[发明专利]带多层反射膜的基板、反射型掩模坯料及反射型掩模、以及半导体装置的制造方法

说明书

本发明的目的在于提供一种带多层反射膜的基板，其用于制造具有对曝光光的反射率高、且在缺陷检查时的背景水平低的多层反射膜的反射型掩模坯料及反射型掩模。为此，本发明的带多层反射膜的基板具备用于反射曝光光的多层反射膜，该多层反射膜由在该基板上交替层叠有低折射率层和高折射率层的多层膜构成，上述多层反射膜含有钼(Mo)、和选自氮(N)、硼(B)、碳(C)、锆(Zr)、氧(O)、氢(H)及氘(D)中的至少1种添加元素，由基于X射线衍射得到的Mo(110)的衍射峰计算出的上述多层反射膜的雏晶尺寸为2.5nm以下。

技术领域

本发明涉及用于半导体装置的制造等的反射型掩模、以及用于制造反射型掩模的带多层反射膜的基板及反射型掩模坯料。另外，本发明涉及使用了上述反射型掩模的半导体装置的制造方法。

背景技术

近年来，在半导体产业中，伴随着半导体装置的高集成化，提高现有的使用紫外光的光刻法的转印极限的微细图案已成为必要。由于能够实现这样的微细图案，因此作为使用了极紫外(Extreme Ultra Violet：以下称为“EUV”。)光的曝光技术的EUV光刻技术被认为是有希望的。其中，EUV光是指软X射线区或真空紫外线区的波段的光，具体而言，是波长为0.2～100nm左右的光。作为在该EUV光刻技术中使用的转印用掩模，已提出了反射型掩模。这样的反射型掩模是在基板上形成反射曝光光的多层反射膜、并在该多层反射膜上以图案状形成吸收曝光光的吸收体膜而成的掩模。

入射至被设置于曝光装置的反射型掩模的光在具有吸收体膜的部分被吸收，在没有吸收体膜的部分被多层反射膜反射。反射得到的图像通过反射光学系统后转印于半导体基板上，由此形成掩模图案。作为上述多层反射膜，例如作为反射具有13～14nm波长的EUV光的多层反射膜，已知有使数nm厚度的Mo和Si交替层叠而成的多层反射膜等。

作为制造具有这样的多层反射膜的带多层反射膜的基板的技术，在专利文献1中记载了一种集成极紫外线坯料生产系统，其包含：用于将基板置放于真空中的真空腔室；用于沉积多层堆叠物、而不将基板从真空中移除的沉积系统；以及，用于在待沉积为非晶金属层的多层堆叠物上对层进行处理的处理系统。作为非晶金属层，其中记载了非晶钼、以及其与硼、氮或碳形成合金。

专利文献2中记载了一种软X射线/真空紫外线用多层膜反射镜，其具有由软X射线/真空紫外线的高吸收层与低吸收层的交替层构成的多层薄膜结构，其中，该高吸收层具有过渡金属的硼化物、碳化物、硅化物、氮化物或氧化物中的一种以上作为主成分，该低吸收层具有碳、硅、硼或铍的单质或它们各自的化合物中的一种以上作为主成分。

另外，专利文献3中记载了将多层反射膜的各层的界面氢化来防止层间扩散、并且通过形成平滑的界面而将多层反射膜的界面及表面平滑化的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2016-519329号公报

专利文献2：日本特公平7-97159号

专利文献3：日本特开平5-297194号

发明内容

发明所要解决的问题

对于带多层反射膜的基板而言，从伴随近年来的图案微细化的缺陷品质的提高、反射型掩模所要求的光学特性(多层反射膜的表面反射率等)的观点考虑，要求带多层反射膜的基板、即多层反射膜的各层的界面和/或多层反射膜表面具有更高的平滑性。需要说明的是，关于带多层反射膜的基板的缺陷品质的提高，通过将作为缺陷检查的对象的带多层反射膜的基板表面、即多层反射膜的各层的界面和/或多层反射膜表面平滑化，降低由多层反射膜的各层的界面的粗糙度和/或多层反射膜表面的表面粗糙度引起的噪声(背景噪声)，可以检测出在带多层反射膜的基板上存在的微小缺陷(缺陷信号)。