[发明专利]反射型光掩模坯和反射型光掩模

说明书

提供可以在抑制投影效应的同时提高掩模的寿命的反射型光掩模坯和反射型光掩模。反射型光掩模坯(10)具备：基板(1)、设置在基板(1)上并反射入射光的反射部(7)、以及设置在反射部(7)上并吸收入射光的低反射部(8)。低反射部(8)为至少2层以上的层叠结构。低反射部(8)的最表层(5)相对于EUV(Extreme UltraViolet：极端紫外线，波长13.5nm)光的折射率n为0.90以上、消光系数k为0.02以下。

技术领域

本发明涉及反射型光掩模坯和反射型光掩模。

背景技术

在半导体器件的制造工艺中，随着半导体器件的微细化，对于光刻技术的微细化要求也相应提高。在光刻中，转印图案的最小分辨率尺寸很大地依赖于曝光光源的波长，波长越短，最小分辨率尺寸就越小。因此，在半导体器件的制造工艺中，所使用的曝光光源从传统的波长为193nm的ArF准分子激光转换为波长为13.5nm的EUV(Extreme UltraViolet：极端紫外线)光的曝光光源。

由于EUV光的波长短，因此几乎所有的物质对其都具有高的光吸收性。因此，与传统的透过型光掩模不同，EUV用的光掩模是反射型光掩模(例如，专利文献1、专利文献2)。专利文献1中公开了：在用于EUV平版印刷的反射型曝光掩模中，在基底基板上形成由2种以上的材料层周期性地层叠而成的多层膜，并在多层膜上形成由含氮的金属膜构成的掩模图案、或者由氮化金属膜和金属膜的层叠结构构成的掩模图案。专利文献2中公开了在多层反射膜上设置有吸收体膜的反射型掩模。吸收体膜由相位控制膜、以及将高折射率材料层与低折射率材料层交替层叠而得的层叠膜构成。

如上所述，EUV平版印刷无法使用利用了光的透射的折射光学系统，因此EUV曝光装置的光学类部件不是透镜，而是反射镜。通常，在EUV平版印刷中采用这样的方法：使光轴相对于EUV光掩模的垂直方向倾斜6度而入射EUV光，并将以负6度的角度反射的反射光照射至半导体基板上的抗蚀剂膜上。这样，在EUV平版印刷中，使入射光的光轴相对于EUV光掩模的垂直方向倾斜，因此会在EUV光掩模上形成吸收层图案的影子，从而产生吸收层图案转印至抗蚀剂膜上的转印性能劣化的问题。将由该影子所导致的转印性能的劣化称为投影效应。

专利文献2中公开了：通过使用相对于EUV光的消光系数k为0.03以上的膜作为相位控制膜和低折射率材料层，可以使吸收体膜的厚度比以往更薄(成为60nm以下)，从而可以抑制投影效应。此外，专利文献3中公开了这样的方法：对于以Ta为主要成分的吸收膜、或位相移膜，通过使用相对于EUV光的吸收性(消光系数)高的化合物材料，可以使膜厚变薄，从而降低投影效应。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-237174号公报

专利文献2：日本专利第6408790号公报

专利文献3：国际公开第2011/004850号

发明内容

本发明所要解决的问题

作为定期维护，光掩模使用酸性或碱性的清洗液来进行清洗。此外，在EUV曝光装置中，为了防止由污染所导致的腔室内的污染，将反射型光掩模暴露在氢自由基环境下以进行清洁。在反射型光掩模中，如果反复进行使用了酸性或碱性的清洗液的清洗、或使用了氢自由基的清洁，则包含吸收膜的图案可能会被蚀刻而使膜减少。

在反射型光掩模中，包含吸收膜的图案的厚度变薄对于抑制投影效应是有效的。然而，图案的厚度越薄，膜减少的余量就会越小。本发明人发现了以下课题：在反射型光掩模中，如果以抑制投影效应为目的而使图案的厚度变薄，则图案的膜减少的余量变小，并且可能因使用了氢自由基的清洁等而缩短掩模的寿命。

本发明是鉴于这样的情况而完成的，目的在于提供可以在抑制投影效应的同时提高掩模的寿命的反射型光掩模坯和反射型光掩模。

用于解决课题的手段