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JP6287046B2 - Reflective mask, reflective mask blank and manufacturing method thereof - Google Patents
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JP6287046B2 - Reflective mask, reflective mask blank and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、反射型マスク及び反射型マスクブランクに関し、特に極端紫外線(Extreme Ultra Violet;以下「EUV」と表記する)を光源とするEUVリソグラフィを用いた半導体製造装置などに利用される反射型マスク、反射型マスクブランク及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a reflective mask and a reflective mask blank, and more particularly to a reflective mask used in a semiconductor manufacturing apparatus using EUV lithography that uses extreme ultraviolet (hereinafter referred to as “EUV”) as a light source. The present invention relates to a reflective mask blank and a manufacturing method thereof.

(EUVリソグラフィの説明)
近年、半導体デバイスの微細化に伴い、波長が13.5nm近傍のEUVを光源に用いたEUVリソグラフィが提案されている。EUVリソグラフィは光源波長が短く光吸収性が非常に高いため、真空中で行われる必要がある。またEUVの波長領域においては、ほとんどの物質の屈折率は1よりもわずかに小さい値である。このため、EUVリソグラフィにおいては従来から用いられてきた透過型の屈折光学系を使用することができず、反射光学系となる。従って、原版となるフォトマスク(以下、マスクと呼ぶ)も、従来の透過型のマスクは使用できないため、反射型のマスクとする必要がある。
(Description of EUV lithography)
In recent years, with the miniaturization of semiconductor devices, EUV lithography using EUV having a wavelength of around 13.5 nm as a light source has been proposed. Since EUV lithography has a short light source wavelength and very high light absorption, it needs to be performed in a vacuum. In the EUV wavelength region, the refractive index of most substances is slightly smaller than 1. For this reason, the EUV lithography cannot use a transmission type refractive optical system which has been used conventionally, and becomes a reflection optical system. Therefore, a photomask (hereinafter referred to as a mask) as an original plate must be a reflection type mask because a conventional transmission type mask cannot be used.

(EUVマスクとブランク構造の説明)
このような反射型マスクの元となる反射型マスクブランクは、低熱膨張基板の上に、露光光源波長に対して高い反射率を示す多層反射層と、露光光源波長の吸収層とが順次形成されており、更に基板の裏面には露光機内における静電チャックのための裏面導電膜が形成されている。また、多層反射層と、吸収層の間に緩衝層を有する構造を持つEUVマスクもある。反射形マスクブランクから反射形マスクへ加工する際には、EBリソグラフィとエッチング技術とにより吸収層を部分的に除去し、緩衝層を有する構造の場合はこれも同じく除去し、吸収部と反射部とからなる回路パターンを形成する。このように作製された反射型マスクによって反射された光像が反射光学系を経て半導体基板上に転写される。
(Description of EUV mask and blank structure)
In a reflective mask blank that is the basis of such a reflective mask, a multilayer reflective layer showing a high reflectance with respect to the exposure light source wavelength and an absorption layer of the exposure light source wavelength are sequentially formed on a low thermal expansion substrate. Furthermore, a back surface conductive film for an electrostatic chuck in the exposure machine is formed on the back surface of the substrate. There is also an EUV mask having a structure having a multilayer reflection layer and a buffer layer between the absorption layers. When processing from a reflective mask blank to a reflective mask, the absorber layer is partially removed by EB lithography and etching technology, and in the case of a structure having a buffer layer, this is also removed, and the absorber and reflector Is formed. The light image reflected by the reflection type mask thus manufactured is transferred onto the semiconductor substrate via the reflection optical system.

(EUVマスクの吸収層の膜厚と反射率の説明)
反射光学系を用いた露光方法では、マスク面に対して垂直方向から所定角度傾いた入射角(通常6°)で照射されるため、吸収層の膜厚が厚い場合、パターン自身の影が生じてしまい、この影となった部分における反射強度は、影になっていない部分よりも小さいため、コントラストが低下し、転写パターンには、エッジ部のぼやけや設計寸法からのずれが生じてしまう。これはシャドーイングと呼ばれ、反射マスクの原理的課題の一つである。
(Explanation of the film thickness and reflectance of the absorption layer of the EUV mask)
In an exposure method using a reflective optical system, irradiation is performed at an incident angle (usually 6 °) tilted by a predetermined angle from the vertical direction with respect to the mask surface. Therefore, when the absorption layer is thick, a shadow of the pattern itself is generated. Therefore, since the reflection intensity in the shadowed portion is smaller than that in the non-shadowed portion, the contrast is lowered, and the transferred pattern is blurred in the edge portion and deviated from the design dimension. This is called shadowing and is one of the fundamental problems of the reflective mask.

このようなパターンエッジ部のぼやけや設計寸法からのずれを防ぐためには、吸収層の膜厚は小さくし、パターンの高さを低くすることが有効であるが、吸収層の膜厚が小さくなると、吸収層における遮光性が低下し、転写コントラストが低下し、転写パターンの精度低下となる。つまり吸収層を薄くし過ぎると転写パターンの精度を保つための必要なコントラストが得られなくなってしまう。吸収層の膜厚は厚すぎても薄すぎても問題になるので、現在は概ね50〜90nmの間になっており、EUV光(極端紫外光)の吸収層での反射率は0.5〜2%程度である。   In order to prevent such blurring of the pattern edge portion and deviation from the design dimension, it is effective to reduce the thickness of the absorption layer and reduce the height of the pattern, but when the thickness of the absorption layer becomes small In addition, the light shielding property in the absorbing layer is lowered, the transfer contrast is lowered, and the accuracy of the transfer pattern is lowered. That is, if the absorption layer is too thin, the contrast necessary for maintaining the accuracy of the transfer pattern cannot be obtained. If the film thickness of the absorption layer is too thick or too thin, there is a problem, so it is currently between 50 and 90 nm, and the reflectivity of the EUV light (extreme ultraviolet light) at the absorption layer is 0.5. About 2%.

(隣接するチップの多重露光の説明)
一方、反射型マスクを用いて半導体基板上に転写回路パターンを形成する際、一枚の半導体基板上には複数の回路パターンのチップが形成される。隣接するチップ間において、チップ外周部が重なる領域が存在する場合がある。これはウェハ1枚あたりに取れるチップを出来るだけ増加したいという生産性向上のために、チップを高密度に配置するためで
ある。この場合、この領域については複数回(最大で4回)に渡り露光(多重露光)されることになる。この転写パターンのチップ外周部はマスク上でも外周部であり、通常、吸収層の部分である。しかしながら、上述したように吸収層上でのEUV光の反射率は、0.5〜2%程度あるために、多重露光によりチップ外周部が感光してしまう問題があった。このため、マスク上のチップ外周部に通常の吸収層よりもEUV光の遮光性の高い領域(以下、遮光枠と呼ぶ)を設ける必要性が出てきた。
(Explanation of multiple exposure of adjacent chips)
On the other hand, when a transfer circuit pattern is formed on a semiconductor substrate using a reflective mask, chips having a plurality of circuit patterns are formed on one semiconductor substrate. There may be a region where the outer periphery of the chip overlaps between adjacent chips. This is because the chips are arranged at a high density in order to improve the productivity of increasing the number of chips that can be taken per wafer as much as possible. In this case, this region is exposed (multiple exposure) a plurality of times (up to four times). The chip outer peripheral portion of this transfer pattern is also the outer peripheral portion on the mask, and is usually the absorption layer portion. However, as described above, since the reflectance of EUV light on the absorption layer is about 0.5 to 2%, there is a problem that the outer periphery of the chip is exposed by multiple exposure. For this reason, it has become necessary to provide a region (hereinafter referred to as a light-shielding frame) having a higher light-shielding property of EUV light than a normal absorption layer on the outer periphery of the chip on the mask.

このような問題を解決するために、反射型マスクの吸収層から多層反射層までを掘り込んだ溝を形成することで多層反射層の反射率を低下させることにより、露光光源波長に対する遮光性の高い遮光枠を設けた反射型マスクが提案されている(例えば、特許文献1参照)。   In order to solve such a problem, by reducing the reflectance of the multilayer reflective layer by forming a groove dug from the absorption layer of the reflective mask to the multilayer reflective layer, the light shielding property with respect to the wavelength of the exposure light source is reduced. A reflective mask provided with a high light-shielding frame has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

しかしながら、EUV光源は13.5nmにその放射スペクトルのピークを有するが、アウトオブバンド(Out of Band)と呼ばれる13.5nm帯以外の真空紫外線から近紫外線領域の光(波長140〜400nm)も放射する事が知られている。このアウトオブバンド20は、上記提案の遮光枠11においては、図19のように基板1を透過して、EUVマスクのパターン側とは反対面に形成された窒化クロム(CrN)などの裏面導電膜5にて反射し、再度基板を透過して半導体基板側に放射し、半導体基板に塗布されたレジストを感光する問題がある。また、遮光枠を形成する事により、パターン領域が電気的に孤立するため、電子顕微鏡で観察時にチャージアップする問題もある。   However, the EUV light source has a peak of its emission spectrum at 13.5 nm, but also emits light in the near ultraviolet region (wavelength 140 to 400 nm) other than the 13.5 nm band called out-of-band (out of band). It is known to do. This out-of-band 20 transmits through the substrate 1 as shown in FIG. 19 in the proposed light-shielding frame 11, and is formed on the back surface such as chromium nitride (CrN) formed on the surface opposite to the pattern side of the EUV mask. There is a problem in that it is reflected by the film 5, passes through the substrate again, and is emitted to the semiconductor substrate side, and the resist applied to the semiconductor substrate is exposed. In addition, since the pattern region is electrically isolated by forming the light shielding frame, there is a problem of charging up during observation with an electron microscope.

特開2009−212220号公報JP 2009-212220 A

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、半導体基板で多重露光されるチップの境界領域に相応するマスク領域においてアウトオブバンド光の反射を低減し、電子顕微鏡で観察時に発生するチャージアップを抑制した反射型マスク、反射型マスクブランク及びその製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to reduce reflection of out-of-band light in a mask region corresponding to a boundary region of a chip that is multiple-exposed on a semiconductor substrate, and An object of the present invention is to provide a reflective mask, a reflective mask blank, and a method for manufacturing the same that suppress charge-up that occurs during observation with a microscope.

本発明は、かかる課題に鑑みなされたもので、請求項1の発明は、
基板と前記基板表面に形成された多層反射層と、前記多層反射層の上に形成された保護層と、前記保護層の上に形成された吸収層を備え、前記吸収層に形成される回路パターン領域の外側の少なくとも一部に、前記吸収層および前記保護層および前記多層反射層が除去されたEUV光およびアウトオブバンド光の反射率の低い遮光枠を有し、
前記遮光枠部の基板上に、少なくともSi,Mo,Ta,Cr,Ru,Al,Ti,Zn,Su,Hf,W,Zr,Cuのいずれかを含む無機材料、またはその酸化物や窒化物、あるいは酸窒化物から選択される、1×10の4乗/mΩ以上の導電率を有する反射防止層が形成されてなることを特徴とする反射型マスクブランクとしたものである。
The present invention has been made in view of such a problem.
A circuit comprising a substrate, a multilayer reflective layer formed on the substrate surface, a protective layer formed on the multilayer reflective layer, and an absorption layer formed on the protective layer, and formed on the absorption layer A light-shielding frame having a low reflectance of EUV light and out-of-band light from which the absorption layer, the protective layer, and the multilayer reflective layer are removed, at least in part outside the pattern region;
An inorganic material containing at least one of Si, Mo, Ta, Cr, Ru, Al, Ti, Zn, Su, Hf, W, Zr, and Cu, or an oxide or nitride thereof on the substrate of the light shielding frame portion or is selected from the oxynitride is obtained by a reflective mask blank, characterized in that the anti-reflection layer having a fourth power / milliohms or more conductivity of 1 × 10 is formed.

請求項2の発明は、
前記反射防止層は、反射を低減する13.5nm帯以外の真空紫外線から近紫外線領域の光(波長140〜400nm)の波長について、薄膜の干渉により光が暗くなる下記条件式(1)を満たすように材料の屈折率と膜厚を選択・調整してなり、基板表面から反射するアウトオブバンド光に対し、逆位相で表面反射する機能を有することを特徴とする請求項1記載の反射型マスクブランクである。
2ndcosθ = mλ・・・(1)
n:屈折率 d:膜厚 θ:入射角 λ:波長 (m=0,1,2,…)
The invention of claim 2
The antireflection layer satisfies the following conditional expression (1) in which the light becomes dark due to the interference of the thin film with respect to the wavelength of light (wavelength: 140 to 400 nm) in the vacuum ultraviolet to near ultraviolet region other than the 13.5 nm band that reduces reflection. The reflective type according to claim 1, wherein the reflective type has a function of reflecting the surface in the opposite phase to the out-of-band light reflected from the substrate surface by selecting and adjusting the refractive index and film thickness of the material. It is a mask blank.
2nd cos θ = mλ (1)
n: Refractive index d: Film thickness θ: Incident angle λ: Wavelength (m = 0, 1, 2,...)

請求項の発明は、
請求項1または2に記載の反射型マスクブランクの製造方法であって、
前記反射防止層の製造方法は、スパッタリング、蒸着(PVD)、イオンプレーティング、CVDのいずれかにより形成することを特徴とする反射型マスクブランクの製造方法としたものである。
The invention of claim 3
A method of manufacturing a reflective mask blank according to claim 1 or 2 ,
The method for producing the antireflection layer is a method for producing a reflective mask blank, which is formed by any one of sputtering, vapor deposition (PVD), ion plating, and CVD.

請求項の発明は、
請求項1または2に記載の反射型マスクブランクの製造方法であって、
前記反射防止層の製造方法は、多層反射層の成膜前に、基板上に形成することを特徴とする反射型マスクブランクの製造方法としたものである。
The invention of claim 4
A method of manufacturing a reflective mask blank according to claim 1 or 2 ,
The method for producing the antireflection layer is a method for producing a reflective mask blank, which is formed on a substrate before forming a multilayer reflective layer.

請求項の発明は、
請求項または2に記載の反射型マスクブランクの製造方法であって、
前記反射防止層の製造方法は、多層反射層を部分的に除去した後に、露出した基板上に形成することを特徴とする反射型マスクブランクの製造方法としたものである。
The invention of claim 5
A method for producing a reflective mask blank according to claim 2 ,
The method for producing the antireflection layer is a method for producing a reflective mask blank, wherein the multilayer reflective layer is partially removed and then formed on the exposed substrate.

請求項の発明は、
請求項1または2に記載の反射形マスクブランクの、前記吸収層をパターニングしてなることを特徴とする反射型マスクとしたものである。
The invention of claim 6
The reflective mask blank according to claim 1 or 2 , wherein the absorbing layer is patterned to provide a reflective mask.

半導体基板で多重露光されるチップの境界領域に相応するマスク領域に形成された遮光枠において、裏面導電膜および基板表面から反射されるアウトオブバンド光に対して、逆位相で表面反射する反射防止層を有する事により、アウトオブバンド光の反射を低減した反射型マスクを提供する事ができる。   Anti-reflective surface reflection in reverse phase with respect to out-of-band light reflected from backside conductive film and substrate surface in light-shielding frame formed in mask area corresponding to boundary area of chip subjected to multiple exposure on semiconductor substrate By having the layer, it is possible to provide a reflective mask with reduced reflection of out-of-band light.

また、従来の遮光帯付マスクでは、遮光帯形成によりパターン領域が電気的に浮遊するため、電子顕微鏡での観察時、電子線マスク検査装置による検査時、EUV露光機での露光時などで、パターン領域がチャージアップする問題があるが、本発明の反射防止層は導電性を有するので、遮光帯により発生するパターン領域のチャージアップを抑制できる。   In addition, in the conventional mask with a light shielding band, the pattern region is electrically floated by the formation of the light shielding band, so at the time of observation with an electron microscope, at the time of inspection with an electron beam mask inspection apparatus, at the time of exposure with an EUV exposure machine, Although there is a problem that the pattern region is charged up, the antireflection layer of the present invention has conductivity, so that the charge-up of the pattern region caused by the light shielding band can be suppressed.

このような構成の反射型マスクを用いることにより、半導体のパターン寸法精度の向上が可能となり、半導体等の製造歩留まりを改善する事が可能となる。   By using the reflective mask having such a configuration, the pattern dimensional accuracy of the semiconductor can be improved, and the manufacturing yield of the semiconductor and the like can be improved.

本発明の反射型マスクの構造の概略断面図である(a)、(b)。It is a schematic sectional drawing of the structure of the reflective mask of this invention (a), (b). 本発明の反射型マスクブランクの構造の概略断面図(c)、本発明の反射型マスクの概略平面図(d)である。It is the schematic sectional drawing (c) of the structure of the reflective mask blank of this invention, and the schematic plan view (d) of the reflective mask of this invention. 本発明の、反射防止層により基板からのアウトオブバンド光を低減するマスクの側面概略図である。It is the side schematic diagram of the mask which reduces the out-of-band light from a board | substrate by the antireflection layer of this invention. 本発明の、反射防止層により裏面導電膜からのアウトオブバンド光を低減するマスクの側面概略図である。It is the side schematic diagram of the mask which reduces the out-of-band light from a back surface conductive film by the antireflection layer of this invention. 本発明の、遮光枠部のみの反射防止層により基板からのアウトオブバンド光を低減するマスクの側面概略図である。It is the side schematic diagram of the mask which reduces the out-of-band light from a board | substrate with the antireflection layer of only the light-shielding frame part of this invention. 本発明の、遮光枠部のみの反射防止層により裏面導電膜からのアウトオブバンド光を低減するマスクの側面概略図である。FIG. 4 is a schematic side view of a mask for reducing out-of-band light from a back conductive film by using an antireflection layer having only a light shielding frame portion according to the present invention. 本発明の実施例の反射型マスクの作製工程1(パターン形成)の一部分を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows a part of preparation process 1 (pattern formation) of the reflective mask of the Example of this invention. 本発明の実施例の反射型マスクの作製工程1(パターン形成)の他の部分を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other part of the manufacturing process 1 (pattern formation) of the reflective mask of the Example of this invention. 本発明の実施例の反射型マスクの作製工程1(遮光枠形成)の一部分を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows a part of manufacturing process 1 (shading frame formation) of the reflective mask of the Example of this invention. 本発明の実施例の反射型マスクの作製工程1(遮光枠形成)他の部分を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the other part of the manufacturing process 1 (shading frame formation) of the reflective mask of the Example of this invention. 本発明の実施例の反射型マスクの作製工程2(パターン形成)の一部分を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows a part of manufacturing process 2 (pattern formation) of the reflective mask of the Example of this invention. 本発明の実施例の反射型マスクの作製工程2(パターン形成)の他の部分を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other part of the manufacturing process 2 (pattern formation) of the reflective mask of the Example of this invention. 本発明の実施例の反射型マスクの作製工程2(遮光枠形成)の一部分を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows a part of manufacturing process 2 (shading frame formation) of the reflective mask of the Example of this invention. 本発明の実施例の反射型マスクの作製工程2(遮光枠形成)の他の部分を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the other part of the manufacturing process 2 (shading frame formation) of the reflective mask of the Example of this invention. 本発明の実施例の反射型マスクの作製工程2(遮光枠形成)のその他の部分を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the other part of the production process 2 (shading frame formation) of the reflective mask of the Example of this invention. 本発明の実施例の評価パターンを示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the evaluation pattern of the Example of this invention. 本発明の実施例の(a)従来の反射型マスク、(b)本発明の遮光枠と反射防止層を有する反射型マスク701、のアウトオブバンド光の反射率結果である。It is the reflectance result of the out-of-band light of (a) the conventional reflective mask of the Example of this invention, and (b) the reflective mask 701 which has the light-shielding frame and antireflection layer of this invention. 本発明の実施例の(c)遮光枠と反射防止層を有する反射型マスク902のアウトオブバンド光の反射率結果である。(C) It is the reflectance result of the out-of-band light of the reflective mask 902 which has a light-shielding frame and an antireflection layer of the Example of this invention. 従来マスクにおけるアウトオブバンド光の反射の概略図である。It is the schematic of reflection of the out-of-band light in a conventional mask.

(本発明の反射型マスクおよび反射型マスクブランクの構成)
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照しながら説明する。
(Configuration of Reflective Mask and Reflective Mask Blank of the Present Invention)
Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.

まず、本発明の反射型マスクの一例の構成について説明する。図1(a)、(b)は、本発明の反射型マスクの構造の概略断面図で、図2(c)は、本発明の反射型マスクブランクの構造の概略断面図で、図2(d)は、図1(a)、(b)を上から概略平面図である。即ち、本発明の反射型マスクの一例の構成は101、102である。   First, the configuration of an example of the reflective mask of the present invention will be described. 1A and 1B are schematic sectional views of the structure of the reflective mask of the present invention, and FIG. 2C is a schematic sectional view of the structure of the reflective mask blank of the present invention. d) is a schematic plan view of FIGS. 1 (a) and 1 (b) from above. That is, 101 and 102 are examples of the configuration of the reflective mask of the present invention.

図1(a)に示す反射型マスク101は、基板1の表面に、反射防止層12、多層反射層2、保護層3、吸収層4、パターン領域10、遮光枠11が順次形成されている。図1(b)に示す反射型マスク102は、基板1の表面に、多層反射層2、保護層3、吸収層4、パターン領域10、遮光枠11が順次形成されて、遮光枠11のみに反射防止層12が形成されている。図2(c)に示す反射型マスクブランク103は、基板1の表面に、反射防止層12、多層反射層2、保護層3、吸収層4が順次形成されている。基板の裏面
には裏面導電膜5が形成された構造となっている。保護層3と吸収層4の間には、緩衝層が有る場合もある。緩衝層は、吸収膜4のマスクパターン修正時に、下地の保護層3にダメージを与えないために設けられた層である。
In the reflective mask 101 shown in FIG. 1A, an antireflection layer 12, a multilayer reflective layer 2, a protective layer 3, an absorption layer 4, a pattern region 10, and a light shielding frame 11 are sequentially formed on the surface of the substrate 1. . The reflective mask 102 shown in FIG. 1B has a multilayer reflective layer 2, a protective layer 3, an absorption layer 4, a pattern region 10, and a light shielding frame 11 formed in order on the surface of the substrate 1, and only on the light shielding frame 11. An antireflection layer 12 is formed. In the reflective mask blank 103 shown in FIG. 2C, the antireflection layer 12, the multilayer reflective layer 2, the protective layer 3, and the absorption layer 4 are sequentially formed on the surface of the substrate 1. The back surface conductive film 5 is formed on the back surface of the substrate. There may be a buffer layer between the protective layer 3 and the absorbing layer 4. The buffer layer is a layer provided so as not to damage the underlying protective layer 3 when the mask pattern of the absorption film 4 is corrected.

本発明の反射型マスク101、102は、反射防止層12により、遮光枠領域の裏面導電膜5と基板1との界面および基板1の表面から反射されるアウトオブバンド光に対して、逆位相で表面反射する領域を有している。   The reflective masks 101 and 102 of the present invention are antiphase with respect to the out-of-band light reflected from the interface between the back surface conductive film 5 and the substrate 1 in the light shielding frame region and the surface of the substrate 1 by the antireflection layer 12. And has a region that reflects the surface.

本発明の、反射防止層12によって裏面導電膜5と基板1との界面および基板1の表面から反射されるアウトオブバンド光を逆位相で反射するため、反射防止層の材料と膜厚を調整されている。具体的には、薄膜の干渉により光が暗くなる条件式(1)を満たすように材料の屈折率と膜厚を選択・調整すれば良い。
2ndcosθ = mλ・・・(1)
n:屈折率 d:膜厚 θ:入射角 λ:波長 (m=0,1,2,…)
図3は本発明の、反射防止層12により基板1からのアウトオブバンド光20を低減するマスクの概略側面図である(図3(a))。アウトオブバンド光20が反射防止層12に入射する際に基板1で反射する界面反射光22が反射防止層12の表面反射光21と逆位相になることにより、2つの光が干渉により打ち消しあい、アウトオブバンド光20の反射を低減する(図3(b))。界面反射光22を表面反射光21の逆位相とするためには、反射防止層12の材料や膜厚を調整することにより達成できる。
The antireflection layer 12 of the present invention reflects out-of-band light reflected from the interface between the back conductive film 5 and the substrate 1 and the surface of the substrate 1 with an antiphase, so the material and film thickness of the antireflection layer are adjusted. Has been. Specifically, the refractive index and film thickness of the material may be selected and adjusted so as to satisfy the conditional expression (1) in which light is darkened by thin film interference.
2nd cos θ = mλ (1)
n: Refractive index d: Film thickness θ: Incident angle λ: Wavelength (m = 0, 1, 2,...)
FIG. 3 is a schematic side view of a mask for reducing the out-of-band light 20 from the substrate 1 by the antireflection layer 12 according to the present invention (FIG. 3A). When the out-of-band light 20 enters the antireflection layer 12, the interface reflected light 22 reflected by the substrate 1 has an opposite phase to the surface reflected light 21 of the antireflection layer 12, so that the two lights cancel each other out due to interference. Then, the reflection of the out-of-band light 20 is reduced (FIG. 3B). In order to make the interface reflected light 22 have the opposite phase to the surface reflected light 21, it can be achieved by adjusting the material and film thickness of the antireflection layer 12.

図4は本発明の、反射防止層12により裏面導電膜5からのアウトオブバンド光20を低減するマスクの概略側面図である(図4(a))。アウトオブバンド光20が反射防止層12に入射する際に裏面導電膜5で反射する界面反射光23が反射防止層12により表面反射光21と逆位相になることにより、2つの光が干渉により打ち消しあい、アウトオブバンド光20の反射を低減する(図4(b))。界面反射光23を表面反射光21の逆位相とするためには、反射防止層12の材料や膜厚を調整することにより達成できる。   FIG. 4 is a schematic side view of a mask for reducing the out-of-band light 20 from the back surface conductive film 5 by the antireflection layer 12 according to the present invention (FIG. 4A). When the out-of-band light 20 is incident on the antireflection layer 12, the interface reflected light 23 reflected by the back surface conductive film 5 is out of phase with the surface reflected light 21 by the antireflection layer 12. Canceling each other, the reflection of the out-of-band light 20 is reduced (FIG. 4B). In order to make the interface reflected light 23 have the opposite phase to the surface reflected light 21, it can be achieved by adjusting the material and film thickness of the antireflection layer 12.

図5は本発明の、遮光枠部のみに形成された反射防止層12により基板1からのアウトオブバンド光20を低減するマスクの概略側面図である(図5(a))。アウトオブバンド光20が反射防止層12に入射する際に基板1で反射する界面反射光22が反射防止層12により表面反射光21と逆位相になることにより、2つの光が干渉により打ち消しあい、アウトオブバンド光20の反射を低減する(図5(b))。界面反射光22を表面反射光21の逆位相とするためには、反射防止層12の材料や膜厚を調整することにより達成できる。   FIG. 5 is a schematic side view of a mask for reducing the out-of-band light 20 from the substrate 1 by the antireflection layer 12 formed only on the light shielding frame portion according to the present invention (FIG. 5A). When the out-of-band light 20 is incident on the antireflection layer 12, the interface reflected light 22 reflected by the substrate 1 is out of phase with the surface reflected light 21 by the antireflection layer 12, so that the two lights cancel out due to interference. Then, the reflection of the out-of-band light 20 is reduced (FIG. 5B). In order to make the interface reflected light 22 have the opposite phase to the surface reflected light 21, it can be achieved by adjusting the material and film thickness of the antireflection layer 12.

図6は本発明の、遮光枠部のみに形成された反射防止層12により裏面導電膜5からのアウトオブバンド光20を低減するマスクの概略側面図である(図6(a))。アウトオブバンド光20が反射防止層12に入射する際に裏面導電膜5で反射する界面反射光23が反射防止層12により表面反射光21と逆位相になることにより、2つの光が干渉により打ち消しあい、アウトオブバンド光20の反射を低減する(図6(b))。界面反射光23を表面反射光21の逆位相とするためには、反射防止層12の材料や膜厚を調整することにより達成できる。   FIG. 6 is a schematic side view of a mask for reducing the out-of-band light 20 from the back surface conductive film 5 by the antireflection layer 12 formed only in the light shielding frame portion according to the present invention (FIG. 6A). When the out-of-band light 20 is incident on the antireflection layer 12, the interface reflected light 23 reflected by the back surface conductive film 5 is out of phase with the surface reflected light 21 by the antireflection layer 12. Canceling each other, the reflection of the out-of-band light 20 is reduced (FIG. 6B). In order to make the interface reflected light 23 have the opposite phase to the surface reflected light 21, it can be achieved by adjusting the material and film thickness of the antireflection layer 12.

本発明に係る反射防止層12は、上述した条件式(1)を満たす屈折率と膜厚であれば、材料は限定されないが、真空やEUV光に耐えうる必要があるため、化学的に安定な無機材料である。具体的には、Si、Mo、Ta、Cr、Ru、Al、Ti、Zn、Su、Hf、W、Zr、Cuを含む材料である。   The antireflection layer 12 according to the present invention is not limited in material as long as it has a refractive index and a film thickness that satisfy the above-described conditional expression (1). However, the antireflection layer 12 needs to be able to withstand vacuum and EUV light, and thus is chemically stable. Inorganic material. Specifically, the material includes Si, Mo, Ta, Cr, Ru, Al, Ti, Zn, Su, Hf, W, Zr, and Cu.

また、本発明に係る反射防止層12は、上記の材料の酸化物や窒化物、あるいは酸窒化
物であっても良い。何故なら、逆位相の光の干渉効果を高めるには、振幅をある程度大きい方が望ましく、したがって消衰係数を低くするために、有効な方法であるためである。
Further, the antireflection layer 12 according to the present invention may be an oxide, nitride, or oxynitride of the above materials. This is because it is desirable to increase the amplitude to some extent in order to enhance the interference effect of the light having the opposite phase, and therefore, it is an effective method for reducing the extinction coefficient.

本発明の反射防止層12は、1x10の4乗/mΩ以上の導電率を有している。これは、遮光帯形成により、パターン領域が電気的に浮遊し、電子線での観察・測長時、電子線マスク検査装置による検査時、EUV露光機での露光時で、パターン領域がチャージアップする問題を解決するためである。   The antireflection layer 12 of the present invention has an electrical conductivity of 1 × 10 4 / mΩ or more. This is because the pattern area is electrically floating due to the formation of a light-shielding band, and the pattern area is charged up during observation / measurement with an electron beam, inspection with an electron beam mask inspection device, and exposure with an EUV exposure machine. This is to solve the problem.

本発明の低反射の反射防止層12は、多層反射層の成膜前に、基板上に形成するのが、工程の増加が少なく好ましいが、多層反射層を部分的に除去した後に、露出した基板上に形成しても良い。   The low-reflective antireflection layer 12 of the present invention is preferably formed on the substrate before the multilayer reflective layer is formed, since the number of steps is small, but it is exposed after the multilayer reflective layer is partially removed. You may form on a board | substrate.

(本発明の反射型マスクの構成の詳細:多層反射層、保護層、緩衝層)
図1(a)の多層反射層2は、EUV光に対して60%程度の反射率を達成できるように設計されており、MoとSiが交互に40〜50ペア積層した積層膜で、さらに上層の保護層3は2〜3nm厚のルテニウム(Ru)あるいは厚さ10nm程度のシリコン(Si)で構成されている。Ru層の下に隣接する層はSi層である。MoやSiが使われている理由は、EUV光に対する吸収(消衰係数)が小さく、且つMoとSiのEUV光での屈折率差が大きいために、SiとMoの界面での反射率を高く出来るためである。保護層3がRuの場合は、吸収層4の加工におけるストッパーやマスク洗浄時の薬液に対する保護層としての役割を果たしている。保護層3がSiの場合は、吸収層4との間に、緩衝層が有る場合もある。緩衝層は、吸収層4のエッチングやパターン修正時に、緩衝層の下に隣接する多層反射層2の最上層であるSi層を保護するために設けられており、クロム(Cr)あるいは窒素化合物(CrN)で構成されている。
(Details of the configuration of the reflective mask of the present invention: multilayer reflective layer, protective layer, buffer layer)
The multilayer reflective layer 2 in FIG. 1A is designed to achieve a reflectance of about 60% with respect to EUV light, and is a laminated film in which 40-50 pairs of Mo and Si are alternately laminated. The upper protective layer 3 is made of ruthenium (Ru) having a thickness of 2 to 3 nm or silicon (Si) having a thickness of about 10 nm. The layer adjacent to the Ru layer is a Si layer. The reason why Mo and Si are used is that the absorption (extinction coefficient) with respect to EUV light is small and the refractive index difference between Mo and Si EUV light is large. This is because it can be high. When the protective layer 3 is Ru, it plays a role as a stopper in processing of the absorption layer 4 and a protective layer against chemicals during mask cleaning. When the protective layer 3 is Si, there may be a buffer layer between the absorption layer 4 and the protective layer 3. The buffer layer is provided to protect the Si layer, which is the uppermost layer of the multilayer reflective layer 2 adjacent to the bottom of the buffer layer, during etching or pattern correction of the absorption layer 4, and is made of chromium (Cr) or nitrogen compound ( CrN).

(本発明の反射型マスクの構成の詳細:吸収層)
図1(a)の吸収層4は、EUVに対して吸収率の高いタンタル(Ta)の窒素化合物(TaN)で構成されている。他の材料として、タンタルホウ素窒化物(TaBN)、タンタルシリコン(TaSi)、タンタル(Ta)や、それらの酸化物(TaBON、TaSiO、TaO)でも良い。
(Details of the configuration of the reflective mask of the present invention: absorption layer)
The absorption layer 4 in FIG. 1A is composed of a nitrogen compound (TaN) of tantalum (Ta) having a high absorption rate with respect to EUV. As other materials, tantalum boron nitride (TaBN), tantalum silicon (TaSi), tantalum (Ta), and oxides thereof (TaBON, TaSiO, TaO) may be used.

図1(a)の吸収層4は、上層に波長190〜260nmの紫外光に対して反射防止機能を有する低反射層を設けた2層構造から成る吸収層であっても良い。低反射層は、マスクの欠陥検査機の検査波長に対して、コントラストを高くし、検査性を向上させるためのものである。   The absorption layer 4 in FIG. 1A may be an absorption layer having a two-layer structure in which an upper layer is provided with a low reflection layer having an antireflection function with respect to ultraviolet light having a wavelength of 190 to 260 nm. The low reflection layer is for increasing the contrast and improving the inspection property with respect to the inspection wavelength of the mask defect inspection machine.

(本発明の反射型マスクの構成の詳細:裏面導電膜)
図1(a)の裏面導電膜5は、一般にはCrNで構成されているが、導電性があれば良いので、金属材料からなる材料であれば良い。図1(a)では裏面導電膜5を有するかたちで記載したが、裏面導電膜5を有さないマスクブランク及びマスクとしても良い。
(Details of Configuration of Reflective Mask of the Present Invention: Back Conductive Film)
Although the back surface conductive film 5 in FIG. 1A is generally made of CrN, it only needs to be conductive, so any material made of a metal material may be used. In FIG. 1A, the back surface conductive film 5 is described. However, a mask blank and a mask without the back surface conductive film 5 may be used.

(本発明の反射型マスクの製造方法)
本発明の反射型マスクの製造方法1について説明する。まず、図2(c)に示す反射防止層を有する反射型マスクブランク103にレジスト9を塗布する(図7(a))。次に、フォトリソグラフィもしくは電子線リソグラフィによって、図7(b)に示すメイン領域にパターンを形成する。パターンに従い吸収層4をフッ素系ガスもしくは塩素系ガスもしくはその両方を用いたドライエッチングか、アルカリ性溶液あるは酸性溶液を用いたウェットエッチングによって処理する(図8(c))。続いて、レジスト9を剥膜洗浄するとメイン領域にパターンが形成された反射型マスク602が形成される(図8(d))。
(Method for producing the reflective mask of the present invention)
The reflective mask manufacturing method 1 of the present invention will be described. First, a resist 9 is applied to the reflective mask blank 103 having the antireflection layer shown in FIG. 2C (FIG. 7A). Next, a pattern is formed in the main region shown in FIG. 7B by photolithography or electron beam lithography. According to the pattern, the absorption layer 4 is processed by dry etching using a fluorine-based gas and / or a chlorine-based gas, or by wet etching using an alkaline solution or an acidic solution (FIG. 8C). Subsequently, when the resist 9 is stripped and cleaned, a reflective mask 602 having a pattern formed in the main region is formed (FIG. 8D).

本発明の反射型マスクの遮光枠の形成方法1について説明する。まず、反射防止層を有する反射型マスク602にレジスト71を塗布する(図9(a))。次に、フォトリソグラフィもしくは電子線リソグラフィによって、遮光枠部のみが開口したレジストパターンを形成する(図9(b))。次に、フッ素系もしくは塩素系ガス(あるいはその両方)を用いたドライエッチングによって、レジストパターンの開口部の吸収膜4を除去する(図10(c))。次いで、保護層3と多層反射層2を、フッ素系ガスもしくは塩素系ガスもしくはその両方を用いたドライエッチングか、アルカリ性溶液あるは酸性溶液を用いたウェットエッチングによって、保護層3と多層反射層2を貫通・除去する(図10(d))。続いて、レジスト71を剥膜洗浄するとメイン領域にパターンが形成され、遮光枠と反射防止層を有する反射型マスク701が形成される(図10(e))。   A method 1 for forming a light shielding frame of a reflective mask according to the present invention will be described. First, a resist 71 is applied to a reflective mask 602 having an antireflection layer (FIG. 9A). Next, a resist pattern in which only the light shielding frame portion is opened is formed by photolithography or electron beam lithography (FIG. 9B). Next, the absorption film 4 at the opening portion of the resist pattern is removed by dry etching using fluorine-based or chlorine-based gas (or both) (FIG. 10C). Next, the protective layer 3 and the multilayer reflective layer 2 are formed by dry etching using a fluorine-based gas and / or a chlorine-based gas, or wet etching using an alkaline solution or an acidic solution. Is penetrated and removed (FIG. 10D). Subsequently, when the resist 71 is stripped and cleaned, a pattern is formed in the main region, and a reflective mask 701 having a light shielding frame and an antireflection layer is formed (FIG. 10E).

本発明の反射型マスクの製造方法2について説明する。図11(a)は基板1の表面に、多層反射層2、保護層3、吸収層4、レジスト9が順次形成されて、基板1の裏面には裏面導電膜5が形成された構造となっている。次に、フォトリソグラフィもしくは電子線リソグラフィによって、図11(b)に示すメイン領域にパターンを形成する。パターンに従い吸収層4をフッ素系ガスもしくは塩素系ガスもしくはその両方を用いたドライエッチングか、アルカリ性溶液あるは酸性溶液を用いたウェットエッチングによって処理する(図12(c))。続いて、レジスト9を剥膜洗浄するとメイン領域にパターンが形成された反射型マスク802が形成される(図12(d))。   The reflective mask manufacturing method 2 of the present invention will be described. 11A shows a structure in which a multilayer reflective layer 2, a protective layer 3, an absorption layer 4, and a resist 9 are sequentially formed on the surface of the substrate 1, and a back surface conductive film 5 is formed on the back surface of the substrate 1. FIG. ing. Next, a pattern is formed in the main region shown in FIG. 11B by photolithography or electron beam lithography. According to the pattern, the absorption layer 4 is processed by dry etching using a fluorine-based gas and / or a chlorine-based gas, or by wet etching using an alkaline solution or an acidic solution (FIG. 12C). Subsequently, when the resist 9 is stripped and cleaned, a reflective mask 802 having a pattern formed in the main region is formed (FIG. 12D).

本発明の反射型マスクの遮光枠の形成方法2について説明する。まず、反射型マスク802にレジスト71を塗布する(図13(a))。次に、フォトリソグラフィもしくは電子線リソグラフィによって、遮光枠部のみが開口したレジストパターンを形成する(図13(b))。次に、フッ素系もしくは塩素系ガス(あるいはその両方)を用いたドライエッチングによって、レジストパターンの開口部の吸収膜4を除去する(図13(c))。次いで、保護層3と多層反射層2を、フッ素系ガスもしくは塩素系ガスもしくはその両方を用いたドライエッチングか、アルカリ性溶液あるは酸性溶液を用いたウェットエッチングによって、保護層3と多層反射層2を貫通・除去する(図14(d))。続いて、レジスト71を剥膜洗浄するとメイン領域にパターンが形成された遮光枠付きの反射型マスク901が形成される(図14(e))。さらに、反射型マスク901にレジスト91を塗布する(図14(f))。フォトリソグラフィもしくは電子線リソグラフィによって、遮光枠部のみが開口したレジストパターンを形成する(図15(g))。スパッタリング、蒸着(PVD)、イオンプレーティング、CVDのいずれかの方法によって反射防止層12を形成する(図15(h))。最後に、レジスト91を剥膜洗浄するとメイン領域にパターンが形成され、遮光枠と反射防止層を有する反射型マスク902が形成される(図15(i))。   A method 2 for forming the light shielding frame of the reflective mask of the present invention will be described. First, a resist 71 is applied to the reflective mask 802 (FIG. 13A). Next, a resist pattern in which only the light shielding frame is opened is formed by photolithography or electron beam lithography (FIG. 13B). Next, the absorption film 4 at the opening portion of the resist pattern is removed by dry etching using fluorine-based or chlorine-based gas (or both) (FIG. 13C). Next, the protective layer 3 and the multilayer reflective layer 2 are formed by dry etching using a fluorine-based gas and / or a chlorine-based gas, or wet etching using an alkaline solution or an acidic solution. Is penetrated and removed (FIG. 14D). Subsequently, when the resist 71 is stripped and cleaned, a reflective mask 901 with a light shielding frame in which a pattern is formed in the main region is formed (FIG. 14E). Further, a resist 91 is applied to the reflective mask 901 (FIG. 14F). By photolithography or electron beam lithography, a resist pattern in which only the light shielding frame portion is opened is formed (FIG. 15G). The antireflection layer 12 is formed by any one of sputtering, vapor deposition (PVD), ion plating, and CVD (FIG. 15 (h)). Finally, when the resist 91 is stripped and cleaned, a pattern is formed in the main region, and a reflective mask 902 having a light shielding frame and an antireflection layer is formed (FIG. 15 (i)).

ドライエッチングによって、多層反射層2を貫通・除去する際に、フッ素系ガスもしくは塩素系ガスもしくはその両方を用いるのは、多層反射層の材料であるMoとSiの両方に対して、エッチング性を有するためである。この際に用いるフッ素系ガスは、CF、C、C、C、CHF、SF、ClF、等で、塩素系ガスではCl、HClが挙げられる。 When the multi-layer reflective layer 2 is penetrated and removed by dry etching, the fluorine-based gas and / or the chlorine-based gas is used for both Mo and Si, which are the materials of the multi-layer reflective layer. It is for having. The fluorine-based gas used at this time is CF 4 , C 2 F 6 , C 4 F 8 , C 5 F 8 , CHF 3 , SF 6 , ClF 3 , etc., and chlorine gases include Cl 2 and HCl. .

ウェットエッチングによって、多層反射層2を貫通・除去する際のエッチング液には、多層反射層2の材料であるMoとSiのエッチングに適している必要がある。例えば、アルカリ性溶液としては、TMAH(水酸化テトラメチルアンモニウム)、KOH(水酸化カリウム)、EDP(エチレンジアミンピロカテコール)が適している。酸性溶液としては、硝酸とリン酸の混合液が適しているが、これにフッ酸、硫酸、酢酸を加えても良い。   An etching solution for penetrating / removing the multilayer reflective layer 2 by wet etching needs to be suitable for etching Mo and Si that are materials of the multilayer reflective layer 2. For example, as the alkaline solution, TMAH (tetramethylammonium hydroxide), KOH (potassium hydroxide), and EDP (ethylenediamine pyrocatechol) are suitable. As the acidic solution, a mixed solution of nitric acid and phosphoric acid is suitable, but hydrofluoric acid, sulfuric acid, and acetic acid may be added thereto.

反射防止層は少なくともSi、Mo、Ta、Cr、Ru、Al、Ti、Zn、Su、H
f、W、Zr、Cuを含む構成され、1x10の4乗/mΩ以上の導電率を有する無機材料である。
以上のようにして、多層反射層除去型の遮光領域を有するEUVマスクにおいて、アウトオブバンド光の反射を低減し、電子顕微鏡で観察時や電子線マスク検査装置による検査時、EUV露光機による露光時に発生するチャージアップを抑制した反射型マスクを得る事ができる。
The antireflection layer is at least Si, Mo, Ta, Cr, Ru, Al, Ti, Zn, Su, H
It is an inorganic material that includes f, W, Zr, and Cu and has a conductivity of 1 × 10 4 to the power / mΩ or higher.
As described above, in an EUV mask having a multilayer reflective layer removal type light-shielding region, the reflection of out-of-band light is reduced, and when observing with an electron microscope or inspection with an electron beam mask inspection apparatus, exposure with an EUV exposure machine It is possible to obtain a reflective mask that suppresses charge-up that sometimes occurs.

以下、本発明の反射型マスクの製造方法の実施例を説明する。実施例では図2(c)に示す反射防止層12を有する反射型マスクブランク601を用意した。このブランクは、基板1の上に、MoとSiとOとNを含むMoSiONからなる反射防止層12が、波長13.5nmのEUV光に対して反射率が64%程度となるように設計されたMoとSiの40ペアの多層反射層2が、その上に2.5nm厚のRuの保護層3が、更にその上に70nm厚のTaSiからなる吸収層4が、順次形成されている。   Examples of the method for manufacturing a reflective mask according to the present invention will be described below. In the example, a reflective mask blank 601 having the antireflection layer 12 shown in FIG. 2C was prepared. This blank is designed so that the antireflection layer 12 made of MoSiON containing Mo, Si, O, and N on the substrate 1 has a reflectance of about 64% with respect to EUV light having a wavelength of 13.5 nm. Further, a 40-pair multilayer reflective layer 2 of Mo and Si, a 2.5 nm thick Ru protective layer 3 thereon, and a 70 nm thick TaSi absorbing layer 4 are sequentially formed thereon.

反射防止層の膜厚dは薄膜による干渉の光が暗くなる条件式(1)を変形した条件式(2)を用いて求める。本発明のMoSiONからなる反射防止層12のアウトオブバンド光である波長300nmの屈折率nは2.26、入射角は6°、整数mは1である。条件式(2)に前記値を代入するとdは約66.7nmとなるので、反射防止層の膜厚は67nmとなるようにスパッタリングによって成膜した。   The film thickness d of the antireflection layer is obtained by using conditional expression (2) obtained by modifying conditional expression (1) in which the interference light from the thin film becomes dark. The refractive index n at a wavelength of 300 nm which is the out-of-band light of the antireflection layer 12 made of MoSiON of the present invention is 2.26, the incident angle is 6 °, and the integer m is 1. When the above value is substituted into the conditional expression (2), d is about 66.7 nm. Therefore, the antireflection layer was formed by sputtering so that the film thickness was 67 nm.

Figure 0006287046
本ブランクに対し、ポジ型化学増幅レジスト9(FEP171:富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ)を300nmの膜厚で塗布し(図7(a))、電子線描画機(JBX9000:日本電子)によって描画後、110℃、10分のPEBおよびスプレー現像(SFG3000:シグマメルテック)により、図7(b)に示すメイン領域にレジストパターンを形成した。
Figure 0006287046
Positive chemical amplification resist 9 (FEP171: Fuji Film Electronics Materials) was applied to the blank with a film thickness of 300 nm (FIG. 7A), and after drawing by an electron beam drawing machine (JBX9000: JEOL), A resist pattern was formed in the main region shown in FIG. 7B by PEB at 110 ° C. for 10 minutes and spray development (SFG3000: Sigma Meltech).

次いで、ドライエッチング装置を用いて、CF4プラズマとCl2プラズマにより、吸収層4をエッチングし(図8(c))、レジスト剥離洗浄することで、図8(d)に示す評価パターンを有する反射型マスク602を作製した。評価パターンは、図16に示す200nmの1:1のライン&スペースパターンを使用して、マスク中心に配置した。パターン領域の大きさは、10cm×10cmとした。   Next, the reflective layer having the evaluation pattern shown in FIG. 8D is obtained by etching the absorption layer 4 with CF4 plasma and Cl2 plasma using a dry etching apparatus (FIG. 8C) and cleaning the resist by peeling. A mask 602 was produced. The evaluation pattern was arranged in the center of the mask using a 200 nm 1: 1 line and space pattern shown in FIG. The size of the pattern region was 10 cm × 10 cm.

次いで、上述の評価パターンを有する反射型マスク602のパターン領域10に対して、遮光枠を形成する工程を行った。反射型マスク602(図8(d))にi線レジスト71を500nmの膜厚で塗布し(図9(a))、そこへi線描画機(ALTA)により描画、現像を行うことにより、後に遮光枠となる領域を描画したレジストパターンを形成した(図9(b))。このときレジストパターンの開口幅は5mmとし、マスク中心部の10cm×10cmのメインパターン領域から3μm(マイクロメートル)の距離に配置した。   Next, a process of forming a light shielding frame was performed on the pattern region 10 of the reflective mask 602 having the above-described evaluation pattern. By applying an i-line resist 71 to a reflective mask 602 (FIG. 8D) with a film thickness of 500 nm (FIG. 9A), drawing and developing with an i-line drawing machine (ALTA) there, A resist pattern in which a region that later becomes a light shielding frame was drawn was formed (FIG. 9B). At this time, the opening width of the resist pattern was 5 mm, and the resist pattern was arranged at a distance of 3 μm (micrometer) from the main pattern region of 10 cm × 10 cm in the center of the mask.

次いで、ドライエッチング装置を用いてCHF3プラズマ(ドライエッチング装置内の圧力50mTorr、ICP(誘導結合プラズマ)パワー500W、RIE(反応性イオンエッチング)パワー200W、CHF3:流量20sccm、処理時間6分、これらは、以下の表記で同じ。)により、上記レジストの開口部の吸収層4、保護層3と多層反射層2とを垂直性ドライエッチングで貫通・除去し(図10(c)、(d)))に示すような形状を得た。   Next, using a dry etching apparatus, CHF3 plasma (pressure in the dry etching apparatus 50 mTorr, ICP (inductively coupled plasma) power 500 W, RIE (reactive ion etching) power 200 W, CHF3: flow rate 20 sccm, processing time 6 minutes, Then, the absorption layer 4, protective layer 3 and multilayer reflective layer 2 in the opening of the resist are penetrated and removed by vertical dry etching (FIGS. 10C and 10D). ) Was obtained.

最後に、硫酸系の剥離液とアンモニア過酸化水素水により、レジスト剥離・洗浄を実施
し、ドライエッチングで残ったレジストを除去し、反射型マスク701を形成した(図10(e))。
Finally, the resist was removed and washed with a sulfuric acid-based stripping solution and ammonia hydrogen peroxide solution, and the remaining resist was removed by dry etching to form a reflective mask 701 (FIG. 10E).

次いで、従来型の遮光枠を有する反射型マスク、本発明の遮光枠と反射防止層を有する反射型マスク701、本発明の遮光枠と反射防止層を有する反射型マスク902を用意し、遮光枠領域での反射率を測定した。その結果、図17、図18に示すように、図17(b)本発明の遮光枠と反射防止層を有する反射型マスク701の反射率は、図17(a)従来の遮光枠を有する反射型マスクの反射率と比べて、波長200nm〜400nmのアウトオブバンド光で約40%反射率が低減されている事を確認した。また、図18(c)本発明の遮光枠と反射防止層を有する反射型マスク902においても、(a)従来の遮光枠を有する反射型マスクの反射率と比べて、波長200nm〜400nmのアウトオブバンド光で約40%反射率が低減されている事を確認した。   Next, a reflective mask having a conventional light shielding frame, a reflective mask 701 having a light shielding frame and an antireflection layer according to the present invention, and a reflective mask 902 having a light shielding frame and an antireflection layer according to the present invention are prepared. The reflectance in the area was measured. As a result, as shown in FIGS. 17 and 18, the reflectance of the reflective mask 701 having the light shielding frame and the antireflection layer of FIG. 17B is as shown in FIG. It was confirmed that the reflectance was reduced by about 40% with out-of-band light having a wavelength of 200 nm to 400 nm as compared with the reflectance of the mold mask. Further, in FIG. 18C, the reflective mask 902 having the light shielding frame and the antireflection layer of the present invention also has an out wavelength of 200 nm to 400 nm as compared with the reflectance of (a) the conventional reflective mask having the light shielding frame. It was confirmed that the reflectance was reduced by about 40% with the out-of-band light.

また、従来型の遮光枠を有する反射型マスクと、本発明の遮光枠と反射防止層を有する反射型マスク701と、本発明の遮光枠と反射防止層を有する反射型マスク902との、200nmの1:1のライン&スペースパターンを電子顕微鏡で観察したところ、従来型の遮光枠を有する反射型マスクだけチャージアップにより観察画像が不鮮明となった。   In addition, a reflective mask having a conventional light shielding frame, a reflective mask 701 having a light shielding frame and an antireflection layer according to the present invention, and a reflective mask 902 having a light shielding frame and an antireflection layer according to the present invention are 200 nm. When the 1: 1 line & space pattern was observed with an electron microscope, only the reflective mask having the conventional light-shielding frame became unclear due to charge-up.

このように、アウトオブバンド光の反射を低減し、電子顕微鏡で観察時に発生するチャージアップを抑制した反射型マスクを作製することができた。   As described above, it was possible to produce a reflective mask that reduces the reflection of out-of-band light and suppresses the charge-up that occurs during observation with an electron microscope.

本発明は、反射型マスク等に有用である。 The present invention is useful for a reflective mask or the like.

1 基板
2 多層反射層
3 保護層
4 吸収層
5 裏面導電膜
9 レジスト
10 パターン領域
11 遮光枠
12 反射防止層
20 アウトオブバンド光
21 表面反射光
22 基板からの界面反射光
23 裏面導電膜からの界面反射光
71 レジスト
91 レジスト
101 本発明の反射防止層を有する反射型マスク
102 本発明の遮光枠のみに反射防止層を有する反射型マスク
103 本発明の反射防止層を有する反射型マスクブランク
601 反射防止層を有する反射型マスクブランク
602 本発明の反射防止層を有する反射型マスク
701 遮光枠と反射防止層を有する反射型マスク
801 反射型マスクブランク
802 反射型マスク
901 遮光枠を有する反射型マスク
902 遮光枠と反射防止層を有する反射型マスク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Multilayer reflective layer 3 Protective layer 4 Absorbing layer 5 Back surface conductive film 9 Resist 10 Pattern region 11 Shading frame 12 Antireflection layer 20 Out-of-band light 21 Surface reflected light 22 Interface reflected light from substrate 23 Back surface conductive film Interface reflection light 71 Resist 91 Resist 101 Reflective mask 102 having antireflection layer of the present invention Reflective mask 103 having antireflection layer only in the light shielding frame of the present invention Reflective mask blank 601 having antireflection layer of the present invention Reflection Reflective mask blank 602 having an antireflection layer Reflective mask 701 having an antireflection layer of the present invention Reflective mask 801 having a light shielding frame and an antireflection layer Reflective mask blank 802 Reflective mask 901 Reflective mask 902 having a light shielding frame Reflective mask having a light shielding frame and an antireflection layer

Claims (6)

基板と前記基板表面に形成された多層反射層と、前記多層反射層の上に形成された保護層と、前記保護層の上に形成された吸収層を備え、前記吸収層に形成される回路パターン領域の外側の少なくとも一部に、前記吸収層および前記保護層および前記多層反射層が除去されたEUV光およびアウトオブバンド光の反射率の低い遮光枠を有し、
前記遮光枠部の基板上に、少なくともSi,Mo,Ta,Cr,Ru,Al,Ti,Zn,Su,Hf,W,Zr,Cuのいずれかを含む無機材料、またはその酸化物や窒化物、あるいは酸窒化物から選択される、1×10の4乗/mΩ以上の導電率を有する反射防止層が形成されてなることを特徴とする反射型マスクブランク。
A circuit comprising a substrate, a multilayer reflective layer formed on the substrate surface, a protective layer formed on the multilayer reflective layer, and an absorption layer formed on the protective layer, and formed on the absorption layer A light-shielding frame having a low reflectance of EUV light and out-of-band light from which the absorption layer, the protective layer, and the multilayer reflective layer are removed, at least in part outside the pattern region;
An inorganic material containing at least one of Si, Mo, Ta, Cr, Ru, Al, Ti, Zn, Su, Hf, W, Zr, and Cu, or an oxide or nitride thereof on the substrate of the light shielding frame portion or is selected from the oxynitride, the reflective mask blank, characterized in that the anti-reflection layer is formed with a fourth power / milliohms or more conductivity of 1 × 10,.
前記反射防止層は、反射を低減する13.5nm帯以外の真空紫外線から近紫外線領域の光(波長140〜400nm)の波長について、薄膜の干渉により光が暗くなる下記条件式(1)を満たすように材料の屈折率と膜厚を選択・調整してなり、基板表面から反射するアウトオブバンド光に対し、逆位相で表面反射する機能を有することを特徴とする請求項1記載の反射型マスクブランク。
2ndcosθ = mλ・・・(1)
n:屈折率 d:膜厚 θ:入射角 λ:波長 (m=0,1,2,…)
The antireflection layer satisfies the following conditional expression (1) in which the light becomes dark due to the interference of the thin film with respect to the wavelength of light (wavelength: 140 to 400 nm) in the vacuum ultraviolet to near ultraviolet region other than the 13.5 nm band that reduces reflection. The reflective type according to claim 1, wherein the reflective type has a function of reflecting the surface in the opposite phase to the out-of-band light reflected from the substrate surface by selecting and adjusting the refractive index and film thickness of the material. Mask blank.
2nd cos θ = mλ (1)
n: Refractive index d: Film thickness θ: Incident angle λ: Wavelength (m = 0, 1, 2,...)
請求項1または2に記載の反射型マスクブランクの製造方法であって、
前記反射防止層の製造方法は、スパッタリング、蒸着(PVD)、イオンプレーティング、CVDのいずれかにより形成することを特徴とする反射型マスクブランクの製造方法。
A method of manufacturing a reflective mask blank according to claim 1 or 2 ,
The method for producing the antireflection layer is formed by any one of sputtering, vapor deposition (PVD), ion plating, and CVD.
請求項1または2に記載の反射型マスクブランクの製造方法であって、
前記反射防止層の製造方法は、多層反射層の成膜前に、基板上に形成することを特徴とする反射型マスクブランクの製造方法。
A method of manufacturing a reflective mask blank according to claim 1 or 2 ,
The method for producing an antireflection layer is formed on a substrate before forming a multilayer reflective layer.
請求項1または2に記載の反射型マスクブランクの製造方法であって、
前記反射防止層の製造方法は、多層反射層を部分的に除去した後に、露出した基板上に形成することを特徴とする反射型マスクブランクの製造方法。
A method of manufacturing a reflective mask blank according to claim 1 or 2 ,
The method of manufacturing the reflection type mask blank is characterized in that the antireflection layer is formed on the exposed substrate after partially removing the multilayer reflection layer.
請求項1または2に記載の反射形マスクブランクの、前記吸収層をパターニングしてなることを特徴とする反射型マスク。 The reflective mask blank according to claim 1 or 2 , wherein the absorption layer is patterned.
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