JP6420383B2 - マスクブランク用ガラス基板、多層反射膜付き基板、マスクブランク及びマスク - Google Patents
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Description
従来は、ブランクス検査等において、基板の欠陥の存在位置を、基板センターを原点(0,0)とし、その位置からの距離で特定していた。このため、位置精度が低く、パターン描画時に、欠陥を避けてパターン形成用薄膜にパターニングする場合でもμmオーダーでの回避は困難であった。このため、パターンを転写する方向を変えたり、転写する位置をmmオーダーでラフにずらして欠陥を回避していた。
特許文献1には、球相当直径で30nm程度の微小な欠陥の位置を正確に特定できるように、EUVリソグラフィ用反射型マスクブランク用基板の成膜面に、大きさが球相当直径で30〜100nmの少なくとも3つのマークを形成することが開示されている。また、特許文献2には、透明基板の表面に、凹部で構成されている基準マークを設けることが開示されている。
すなわち、上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。
(構成1)
転写パターンが形成される側のマスクブランク用ガラス基板の主表面上に、前記基板の表面粗さの低減、若しくは前記基板表面の欠陥を低減する下地層が形成されており、前記下地層表面は精密研磨された表面であり、前記下地層に、欠陥情報における欠陥位置の基準となる基準マークが形成されていることを特徴とするマスクブランク用ガラス基板。
前記下地層は、Si又はSiを含有するケイ素化合物からなることを特徴とする構成1に記載のマスクブランク用ガラス基板。
構成2にあるように、下地層の材質がSi又はSiを含有するケイ素化合物であることにより、KrFエキシマレーザー(波長248nm)、ArFエキシマレーザー(波長193nm)に対する透光性を有するので、これらの光源を露光光とするマスクブランク用ガラス基板として好適である。また、Si又はSiを含有するケイ素化合物からなる薄膜は、コロイダルシリカ等の研磨砥粒を含む研磨液で、その薄膜表面を精密研磨すると、比較的容易に極めて高い平滑性が得られる点でも好適である。
前記下地層は、塩素系ガスによるエッチング除去が可能な材料であることを特徴とする構成1に記載のマスクブランク用ガラス基板。
(構成4)
前記下地層は、Al、Ta、Zr、Ti、Cr又はこれらのうちの少なくとも一つの元素を含有する材料からなることを特徴とする構成3に記載のマスクブランク用ガラス基板。
このような塩素系ガスによるエッチング除去が可能な材料としては、例えば構成4にあるようなAl、Ta、Zr、Ti、Cr又はこれらのうちの少なくとも一つの元素を含有する材料が好ましく挙げられる。
前記ガラス基板は、SiO2-TiO2系ガラス、多成分系ガラスセラミックスの何れかであることを特徴とする構成1乃至4の何れか一に記載のマスクブランク用ガラス基板。
構成5のように、前記ガラス基板は、SiO2-TiO2系ガラス、多成分系ガラスセラミックスの何れかである場合、このガラス基板の主表面上に、基板の表面粗さの低減、若しくは基板表面の欠陥を低減する下地層が形成されていることにより、基板表面の高い平滑性が得られる。
構成1乃至5の何れか一に記載のマスクブランク用ガラス基板における前記下地層の表面又は下地層上にEUV光を反射する多層反射膜が形成されていることを特徴とする多層反射膜付き基板。
上記構成のマスクブランク用ガラス基板における前記下地層の表面又は下地層上にEUV光を反射する多層反射膜が形成されていることにより、基準マークが形成されており、表面平滑性の高い、しかもガラス基板の再生が可能な多層反射膜付き基板が得られる。
即ち、基板の表面粗さの低減、もしくは基板表面の欠陥を低減し、表面平滑性の高い下地層上に多層反射膜が形成されているので、上記多層反射膜表面も高い平滑性が得られる。したがって、多層反射膜表面の欠陥検査の際、擬似欠陥検出を抑制でき、基準マークを基準とする欠陥位置等の検出精度を高めることができる多層反射膜付き基板が得られる。
構成1乃至5の何れか一に記載のマスクブランク用ガラス基板における前記下地層上、又は構成6に記載の多層反射膜付き基板における前記多層反射膜上に、転写パターンとなる薄膜が形成されていることを特徴とするマスクブランク。
上記構成のマスクブランク用ガラス基板における前記下地層上、又は多層反射膜付き基板における前記多層反射膜上に、転写パターンとなる薄膜が形成されていることにより、欠陥位置の基準となる基準マークが形成されており、表面平滑性の高い、しかもガラス基板の再生が可能なマスクブランクが得られる。
即ち、基板の表面粗さの低減、もしくは基板表面の欠陥を低減し、表面平滑性の高い下地層上(上記構成6の多層反射膜付き基板においては多層反射膜上)に転写パターンとなる薄膜が形成されているので、上記転写パターンとなる薄膜表面も高い平滑性が得られる。したがって、マスクブランクの欠陥検査の際、擬似欠陥検出を抑制でき、基準マークを基準とする欠陥位置等の検出精度を高めることができるマスクブランクが得られる。
構成7に記載のマスクブランクにおける前記薄膜がパターニングされていることを特徴とするマスク。
構成8のマスクは、修正が困難なパターン欠陥が発見された場合、基板上から薄膜及び下地層を、上記構成6の多層反射膜付き基板の場合には、多層反射膜を含めて上記薄膜及び下地層を剥離除去してガラス基板を再生(再利用)することが可能である。
マスクブランク用ガラス基板の主表面を所定の平坦度となるように表面加工を行う表面加工工程と、
前記基板の主表面上に、前記基板の表面粗さの低減、若しくは前記基板表面の欠陥を低減する下地層を形成する下地層形成工程と、
前記下地層表面を所定の表面粗さとなるように精密研磨を行う精密研磨工程と、
前記下地層に、欠陥情報における欠陥位置の基準となる基準マークを形成する基準マーク形成工程と、
を有することを特徴とするマスクブランク用ガラス基板の製造方法。
前記基準マーク形成工程は、前記精密研磨工程の後に行うことを特徴とする構成9に記載のマスクブランク用ガラス基板の製造方法。
構成10にあるように、基準マークの形状制御、欠陥発生抑制の観点から、前記基準マーク形成工程は、前記精密研磨工程の後に行うことが好ましい。即ち、基準マーク形成工程は精密研磨工程の後に行うので、基準マークの断面形状が悪化することない。したがって、基準マークを検出する際の検出光によるコントラストが低下することがない。また、精密研磨工程後は通常、精密研磨工程に使用した研磨砥粒を除去する目的で洗浄工程が行われるが、該洗浄工程は、基準マーク形成工程の前に行われるので、基準マークが形成される下地層表面は平滑であり、研磨砥粒の残渣による新たな欠陥が発生するのを抑制することができる。
前記精密研磨工程と前記基準マーク形成工程との間に、前記下地層の欠陥検査を行う欠陥検査工程を有することを特徴とする構成10に記載のマスクブランク用ガラス基板の製造方法。
前記欠陥検査の測定データは、欠陥サイズ、欠陥個数を含み、該欠陥検査の結果、合格と判定された基板については、前記基準マーク形成工程を行い、不合格と判定された基板については、前記欠陥の修復、前記下地層表面の再研磨、前記下地層剥離による基板再利用の何れかを行うことを特徴とする構成11に記載のマスクブランク用ガラス基板の製造方法。
構成9乃至12の何れか一に記載のマスクブランク用ガラス基板の製造方法により得られるマスクブランク用ガラス基板における前記下地層の表面、又は前記下地層上にEUV光を反射する多層反射膜を形成する多層反射膜形成工程を有することを特徴とする多層反射膜付き基板の製造方法。
得られた上記構成のマスクブランク用ガラス基板における前記下地層の表面、又は前記下地層上にEUV光を反射する多層反射膜を形成することにより、基準マークが形成されており、基板表面平滑性の高い、しかもガラス基板の再生が可能な多層反射膜付き基板が得られる。
即ち、基板の表面粗さの低減、もしくは基板表面の欠陥を低減し、表面平滑性の高い下地層上に多層反射膜が形成されているので、上記多層反射膜表面の高い平滑性が得られる。したがって、多層反射膜表面の欠陥検査の際、疑似欠陥を抑制でき、基準マークを基準とする欠陥位置等の検出精度を高めることができる多層反射膜付き基板が得られる。
構成9乃至12の何れか一に記載のマスクブランク用ガラス基板の製造方法により得られるマスクブランク用ガラス基板における前記下地層上、又は構成13に記載の多層反射膜付き基板の製造方法により得られる多層反射膜付き基板における前記多層反射膜上に、転写パターンとなる薄膜を形成する転写パターン用薄膜形成工程を有することを特徴とするマスクブランクの製造方法。
得られた上記構成のマスクブランク用ガラス基板における前記下地層上、又は多層反射膜付き基板における前記多層反射膜上に、転写パターンとなる薄膜を形成することにより、欠陥位置の基準となる基準マークが形成されており、表面平滑性の高い、しかもガラス基板の再生が可能なマスクブランクが得られる。
即ち、基板の表面粗さの低減、もしくは基板表面の欠陥を低減し、表面平滑性の高い下地層上(上記構成13の多層反射膜付き基板においては多層反射膜上)に転写パターンとなる薄膜が形成されているので、上記転写パターンとなる薄膜表面も高い平滑性が得られる。したがって、マスクブランクの欠陥検査の際、擬似欠陥検出を抑制でき、基準マークを基準とする欠陥位置等の検出精度を高めることができるマスクブランクが得られる。
構成14に記載のマスクブランクの製造方法により得られるマスクブランクにおける前記薄膜をパターニングすることを特徴とするマスクの製造方法。
構成15により得られるマスクは、修正が困難なパターン欠陥が発見された場合、基板上から薄膜及び下地層を剥離除去してガラス基板を再生(再利用)することが可能である。
(構成16)
構成15において、前記マスクブランクの前記下地層に形成された前記基準マークを基準として、前記多層反射膜付き基板又は前記マスクブランクの欠陥検査を行った検査結果に基づいてマスクを製造することを特徴とするマスクの製造方法。
構成16により得られるマスクは、多層反射膜表面の欠陥検査や、マスクブランクの欠陥検査の検査結果(欠陥位置情報を含む欠陥検査データ)に基づいて、基準マークを基準として、予め設計しておいた描画データ(マスクパターンデータ)と照合し、マスクブランクの欠陥による転写への影響が低減するように描画データを補正し、マスクを製造することで、欠陥のないマスクを製造することができる。さらに、この得られたマスクを露光装置にセットし、レジスト膜を形成した半導体基板上へのパターン転写を行う場合、マスク起因の転写パターンの欠陥もなく、良好なパターン転写を行うことができる。
また、本発明によれば、これらマスクブランク用ガラス基板、又は多層反射膜付き基板を使用し、高感度の欠陥検査装置において、擬似欠陥検出を抑制でき、基準マークを基準とする欠陥位置等の検出精度の高い、しかもガラス基板の再生が可能なマスクブランク、マスク、及びそれらの製造方法を提供することができる。
[マスクブランク用ガラス基板]
まず、本発明に係るマスクブランク用ガラス基板について説明する。
上記のとおり、本発明に係るマスクブランク用ガラス基板は、転写パターンが形成される側のマスクブランク用ガラス基板の主表面上に、前記基板の表面粗さの低減、若しくは前記基板表面の欠陥を低減する下地層が形成されており、前記下地層表面は精密研磨された表面であり、前記下地層に、欠陥情報における欠陥位置の基準となる基準マークが形成されていることを特徴とするものである。
図3に示すマスクブランク用ガラス基板20は、ガラス基板11の転写パターンが形成される側の主表面上に、下地層21が形成されている。この下地層21に、凹形状の基準マーク22が形成されている。
また、EUV露光用の場合、上記ガラス基板11としては、露光時の熱によるパターンの歪みを防止するため、0±1.0×10−7/℃の範囲内、より好ましくは0±0.3×10−7/℃の範囲内の低熱膨張係数を有するものが好ましく用いられ、この範囲の低熱膨張係数を有する素材としては、例えば、SiO2−TiO2系ガラス、多成分系ガラスセラミックス等を用いることが出来る。
また、基板の再生(再利用)の観点からは、下地層21の材料として、ガラス基板に対してダメージの少ない、つまりエッチング選択性のあるエッチャント、具体的には塩素系ガスによるエッチング除去が可能な材料を選定することが好ましい。このような塩素系ガスによるエッチング除去が可能な材料としては、例えばAl、Ta、Zr、Ti、Cr又はこれらのうちの少なくとも一つの元素を含有する材料(これらの1つの元素に酸素、窒素、炭素を含む化合物など)が好ましく挙げられる。また、高い平滑性の観点から、さらに好ましくは、下地層21は、高い膜密度及び/又はアモルファス構造を有する材料が好ましい。上記挙げたAl、Ta、Zr、Ti、Cr又はこれらのうちの少なくとも一つの元素を含有する材料として、さらにホウ素(B)を含んでも構わない。その中でも、特に上記金属元素と窒素を含有する化合物は、高い平滑性が得られるので好適である。特に、Ta、Cr、又はそれらの窒化物(TaN、TaBN、CrN、CrBN)が好ましい。
本発明においては、基準マークが上記下地層に形成されていることが特徴である。即ち、基準マークが上記下地層に形成され、マスクブランク用基板に達していないことが特徴である。ここで、マスクブランク用基板に達していないとは、基準マークの形成痕がマスクブランク用基板の主表面に「実質的に形成されていない」ことを言う。「実質的に形成されていない」とは、基準マークの形成痕を除去するために、マスクブランク用基板の主表面を所定量除去する加工処理を必要としない程度に、基準マークの形成痕がマスクブランク用基板の主表面に形成されている場合を含む。例えば、基準マークが凹形状の場合、基準マークの深さの最大値は、上記下地層の膜厚となる。また、基準マークが下地層に形成されていることにより、上記のとおり、ガラス基板の再生が可能になるという利点がある。
上記基準マークは、マスクブランク用基板、マスクブランクの欠陥情報における欠陥位置の基準となるものであり、このような基準マークの形状や大きさは、電子線描画の際の電子線や欠陥検査装置の検査光に対して認識し得るものであれば特に制約はなく、適宜設定される。図3においては、一例として、基準マークの断面形状を凹形状とし、基準マークの高さ方向に所望の深さを設けることで認識し得る基準マーク22が形成されている。
図1では、基準マークとして、相対的に大きさの大きなラフアライメントマーク12aと小さなファインマーク12bの2種類のマークを形成している。なお、図1では、ガラス基板11の表面にこれら基準マークを示しているが、これら基準マークがガラス基板に直接形成されていることを示すものではない。あくまでもガラス基板主表面上での基準マークの配置例を示すものであり、本発明では、基準マークは上記下地層に形成されている。
なお、図1及び図2に示すような基準マークの形状や配置例はあくまでも具体的な一例であって、本発明はこのような実施態様に限定されるものではない。基準マークとしてラフアライメントマーク12aは必須ではなく、ファインマーク12bのみでも構わない。
次に、以上説明したマスクブランク用ガラス基板の製造方法について説明する。
本発明は、マスクブランク用ガラス基板の製造方法についても提供するものである。
すなわち、本発明のマスクブランク用ガラス基板の製造方法は、
マスクブランク用ガラス基板の主表面を所定の平坦度となるように表面加工を行う表面加工工程と、
前記基板の主表面上に、前記基板の表面粗さの低減、若しくは前記基板表面の欠陥を低減する下地層を形成する下地層形成工程と、
前記下地層表面を所定の表面粗さとなるように精密研磨を行う精密研磨工程と、
前記下地層に、欠陥情報における欠陥位置の基準となる基準マークを形成する基準マーク形成工程と、
を有することを特徴とするものである。
表面加工工程は、ガラス基板を準備する準備工程(P−1)と、ガラス基板表面の凹凸形状を測定する凹凸形状測定工程(P−2)と、局所加工によってガラス基板表面の平坦度を制御する平坦度制御工程(P−3)と、ガラス基板表面を洗浄する洗浄工程(P−4)と、ガラス基板表面を仕上げ研磨する仕上げ研磨工程(P−5)とを有する(図10を参照)。
準備工程は、ガラス基板の片面又は両面が精密研磨され、表面粗さを二乗平均平方根粗さ(RMS)で約0.4nm以下にしたガラス基板を準備する工程である。通常、この準備工程は、ガラス基板の両面を粗研磨する粗研磨工程と、粗研磨されたガラス基板の片面又は両面を精密研磨する精密研磨工程とを有し、段階的な研磨が行われる。この際、粗研磨工程では、例えば比較的砥粒径の大きな酸化セリウムを分散させた研磨剤が使用され、精密研磨工程では、例えば比較的砥粒径の小さなコロイダルシリカを分散させた研磨剤が使用される。
凹凸形状測定工程は、準備工程で準備されたガラス基板表面の凹凸形状(平坦度)を測定する工程である。ガラス基板表面の凹凸形状の測定には、通常、光学干渉計が使用される。光学干渉計には、たとえばフリンジ観察干渉計や位相シフト干渉計などがある。上記光学干渉計によって測定された凹凸形状の測定結果は、コンピュータなどの記録媒体に保存される。
次に、コンピューターなどの演算処理手段によって、凹凸形状の測定結果と予め設定された所定の基準値(所望の平坦度)とが比較され、その差分がガラス基板表面の所定領域(例えば縦5mm×横5mmの領域)ごとに算出される。すなわち、ガラス基板表面の凸部分の高さに応じて加工取り代が設定される。この差分(加工取り代)が、局所的な表面加工における各所定領域の必要除去量とされる。
平坦度制御工程は、上記演算処理によって設定された加工取り代に応じた加工条件で、所定領域毎に凸部分を局所加工し、ガラス基板表面の平坦度を所定の基準値以下に制御する工程である。
局所的な表面加工法としては、鉄を含む磁性流体中に研磨砥粒を含有させた磁性研磨スラリーを用いて、ガラス基板表面に局所的に接触させるMRF(Magneto Rheological Finishing)加工法を用いることができる。MRF加工法以外にも、GCIB(ガスクラクターイオンビーム)やプラズマエッチングによる局所加工法を用いてもよい。
ガラス基板の洗浄方法は特に制約されないが、上記平坦度制御工程においてMRF加工法を用いた場合には、磁性流体に含有された鉄成分が微量ではあるが、ガラス基板表面に付着している場合があるので、例えば塩酸などを用いた酸洗浄を行い、基板表面に付着した鉄成分を溶解除去することが望ましい。
洗浄方法としては、洗浄槽にガラス基板を浸漬させるディップ法や、洗浄液をノズルで基板表面に供給する方法など、任意である。さらに必要に応じて、超音波を印加したり、スクラブ洗浄により洗浄力を高めるようにしてもよい。
仕上げ研磨は、上述の平坦度制御工程において、ガラス基板表面に面荒れや加工変質層が生じた場合、これらの除去を目的として行うものであり、ガラス基板表面に除去が必要な面荒れや加工変質層が生じていない場合には、仕上げ研磨は特に行わなくてもよい。
この仕上げ研磨の方法としては、平坦度制御工程で得られた平坦度を維持しつつ、表面粗さが改善される研磨方法が好ましい。例えば、研磨パッドなどの研磨用工具面をガラス基板主表面と接触させて研磨液により精密研磨する方法や、ガラス基板主表面と研磨用工具面が直接接触することなく、両者の間に介在する加工液の作用で研磨を行う非接触研磨方法(例えば、フロートポリッシング法、EEM(Elastic Emission Machining)法)などが挙げられる。
下地層の形成方法に特に制限はなく、例えば、DCスパッタリング、RFスパッタリング、イオンビームスパッタリング、CVD法などが挙げられる。下地層の材料は前述したとおりである。
とくに、本発明においては、上述の表面加工工程で得られた高い平坦性を維持しつつ、基板面内で均一な下地層が形成されるように成膜することが望ましい。例えば、図11に示すような成膜装置を用いてスパッタリング法で下地層を成膜する場合、図12に示すような基板とターゲットの位置関係とすることが好ましい。
また、イオンビームスパッタリング法で下地層を成膜する場合、図13に示すように、基板主表面の法線に対する入射角度の関係とすることが好ましい。
図13に、イオンビームスパッタリング法による成膜装置80の概念図を示す。図13に、イオンビームスパッタリングにおける、基板6の主表面の法線85に対するスパッタ粒子84の入射角度αを示す。スパッタ粒子84の入射角度αは、5度〜80度とすることが好ましい。基板6の被成膜面をスパッタリングターゲット82に向け、イオンビーム発生装置81から発せられたイオンビーム83がスパッタリングターゲット82に入射することにより発生するスパッタ粒子84の入射角度αが上述の範囲になるように基板6を配置し、基板6を回転させながら、イオンビームスパッタリングすることによって下地層を成膜する。
この下地層精密研磨の方法としては、上記表面加工工程で得られた平坦度を維持しつつ、表面粗さが改善される研磨方法であればよい。例えば、研磨パッドなどの研磨用工具面をガラス基板主表面と接触させて研磨液により精密研磨する方法や、ガラス基板主表面と研磨用工具面が直接接触することなく、両者の間に介在する加工液の作用で研磨を行う非接触研磨方法(例えば、フロートポリッシング法、EEM(Elastic Emission Machining)法)などが挙げられる。
この下地層精密研磨工程は、ガラス基板主表面のもつ主表面粗さよりも小さい下地層表面粗さを有するように精密研磨する。具体的には、下地層表面が、二乗平均平方根粗さ(RMS)で0.15nm以下、特に好ましくは、0.1nm以下、さらに好ましくは、0.08nm以下となるように精密研磨する。
高い平滑性を得るためには、研磨剤の平均粒径が100nm以下、好ましくは50nm以下のコロイダルシリカスラリーを用いて精密研磨することが好ましい。
上記下地層に形成する基準マークの形状や大きさ等の詳細については前述したとおりである。
基準マークの形成方法としては、特に限定されない。例えば前述の図3に示すような基準マークの断面形状が凹形状の場合、フォトリソ法、レーザー光やイオンビームによる凹部形成、ダイヤモンド針を走査しての加工痕、微小圧子によるインデンション、インプリント法による型押しなどで形成することができる。また、基準マークの断面形状が凸形状の場合、FIB(集束イオンビーム)やスパッタリング法などによる部分成膜などで形成することができる。
なお、上記基準マーク形成工程は、基準マークの形状制御の観点から、上記下地層精密研磨工程の後に行うことが好ましい。
本発明においては、上記下地層精密研磨工程と上記基準マーク形成工程との間に、下地層の欠陥検査を行う欠陥検査工程を有することが好ましい。
下地層の欠陥検査は、一般的な欠陥検査装置を用いて行うことができる。欠陥検査を行う場合、欠陥検査の測定データは、欠陥サイズ、欠陥個数を含むことが好ましい。この欠陥検査の結果、合格と判定された基板については、上記基準マーク形成工程を行う。また、不合格と判定された基板については、修復可能な欠陥については欠陥の修復、下地層表面の再研磨、下地層を剥離して基板再利用(下地層を再度形成)の何れかを選択して行うことが好ましい。
本発明は、図4に示すように、上記構成のマスクブランク用ガラス基板20における下地層21の表面にEUV光を反射する多層反射膜31が形成されている多層反射膜付き基板30についても提供する。
上記構成のマスクブランク用ガラス基板における前記下地層の表面にEUV光を反射する多層反射膜が形成されていることにより、基準マークが形成されており、表面平滑性の高い、しかもガラス基板の再生が可能な多層反射膜付き基板が得られる。
例えば、波長13〜14nmのEUV光に対する多層反射膜としては、Mo膜とSi膜を交互に40周期程度積層したMo/Si周期積層膜が好ましく用いられる。その他に、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周期多層膜などがある。露光波長により、材質を適宜選択すればよい。
本発明は、上記構成のマスクブランク用ガラス基板における前記下地層上、又は多層反射膜付き基板における前記多層反射膜上に、転写パターンとなる薄膜が形成されているマスクブランクについても提供する。
上記構成のマスクブランク用ガラス基板における前記下地層上、又は多層反射膜付き基板における前記多層反射膜上に、転写パターンとなる薄膜が形成されていることにより、欠陥位置の基準となる基準マークが形成されており、表面平滑性の高い、しかもガラス基板の再生が可能なマスクブランクが得られる。
図5は、図4の多層反射膜付き基板30における多層反射膜31上に、保護層(キャッピング層)32及びEUV光を吸収するパターン形成用の吸収体膜41が形成されている反射型マスクブランク40を示す。なお、ガラス基板11の多層反射膜等が形成されている側とは反対側に裏面導電膜42が設けられている。
また、図示していないが、図3のマスクブランク用ガラス基板20における下地層21上に、位相シフト膜、あるいは位相シフト膜及び遮光膜を備えることにより、位相シフト型マスクブランクが得られる。
この遮光膜は、単層でも複数層(例えば遮光層と反射防止層との積層構造)としてもよい。また、遮光膜を遮光層と反射防止層との積層構造とする場合、この遮光層を複数層からなる構造としてもよい。また、上記位相シフト膜についても、単層でも複数層としてもよい。
上記タンタル(Ta)を含有する材料としては、タンタル単体のほかに、タンタルと他の金属元素(例えば、Hf、Zr等)との化合物、タンタルにさらに窒素、酸素、炭素及びホウ素のうち少なくとも1つの元素を含む材料、具体的には、TaN、TaO,TaC,TaB,TaON,TaCN,TaBN,TaCO,TaBO,TaBC,TaCON,TaBON,TaBCN,TaBCONを含む材料などが挙げられる。
本発明は、上記構成のマスクブランクにおける前記薄膜がパターニングされているマスクについても提供する。
かかる構成のマスクは、修正が困難なパターン欠陥が発見された場合、基板上から薄膜及び下地層などを剥離除去してガラス基板を再生(再利用)することが可能である。
また、図8は、図6のバイナリマスクブランク50における遮光膜51がパターニングされた遮光膜パターン51aを備えるバイナリマスク70を示す。
マスクブランクにおける転写パターンとなる薄膜をパターニングする方法は、フォトリソグラフィー法が最も好適である。
なお、本発明において欠陥情報を取得する欠陥検査装置は特に限定されない。欠陥検査装置に使用する検査光源波長としては、532nm、488nm、266nm、193nm、13.5nmなどがある。
( 実施例1 )
<表面加工工程(SPR1)>
両面研磨装置を用い、酸化セリウム砥粒やコロイダルシリカ砥粒により段階的に研磨し、低濃度のケイフッ酸で基板表面を表面処理したSiO2−TiO2系のガラス基板(大きさが約152.4mm×約152.4mm、厚さが約6.35mm)を準備した。得られたガラス基板の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(RMS)で0.25nmであった(原子間力顕微鏡にて測定した。測定領域は1μm×1μm。)。
その結果、ガラス基板表面及び裏面の平坦度は約290nm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100nm以下 、裏面平坦度の基準値100nm以下と比較し、その差分( 必要除去量)をコンピュータで計算した。
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する。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。
研磨スラリーは、酸化セリウムを使用した。
その後、ガラス基板を塩酸水溶液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)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)と表面粗さを測定したところ、142mm×142mmの測定領域において、表裏面の平坦度は80nmで、100nm以下となっており良好であった。
次に、BドープSiターゲットを使用し、スパッタリングガスとしてArガスとHeガスの混合ガスを使用し、DCマグネトロンスパッタリングにより、100nmのSi下地層を成膜(特許第4137667号記載のスパッタリング法)した後、Si膜に熱エネルギーを付与して応力低減処理を行った。なお、熱エネルギーの付与は、キセノンランプやハロゲンランプによる光エネルギーによる付与や、高温槽による高温処理によって行ってもよい。
その後、Si下地層表面について、表面形状を維持し、表面粗さを低減するため、片面研磨装置を用いた精密研磨を行った。
この精密研磨は、研磨スラリーとして、平均粒径80nmのコロイダルシリカの研磨剤を使用し、スラリーがpHで10以上となるように調整したものを使用した。また、Si下地層表面にかかる面荷重を50g/cm2以下に設定し、研磨パッドとしてスェードパッドを使用した。
得られたSi下地層表面の表面形状(表面形態、平坦度)と表面粗さを測定したところ、142mm×142mmの測定領域において、80nmで、100nm以下となっており良好であった。また、表面粗さは、1μm×1μmの測定領域において、二乗平均平方根粗さRMSで0.08nmとなっており極めて良好であった。RMSで0.1nm以下と極めて高い平滑性を有しているので、高感度の欠陥検査装置におけるバックグランドノイズが低減し、擬似欠陥検出抑制の点でも効果がある。
また、最大表面粗さ(Rmax)は、1μm×1μmの測定領域において、0.60nmで、Rmax/RMSは7.5となっており、表面粗さのばらつきは小さく良好であった。
次に、Si下地層表面をブランクス欠陥検査装置(レーザーテック社製MAGICS M1350)で欠陥検査したところ(検査領域142mm×142mm)、サイズ60nmの欠陥は0(ゼロ)個で良好であった。また、Si下地層表面をマスク/ブランク欠陥検査装置(KLA−Tencor社製Teron600)で欠陥検査したところ(検査領域132mm×132mm)欠陥検出個数は16,457個であった。後述する参考例の欠陥検出個数100,000個超と比較して、欠陥検出個数が大幅に抑制された結果となった。この程度の欠陥検出個数であれば、異物や傷などの致命欠陥の有無を検出することができる。
次に、Si下地層の所定の箇所にフォトリソ法により所定の大きさ、幅を有する十字形状で断面形状が凹形状の基準マークを形成した。基準マークの形成は以下のようにして行った。
Si下地層上に電子線描画用レジストをスピンコーティング法で塗布、ベーキングして膜厚200nmのレジスト膜を形成した。基準マークを形成する箇所に電子線描画装置により描画し、その後、現像してレジストパターンを形成した。レジストパターンをマスクにしてフッ素系ガス(CF4ガス)のドライエッチングにより、Si下地層をエッチング除去し、熱硫酸によってレジスト膜を除去して、下地層に十字形状で断面形状が凹形状の基準マークを形成した。
こうしてEUVマスクブランク用ガラス基板を得た。
基準マークの断面形状を原子間力顕微鏡(AFM)により観察したところ、断面がほぼ垂直に立っており良好であった。
次に、Si下地層上に、イオンビームスパッタリング装置を用いて、Si膜(膜厚:4.2nm)とMo膜(膜厚:2.8nm)を一周期として、40周期積層して多層反射膜を形成し、多層反射膜付き基板を得た。
Si下地層に形成した凹形状の基準マークは、多層反射膜上にも形成され、電子線描画装置やブランクス検査装置で十分検出できることを確認した。
次に、多層反射膜表面をブランクス欠陥検査装置(レーザーテック社製MAGICS M1350)で欠陥検査を行った。多層反射膜表面の欠陥個数は5個と良好であった。この欠陥検査では、上述の基準マークを基準として、凸、凹の欠陥位置情報と、欠陥サイズ情報を取得した。多層反射膜付き基板と、これら欠陥位置情報、欠陥サイズ情報とを対応させた欠陥情報付き多層反射膜付き基板を得た。この多層反射膜付き基板の多層反射膜表面の反射率を、EUV反射率計により評価したところ、下地層表面粗さばらつきが抑えられたことにより、67%±0.2%と良好であった。
また、下地層に形成した基準マークにより、多層反射膜表面に反映され形成された基準マークは、上記マスク/ブランクス欠陥検査装置で、検査光に対するコントラストが0.51と高く、精度良く検出でき、しかも欠陥検出位置のばらつきも90nmとなり再現性良く検出できることを確認した。尚、上記コントラストは、基準マークの底部の欠陥検査光強度をImin、多層反射膜部の欠陥検査光強度をImaxとし、コントラスト=(Imax−Imin)/(Imax+Imin)で求めた。また、欠陥検出位置のばらつきは、5回欠陥検査を行い、検出した基準座標をもとにした欠陥位置のばらつきにより求めた。また、多層反射膜表面をマスク/ブランク欠陥検査装置(KLA−Tencor社製Teron600)で欠陥検査したところ(検査領域132mm×132mm)欠陥検出個数は17,723個であった。後述する参考例の欠陥検出個数100,000個超と比較して、欠陥検出個数が大幅に抑制された結果となった。この程度の欠陥検出個数であれば、異物や傷などの致命欠陥の有無を検出することができる。
次に、DCマグネトロンスパッタリング装置を用いて、多層反射膜上にRuNbからなるキャッピング層(膜厚:2.5nm)と、TaBN膜(膜厚:56nm)とTaBO膜(膜厚:14nm)の積層膜からなる吸収体層を形成し、また、裏面にCrN導電膜(膜厚:20nm)を形成してEUV反射型マスクブランクを得た。
得られたEUV反射型マスクブランクについて、ブランクス欠陥検査装置(レーザーテック社製MAGICS M1350)で欠陥検査を行った。EUV反射型マスクブランク表面の欠陥個数は7個と良好であった。上述と同様に上述の基準マークを基準として、凸、凹の欠陥位置情報と、欠陥サイズ情報を取得し、EUV反射型マスクブランクと、これら欠陥位置情報、欠陥サイズ情報とを対応させた欠陥情報付きEUV反射型マスクブランクを得た。なお、EUV反射型マスクブランク表面をマスク/ブランク欠陥検査装置(KLA−Tencor社製Teron600)で欠陥検査したところ(検査領域132mm×132mm)欠陥検出個数は18,102個であった。後述する参考例の欠陥検出個数100,000個超と比較して、欠陥検出個数が大幅に抑制された結果となった。この程度の欠陥検出個数であれば、異物や傷などの致命欠陥の有無を容易に検出することができる。
次に、この欠陥情報付きのEUV反射型マスクブランクを用いて、EUV反射型マスクを作製した。
まず、EUV反射型マスクブランク上に電子線描画用レジストをスピンコーティング法により塗布、ベーキングしてレジスト膜を形成した。
次に、EUV反射型マスクブランクの欠陥情報に基づいて、予め設計しておいたマスクパターンデータと照合し、露光装置を用いたパターン転写に影響のないマスクパターンデータに修正するか、パターン転写に影響があると判断した場合には、修正パターンデータを追加したマスクパターンデータに修正するか、修正パターンデータでも対応ができない欠陥については、マスク作製後の欠陥修正の負荷が低減できるマスクパターンデータに修正し、この修正されたマスクパターンデータに基づいて、上述のレジスト膜に対して電子線によりマスクパターンを描画、現像を行い、レジストパターンを形成した。
さらに、吸収体層パターン上に残ったレジストパターンを熱硫酸で除去し、EUV反射型マスクを得た。
上述の実施例1において、Si下地層の代わりに、膜の結晶構造がアモルファスからなるCrN下地層(Cr:90at%、N:10at%)を使用した。CrN下地層は、Crターゲットを使用し、スパッタリングガスとしてArガスとHeガスとN2ガスの混合ガスを使用し、DCマグネトロンスパッタリングにより、100nmのCrN下地層を成膜した。
実施例1と同様の方法によりCrN下地層表面を精密研磨したところ、142mm×142mmの測定領域において、平坦度は85nmで、100nm以下となっており良好であった。また、表面粗さは、1μm×1μmの測定領域において、二乗平均平方根粗さRMSで0.10nmとなっており良好であった。
RMSで0.1nm以下と極めて高い平滑性を有しているので、高感度の欠陥検査装置におけるバックグランドノイズが低減し、擬似欠陥検出抑制の点でも効果がある。
また、最大表面粗さ(Rmax)は、1μm×1μmの測定領域において、0.95nmで、Rmax/RMSは9.5となっており、表面粗さのばらつきは小さく良好であった。
CrN下地層への基準マークの形成は、レジストパターンをマスクにしたドライエッチングガスをCl2+O2の混合ガスとした以外は、実施例1と同様にして基準マークを形成したEUVマスクブランク用ガラス基板を作製した。
基準マークの断面形状を原子間力顕微鏡(AFM)により観察したところ、断面がほぼ垂直に立っており良好であった。
なお、多層反射膜付き基板の状態で、多層反射膜表面の反射率を、EUV反射率計により評価したところ、実施例1と同様に下地層表面粗さばらつきが抑えられたことにより、67%±0.3%と良好であった。
なお、実施例1と同様に基準マークのコントラスト及び欠陥検出位置のばらつきを評価したところ、多層反射膜表面に反映され形成された基準マークは、上記マスク/ブランクス欠陥検査装置で、検査光に対するコントラストは0.52、欠陥検出位置のばらつきは93nmと良好であった。また、多層反射膜表面、EUV反射型マスクブランク表面を、ブランクス欠陥検査装置(レーザーテック社製MAGICS M1350)、マスク/ブランク欠陥検査装置(KLA−Tencor社製Teron600)で欠陥検査したところ(検査領域132mm×132mm)、欠陥個数、欠陥検出個数はそれぞれ、数個、35,000個程度であった。後述する参考例の欠陥検出個数100,000個超と比較して、欠陥検出個数が大幅に抑制された結果となった。この程度の欠陥検出個数であれば、異物や傷などの致命欠陥の有無を検出することができる。
さらに、EUV反射型マスクブランクを用いてEUV反射型マスクを作製した。実施例1と同様に、EUV反射型マスクブランク、EUV反射型マスクも良好に作製することができた。
次に、上述の実施例2において、下地層の欠陥検査において、欠陥が発見され、下地層を剥離してガラス基板を再利用する例を以下に説明する。
CrN下地層表面をブランクス欠陥検査装置(レーザーテック社製MAGICS M1350)で欠陥検査したところ(検査領域142mm×142mm)、サイズ60nmの欠陥が多数検出されたため、CrN下地層をCl2+O2の混合ガスによるドライエッチングにより全面エッチングを行って除去した。
この場合、SiO2−TiO2系ガラスは、Cl2+O2の混合ガスではエッチングされない。そのため、CrN下地層を剥離した後のガラス基板主表面の表面粗さを測定したところ、二乗平均平方根粗さRMSで0.4nmであった。平坦度は80nmと良好であった。
また、最大表面粗さ(Rmax)は、1μm×1μmの測定領域において、0.96nmで、Rmax/RMSは9.6となっており、表面粗さのばらつきは小さく良好であった。
また、CrN下地層表面をブランクス欠陥検査装置(レーザーテック社製MAGICS M1350)で再度欠陥検査したところ(検査領域142mm×142mm)、サイズ60nmの欠陥は0個で良好であった。また、CrN下地層表面をマスク/ブランク欠陥検査装置(KLA−Tencor社製Teron600)で欠陥検査したところ(検査領域132mm×132mm)欠陥検出個数は27,902個であった。後述する参考例の欠陥検出個数100,000個超と比較して、欠陥検出個数が大幅に抑制された結果となった。この程度の欠陥検出個数であれば、異物や傷などの致命欠陥の有無を検出することができる。
その後、実施例2と同様にして、基準マークの形成、多層反射膜、キャッピング層、吸収体層、導電膜を形成してEUV反射型マスクブランクを得た。
なお、実施例2と同様に基準マークのコントラスト及び欠陥検出位置のばらつきを評価したところ、実施例2と同様の結果が得られた。また、多層反射膜表面、EUV反射型マスクブランク表面を、ブランクス欠陥検査装置(レーザーテック社製MAGICS M1350)、マスク/ブランク欠陥検査装置(KLA−Tencor社製Teron600)で欠陥検査したところ(検査領域132mm×132mm)、欠陥個数、欠陥検出個数はそれぞれ数個、37,000個程度であった。後述する参考例の欠陥検出個数100,000個超と比較して欠陥検出個数が大幅に抑制された結果となった。この程度の欠陥検出個数であれば、異物や傷などの致命欠陥の有無を検出することができる。
上述の実施例3において、下地層表面の欠陥検査において、不合格となった例を挙げて本発明を説明したが、これに限らず、下地層表面の基準マーク形成工程において、基準マークの仕様が満たさなかった場合のガラス基板の再利用でも適用できることは言うまでもない。
上述の実施例1において、Si下地層の代わりに、膜の結晶構造がアモルファスからなるCrN層(Cr:90at%、N:10at%)とSi層の積層下地層を使用した。CrN層とSi層の積層下地層は、まずCrターゲットを使用し、スパッタリングガスとしてArガスとHeガスとN2ガスの混合ガスを使用し、DCマグネトロンスパッタリングにより、5nmのCrN層を成膜した。続いて、BドープSiターゲットを使用し、スパッタリングガスとしてArガスとHeガスの混合ガスを使用し、DCマグネトロンスパッタリングにより、100nmのSi層を成膜した。
実施例1と同様の方法によりCrN層とSi層の積層下地層表面を精密研磨したところ、142mm×142mmの測定領域において、平坦度は85nmで、100nm以下となっており良好であった。また、表面粗さは、1μm×1μmの測定領域において、二乗平均平方根粗さRMSで0.08nmとなっており良好であった。
RMSで0.08nm以下と極めて高い平滑性を有しているので、高感度の欠陥検査装置におけるバックグランドノイズが低減し、擬似欠陥検出抑制の点でも効果がある。
また、最大表面粗さ(Rmax)は、1μm×1μmの測定領域において、0.50nmで、Rmax/RMSは6.25となっており、表面粗さのばらつきは小さく良好であった。
CrN層とSi層の積層下地層への基準マークの形成は、レジストパターンをマスクにしたフッ素系ガスによるドライエッチングにより、上層のSi層に基準マーク(深さ:100nm)を形成したこと以外は、実施例1と同様にして基準マークを形成したEUVマスクブランク用ガラス基板を作製した。
基準マークの断面形状を原子間力顕微鏡(AFM)により観察したところ、断面がほぼ垂直に立っており良好であった。
なお、多層反射膜付き基板の状態で、多層反射膜表面の反射率を、EUV反射率計により評価したところ、実施例1と同様に下地層表面粗さばらつきを抑えたことにより、67%±0.15%と良好であった。
なお、実施例1と同様に基準マークのコントラスト及び欠陥検出位置のばらつきを評価したところ、多層反射膜表面に反映され形成された基準マークは、上記マスク/ブランクス欠陥検査装置で、検査光に対するコントラストは0.50、欠陥検出位置のばらつきは90nmと良好であった。また、多層反射膜表面、EUV反射型マスクブランク表面を、ブランクス欠陥検査装置(レーザーテック社製MAGICS M1350)、マスク/ブランク欠陥検査装置(KLA−Tencor社製Teron600)で欠陥検査したところ(検査領域132mm×132mm)、欠陥個数、欠陥検出個数はそれぞれ、数個、16,000個程度であった。後述する参考例の欠陥検出個数100,000個超と比較して、欠陥検出個数が大幅に抑制された結果となった。この程度の欠陥検出個数であれば、異物や傷などの致命欠陥の有無を検出することができる。
さらに、EUV反射型マスクブランクを用いてEUV反射型マスクを作製した。実施例1と同様に、EUV反射型マスクブランク、EUV反射型マスクも良好に作製することができた。
両面研磨装置を用い、酸化セリウム砥粒やコロイダルシリカ砥粒により段階的に研磨し、低濃度のケイフッ酸で基板表面を表面処理した合成石英基板(大きさが約152.4mm×約152.4mm、厚さが約6.35mm)を準備した。得られたガラス基板の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(RMS)で0.2nmであった。また、ガラス基板表面及び裏面の平坦度は約290nmであった。
その後、実施例1と同様にして、表面加工工程を行った。
次に、得られたガラス基板上に、Siターゲットを使用し、スパッタリングガスとしてArガスとO2ガスとN2ガスの混合ガスを使用し、DCマグネトロンスパッタリングにより、100nmのSiON下地層を成膜した。SiON下地層の組成は、Si:40原子%、O:27原子%、N:33原子%であった。
RMSで0.1nm以下と極めて高い平滑性を有しているので、高感度の欠陥検査装置におけるバックグランドノイズが低減し、擬似欠陥検出抑制の点でも効果がある。
また、最大表面粗さ(Rmax)は、1μm×1μmの測定領域において、1.00nmで、Rmax/RMSは10となっており、表面粗さのばらつきは小さく良好であった。
SiON下地層への基準マークの形成は、実施例1と同様にして行い、基準マークを形成したバイナリマスクブランク用ガラス基板を作製した。
基準マークの断面形状を原子間力顕微鏡(AFM)により観察したところ、断面がほぼ垂直に立っており良好であった。
ターゲットにタンタル(Ta)ターゲットを用い、キセノン(Xe)と窒素(N2)の混合ガス雰囲気(ガス圧0.076Pa、ガス流量比 Xe:N2=11sccm:15sccm)で、DC電源の電力を1.5kWとし、反応性スパッタリング(DCスパッタリング)により、TaN膜を膜厚44.9nmで成膜し、引き続いて、Taターゲットを用い、アルゴン(Ar)と酸素(O2)の混合ガス雰囲気(ガス圧0.3Pa、ガス流量比 Ar:O2=58sccm:32.5sccm)で、DC電源の電力を0.7kWとし、TaO膜を膜厚13nmで成膜することにより、TaN膜とTaO膜の積層からなるArFエキシマレーザー(波長193nm)用遮光膜を形成して、バイナリマスクブランクを作製した。なお、ArFエキシマレーザーに対する遮光膜の光学濃度は3.0、表面反射率は19.5%であった。
まず、バイナリマスクブランク上に電子線描画用レジストをスピンコーティング法により塗布、ベーキングしてレジスト膜を形成した。
次に、実施例1と同様、バイナリマスクブランクの欠陥情報に基づいて、予め設計しておいたマスクパターンデータと照合し、露光装置を用いたパターン転写に影響のないマスクパターンデータに修正するか、パターン転写に影響があると判断した場合には、修正パターンデータを追加したマスクパターンデータに修正するか、修正パターンデータでも対応ができない欠陥については、マスク作製後の欠陥修正の負荷が低減できるマスクパターンデータに修正し、この修正されたマスクパターンデータに基づいて、上述のレジスト膜に対して電子線によりマスクパターンを描画、現像を行い、レジストパターンを形成した。
さらに、遮光膜パターン上に残ったレジストパターンを熱硫酸で除去し、バイナリマスクを得た。
上述の実施例1において、Si下地層の代わりに、TaBN下地層(Ta:80at%、B:10at%、N:10at%)を使用した。TaBN下地層は、TaBターゲットを使用し、スパッタリングガスとしてArガスとN2ガスの混合ガスを使用し、DCマグネトロンスパッタリングにより、150nmのTaBN下地層を成膜した。
実施例1と同様の方法によりTaBN下地層表面を精密研磨したところ、142mm×142mmの測定領域において、平坦度は85nmで、100nm以下となっており良好であった。また、表面粗さは、1μm×1μmの測定領域において、二乗平均平方根粗さRMSで0.085nmとなっており非常に良好であった。
また、最大表面粗さ(Rmax)は、1μm×1μmの測定領域において、0.8nmで、Rmax/RMSは9.4となっており、表面粗さのばらつきは小さく良好であった。
TaBN下地層表面をブランクス欠陥検査装置(レーザーテック社製MAGICS M1350)で欠陥検査したところ(検査領域142mm×142mm)、サイズ60nmの欠陥は0個で良好であった。また、TaBN下地層表面をマスク/ブランク欠陥検査装置(KLA−Tencor社製Teron600)で欠陥検査したところ(検査領域132mm×132mm)欠陥検出個数は19,337個であった。後述する参考例の欠陥検出個数100,000個超と比較して、欠陥検出個数が大幅に抑制された結果となった。この程度の欠陥検出個数であれば、異物や傷などの致命欠陥の有無を検出することができる。
基準マークの断面形状を原子間力顕微鏡(AFM)により観察したところ、断面がほぼ垂直に立っており良好であった。
実施例1と同様にTaBN下地層上に、多層反射膜を形成して多層反射膜付き基板を作製した後、さらに、RuNbキャッピング層、TaBN膜とTaBO膜の積層膜からなる吸収体層を形成してEUV反射型マスクブランクを得た。
なお、実施例1と同様に基準マークのコントラスト及び欠陥検出位置のばらつきを評価したところ、多層反射膜表面に反映され形成された基準マークは、上記マスク/ブランクス欠陥検査装置で、検査光に対するコントラストは0.51、欠陥検出位置のばらつきは92nmと良好であった。また、多層反射膜表面、EUV反射型マスクブランク表面を、ブランクス欠陥検査装置(レーザーテック社製MAGICS M1350)、マスク/ブランク欠陥検査装置(KLA−Tencor社製Teron600)で欠陥検査したところ(検査領域132mm×132mm)、欠陥個数、欠陥検出個数はそれぞれ、数個、25,000個程度であった。後述する参考例の欠陥検出個数100,000個超と比較して、欠陥検出個数が大幅に抑制された結果となった。この程度の欠陥検出個数であれば、異物や傷などの致命欠陥の有無を検出することができる。
さらに、EUV反射型マスクブランクを用いてEUV反射型マスクを作製した。実施例1と同様に、EUV反射型マスクブランク、EUV反射型マスクも良好に作製することができた。
上述の実施例1において、Si下地層の形成をイオンビームスパッタリングにより行い、膜厚100nmを成膜した。
実施例1と同様の方法によりSi下地層表面を精密研磨したところ、142mm×142mmの測定領域において、平坦度は85nmで、100nm以下となっており良好であった。また、表面粗さは、1μm×1μmの測定領域において、二乗平均平方根粗さRMSで0.08nmとなっており非常に良好であった。
RMSで0.08nmと極めて高い平滑性を有しているので、高感度の欠陥検査装置におけるバックグランドノイズが低減し、擬似欠陥検出抑制の点でも効果がある。
Si下地層表面をブランクス欠陥検査装置(レーザーテック社製MAGICS M1350)で欠陥検査したところ(検査領域142mm×142mm)、サイズ60nmの欠陥は0個で良好であった。また、Si下地層表面をマスク/ブランク欠陥検査装置(KLA−Tencor社製Teron600)で欠陥検査したところ(検査領域132mm×132mm)欠陥検出個数は15,744個であった。後述する参考例の欠陥検出個数100,000個超と比較して、欠陥検出個数が大幅に抑制された結果となった。この程度の欠陥検出個数であれば、異物や傷などの致命欠陥の有無を検出することができる。
基準マークの断面形状を原子間力顕微鏡(AFM)により観察したところ、断面がほぼ垂直に立っており良好であった。
実施例1と同様にSi下地層上に、多層反射膜を形成して多層反射膜付き基板を作製した後、さらに、RuNbキャッピング層、TaBN膜とTaBO膜の積層膜からなる吸収体層を形成してEUV反射型マスクブランクを得た。
なお、実施例1と同様に基準マークのコントラスト及び欠陥検出位置のばらつきを評価したところ、多層反射膜表面に反映され形成された基準マークは、上記マスク/ブランクス欠陥検査装置で、検査光に対するコントラストは0.51、欠陥検出位置のばらつきは90nmと良好であった。また、多層反射膜表面、EUV反射型マスクブランク表面を、ブランクス欠陥検査装置(レーザーテック社製MAGICS M1350)、マスク/ブランク欠陥検査装置(KLA−Tencor社製Teron600)で欠陥検査したところ(検査領域132mm×132mm)、欠陥個数、欠陥検出個数はそれぞれ、数個、16,000個程度であった。後述する参考例の欠陥検出個数100,000個超と比較して、欠陥検出個数が大幅に抑制された結果で、この程度の欠陥検出個数であれば、異物や傷などの致命欠陥の有無を検出することができる。
さらに、EUV反射型マスクブランクを用いてEUV反射型マスクを作製した。実施例1と同様に、EUV反射型マスクブランク、EUV反射型マスクも良好に作製することができた。
実施例1と同様に表面加工工程を行ったSiO2−TiO2系のガラス基板(大きさが約152.4mm×約152.4mm、厚さが約6.35mm)を準備した。得られたガラス基板の表面粗さは、1μm×1μmの測定領域において、二乗平均平方根粗さ(RMS)で0.15nm、最大表面粗さ(Rmax)で1.78nmであった。また、このガラス基板表面及び裏面の平坦度は約290nmであった。
上記マーク形成用薄膜上に電子線描画用レジストをスピンコーティング法で塗布、ベーキングして膜厚300nmのレジスト膜を形成した。基準マークを形成する箇所に電子線描画装置により描画し、その後、現像してレジストパターンを形成した。レジストパターンをマスクにして、塩素と酸素の混合ガスで上記マーク形成用薄膜をドライエッチングして、マーク形成用薄膜に基準マークのパターンを転写した。さらに、このマーク形成用薄膜のパターンをマスクとして、フッ素系ガス(CF4ガス)とHeガスの混合ガスでガラス基板をドライエッチングした。残っているマーク形成用薄膜を塩素と酸素の混合ガスでエッチング除去した。こうして、ガラス基板主表面に直接基準マークを形成した。
また、Rmax/RMSは、12.2となっており、上述の実施例と比較して大きな値となった。このガラス基板表面に、実施例1と同様にして多層反射膜を成膜した後、多層反射膜表面の反射率をEUV反射率計により評価したところ、66%±0.35%となり、上述の実施例と比べて悪い結果となった。
なお、実施例1と同様に基準マークのコントラスト及び欠陥検出位置のばらつきを評価したところ、多層反射膜表面に反映され形成された基準マークは、上記マスク/ブランクス欠陥検査装置で、検査光に対するコントラストは0.48、欠陥検出位置のばらつきは92nmと実施例1とほぼ同じ結果であったが、多層反射膜表面、EUV反射型マスクブランク表面をマスク/ブランク欠陥検査装置(KLA−Tencor社製Teron600)で欠陥検査したところ(検査領域132mm×132mm)、欠陥検出個数は100,000個を超え、異物や傷などの致命欠陥の有無を検査することができなかった。
(構成A)主表面粗さをもつ主表面を有する基板と、
前記主表面上に形成され、前記主表面粗さよりも小さい下地層表面粗さを有する下地層と、
前記下地層上に形成され、欠陥情報における欠陥位置の基準となる基準マークを備えたマスクブランク用基板。
(構成B)構成Aにおいて、前記下地層上にEUV光を反射する多層反射膜を有することを特徴とする多層反射膜付き基板。
(構成C)構成Aに記載のマスクブランク用基板における前記下地層上、又は構成Bに記載の多層反射膜付き基板における前記多層反射膜上に、転写パターンとなる薄膜を有することを特徴とするマスクブランク。
(構成D)構成Aに記載のマスクブランク用基板における前記下地層上、又は構成Bに記載の多層反射膜付き基板における前記多層反射膜上に、転写パターンを有することを特徴とするマスク。
なお、上述の構成A〜Dのマスクブランク用基板、多層反射膜付き基板、マスクブランク、マスクについては、さらに、上記発明を実施するための形態に記載している詳細な構成を備えることができる。
12a ラフアライメントマーク
12b ファインマーク
20 マスクブランク用ガラス基板
21 下地層
22 基準マーク
30 多層反射膜付き基板
31 多層反射膜
32 保護層
40 反射型マスクブランク
41 吸収体層
50 バイナリマスクブランク
51 遮光層
60 反射型マスク
70 バイナリマスク
Claims (10)
- マスクブランク用ガラス基板であって、
転写パターンが形成される側の前記マスクブランク用ガラス基板の主表面上に形成された下地層を備え、
前記下地層は、Si又はSiONからなる材料、または、Al、Ta、Zr、Cr又はこれらのうちの少なくとも一つの元素を含有する材料からなり、
前記下地層の表面は、二乗平均平方根粗さ(RMS)が0.15nm以下であり、最大表面粗さ(Rmax)と二乗平均平方根粗さ(RMS)との関係において、Rmax/RMSが2〜10であることを特徴とするマスクブランク用ガラス基板。 - 前記下地層は、アモルファス構造を有する材料からなることを特徴とする請求項1に記載のマスクブランク用ガラス基板。
- 前記下地層は、塩素系ガスによるエッチング除去が可能な材料であることを特徴とする請求項1に記載のマスクブランク用ガラス基板。
- 前記下地層は、異なる材質の積層構造であることを特徴とする請求項1に記載のマスクブランク用ガラス基板。
- 前記下地層は、欠陥情報における欠陥位置の基準となる基準マークを有することを特徴とする請求項1乃至4の何れか一に記載のマスクブランク用ガラス基板。
- 前記下地層の膜厚は、20〜300nmであることを特徴とする請求項1乃至5の何れか一に記載のマスクブランク用ガラス基板。
- 前記ガラス基板は、SiO2-TiO2系ガラス、多成分系ガラスセラミックスの何れかであることを特徴とする請求項1乃至6の何れか一に記載のマスクブランク用ガラス基板。
- 請求項1乃至7の何れか一に記載のマスクブランク用ガラス基板における前記下地層の表面又は前記下地層上にEUV光を反射する多層反射膜が形成されていることを特徴とする多層反射膜付き基板。
- 請求項1乃至7の何れか一に記載のマスクブランク用ガラス基板における前記下地層上、又は請求項8に記載の多層反射膜付き基板における前記多層反射膜上に、転写パターンとなる薄膜が形成されていることを特徴とするマスクブランク。
- 請求項9に記載のマスクブランクにおける前記薄膜がパターニングされていることを特徴とするマスク。
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