JP5338556B2 - Cleaning method for photomask blanks - Google Patents

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Description

本発明は、フォトマスクブランクスの洗浄方法に関する。
より具体的には、ガラス基板の成膜面上に反射層および吸収層がこの順に形成され、該成膜面に対する裏面に導電膜が形成された反射型マスクブランクスの洗浄方法に関する。
The present invention relates to a photomask blank cleaning method.
More specifically, the present invention relates to a method for cleaning a reflective mask blank in which a reflective layer and an absorption layer are formed in this order on a film formation surface of a glass substrate, and a conductive film is formed on the back surface of the film formation surface.

従来、半導体産業において、Si基板等に微細なパターンからなる集積回路を形成する上で必要な微細パターンの転写技術として、可視光や紫外光を用いたフォトリソグラフィ法が用いられてきた。しかし、半導体デバイスの微細化が加速している一方で、従来の光露光の露光限界に近づいてきた。光露光の場合、パターンの解像限界は露光波長の1/2程度であり、液浸法を用いても露光波長の1/4程度と言われており、ArFレーザ(193nm)の液浸法を用いても45nm程度が限界と予想される。そこで45nm以降の露光技術として、ArFレーザよりさらに短波長のEUV光を用いた露光技術であるEUVリソグラフィが有望視されている。EUV光とは、軟X線領域または真空紫外線領域の波長の光線をさし、具体的には波長10〜20nm程度、特に13.5nm±0.3nm程度の光線を指す。   2. Description of the Related Art Conventionally, in the semiconductor industry, a photolithography method using visible light or ultraviolet light has been used as a technique for transferring a fine pattern necessary for forming an integrated circuit having a fine pattern on a Si substrate or the like. However, while miniaturization of semiconductor devices is accelerating, the exposure limit of conventional light exposure has been approached. In the case of light exposure, the resolution limit of the pattern is about ½ of the exposure wavelength, and it is said that the immersion wavelength is about ¼ of the exposure wavelength. The immersion method of ArF laser (193 nm) Even if is used, the limit of about 45 nm is expected. Therefore, EUV lithography, which is an exposure technique using EUV light having a wavelength shorter than that of an ArF laser, is promising as an exposure technique for 45 nm and beyond. EUV light refers to light having a wavelength in the soft X-ray region or the vacuum ultraviolet region, and specifically refers to light having a wavelength of about 10 to 20 nm, particularly about 13.5 nm ± 0.3 nm.

EUV光は、あらゆる物質に対して吸収されやすく、かつ屈折率が1に近いため、従来の可視光または紫外光を用いたフォトリソグラフィのような屈折光学系を使用することができない。このため、EUV光リソグラフィでは、反射光学系、すなわち反射型フォトマスクとミラーとが用いられる。   Since EUV light is easily absorbed by any material and has a refractive index close to 1, conventional refractive optical systems such as photolithography using visible light or ultraviolet light cannot be used. For this reason, in the EUV light lithography, a reflective optical system, that is, a reflective photomask and a mirror are used.

マスクブランクスは、フォトマスク製造用のパターニング前の積層体である。反射型フォトマスク用のマスクブランクスの場合、ガラス基板上にEUV光を反射する反射層と、EUV光を吸収する吸収層とがこの順で形成された構造を有している。反射層としては、高屈折層と低屈折層とを交互に積層することで、光線を層表面に照射した際の光線反射率、より具体的にはEUV光を層表面に照射した際の光線反射率が高められた多層反射膜が通常使用される。吸収層には、EUV光に対する吸収係数の高い材料、具体的にはたとえば、CrやTaを主成分とする材料が用いられる。   The mask blank is a laminated body before patterning for manufacturing a photomask. In the case of a mask blank for a reflective photomask, a reflective layer that reflects EUV light and an absorption layer that absorbs EUV light are formed on a glass substrate in this order. As the reflective layer, by alternately laminating high refractive layers and low refractive layers, the light reflectance when irradiating the surface of the layer with light rays, more specifically, the light rays when irradiating the layer surface with EUV light. A multilayer reflective film with an increased reflectivity is usually used. For the absorption layer, a material having a high absorption coefficient for EUV light, specifically, a material mainly composed of Cr or Ta, for example, is used.

多層反射膜および吸収層は、イオンビームスパッタリング法やマグネトロンスパッタリング法を用いてガラス基板の成膜面上に成膜される。多層反射膜および吸収層を成膜する際、ガラス基板は保持手段によって保持される。ガラス基板の保持手段として、機械的チャックおよび静電チャックがあるが、発塵性の問題から、静電チャックによる吸着保持が好ましく用いられる。特許文献1に示すように、静電チャックは内部に電極が埋設された誘電体を主要構成要素とし、該誘電体の表面が吸着保持面をなす。吸着保持面をなす誘電体には、例えば、アルミナ、窒化アルミニウム、炭化珪素、ガラス等の無機系の誘電体や、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレンなどの有機系の誘電体が用いられているが、マスクブランクスの吸着保持に用いる静電チャックの場合、可塑性を有することから吸着時の傷や擦れが少なく、したがって、発塵が少ない、また、誘電体を張り替えることにより再生が容易である等の理由から、吸着保持面に有機系の誘電体が用いられていることが好ましい。
なお、製造された反射型マスクブランクスのパターニングプロセス時、あるいはパターニング後のマスクの露光時にも、静電チャックによる吸着保持が好ましく用いられる。
しかしながら、ガラス基板は誘電率および導電率が低いため、十分なチャック力を得るには高電圧を印加する必要があり、絶縁破壊を生じる危険性がある。
The multilayer reflection film and the absorption layer are formed on the film formation surface of the glass substrate using an ion beam sputtering method or a magnetron sputtering method. When forming the multilayer reflective film and the absorbing layer, the glass substrate is held by a holding means. As a glass substrate holding means, there are a mechanical chuck and an electrostatic chuck. From the problem of dust generation, suction holding by an electrostatic chuck is preferably used. As shown in Patent Document 1, an electrostatic chuck mainly includes a dielectric having an electrode embedded therein, and the surface of the dielectric forms an adsorption holding surface. For example, inorganic dielectrics such as alumina, aluminum nitride, silicon carbide, and glass, and organic dielectrics such as polyimide and polytetrafluoroethylene are used as the dielectric that forms the adsorption holding surface. In the case of electrostatic chucks used to hold and hold mask blanks, since they have plasticity, there are few scratches and rubbing during suction, and therefore there is little dust generation, and it is easy to regenerate by replacing the dielectric, etc. For this reason, it is preferable that an organic dielectric is used for the adsorption holding surface.
It should be noted that suction holding by an electrostatic chuck is preferably used also during the patterning process of the manufactured reflective mask blank or during exposure of the mask after patterning.
However, since the glass substrate has a low dielectric constant and electrical conductivity, it is necessary to apply a high voltage to obtain a sufficient chucking force, and there is a risk of causing dielectric breakdown.

このような問題を解消するため、ガラス基板よりも高い誘電率および高い導電率を有する材料の膜(導電膜)を、ガラス基板の成膜面に対する裏面(以下、本明細書において、「ガラス基板の裏面」という。)に形成して、ガラス基板のチャック力を高めることが通常行われている(特許文献2参照)。   In order to solve such a problem, a film (conductive film) of a material having a higher dielectric constant and higher conductivity than a glass substrate is used as a back surface (hereinafter referred to as “glass substrate” with respect to the film formation surface of the glass substrate. It is usually performed to increase the chucking force of the glass substrate (refer to Patent Document 2).

特開2006−40993号公報JP 2006-40993 A 再表2007−069417号公報No. 2007-069417

上述したように、発塵性の観点からは、静電チャックによる吸着保持、特に吸着保持面に有機系の誘電体を用いた静電チャックによる吸着保持は好ましい方法であるが、静電チャックにより基板を吸着保持した際に相互の接触により発塵が起きることを回避することはできず、ここで発生した塵が導電膜の表面に異物として存在する場合がある。   As described above, from the viewpoint of dust generation, suction holding by an electrostatic chuck, particularly suction holding by an electrostatic chuck using an organic dielectric on the suction holding surface is a preferable method. It cannot be avoided that dust is generated due to mutual contact when the substrate is sucked and held, and dust generated here may exist as foreign matter on the surface of the conductive film.

静電チャックによる吸着保持による発塵、特に吸着保持面に有機系の誘電体を用いた静電チャックによる吸着保持による発塵は、機械的チャックによる発塵に比べてきわめて軽微であり、しかも、マスクブランクスにとって、これまで問題視されていたのは、反射光学系としての機能を発揮する多層反射膜や、該多層反射膜が形成されるガラス基板の成膜面に存在する異物であることから、静電チャックによる吸着保持によって発生した塵、特に吸着保持面に有機系の誘電体を用いた静電チャックによる吸着保持により発生した塵が成膜面の裏面に形成する導電膜の表面に異物として存在しても、これまでは全く問題視されていなかった。
以下、本明細書において、静電チャックによる吸着保持によって発生する塵が異物として存在するもののことを「静電チャックによる吸着保持に起因する異物」という。
Dust generation due to suction holding by an electrostatic chuck, especially dust generation due to suction holding by an electrostatic chuck using an organic dielectric on the suction holding surface, is extremely light compared to dust generation by a mechanical chuck, For mask blanks, what has been regarded as a problem so far is a multilayer reflective film that functions as a reflective optical system and foreign substances present on the film formation surface of the glass substrate on which the multilayer reflective film is formed. Foreign matter on the surface of the conductive film formed on the back side of the film formation surface by the dust generated by the suction holding by the electrostatic chuck, particularly the dust generated by the suction holding by the electrostatic chuck using an organic dielectric on the suction holding surface Even if it exists, it has never been regarded as a problem at all.
Hereinafter, in the present specification, dust generated by suction holding by an electrostatic chuck is present as foreign matter, which is referred to as “foreign matter resulting from suction holding by an electrostatic chuck”.

しかしながら、マスクブランクスの欠点についての要求が厳しくなることによって、静電チャックによる吸着保持に起因する異物が導電膜の表面に存在することも問題となるようになった。具体的には、導電膜の表面にμmオーダーのサイズの異物が存在していると、マスクブランクスの外観の悪化や、パターニング後のマスクを静電チャックで吸着保持して露光に供する際に、露光面に微細な変形部位が生じて転写不良等の問題を生じるおそれがあることから、マスクブランクスの欠点となる。また、μmオーダーのサイズの異物ではないが、導電膜の表面に存在する大きさ200nm以上の異物の数は100個未満に抑えることが好ましい。   However, since the demand for the defect of the mask blanks has become stricter, it has become a problem that the foreign matter resulting from the adsorption holding by the electrostatic chuck exists on the surface of the conductive film. Specifically, when foreign matter having a size on the order of μm is present on the surface of the conductive film, the appearance of the mask blank is deteriorated, and the mask after patterning is sucked and held by an electrostatic chuck for exposure. Since a finely deformed portion is formed on the exposed surface and there is a possibility of causing problems such as transfer defects, it becomes a defect of mask blanks. Further, although it is not a foreign matter having a size on the order of μm, it is preferable that the number of foreign matters having a size of 200 nm or more existing on the surface of the conductive film is suppressed to less than 100.

したがって、静電チャックによる吸着保持に起因する異物が導電膜の表面に存在する場合、除去する必要がある。
しかしながら、静電チャックによる吸着保持の際、静電チャックと導電膜との間には強いチャック力が加わるので、静電チャックと導電膜との界面に存在していた異物は導電膜の表面に固着した状態となり、除去することが困難である。
Therefore, it is necessary to remove foreign matters resulting from the adsorption holding by the electrostatic chuck when they exist on the surface of the conductive film.
However, when attracting and holding the electrostatic chuck, a strong chucking force is applied between the electrostatic chuck and the conductive film, so that the foreign matter present at the interface between the electrostatic chuck and the conductive film is deposited on the surface of the conductive film. It becomes a fixed state and is difficult to remove.

上記した従来技術の問題点を解決するため、本発明は、静電チャックによる吸着保持による異物、より具体的には吸着保持面に有機系の誘電体を用いた静電チャックによる吸着保持による異物を導電膜の表面から容易に除去することができるフォトマスクブランクスの洗浄方法を提供することを目的とする。   In order to solve the above-described problems of the prior art, the present invention relates to foreign matter caused by suction holding by an electrostatic chuck, more specifically, foreign matter caused by suction holding by an electrostatic chuck using an organic dielectric on the suction holding surface. An object of the present invention is to provide a photomask blank cleaning method capable of easily removing the film from the surface of the conductive film.

本願発明者は、鋭意検討した結果、吸着保持面に有機系の誘電体を用いた静電チャックの場合、静電チャックによる吸着保持に起因する異物のほとんどが、吸着保持面に用いられている有機系の誘電体の一部が剥離することによって生じたものであることを見出した。
本発明は、このような知見に基づいてなされたものであり、ガラス基板の一方の面に導電膜が形成され、吸着保持面に有機系の誘電体を用いた静電チャックにより、該導電膜が吸着保持される反射型マスクブランクスの洗浄方法であって、
0.1〜5規定のアルカリ金属水酸化物水溶液を用いて前記導電膜表面を洗浄することを特徴とする反射型マスクブランクスの洗浄方法(以下、本明細書において、「本発明のマスクブランクスの洗浄方法」という。)を提供する。
As a result of diligent study, the inventor of the present application has found that in the case of an electrostatic chuck using an organic dielectric on the suction holding surface, most of the foreign matters resulting from the suction holding by the electrostatic chuck are used on the suction holding surface. It was found that a part of the organic dielectric was generated by peeling.
The present invention has been made on the basis of such findings. A conductive film is formed on one surface of a glass substrate, and the conductive film is formed by an electrostatic chuck using an organic dielectric on an adsorption holding surface. Is a method of cleaning a reflective mask blank that is adsorbed and held,
A reflective mask blank cleaning method (hereinafter referred to as “the mask blank of the present invention”), wherein the conductive film surface is cleaned using an aqueous 0.1-5 N alkali metal hydroxide solution. Cleaning method ").

本発明のマスクブランクスの洗浄方法において、前記アルカリ金属水酸化物水溶液は、0.1〜5規定の水酸化ナトリウム水溶液、または、0.1〜5規定の水酸化カリウム水溶液であることが好ましい。   In the mask blank cleaning method of the present invention, the alkali metal hydroxide aqueous solution is preferably a 0.1 to 5 N sodium hydroxide aqueous solution or a 0.1 to 5 N potassium hydroxide aqueous solution.

本発明のマスクブランクスの洗浄方法において、前記アルカリ金属水酸化物水溶液による洗浄後の導電膜表面に対してスクラブ洗浄を施すことが好ましい。   In the mask blank cleaning method of the present invention, scrub cleaning is preferably performed on the surface of the conductive film after cleaning with the alkali metal hydroxide aqueous solution.

本発明のマスクブランクスの洗浄方法において、前記アルカリ金属水酸化物水溶液による導電膜表面の洗浄を実施した後、前記導電膜に対して裏面側に形成された反射型マスクブランクスの構成要素を、アンモニアおよび過酸化水素を含む洗浄液を用いて洗浄することが好ましい。   In the mask blank cleaning method of the present invention, after the conductive film surface is cleaned with the alkali metal hydroxide aqueous solution, the constituent elements of the reflective mask blank formed on the back side with respect to the conductive film are made of ammonia. It is preferable to perform cleaning using a cleaning liquid containing hydrogen peroxide.

また、本発明は、反射型マスクブランクスの製造工程で実施する洗浄処理に本発明のマスクブランクスの洗浄方法を用いる反射型マスクブランクスの製造方法を提供する。   Moreover, this invention provides the manufacturing method of the reflective mask blank which uses the cleaning method of the mask blank of this invention for the cleaning process implemented at the manufacturing process of a reflective mask blank.

また、本発明は、反射型マスクの製造工程で実施する洗浄処理に本発明のマスクブランクスの洗浄方法を用いる反射型マスクの製造方法を提供する。   Moreover, this invention provides the manufacturing method of the reflective mask which uses the cleaning method of the mask blanks of this invention for the cleaning process implemented by the manufacturing process of a reflective mask.

本発明のマスクブランクスの洗浄方法によれば、吸着保持面に有機系の誘電体を用いた静電チャックによる吸着保持による異物を導電膜の表面から容易に除去することができる。
本発明のマスクブランクスの洗浄方法は、導電膜表面の洗浄に0.1〜5規定のアルカリ金属水酸化物水溶液を用いることから、導電膜自体に悪影響を及ぼすことがない。また、多層反射膜および吸収層といったマスクブランクスの主要構成要素や、キャップ層、バッファ層および低反射層といった必要に応じて形成される各種機能膜に悪影響を及ぼすことがない。
According to the method for cleaning a mask blank of the present invention, it is possible to easily remove foreign matters from the surface of the conductive film by suction holding by an electrostatic chuck using an organic dielectric on the suction holding surface.
The cleaning method for mask blanks of the present invention uses an aqueous 0.1-5N alkali metal hydroxide solution for cleaning the surface of the conductive film, and therefore does not adversely affect the conductive film itself. Further, it does not adversely affect the main components of the mask blank such as the multilayer reflective film and the absorption layer, and various functional films formed as necessary such as the cap layer, the buffer layer, and the low reflective layer.

図1は、反射型マスクブランクスの一般的な構成を示した模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a general configuration of a reflective mask blank. 図2は、本発明のマスクブランクスの洗浄方法に用いる枝葉式スピン洗浄装置の模式図である。FIG. 2 is a schematic view of a branch-and-leaf type spin cleaning apparatus used in the mask blank cleaning method of the present invention.

以下、図面を参照して本発明を説明する。
図1は、反射型マスクブランクスの一般的な構成を示した模式図である。図1に示すマスクブランクス10において、基体をなすガラス基板11の成膜面上には、多層反射膜12および吸収層13がこの順に形成されている。一方、ガラス基板11の裏面には導電膜14が形成されている。
以下、図1に示すマスクブランクス10の各構成要素について説明する。
The present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a general configuration of a reflective mask blank. In the mask blank 10 shown in FIG. 1, a multilayer reflective film 12 and an absorption layer 13 are formed in this order on the film formation surface of a glass substrate 11 serving as a base. On the other hand, a conductive film 14 is formed on the back surface of the glass substrate 11.
Hereinafter, each component of the mask blank 10 shown in FIG. 1 will be described.

マスクブランクス10の基体をなすガラス基板11は、低熱膨張係数(0±1.0×10-7/℃であることが好ましく、より好ましくは0±0.3×10-7/℃、さらに好ましくは0±0.2×10-7/℃、さらに好ましくは0±0.1×10-7/℃、特に好ましくは0±0.05×10-7/℃)である。
また、ガラス基板11は、マスクブランクスやパターン形成後のフォトマスクの洗浄に通常用いられるアルカリ性の洗浄液への耐性に優れたものが好ましい。
上記を満たすガラス基板11としては、低熱膨張係数を有するガラス基板、例えばSiO2−TiO2系ガラス基板を用いることができる。但し、これに限定されず、β石英固溶体を析出した結晶化ガラス基板や石英ガラス基板も用いることもできる。
また、ガラス基板11は、平滑性および平坦度に優れることが好ましい。一例を挙げると、EUVリソグラフィ用の反射型マスクブランクスの基体として用いるガラス基板の場合、その成膜面が、Rmsが0.15nm以下の平滑な表面と100nm以下の平坦度を有していることがパターン形成後のフォトマスクにおいて高反射率および転写精度が得られるために好ましい。
ガラス基板11の大きさや厚みなどはマスクの設計値等により適宜決定されるものであるが、一例を挙げると外形6インチ(152.4mm)角で、厚さ0.25インチ(6.3mm)である。
The glass substrate 11 that forms the base of the mask blank 10 preferably has a low coefficient of thermal expansion (0 ± 1.0 × 10 −7 / ° C., more preferably 0 ± 0.3 × 10 −7 / ° C., further preferably Is 0 ± 0.2 × 10 −7 / ° C., more preferably 0 ± 0.1 × 10 −7 / ° C., particularly preferably 0 ± 0.05 × 10 −7 / ° C.).
Further, the glass substrate 11 is preferably excellent in resistance to an alkaline cleaning liquid usually used for cleaning a mask blank or a photomask after pattern formation.
As the glass substrate 11 satisfying the above, a glass substrate having a low thermal expansion coefficient, for example, a SiO 2 —TiO 2 glass substrate can be used. However, the present invention is not limited to this, and a crystallized glass substrate or a quartz glass substrate on which a β quartz solid solution is deposited can also be used.
Moreover, it is preferable that the glass substrate 11 is excellent in smoothness and flatness. As an example, in the case of a glass substrate used as a base of a reflective mask blank for EUV lithography, the film-forming surface has a smooth surface with an Rms of 0.15 nm or less and a flatness of 100 nm or less. Is preferable because high reflectivity and transfer accuracy can be obtained in a photomask after pattern formation.
The size, thickness, and the like of the glass substrate 11 are appropriately determined depending on the design value of the mask. For example, the outer diameter is 6 inches (152.4 mm) square and the thickness is 0.25 inches (6.3 mm). It is.

基板11の成膜面に形成される多層反射膜12は、高屈折層と低屈折層とを交互に積層することで、光線を層表面に照射した際の光線反射率を高めたものであり、マスクブランクス10を用いて作成した反射型マスクを用いてリソグラフィプロセスを実施する際の露光光源の波長に対して、高い光線反射率を示すことが求められる。一例を挙げると、EUVリソグラフィプロセスに用いる場合、高EUV光線反射率の膜であることが求められ、具体的には、EUV光の波長領域の光線を多層反射膜表面に照射した際に、波長13.5nm付近の光線反射率の最大値が60%以上であることが好ましく、65%以上であることがより好ましい。
このような高EUV光線反射率を示す多層反射膜12としては、Si膜とMo膜とを交互に積層させたSi/Mo多層反射膜、BeとMo膜とを交互に積層させたBe/Mo多層反射膜、Si化合物とMo化合物層とを交互に積層させたSi化合物/Mo化合物多層反射膜、Si膜、Mo膜およびRu膜をこの順番に積層させたSi/Mo/Ru多層反射膜、Si膜、Ru膜、Mo膜およびRu膜をこの順番に積層させたSi/Ru/Mo/Ru多層反射膜が挙げられる。
The multilayer reflective film 12 formed on the film formation surface of the substrate 11 is one in which a high refractive layer and a low refractive layer are alternately laminated to increase the light reflectance when a light beam is irradiated on the layer surface. It is required to show a high light reflectance with respect to the wavelength of the exposure light source when the lithography process is performed using the reflective mask created using the mask blanks 10. For example, when used in an EUV lithography process, it is required to be a film having a high EUV light reflectance. Specifically, when the surface of a multilayer reflective film is irradiated with light in the wavelength region of EUV light, the wavelength The maximum value of the light reflectance near 13.5 nm is preferably 60% or more, and more preferably 65% or more.
As the multilayer reflective film 12 exhibiting such a high EUV light reflectance, a Si / Mo multilayer reflective film in which Si films and Mo films are alternately laminated, and Be / Mo in which Be and Mo films are alternately laminated. Multi-layer reflective film, Si compound / Mo compound multilayer reflective film in which Si compound and Mo compound layer are alternately laminated, Si / Mo / Ru multilayer reflective film in which Si film, Mo film and Ru film are laminated in this order, Examples include a Si / Ru / Mo / Ru multilayer reflective film in which a Si film, a Ru film, a Mo film, and a Ru film are laminated in this order.

多層反射膜12上に形成される吸収層13の構成材料としては、マスクブランクス10を用いて作成した反射型マスクを用いてリソグラフィプロセスを実施する際の露光光源の波長に対して吸収係数の高い材料が選択される。一例を挙げると、EUVリソグラフィプロセスに用いる場合、EUV光に対する吸収係数の高い材料が選択され、具体的には、Taおよびその窒化物などが挙げられる。   As a constituent material of the absorption layer 13 formed on the multilayer reflective film 12, the absorption coefficient is high with respect to the wavelength of the exposure light source when the lithography process is performed using the reflective mask created using the mask blank 10 The material is selected. As an example, when used in an EUV lithography process, a material having a high absorption coefficient for EUV light is selected, and specifically, Ta and nitrides thereof may be used.

図1に示すマスクブランクス10は、ガラス基板11の成膜面上に多層反射膜12および吸収層13がこの順に形成された構成であるが、多層反射膜12と吸収層13との間、若しくは、吸収層13上にこれら以外の機能膜が形成されていてもよい。
例えば、多層反射膜表面の酸化を防止するためのキャップ層が多層反射膜上に形成される場合もある。また、エッチング処理の際に多層反射膜がダメージを受けるのを防止するため、多層反射膜上にバッファ層が形成される場合もある。また、マスクパターンの検査時のコントラストを高めるために、マスクパターンの検査に用いる検査光に対する反射率が低い低反射層が吸収層上に形成される場合もある。
なお、多層反射膜、吸収層および各種機能膜は、スパッタリング法等の各種成膜法により、ガラス基板の成膜面上に形成することができる。
The mask blank 10 shown in FIG. 1 has a structure in which a multilayer reflective film 12 and an absorption layer 13 are formed in this order on the film formation surface of a glass substrate 11, but between the multilayer reflective film 12 and the absorption layer 13, or In addition, a functional film other than these may be formed on the absorption layer 13.
For example, a cap layer for preventing oxidation of the surface of the multilayer reflective film may be formed on the multilayer reflective film. In addition, a buffer layer may be formed on the multilayer reflective film in order to prevent the multilayer reflective film from being damaged during the etching process. In addition, in order to increase the contrast at the time of inspection of the mask pattern, a low reflection layer having a low reflectance with respect to inspection light used for inspection of the mask pattern may be formed on the absorption layer.
The multilayer reflective film, the absorption layer, and various functional films can be formed on the film formation surface of the glass substrate by various film formation methods such as sputtering.

一方、ガラス基板の裏面に形成される導電膜14は、マスクブランクス10を静電チャックで吸着保持する際、より具体的には、マスクブランクス10の基体であるガラス基板11を静電チャックで吸着保持する際に、該ガラス基板11のチャック力を高める目的で形成される、ガラス基板よりも高い誘電率および高い導電率の材料の膜である。
上記では、マスクブランクス10を静電チャックで吸着保持する際と記載したが、ガラス基板11の成膜面上に多層反射膜12および吸収層13を形成して、マスクブランクス10を作成する際にも、基体であるガラス基板11を静電チャックで吸着保持する。したがって、多層反射膜12および吸収層13を形成する前のガラス基板11の段階から、該ガラス基板11の裏面には導電膜14が形成されている。
On the other hand, the conductive film 14 formed on the back surface of the glass substrate attracts the glass substrate 11 that is the base of the mask blank 10 with an electrostatic chuck when the mask blank 10 is attracted and held with an electrostatic chuck. It is a film of a material having a higher dielectric constant and higher conductivity than the glass substrate, which is formed for the purpose of increasing the chucking force of the glass substrate 11 when held.
In the above description, the mask blank 10 is described as being held by suction with an electrostatic chuck. However, when the mask blank 10 is formed by forming the multilayer reflective film 12 and the absorption layer 13 on the film formation surface of the glass substrate 11. Also, the glass substrate 11 as a base is attracted and held by an electrostatic chuck. Therefore, the conductive film 14 is formed on the back surface of the glass substrate 11 from the stage of the glass substrate 11 before forming the multilayer reflective film 12 and the absorption layer 13.

導電膜14の材料には、ガラス基板11よりも誘電率および導電率が高い材料が用いられる。このような材料の具体例としては、Cr、Si、Mo、Ti、Zr、Nb、Ni、V、およびこれらの硼化物、ホウ窒化物、酸窒化物等が用いられる。
これらの中でも導電膜のシート抵抗を低くすることができる、安価である、ガラス基板との密着性に優れる、マスク材料として広く使用されているため成膜に関する知見がかなり蓄積されている等の理由からCrを主成分とする導電膜が好ましい。なお、本明細書において、Crを主成分とする導電膜と言った場合、当該膜材料中Crを55at%以上、好ましくは65at%以上、より好ましくは70at%以上含有する導電膜を意味する。
Crを主成分とする導電膜には、その特性を損なわない限り、Cr以外の材料を含んでもよい。導電膜に含んでもよいCr以外の材料の具体例としては、B、N、Si等が挙げられる。
As the material of the conductive film 14, a material having a higher dielectric constant and conductivity than the glass substrate 11 is used. Specific examples of such materials include Cr, Si, Mo, Ti, Zr, Nb, Ni, V, and borides, boronitrides, oxynitrides, and the like thereof.
Among these, the reason why the sheet resistance of the conductive film can be lowered, is inexpensive, has excellent adhesion to a glass substrate, and is widely used as a mask material, so that knowledge on film formation has been accumulated. To a conductive film containing Cr as a main component. Note that in this specification, a conductive film containing Cr as a main component means a conductive film containing 55 at% or more, preferably 65 at% or more, more preferably 70 at% or more in the film material.
The conductive film containing Cr as a main component may contain a material other than Cr as long as the characteristics are not impaired. Specific examples of materials other than Cr that may be included in the conductive film include B, N, Si, and the like.

本発明のマスクブランクスの洗浄方法は、該導電膜14が吸着保持面に有機系の誘電体を用いた静電チャックによって吸着保持されるものを対象とする。
上述したように、吸着保持面に有機系の誘電体を用いた静電チャックは、アルミナ、窒化アルミニウム、炭化珪素、ガラスといった無機系の誘電体を吸着保持面に用いた静電チャックに比べて、可塑性を有することから吸着時の傷や擦れが少なく、したがって、発塵が少ない、また、誘電体を張り替えることにより再生が容易である等の理由から好ましい。
吸着保持面に用いる有機系の誘電体としては、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリオレフィン等が例示される。これらの中でも、引っ張り強度、引き裂き強度の理由からポリイミドが好ましい。
The mask blank cleaning method of the present invention is intended for a method in which the conductive film 14 is attracted and held by an electrostatic chuck using an organic dielectric on the attracting and holding surface.
As described above, an electrostatic chuck using an organic dielectric on the suction holding surface is more in comparison with an electrostatic chuck using an inorganic dielectric such as alumina, aluminum nitride, silicon carbide, or glass on the suction holding surface. Since it has plasticity, it is preferable for reasons such as few scratches and rubbing at the time of adsorption, and therefore less dust generation, and easy reproduction by replacing the dielectric.
Examples of the organic dielectric used for the adsorption holding surface include polyimide, polytetrafluoroethylene, and polyolefin. Among these, polyimide is preferable for reasons of tensile strength and tear strength.

本発明のマスクブランクスの洗浄方法が除去対象とする異物は、導電膜の表面に存在する異物であり、より具体的には、導電膜の表面に存在する、静電チャックによる吸着保持による異物である。マスクブランクスの製造時に生じる異物には、静電チャックによる吸着保持による異物以外にも様々な発生源のものが存在する。一例を挙げると、反射型マスクブランクスの製造時、スパッタリング法等の各種成膜法を用いて、ガラス基板上に多層反射膜、吸収層および各種機能膜をガラス基板の成膜面上に形成するが、この際に成膜チャンバ内に存在して異物や、成膜処理の過程で発生する異物すなわち、スパッタリング等の成膜法を実施した際に、成膜チャンバの壁面等に付着した成膜材料が何らかの原因で落下することによって生じた異物等が挙げられる。
しかしながら、導電膜の表面に存在する異物の数、発生頻度、および、異物の大きさという観点で見た場合、これら他の要因による異物は、静電チャックによる吸着保持による異物に比べて無視できる。
The foreign matter to be removed by the mask blank cleaning method of the present invention is a foreign matter existing on the surface of the conductive film, and more specifically, a foreign matter present on the surface of the conductive film by suction holding by an electrostatic chuck. is there. There are various kinds of foreign matters generated during the manufacture of the mask blanks in addition to the foreign matters caused by the suction holding by the electrostatic chuck. For example, a multilayer reflective film, an absorption layer, and various functional films are formed on a glass substrate on a glass substrate by using various film forming methods such as a sputtering method when manufacturing a reflective mask blank. However, foreign matter that exists in the deposition chamber at this time, or foreign matter that is generated in the course of the deposition process, that is, deposition that adheres to the wall surface of the deposition chamber when a deposition method such as sputtering is performed. The foreign material etc. which arises when material falls for some reason are mentioned.
However, when viewed from the viewpoint of the number of foreign substances existing on the surface of the conductive film, the frequency of occurrence, and the size of the foreign substances, the foreign substances due to these other factors can be ignored as compared to the foreign substances caused by electrostatic chucking and holding. .

導電膜の表面に異物が存在している場合であっても、そのサイズによっては問題とならない場合もある。このような異物は、本発明のマスクブランクスの洗浄方法を用いて除去する必要はない。
一方、導電膜の表面にμmオーダーのサイズの異物が存在していると、マスクブランクスの外観の悪化や、パターニング後のマスクを静電チャックで吸着保持して露光に供する際に、露光面に微細な変形部位が生じて転写不良等の問題を生じるおそれがあることから、本発明のマスクブランクスの洗浄方法を用いて除去する。
また、μmオーダーのサイズの異物ではないが、導電膜の表面に存在する大きさ200nm以上の異物の数は100個未満に抑えることが好ましい。
Even when foreign matter is present on the surface of the conductive film, there may be no problem depending on its size. Such foreign matter does not need to be removed using the mask blank cleaning method of the present invention.
On the other hand, if there is a foreign matter with a size on the order of μm on the surface of the conductive film, the appearance of the mask blanks deteriorates, and when the patterned mask is attracted and held by an electrostatic chuck for exposure, Since there is a possibility that a finely deformed portion may be generated to cause a problem such as a transfer failure, it is removed using the mask blank cleaning method of the present invention.
Further, although it is not a foreign matter having a size on the order of μm, it is preferable that the number of foreign matters having a size of 200 nm or more existing on the surface of the conductive film is suppressed to less than 100.

本発明のマスクブランクスの洗浄方法では、0.1〜5規定のアルカリ金属水酸化物水溶液を用いて導電膜表面を洗浄することにより、導電膜の表面に存在する、静電チャックによる吸着保持による異物を除去する。
上述したように、吸着保持面に有機系の誘電体を用いた静電チャックの場合、静電チャックによる吸着保持に起因する異物のほとんどが、吸着保持面に用いられている有機系の誘電体の一部が剥離することによって生じたものである。本発明のマスクブランクスの洗浄方法では、このような有機系の誘電体の一部が剥離して生じた異物の表面を水溶性の高い状態に変質させ、導電膜表面との結合力を弱めた上で水中に拡散し易くするアルカリ金属水酸化物水溶液を洗浄液として用いることにより、導電膜の表面に存在する異物を除去するものである。
In the mask blank cleaning method of the present invention, the surface of the conductive film is cleaned by using an alkali metal hydroxide aqueous solution of 0.1 to 5 N, and is thereby attracted and held by the electrostatic chuck. Remove foreign material.
As described above, in the case of an electrostatic chuck using an organic dielectric on the suction holding surface, most of the foreign matters resulting from the suction holding by the electrostatic chuck are organic dielectrics used on the suction holding surface. This is caused by part of the peeling. In the mask blank cleaning method of the present invention, the surface of the foreign material generated by peeling off a part of such an organic dielectric was changed to a highly water-soluble state, and the bonding force with the conductive film surface was weakened. By using an alkali metal hydroxide aqueous solution that facilitates diffusion in water as a cleaning liquid, foreign substances present on the surface of the conductive film are removed.

したがって、本発明のマスクブランクスの洗浄方法は、有機系の誘電体の一部が剥離して生じた異物自体を溶解することによって、導電膜の表面から除去することを意図したものではない。
上述したように、導電膜の表面に存在する異物は、静電チャックによる吸着保持の際、静電チャックと導電膜との間に強いチャック力が加わる結果、導電膜の表面に固着した状態となっている。本発明のマスクブランクスの洗浄方法は、導電膜の表面に固着したこのような異物の表面を水溶性の高い状態に変質させ、導電膜表面との結合力を弱めた上で水中に拡散し易くすることにより、導電膜の表面に存在する異物を除去するものである。
ここで、アルカリ金属水酸化物水溶液による洗浄によって、導電膜表面に固着した異物が除去されることは必ずしも要求されず、洗浄によって異物との結合力が低下した導電膜表面をスクラブ洗浄することによって、該導電膜表面から異物を除去するものであってもよい。
なお、有機系の誘電体自体を溶解することができるような洗浄液を用いる場合、有機系の誘電体の構成材料の分子鎖を切断するような強力な化学作用をもつ物質を添加する必要があるが、このような物質は同時に、導電膜や、該導電膜に対して裏面側に形成された多層反射膜、吸収層等とも化学反応を起こし、特性を損なう可能性が極めて高いため、マスクブランクスの洗浄という目的にそぐわない。
したがって、本発明におけるアルカリ金属水酸化物水溶液は、半導体製造分野でポリイミド前駆体の除去に用いられる洗浄液やポリイミドフィルムのエッチング液に含まれる酸化剤、還元剤を含有することは好ましくない。このような酸化剤、還元剤の具体例としては、エチレンジアミン、ヒドラジン等が挙げられる。
Therefore, the cleaning method of the mask blank of the present invention is not intended to remove from the surface of the conductive film by dissolving the foreign substance itself generated by peeling off a part of the organic dielectric.
As described above, the foreign matter existing on the surface of the conductive film adheres to the surface of the conductive film as a result of applying a strong chucking force between the electrostatic chuck and the conductive film when attracted and held by the electrostatic chuck. It has become. The cleaning method for mask blanks of the present invention is such that the surface of such a foreign substance adhered to the surface of the conductive film is transformed into a highly water-soluble state, weakening the bonding force with the surface of the conductive film and easily diffusing into water. By doing this, the foreign matter present on the surface of the conductive film is removed.
Here, it is not always necessary to remove the foreign matter fixed to the surface of the conductive film by cleaning with the aqueous alkali metal hydroxide solution, and scrub cleaning is performed on the surface of the conductive film whose bonding force to the foreign matter has been reduced by the cleaning. Further, foreign matter may be removed from the surface of the conductive film.
When using a cleaning solution that can dissolve the organic dielectric itself, it is necessary to add a substance having a strong chemical action that cuts the molecular chain of the constituent material of the organic dielectric. However, since such a substance is very likely to cause a chemical reaction with the conductive film, the multilayer reflective film formed on the back side of the conductive film, the absorption layer, etc. It is not suitable for the purpose of cleaning.
Therefore, it is not preferable that the alkali metal hydroxide aqueous solution in the present invention contains an oxidizing agent or a reducing agent contained in a cleaning solution used for removing a polyimide precursor or a polyimide film etching solution in the semiconductor manufacturing field. Specific examples of such oxidizing agent and reducing agent include ethylenediamine and hydrazine.

上述した点から明らかなように、本発明のマスクブランクスの洗浄方法で導電膜表面の洗浄液として用いるアルカリ金属水酸化物水溶液は、有機系の誘電体の一部が剥離して生じた異物の表面を水溶性の高い状態に変質させ、導電膜表面との結合力を弱めることによって、該導電膜表面から異物を除去することができればよく、0.1〜5規定のアルカリ金属水酸化物水溶液であればよい。アルカリ金属水酸化物水溶液が0.1規定未満だと、有機系の誘電体の一部が剥離して生じた異物の表面の改質が不十分であることから、導電膜表面から異物を除去することができる程度まで該導電膜表面に対する異物の結合力を低下させることができない。アルカリ金属水酸化物水溶液が5規定超だと、洗浄残渣が残り易くなる、また、導電膜や、該導電膜に対して裏面側に形成された多層反射膜、吸収層等にダメージを与え特性を悪化させるという問題がある。
洗浄液として用いるアルカリ金属水酸化物水溶液は、0.2〜2規定であることが好ましく、0.5〜1規定であることがより好ましい。
As is apparent from the above, the alkali metal hydroxide aqueous solution used as the cleaning liquid for the conductive film surface in the mask blank cleaning method of the present invention is the surface of the foreign material generated by peeling off a part of the organic dielectric. As long as it can remove foreign matter from the surface of the conductive film by altering the water into a highly water-soluble state and weakening the bonding force with the surface of the conductive film. I just need it. If the alkali metal hydroxide aqueous solution is less than 0.1 N, the surface of the foreign material generated by the separation of a part of the organic dielectric is insufficiently modified. It is not possible to reduce the bonding force of foreign matter to the conductive film surface to the extent that it can be done. If the alkali metal hydroxide aqueous solution exceeds 5 N, cleaning residues are likely to remain, and the conductive film, the multilayer reflective film formed on the back side of the conductive film, and the absorbing layer are damaged. There is a problem of worsening.
The alkali metal hydroxide aqueous solution used as the cleaning liquid is preferably 0.2 to 2N, and more preferably 0.5 to 1N.

洗浄液として用いるアルカリ金属水酸化物水溶液としては、0.1〜5規定の水酸化ナトリウム水溶液、および、0.1〜5規定の水酸化カリウム水溶液を用いることができる。
なお、これらの水溶液に過酸化水素水を4vol%以下となる量加えても、導電膜や、該導電膜に対して裏面側に形成された多層反射膜、吸収層等にダメージを与えずに、同程度の洗浄効果を得ることができる。
As the alkali metal hydroxide aqueous solution used as the cleaning liquid, a 0.1 to 5 N sodium hydroxide aqueous solution and a 0.1 to 5 N potassium hydroxide aqueous solution can be used.
Even if hydrogen peroxide is added to these aqueous solutions in an amount of 4 vol% or less, the conductive film, the multilayer reflective film formed on the back side of the conductive film, the absorbing layer, etc. are not damaged. The same degree of cleaning effect can be obtained.

本発明のマスクブランクスの洗浄方法において、導電膜表面の洗浄に使用する装置は特に限定されないが、枝葉式スピン洗浄装置を用いることが好ましい。
図2は、枝葉式スピン洗浄装置の一構成例を示した模式図である。但し、本発明のマスクブランクスの洗浄方法に用いる枝葉式スピン洗浄装置はこれに限定されない。
図2に示す枝葉式スピン洗浄装置20を用いて、本発明のマスクブランクスの洗浄方法を実施する場合、アルカリ金属水酸化物水溶液を用いて洗浄する面(すなわち、導電膜14表面)を上向きにして、マスクブランクス10を洗浄装置20の基板設置部21に設置する。なお、理解を容易するため、図1に示すマスクブランクス10のうち、基板11、多層反射膜12および吸収層13は区別することなしに、1つの構成要素として示している。
次に、自転機構24によりマスクブランクス10を自転させた状態で、洗浄液吐出口23よりアルカリ金属水酸化物水溶液を供給して、導電膜14表面の洗浄を行う。
導電膜14表面の洗浄後、純水吐出口22より純水を供給して、アルカリ金属水酸化物水溶液を置換することが好ましく、純水を供給してアルカリ金属水酸化物水溶液を置換した後、スピン乾燥を行うことがより好ましい。
また、図2に示す枝葉式スピン洗浄装置20が、導電膜14表面に対してマスクブランクス10の裏面側(図中、マスクブランクス10の下側)にも、純水を供給する機構を有している場合、マスクブランクス10の裏面側に純水を供給しながら、アルカリ金属水酸化物水溶液を用いた導電膜14表面の洗浄を行うことが好ましい。
In the mask blank cleaning method of the present invention, the apparatus used for cleaning the conductive film surface is not particularly limited, but it is preferable to use a branch-and-leaf type spin cleaning apparatus.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration example of a branch and leaf type spin cleaning apparatus. However, the branch and leaf type spin cleaning apparatus used in the mask blank cleaning method of the present invention is not limited to this.
When carrying out the mask blank cleaning method of the present invention using the branch-and-leaf type spin cleaning apparatus 20 shown in FIG. 2, the surface to be cleaned with an alkali metal hydroxide aqueous solution (that is, the surface of the conductive film 14) is directed upward. Then, the mask blanks 10 are installed on the substrate installation unit 21 of the cleaning apparatus 20. For easy understanding, in the mask blank 10 shown in FIG. 1, the substrate 11, the multilayer reflective film 12, and the absorption layer 13 are shown as one component without being distinguished from each other.
Next, in a state where the mask blank 10 is rotated by the rotation mechanism 24, an alkali metal hydroxide aqueous solution is supplied from the cleaning liquid discharge port 23 to clean the surface of the conductive film 14.
After cleaning the surface of the conductive film 14, it is preferable to supply pure water from the pure water discharge port 22 to replace the alkali metal hydroxide aqueous solution, and after supplying pure water to replace the alkali metal hydroxide aqueous solution It is more preferable to perform spin drying.
2 has a mechanism for supplying pure water also to the back side of the mask blank 10 with respect to the surface of the conductive film 14 (below the mask blank 10 in the drawing). In this case, it is preferable to clean the surface of the conductive film 14 using an aqueous alkali metal hydroxide solution while supplying pure water to the back side of the mask blank 10.

図2に示す枝葉式スピン洗浄装置20が、基板設置部21上に設置したマスクブランクス10を上下反転させる機構(以下、本明細書において、「反転機構」という。)を有している場合、該洗浄装置20にマスクブランクス10を設置した状態で、マスクブランクス10の両面を洗浄することができる。すなわち、図2に示すように、導電膜14表面を上向きにして、マスクブランクス10を基板設置部21上に設置して、アルカリ金属水酸化物水溶液を用いて導電膜14表面を洗浄した後、該反転機構を用いてマスクブランクス10を上下反転させて、図1に示すマスクブランクス10の吸収層14表面(吸収層上に低反射層が形成されている場合は低反射層表面)を洗浄することができる。この場合、洗浄液としては、アンモニアおよび過酸化水素を含む洗浄液が好ましく用いられる。アンモニアおよび過酸化水素を含む洗浄液において、アンモニアの濃度は0.02〜1wt%であることが好ましく、過酸化水素の濃度は0.02〜1wt%であることが好ましい。
なお、マスクブランクス10の両面を洗浄する場合、アルカリ金属水酸化物水溶液を用いて導電膜14表面を洗浄してから、導電膜14に対して裏面側に形成されたマスクブランクスの構成要素である吸収層14表面(吸収層上に低反射層が形成されている場合は低反射層表面)の洗浄を行うことが好ましい。
When the branch-and-leaf type spin cleaning apparatus 20 shown in FIG. 2 has a mechanism (hereinafter referred to as “reversing mechanism”) that vertically inverts the mask blanks 10 placed on the substrate placement portion 21. With the mask blanks 10 installed in the cleaning device 20, both surfaces of the mask blanks 10 can be cleaned. That is, as shown in FIG. 2, after the mask blank 10 is placed on the substrate placement portion 21 with the surface of the conductive film 14 facing upward, and the surface of the conductive film 14 is cleaned using an alkali metal hydroxide aqueous solution, The mask blank 10 is turned upside down using the reversing mechanism to clean the surface of the absorption layer 14 of the mask blank 10 shown in FIG. 1 (or the surface of the low reflection layer when a low reflection layer is formed on the absorption layer). be able to. In this case, a cleaning liquid containing ammonia and hydrogen peroxide is preferably used as the cleaning liquid. In the cleaning liquid containing ammonia and hydrogen peroxide, the ammonia concentration is preferably 0.02 to 1 wt%, and the hydrogen peroxide concentration is preferably 0.02 to 1 wt%.
In addition, when cleaning both surfaces of the mask blank 10, it is a constituent element of the mask blank formed on the back surface side of the conductive film 14 after cleaning the surface of the conductive film 14 using an alkali metal hydroxide aqueous solution. It is preferable to clean the surface of the absorption layer 14 (or the surface of the low reflection layer when a low reflection layer is formed on the absorption layer).

上述したように、本発明のマスクブランクスの洗浄方法は、有機系の誘電体の一部が剥離して生じた異物の表面を水溶性の高い状態に変質させ、導電膜表面との結合力を弱めることによって、該導電膜表面から異物を除去するものであることから、アルカリ金属水酸化物水溶液を用いた洗浄後の導電膜表面に対してスクラブ洗浄を施すことが好ましい。ここで、スクラブ洗浄とは、回転したブラシ等の洗浄ツールを被洗浄面に押し付けることによって洗浄を行う物理的洗浄をいう。   As described above, the mask blank cleaning method of the present invention changes the surface of a foreign material generated by peeling off a part of an organic dielectric material into a highly water-soluble state, and increases the bonding strength with the conductive film surface. Since the foreign matter is removed from the surface of the conductive film by weakening, it is preferable to perform scrub cleaning on the surface of the conductive film after cleaning with an aqueous alkali metal hydroxide solution. Here, scrub cleaning refers to physical cleaning in which cleaning is performed by pressing a cleaning tool such as a rotating brush against the surface to be cleaned.

また、上述したように、マスクブランクスを作成する際には、静電チャックでガラス基板を吸着保持した状態で、該ガラス基板の成膜面上に多層反射膜、吸収層および各種機能膜を形成するので、マスクブランクスの作成が完了する前の段階で、静電チャックによる吸着保持による異物が導電膜表面に存在している場合もある。例えば、ガラス基板の成膜面上に多層反射膜を形成した段階や、多層反射膜上にさらにキャップ層やバッファ層を形成した段階で、静電チャックによる吸着保持による異物が導電膜表面に存在している場合もある。このような多層反射膜付基板、あるいは、多層反射膜上にさらにキャップ層やバッファ層が形成された基板に対して、本発明のマスクブランクスの洗浄方法を適用してもよい。多層反射膜付基板、あるいは、多層反射膜上にさらにキャップ層やバッファ層が形成された基板に対して、本発明のマスクブランクスの洗浄方法を適用する場合、マスクブランクスについて記載したのと同様の手順で、両面洗浄を実施してもよい。すなわち、アルカリ金属水酸化物水溶液を用いて導電膜14表面を洗浄した後、導電膜14に対して裏面側に形成されたマスクブランクスの構成要素である多層反射膜表面、キャップ層表面またはバッファ層表面を、アンモニアおよび過酸化水素を含む洗浄液を用いて洗浄してもよい。   In addition, as described above, when creating mask blanks, a multilayer reflective film, an absorption layer, and various functional films are formed on the film formation surface of the glass substrate while the glass substrate is attracted and held by an electrostatic chuck. Therefore, there may be a case where foreign matter due to adsorption holding by the electrostatic chuck exists on the surface of the conductive film before the mask blanks are completely created. For example, at the stage where a multilayer reflective film is formed on the film formation surface of a glass substrate, or when a cap layer or buffer layer is further formed on the multilayer reflective film, foreign matter due to adsorption holding by an electrostatic chuck exists on the surface of the conductive film. Sometimes it is. The mask blank cleaning method of the present invention may be applied to such a substrate with a multilayer reflective film or a substrate in which a cap layer or a buffer layer is further formed on the multilayer reflective film. When the mask blank cleaning method of the present invention is applied to a substrate with a multilayer reflective film or a substrate in which a cap layer or a buffer layer is further formed on the multilayer reflective film, the same as described for the mask blanks You may perform double-sided cleaning in the procedure. That is, after cleaning the surface of the conductive film 14 using an alkali metal hydroxide aqueous solution, the multilayer reflective film surface, the cap layer surface, or the buffer layer, which is a constituent element of the mask blank formed on the back surface side of the conductive film 14 The surface may be cleaned using a cleaning solution containing ammonia and hydrogen peroxide.

このようにして、本発明のマスクブランクスの製造方法では、マスクブランクスの製造工程で実施する洗浄処理に本発明のマスクブランクスの洗浄方法を用いる。同様に、本発明の反射型マスクの製造方法では、反射型マスクの製造工程で実施する洗浄処理に本発明のマスクブランクスの洗浄方法を用いる。   Thus, in the manufacturing method of the mask blank of this invention, the cleaning method of the mask blank of this invention is used for the cleaning process implemented by the manufacturing process of a mask blank. Similarly, in the reflective mask manufacturing method of the present invention, the mask blank cleaning method of the present invention is used for the cleaning process performed in the reflective mask manufacturing process.

(実施例1)
本実施例では、図2に示す枝葉式スピン洗浄装置20を用いて、図1に示す構成のマスクブランクス10の導電膜14の洗浄、および、吸収層13の表面洗浄を実施した。なお、マスクブランクス10の構成は以下の通り。
ガラス基板11:SiO2−TiO2系のガラス基板(外形6インチ(152.4mm)角、厚さ6.3mm)
多層反射膜12:Si/Mo多層反射膜(膜厚272nm((4.5+2.3)×40)
キャップ層(図示せず):Si層(膜厚11.0nm)
吸収層13:TaN層(膜厚70nm)
導電膜14:CrN膜(Cr85at%)(膜厚100nm)
マスクブランクス10を作成する際には、基体であるガラス基板11を、吸着保持面に有機系の誘電体(ポリイミド膜)を用いた静電チャックで吸着保持した状態で、該ガラス基板11の成膜面上に、多層反射膜12、キャップ層(図示せず)および吸収層13を形成した。同一バッチで成膜した基板10枚について、導電膜14表面の付加欠陥の組成分析を行ったところ、全てにC,N,Oが検出された。付加欠陥が存在しない場所ではC,Nが検出されなかったため、導電膜14表面の付加欠陥の支配成分はポリイミドであると判断した。
Example 1
In this example, cleaning of the conductive film 14 of the mask blank 10 having the configuration shown in FIG. 1 and cleaning of the surface of the absorption layer 13 were performed using the branch-and-leaf type spin cleaning apparatus 20 shown in FIG. The configuration of the mask blank 10 is as follows.
Glass substrate 11: SiO 2 —TiO 2 glass substrate (outer dimensions 6 inches (152.4 mm) square, thickness 6.3 mm)
Multilayer reflective film 12: Si / Mo multilayer reflective film (film thickness 272 nm ((4.5 + 2.3) × 40)
Cap layer (not shown): Si layer (film thickness 11.0 nm)
Absorption layer 13: TaN layer (film thickness 70 nm)
Conductive film 14: CrN film (Cr85at%) (film thickness 100nm)
When the mask blanks 10 are produced, the glass substrate 11 as a base is formed and held by an electrostatic chuck using an organic dielectric (polyimide film) on the suction holding surface. On the film surface, a multilayer reflective film 12, a cap layer (not shown), and an absorption layer 13 were formed. A composition analysis of additional defects on the surface of the conductive film 14 was performed on 10 substrates formed in the same batch, and C, N, and O were detected in all. Since C and N were not detected in a place where there was no additional defect, it was determined that the dominant component of the additional defect on the surface of the conductive film 14 was polyimide.

まず始めに、図2に示すように、導電膜14表面を上向きにして、マスクブランクス10を洗浄装置20の基板設置部21に設置する。次に、自転機構24によりマスクブランクス10を回転数100rpmで自転させた状態で、洗浄液吐出口23よりアルカリ金属水酸化物水溶液(水酸化カリウム2.0規定水溶液)を突出量1.0L/minで供給し、純水吐出口22より純水を突出量1.0L/minで供給し、導電膜14表面でのアルカリ金属水酸化物水溶液の濃度を1.0規定とした。
導電膜14表面の洗浄後、純水吐出口22より純水を供給して洗浄液を置換した後、回転数1000rpmでスピン乾燥させた。
その後、反転機構(図示していない)を用いてマスクブランクス10を上下反転させて、吸収層13表面をスピン洗浄した。スピン洗浄の条件は以下の通り。
回転数:100rpm
洗浄液:アンモニア水(0.1wt%)+過酸化水素水の混合液(0.1wt%)
洗浄液吐出量:1.0L/min
純水吐出量:1.0L/min
吸収層13表面洗浄後、純水吐出口22より純水を供給して洗浄液を置換した後、回転数1000rpmでスピン乾燥させた。なお、この手順を3枚のマスクブランクスに対して実施した。
スピン乾燥後のマスクブランクスの導電膜表面を、欠陥検査機(レーザーテック製M1350A)にて検査した結果、200nm以上の付加欠陥数、すなわち、導電膜表面に固着した大きさ200nm以上の異物の数は、3枚平均で21個であった。
First, as shown in FIG. 2, the mask blank 10 is placed on the substrate placement portion 21 of the cleaning device 20 with the surface of the conductive film 14 facing upward. Next, in a state where the mask blank 10 is rotated at a rotation speed of 100 rpm by the rotation mechanism 24, an alkali metal hydroxide aqueous solution (potassium hydroxide 2.0 N aqueous solution) is projected 1.0 L / min from the cleaning liquid discharge port 23. The pure water was supplied from the pure water discharge port 22 at a protruding amount of 1.0 L / min, and the concentration of the alkali metal hydroxide aqueous solution on the surface of the conductive film 14 was set to 1.0 normal.
After cleaning the surface of the conductive film 14, pure water was supplied from the pure water discharge port 22 to replace the cleaning liquid, and then spin-dried at a rotational speed of 1000 rpm.
Thereafter, the mask blanks 10 were turned upside down using an inversion mechanism (not shown), and the surface of the absorption layer 13 was spin cleaned. The conditions for spin cleaning are as follows.
Rotation speed: 100rpm
Cleaning liquid: ammonia water (0.1 wt%) + hydrogen peroxide water mixture (0.1 wt%)
Cleaning liquid discharge rate: 1.0 L / min
Pure water discharge rate: 1.0 L / min
After cleaning the surface of the absorption layer 13, pure water was supplied from the pure water discharge port 22 to replace the cleaning liquid, and then spin-dried at a rotational speed of 1000 rpm. This procedure was performed on three mask blanks.
As a result of inspecting the conductive film surface of the mask blanks after spin drying with a defect inspection machine (M1350A manufactured by Lasertec), the number of additional defects of 200 nm or more, that is, the number of foreign matters having a size of 200 nm or more fixed to the conductive film surface is The average of 3 sheets was 21.

(比較例1)
アルカリ金属水酸化物水溶液として、0.1規定の水酸化カリウム水溶液を突出量1.0L/minで洗浄液吐出口23より供給し、純水吐出口22より純水を突出量1.0L/minで供給し、導電膜14表面でのアルカリ金属水酸化物水溶液の濃度を0.05規定とした点を除いて、実施例1と同様の手順を実施した。
スピン乾燥後のマスクブランクスの導電膜表面を、欠陥検査機にて検査した結果、200nm以上の付加欠陥数、すなわち、導電膜表面に固着した大きさ200nm以上の異物の数は、3枚平均で677個であった。
(Comparative Example 1)
As an alkali metal hydroxide aqueous solution, a 0.1 N potassium hydroxide aqueous solution is supplied from the cleaning liquid discharge port 23 at a protruding amount of 1.0 L / min, and pure water is supplied from the pure water discharge port 22 at a protruding amount of 1.0 L / min. The same procedure as in Example 1 was performed, except that the concentration of the aqueous alkali metal hydroxide solution on the surface of the conductive film 14 was 0.05N.
As a result of inspecting the conductive film surface of the mask blank after spin drying with a defect inspection machine, the number of additional defects of 200 nm or more, that is, the number of foreign matters having a size of 200 nm or more fixed on the conductive film surface was an average of three. There were 677.

(比較例2)
アルカリ金属水酸化物水溶液として、8.0規定の水酸化カリウム水溶液を突出量1.0L/minで洗浄液吐出口23より供給し、純水吐出口22からは純水を供給しないで、導電膜14表面でのアルカリ金属水酸化物水溶液の濃度を8.0規定とした点を除いて、実施例1と同様の手順を実施した。
スピン乾燥後のマスクブランクスの導電膜表面には、目視で洗浄残渣が確認され、導電膜表面の洗浄という目的を達成することが出来なかった。
(Comparative Example 2)
As an alkali metal hydroxide aqueous solution, an 8.0 normal potassium hydroxide aqueous solution is supplied from the cleaning liquid discharge port 23 at a protruding amount of 1.0 L / min, and pure water is not supplied from the pure water discharge port 22. The same procedure as in Example 1 was performed, except that the concentration of the aqueous alkali metal hydroxide solution on the 14 surface was 8.0 N.
A cleaning residue was visually confirmed on the surface of the conductive film of the mask blank after spin drying, and the purpose of cleaning the surface of the conductive film could not be achieved.

(比較例3)
アルカリ金属水酸化物水溶液を用いた導電膜14表面の洗浄の代わりに、以下の条件で導電膜14表面のスピン洗浄を行ったことを除いて、実施例1と同様の手順を実施した。
回転数:100rpm
洗浄液:KS−3053(ポリオキシエチレンアルキルエーテル系の界面活性剤)(花王株式会社製)(1.0wt%)
洗浄液吐出量:1.0L/min
純水吐出量:1.0L/min
また、スピン乾燥後のマスクブランクスの導電膜表面を、欠陥検査機(レーザーテック製M1350A)にて検査した結果、200nm以上の付加欠陥数、すなわち、導電膜表面に固着した大きさ200nm以上の異物の数は3枚平均で823個であった。
(Comparative Example 3)
Instead of cleaning the surface of the conductive film 14 using an alkali metal hydroxide aqueous solution, the same procedure as in Example 1 was performed, except that the surface of the conductive film 14 was subjected to spin cleaning under the following conditions.
Rotation speed: 100rpm
Cleaning liquid: KS-3053 (polyoxyethylene alkyl ether surfactant) (manufactured by Kao Corporation) (1.0 wt%)
Cleaning liquid discharge rate: 1.0 L / min
Pure water discharge rate: 1.0 L / min
In addition, as a result of inspecting the conductive film surface of the mask blank after spin drying with a defect inspection machine (M1350A, manufactured by Lasertec), the number of additional defects of 200 nm or more, that is, foreign matter having a size of 200 nm or more fixed on the conductive film surface. The number of the three sheets was 823 on average.

(比較例4)
静電チャックを、吸着保持面に無機系の誘電体(アルミナ(アルミニウム基材表面をアルマイト処理したもの)を用いたものに変えて、それ以外は(実施例1)と同様の手順を実施した。スピン乾燥後のマスクブランクスの導電膜表面を、欠陥検査機(レーザーテック製M1350A)にて検査した結果、200nm以上の付加欠陥数、すなわち、導電膜に固着した大きさ200nm以上の異物の数は、3枚平均で8744個であった。
(Comparative Example 4)
The electrostatic chuck was changed to one using an inorganic dielectric (alumina (aluminum substrate surface anodized)) on the adsorption holding surface, and the same procedure as in Example 1 was performed except that. As a result of inspecting the conductive film surface of the mask blank after spin drying with a defect inspection machine (M1350A manufactured by Lasertec), the number of additional defects of 200 nm or more, that is, the number of foreign matters having a size of 200 nm or more fixed to the conductive film is The average of 3 sheets was 8744.

10:マスクブランクス
11:ガラス基板
12:多層反射膜
13:吸収層
14:導電膜
20:枝葉式スピン洗浄装置
21:基板設置部
22:純水吐出口
23:洗浄液吐出口
24:自転機構
10: Mask blanks 11: Glass substrate 12: Multi-layer reflective film 13: Absorbing layer 14: Conductive film 20: Branched leaf type spin cleaning device 21: Substrate installation part 22: Pure water discharge port 23: Cleaning liquid discharge port 24: Rotation mechanism

Claims (5)

ガラス基板の一方の面に導電膜が形成され、吸着保持面に有機系の誘電体を用いた静電チャックにより、該導電膜が吸着保持される反射型マスクブランクスの洗浄方法であって、
0.1〜5規定のアルカリ金属水酸化物水溶液を用いて前記導電膜表面を洗浄した後、前記導電膜に対して裏面側に形成された反射型マスクブランクスの構成要素を、アンモニアおよび過酸化水素を含む洗浄液を用いて洗浄することを特徴とする反射型マスクブランクスの洗浄方法。
A method of cleaning a reflective mask blank in which a conductive film is formed on one surface of a glass substrate, and the conductive film is sucked and held by an electrostatic chuck using an organic dielectric on a sucking and holding surface,
After cleaning the surface of the conductive film with an aqueous 0.1-5N alkali metal hydroxide solution, the components of the reflective mask blanks formed on the back side of the conductive film are combined with ammonia and peroxide. A method for cleaning a reflective mask blank , comprising cleaning with a cleaning liquid containing hydrogen .
前記アルカリ金属水酸化物水溶液が、0.1〜5規定の水酸化ナトリウム水溶液、または、0.1〜5規定の水酸化カリウム水溶液である請求項1に記載の反射型マスクブランクスの洗浄方法。   The method for cleaning a reflective mask blank according to claim 1, wherein the alkali metal hydroxide aqueous solution is a 0.1 to 5 N sodium hydroxide aqueous solution or a 0.1 to 5 N potassium hydroxide aqueous solution. 前記アルカリ金属水酸化物水溶液による洗浄後の導電膜表面に対してスクラブ洗浄を施す請求項1または2に記載の反射型マスクブランクスの洗浄方法。   The method of cleaning a reflective mask blank according to claim 1 or 2, wherein scrub cleaning is performed on the surface of the conductive film that has been cleaned with the alkali metal hydroxide aqueous solution. 反射型マスクブランクスの製造工程で実施する洗浄処理に請求項1〜3のいずれかに記載のマスクブランクスの洗浄方法を用いる反射型マスクブランクスの製造方法 The manufacturing method of the reflective mask blank which uses the cleaning method of the mask blank in any one of Claims 1-3 for the cleaning process implemented at the manufacturing process of a reflective mask blank . 反射型マスクの製造工程で実施する洗浄処理に請求項1〜3のいずれかに記載のマスクブランクスの洗浄方法を用いる反射型マスクの製造方法 The manufacturing method of the reflective mask which uses the cleaning method of the mask blanks in any one of Claims 1-3 for the cleaning process implemented at the manufacturing process of a reflective mask .
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