JP6279476B2 - 多層反射膜付き基板の製造方法 - Google Patents

多層反射膜付き基板の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6279476B2
JP6279476B2 JP2014538500A JP2014538500A JP6279476B2 JP 6279476 B2 JP6279476 B2 JP 6279476B2 JP 2014538500 A JP2014538500 A JP 2014538500A JP 2014538500 A JP2014538500 A JP 2014538500A JP 6279476 B2 JP6279476 B2 JP 6279476B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
multilayer reflective
substrate
film
reflective film
less
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014538500A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2014050831A1 (ja
Inventor
敏彦 折原
敏彦 折原
和宏 浜本
和宏 浜本
弘文 小坂井
弘文 小坂井
笑喜　勉
勉 笑喜
順一 堀川
順一 堀川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoya Corp
Original Assignee
Hoya Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoya Corp filed Critical Hoya Corp
Publication of JPWO2014050831A1 publication Critical patent/JPWO2014050831A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6279476B2 publication Critical patent/JP6279476B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/76—Patterning of masks by imaging
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/22—Masks or mask blanks for imaging by radiation of 100nm or shorter wavelength, e.g. X-ray masks, extreme ultraviolet [EUV] masks; Preparation thereof
    • G03F1/24—Reflection masks; Preparation thereof
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/52—Reflectors
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • H01L21/0274—Photolithographic processes

Description

本発明は、高感度の欠陥検査装置を用いた欠陥検査において、多層反射膜の表面粗さに起因する疑似欠陥の検出を抑制し、異物や傷などの致命欠陥の発見を容易にすることが可能な多層反射膜付き基板及びその製造方法、当該基板から反射型マスクブランク及びその製造方法、当該マスクブランクから得られる反射型マスク及びその製造方法並びに当該反射型マスクを用いた半導体装置の製造方法に関する。
近年、半導体産業において、半導体デバイスの高集積化に伴い、従来の紫外光を用いたフォトリソグラフィ法の転写限界を上回る微細パターンが必要とされてきている。このような微細パターン形成を可能とするため、極紫外（Extreme Ultra Violet：以下、「ＥＵＶ」と呼ぶ。）光を用いた露光技術であるＥＵＶリソグラフィーが有望視されている。ここで、ＥＵＶ光とは、軟Ｘ線領域又は真空紫外線領域の波長帯の光を指し、具体的には波長が０．２〜１００ｎｍ程度の光のことである。このＥＵＶリソグラフィーにおいて用いられる転写用マスクとして反射型マスクが提案されている。このような反射型マスクは、基板上に露光光を反射する多層反射膜が形成され、該多層反射膜上に露光光を吸収する吸収体膜がパターン状に形成されたものである。
当該反射型マスクは、基板と、当該基板上に形成された多層反射膜と、当該多層反射膜上に形成された吸収体膜を有する反射型マスクブランクから、フォトリソグラフィ法等により吸収体膜パターンを形成することによって製造される。
以上のように、リソグラフィー工程での微細化に対する要求が高まることにより、そのリソグラフィー工程での課題が顕著になりつつある。その１つが、リソグラフィー工程で用いられる多層反射膜付き基板等の欠陥情報に関する問題である。
多層反射膜付き基板は、近年のパターンの微細化に伴う欠陥品質の向上や、転写用マスクに求められる光学的特性の観点から、より高い平滑性を有することが要求されている。多層反射膜は、マスクブランク用基板の表面上に高屈折率層及び低屈折率層を交互に積層することで形成される。これら各層は、一般にそれらの層の形成材料からなるスパッタリングターゲットを使用したスパッタリングにより形成されている。
スパッタリングの手法としては、放電でプラズマを作る必要がないので、多層反射膜中に不純物が混ざりにくい点や、イオン源が独立していて、条件設定が比較的容易等の点からイオンビームスパッタリングが好ましく実施されており、形成される各層の平滑性や面均一性の観点から、マスクブランク用基板主表面の法線（前記主表面に直交する直線）に対して大きな角度で、すなわち基板主表面に対してななめ若しくは平行に近い角度でスパッタ粒子を到達させて、高屈折率層及び低屈折率層を成膜している。
このような方法で多層反射膜付き基板を製造する技術として、特許文献１には、基板上にＥＵＶリソグラフィー用反射型マスクブランクの多層反射膜を成膜するに際し、基板をその中心軸を中心に回転させつつ、基板の法線と基板に入射するスパッタ粒子とがなす角度αの絶対値を３５度≦α≦８０度に保持してイオンビームスパッタリングを実施することが記載されている。
特表２００９−５１０７１１号公報
ＡｒＦエキシマレーザー、ＥＵＶ光を使用したリソグラフィーにおける急速なパターンの微細化に伴い、バイナリー型マスクや位相シフト型マスクのような透過型マスク（オプティカルマスクとも言う。）や、反射型マスクであるＥＵＶマスクの欠陥サイズ（Defect Size）も年々微細になり、このような微細欠陥を発見するために、欠陥検査で使用する検査光源波長は露光光の光源波長に近づきつつある。
例えば、オプティカルマスクや、その原版であるマスクブランク及びサブストレートの欠陥検査装置としては、検査光源波長が１９３ｎｍである高感度欠陥検査装置が普及しつつあり、ＥＵＶマスクや、その原版であるＥＵＶマスクブランク及びサブストレートの欠陥検査装置としては、検査光源波長が２６６ｎｍ（レーザーテック社製のＥＵＶ露光用のマスク・サブストレート／ブランク欠陥検査装置「ＭＡＧＩＣＳ ７３６０」）、１９３ｎｍ（ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製のＥＵＶ・マスク／ブランク欠陥検査装置「Ｔｅｒｏｎ６００シリーズ」）、１３．５ｎｍとする高感度欠陥検査装置が普及、又は提案されている。
ここで、従来の転写用マスクに用いられる多層反射膜付き基板の多層反射膜は、例えば［背景技術］で述べた方法で成膜されて、基板上に存在する凹欠陥を低減する試みがなされている。しかし、いくら基板の凹欠陥起因の欠陥を低減できたとしても、上述した高感度欠陥検査装置の検出感度が高いため、多層反射膜の欠陥検査を行うと欠陥検出数（検出欠陥数＝致命欠陥＋疑似欠陥）が多く検出されるという問題が生じている。
ここでいう疑似欠陥とは、パターン転写に影響しない多層反射膜上の許容される凹凸であって、高感度欠陥検査装置で検査した場合に、欠陥と誤判定されてしまうものをいう。欠陥検査において、このような疑似欠陥が多数検出されると、パターン転写に影響のある致命欠陥が多数の疑似欠陥に埋もれてしまい、致命欠陥を発見することができなくなる。例えば、現在普及しつつある検査光源波長が２６６ｎｍ、１９３ｎｍあるいは１３．５ｎｍとする欠陥検査装置では、例えば１３２ｍｍ×１３２ｍｍのサイズの多層反射膜付き基板において、欠陥検出数が１００，０００個を超えしまい、致命欠陥の有無を検査することができない。欠陥検査における致命欠陥の看過は、その後の半導体装置の量産過程において不良を引き起こし、無用な労力と経済的な損失をまねくことになる。
そこで本発明は、種々の波長の光を使用した高感度欠陥検査機においても疑似欠陥を含む欠陥検出数が少なく、特に多層反射膜付き基板に要求される平滑性が達成され、同時に疑似欠陥を含む欠陥検出数が少ないために致命欠陥を確実に検出することができる多層反射膜付き基板及びその製造方法、当該基板を使用して得られる反射型マスクブランク及びその製造方法、反射型マスク及びその製造方法、並びに前記反射型マスクを使用した半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
従来、多層反射膜について反射率特性の観点からその表面粗さを低減する試みはなされていたが、高感度欠陥検査装置による疑似欠陥の検出との関連については、全く知られていなかった。
今般本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、高感度欠陥検査装置の検査光源波長に対し、所定の空間周波数（または空間波長）成分の粗さが疑似欠陥として検出されやすいことを見出した。それゆえ、多層反射膜の粗さ（凹凸）成分のうち、高感度欠陥検査装置が疑似欠陥と誤判定してしまう粗さ成分の空間周波数を特定し、該空間周波数における振幅強度（パワースペクトル密度）を管理することで、欠陥検査における疑似欠陥検出の抑制と、致命欠陥の顕著化とを図ることができる。
そして本発明者らは、このような多層反射膜におけるパワースペクトル密度の管理が、多層反射膜の成膜条件によって可能であることを見出し、さらに、この成膜条件によると、検査光源波長が１３．５ｎｍの高感度欠陥検査装置を用いた欠陥検査におけるバックグラウンドレベル（ＢＧＬ）を小さくすることができ、疑似欠陥の検出が抑制されることを見出し、本発明を完成するにいたった。
すなわち本発明は、以下の構成を有する。
（構成１）
本発明の構成１は、高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層した多層反射膜を、マスクブランク用基板の転写パターンが形成される側の主表面上に有する多層反射膜付き基板の製造方法であって、高屈折率材料と低屈折率材料のターゲットを用いたイオンビームスパッタリングにより、前記主表面上に前記多層反射膜を成膜する工程を有し、前記イオンビームスパッタリングにおいて、前記多層反射膜の膜表面の１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得られる空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が２０ｎｍ４以下であって、且つ、空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が１０ｎｍ４以下となるように、前記高屈折率材料と前記低屈折率材料のスパッタ粒子を前記基板主表面の法線に対して所定の入射角度で入射させることを特徴とする多層反射膜付き基板の製造方法である。
上記構成１によれば、マスクブランク用基板上への多層反射膜の形成をイオンビームスパッタリングにより行い、しかもそのイオンビームスパッタリングにおける層形成材料のスパッタ粒子の入射角を、前記多層反射膜の膜表面の１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得られる空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が２０ｎｍ４以下であって、且つ、空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が１０ｎｍ４以下となるように設定することによって、波長２６６ｎｍのＵＶレーザー、１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザーや１３．５ｎｍのＥＵＶ光を用いる高感度欠陥検査装置を使用しての欠陥検査における疑似欠陥を含む欠陥検出数を抑制することができ、これにより致命欠陥の顕在化を図ることができる。
（構成２）
本発明の構成２は、前記入射角度が、前記主表面の法線に対して０度以上３０度以下であることを特徴とする構成１に記載の多層反射膜付き基板の製造方法である。
上記構成２によれば、前記入射角を前記主表面の法線に対して０度以上３０度以下とすることによって、前記パワースペクトル密度が好適な範囲になり、種々の高感度欠陥検査装置を使用しての欠陥検査における疑似欠陥を含む欠陥検出数を抑制することができ、これにより致命欠陥の顕在化を図ることができる。
（構成３）
本発明の構成３は、前記多層反射膜上に保護膜を形成する工程をさらに有し、該保護膜表面の１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得られる空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が２０ｎｍ４以下であって、且つ、空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が１０ｎｍ４以下であることを特徴とする構成１又は２に記載の多層反射膜付き基板の製造方法である。
上記構成３によれば、前記多層反射膜上に保護膜を形成することにより、転写用マスク（ＥＵＶマスク）を製造する際の多層反射膜表面へのダメージを抑制することができるので、ＥＵＶ光に対する多層反射膜の反射率特性が更に良好となる。また、当該保護膜のパワースペクトル密度も一定範囲に管理することによって、例えば、検査光源波長として２６６ｎｍ、１９３ｎｍあるいは１３．５ｎｍの光を用いる高感度欠陥検査装置を使用しての保護膜表面の欠陥検査における疑似欠陥を含む欠陥検出数を大幅に抑制することができ、さらに致命欠陥の顕著化を図ることができる。
（構成４）
本発明の構成４は、前記マスクブランク用基板の転写パターンが形成される側の主表面の１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得られる空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が、１０ｎｍ４以下であることを特徴とする構成１〜３のいずれかに記載の多層反射膜付き基板の製造方法である。
上記構成４によれば、マスクブランク用基板の転写パターンが形成される側の主表面のパワースペクトル密度を一定範囲に制御することによって、多層反射膜の平滑性がより高まり、疑似欠陥を含む欠陥検出数を大幅に抑制することができる。
（構成５）
本発明の構成５は、前記マスクブランク用基板が、ＥＥＭ（Elastic Emission Machining）及び／又は触媒基準エッチング：ＣＡＲＥ（CAtalyst-Referred Etching）により表面加工されていることを特徴とする構成４に記載の多層反射膜付き基板の製造方法である。
上記構成５によれば、マスクブランク用基板をＥＥＭ及びＣＡＲＥのいずれか又は双方の表面加工方法により表面加工することによって、上記のパワースペクトル密度範囲を好適に達成することができる。
（構成６）
本発明の構成６は、構成１〜５のいずれかに記載の多層反射膜付き基板の製造方法により製造された多層反射膜付き基板の多層反射膜上又は保護膜上に、転写パターンとなる吸収体膜を形成することを特徴とする反射型マスクブランクの製造方法である。
上記構成６によれば、反射型マスクブランクにおいて、検査光源波長として２６６ｎｍ、１９３ｎｍあるいは１３．５ｎｍの光を用いる高感度欠陥検査装置を使用しての欠陥検査における疑似欠陥を含む欠陥検出数を抑制することができ、さらに致命欠陥の顕在化を図ることができる。
（構成７）
本発明の構成７は、構成６に記載の反射型マスクブランクの製造方法により製造された反射型マスクブランクにおける吸収体膜をパターニングして、前記多層反射膜上又は前記保護膜上に吸収体パターンを形成することを特徴とする反射型マスクの製造方法である。
上記構成７によれば、反射型マスクにおいて、高感度欠陥検査装置を使用しての欠陥検査における疑似欠陥を含む欠陥検出数を抑制することができ、さらに致命欠陥の顕在化を図ることができる。
（構成８）
本発明の構成８は、マスクブランク用基板の転写パターンが形成される側の主表面上に、高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層した多層反射膜を有する多層反射膜付き基板であって、前記多層反射膜付き基板の膜表面は、１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得られる空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が２０ｎｍ４以下であって、且つ、空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が１０ｎｍ４以下であり、前記膜表面の空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下における表面粗さが二乗平均平方根粗さ（Ｒｍｓ）で０．１３ｎｍ未満であることを特徴とする多層反射膜付き基板である。
上記構成８によれば、多層反射膜付き基板の膜表面の１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得られる空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度を２０ｎｍ４以下、且つ、空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度を１０ｎｍ４以下とし、さらに前記膜表面の空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下における表面粗さを二乗平均平方根粗さ（Ｒｍｓ）で０．１３ｎｍ未満とすることによって、ＥＵＶ光に対する多層反射膜の反射率特性が高い状態で維持されつつ、波長２６６ｎｍのＵＶレーザー、１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザーや１３．５ｎｍのＥＵＶ光を用いる高感度欠陥検査装置を使用しての欠陥検査における疑似欠陥を含む欠陥検出数を抑制することができ、これにより致命欠陥の顕在化を図ることができる。
（構成９）
本発明の構成９は、前記多層反射膜付き基板が、前記多層反射膜上に保護膜を有し、該保護膜表面の１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得られる空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が２０ｎｍ４以下であって、且つ、空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が１０ｎｍ４以下であり、前記保護膜表面の空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下における表面粗さが二乗平均平方根粗さ（Ｒｍｓ）で０．１３ｎｍ未満であることを特徴とする構成８に記載の多層反射膜付き基板である。
上記構成９によれば、前記多層反射膜上に保護膜を有することにより、転写用マスク（ＥＵＶマスク）を製造する際の多層反射膜表面へのダメージを抑制することができるので、ＥＵＶ光に対する多層反射膜の反射率特性が更に良好となる。また、当該保護膜のパワースペクトル密度も一定範囲に管理することによって、例えば、検査光源波長として２６６ｎｍ、１９３ｎｍあるいは１３．５ｎｍの光を用いる高感度欠陥検査装置を使用しての保護膜表面の欠陥検査における疑似欠陥を含む欠陥検出数を大幅に抑制することができ、さらに致命欠陥の顕著化を図ることができる。
（構成１０）
本発明の構成１０は、構成８又は９に記載の多層反射膜付き基板の多層反射膜上又は保護膜上に、転写パターンとなる吸収体膜を有することを特徴とする反射型マスクブランクである。
上記構成１０によれば、反射型マスクブランクにおいて、検査光源波長として２６６ｎｍ、１９３ｎｍあるいは１３．５ｎｍの光を用いる高感度欠陥検査装置を使用しての欠陥検査における疑似欠陥を含む欠陥検出数を抑制することができ、さらに致命欠陥の顕在化を図ることができる。
（構成１１）
本発明の構成１１は、構成１０に記載の反射型マスクブランクにおける吸収体膜をパターニングして得られた吸収体パターンを、前記多層反射膜上又は前記保護膜上に有することを特徴とする反射型マスクである。
上記構成１１によれば、反射型マスクにおいて、高感度欠陥検査装置を使用しての欠陥検査における疑似欠陥を含む欠陥検出数を抑制することができ、さらに致命欠陥の顕在化を図ることができる。
（構成１２）
本発明の構成１２は、構成１１に記載の反射型マスクを用いて、露光装置を使用したリソグラフィープロセスを行い、被転写体上に転写パターンを形成する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法である。
上記構成１２によれば、高感度の欠陥検査装置を用いた欠陥検査において、異物や傷などの致命欠陥を排除した反射型マスクを使用でき、また前記検査において疑似欠陥を含む欠陥検出数は大幅に抑制されて、余計なコストが削減されている。それゆえ、半導体基板等の被転写体上に形成されたレジスト膜に、前記マスクを使用して転写する回路パターン等の転写パターンに欠陥がなく、しかも微細でかつ高精度の転写パターンを有する半導体装置を経済的に有利に製造することができる。
本発明によれば、種々の波長の光を使用する高感度欠陥検査装置においても疑似欠陥の検出が少なく、特に多層反射膜付き基板に要求される高平坦度、高平滑度が達成され、同時に疑似欠陥を含む欠陥検出数が少ないために致命欠陥を確実に検出することができる多層反射膜付き基板及びその製造方法が提供される。さらに、当該基板を使用して得られる反射型マスクブランク及びその製造方法、反射型マスク及びその製造方法、並びに前記反射型マスクを使用した半導体装置の製造方法も提供される。
本発明の一実施形態に係る多層反射膜付き基板の構成の一例を示す断面模式図である。 図２（ａ）は、本発明の一実施形態に係る多層反射膜付き基板に使用されるマスクブランク用基板１０を示す斜視図である。図２（ｂ）は、本実施形態におけるマスクブランク用基板１０を示す断面模式図である。 本発明の一実施形態に係る反射型マスクブランクの構成の一例を示す断面模式図である。 本発明の一実施形態に係る反射型マスクの一例を示す断面模式図である。 実施例における、種々のイオンビームスパッタリング条件で作製した多層反射膜付き基板の膜表面について検査光源波長が１３．５ｎｍの高感度欠陥検査機を使用して欠陥検査を行ったときのＢＧＬの結果を示す図である。 実施例において作製した多層反射膜付き基板について、膜表面を原子間力顕微鏡（測定領域１μｍ×１μｍ）にて測定し、それぞれパワースペクトル密度を求めた結果を示す図である。 実施例における、ＥＥＭ加工したガラス基板及び未加工のガラス基板を拡大倍率５０倍（視野０．１４ｍｍ×０．１０５ｍｍ）にて、パワースペクトル密度測定した結果を示す図である。 実施例における、ＥＥＭ加工したガラス基板及び未加工のガラス基板の、１μｍ×１μｍの領域について原子間力顕微鏡によりパワースペクトル密度を測定した結果を示す図である。 代表的なＣＡＲＥ加工装置の模式図である。 実施例における、ＥＥＭ及びＣＡＲＥ加工を経たマスクブランク用基板の、１μｍ×１μｍの領域について原子間力顕微鏡によりパワースペクトル密度を測定した結果を示す図である。
[多層反射膜付き基板の製造方法]
まず、本発明の一実施形態に係る多層反射膜付き基板２０の製造方法について以下に説明する。図１は、本実施形態の多層反射膜付き基板２０を示す模式図である。
本実施形態の多層反射膜付き基板２０は、マスクブランク用基板１０の転写パターンが形成される側の主表面上に多層反射膜２１を形成することによって製造される。この多層反射膜２１は、リソグラフィー用反射型マスクにおいて光を反射する機能を付与するものであり、屈折率の異なる元素が周期的に積層された多層膜の構成を取っている。本発明の多層反射膜付き基板２０においては、上記の通り１３．５ｎｍといった非常に短い波長の光を使用する欠陥検査装置を使用しての検査においても、疑似欠陥を含む欠陥検出数が抑制されている。そのため、前記多層反射膜付き基板２０は、１３．５ｎｍのＥＵＶ光を欠陥検査に使用することが必要な場合もあるＥＵＶリソグラフィーに好適である。
多層反射膜２１は光、特にＥＵＶ光を反射する限りその材質は特に限定されないが、その単独での反射率は通常６５％以上であり、上限は通常７３％である。このような多層反射膜２１は、一般的には、高屈折率の材料からなる薄膜（高屈折率層）と、低屈折率の材料からなる薄膜（低屈折率層）とが、交互に４０〜６０周期程度積層された構成とすることができる。
例えば、波長１３〜１４ｎｍのＥＵＶ光に対する多層反射膜２１としては、Ｍｏ膜とＳｉ膜とを交互に４０周期程度積層したＭｏ／Ｓｉ周期積層膜が好ましい。その他、ＥＵＶ光の領域で使用される多層反射膜として、Ｒｕ／Ｓｉ周期多層膜、Ｍｏ／Ｂｅ周期多層膜、Ｍｏ化合物／Ｓｉ化合物周期多層膜、Ｓｉ／Ｎｂ周期多層膜、Ｓｉ／Ｍｏ／Ｒｕ周期多層膜、Ｓｉ／Ｍｏ／Ｒｕ／Ｍｏ周期多層膜、Ｓｉ／Ｒｕ／Ｍｏ／Ｒｕ周期多層膜などが挙げられる。
多層反射膜の形成には、従来マグネトロンスパッタリングやイオンビームスパッタリングが使用されている。本発明においては、多層反射膜２１の形成のためイオンビームスパッタリングを採用し、高屈折率材料と低屈折率材料のターゲットを使用し、これらのスパッタ粒子をマスクブランク用基板１０の転写パターンが形成される側の主表面法線に対して所定の入射角度で入射させることを特徴としている。
具体的には、前記多層反射膜２１の膜表面の特定の空間周波数領域におけるパワースペクトル密度（Power Spectrum Density : PSD）が、特定の範囲になるような入射角度で入射させる。なお、多層反射膜２１の膜表面とは、多層反射膜２１の最上層（マスクブランク用基板１０に接する層と反対側の端の層）の、マスクブランク用基板１０及び多層反射膜２１の接触面と平行な面を指す。
また、前記多層反射膜２１の膜表面の空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下における表面粗さは、ＥＵＶ光に対する多層反射膜の反射率特性を高くする観点から、二乗平均平方根粗さ（Ｒｍｓ）で０．１３ｎｍ未満とすることが好ましい。
以下、本発明の多層反射膜付き基板２０における多層反射膜２１の膜表面の表面形態を示すパラメーターであるパワースペクトル密度（Power Spectrum Density : PSD）及びＲｍｓについて説明する。
<パワースペクトル密度>
多層反射膜２１の膜表面を例えば原子間力顕微鏡により測定して得られた前記膜表面の凹凸をフーリエ変換することにより、前記凹凸を所定の空間周波数での振幅強度で表すことができる。これは、前記凹凸（つまり多層反射膜２１の膜表面の微細形態）の測定データを、所定の空間周波数の波の和として表す、つまり多層反射膜２１の表面形態を所定の空間周波数の波に分けていくものである。
このようなパワースペクトル解析は、前記多層反射膜２１の微細な表面形態を数値化することができる。Ｚ（ｘ，ｙ）を前記表面形態における特定のｘ、ｙ座標における高さのデータ（数値）とすると、そのフーリエ変換は下式（２）で与えられる。
ここで、Ｎx，Ｎyは、ｘ方向とｙ方向のデータの数である。ｕ＝０、１、２・・・Ｎx−１、ｖ＝０、１、２・・・Ｎy−１であり、このとき空間周波数ｆは、下式（３）で与えられる。
（式（３）において、ｄｘはｘ方向の最小分解能であり、ｄｙはｙ方向の最小分解能である）
このときのパワースペクトル密度ＰＳＤは下式（４）で与えられる。
このパワースペクトル解析は、多層反射膜２１の表面状態の変化を単純な高さの変化としてだけでなく、その空間周波数での変化として把握することができる点で優れており、原子レベルでの微視的な反応などが多層反射膜表面に与える影響を解析する手法である。
そして、本発明の多層反射膜付き基板２０は、上記目的を達成するために、その多層反射膜２１の膜表面の１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得られる空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下の領域でのＰＳＤを２０ｎｍ４以下とし、且つ、空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下におけるＰＳＤを１０ｎｍ４以下、好ましくは８ｎｍ４以下とする。空間周波数１μｍ−１以上１００μｍ−１以下の領域を観測するには、原子間力顕微鏡で１μｍ×１μｍの領域を観測するのがデータの信頼性が高い。
本明細書においては、前記１μｍ×１μｍの領域は、多層反射膜２１の膜表面の中心の領域とする。例えば、多層反射膜付き基板２０の多層反射膜２１の膜表面が長方形の形状をしていれば、前記中心とは前記長方形の対角線の交点である。すなわち、前記交点と前記領域における中心（領域の中心も前記膜表面の中心と同様である）とが一致する。後述するマスクブランク用基板、保護膜や吸収体膜についても同様である。
検査光源波長として２６６ｎｍ、１９３ｎｍ、１３．５ｎｍといった波長の光を使用する高感度欠陥検査装置は、上記の１μｍ−１以上１０μｍ−１以下の空間周波数領域及び／又は１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下の空間周波数領域の粗さを疑似欠陥として誤検出しやすいため、これらの領域における粗さ（振幅強度であるＰＳＤ）を一定値以下に抑えることにより、疑似欠陥を含む欠陥検出数を抑制しつつ、これにより検出し損なってはならない致命欠陥の検出を確実に行うことができる。
上記のように多層反射膜付き基板２０の多層反射膜２１の膜表面の特定の空間周波数領域におけるパワースペクトル密度を特定の範囲にすることにより、例えば、レーザーテック社製のＥＵＶ露光用のマスク・サブストレート／ブランク欠陥検査装置「ＭＡＧＩＣＳ ７３６０」や、ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製のレチクル、オプティカル・マスク／ブランク、ＵＶ・マスク／ブランク欠陥検査装置「Ｔｅｒｏｎ ６００シリーズ」ならびに露光波長と同一の光（ＥＵＶ光）による欠陥検査装置「Ａｃｔｉｎｉｃ」による欠陥検査において、疑似欠陥を含む欠陥検出数を大幅に抑制することができる。これにより致命欠陥の顕著化が可能となり、致命欠陥が検出された場合にはそれを除去したり、あるいは致命欠陥上には後述する反射型マスク４０において吸収体パターン２７がくるようにマスク設計したりと、種々の手当てを施すことができる。
なお、上記検査光源波長は、２６６ｎｍ、１９３ｎｍ及び１３．５ｎｍに限定されない。検査光源波長として、５３２ｎｍ、４８８ｎｍ、３６４ｎｍ、２５７ｎｍを使用しても構わない。
（イオンビームスパッタリング）
本発明においては、上述の空間周波数領域におけるＰＳＤを達成するために、特定のイオンビームスパッタリングで上記多層反射膜２１を形成する。例えば、多層反射膜２１が上述したＭｏ／Ｓｉ周期多層膜の場合、イオンビームスパッタリングにより、まずＳｉターゲットを用いて厚さ数ｎｍ程度のＳｉ膜をマスクブランク用基板１０上に成膜し、その後、Ｍｏターゲットを用いて厚さ数ｎｍ程度のＭｏ膜を成膜し、これを一周期として、４０〜６０周期積層して、多層反射膜２１を形成する。
従来は、形成される多層反射膜の平滑性や面均一性の点から、マスクブランク用基板１０の主表面の法線（前記主表面に直交する直線）に対して大きな角度で、すなわち基板１０の主表面に対してななめ若しくは平行に近い角度でスパッタ粒子を到達させて、高屈折率層及び低屈折率層を成膜していた。
このような方法では、形成される多層反射膜について、上述の、高感度欠陥検査装置を使用しての欠陥検査において疑似欠陥を含む欠陥検出数を抑制できるほどの平滑性を達成することができなかった。
本発明者らは、上記の多層反射膜の平滑性や面均一性の点からの技術常識から離れて、マスクブランク用基板１０の主表面の法線に対して様々な入射角度で実験を行った結果、前記法線に対して小さな角度、例えば０度以上３０度以下、好ましくは０度以上２０度以下の角度で高屈折率材料及び低屈折率材料のスパッタ粒子を入射させることによって、上記の特定の空間周波数領域における特定のＰＳＤを達成し、これにより上記疑似欠陥を含む欠陥検出数を抑制し、あわせて致命欠陥を顕著化することができることを見出した。
また、多層反射膜２１の膜表面を検査光源波長が１３．５ｎｍであるＡｃｔｉｎｉｃ検査機を使用して欠陥検査すると、一定のバックグラウンドレベル（ＢＧＬ）があり、これがある閾値を超えると、欠陥のない部分が疑似欠陥として検出される。上記の入射角度でイオンビームスパッタリングを行うと、このＢＧＬを小さくすることができる。この点も、本発明の方法により製造された多層反射膜付き基板２０における疑似欠陥の検出抑制に寄与しているものと考えられる。
<空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下における表面粗さ（Ｒｍｓ）>
上記のＥＵＶ光における多層反射膜２１の反射率を高い状態で維持し、かつ疑似欠陥を含む欠陥検出数を抑制するために、多層反射膜２１における空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下における表面粗さ（Ｒｍｓ）を０．１３ｎｍ未満、好ましくは０．１２ｎｍ以下にする。ここで、Ｒｍｓ（Root means square）は、後述する［数４］における式（１）で定義されるパラメーターであって、原子間力顕微鏡ＤＩ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ３１００（Ｖｅｅｃｏ社製）により、空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下における粗さ成分を抽出して求める表面粗さ（Ｒｍｓ）である。
<保護膜>
上記で形成された多層反射膜２１の上に、ＥＵＶリソグラフィー用反射型マスクの製造工程におけるドライエッチングやウェット洗浄からの多層反射膜２１の保護のため、保護膜２２（図３を参照）を形成することもできる。このように、マスクブランク用基板１０上に、多層反射膜２１と、保護膜２２とを有する形態も本発明における多層反射膜付き基板とすることができる。
なお、上記保護膜２２の材料としては、例えば、Ｒｕ、Ｒｕ−(Ｎｂ，Ｚｒ，Ｙ，Ｂ，Ｔｉ，Ｌａ，Ｍｏ)，Ｓｉ−（Ｒｕ，Ｒｈ，Ｃｒ，Ｂ），Ｓｉ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｌａ，Ｂ等の材料を使用することができるが、これらのうち、ルテニウム（Ｒｕ）を含む材料を適用すると、多層反射膜の反射率特性がより良好となる。具体的には、Ｒｕ、Ｒｕ−(Ｎｂ，Ｚｒ，Ｙ，Ｂ，Ｔｉ，Ｌａ，Ｍｏ)であることが好ましい。このような保護膜は、特に、後述する吸収体膜をＴａ系材料とし、Ｃｌ系ガスのドライエッチングで当該吸収体膜をパターニングする場合に有効である。
なお、上記の多層反射膜付き基板２０において、前記保護膜２２の膜表面は、１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得られる空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が２０ｎｍ４以下であって、且つ、空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が１０ｎｍ４以下であることが好ましい。
このような構成とすることにより、上記に挙げた検査光源波長として２６６ｎｍのＵＶレーザー又は１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザー、あるいは１３．５ｎｍのＥＵＶ光を用いる高感度欠陥検査装置で多層反射膜付き基板２０の欠陥検査を行う場合、疑似欠陥を含む欠陥検出数を大幅に抑制することができる。
なお、前記保護膜２２の表面とは、保護膜２２の多層反射膜２１と接する面と反対側の面であって、マスクブランク用基板１０の主表面と平行な面である。
また、前記保護膜２２の膜表面の空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下における表面粗さは、ＥＵＶ光に対する多層反射膜２１の反射率特性を高くする観点から、二乗平均平方根粗さ（Ｒｍｓ）で０．１３ｎｍ未満とすることが好ましい。
保護膜２２は、多層反射膜２１の成膜後、連続して、マスクブランク用基板１０の主表面の法線に対して斜めに保護膜２２が堆積するように、イオンビームスパッタリング法や、ＤＣスパッタリング法、ＲＦスパッタリング法を実施することにより形成することができる。
また、多層反射膜付き基板２０において、マスクブランク用基板１０の多層反射膜２１と接する面と反対側の面には、静電チャックの目的のために裏面導電膜２３（図３を参照）を形成することもできる。このように、マスクブランク用基板１０上の転写パターンが形成される側に多層反射膜２１と、保護膜２２とを有し、多層反射膜２１と接する面と反対側の面に裏面導電膜２３を有する形態も本発明における多層反射膜付き基板に含まれる。なお、裏面導電膜２３に求められる電気的特性（シート抵抗）は、通常１００Ω／□以下である。裏面導電膜２３の形成方法は公知であり、例えば、イオンビームスパッタリング法や、ＤＣスパッタリング法、ＲＦスパッタリング法により、Ｃｒ、Ｔａ等の金属や合金のターゲットを使用して形成することができる。
なお、以上の説明では、マスクブランク用基板１０の転写パターンが形成される側の主表面に、多層反射膜２１及び保護膜２２を成膜した後、上記主表面とは反対側の裏面に裏面導電膜２３を形成することを説明したが、本発明はこのような順序に限られない。マスクブランク用基板１０の転写パターンが形成される側の主表面とは反対側の主表面に裏面導電膜２３を形成した後、転写パターンが形成される側の主表面に、多層反射膜２１や、さらに保護膜２２を成膜して多層反射膜付き基板２０を製造しても構わない。
また、本実施形態の多層反射膜付き基板２０としては、マスクブランク用基板１０と多層反射膜２１との間に下地層を形成してもよい。下地層は、基板１０の主表面の平滑性向上の目的、欠陥低減の目的、多層反射膜２１の反射率増強効果の目的、並びに多層反射膜２１の応力補正の目的で形成することができる。
<マスクブランク用基板>
次に、以上説明した本実施形態の多層反射膜付き基板２０を構成するマスクブランク用基板１０について説明する。
図２（ａ）は、本実施形態のマスクブランク用基板１０を示す斜視図である。図２（ｂ）は、本実施形態のマスクブランク用基板１０を示す断面模式図である。
マスクブランク用基板１０（または、単に基板１０とも称す。）は、矩形状の板状体であり、２つの対向主表面２と、端面１とを有する。２つの対向主表面２は、この板状体の上面及び下面であり、互いに対向するように形成されている。また、２つの対向主表面２の少なくとも一方は、転写パターンが形成されるべき主表面である。
端面１は、この板状体の側面であり、対向主表面２の外縁に隣接する。端面１は、平面状の端面部分１ｄ、及び曲面状の端面部分１ｆを有する。平面状の端面部分１ｄは、一方の対向主表面２の辺と、他方の対向主表面２の辺とを接続する面であり、側面部１ａ、及び面取斜面部１ｂを含む。側面部１ａは、平面状の端面部分１ｄにおける、対向主表面２とほぼ垂直な部分（Ｔ面）である。面取斜面部１ｂは、側面部１ａと対向主表面２との間における面取りされた部分（Ｃ面）であり、側面部１ａと対向主表面２との間に形成される。
曲面状の端面部分１ｆは、基板１０を平面視したときに、基板１０の角部１０ａ近傍に隣接する部分（Ｒ部）であり、側面部１ｃ及び面取斜面部１ｅを含む。ここで、基板１０を平面視するとは、例えば、対向主表面２に対して垂直な方向から、基板１０を見ることである。また、基板１０の角部１０ａとは、例えば、対向主表面２の外縁における、２辺の交点近傍である。２辺の交点とは、２辺のそれぞれの延長線の交点であってよい。本例において、曲面状の端面部分１ｆは、基板１０の角部１０ａを丸めることにより、曲面状に形成されている。
例えば以上説明した構成のマスクブランク用基板１０において、少なくとも転写パターンが形成される側の主表面、即ち、後述するように反射型マスクブランク３０においては、多層反射膜２１、保護膜２２、吸収体膜２４が形成される側の主表面は、以下のパワースペクトル密度並びに表面粗さ（Ｒｍａｘ、Ｒｍｓ）及び平坦度を有していることが好ましい。
（パワースペクトル密度）
本実施形態におけるマスクブランク用基板１０においては、その転写パターンが形成される側の主表面の１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得られる１μｍ−１以上１０μｍ−１以下の領域でのＰＳＤが１０ｎｍ４以下であることが好ましい。マスクブランク用基板１０がこのようなＰＳＤ範囲を満たしていると、上記で説明したＰＳＤを満たす多層反射膜２１を形成することが容易になり、本実施形態の多層反射膜付き基板２１において、検査光源波長として２６６ｎｍ、１９３ｎｍ、１３．５ｎｍといった波長の光を使用する高感度欠陥検査装置による検査を行っても、疑似欠陥を含む欠陥検出数が有効に抑制され、これにより致命欠陥の顕著化が図られる。さらに、マスクブランク用基板１０自体について検査を行った場合にも、疑似欠陥が検出されにくい。
以上の通り、マスクブランク用基板１０の主表面の特定の空間周波数領域におけるパワースペクトル密度を特定の範囲にすることにより、例えば、レーザーテック社製のＥＵＶ露光用のマスク・サブストレート／ブランク欠陥検査装置「ＭＡＧＩＣＳ ７３６０」や、ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製のレチクル、オプティカル・マスク／ブランク、ＵＶ・マスク／ブランク欠陥検査装置「Ｔｅｒｏｎ ６００シリーズ」ならびにＥＵＶ光による欠陥検査装置「Ａｃｔｉｎｉｃ」による多層反射膜２１の欠陥検査において、疑似欠陥を含む欠陥検出数を大幅に抑制することが容易となり、マスクブランク用基板１０自体の欠陥検査においても、疑似欠陥を含む欠陥検出数を抑制することができる。
（表面粗さ（Ｒｍａｘ、Ｒｍｓ））
マスクブランク用基板１０における代表的な表面粗さの指標であるＲｍｓ（Root means square））は、二乗平均平方根粗さであり、平均線から測定曲線までの偏差の二乗を平均した値の平方根である。すなわちＲｍｓは下式（１）で表される。
（式（１）において、ｌは基準長さであり、Ｚは基準線からの高さである。）
同じく、代表的な表面粗さの指標であるＲｍａｘは、表面粗さの最大高さであり、粗さ曲線の山の高さの最大値及び谷の深さの最大値の絶対値の和である。なお、Ｒｍｓは、前記マスクブランク用基板１０の主表面の１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得ることができる。また、Ｒｍａｘ及びＲｍｓは日本工業規格ＪＩＳ Ｂ０６０１（２００１）で定義されている。
また、上述の二乗平均平方根粗さ（Ｒｍｓ）は、好ましくは、０．１２ｎｍ以下、さらに好ましくは、０．１０ｎｍ以下である。
また、最大高さ（Ｒｍａｘ）は、好ましくは１．２ｎｍ以下、さらに好ましくは、１．０ｎｍ以下である。
マスクブランク用基板１０上に形成される多層反射膜２１、保護膜２２、吸収体膜２４の反射率等の光学特性向上の観点からは、二乗平均平方根粗さ（Ｒｍｓ）と最大高さ（Ｒｍａｘ）の両方のパラメーターを管理することが好ましい。例えば、マスクブランク用基板１０の表面の好ましい表面粗さは、二乗平均平方根粗さ（Ｒｍｓ）が０．１２ｎｍ以下でかつ、最大高さ（Ｒｍａｘ）が１．２ｎｍ以下であり、更に好ましくは、二乗平均平方根粗さ（Ｒｍｓ）が０．１０ｎｍ以下でかつ、最大高さ（Ｒｍａｘ）が１．０ｎｍ以下である。
また、マスクブランク用基板１０は、転写パターンが形成される側の主表面は、少なくともパターン転写精度、位置精度を得る観点から高平坦度となるように表面加工されていることが好ましい。ＥＵＶの反射型マスクブランク用基板の場合、基板１０の転写パターンが形成される側の主表面１４２ｍｍ×１４２ｍｍの領域において、平坦度が０．１μｍ以下であることが好ましく、特に好ましくは０．０５μｍ以下である。また、転写パターンが形成される側と反対側の主表面は、露光装置にセットする時の静電チャックされる面であって、１４２ｍｍ×１４２ｍｍの領域において、平坦度が１μｍ以下、特に好ましくは０．５μｍ以下である。
（マスクブランク用基板の製造方法）
以上説明した本発明において好ましいマスクブランク用基板は、その転写パターンが形成される側の主表面を、所定の表面形態、すなわち主表面の１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得られる空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が１０ｎｍ４以下となるように表面加工することによって製造することができる。なお、上述の表面粗さ（Ｒｍａｘ、Ｒｍｓ等）、平坦度を達成するための表面加工も併せて行うことが好ましい。その表面加工方法は公知であり、本発明において特に制限なく採用することができる。
当該公知の表面加工方法の例を示せば、磁気粘弾性流体研磨（Magneto Rheological Finishing : MRF）、化学機械研磨（Chemical Mechanical Polishing：ＣＭＰ）、ガスクラスターイオンビームエッチング（Gas Cluster Ion Beam etching：ＧＣＩＢ）、局所プラズマエッチングを用いたドライケミカル平坦化法（Dry Chemical Planarization：ＤＣＰ）などである。ＭＲＦは、磁性流体中に含有させた研磨砥粒を、被加工物（マスクブランク用基板）に高速で接触させるとともに、接触部分の滞留時間をコントロールすることにより、局所的に研磨を行う局所加工方法である。ＣＭＰは、小径研磨パッド及び研磨剤（コロイダルシリカなどの研磨砥粒を含有）を用い、小径研磨パッドと被加工物（マスクブランク用基板）との接触部分の滞留時間をコントロールすることにより、主に被加工物表面の凸部分を研磨加工する局所加工方法である。ＧＣＩＢは、常温常圧で気体の反応性物質（ソースガス）を、真空装置内に断熱膨張させつつ噴出させてガスクラスタイオンを生成し、これに電子照射してイオン化させることにより生成させたガスクラスタイオンを、高電界で加速してガスクラスタイオンビームとし、これを被加工物に照射してエッチング加工する局所加工方法である。ＤＣＰは、局部的にプラズマエッチングし、凸度に応じてプラズマエッチング量をコントロールすることにより、局所的にドライエッチングを行う局所加工方法である。
マスクブランク用基板の材料としては、低熱膨張の特性を有するものであれば何でもよい。例えば、低熱膨張の特性を有するＳｉＯ２−ＴｉＯ２系ガラス（２元系（ＳｉＯ２−ＴｉＯ２）及び３元系（ＳｉＯ２−ＴｉＯ２−ＳｎＯ２等））、例えばＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３−Ｌｉ２Ｏ系の結晶化ガラスなどの所謂、多成分系ガラスを使用することができる。また、上記ガラス以外にシリコンや金属などの基板を用いることもできる。前記金属基板の例としては、インバー合金（Ｆｅ−Ｎｉ系合金）などが挙げられる。
上述のように、マスクブランク用基板の場合、基板に低熱膨張の特性が要求されるため、多成分系ガラス材料を使用するが、透過型マスクブランク用基板に使用される合成石英ガラスと比較して高い平滑性を得にくいという問題がある。この問題を解決すべく、多成分系ガラス材料からなる基板上に、金属、合金からなる又はこれらのいずれかに酸素、窒素、炭素の少なくとも一つを含有した材料からなる薄膜を形成する。そして、このような薄膜表面を鏡面研磨、表面処理することにより、上記範囲の表面粗さの表面を比較的容易に形成することができる。
上記薄膜の材料としては、例えば、Ｔａ（タンタル）、Ｔａを含有する合金、又はこれらのいずれかに酸素、窒素、炭素の少なくとも一つを含有したＴａ化合物が好ましい。Ｔａ化合物としては、例えば、ＴａＢ、ＴａＮ、ＴａＯ、ＴａＯＮ、ＴａＣＯＮ、ＴａＢＮ、ＴａＢＯ、ＴａＢＯＮ、ＴａＢＣＯＮ、ＴａＨｆ、ＴａＨｆＯ、ＴａＨｆＮ、ＴａＨｆＯＮ、ＴａＨｆＣＯＮ、ＴａＳｉ、ＴａＳｉＯ、ＴａＳｉＮ、ＴａＳｉＯＮ、ＴａＳｉＣＯＮなどを使用することができる。これらＴａ化合物のうち、窒素（Ｎ）を含有するＴａＮ、ＴａＯＮ、ＴａＣＯＮ、ＴａＢＮ、ＴａＢＯＮ、ＴａＢＣＯＮ、ＴａＨｆＮ、ＴａＨｆＯＮ、ＴａＨｆＣＯＮ、ＴａＳｉＮ、ＴａＳｉＯＮ、ＴａＳｉＣＯＮがより好ましい。なお、上記薄膜は、薄膜表面の高平滑性の観点から、好ましくはアモルファス構造とする。薄膜の結晶構造は、Ｘ線回折装置（ＸＲＤ）により測定することができる。
また、上記の通り本発明において好ましいマスクブランク用基板の製造方法は、上記所定の空間周波数領域における所定のＰＳＤを有する表面形態が得られるように表面加工する表面加工工程を有している。
当該表面加工工程は、上記空間周波数領域における所定のＰＳＤを達成することができる限りその工程の実施方法は特に限定されるものではない。フレアーと呼ばれる迷光によるパターンコントラストの低下を抑制するためには、上記空間周波数領域（１μｍ−１以上）である高空間周波数領域よりも長い中間空間周波数領域（１×１０−２μｍ−１以上１μｍ−１以下）におけるＰＳＤを低減することが好ましい。この場合には、中間空間周波数領域粗さ低減工程と、高空間周波数領域におけるＰＳＤを上記範囲にする高空間周波数領域粗さ低減工程とを実施することにより行うことが好ましい。
なお、空間周波数１×１０−２μｍ−１以上１μｍ−１以下の領域を観測するには、非接触表面形状測定機（例えば、Ｚｙｇｏ社製のＮｅｗＶｉｅｗ６３００）で０．１４ｍｍ×０．１０５ｍｍの領域を観測するのがデータの信頼性が高い。この領域は、原子間力顕微鏡で１μｍ×１μｍの領域を測定する場合と同じく、マスクブランク用基板の主表面の中心である。
上記二つの工程は、一般に高空間周波数領域粗さ低減工程の方がより微細な粗さ調整を必要とし、中間空間周波数領域粗さ低減工程の作業により高空間周波数領域の粗さも影響を受ける場合があり、その反対はほとんどないことから、本発明においては、中間空間周波数領域粗さ低減工程の後に、高空間周波数領域粗さ低減工程を行うことが好ましい。
これらの工程は、ＥＥＭ（Elastic Emission Machining）及び／又は触媒基準エッチング（ＣＡＲＥ（Catalyst-Referred Etching））にて実施することが好適である。
特にＥＥＭは中間空間周波数領域粗さ低減工程において有用であり、ＣＡＲＥは高空間周波数領域粗さ低減工程において有用である。
｛ＥＥＭ｝
ＥＥＭは、０．１μｍ以下の微細粉末粒子を被加工物（マスクブランク用基板）に対してほぼ無荷重状態で接触させ、そのとき微細粉末粒子と被加工物の界面で発生する相互作用（一種の化学結合）により、被加工物表面原子を原子単位で除去するという非接触研磨方法である。
前記の無荷重状態で接触させるために、例えば被加工物を水中に配し、当該水中に微細粉末粒子を分散させ、さらに前記被加工物の被加工面の近傍にホイールのような回転体を配し、これを回転させることがおこなわれる。この回転運動によって、前記被加工面と回転体との間に高速せん断流と呼ばれる流れが発生し、微細粉末粒子が被加工面に作用する。
前記回転体のサイズは、被加工物の大きさに応じて適宜選択される。当該回転体の形状は、被加工物表面において加工液と優先的に接触（反応）させたい領域に応じて適宜選定する。局所的に加工液を優先的に接触させたい場合は、球状、線状とし、面の比較的広い領域で加工液を優先的に接触させたい場合は、円筒状とする。
前記回転体の材質は、加工液に対して耐性を有し、かつ、なるべく低弾性のものがよい。高弾性（比較的柔らかい）だと、回転中に形状変形を引き起こしたり、形状が不安定になり、加工精度を悪化させる可能性があるので好ましくない。前記回転体の材料として例えば、ポリウレタン、ガラス、セラミックスなどを使用することができる。
前記回転体の回転数は達成したいＰＳＤによって適宜選択されるが、通常50〜1000ｒｐｍであり、回転体による研磨時間は通常60〜300分である。
一般に、ＥＥＭの加工は、被加工物を回転体に対し垂直に配し、回転させた回転体に対して所定の荷重をかけることによって、被加工物と回転体とのギャップを調整することができる。回転させた回転体に所定の荷重をかけた状態で、回転体を回転軸に対して平行に走査させる。加工エリア端に到達したら、回転体に平行に一定の距離だけ動かし、逆方向に走査させる。これらの動作を繰り返すことによって、エリア全体を加工することが可能となる。前記荷重範囲は、上記と同様に達成したいＰＳＤによって適宜選択されるが、通常０．５ｋｇ〜５ｋｇの範囲で設定される。
ＥＥＭに使用される上記微細粉末粒子としては、例えば酸化セリウム、シリカ（ＳｉＯ2）、コロイダルシリカ、酸化ジルコニウム、二酸化マンガン、酸化アルミニウムなどを挙げることができるが、被加工物がガラス基板の場合、微細粉末粒子としては、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、コロイダルシリカなどを使用することが好ましい。また、前記微細粉末粒子の平均粒径は、１００ｎｍ以下であることが好ましい（なお、平均粒径はＳＥＭ（走査電子顕微鏡）を用いて１５〜１０５×１０３倍の画像を計測することにより得られる）。なお、加工速度を向上させるために、被加工物を配する溶媒に微細粉末粒子を懸濁して加工液とし、これを被加工物と接触させてもよい。
ＥＥＭでは、以上の通り微細粉末粒子を分散させた水と、酸性水溶液及びアルカリ性水溶液のいずれかの水溶液とを加工液としてもよいし、あるいは前記いずれかの水溶液を加工液としてもよい。水を使用する場合は、純水、超純水が好ましい。
前記酸性水溶液としては、硫酸、塩酸、フッ酸、ケイフッ酸などの水溶液が挙げられる。非接触研磨における加工液に酸性水溶液を含有させることにより、研磨速度が向上する。ただし、酸の種類や濃度が高い場合は、ガラス基板を荒らしてしまうことがあるので、ガラス基板が荒れない酸、濃度を適宜選定する。
前記アルカリ性水溶液としては、水酸化カリウム、水酸化ナトリウムなどの水溶液が挙げられる。非接触研磨における加工液にアルカリ性水溶液を含有させると、研磨速度が向上する。また、ガラス基板表面に潜在的な極微細な欠陥（クラック、傷等）が存在する場合、それを顕著化することができるため、あとの検査工程で微小欠陥を確実に検出することが可能になる。アルカリ性水溶液は、加工液に含まれる研磨砥粒が溶解しない範囲で調整され、加工液としてｐＨが９〜１２となるように調整することが好ましい。
｛ＣＡＲＥ（触媒基準エッチング）｝
次に、ＣＡＲＥの加工原理は、被加工物（マスクブランク用基板）と触媒を処理液中に配置するか、被加工物と触媒との間に処理液を供給し、被加工物と触媒を接触させ、そのときに触媒上に吸着している処理液中の分子から生成された活性種によって被加工物を加工するものである。なお、被加工物がガラスなどの固体酸化物からなる場合には、前記加工原理は、処理液を水とし、水の存在下で被加工物と触媒を接触させ、触媒と被加工物表面とを相対運動させる等することにより、加水分解による分解生成物を被加工物表面から除去し加工するものである。
ＣＡＲＥ加工方法として具体的には、被加工物に対して常態では溶解性を示さない処理液中に該被加工物を配し、白金、金、鉄、モリブデンなどの金属やＳＵＳなどの合金又はセラミックス系固体触媒からなる加工基準面を有する定盤の前記基準面を、被加工物の加工面に接触若しくは極接近させて配し（又は被加工物と触媒との間に処理液を供給し）、前記処理液中で被加工物と前記加工基準面を相対運動させることにより、前記加工基準面の表面で生成した活性種と被加工物を反応させることによって被加工物を加工する。なお、被加工物の材料が、常態ではハロゲンを含む分子が溶けた処理液によっては溶解しない場合においては、ハロゲンを含む分子が溶けた処理液を使用することもできる。ここで、ハロゲンを含む分子としてはハロゲン化水素が好ましいが、Ｃ−Ｆ、Ｓ−Ｆ、Ｎ−Ｆ、Ｃ−Ｃｌ、Ｓ−Ｃｌ、Ｎ−Ｃｌ等の結合を有する分子も用いることが可能である。
ここで、ハロゲン化水素の分子が溶けた水溶液をハロゲン化水素酸という。ハロゲンとしては、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、臭素（Ｂｒ）、ヨウ素（Ｉ）が挙げられるが、化学的な反応性は原子番号が大きくなるにしたがって小さくなるので、処理液として実際の加工レートを考慮すると好ましく使用できるのはフッ化水素酸（ＨＦ水溶液）である。しかし、HF水溶液ではガラス（SiO2）を溶解させてしまい、HCl水溶液では、低膨張ガラスに含まれるTiを選択的に要出させてしまう。これらの要因や加工時間を考慮し、適切な濃度に調整したハロゲン化水素酸を用いることが好ましい。
そして、前記触媒には水素を酸化し、水素イオンと原子を取り出す反応を促進する白金、金、鉄、モリブデンなどの金属やＳＵＳなどの合金又はセラミックス系固体触媒を使用する。活性種は加工基準面でのみ生成し、この活性種は定盤の加工基準面を離れると直ちに失活することから、副反応などはほとんど起こらず、また表面加工の原理が機械的な研磨ではなく化学反応なので、被加工物に対するダメージが極めて少なく、優れた平滑性を達成することができ、高空間周波数領域の粗さも有効に低減させることができる。
さらに、マスクブランク用基板がガラス基板の場合には、固体触媒として白金や金、銀、銅、モリブデン、ニッケル、クロム等の遷移金属を使用すると、加水分解反応が進行して、水中にてＣＡＲＥを実施することで基板の表面加工が実施できる。コストや加工特性の観点から、このようにしてＣＡＲＥを実施することが好ましい。
以上説明した、定盤における固体触媒からなる加工基準面は、通常所定のパッド上に固体触媒を成膜することによって形成される。前記パッドに特に制限はなく、例えばゴム、光透過性の樹脂、発泡性の樹脂及び不織布を使用することができる。
上述の通り、ＣＡＲＥでは処理液中で被加工物と前記加工基準面を相対運動させることにより、前記加工基準面の表面で生成した活性種と被加工物を反応させて、被加工物表面を除去することにより表面加工を行う。
またＣＡＲＥの加工条件は、例えば定盤回転数：５〜２００ｒｐｍ、被加工物回転数：５〜２００ｒｐｍ、加工圧力：１０ｈＰａ〜 １０００ｈＰａ、加工時間：５〜１２０分の範囲で設定することができる。
以上説明したＣＡＲＥを実施する、代表的なＣＡＲＥ加工装置を図９に示す。このＣＡＲＥ加工装置１００は、処理槽１２４と、該処理槽１２４内に回転自在に配置された触媒定盤１２６と、表面（被加工面）を下向きにして被加工物１２８（マスクブランク用基板）を脱着自在に保持する基板ホルダ１３０を有している。基板ホルダ１３０は、触媒定盤１２６の回転軸芯と平行且つ偏心した位置に設けた上下動自在な回転軸１３２の先端に連結されている。触媒定盤１２６は、例えば、ステンレスからなる剛性材料の基材１４０の表面に、固体触媒として所定の厚みを有する、例えば白金１４２が形成されている。なお、固体触媒はバルクであっても良いが、安価で形状安定性の良い、例えばフッ素系ゴム材などの弾性を有する母材上に白金１４２を形成した構成としてもよい。
また、基板ホルダ１３０の内部には、該ホルダ１３０で保持した被加工物１２８の温度を制御するための温度制御機構としてのヒータ１７０が回転軸１３２内に延びて埋設されている。処理槽１２４の上方には、温度制御機構としての熱交換器１７２によって所定の温度に制御した処理液（純水など）を処理槽１２４の内部に供給する処理液供給ノズル１７４が配置されている。更に、触媒定盤１２６の内部には、触媒定盤１２６の温度を制御する温度制御機構としての流体流路１７６が設けられている。
このＣＡＲＥ加工装置１００によるＣＡＲＥの実施方法は、例えば以下の通りである。処理液供給ノズル１７４から触媒定盤１２６に向けて処理液を供給する。そして、基板ホルダ１３０で保持した被加工物１２８を触媒定盤１２６の白金（触媒）１４２の表面に所定の圧力で押付けて、被加工物１２８を触媒定盤１２６の白金（触媒）１４２との接触部（加工部）に処理液を介在させながら、触媒定盤１２６及び被加工物１２８を回転させて、被加工物１２８の表面（下面）を平坦に除去加工（エッチング）する。なお、基板ホルダ１３０で保持した被加工物１２８を触媒定盤１２６の白金（触媒）１４２に所定の圧力で押付けることなく、被加工物１２８を白金（触媒）１４２に極近接させて、被加工物１２８の表面を平坦に除去加工（エッチング）するようにしてもよい。
以上説明した各工程を実施することにより、中間空間周波数及び高空間周波数領域のＰＳＤを所定値以下に調整し、本発明において好ましいパワースペクトル密度及び表面粗さを備えたマスクブランク用基板が製造される。本発明においては、マスクブランク用基板の製造工程において行われるその他の工程を実施してもよい。
[反射型マスクブランクの製造方法]
次に、本発明の一実施形態に係る反射型マスクブランク３０の製造方法について以下に説明する。図３は、本実施形態の反射型マスクブランク３０を示す模式図である。
本実施形態の反射型マスクブランク３０は、上記説明した多層反射膜付き基板２０の保護膜２２上に（又は保護膜２２がない場合には多層反射膜２１上に）、転写パターンとなる吸収体膜２４を形成することで製造される。
上記吸収体膜２４の材料は、特に限定されるものではない。例えば、ＥＵＶ光を吸収する機能を有するもので、Ｔａ（タンタル）単体、又はＴａを主成分とする材料を用いることが好ましい。Ｔａを主成分とする材料は、通常、Ｔａの合金である。このような吸収体膜の結晶状態は、平滑性、平坦性の点から、アモルファス状又は微結晶の構造を有しているものが好ましい。Ｔａを主成分とする材料としては、例えば、ＴａとＢを含む材料、ＴａとＮを含む材料、ＴａとＢを含み、更にＯとＮの少なくともいずれかを含む材料、ＴａとＳｉを含む材料、ＴａとＳｉとＮを含む材料、ＴａとＧｅを含む材料、ＴａとＧｅとＮを含む材料などを用いることができる。また例えば、ＴａにＢ、Ｓｉ、Ｇｅ等を加えることにより、アモルファス構造が容易に得られ、吸収体膜２４の平滑性を向上させることができる。さらに、ＴａにＮ、Ｏを加えれば、酸化に対する耐性が向上するため、経時的な安定性を向上させることができる。
吸収体膜２４の表面は、多層反射膜２１について述べた上記範囲のパワースペクトル密度（すなわち空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下におけるＰＳＤが２０ｎｍ４以下であって、且つ、空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が１０ｎｍ４以下）を有していることが、疑似欠陥の検出を抑制する観点から好ましい。上記ＰＳＤ範囲のマスクブランク用基板１０や、多層反射膜付き基板２０の表面形態を保って、吸収体膜２４の表面が、前記範囲のパワースペクトル密度になるようにするには、吸収体膜２４をアモルファス構造または微結晶構造にすることが好ましい。結晶構造については、Ｘ線回折装置（ＸＲＤ）により確認することができる。
このような構成とすることにより、上記に挙げた検査光源波長として２６６ｎｍのＵＶレーザー又は１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザー、１３．５ｎｍのＥＵＶ光を用いる高感度欠陥検査装置で反射型マスクブランク３０の欠陥検査を行う場合、疑似欠陥を含む欠陥検出数を大幅に抑制することができる。なお、吸収体膜２４の表面とは、吸収体膜２４の保護膜２２又は多層反射膜２１と接する面と反対側の面であって、マスクブランク用基板１０の主表面と平行な面である。
本発明の多層反射膜付き基板２０は上述の通り、その膜表面（多層反射膜２１又は保護膜２２）の上記空間周波数領域における粗さ（ＰＳＤ）が十分に抑制されており非常に平坦性に優れるので、その上に形成される吸収体膜２４の上記空間周波数領域におけるＰＳＤを、疑似欠陥を含む欠陥検出数を大幅に抑制することができる範囲とすることが容易である。
なお、本発明の反射型マスクブランクは、図３に示す構成に限定されるものではない。例えば、上記吸収体膜２４の上に、吸収体膜２４をパターニングするためのマスクとなるレジスト膜を形成することもでき、レジスト膜付き反射型マスクブランクも、本発明の反射型マスクブランクである。なお、吸収体膜２４の上に形成するレジスト膜は、ポジ型でもネガ型でも構わない。また、電子線描画用でもレーザー描画用でも構わない。さらに、吸収体膜２４と前記レジスト膜との間に、いわゆるハードマスク（エッチングマスク）膜を形成することもでき、この態様も本発明における反射型マスクブランクである。
[反射型マスクの製造方法]
次に、本発明の一実施形態に係る反射型マスク４０の製造方法について以下に説明する。図４は、本実施形態の反射型マスク４０を示す模式図である。
本実施形態の反射型マスク４０は、上記の反射型マスクブランク３０における吸収体膜２４をパターニングして、上記保護膜２２又は多層反射膜２１上に吸収体パターン２７を形成することで製造される。本実施形態の反射型マスク４０は、ＥＵＶ光等の露光光で露光すると、マスク表面で吸収体膜２４のある部分では露光光が吸収され、それ以外の吸収体膜２４を除去した部分では露出した保護膜２２及び多層反射膜２１で露光光が反射されることにより、リソグラフィー用の反射型マスク４０として使用することができる。
[半導体装置の製造方法]
以上説明した反射型マスク４０と、露光装置を使用したリソグラフィープロセスにより、半導体基板等の被転写体上に形成されたレジスト膜に、前記反射型マスク４０の吸収体パターン２７に基づく回路パターン等の転写パターンを転写し、その他種々の工程を経ることで、半導体基板上に配線など種々のパターン等が形成された半導体装置を製造することができる。
なお、上述のマスクブランク用基板１０、多層反射膜付き基板２０、反射型マスクブランク３０に基準マークを形成し、この基準マークと、上述の高感度欠陥検査装置で検出された致命欠陥の位置を座標管理することができる。得られた致命欠陥の位置情報（欠陥データ）に基づいて、反射型マスク４０を作製するときに、上述の欠陥データと被転写パターン（回路パターン）データとを元に、致命欠陥が存在している箇所に吸収体パターン２７が形成されるように描画データを補正して、欠陥を低減させることができる。
［多層反射膜成膜条件とBGL（バックグラウンドレベル）］
以下に示す種々の条件でガラス基板上に多層反射膜を形成し、それについて検査光源波長が１３．５ｎｍの高感度欠陥検査装置を使用して欠陥検査を行ったときのＢＧＬを求めた。尚、使用したガラス基板は、後述する実施例１に示す加工方法により表面加工され、ガラス基板表面は、その１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得られる空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が１０ｎｍ４以下であるものを使用した。
実施例試料１：Ｍｏターゲット及びＳｉターゲットを使用して、イオンビームスパッタリングによりＭｏ層（低屈折率層、厚み２．８ｎｍ）及びＳｉ層（高屈折率層、厚み４．２ｎｍ）を交互積層し（積層数40ペア）、多層反射膜を前記ガラス基板上に形成した。イオンビームスパッタリングにおけるガラス基板法線に対するMo、Siスパッタ粒子の入射角度は３０度、イオンソースのガス流量は８ｓｃｃｍとした。さらに多層反射膜上にＲＦスパッタリングによりRu保護膜（膜厚2.5nm）を成膜して多層反射膜付き基板とした。
比較例試料１：Ｍｏターゲット及びＳｉターゲットを使用して、イオンビームスパッタリングによりＭｏ層（厚み２．８ｎｍ）及びＳｉ層（厚み４．２ｎｍ）を交互積層し（積層数40ペア）、多層反射膜を前記ガラス基板上に形成した。イオンビームスパッタリングにおけるガラス基板法線に対するMo、Siスパッタ粒子の入射角度は、それぞれ、Ｍｏが５０度、Ｓｉが４０度、イオンソースのガス流量は8sccmとした。さらに多層反射膜上にRu保護膜（膜厚2.5nm）を成膜して多層反射膜付き基板とした。
比較例試料２：Ru保護膜を形成しなかった以外は比較例試料１と同様にして多層反射膜付き基板を作製した。
比較例試料３：イオンソースのガス流量を１６ｓｃｃｍに変更し、Ru保護膜を形成しなかった以外は比較例試料１と同様にして多層反射膜付き基板を作製した。
以上のようにして作製された多層反射膜付き基板の膜表面について波長１３．５ｎｍの高感度欠陥検査装置を使用して欠陥検査を行い、そのときのＢＧＬを求めた。結果を図５に示す。図５より、BGLは多層反射膜の成膜条件（Mo、Siの入射角度）に依存していることがわかる。また、その他の条件、例えばガス流量には依存していないことがわかる。
［多層反射膜表面の表面粗さと反射率］
上記条件にて作製した多層反射膜付き基板の膜表面の空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下の表面粗さ（Ｒｍｓ）を原子間力顕微鏡にて測定した。測定領域は１μｍ×１μｍである。結果を下記に示す。
実施例試料１：Rms＝０．１１５ｎｍ
比較例試料１：Rms＝０．１４８ｎｍ
比較例試料２：Rms＝０．１３２ｎｍ
比較例試料３：Rms＝０．１４６ｎｍ
また、上記実施例試料１、比較例試料１〜３について、ＥＵＶ光（波長１３．５ｎｍ）における多層反射膜の反射率をEUV Technology社製 LPR1016により測定したところ、Ｒｍｓが０．１３ｎｍ未満の試料については、６５％以上と高い反射率であったのに対して、Ｒｍｓが０．１３ｎｍ以上の試料については、６４％に至らず反射率が悪化する結果となった。
［多層反射膜成膜条件とPSD（パワースペクトル密度）］
上述の実施例試料１、比較例試料１〜３の多層反射膜付き基板の膜表面を原子間力顕微鏡（測定領域１μｍ×１μｍ）にて測定した後、パワースペクトル解析した結果を図６に示す。
図６に見られる通り、空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下において、多層反射膜を構成する各層のスパッタ粒子が、基板主表面の法線に対して０度以上３０度以下で入射させた実施例試料１のＰＳＤが、基板主表面の法線に対して３０度超で入射させた比較例試料１のＰＳＤと比べて全体的に小さくなっていることがわかる。即ち、多層反射膜付き基板の空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下におけるＰＳＤは、イオンビームスパッタリングにおけるガラス基板法線に対するMo、Siスパッタ粒子の入射角度を適切に制御することにより、所定値以下にすることができることがわかった。
以上の結果を踏まえ、種々の波長の光を使用する高感度欠陥検査装置において、疑似欠陥を含む欠陥検出数が少なく、よって致命欠陥を確実に検出することできる本発明の多層反射膜付き基板、反射型マスクブランク及び反射型マスクの実施例等について、以下に説明する。
［実施例１］MRF→EEM→CARE→実施例試料１成膜条件
＜マスクブランク用基板の作製＞
（研磨及びＭＲＦによる表面加工）
マスクブランク用基板として、大きさが１５２．４ｍｍ×１５２．４ｍｍ、厚さが６．３５ｍｍのＳｉＯ２−ＴｉＯ２系のガラス基板を準備した。両面研磨装置を用いて、当該ガラス基板の表裏面を、酸化セリウム砥粒及びコロイダルシリカ砥粒により段階的に研磨した後、低濃度のケイフッ酸で表面処理した。これにより得られたガラス基板表面の表面粗さを原子間力顕微鏡で測定したところ、二乗平均平方根粗さ（Ｒｍｓ）は０．１５ｎｍであった。
当該ガラス基板の表裏面における１４８ｍｍ×１４８ｍｍの領域の表面形状（表面形態、平坦度）を、波長変調レーザーを用いた波長シフト干渉計で測定した。その結果、ガラス基板の表裏面の平坦度は２９０ｎｍ（凸形状）であった。ガラス基板表面の表面形状（平坦度）の測定結果は、測定点ごとにある基準面に対する高さの情報としてコンピュータに保存するとともに、ガラス基板に必要な表面平坦度の基準値５０ｎｍ（凸形状）、裏面平坦度の基準値５０ｎｍと比較し、その差分（必要除去量）をコンピュータで計算した。
次いで、ガラス基板面内を加工スポット形状領域ごとに、必要除去量に応じた局所表面加工の加工条件を設定した。事前にダミー基板を用いて、実際の加工と同じようにダミー基板を、一定時間基板を移動させずにスポットで加工し、その形状を上記表裏面の表面形状を測定する装置と同じ測定機にて測定し、単位時間当たりにおけるスポットの加工体積を算出した。そして、スポットの情報とガラス基板の表面形状の情報より得られた必要除去量に従い、ガラス基板をラスタ走査する際の走査スピードを決定した。
設定した加工条件に従い、磁気流体による基板仕上げ装置を用いて、磁気粘弾性流体研磨（Magneto Rheological Finishing : MRF）加工法により、ガラス基板の表裏面平坦度が上記の基準値以下となるように局所的表面加工処理をして表面形状を調整した。なお、このとき使用した磁性粘弾性流体は、鉄成分を含んでおり、研磨スラリーは、アルカリ水溶液＋研磨剤（約２ｗｔ％）、研磨剤：酸化セリウムとした。その後、ガラス基板について、濃度約１０％の塩酸水溶液（温度約２５℃）が入った洗浄槽に約１０分間浸漬した後、純水によるリンス、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）による乾燥を行った。
得られたガラス基板表面の表面形状（表面形態、平坦度）を測定したところ、表裏面の平坦度は約４０〜５０ｎｍであった。また、ガラス基板表面の表面粗さを、転写パターンが形成される側の主表面（１４２ｍｍ×１４２ｍｍ）の中央の１μｍ×１μｍの領域を、原子間力顕微鏡を用いて測定したところ、二乗平均平方根粗さ（Ｒｍｓ）は０．３７ｎｍとなっており、ＭＲＦによる局所表面加工前の表面粗さより荒れた状態になっていた。
このガラス基板の表面状態をＺｙｇｏ社製、非接触表面形状測定機ＮｅｗＶｉｅｗ６３００にて測定し（測定領域：０．１４ｍｍ×０．１０５ｍｍ、拡大倍率：５０倍）、パワースペクトル解析を行った。結果を図７に示す（「ＥＥＭ未加工」として表示されている。「ＥＥＭ加工あり」と表示されたものについては後述）。
パワースペクトル解析の結果、空間周波数１×１０−２μｍ−１以上１μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が最大で４．５×１０６ｎｍ４（空間周波数１×１０−２μｍ−１）であった（図７点線参照）。
また、原子間力顕微鏡にて上記ガラス基板の表面粗さを測定し（測定領域：１μｍ×１μｍ）、パワースペクトル解析を行った結果を図８に「未研磨部」として示す。解析の結果、空間周波数１μｍ−１以上１００μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が最大で１４ｎｍ４（空間周波数２μｍ−１）となった。より詳しくは、空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が最大で１４ｎｍ４（空間周波数３μｍ−１）、空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下におけるパワー密度が最大で８．３２ｎｍ４（空間周波数１１μｍ−１）、最小で０．５８ｎｍ４（空間周波数１００μｍ−１）であった（図８点線参照）。
（ＥＥＭによる表面加工）
次に、以上のパワースペクトル解析を行ったガラス基板の表裏面について、ガラス基板表面の表面形状を維持又は改善する目的と、中間空間周波数領域（１０−２μｍ以上１μｍ−１以下）のＰＳＤを低減することを目的として、ガラス基板の表裏面にＥＥＭを実施した。このＥＥＭは、以下の加工条件で行った。
加工液：微細粉末粒子（濃度：３ｗｔ％）含有中性水溶液（ｐＨ：７）
微細粉末粒子：コロイダルシリカ、平均粒径；約８０ｎｍ
回転体：ポリウレタン回転球
回転体回転数：２８０ｒｐｍ
研磨時間：１２０分
荷重：１．５ｋｇ
その後、ガラス基板の端面をスクラブ洗浄した後、表裏面に対して、低濃度フッ酸水溶液によるメガソニック洗浄（周波数３ＭＨz、６０秒）、純水によるリンス、乾燥を行った。
ＥＥＭにより表面加工したガラス基板の表面状態を、上述と同様にＺｙｇｏ社製、非接触表面形状測定機ＮｅｗＶｉｅｗ６３００にて測定し（測定領域：０．１４ｍｍ×０．１０５ｍｍ）、パワースペクトル解析を行った。結果を図７に「ＥＥＭ加工あり」として示す。これの拡大倍率は、上記「ＥＥＭ未加工」に対応する。
解析の結果、空間周波数１×１０−２μｍ−１以上１μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が最大で１０６ｎｍ４（空間周波数１×１０−２μｍ−１）となった。以上より、ＥＥＭによる表面加工により、中間空間周波数領域（１×１０−２μｍ−１以上１μｍ−１以下）のＰＳＤを低減することができたことがわかる。
また、ＥＥＭ表面加工により得られたガラス基板の表面状態を、原子間力顕微鏡にて測定し（測定領域：ガラス基板の中心１μｍ×１μｍ）、パワースペクトル解析を行った結果を図８に「ＥＥＭ加工部」として示す。
解析の結果、空間周波数１μｍ−１以上１００μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が最大で２５ｎｍ４（空間周波数３μｍ−１）となった（図８実線参照）。より詳しくは、空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が最大で２５ｎｍ４（空間周波数３μｍ−１）、空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が最大で９．０ｎｍ４（空間周波数１０μｍ−１）であった。
以上、図８の結果より、ＥＥＭによる表面加工によって、空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下のＰＳＤは改善しない（または悪化する）結果となったが、空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下のＰＳＤについては低減することができた。
（２）CAREとPSD（図１０）
次に、以上のＥＥＭ表面加工を経たガラス基板の表裏面について、高空間周波数領域（１μｍ−１以上）のＰＳＤを低減することを目的として、ガラス基板の表裏面に対して、図９のＣＡＲＥ加工装置を使用して片面ずつ触媒基準エッチング（ＣＡＲＥ）による表面加工を行った。なお、加工条件は以下の通りとした。
加工液：純水
触媒：Ｐｔ
基板回転数：１０．３回転／分
触媒定盤回転数：１０回転／分
加工時間：５０分
加工圧：２５０ｈＰａ
その後、ガラス基板の端面をスクラブ洗浄した後、当該基板を王水（温度約６５℃）が入った洗浄槽に約１０分浸漬させ、その後、純水によるリンス、乾燥を行った。なお、王水による洗浄は、ガラス基板の表裏面に触媒であるＰｔの残留物がなくなるまで、複数回行った。
ＣＡＲＥにより表面加工したガラス基板の表面状態を、原子間力顕微鏡にて測定し（測定領域：１μｍ×１μｍ）、パワースペクトル解析を行った結果を図１０に示す。解析の結果、空間周波数１μｍ−１以上１００μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が最大で５．０ｎｍ４（空間周波数２μｍ−１）であった。より詳しくは、空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が最大で５．０ｎｍ４（空間周波数２μｍ−１）、空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が最大で１．９ｎｍ４（空間周波数１１μｍ−１）であった。
この結果のとおり、ＣＡＲＥによる表面加工により、高空間周波数領域の粗さを低減することができた。また、空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下における二乗平均平方根粗さＲｍｓは０．０８ｎｍと良好であった。
＜多層反射膜付き基板の作製＞
次に、このようにして得られたマスクブランク用基板上に、上記実施例試料１における成膜条件で多層反射膜を成膜し、さらに、多層反射膜上にＲＦスパッタリングにより、Ｒｕ保護膜（膜厚２．５ｎｍ）を成膜して多層反射膜付き基板を作製した。
この得られた多層反射膜付き基板の保護膜表面を原子間力顕微鏡（測定領域１μｍ×１μｍ）にて測定した後、パワースペクトル解析を行った。その結果、空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が最大で１５．８ｎｍ４（空間周波数５μｍ−１）、空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が最大で６．７３ｎｍ４（空間周波数１０μｍ−１）となった。また、空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下におけるＲｍｓは、０．１２６ｎｍであった。また、この保護膜表面の反射率をEUV Technology社製LPR1016により測定したところ、６５．１％と高い反射率であった。
次に、検査光源波長１９３ｎｍの高感度欠陥検査装置（ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製Ｔｅｒｏｎ６００シリーズ）、及び検査光源波長１３．５ｎｍの高感度欠陥検査装置を使用して欠陥検査を行った。尚、測定領域は１３２ｍｍ×１３２ｍｍとした。検査感度条件は、球相当直径ＳＥＶＤ（Ｓｐｈｅｒｅ Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ Ｖｏｌｕｍｅ Ｄｉａｍｅｔｅｒ）で２０ｎｍサイズの欠陥を検出できる検査感度条件とした。尚、球相当直径ＳＥＶＤは、欠陥の平面視面積を（Ｓ）、欠陥の高さを（ｈ）としたときに、ＳＥＶＤ＝２（３Ｓ／４πｈ）１／３の式により算出することができる。（以下の実施例、比較例も同様。）欠陥の面積（Ｓ）、欠陥の高さ（ｈ）は原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）により測定することができる。その結果、Ｔｅｒｏｎ６１０による検出欠陥数は２１，７０５個、Actinic検査においてもＢＧＬが閾値を超えることなく、疑似欠陥を含む欠陥検出数が少なく、欠陥検査が容易であった。Ｔｅｒｏｎ６１０による検出欠陥数が１０００００個以下で、さらにActinic検査において疑似欠陥を含む欠陥検出数が少なければ、異物や傷などの致命欠陥の有無を容易に検査することができる。
＜反射型マスクブランクの作製＞
次に、多層反射膜付き基板の保護膜及び多層反射膜に対して、転写パターン形成領域の外側４箇所に、上記欠陥の位置を座標管理するための基準マークを集束イオンビームにより形成した。
次に、多層反射膜付き基板の多層反射膜を形成していない裏面に、ＤＣマグネトロンスパッタリング法により、裏面導電膜を形成した。裏面導電膜は、Ｃｒターゲットを多層反射膜付き基板の裏面に対向させ、Ａｒ＋Ｎ２ガス（Ａｒ：Ｎ２＝９０％：１０％）雰囲気中で反応性スパッタリングを行うことで形成した。尚、裏面導電膜の膜厚は２０ｎｍとした。
さらに、上述した多層反射膜付き基板の保護膜表面に、ＤＣマグネトロンスパッタリング法により、ＴａＢＮからなる吸収体膜を成膜し、反射型マスクブランクを作製した。この吸収体膜は、ＴａＢターゲット（Ｔａ：Ｂ＝８０：２０）に多層反射膜付き基板を対向させ、Ｘｅ＋Ｎ２ガス（Ｘｅ：Ｎ２＝９０％：１０％）雰囲気中で反応性スパッタリングを行うことで形成した。尚、吸収体膜の膜厚は７０ｎｍとした。また、吸収体膜の結晶構造をＸ線回折装置（ＸＲＤ）により測定したところ、アモルファス構造であった。
＜反射型マスクの作製＞
上述した吸収体膜の表面に、スピンコート法によりレジストを塗布し、加熱及び冷却工程を経て、膜厚１５０ｎｍのレジスト膜を成膜した。次いで、所望のパターンの描画及び現像工程を経て、レジストパターンを形成した。このレジストパターンをマスクにして、Ｃｌ２＋Ｈｅガスのドライエッチングにより、吸収体膜であるＴａＢＮ膜のパターニングを行い、保護膜上に吸収体パターンを形成した。その後、レジスト膜を除去し、洗浄を行い、反射型マスクを作製した。
尚、上述の描画工程においては、上記基準マークを元に、致命欠陥が存在している箇所に吸収体パターンが配置されるように描画データを補正して、反射型マスクを作製した。得られた反射型マスクについて、検査光源波長１９３ｎｍの高感度欠陥検査装置（ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製Ｔｅｒｏｎ６００シリーズ）を使用して欠陥検査を行ったところ、欠陥は確認されなかった。
上述のとおり、反射型マスクにおいて、高感度欠陥検査装置での欠陥は確認されなかったので、この反射型マスクを使用して、露光装置を使用したリソグラフィープロセスを行った場合、反射型マスク起因の転写パターン欠陥が発生せずに半導体装置を作製することができる。
［実施例２］
実施例１で使用したのと同様のガラス基板を使用して、実施例１と同様にＭＲＦ及びＥＥＭ加工を行った。なお、ＥＥＭ加工条件は以下の通りである。
加工液：微細粉末粒子（濃度：５ｗｔ％）含有中性水溶液（ｐＨ：７）
微細粉末粒子：コロイダルシリカ、平均粒径；約８０ｎｍ
回転体：ポリウレタン回転球
回転体回転数：２８０ｒｐｍ
研磨時間：１２０分
荷重：１．５ｋｇ
このようにして得られたマスクブランク用基板上に、上記実施例試料１における成膜条件で多層反射膜を成膜し、さらに、多層反射膜上にＲＦスパッタリングにより、Ｒｕ保護膜（膜厚２．５ｎｍ）を成膜して多層反射膜付き基板を作製した。
この得られた多層反射膜付き基板の保護膜表面を原子間力顕微鏡（測定領域１μｍ×１μｍ）にて測定した後、パワースペクトル解析を行った。その結果、空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が最大で１７．２ｎｍ４（空間周波数５．４μｍ−１）、空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が最大で７．１８ｎｍ４（空間周波数１０μｍ−１）となった。また、空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下のＲｍｓは、０．１２３ｎｍであった。この保護膜表面の反射率をEUV Technology社製LPR1016により測定したところ、６５．２％と高い反射率であった。
次に、検査光源波長１９３ｎｍの高感度欠陥検査装置（ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製Ｔｅｒｏｎ６００シリーズ）、及び検査光源波長１３．５ｎｍの高感度欠陥検査装置を使用して欠陥検査を行った。尚、測定領域は１３２ｍｍ×１３２ｍｍとした。検査感度条件は、球相当直径ＳＥＶＤで２０ｎｍサイズの欠陥を検出できる検査感度条件とした。その結果、Ｔｅｒｏｎ６１０による検出欠陥数は２８，５９１個,Actinic検査においてもＢＧＬが閾値を超えることなく、疑似欠陥を含む欠陥検出数が少なく、欠陥検査が容易であった。疑似欠陥が少ないほど、異物や傷などの致命欠陥の有無を容易に検査することができる。
また、上述の実施例１と同様に反射型マスクブランク、及び反射型マスクを作製した。得られた反射型マスクについて、検査光源波長１９３ｎｍの高感度欠陥検査装置（ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製Ｔｅｒｏｎ６００シリーズ）を使用して欠陥検査を行ったところ、欠陥は確認されなかった。
［参考例１］
ガラス基板として、大きさが１５２．４ｍｍ×１５２．４ｍｍ、厚さが６．３５ｍｍのＳｉＯ２−ＴｉＯ２系のガラス基板を準備し、実施例１と同様にＭＲＦ及びＥＥＭ加工を実施した。なお、ＥＥＭ加工の条件は以下の通りである。
加工液：微細粉末粒子（濃度：５ｗｔ％）含有中性水溶液（ｐＨ：７）
微細粉末粒子：コロイダルシリカ、平均粒径：約８０ｎｍ
回転体：ポリウレタンロール
回転体回転数：２８０ｒｐｍ
研磨時間：１８０分
このようにして作製されたマスクブランク用基板上に、上記比較例試料２における成膜条件で多層反射膜を成膜し、さらに、多層反射膜上にＲＦスパッタリングにより、Ｒｕ保護膜（膜厚２．５ｎｍ）を成膜して多層反射膜付き基板を作製した。
この得られた多層反射膜付き基板の保護膜表面を原子間力顕微鏡（測定領域１μｍ×１μｍ）にて測定した後、パワースペクトル解析を行った。その結果、空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が最大で１８．１ｎｍ４（空間周波数４．８μｍ−１）、空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が最大で９．６ｎｍ４（空間周波数１０μｍ−１）となった。また、空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下のＲｍｓは、０．１５１ｎｍであった。この保護膜表面の反射率をEUV Technology社製LPR1016により測定したところ、６４．４％であった。
次に、検査光源波長１９３ｎｍの高感度欠陥検査装置（ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製Ｔｅｒｏｎ６００シリーズ）、及び検査光源波長１３．５ｎｍの高感度欠陥検査装置を使用して欠陥検査を行った。尚、測定領域は１３２ｍｍ×１３２ｍｍとした。検査感度条件は、球相当直径ＳＥＶＤで２０ｎｍサイズの欠陥を検出できる検査感度条件とした。その結果、Ｔｅｒｏｎ６１０では、検出欠陥数３４，０１７個、Actinic検査機においては、ＢＧＬが閾値を超え、疑似欠陥を含む欠陥検出数は１０万個と多数となり、欠陥検査困難であった。
［実施例３］
上述の実施例１において、マスクブランク用基板の作製を、ＥＥＭ及びＣＡＲＥを行わず、両面タッチ研磨を行った以外は実施例１と同様に多層反射膜付き基板を作製した。
この得られた多層反射膜付き基板の保護膜表面を原子間力顕微鏡（測定領域１μｍ×１μｍ）にて測定した後、パワースペクトル解析を行った。その結果、空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が最大で１８．５ｎｍ４（空間周波数４．５μｍ−１）、空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が最大で８．８ｎｍ４（空間周波数１０μｍ−１）となった。また、空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下のＲｍｓは、０．１２９ｎｍであった。この保護膜表面の反射率をEUV Technology社製LPR1016により測定したところ、６５．０％と高い反射率であった。
次に、検査光源波長１９３ｎｍの高感度欠陥検査装置（ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製Ｔｅｒｏｎ６００シリーズ）、及び検査光源波長１３．５ｎｍの高感度欠陥検査装置を使用して欠陥検査を行った。尚、測定領域は１３２ｍｍ×１３２ｍｍとした。検査感度条件は、球相当直径ＳＥＶＤで２０ｎｍサイズの欠陥を検出できる検査感度条件とした。その結果、Ｔｅｒｏｎ６１０欠陥検出数４０，０２８個、Actinic検査機においてもＢＧＬは閾値を超えることなく、疑似欠陥を含む欠陥検出数は少なく検査可能であった。
［実施例４］
実施例１で使用したのと同様のガラス基板を使用して、実施例１と同様にＭＲＦ及びＣＡＲＥ加工を行った。なお、ＣＡＲＥ加工条件は以下の通りである。
加工液：純水
触媒：Ｃｒ
基板回転数：１０．３回転／分
触媒定盤回転数：１０回転／分
加工時間：２０分
加工圧力：５０ｈＰａ
その後、ガラス基板の端面をスクラブ洗浄したのち、当該基板を硝酸第二セリウムアンモニウムと過塩素酸を含むＣｒエッチング液が入った洗浄槽に約１０分浸漬させ、その後、純水によるリンス、乾燥を行った。なお、Ｃｒエッチング液による洗浄は、ガラス基板の表裏面から触媒であるＣｒの残留物がなくなるまで、複数回行った。
このようにして得られたマスクブランク用基板上に、上記実施例試料１における成膜条件で多層反射膜を成膜し、さらに、多層反射膜上にイオンビームスパッタリングにより、Ｒｕ保護膜（膜厚２．５ｎｍ）を成膜して多層反射膜付き基板を作製した。
この得られた多層反射膜付き基板の保護膜表面を原子間力顕微鏡（測定領域１μｍ×１μｍ）にて測定した後、パワースペクトル解析を行った。その結果、空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が最大で１６．４ｎｍ４（空間周波数３μｍ−１）、空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が最大で６．４ｎｍ４（空間周波数１０μｍ−１）となった。また、空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下のＲｍｓは、０．１１９ｎｍであった。この保護膜表面の反射率をEUV Technology社製LPR1016により測定したところ、６６．２％と高い反射率であった。
次に、検査光源波長１９３ｎｍの高感度欠陥検査装置（ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製Ｔｅｒｏｎ６００シリーズ）、及び検査光源波長１３．５ｎｍの高感度欠陥検査装置を使用して欠陥検査を行った。尚、測定領域は１３２ｍｍ×１３２ｍｍとした。検査感度条件は、球相当直径ＳＥＶＤで２０ｎｍサイズの欠陥を検出できる検査感度条件とした。その結果、Ｔｅｒｏｎ６１０による検出欠陥数は２３，４５０個、Actinic検査においてもＢＧＬが閾値を超えることなく、疑似欠陥を含む欠陥検出数が少なく、欠陥検査が容易であった。疑似欠陥が少ないほど、異物や傷などの致命欠陥の有無を容易に検査することができる。
また、上述の実施例１と同様に反射型マスクブランク、及び反射型マスクを作製した。得られた反射型マスクについて、検査光源波長１９３ｎｍの高感度欠陥検査装置（ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製Ｔｅｒｏｎ６００シリーズ）を使用して欠陥検査を行ったところ、欠陥は確認されなかった。
［比較例１］
上述の参考例１において、ＥＥＭを行わず、両面タッチ研磨を行った以外は参考例１と同様に多層反射膜付き基板を作製した。
この得られた多層反射膜付き基板の保護膜表面を原子間力顕微鏡（測定領域１μｍ×１μｍ）にて測定した後、パワースペクトル解析を行った。その結果、空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が最大で２５ｎｍ４（空間周波数３．５μｍ−１）、空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が最大で１０．５ｎｍ４（空間周波数１０μｍ−１）となった。また、空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下のＲｍｓは、０．１４７ｎｍであった。この保護膜表面の反射率をEUV Technology社製LPR1016により測定したところ、６４．８％であった。
次に、検査光源波長１９３ｎｍの高感度欠陥検査装置（ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製Ｔｅｒｏｎ６００シリーズ）、及び検査光源波長１３．５ｎｍの高感度欠陥検査装置を使用して欠陥検査を行った。尚、測定領域は１３２ｍｍ×１３２ｍｍとした。検査感度条件は、球相当直径ＳＥＶＤで２０ｎｍサイズの欠陥を検出できる検査感度条件とした。その結果、欠陥検出数はＴｅｒｏｎ６１０では１００，０００個超、ActinicにおいてもＢＧＬが閾値を超え、疑似欠陥を含む欠陥検出数は１０万個と多数となった。
尚、上記実施例で示したとおり、以下に記載の多層反射膜付き基板の製造方法、反射型マスクブランクの製造方法、反射型マスクの製造方法によりそれぞれ製造された多層反射膜付き基板、反射型マスクブランク、反射型マスクも、本発明の効果を奏することができる。
（構成Ａ）
高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層した多層反射膜を、マスクブランク用基板の転写パターンが形成される側の主表面上に有する多層反射膜付き基板の製造方法であって、
前記マスクブランク用基板は、ＥＥＭ及び／又は触媒基準エッチングにより表面加工されており、
前記主表面上に、高屈折率材料と低屈折率材料のターゲットを用いたイオンビームスパッタリングにより、前記高屈折率材料と前記低屈折率材料のスパッタ粒子を前記主表面の法線に対して０度以上３０度以下の入射角度で入射させて前記多層反射膜を成膜することを特徴とする多層反射膜付き基板の製造方法。
（構成Ｂ）
前記マスクブランク用基板は、ガラス材料からなることを特徴とする構成Ａ記載の多層反射膜付き基板の製造方法。
（構成Ｃ）
前記触媒基準エッチングは、遷移金属を含む材料からなる触媒を、処理液を介して前記主表面に接触若しくは極接近させ、前記触媒と前記主表面とを相対運動させることにより、加水分解による分解生成物を前記主表面から除去するものであることを特徴とする構成Ａ又は構成Ｂに記載の多層反射膜付き基板の製造方法。
（構成Ｄ）
前記処理液は水若しくは純水であることを特徴とする構成Ｃ記載の多層反射膜付き基板の製造方法。
（構成Ｅ）
さらに前記多層反射膜上に保護膜を形成することを特徴とする構成Ａ〜構成Ｄのいずれか１に記載の多層反射膜付き基板の製造方法。
（構成Ｆ）
構成Ａ〜Ｅのいずれか１に記載の多層反射膜付き基板の製造方法により製造された多層反射膜付き基板の多層反射膜上又は保護膜上に、転写パターンとなる吸収体膜を形成することを特徴とする反射型マスクブランクの製造方法。
（構成Ｇ）
構成Ｆに記載の反射型マスクブランクの製造方法により製造された反射型マスクブランクにおける吸収体膜をパターニングして、前記多層反射膜上又は前記保護膜上に吸収体パターンを形成することを特徴とする反射型マスクの製造方法。
１０ マスクブランク用基板
２０ 多層反射膜付き基板
２１ 多層反射膜
２２ 保護膜
２３ 裏面導電膜
２４ 吸収体膜
２７ 吸収体パターン
３０ 反射型マスクブランク
４０ 反射型マスク
１００ ＣＡＲＥ（触媒基準エッチング）加工装置
１２４ 処理槽
１２６ 触媒定盤
１２８ 被加工物
１３０ 基板ホルダ
１３２ 回転軸
１４０ 基材
１４２ 白金（触媒）
１７０ ヒータ
１７２ 熱交換器
１７４ 処理液供給ノズル
１７６ 流体流路

Claims (10)

  1. 高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層した多層反射膜を、マスクブランク用基板の転写パターンが形成される側の主表面上に有する多層反射膜付き基板の製造方法であって、
    高屈折率材料と低屈折率材料のターゲットを用いたイオンビームスパッタリングにより、前記主表面上に前記多層反射膜を成膜する工程を有し、
    前記イオンビームスパッタリングにおいて、前記多層反射膜の膜表面の１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得られる空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が２０ｎｍ４以下であって、且つ、空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が１０ｎｍ４以下となるように、前記高屈折率材料と前記低屈折率材料のスパッタ粒子を前記主表面の法線に対して所定の入射角度で入射させ、
    前記入射角度が、前記主表面の法線に対して０度以上３０度以下であり、
    前記マスクブランク用基板が、ＥＥＭ（Elastic Emission Machining）及び／又は触媒基準エッチング：ＣＡＲＥ（CAtalyst-Referred Etching）により表面加工されていることを特徴とする多層反射膜付き基板の製造方法。
  2. 前記多層反射膜上に保護膜を形成する工程をさらに有し、
    該保護膜表面の１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得られる空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が２０ｎｍ４以下であって、且つ、空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が１０ｎｍ４以下であることを特徴とする請求項１に記載の多層反射膜付き基板の製造方法。
  3. 前記マスクブランク用基板の転写パターンが形成される側の主表面の１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得られる空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が、１０ｎｍ４以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の多層反射膜付き基板の製造方法。
  4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の多層反射膜付き基板の製造方法により製造された多層反射膜付き基板の多層反射膜上又は保護膜上に、転写パターンとなる吸収体膜を形成することを特徴とする反射型マスクブランクの製造方法。
  5. 請求項４に記載の反射型マスクブランクの製造方法により製造された反射型マスクブランクにおける吸収体膜をパターニングして、前記多層反射膜上又は前記保護膜上に吸収体パターンを形成することを特徴とする反射型マスクの製造方法。
  6. マスクブランク用基板の転写パターンが形成される側の主表面上に、高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層した多層反射膜を有する多層反射膜付き基板であって、
    前記多層反射膜付き基板の膜表面は、１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得られる空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が２０ｎｍ４以下であって、且つ、空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が１０ｎｍ４以下であり、
    前記膜表面の空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下における表面粗さが二乗平均平方根粗さ（Ｒｍｓ）で０．１３ｎｍ未満であることを特徴とする多層反射膜付き基板。
  7. 前記多層反射膜付き基板が、前記多層反射膜上に保護膜を有し、該保護膜表面の１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得られる空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が２０ｎｍ４以下であって、且つ、空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が１０ｎｍ４以下であり、前記保護膜表面の空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下における表面粗さが二乗平均平方根粗さ（Ｒｍｓ）で０．１３ｎｍ未満であることを特徴とする請求項６に記載の多層反射膜付き基板。
  8. 請求項６又は７に記載の多層反射膜付き基板の多層反射膜上又は保護膜上に、転写パターンとなる吸収体膜を有することを特徴とする反射型マスクブランク。
  9. 請求項８に記載の反射型マスクブランクにおける吸収体膜をパターニングして得られた吸収体パターンを、前記多層反射膜上又は前記保護膜上に有することを特徴とする反射型マスク。
  10. 請求項９に記載の反射型マスクを用いて、露光装置を使用したリソグラフィープロセスを行い、被転写体上に転写パターンを形成する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
JP2014538500A 2012-09-28 2013-09-24 多層反射膜付き基板の製造方法 Active JP6279476B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012216525 2012-09-28
JP2012216525 2012-09-28
PCT/JP2013/075754 WO2014050831A1 (ja) 2012-09-28 2013-09-24 多層反射膜付き基板の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2014050831A1 JPWO2014050831A1 (ja) 2016-08-22
JP6279476B2 true JP6279476B2 (ja) 2018-02-14

Family

ID=50388228

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014538500A Active JP6279476B2 (ja) 2012-09-28 2013-09-24 多層反射膜付き基板の製造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9507254B2 (ja)
JP (1) JP6279476B2 (ja)
KR (1) KR102180712B1 (ja)
TW (1) TWI598680B (ja)
WO (1) WO2014050831A1 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6328502B2 (ja) * 2013-07-04 2018-05-23 Hoya株式会社 基板の製造方法、マスクブランク用基板の製造方法、マスクブランクの製造方法、転写用マスクの製造方法、及び基板製造装置
DE112015004795T5 (de) 2014-10-23 2017-10-12 Sumitomo Electric Industries Ltd. Siliziumkarbidsubstrat und Verfahren zur Herstellung desselben
JP6372007B2 (ja) * 2015-02-03 2018-08-15 Ａｇｃ株式会社 マスクブランク用ガラス基板
CN206736103U (zh) * 2015-06-09 2017-12-12 旭硝子株式会社 玻璃导光板
US9870612B2 (en) * 2016-06-06 2018-01-16 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Method for repairing a mask
JP7039248B2 (ja) * 2017-10-20 2022-03-22 株式会社Ｖｔｓタッチセンサー 導電性フィルム、タッチパネル、および、表示装置
WO2020217646A1 (ja) * 2019-04-26 2020-10-29 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 光デバイス

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040159538A1 (en) 2003-02-13 2004-08-19 Hans Becker Photo mask blank, photo mask, method and apparatus for manufacturing of a photo mask blank
JP3683261B2 (ja) 2003-03-03 2005-08-17 Ｈｏｙａ株式会社 擬似欠陥を有する反射型マスクブランクス及びその製造方法、擬似欠陥を有する反射型マスク及びその製造方法、並びに擬似欠陥を有する反射型マスクブランクス又は反射型マスクの製造用基板
JP4834205B2 (ja) * 2005-08-11 2011-12-14 Ｈｏｙａ株式会社 多層反射膜付き基板の製造方法、反射型マスクブランクの製造方法、及び反射型マスクの製造方法
US7504185B2 (en) 2005-10-03 2009-03-17 Asahi Glass Company, Limited Method for depositing multi-layer film of mask blank for EUV lithography and method for producing mask blank for EUV lithography
DE112006003221T5 (de) * 2005-12-22 2008-10-23 Asahi Glass Co., Ltd. Glassubstrat für eine Maskenvorform und Polierverfahren zur Herstellung desselben
US20080132150A1 (en) * 2006-11-30 2008-06-05 Gregory John Arserio Polishing method for extreme ultraviolet optical elements and elements produced using the method
JP5258368B2 (ja) 2008-04-30 2013-08-07 Ｈｏｙａ株式会社 多層反射膜付基板の製造方法、反射型マスクブランクの製造方法、及び反射型マスクの製造方法
DE112009000965B4 (de) * 2008-05-09 2020-08-20 Hoya Corp. Reflektive Maske und Verfahren zum Herstellen einer reflektiven Maske
WO2010061828A1 (ja) * 2008-11-26 2010-06-03 Hoya株式会社 マスクブランク用基板

Also Published As

Publication number Publication date
US20150205196A1 (en) 2015-07-23
TWI598680B (zh) 2017-09-11
JPWO2014050831A1 (ja) 2016-08-22
US9507254B2 (en) 2016-11-29
TW201423260A (zh) 2014-06-16
KR20150058149A (ko) 2015-05-28
KR102180712B1 (ko) 2020-11-19
WO2014050831A1 (ja) 2014-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6262165B2 (ja) マスクブランク用基板、多層反射膜付き基板、反射型マスクブランク、反射型マスク及び半導体装置の製造方法
JP6515235B2 (ja) マスクブランク用基板、多層反射膜付き基板、反射型マスクブランク、反射型マスク及び半導体装置の製造方法
JP6195880B2 (ja) マスクブランク用基板の製造方法、多層反射膜付き基板の製造方法、反射型マスクブランクの製造方法、反射型マスクの製造方法、透過型マスクブランクの製造方法、透過型マスクの製造方法、及び半導体装置の製造方法
JP6388841B2 (ja) 反射型マスクブランク、反射型マスクブランクの製造方法、反射型マスク及び半導体装置の製造方法
JP6279476B2 (ja) 多層反射膜付き基板の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160826

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170627

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170823

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180109

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180117

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6279476

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250