TWI903036B - 反射型空白光罩及反射型光罩 - Google Patents

Abstract

提供一種反射型光罩及反射型空白光罩，其微小圖案對檢查光的對比度高，能夠將EUV曝光中的陰影效應抑制在最小限度。本實施形態之反射型空白光罩(100)具備基板(11)、反射部(17)、和低反射部(18)，低反射部(18)係具備吸收層(14)和最表層(15)的至少二層以上的積層構造體，吸收層(14)對波長13.5nm的消光係數k係k＞0.041，在將吸收層(14)的膜厚設為da，將最表層(15)的膜厚設為dc時，低反射部(18)的膜厚係滿足0.5×da+dc≦21.5nm的膜厚、或者是滿足0.5×da+dc≧27.5nm的膜厚。

Description

反射型空白光罩及反射型光罩

本揭示係關於反射型空白光罩及反射型光罩。

於半導體裝置的製程中，伴隨著半導體裝置的微細化，而對光微影技術的微細化的要求提高。光微影法中之轉印圖案的最小顯影尺寸，係大幅取決於曝光光源的波長，波長越短，越能縮小最小解像尺寸。因此，尖端半導體裝置的製程中之曝光光源，係導入波長13.5nm的EUV(Extreme Ultraviolet)來取代以往的波長193nm的ArF準分子雷射光。

由於大部分的物質對EUV具有高光吸收性，所以不能使用以往之利用光的透射的折射光學系統，因此曝光機的光學系統構件並非透鏡，而是鏡子。光罩也從以往的透射型變成反射型的EUV光罩。不能將朝向EUV光罩的入射光和反射光設計在同軸上，因此通常在EUV微影法係採用以下的手法：將光軸從EUV光罩的垂直方向傾斜6度而入射EUV光，且將以負6度的角度反射之反射光照射於半導體基板。但是，由於使光軸傾斜，因此會發生入射至EUV光罩之EUV光造成EUV光罩的圖案(吸收層圖案)的陰影，因而轉印性能惡化，即被稱為陰影效應(shadowing effect)的問 題。所以，減少陰影效應，且提升轉印性能就成為課題。

對於此課題，有人提出了一種反射型光罩，其係於吸收層使用消光係數k高的材料以抑制EUV反射率，因此可以形成膜厚比以前薄的吸收層圖案，減少陰影效應(例如，參照專利文獻1)。

近年來，伴隨著遮罩圖案的微細化，而迄今並未成為問題的微小的圖案尺寸誤差、位置的誤差等，在轉印後被當作缺陷，導致良率降低。因此，越來越需要精度更高的檢查。在尖端遮罩的檢查，一般是使用波長250~270nm的光源，但由於要求更高的解像性，因此正在檢討應用波長190~200nm的光源。此外，吸收層圖案和反射層的對比度越高，一般而言對微小缺陷的檢測越有利。因此，要求對波長190~200nm具有高對比度的光罩。此外，在反射層與吸收層之間形成有Ru的保護層的情況下，來自保護層的DUV(Deep Ultraviolet)反射率比沒有保護層的情況低，因此有所謂會導致對比度降低的問題。因此，藉由吸收膜及包含吸收膜的多層膜的改善，來提高對比度而改善檢查性就成為課題。

對於此課題，專利文獻2揭示了一種方法，其係為了提升檢查光對比度，而在以Ta或者Cr為主要材料的吸收層上，形成氮及氧的含量經調節之Si和過渡金屬的混合膜，以使EUV對比度和波長200nm以下之檢查光的對比度的兩者都提升。

但是，在文獻2的方法中，雖然記述了在吸收層上形成對EUV光之低反射部的方法，但關於因形成低反射部而吸收體層和低反射部的合計膜厚變厚，藉此而陰影效應增大一事完全沒有提及，並不清楚是否為轉印性高的EUV光罩。此外，文獻2的方法，對比度的定義僅止於沒有圖案的整面部之吸收層和反射層的比較，因此並不清楚是否為實際上能夠清楚地判別微小圖案的構造。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利第6408790號公報

[專利文獻2]日本特開2015-84447號公報

本揭示之目的在於提供一種反射型光罩及反射型空白光罩，其係微小圖案對檢查光的對比度高，能夠將EUV曝光中的陰影效應抑制在最小限度。

為了解決上述課題，本揭示之一態樣的反射型空白光罩，係特徵為：具備基板、形成在前述基板上而將入射之光反射的反射部、和形成在前述反射部上而將入射之光吸收的低反射部，前述低反射部係具備吸收層和最表層的至少二層以上的積層構造體，前述吸收層對波長13.5nm的消光係數k係k>0.041，在將前述吸 收層的膜厚設為da，將前述最表層的膜厚設為dc時，前述低反射部的膜厚係滿足0.5×da+dc≦21.5nm的膜厚、或者是滿足0.5×da+dc≧27.5nm的膜厚。

此外，本揭示之一態樣的反射型光罩，係特徵為：具備基板、形成在前述基板上而將入射之光反射的反射部、和形成在前述反射部上而將入射之光吸收的低反射部，前述低反射部係具備吸收層和最表層的至少二層以上的積層構造體，前述吸收層對波長13.5nm的消光係數k係k>0.041，在將前述吸收層的膜厚設為da，將前述最表層的膜厚設為dc時，前述低反射部的膜厚係滿足0.5×da+dc≦21.5nm的膜厚、或者是滿足0.5×da+dc≧27.5nm的膜厚。

若前述吸收層對波長13.5nm的消光係數k係k>0.041，前述吸收層的折射率n係n≦0.98，則較佳。

若在前述低反射部的吸收層中的至少一層中包含合計為50原子%以上的選自第1材料群之一種以上，且前述第1材料群為碲(Te)、鈷(Co)、鎳(Ni)、錫(Sn)、鉑(Pt)、銦(In)、銀(Ag)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鉍(Bi)和其氧化物、氮化物、氮氧化物，則較佳。

若前述低反射部的吸收層包含合計為50原子%以上的選自錫(Sn)、銦(In)和其氧化物、氮化物、氮氧化物之一種以上，前述低反射部的最表層包含合計為50原子%以上的選自第2材料群之一種以上，前述第2材料群為矽(Si)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、Cr(鉻)、鉬(Mo)、 釕(Ru)和其氧化物、氮化物、氮氧化物，則較佳。

前述低反射部若為下述薄膜則較佳：包含選自第1材料群之材料和其他混合物的混合比例已決定之混合材料的薄膜，其係即使在被分割為複數層的情況下，合計膜厚亦為17nm以上45nm以下，且OD值(Optica Density：光學濃度)為1.0以上。

若為本揭示之一態樣的反射型光罩、及用以製作其的反射型空白光罩，則能夠提供有利於缺陷保證且轉印性良好的反射型光罩及反射型空白光罩，其係微小圖案對檢查光的對比度高，能夠將EUV曝光中的陰影效應抑制在最小限度。

11:基板

12:多層反射膜

13:覆蓋層

14:吸收層

15:最表層

16:背面導電膜

17:反射部

18:低反射部

18a:低反射部圖案

19:阻劑膜

19a:阻劑圖案

100:反射型空白光罩

200:反射型光罩

圖1係示意地顯示本實施形態之反射型空白光罩的一構造例的剖面圖。

圖2係示意地顯示本實施形態之反射型光罩的一構造例的剖面圖。

圖3係顯示在EUV光的波長下的各金屬的光學常數的圖表(graph)。

圖4係顯示本實施形態之反射型光罩的製造步驟的概略剖面圖。

圖5係顯示本實施形態之反射型光罩的製造步驟的概略剖面圖。

圖6係顯示本實施形態之反射型光罩的製造步驟的 概略剖面圖。

圖7係顯示本實施形態之反射型光罩的製造步驟的概略剖面圖。

圖8係顯示本實施形態之反射型光罩的製造步驟的概略剖面圖。

圖9係表示本發明之實施例的反射型光罩的設計圖案的概略平面圖。

[用以實施發明的形態]

針對本揭示之一實施形態，一邊參照圖式一邊進行說明。

此處，圖式所示的構成係示意的構成，厚度和平面尺寸的關係、各層之厚度的比率等與實物不同。此外，以下所示的實施形態，係例示用以將本揭示之技術性思想具體化的構成，本揭示之技術性思想，係構成構件的材質、形狀、構造等不限於下述者。本揭示之技術性思想能夠在申請專利範圍所記載的請求項規定的技術性範圍內增加各種改變。

圖1係顯示本發明之實施形態之反射型空白光罩100的概略剖面圖。此外，圖2係顯示本發明之實施形態之反射型光罩200的概略剖面圖。又，圖2所示的本發明之實施形態之反射型光罩200，係將圖1所示的本發明之實施形態之反射型空白光罩100的低反射部18進行圖案化而形成。

(反射型空白光罩的構成)

針對本揭示之實施形態之反射型空白光罩的基本構成，使用圖1進行說明。

如圖1所示，本揭示之一實施形態之反射型空白光罩100係具備基板11、形成在基板11上的反射部17、和形成在反射部17上的低反射部18。此外，反射型空白光罩100，係在反射部17中具備多層反射膜12、和覆蓋層13，在低反射部18中具備吸收層14、和最表層15。即，反射型光罩200係在基板11的一面側，有多層反射膜12、覆蓋層13、吸收層14、及最表層15依此順序積層。以下，針對各層詳細地進行說明。

(基板)

基板11係成為反射型空白光罩100的基材之層。本發明之實施形態之基板11，能夠使用平坦的Si基板、合成石英基板等。此外，基板11能夠使用添加了鈦的低熱膨脹玻璃，但本發明不限於它們，若為熱膨脹率小的材料即可。

此外，如圖4所示，能夠在基板11之並未形成多層反射膜12的面形成背面導電膜16。背面導電膜16係用以在將反射型空白光罩100設置於曝光機時利用靜電吸盤(chuck)的原理進行固定的膜。

(反射部)

反射部17，係形成在基板11上，為了將入射反射 型空白光罩100的光反射而設置。反射部17具備多層反射膜12、和覆蓋層13。

(多層反射膜)

多層反射膜12為形成在基板11上之層，係為了在反射型空白光罩100中將為曝光光之EUV光(極紫外光)反射而設置之層。

多層反射膜12，係由基於對EUV光的折射率差異甚大的材料之組合的複數個反射膜所構成。例如，多層反射膜12能夠藉由將Mo(鉬)和Si(矽)、或Mo(鉬)和Be(鈹)等組合之層重複積層40周期左右來形成。

(覆蓋層)

覆蓋層13為形成在多層反射膜12上之層，係在將吸收層圖案進行蝕刻之際，作為防止對多層反射膜12之損傷的蝕刻阻擋物而作用之層。本發明之實施形態之覆蓋層13，係以對於在形成吸收層14的圖案之際所進行的乾式蝕刻具有耐性的材質所形成。例如，覆蓋層13一般適用釕(Ru)。又，依多層反射膜12的材質、蝕刻條件，即使沒有覆蓋層13也無妨。

(低反射部)

低反射部18係形成在反射部17上，為了在反射型空白光罩100中吸收為曝光光之EUV光而設置之層。低反射部18具備吸收層14、和最表層15。又，低反射部 18以至少二層以上來構成，將其中一層設為吸收層14，且在吸收層14上具備最表層15。

(吸收層)

吸收層14為形成在覆蓋層13上之層，係以至少一層以上來構成之層。此外，吸收層14係形成吸收層圖案(轉印圖案)之層，該吸收層圖案為用以進行轉印之微細圖案。

如圖2所示，藉由將反射型空白光罩的吸收層14的一部分除去，即藉由將吸收層14進行圖案化，而形成反射型光罩200的吸收圖案(吸收層圖案)。在EUV微影法中，EUV光係傾斜地入射，在反射部17被反射，但因低反射部圖案18a妨礙光路的陰影效應，而有對晶圓(半導體基板)上的轉印性能惡化的情形。此轉印性能的惡化可藉由使吸收EUV光的低反射部18的厚度變薄來減少。

為了使低反射部18的厚度變薄，較佳為將對EUV光的吸收性比以前的材料高的材料，即對波長13.5nm的消光係數k高的材料應用於低反射部18。

為以前的吸收層14之主要材料的鉭(Ta)的消光係數k為0.041。若吸收層14的主要材料為具有大於鉭(Ta)的消光係數k之化合物材料，則可使吸收層14的厚度變得比以前薄，能夠減少陰影效應。

圖3係顯示為以前材料之鉭(Ta)和第1材料群的光學常數的圖表。又，第1材料群包含碲(Te)、鈷 (Co)、鎳(Ni)、錫(Sn)、鉑(Pt)、銦(In)、銀(Ag)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鉍(Bi)和其氧化物、氮化物、氮氧化物。圖3的圖表的橫軸表示折射率n，縱軸表示消光係數k。由圖3可知，第1材料群的材料係消光係數k各自比以前材料大，因此能夠藉由使用第1材料群來減少陰影效應。

此外，第1材料群係對波長13.5nm的折射率n為n≦0.98。即，藉由使用第1材料群的折射率n≦0.98，而能夠期待相移效應的提高。

此外，微小圖案對檢查光的對比度，係使用反射層(反射部)的反射率及低反射部的反射率來算出。具體而言，在將反射層的反射率設為Rm，將低反射部的反射率設為Ra時，對比度係依照下述的式(1)算出。

(Rm-Ra)/(Rm+Ra)×100…式(1)

又，光檢查中的光源係波長190~270nm左右。在光源為波長190~270nm左右的情況下，能夠得到更高的解像性。

在微小圖案之反射率分布的情況，不限於Rm>Ra，有成為Rm<Ra的反轉圖案的情況。這種情況，對比度係負值較大者，成像較鮮明。由此，以式(1)能夠判別圖案的對比度的範圍為小於-0.1，大於0.1的情況。

此外，對比度係取決於檢查對象的圖案尺寸、光罩的構造。在檢查100nm以下的微小圖案的情況下，低反射部18的膜厚，係理想為在吸收層的膜厚 da(nm)和最表層的膜厚dc(nm)的關係中，滿足0.5×da+dc≦21.5(nm)，或者是滿足0.5×da+dc≧27.5(nm)。在低反射部18的膜厚滿足0.5×da+dc≦21.5(nm)的情況下，因為低反射部18為薄膜，因此因相移的效應而對比度增大。在低反射部18的膜厚滿足0.5×da+dc≧27.5(nm)的情況下，在較大的尺寸方面係正值大，可得到充分的對比度，在微小圖案方面則會反轉，而可得到負值大的對比度。

此外，為表示反射部17和低反射部18之光強度的對比度之指標的光學濃度(OD：Optical Density)值，係由下述的式(2)來規定。

OD=-log(Ra/Rm)…式(2)

以前的EUV反射型遮罩的吸收層，如上所述一直是應用以鉭(Ta)為主要成分的化合物材料。在吸收層的主要成分為鉭(Ta)的情況下，為了對EUV光的光學濃度OD值要成為1以上，膜厚則需要40nm以上。此外，為了OD值要成為2以上，膜厚則需要70nm以上。

在本實施形態中，低反射部18的膜厚係理想為：即使在吸收層被分割為複數層的情況下，低反射部18的合計膜厚也在17nm以上45nm以下的範圍內。藉由吸收層14的膜厚在上述範圍內，而能夠充分地得到在檢查中所需的對比度。

OD值越大，對比度越佳，可得到高轉印性。於圖案轉印，OD值必須大於1。又，在本實施形態中，依上述與以前的比較，若OD值為1.5以上，則為 進一步較佳。

第1材料群，係對EUV光的消光係數k比以前材料的鉭(Ta)高，能夠應用於低反射部18的吸收層14。由於將第1材料群應用於吸收層14，而能夠將低反射部18進行薄膜化，減少陰影效應，能夠期待轉印性的提升。為了使陰影效應比以前的膜減少，理想為在吸收層14中第1材料群含有至少50原子%以上的材料。

若吸收層14為能夠以氟系氣體或氯系氣體進行蝕刻的材料，則可與以前的製造步驟並無重大變更地，形成微細的圖案。錫(Sn)、銦(In)能夠以氯系氣體進行蝕刻。此外，錫的氧化物、氮氧化物及銦的氧化物、氮化物、氮氧化物由於熔點高，對熱具有高耐性，因此即使在因吸收EUV光而高溫化的環境下也能夠適合應用。為了化學上的穩定性，理想為氧對錫的原子數比率為1.5以上，氧和銦的原子數比率為1.0以上，氮和銦的原子數比率為0.5以上。

吸收層14的化合物材料，係於第1材料群以外，還可基於非晶質性、耐清洗性、防止混合、相移等目的而混合其他材料。

(最表層)

最表層15的材料，可從能夠以氟系氣體或氯系氣體進行蝕刻的第2材料群選擇至少一種以上。第2材料群包含矽(Si)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鉻(Cr)、釕(Ru)、鉬(Mo)和其氧化物、氮化物、氮氧化物。為了不使蝕刻速 率降低，最表層15係理想為為含有至少50%以上之第2材料群之材料的材料。

在吸收層14包含能夠以氯系氣體進行蝕刻的錫或者是銦的情況下，最表層15亦同樣地可適合選擇能夠以氯系氣體進行蝕刻的氮化鉭、鉬。在此情況下，由於能夠以一次製程來將低反射部進行蝕刻加工，因此能夠期待製程的簡化、污染(contamination)的減少。

此外，最表層15可適合選擇能夠以氟系氣體進行蝕刻加工的氧化鉭、矽的氧化物、氮化物、氮氧化物。在此情況下，最表層15也能夠活用作為蝕刻遮罩，因此能夠期待因圖案的矩形性提高、因負載效應而來的尺寸變動的減少。

又，最表層15與吸收層14的邊界未必一定要明確的，即使是組成比連續地變化的一層也無妨。

最表層15的混合材料，係於第2材料群以外，還可基於非晶質性、耐清洗性、防止混合、相移等目的而混合其他材料。

(反射型光罩的製造方法)

接著，針對反射型光罩的製造方法，使用圖4至圖8進行說明。

如圖4所示，在反射型空白光罩100所具備的低反射部18上，以旋轉塗布機將正型化學增幅型阻劑(SEBP9012：信越化學工業股份有限公司製)成膜為120nm的膜厚。之後，在110℃下烘烤10分鐘，如圖5 所示，形成阻劑膜19。

接著，藉由電子線描繪機(JBX3030：日本電子股份有限公司製)，而對以正型化學增幅型阻劑所形成的阻劑膜19描繪既定的圖案。之後，實施110℃、10分鐘的烘烤處理，接著進行噴灑顯影(SFG3000：Sigmameltec股份有限公司製)。藉此，而如圖6所示，形成阻劑圖案19a。

接著，如圖7所示，以阻劑圖案19a作為蝕刻遮罩，藉由以氟系氣體為主體的乾式蝕刻，而進行最表層15的圖案化，形成最表層圖案。

接著，如圖8所示，以阻劑圖案19a作為蝕刻遮罩，藉由以氯系氣體為主體的乾式蝕刻，而進行吸收層14的圖案化，形成吸收層圖案。藉此，而形成了具備最表層圖案和吸收層圖案的低反射部圖案18a。

接著，進行殘留的阻劑圖案19a的剝離，使低反射部圖案18a露出。藉由上述而製造了本實施形態之反射型光罩200。又，在低反射部18中所形成的低反射部圖案18a，係在轉印評價用的反射型光罩200上包含：線寬100nmLS(線條和間隔(line-and-space))圖案、使用AFM之吸收層的膜厚測定用的線寬200nmLS圖案、EUV反射率測定用的4mm見方的低反射部除去部。線寬100nmLS圖案係為了可容易看到由EUV的斜向照射所產生的陰影效應的影響，而如圖9所示，分別設計在x方向和y方向上。

<本實施形態的效果>

本實施形態之反射型空白光罩100及反射型光罩200具有以下的效果。

(1)在本實施形態之反射型空白光罩100中，吸收層14對波長13.5nm的消光係數k係k>0.041。

若根據此構成，則藉由使用對EUV光的吸收性比以前的材料高的材料，而能夠將低反射部18進行薄膜化，能夠減少陰影效應。

(2)在本實施形態之反射型空白光罩100中，在將吸收層的膜厚設為da，將最表層的膜厚設為dc時，低反射部的膜厚係滿足0.5×da+dc≦21.5nm的膜厚、或者是滿足0.5×da+dc≧27.5nm的膜厚。

若根據此構成，則能夠得到充分的對比度，轉印性變高。

(3)在本實施形態之反射型空白光罩100中，吸收層14包含合計為50原子%以上的選自第1材料群之一種以上的元素。又，第1材料群包含碲(Te)、鈷(Co)、鎳(Ni)、錫(Sn)、鉑(Pt)、銦(In)、銀(Ag)、銅(Cu)、鋅(Zn)、及鉍(Bi)、以及其氧化物、氮化物、及氮氧化物。

若根據此構成，則能夠將低反射部18進行薄膜化，能夠減少陰影效應。

[實施例]

以下，藉由實施例更進一步詳細地說明本揭示，但實施例對本揭示不構成任何限定。

<實施例1>

使用具有低熱膨脹性的合成石英基板作為基板。在基板上，作為多層反射膜，而積層40片以矽(Si)和鉬(Mo)為一對的積層膜來形成。多層反射膜的膜厚設為280nm。

接著，使用釕(Ru)，以膜厚成為3.5nm的方式將覆蓋層成膜在多層反射膜上。藉此，而在基板上形成了具有多層反射膜及覆蓋層的反射部。

使用氧化錫，以膜厚成為25nm的方式將吸收層成膜在覆蓋層上。錫和氧的原子數比率係以EDX(能量分散型X線分析)測定，結果為1：2.5。此外，以XRD(X線繞射裝置)測定，結果得知雖可看些微結晶性，但仍為非晶質。

接著，使用氮化矽，以膜厚成為2nm的方式將最表層成膜在吸收層上。藉此，而在反射層(反射部)上形成了具有吸收層及最表層之膜厚為27nm的低反射部。此外，在將吸收層的膜厚設為da，將最表層的膜厚設為dc的情況下，得知成為0.5×da+dc=14.5nm。

接著，使用氮化鉻(CrN)，以成為100nm的厚度的方式將背面導電膜成膜在基板之並未形成多層反射膜之側。

各膜往基板上的成膜係使用多元濺鍍裝置。各膜的膜厚係以濺鍍時間控制。

接著，在低反射部上，以旋轉塗布機將正型化學增幅型阻劑(SEBP9012：信越化學工業股份有限 公司製)成膜為120nm的膜厚，以110度烘烤10分鐘，形成阻劑膜。

接著，藉由電子線描繪機(JBX3030：日本電子股份有限公司製)，而對正型化學增幅型阻劑描繪既定的圖案。

之後，以110度實施10分鐘的烘烤處理，接著進行噴灑顯影(SFG3000：Sigmameltec股份有限公司製)。藉此而形成阻劑圖案。

接著，以阻劑圖案作為蝕刻遮罩，藉由以氟系氣體為主體的乾式蝕刻來進行最表層的圖案化，在最表層形成最表層圖案。

接著，藉由以氯系氣體為主體的乾式蝕刻來進行吸收層的圖案化，形成吸收層圖案。藉此，而在低反射部中形成了具有最表層圖案及吸收層圖案的低反射部圖案。

接著，進行殘留的阻劑圖案的剝離。藉由上述而製作了實施例1的反射型光罩。

接著，將所製作的反射型光罩浸漬在80℃的硫酸10分鐘，之後在以1：1：20的比例混合氨水、過氧化氫水和水而成的清洗液，使用500W的兆聲波(megasonic)浸漬10分鐘，進行流水10分鐘的清洗。之後，以AFM測定膜厚，且與成膜時的膜厚進行比較，但看不到變化。

又，實施例1的低反射部圖案，係在轉印評價用的反射型光罩上包含：線寬100nmLS(線條和間 隔)圖案、使用AFM的吸收層的膜厚測定用的線寬200nmLS圖案、EUV反射率測定用的4mm見方的低反射部除去部。此線寬100nmLS圖案係為了可容易看到由EUV的斜向照射所產生的陰影效應的影響，而分別設計在x方向和y方向上。

<實施例2>

將吸收層的膜厚變更為21nm。此外，將最表層的膜厚變更為4nm。此時，在將吸收層的膜厚設為da，將最表層的膜厚設為dc的情況下，成為0.5×da+dc=14.5。低反射部的膜厚係合計成為25nm。除此之外，以與實施例1同樣的方法製作了實施例2的反射型光罩。

<實施例3>

將吸收層的膜厚變更為39nm。此外，將最表層的膜厚變更為10nm。此時，在將吸收層的膜厚設為da，將最表層的膜厚設為dc的情況下，成為0.5×da+dc=29.5。低反射部的膜厚係合計成為49nm。除此之外，以與實施例1同樣的方法製作了實施例3的反射型光罩。

<實施例4>

將最表層的材料變更為氮化鉭。此外，在最表層的圖案化中，藉由以氯系氣體為主體的乾式蝕刻來形成最表層圖案。除此之外，以與實施例1同樣的方法製作了 實施例4的反射型光罩。又，與實施例1同樣地進行清洗後，以AFM測定膜厚，且與成膜時的膜厚進行比較，但看不到變化。

<實施例5>

將吸收層的膜厚變更為21nm，將最表層的膜厚變更為4nm。此時，在將吸收層的膜厚設為da，將最表層的膜厚設為dc的情況下，成為0.5×da+dc=14.5。低反射部的膜厚係合計成為25nm。除此之外，以與實施例4同樣的方法製作了實施例5的反射型光罩。

<實施例6>

將吸收層的膜厚變更為39nm，將最表層的膜厚變更為10nm。此時，在將吸收層的膜厚設為da，將最表層的膜厚設為dc的情況下，成為0.5×da+dc=29.5。低反射部的膜厚係合計成為49nm。除此之外，以與實施例4同樣的方法製作了實施例6的反射型光罩。

<實施例7>

將吸收層的材料變更為氧化錫和鉭(Ta)以50：50的原子數比率成為均質的混合材料(SnTaO)。除此之外，以與實施例1同樣的方法製作了實施例7的反射型光罩。

<實施例8>

將吸收層的膜厚變更為21nm，將最表層的膜厚變更為4nm。此時，在將吸收層的膜厚設為da，將最表層的膜厚設為dc的情況下，成為0.5×da+dc=14.5。低反射部的膜厚係合計成為25nm。除此之外，以與實施例7同樣的方法製作了實施例8的反射型光罩。

<實施例9>

將吸收層的膜厚變更為39nm，將最表層的膜厚變更為10nm。此時，在將吸收層的膜厚設為da，將最表層的膜厚設為dc的情況下，成為0.5×da+dc=29.5。低反射部的膜厚係合計成為49nm。除此之外，以與實施例7同樣的方法製作了實施例9的反射型光罩。

<比較例1>

將吸收層的膜厚變更為40nm。因此而低反射部的膜厚成為42nm。此時，在將吸收層的膜厚設為da，將最表層的膜厚設為dc的情況下，成為0.5×da+dc=22。除此之外，以與實施例1同樣的方法製作了比較例1的反射型光罩。

<比較例2>

將最表層的膜厚變更為10nm。因此而低反射部的膜厚成為35nm。此時，在將吸收層的膜厚設為da，將最表層的膜厚設為dc的情況下，成為0.5×da+dc=22.5。除此之外，以與實施例1同樣的方法製作了比較例1的 反射型光罩。

<比較例3>

將最表層的材料變更為氮化鉭。除此之外，以與比較例1同樣的方法製作了比較例3的反射型光罩。

<比較例4>

將最表層的材料變更為氮化鉭。除此之外，以與比較例2同樣的方法製作了比較例4的反射型光罩。

<比較例5>

將最表層的材料變更為氧化錫和鉭(Ta)以50：50的原子數比率成為均質的混合材料(SnTaO)。除此之外，以與比較例1同樣的方法製作了比較例5的反射型光罩。

<比較例6>

將最表層的材料變更為氧化錫和鉭(Ta)以50：50的原子數比率成為均質的混合材料(SnTaO)。除此之外，以與比較例2同樣的方法製作了比較例6的反射型光罩。

<參考例>

作為參考例，設想了以前的以鉭為主要成分的既有膜的光罩。使用氮化鉭(TaN)而以成為膜厚58nm的方式 形成吸收層，且使用氧化鉭(TaO)而以成為膜厚2nm的方式形成最表層，而製作了反射型光罩。除此之外，以與實施例1同樣的方法製作了參考例的反射型光罩。

<評價>

針對在上述的實施例1至9、比較例1至6、參考例所得到的反射型光罩，以以下的方法進行檢查性及轉印性能的評價。又，檢查性係由對檢查光的對比度的測定值進行評價。此外，轉印性能係藉由晶圓曝光評價來確認。

[檢查性]

在實施例1至9、比較例1至6、參考例中，使用波長199nm的檢查裝置，而由反射率分布算出對比度。檢查裝置的NA為0.85。反射率的測定係使用x方向的LS圖案。將來自LS圖案的反射部的反射率設為Rm，將來自低反射部的反射率設為Ra，使用上述的式(1)而算出對比度。此外，由算出的對比度的值，針對檢查性，而以以下的○、×二階段進行評價。

<評價基準>

○：對比度值小於-0.1，或者是大於0.1的情況

×：對比度值為-0.1以上0.1以下的情況

[晶圓曝光評價]

使用EUV曝光裝置(NXE3300B：ASML公司製)， 將在各實施例、比較例及參考例製作的反射型光罩的低反射部圖案轉印曝光在塗布了EUV正型化學增幅型阻劑的半導體晶圓上。此時，曝光量係以x方向的LS圖案按設計轉印的方式進行調節。之後，藉由電子線尺寸測定機，實施所轉印的阻劑圖案的觀察及線寬測定，確認解像性和H-V偏差，以以下的○、△、×三階段進行評價。

<評價基準>

○：H-V偏差小於2.2nm(參考例的H-V偏差的值)的情況

△：H-V偏差為2.2nm以上且3nm以下的情況

×：H-V偏差超過3nm的情況

將以上的評價結果顯示於表1。

如表1中所示，由實施例1至9、比較例1至6的評價結果可知：如實施例1至9地低反射部的膜厚為滿足0.5×da+dc≦21.5nm的膜厚，或者是滿足0.5×da+dc≧27.5nm的膜厚之情況，係與如比較例1至6地低反射部的膜厚為21.5nm<0.5×da+dc<27.5nm的情況相比而轉印性優異，且檢查光的對比度高。關於實施例3和實施例6，則因陰影效應的影響，而看不到轉印性的改善。但是，在實施例9則看到了轉印性的改善。由此可知：若吸收層及最表層的合計膜厚為49nm以下，則可減少陰影效應，若為45nm以下，則可更確實地減少陰影效應，轉印性得到改善。

又，本揭示之反射型空白光罩及反射型光罩並不限於上述的實施形態及實施例，可以在無損發明特徵的範圍內進行各種變更。

11:基板 12:多層反射膜 13:覆蓋層 14:吸收層 15:最表層 17:反射部 18:低反射部 100:反射型空白光罩

Claims (4)

1. 一種反射型空白光罩，其特徵為具備 基板、形成在該基板上而將入射之光反射的反射部、和形成在該反射部上而將入射之光吸收的低反射部，該低反射部係具備吸收層和最表層的至少二層以上的積層構造體，該吸收層對波長13.5nm的消光係數k係k＞0.041，在將該吸收層的膜厚設為da，將該最表層的膜厚設為dc時，該低反射部的膜厚係滿足0.5×da+dc≦21.5nm的膜厚、或者是滿足0.5×da+dc≧27.5nm的膜厚，該吸收層係以至少一層以上來構成，該吸收層中的至少一層包含合計為50原子%以上的選自第1材料群之一種以上的元素，該第1材料群為碲(Te)、鈷(Co)、鎳(Ni)、錫(Sn)、鉑(Pt)、銦(In)、銀(Ag)、銅(Cu)、鋅(Zn)、及鉍(Bi)、以及其氧化物、氮化物、及氮氧化物，但不含氧化錫，該吸收層包含合計為50原子%以上的選自錫(Sn)、及銦(In)、以及其氧化物、氮化物、及氮氧化物之一種以上的元素，但不含氧化錫，該最表層包含合計為50原子%以上的選自第2材料群之一種以上的元素，該第2材料群為矽(Si)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、Cr(鉻)、鉬(Mo)、及釕(Ru)、以及其氧化物、氮化物、及氮氧化物，但不含氧化矽。
2. 如請求項1之反射型空白光罩，其中該吸收層對波長13.5nm的消光係數k係k＞0.041，該吸收層的折射率n係n≦0.98。
3. 如請求項1或2之反射型空白光罩，其中該低反射部，係即使在被分割為複數層的情況下，該低反射部的合計膜厚亦在17nm以上45nm以下的範圍內，且為OD值(Optical Density：光學濃度)為1.0以上的薄膜，且包含選自第1材料群的材料，該第1材料群為碲(Te)、鈷(Co)、鎳(Ni)、錫(Sn)、鉑(Pt)、銦(In)、銀(Ag)、銅(Cu)、鋅(Zn)、及鉍(Bi)、以及其氧化物、氮化物、及氮氧化物。
4. 一種反射型光罩，其特徵為具備基板、形成在該基板上而將入射之光反射的反射部、和形成在該反射部上而將入射之光吸收的低反射部，該低反射部，係具備吸收層和最表層的至少二層以上的積層構造體，該吸收層對波長13.5nm的消光係數k係k＞0.041，在將該吸收層的膜厚設為da，將該最表層的膜厚設為dc時，該低反射部的膜厚係滿足0.5×da+dc≦21.5nm的膜厚、或者是滿足0.5×da+dc≧27.5nm的膜厚，該吸收層係以至少一層以上來構成，該吸收層中的至少一層包含合計為50原子%以上的選自第1材料群之一種以上的元素，該第1材料群為碲(Te)、鈷(Co)、鎳(Ni)、錫(Sn)、鉑(Pt)、銦(In)、銀(Ag)、銅(Cu)、鋅(Zn)、及鉍(Bi)、以及其氧化物、氮化物、及氮氧化物，但不含氧化錫，該吸收層包含合計為50原子%以上的選自錫(Sn)、及銦(In)、以及其氧化物、氮化物、及氮氧化物之一種以上的元素，但不含氧化錫，該最表層包含合計為50原子%以上的選自第2材料群之一種以上的元素，該第2材料群為矽(Si)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、Cr(鉻)、鉬(Mo)、及釕(Ru)、以及其氧化物、氮化物、及氮氧化物，但不含氧化矽。