JP2017227702A

JP2017227702A - 反射型フォトマスク

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Publication number: JP2017227702A
Application number: JP2016122458A
Authority: JP
Inventors: 古溝　透; Toru Furumizo; 透古溝; 福上　典仁; Norihito Fukugami; 典仁福上; 匡司米谷; Masashi Yonetani
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2016-06-21
Filing date: 2016-06-21
Publication date: 2017-12-28

Abstract

【課題】本発明は、遮光領域における、アウトオブバンド光の反射率をより低減可能な反射型フォトマスクを提供することを目的とする。【解決手段】反射型フォトマスクは、基板１１上に、波長５ｎｍ以上１５ｎｍ以下の光であるＥＵＶ光を含む露光光を反射する多層反射層１２及び露光光を吸収する吸収層１４がこの順に積層されている。そして、吸収層１４は、回路パターン領域１０を有しており、吸収層１４の回路パターン領域１０の外周部には、基板１１上に多層反射層１２及び吸収層１４が存在しない領域であって、ＥＵＶ光を遮光する遮光領域２０が形成されており、遮光領域２０の底面は、基板１１の表面の少なくとも一部が除去されている。【選択図】図１

Description

本発明は、リソグラフィ用の反射型フォトマスク（反射型フォトマスクブランクも含む）に関する。

半導体デバイスの製造プロセスにおいては、半導体デバイスの微細化に伴い、フォトリソグラフィ技術における微細化の要求が高まっている。２０００年頃のフォトリソグラフィの露光光は１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザー光が主流であった。現在では、ＥＵＶ（Extreme Ultra Violet：極端紫外線）光と呼ばれる主に１５ｎｍ以下の波長領域の光（以下、「ＥＵＶ光」という）、特に１３．５ｎｍのＥＵＶ光の適用が進められている。

ＥＵＶ光は、ほとんどの物質に対して非常に吸収され易い性質をもつため、ＥＵＶ光を露光に用いるフォトマスク（以下、「ＥＵＶマスク」という）は、従来の透過型のフォトマスクとは異なり、反射型のフォトマスクである。ＥＵＶマスクは、例えば、ガラス基板上にモリブデン（Ｍｏ）層及びシリコン（Ｓｉ）層を交互に積層した多層反射層が形成され、その上にタンタル（Ｔａ）を主成分とする光吸収層が形成され、この光吸収層に回路パターンが形成されて構成される。

反射型のＥＵＶマスクを用いたリソグラフィでは、一般にＥＵＶマスクへのＥＵＶ光の入射角度を６度程度とし、反射したＥＵＶ光を、露光させる対象物であるウェハーに導き、ウェハー上に塗布されたＥＵＶ光に感光性を有するレジストを感光させる。
ここで、上記のようにＥＵＶマスクに入射するＥＵＶ光の入射光軸を傾斜させると、ＥＵＶマスク上の回路パターンでＥＵＶ光が反射する際、反射光の方向によっては、光吸収層の一部が影となり、ウェハー上に放射されない現象（いわゆる射影効果）が生じることが指摘されている。そこで射影効果を抑制するために、回路パターンが形成される光吸収層の厚みを薄くして、影の影響を低減する手法が用いられている。

しかし、単に光吸収層を薄くすると、本来、光吸収層において必要な光の減衰量が不足するため、ウェハー上のレジストへ放射されるＥＵＶ光の反射光が必要以上に増加し、回路パターンの形成精度が劣化することが懸念される。加えて、実際の露光作業では、一枚のウェハーにチップが多面付けされることが多いため、隣接するチップどうしの境界領域におけるレジストの露光量が増加することが、特に懸念される。すなわち、チップどうしの境界領域において回路パターンの形成精度に影響を及ぼす多重露光が発生し、この多重露光により、後工程で得られるチップの品質低下やスループットの低下が生じてしまう。そのため、このように光吸収層を薄くする場合には、ＥＵＶマスクに光吸収層に加えさらに多層反射層をも全て除去し、ガラス基板の表面まで掘り込んだ溝を形成するという方法がある（特許文献１参照）。これは、上記した溝をＥＵＶ光の波長に対する遮光性の高い遮光領域とし、この遮光領域におけるＥＵＶ光の反射を抑制して隣接するチップどうしの境界領域における多重露光を抑制しようとするものである。

ところが、ＥＵＶ光を発生させる光源からは、１３．５ｎｍ付近のＥＵＶ領域の光だけでなく、真空紫外線（ＶＵＶ；約２００ｎｍ以下）、深紫外線（ＤＵＶ；約３００ｎｍ以下）、紫外線（ＵＶ；約４００ｎｍ以下）、近赤外線（約８００ｎｍ付近）、さらには赤外領域（１０００ｎｍ以上）に亘る波長帯の光も放射される場合が多い。この波長帯は、一般にアウトオブバンド（ＯｕｔｏｆＢａｎｄ）と呼ばれる。このように、ＥＵＶマスクには、ＥＵＶ光に伴ってアウトオブバンドの波長を有する光（以下、「アウトオブバンド光」という）も入射する。そして、上記した従来のＥＵＶマスクの遮光領域では、ＥＵＶ光の遮光性は比較的高いものの、アウトオブバンド光の遮光性は比較的低い。そのため遮光領域において、光源から放射された光のうちＥＵＶ光の反射は殆ど抑えることができるが、アウトオブバンド光の一部は遮光領域で反射してウェハー上に放射される。そしてチップ同士の境界領域で、上記したような多重露光を生じさせてしまうという問題がある。ウェハー上で用いられるＥＵＶリソグラフィ用のレジストは、元々、ＫｒＦ光（波長２４８ｎｍ）やＡｒＦ光（波長１９３ｎｍ）のリソグラフィ用レジストをベースに開発されているため、特に１００〜４００ｎｍの波長領域のアウトオブバンド光（以下、「ＯＯＢ光」と略す）に感光性が高い。

このような問題を解決する技術としては、例えば、特許文献２に記載の技術がある。この特許文献２に記載の技術は、ガラス基板の多層反射層とは反対側の面である裏面に、微細構造のパターンを形成し、これによって、遮光領域に入射したＯＯＢ光が真空からガラス基板の裏面に至った後、裏面導電膜で反射することを抑制するものである。

特開２００９−２１２２２０号公報特開２０１３−０７４１９５号公報

しかし、本発明者らは、特許文献２に記載の技術を検証するため、遮光領域で反射してウェハーに放射されるＯＯＢ光の成分を調べたところ、基板の表面で反射する光の方が、基板の裏面で反射する光よりも優勢的であることが判明した。それゆえ、遮光領域に入射したＯＯＢ光の反射率を低減するためには、基板の裏面で反射する反射光を抑制するだけでは十分でなく、基板の表面における反射光を抑制する必要があるとの結論に至った。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、遮光領域における、アウトオブバンド光の反射率をより低減可能な反射型フォトマスクを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様は、基板上に、波長５ｎｍ以上１５ｎｍ以下の光であるＥＵＶ光を含む露光光を反射する多層反射層及び露光光を吸収する吸収層がこの順に積層されており、吸収層は、回路パターン領域を有しており、吸収層の回路パターン領域の外周部には、基板上に多層反射層及び吸収層が存在しない領域であって、ＥＵＶ光を遮光する遮光領域が形成されており、遮光領域の底面は、基板の反射層側の面の少なくとも一部が除去されている。

本発明の一態様によれば、基板の反射層側の面でのアウトバンド光の反射を抑制でき、遮光領域でのアウトオブバンド光の反射をより低減できる。

反射型フォトマスクの概略を表す図である。遮光領域を表す図である。遮光領域の凹凸パターンを表す図である。実施例１のＥＵＶマスクの作製工程を表す図である。実施例１のＥＵＶマスクの作製工程を表す図である。実施例１のＥＵＶマスクの作製工程を表す図である。実施例１の遮光領域のＯＯＢ光の分光反射率の測定結果を表す図である。実施例２のＥＵＶマスクの作製工程を表す図である。実施例２の遮光領域のＯＯＢ光の分光反射率の測定結果を表す図である。

以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。
（本実施形態のＥＵＶマスクの膜構造の説明）
図１は、本実施形態の反射型フォトマスクの概略図である。図１（ａ）は平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線で破断した場合の端面図である。図１に示すように、本実施形態の反射型フォトマスクは、波長５ｎｍ以上１５ｎｍ以下のＥＵＶ光、特に１３．５ｎｍのＥＵＶ光を含む光を露光光とするＥＵＶリソグラフィ用のマスクであり、その膜構造は、基板１１の一方の面上に、多層反射層１２、保護層１３及び吸収層１４がこの順に積層されており、基板１１の他方の面上に、裏面導電膜１５が形成されている。

基板１１の材料としては、基板１１の表面上に、後述する微細な凹凸パターン３１を形成する加工に適した特性を備える材料が望ましい。例えば、石英(ＳｉＯ_２)を主成分とし、酸化チタン（ＴｉＯ_２)を含む材料等が挙げられる。また、上記加工の加工技術としてリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いる場合、基板１１の材料には、石英ガラス(ＳｉＯ_２)を用いるのが望ましい。例えば、石英(ＳｉＯ_２)を用いた極低熱膨張性ガラス（Ｃｏｒｎｉｎｇ社製、屈折率１．４８０１〜１．４８９２）を採用できる。

多層反射層１２は、露光光（ＥＵＶ光）を反射する膜である。多層反射層１２の材料としては、ＥＵＶ光に対する吸収（消衰係数）が小さく、積層される膜間のＥＵＶ光での屈折率差が大きい材料が望ましい。例えば、ＥＵＶ光に対して理論上７２％程度の反射率を達成できるように設計された、厚さ２〜３ｎｍのモリブデン（Ｍｏ）層と厚さ４〜５ｎｍのシリコン（Ｓｉ）層とが交互に４０〜５０ペア積層されたものを採用できる。モリブデン（Ｍｏ）やシリコン（Ｓｉ）は、ＥＵＶ光に対する吸収（消衰係数）が小さく、ＥＵＶ光に対する各々の屈折率の差が大きいので、これらの界面での反射率が高くなる。

保護層１３は、酸やアルカリに対する洗浄耐性を有する膜である。例えば、厚さ２〜３ｎｍのルテニウム（Ｒｕ）や厚さ１０ｎｍ程度のシリコン（Ｓｉ）を採用できる。ルテニウム（Ｒｕ）を採用した場合、保護層１３は、吸収層１４の加工におけるストッパー層としての役割や、マスク洗浄における薬液に対する保護層としての役割を果たす。なお、ルテニウム（Ｒｕ）の保護層１３の下に位置する多層反射層１２の最上層はＳｉ層となる。

一方、シリコン（Ｓｉ）を採用した場合、吸収層１４との間に、吸収層１４のエッチングやパターン修正時に緩衝層の下に位置するシリコン（Ｓｉ）層を保護するための緩衝層を設けてもよい。緩衝層の材料としては、クロムの窒素化合物（ＣｒＮ）を採用できる。
また、保護層１３は、単層構造でも積層構造でもよい。保護層１３は、積層構造の場合には、保護層１３の最上層がルテニウム（Ｒｕ）及びその酸化物、窒化物、酸窒化物やシリコン（Ｓｉ）及びその酸化物、窒化物、酸窒化物のいずれかを含む材料で形成される。

吸収層１４は、露光光（ＥＵＶ光）を吸収する膜である。吸収層１４の構造は、単層構造でも２層構造でもよい。単層構造の場合、吸収層１４は、例えば、ＥＵＶ光に対して吸収率の高いタンタル（Ｔａ）及びその酸化物、窒化物、酸窒化物のいずれかを含む材料を採用できる。具体的には、タンタルホウ素窒化物（ＴａＢＮ）、タンタルシリコン（ＴａＳｉ）、タンタル（Ｔａ）や、それらの酸化物（ＴａＢＯＮ、ＴａＳｉＯ、ＴａＯ）を用いることができる。また、吸収層１４が２層構造の場合、上層として波長１９０〜２６０ｎｍの紫外光に対して反射防止機能を有する低反射層（不図示）を設けてもよい。

低反射層としては、例えば、タンタル（Ｔａ）の酸化物、窒化物、酸窒化物やシリコン(Ｓｉ)の酸化物、窒化物、酸窒化物のいずれかを含む材料を用いることができる。低反射層は、反射型フォトマスクの欠陥検査機の検査波長に対して、コントラストを高くし、検査性を向上させるためのものである。吸収層１４の膜厚は、５０〜７０ｎｍとされる。
また、吸収層１４は、回路パターンを形成するための回路パターン領域１０を有している。回路パターン領域１０には、露光光（ＥＵＶ光）を反射する回路パターンが形成されている。回路パターンは、基板１１の多層反射層１２側の面でＥＵＶ光を反射する。

裏面導電膜１５の材料としては、導電性があればよい。例えば、クロム(Ｃｒ)またはタンタル(Ｔａ）のいずれかの金属もしくはその酸化物、窒化物、酸窒化物のいずれか、または、導電性のあるその他の金属材料を含む材料を採用できる。具体的には、ＣｒＮが用いられることが多い。裏面導電膜１５の膜厚は、２０〜４００ｎｍを採用できる。
なお、上記した多層反射層１２、保護層１３、吸収層１４及び裏面導電膜１５は、スパッタリング法等を用いて形成することができる。
（本実施形態の反射型フォトマスクの遮光領域２０の説明）
図１に示すように、吸収層１４の回路パターン領域１０の外周部には、遮光領域２０が形成されている。遮光領域２０の幅は、ＥＵＶ露光機の構造と半導体メーカーがウェハーへの露光する際のチップ配置の間隔とに依存する。通常は２〜５ｍｍ程度であるが、最低限必要な幅以上であれば十分な効果が得られるため、これに限定されるものではない。

遮光領域２０は、吸収層１４、保護層１３、及び多層反射層１２が完全に除去された領域、つまり、これらの層１４、１３、１２が存在しない領域である。遮光領域２０の底面には、基板１１の多層反射層１２側の面が露出し、さらに、露出している面の少なくとも一部が除去され、基板１１の多層反射層１２側の面に対して、傾斜している傾斜部３０もしくは湾曲している湾曲部３０を有している。このように、遮光領域２０は、露光光（ＥＵＶ光）の反射を担っている多層反射層１２が存在しないため、露光光（ＥＵＶ光）を遮光する遮光性能を有している。基板１１だけでは露光光（ＥＵＶ光）は反射しない。

そして、遮光領域２０は、傾斜部３０もしくは湾曲部３０によって、露光光の光源（プラズマ光源）からＥＵＶ光に伴って放射される波長１００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の光であるＯＯＢ光の反射を、ＥＵＶ露光装置の結像光学系から外すことで抑制し、ウェハー上のレジストへの不必要な露光を抑制する機能を発現している。傾斜部３０もしくは湾曲部３０が無い場合には、ＯＯＢ光の反射率は５〜２０％程度であるが、傾斜部３０もしくは湾曲部３０がある場合には、ＯＯＢ光の反射率は２％以下に低減することができる。

傾斜部３０または湾曲部３０の例を図２に示す。図２（ａ）は平面図であり、図２（ｂ）〜（ｊ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ線で破断して拡大した場合の端面図である。図２（ｂ）〜（ｊ）に示すように、遮光領域２０の底面の総面積（反射型フォトマスクを多層反射層１２側から見た場合、つまり、平面視した場合の面積）の２分の１以上には、傾斜部３０もしくは湾曲部３０が形成されている。つまり、遮光領域２０の底面のうち、除去されていない基板１１の多層反射層１２側の面の面積は、その底面の総面積の２分の１以下とした。傾斜部３０の傾斜もしくは湾曲部３０の湾曲は、基板１１の多層反射層１２側の面に対して、１度以上の角度をなしている。湾曲の角度としては、湾曲のうち、基板１１の多層反射層１２側の面との境界の角度を採用できる。傾斜向きもしくは湾曲向きは関係なく、各々の傾斜部３０もしくは湾曲部３０にばらつきがあったとしても一定の効果は得られる。

遮光領域２０は、遮光領域２０全体で１つの傾斜部３０もしくは湾曲部３０を有しいている構成としてもよい。また、複数の傾斜部３０もしくは複数の湾曲部３０を有している構成としてもよい。複数の傾斜部３０もしくは複数の湾曲部３０を有している構成とした場合、各傾斜部３０もしくは各湾曲部３０は、一定の幅Ｗ、一定の間隔Ｐで隣接配置される。幅Ｗについては０．５ｕｍ以上、間隔Ｐについては１ｕｍ以上で、波長１００〜４００ｎｍのＯＯＢ光によりウェハーへ照射されるＯＯＢ光を回折現象によりＥＵＶ露光装置の結像光学系から外すことで、効果的に低減することができる。このように、回折現象による正反射成分の低減効果によって、本実施形態の反射型フォトマスクが実現できる。

傾斜部３０もしくは湾曲部３０は、１種類でも効果は充分得られるが、例えば、図３（ｂ）、（ｃ）のように、傾斜部３０もしくは湾曲部３０上にこれらより微細な凹凸パターン３１が形成されていても良い。図３（ａ）は平面図であり、図３（ｂ）、（ｃ）は図３（ａ）のＣ−Ｃ線で破断して拡大した場合の端面図である。これにより、ＯＯＢ光の中で、特に反射率を下げたい波長がある場合、その波長に対して有効な間隔の凹凸パターン３１を用いることで、モスアイ構造による低反射効果を得て、回折現象と同時に発現することでよい高い低減効果が得られる。

本実施形態の傾斜部３０及び湾曲部３０は、基板１１の多層反射層１２側の面（吸収層１４に形成された回路パターンの面）に対して、平行でない領域が、全体の２分の１以上になれば効果が得られる。つまり、遮光領域２０の底面のうち、基板１１の多層反射層１２側の面の面積は、その底面の総面積の２分の１以下であればよい。そのため、様々な形状の組合せによっても効果が得られる。上述した形状以外に、傾斜部３０もしくは湾曲部３０としては、繰り返しパターンを有するノコギリ型等もその一例として挙げられる。

以上のようにして、ＯＯＢ光に対して反射率の低い遮光領域２０を有する反射型フォトマスクを得ることができる。
なお、本発明に係る反射型フォトマスクは、本実施形態の構成に限定されない。例えば、本実施形態では、ＥＵＶ光として１３．５ｎｍの波長のＥＵＶ光を用いたが、ＥＵＶ光の波長はこれに限定されず、例えば、６〜７ｎｍレベル等、他の波長を選択してもよい。

また、本発明に係る反射型フォトマスクの反射層は、多層反射層１２に限定されず単層反射層であってもよい。また基板１１に裏面導電膜１５を設けない構成であってもよい。
また、本実施形態に係る凹凸パターン３１は、遮光領域２０の底面の基板１１の露出した部分全体に形成されているが、本実施形態の構成に限定されない。例えばＯＯＢ光の反射を抑制できる限り、基板１１の露出した部分の一部に形成される構成であってもよい。

（本実施形態の効果）
本実施形態に係る発明は、以下の効果を奏する。
（１）本実施形態に係る反射型フォトマスクは、基板１１上に、波長５ｎｍ以上１５ｎｍ以下の光であるＥＵＶ光を含む露光光を反射する多層反射層１２及び露光光を吸収する吸収層１４がこの順に積層されている。そして、吸収層１４は、回路パターン領域１０を有している。また、吸収層１４の回路パターン領域１０の外周部には、基板１１上に多層反射層１２及び吸収層１４が存在しない領域であってＥＵＶ光を遮光する遮光領域２０が形成されている。さらに、遮光領域２０の底面では、基板１１の多層反射層１２側の面が露出しており、その面の少なくとも一部が除去されている。

このような構成によれば、基板１１の表面でのアウトバンド光の反射を抑制でき、遮光領域２０でのアウトオブバンド光の反射をより低減できる。それゆえ、例えば、ウェハーへチップを多面付けする際、ＥＵＶ光だけでなく、ＯＯＢ光による、チップ同士の境界領域での多重露光を効果的に抑制できる。これにより、高精度・高品質の回路パターンをウェハーに転写可能な反射型フォトマスクを提供することができる。

（２）本実施形態に係る反射型フォトマスクでは、遮光領域２０の底面のうち、除去されていない基板１１の多層反射層１２側の面の面積は、底面の総面積の２分の１以下である。
このような構成によれば、ＯＯＢ光の反射率をより適切に低減できる。
（３）本実施形態に係る反射型フォトマスクでは、遮光領域２０の底面の総面積の２分の１以上は、基板１１の多層反射層１２側の面に対して、傾斜している傾斜部３０もしくは湾曲している湾曲部３０を有している。
このような構成によれば、ＯＯＢ光の反射率をより適切に低減できる。

（４）本実施形態に係る反射型フォトマスクは、傾斜もしくは湾曲は、基板１１の多層反射層１２側の面に対して、１度以上の角度をなす。
このような構成によれば、ＯＯＢ光の反射率をより適切に低減できる。
（５）本実施形態に係る反射型フォトマスクは、遮光領域２０全体で１つの傾斜部３０もしくは１つの湾曲部３０を有している。
このような構成によれば、多様な形状とすることができる。

（６）本実施形態に係る反射型フォトマスクは、遮光領域２０は、複数の傾斜部３０もしくは複数の湾曲部３０を有している。
このような構成によれば、多様な形状とすることができる。
（７）本実施形態に係る反射型フォトマスクは、複数の傾斜部３０もしくは複数の湾曲部３０は、繰り返しパターンを有するノコギリ型を形成している。
このような構成によれば、多様な形状とすることができる。

（８）本実施形態に係る反射型フォトマスクは、各傾斜部もしくは各湾曲部の幅は、０．５ｕｍ以上である。
このような構成によれば、ウェハーへ照射されるＯＯＢ光を回折現象によりＥＵＶ露光装置の結像光学系から外すことができ、ＯＯＢ光の反射率を効果的に低減できる。
（９）本実施形態に係る反射型フォトマスクは、各傾斜部もしくは各湾曲部の間隔は、１ｕｍ以上である。
このような構成によれば、ウェハーへ照射されるＯＯＢ光を回折現象によりＥＵＶ露光装置の結像光学系から外すことができ、ＯＯＢ光の反射率を効果的に低減できる。

（１０）本実施形態に係る反射型フォトマスクは、傾斜部３０もしくは湾曲部３０上に凹凸パターン３１を有する。
このような構成によれば、ＯＯＢ光の中で、特に反射率を下げたい波長がある場合、その波長に対して有効な間隔の凹凸パターン３１を用いることで、モスアイ構造による低反射効果を得て、回折現象と同時に発現することでよい高い低減効果が得られる。

（使用した反射型フォトマスクブランクの説明）
（実施例１）
以下、上記した本実施形態の反射型フォトマスクを製造し、ＯＯＢ光に対する反射率を評価した実施例１を説明する。図４（ａ）は使用した反射型フォトマスクブランクである。反射型フォトマスクブランクには、基板１１の上に、波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光に対して反射率が６４％程度となるように設計されたＭｏ層とＳｉ層の４０ペアの多層反射層１２が、その上に２．５ｎｍ厚のＲｕの保護層１３が、更にその上に７０ｎｍ厚のＴａＳｉからなる吸収層１４が、順次形成されている。裏面にも裏面導電膜１５が形成されている。

（反射型フォトマスクの作製工程）
反射型フォトマスクブランクに回路パターンを形成するため、まず、反射型フォトマスクブランク（図４（ａ））の表面に、ポジ型化学増幅レジスト（レジスト２１）（ＦＥＰ１７１：富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ製）を１５０ｎｍの膜厚に塗布した（図４（ｂ））。次に、電子線描画機（ＪＢＸ３０４０：日本電子製）によって、マスク中心の１０ｃｍ×１０ｃｍの領域に、線幅１００ｎｍの１：１のライン＆スペースパターンを電子線描画機（ＪＢＸ３０４０：日本電子製）によって描画（図４（ｃ））した。

次に、１１０℃で１０分間のＰＥＢを行い、更にスプレー現像（ＳＦＧ３０００：シグマメルテック製）して、レジストパターンを形成した（（図４（ｄ））。次に、ドライエッチング装置を用いて、ＣＦ４プラズマとＣｌ２プラズマにより、吸収層１４をドライエッチング（図４（ｅ））した。その後、残ったレジストパターンを剥離・洗浄・乾燥し、吸収層１４に回路パターンを有する反射型フォトマスクを作製した（図４（ｆ））。

（従来の遮光領域２０の作製工程）
次に、上記した回路パターン付きの反射型フォトマスクのパターン面に、ｉ線レジスト（レジスト２２）を５００ｎｍの膜厚で塗布し（図５（ａ））、そこへｉ線描画機（ＡＬＴＡ３０００：アプライドマテリアル社製）により遮光領域２０を描画し（図５（ｂ））、現像（図５（ｃ））を行った。これにより、吸収層１４上で後に遮光領域２０となる部分を開口させたレジストパターン２２ａを形成した。その際、レジストパターン２２ａの開口幅は５ｍｍとし、この開口部の端から、予め１０ｃｍ×１０ｃｍ領域に敷き詰めた回路パターン領域１０の端までの距離を３μｍとなるように描画形成した。

その後、ＣＨＦ３プラズマを用いた下記の条件での垂直性ドライエッチングにより、上記レジストパターン２２ａの開口部の吸収層１４、保護層１３及び多層反射層１２を選択的に除去し（図５（ｄ））、残ったレジストの剥膜・洗浄・乾燥により、従来の遮光領域２０を有する回路パターン付きの反射型フォトマスクを作製した（図５（ｅ））。
ドライエッチング装置内の圧力：４ｍＴｏｒｒ
ＩＣＰ（誘導結合プラズマ）パワー：３５０Ｗ
ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）パワー：２００Ｗ
ＣＨＦ３の流量：２０ｓｃｃｍ
処理時間：６分

（本実施形態の遮光領域２０の作製工程）
次に、本実施形態の反射型フォトマスク（傾斜部３０を有する反射型フォトマスク）の作製方法について説明する。反射型マスクブランクに回路パターンを作製し、その後、ＥＵＶ光に対する遮光領域２０となる吸収層１４、保護層１３、多層反射層１２を除去する工程までは、上述の従来の遮光領域２０の作製工程と同様に実施した（図５（ｅ））。

そこへ、上記の遮光領域２０部分に反射型フォトマスクの全面に、ポジ型化学増幅レジスト（レジスト２３）（ＦＥＰ１７１：富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ製）を４００ｎｍの膜厚で塗布した（図６（ａ））。次に、遮光領域２０内の基板１１表面上のレジスト２３に電子ビームの強度を段階的に振った条件で照射し、その後、１１０℃で１０分間のＰＥＢ及びスプレー現像（ＳＦＧ３０００：シグマメルテック製）により、基板１１上のレジスト２３の部分にレジスト２３の傾斜パターンを形成した（図６（ｃ）。
次に、ドライエッチング装置を用いて、ＣＦ４プラズマにより基板１１の表面を６０秒の処理時間でエッチングし（図６（ｄ））、その後、残ったレジストの剥離と洗浄・乾燥させた。これにより、遮光領域２０の底面に、傾斜部３０を有する本実施形態の反射型フォトマスクを作製した（図６（ｅ））。

（ＯＯＢ光の反射率確認）
このようにして作製した、従来の遮光領域２０を有する反射型フォトマスクと、遮光領域２０の底面（基板１１）に傾斜部３０を有する本実施形態の反射型フォトマスクの両方について、波長２００〜４００ｎｍのＯＯＢ光の分光反射率測定を実施した結果を図７に示す。これにより、遮光領域２０の底面に傾斜部３０を有する遮光領域２０の反射率は、傾斜部３０の無い場合と比較して１／２〜１／４程度に低減していることを確認できた。

（実施例２）
実施例２として、遮光領域２０の底面（基板１１の表面）が湾曲部３０である場合ついても、反射型フォトマスクを作製し、ＯＯＢ光の反射率測定を実施した。反射型フォトマスクの遮光領域２０の形成の作製手順及び作製条件については、実施例１と同様である。
そこへ、上記の遮光領域２０部分に反射型フォトマスクの全面に、ポジ型化学増幅レジスト（レジスト２３）（ＦＥＰ１７１：富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ製）を４００ｎｍの膜厚で塗布した（図８（ａ））。次に、遮光領域２０内の基板１１表面上のレジスト２３に、電子ビームを照射した（図８（ｂ））。その後、１１０℃で１０分間のＰＥＢ及びスプレー現像（ＳＦＧ３０００：シグマメルテック製）により、基板１１上のレジスト２３の部分に、レジスト２３の開口部を形成した（図８（ｃ）。

次に、ウェットエッチング装置を用いて、ＢＨＦバッファードフッ酸溶液により基板１１の表面を４５秒の処理時間でウェットエッチングした（図８（ｄ））。その後、残ったレジストの剥離と洗浄・乾燥により、遮光領域２０の底面に湾曲部３０を有する本実施形態の反射型フォトマスクを作製した（図８（ｅ））。

（ＯＯＢ光の反射率確認）
このようにして作製した、遮光領域２０の底面（基板１１）に湾曲部３０を有する本実施形態の反射型フォトマスクについて、波長２００〜４００ｎｍのＯＯＢ光の分光反射率測定を実施した結果を図９に示す。これにより、遮光領域２０の底面に湾曲部３０を有する遮光領域２０の反射率は、ドットアレイパターンやホールアレイパターンでも、湾曲部３０の無い場合と比較して、１／２〜１／４程度に低減することを確認できた。

（露光評価）
次に、実施例１で作成した従来の反射型フォトマスクと、実施例１、２で作成した本実施形態の反射型フォトマスクとを用いて、ＥＵＶ露光機により露光評価を行い、ウェハー内で隣接する各チップのコーナー部におけるレジストの寸法変動を調べた。チップのコーナー部は、自らのパターン形成のための露光に加えて、余分に３回の多重露光（遮光帯から反射するＯＯＢ光が３回照射）されるため、寸法変動が最も大きくなりやすい箇所である。露光機は、ＡＳＭＬ社のＮＸＥ３３００を用い、露光条件は、通常証明、ドーズ量３０ｍＪ／ｃｍ^２で実施した。このときのチップ中心部に対する寸法変動量を表１に示す。

表１より、ＯＯＢ光の平均反射率が５．３％ある従来の反射型フォトマスクに対して、本実施形態の反射型フォトマスクでは、ＯＯＢ光の平均反射率が１．８％と、コーナー部の寸法変動量を低減できた。このように、ＯＯＢ光の反射率が小さいほど、ウェハー上のチップコーナー部のレジストパターン寸法の変動が少なく、均一なレジストパターン形成が得られることを確認した。

１０回路パターン領域
１１基板
１２多層反射層
１３保護層
１４吸収層
１５裏面導電膜
２０遮光領域
２１、２２、２３レジスト
２２ａレジストパターン
３０傾斜部、湾曲部
３１凹凸パターン

Claims

基板上に、波長５ｎｍ以上１５ｎｍ以下の光であるＥＵＶ光を含む露光光を反射する反射層、及び前記露光光を吸収する吸収層がこの順に積層されており、
前記吸収層は、回路パターン領域を有しており、
前記吸収層の前記回路パターン領域の外周部には、前記基板上に前記反射層及び前記吸収層が存在しない領域であって、ＥＵＶ光を遮光する遮光領域が形成されており、
前記遮光領域の底面では、前記基板の前記反射層側の面が露出しており、該面の少なくとも一部が除去されていることを特徴とする反射型フォトマスク。
前記遮光領域の底面のうち、除去されていない前記基板の前記反射層側の面の面積は、該底面の総面積の２分の１以下であることを特徴とする請求項１に記載の反射型フォトマスク。
前記遮光領域の底面の総面積の２分の１以上には、前記基板の前記反射層側の面に対して、傾斜している傾斜部もしくは湾曲している湾曲部が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の反射型フォトマスク。
前記傾斜もしくは前記湾曲は、前記基板の前記反射層側の面に対して、１度以上の角度をなすことを特徴とする請求項３に記載の反射型フォトマスク。
前記遮光領域は、前記遮光領域全体で１つの前記傾斜部もしくは１つの前記湾曲部を有していることを特徴とする請求項３または４に記載の反射型フォトマスク。
前記遮光領域は、複数の前記傾斜部もしくは複数の前記湾曲部を有していることを特徴とする請求項３または４に記載の反射型フォトマスク。
複数の前記傾斜部もしくは複数の前記湾曲部は、繰り返しパターンを有するノコギリ型を形成していることを特徴とする請求項６に記載の反射型フォトマスク。
各傾斜部もしくは各湾曲部の幅は、０．５ｕｍ以上であることを特徴とする請求項６または７に記載の反射型フォトマスク。
各傾斜部もしくは各湾曲部の間隔は、１ｕｍ以上であることを特徴とする請求項６から８のいずれか１項に記載の反射型フォトマスク。
前記傾斜部もしくは前記湾曲部上に凹凸パターンを有することを特徴とする請求項６から９のいずれか１項に記載の反射型フォトマスク。