JP2019109277A - マスクブランク用基板およびマスクブランク - Google Patents
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当該マスクブランク用基板は、相互に対向する第1の主表面および第2の主表面を有し、TiO2を含有する合成石英ガラスで構成され、
二次イオン質量分析法により、前記第1の主表面の側から、1価のHイオンと1価のSiイオンの比(1H/30Si)を測定したとき、前記第1の主表面からの深さが0〜200nmの間の1H/30Siの平均値が、前記第1の主表面からの深さが2μm〜4μmの間の1H/30Siの平均値よりも5倍以上大きい、マスクブランク用基板が提供される。
図1を参照して、本発明の一実施形態について説明する。図1には、本発明の一実施形態によるマスクブランク用基板の断面の一例を模式的に示す。
次に、第1の基板110のその他の特徴について説明する。
次に、図3を参照して、本発明の一実施形態によるマスクブランクの一例について説明する。
次に、マスクブランク200のその他の特徴について説明する。
第2の基板210には、前述のような第1の基板110が利用できる。
次に、積層膜について、詳しく説明する。
反射膜230は、高いEUV光線反射率を有することが好ましい。反射膜230は、例えば、高屈折率層と低屈折率層の繰り返し構造を有しても良い。例えば、高屈折率層としては、ケイ素(Si)が挙げられ、低屈折率層としては、モリブデン(Mo)が挙げられる。反射膜230がMo/Siの多層構造で構成される場合、最も下側(第2の基板210側)の層はSiであることが好ましい。
保護膜240は、下地の反射膜230を保護するために設置される。例えば、保護膜240は、上部に配置される吸収膜250をエッチング処理する際のエッチング停止層として機能しても良い。
吸収膜250は、高いEUV光の吸収率、すなわち低いEUV光線反射率を有することが好ましい。
低反射膜260は、Taを含む材料、例えばTaOおよびTaONなどで形成されても良い。低反射膜260は、例えば、スパッタリング法などにより成膜されても良い。低反射膜260の厚さは、例えば、10nm〜65nmである。
第2の層280は、前述のように、導電性材料で構成される。第2の層280は、例えば、窒化クロム(CrN)等で構成されても良い。
次に、図4および図5を参照して、本発明の一実施形態によるマスクブランクの製造方法について説明する。
(i)マスクブランク用基板を調製する工程(工程S110)と、
(ii)マスクブランク用基板の第1の主表面に、積層膜を設置する工程(工程S120)と、
(iii)マスクブランク用基板の第2の主表面に、第2の層を設置する工程(工程S130)と、
を有する。
まず、ガラス基板が準備される。前述のように、ガラス基板は、TiO2を含有する合成石英ガラスで構成される。
予備研磨工程(工程S111)と、
局所研磨工程(工程S112)と、
二次研磨工程(工程S113)と、
仕上げ研磨工程(工程S114)と、
洗浄工程(工程S115)と、
を有する。
最初に、受け入れたガラス基板の両主表面が予備的に研磨される。
次に、ガラス基板が局所研磨される。
次に、ガラス基板が二次研磨される。
次に、工程S114では、ガラス基板が仕上げ研磨される。
次に、ガラス基板が洗浄される。
第1のアルカリ洗浄工程(S115−A)、
酸洗浄工程(S115−B)、および
第2のアルカリ洗浄工程(S115−C)。
まず、第1のアルカリ洗浄工程(S115−A)では、アルカリ性の洗浄液(以下、「第1の洗浄液」と称する)を用いて、ガラス基板が洗浄される。
次に、酸洗浄工程(S115−B)では、酸性の洗浄液を用いて、ガラス基板が洗浄される。
次に、第2のアルカリ洗浄工程(S115−C)が実施される。
次に、工程S110で製造されたマスクブランク用基板110に、積層膜220が形成される。具体的には、マスクブランク用基板110の第1の主表面112上に、反射膜230、保護膜240、吸収膜250、および低反射膜260がこの順に堆積される。
次に、マスクブランク用基板110の第2の主表面114、すなわち第2の基板210の第2の主表面214に、第2の層280が設置される。
以下の方法で、マスクブランク用基板を製造した。
矩形状のガラス基板を準備した。ガラス基板には、TiO2を7質量%含有する合成石英ガラスを使用した。
まず、ガラス基板を予備研磨した。予備研磨として、一次予備研磨〜五次予備研磨を実施した。
研磨試験機:両面24B研磨機(浜井産業社製)
研磨パッド:ベラトリックスK7512(カネボウ社製)
研磨スラリー:硝酸でpH調整された平均粒径20nmのコロイダルシリカスラリー(pH2)
研磨定盤回転数:35rpm
研磨時間:50分
研磨荷重:80g/cm2
スラリー流量:10L/min。
次に、ガラス基板に対して局所研磨を実施した。局所研磨には片面研磨機を用い、ガラス基板の両主表面を順番に加工した。
次に、ガラス基板を二次研磨した。
次に、ガラス基板を仕上げ研磨した。
研磨後のガラス基板を洗浄した。洗浄処理は、アルカリ洗浄、酸洗浄、およびアルカリ洗浄の順に実施した。
得られたマスクブランク用基板を用いて、第1の主表面における1H/30Siのプロファイルを測定した。測定には、二次イオン質量分析法(Secondary Ion Mass Spectrometory:SIMS)を利用した。
(1)マスクブランク用基板の一部を切り出し、サンプルを調製する。
(2)サンプルを試料台に固定する。
(3)1Hおよび30Siのそれぞれの強度の深さ方向プロファイルを取得する。
(4)1H/30Siのプロファイルを求める。
装置;ADEPT1010(アルバック・ファイ社製)
一次イオン種;Cs+
一次イオンの加速電圧;5kV
一次イオンの電流値;500nA
一次イオンの入射角;試料面の法線に対して60°
一次イオンのラスターサイズ;300×300μm2
二次イオンの極性;マイナス
二次イオンの検出領域;60×60μm2(一次イオンのラスターサイズの4%)
ESA Input Lens;0
中和銃の使用:有
横軸をスパッタ時間から深さへ変換する方法:分析クレータの深さを触針式表面形状測定器(Veeco社製Dektak150)で測定し、一次イオンのスパッタレートを求める。このスパッタレートを用いて、横軸をスパッタ時間から深さへ変換する。
例1の方法で製造したマスクブランク用基板から、マスクブランクを製造した。具体的には、以下の工程を実施した。
マスクブランク用基板の第2の主表面に、導電層を形成した。
ターゲット;Crターゲット
スパッタリングガス;Ar+N2+H2の混合ガス(Ar=58.2vol%、N2=40vol%、H2=1.8vol%、ガス圧=0.1Pa)
投入電力; 1500W
成膜速度;0.18nm/sec
目標膜厚;185nm。
次に、マスクブランク用基板の第1の主表面に、以下の順番で、積層膜を形成した。
イオンビームスパッタリング法を用いて、第1の主表面に反射膜を成膜した。
Si層の成膜条件
ターゲット;Siターゲット(ホウ素ドープ)
スパッタリングガス;Arガス(ガス圧:0.02Pa)
電圧;700V
成膜速度;0.077nm/sec
Mo層の成膜条件
ターゲット;Moターゲット
スパッタリングガス;Arガス(ガス圧:0.02Pa)
電圧;700V
成膜速度;0.064nm/sec。
次に、イオンビームスパッタリング法を用いて、反射膜の上に保護膜を形成した。保護膜は、Ru膜とした。保護膜の成膜条件を以下に示す:
ターゲット;Ruターゲット
スパッタリングガス;Arガス(ガス圧:0.02Pa)
電圧;700V
成膜速度;0.052nm/sec
膜厚;2.5nm。
次に、マグネトロンスパッタリング法を用いて、保護膜の上に、吸収膜を形成した。吸収膜は、TaN膜とした。吸収膜の成膜条件を以下に示す:
ターゲット;Taターゲット
スパッタリングガス;ArとN2の混合ガス(Ar=86vol%、N2=14vol%、ガス圧=0.3Pa)
投入電力;150W
成膜速度;7.2nm/min
膜厚;60nm。
次に、マグネトロンスパッタリング法を用いて、吸収膜の上に、低反射膜を形成した。低反射膜は、TaON膜とした。低反射膜の成膜条件を以下に示す:
ターゲット;Taターゲット
スパッタリングガス;Ar+O2+N2の混合ガス(Ar=49vol%、O2=37vol%、N2=14vol%。ガス圧=0.3Pa)
投入電力;250W
成膜速度;2.0nm/min
膜厚;8nm。
得られたマスクブランクを用いて、前述の方法により、基板/反射膜界面における1H/30Siのプロファイルを測定した。
112 第1の主表面
114 第2の主表面
200 マスクブランク
210 基板(第2の基板)
212 第1の主表面
214 第2の主表面
220 積層膜
230 反射膜
240 保護膜
250 吸収膜
260 低反射膜
280 第2の層
Claims (6)
- マスクブランク用基板であって、
当該マスクブランク用基板は、相互に対向する第1の主表面および第2の主表面を有し、TiO2を含有する合成石英ガラスで構成され、
二次イオン質量分析法により、前記第1の主表面の側から、1価のHイオンと1価のSiイオンの比(1H/30Si)を測定したとき、前記第1の主表面からの深さが0〜200nmの間の1H/30Siの平均値が、前記第1の主表面からの深さが2μm〜4μmの間の1H/30Siの平均値よりも5倍以上大きい、マスクブランク用基板。 - 質量比で5%〜10%のTiO2を含有する、請求項1に記載のマスクブランク用基板。
- 基板と、該基板上に配置された積層膜とを有するマスクブランクであって、
前記基板は、TiO2を含有する合成石英ガラスで構成され、
前記積層膜と前記基板の間には界面が存在し、
二次イオン質量分析法により、前記積層膜の側から、前記界面を通り、前記基板の内部まで、1価のHイオンと1価のSiイオンの比(1H/30Si)を測定したとき、前記界面からの深さが0〜200nmの間の1H/30Siの平均値が、前記界面からの深さが2μm〜4μmの間の1H/30Siの平均値よりも5倍以上大きい、マスクブランク。 - 前記基板は、質量比で5%〜10%のTiO2を含有する、請求項3に記載のマスクブランク。
- 前記積層膜は、反射膜および吸収膜を有する、請求項3または4に記載のマスクブランク。
- 前記基板の前記積層膜とは反対の側には、導電性材料の層が配置されている、請求項3〜5のいずれか一つに記載のマスクブランク。
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