TWI831390B - Euv微影用反射型光罩基底及附有導電膜之基板 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於一種EUV微影用反射型光罩基底,其具有基板、配置於上述基板之背面側之導電膜、配置於上述基板之正面側之反射層、及配置於上述反射層上之吸收層,且上述導電膜之於波長1000~1100 nm下之折射率與消光係數、上述導電膜之於波長600~700 nm下之折射率與消光係數、上述導電膜之於波長400~500 nm下之折射率與消光係數、以及上述導電膜之膜厚t為特定範圍。
Description
本發明係關於用於半導體製造等之EUV(Extreme Ultra Violet:極紫外)微影用反射型光罩基底(以下,於本說明書中,稱為「EUV光罩基底」)、及用於該EUV光罩基底之製造之附有導電膜之基板。
先前,於半導體產業中,作為於Si基板等形成包括微細之圖案之積體電路時所需要之微細圖案之轉印技術,使用利用可見光或紫外光之光微影法。然而,半導體元件越來越微細化,但另一方面,先前之光微影法接近極限。於光微影法之情形時,圖案之解像極限為曝光波長之1/2左右。即便使用液浸法,亦為曝光波長之1/4左右,即便使用ArF雷射(193nm)之液浸法,亦預想20~30nm左右為極限。因此,作為20~30nm以下之曝光技術,使用較ArF雷射更短波長之EUV光之曝光技術之EUV微影備受期待。於本說明書中,所謂EUV光,係指軟X射線區域或真空紫外線區域之波長之光線。具體而言,係指波長10~20nm左右,尤其13.5nm±0.3nm左右之光線。
EUV光相對於所有物質容易被吸收,且於該波長下物質之折射率接近1。因此,無法使用如先前之利用可見光或紫外光之光微影般之折射光學系統。因此,於EUV微影中,使用反射光學系統,即反射型光罩與鏡片。
另一方面,與光之短波長化不同,提出利用相位偏移光罩之解像度提高技術。相位偏移光罩係藉由使光罩圖案之透過部為與鄰接之透過部不同之物質或形狀,而對透過其等之光賦予180度之相位差。因此,於兩透過部之間之區域中,相差180度相位之透過繞射光彼此相互抵消,光強度變得極小,光罩對比度提高,結果轉印時之焦點深度擴大,並且轉印精度提高。再者,相位差於原理上180度為最佳,但實質上若為175~185度左右,則可充分獲得解像度提高效果。
光罩基底係用於光罩製造之圖案化前之積層體。於EUV光罩基底之情形時,具有於玻璃製等基板上依序形成有反射EUV光之反射層、及吸收EUV光之吸收層之構造。
作為反射層,通常使用多層反射膜,該多層反射膜係藉由將相對於EUV光為低折射率之低折射率層、與相對於EUV光成為高折射率之高折射率層交替地積層,而提高將EUV光照射至層表面時之光線反射率。通常使用鉬(Mo)層作為多層反射膜之低折射率層,且通常使用矽(Si)層作為高折射率層。
吸收層使用相對於EUV光之吸收係數較高之材料,具體而言,例如以鉻(Cr)、鉭(Ta)為主成分之材料。
多層反射膜及吸收層係使用離子束濺鍍法或磁控濺鍍法形成於玻璃基板之光學面上。於形成多層反射膜及吸收層時,玻璃基板藉由支持機構而保持。作為玻璃基板之支持機構,有機械性吸盤及靜電吸盤,但因發塵性之問題而較佳為使用靜電吸盤。又,於光罩圖案化製程時,或者曝光時之光罩操作時,亦使用靜電吸盤作為玻璃基板之支持機構。
靜電吸盤係於半導體裝置之製造製程中,先前作為矽(Si)
晶圓之支持機構使用之技術。因此,於如玻璃基板般介電常數及導電率較低之基板之情形時,為了獲得與Si晶圓之情形時相同程度之吸持力,必須施加高電壓,故而有產生絕緣破壞之危險性。
因此,為了促進基板之靜電吸持,而隔著基板在與多層反射膜為相反側形成導電膜。
於EUV光罩及用於其之EUV光罩基底中,存在因作為反射層之多層反射膜或吸收層之內部應力而產生之基板之變形成為問題之情形。正在新導入以下技術,該技術係藉由自EUV光罩或EUV光罩基底之背面側局部地照射脈衝雷射光來將玻璃基板局部地加熱,而改善因多層反射膜或吸收層之內部應力所致之基板之變形。
為了應用上述技術,專利文獻1提供有一種於波長400~800nm之光線透過率較高之背面形成有導電膜之EUV光罩基底。
專利文獻1:日本專利特開2015-15420號公報
另一方面,導電膜形成後之缺陷檢查中使用波長488nm之Ar雷射。若導電膜之於該波長區域之光線透過率較高則無法實施缺陷檢查。因此,要求導電膜之於該波長區域之光線透過率較低。
於導電膜形成後之缺陷檢查中使用波長488nm之Ar雷射之情形時,為了局部地照射雷射光來改善因多層反射膜或吸收層之內部應力所致之基板之變形,而可使用波長1064nm之Nd:YAG雷射或波長632
nm之He:Ne雷射。於使用該等雷射之情形時,要求導電膜之於該等波長區域之光線透過率較高。
本發明為了解決上述先前技術之問題點,其課題在於提供一種EUV光罩基底、及用於該EUV光罩基底之製造之附有導電膜之基板,該EUV光罩基底於自導電層側入射之情形時,使波長1000~1100nm之範圍之光及波長600~700nm之範圍之光透過,且抑制波長400~500nm之範圍之光透過。
本發明者等人發現藉由以下之構成而可解決上述問題。
(1)一種EUV微影用反射型光罩基底,其具有:基板;導電膜,其配置於基板之背面側;反射層,其配置於基板之正面側,且反射EUV光;及吸收層,其配置於反射層上,且吸收EUV光;導電膜之於波長1000~1100nm下之折射率nλ1000-1100nm為5.300以下,消光係數kλ1000-1100nm為5.200以下,導電膜之於波長600~700nm下之折射率nλ600-700nm為4.300以下,消光係數kλ600-700nm為4.500以下,導電膜之於波長400~500nm下之折射率nλ400-500nm為2.500以上,消光係數kλ400-500nm為0.440以上,導電膜之膜厚t為40~350nm。
(2)如(1)之EUV微影用反射型光罩基底,其中導電膜含有鉭(Ta)及鉻(Cr)中至少一者、與氮(N)及硼(B)之任一者。
(3)如(2)之EUV微影用反射型光罩基底,其中導電膜含有Ta與N。
(4)如(2)或(3)之EUV微影用反射型光罩基底,其中導電膜含有Ta,且利用面外(out of plane)XRD(X ray diffraction,X射線繞射測定)法觀測之來自導電膜之繞射峰中歸屬於Ta之bcc(110)面之繞射峰的半值寬FWHM為1.5~4.0°。
(5)如(1)至(4)中任一項之EUV微影用反射型光罩基底,其中導電膜係波長1000~1100nm之光線透過率為1.0%以上,波長600~700nm之光線透過率為1.0%以上,波長400~500nm之光線透過率為1.0%以下。
(6)如(1)至(5)中任一項之EUV微影用反射型光罩基底,其中導電膜之薄片電阻值為250Ω/□以下。
(7)如(1)至(6)中任一項之EUV微影用反射型光罩基底,其中導電膜之表面硬度為10.0GPa以上。
(8)如(1)至(7)中任一項之EUV微影用反射型光罩基底,其中於導電膜上進而設置有上層,上層含有選自由鉻(Cr)、氮(N)及氧(O)所組成之群之至少1種元素。
(9)如(1)至(8)中任一項之EUV微影用反射型光罩基底,其中上述導電膜之表面粗糙度(Rq)為0.600nm以下。
(10)一種附有導電膜之基板,其係於基板上具有導電膜者,且上述導電膜之於波長1000~1100nm下之折射率nλ1000-1100nm為5.300以下,消光係數kλ1000-1100nm為5.200以下,上述導電膜之於波長600~700nm下之折射率nλ600-700nm為4.300以下,消光係數kλ600-700nm為4.500以下,上述導電膜之於波長400~500nm下之折射率nλ400-500nm為2.500以
上,消光係數kλ400-500nm為0.440以上,上述導電膜之膜厚t為40~350nm。
(11)如(10)之附有導電膜之基板,其中上述導電膜含有鉭(Ta)及鉻(Cr)中至少一者、與氮(N)及硼(B)之任一者。
(12)如技術方案11之附有導電膜之基板,其中上述導電膜含有Ta與N。
(13)如(11)或(12)之附有導電膜之基板,其中上述導電膜含有Ta,且利用面外(out of plane)XRD法觀測之來自上述導電膜之繞射峰中歸屬於Ta之bcc(110)面之繞射峰的半值寬FWHM為1.5~4.0°。
(14)如(10)至(13)中任一項之附有導電膜之基板,其中上述導電膜係波長1000~1100nm之光線透過率為1.0%以上,波長600~700nm之光線透過率為1.0%以上,波長400~500nm之光線透過率為1.0%以下。
(15)如(10)至(14)中任一項之附有導電膜之基板,其中上述導電膜之薄片電阻值為250Ω/□以下。
(16)如(10)至(15)中任一項之附有導電膜之基板,其中上述導電膜之表面硬度為10.0GPa以上。
(17)如(10)至(16)中任一項之附有導電膜之基板,其中於上述導電膜上進而設置有上層,上述上層含有選自由鉻(Cr)、氮(N)及氧(O)所組成之群之至少1種元素。
(18)如(10)至(17)中任一項之附有導電膜之基板,其中上述導電膜之表面粗糙度(Rq)為0.600nm以下。
本發明之EUV光罩基底於自導電層側入射之情形時,使波長1000~1100nm之範圍之光及波長600~700nm之範圍之光透過,且抑制波長400~500nm之範圍之光透過。
10:EUV光罩基底
11:基板
12:導電膜
13:反射層(多層反射膜)
14:吸收層
圖1係表示本發明之EUV光罩基底之一實施方式之概略剖視圖。
以下,參照圖式對本發明之EUV光罩基底進行說明。
圖1係表示本發明之EUV光罩基底之一實施方式之概略剖視圖。圖1所示之EUV光罩基底10係於基板11之一面(於圖中,為基板11之上表面)依序形成有反射EUV光之反射層13、與吸收EUV光之吸收層14。於基板11之另一面(於圖中,為基板11之下表面)形成有導電膜12。以下,於本說明書中,將配置有反射層13及吸收層14之側之基板11之面設為基板11之正面,將配置有導電膜12之側之基板11之面設為基板11之背面。
以下,對本實施方式之EUV光罩基底10之各個構成要素進行說明。
基板11滿足作為EUV光罩基底用之基板之特性。因此,基板11具有低熱膨脹係數(具體而言,20℃時之熱膨脹係數較佳為0±0.05×10-7/℃,更佳為0±0.03×10-7/℃),且平滑性、平坦度、及對用於光罩基底或圖案形成後之光罩之清洗等的清洗液之耐受性優異。作為基板11,具體而言,使用具有低熱膨脹係數之玻璃,例如SiO2-TiO2系玻璃等,但並不限定於此,亦可使用析出β石英固溶體之結晶化玻璃、石英玻璃、矽或金屬等基板。
基板11若具有表面粗糙度(Rq)為0.15nm以下之平滑之表面與100nm
以下之平坦度,則於圖案形成後之光罩中獲得高反射率及高轉印精度,故而較佳。
基板11之大小、厚度等係根據光罩之設計值等來適當決定。於之後所示之實施例中使用外形6英吋(152mm)見方、厚度0.25英吋(6.3mm)之SiO2-TiO2系玻璃。
較佳為,於基板11之表面不存在缺點。然而,即便存在缺點,只要不會因凹狀缺點及/或凸狀缺點而產生相位缺點即可。具體而言,較佳為,凹狀缺點之深度及凸狀缺點之高度為2nm以下,且該等凹狀缺點及凸狀缺點之半值寬為60nm以下。所謂凹狀缺點之半值寬,係指凹狀缺點之深度之1/2深度位置處之寬度。所謂凸狀缺點之半值寬,係指凸狀缺點之高度之1/2高度位置處之寬度。
導電膜12於波長1000~1100nm下之折射率nλ1000-1100nm為5.300以下,消光係數kλ1000-1100nm為5.200以下。
若折射率nλ1000-1100nm及消光係數kλ1000-1100nm為上述範圍,則導電膜12於波長1000~1100nm之光線透過率較高,故而於為了改善基板之變形而使用波長1064nm之Nd:YAG雷射時較佳。
導電膜12之於波長1000~1100nm之光線透過率較佳為1.0%以上,更佳為2.0%以上,進而佳為2.5%以上。上限並無特別限制,例如為3.5%以下。
導電膜12之折射率nλ1000-1100nm較佳為5.200以下。下限並無特別限制,例如為4.000以上。
導電膜12之消光係數kλ1000-1100nm較佳為5.100以下。下限並無特別限制,例如為3.000以上。
導電膜12於波長600~700nm下之折射率nλ600-700nm為4.300以下,消光係數kλ600-700nm為4.500以下。
若折射率nλ600-700nm及消光係數kλ600-700nm為上述範圍,則導電膜12於波長600~700nm之光線透過率較高,故而於為了改善基板之變形而使用波長632nm之He:Ne雷射時較佳。
導電膜12之波長600~700nm之光線透過率較佳為1.0%以上,更佳為1.5%以上。上限並無特別限制,例如為2.5%以下。
導電膜12之折射率nλ600-700nm較佳為4.200以下。下限並無特別限制,例如為3.100以上。
導電膜12之消光係數kλ600-700nm較佳為4.400以下。上限並無特別限制,例如為2.500以上。
導電膜12於波長400~500nm下之折射率nλ400-500nm為2.500以上,消光係數kλ400-500nm為0.440以上。
若折射率nλ400-500nm及消光係數kλ400-500nm為上述範圍,則導電膜12於波長400~500nm之光線透過率較低,故而於缺陷檢查中使用波長488nm之Ar雷射時較佳。
導電膜12之於波長400~500nm之光線透過率較佳為1.0%以下,更佳為未達1.0%。下限並無特別限制,例如為0.7%以上。
導電膜12之折射率nλ400-500nm較佳為2.600以上。上限並無特別限制,例如為3.300以下。
導電膜12之消光係數kλ400-500nm較佳為0.500以上,更佳為1.000以上,進而佳為1.500以上。上限並無特別限制,例如為4.300以下。
導電膜12之膜厚t為40~350nm。
若膜厚t未達40nm,則即便折射率nλ400-500nm及消光係數kλ400-500nm滿足上述範圍,於波長400~500nm之光線透過率亦不會充分變低。
導電膜12之膜厚t較佳為45nm以上,更佳為50nm以上。
若膜厚t超過350nm,則即便折射率nλ1000-1100nm及消光係數kλ1000-1100nm滿足上述範圍,於波長1000~1100nm之光線透過率亦不會充分變高。又,即便折射率nλ600-700nm及消光係數kλ600-700nm滿足上述範圍,於波長600~700nm之光線透過率亦不會充分變高。
導電膜12之膜厚t較佳為300nm以下,更佳為200nm以下,進而佳為100nm以下。
較佳為,折射率nλ1000-1100nm、折射率nλ600-700nm及折射率nλ400-500nm滿足上述範圍、且消光係數kλ1000-1100nm、消光係數kλ600-700nm及消光係數kλ400-500nm滿足上述範圍之導電膜12,含有鉭(Ta)及鉻(Cr)中至少一者、與氮(N)及硼(B)之任一者。具體而言,可列舉含有Ta及N之TaN膜、含有Ta及B之TaB膜、含有Cr及N之CrN膜、含有Cr及B之CrB膜。該等之中,TaN膜由於膜之硬度較高且膜應力較大,故而較佳。
於使用TaN膜作為導電膜12之情形時,若TaN膜中之N之含有率為10at%以上,則TaN膜相對於基板11之硬度提高,故而較佳,更佳為15at%以上,進而佳為20at%以上,特佳為35at%以上。若TaN膜中之N之含有率為65at%以下,則TaN膜之表面平滑性提高,TaN膜之薄片電阻值降低,故而較佳,更佳為60at%以下,進而佳為55at%以下。
於使用TaB膜作為導電膜12之情形時,若TaB膜中之B之含有率為10at%以上,則膜密接性提高,且表面平滑性提高,故而較佳,更
佳為15at%以上,進而佳為20at%以上。若TaB膜中之B之含有率為50at%以下,則硬度提高,故而較佳,更佳為45at%以下,進而佳為40at%以下。
於使用CrN膜作為導電膜12之情形時,若CrN膜中之N之含有率為3.0at%以上,則CrN膜相對於基板11之硬度提高,故而較佳,更佳為3.5at%以上,進而佳為4.0at%以上。若CrN膜中之N之含有率為20.0at%以下,則CrN膜之表面平滑性提高,CrN膜之薄片電阻值降低,故而較佳,更佳為15.0at%以下,進而佳為10.0at%以下,特佳為8.0at%以下。
亦可使用TaN膜及CrN膜之積層膜作為導電膜12。上述構成之積層膜由於含有TaN膜,故而膜之硬度較高,且膜應力較大。
於使用上述構成之積層膜之情形時,較佳為使用自基板11側按照TaN膜、CrN膜之順序積層之積層膜。再者,於使用上述構成之積層膜之情形時,積層膜之合計膜厚滿足上述導電膜12之膜厚。又,TaN膜中之N之含有率、及CrN膜中之N之含有率分別滿足上述範圍。
又,亦可於導電膜12上進而設置有上層。較佳為,上層係含有選自由鉻(Cr)、氮(N)及氧(O)所組成之群之至少1種元素的膜。藉由於導電膜12上進而設置上層,可使機械特性提高、及抑制由自然氧化膜形成所致之光學特性變化。
於使用CrO膜作為導電膜12之上層之情形時,若CrO膜中之O之含有率為5at%以上,則CrO膜之硬度提高,故而較佳,更佳為8at%以上,進而佳為10at%以上。若CrO膜中之O之含有率為30at%以下,則CrO膜之表面平滑性提高,CrO膜之薄片電阻值降低,故而較佳,更佳為
25at%以下,進而佳為20at%以下,特佳為15at%以下。
於導電膜12含有Ta之情形時,較佳為,利用面外(out of plane)XRD法觀測之來自導電膜12之繞射峰中歸屬於Ta之bcc(110)面之繞射峰的半值寬FWHM為1.5~4.0°。若半值寬FWHM為1.5°以上,則導電膜之結晶化得到抑制,導電膜12表面之平滑性變高。半值寬FWHM更佳為2.0°以上,進而佳為3.0°以上。
另一方面,若半值寬FWHM為4.0°以下,則導電膜之結晶性不會變得過低,故而膜之硬度不會變低。因此,不會因重複使用而磨損,重合精度不會降低。
若導電膜12之薄片電阻值較低,則靜電吸盤之吸持力提高,故而較佳。導電膜12之薄片電阻值較佳為250Ω/□以下,更佳為200Ω/□以下,進而佳為150Ω/□以下,更進而佳為100Ω/□以下,特佳為80Ω/□以下。
又,導電膜12之薄片電阻值較佳為0.1Ω/□以上,更佳為0.5Ω/□以上,進而佳為1.0Ω/□以上。
若導電膜12之表面粗糙度較小,則與靜電吸盤之密接性提高,故而較佳。導電膜12之表面粗糙度以Rq(均方根高度,JIS B0601:2013)記較佳為0.600nm以下,更佳為0.400nm以下,進而佳為0.200nm以下,特佳為0.150nm以下,最佳為0.100nm以下。導電膜12之表面粗糙度以Rq記較佳為0.030nm以上,更佳為0.050nm以上,進而佳為0.070nm以上。再者,於成膜時使用之氣體之氣體壓力為0.3Pa以上之情形時,存在導電膜之表面粗糙度變高之傾向。
若導電膜12之表面硬度較高,則會抑制因與靜電吸盤之摩
擦所致之微粒之產生,故而較佳。導電膜12之表面硬度較佳為10.0GPa以上。
又,導電膜12之表面硬度較佳為16.0GPa以下,更佳為14.0GPa以下,進而佳為12.0GPa以下。此處,導電膜12之表面硬度之測定方法並不特別限定,可使用周知之方法,具體而言,例如維氏硬度試驗、洛氏硬度試驗、布氏硬度試驗、奈米壓痕試驗等。該等之中,奈米壓痕試驗於測定薄膜之表面硬度時廣泛使用。
再者,若使用TaN膜、CrN膜、或CrN膜及TaN膜之積層膜作為導電膜12,則導電膜12之表面硬度較高,表面硬度成為10.0GPa以上。
於圖1所示之EUV光罩基底10中,於形成於基板11之正面側之反射層13及吸收層14中產生膜應力。於形成於基板11之背面側之導電膜12中亦產生膜應力。於EUV光罩基底中,於基板11之正面側產生之應力與於基板11之背面側產生之應力相互抵消之結果,抑制因施加應力而產生之基板之變形。
作為EUV光罩基底之一例,於抑制下述構成之EUV光罩基底中之基板之變形之情形時,於基板11之背面側形成有導電膜12之附有導電膜之基板之平坦度較佳為500nm以下,更佳為400nm以下,進而佳為300nm以下
基板:SiO2-TiO2系玻璃基板(外形152mm見方,厚度6.3mm)
反射層:Si/Mo多層反射膜(將Si膜(4.5nm)及Mo膜(2.3nm)交替地積層40週期(合計膜厚272nm))
吸收層:TaNH膜(膜厚60nm)
再者,若使用TaN膜、TaB膜、或CrN膜及TaN膜之積層膜作為導電
膜12,則導電膜12之膜應力較大,附有導電膜之基板之平坦度成為500nm以下。
存在自EUV光罩基底製作EUV光罩時作為前處理實施熱處理之情形。藉由該熱處理,而形成於基板11之正面側之反射層13、吸收層14之膜應力因膜應力之緩和而降低。又,形成於基板11之背面側之導電膜12之膜應力因膜應力之緩和而降低。若因膜應力之緩和而應力降低,則存在無法抑制基板11之變形,使得形成於使用EUV光罩基底製作之EUV光罩之圖案產生位置偏移之虞。
導電膜12較佳為因熱處理所致之膜應力之緩和較少。可將熱處理之前後測定之附有導電膜之基板之平坦度的差作為因熱處理所致之膜應力之緩和之指標。於將在基板11之背面側形成有導電膜12之附有導電膜之基板以136℃熱處理20分鐘之情形時,於熱處理之前後測定之附有導電膜之基板之利用下述式求出的平坦度(翹曲)之熱緩和率較佳為15%以下,更佳為12%以下,進而佳為10%以下。下限並無特別限制,例如為1.0%以上。
平坦度之熱緩和率(%)={(熱處理前之附TaN導電膜之基板之平坦度-熱處理後之附TaN導電膜之基板之平坦度)/熱處理前之附TaN導電膜之基板之平坦度}×100
再者,上述平坦度係使用富士能(FUJINON)公司製造之平坦度測定機來測定。
導電膜12可藉由周知之成膜方法,例如磁控濺鍍法、離子束濺鍍法之類的濺鍍法而形成。
於藉由濺鍍法而形成例如TaN膜作為導電膜12之情形時,只要於含
有包含氦(He)、氬(Ar)、氖(Ne)、氪(Kr)、氙(Xe)中至少一種之惰性氣體與氮(N2)之環境中,使用Ta靶材實施濺鍍法即可。於使用磁控濺鍍法之情形時,具體而言,只要按照以下之成膜條件實施即可。
靶材:Ta靶材
濺鍍氣體:Ar與N2之混合氣體(N2氣體濃度:較佳為2~50vol%,更佳為2~40vol%,進而佳為2~30vol%。氣體壓力:較佳為1×10-1Pa~3×10-1Pa,更佳為1×10-1Pa~2×10-1Pa,進而佳為1×10-1Pa~1.5×10-1Pa。)
投入電力:較佳為300~1500W,更佳為500~1000W
成膜速度:較佳為0.010~0.200nm/sec,更佳為0.050~0.100nm/sec
於藉由濺鍍法而形成例如TaB膜作為導電膜12之情形時,只要於含有包含氦(He)、氬(Ar)、氖(Ne)、氪(Kr)、氙(Xe)中至少一種之惰性氣體之環境中,使用Ta靶材及B靶材、或TaB化合物靶材實施濺鍍法即可。於使用磁控濺鍍法之情形時,具體而言,按照以下之成膜條件實施即可。
靶材:Ta靶材及B靶材、或TaB化合物靶材
濺鍍氣體:Ar氣體(氣體壓力:較佳為1.0×10-1Pa~5.0×10-1Pa,更佳為1.0×10-1Pa~4.0×10-1Pa,進而佳為1.0×10-1Pa~3.0×10-1Pa。)
投入電力:較佳為300~1500W,更佳為500~1000W
成膜速度:較佳為0.010~0.200nm/sec,更佳為0.010~0.100nm/sec
於藉由濺鍍法而形成例如CrN膜作為導電膜12之情形時,
只要於含有包含氦(He)、氬(Ar)、氖(Ne)、氪(Kr)、氙(Xe)中至少一種之惰性氣體與氮(N2)之環境中,使用Cr靶材實施濺鍍法即可。於使用磁控濺鍍法之情形時,具體而言,按照以下之成膜條件實施即可。
靶材:Cr靶材
濺鍍氣體:Ar與N2之混合氣體(N2氣體濃度:較佳為20~60vol%,更佳為30~60vol%,進而佳為40~60vol%。氣體壓力:較佳為1×10-1Pa~3×10-1Pa,更佳為1×10-1Pa~2×10-1Pa,進而佳為1×10-1Pa~1.5×10-1Pa。)
投入電力:較佳為300~2000W,更佳為500~2000W
成膜速度:較佳為0.010~0.200nm/sec,更佳為0.050~0.200nm/sec
於藉由濺鍍法而例如於導電膜12上形成CrO膜作為上層之情形時,只要於含有包含氦(He)、氬(Ar)、氖(Ne)、氪(Kr)、氙(Xe)中至少一種之惰性氣體與氧(O2)之環境中,使用Cr靶材實施濺鍍法即可。於使用磁控濺鍍法之情形時,具體而言,按照以下之成膜條件實施即可。
靶材:Cr靶材
濺鍍氣體:Ar與O2之混合氣體(O2氣體濃度:較佳為10~40vol%,更佳為20~40vol%,進而佳為30~40vol%。氣體壓力:較佳為1×10-1Pa~2.0×10-1Pa,更佳為1×10-1Pa~1.8×10-1Pa,進而佳為1×10-1Pa~1.6×10-1Pa。)
投入電力:較佳為300~1000W,更佳為500~1000W
成膜速度:較佳為0.010~0.200nm/sec,更佳為0.050~0.200nm/sec
反射層13只要作為EUV光罩基底之反射層具有所需之特性則並不特別限定。此處,反射層13特別要求之特性為高EUV光線反射率。具體而言,於使EUV光之波長區域之光線以入射角6度照射至反射層13表面時,波長13.5nm附近之光線反射率之最大值較佳為60%以上,更佳為65%以上。
作為反射層13,為了可達成高EUV光線反射率,通常使用使高折射率層與低折射率層交替地積層複數次而成之多層反射膜。於形成反射層13之多層反射膜中,高折射率層廣泛使用Mo,低折射率層廣泛使用Si。即,Mo/Si多層反射膜最為常見。但是,多層反射膜並不限定於此,亦可使用Ru/Si多層反射膜、Mo/Be多層反射膜、Mo化合物/Si化合物多層反射膜、Si/Mo/Ru多層反射膜、Si/Mo/Ru/Mo多層反射膜、Si/Ru/Mo/Ru多層反射膜。
構成形成反射層13之多層反射膜之各層之膜厚及層之重複單位的數量,可根據所使用之膜材料及反射層要求之EUV光線反射率來適當選擇。若取Mo/Si多層反射膜為例,則為了形成EUV光線反射率之最大值為60%以上之反射層13,而多層反射膜只要使膜厚2.3±0.1nm之Mo層與膜厚4.5±0.1nm之Si層以重複單位數量成為30~60之方式積層即可。
再者,構成形成反射層13之多層反射膜之各層,只要使用磁控濺鍍法、離子束濺鍍法等周知之成膜方法成膜為所需之厚度即可。例如,於使用離子束濺鍍法形成Si/Mo多層反射膜之情形時,較佳為,使用Si靶材作為靶材,使用Ar氣體(氣體壓力1.3×10-2~2.7×10-2Pa)作為濺鍍氣體,以離子加速電壓300~1500V、成膜速度0.030~0.300nm/sec且成為厚度4.5nm之方式形成Si膜,接下來,使用Mo靶材作為靶材,使用Ar
氣體(氣體壓力1.3×10-2~2.7×10-2Pa)作為濺鍍氣體,以離子加速電壓300V~1500V、成膜速度0.030~0.300nm/sec且成為厚度2.3nm之方式形成Mo膜。將其作為1個週期,藉由將Si膜及Mo膜積層40~50個週期而形成Si/Mo多層反射膜。
吸收層14特別要求之特性係EUV光線反射率極低。具體而言,將EUV光之波長區域之光線照射至吸收層14表面時的波長13.5nm附近之最大光線反射率較佳為5%以下,更佳為3%以下,進而佳為1%以下。
為了達成上述特性,吸收層14由EUV光之吸收係數較高之材料構成。作為EUV光之吸收係數較高之材料,較佳為使用以鉭(Ta)為主成分之材料。於本說明書中,於提及以鉭(Ta)為主成分之材料之情形時,係指該材料中含有20at%以上之Ta之材料。吸收層14較佳為含有30at%以上之Ta,更佳為含有35at%以上,進而佳為含有40at%以上,特佳為含有45at%以上,最佳為含有50at%以上。
用於吸收層14之以Ta為主成分之材料,除了Ta以外,較佳為含有鉿(Hf)、矽(Si)、鋯(Zr)、鍺(Ge)、硼(B)、鈀(Pd)、錫(Sn)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、銀(Ag)、鎘(Cd)、銦(In)、銻(Sb)、鎢(W)、錸(Re)、鋨(Os)、銥(Ir)、鉑(Pt)、金(Au)、鉈(Tl)、鉛(Pb)、鉍(Bi)、碳(C)、鈦(Ti)、鋯(Zr)、鉬(Mo)、釕(Ru)、銠(Rh)、鈀(Pd)、鈣(Ca)、鎂(Mg)、鋁(Al)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鎵(Ga)、砷(As)、硒(Se)、碲(Te)、氫(H)及氮(N)中之至少1種成分。作為除Ta以外含有上述元素之材料之具體例,例如可列舉TaN、TaNH、TaHf、TaHfN、TaBSi、TaBSiN、TaB、TaBN、TaSi、TaSiN、TaGe、TaGeN、TaZr、
TaZrN、TaPd、TaSn、TaPdN、TaSn、TaCr、TaMn、TaFe、TaCo、TaAg、TaCd、TaIn、TaSb、TaW等。
上述構成之吸收層14可使用如磁控濺鍍法、離子束濺鍍法般之濺鍍法等成膜方法來形成。
例如,於使用磁控濺鍍法形成TaNH膜作為吸收層14之情形時,較佳為使用Ta靶材作為靶材,使用Ar、N2及H2之混合氣體(H2氣體濃度:1~30vol%,N2氣體濃度:5~75vol%,Ar氣體濃度:10~94vol%,氣體壓力:0.5×10-1~1.0Pa)作為濺鍍氣體,以投入電力300~2000W、成膜速度0.5~60nm/min且成為厚度20~90nm之方式成膜。
本實施方式之EUV光罩基底10,亦可具有除圖1所示之構成、即除基板11、導電膜12、反射層13、及吸收層14以外之構成。
於本實施方式之EUV光罩基底中,亦可於反射層13與吸收層14之間形成保護層。保護層係為了保護反射層13而設置,以於藉由蝕刻製程,通常藉由乾式蝕刻製程而於吸收層14形成圖案時,反射層13不因蝕刻製程而受損傷。因此,作為保護層之材質,選擇不易受吸收層14之蝕刻製程之影響,即其蝕刻速度較吸收層14慢且不易因該蝕刻製程而受損傷之物質。為了滿足上述特性,保護層較佳為包括含有釕(Ru)之材料。作為含有Ru之材料之具體例,可例示Ru及Ru化合物(RuB、RuSi、RuNb、RuTi、RuY、RuZr、RuLa等)。作為含有Ru之材料,較佳為該材料中含有40.0at%以上之Ru之材料,更佳為含有50.0at%以上之Ru,進而佳為含有55.0at%以上之Ru之材料。
於形成保護層之情形時,其厚度較佳為1~20nm,更佳為1~5nm。
於形成保護層之情形時,使用磁控濺鍍法、離子束濺鍍法
等周知之成膜方法來成膜。於藉由磁控濺鍍法而形成Ru膜之情形時,較佳為,使用Ru靶材作為靶材,使用Ar氣體(氣體壓力1.0×10-2~10×10-1Pa)作為濺鍍氣體,以投入電壓30~1500V、成膜速度0.020~1.000nm/sec且成為厚度2~5nm之方式成膜。
再者,即便於在反射層13之上設置有保護層之情形時,波長13.5nm附近之光線反射率之最大值亦較佳為60%以上,更佳為63%以上,進而佳為65%以上。
進而,於本實施方式之EUV光罩基底中,亦可於吸收層14上形成有用於光罩圖案之檢查之檢查光之低反射層。
低反射層係由在用於光罩圖案之檢查之檢查光中成為低反射之膜構成。於製作EUV光罩時,在吸收層形成圖案之後,檢查該圖案是否按照設計形成。於該光罩圖案之檢查中,利用通常使用257nm左右之光作為檢查光之檢查機。即,利用該257nm左右之光之反射率之差,具體而言,利用吸收層藉由圖案形成被去除而露出之面與未藉由圖案形成被去除而殘留之吸收層表面之反射率的差來進行檢查。此處,前者為反射層表面或保護層表面,通常為保護層表面。因此,若反射層表面或保護層表面與吸收層表面之相對於檢查光之波長之反射率的差較小,則檢查時之對比度變差,無法進行準確之檢查。於反射層表面或保護層表面與吸收層表面之相對於檢查光之波長之反射率的差較小之情形時,藉由形成低反射層而檢查時之對比度變得良好。於在吸收層上形成低反射層之情形時,該低反射層於將檢查光之波長區域之光線照射至低反射層表面時,該檢查光之波長之最大光線反射率較佳為15%以下,更佳為10%以下,進而佳為5%以下。
低反射層為了達成上述特性,較佳為由檢查光之波長之折
射率較吸收層低之材料構成。
作為滿足該特性之低反射層,有含有選自由鉭(Ta)、鈀(Pd)、鉻(Cr)、矽(Si)、鉿(Hf)所組成之群之至少一種與選自由氧(O)及氮(N)所組成之群之至少一種者。作為此種低反射層之較佳例,可列舉TaPdO層、TaPdON層、TaON層、CrO層、CrON層、SiON層、SiN層、HfO層、HfON層。
低反射層中之Ta、Pd、Cr、Si、Hf之合計含有率若為10~55at%,尤其為10~50at%,則自可控制相對於圖案檢查光之波長區域之光學特性之理由而言較佳。
又,低反射層中之O及N之合計含有率若為45~90at%,尤其50~90at%,則自可控制相對於圖案檢查光之波長區域之光學特性之理由而言較佳。再者,該低反射層中之Ta、Pd、Cr、Si、Hf、O及N之合計含有率較佳為95~100at%,更佳為97~100at%,進而佳為99~100at%。
上述構成之低反射層可藉由使用含有Ta、Pd、Cr、Si及Hf中至少一種元素之靶材進行濺鍍法而形成。此處,作為靶材,可使用上述2種以上之金屬靶材、及化合物靶材之任一者。
再者,2種以上之金屬靶材之使用方便於調整低反射層之構成成分。再者,於使用2種以上之金屬靶材之情形時,藉由調整向靶材之投入電力而可調整吸收層之構成成分。另一方面,於使用化合物靶材之情形時,較佳為,以所形成之低反射層成為所需之組成之方式預先調整靶材組成。
使用上述靶材之濺鍍法與為了形成吸收層之濺鍍法相同,可於惰性氣體環境中實施。
但是,於低反射層含有氧(O)之情形時,於包含He、Ar、Ne、Kr及
Xe中至少一種與O2之惰性氣體環境中實施濺鍍法。於低反射層含有N之情形時,於包含He、Ar、Ne、Kr及Xe中至少一種與N2之惰性氣體環境中實施濺鍍法。於低反射層含有O及N之情形時,於包含He、Ar、Ne、Kr及Xe中至少一種與O2及N2之惰性氣體環境中實施濺鍍法。
具體之濺鍍法之實施條件亦根據所使用之靶材、實施濺鍍法之惰性氣體環境之組成而不同,但於任一情形時亦只要按照以下之條件實施濺鍍法即可。
以惰性氣體環境為Ar與O2之混合氣體環境之情形時為例,於以下示出低反射層之形成條件。
氣體壓力:1.0×10-1~50×10-1Pa,較佳為1.0×10-1~40×10-1Pa,更佳為1.0×10-1~30×10-1Pa。
濺鍍氣體:Ar與O2之混合氣體(O2氣體濃度:3~80vol%,較佳為5~60vol%,更佳為10~40vol%)
投入電力:30~1000W,較佳為50~750W,更佳為80~500W
成膜速度:0.01~60nm/min,較佳為0.05~45nm/min,更佳為0.1~30nm/min
再者,於使用Ar以外之惰性氣體或者複數種惰性氣體之情形時,該惰性氣體之合計濃度設為與上述Ar氣體濃度相同之濃度範圍。又,於惰性氣體環境含有N2之情形時,將N2濃度設為與上述氧濃度相同之濃度範圍,於惰性氣體環境含有N2及O2之情形時,將其合計濃度設為與上述氧濃度相同之濃度範圍。
再者,於本實施方式之EUV光罩基底中,較佳為於吸收層
上形成低反射層之原因在於,圖案之檢查光之波長與EUV光之波長不同。因此,於使用EUV光(13.5nm附近)作為圖案之檢查光之情形時,認為無需於吸收層上形成低反射層。檢查光之波長存在隨著圖案尺寸變小而向短波長側偏移之傾向,將來亦考慮向193nm、進而向13.5nm偏移。於檢查光之波長為13.5nm之情形時,認為無需於吸收層上形成低反射層。
於本實施方式之EUV光罩基底中,亦可於吸收層14上(於在吸收層上形成有低反射層之情形時為吸收層上),形成日本專利特開2009-54899號公報、日本專利特開2009-21582號公報中記載之硬罩層,即相對於吸收層(於在吸收層上形成有低反射層之情形時為吸收層及低反射層)之蝕刻條件具有耐受性之材料之層。藉由形成此種硬罩層,提高吸收層(於在吸收層上形成有低反射層之情形時為吸收層及低反射層)之蝕刻條件下之吸收層(於在吸收層上形成有低反射層之情形時為吸收層及低反射層)與硬罩層之蝕刻選擇比,具體而言,吸收層(於在吸收層上形成有低反射層之情形時為吸收層及低反射層)之蝕刻條件下之吸收層之蝕刻速率(於在吸收層上形成有低反射層之情形時為吸收層及低反射層之蝕刻速率)與硬罩層之蝕刻速率的比,而可使抗蝕劑薄膜化。
接下來,對本實施方式之附有導電膜之基板進行說明。本實施方式之附有導電膜之基板於基板上具有導電膜。此處,基板及導電膜與本實施方式之EUV光罩基底中之基板及導電膜相同。即,本實施方式之EUV光罩基底係於本實施方式之附有導電膜之基板的設置有上述導電膜之面之相反側之面形成反射層與吸收層而成。
以下,使用例1~10對本發明更詳細地進行說明,但本發
明並不限定於該等之例。再者,例1~3、5、10為實施例,例4、6~9為比較例。
<例1>
於本例中,於基板之一面形成TaN膜作為導電膜。
作為成膜用之基板,使用SiO2-TiO2系之玻璃基板(外形6英吋(152mm)見方,厚度為6.3mm)。該玻璃基板之20℃時之熱膨脹係數為0.02×10-7/℃,楊氏模數為67GPa,泊松比為0.17,比剛性為3.07×107 m2/s2。將該玻璃基板藉由研磨而形成為表面粗糙度(Rq)為0.15nm以下之平滑之表面與100nm以下之平坦度。
於基板之一面側,使用磁控濺鍍法形成TaN膜作為導電膜。TaN膜之成膜條件如以下所述。
靶材:Ta靶材
濺鍍氣體:Ar與N2之混合氣體(Ar:90vol%,N2:10vol%,氣體壓力:0.12Pa)
投入電力:1000W
成膜速度:6nm/min
膜厚:56nm
(TaN膜之組成分析)
使用拉塞福逆散射分析裝置X射線光電子光譜裝置(Rutherford Backscattering Spectrometry:RBS)來測定TaN膜之組成。TaN膜之N含有率為21.0at%。
(折射率n、消光係數k)
關於所形成之TaN膜,使用橢圓光譜偏光儀(製造商:J.A.Woollam
公司製造,型式:M2000-DI)求出波長1000~1100nm之折射率nλ1000-1100nm、及消光係數kλ1000-1100nm。自形成有TaN膜之側之面入射光線,於室溫下測定偏光狀態,實施解析,算出於波長1000~1100nm下之折射率nλ1000-1100nm、及消光係數kλ1000-1100nm。又,按照相同之順序,算出於波長600~700nm下之折射率nλ600-700nm、及消光係數kλ600-700nm、以及於波長400~500nm下之折射率nλ400-500nm、及消光係數kλ400-500nm。將結果示於表2。
(光線透過率)
關於TaN膜成膜後之基板,自形成有TaN膜之側之面垂直地入射光線,以175~2000nm之波長範圍使用分光光度計(製造商:日立高新技術公司製造,型式:U-4100)測定光線透過率,求出於波長1000~1100nm下之光線透過率、於波長600~700nm下之光線透過率、及於波長400~500nm下之光線透過率。將滿足波長1000~1100nm之光線透過率為1.0%以上、波長600~700nm之光線透過率為1.0%以上、及波長400~500nm之光線透過率為1.0%以下之情形設為○,將不滿足該等中任一者之情形設為×。將結果示於表1。
(XRD半值寬FWHM)
對TaN膜實施利用面外(out of plane)XRD法之測定。對來自TaN膜之繞射峰中歸屬於Ta之bcc(110)面之繞射峰之主峰,於繞射角30~40°之範圍測定半值寬FWHM。將結果示於表1。
(表面硬度)
藉由奈米壓痕試驗,測定TaN膜之表面硬度。將表面硬度為10.0GPa以上之情形設為○,將表面硬度未達10.0GPa之情形設為×。將結果示於
表1。
(薄片電阻值)
使用四探針測定器來測定TaN膜之薄片電阻值。將薄片電阻值為250Ω/□以下之情形設為○,將超過250Ω/□之情形設為×。
(表面粗糙度)
表面粗糙度(均方根面粗糙度RQ)係利用SII公司製造之原子力顯微鏡(AFM)以2μm×2μm之範圍測定。
(平坦度之熱緩和率)
使用富士能公司製造之平坦度測定機來測定TaN膜形成後之附TaN膜之基板之平坦度。接下來,使用富士能公司製造之平坦度測定機來測定將附TaN膜之基板以136℃熱處理20分鐘之後的附TaN膜之基板之平坦度。接下來,藉由下述式而算出平坦度之熱緩和率,將平坦度之熱緩和率為15%以下之情形設為○,將超過15%之情形設為×。
平坦度之熱緩和率(%)={(熱處理前之附TaN膜之基板之平坦度-熱處理後之附TaN膜之基板之平坦度)/熱處理前之附TaN膜之基板之平坦度}×100
<例2>
於本例中,於基板之一面,使用磁控濺鍍法形成TaN膜及CrN膜之積層膜作為導電膜。
TaN膜及CrN膜之成膜條件分別如以下所述。
(TaN膜)
靶材:Ta靶材
濺鍍氣體:Ar與N2之混合氣體(Ar:60vol%,N2:40vol%,氣體
壓力:0.11Pa)
投入電力:1000W
成膜速度:3.9nm/min
膜厚:23nm
(CrN膜)
靶材:Cr靶材
濺鍍氣體:Ar與N2之混合氣體(Ar:53vol%,N2:47vol%,氣體壓力:0.10Pa)
投入電力:1700W
成膜速度:11.4nm/min
膜厚:26nm
(TaN膜及CrN膜之組成分析)
使用RBS來測定TaN膜及CrN膜之組成。TaN膜之N含有率為59.0at%,CrN膜之N含有率為4.2at%。
(折射率n、消光係數k)
按照與例1相同之順序測定積層膜之折射率n及消光係數k。將結果示於表2。再者,表2中記載之折射率n、消光係數k表示TaN膜之值,CrN膜之折射率n、消光係數k與例3、4及9之值相同。
(光線透過率)
按照與例1相同之順序測定積層膜之光線透過率。將結果示於表1。
(XRD半值寬FWHM)
對TaN膜,實施利用面外(out of plane)XRD法之測定,對來自TaN膜之繞射峰中歸屬於Ta之bcc(110)面之繞射峰之主峰,於繞射角30~40°之
範圍測定半值寬FWHM。將結果示於表1。
(表面硬度)
按照與例1相同之順序測定積層膜之表面硬度。將結果示於表1。
(薄片電阻值)
使用四探針測定器來測定積層膜之薄片電阻值。將結果示於表1。
(表面粗糙度)
按照與例1相同之順序測定積層膜之表面粗糙度。將結果示於表1。
(平坦度之熱緩和率)
按照與例1相同之順序測定附積層膜之基板之平坦度之熱緩和率。將結果示於表1。
<例3>
於本例中,於基板之一面,使用磁控濺鍍法形成CrN膜作為導電膜。
CrN膜之成膜條件如以下所述。
靶材:Cr靶材
濺鍍氣體:Ar與N2之混合氣體(Ar:53vol%,N2:47vol%,氣體壓力:0.10Pa)
投入電力:1700W
成膜速度:11.4nm/min
膜厚:40nm
(CrN膜之組成分析)
使用RBS來測定CrN膜之組成。CrN膜之N含有率為4.2at%。
(折射率n、消光係數k)
按照與例1相同之順序測定CrN膜之折射率n及消光係數k。將結果示
於表2。
(光線透過率)
按照與例1相同之順序測定CrN膜之光線透過率。將結果示於表1。
(表面硬度)
按照與例1相同之順序測定CrN膜之表面硬度。將結果示於表1。
(薄片電阻值)
使用四探針測定器來測定CrN膜之薄片電阻值。將結果示於表1。
(平坦度之熱緩和率)
按照與例1相同之順序測定附CrN膜之基板之平坦度之熱緩和率。將結果示於表1。
<例4>
本例除了使CrN膜之膜厚為360nm以外,實施與例3相同之順序。
使用RBS來測定CrN膜之組成。CrN膜之N含有率為4.2at%。
(折射率n、消光係數k)
按照與例1相同之順序測定CrN膜之折射率n及消光係數k。將結果示於表2。
(光線透過率)
按照與例1相同之順序測定CrN膜之光線透過率。將結果示於表1。
(表面硬度)
按照與例1相同之順序測定CrN膜之表面硬度。將結果示於表1。
(薄片電阻值)
使用四探針測定器來測定CrN膜之薄片電阻值。將結果示於表1。
(平坦度之熱緩和率)
按照與例1相同之順序測定附CrN膜之基板之平坦度之熱緩和率。將結果示於表1。
<例5>
於本例中,於基板之一面,使用磁控濺鍍法形成TaB膜作為導電膜。
TaB膜之成膜條件如以下所述。
靶材:TaB化合物靶材
濺鍍氣體:Ar氣體(氣體壓力:0.205Pa)
投入電力:1000W
成膜速度:1.67nm/min
膜厚:56nm
(TaB膜之組成分析)
使用RBS來測定TaB膜之組成。TaB膜之N含有率為0.0at%。
(折射率n、消光係數k)
按照與例1相同之順序測定TaB膜之折射率n及消光係數k。將結果示於表2。
(光線透過率)
按照與例1相同之順序測定積層膜之光線透過率。將結果示於表1。
(XRD半值寬FWHM)
對TaN膜,實施利用面外(out of plane)XRD法之測定,對來自TaN膜之繞射峰中歸屬於Ta之bcc(110)面之繞射峰之主峰,於繞射角30~40°之範圍測定半值寬FWHM。將結果示於表1。
(表面硬度)
按照與例1相同之順序測定TaB膜之表面硬度。將結果示於表1。
(薄片電阻值)
使用四探針測定器來測定TaB膜之薄片電阻值。將結果示於表1。
(表面粗糙度)
按照與例1相同之順序測定TaB膜之表面粗糙度。將結果示於表1。
(平坦度之熱緩和率)
按照與例1相同之順序測定附TaB膜之基板之平坦度之熱緩和率。將結果示於表1。
<例6>
於本例中,於基板之一面,使用磁控濺鍍法形成TaON膜作為導電膜。
TaON膜之成膜條件如以下所述。
靶材:Ta靶材
濺鍍氣體:N2與O2之混合氣體(N2:88vol%,O2:12vol%,氣體壓力:0.18Pa)
投入電力:1000W
成膜速度:0.9nm/min
膜厚:60nm
(折射率n、消光係數k)
按照與例1相同之順序測定TaON膜之折射率n及消光係數k。將結果示於表2。
(光線透過率)
按照與例1相同之順序測定TaON膜之光線透過率。將結果示於表1。
(薄片電阻值)
使用四探針測定器來測定TaON膜之薄片電阻值。將結果示於表1。
<例7>
於本例中,於基板之一面,使用磁控濺鍍法形成CrON膜作為導電膜。
CrON膜之成膜條件如以下所述。
靶材:Cr靶材
濺鍍氣體:Ar、N2及O2之混合氣體(Ar:33vol%,N2:22vol%,O2:45vol%,氣體壓力:0.09Pa)
投入電力:750W
成膜速度:1.86nm/min
膜厚:60nm
(折射率n、消光係數k)
按照與例1相同之順序測定CrON膜之折射率n及消光係數k。將結果示於表2。
(光線透過率)
按照與例1相同之順序測定CrON膜之光線透過率。將結果示於表1。
<例8>
於本例中,除了使TaN膜之膜厚為17nm以外,實施與例1相同之順序。
(折射率n、消光係數k)
按照與例1相同之順序測定TaN膜之折射率n及消光係數k。將結果示於表2。
(光線透過率)
按照與例1相同之順序測定TaN膜之光線透過率。將結果示於表1。
(平坦度之熱緩和率)
按照與例1相同之順序測定附TaN膜之基板之平坦度之熱緩和率。將結果示於表1。
<例9>
於本例中,除了使CrN膜之膜厚為12nm以外,實施與例3相同之順序。
(折射率n、消光係數k)
按照與例1相同之順序測定CrN膜之折射率n及消光係數k。將結果示於表2。
(光線透過率)
按照與例1相同之順序測定CrN膜之光線透過率。將結果示於表1。
(平坦度之熱緩和率)
按照與例1相同之順序測定附CrN膜之基板之平坦度之熱緩和率。將結果示於表1。
<例10>
於本例中,於基板之一面,使用磁控濺鍍法形成TaN膜作為導電膜,進而形成CrO膜作為上層。除了使TaN膜之膜厚變化以外,以與例2之TaN膜相同之成膜條件成膜。
TaN膜及CrO膜之成膜條件分別如以下所述。
(TaN膜)
靶材:Ta靶材
濺鍍氣體:Ar與N2之混合氣體(Ar:60vol%,N2:40vol%,氣體壓力:0.11Pa)
投入電力:1000W
成膜速度:3.9nm/min
膜厚:30nm
(CrO膜)
靶材:Cr靶材
濺鍍氣體:Ar與O2之混合氣體(Ar:66vol%,O2:34vol%,氣體壓力:0.16Pa)
投入電力:750W
成膜速度:9.0nm/min
膜厚:27nm
(TaN膜及CrO膜之組成分析)
使用RBS來測定TaN膜及CrO膜之組成。TaN膜之N含有率為59.0at%,CrO膜之O含有率為15.0at%。
(折射率n、消光係數k)
按照與例1相同之順序測定積層膜之折射率n及消光係數k。將結果示於表2。再者,表2中記載之折射率n、消光係數k表示CrO膜之值,TaN膜之折射率n、消光係數k與例2之TaN膜之值相同。
(光線透過率)
按照與例1相同之順序測定積層膜之光線透過率。將結果示於表1。
(表面硬度)
按照與例1相同之順序測定積層膜之表面硬度。將結果示於表1。
(薄片電阻值)
使用四探針測定器來測定積層膜之薄片電阻值。將結果示於表1。
(表面粗糙度)
按照與例1相同之順序測定積層膜之表面粗糙度。將結果示於表1。
(平坦度之熱緩和率)
按照與例1相同之順序測定附積層膜之基板之平坦度之熱緩和率。將結果示於表1。
折射率nλ1000-1100nm為5.300以下、消光係數kλ1000-1100nm為5.200以下、折射率nλ600-700nm為4.300以下、消光係數kλ600-700nm為4.500以下、折射率nλ400-500nm為2.600以上、消光係數kλ400-500nm為0.440以上、且導電膜之膜厚t為40~350nm之例1、2、3、5、10係光線透過率之評估為○。
導電膜12為TaN膜之例1、CrN膜及TaN膜之積層膜之例2、TaB膜之例5、以及於TaN膜設置有CrO膜作為上層之例10係附有導電膜之基板之平坦度之熱緩和率的評估為○。
導電膜12為TaN膜之例1、CrN膜及TaN膜之積層膜之例2、以及CrN膜之例3係導電膜12之表面硬度為10.0GPa以上,表面硬度為○。
折射率nλ400-500nm未達2.500、消光係數kλ400-500nm未達0.440之例6、7係波長400~500nm之光線透過率高為超過1.0%,光線透過率之評估為×。
導電膜之膜厚t超過350nm之例4係波長1000~1100nm之光線透過率、及波長600~700nm之光線透過率均為0.0%,光線透過率之評估為×。
導電膜之膜厚t未達40nm之例8、9係波長400~500nm之光線透過率較高,超過1.0%,光線透過率之評估為×。
參照特定之實施態樣對本發明詳細地進行了說明,業者明白可於不脫離本發明之精神與範圍之情況下施加各種變更、修正。本申請案係基於2021年9月28日申請之日本專利申請案(日本專利特願2021-157976)者,其內容作為參照併入本申請案中。
Claims (18)
- 一種EUV微影用反射型光罩基底,其具有: 基板; 導電膜,其配置於上述基板之背面側; 反射層,其配置於上述基板之正面側,且反射EUV光;及 吸收層,其配置於上述反射層上,且吸收EUV光; 上述導電膜之於波長1000~1100 nm下之折射率n λ1000-1100 nm為5.300以下,消光係數k λ1000-1100 nm為5.200以下, 上述導電膜之於波長600~700 nm下之折射率n λ600-700 nm為4.300以下,消光係數k λ600-700 nm為4.500以下, 上述導電膜之於波長400~500 nm下之折射率n λ400-500 nm為2.500以上,消光係數k λ400-500 nm為0.440以上, 上述導電膜之膜厚t為40~350 nm。
- 如請求項1之EUV微影用反射型光罩基底,其中上述導電膜含有鉭(Ta)及鉻(Cr)中至少一者與氮(N)及硼(B)之任一者。
- 如請求項2之EUV微影用反射型光罩基底,其中上述導電膜含有Ta與N。
- 如請求項2或3之EUV微影用反射型光罩基底,其中上述導電膜含有Ta,且利用面外(out of plane)XRD法觀測之來自上述導電膜之繞射峰中歸屬於Ta之bcc(110)面之繞射峰的半值寬FWHM為1.5~4.0°。
- 如請求項1至3中任一項之EUV微影用反射型光罩基底,其中上述導電膜係波長1000~1100 nm之光線透過率為1.0%以上,波長600~700 nm之光線透過率為1.0%以上,波長400~500 nm之光線透過率為1.0%以下。
- 如請求項1至3中任一項之EUV微影用反射型光罩基底,其中上述導電膜之薄片電阻值為250 Ω/□以下。
- 如請求項1至3中任一項之EUV微影用反射型光罩基底,其中上述導電膜之表面硬度為10.0 GPa以上。
- 如請求項1至3中任一項之EUV微影用反射型光罩基底,其中於上述導電膜上進而設置有上層, 上述上層含有選自由鉻(Cr)、氮(N)及氧(O)所組成之群之至少1種元素。
- 如請求項1至3中任一項之EUV微影用反射型光罩基底,其中上述導電膜之表面粗糙度(Rq)為0.600 nm以下。
- 一種附有導電膜之基板,其係於基板上具有導電膜者,且 上述導電膜之於波長1000~1100 nm下之折射率n λ1000-1100 nm為5.300以下,消光係數k λ1000-1100 nm為5.200以下, 上述導電膜之於波長600~700 nm下之折射率n λ600-700 nm為4.300以下,消光係數k λ600-700 nm為4.500以下, 上述導電膜之於波長400~500 nm下之折射率n λ400-500 nm為2.500以上,消光係數k λ400-500 nm為0.440以上, 上述導電膜之膜厚t為40~350 nm。
- 如請求項10之附有導電膜之基板,其中上述導電膜含有鉭(Ta)及鉻(Cr)中至少一者與氮(N)及硼(B)之任一者。
- 如請求項11之附有導電膜之基板,其中上述導電膜含有Ta與N。
- 如請求項11或12之附有導電膜之基板,其中上述導電膜含有Ta,且利用面外(out of plane)XRD法觀測之來自上述導電膜之繞射峰中歸屬於Ta之bcc(110)面之繞射峰的半值寬FWHM為1.5~4.0°。
- 如請求項10至12中任一項之附有導電膜之基板,其中上述導電膜係波長1000~1100 nm之光線透過率為1.0%以上,波長600~700 nm之光線透過率為1.0%以上,波長400~500 nm之光線透過率為1.0%以下。
- 如請求項10至12中任一項之附有導電膜之基板,其中上述導電膜之薄片電阻值為250 Ω/□以下。
- 如請求項10至12中任一項之附有導電膜之基板,其中上述導電膜之表面硬度為10.0 GPa以上。
- 如請求項10至12中任一項之附有導電膜之基板,其中於上述導電膜上進而設置有上層, 上述上層含有選自由鉻(Cr)、氮(N)及氧(O)所組成之群之至少1種元素。
- 如請求項10至12中任一項之附有導電膜之基板,其中上述導電膜之表面粗糙度(Rq)為0.600 nm以下。
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