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TW202536526A - 附多層反射膜之基板、反射型光罩基底、反射型光罩、及半導體裝置之製造方法 - Google Patents

附多層反射膜之基板、反射型光罩基底、反射型光罩、及半導體裝置之製造方法

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TW202536526A
TW202536526A TW114120942A TW114120942A TW202536526A TW 202536526 A TW202536526 A TW 202536526A TW 114120942 A TW114120942 A TW 114120942A TW 114120942 A TW114120942 A TW 114120942A TW 202536526 A TW202536526 A TW 202536526A
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TW
Taiwan
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substrate
film
reflective film
reference mark
reflective
Prior art date
Application number
TW114120942A
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English (en)
Inventor
浜本和宏
笑喜勉
Original Assignee
日商Ｈｏｙａ股份有限公司
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Publication date
Application filed by 日商Ｈｏｙａ股份有限公司 filed Critical 日商Ｈｏｙａ股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種於在多層反射膜形成有基準標記之情形時亦可防止多層反射膜之表面受到污染的附多層反射膜之基板、反射型光罩基底、反射型光罩、及半導體裝置之製造方法。附多層反射膜之基板10包含基板12、及形成於基板12上之反射EUV光之多層反射膜14。於附多層反射膜之基板10之表面，以凹狀形成有基準標記20。基準標記20於大致中心具有槽部21或突起部23。槽部21或突起部23之俯視下之形狀與基準標記20之形狀相似或大致相似。

Description

附多層反射膜之基板、反射型光罩基底、反射型光罩、及半導體裝置之製造方法
本發明係關於一種附多層反射膜之基板、反射型光罩基底、反射型光罩、及半導體裝置之製造方法。
伴隨近年來超LSI(Large Scale Integration，大規模積體電路)器件之高密度化、高精度化之進一步要求，認為使用有極紫外(Extreme Ultra Violet，以下，稱為EUV)光之曝光技術即EUV微影術將來有前途。此處，所謂EUV光係指軟X射線區域或真空紫外線區域之波段之光，具體而言為波長0.2~100 nm左右之光。作為於EUV微影術中使用之光罩，提出反射型光罩。反射型光罩係於玻璃或矽等基板上形成有反射曝光光之多層反射膜且於該多層反射膜之上形成有吸收曝光光之吸收體膜圖案者。於進行圖案轉印之曝光機中，入射至搭載於其上之反射型光罩之光於存在吸收體膜圖案之部分被吸收，於無吸收體膜圖案之部分由多層反射膜反射。然後所反射之光像經由反射光學系統而轉印至矽晶圓等半導體基板上。
藉由微影術步驟中之對微細化之要求提高，使微影術步驟中之課題逐漸變得顯著。該課題之一係關於微影術步驟中使用之光罩基底用基板等之缺陷資訊之問題。
先前，於光罩基板檢查等中，將基板中心設為原點(0，0)，使用缺陷檢查裝置管理之座標，以距該原點之距離而特定出基板缺陷之存在位置。因此，絕對值座標之基準並不明確，位置精度較低，裝置間亦存在檢測之偏差。又，於圖案描繪時，於避免缺陷而圖案化成圖案形成用薄膜之情形時，亦難以避免μm級之缺陷。因此，改變轉印圖案之方向、或將轉印之位置以mm級粗略地偏移而避免缺陷。
此種狀況下，例如提出於光罩基底用基板上形成基準標記，並將基準標記作為基準而特定出缺陷之位置。藉由於光罩基底用基板形成基準標記，可防止針對每一裝置用以特定出缺陷位置之基準偏移。
於使用EUV光作為曝光光之反射型光罩中，尤其重要的是準確地特定出多層反射膜上之缺陷之位置。其原因在於，存在於多層反射膜之缺陷幾乎無法修正，而且於轉印圖案上可成為重大之相位缺陷。
為了準確地特定出多層反射膜上之缺陷之位置，較佳為藉由於形成多層反射膜之後進行缺陷檢查而取得缺陷之位置資訊。因此，較佳為於形成於基板之多層反射膜形成基準標記。
專利文獻1中，揭示有藉由將多層反射膜之一部分去除而形成為凹狀之基準標記。作為將多層反射膜之一部分去除之方法，揭示有雷射剝蝕法或FIB(Focused Ion Beam，聚焦離子束法)。[先前技術文獻][專利文獻]
[專利文獻1]國際公開WO2013/031863號
[發明所欲解決之問題]然而，於多層反射膜之表面藉由雷射剝蝕法而形成凹狀之基準標記之情形時，有時多層反射膜之表面會因雷射加工時產生之灰塵而受到污染。於多層反射膜之表面受到污染之情形時，有時會產生新的異物缺陷。於產生了新的異物缺陷之情形時，只要其係成為曝光缺陷之缺陷，則有時於製作反射型光罩時會產生重大問題。
為了於多層反射膜形成凹狀之基準標記，有時會對多層反射膜於深度方向上進行蝕刻。對多層反射膜於深度方向上進行蝕刻之情形時，於藉由蝕刻而產生之凹部之側面，有作為多層反射膜之材料之Mo/Si膜露出之情形。於藉由蝕刻而產生之凹部之底部，有Mo膜露出於表面之情形。又，亦有蝕刻反應物附著於側面或底部之情形。於多層反射膜所含之材料露出之情形時，基板之耐清洗性惡化。於反射型光罩基底或反射型光罩之製造步驟中，包括基板之清洗步驟。於基板之耐清洗性惡化之情形時，有時會產生如下問題，即，於基板之清洗步驟中，基準標記之側面及/或底部之材料溶出、標記形狀之變動、邊緣粗糙度之增加等位置精度之惡化、自蝕刻面之膜剝落等。又，附著物因清洗步驟而有剝落、再附著之污染風險。
於在多層反射膜之表面藉由FIB法形成凹狀之基準標記之情形時，FIB法之加工速度較慢，故加工所需之時間變長。因此，難以製作所要求之長度(例如550 μm)之基準標記。
因此，本發明之目的在於提供一種於在多層反射膜形成有基準標記之情形時亦可防止多層反射膜之表面受到污染的附多層反射膜之基板、反射型光罩基底、反射型光罩、及半導體裝置之製造方法。又，本發明之目的在於提供一種可防止基板之耐清洗性惡化之附多層反射膜之基板、反射型光罩基底、反射型光罩、及半導體裝置之製造方法。進而，本發明之目的在於提供一種可縮短基準標記之加工所需之時間的附多層反射膜之基板、反射型光罩基底、反射型光罩、及半導體裝置之製造方法。[解決問題之技術手段]
為解決上述課題，本發明具有以下構成。(構成1)一種附多層反射膜之基板，其包含基板、及形成於上述基板上之反射EUV光之多層反射膜，且具備：基準標記，其於上述附多層反射膜之基板之表面形成為凹狀，上述基準標記於大致中心具有槽部或突起部，上述槽部或突起部之俯視下之形狀與上述基準標記之形狀相似或大致相似。
(構成2)如構成1之附多層反射膜之基板，其中上述基準標記之底部包含：上述多層反射膜所包含之複數個膜中之至少一部分膜收縮而成之收縮區域、及上述多層反射膜所包含之複數個膜中之至少一部分膜相互一體化而成之混合區域，上述槽部或突起部與除上述槽部或突起部之外的上述基準標記之底部相比，相對較多地包含上述混合區域。
(構成3)如構成1或2之附多層反射膜之基板，其中上述槽部之深度或上述突起部之高度為20 nm以上。
(構成4)如構成1至3中任一項之附多層反射膜之基板，其中上述槽部或上述突起部之寬度為200 nm以上且10 μm以下。
(構成5)如構成1至4中任一項之附多層反射膜之基板，其中上述基準標記之深度為30nm以上且50 nm以下。
(構成6)如構成1至5中任一項之附多層反射膜之基板，其包含形成於上述多層反射膜上之保護膜，於上述保護膜之表面形成有上述基準標記。
(構成7)如構成1至6中任一項之附多層反射膜之基板，其中上述多層反射膜之與上述基板相反之側之表面層係包含Si之層。
(構成8)一種反射型光罩基底，其具有如構成1至7中任一項之附多層反射膜之基板、及形成於該附多層反射膜之基板之上之吸收EUV光之吸收體膜，且上述基準標記之形狀轉印至上述吸收體膜。
(構成9)一種反射型光罩，其具有如構成1至7中任一項之附多層反射膜之基板、及形成於該附多層反射膜之基板之上之吸收EUV光之吸收體膜圖案，且上述基準標記之形狀轉印至上述吸收體膜圖案。
(構成10)一種半導體裝置之製造方法，其具有如下步驟，即，使用如構成9之反射型光罩於半導體基板上形成轉印圖案。[發明之效果]
根據本發明，可提供一種於在多層反射膜形成有基準標記之情形時亦可防止多層反射膜之表面受到污染的附多層反射膜之基板、反射型光罩基底、反射型光罩、及半導體裝置之製造方法。又，可提供一種能夠防止基板之耐清洗性惡化之附多層反射膜之基板、反射型光罩基底、反射型光罩、及半導體裝置之製造方法。進而，可提供一種能夠縮短基準標記之加工所需之時間的附多層反射膜之基板、反射型光罩基底、反射型光罩、及半導體裝置之製造方法。
以下，對本發明之實施形態進行詳細的說明。[附多層反射膜之基板]圖1係表示本實施形態之附多層反射膜之基板之剖面之模式圖。如圖1所示，附多層反射膜之基板10具備基板12、反射作為曝光光之EUV光之多層反射膜14、及用以保護多層反射膜14之保護膜18。於基板12上形成有多層反射膜14，且於多層反射膜14上形成有保護膜18。
再者，於本說明書中，所謂基板或膜之「於~上」，不僅包含與該基板或膜之上表面接觸之情形，亦包含不與該基板或膜之上表面接觸之情形。即，所謂基板或膜之「於~上」，包含於該基板或膜之上方形成新的膜之情形、或於該基板或膜之間介置有其他膜之情形等。又，「於~上」未必指鉛直方向之上側，而是僅表示基板或膜等之相對的位置關係。
＜基板＞作為本實施形態之附多層反射膜之基板10所使用之基板12，為了防止於EUV曝光之情形時因曝光時之熱導致吸收體膜圖案之變形，較佳地使用具有0±5ppb/℃之範圍內之低熱膨脹係數者。作為具有該範圍之低熱膨脹係數之素材，例如可使用SiO2-TiO2系玻璃、多成分系玻璃陶瓷等。
基板12之形成轉印圖案(下述之吸收體膜圖案與其對應)之側之主表面較佳為為了提高平坦度而被加工。藉由提高基板12之主表面之平坦度而可提高圖案之位置精度或轉印精度。例如，於EUV曝光之情形時，於基板12之形成轉印圖案之側之主表面之132 mm×132 mm之區域，平坦度較佳為0.1 μm以下，更佳為0.05 μm以下，特佳為0.03 μm以下。又，與形成轉印圖案之側相反之側之主表面係由靜電吸盤固定於曝光裝置之面，於其142 mm×142 mm之區域，平坦度為1 μm以下，進而較佳為0.5 μm以下，特佳為0.03 μm以下。再者，本說明書中平坦度係表示TIR(Total Indicated Reading，總指示讀數)所示之表面之翹曲(變形量)的值，其係將以基板表面為基準且由最小平方法規定之平面設為焦平面時位於相較該焦平面更靠上之基板表面之最高位置、與位於相較焦平面更靠下之基板表面之最低位置之高低差的絕對值。
於EUV曝光之情形時，基板12之形成轉印圖案之側之主表面之表面粗糙度以均方根粗糙度(RMS)計較佳為0.1 nm以下。再者，表面粗糙度可由原子力顯微鏡測定。
基板12為了防止由形成於其上之膜(多層反射膜14等)之膜應力所導致之變形，較佳為具有較高之剛性。特佳為，基板12具有65 GPa以上之較高之楊氏模數。
＜多層反射膜＞附多層反射膜之基板10具備基板12、及形成於基板12上之多層反射膜14。多層反射膜14例如包含將折射率不同之元素週期性積層而成之多層膜。多層反射膜14具有反射EUV光之功能。
一般而言，多層反射膜14包含將作為高折射率材料之輕元素或其化合物之薄膜(高折射率層)、與作為低折射率材料之重元素或其化合物之薄膜(低折射率層)交替積層40~60週期左右而成之多層膜。為了形成多層反射膜14，亦可自基板12側依序將高折射率層與低折射率層積層複數個週期。於該情形時，1個(高折射率層/低折射率層)積層構造成為1週期。為了形成多層反射膜14，亦可自基板12側依序將低折射率層與高折射率層積層複數個週期。於該情形時，1個(低折射率層/高折射率層)積層構造成為1週期。
再者，多層反射膜14之最上層、即多層反射膜14之與基板12相反之側之表面層較佳為高折射率層。於自基板12側依序將高折射率層與低折射率層積層之情形時，最上層成為低折射率層。然而，於低折射率層為多層反射膜14之表面之情形時，因低折射率層容易氧化而會使多層反射膜之反射率減少，故於該低折射率層上形成高折射率層。另一方面，於自基板12側依序將低折射率層與高折射率層積層之情形時，最上層成為高折射率層。該情形時，最上層之高折射率層成為多層反射膜14之表面。
於本實施形態中，高折射率層亦可為包含Si之層。高折射率層可包含Si單獨成分，亦可包含Si化合物。Si化合物亦可包含選自由Si與B、C、N、及O所組成之群中之至少1種元素。藉由將包含Si之層用作高折射率層，可獲得EUV光之反射率優異之多層反射膜。
於本實施形態中，作為低折射率材料，可使用選自由Mo、Ru、Rh、及Pt所組成之群中之至少1種元素、或包含選自由Mo、Ru、Rh、及Pt所組成之群中之至少1種元素的合金。
例如，作為用於波長13~14 nm之EUV光之多層反射膜14，較佳為可使用將Mo膜與Si膜交替積層40~60週期左右而成之Mo/Si多層膜。此外，作為於EUV光之區域使用之多層反射膜，例如可使用Ru/Si週期多層膜、Mo/Be週期多層膜、Mo化合物/Si化合物週期多層膜、Si/Nb週期多層膜、Si/Mo/Ru週期多層膜、Si/Mo/Ru/Mo週期多層膜、Si/Ru/Mo/Ru週期多層膜等。可考慮曝光波長而選擇多層反射膜之材料。
此種多層反射膜14單獨之反射率例如為65%以上。多層反射膜14之反射率之上限例如為73%。再者，多層反射膜14包含之層之厚度及週期能夠以滿足布拉格定律之方式選擇。
多層反射膜14可由公知之方法形成。多層反射膜14例如可由離子束濺鍍法形成。
例如，於多層反射膜14為Mo/Si多層膜之情形時，藉由離子束濺鍍法，使用Mo靶，於基板12上形成厚度3 nm左右之Mo膜。其次，使用Si靶，形成厚度4 nm左右之Si膜。藉由反覆執行此種操作，可形成將Mo/Si膜積層40~60週期而成之多層反射膜14。此時，多層反射膜14之與基板12相反之側之表面層係包含Si之層(Si膜)。1週期之Mo/Si膜之厚度成為7 nm。
＜保護膜＞本實施形態之附多層反射膜之基板10亦可具備形成於多層反射膜14上之保護膜18。保護膜18具有於吸收體膜之圖案化或圖案修正時保護多層反射膜14之功能。保護膜18設置於多層反射膜14與下述吸收體膜之間。
作為保護膜18之材料，例如可使用Ru、Ru-(Nb、Zr、Y、B、Ti、La、Mo、Co或Re)化合物、Si-(Ru、Rh、Cr或B)化合物、Si、Zr、Nb、La、B等材料。又，可使用於其等之中添加有氮、氧或碳之化合物。若應用其等中之包含釕(Ru)之材料，則多層反射膜之反射率特性變得更良好。具體而言，保護膜18之材料較佳為Ru、或Ru-(Nb、Zr、Y、B、Ti、La、Mo、Co或Re)化合物。保護膜18之厚度例如為1 nm~5 nm。保護膜18可由公知之方法形成。保護膜18例如可由磁控濺鍍法或離子束濺鍍法形成。
附多層反射膜之基板10進而亦可於基板12之與形成有多層反射膜14之側相反側之主表面上具有背面導電膜。背面導電膜係於由靜電吸盤吸附附多層反射膜之基板10或反射型光罩基底時使用。
附多層反射膜之基板10亦可具有形成於基板12與多層反射膜14之間之基底膜。基底膜例如以提高基板12表面之平滑性為目的而形成。基底膜例如以缺陷減少、多層反射膜之反射率提高、多層反射膜之應力修正等為目的而形成。
＜基準標記＞圖2係本實施形態之附多層反射膜之基板10之俯視圖。如圖2所示，於大致矩形狀之附多層反射膜之基板10之4個角部之附近，分別形成有可用作缺陷資訊中之缺陷位置之基準的基準標記20。再者，示出了形成有4個基準標記20之例，但基準標記20之數量並不限於4個，可為3個以下，亦可為5個以上。
於圖2所示之附多層反射膜之基板10中，虛線A內側之區域(132 mm×132 mm之區域)為製造反射型光罩時形成吸收體膜圖案之圖案形成區域。虛線A外側之區域為製造反射型光罩時未形成吸收體膜圖案之區域。基準標記20較佳為形成於未形成吸收體膜圖案之區域、即虛線A外側之區域。
如圖2所示，基準標記20具有大致十字型形狀。具有大致十字型形狀之基準標記20之一條線之寬度W1例如為1000 nm以上且10 μm以下。基準標記20之一條線之長度L例如為100 μm以上且1500 μm以下。圖2中，示出了具有大致十字型形狀之基準標記20之例，但基準標記20之形狀並不限定於此。基準標記20之形狀例如亦可為俯視大致L字形。
圖2所示，基準標記20於大致中心具有槽部21。槽部21之俯視下之形狀與基準標記20之形狀相似或大致相似。具體而言，槽部21之俯視下之形狀成為大致十字型。具有大致十字型形狀之槽部21之一條線之寬度W2較佳為200 nm以上且10 μm以下，更佳為300 nm以上且2000 nm以下。槽部21之寬度W2小於基準標記20之寬度W1。再者，此處所謂「相似或大致相似」不僅指幾何學上相似之形狀，亦包含即便幾何學上並不嚴格地相似但整體類似之形狀。
圖3係圖2所示之基準標記20之B-B線剖視圖，其模式性表示基準標記20之剖面構造。如圖3所示，於本實施形態之附多層反射膜之基板10中，觀察附多層反射膜之基板10之剖面(附多層反射膜之基板10之與主表面垂直之剖面)時，基準標記20以凹狀形成於附多層反射膜之基板10之表面。此處所謂「凹狀」係指於觀察附多層反射膜之基板10之剖面時，基準標記20以朝相較附多層反射膜之基板10之表面更靠下方例如以階差狀或彎曲狀凹陷之方式而形成。
又，於基準標記20之大致中心，以凹狀形成有槽部21。此處所謂「凹狀」係指於觀察附多層反射膜之基板10之剖面時，槽部21以朝基準標記20之相較表面更靠下方例如以階差狀或彎曲狀凹陷之方式而形成。
於基準標記20之表層22，亦可包含與保護膜18中所含元素中之至少1種元素相同之元素。例如，於基準標記20之表層22，亦可包含選自由Ru、Nb、Zr、Y、B、Ti、La、Mo、Co、Re、Si、Rh、及Cr所組成之群中之至少1種元素。於基準標記20之表層22，較佳為包含與保護膜18中所含元素相同之元素釕(Ru)。基準標記20之表層22中包含之元素之種類例如可由EDX(Energy Dispersive X-Ray Analysis，能量分散型X射線分析)而特定出。
於基準標記20之表層22，亦可包含與保護膜18中所含元素中之至少1種元素相同之元素之氧化物。例如，於基準標記20之表層22，亦可包含選自由Ru、Ru-(Nb、Zr、Y、B、Ti、La、Mo、Co或Re)化合物、Si-(Ru、Rh、Cr或B)化合物、Si、Zr、Nb、La、及B所組成之群中之至少1種元素或化合物的氧化物。
於保護膜18包含Ru或RuNb、且於保護膜18形成基準標記20之情形時，於基準標記20之表層22亦可包含Ru或RuNb之氧化物。例如，於基準標記20之表層22，亦可包含RuO及RuNbO中之至少1種。
再者，所謂基準標記20之「表層22」例如係指自基準標記20之表面至深度2 nm之區域。
於保護膜18包含Ru或Ru化合物之情形時，多層反射膜14之與基板12相反之側之表面層14a較佳為包含Si之層(Si膜)。其原因在於，藉由對基準標記20進行雷射加工時之熱而使Ru與Si於基準標記20之表層22反應而形成RuSi，故附多層反射膜之基板10之耐清洗性提高。
於保護膜18包含Ru或Ru化合物、多層反射膜14之表面層14a為包含Si之層之情形時、且於保護膜18形成基準標記20之情形時，於基準標記20之表層22，例如亦可包含RuSi及RuSiO中之至少1種。
如圖3所示，於基準標記20之底部，形成有多層反射膜14所包含之複數個膜中之至少一部分膜收縮而成之收縮區域24。所謂基準標記20之底部係指相較凹狀之表層22更靠下方、且至基板12之上表面之區域。
於收縮區域24，多層反射膜14所包含之複數個膜中之至少一部分膜之厚度收縮。例如，於多層反射膜14係將厚度3 nm之Mo膜、與厚度4 nm之Si膜週期性地積層而成之Mo/Si多層膜之情形時，1週期之Mo/Si膜之厚度為7 nm。於收縮區域24，例如1週期之Mo/Si膜之厚度自7 nm收縮至6 nm。於該情形時，收縮前之厚度為7 nm，收縮後之厚度為6 nm，故多層反射膜14之厚度之收縮率為約86%。於收縮區域24，多層反射膜14之厚度之收縮率較佳為75%以上且95%以下，更佳為80%以上且90%以下。
於收縮區域24，多層反射膜14所包含之複數個膜中之至少一部分膜收縮，但多層反射膜14之積層構造得以維持。多層反射膜14之積層構造得以維持例如可藉由附多層反射膜之基板10之剖面之TEM圖像而容易地確認。
如圖3所示，於基準標記20之底部之中央部附近、且收縮區域24之上方，形成有多層反射膜14所包含之複數個膜中之至少一部分膜相互一體化而成之混合區域26。於混合區域26，多層反射膜14所包含之複數個膜藉由對基準標記20進行雷射加工時之熱而相互反應從而一體化。例如，於多層反射膜14為Mo/Si多層膜之情形時，於混合區域26，Mo膜與Si膜反應而產生MoSi。
混合區域26易形成於基準標記20之底部之中央部附近，但亦有形成於中央部以外之部分之情形。混合區域之厚度較佳為200 nm以下，更佳為150 nm以下。此處所謂混合區域26之厚度係指混合區域26之垂直方向之厚度之最大值。又，圖3中示出了形成有混合區域26之例，但因雷射加工之條件等而亦有形成混合區域26之情形。
於混合區域26，多層反射膜14所包含之複數個膜一體化，故多層反射膜14之積層構造並未得以維持。多層反射膜14所包含之複數個膜之一體化例如可藉由附多層反射膜之基板10之剖面之TEM圖像而容易地確認。
如圖3所示，形成為凹狀之基準標記20之深度D1較佳為30 nm以上且50 nm以下。所謂深度D1係指自附多層反射膜之基板10之表面至基準標記20之底部之最深位置為止的垂直方向之距離
如圖3所示，形成為凹狀之槽部21之深度D2較佳為20 nm以上，更佳為30 nm以上。所謂深度D2係指自基準標記20之表面至槽部21之底部之最深位置為止的垂直方向之距離。
如圖3所示，形成為凹狀之基準標記20之傾斜角θ較佳為未達25度，更佳為3度以上且10度以下。所謂傾斜角θ係指於觀察基準標記20之剖面時基準標記20之表層22之延長線22a與附多層反射膜之基板10之表面10a所成的角度。
基準標記20之形成方法並無特別限制。基準標記20例如可藉由雷射加工而形成於附多層反射膜之基板10之表面。雷射加工之條件例如如下。雷射之種類(波長)：紫外線~可見光區域。例如，波長405 nm之半導體雷射。雷射輸出：1~120 mW掃描速度：0.1~20 mm/s脈衝頻率：1~100 MHz脈衝寬度：3 ns~1000s
對基準標記20進行雷射加工時使用之雷射可為連續波，亦可為脈衝波。於使用脈衝波之情形時，與連續波相比，即便基準標記20之深度D1為相同程度，亦能夠使基準標記20之寬度W1更小。又，於使用脈衝波之情形時，與連續波相比，能夠使基準標記20之傾斜角θ增大。因此，使用脈衝波之情形時，與連續波相比，可形成對比度更大、且容易由缺陷檢查裝置或電子束繪圖裝置檢測之基準標記20。
槽部21可於藉由雷射加工形成基準標記20時同時形成。例如，於藉由雷射加工而形成基準標記20時，將基準標記20之底部之一部分藉由熱而去除。其結果，於基準標記20之底部形成凹狀之槽部21。槽部21可藉由調整雷射輸出及/或脈衝頻率而形成。
圖4係於基準標記20之大致中心形成有突起部23之附多層反射膜之基板10之剖視圖。如圖4所示，於基準標記20之大致中心，亦可代替上述槽部21而形成突起部23。突起部23自基準標記20之表面朝上方突出。突起部23之俯視下之形狀與基準標記20之形狀相似或大致相似，為大致十字型。突起部23之一條線之寬度W2較佳為200 nm以上且10 μm以下，更佳為300 nm以上且2000 nm以下。突起部23之寬度W2小於基準標記20之寬度W1。突起部23之高度H1為15 nm以上，較佳為20 nm以上，更佳為30 nm以上。所謂高度H1係指自基準標記20之表面至突起部23之頂部之最高位置為止的垂直方向之距離。圖4所示之基準標記20之深度D1較佳為30nm以上且50 nm以下。
突起部23可於藉由雷射加工形成基準標記20時同時形成。例如，於藉由雷射加工而形成基準標記20時，基準標記20之底部之一部分移動而朝上方突出。其結果，於基準標記20之底部形成凸狀之突起部23。突起部23可藉由調整雷射輸出及/或脈衝頻率而形成。
如上所述，基準標記20之底部包含：多層反射膜14所包含之複數個膜中之至少一部分膜收縮而成之收縮區域24、及多層反射膜14所包含之複數個膜中之至少一部分膜相互一體化而成之混合區域26。如圖3所示，於基準標記20之底部形成槽部21之情形時，槽部21與除槽部21之外的基準標記20之底部相比，相對較多地包含混合區域26。如圖4所示，於基準標記20之底部形成突起部23之情形時，突起部23與除突起部23之外的基準標記20之底部相比，相對較多地包含混合區域26。所謂「相對較多地包含混合區域」例如係指槽部21或突起部23之膜厚方向之混合區域26之厚度的比率大於槽部21或突起部23以外之基準標記20之底部之混合區域26之厚度的比率。
圖5係表示基準標記20及槽部21(或突起部23)之另一例之俯視圖。如圖5(a)所示，於基準標記20之形狀為大致十字型之情形時，槽部21或突起部23之形狀為與基準標記20相似或大致相似之大致十字型。如圖5(b)所示，於基準標記20之形狀為大致I字形之情形時，槽部21或突起部23之形狀為與基準標記20相似或大致相似之大致I字形。如圖5(c)所示，於基準標記20之形狀為大致L字形之情形時，槽部21或突起部23之形狀為與基準標記20相似或大致相似之大致L字形。如圖5(d)所示，於基準標記20之形狀為大致圓形之情形時，槽部21或突起部23之形狀為與基準標記20相似或大致相似之大致圓形。
圖6係表示於附多層反射膜之基板10之表面形成為凹狀之基準標記20之剖面的TEM圖像。圖6所示之基準標記20之俯視下之形狀為大致圓形。於基準標記20之底部，形成有凸狀之突起部23。突起部23之俯視下之形狀為與基準標記20相似或大致相似之大致圓形。
如圖6所示，於基準標記20之底部，形成有多層反射膜14所包含之複數個膜中之至少一部分膜收縮而成之收縮區域24。於基準標記20之底部之中央部附近、且收縮區域24之上方，形成有多層反射膜14所包含之複數個膜中之至少一部分膜相互一體化而成之混合區域26。突起部23與除突起部23之外的基準標記20之底部相比，相對較多地包含混合區域26。
基準標記20可於多層反射膜14之表面藉由雷射加工而形成。於該情形時，亦可於多層反射膜14之表面形成基準標記20之後，於基準標記20之表面形成保護膜18。基準標記20亦可於多層反射膜14之表面形成保護膜18之後，於保護膜18之表面藉由雷射加工而形成。
基準標記20例如可用作FM(基準標記)。所謂FM係於由電子束繪圖裝置描繪圖案時，用作缺陷座標之基準之標記。通常，FM為如圖2所示之十字型形狀。
例如，於在附多層反射膜之基板10上形成有基準標記20之情形時，藉由缺陷檢查裝置高精度地取得基準標記20之座標及缺陷之座標。其次，於附多層反射膜之基板10之保護膜18上形成吸收體膜。其次，於吸收體膜上形成抗蝕膜。於吸收體膜與抗蝕膜之間亦可形成硬質遮罩膜(或蝕刻遮罩膜)。形成於附多層反射膜之基板10之表面之凹狀之基準標記20被轉印至吸收體膜及抗蝕膜，或被轉印至吸收體膜、硬質遮罩膜及抗蝕膜。然後，藉由電子束繪圖裝置於抗蝕膜描繪圖案時，將轉印至抗蝕膜之基準標記20用作缺陷位置之基準即FM。
因此，形成於附多層反射膜之基板10之基準標記20必須具有高至能夠由缺陷檢查裝置檢測出之程度的對比度。作為缺陷檢查裝置，例如有檢查光源波長為266 nm之Lasertec公司製造之EUV曝光用之光罩・基板/基底缺陷檢查裝置「MAGICSM7360」、檢查光源波長為193 nm之KLA-Tencor公司製造之EUV、光罩/基底缺陷檢查裝置「Teron600系列，例如Teron610」、檢查光源波長與曝光光源波長13.5 nm相同之ABI(Actinic Blank Inspection，光化基底檢查)裝置。又，被轉印至吸收體膜及其上之抗蝕膜之基準標記20必須具有高至能夠由電子束繪圖裝置檢測出之程度的對比度。進而，基準標記20較佳為具有高至能夠由座標測量器檢測出之程度的對比度。座標測量器可將由缺陷檢查裝置取得之缺陷之座標轉換為電子束繪圖裝置之基準座標。因此，提供附多層反射膜之基板10之使用者能夠將基於基準標記20且由缺陷檢查裝置特定出之缺陷位置、與繪圖資料容易且高精度地進行對照。
藉由將基準標記20用作FM而可高精度地管理缺陷座標。例如，藉由利用電子束繪圖裝置檢測FM而可將缺陷座標轉換成電子束繪圖裝置之座標系統。然後，例如，能夠以缺陷配置於吸收體膜圖案之下之方式修正由電子束繪圖裝置描繪之圖案之繪圖資料。藉此，可降低缺陷對最終製造之反射型光罩造成之影響(該方法被稱為缺陷緩和(defect mitigation)製程)。
基準標記20亦可用作AM(Alignment Mark，對準標記)。AM係於由缺陷檢查裝置檢查多層反射膜14上之缺陷時可用作缺陷座標之基準之標記。然而，AM於由電子束繪圖裝置描繪圖案時並未直接使用。AM可設為圓形、四角形、或十字型等形狀。
於在多層反射膜14上形成有AM之情形時，較佳為於多層反射膜14上之吸收體膜形成FM，並且將AM上之吸收體膜去除一部分。AM能夠由缺陷檢查裝置及座標測量器而檢測。FM能夠由座標測量器及電子束繪圖裝置檢測。藉由在AM與FM之間相對地管理座標而可高精度地管理缺陷座標。
[反射型光罩基底]圖7係表示本實施形態之反射型光罩基底30之剖面之模式圖。藉由於上述附多層反射膜之基板10之保護膜18上形成吸收EUV光之吸收體膜28而可製造本實施形態之反射型光罩基底30。
吸收體膜28具有吸收作為曝光光之EUV光之功能。即，多層反射膜14對EUV光之反射率、與吸收體膜28對EUV光之反射率之差成為特定值以上。例如，吸收體膜28對EUV光之反射率為0.1%以上且40%以下。於經多層反射膜14反射之光、與經吸收體膜28反射之光之間亦可具有特定之相位差。再者，於該情形時，有時反射型光罩基底30之吸收體膜28被稱為相位偏移膜。
吸收體膜28較佳為具有吸收EUV光之功能，且能夠藉由蝕刻等而去除。吸收體膜28較佳為能夠藉由氯(Cl)系氣體或氟(F)系氣體之乾式蝕刻而進行蝕刻。只要吸收體膜28具有此種功能，則吸收體膜28之材料並無特別限制。
吸收體膜28可為單層，亦可具有積層構造。於吸收體膜28具有積層構造之情形時，可將由相同材料構成之複數個膜積層，亦可將由不同材料構成之複數個膜積層。於吸收體膜28具有積層構造之情形時，材料或組成亦可於膜之厚度方向上階段性及/或連續性地變化。
吸收體膜28之材料例如較佳為鉭(Ta)單獨成分、或包含Ta之材料。包含Ta之材料例如為包含Ta與B之材料；包含Ta與N之材料；包含Ta、B、O及N中之至少1種之材料；包含Ta與Si之材料；包含Ta、Si、及N之材料；包含Ta與Ge之材料；包含Ta、Ge、及N之材料；包含Ta與Pd之材料；包含Ta與Ru之材料；及包含Ta與Ti之材料等。
吸收體膜28例如亦可包含選自由Ni單獨成分、含Ni之材料、Cr單獨成分、含Cr之材料、Ru單獨成分、含Ru之材料、Pd單獨成分、含Pd之材料、Mo單獨成分、及含有Mo之材料所組成之群中之至少1種。
吸收體膜28之厚度較佳為30 nm~100 nm。吸收體膜28可藉由公知之方法、例如磁控濺鍍法或離子束濺鍍法等而形成。
於本實施形態之反射型光罩基底30中，亦可於吸收體膜28上形成抗蝕膜32。圖7中表示該態樣。於藉由電子束繪圖裝置在抗蝕膜32上描繪圖案及曝光之後，經過顯影步驟，藉此可形成抗蝕圖案。將該抗蝕圖案作為光罩而對吸收體膜28進行乾式蝕刻，藉此可於吸收體膜28上形成圖案。
亦可將基準標記20上方之抗蝕膜32局部去除，以便可藉由電子束繪圖裝置容易地檢測形成於附多層反射膜之基板10之表面之凹狀之基準標記20。去除之態樣並無特別限制。又，例如，亦可將基準標記20上方之抗蝕膜32及吸收體膜28去除。
於本實施形態之反射型光罩基底30中，亦可於吸收體膜28與抗蝕膜32之間形成硬質遮罩膜。硬質遮罩膜用作將吸收體膜28圖案化時之遮罩。硬質遮罩膜與吸收體膜28係藉由蝕刻選擇性互不相同之材料而形成。於吸收體膜28之材料包含鉭或鉭化合物之情形時，硬質遮罩膜之材料較佳為包含鉻或鉻化合物。鉻化合物較佳為包含選自由Cr與N、O、C、及H所組成之群中之至少1種。
[反射型光罩]可使用本實施形態之反射型光罩基底30而製造本實施形態之反射型光罩40。以下，對反射型光罩40之製造方法進行說明。
圖8係表示反射型光罩40之製造方法之模式圖。如圖8所示，首先，準備具有基板12、形成於基板12之上之多層反射膜14、形成於多層反射膜14之上之保護膜18、及形成於保護膜18之上之吸收體膜28的反射型光罩基底30(圖8(a))。其次，於吸收體膜28之上形成抗蝕膜32(圖8(b))。於抗蝕膜32，藉由電子束繪圖裝置描繪圖案，進而經過顯影、沖洗步驟，藉此形成抗蝕圖案32a(圖8(c))。
將抗蝕圖案32a作為光罩，對吸收體膜28進行乾式蝕刻。藉此，將吸收體膜28之未由抗蝕圖案32a被覆之部分蝕刻，形成吸收體膜圖案28a(圖8(d))。
再者，作為蝕刻氣體，例如可使用Cl2、SiCl4、CHCl3、CCl4等氯系氣體；以特定之比率包含該等氯系氣體及O2之混合氣體；以特定之比率包含氯系氣體及He之混合氣體；以特定之比率包含氯系氣體及Ar之混合氣體；CF4、CHF3、C2F6、C3F6、C4F6、C4F8、CH2F2、CH3F、C3F8、SF6、F等氟系氣體；以特定之比率包含該等氟系氣體及O2之混合氣體；以特定之比率包含氟系氣體及He之混合氣體；及以特定之比率包含氟系氣體及Ar之混合氣體等。
於形成吸收體膜圖案28a之後，例如藉由抗蝕劑剝離液將抗蝕圖案32a去除。於去除抗蝕圖案32a之後，經過使用有酸性或鹼性之水溶液之濕式清洗步驟，藉此獲得本實施形態之反射型光罩40(圖8(e))。
[半導體裝置之製造方法]藉由使用有本實施形態之反射型光罩40之微影術而可於半導體基板上形成轉印圖案。該轉印圖案具有將反射型光罩40之吸收體膜圖案28a轉印後之形狀。藉由於半導體基板上利用反射型光罩40形成轉印圖案而可製造半導體裝置。
使用圖9，對藉由EUV光將圖案轉印至附抗蝕劑之半導體基板56之方法進行說明。
圖9表示圖案轉印裝置50。圖案轉印裝置50具備雷射電漿X射線源52、反射型光罩40、及縮小光學系統54等。作為縮小光學系統54，可使用X射線反射鏡。
經反射型光罩40反射之圖案通常藉由縮小光學系統54而縮小至1/4左右。例如，使用13~14 nm之波段作為曝光波長，以成為真空中之方式預先設定光路。於此種條件下，使由雷射電漿X射線源52產生之EUV光入射至反射型光罩40。將由反射型光罩40反射之光經由縮小光學系統54而轉印至附抗蝕劑之半導體基板56上。
入射至反射型光罩40之光於存在吸收體膜圖案28a之部分被吸收體膜吸收而不反射。另一方面，入射至無吸收體膜圖案28a之部分之光由多層反射膜14反射。
經反射型光罩40反射之光入射至縮小光學系統54。入射至縮小光學系統54之光於附抗蝕劑之半導體基板56上之抗蝕劑層形成轉印圖案。藉由使曝光後之抗蝕劑層顯影，可於附抗蝕劑之半導體基板56上形成抗蝕圖案。藉由將抗蝕圖案作為光罩對半導體基板56進行蝕刻，可於半導體基板上例如形成特定之配線圖案。藉由經此種步驟及其他必要之步驟而製造半導體裝置。
根據本實施形態之附多層反射膜之基板10，可防止多層反射膜14之表面因對基準標記20進行雷射加工時產生之灰塵而受到污染。認為其原因在於，多層反射膜14之表面並未藉由雷射剝蝕而去除。
又，於基準標記20之大致中心形成槽部21或突起部23，故可將基準標記20相對於電子束或檢查光之對比度較高地維持。因此，即便於基準標記20之傾斜角θ較小之情形時，亦能夠藉由電子束繪圖裝置或缺陷檢查裝置而檢測基準標記20。
根據本實施形態之附多層反射膜之基板10，可防止多層反射膜14之材料露出於基準標記20之表面。因此，可製造耐清洗性優異之附多層反射膜之基板10、反射型光罩基底30、及反射型光罩40。
根據本實施形態之附多層反射膜之基板10，相較使用有FIB法之情形，能夠縮短基準標記之加工所需之時間。[實施例]
以下，對本發明之更具體之實施例進行說明。(實施例1)準備SiO2-TiO2系之玻璃基板(6英吋見方，厚度為6.35 mm)。對該玻璃基板之端面進行倒角加工、及研削加工，進而以包含氧化鈰研磨粒之研磨液進行粗研磨處理。將該等處理結束後之玻璃基板置於雙面研磨裝置之載具，使用於研磨液中包含膠體二氧化矽研磨粒之鹼性水溶液，於特定之研磨條件下進行精密研磨。於精密研磨結束後，對玻璃基板進行清洗處理。所獲得之玻璃基板之主表面之表面粗糙度以均方根(RMS)粗糙度計為0.10 nm以下。所獲得之玻璃基板之主表面之平坦度於測定區域132 mm×132 mm為30 nm以下。
於上述玻璃基板之背面，於以下之條件下，藉由磁控濺鍍法而形成包含CrN之背面導電膜。(條件)：Cr靶，Ar+N2氣體氛圍(Ar：N2=90%：10%)，膜組成(Cr：90原子%，N：10原子%)，膜厚20 nm
於玻璃基板之與形成有背面導電膜之側相反之側之主表面上，藉由將Mo膜/Si膜週期性積層而形成多層反射膜。
具體而言，使用Mo靶與Si靶，藉由離子束濺鍍(使用Ar)將Mo膜及Si膜交替積層於基板上。Mo膜之厚度為2.8 nm。Si膜之厚度為4.2 nm。1週期之Mo/Si膜之厚度為7.0 nm。將此種Mo/Si膜積層40週期，最後以4.0 nm之膜厚成膜Si膜，形成多層反射膜。
於多層反射膜之上，形成包含Ru化合物之保護膜。具體而言，使用RuNb靶(Ru：80原子%，Nb：20原子%)，於Ar氣體氛圍中，藉由DC磁控濺鍍而於多層反射膜之上形成由RuNb膜構成之保護膜。保護膜之厚度為2.5 nm。
於保護膜之上，藉由雷射加工而形成基準標記。雷射加工之條件如下。雷射之種類：波長405 nm之半導體雷射雷射之輸出：30 mW(連續波)光點大小：430 nmϕ
基準標記之形狀及尺寸如下。形狀：大致十字型深度D1：40 nm寬度W1：2 μm長度L：1 mm傾斜角θ：5.7度
於基準標記之大致中心形成有槽部。槽部之形狀及尺寸如下。形狀：大致十字型(與基準標記大致相似之形狀)深度D2：30 nm寬度W2：450 nm長度L：1 mm
藉由穿透式電子顯微鏡(TEM)拍攝基準標記之剖面。其結果，於凹狀之基準標記之底部，形成有多層反射膜所包含之複數個膜中之至少一部分膜收縮而成之收縮區域。又，於基準標記之底部之槽部及其附近、且收縮區域之上方，形成有多層反射膜所包含之複數個膜中之至少一部分膜相互一體化而成之混合區域。於收縮區域，多層反射膜所包含之1週期之Mo/Si膜之厚度自7.0 nm減少至6.0 nm。又，槽部之膜厚方向之混合區域之厚度的比率大於槽部以外之基準標記之底部之混合區域之厚度的比率。對基準標記之表層藉由EDX(能量分散型X射線分析)進行分析。其結果，於基準標記之收縮區域之表層，包含與保護膜中所含元素相同之元素Ru及Nb。又，由於亦檢測出氧(O)，故認為於基準標記之表層包含RuNbO。又，由於基準標記之包含槽部之混合區域之表層包含Ru、Nb、Si、Mo、及O，故認為包含RuNbO、RuSi或MoSi等。
使用缺陷檢查裝置(Lasertec股份有限公司製造，ABI)進行附多層反射膜之基板之缺陷檢查。於缺陷檢查中，將於保護膜之上形成為凹狀之基準標記作為基準而特定出缺陷之位置。其結果，缺陷之個數相較先前之以FIB法形成基準標記之情形減少。
於附多層反射膜之基板之保護膜之上形成吸收體膜，製造反射型光罩基底。具體而言，藉由DC磁控濺鍍而形成由TaBN(厚度56 nm)與TaBO(厚度14 nm)之積層膜構成的吸收體膜。TaBN膜係使用TaB靶，藉由Ar氣與N2氣之混合氣體氛圍中之反應性濺鍍而形成。TaBO膜係使用TaB靶，藉由Ar氣與O2氣之混合氣體氛圍中之反應性濺鍍而形成。
藉由電子束繪圖裝置檢測被轉印至吸收體膜之凹狀之基準標記。其結果，能夠檢測出基準標記，且確認出被轉印至吸收體膜之基準標記具有足以達到能夠由電子束繪圖裝置檢測出之程度之對比度。
使用缺陷檢查裝置(Lasertec股份有限公司製造，M8350)進行吸收體膜上之缺陷檢查。於缺陷檢查中，將以凹狀轉印至吸收體膜之上之基準標記作為基準，特定出缺陷之位置。其結果，缺陷之個數相較先前之以FIB法形成基準標記之情形減少。
於上述所製造之反射型光罩基底之吸收體膜上形成抗蝕膜。使用電子束繪圖裝置，根據由缺陷檢查獲得之缺陷資訊而於抗蝕膜上描繪圖案。於描繪圖案之後，進行特定之顯影處理，於吸收體膜上形成抗蝕圖案。
將抗蝕圖案作為光罩，於吸收體膜形成圖案。具體而言，藉由氟系氣體(CF4氣體)對上層之TaBO膜進行乾式蝕刻之後，藉由氯系氣體(Cl2氣體)對下層之TaBN膜進行乾式蝕刻。
利用熱硫酸將殘留於吸收體膜圖案上之抗蝕圖案去除，藉此獲得實施例1之反射型光罩。將以此獲得之反射型光罩置於曝光裝置，且朝形成有抗蝕膜之半導體基板上進行圖案轉印之情形時，亦不存在因反射型光罩引起之轉印圖案之缺陷，可進行良好之圖案轉印。
(實施例2)準備SiO2-TiO2系之玻璃基板(6英吋見方，厚度6.35 mm)。對該玻璃基板之端面進行倒角加工、及研削加工，進而以包含氧化鈰研磨粒之研磨液進行粗研磨處理。將該等處理結束後之玻璃基板置於雙面研磨裝置之載具，使用於研磨液中包含膠體二氧化矽研磨粒之鹼性水溶液，於特定之研磨條件下進行精密研磨。於精密研磨結束後，對玻璃基板進行清洗處理。所獲得之玻璃基板之主表面之表面粗糙度以均方根粗糙度(RMS)計為0.10 nm以下。所獲得之玻璃基板之主表面之平坦度於測定區域132 mm×132 mm為30 nm以下。
於上述玻璃基板之背面，於以下之條件下，藉由磁控濺鍍法而形成包含CrN之背面導電膜。(條件)：Cr靶，Ar+N2氣體氛圍(Ar：N2=90%：10%)，膜組成(Cr：90原子%，N：10原子%)，膜厚20 nm
於玻璃基板之與形成有背面導電膜之側相反之側之主表面上，藉由將Mo膜/Si膜週期性積層而形成多層反射膜。
具體而言，使用Mo靶與Si靶，藉由離子束濺鍍(使用Ar)將Mo膜及Si膜交替積層於基板上。Mo膜之厚度為2.8 nm。Si膜之厚度為4.2 nm。1週期之Mo/Si膜之厚度為7.0 nm。將此種Mo/Si膜積層40週期，最後以4.0 nm之膜厚成膜Si膜，形成多層反射膜。
於多層反射膜之上，形成包含Ru化合物之保護膜。具體而言，使用RuNb靶(Ru：80原子%，Nb：20原子%)，於Ar氣體氛圍中，藉由DC磁控濺鍍而於多層反射膜之上形成由RuNb膜構成之保護膜。保護膜之厚度為2.5 nm。
於保護膜之上，藉由雷射加工而形成基準標記。雷射加工之條件如下。雷射之種類：波長405 nm之半導體雷射雷射之輸出：60 mW(脈衝波：500 kHz)光點大小：430 nmϕ
基準標記之形狀及尺寸如下。形狀：大致十字型深度D1：40 nm寬度W1：2 μm長度L：1 mm傾斜角θ：5.9度
於基準標記之大致中心形成有突起部。突起部之形狀及尺寸如下。形狀：大致十字型(與基準標記大致相似之形狀)高度H1：20 nm寬度W2：300 nm長度L：1 mm
藉由穿透式電子顯微鏡(TEM)拍攝基準標記之剖面。其結果，於凹狀之基準標記之底部，形成有多層反射膜所包含之複數個膜中之至少一部分膜收縮而成之收縮區域。又，於基準標記之底部之突起部及其附近、且收縮區域之上方，形成有多層反射膜所包含之複數個膜中之至少一部分膜相互一體化而成之混合區域。於收縮區域，多層反射膜所包含之1週期之Mo/Si膜之厚度自7.0 nm減少至6.0 nm。又，突起部之膜厚方向上之混合區域之厚度的比率大於突起部以外之基準標記之底部之混合區域之厚度的比率。對基準標記之表層藉由EDX(能量分散型X射線分析)進行分析。其結果，於基準標記之收縮區域之表層，包含與保護膜中所含元素相同之元素Ru及Nb。又，由於亦檢測出氧(O)，故認為於基準標記之表層包含RuNbO。又，由於基準標記之包含突起部之混合區域之表層包含Ru、Nb、Si、Mo、及O，故認為包含RuNbO、RuSi或MoSi等。
使用缺陷檢查裝置(Lasertec股份有限公司製造，ABI)進行附多層反射膜之基板之缺陷檢查。於缺陷檢查中，將於保護膜上形成為凹狀之基準標記作為基準，特定出缺陷之位置。其結果，缺陷之個數相較先前之以FIB法形成基準標記之情形減少。
於附多層反射膜之基板之保護膜之上形成吸收體膜，製造反射型光罩基底。具體而言，藉由DC磁控濺鍍而形成由TaBN(厚度56 nm)與TaBO(厚度14 nm)之積層膜構成的吸收體膜。TaBN膜係使用TaB靶，藉由Ar氣與N2氣之混合氣體氛圍中之反應性濺鍍而形成。TaBO膜係使用TaB靶，藉由Ar氣與O2氣之混合氣體氛圍中之反應性濺鍍而形成。
藉由電子束繪圖裝置檢測被轉印至吸收體膜之凹狀之基準標記。其結果，能夠檢測出基準標記，且確認出被轉印至吸收體膜之基準標記具有足以達到能夠由電子束繪圖裝置檢測出之程度之對比度。
使用缺陷檢查裝置(Lasertec股份有限公司製造，M8350)進行吸收體膜上之缺陷檢查。於缺陷檢查中，將以凹狀轉印至吸收體膜之上之基準標記作為基準，特定出缺陷之位置。其結果，缺陷之個數相較先前之以FIB法形成基準標記之情形減少。
於上述所製造之反射型光罩基底之吸收體膜上形成抗蝕膜。使用電子束繪圖裝置，根據由缺陷檢查獲得之缺陷資訊而於抗蝕膜描繪圖案。於描繪圖案之後，進行特定之顯影處理，於吸收體膜上形成抗蝕圖案。
將抗蝕圖案作為光罩，於吸收體膜形成圖案。具體而言，藉由氟系氣體(CF4氣體)對上層之TaBO膜進行乾式蝕刻之後，藉由氯系氣體(Cl2氣體)對下層之TaBN膜進行乾式蝕刻。
利用熱硫酸將殘留於吸收體膜圖案上之抗蝕圖案去除，藉此獲得實施例2之反射型光罩。將以此獲得之反射型光罩置於曝光裝置，且朝形成有抗蝕膜之半導體基板上進行圖案轉印之情形時，亦不存在因反射型光罩引起之轉印圖案之缺陷，可進行良好之圖案轉印。
(實施例3)準備SiO2-TiO2系之玻璃基板(6英吋見方，厚度6.35 mm)。對該玻璃基板之端面進行倒角加工、及研削加工，進而以包含氧化鈰研磨粒之研磨液進行粗研磨處理。將該等處理結束後之玻璃基板置於雙面研磨裝置之載具，使用於研磨液中包含膠體二氧化矽研磨粒之鹼性水溶液，於特定之研磨條件下進行精密研磨。於精密研磨結束後，對玻璃基板進行清洗處理。所獲得之玻璃基板之主表面之表面粗糙度以均方根粗糙度(RMS)計為0.10 nm以下。所獲得之玻璃基板之主表面之平坦度於測定區域132 mm×132 mm為30 nm以下。
於上述玻璃基板之背面，於以下之條件下，藉由磁控濺鍍法而形成包含CrN之背面導電膜。(條件)：Cr靶，Ar+N2氣體氛圍(Ar：N2=90%：10%)，膜組成(Cr：90原子%，N：10原子%)，膜厚20 nm
於玻璃基板之與形成有背面導電膜之側相反之側之主表面上，藉由將Mo膜/Si膜週期性積層而形成多層反射膜。
具體而言，使用Mo靶與Si靶，藉由離子束濺鍍(使用Ar)將Mo膜及Si膜交替積層於基板上。Mo膜之厚度為2.8 nm。Si膜之厚度為4.2 nm。1週期之Mo/Si膜之厚度為7.0 nm。將此種Mo/Si膜積層40週期，最後以4.0 nm之膜厚成膜Si膜，形成多層反射膜。
於由Mo/Si多層膜構成之多層反射膜之上，藉由雷射加工而形成基準標記。雷射加工之條件如下。雷射之種類：波長405 nm之半導體雷射雷射之輸出：30 mW(連續波)光點大小：430 nmϕ
基準標記之形狀及尺寸如下。形狀：大致十字型深度D1：40 nm寬度W1：2 μm長度L：1 mm傾斜角θ：5.7度
於基準標記之大致中心形成槽部。槽部之形狀及尺寸如下。形狀：大致十字型(與基準標記大致相似之形狀)深度D2：30 nm寬度W2：450 nm長度L：1 mm
藉由穿透式電子顯微鏡(TEM)拍攝基準標記之剖面。其結果，於凹狀之基準標記之底部，形成有多層反射膜所包含之複數個膜中之至少一部分膜收縮而成之收縮區域。又，於基準標記之底部之槽部及其附近、且收縮區域之上方，形成多層反射膜所包含之複數個膜中之至少一部分膜相互一體化而成之混合區域。於收縮區域，多層反射膜所包含之1週期之Mo/Si膜之厚度自7.0 nm減少至6.0 nm。又，槽部之膜厚方向之混合區域之厚度的比率大於槽部以外之基準標記之底部之混合區域之厚度的比率。對基準標記之表層藉由EDX(能量分散型X射線分析)進行分析。其結果，於基準標記之收縮區域之表層，包含與多層反射膜中所含元素相同之元素Mo及Si。又，由於亦檢測出氧(O)，故認為於基準標記之表層包含SiO或MoSiO。
於多層反射膜之表面形成基準標記之後，於多層反射膜之上形成包含Ru化合物之保護膜。具體而言，使用RuNb靶(Ru：80原子%，Nb：20原子%)，於Ar氣體氛圍中，藉由DC磁控濺鍍而於多層反射膜之上形成由RuNb膜構成之保護膜。保護膜之厚度為2.5 nm。
使用缺陷檢查裝置(Lasertec股份有限公司製造，ABI)進行附多層反射膜之基板之缺陷檢查。於缺陷檢查中，將於多層反射膜之上形成為凹狀之基準標記作為基準，特定出缺陷之位置。其結果，缺陷之個數相較先前之以FIB法形成基準標記之情形減少。
於附多層反射膜之基板之保護膜之上形成吸收體膜，製造反射型光罩基底。具體而言，藉由DC磁控濺鍍而形成由TaBN(厚度56 nm)與TaBO(厚度14 nm)之積層膜構成的吸收體膜。TaBN膜係使用TaB靶，藉由Ar氣與N2氣之混合氣體氛圍中之反應性濺鍍而形成。TaBO膜係使用TaB靶，藉由Ar氣與O2氣之混合氣體氛圍中之反應性濺鍍而形成。
藉由電子束繪圖裝置檢測被轉印至吸收體膜之凹狀之基準標記。其結果，能夠檢測出基準標記，且確認出被轉印至吸收體膜之基準標記具有足以達到能夠由電子束繪圖裝置檢測出之程度之對比度。
使用缺陷檢查裝置(Lasertec股份有限公司製造，M8350)進行吸收體膜上之缺陷檢查。於缺陷檢查中，將以凹狀轉印至吸收體膜之上之基準標記作為基準，特定出缺陷之位置。其結果，缺陷之個數相較先前之以FIB法形成基準標記之情形減少。
於上述所製造之反射型光罩基底之吸收體膜上形成抗蝕膜。使用電子束繪圖裝置，根據由缺陷檢查獲得之缺陷資訊而於抗蝕膜描繪圖案。於描繪圖案之後，進行特定之顯影處理，於吸收體膜上形成抗蝕圖案。
將抗蝕圖案作為光罩，於吸收體膜形成圖案。具體而言，藉由氟系氣體(CF4氣體)對上層之TaBO膜進行乾式蝕刻之後，藉由氯系氣體(Cl2氣體)對下層之TaBN膜進行乾式蝕刻。
利用熱硫酸將殘留於吸收體膜圖案上之抗蝕圖案去除，藉此獲得實施例3之反射型光罩。將以此獲得之反射型光罩置於曝光裝置，且朝形成有抗蝕膜之半導體基板上進行圖案轉印之情形時，亦不存在因反射型光罩引起之轉印圖案之缺陷，可進行良好之圖案轉印。
(比較例1)準備SiO2-TiO2系之玻璃基板(6英吋見方，厚度6.35 mm)。對該玻璃基板之端面進行倒角加工、及研削加工，進而以包含氧化鈰研磨粒之研磨液進行粗研磨處理。將該等處理結束後之玻璃基板置於雙面研磨裝置之載具，使用於研磨液中包含膠體二氧化矽研磨粒之鹼性水溶液，於特定之研磨條件下進行精密研磨。於精密研磨結束後，對玻璃基板進行清洗處理。所獲得之玻璃基板之主表面之表面粗糙度以均方根粗糙度(RMS)計為0.10 nm以下。所獲得之玻璃基板之主表面之平坦度於測定區域132 mm×132 mm為30 nm以下。
於上述玻璃基板之背面，於以下之條件下，藉由磁控濺鍍法而形成包含CrN之背面導電膜。(條件)：Cr靶，Ar+N2氣體氛圍(Ar：N2=90%：10%)，膜組成(Cr：90原子%，N：10原子%)，膜厚20 nm
於玻璃基板之與形成有背面導電膜之側相反之側之主表面上，藉由將Mo膜/Si膜週期性積層而形成多層反射膜。
具體而言，使用Mo靶與Si靶，藉由離子束濺鍍(使用Ar)將Mo膜及Si膜交替積層於基板上。Mo膜之厚度為2.8 nm。Si膜之厚度為4.2 nm。1週期之Mo/Si膜之厚度為7.0 nm。將此種Mo/Si膜積層40週期，最後以4.0 nm之膜厚成膜Si膜，形成多層反射膜。
於多層反射膜之上，形成包含Ru化合物之保護膜。具體而言，使用RuNb靶(Ru：80原子%，Nb：20原子%)，於Ar氣體氛圍中，藉由DC磁控濺鍍而於多層反射膜之上形成由RuNb膜構成之保護膜。保護膜之厚度為2.5 nm。
於保護膜之上，藉由FIB法而形成基準標記。FIB之條件如下。加速電圧：50 kV束電流值：20 pA
基準標記之形狀及尺寸如下。形狀：大致十字型深度D1：40 nm寬度W1：2 μm長度L：1 mm傾斜角θ：86度
於基準標記之底部，未形成槽部或突起部。
對基準標記之表層藉由EDX(能量分散型X射線分析)進行分析。其結果，於基準標記之表層，並不包含與保護膜中所含元素相同之元素Ru及Nb，而是檢測出Mo、及Si。於基準標記之表層並未殘存保護膜，故認為多層反射膜之材料露出。
使用缺陷檢查裝置(Lasertec股份有限公司製造，ABI)進行附多層反射膜之基板之缺陷檢查。於缺陷檢查中，將於保護膜之上形成為凹狀之基準標記作為基準，特定出缺陷之位置。其結果，缺陷之個數相較實施例1~3大幅增加。推測其原因在於，多層反射膜之表面因以FIB對基準標記加工時產生之灰塵而受到污染。
於附多層反射膜之基板之保護膜之上形成吸收體膜，製造反射型光罩基底。具體而言，藉由DC磁控濺鍍而形成由TaBN(厚度56 nm)與TaBO(厚度14 nm)之積層膜構成的吸收體膜。TaBN膜係使用TaB靶，藉由Ar氣與N2氣之混合氣體氛圍中之反應性濺鍍而形成。TaBO膜係使用TaB靶，藉由Ar氣與O2氣之混合氣體氛圍中之反應性濺鍍而形成。
使用缺陷檢查裝置(Lasertec股份有限公司製造，M8350)進行吸收體膜上之缺陷檢查。於缺陷檢查中，將以凹狀轉印至吸收體膜之上之基準標記作為基準，特定出缺陷之位置。其結果，缺陷之個數相較實施例1~3大幅增加。
於上述所製造之反射型光罩基底之吸收體膜上形成抗蝕膜。使用電子束繪圖裝置，根據由缺陷檢查獲得之缺陷資訊而於抗蝕膜描繪圖案。於描繪圖案之後，進行特定之顯影處理，於吸收體膜上形成抗蝕圖案。
將抗蝕圖案作為光罩，於吸收體膜形成圖案。具體而言，藉由氟系氣體(CF4氣體)對上層之TaBO膜進行乾式蝕刻之後，藉由氯系氣體(Cl2氣體)對下層之TaBN膜進行乾式蝕刻。
利用熱硫酸將殘留於吸收體膜圖案上之抗蝕圖案去除，藉此獲得比較例1之反射型光罩。將以此獲得之反射型光罩置於曝光裝置，且朝形成有抗蝕膜之半導體基板上進行圖案轉印之情形時，因反射型光罩引起之轉印圖案之缺陷相較實施例1~3多，故難以進行良好之圖案轉印。
10:附多層反射膜之基板10a:表面12:基板14:多層反射膜14a:表面層18:保護膜20:基準標記21:槽部22:表層22a:延長線23:突起部24:收縮區域26:混合區域28:吸收體膜28a:吸收體膜圖案30:反射型光罩基底32:抗蝕膜32a:抗蝕圖案 40:反射型光罩50:圖案轉印裝置52:雷射電漿X射線源54:縮小光學系統56:附抗蝕劑之半導體基板D1:深度D2:深度H1:高度L:長度W1:寬度W2:寬度θ:傾斜角
圖1係表示附多層反射膜之基板之剖面之模式圖。圖2係附多層反射膜之基板之俯視圖、及基準標記之放大圖。圖3係圖2所示之基準標記之B-B線剖視圖。圖4係於基準標記之大致中心形成有突起部之附多層反射膜之基板之剖視圖。圖5(a)~(d)係表示基準標記及槽部(或突起部)之另一例之俯視圖。圖6係表示於附多層反射膜之基板之表面形成為凹狀之基準標記之剖面的TEM圖像。圖7係表示反射型光罩基底之剖面之模式圖。圖8(a)~(e)係表示反射型光罩之製造方法之模式圖。圖9表示圖案轉印裝置。
10:附多層反射膜之基板
12:基板
14:多層反射膜
18:保護膜

Claims (16)

  1. 一種附多層反射膜之基板，其包含基板、及形成於上述基板上之反射EUV光之多層反射膜，且具備標記，其於上述附多層反射膜之基板之表面形成為凹狀，上述標記之傾斜角未達25度，上述傾斜角係於觀察上述標記之剖面時，標記之表層之延長線與上述附多層反射膜之基板之表面所成的角度。
  2. 如請求項1之附多層反射膜之基板，其中上述標記之底部包含：上述多層反射膜所包含之複數個膜中之至少一部分膜收縮而成之收縮區域。
  3. 如請求項1或2之附多層反射膜之基板，其中上述傾斜角為3度以上且10度以下。
  4. 如請求項1或2之附多層反射膜之基板，其中上述標記之深度為30 nm以上。
  5. 如請求項1或2之附多層反射膜之基板，其中上述標記之深度為50 nm以下。
  6. 如請求項1或2之附多層反射膜之基板，其中上述標記之寬度為1000 nm以上且10 μm以下。
  7. 如請求項1或2之附多層反射膜之基板，其包含形成於上述多層反射膜上之保護膜，於上述保護膜之表面形成有上述標記。
  8. 一種反射型光罩基底，其具有附多層反射膜之基板、及形成於該附多層反射膜之基板之上之吸收體膜，上述附多層反射膜之基板包含基板、及形成於上述基板上之反射EUV光之多層反射膜，且具備標記，其於上述反射型光罩基底之表面形成為凹狀，上述標記之傾斜角未達25度，上述傾斜角係於觀察上述標記之剖面時，標記之表層之延長線與上述反射型光罩基底之表面所成的角度。
  9. 如請求項8之反射型光罩基底，其中上述標記之底部包含：上述多層反射膜所包含之複數個膜中之至少一部分膜收縮而成之收縮區域。
  10. 如請求項8或9之反射型光罩基底，其中上述傾斜角為3度以上且10度以下。
  11. 如請求項8或9之反射型光罩基底，其中上述標記之深度為30 nm以上。
  12. 如請求項8或9之反射型光罩基底，其中上述標記之深度為50 nm以下。
  13. 如請求項8或9之反射型光罩基底，其中上述標記之寬度為1000 nm以上且10 μm以下。
  14. 如請求項8或9之反射型光罩基底，其包含形成於上述多層反射膜上之保護膜。
  15. 一種反射型光罩，其具有如請求項1或2之附多層反射膜之基板、及形成於該附多層反射膜之基板之上之吸收EUV光之吸收體膜圖案。
  16. 一種半導體裝置之製造方法，其具有使用如請求項15之反射型光罩於半導體基板上形成轉印圖案之步驟。
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