの一実施形態の層構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the laminated constitution of one Embodiment of the reflection type mask blank which concerns on this invention. 本発明に係る反射型マスクブランクの一実施形態の詳細な層構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the detailed laminated constitution of one Embodiment of the reflection type mask blank which concerns on this invention. 本発明に係る反射型マスクの層構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the laminated constitution of the reflection type mask which concerns on this invention.

以下、本発明を実施の形態により詳細に説明する。
[反射型マスクブランク]
最初に、本発明に係る反射型マスクブランクについて説明する。
図1は、本発明に係る反射型マスクブランクの一実施形態の層構成を示す断面図であり、基板1の上に、露光光であるEUV光を反射する多層反射膜2と、該多層反射膜を保護するための保護膜3と、EUV光を吸収する転写パターン形成用の吸収体膜4とを備えた構造の反射型マスクブランク10を示す。
なお、図示していないが、基板1の多層反射膜等が形成されている側とは反対側に裏面導電膜を設けることができる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of embodiments.
[Reflective mask blank]
First, a reflective mask blank according to the present invention will be described.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a layer structure of an embodiment of a reflective mask blank according to the present invention, and a multilayer reflective film 2 for reflecting EUV light as exposure light on a substrate 1 and the multilayer reflective film 2 The reflective mask blank 10 of the structure provided with the protective film 3 for protecting a film | membrane, and the absorber film 4 for transfer pattern formation which absorbs EUV light is shown.
Although not shown, the back surface conductive film can be provided on the side opposite to the side on which the multilayer reflective film or the like of the substrate 1 is formed.

上記基板1は、EUV露光用の場合、露光時の熱によるパターンの歪みを防止するため、0±5ppb/℃の範囲内の低熱膨張係数を有するものが好ましく用いられ、この範囲の低熱膨張係数を有する素材としては、例えば、SiO−TiO系ガラス、多成分系ガラスセラミックス等を用いることができる。 In the case of EUV exposure, the substrate 1 preferably has a low thermal expansion coefficient within the range of 0 ± 5 ppb / ° C. in order to prevent distortion of the pattern due to heat at the time of exposure. As a raw material which has, for example, SiO 2 —TiO 2 based glass, multicomponent glass ceramics, etc. can be used.

上記基板1の転写パターンが形成される側の主表面は、少なくともパターン転写精度、位置精度を得る観点から高平坦度となるように表面加工されている。例えば、EUV露光用の場合、基板の転写パターンが形成される側の主表面132mm×132mmの領域において、平坦度が0.1μm以下であることが好ましく、さらに好ましくは0.05μm以下、特に好ましくは0.03μm以下である。また、転写パターンが形成される側と反対側の主表面は、露光装置にセットする時に静電チャックされる面であって、142mm×142mmの領域において、平坦度が1μm以下、さらに好ましくは0.5μm以下、特に好ましくは0.03μm以下である。   The main surface on the side on which the transfer pattern of the substrate 1 is formed is processed so as to have high flatness from the viewpoint of obtaining at least pattern transfer accuracy and position accuracy. For example, in the case of EUV exposure, the flatness is preferably 0.1 μm or less, more preferably 0.05 μm or less, particularly preferably, in a region of 132 mm × 132 mm on the main surface on the side where the transfer pattern of the substrate is formed. Is less than 0.03 μm. Further, the main surface opposite to the side on which the transfer pattern is formed is a surface to be electrostatically chucked when set in an exposure apparatus, and the flatness is 1 μm or less, more preferably 0 in a 142 mm × 142 mm region. 0.5 μm or less, particularly preferably 0.03 μm or less.

また、EUV露光用の場合、基板1として要求される表面平滑度は、基板の転写パターンが形成される側の主表面の表面粗さが、二乗平均平方根粗さ(RMS)で0.1nm以下であることが好ましい。   In the case of EUV exposure, the surface smoothness required of the substrate 1 is 0.1 nm or less in terms of root mean square roughness (RMS) of the surface roughness of the main surface on which the transfer pattern of the substrate is formed. Is preferred.

上記多層反射膜2は、屈折率の異なる元素が周期的に積層された多層膜であり、一般的には、低屈折率材料である重元素又はその化合物の薄膜(低屈折率層)と、高屈折率材料である軽元素又はその化合物の薄膜(高屈折率層)とが交互に40〜60周期程度積層された多層膜が用いられる。多層反射膜2は、基板側から高屈折率層と低屈折率層をこの順に積層した積層構造を1周期として複数周期積層しても良いし、基板側から低屈折率層と高屈折率層をこの順に積層した積層構造を1周期として複数周期積層してもよい。低屈折率材料としては、Mo、Ru、Rh、Ptから選ばれる元素やこれらの合金が用いられ、高屈折率材料としては、Si又はSi化合物が用いられる。例えば、波長13〜14nmのEUV光に対する多層反射膜としては、好ましくは、Mo膜とSi膜を交互に40〜60周期程度積層したMo/Si周期積層膜が好ましく用いられる。   The multilayer reflective film 2 is a multilayer film in which elements having different refractive indices are periodically stacked, and in general, a thin film of a heavy element which is a low refractive index material or a compound thereof (low refractive index layer) A multilayer film is used in which thin films (high refractive index layers) of light elements or compounds thereof that are high refractive index materials are alternately stacked for about 40 to 60 cycles. The multilayer reflective film 2 may have a laminated structure in which a high refractive index layer and a low refractive index layer are laminated in this order from the substrate side in a plurality of periods, and the low refractive index layer and the high refractive index layer may be laminated from the substrate side. A plurality of cycles may be stacked with one cycle being a stacked structure in which the layers are stacked in this order. As the low refractive index material, an element selected from Mo, Ru, Rh, Pt, or an alloy thereof is used, and as the high refractive index material, Si or a Si compound is used. For example, as a multilayer reflective film for EUV light with a wavelength of 13 to 14 nm, preferably, a Mo / Si periodic laminated film in which Mo films and Si films are alternately laminated for about 40 to 60 cycles is preferably used.

上記多層反射膜2は、例えばイオンビームスパッタリング法により、各層を成膜することにより形成できる。上述したMo/Si周期多層膜の場合、例えばイオンビームスパッタリング法により、まずSiターゲットを用いて厚さ数nm程度のSi膜を成膜し、その後、Moターゲットを用いて厚さ数nm程度のMo膜を成膜し、これを一周期として、40〜60周期積層する。   The multilayer reflective film 2 can be formed, for example, by forming each layer by ion beam sputtering. In the case of the above-described Mo / Si periodic multilayer film, a Si film of about several nm in thickness is first formed by using an Si target by, for example, ion beam sputtering method, and then a several nm thick is formed by using Mo target. An Mo film is formed, and 40 to 60 cycles are laminated with this cycle as one cycle.

本実施の形態においては、上記多層反射膜2の上に、吸収体膜のパターニング或いはパターン修正の際に該多層反射膜を保護するための保護膜3(キャッピング層あるいはバッファ層とも呼ばれることがある。)を設けている。このような保護膜3の材料としては、例えば、ケイ素のほか、ルテニウムや、ルテニウムにニオブ、ジルコニウム、ロジウムのうちの1以上の元素を含有するルテニウム化合物が好ましく用いられる。この他には、クロム系材料が用いられることもある。また、保護膜3は、上述の材料の積層膜としても良い。   In the present embodiment, a protective film 3 (also referred to as a capping layer or a buffer layer) may be provided on the multilayer reflective film 2 to protect the multilayer reflective film during patterning or pattern correction of the absorber film. ) Is provided. As a material of such a protective film 3, for example, in addition to silicon, ruthenium and a ruthenium compound containing one or more elements of niobium, zirconium and rhodium in ruthenium are preferably used. Besides this, chromium-based materials may be used. The protective film 3 may be a laminated film of the above-described materials.

保護膜3がルテニウムや、ルテニウム化合物の場合、その膜厚としては、例えば1nm〜5nmの範囲が好ましい。膜厚が1nmより薄いと、多層反射膜を保護する機能が十分に得られないおそれがある。一方、膜厚が5nmよりも厚いと、マスクの反射領域となる保護膜を有する多層反射膜の反射率を低下させるおそれがある。
また、保護膜がケイ素と、ルテニウム又はルテニウム化合物との積層膜の場合、積層膜の膜厚としては、例えば6.5nm〜7nmの範囲が好ましい。
When the protective film 3 is ruthenium or a ruthenium compound, the film thickness thereof is preferably, for example, in the range of 1 nm to 5 nm. If the film thickness is smaller than 1 nm, the function of protecting the multilayer reflective film may not be sufficiently obtained. On the other hand, if the film thickness is larger than 5 nm, there is a possibility that the reflectance of the multilayer reflective film having a protective film to be a reflective region of the mask is lowered.
When the protective film is a laminated film of silicon and ruthenium or a ruthenium compound, the film thickness of the laminated film is preferably, for example, in the range of 6.5 nm to 7 nm.

保護膜3の成膜方法は特に限定されず、通常、イオンビームスパッタリング法や、マグネトロンスパッタリング法などが適用されるが、欠陥低減の観点からは、上記多層反射膜2、保護膜3を連続してイオンビームスパッタリング法で成膜することが望ましい。上記多層反射膜2を成膜後、異なる成膜方法を行う場合は、基板をいったん大気に出すことになるので、発塵の可能性があるからである。   The method for forming the protective film 3 is not particularly limited, and usually, ion beam sputtering, magnetron sputtering, etc. is applied, but from the viewpoint of defect reduction, the multilayer reflective film 2 and the protective film 3 are continuous. It is desirable to form a film by ion beam sputtering. In the case of performing a different film formation method after forming the multilayer reflective film 2, the substrate is once exposed to the atmosphere, so there is a possibility of dust generation.

図2は、本発明に係る上記反射型マスクブランクの一実施形態の詳細な層構成を示す断面図である。
図2に示すように、本実施の形態の上記反射型マスクブランク10は、基板1上に、高屈折率層としてSi膜21と低屈折率層としてMo膜22とを交互に積層させた多層反射膜2を備えている。この場合、多層反射膜2の最上層はMo膜22である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a detailed layer configuration of an embodiment of the above-mentioned reflective mask blank according to the present invention.
As shown in FIG. 2, the reflective mask blank 10 of the present embodiment is a multilayer in which an Si film 21 as a high refractive index layer and an Mo film 22 as a low refractive index layer are alternately stacked on a substrate 1. A reflective film 2 is provided. In this case, the uppermost layer of the multilayer reflective film 2 is the Mo film 22.

さらに、この多層反射膜2の上に設けられる上記保護膜3としては、上記多層反射膜2の最上層がMo膜であることから反射率の低下を抑えるためのケイ素膜と、エッチング防止機能を有する上記ルテニウム化合物膜との積層膜などが好適である。   Furthermore, as the protective film 3 provided on the multilayer reflective film 2, since the uppermost layer of the multilayer reflective film 2 is a Mo film, a silicon film for suppressing a decrease in reflectance, and an etching preventing function are provided. A laminated film with the above-mentioned ruthenium compound film is preferable.

また、上記吸収体膜4は、露光光であるEUV光を吸収する機能を有するものである。本発明においては、上記吸収体膜4は、位相制御層41と、該位相制御層41上に、高屈折率材料層42と低屈折率材料層43とを交互に積層した積層膜として構成されており、反射型マスクブランク10に入射し、前記多層反射膜2を構成する低屈折率層としてのMo膜22と前記高屈折率層としてのSi膜21との各界面での反射、および、前記保護膜3の表面での反射による反射光(A)と、前記吸収体膜4を構成する前記位相制御層41、前記高屈折率材料層42、及び前記低屈折率材料層43との各界面での反射による反射光(B)の位相が異なることにより、該吸収体膜に対するEUV光の反射率が2%以下となるように、前記位相制御層41の膜厚が設定されていることを特徴としている。
なお、本発明において、EUV光反射率とは、反射型マスクブランクに対し、EUV光を入射角6.0度で入射させて測定したときの反射率をいうものとする。
Further, the absorber film 4 has a function of absorbing EUV light which is exposure light. In the present invention, the absorber film 4 is configured as a phase control layer 41 and a laminated film in which a high refractive index material layer 42 and a low refractive index material layer 43 are alternately stacked on the phase control layer 41. Reflection at each interface between the Mo film 22 as a low refractive index layer constituting the multilayer reflective film 2 and the Si film 21 as the high refractive index layer, and Each of the reflected light (A) by the reflection on the surface of the protective film 3, the phase control layer 41 constituting the absorber film 4, the high refractive index material layer 42, and the low refractive index material layer 43 The film thickness of the phase control layer 41 is set so that the reflectance of the EUV light to the absorber film is 2% or less by the difference in the phase of the reflected light (B) due to the reflection at the interface. It is characterized by
In the present invention, the EUV light reflectance refers to the reflectance when EUV light is incident on a reflective mask blank at an incident angle of 6.0 degrees for measurement.

本発明の反射型マスクブランクは、上記のとおり、吸収体膜4は、位相制御層41と、該位相制御層41上に、高屈折率材料層42と低屈折率材料層43とを交互に積層した積層膜として構成されており、反射型マスクブランク10に入射し、前記多層反射膜2を構成する低屈折率層としてのMo膜22と前記高屈折率層としてのSi膜21との各界面での反射、および、前記保護膜3の表面での反射による反射光(A)と、前記吸収体膜4を構成する前記位相制御層41、前記高屈折率材料層42、及び前記低屈折率材料層43との各界面での反射による反射光(B)の位相が異なることにより、該吸収体膜に対するEUV光の反射率が2%以下となるように、前記位相制御層41の膜厚が設定されていることにより、吸収体膜に対するEUV光の反射率を2%以下に抑えることができ、反射領域とのコントラストを高めて、本発明の反射型マスクブランクを用いて製造される反射型マスクを使用して高精細なパターン転写を実現することができる。
また、本発明の反射型マスクブランクは、従来よりも薄い吸収体膜の膜厚でEUV光に対する低い反射率(例えば2%以下)が得られる。つまり、吸収体膜を従来よりも薄膜化することができるため、前述の従来技術におけるシャドウイングや高アスペクト比による種々の問題点を解消することができる。
In the reflective mask blank of the present invention, as described above, the absorber film 4 alternately has the phase control layer 41 and the high refractive index material layer 42 and the low refractive index material layer 43 on the phase control layer 41. Each of the Mo film 22 as a low refractive index layer and the Si film 21 as the high refractive index layer, which is configured as a laminated laminated film, is incident on the reflective mask blank 10 and constitutes the multilayer reflective film 2. Reflected light (A) by reflection on the interface and reflection on the surface of the protective film 3, the phase control layer 41 constituting the absorber film 4, the high refractive index material layer 42, and the low refraction Film of the phase control layer 41 so that the reflectance of the EUV light to the absorber film becomes 2% or less by the difference in the phase of the reflected light (B) due to reflection at each interface with the index material layer 43 By setting the thickness, E to the absorber film The reflectance of V light can be suppressed to 2% or less, the contrast with the reflective area is enhanced, and high-definition pattern transfer is performed using a reflective mask manufactured using the reflective mask blank of the present invention. It can be realized.
In addition, in the reflective mask blank of the present invention, a low reflectance (for example, 2% or less) to EUV light can be obtained with a thinner absorber film thickness than conventional. That is, since the absorber film can be made thinner than before, various problems due to the shadowing and the high aspect ratio in the above-mentioned prior art can be solved.

上述の本発明による作用効果をより効果的に発揮させるためには、前記位相制御層は、反射型マスクブランクに入射し、前記反射光(A)光と、前記反射光(B)との位相が、180°±10°異なるように膜厚が設定されていることが望ましい。   In order to more effectively exhibit the above-described effects according to the present invention, the phase control layer is incident on a reflective mask blank, and the phase of the reflected light (A) and the reflected light (B) However, it is desirable that the film thickness be set so as to differ by 180 ° ± 10 °.

図2に示す本発明の一実施形態では、上記吸収体膜4は、位相制御層41と、その上の高屈折率材料層42と低屈折率材料層43の交互積層膜とで構成されている。吸収体膜4の薄膜化の効果を得るために、上記位相制御層41の材料は、波長13.5nmにおける消衰係数kが0.03以上の材料とすることが好ましい。好ましくは、上記位相制御層41の材料は、波長13.5nmにおける消衰係数kは0.03以上0.1以下が望ましい。ここで、上記吸収体膜4の最下層の位相制御層41と、その上層の各低屈折率材料層43とは、同一の材料でも異なる材料でも構わない。また、位相制御層41と低屈折率材料層43の膜厚についても、同一でもあっても異なっていてもよい。また、位相制御層41上の、高屈折率材料層42と低屈折率材料層43の交互積層膜は同周期長とすることが好ましい。なお、吸収体膜4の薄膜化の効果、及び反射率の低減効果は低くなるが、本発明の効果を逸脱しない範囲で、上記吸収体膜4を、位相制御層41と、その上の低屈折率材料層43と高屈折率材料層42の交互積層膜で構成してもよい。位相制御層41は、上記多層反射膜2を構成する上記低屈折率層のMo膜と、上記高屈折率層のSi膜の各界面での反射、及び、上記保護膜3の表面での反射による反射光(A)と、上記吸収体膜を構成する位相制御層41、高屈折率材料層42、低屈折率材料層43との各界面での反射による反射光(B)の位相が異なるように、位相を調整する働きを有する層である。   In the embodiment of the present invention shown in FIG. 2, the absorber film 4 is composed of a phase control layer 41 and an alternately laminated film of a high refractive index material layer 42 and a low refractive index material layer 43 thereon. There is. In order to obtain the effect of thinning the absorber film 4, it is preferable that the material of the phase control layer 41 be a material whose extinction coefficient k at a wavelength of 13.5 nm is 0.03 or more. Preferably, for the material of the phase control layer 41, the extinction coefficient k at a wavelength of 13.5 nm is preferably 0.03 or more and 0.1 or less. Here, the phase control layer 41 in the lowermost layer of the absorber film 4 and the low refractive index material layers 43 in the upper layer may be the same material or different materials. The film thicknesses of the phase control layer 41 and the low refractive index material layer 43 may be the same or different. In addition, it is preferable that the alternately laminated film of the high refractive index material layer 42 and the low refractive index material layer 43 on the phase control layer 41 have the same cycle length. Although the effect of reducing the thickness of the absorber film 4 and the reduction effect of the reflectance decrease, the absorber film 4, the phase control layer 41, and the lower value thereof are reduced without departing from the effects of the present invention. You may comprise by the alternately laminated film of the refractive index material layer 43 and the high refractive index material layer 42. FIG. The phase control layer 41 reflects the Mo film of the low refractive index layer constituting the multilayer reflective film 2 and the Si film of the high refractive index layer at each interface, and reflects the surface of the protective film 3. The phase of the reflected light (B) by reflection at each interface between the reflected light (A) by the phase difference with the phase control layer 41 constituting the absorber film, the high refractive index material layer 42, and the low refractive index material layer 43 is different. As such, it is a layer having a function of adjusting the phase.

図2に示すとおり、上記位相制御層41は、反射型マスクブランク10に入射し、前記吸収体膜4を構成する位相制御層41、高屈折率材料層42及び低屈折率材料層43の各界面での反射による反射光Bと、前記吸収体膜4を透過し前記多層反射膜2を構成する低屈折率層のMo膜と高屈折率層のSi膜の各界面での反射、及び前記保護膜表面での反射による反射光Aとの位相が、180°±10°異なることにより、吸収体膜4を透過し多層反射膜2からの反射光Aを、これと逆位相の吸収体膜4からの反射光Bで打ち消し、EUV光吸収領域での反射光を抑制することができる。従って、結果的に吸収体膜4(EUV光吸収領域)に対するEUV光の反射率を2%以下に抑えることができる。しかも、上記吸収体膜4を本発明の多層膜構成とすることにより、従来よりも薄い吸収体膜の膜厚でEUV光に対する低い反射率を得ることができる。
本発明においては、上記吸収体膜4で反射するEUV光(反射光B)と、上記吸収体膜4を透過し多層反射膜2で反射するEUV光(反射光A)との位相差は、180°±7.5°であることがより好ましい。
As shown in FIG. 2, the phase control layer 41 is incident on the reflective mask blank 10, and each of the phase control layer 41, the high refractive index material layer 42, and the low refractive index material layer 43 that constitutes the absorber film 4. Reflected light B by reflection at the interface, reflection at each interface of the Mo film of the low refractive index layer and the Si film of the high refractive index layer which transmits the absorber film 4 and constitutes the multilayer reflective film 2, and the above When the phase with the reflected light A due to the reflection on the surface of the protective film is different by 180 ° ± 10 °, the light is transmitted through the absorber film 4 and the reflected light A from the multilayer reflective film 2 is an absorber film of the opposite phase to this. The reflected light B from 4 can be canceled to suppress the reflected light in the EUV light absorption region. As a result, the reflectance of EUV light to the absorber film 4 (the EUV light absorption region) can be suppressed to 2% or less. Moreover, by setting the absorber film 4 to the multilayer film structure of the present invention, it is possible to obtain a low reflectance for EUV light with a film thickness of the absorber film thinner than before.
In the present invention, the phase difference between the EUV light (reflected light B) reflected by the absorber film 4 and the EUV light (reflected light A) transmitted through the absorber film 4 and reflected by the multilayer reflection film 2 is More preferably, it is 180 ° ± 7.5 °.

本発明の反射型マスクブランクにおいては、上記のとおり、吸収体膜4のEUV光反射率は、2%以下とすることができる。好ましくは1%以下であり、さらに好ましくは0.5%以下であり、0.2%以下であることが最も望ましい。
また、本発明の反射型マスクブランクにおいては、吸収体膜の膜厚を薄膜化でき、例えば60nm以下であることが好ましい。より好ましくは、50nm以下であり、さらに好ましくは45nm以下であり、40nm以下であることが最も望ましい。
In the reflective mask blank of the present invention, as described above, the EUV light reflectance of the absorber film 4 can be 2% or less. It is preferably 1% or less, more preferably 0.5% or less, and most preferably 0.2% or less.
Further, in the reflective mask blank of the present invention, the film thickness of the absorber film can be reduced, and is preferably 60 nm or less, for example. More preferably, it is 50 nm or less, more preferably 45 nm or less, and most preferably 40 nm or less.

上述のEUV光反射率、吸収体膜の膜厚を満たすため、本発明の上記多層膜の吸収体膜4を構成する低屈折率材料層43及び高屈折率材料層42の各々の屈折率、消衰係数は以下の条件を満たすことが好ましい。
すなわち、前記吸収体膜4を構成する低屈折率材料層43は、波長13.5nmにおける屈折率n(low)は、0.95以下であり、消衰係数k(low)は、0.03以上であることが好ましい。さらに好ましくは、前記低屈折率材料層43は、波長13.5nmにおける屈折率n(low)は、0.93以下であり、消衰係数k(low)は、0.04以上であることが望ましい。なお、前記低屈折率材料層43は、波長13.5nmにおける屈折率n(low)の下限値は0.83以上、消衰係数k(low)の上限値は0.1以下であることが好ましい。
Each refractive index of the low refractive index material layer 43 and the high refractive index material layer 42 constituting the absorber film 4 of the multilayer film of the present invention in order to satisfy the above-described EUV light reflectance and the film thickness of the absorber film; The extinction coefficient preferably satisfies the following conditions.
That is, the low refractive index material layer 43 constituting the absorber film 4 has a refractive index n (low) at a wavelength of 13.5 nm of 0.95 or less, and an extinction coefficient k (low) of 0.03. It is preferable that it is more than. More preferably, the low refractive index material layer 43 has a refractive index n (low) at a wavelength of 13.5 nm of 0.93 or less and an extinction coefficient k (low) of 0.04 or more. desirable. In the low refractive index material layer 43, the lower limit value of the refractive index n (low) at a wavelength of 13.5 nm is 0.83 or more, and the upper limit value of the extinction coefficient k (low) is 0.1 or less preferable.

また、前記吸収体膜4を構成する高屈折率材料層42は、波長13.5nmにおける屈折率n(high)は、
n(high)≧1.46×n(low) −0.41
で示される条件を満たすことが好ましい。また、この高屈折率材料層42の消衰係数については特に制約はなく、任意である。
Further, the high refractive index material layer 42 constituting the absorber film 4 has a refractive index n (high) at a wavelength of 13.5 nm:
n (high) ≧ 1.46 × n (low) −0.41
It is preferable to satisfy the condition indicated by The extinction coefficient of the high refractive index material layer 42 is not particularly limited and is arbitrary.

本発明においては、上述の吸収体膜のEUV光反射率を2%以下に抑え、かつ吸収体膜を従来よりも薄膜化する観点からは、前記吸収体膜を構成する低屈折率材料層及び高屈折率材料層は、各々の屈折率と消衰係数が上記の条件を満たすことが好ましい。   In the present invention, from the viewpoint of suppressing the EUV light reflectance of the above-mentioned absorber film to 2% or less and making the absorber film thinner than in the prior art, a low refractive index material layer constituting the absorber film and In the high refractive index material layer, each refractive index and extinction coefficient preferably satisfy the above conditions.

即ち、上記吸収体膜4は、位相制御層41と、該位相制御層41上に、高屈折率材料層42と低屈折率材料層43とを交互に積層した積層膜して構成され、かつ前記吸収体膜4の膜厚は例えば60nm以下であり、前記位相制御層41は、波長13.5nmにおける消衰係数kが0.03以上の材料であって、前記低屈折率材料層43は、波長13.5nmにおける屈折率n(low)は0.95以下、消衰係数k(low)は0.03以上であり、前記吸収体膜を構成する前記高屈折率材料層は、波長13.5nmにおける屈折率n(high)は、
n(high)≧1.46×n(low) −0.41
で示される条件を満たす材料であって、前記吸収体膜4に対するEUV光の反射率が所定の反射率以下になるように、前記位相制御層41の膜厚が設定されているので、従来よりも薄い吸収体膜の膜厚(60nm以下)でEUV光に対する低い反射率(例えば、2%以下)が得られるので、吸収体膜を従来よりも薄膜化することができ、従来のシャドウイングや高アスペクト比による種々の問題点を解消することができる反射型マスクブランクが得られる。
That is, the absorber film 4 is configured as a laminated film in which a high refractive index material layer 42 and a low refractive index material layer 43 are alternately laminated on the phase control layer 41 and the phase control layer 41, and The film thickness of the absorber film 4 is, for example, 60 nm or less, and the phase control layer 41 is a material whose extinction coefficient k at a wavelength of 13.5 nm is 0.03 or more, and the low refractive index material layer 43 is The refractive index n (low) at a wavelength of 13.5 nm is 0.95 or less, the extinction coefficient k (low) is 0.03 or more, and the high refractive index material layer constituting the absorber film has a wavelength of 13 The refractive index n (high) at .5 nm is
n (high) ≧ 1.46 × n (low) −0.41
The film thickness of the phase control layer 41 is set so that the reflectance of the EUV light to the absorber film 4 is less than or equal to a predetermined reflectance. Since a low reflectance (for example, 2% or less) to EUV light can be obtained with a thin absorber film thickness (60 nm or less), the absorber film can be thinner than in the prior art, and conventional shadowing and A reflective mask blank is obtained which can eliminate various problems due to the high aspect ratio.

本発明の反射型マスクブランクの吸収体膜に適用可能な位相制御層、及び、低屈折率材料層の材料としては、例えば、Ta,Cr,Ag,Pd,W,Fe,Pt,Au,Co,Ir,Ni,Snから選ばれる少なくとも1種の金属、若しくは該金属を含む合金、並びに前記金属、合金の酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、酸化炭化物、窒化炭化物、酸化窒化炭化物、ホウ化物、ホウ化酸化物、ホウ化窒化物、ホウ化酸化窒化物などが好ましく挙げられる。
また、本発明の反射型マスクブランクの吸収体膜に適用可能な高屈折率材料層の材料としては、例えば、Si,Al,Cu,Zn,Te,Ge,Mg,Hf,Zrから選ばれる少なくとも1種の金属、若しくは該金属を含む合金、並びに前記金属、合金の酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、酸化炭化物、窒化炭化物、酸化窒化炭化物、硼化物、硼化酸化物、硼化窒化物、硼化酸化窒化物などが好ましく挙げられる。
なお、上記位相制御層、低屈折率材料層、高屈折率材料層において、上記金属若しくは金属を含む合金の硼化物、硼化酸化物、硼化窒化物、硼化酸化窒化物を採用すると、結晶構造がアモルファス構造をとるので、吸収体膜表面が平滑化でき、欠陥検査における致命欠陥が検出し易くなる等の効果が得られるので好ましい。
As materials of the phase control layer and the low refractive index material layer applicable to the absorber film of the reflective mask blank of the present invention, for example, Ta, Cr, Ag, Pd, W, Fe, Pt, Au, Co , Ir, Ni, Sn, or an alloy containing the metal, the metal, an oxide of the alloy, a nitride, a carbide, an oxynitride, an oxidized carbide, an oxidized carbide, an oxidized nitride carbide, Preferred examples include borides, boride oxides, boride nitrides, boride oxynitrides and the like.
The material of the high refractive index material layer applicable to the absorber film of the reflective mask blank of the present invention is, for example, at least one selected from Si, Al, Cu, Zn, Te, Ge, Mg, Hf, and Zr. 1 type of metal, or an alloy containing the metal, the metal, oxide of the alloy, nitride, carbide, oxynitride, carbide of carbide, carbide of carbonitride, carbide of carbonitride of carbide, boride, boride oxide, boride Preferred are nitrides, boron oxynitrides and the like.
When the boride, boride oxide, boride nitride, boride oxide nitride of the above-described metal or metal-containing alloy is employed in the phase control layer, the low refractive index material layer, and the high refractive index material layer, Since the crystal structure has an amorphous structure, the surface of the absorber film can be smoothed, and effects such as making it easier to detect fatal defects in defect inspection can be obtained.

また、上記の好ましい屈折率n、消衰係数kの範囲に含まれる低屈折率材料層と高屈折率材料層の材料の組み合わせに関しては、以下の表1のとおりである。   Further, the combination of the materials of the low refractive index material layer and the high refractive index material layer included in the preferable range of the refractive index n and the extinction coefficient k is as shown in Table 1 below.

Figure 2019049720
Figure 2019049720

上記表1において、「○」は高屈折率材料層と低屈折率材料層の積層構造を1周期とした場合に、3〜6周期で、吸収体膜の膜厚が50nm以下となる好ましい材料の組み合わせであり、「◎」は、高屈折率材料層と低屈折率材料層の積層構造を1周期とした場合に、2周期で、吸収体膜の膜厚が20nm以下、反射率2%以下となるさらに好ましい材料の組み合わせである。   In the above Table 1, “○” is a preferable material in which the film thickness of the absorber film is 50 nm or less in 3 to 6 cycles, where the laminated structure of the high refractive index material layer and the low refractive index material layer is one cycle. “◎” is a combination of a high refractive index material layer and a low refractive index material layer in one cycle, the film thickness of the absorber film is 20 nm or less, and the reflectance is 2% in two cycles It is the combination of the further more preferable material which becomes the following.

上記吸収体膜4の成膜方法は特に限定されないが、本発明においては吸収体膜が、位相制御層、低屈折率材料層と高屈折率材料層の積層膜で構成される観点からは、イオンビームスパッタリング法で形成するのが好ましく、この場合、位相制御層、高屈折率層及び低屈折率層の材料は、上述に列記した金属若しくは合金が良い。また、上記多層反射膜2、保護膜3、及び吸収体膜4を連続してイオンビームスパッタリング法で形成することによって、欠陥低減効果も得られる。たとえば、従来のように吸収体膜の成膜にDCスパッタリング法を適用する場合、多層反射膜(及び保護膜)の成膜後に基板をいったん大気に出すことになるので、発塵の可能性がある。
上記吸収体膜4を構成する低屈折率材料層と高屈折率材料層の各膜厚や、繰返し周期などは、吸収体膜に適用する材料によっても異なるので一概には言えないが、たとえばシミュレーション法によって適宜決定することが好ましい。
なお、反射型マスクブランクにおいて、波長193nm、257nm等のEUV光に比べて長波長の検査光を使用した欠陥検査を行うことを想定し、本発明の効果(薄膜化効果とEUV光に対する反射率)を逸脱しない範囲で、上記吸収体膜4上に、上記検査光に対して反射率低減効果を有する反射防止膜を設けても良い。
The method of forming the absorber film 4 is not particularly limited, but in the present invention, the absorber film is composed of a laminated film of a phase control layer, a low refractive index material layer and a high refractive index material layer. It is preferable to form by the ion beam sputtering method, and in this case, the materials of the phase control layer, the high refractive index layer and the low refractive index layer may be the metals or alloys listed above. In addition, by continuously forming the multilayer reflective film 2, the protective film 3 and the absorber film 4 by ion beam sputtering, a defect reduction effect can also be obtained. For example, in the case of applying the DC sputtering method to the film formation of an absorber film as in the prior art, since the substrate is once exposed to the atmosphere after the film formation of the multilayer reflective film (and the protective film), there is a possibility of dusting is there.
Although the film thickness of each of the low refractive index material layer and the high refractive index material layer constituting the absorber film 4 and the repetition period are different depending on the material applied to the absorber film, they can not be generally mentioned, but It is preferable to determine appropriately according to the method.
In addition, assuming that defect inspection using inspection light having a longer wavelength than that of EUV light having wavelengths of 193 nm, 257 nm, etc. is performed on a reflective mask blank, the effect of the present invention (film thinning effect and reflectance for EUV light In the range which does not deviate from the above, an antireflection film having a reflectance reduction effect on the inspection light may be provided on the absorber film 4.

また、上記反射型マスクブランクは、吸収体膜に所定の転写パターンを形成するためのレジスト膜が形成された状態であっても構わない。   In addition, the reflective mask blank may have a state in which a resist film for forming a predetermined transfer pattern is formed on an absorber film.

以上のように、本発明の反射型マスクブランクによれば、吸収体膜に対するEUV光の反射率を2%以下に抑えることができるので、本発明の反射型マスクブランクを用いて製造される反射型マスクを使用して高精細なパターン転写を実現することができる。また、従来よりも薄い吸収体膜の膜厚でEUV光に対する低い反射率(例えば2%以下)が得られるので、吸収体膜を従来よりも薄膜化することができ、従来のシャドウイングや高アスペクト比による種々の問題点を解消することができる。   As described above, according to the reflective mask blank of the present invention, the reflectance of EUV light to the absorber film can be suppressed to 2% or less, so that the reflection produced using the reflective mask blank of the present invention A high definition pattern transfer can be realized using a mold mask. In addition, since a low reflectance (for example, 2% or less) to EUV light can be obtained with a thinner absorber film thickness than in the past, the absorber film can be made thinner than in the past, and conventional shadowing and high Various problems due to the aspect ratio can be solved.

[反射型マスク]
また、本発明は、反射型マスクおよび上記構成の反射型マスクブランクを用いる反射型マスクの製造方法についても提供する。
図3は反射型マスクの層構成を示す断面図であり、図1または図2の反射型マスクブランク10における吸収体膜4がパターニングされた吸収体膜パターン4aを備える反射型マスク20を示す。
[Reflective mask]
The present invention also provides a reflective mask and a method of manufacturing a reflective mask using the reflective mask blank having the above configuration.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the layer structure of the reflective mask, and shows a reflective mask 20 provided with an absorber film pattern 4a in which the absorber film 4 in the reflective mask blank 10 of FIG. 1 or 2 is patterned.

本発明の反射型マスクは、基板上にEUV光を反射する多層反射膜と、前記多層反射膜上に該多層反射膜を保護するためのエッチング防止機能を有する保護膜と、該保護膜上に吸収体膜からなる転写パターンとを備える反射型マスクであって、前記多層反射膜は、前記基板上に、低屈折率層と高屈折率層を積層した積層構造を1周期として複数周期積層した構成のものであり、前記吸収体膜は、位相制御層上に、高屈折率材料層と低屈折率材料層とを交互に積層した積層膜とで構成されており、前記反射型マスクブランクに入射し、前記多層反射膜を構成する前記低屈折率層と前記高屈折率層の各界面での反射、および、前記保護膜表面での反射による反射光(A)と、前記吸収体を構成する前記位相制御層、前記高屈折率材料層、及び前記低屈折率材料層との各界面での反射による反射光(B)の位相が異なることにより、前記吸収体膜に対するEUV光の反射率が2%以下となるように、前記位相制御層の膜厚が設定されている。   The reflective mask of the present invention comprises a multilayer reflective film for reflecting EUV light on a substrate, a protective film having an etching preventing function for protecting the multilayer reflective film on the multilayer reflective film, and the protective film. A reflective mask comprising a transfer pattern made of an absorber film, wherein the multilayer reflective film is formed by laminating a plurality of cycles, with one cycle being a laminated structure in which a low refractive index layer and a high refractive index layer are laminated on the substrate. The absorber film is composed of a laminated film in which high refractive index material layers and low refractive index material layers are alternately laminated on a phase control layer, and the reflective mask blank is used. Reflected light (A) due to reflection at each interface of the low refractive index layer and the high refractive index layer forming the multilayer reflective film and the reflection on the surface of the protective film, and the absorber Said phase control layer, said high refractive index material layer, and The film thickness of the phase control layer so that the reflectance of the EUV light to the absorber film is 2% or less by the difference in the phase of the reflected light (B) due to the reflection at each interface with the refractive index material layer. Is set.

上述の本発明の反射型マスクブランクを用いて反射型マスクを製造する場合、反射型マスクブランク10における転写パターンとなる上記吸収体膜4をパターニングする方法は、高精細のパターニングを行うことができるフォトリソグラフィー法が最も好適である。上述の実施形態では、前記多層反射膜2と前記吸収体膜4との間に、多層反射膜を保護するためのエッチング防止機能を有する保護膜3を備えることにより、吸収体膜のパターン形成にエッチングを含むフォトリソ法を適用することができ、吸収体膜のパターニング時に多層反射膜のダメージを防止することができる。   When manufacturing a reflective mask using the above-mentioned reflective mask blank of the present invention, the method of patterning the above-mentioned absorber film 4 used as a transfer pattern in reflective mask blank 10 can perform high-definition patterning Photolithographic methods are most preferred. In the above embodiment, by providing the protective film 3 having an etching preventing function for protecting the multilayer reflective film between the multilayer reflective film 2 and the absorber film 4, it is possible to form a pattern of the absorber film. A photolithographic method including etching can be applied, and damage to the multilayer reflective film can be prevented during patterning of the absorber film.

以上のように、本発明の反射型マスクによれば、吸収体膜のEUV光反射率を2%以下に抑えることができるので、反射領域とのコントラストを高めて、本発明の反射型マスクを使用して高精細なパターン転写を実現することができる。また、従来よりも薄い吸収体膜の膜厚でEUV光に対する低い反射率(例えば2%以下)が得られるので、吸収体膜を従来よりも薄膜化することができ、従来のシャドウイングや高アスペクト比による種々の問題点を解消することができる。   As described above, according to the reflective mask of the present invention, since the EUV light reflectance of the absorber film can be suppressed to 2% or less, the contrast with the reflective region is enhanced to obtain the reflective mask of the present invention. It can be used to realize high-definition pattern transfer. In addition, since a low reflectance (for example, 2% or less) to EUV light can be obtained with a thinner absorber film thickness than in the past, the absorber film can be made thinner than in the past, and conventional shadowing and high Various problems due to the aspect ratio can be solved.

また、本発明の反射型マスクの好ましい一実施の形態としては、基板上にEUV光を反射する多層反射膜と、前記多層反射膜上に該多層反射膜を保護するためのエッチング防止機能を有する保護膜と、該保護膜上に吸収体膜からなる転写パターンとを備える反射型マスクであって、前記多層反射膜は、前記基板上に、低屈折率層と高屈折率層を積層した積層構造を1周期として複数周期積層した構成のものであり、前記吸収体膜は、位相制御層と、該位相制御層上に、高屈折率材料層と低屈折率材料層とを交互に積層してなる積層膜とで構成され、かつ前記吸収体膜の膜厚は60nm以下であり、前記位相制御層は、波長13.5nmにおける消衰係数kが0.03以上の材料とし、前記低屈折率材料層は、波長13.5nmにおける屈折率n(low)は0.95以下、消衰係数k(low)は0.03以上とし、前記吸収体膜を構成する前記高屈折率材料層は、波長13.5nmにおける屈折率n(high)は、
n(high)≧1.46×n(low) −0.41
で示される条件を満たす材料であって、前記転写パターン形成領域におけるEUV光の反射率が、前記転写パターンが露出している反射領域におけるEUV光の反射率に対して、前記転写パターンを認識できる程度に差を有するように、前記位相制御層の膜厚が設定されていることを特徴とする反射型マスクである。この実施形態の反射型マスクにより、従来よりも薄い吸収体膜の膜厚(60nm以下)でEUV光に対する低い反射率(例えば、2%以下)が得られるので、吸収体膜を従来よりも薄膜化することができ、従来のシャドウイングや高アスペクト比による種々の問題点を解消することができる反射型マスクが得られる。
In a preferred embodiment of the reflective mask according to the present invention, the substrate has a multilayer reflective film for reflecting EUV light on a substrate, and an etching preventing function for protecting the multilayer reflective film on the multilayer reflective film. A reflective mask comprising a protective film and a transfer pattern comprising an absorber film on the protective film, wherein the multilayer reflective film is a laminate in which a low refractive index layer and a high refractive index layer are stacked on the substrate. The absorber film has a structure in which a plurality of cycles are stacked with one cycle, and the absorber film is formed by alternately stacking a high refractive index material layer and a low refractive index material layer on the phase control layer and the phase control layer. And the absorber film has a thickness of 60 nm or less, and the phase control layer is a material having an extinction coefficient k at a wavelength of 13.5 nm of 0.03 or more, and the low refractive index Index material layer has a refractive index at a wavelength of 13.5 nm (low) is 0.95 or less, extinction coefficient k (low) is 0.03 or more, and the high refractive index material layer constituting the absorber film has a refractive index n (high) at a wavelength of 13.5 nm. ,
n (high) ≧ 1.46 × n (low) −0.41
The reflectance of the EUV light in the transfer pattern formation region can be recognized with respect to the reflectance of the EUV light in the reflection region where the transfer pattern is exposed. A film thickness of the phase control layer is set to have a difference in degree. With the reflective mask of this embodiment, a low reflectivity (for example, 2% or less) to EUV light can be obtained with a thinner absorber film thickness (60 nm or less) than in the prior art. Thus, it is possible to obtain a reflective mask that can be used to eliminate various problems caused by conventional shadowing and high aspect ratio.

また、本発明の反射型マスクを用いたパターン転写によって半導体基板上に所望のパターン形成を行って半導体装置を製造することにより、欠陥の少ない高品質の半導体装置を得ることができる。   Further, by forming a desired pattern on the semiconductor substrate by pattern transfer using the reflective mask of the present invention to manufacture a semiconductor device, a high quality semiconductor device with few defects can be obtained.

以下、実施例により、本発明の実施の形態を更に具体的に説明する。
(実施例1)
使用する基板は、SiO−TiO系のガラス基板(6インチ角、厚さが6.35mm)である。
そして、このガラス基板の端面を面取加工、及び研削加工、更に酸化セリウム砥粒を含む研磨液で粗研磨処理を終えたガラス基板を両面研磨装置のキャリアにセットし、研磨液にコロイダルシリカ砥粒を含むアルカリ水溶液を用い、所定の研磨条件で精密研磨を行った。精密研磨終了後、ガラス基板に対し洗浄処理を行った。
以上のようにして、EUV反射型マスクブランク用ガラス基板を作製した。この得られたガラス基板の主表面の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(RMS)で、0.10nm以下と良好であった。また、平坦度は、測定領域132mm×132mmで30nm以下と良好であった。
Hereinafter, the embodiments of the present invention will be more specifically described by way of examples.
Example 1
Substrate used is a glass substrate of SiO 2 -TiO 2 system is a (6 inch square and a thickness of 6.35 mm).
Then, the end face of this glass substrate is chamfered and ground, and further, the glass substrate which has been rough-polished with a polishing solution containing cerium oxide abrasives is set on the carrier of the double-side polishing apparatus, and colloidal silica polishing is used as the polishing solution. Precision polishing was performed under predetermined polishing conditions using an alkaline aqueous solution containing particles. After completion of the precision polishing, the glass substrate was subjected to a cleaning treatment.
As described above, a glass substrate for an EUV reflective mask blank was produced. The surface roughness of the main surface of the obtained glass substrate was as good as 0.10 nm or less in root mean square roughness (RMS). The flatness was as good as 30 nm or less in the measurement area 132 mm × 132 mm.

次に、上記反射型マスクブランク用ガラス基板の転写パターンが形成される側と反対側の主表面(露光装置にセットする時に静電チャックされる面)に以下のようにしてCrN導電膜を形成した。
即ち、Crターゲットを使用し、アルゴン(Ar)と窒素の混合ガスを用いたDCマグネトロンスパッタリング法によりCrN導電膜(膜厚20nm、Cr:N=90:10 原子%比)を成膜した。
Next, a CrN conductive film is formed as follows on the main surface opposite to the side on which the transfer pattern of the glass substrate for a reflective mask blank is formed (the surface to be electrostatically chucked when it is set in an exposure apparatus) did.
That is, a Cr target was used, and a CrN conductive film (film thickness 20 nm, Cr: N = 90: 10 at% ratio) was formed by DC magnetron sputtering using a mixed gas of argon (Ar) and nitrogen.

次に、上記導電膜付きガラス基板をイオンビームスパッタリング装置にセットし、上記ガラス基板の転写パターンが形成される側の主表面(上記導電膜が形成されていない面)上に、以下のようにして多層反射膜、保護膜、および吸収体膜を連続して形成した。   Next, the above conductive film-coated glass substrate is set in an ion beam sputtering apparatus, and the following process is performed on the main surface (surface on which the conductive film is not formed) on the side on which the transfer pattern of the glass substrate is formed. The multilayer reflective film, the protective film, and the absorber film were continuously formed.

まず、基板上に形成される多層反射膜は、13〜14nmの露光光波長帯域に適した多層反射膜とするために、Mo膜/Si膜周期多層反射膜を採用した。多層反射膜は、MoターゲットとSiターゲットを使用し、イオンビームスパッタリングにより基板上に交互に積層して形成した。
まず、Si膜を4.2nm成膜し、続いて、Mo膜を2.8nm成膜し、これを一周期とし、同様にして40周期積層し、多層反射膜を形成した。
First, in order to make a multilayer reflective film formed on a substrate a multilayer reflective film suitable for an exposure light wavelength band of 13 to 14 nm, a Mo film / Si film periodic multilayer reflective film was adopted. The multilayer reflective film was formed by alternately laminating on a substrate by ion beam sputtering using a Mo target and a Si target.
First, a Si film was formed to 4.2 nm, and then an Mo film was formed to 2.8 nm, and this was made one cycle, and 40 cycles were similarly laminated to form a multilayer reflective film.

この後、同じくイオンビームスパッタリングにより、上記多層反射膜上に保護膜を以下のように成膜した。
まず、Siターゲットを使用し、Si膜を4.0nm成膜した。続いて、RuNbターゲット(Ru:Nb=80:20 原子%比)を使用して、RuNb膜を2.5nm成膜した。
Thereafter, a protective film was formed on the multilayer reflective film by ion beam sputtering as follows.
First, a Si target was used to form a 4.0 nm Si film. Subsequently, a RuNb film was deposited to a thickness of 2.5 nm using a RuNb target (Ru: Nb = 80: 20 atomic percent ratio).

ここで、反射率測定用に上記と同様にして作製したサンプルを装置から取り出し、この保護膜を有する多層反射膜に対し、13.5nmのEUV光を入射角6.0度で反射率を測定したところ、反射率は65.3%であった。   Here, a sample prepared in the same manner as above for reflectance measurement is taken out of the apparatus, and the reflectance of 13.5 nm EUV light at an incident angle of 6.0 degrees is measured on the multilayer reflective film having this protective film. As a result, the reflectance was 65.3%.

次に、同じくイオンビームスパッタリングにより、上記保護膜上に吸収体膜を以下のように成膜した。
まず、TaBターゲット(Ta:B=90:10 原子%比)を使用し、位相制御層のTaB膜を4.0nm成膜した。続いて、AlターゲットとTaBターゲット(Ta:B=90:10 原子%比)を使用し、高屈折率材料層のAl膜を3.5nm成膜した後、低屈折率材料層のTaB膜を3.5nm成膜し、これを一周期とし、同様にして5周期積層し、Al膜とTaB膜の交互積層膜からなる吸収体膜を形成した。
以上のようにして、本実施例の反射型マスクブランクを作製した。
なお、上記位相制御層のTaB膜の波長13.5nmにおける消衰係数kは0.03で、高屈折率材料層のAl膜の屈折率nは1.00、消衰係数kは0.03、低屈折率材料層のTaB膜の屈折率nは0.95、消衰係数kは0.03である。
Next, similarly, an absorber film was formed on the protective film as described below by ion beam sputtering.
First, using a TaB target (Ta: B = 90: 10 atomic percent ratio), a TaB film of 4.0 nm was formed as a phase control layer. Subsequently, using a target of Al and a target of TaB (Ta: B = 90: 10 at% ratio), an Al film of a high refractive index material layer is formed 3.5 nm, and then a TaB film of a low refractive index material layer is formed. A film of 3.5 nm was formed, and this was made one cycle, and similarly, five cycles were laminated to form an absorber film composed of an alternately laminated film of an Al film and a TaB film.
As described above, a reflective mask blank of this example was produced.
The extinction coefficient k at a wavelength of 13.5 nm of the TaB film of the phase control layer is 0.03, the refractive index n of the Al film of the high refractive index material layer is 1.00, and the extinction coefficient k is 0.03 The refractive index n of the TaB film of the low refractive index material layer is 0.95, and the extinction coefficient k is 0.03.

この反射型マスクブランクに対し、13.5nmのEUV光を入射角6.0度で反射率を測定したところ、反射率は1.8%であった。
本実施例の反射型マスクブランクによれば、上記吸収体の総膜厚は39.0nmであり、後述の比較例の反射型マスクブランクにおける吸収体の総膜厚70nmと比べても、大幅に薄膜化することが可能である。
The reflectance of the 13.5 nm EUV light was measured at an incident angle of 6.0 degrees with respect to this reflective mask blank, and the reflectance was 1.8%.
According to the reflective mask blank of the present embodiment, the total film thickness of the above-mentioned absorber is 39.0 nm, which is significantly larger than the total film thickness of 70 nm of the absorber in the reflective mask blank of the comparative example described later. It is possible to reduce the thickness.

次に、この反射型マスクブランクを用いて、半導体デザインルールにおけるDRAM hp10nm世代のパターンを有するEUV露光用反射型マスクを以下のようにして作製した。
まず、上記反射型マスクブランク上に電子線描画用レジスト膜を形成し、電子線描画機を使用して所定のパターン描画を行った。描画後、所定の現像処理を行い、上記反射型マスクブランク上にレジストパターンを形成した。
次に、このレジストパターンをマスクとして、塩素系ガス(Clガス)により、Al膜とTaB膜の交互周期(5周期)積層膜及び下層のTaB膜をドライエッチングし、吸収体膜に転写パターンを形成した。
さらに、吸収体膜パターン上に残ったレジストパターンを熱硫酸で除去し、本実施例の反射型マスクを得た。
Next, using this reflective mask blank, a reflective mask for EUV exposure having a pattern of DRAM hp10 nm generation in a semiconductor design rule was produced as follows.
First, a resist film for electron beam drawing was formed on the above-mentioned reflective mask blank, and a predetermined pattern was drawn using an electron beam drawing machine. After drawing, predetermined development processing was performed to form a resist pattern on the reflective mask blank.
Next, using this resist pattern as a mask, the alternating cycle (5 cycles) of the Al film and the TaB film and the underlying TaB film are dry etched with a chlorine gas (Cl 2 gas) to transfer the pattern to the absorber film. Formed.
Further, the resist pattern remaining on the absorber film pattern was removed with hot sulfuric acid to obtain a reflective mask of this example.

得られた反射型マスクの最終確認検査を行ったところ、半導体デザインルールにおけるDRAM hp10nm世代のパターンを設計通りに形成できていることが確認できた。   When the final confirmation inspection of the obtained reflective mask was performed, it was confirmed that the pattern of the DRAM hp10 nm generation in the semiconductor design rule could be formed as designed.

以上のように、本実施例の反射型マスクブランク及びこの反射型マスクブランクを用いて作製した反射型マスクにおいては、吸収体膜に対するEUV光反射率を2%以下に抑えることができ、しかも従来よりも薄い吸収体膜の膜厚でEUV光に対する低い反射率(2%以下)が得られ、吸収体膜の薄膜化を実現できることが確認できた。
また、得られた本実施例の反射型マスクを用いて、半導体基板上へのEUV光によるパターン転写を行うと、半導体デザインルールにおけるDRAM hp10nm世代の半導体装置を製造することができる。
As described above, in the reflective mask blank of the present embodiment and the reflective mask manufactured using this reflective mask blank, the EUV light reflectance to the absorber film can be suppressed to 2% or less, and in addition, the related art It was confirmed that a low reflectance (2% or less) for EUV light can be obtained with a thinner absorber film thickness, and that a thinner absorber film can be realized.
In addition, when pattern transfer by EUV light is performed on a semiconductor substrate using the obtained reflective mask of this embodiment, a semiconductor device of the DRAM hp 10 nm generation in the semiconductor design rule can be manufactured.

(実施例2)
実施例1と同様にして準備した反射型マスクブランク用ガラス基板の転写パターンが形成される側と反対側の主表面に実施例1と同様にしてCrN導電膜を形成した。
次に、上記導電膜付きガラス基板をイオンビームスパッタリング装置にセットし、上記ガラス基板の転写パターンが形成される側の主表面上に、以下のようにして多層反射膜、保護膜、および吸収体膜を連続して形成した。
(Example 2)
A CrN conductive film was formed in the same manner as in Example 1 on the main surface of the glass substrate for a reflective mask blank prepared as in Example 1 on the opposite side to the side on which the transfer pattern is formed.
Next, the conductive film-coated glass substrate is set in an ion beam sputtering apparatus, and a multilayer reflective film, a protective film, and an absorber are formed on the main surface of the glass substrate on the side on which the transfer pattern is formed. The membrane was formed continuously.

まず、基板上に実施例1と同様のSi膜とMo膜の交互積層膜からなる多層反射膜を形成した。
この後、上記多層反射膜上に、実施例1と同様にしてSi膜とRuNb膜の積層膜からなる保護膜を形成した。
First, on the substrate, a multilayer reflective film made of an alternately laminated film of Si film and Mo film as in Example 1 was formed.
After that, in the same manner as in Example 1, a protective film composed of a laminated film of an Si film and a RuNb film was formed on the multilayer reflective film.

ここで、反射率測定用に上記と同様にして作製したサンプルを装置から取り出し、この保護膜を有する多層反射膜に対し、13.5nmのEUV光を入射角6.0度で反射率を測定したところ、反射率は65.3%であった。   Here, a sample prepared in the same manner as above for reflectance measurement is taken out of the apparatus, and the reflectance of 13.5 nm EUV light at an incident angle of 6.0 degrees is measured on the multilayer reflective film having this protective film. As a result, the reflectance was 65.3%.

次に、同じくイオンビームスパッタリングにより、上記保護膜上に吸収体膜を以下のように成膜した。
まず、TaBターゲット(Ta:B=90:10 原子%比)を使用し、位相制御層のTaB膜を4.0nm成膜した。続いて、Si(アモルファス)ターゲットとTaBターゲット(Ta:B=90:10 原子%比)を使用し、高屈折率材料層のSi膜を2.7nm成膜した後、低屈折率材料層のTaB膜を4.4nm成膜し、これを一周期とし、同様にして6周期積層し、Si膜とTaB膜の交互積層膜からなる吸収体膜を形成した。
以上のようにして、本実施例の反射型マスクブランクを作製した。
なお、上記位相制御層のTaB膜の波長13.5nmにおける消衰係数kは0.03で、高屈折率材料層のSi膜の屈折率nは1.00、消衰係数kは0.002、低屈折率材料層のTaB膜の屈折率nは0.95、消衰係数kは0.03である。
Next, similarly, an absorber film was formed on the protective film as described below by ion beam sputtering.
First, using a TaB target (Ta: B = 90: 10 atomic percent ratio), a TaB film of 4.0 nm was formed as a phase control layer. Subsequently, using a Si (amorphous) target and a TaB target (Ta: B = 90: 10 at% ratio), after forming a 2.7 nm thick Si film of a high refractive index material layer, a low refractive index material layer A TaB film of 4.4 nm was formed, and this cycle was used as one cycle, and similarly, six cycles of lamination were performed to form an absorber film composed of alternately laminated films of Si film and TaB film.
As described above, a reflective mask blank of this example was produced.
The extinction coefficient k at a wavelength of 13.5 nm of the TaB film of the phase control layer is 0.03, the refractive index n of the Si film of the high refractive index material layer is 1.00, and the extinction coefficient k is 0.002 The refractive index n of the TaB film of the low refractive index material layer is 0.95, and the extinction coefficient k is 0.03.

この反射型マスクブランクに対し、13.5nmのEUV光を入射角6.0度で反射率を測定したところ、反射率は1.6%であった。
本実施例の反射型マスクブランクによれば、上記吸収体の総膜厚は46.6nmであり、後述の比較例の反射型マスクブランクにおける吸収体の総膜厚70nmと比べても、大幅に薄膜化することが可能である。
For this reflective mask blank, when the reflectance was measured at an incident angle of 6.0 degrees for EUV light of 13.5 nm, the reflectance was 1.6%.
According to the reflective mask blank of this example, the total film thickness of the above-mentioned absorber is 46.6 nm, and it is significantly compared with the total film thickness of 70 nm of the absorber in the reflective mask blank of the comparative example described later. It is possible to reduce the thickness.

次に、この反射型マスクブランクを用いて、半導体デザインルールにおけるDRAM hp10nm世代のパターンを有するEUV露光用反射型マスクを以下のようにして作製した。
まず、上記反射型マスクブランク上に電子線描画用レジスト膜を形成し、電子線描画機を使用して所定のパターン描画を行った。描画後、所定の現像処理を行い、上記反射型マスクブランク上にレジストパターンを形成した。
次に、このレジストパターンをマスクとして、フッ素系ガス(CFガス)により、Si膜とTaB膜の交互周期(6周期)積層膜及び下層のTaB膜をドライエッチングし、吸収体膜に転写パターンを形成した。
さらに、吸収体膜パターン上に残ったレジストパターンを熱硫酸で除去し、本実施例の反射型マスクを得た。
Next, using this reflective mask blank, a reflective mask for EUV exposure having a pattern of DRAM hp10 nm generation in a semiconductor design rule was produced as follows.
First, a resist film for electron beam drawing was formed on the above-mentioned reflective mask blank, and a predetermined pattern was drawn using an electron beam drawing machine. After drawing, predetermined development processing was performed to form a resist pattern on the reflective mask blank.
Next, using this resist pattern as a mask, dry etching is performed on the alternate cycle (six cycles) laminated film of the Si film and the TaB film and the lower TaB film with a fluorine-based gas (CF 4 gas) to transfer the transfer pattern to the absorber film. Formed.
Further, the resist pattern remaining on the absorber film pattern was removed with hot sulfuric acid to obtain a reflective mask of this example.

得られた反射型マスクの最終確認検査を行ったところ、半導体デザインルールにおけるDRAM hp10nm世代のパターンを設計通りに形成できていることが確認できた。   When the final confirmation inspection of the obtained reflective mask was performed, it was confirmed that the pattern of the DRAM hp10 nm generation in the semiconductor design rule could be formed as designed.

以上のように、本実施例の反射型マスクブランク及びこの反射型マスクブランクを用いて作製した反射型マスクにおいては、吸収体膜に対するEUV光反射率を2%以下に抑えることができ、しかも従来よりも薄い吸収体膜の膜厚でEUV光に対する低い反射率(2%以下)が得られ、吸収体膜の薄膜化を実現できることが確認できた。
また、得られた本実施例の反射型マスクを用いて、半導体基板上へのEUV光によるパターン転写を行うと、半導体デザインルールにおけるDRAM hp10nm世代の半導体装置を製造することができる。
As described above, in the reflective mask blank of the present embodiment and the reflective mask manufactured using this reflective mask blank, the EUV light reflectance to the absorber film can be suppressed to 2% or less, and in addition, the related art It was confirmed that a low reflectance (2% or less) for EUV light can be obtained with a thinner absorber film thickness, and that a thinner absorber film can be realized.
In addition, when pattern transfer by EUV light is performed on a semiconductor substrate using the obtained reflective mask of this embodiment, a semiconductor device of the DRAM hp 10 nm generation in the semiconductor design rule can be manufactured.

(実施例3)
実施例1と同様にして準備した反射型マスクブランク用ガラス基板の転写パターンが形成される側と反対側の主表面に実施例1と同様にしてCrN導電膜を形成した。
次に、上記導電膜付きガラス基板をイオンビームスパッタリング装置にセットし、上記ガラス基板の転写パターンが形成される側の主表面上に、以下のようにして多層反射膜、保護膜、および吸収体膜を連続して形成した。
(Example 3)
A CrN conductive film was formed in the same manner as in Example 1 on the main surface of the glass substrate for a reflective mask blank prepared as in Example 1 on the opposite side to the side on which the transfer pattern is formed.
Next, the conductive film-coated glass substrate is set in an ion beam sputtering apparatus, and a multilayer reflective film, a protective film, and an absorber are formed on the main surface of the glass substrate on the side on which the transfer pattern is formed. The membrane was formed continuously.

まず、基板上に実施例1と同様のSi膜とMo膜の交互積層膜からなる多層反射膜を形成した。
この後、上記多層反射膜上に、実施例1と同様にしてSi膜とRuNb膜の積層膜からなる保護膜を形成した。
First, on the substrate, a multilayer reflective film made of an alternately laminated film of Si film and Mo film as in Example 1 was formed.
After that, in the same manner as in Example 1, a protective film composed of a laminated film of an Si film and a RuNb film was formed on the multilayer reflective film.

ここで、反射率測定用に上記と同様にして作製したサンプルを装置から取り出し、この保護膜を有する多層反射膜に対し、13.5nmのEUV光を入射角6.0度で反射率を測定したところ、反射率は65.3%であった。   Here, a sample prepared in the same manner as above for reflectance measurement is taken out of the apparatus, and the reflectance of 13.5 nm EUV light at an incident angle of 6.0 degrees is measured on the multilayer reflective film having this protective film. As a result, the reflectance was 65.3%.

次に、同じくイオンビームスパッタリングにより、上記保護膜上に吸収体膜を以下のように成膜した。
まず、W(タングステン)ターゲットを使用し、位相制御層のW膜を4.2nm成膜した。続いて、Si(アモルファス)ターゲットとW(タングステン)ターゲットを使用し、高屈折率材料層のSi膜を2.5nm成膜した後、低屈折率材料層のW膜を4.7nm成膜し、これを一周期とし、同様にして4周期積層し、Si膜とW膜の交互積層膜からなる吸収体膜を形成した。
以上のようにして、本実施例の反射型マスクブランクを作製した。
なお、上記位相制御層のW膜の波長13.5nmにおける消衰係数kは0.04で、高屈折率材料層のSi膜の屈折率nは1.00、消衰係数kは0.002、低屈折率材料層のW膜の屈折率nは0.93、消衰係数kは0.04である。
Next, similarly, an absorber film was formed on the protective film as described below by ion beam sputtering.
First, a W (tungsten) target was used, and a W film of a phase control layer was deposited to 4.2 nm. Subsequently, using a Si (amorphous) target and a W (tungsten) target, an Si film of a high refractive index material layer is formed to a thickness of 2.5 nm, and then a W film of a low refractive index material layer is formed to a thickness of 4.7 nm Taking this as one cycle, four cycles were similarly laminated to form an absorber film composed of an alternately laminated film of Si film and W film.
As described above, a reflective mask blank of this example was produced.
The extinction coefficient k of the W film of the phase control layer at a wavelength of 13.5 nm is 0.04, the refractive index n of the Si film of the high refractive index material layer is 1.00, and the extinction coefficient k is 0.002 The refractive index n of the W film of the low refractive index material layer is 0.93, and the extinction coefficient k is 0.04.

この反射型マスクブランクに対し、13.5nmのEUV光を入射角6.0度で反射率を測定したところ、反射率は1.6%であった。
本実施例の反射型マスクブランクによれば、上記吸収体の総膜厚は33.0nmであり、後述の比較例の反射型マスクブランクにおける吸収体の総膜厚70nmと比べても、大幅に薄膜化することが可能である。
For this reflective mask blank, when the reflectance was measured at an incident angle of 6.0 degrees for EUV light of 13.5 nm, the reflectance was 1.6%.
According to the reflective mask blank of this example, the total film thickness of the above-mentioned absorber is 33.0 nm, and it is significantly compared with the total film thickness of 70 nm of the absorber in the reflective mask blank of the comparative example described later. It is possible to reduce the thickness.

次に、この反射型マスクブランクを用いて、半導体デザインルールにおけるDRAM hp10nm世代のパターンを有するEUV露光用反射型マスクを以下のようにして作製した。
まず、上記反射型マスクブランク上に電子線描画用レジスト膜を形成し、電子線描画機を使用して所定のパターン描画を行った。描画後、所定の現像処理を行い、上記反射型マスクブランク上にレジストパターンを形成した。
次に、このレジストパターンをマスクとして、塩素系ガス(SF)と酸素との混合ガスにより、Si膜とW膜の交互周期(4周期)積層膜及び下層のW膜をドライエッチングし、吸収体膜に転写パターンを形成した。
さらに、吸収体膜パターン上に残ったレジストパターンを熱硫酸で除去し、本実施例の反射型マスクを得た。
Next, using this reflective mask blank, a reflective mask for EUV exposure having a pattern of DRAM hp10 nm generation in a semiconductor design rule was produced as follows.
First, a resist film for electron beam drawing was formed on the above-mentioned reflective mask blank, and a predetermined pattern was drawn using an electron beam drawing machine. After drawing, predetermined development processing was performed to form a resist pattern on the reflective mask blank.
Next, using this resist pattern as a mask, dry etching is performed on the alternate cycle (four cycles) laminated film of the Si film and the W film and the W film in the lower layer by a mixed gas of chlorine gas (SF 6 ) and oxygen. A transfer pattern was formed on the body membrane.
Further, the resist pattern remaining on the absorber film pattern was removed with hot sulfuric acid to obtain a reflective mask of this example.

得られた反射型マスクの最終確認検査を行ったところ、半導体デザインルールにおけるDRAM hp10nm世代のパターンを設計通りに形成できていることが確認できた。   When the final confirmation inspection of the obtained reflective mask was performed, it was confirmed that the pattern of the DRAM hp10 nm generation in the semiconductor design rule could be formed as designed.

以上のように、本実施例の反射型マスクブランク及びこの反射型マスクブランクを用いて作製した反射型マスクにおいては、吸収体膜に対するEUV光反射率を2%以下に抑えることができ、しかも従来よりも薄い吸収体膜の膜厚でEUV光に対する低い反射率(2%以下)が得られ、吸収体膜の薄膜化を実現できることが確認できた。
また、得られた本実施例の反射型マスクを用いて、半導体基板上へのEUV光によるパターン転写を行うと、半導体デザインルールにおけるDRAM hp10nm世代の半導体装置を製造することができる。
As described above, in the reflective mask blank of the present embodiment and the reflective mask manufactured using this reflective mask blank, the EUV light reflectance to the absorber film can be suppressed to 2% or less, and in addition, the related art It was confirmed that a low reflectance (2% or less) for EUV light can be obtained with a thinner absorber film thickness, and that a thinner absorber film can be realized.
In addition, when pattern transfer by EUV light is performed on a semiconductor substrate using the obtained reflective mask of this embodiment, a semiconductor device of the DRAM hp 10 nm generation in the semiconductor design rule can be manufactured.

(比較例1)
実施例1と同様にして準備した反射型マスクブランク用ガラス基板の転写パターンが形成される側と反対側の主表面に実施例1と同様にしてCrN導電膜を形成した。
次に、上記導電膜付きガラス基板をイオンビームスパッタリング装置にセットし、上記ガラス基板の転写パターンが形成される側の主表面上に、多層反射膜および保護膜を連続して形成した。
(Comparative example 1)
A CrN conductive film was formed in the same manner as in Example 1 on the main surface of the glass substrate for a reflective mask blank prepared as in Example 1 on the opposite side to the side on which the transfer pattern is formed.
Next, the glass substrate with a conductive film was set in an ion beam sputtering apparatus, and a multilayer reflective film and a protective film were continuously formed on the main surface of the glass substrate on the side where the transfer pattern is formed.

まず、基板上に実施例1と同様のSi膜とMo膜の交互積層膜からなる多層反射膜を形成した。
続いて、上記多層反射膜上に、実施例1と同様にしてSi膜とRuNb膜の積層膜からなる保護膜を形成した。
First, on the substrate, a multilayer reflective film made of an alternately laminated film of Si film and Mo film as in Example 1 was formed.
Subsequently, in the same manner as in Example 1, a protective film composed of a laminated film of an Si film and a RuNb film was formed on the multilayer reflective film.

ここで、多層反射膜付き基板を装置から取り出し、この保護膜を有する多層反射膜に対し、13.5nmのEUV光を入射角6.0度で反射率を測定したところ、反射率は65.3%であった。   Here, the substrate with the multilayer reflective film was taken out of the apparatus, and the reflectance of the 13.5 nm EUV light was measured at an incident angle of 6.0 degrees to the multilayer reflective film having this protective film. It was 3%.

次に、上記のようにして作製した多層反射膜付き基板の保護膜上に、吸収体膜として、TaBSiN膜(膜厚60nm、Ta:B:Si:N=70:3:10:17 原子%比)とTaBSiON膜(膜厚10nm、Ta:B:Si:O:N=40:3:10:37:10 原子%比)の積層膜をDCマグネトロンスパッタリング法によって成膜した。上記吸収体の総膜厚は70nmである。
以上のようにして、本比較例の反射型マスクブランクを作製した。
この反射型マスクブランクに対し、13.5nmのEUV光を入射角6.0度で反射率を測定したところ、反射率は0.4%であった。
Next, as an absorber film, a TaBSiN film (film thickness 60 nm, Ta: B: Si: N = 70: 3: 10: 17 atomic%) is formed on the protective film of the multilayer reflective film coated substrate manufactured as described above. A laminated film of a ratio) and a TaBSiON film (film thickness 10 nm, Ta: B: Si: O: N = 40: 3: 10: 37: 10 at% ratio) was formed by DC magnetron sputtering. The total film thickness of the absorber is 70 nm.
As described above, a reflective mask blank of this comparative example was produced.
For this reflective mask blank, when the reflectance was measured at an incident angle of 6.0 degrees for EUV light of 13.5 nm, the reflectance was 0.4%.

次に、この反射型マスクブランクを用いて、半導体デザインルールにおけるDRAM hp10nm世代のパターンを有するEUV露光用反射型マスクを以下のようにして作製した。
まず、上記反射型マスクブランク上に電子線描画用レジスト膜を形成し、電子線描画機を使用して所定のパターン描画を行った。描画後、所定の現像処理を行い、上記反射型マスクブランク上にレジストパターンを形成した。
次に、このレジストパターンをマスクとして、フッ素系ガス(CFガス)により上層のTaBSiON膜を、塩素系ガス(Clガス)により下層のTaBSiN膜をドライエッチングし、吸収体膜に転写パターンを形成した。
さらに、吸収体膜パターン上に残ったレジストパターンを熱硫酸で除去し、本比較例の反射型マスクを得た。
Next, using this reflective mask blank, a reflective mask for EUV exposure having a pattern of DRAM hp10 nm generation in a semiconductor design rule was produced as follows.
First, a resist film for electron beam drawing was formed on the above-mentioned reflective mask blank, and a predetermined pattern was drawn using an electron beam drawing machine. After drawing, predetermined development processing was performed to form a resist pattern on the reflective mask blank.
Next, using this resist pattern as a mask, dry-etch the upper TaBSiON film with a fluorine-based gas (CF 4 gas) and the lower TaBSiN film with a chlorine-based gas (Cl 2 gas), and transfer the transfer pattern to the absorber film. It formed.
Furthermore, the resist pattern remaining on the absorber film pattern was removed with hot sulfuric acid to obtain a reflective mask of this comparative example.

得られた反射型マスクの最終確認検査を行ったところ、半導体デザインルールにおけるDRAM hp10nm世代のパターンを設計通りに形成できていることが確認できた。
但し、得られた本比較例の反射型マスクを用いて、半導体基板上へのEUV光によるパターン転写を行うと、吸収体膜の膜厚が70nmと厚いため、シャドウイングや高アスペクト比によるパターン欠陥を生じる可能性がある。
When the final confirmation inspection of the obtained reflective mask was performed, it was confirmed that the pattern of the DRAM hp10 nm generation in the semiconductor design rule could be formed as designed.
However, when pattern transfer by EUV light is performed on a semiconductor substrate using the obtained reflective mask of the present comparative example, since the film thickness of the absorber film is as thick as 70 nm, the pattern by shadowing or high aspect ratio It can cause defects.

1 基板
2 多層反射膜
21 Si層
22 Mo層
3 保護膜
4 吸収体膜
41 位相制御層
43 低屈折率材料層
42 高屈折率材料層
10 反射型マスクブランク
20 反射型マスク
Reference Signs List 1 substrate 2 multilayer reflective film 21 Si layer 22 Mo layer 3 protective film 4 absorber film 41 phase control layer 43 low refractive index material layer 42 high refractive index material layer 10 reflective mask blank 20 reflective mask

Claims (12)

基板上にEUV光を反射する多層反射膜と、前記多層反射膜上に該多層反射膜を保護するためのエッチング防止機能を有する保護膜と、該保護膜上に吸収体膜とを備える反射型マスクブランクであって、
前記多層反射膜は、前記基板上に、低屈折率層と高屈折率層を積層した積層構造を1周期として複数周期積層した構成のものであり、
前記吸収体膜は、位相制御層と、該位相制御層上に、高屈折率材料層と低屈折率材料層とを交互に積層してなる積層膜とで構成されており、
前記反射型マスクブランクに入射し、前記多層反射膜を構成する前記低屈折率層と前記高屈折率層の各界面での反射、及び、前記保護膜表面での反射による反射光(A)と、前記吸収体膜を構成する前記位相制御層、前記高屈折率材料層、及び前記低屈折率材料層との各界面での反射による反射光(B)の位相が異なることにより、前記吸収体膜に対するEUV光の反射率が2%以下となるように、前記位相制御層の膜厚が設定されていることを特徴とする反射型マスクブランク。
A reflective type comprising a multilayer reflective film for reflecting EUV light on a substrate, a protective film having an etching preventing function for protecting the multilayer reflective film on the multilayer reflective film, and an absorber film on the protective film A mask blank,
The multilayer reflective film has a structure in which a multilayer structure in which a low refractive index layer and a high refractive index layer are stacked is stacked on a plurality of cycles, with one cycle being formed on the substrate,
The absorber film is composed of a phase control layer, and a laminated film formed by alternately laminating a high refractive index material layer and a low refractive index material layer on the phase control layer,
Reflected light (A) due to reflection at each interface of the low refractive index layer and the high refractive index layer constituting the multilayer reflective film upon incidence on the reflective mask blank and reflection on the surface of the protective film The absorber is different in the phase of the reflected light (B) by reflection at each interface with the phase control layer, the high refractive index material layer, and the low refractive index material layer constituting the absorber film. The film thickness of the said phase control layer is set so that the reflectance of EUV light with respect to a film | membrane may be 2% or less, The reflective mask blank characterized by the above-mentioned.
前記位相制御層は、前記反射型マスクブランクに入射し、前記反射光(A)と、前記反射光(B)との位相が、180°±10°異なるように膜厚が設定されてい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。   The film thickness is set such that the phase control layer is incident on the reflective mask blank and the phase of the reflected light (A) and the reflected light (B) differ by 180 ° ± 10 °. The reflective mask blank according to claim 1, characterized in that 前記位相制御層は、波長13.5nmにおける消衰係数kが0.03以上の材料とすることを特徴とする請求項1又は2記載に記載の反射型マスクブランク。   3. The reflective mask blank according to claim 1, wherein the phase control layer is made of a material having an extinction coefficient k at a wavelength of 13.5 nm of 0.03 or more. 前記吸収体膜を構成する前記低屈折率材料層は、波長13.5nmにおける屈折率n(low)は0.95以下、消衰係数k(low)は0.03以上であり、前記吸収体膜を構成する前記高屈折率材料層は、波長13.5nmにおける屈折率n(high)は、
n(high)≧1.46×n(low) −0.41
で示される条件を満たすことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の反射型マスクブランク。
The low refractive index material layer constituting the absorber film has a refractive index n (low) at a wavelength of 13.5 nm of 0.95 or less and an extinction coefficient k (low) of 0.03 or more, and the absorber The high refractive index material layer constituting the film has a refractive index n (high) at a wavelength of 13.5 nm:
n (high) ≧ 1.46 × n (low) −0.41
The reflective mask blank according to any one of claims 1 to 3, which satisfies the condition indicated by
基板上にEUV光を反射する多層反射膜と、前記多層反射膜上に該多層反射膜を保護するためのエッチング防止機能を有する保護膜と、該保護膜上に吸収体膜とを備える反射型マスクブランクであって、
前記多層反射膜は、前記基板上に、低屈折率層と高屈折率層を積層した積層構造を1周期として複数周期積層した構成のものであり、
前記吸収体膜は、位相制御層と、該位相制御層上に、高屈折率材料層と低屈折率材料層とを交互に積層してなる積層膜とで構成され、かつ前記吸収体膜の膜厚は60nm以下であり、
前記位相制御層は、波長13.5nmにおける消衰係数kが0.03以上の材料であって、前記低屈折率材料層は、波長13.5nmにおける屈折率n(low)は0.95以下、消衰係数k(low)は0.03以上であり、前記吸収体膜を構成する前記高屈折率材料層は、波長13.5nmにおける屈折率n(high)は、
n(high)≧1.46×n(low) −0.41
で示される条件を満たす材料であって、
前記吸収体膜に対するEUV光の反射率が所定の反射率以下になるように、前記位相シフト制御層の膜厚が設定されていることを特徴とする反射型マスクブランク。
A reflective type comprising a multilayer reflective film for reflecting EUV light on a substrate, a protective film having an etching preventing function for protecting the multilayer reflective film on the multilayer reflective film, and an absorber film on the protective film A mask blank,
The multilayer reflective film has a structure in which a multilayer structure in which a low refractive index layer and a high refractive index layer are stacked is stacked on a plurality of cycles, with one cycle being formed on the substrate,
The absorber film is composed of a phase control layer, and a laminated film formed by alternately laminating a high refractive index material layer and a low refractive index material layer on the phase control layer, and the absorber film The film thickness is 60 nm or less,
The phase control layer is a material whose extinction coefficient k at a wavelength of 13.5 nm is 0.03 or more, and the low refractive index material layer has a refractive index n (low) at a wavelength of 13.5 nm of 0.95 or less The extinction coefficient k (low) is 0.03 or more, and the high refractive index material layer constituting the absorber film has a refractive index n (high) at a wavelength of 13.5 nm,
n (high) ≧ 1.46 × n (low) −0.41
A material that satisfies the condition indicated by
A reflective mask blank characterized in that the film thickness of the phase shift control layer is set such that the reflectance of EUV light to the absorber film is equal to or less than a predetermined reflectance.
前記位相制御層は、前記吸収体膜に対するEUV光の反射率が2%以下となるように膜厚が設定されていることを特徴とする請求項5に記載の反射型マスクブランク。   The reflective mask blank according to claim 5, wherein the phase control layer has a film thickness set such that a reflectance of EUV light with respect to the absorber film is 2% or less. 請求項1乃至6のいずれかに記載の反射型マスクブランクにおける前記吸収体膜を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。   A method of manufacturing a reflective mask, comprising patterning the absorber film in the reflective mask blank according to any one of claims 1 to 6. 基板上にEUV光を反射する多層反射膜と、前記多層反射膜上に該多層反射膜を保護するためのエッチング防止機能を有する保護膜と、該保護膜上に吸収体膜からなる転写パターンとを備える反射型マスクであって、
前記多層反射膜は、前記基板上に、低屈折率層と高屈折率層を積層した積層構造を1周期として複数周期積層した構成のものであり、
前記吸収体膜は、位相制御層と、該位相制御層上に、高屈折率材料層と低屈折率材料層とを交互に積層してなる積層膜とで構成されており、
前記反射型マスクに入射し、前記多層反射膜を構成する前記低屈折率層と前記高屈折率層の各界面での反射、及び、前記保護膜表面での反射による反射光(A)と、前記吸収体膜を構成する前記位相制御層、前記高屈折率材料層、及び前記低屈折率材料層との各界面での反射による反射光(B)の位相が異なることにより、前記吸収体膜に対するEUV光の反射率が2%以下となるように、前記位相制御層の膜厚が設定されていることを特徴とする反射型マスク。
A multilayer reflective film for reflecting EUV light on a substrate, a protective film having an etching preventing function for protecting the multilayer reflective film on the multilayer reflective film, a transfer pattern comprising an absorber film on the protective film A reflective mask comprising
The multilayer reflective film has a structure in which a multilayer structure in which a low refractive index layer and a high refractive index layer are stacked is stacked on a plurality of cycles, with one cycle being formed on the substrate,
The absorber film is composed of a phase control layer, and a laminated film formed by alternately laminating a high refractive index material layer and a low refractive index material layer on the phase control layer,
Reflected light (A) due to reflection at each interface of the low refractive index layer and the high refractive index layer constituting the multilayer reflective film upon incidence on the reflective mask, and reflection on the surface of the protective film, The phase difference of the reflected light (B) by reflection at each interface between the phase control layer constituting the absorber film, the high refractive index material layer, and the low refractive index material layer makes the absorber film different. The film thickness of the said phase control layer is set so that the reflectance of EUV light with respect to may be 2% or less.
前記位相制御層は、前記反射型マスクに入射し、前記反射光(A)と、前記反射光(B)との位相が、180°±10°異なるように膜厚が設定されていることを特徴とする請求項8に記載の反射型マスク。   The film thickness of the phase control layer is set such that the phase of the reflected light (A) and the reflected light (B) is different by 180 ° ± 10 ° upon entering the reflective mask. The reflective mask according to claim 8, characterized in that: 基板上にEUV光を反射する多層反射膜と、前記多層反射膜上に該多層反射膜を保護するためのエッチング防止機能を有する保護膜と、該保護膜上に吸収体膜からなる転写パターンとを備える反射型マスクであって、
前記多層反射膜は、前記基板上に、低屈折率層と高屈折率層を積層した積層構造を1周期として複数周期積層した構成のものであり、
前記吸収体膜は、位相制御層と、該位相制御層上に、高屈折率材料層と低屈折率材料層とを交互に積層してなる積層膜とで構成され、かつ前記吸収体膜の膜厚は60nm以下であり、
前記位相制御層は、波長13.5nmにおける消衰係数kが0.03以上の材料であって、前記低屈折率材料層は、波長13.5nmにおける屈折率n(low)は0.95以下、消衰係数k(low)は0.03以上であり、前記吸収体膜を構成する前記高屈折率材料層は、波長13.5nmにおける屈折率n(high)は、
n(high)≧1.46×n(low) −0.41
で示される条件を満たす材料であって、
前記転写パターン形成領域におけるEUV光の反射率が、前記転写パターンが露出している反射領域におけるEUV光の反射率に対して、前記転写パターンを認識できる程度に差を有するように、前記位相制御層の膜厚が設定されていることを特徴とする反射型マスク。
A multilayer reflective film for reflecting EUV light on a substrate, a protective film having an etching preventing function for protecting the multilayer reflective film on the multilayer reflective film, a transfer pattern comprising an absorber film on the protective film A reflective mask comprising
The multilayer reflective film has a structure in which a multilayer structure in which a low refractive index layer and a high refractive index layer are stacked is stacked on a plurality of cycles, with one cycle being formed on the substrate,
The absorber film is composed of a phase control layer, and a laminated film formed by alternately laminating a high refractive index material layer and a low refractive index material layer on the phase control layer, and the absorber film The film thickness is 60 nm or less,
The phase control layer is a material whose extinction coefficient k at a wavelength of 13.5 nm is 0.03 or more, and the low refractive index material layer has a refractive index n (low) at a wavelength of 13.5 nm of 0.95 or less The extinction coefficient k (low) is 0.03 or more, and the high refractive index material layer constituting the absorber film has a refractive index n (high) at a wavelength of 13.5 nm,
n (high) ≧ 1.46 × n (low) −0.41
A material that satisfies the condition indicated by
The phase control so that the reflectance of EUV light in the transfer pattern formation region is different to the reflectance of EUV light in the reflection region where the transfer pattern is exposed, so that the transfer pattern can be recognized. A reflective mask characterized in that the film thickness of the layer is set.
前記位相制御層は、前記吸収体膜に対するEUV光の反射率が2%以下となるように膜厚が設定されていることを特徴とする請求項10に記載の反射型マスク。   11. The reflective mask according to claim 10, wherein the film thickness of the phase control layer is set such that the reflectance of EUV light to the absorber film is 2% or less. 請求項7に記載の製造方法により得られる反射型マスク、もしくは、請求項8乃至11のいずれかに記載の反射型マスクを用いて半導体基板上にパターン形成する工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
A semiconductor comprising the step of forming a pattern on a semiconductor substrate using a reflective mask obtained by the manufacturing method according to claim 7 or the reflective mask according to any one of claims 8 to 11. Device manufacturing method.
JP2018177262A 2013-05-31 2018-09-21 Reflective mask blank, reflective mask and method of manufacturing the same, and method of manufacturing semiconductor device Active JP6661724B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013115201 2013-05-31
JP2013115201 2013-05-31

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014108772A Division JP6408790B2 (en) 2013-05-31 2014-05-27 REFLECTIVE MASK BLANK, REFLECTIVE MASK, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND METHOD FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019049720A true JP2019049720A (en) 2019-03-28
JP6661724B2 JP6661724B2 (en) 2020-03-11

Family

ID=52338352

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014108772A Active JP6408790B2 (en) 2013-05-31 2014-05-27 REFLECTIVE MASK BLANK, REFLECTIVE MASK, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND METHOD FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE
JP2018177262A Active JP6661724B2 (en) 2013-05-31 2018-09-21 Reflective mask blank, reflective mask and method of manufacturing the same, and method of manufacturing semiconductor device

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014108772A Active JP6408790B2 (en) 2013-05-31 2014-05-27 REFLECTIVE MASK BLANK, REFLECTIVE MASK, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND METHOD FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE

Country Status (1)

Country Link
JP (2) JP6408790B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022118762A1 (en) * 2020-12-03 2022-06-09 Agc株式会社 Reflection-type mask blank for euv lithography, reflection-type mask for euv lithography, and manufacturing methods therefor
EP4053632A1 (en) * 2021-03-03 2022-09-07 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Reflective mask blank, and method for manufacturing thereof

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018020913A1 (en) * 2016-07-25 2018-02-01 Hoya株式会社 Mask blank, transfer mask, method for producing transfer mask, and method for manufacturing semiconductor device
TWI730139B (en) 2016-07-27 2021-06-11 美商應用材料股份有限公司 Extreme ultraviolet mask blank with multilayer absorber and method of manufacture
WO2018074512A1 (en) * 2016-10-21 2018-04-26 Hoya株式会社 Reflective mask blank, reflective mask production method, and semiconductor device production method
JP6685959B2 (en) 2017-03-22 2020-04-22 キオクシア株式会社 Reflective exposure mask
JP7063075B2 (en) 2017-04-17 2022-05-09 Agc株式会社 Reflective mask blank for EUV exposure and reflective mask
TW202026770A (en) 2018-10-26 2020-07-16 美商應用材料股份有限公司 Ta-cu alloy material for extreme ultraviolet mask absorber
TWI845579B (en) 2018-12-21 2024-06-21 美商應用材料股份有限公司 Extreme ultraviolet mask absorber and processes for manufacture
JP7447812B2 (en) * 2019-01-21 2024-03-12 Agc株式会社 Reflective mask blank, reflective mask, and method for manufacturing reflective mask blank
US11249390B2 (en) 2019-01-31 2022-02-15 Applied Materials, Inc. Extreme ultraviolet mask absorber materials
TWI828843B (en) 2019-01-31 2024-01-11 美商應用材料股份有限公司 Extreme ultraviolet (euv) mask blanks and methods of manufacturing the same
TW202035792A (en) 2019-01-31 2020-10-01 美商應用材料股份有限公司 Extreme ultraviolet mask absorber materials
TW202045350A (en) * 2019-03-01 2020-12-16 美商應用材料股份有限公司 Extreme ultraviolet mask blank with multilayer absorber and method of manufacture
TW202104667A (en) 2019-05-22 2021-02-01 美商應用材料股份有限公司 Extreme ultraviolet mask absorber materials
TWI836072B (en) 2019-05-22 2024-03-21 美商應用材料股份有限公司 Extreme ultraviolet mask with embedded absorber layer
TW202104666A (en) 2019-05-22 2021-02-01 美商應用材料股份有限公司 Extreme ultraviolet mask absorber materials
TWI845677B (en) 2019-05-22 2024-06-21 美商應用材料股份有限公司 Extreme ultraviolet mask absorber materials
TWI836073B (en) 2019-05-22 2024-03-21 美商應用材料股份有限公司 Extreme ultraviolet (euv) mask blank and method of manufacturing the same
JP7346088B2 (en) 2019-05-31 2023-09-19 株式会社トッパンフォトマスク Reflective photomask blanks and reflective photomasks
US11385536B2 (en) 2019-08-08 2022-07-12 Applied Materials, Inc. EUV mask blanks and methods of manufacture
JP7409861B2 (en) * 2019-12-18 2024-01-09 株式会社トッパンフォトマスク Reflective mask blank, reflective mask, reflective mask manufacturing method, and reflective mask repair method
US11630385B2 (en) 2020-01-24 2023-04-18 Applied Materials, Inc. Extreme ultraviolet mask absorber materials
TW202129401A (en) 2020-01-27 2021-08-01 美商應用材料股份有限公司 Extreme ultraviolet mask blank hard mask materials
TWI817073B (en) 2020-01-27 2023-10-01 美商應用材料股份有限公司 Extreme ultraviolet mask blank hard mask materials
TW202131087A (en) 2020-01-27 2021-08-16 美商應用材料股份有限公司 Extreme ultraviolet mask absorber materials
TW202141165A (en) 2020-03-27 2021-11-01 美商應用材料股份有限公司 Extreme ultraviolet mask absorber materials
TWI836207B (en) 2020-04-17 2024-03-21 美商應用材料股份有限公司 Extreme ultraviolet mask absorber materials
US11300871B2 (en) 2020-04-29 2022-04-12 Applied Materials, Inc. Extreme ultraviolet mask absorber materials
US20230143851A1 (en) 2020-04-30 2023-05-11 Toppan Photomask Co., Ltd. Reflective photomask blank and reflective photomask
TW202202641A (en) 2020-07-13 2022-01-16 美商應用材料股份有限公司 Extreme ultraviolet mask absorber materials
US11609490B2 (en) 2020-10-06 2023-03-21 Applied Materials, Inc. Extreme ultraviolet mask absorber materials
CN116635784A (en) 2020-11-20 2023-08-22 恩特格里斯公司 Phase shift mask for lithography
CN112760597A (en) * 2020-12-16 2021-05-07 曹轶 Aluminum plate with multilayer reflective film and vacuum coating process thereof
US11513437B2 (en) 2021-01-11 2022-11-29 Applied Materials, Inc. Extreme ultraviolet mask absorber materials
US11592738B2 (en) 2021-01-28 2023-02-28 Applied Materials, Inc. Extreme ultraviolet mask absorber materials
KR20240136468A (en) 2022-03-08 2024-09-13 에이지씨 가부시키가이샤 Reflective mask blank and reflective mask and its manufacturing method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01175736A (en) * 1987-12-29 1989-07-12 Canon Inc Reflective mask
JPH01187818A (en) * 1988-01-22 1989-07-27 Canon Inc Reflection type mask
JPH07240364A (en) * 1994-03-02 1995-09-12 Canon Inc Reflecting mask and its manufacturing method as well as exposure device using the mask
JP2002280291A (en) * 2001-03-21 2002-09-27 Hoya Corp Reflection-type mask blank for euv exposure, and reflection-type mask for euv exposure
JP2006179553A (en) * 2004-12-21 2006-07-06 Toppan Printing Co Ltd Extreme ultraviolet exposure mask blank, mask, and pattern transfer method

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11352669A (en) * 1998-06-05 1999-12-24 Hitachi Ltd Exposing method and reflection type mask
FR2894346B1 (en) * 2005-12-02 2012-03-30 Commissariat Energie Atomique ULTRA-VIOLET EXTREME PHOTOLITHOGRAPHY MASK WITH ABSORBENT CAVITIES
JP4926523B2 (en) * 2006-03-31 2012-05-09 Hoya株式会社 REFLECTIVE MASK BLANK, REFLECTIVE MASK, AND METHOD FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE
JP5332741B2 (en) * 2008-09-25 2013-11-06 凸版印刷株式会社 Reflective photomask
JP5638769B2 (en) * 2009-02-04 2014-12-10 Hoya株式会社 Method for manufacturing reflective mask blank and method for manufacturing reflective mask

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01175736A (en) * 1987-12-29 1989-07-12 Canon Inc Reflective mask
JPH01187818A (en) * 1988-01-22 1989-07-27 Canon Inc Reflection type mask
JPH07240364A (en) * 1994-03-02 1995-09-12 Canon Inc Reflecting mask and its manufacturing method as well as exposure device using the mask
JP2002280291A (en) * 2001-03-21 2002-09-27 Hoya Corp Reflection-type mask blank for euv exposure, and reflection-type mask for euv exposure
JP2006179553A (en) * 2004-12-21 2006-07-06 Toppan Printing Co Ltd Extreme ultraviolet exposure mask blank, mask, and pattern transfer method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022118762A1 (en) * 2020-12-03 2022-06-09 Agc株式会社 Reflection-type mask blank for euv lithography, reflection-type mask for euv lithography, and manufacturing methods therefor
JP7485084B2 (en) 2020-12-03 2024-05-16 Agc株式会社 REFLECTIVE MASK BLANK FOR EUV LITHOGRAPHY, REFLECTIVE MASK FOR EUV LITHOGRAPHY, AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME
EP4053632A1 (en) * 2021-03-03 2022-09-07 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Reflective mask blank, and method for manufacturing thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP6661724B2 (en) 2020-03-11
JP6408790B2 (en) 2018-10-17
JP2015008283A (en) 2015-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6661724B2 (en) Reflective mask blank, reflective mask and method of manufacturing the same, and method of manufacturing semiconductor device
JP6636581B2 (en) Reflective mask blank, method for manufacturing reflective mask, and method for manufacturing semiconductor device
KR102305361B1 (en) Substrate with multilayered reflective film, reflective mask blank for euv lithography, reflective mask for euv lithography, process for producing same, and process for producing semiconductor device
US10481484B2 (en) Reflective mask blank, reflective mask, method for manufacturing reflective mask blank, and method for manufacturing semiconductor device
TWI775442B (en) Reflective mask substrate, reflective mask and manufacturing method of semiconductor device
JP6381921B2 (en) REFLECTIVE MASK BLANK, REFLECTIVE MASK MANUFACTURING METHOD, AND SEMICONDUCTOR DEVICE MANUFACTURING METHOD
WO2018135468A1 (en) Substrate with conductive film, substrate with multilayer reflective film, reflective mask blank, reflective mask and method for manufacturing semiconductor device
JPWO2006030627A1 (en) Reflective mask blanks for EUV lithography and manufacturing method thereof
WO2017090485A1 (en) Substrate for mask blank, substrate with attached multilayer reflection film, reflective mask blank, reflective mask, and method for manufacturing semiconductor device
JP6422873B2 (en) Multilayer reflective film-coated substrate, reflective mask blank for EUV lithography, reflective mask for EUV lithography, method for manufacturing the same, and method for manufacturing a semiconductor device
JP6377361B2 (en) SUBSTRATE WITH MULTILAYER REFLECTIVE FILM AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME, METHOD FOR PRODUCING REFLECTIVE MASK BLANK, METHOD FOR PRODUCING REFLECTIVE MASK, AND METHOD FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE
JP6441012B2 (en) REFLECTIVE MASK BLANK, REFLECTIVE MASK, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND METHOD FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE
TW202240277A (en) Multilayer reflective film-equipped substrate, reflective mask blank, reflective mask, and method for producing semiconductor device
JP7478208B2 (en) Reflective mask, and method for manufacturing a reflective mask blank and a semiconductor device
JP7479884B2 (en) Substrate with multilayer reflective film, reflective mask blank, reflective mask, and method for manufacturing semiconductor device
JP6223756B2 (en) Multilayer reflective film-coated substrate, reflective mask blank for EUV lithography, reflective mask for EUV lithography, method for manufacturing the same, and method for manufacturing a semiconductor device
KR20220139879A (en) Method for manufacturing a reflective mask blank, a reflective mask, and a semiconductor device
JP2020181206A (en) Reflection type mask blank, reflection type mask and manufacturing method of semiconductor device
JP6556885B2 (en) REFLECTIVE MASK BLANK, REFLECTIVE MASK, AND METHOD FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE
WO2023074770A1 (en) Multilayer reflective film-attached substrate, reflective mask blank, reflective mask, and method for producing semiconductor device
WO2022186004A1 (en) Substrate with multilayer reflective film, reflective mask blank, reflective mask, and method for manufacturing semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181018

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20181018

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190814

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190820

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20191015

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191216

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200114

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200212

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6661724

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250