[发明专利]带反射层的EUV光刻用衬底、EUV光刻用反射型掩模坯料、EUV光刻用反射型掩模、和该带反射层的衬底的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造等中使用的带反射层的EUV（Extreme Ultraviolet：极紫外。以下简称为EUV。）光刻用衬底、EUV光刻用反射型掩模坯料（以下也称为“EUV掩模坯料”。）、对该EUV掩模坯料进行图案化而得到的EUV光刻用反射型掩模（以下也称为“EUV掩模”。）、和该带反射层的衬底的制造方法、以及使用该EUV掩模的半导体集成电路的制造方法。

背景技术

迄今，在半导体产业中，作为在硅衬底等上形成由精细图案构成的集成电路时所必需的精细图案转印技术，一直采用使用可见光、紫外光的光刻法。然而，半导体设备的精细化一直在加速，已逐渐接近现有的光刻法的极限。在光刻法的情况下，图案的分辨极限是曝光波长的1/2左右，即使使用液浸法，据说也只能达到曝光波长的1/4左右，即使使用ArF激光（193nm）的液浸法，预计极限也只能达到45nm左右。因此，作为使用短于45nm的曝光波长的下一代曝光技术，使用波长比ArF激光还短的EUV光的曝光技术、即EUV光刻被认为是有前途的。在本说明书中，EUV光是指波长在软X射线区域或真空紫外线区域的光线，具体是指波长10~20nm左右、特别是13.5nm±0.3nm左右的光线。

由于EUV光容易被所有物质吸收，并且物质对该波长的折射率接近1，因此无法采用现有的使用可见光或紫外光的光刻这样的折射光学系统。因此，在EUV光刻中使用反射光学系统、即反射型光掩模和镜。

掩模坯料是在光掩模制造中使用的图案化前的层叠体。在为EUV光掩模的情况下，其具有在玻璃等衬底上依次形成有用于反射EUV光的反射层和用于吸收EUV光的吸收体层的结构。作为反射层，通常使用通过将作为低折射率层的钼（Mo）层和作为高折射率层的硅（Si）层交替层叠而提高了对层表面照射EUV光时的光线反射率的Mo/Si多层反射膜。

吸收体层使用对于EUV光的吸收系数高的材料，具体而言，例如使用以铬（Cr）、钽（Ta）为主要成分的材料。

在上述反射层与吸收体层之间，通常形成有保护层。该保护层是为了保护该反射层而设置的，以使反射层不会由于为了对吸收体层进行图案形成而实施的蚀刻过程而受损。专利文献1中提出了使用钌（Ru）作为保护层的材料。专利文献2中提出了由含有Ru和选自Mo、Nb、Zr、Y、B、Ti、La中的至少1种的钌化合物（Ru含量10~95at%）构成的保护层。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-122981号公报（美国专利第6699625号说明书）

专利文献2：日本特开2005-268750号公报

发明内容

发明要解决的问题

在使用Ru作为保护层的材料的情况下，可获得相对于吸收体层的高的蚀刻选择比，并且在反射层上形成了保护层的情况下，也可在对保护层表面照射了EUV光时获得高反射率。然而，在使用Ru作为保护层的材料的情况下，存在如下问题：在制造掩模坯料时所实施的工序、由该掩模坯料制造光掩模时所实施的工序（例如洗涤、缺陷检查、加热工序、干式蚀刻、缺陷修复的各工序）中，或者在该EUV曝光时，有可能由于Ru保护层、进而多层反射膜的最上层（Mo/Si多层反射膜时为Si层）被氧化而导致在对保护层表面照射了EUV光时的EUV光线反射率降低。

尤其，由于EUV曝光时的EUV光线反射率的降低是随时间发展的，因而需要在中途改变曝光条件、导致光掩模的寿命缩短，因此构成问题。

以下在本说明书中，对于在制造掩模坯料时所实施的工序、由该掩模坯料制造光掩模时所实施的工序（例如洗涤、缺陷检查、加热工序、干式蚀刻、缺陷修复的各工序）中、或者在该EUV曝光时，由于Ru保护层、进而多层反射膜的最上层被氧化而导致在对保护层表面照射了EUV光时的EUV光线反射率降低这一情况，有时简称为“由自Ru保护层的氧化导致的EUV光线反射率降低”。

专利文献2中记载的保护层不会导致多层反射膜的反射率降低，而且可充分地获得防止多层反射膜氧化的效果，然而，这里所说的多层反射膜的反射率的降低如该文献第[0006]段的记载所明示，是指由于Ru保护层成膜时、之后的加热处理等，多层反射膜的最上层即Si层和Ru保护层形成扩散层，从而反射率降低，至于是否是指如上所述的由自Ru保护层的氧化导致的EUV光线反射率降低，是不清楚的。