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TWI444757B - 用於極紫外光（ｅｕｖ）微影術之反射性空白光罩 - Google Patents

用於極紫外光（ｅｕｖ）微影術之反射性空白光罩 Download PDF

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TWI444757B
TWI444757B TW096113364A TW96113364A TWI444757B TW I444757 B TWI444757 B TW I444757B TW 096113364 A TW096113364 A TW 096113364A TW 96113364 A TW96113364 A TW 96113364A TW I444757 B TWI444757 B TW I444757B
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林和幸
門脇一生
杉山享司
三上正樹
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旭硝子股份有限公司
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Description

用於極紫外光(EUV)微影術之反射性空白光罩
本發明係有關用於半導體製造或類似者之EUV(極紫外線)微影術用的反射性空白光罩(以下在此說明書內容中稱之為「EUV空白光罩」)。
在半導體產業中，使用可見光或紫外光的光微影法已用作在矽基材或類似者上寫入微細圖案的技術，其係寫入包含此類微細圖案的積體電路所必需的。然而，使用曝光的傳統曝光技術已經接近傳統光微影術的極限，但是半導體裝置已加速需要更微細的圖案。在此光微影方法的情形中，據稱圖案的解析度極限為約1/2曝光波長，且即使是運用浸入法，解析度極限為約1/4曝光波長。即使是運用ArF雷射(193奈米)的浸入法，估計解析度極限為約45奈米。由此觀點看來，利用具有比ArF雷射短的波長之EUV光的曝光技術，即EUV微影術，有希望成為45奈米或更小的曝光技術。在本說明中，要注意該”EUV光“意指具有軟X射線區(soft X ray)或真空紫外線區波長的射線，明確地說具有約10至20奈米波長的射線，特別是，約13.5奈米±0.3奈米。
不可能如使用可見光或紫外光的微影術，將EUV光用於傳統折射光學系統，因為EUV光易於被任何物質吸收且吸收物質具有接近1的折射率。為此理由，在EUV光微影術中使用反射光學系統(catoptric system)，亦即，反射光罩及鏡子的組合。
空白光罩係用於光罩製造的堆疊組件，其尚未經圖案化。在EUV空白光罩的情形中，其具有下述結構，其中以玻璃或類似者製成的基材具有依序形成於其上之用於反射EUV光的反射層及用於吸收EUV光的吸收層。該反射層通常包含反射性多層膜，該多層膜包含交替堆疊之於射線照射膜表面時提高光反射率的高折射層及低折射層。該吸收層包含具有與EUV光有關的高吸收係數的材料，明確地說，例如含鉻或鉭當作主要成分的材料。
有關較佳的吸收層材料，專利文件1揭示對EUV光具有高吸收係數且對在圖案檢視光的波長範圍(190奈米至260奈米)中的深紫外光具有低反射率的鉭/硼合金的氮化物(TaBN)、鉭/硼合金的氧化物(TaBO)及鉭/硼合金的氧氮化物(TaBNO)。
再者，專利文件1揭示該吸收層較佳地具有非晶形結構以使該吸收層具有優異平滑度的表面，且使TaBN膜、TaBO膜及TaBNO膜具有非晶形結構，這些膜中的B含量較佳為5至25原子%。
專利文件1：JP－A－2004－6799
然而，在該吸收層為TaBO膜或TaBNO膜的情況中，若該膜中的O含量提高，該吸收層的絕緣性質傾向提高，且在該吸收層上進行電子束微影術時可能發生充電，這是不利的。
另一方面，在該吸收層為TaBN膜的情形中，在進行電子束微影術時可能發生充電。
當該吸收層為TaBN膜時，經由例如磁控管濺射來沈積該膜較不會發生缺陷。在此情況中，可經由使用，舉例來說，鉭靶及硼靶及使這些靶同時在氮氣氣氛中放電而形成TaBN膜。不然，也可使用TaB化合物及使該靶在氮氣氣氛中放電而形成TaBN膜。
然而，在使用鉭靶及硼靶的方法之情況中，由於硼靶具有高電阻且為輕元素，在許多情形中與鉭靶相比其沈積速率為1/10或更低。因此，為了增加使該膜晶體結構變成專利文件1所揭示的非晶形的硼含量(至少5原子%)，必需降低鉭靶的沈積速率，這將顯著地降低製造效率。
另一方面，在使用TaB化合物靶的方法之情況中，在使用含20原子%的硼及80原子%的鉭之化合物靶的情形中，實際上加入該膜的硼最大含量為約6原子%，且難以控制使該膜的硼含量為至少5原子%。再者，添加氮時，該膜中的硼含量至多為4原子%，且該膜的晶體結構無法製成非晶形。
為了解決上述問題，預期經由進一步提高該TaB化合物靶中的硼含量(舉例來說，硼：50原子%及鉭：50原子%)將可提高硼含量。然而，當該TaB靶中的硼含量提高時，該TaB靶的電阻傾向提高，因此放電傾向變得不穩定且沈積速率傾向變低。經由不穩定放電，可能會有膜組成或膜厚度分散的問題，或有時候，無法進行膜沈積。
為了解決上述先前技藝的問題，本發明的目的在於提供在作為EUV空白光罩的性質上優異之EUV空白光罩，特別是在EUV光及圖案檢視光的波長範圍中具有低反射率且易經控制而具有所要膜組成及膜厚度的吸收層者。
本發明人已進行深入的研究以解決上述問題且結果發現當該膜組成為TaBNSi，而非TaBN時，即使該膜的B含量低於5原子%也可獲得具有非晶形結構，優異蝕刻性質及光學性質且可穩定地被製成的吸收層。
本發明以上述的發現為基礎而完成且提供用於EUV微影術的反射性空白光罩，其包含基材及依下列順序形成在該基材上之用於反射EUV光的反射層及用於吸收EUV光的吸收層，其中該吸收層含有鉭(Ta)、硼(B)、矽(Si)及氮(N)，且在該吸收層中，該B含量為至少1原子%且少於5原子%，該Si含量為1至25原子%，且該Ta對N的組成比(Ta：N)為8：1至1：1。
本發明進一步提供一種用於EUV微影術的反射性空白光罩，其包含基材及依下列順序形成在該基材上之用於反射EUV光的反射層及用於吸收EUV光的吸收層，其中該吸收層含有鉭(Ta)、硼(B)、矽(Si)及氮(N)，且該吸收層為非晶態。
在本發明的EUV空白光罩中，該吸收層表面上的表面粗糙度為至多0.5奈米rms。
在本發明的EUV空白光罩中，較佳為在該吸收層上形成對欲用於檢視光罩圖案的檢視光為低反射性的層，該低反射性層含有鉭(Ta)、硼(B)、矽(Si)及氧(O)，且在該低反射性層中，該B含量為至少1原子%且少於5原子%，該Si含量為1至25原子%，且該Ta對O的組成比(Ta：O)為7：2至1：2。
再者，本發明的EUV空白光罩較佳為在該吸收層上形成對欲用於檢視光罩圖案的檢視光為低反射性的層，該低反射性層含有鉭(Ta)、硼(B)、矽(Si)、氧(O)及氮(N)，且在該低反射性層中，該B含量為至少1原子%且少於5原子%，該Si含量為1至25原子%，且該Ta對O與N的組成比(Ta：(O＋N))為7：2至1：2。
再者，本發明提供一種用於EUV微影術的反射性空白光罩，其包含基材及依下列順序形成在該基材上之用於反射EUV光的反射層、用於吸收EUV光的吸收層及對欲用於檢視光罩圖案的檢視光為低反射性的層，其中該低反射性層含有鉭(Ta)、硼(B)、矽(Si)及氧(O)，且在該低反射性層中，該B含量為至少1原子%且少於5原子%，該Si含量為1至25原子%，且該Ta對O的組成比(Ta：O)為7：2至1：2。
再者，本發明提供一種用於EUV微影術的反射性空白光罩，其包含基材及依下列順序形成在該基材上之用於反射EUV光的反射層、用於吸收EUV光的吸收層及對欲用於檢視光罩圖案的檢視光為低反射性的層，其中該低反射性層含有鉭(Ta)、硼(B)、矽(Si)、氧(O)及氮(N)，且在該低反射性層中，該B含量為至少1原子%且少於5原子%，該Si含量為1至25原子%，且該Ta對O與N的組成比(Ta：(O+N))為7：2至1：2。
在該吸收層上形成低反射性層的情形中，該低反射性層表面上的表面粗糙度為至多0.5奈米rms。
在該吸收層上形成低反射性層的情形中，該低反射性層具有5至30奈米的厚度。
再者，本發明的EUV空白光罩較佳為在該反射層與該吸收層之間形成用於在該吸收層上形成圖案時保護該反射層的保護層，且在該保護層表面上的反射光與欲用於檢視該吸收層上所形成圖案之光的波長下在該低反射性層表面上的反射光之間的對比度為至少30%。
在該反射層與該吸收層之間形成保護層的情形中，該保護層較佳為由Ru化合物、SiO2 及CrN中任一者所形成。
在該反射層與該吸收層之間形成保護層的情形中，在欲用於檢視該吸收層上所形成圖案之光的波長下在該低反射性層表面上的反射率為至多15%。
本發明的EUV空白光罩，該吸收層較佳為由在含氮氣氛中使用TaBSi化合物靶濺射而形成。
該TaBSi化合物靶較佳為具有Ta＝50至94原子%、Si＝5至30原子%及B＝1至20原子%的組成。
在該吸收層上形成低反射性層的情形中，該低反射性層較佳為藉由在含氧氣氛中使用TaBSi化合物靶濺射而形成。
該TaBSi化合物靶較佳為具有Ta＝50至94原子%、Si＝5至30原子%及B＝1至20原子%的組成。
本發明的EUV空白光罩因為該吸收層中的B含量低(少於5原子%)，所以沒有沈積速率降低及膜沈積期間不穩定放電的問題，明確地說，在該吸收層膜沈積時，沒有膜組成或膜厚度的分散，或膜沈積的不可能性。
在本發明的EUV空白光罩中，該吸收層表面的平滑度優異，因為該吸收層具有非晶形結構。
再者，本發明的EUV空白光罩具有作為EUV空白光罩的優異性質，例如對EUV光為低反射率及對圖案檢視光的波長範圍之光為低反射率。
在本發明的EUV空白光罩之吸收層上形成低反射性層，可進一步抑制對圖案檢視光的波長範圍中的光之反射率，如此將獲得在該空白光罩上形成圖案之後進行的圖案檢視時的有利對比度。
在藉由濺射形成本發明EUV空白光罩的吸收層及低反射性層時使用具有指定組成的TaBSi化合物靶，可避免膜組成或膜厚度的不穩定放電或分散。
現在，本發明將參照圖式詳細加以說明。
第1圖為顯示本發明的EUV空白光罩之一具體例的截面圖。第1圖的空白光罩1包含基材11及依下列順序形成在該基材11上之用於反射EUV光的反射層12及用於吸收EUV光的吸收層14。在該反射層12與吸收層14之間，形成在該吸收層14上形成圖案時用於保護該反射層的保護層13。在該吸收層14上，形成對欲用於檢視光罩圖案的檢視光為低反射性的層15。然而，在本發明的EUV空白光罩1中，只有基材11、反射層12及吸收層14為第1圖所示的結構中基本的構件，而該保護層13及低反射性層15為選用的構件。
現在，將在下文中描述該空白光罩1中的個別構件。該基材11必須滿足作為EUV空白光罩的基材之性質。因此，該基材11較佳為具有低熱膨脹係數(其較佳為0±1.0×10－7 /℃，更佳為0±0.3×10－7 /℃，又更佳為0±0.2×10－7 /℃，又再更佳為0±0.1×10－7 /℃，特佳為0±0.05×10－7 /℃)者，且具有優異的平滑度、平坦度及對欲用於例如空白光罩或圖案形成之後的光罩之清潔液的耐性。作為基材11，明確地說，可使用具有低熱膨脹係數的玻璃，例如SiO2 －TiO2 玻璃，但是該基材並不限於此，且也可使用β石英固體溶液沈澱在其內之結晶化玻璃、石英玻璃、矽、金屬或類似者所製成的基材。
就獲得高反射率及圖案形成之後光罩中的列印精確度之觀點來看，該基材11較佳為具有至多0.15奈米rms的平滑面及至多100奈米的平坦度。
該基材11的尺寸及厚度等係依據光罩或類似者的設計值適當地決定。在後文所述的例子中，使用具有6吋(152.4 mm)見方及0.25吋(6.3 mm)厚度的外部尺寸之SiO2 －TiO2 玻璃。
較佳為該基材11表面形成反射層12的那一面上沒有缺陷。然而，即使存在缺陷，較佳為凹陷缺陷的深度及凸面缺陷的高度至多2奈米且該凹陷缺陷及凸面缺陷的半值寬度為至多60奈米，以便該凹陷缺陷及/或凸面缺陷不致形成相缺陷。
該反射層12並沒有特別的限制只要其具有作為EUV空白光罩的反射層所需的性質。反射層12特別需要的性質為其係具有高EUV光反射率的膜。明確地說，以EUV光的波長範圍中的射線照射該反射層12時，對具有13.5奈米附近的波長之光的最大反射率較佳為至少60%，更佳為至少65%。再者，即使是在該反射層12上形成保護層13或低反射性層15，對具有13.5奈米附近的波長之光的最大反射率較佳為至少60%，更佳為至少65%。
作為該反射層12，通常使用具有高折射層及低折射層交替堆疊數次的反射性多層膜，其將達到高EUV光反射率。在用於該反射層12的反射性多層膜中，Mo廣泛被用於高折射層且Si廣泛被用於低折射層。也就是說，Mo/Si反射性多層膜最常被使用。然而，該反射性多層膜並不限於此，也可使用Ru/Si反射性多層膜、Mo/Be反射性多層膜、Mo化合物/Si化合物反射性多層膜、Si/Mo/Ru反射性多層膜、Si/Mo/Ru/Mo反射性多層膜或Si/Ru/Mo/Ru反射性多層膜。
構成該反射層12之反射性多層膜的層重複單元之厚度及數目係根據所用的膜材料及反射層所需的EUV光反射率而適當地選擇。在Mo/Si反射層當作例子的情形中，為了使該反射層12具有至少60%的最大EUV光反射率，以30至60的重複單元數目來堆疊具有2.3±0.1奈米厚度的鉬層及具有4.5±0.1奈米膜厚的矽層以形成該反射性多層膜。
構成該反射層12之反射性多層膜的分別層可經由例如磁控管濺射或離子束濺射等習知的膜沈積方法形成以具有所需的厚度。舉例來說，在經由離子束濺射形成Si/Mo反射性多層膜的情形中，較佳為沈積矽膜以具有4.5奈米的厚度，其使用矽靶當作靶且氬氣(具有1.3×10－2 帕至2.7×10－2 帕的氣壓)作為濺射氣體，在0.03至0.30奈米/秒的沈積速率下伴隨300至1500伏特的離子加速電壓，然後形成鉬膜以具有2.3奈米的厚度，其使用鉬靶當作靶且氬氣(具有1.3×10－2 帕至2.7×10－2 帕的氣壓)作為濺射氣體，在0.03至0.30奈米/秒的沈積速率下伴隨300至1500伏特的離子加速電壓。經由堆疊40至50個循環的矽膜及鉬膜(各循環都包含上述步驟)，而沈積該Si/Mo反射性多層膜。
該反射層12之反射性多層膜的最外層較佳為由幾乎不會被氧化的材料製成，以防止該反射層12的表面被氧化。由幾乎不會被氧化的材料製成的層，係作為該反射層12的覆蓋層(capping layer)。有關幾乎不會被氧化的材料製成的層之具體例子(其係用作覆蓋層)，可例舉矽層。在該反射層12的反射性多層膜為Si/Mo膜的情形中，若最外層為矽層，則其可當作覆蓋層。在此情形中，該覆蓋層的膜厚較佳為11.0±1.0奈米。
為了在經由蝕刻製程(通常經由乾式蝕刻製程)在該吸收層14上形成圖案期間防止該反射層12被蝕刻製程損害的目的而形成該保護層13。因此，作為該保護層13的材料，選擇較不易受該吸收層14的蝕刻製程所影響的材料，即其呈現比該吸收層14低的蝕刻速率且其幾乎不會被蝕刻製程損害。滿足這些要求的材料，可舉例來說，為Cr、Al、Ru、Ta或其氮化物、SiO2 、Si3 N4 、Al2 O3 或其混合物。當中，較佳為Ru化合物(Ru或RuB)、CrN或SiO2 ，且特佳為Ru化合物(Ru或RuB)。
該保護層13的厚度較佳為1至60奈米。
該保護層13係經由例如磁控管濺射或離子束濺射等習知的膜沈積法形成。在經由磁控管濺射形成Ru膜的情形中，較佳為將該膜沈積為具有2至5奈米的厚度，其使用Ru靶當作靶且氬氣(具有1.0×10－1 帕至10×10－1 帕的氣壓)作為濺射氣體，在5至50奈米/分的沈積速率下伴隨30瓦至500瓦的外加電力。
該吸收層14特別需要的性質為具有非常低的EUV光反射率。明確地說，以EUV光的波長範圍中的射線照射該吸收層14時，對具有13.5奈米附近的波長之光的最大反射率較佳為至多0.5%，更佳為至多0.1%。
為了達到上述性質，該吸收層較佳為由對EUV光具有高吸收係數的材料製成。
本發明的EUV空白光罩1中的吸收層14含有依後文列舉的特定比例之鉭(Ta)、硼(B)、矽(Si)及氮(N)，藉此達到上述的性質。
該吸收層14中的硼含量為至少1原子%且少於5原子%。至今，在以含有鉭及硼的膜(TaB膜、TaBN膜、TaBO膜、TaBNO膜)作為吸收層的情形中，為了使該膜呈非晶態，硼含量必須為至少5原子%。然而，如上所述，若該膜中的硼含量為至少5原子%，易於引起沈積速率低且難以控制該膜中的硼含量及膜厚度的問題。
在本發明的EUV空白光罩1中，藉由含特定比例的Ta、B、Si及N的吸收層14，即使是當該吸收層14中的硼含量低於5原子%，該吸收層14仍呈非晶態。
若該吸收層14中的硼含量低於1原子%，必需提高矽含量以便使該吸收層14呈非晶態。明確地說，該矽含量必須高於25原子%，如此使該EUV光反射率為至多0.5%所需的吸收層厚度傾向提高，這是不利的。若該吸收層14中的硼含量高於5原子%，傾向引起上述例如低沈積速率等的問題。
該吸收層14中的硼含量更佳為1至4.5原子%，又更佳為1.5至4原子%。當其為1.5至4原子%時，將能穩定地進行膜沈積，此外，該吸收層將會在平滑度等屬於光罩所需的性質上極為優異，而且穩定的膜沈積及性質將達到完好的平衡，這非常有利。
該吸收層14中的矽含量為1至25原子%。若該吸收層14中的矽含量低於1原子%，該吸收層14將不再呈非晶態。因為矽為對EUV光呈現低吸收係數的材料，所以若該吸收層14中的矽含量超過25原子%，將使該EUV光反射率為至多0.5%所需的吸收層厚度傾向提高，這是不利的。
該吸收層14中的矽含量更佳為1至20原子%，又更佳為2至12原子%。
在該吸收層14中，硼及矽以外的成分為鉭及氮。在該吸收層14中，該Ta對N的組成比(Ta：N)為8：1至1：1。若鉭的比例高於上述組成比，對在圖案檢視光的波長範圍中的光之反射率並不夠低。另一方面，若氮的比例高於上述組成比，膜密度傾向變低，對EUV光的吸收係數傾向變低，且將無法獲得充分之對EUV光的吸收性質。再者，該吸收層14的耐酸性傾向於變低。
該吸收層14中的鉭含量更佳為50至90原子%，又更佳為60至80原子%。該吸收層14中的氮含量更佳為5至30原子%，又更佳為10至25原子%。
該吸收層14可含有Ta、B、Si及N以外的元素，但必需具有作為空白光罩的性質，例如對EUV光的吸收性質。
該吸收層藉由上述構成而呈非晶態。在此說明內容中，「呈非晶態」包括完全沒有晶體結構的非晶形結構以及微晶態。當該吸收層14為非晶形結構膜或微晶結構膜時，該吸收層14的表面具有優異平滑度。
在本發明的EUV空白光罩1中，該吸收層14表面上的表面粗糙度為至多0.5奈米rms，因為該吸收層14為非晶形結構膜或微晶結構膜。若該吸收層14表面上的表面粗糙度大，則該吸收層14上所形成圖案的邊緣粗糙度傾向顯著，由此使該圖案的尺寸精確度變差。因為當圖案變精細時該邊緣粗糙度的影響傾向於提高，所以該吸收層14的表面必需平滑。
當該吸收層14表面上的表面粗糙度為至多0.5奈米rms時，該吸收層14表面就夠平滑，且因此該圖案的尺寸精確度將不受該邊緣粗糙度的影響而變差。該吸收層14表面上的表面粗糙度更佳為至多0.4奈米rms，又更佳為至多0.3奈米rms。
該吸收層14的晶體狀態為非晶形，即可經由X－射線繞射(XRD)確認該吸收層14具有非晶形結構或微晶結構。當該吸收層14的晶體狀態為非晶形結構或微晶結構時，XRD測量得到的繞射峰將不會觀察到尖銳峰。
該吸收層14的厚度較佳為50至100奈米。具有上述結構的吸收層14可藉由習知的膜沈積法形成，例如磁控管濺射或離子束濺射等的濺射。在磁控管濺射的情形中，該吸收層14可藉由下列方法(1)至(3)中任一者形成。
(1)使用鉭靶、硼靶及矽靶，各別靶同時在以氬(Ar)稀釋的氮氣(N2 )氣氛中放電以形成吸收層14。
(2)使用TaB化合物靶及矽靶，這些靶同時在以氬稀釋的氮氣氣氛中放電以形成吸收層14。
(3)使用TaBSi化合物靶，包含這些三種元素合併的靶在以氬稀釋的氮氣氣氛中放電以形成吸收層14。上述方法當中，在二或多種靶同時放電的方法((1)及(2))中，欲形成的吸收層14的組成可經由調整施於各別靶的電力而加以控制。
上述方法當中，就避免不穩定放電或該膜組成及厚度分散的觀點來看較佳為方法(2)及(3)，且特佳為方法(3)。就避免不穩定放電及該膜組成及厚度分散的觀點來看該TaBSi化合物靶特佳為具有Ta＝50至94原子%、Si＝5至30原子%及B＝1至20原子%的組成。
為了經由上述例示的方法形成該吸收層14，具體而言，係在下列膜沈積條件下進行膜沈積。
方法(2)使用TaB化合物靶及矽靶濺射氣體：氬及氮的氣體混合物(氮氣濃度：3至80體積%，較佳為5至30體積%，更佳為8至15體積%，氣體壓力：1.0×10－1 帕至10×10－1 帕，較佳為1.0×10－1 帕至5×10－1 帕，更佳為1.0×10－1 帕至3x10－1 帕)
外加電力(就各靶而言)：30至1,000瓦，較佳為50至750瓦，更佳為80至500瓦。
沈積速率：2.0至60奈米/分，較佳為3.5至45奈米/分，更佳為5至30奈米/分。
方法(3)使用TaBSi化合物靶濺射氣體：氬及氮的氣體混合物(氮氣濃度：3至80體積%，較佳為5至30體積%，更佳為8至15體積%，氣體壓力：1.0×10－1 帕至10×10－1 帕，較佳為1.0×10－1 帕至5×10－1 帕，更佳為1.0×10－1 帕至3×10－1 帕)
外加電力：30至1,000瓦，較佳為50至750瓦，更佳為80至500瓦。
沈積速率：2.0至60奈米/秒，較佳為3.5至45奈米/分，更佳為5至30奈米/分。
該低反射性層15係由對欲用於檢視光罩圖案的檢視光為低反射性的層所構成。在製備EUV光罩時，在該吸收層上形成圖案之後，檢查該EUV光罩看該圖案是否如設計般形成。有關該光罩圖案的檢視，使用通常使用波長約257奈米的光當作檢視光之檢視機器。也就是說，該EUV光罩係經由對波長約257奈米的光之反射率差異來作檢視，明確地說經由該吸收層14藉圖案形成而移除的暴露面與未被圖案形成移除而留下來的吸收層14表面間的反射率差異。前者的面對應於該反射層12表面或該保護層13表面，通常為該保護層13表面。因此，若該保護層13表面與吸收層14表面之間對檢視光的波長下的光之反射率差異小，檢視時的對比度傾向於較差而將無法進行精確檢視。
具有上述結構的吸收層14具有非常低的EUV光反射率且具有作為EUV空白光罩1的吸收層之優異性質，但是就該檢視光的波長而言，其光反射率並不一定夠低。因此，在檢視光的波長下該吸收層14表面的反射率與該保護層13表面的反射率之間的差異小，檢視時可能無法獲得足夠的對比度。若檢視時無法獲得足夠的對比度，在光罩檢視時將無法充分判斷圖案缺陷，無法正確地進行缺陷試驗。
在本發明的EUV空白光罩1中，經由形成對該吸收層14的檢視光為低反射性層15，檢視時將獲得有利的對比度，也就是說，在該檢視光波長下的光反射率非常低。具體而言，當以該檢視光波長範圍中的射線照射該低反射性層15時，在該檢視光波長下的最大光反射率較佳為至多15%，更佳為至多10%，又更佳為至多5%。
當該低反射性層15在該檢視光波長下具有至多15%的光反射率時，將能獲得檢視時的有利對比度。明確地說，在該保護層13表面的檢視光波長下的反射光與在該低反射性層15表面的檢視光波長下的反射光之間的對比度為至少40%。
在此說明內容中，該對比度可經由下式來決定：對比度(%)＝((R2 －R1 )/(R2 ＋R1 ))×100
在該檢視光波長下的R2 為該保護層13表面上的反射率，且R1 為該低反射性層15表面上的反射率。上述R1 及R2 係在第1圖所示的EUV空白光罩1的吸收層14(及低反射性層15)上形成圖案的狀態下(第2圖所示)測量。上述R2 為該反射層12表面或暴露於外面之保護層13表面的測量值，該吸收層14與低反射性層15係藉圖案形成而被移除，且R1 為未被圖案形成移除而留下來的低反射性層15表面的測值。
在本發明中，上式所示的對比度更佳為至少45%，又更佳為至少60%，特佳為至少80%。
低反射性層15較佳為由在該檢視光波長下呈現比該吸收層14低的反射率之材料所製成，且較佳為其具有非晶形結構以達到上述性質。
根據本發明EUV空白光罩1的低反射性層15之第一個具體例，該低反射性層15含有上述特定比例的Ta、B、Si及氧(O)以達到上述性質。
該低反射性層15的硼含量為至少1原子%且低於5原子%。如上述就該吸收層而言，在使用含鉭及硼的膜(TaB膜、TaBN膜、TaBO膜或TaBNO膜)之情形中該膜中的硼含量必需為至少5原子%以便使該膜呈非晶態。而本發明的EUV空白光罩1，經由含特定比例之鉭(Ta)、硼(B)、矽(Si)及氧(O)的低反射性層15，即使該層中的硼含量低於5原子%，該低反射性層15仍然呈非晶態。
若該低反射性層15中的硼含量低於1原子%，必需提高矽含量以便使該低反射性層15呈非晶態。明確地說，該矽含量必須高於25原子%，且使該EUV光反射率為至多0.5%所需的吸收層14與低反射性層15的總厚度易於變厚，取決於該吸收層14的矽含量及厚度。若該低反射性層15中的硼含量為至少5原子%，則易於出現與上述該吸收層14相同的問題，如低沈積速率。
該低反射性層15中的硼含量更佳為1至4.5原子%，又更佳為1.5至4原子%。
該低反射性層15中的矽含量為1至25原子%。若該低反射性層15中的矽含量低於1原子%，該低反射性層15將不再呈非晶態。因為矽為對EUV光呈現低吸收係數的材料，所以若該低反射性層15中的矽含量超過25原子%，將使該EUV光反射率為至多0.5%所需的吸收層14與低反射性層15總厚度易於變厚，取決於該吸收層14的矽含量及厚度。
該低反射性層15中的矽含量更佳為1至20原子%，又更佳為2至10原子%。
在該低反射性層15中，硼及矽以外的成分為鉭及氧。在該低反射性層15中Ta對O的組成比(Ta：O)為7：2至1：2。若鉭的比例高於上述組成比，在圖案檢視光的波長範圍中的光之反射率不夠低。另一方面，若氧的比例高於上述組成比，絕緣性質傾向為高的，如此在經由電子束照射時可能發生充電。膜密度傾向降低，該低反射性層15的絕緣性傾向提高，而在該低反射性層15進行電子束微影術時可能發生充電。在此，該低反射性層15比該吸收層14薄，相對較不會發生充電。因此，與該吸收層14相比氧含量的上限較高。
在該低反射性層15中的Ta對O的組成比(Ta：O)較佳為7：2至1：1，更佳為2：1至1：1。
在本發明的EUV空白光罩1中，除了Ta、B、Si及O以外該低反射性層15進一步包含N。
換言之，在本發明的EUV空白光罩1中，根據低反射性層15的第二個具體例，該低反射性層15含有依後述特定比例的Ta、B、Si、O及N以達到上述性質。
咸認為該低反射性層15表面上的平滑度經由含氮的低反射性層15而改良。
在此說明內容的後文中，該低反射性層的第一個具體例以低反射性層(TaBSiO)的形式描述且第二個具體例以低反射性層(TaBSiON)的形式描述以區分彼等。儘管當作低反射性層材料的TaBSiO為絕緣體，由於該低反射性層通常為厚的，所以實質上沒有在進行電子束微影術時引起充電的問題。
該低反射性層(TaBSiON)中的硼含量至少為至少1原子%且低於5原子%。若該低反射性層15中的硼含量低於1原子%，必需提高矽含量以便使該低反射性層15呈非晶態。明確地說，該矽含量必須高於25原子%，且使該EUV光反射率為至多0.5%所需的吸收層14與低反射性層15的總厚度易於變厚，取決於該吸收層14的矽含量及厚度。若該低反射性層15中的硼含量為至少5原子%，則易於出現與上述該吸收層14相同的問題，如低沈積速率。
該低反射性層(TaBSiON)中的硼含量更佳為1至4.5原子%，又更佳為2至4.0原子%。
該低反射性層(TaBSiON)中的矽含量為1至25原子%。若該低反射性層(TaBSiON)中的矽含量低於1原子%，該低反射性層(TaBSiON)將不再呈非晶態。因為矽為對EUV光呈現低吸收係數的材料，所以若該低反射性層15中的矽含量超過25原子%，將使該EUV光反射率為至多0.5%所需的吸收層14與低反射性層15總厚度易於變厚，取決於該吸收層14的矽含量及厚度。
該低反射性層(TaBSiON)中的矽含量更佳為1至20原子%，又更佳為2至10原子%。
在該低反射性層(TaBSiON)中，硼及矽以外的成分為鉭、氧及氮。在該低反射性層(TaBSiON)中Ta對O及N的組成比(Ta：(O＋N))為7：2至1：2。若鉭的比例高於上述組成比，在圖案檢視光的波長範圍中的光之反射率不夠低。另一方面，若O及N的比例高於上述組成比，易於引起該低反射性層(TaBSiON)的耐酸性降低的問題，且該低反射性層(TaBSiON)的絕緣性提高而引起在低反射性層(TaBSiON)上進行電子束顯影術時的充電。
在該低反射性層(TaBSiON)中的Ta對O及N的組成比(Ta：(O＋N))較佳為7：2至1：1，更佳為2：1至1：1。
具有上述結構的該低反射性層(TaBSiO)或(TaBSiON)為非晶態且具有優異平滑度的表面。明確地說，該低反射性層(TaBSiO)或(TaBSiON)表面上的表面粗糙度為至多0.5奈米rms。
如上所述，該吸收層的表面必需平滑，以防止該圖案的尺寸精確度受到邊緣粗糙度的影響而變差。因為該低反射性層(TaBSiO)或(TaBSiON)係形成於該吸收層上，所以由相同的理由其表面必需平滑。
當該低反射性層(TaBSiO)或(TaBSiON)表面上的表面粗糙度為至多0.5奈米rms時，該圖案的尺寸精確度將不會受該邊緣粗糙度的影響而變差，因為該低反射性層(TaBSiO)或(TaBSiON)的表面夠平滑。該低反射性層15表面上的表面粗糙度更佳為至多0.4奈米rms，又更佳為至多0.3奈米rms。
該低反射性層較佳為含有N，也就是說，就平滑度來看該低反射性層(TaBSiON)比低反射性層(TaBSiO)有利。
該該低反射性層(TaBSiO)或(TaBSiON)為非晶態，即該層具有非晶形結構或微晶結構，可經由X－射線繞射(XRD)來確認。當該低反射性層(TaBSiO)或(TaBSiON)為非晶形結構或微晶結構時，XRD測量得到的繞射峰將不會觀察到尖銳峰。
在該吸收層上形成該低反射性層(TaBSiO)或(TaBSiON)的情形中，該吸收層與該低反射性層(TaBSiO)或(TaBSiON)的總厚度較佳為55至130奈米。再者，該低反射性層(TaBSiO)或(TaBSiON)較佳為比該吸收層薄，因為若該低反射性層(TaBSiO)或(TaBSiON)比該吸收層厚，則該吸收層的EUV光吸收性可能降低。因此，該低反射性層(TaBSiO)或(TaBSiON)的厚度較佳為5至30奈米，更佳為10至20奈米。
該低反射性層(TaBSiO)或(TaBSiON)可藉由習知的膜沈積法形成，例如磁控管濺射或離子束濺射等的濺射。在磁控管濺射的情形中，該低反射性層(TaBSiO)或(TaBSiON)可藉由下列方法(1)至(3)中任一者形成。
(1)使用鉭靶、硼靶及矽靶，各別靶同時在以氬(Ar)稀釋的氧氣(O2 )氣氛中放電以形成該低反射性層(TaBSiO)。
(2)使用TaB化合物靶及矽靶，這些靶同時在以氬稀釋的氧氣氣氛中放電以形成該低反射性層(TaBSiO)。
(3)使用TaBSi化合物靶，包含這些三種元素合併的靶在以氬稀釋的氮氣氣氛中放電以形成該低反射性層(TaBSiO)。
上述方法當中，在二或多種靶同時放電的方法((1)及(2))中，欲形成的低反射性層(TaBSiO)的組成可經由調整施於各別靶的電力而加以控制。
上述方法當中，就避免不穩定放電或該膜組成及厚度分散的觀點來看較佳為方法(2)及(3)，且特佳為方法(3)。就避免不穩定放電及該膜組成及厚度分散的觀點來看該TaBSi化合物靶特佳為具有Ta＝50至94原子%、Si＝5至30原子%及B＝1至20原子%的組成。
如上所述，在使用鉭靶及硼靶的膜沈積的情形中，因為該硼靶具有高電阻且為輕元素，在許多情形中與鉭靶相比其沈積速率為至多1/10。因此，為了增加使該膜晶體結構變成專利文件1所揭示的非晶形的硼含量(至少5原子%)，必需降低鉭靶的沈積速率，這將顯著地降低製造效率且係不利的。
另一方面，在使用TaB化合物靶的方法之情況中，在使用含20原子%的硼及80原子%的鉭之化合物靶的情形中，實際上加入該膜的硼最大含量為約6原子%，且難以控制使該膜的硼含量為至少5原子%。再者，添加氮時，該膜中的硼含量至多為4原子%，且該膜的晶體結構無法製成非晶形。
為了解決此問題，預期經由進一步提高該TaB化合物靶中的硼含量(舉例來說，硼：50原子%及鉭：50原子%)將可提高硼含量。然而，當該TaB靶中的硼含量提高時，該TaB靶的電阻傾向提高，且放電傾向變得不穩定且沈積速率傾向變低。不穩定放電可能引起膜組成或厚度的分散，或有時候無法進行膜沈積。
上述的TaBSi化合物靶將解決這些問題。經由使用該靶，可改良TaBSiN膜的生產力，且可儘可能抑制組成或厚度的分散。
在形成該低反射性層(TaBSiON)的情況中，在以氬稀釋的氧/氮氣體混合物氣氛中進行如上述的相同程序而不用以氬稀釋的氧氣氣氛。經由此程序，以如上述的相同方式，可改良該TaBSiON膜的生產力，且可儘可能抑制該組成及厚度的分散。
為了經由上述方法形成該低反射性層(TaBSiO)，具體而言，係在下列沈積條件下進行膜沈積。
方法(2)使用TaB化合物靶及矽靶濺射氣體：氬及氧的氣體混合物(氧氣濃度：3至80體積%，較佳為5至30體積%，更佳為8至15體積%，氣體壓力：1.0×10－1 帕至10×10－1 帕，較佳為1.0×10－1 帕至5×10－1 帕，更佳為1.0×10－1 帕至3×10－1 帕)
外加電力(就各靶而言)：30至1,000瓦，較佳為50至750瓦，更佳為80至500瓦。
沈積速率：2.0至60奈米/分，較佳為3.5至45奈米/分，更佳為5至30奈米/分。
方法(3)使用TaBSi化合物靶濺射氣體：氬及氧的氣體混合物(氧氣濃度：3至80體積%，較佳為5至30體積%，更佳為8至15體積%，氣體壓力：1.0×10－1 帕至10×10－1 帕，較佳為1.0×10－1 帕至5×10－1 帕，更佳為1.0×10－1 帕至3×10－1 帕)
外加電力：30至1,000瓦，較佳為50至750瓦，更佳為80至500瓦。
沈積速率：2.0至50奈米/分，較佳為2.5至35奈米/分，更佳為5至25奈米/分。
為了經由上述方法形成該低反射性層(TaBSiON)，明確地說，在下列膜沈積條件下進行膜沈積。
方法(2)使用TaB化合物靶及矽靶濺射氣體：氬、氧及氮的氣體混合物(氧氣濃度：5至30體積%，氮氣濃度：5至30體積%，較佳為氧氣濃度：6至25體積%，較佳為氮氣濃度：6至25體積%，更佳為氧氣濃度：10至20體積%，更佳為氮氣濃度：15至25體積%，氣體壓力：1.0×10－2 帕至10×10－2 帕，較佳為1.0×10－2 帕至5×10－2 帕，更佳為1.0×10－2 帕至3×10－2 帕)。
外加電力(就各靶而言)：30至1,000瓦，較佳為50至750瓦，更佳為80至500瓦。
沈積速率：2.0至50奈米/分，較佳為2.5至35奈米/分，更佳為5至25奈米/分。
方法(3)使用TaBSi化合物靶濺射氣體：氬、氧及氮的氣體混合物(氧氣濃度：5至30體積%，氮氣濃度：5至30體積%，較佳為氧氣濃度：6至25體積%，較佳為氮氣濃度：6至25體積%，更佳為氧氣濃度：10至20體積%，更佳為氮氣濃度：15至25體積%，氣體壓力：1.0×10－2 帕至10×10－2 帕，較佳為1.0×10－2 帕至5×10－2 帕，更佳為1.0×10－2 帕至3×10－2 帕)。
外加電力：30至1,000瓦，較佳為50至750瓦，更佳為80至500瓦。
沈積速率：2.0至50奈米/分，較佳為2.5至35奈米/分，更佳為5至25奈米/分。
在本發明中，較佳為在本發明的EUV空白光罩1中的吸收層14上形成低反射性層15，因為該圖案檢視光波長與該EUV光波長不同。因此，在以EUV光(13.5奈米附近)當作圖案檢視光的情況中，咸認為該吸收層14上不需要形成該低反射性層15。該檢視光波長傾向伴隨圖案尺寸降低的短波長側偏移，且咸認為向193奈米偏移或進一步向未來的13.5奈米偏移。咸認為當該檢視光波長為13.5奈米時不需在該吸收層14上形成低反射性層15。
除了該反射層12、該保護層13、該吸收層14及該低反射性層15之外，本發明的EUV空白光罩1可具有該EUV空白光罩領域中習知的功能性膜。此功能性膜的具體例子包括施塗於該基材背側以加速基材的靜電吸附的高介電塗層。該基材背側代表與第1圖中反射層12形成於其上的基材11之面相反的面。構成材料的導電度及為上述目的而施塗於該基材背側上的高介電塗層厚度係經選擇，以使表面電阻為至多100 Ω/□。有關該高介電塗層的構成材料可廣泛地選自習知文獻所揭示者。舉例來說，可施塗JP－A－2003－501823所揭示的高介電塗層，明確地說，包含矽、TiN、鉬、鉻或TaSi的塗層。該高介電塗層的厚度可，舉例來說，為10至1m000奈米。
該高介電塗層可經由習知的膜沈積法形成，例如磁控管濺射或離子束濺射等的濺射、CVD法、真空沈積法或電鍍法。
實施例
現在，本發明將進一步參照實施例詳細地描述。然而，應了解的是本發明並不限於此等特定實施例。
實施例1
在本實施例中，製備第1圖所示的EUV空白光罩1。在實施例1的空白光罩1中，吸收層14上沒有形成低反射性層15。
有關膜沈積的基材11，使用SiO2 －TiO2 玻璃基材(外部尺寸6吋(152.4毫米)見方且厚度6.3毫米)。該玻璃基材具有0.2×10－7 /℃的熱膨脹係數、67 GPa的楊氏模數、0.17的松泊比(Poisson’s ratio)及3.1x107 m2 /s2 的比剛度。該玻璃基材係經研磨以具有至多0.15奈米rms的平滑度及至多100奈米的平坦度。
在該基材11的背側，經由磁控管濺射沈積厚度100奈米的鉻膜而施塗具有100 Ω/□面電阻的高介電塗層。
使用所形成的鉻膜將該基材(外部尺寸6吋(152.4毫米)見方且厚度6.3毫米)固定於平板形的傳統靜電吸盤，且包含經由離子束濺射在該基材11表面上交替沈積矽膜與鉬膜的循環重複40次而形成具有總厚度272奈米((4.5奈米＋2.3奈米)×40)的Si/Mo反射性多層膜(反射層12)。
接著，經由離子束濺射在該Si/Mo反射性多層膜(反射層12)上沈積Ru膜(膜厚2.5奈米)而形成保護層13。
該Si膜、Mo膜及Ru膜的沈積條件如下。
(該Si膜的沈積條件)靶：矽靶(摻硼)濺射氣體：氬氣(氣壓0.02帕)電壓：700伏特沈積速率：0.077奈米/秒膜厚度：4.5奈米。
(該Mo膜的沈積條件)靶：鉬靶濺射氣體：氬氣(氣壓0.02帕)電壓：700伏特沈積速率：0.064奈米/秒膜厚度：2.3奈米。
(該Ru膜的沈積條件)靶：釕靶濺射氣體：氬氣(氣壓0.02帕)電壓：500伏特沈積速率：0.023奈米/秒膜厚度：2.5奈米。
接著，經磁控管濺射在該保護層13上形成TaBSiN層當作吸收層14以獲得該基材上依序包含基材11及反射層12、保護層13及吸收層14的EUV空白光罩1。
該TaBSiN層的沈積條件如下。
(TaBSiN層的沈積條件)靶：TaBSi化合物靶(組成比例：鉭80原子%、硼10原子%、矽10原子%)濺射氣體：氬及氮的氣體混合物(氬：86體積%，氮氣濃度：14體積%，氣體壓力：0.3帕)外加電力：150瓦沈積速率：0.12奈米/秒。
對上述程序所獲得的EUV空白光罩中的吸收層進行下列評估(1)至(4)。
(1)膜組成使用X－射線光電光譜儀(由PERKIN ELEMER－PHI製造，編號5,500)來測量該吸收層(TaSiBN膜)的組成。該吸收層的組成比例(原子%)為Ta：B：Si：N＝70：3：10：17(Ta含量70原子%，B含量3原子%，Si含量10原子%，N含量17原子%)。
(2)晶體結構該吸收層(TaSiBN膜)的晶體結構係經由X－射線繞射儀(由Rigaku有限公司製造)來確認。該吸收層的晶體結構為非晶形結構或微晶結構，因為所得的繞射峰中沒見到尖銳峰。
(3)表面粗糙度該吸收層(TaSiBN膜)的表面粗糙度係根據JIS－B0601(1994年)使用原子力顯微鏡(由Seiko Instruments股份有限公司製造，編號SPI3800)來確認該吸收層的表面粗糙度。該吸收層的表面粗糙度為0.15奈米rms。
(4)電阻該吸收層(TaSiBN膜)的電阻係使用四點探針測量裝置：Loresta AP MCP－T400，由Mitsubishi Petrochemical有限公司製造，來測量，結果，電阻為2.0×10－4 Ω．cm。
實施例2
在本實施例中，製備包含吸收層14上所形成的低反射性層15之EUV空白光罩1。
在此實施例中，進行與實施例1相同的操作直到該吸收層14形成於該保護層13上為止。在該吸收層14上，經由磁控管濺射形成TaBSiON膜當作對具有257奈米波長的檢視光為低反射性的層。以實施例1的相同方式測量該低反射性層且結果，Ta：B：Si：N：O＝40：3：10：10：37。
該TaBSiON膜的沈積條件如下。
(TaBSiON膜的沈積條件)靶：TaBSi化合物靶(組成比例：鉭80原子%、硼10原子%、矽10原子%)濺射氣體：氬、氮及氧的氣體混合物(氬：60體積%，氮氣濃度：20體積%，氧氣濃度：20體積%，氣體壓力：0.3帕)外加電力：150瓦沈積速率：0.18奈米/秒。膜厚度：10奈米
對上述程序所獲得的EUV空白光罩中的吸收層進行下列評估(5)及(6)。
(5)反射性(對比度評估)在實施例1中，等該保護層(釕層)13形成之後，經由分光光譜儀來測量該保護層13表面上的圖案檢視光(波長257奈米)的反射率。再者，在實施例2中，等該低反射性層(TaBSiON)15形成之後，測量該低反射性層表面上的圖案檢視光的反射率。結果，該保護層13表面的反射率為60.0%且該反射層15表面的反射率為6.9%。由上述結果及由上述式子來決定對比度且結果為79.4%。
對於所得之EUV空白光罩1，以EUV光(波長13.5奈米)照射該低反射性層15以測量對該EUV光的反射率。結果，對該EUV光的反射率為0.4%，且該EUV空白光罩1經確認具有優異EUV吸收性。
(6)蝕刻性質經由下示方法來評估蝕刻性質而非使用上述程序所製備的EUV空白光罩的評估。
將各自經由下示方法將釕膜或TaBSiON膜沈積於其上的矽晶片(10毫米×30毫米)作為樣品置於RF電漿蝕刻裝置的樣品支撐物(4吋石英基材)上。在此狀態下，在下列條件之下在置於樣品支撐物上的矽晶片釕膜或TaBSiN膜上進行電漿RF蝕刻。
偏壓器RF：50瓦蝕刻時間：120秒啟動壓力：3帕蝕刻壓力：1帕蝕刻氣體：氯/氬氣體流速(氯/氬)：20/80 sccm電極基板之間的距離：55毫米
在下列沈積條件下經由離子束濺射來進行該釕膜的膜沈積。
(釕膜的沈積條件)靶：釕靶濺射氣體：氬氣(氣體壓力：2毫托耳，流速：15 sccm)輸出：150瓦沈積速率：0.023奈米/秒。膜厚度：2.5奈米
經由磁控管濺射同時使TaB靶及矽靶在氮氣氣氛中放電而沈積TaBSiN膜。在下列三類型條件任一者之下進行膜沈積。
(TaBSiN膜的沈積條件(1))靶：TaB靶(組成比例：鉭80原子%、硼20原子%)、矽靶濺射氣體：氬及氮的氣體混合物(氬：86體積%，氮氣濃度：14體積%，氣體壓力：2毫托耳)輸出：150瓦(TaB靶)、30瓦(矽靶)沈積速率：0.13奈米/秒膜厚度：60奈米
(TaBSiN膜的沈積條件(2))靶：TaB靶(組成比例：鉭80原子%、硼20原子%)、矽靶濺射氣體：氬氣、氮氣(氬：86體積%，氮氣濃度：14體積%，氣體壓力：2毫托耳)輸出：150瓦(TaB靶)、50瓦(矽靶)沈積速率：0.12奈米/秒膜厚度：60奈米
(TaBSiN膜的沈積條件(3))靶：TaB靶(組成比例：鉭80原子%、硼20原子%)、矽靶濺射氣體：氬氣、氮氣((氬：86體積%，氮氣濃度：14體積%，氣體壓力：2毫托耳)，流速：13 sccm(氬)、2 sccm(氮))輸出：150瓦(TaB靶)、100瓦(矽靶)沈積速率：0.11奈米/秒膜厚度：60奈米
對在上述條件下沈積的釕膜及TaBSiN膜(1)至(3)獲得蝕刻速率，以使用下式來決定蝕刻選擇性。
蝕刻選擇性＝(TaBSiN膜的蝕刻速率)/(釕膜的蝕刻速率)
與該保護層13相關的蝕刻選擇性較佳為至少10，而該TaBSiN膜(1)至(3)的蝕刻選擇性如下，且對任一膜都獲得足夠的選擇性。
TaBSiN膜(1)：10.0 TaBSiN膜(2)：12.3 TaBSiN膜(3)：13.9
比較例1
以實施例1的相同方式進行比較例1，除了該吸收層為不含矽(Si)的鉭/硼合金氮化物(TaBN)膜以外。該TaBN膜係於下列條件下使用TaB靶(Ta：B＝80原子%：20原子%)來沈積。
(TaBN層的沈積條件)靶：TaB靶(組成比例：鉭80原子%、硼20原子%)濺射氣體：氬氣、氮氣(氬：86體積%，氮氣濃度：14體積%，氣體壓力：0.3帕)外加電力：150瓦沈積速率：0.1奈米/秒膜厚度：60奈米
使用X－射線光電光譜儀來測量所得的TaBN膜組成(原子%)且結果為，Ta：B：N＝50：4：46。
所得的TaBN膜的晶體結構係經由X－射線繞射儀來確認且結果，確認該TaBN層為結晶性，因為所得的繞射峰中見到尖銳峰。
該TaBN膜表面的表面粗糙度係經由原子力顯微鏡來確認且結果為0.5奈米rms，該表面粗糙度與實施例1的吸收層(TaBSiN層)相比係大的。
使用上述TaB靶來進行沈積條件的最佳化，但是每種膜都具有小於5原子%的硼含量，且無法獲得具有非晶形結構的TaBN膜。
比較例2
以實施例1的相同方式進行比較例2，除了該吸收層為不含矽(Si)的鉭/硼合金氮化物(TaBN)膜以外。該TaBN膜係於下列條件下使用TaB靶(Ta：B＝50原子%：50原子%)來沈積。
(TaBN層的沈積條件)靶：TaB靶(組成比例：鉭50原子%、硼50原子%)濺射氣體：氬氣、氮氣(氬：86體積%，氮氣濃度：14體積%，氣體壓力：0.3帕)外加電力：150瓦沈積速率：0.07奈米/秒膜厚度：60奈米
使用X－射線光電光譜儀來測量所得的TaBN膜組成(原子%)且結果為，硼含量為至少5%。
膜沈積之後的TaBN膜的晶體結構係經由X－射線繞射儀來確認且結果，確認該吸收層為非晶形結構或微晶結構，因為所得的繞射峰中沒見到尖銳峰。
再者，膜沈積之後的TaBN膜表面的表面粗糙度係經由原子力顯微鏡來確認且結果為0.2奈米rms。
再者，以實施例1的相同方式，測量該保護層(釕層)13表面及該TaBN層表面上的圖案檢視光(波長257奈米)的反射率。結果，該保護層13表面的反射率為60.0%且該TaBN層表面的反射率為9.9%。由上述結果及由上述式子來決定對比度且結果為71.7%，且確認該對比度與實施例1相比係低的。
以上述相同程序評估有關該TaBN膜的蝕刻性質。結果，該TaBN膜的蝕刻選擇性為12.8。
比較例2的TaBN層沈積速率為約實施例1沈積速率的2/3且相當低。再者，為了確認再現性，在比較例2的條件下進行數次膜沈積，但放電不穩定，且有時候無法進行膜沈積，或難以控制膜組成或膜厚度。
比較例3
以實施例1的相同方式進行比較例3，除了該TaBSiN層中的硼濃度係低於1原子%以外。
所得的TaBSiN層的晶體結構係經由X－射線繞射儀來確認且結果，確認該TaBSiN層為結晶性，因為所得的繞射峰中見到尖銳峰。
比較例4
以實施例1的相同方式進行比較例4，除了該TaBSiN層中的硼濃度超過5原子%以外。
在比較例4中，該TaBSiN層的沈積速率與實施例1相比低很多。再者，為了確認再現性，在比較例4的條件下進行數次膜沈積，但有時候由於不穩定放電而無法進行膜沈積，或難以控制膜組成或膜厚度。
比較例5
以實施例1的相同方式進行比較例5，除了該TaBSiN層中的矽含量係低於1原子%以外。
所得的TaBSiN層的晶體結構係經由X－射線繞射儀來確認且結果，確認該TaBSiN層為結晶性，因為所得的繞射峰中見到尖銳峰。
比較例6
以實施例1的相同方式進行比較例6，除了該TaBSiN層中的矽含量超過25原子%以外。
測量所得的TaBSiN層表面上的EUV光反射率且結果為0.8%，該吸收層在EUV光吸收性上經確認比實施例1的吸收層差。
在此以引用方式將2006年，4月21日申請的日本專利申請案2006－117992的全部揭示內容，包括說明書、申請專利範圍、圖式及發明內容，併入本文。
1．．．EUV空白光罩
11．．．基材
12．．．反射層(反射性多層膜)
13．．．保護層
14．．．吸收層
15．．．低反射性層
第1圖為顯示本發明的EUV空白光罩之一具體例的截面圖。
第2圖顯示在第1圖所示的EUV空白光罩1之吸收層14(及低反射性層15)上形成圖案的狀態。
1．．．EUV空白光罩
11．．．基材
12．．．反射層(反射性多層膜)
13．．．保護層
14．．．吸收層
15．．．低反射性層

Claims (25)

  1. 一種用於EUV微影術的反射性空白光罩，其包含基材及依下列順序形成在該基材上之用於反射EUV光的反射層及用於吸收EUV光的吸收層，其中該吸收層含有鉭(Ta)、硼(B)、矽(Si)及氮(N)，且在該吸收層中，該B含量為至少1原子%且少於5原子%，該Si含量為1至25原子%，且該Ta對N的組成比(Ta：N)為8：1至1：1。
  2. 一種用於EUV微影術的反射性空白光罩，其包含基材及依下列順序形成在該基材上之用於反射EUV光的反射層及用於吸收EUV光的吸收層，其中該吸收層含有鉭(Ta)、硼(B)、矽(Si)及氮(N)，且該吸收層為非晶態。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之用於EUV微影術的反射性空白光罩，其中該吸收層表面上的表面粗糙度為至多0.5奈米rms。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之用於EUV微影術的反射性空白光罩，其中在該反射層與該吸收層之間形成用於在該吸收層上形成圖案時保護該反射層的保護層。
  5. 如申請專利範圍第4項之用於EUV微影術的反射性空白光罩，其中該保護層係由Ru化合物、SiO2 及CrN中任一者所形成。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之用於EUV微影術的反射性空白光罩，其中該吸收層係藉由在含氮氣氛中使用 TaBSi化合物靶濺射而形成。
  7. 如申請專利範圍第6項之用於EUV微影術的反射性空白光罩，其中該TaBSi化合物靶具有Ta=50至94原子%、Si=5至30原子%及B=1至20原子%的組成。
  8. 如申請專利範圍第1或2項之用於EUV微影術的反射性空白光罩，其中在該吸收層上形成對欲用於檢視光罩圖案的檢視光為低反射性的層，該低反射性層含有鉭(Ta)、硼(B)、矽(Si)及氧(O)，且在該低反射性層中，該B含量為至少1原子%且少於5原子%，該Si含量為1至25原子%，且該Ta對O的組成比(Ta：O)為7：2至1：2。
  9. 如申請專利範圍第8項之用於EUV微影術的反射性空白光罩，其中該低反射性層表面上的表面粗糙度為至多0.5奈米rms。
  10. 如申請專利範圍第8項之用於EUV微影術的反射性空白光罩，其中該低反射性層具有5至30奈米的厚度。
  11. 如申請專利範圍第8項之用於EUV微影術的反射性空白光罩，其中在該反射層與該吸收層之間形成用於在該吸收層上形成圖案時保護該反射層的保護層，且在欲用於檢視該吸收層上所形成圖案之光的波長下在該保護層表面上的反射光與該低反射性層表面上的反射光之間的對比度為至少30%。
  12. 如申請專利範圍第11項之用於EUV微影術的反射 性空白光罩，其中該保護層係由Ru化合物、SiO2 及CrN中任一者所形成。
  13. 如申請專利範圍第8項之用於EUV微影術的反射性空白光罩，其中在欲用於檢視該吸收層上所形成圖案之光的波長下在該低反射性層表面上的反射率為至多15%。
  14. 如申請專利範圍第8項之用於EUV微影術的反射性空白光罩，其中該低反射性層係在含氧氣氛中經由使用TaBSi化合物靶濺射而形成。
  15. 如申請專利範圍第14項之用於EUV微影術的反射性空白光罩，其中該TaBSi化合物靶具有Ta=50至94原子%、Si=5至30原子%及B=1至20原子%的組成。
  16. 如申請專利範圍第1或2項之用於EUV微影術的反射性空白光罩，其中在該吸收層上形成對欲用於檢視光罩圖案的檢視光為低反射性的層，該低反射性層含有鉭(Ta)、硼(B)、矽(Si)、氧(O)及氮(N)，且在該低反射性層中，該B含量為至少1原子%且少於5原子%，該Si含量為1至25原子%，且該Ta對O與N的組成比(Ta：(O+N))為7：2至1：2。
  17. 一種用於EUV微影術的反射性空白光罩，其包含基材及依下列順序形成在該基材上之用於反射EUV光的反射層、用於吸收EUV光的吸收層及對欲用於檢視光罩圖案的檢視光為低反射性的層，其中該低反射性層含有鉭(Ta)、硼(B)、矽(Si)及氧(O)，且在該低反射性層中，該B含量為至少1原子%且少於5原子%，該Si含 量為1至25原子%，且該Ta對O的組成比(Ta：O)為7：2至1：2。
  18. 一種用於EUV微影術的反射性空白光罩，其包含基材及依下列順序形成在該基材上之用於反射EUV光的反射層、用於吸收EUV光的吸收層及對欲用於檢視光罩圖案的檢視光為低反射性的層，其中該低反射性層含有鉭(Ta)、硼(B)、矽(Si)、氧(O)及氮(N)，且在該低反射性層中，該B含量為至少1原子%且少於5原子%，該Si含量為1至25原子%，且該Ta對O與N的組成比(Ta：(O+N))為7：2至1：2。
  19. 如申請專利範圍第17或18項之用於EUV微影術的反射性空白光罩，其中該低反射性層表面上的表面粗糙度為至多0.5奈米rms。
  20. 如申請專利範圍第17或18項之用於EUV微影術的反射性空白光罩，其中該低反射性層具有5至30奈米的厚度。
  21. 如申請專利範圍第17或18項之用於EUV微影術的反射性空白光罩，其中在該反射層與該吸收層之間形成用於在該吸收層上形成圖案時保護該反射層的保護層，且在欲用於檢視該吸收層上所形成圖案之光的波長下在該保護層表面上的反射光與該低反射性層表面上的反射光之間的對比度為至少30%。
  22. 如申請專利範圍第21項之用於EUV微影術的反射性空白光罩，其中該保護層係由Ru化合物、SiO2 及CrN 中任一者所形成。
  23. 如申請專利範圍第17或18項之用於EUV微影術的反射性空白光罩，其中在欲用於檢視該吸收層上所形成圖案之光的波長下在該低反射性層表面上的反射率為至多15%。
  24. 如申請專利範圍第17或18項之用於EUV微影術的反射性空白光罩，其中該低反射性層係在含氧氣氛中經由使用TaBSi化合物靶濺射而形成。
  25. 如申請專利範圍第24項之用於EUV微影術的反射性空白光罩，其中該TaBSi化合物靶具有Ta=50至94原子%、Si=5至30原子%及B=1至20原子%的組成。
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