JP6515235B2 - 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 - Google Patents

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 Download PDF

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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、基板又は膜の表面粗さに起因する疑似欠陥を抑制し、異物及び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、マスクブランク、転写用マスク及び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と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マスクブランク用基板及び多層反射膜付き基板等の欠陥情報に関する問題である。
マスクブランク用基板は、近年のパターンの微細化に伴う欠陥品質の向上、及び転写用マスクに求められる光学的特性の観点から、より平滑性の高い基板が要求されている。
また、多層反射膜付き基板も、近年のパターンの微細化に伴う欠陥品質の向上、及び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。これらの各層は、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、及び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法が好ましく実施されている。イオンビームスパッタリング法を用いる場合、形成される各層の平滑性及び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斜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
ＥＵＶ（Extreme Ultra-Violet）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、反射型マスクであるＥＵＶマスクの欠陥サイズ（Defect Size）も年々微細になっている。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、ＥＵＶマスク、及びその原版であるＥＵＶマスクブランク、多層反射膜付き基板、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（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 Ｍ７３６０」、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」、例えば「Ｔｅｒｏｎ６１０」）、又は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。
また、従来のＥＵＶ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、例えば特許文献１に記載の方法で成膜することにより、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個数（欠陥検出個数＝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又は１３．５ｎｍである欠陥検査装置では、例えば１５２ｍｍ×１５２ｍｍのサイズの基板及び多層反射膜付き基板の測定において、欠陥検査領域（例えば、１３２ｍｍ×１３２ｍｍ）における欠陥検出個数が５０，０００個を超えてしまい、致命欠陥の有無を検査するのに支障をきたす。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。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、高感度の欠陥検査装置を用いた欠陥検査において、基板又は膜の表面粗さに起因する疑似欠陥検出を抑制し、異物及び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、反射型マスクブランク及び半導体装置の製造方法の提供を目的とする。
また、本発明は、種々の波長の光を使用した高感度欠陥検査装置においても疑似欠陥を含む欠陥検出個数が少なく、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個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、その多層反射膜付き基板を使用して得られる反射型マスクブランク、及びその反射型マスクブランクを用いる半導体装置を提供することを目的とする。
上記問題点を解決するために、本発明者らが鋭意検討した結果、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）成分の粗さが影響を与えることを見出した。そこで、基板主表面に形成された膜（例えば、吸収体膜）の表面上の粗さ（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。
また、多層反射膜付き基板においては、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。
そこで、上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。
本発明は、下記の構成１〜５であることを特徴とする多層反射膜付き基板、下記の構成６〜８であることを特徴とする反射型マスクブランク、下記の構成９であることを特徴とする反射型マスク、及び下記の構成１０であることを特徴とする半導体装置の製造方法である。
（構成１）
本発明の構成１は、リソグラフィーに使用されるマスクブランク用基板の主表面上に、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表面は、３μｍ×３μｍ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以下のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の積分値Ｉが１８０×１０−３ｎｍ３以下であり、且つ空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の最大値が５０ｎｍ４以下であることを特徴とする多層反射膜付き基板である。
構成１によれば、反射型マスクブランクの表面において、３μｍ×３μｍ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以下のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の積分値Ｉを１８０×１０−３ｎｍ３以下とし、且つ空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の最大値を５０ｎｍ４以下とすることにより、欠陥検査光源の検査波長が１５０ｎｍ〜３６５ｎｍ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の検出を抑制することができ、更に致命欠陥の顕在化を図ることができる。更に、欠陥検査光源の検査波長が１５０ｎｍ〜３６５ｎｍの高感度欠陥検査装置を使用して、複数レベルの検査感度条件での疑似欠陥の検出を抑制することができ、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、前記多層反射膜付き基板の表面は、３μｍ×３μｍ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５μｍ−１以下のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の積分値Ｉが１１５×１０−３ｎｍ３以下であることを特徴とする構成１記載の多層反射膜付き基板である。
構成２によれば、欠陥検査光源の検査波長が１５０ｎｍ〜３６５ｎｍ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の検出をより抑制することができ、更に致命欠陥の顕在化を確実に図ることができる。
（構成３）
本発明の構成３は、前記空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が、略単調減少の特性を有す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である。
略単調減少とは、例えば図７に示すように、空間周波数とパワースペクトル密度との関係を所定の近似曲線によって近似したときに、近似曲線が空間周波数１μｍ−１の低空間周波数から１０μｍ−１の高空間周波数に向かってパワースペクトル密度が次第に減少することを意味する。図７に示す例では、近似曲線として累乗近似を用いている。
構成３によれば、所定の空間周波数の範囲のパワースペクトル密度が、略単調減少の特性を有することにより、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の検出を更に抑制することができ、更に致命欠陥の顕在化をより確実に図ることができる。
（構成４）
本発明の構成４は、リソグラフィーに使用されるマスクブランク用基板の主表面上に、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１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の積分値Ｉが１５０×１０−３ｎｍ３以下であり、且つ空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の最大値が９ｎｍ４以下であることを特徴とする多層反射膜付き基板である。
構成４によれば、反射型マスクブランクの表面において、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１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の積分値Ｉを１５０×１０−３ｎｍ３以下とし、且つ空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の最大値を９ｎｍ４以下とすることにより、欠陥検査光源の検査波長が０．２ｎｍ〜１００ｎｍ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の検出を抑制することができ、更に致命欠陥の顕在化を図ることができる。更に、欠陥検査光源の検査波長が０．２ｎｍ〜１００ｎｍの高感度欠陥検査装置を使用して、複数レベルの検査感度条件での疑似欠陥の検出を抑制することができ、致命欠陥の顕在化を図ることができる。
（構成５）
本発明の構成５は、前記空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が、略単調減少の特性を有す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である。
尚、ここでいう略単調減少とは上述と同様の意味で、例えば図８に示すように空間周波数とパワースペクトル密度との関係を所定の近似曲線によって近似したときに、近似曲線が空間周波数１０μｍ−１の低空間周波数から１００μｍ−１の高空間周波数に向かってパワースペクトル密度が次第に減少することを意味する。図８に示す例では、近似曲線として累乗近似を用いている。
構成５によれば、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の検出をより抑制することができ、更に致命欠陥の顕在化を確実に図ることができる。
（構成６）
本発明の構成６は、前記多層反射膜の上に保護膜を有することを特徴とする構成１乃至５のいずれか一に記載の多層反射膜付き基板である。
構成６によれば、多層反射膜付き基板が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光に対する反射率特性が更に良好となる。また、多層反射膜付き基板において、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の検出を抑制することができ、更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１乃至６のいずれか一に記載の多層反射膜付き基板の前記多層反射膜の上又は前記保護膜の上に、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。
上述の多層反射膜付き基板の前記多層反射膜上又は前記保護膜上に、転写パターンとなる吸収体膜を有することにより、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の検出を抑制することができ、更に致命欠陥の顕在化を図ることができる反射型マスクブランクを得ることができる。
（構成８）
本発明の構成８は、リソグラフィーに使用されるマスクブランク用基板の主表面上に、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及び吸収体膜を含む反射型マスクブランクであって、前記吸収体膜の表面は、３μｍ×３μｍ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以下のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の積分値Ｉが８００×１０−３ｎｍ３以下であり、且つ空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の最大値が５０ｎｍ４以下であることを特徴とする反射型マスクブランクである。
構成８の反射型マスクブランクによれば、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の検出を抑制することができ、更に致命欠陥の顕在化を図ることができる反射型マスクブランクを得ることができる。
（構成９）
本発明の構成９は、構成７又は８に記載の反射型マスクブランクにおける前記吸収体膜をパターニングして、前記多層反射膜の上又は前記保護膜の上に吸収体パターンを有することを特徴とする反射型マスクである。
構成９の反射型マスクによれば、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の検出を抑制することができ、更に致命欠陥の顕在化を図ることができる。
（構成１０）
本発明は、本発明の構成１０は、構成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半導体装置の製造方法である。
構成１０の半導体装置の製造方法によれば、高感度の欠陥検査装置を用いた欠陥検査において、異物及び傷などの致命欠陥を排除した反射型マスクを使用できるので、半導体基板等の被転写体上に形成されたレジスト膜に転写する回路パターン等の転写パターンに欠陥がなく、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製造することができる。
上述した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、基板又は膜の表面粗さに起因する疑似欠陥の検出を抑制し、異物及び傷などの致命欠陥の発見を容易にすることが可能となる。特に、ＥＵＶリソグラフィーに使用する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においては、疑似欠陥を抑制しつつ、基板主表面上に形成した多層反射膜は高い反射率が得られる。
また、上述した半導体装置の製造方法によれば、高感度の欠陥検査装置を用いた欠陥検査において、異物及び傷などの致命欠陥を排除した反射型マスクを使用できるので、半導体基板等の被転写体上に形成する回路パターン等の転写パターンに欠陥がなく、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製造することができる。
図１（ａ）は、本発明の一実施形態に係るマスクブランク用基板を示す斜視図である。図１（ｂ）は、本実施形態のマスクブランク用基板を示す断面模式図である。 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。 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。 本発明の実施例１及び比較例１の多層反射膜付き基板の表面をパワースペクトル解析した結果を示すグラフであり、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のパワースペクトル密度(ＰＳＤ)を示す。 本発明の実施例１及び比較例１の多層反射膜付き基板の表面をパワースペクトル解析した結果を示すグラフであり、３μｍ×３μｍ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のパワースペクトル密度(ＰＳＤ)を示す。 図６に示すデータのうち空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下のデータを、累乗近似した様子を示す。 図５に示すデータのうち空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下のデータを、累乗近似した様子を示す。 実施例において使用したＣＡＲＥ加工装置の模式図である。
本発明は、リソグラフィーに使用されるマスクブランク用基板の主表面上に、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る。また、本発明は、リソグラフィーに使用されるマスクブランク用基板の主表面上に、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及び吸収体膜を含む反射型マスクブランクである。本発明の多層反射膜付き基板、及び反射型マスクブランクは、ＥＵＶリソグラフィーに使用する反射型マスクを製造するために用いることができる。
図２は、本発明の多層反射膜付き基板２０の一例を示す模式図である。本発明の多層反射膜付き基板２０は、マスクブランク用基板１０の主表面の上に、多層反射膜２１を有する。本発明の多層反射膜付き基板２０は、多層反射膜２１上に更に保護膜２２を含むことができる。本発明の多層反射膜付き基板２０の上に更に吸収体膜２４を形成することによって、図３に示す反射型マスクブランク３０を得ることができる。図３に示す反射型マスクブランク３０の吸収体膜２４をパターニングして吸収体パターン２７を形成することにより、図４に示す反射型マスク４０を製造することができる。
本発明の多層反射膜付き基板２０及び反射型マスクブランク３０は、その表面が、所定の大きさの領域を原子間力顕微鏡で測定して得られる所定の範囲の空間周波数のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の積分値Ｉ及び最大値が所定の範囲であることに特徴がある。本発明の多層反射膜付き基板２０及び反射型マスクブランク３０では、高感度の欠陥検査装置を用いた欠陥検査において、基板及び膜の表面粗さに起因する疑似欠陥の検出を抑制し、異物及び傷などの致命欠陥の発見を容易にすることが可能となる。
［パワースペクトル解析］
本発明において、上記目的を達成するために、多層反射膜付き基板２０及び／又は反射型マスクブランク３０の表面が、ある一定の表面粗さと、パワースペクトル密度（Power Spectrum Density : PSD）を有していることを特徴とする。
以下、本発明の多層反射膜付き基板２０及び反射型マスクブランク３０の表面の表面形態を示すパラメーターである表面粗さ（Ｒｍａｘ、Ｒｍｓ）及び、パワースペクトル密度（Power Spectrum Density : PSD）について以下に説明する。
まず、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。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は平均線から測定曲線までの高さである。
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と谷の深さの最大値との絶対値の差である。
Ｒｍｓ及びＲｍａｘは、従来からマスクブランク用基板１０の表面粗さの管理に用いられており、表面粗さを数値で把握できる点で優れている。しかし、これらＲｍｓ及びＲｍａｘは、いずれも高さの情報であり、微細な表面形状の変化に関する情報を含まない。
これに対して、得られた表面の凹凸を空間周波数領域へ変換することにより、空間周波数での振幅強度で表すパワースペクトル解析は、微細な表面形状を数値化することができる。Ｚ（ｘ，ｙ）をｘ座標、ｙ座標における高さのデータとすると、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。

ここで、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、基板１０の主表面２、多層反射膜付き基板２０、及び反射型マスクブランク３０等の膜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表面に与える影響を解析する手法である。
パワースペクトル解析によって多層反射膜付き基板２０及び反射型マスクブランク３０の表面状態を評価する場合には、パワースペクトル密度（ＰＳＤ）の積分値Ｉを用いることができる。積分値Ｉとは、図５に例示するような空間周波数に対するパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の値が描く、所定の空間周波数の範囲の面積を意味し、式（５）のように定義する。

空間周波数ｆは、式（３）のように定義され、パワースペクトル密度は、ｕ及びνの値で決まる空間周波数の関数として一義的に計算される。ここで離散的な空間周波数についてパワースペクトル密度を計算するため、測定領域及びデータ点数がｘ方向及びｙ方向で等しいとき、式（６）のように空間周波数ｆｉを定義する。ここで、Ｘ’及びＮ’は、測定領域及びデータ点数である。Ｐ（ｆｉ）は空間周波数ｆｉにおけるパワースペクトル密度である。
本発明において、パワースペクトル解析のために所定の大きさの領域、例えば３μｍ×３μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定する場合、測定する場所は、転写パターン形成領域の任意の箇所でよい。転写パターン形成領域は、マスクブランク用基板１０が６０２５サイズ（１５２ｍｍ×１５２ｍｍ×６．３５ｍｍ）の場合、例えば、反射型マスクブランク３０の表面の周縁領域を除外した１４２ｍｍ×１４２ｍｍの領域、１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域、又は１３２ｍｍ×１０４ｍｍの領域とすることができる、また、前記任意の箇所については、例えば、反射型マスクブランク３０の表面の中心の領域とすることができる。
また、上述で説明した３μｍ×３μｍの領域、転写パターン形成領域、任意の箇所については、多層反射膜付き基板２０のみならず、マスクブランク用基板１０、及び反射型マスクブランク３０の吸収体膜２４等においても適用することができる。
上記のように主表面の表面粗さ、及びパワースペクトル密度を上記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 Ｍ７３６０」（検査光源波長：２６６ｎｍ）、ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製のレチクル、オプティカル・マスク／ブランク及びＥＵＶ・マスク／ブランク欠陥検査装置「Ｔｅｒｏｎ６００シリーズ」（例えば「Ｔｅｒｏｎ６１０」、検査光源波長：１９３ｎｍ）による欠陥検査において、疑似欠陥の検出を大幅に抑制することができる。
尚、上記検査光源波長は、２６６ｎｍ、及び１９３ｎｍに限定されない。検査光源波長として、５３２ｎｍ、４８８ｎｍ、３６４ｎｍ、及び／又は２５７ｎｍを使用しても構わない。
また、０．２ｎｍ〜１００ｎｍの波長領域の検査光（ＥＵＶ光）を用いる高感度欠陥検査装置、例えば、検査光源波長として１３．５ｎｍのＥＵＶ光を用いる高感度欠陥検査装置を使用して、上記マスクブランク用基板１０の主表面の欠陥検査を行う場合には、上記主表面が、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１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下のパワースペクトル密度が５ｎｍ４以下とすることが好ましく、更に好ましくは、空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下のパワースペクトル密度が０．５ｎｍ４以上５ｎｍ４以下とすることが望ましい。但し、ＥＵＶ光を用いる高感度欠陥検査装置を使用してマスクブランク用基板１０の主表面の欠陥検査を行う場合には、所定以上の反射率を必要とするため、ガラス以外の材料の場合に限られる。
上記のように主表面の表面粗さ、及びパワースペクトル密度を上記範囲にすることにより、例えば、検査光源波長として１３．５ｎｍのＥＵＶ光を用いる高感度欠陥検査装置による欠陥検査において、疑似欠陥の検出を大幅に抑制することができる。
［マスクブランク用基板１０］
次に、本発明の一実施形態に用いるマスクブランク用基板１０について以下に説明する。
図１（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１（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（又は、単に基板１０と称す。）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と垂直な方向から、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。
そして、本実施形態のマスクブランク用基板１０は、上記目的を達成するために、転写パターンが形成される側の主表面を、上述の表面粗さ（Ｒｍｓ）、パワースペクトル密度を用い、１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得られる二乗平均平方根粗さ（Ｒｍｓ）が０．１５ｎｍ以下であり、且つ、空間周波数１μｍ−１以上のパワースペクトル密度が１０ｎｍ４以下とする。
本発明において、前記１μｍ×１μｍの領域は、転写パターン形成領域の任意の箇所でよい。転写パターン形成領域は、基板１０が６０２５サイズ（１５２ｍｍ×１５２ｍｍ×６．３５ｍｍ）の場合、例えば、基板１０の主表面の周縁領域を除外した１４２ｍｍ×１４２ｍｍの領域、１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域、又は１３２ｍｍ×１０４ｍｍの領域とすることができる、また、前記任意の箇所については、例えば、基板１０の主表面の中心の領域とすることができる。
また、１５０ｎｍ〜３６５ｎｍの波長領域の検査光を用いる高感度欠陥検査装置、例えば、検査光源波長として２６６ｎｍのＵＶレーザー又は１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザーを用いる高感度欠陥検査装置を使用して、上記マスクブランク用基板１０の主表面の欠陥検査を行う場合には、上記主表面が、３μｍ×３μｍ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以下のパワースペクトル密度が３０ｎｍ４以下とすることが好ましく、更に好ましくは、空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下のパワースペクトル密度が１ｎｍ４以上２５ｎｍ４以下、更に好ましくは、空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下のパワースペクトル密度が１ｎｍ４以上２０ｎｍ４以下とすることが望ましい。
更には、マスクブランク用基板１０の主表面において、３μｍ×３μｍ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以下のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の積分値Ｉを１００×１０−３ｎｍ３以下、更に好ましくは、９０×１０−３ｎｍ３以下、更に好ましくは、８０×１０−３ｎｍ３以下、更に好ましくは、７０×１０−３ｎｍ３以下とすることが望ましい。
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、更に好ましくは、０．１０ｎｍ以下、更に好ましくは、０．０８ｎｍ以下、更に好ましくは、０．０６ｎｍ以下が望ましい。また、表面粗さの最大高さ（Ｒｍａｘ）は、好ましくは１．２ｎｍ以下、更に好ましくは、１．０ｎｍ以下、更に好ましくは、０．８ｎｍ以下、更に好ましくは、０．６ｎｍ以下が望ましい。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、及び吸収体膜２４の反射率等の光学的特性の向上の観点からは、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以下が好ましく、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、更に好ましくは、二乗平均平方根粗さ（Ｒｍｓ）が０．０８ｎｍ以下でかつ、最大高さ（Ｒｍａｘ）が０．８ｎｍ以下、更に好ましくは、二乗平均平方根粗さ（Ｒｍｓ）が０．０６ｎｍ以下でかつ、最大高さ（Ｒｍａｘ）が０．６ｎｍ以下であることが望ましい。
基板１０の主表面は、触媒基準エッチングにより表面加工された表面とすることが好ましい。触媒基準エッチング（Catalyst Referred Etching：以下、ＣＡＲＥともいう）とは、被加工物（マスクブランク用基板１０）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表面加工方法である。尚、被加工物がガラスなどの固体酸化物からなる場合には、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。
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）を下向きにしてガラス基板（被加工物）１２８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。尚、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良い。また、基板ホルダ１３０の内部には、該ホルダ１３０で保持したガラス基板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）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、例えば以下のとおりである。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）を平坦に除去加工する。尚、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に極接近させて、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。
基板１０の主表面が、触媒基準エッチングにより、基準面である触媒表面に接触する凸部から選択的に表面加工されるため、主表面を構成する凹凸（表面粗さ）が、非常に高い平滑性を維持しつつ、非常に揃った表面形態となり、しかも、基準面に対して凸部よりも凹部を構成する割合が多い表面形態となる。したがって、前記主表面上に複数の薄膜を積層する場合においては、主表面の欠陥サイズが小さくなる傾向となるので欠陥品質を向上する点から好ましい。特に、前記主表面上に、後述する多層反射膜２１を形成する場合に特に効果が発揮される。また、上述のように主表面を触媒基準エッチングによる表面処理することにより、必要な表面粗さ、パワースペクトル密度の表面を比較的容易に形成することができる。
尚、基板１０の材料がガラス材料の場合、触媒としては、白金、金、遷移金属及びこれらのうち少なくとも一つを含む合金からなる群より選ばれる少なくとも一種の材料を使用することができる。また、処理液としては、純水、オゾン水及び水素水等の機能水、低濃度のアルカリ性水溶液、並びに低濃度の酸性水溶液からなる群より選択される少なくとも一種の処理液を使用することができる。
本実施形態の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１０の場合、基板１０の転写パターンが形成される側の主表面の１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域、又は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。更に好ましくは、基板１０の転写パターンが形成される側の主表面１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域において、平坦度が０．０３μｍ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とき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。
また、ＥＵＶ露光用の反射型マスクブランク用基板１０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及び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、ＥＵＶ露光用のマスクブランク用基板１０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、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、パワースペクトル密度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、及びＴａＳｉＣＯＮなどから選択したものを適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、及びＴａＳｉＣＯＮから選択したものがより好ましい。尚、上記薄膜は、薄膜表面の高平滑性の観点から、好ましくは微結晶構造又はアモルファス構造とすることが望ましい。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。
尚、本発明では、上記に規定した表面粗さ、パワースペクトル密度を得るための加工方法は、特に限定されるものではない。本発明は、マスクブランク用基板１０の表面粗さ、パワースペクトル密度を管理する点に特徴があり、例えば、後述する実施例として例示したような加工方法によって実現することができる。
［多層反射膜付き基板２０］
次に、本発明の一実施形態に係る多層反射膜付き基板２０について以下に説明する。
図２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、上記説明した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を有する構造としている。この多層反射膜２１は、ＥＵＶリソグラフィー用反射型マスク４０においてＥＵＶ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反射膜２１の構成を取っている。
多層反射膜２１は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多層反射膜２１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周期多層膜とすることが好ましい。その他、ＥＵＶ光の領域で使用される多層反射膜２１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周期多層膜などとすることが可能である。
多層反射膜２１の形成方法は当該技術分野において公知であるが、例えば、マグネトロンスパッタリング法及びイオンビームスパッタリング法などにより、各層を成膜することにより形成できる。上述したＭｏ／Ｓｉ周期多層膜の場合、例えば、イオンビームスパッタリング法により、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。
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４０の製造工程におけるドライエッチング又は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２０とすることができる。
尚、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２１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２２は、特に、吸収体膜２４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２４をパターニングする場合に有効である。
本発明の多層反射膜付き基板２０において、前記多層反射膜２１又は前記保護膜２２の表面は、３μｍ×３μｍ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以下のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の積分値Ｉが１８０×１０−３ｎｍ３以下、好ましくは１７０×１０−３ｎｍ３以下、より好ましくは１６０×１０−３ｎｍ３以下、更に好ましくは１５０×１０−３ｎｍ３以下である。更に上記の多層反射膜付き基板２０において、前記多層反射膜２１又は前記保護膜２２の表面は、３μｍ×３μｍ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以下のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の最大値が５０ｎｍ４以下、好ましくは４５ｎｍ４以下、より好ましくは４０ｎｍ４以下である。このような構成とすることにより、高感度欠陥検査装置を使用しての多層反射膜２１又は保護膜２２の表面の欠陥検査における疑似欠陥の検出を抑制することができ、更に致命欠陥の顕在化を図ることができる。また、このような構成とすることにより、１５０ｎｍ〜３６５ｎｍの波長領域の検査光を用いる高感度欠陥検査装置、例えば、上述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、疑似欠陥の検出を大幅に抑制することができる。
本発明において、パワースペクトル解析のために原子間力顕微鏡で測定する所定の大きさの領域（前記３μｍ×３μｍの領域）は、転写パターン形成領域の任意の箇所でよい。転写パターン形成領域は、基板１０が６０２５サイズ（１５２ｍｍ×１５２ｍｍ×６．３５ｍｍ）の場合、例えば、基板１０の主表面の周縁領域を除外した１４２ｍｍ×１４２ｍｍの領域、１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域、又は１３２ｍｍ×１０４ｍｍの領域とすることができる、また、前記任意の箇所については、例えば、基板１０の主表面の中心の領域とすることができる。
本発明の多層反射膜付き基板２０において、３μｍ×３μｍ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、略単調減少の特性を有することが好ましい。
略単調減少とは、例えば図７に示すように、空間周波数とパワースペクトル密度との関係を所定の近似曲線によって近似したときに、近似曲線が空間周波数１μｍ−１の低空間周波数から１０μｍ−１の高空間周波数に向かってパワースペクトル密度が次第に減少することを意味する。図７に示す例では、近似曲線として累乗近似を用いている。一般に累乗近似、ｘを空間周波数、ｙをパワースペクトル密度（ＰＳＤ）とすると、
ｙ＝ａ・ｘｂ （ａ及びｂは定数）
という累乗曲線の式にデータを近似することができる。累乗近似の場合、累乗曲線の式のｘのべき乗の値ｂがマイナスである場合、略単調減少の特性を有するといえる。所定の空間周波数の範囲のパワースペクトル密度が、略単調減少の特性を有することにより、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の検出を更に抑制することができ、更に致命欠陥の顕在化をより確実に図ることができる。
本発明の多層反射膜付き基板２０において、前記多層反射膜２１又は前記保護膜２２の表面は、更に、３μｍ×３μｍ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５μｍ−１以下のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の積分値Ｉが、好ましくは１１５×１０−３ｎｍ３以下、より好ましくは１０５×１０−３ｎｍ３以下、より好ましくは９５×１０−３ｎｍ３以下であることが望ましい。このような構成とすることにより、１５０ｎｍ〜３６５ｎｍの波長領域の検査光を用いる高感度欠陥検査装置、例えば、上述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、疑似欠陥の検出をより大幅に抑制することができる。
また、上記の多層反射膜付き基板２０において、前記多層反射膜２１又は前記保護膜２２の表面は、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１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の積分値Ｉが１５０×１０−３ｎｍ３以下、好ましくは１４０×１０−３ｎｍ３以下、より好ましくは１３５×１０−３ｎｍ３以下、更に好ましくは１３０×１０−３ｎｍ３以下である。更に上記の多層反射膜付き基板２０において、前記多層反射膜２１又は前記保護膜２２の表面は、空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の最大値が９ｎｍ４以下、好ましくは８ｎｍ４以下、より好ましくは７ｎｍ４以下、更に好ましくは６ｎｍ４以下である。このような構成とすることにより、０．２ｎｍ〜１００ｎｍの波長領域の検査光（ＥＵＶ光）を用いる高感度欠陥検査装置、例えば、検査光源波長として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、疑似欠陥の検出を大幅に抑制することができる。
本発明の多層反射膜付き基板２０において、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１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度が、略単調減少の特性を有することが好ましい。略単調減少の意味は、空間周波数の領域が１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下とした以外は、上述のように、図７を例示して説明したとおりである。所定の空間周波数の範囲のパワースペクトル密度が、略単調減少の特性を有することにより、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の検出をより抑制することができ、更に致命欠陥の顕在化を確実に図ることができる。
本発明の多層反射膜付き基板２０では、多層反射膜２１上に保護膜２２を有することが好ましい。多層反射膜付き基板２０が多層反射膜２１上に保護膜２２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２１の表面へのダメージを抑制することができるので、ＥＵＶ光に対する反射率特性が更に良好となる。また、多層反射膜付き基板２０において、高感度欠陥検査装置を使用しての保護膜２２表面の欠陥検査における疑似欠陥の検出を抑制することができ、更に致命欠陥の顕在化を図ることができる。多層反射膜付き基板２０が保護膜２２を有する場合、上述の所定のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の積分値Ｉ、及び所定のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の最大値は、保護膜２２の表面を原子間力顕微鏡で測定して得られる空間周波数に基づいて得ることができる。
また、上記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の検出を大幅に抑制することができる効果に加え、多層反射膜付き基板２０として必要な反射特性を良好にするために、上記の多層反射膜付き基板２０において、前記多層反射膜２１又は前記保護膜２２の表面は、１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得られる二乗平均平方根粗さ（Ｒｍｓ）が０．１５ｎｍ以下とすることが好ましい。更に好ましくは、二乗平均平方根粗さ（Ｒｍｓ）が０．１３ｎｍ以下、更に好ましくは、二乗平均平方根粗さ（Ｒｍｓ）が０．１２ｎｍ以下とすることが望ましい。
上記範囲の基板１０の表面形態を保って、多層反射膜２１又は保護膜２２の表面が、上記範囲のパワースペクトル密度となるようにするためのスパッタリング法は次の通りである。すなわち、上記範囲のパワースペクトル密度の表面は、多層反射膜２１を、基板１０の主表面の法線に対して斜めに高屈折率層と低屈折率層とが堆積するように、スパッタリング法により成膜することにより得ることができる。より具体的には、Ｍｏ等の低屈折率層の成膜のためのスパッタ粒子の入射角度と、Ｓｉ等の高屈折率層の成膜のためのスパッタ粒子の入射角度は、０度超４５度以下にして成膜すると良い。より好ましくは、０度超４０度以下、更に好ましくは、０度超３０度以下が望ましい。更には、多層反射膜２１上に形成する保護膜２２も多層反射膜２１の成膜後、連続して、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により形成することが好ましい。
また、多層反射膜付き基板２０において、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２０とすることができる。尚、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る。裏面導電膜２３は、例えば、マグネトロンスパッタリング法及びイオンビームスパッタリング法により、Ｃｒ、Ｔａ等の金属又は合金のターゲットを使用して形成することができる。
また、本実施形態の多層反射膜付き基板２０としては、基板１０と多層反射膜２１との間に下地層を形成しても良い。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。
［反射型マスクブランク３０］
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、転写パターンとなる吸収体膜２４を形成した構成としてある。
上記吸収体膜２４は、露光光であるＥＵＶ光を吸収する機能を有するもので、反射型マスクブランク３０を使用して作製される反射型マスク４０において、上記多層反射膜２１及び／又は保護膜２２による反射光と、吸収体パターン２７による反射光との間に所望の反射率差を有するものであればよい。
例えば、ＥＵＶ光に対する吸収体膜２４の反射率は、０．１％以上４０％以下の間で設定される。また、上記反射率差に加えて、上記多層反射膜２１及び／又は保護膜２２による反射光と、吸収体パターン２７による反射光との間で所望の位相差を有するものであってもよい。尚、このような反射光間で所望の位相差を有する場合、反射型マスクブランク３０における吸収体膜２４を位相シフト膜と称する場合がある。上記反射光間で所望の位相差を設けて、得られる反射型マスク４０の反射光のコントラストを向上させる場合、位相差は１８０度±１０度の範囲に設定することが好ましく、吸収体膜２４の絶対反射率は、１．５％以上３０％以下、多層反射膜２１及び／又は保護膜２２の表面に対する吸収体膜２４の反射率は、２％以上４０％以下に設定することが好ましい。
上記吸収体膜２４は、単層でも積層構造であってもよい。積層構造の場合、同一材料の積層膜、異種材料の積層膜のいずれでもよい。積層膜は、材料及び／又は組成が膜厚方向に段階的及び／又は連続的に変化したものとすることができる。
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２４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、平滑性を向上させることができる。更に、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。上記範囲の基板１０、及び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、上記範囲のパワースペクトル密度にするには、吸収体膜２４を微結晶構造にするか、又はアモルファス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。
本発明の反射型マスクブランク３０では、吸収体膜２４の膜厚は、多層反射膜２１、保護膜２２による反射光と、吸収体パターン２７による反射光との間に所望の反射率差を有するものとするために必要な膜厚に設定する。吸収体膜２４の膜厚は、シャドーイング効果を小さくするために、６０ｎｍ以下であることが好ましい。
また、本発明の反射型マスクブランク３０では、上記吸収体膜２４は、上記多層反射膜２１及び／又は保護膜２２による反射光と、吸収体パターン２７による反射光との間に所望の位相差を有する位相シフト機能を持たせることができる。その場合、ＥＵＶ光による転写解像性が向上した反射型マスク４０のための原版である反射型マスクブランク３０が得られる。また、所望の転写解像性を得るのに必要な位相シフト効果を奏するために必要な吸収体膜２４の膜厚が従来よりも薄膜化することができるので、シャドーイング効果を小さくした反射型マスクブランクが得られる。
位相シフト機能を有する吸収体膜２４の材料は、特に限定されるものではない。例えば、上記に挙げたＴａ単体、又はＴａを主成分とする材料とすることができるし、それ以外の材料でも構わない。Ｔａ以外の材料としては、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、及びＷが挙げられる。また、Ｔａ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、及びＷのうち２以上の元素を含む合金、及び／又はこれらの元素の積層膜とすることができる。また、これらの材料に窒素、酸素、炭素から選ばれる一以上の元素を含有しても良い。中でも窒素を含む材料とすることにより、吸収体膜の表面の二乗平均平方根粗さ（Ｒｍｓ）、及び３μｍ×３μｍの領域で検出される空間周波数１〜１０μｍ−１の粗さ成分全ての振幅強度であるパワースペクトル密度を小さくすることができ、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の検出を抑制させることができる反射型マスクブランク３０が得られるので好ましい。尚、吸収体膜２４を積層膜とする場合、同一材料の層の積層膜、又は異種材料の層の積層膜としても良い。吸収体膜２４を異種材料の層の積層膜とした場合、この複数層を構成する材料が互いに異なるエッチング特性を有する材料にして、エッチングマスク機能を持った吸収体膜２４としてもよい。
尚、上記吸収体膜２４の表面は、３μｍ×３μｍ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以下のパワースペクトル密度が５０ｎｍ４以下であることが好ましく、更に好ましくは、３μｍ×３μｍ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以下のパワースペクトル密度が４０ｎｍ４以下であることが望ましい。このような構成とすることにより、１５０ｎｍ〜３６５ｎｍの波長領域の検査光を用いる高感度欠陥検査装置、例えば、上述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、疑似欠陥の検出を大幅に抑制することができる。
更に、上記吸収体膜２４の表面は、３μｍ×３μｍ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以下のパワースペクトル密度が５０ｎｍ４以下であることに加え、空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の積分値Ｉが８００×１０−３ｎｍ３以下であることが望ましい。このような構成とすることにより、１５０ｎｍ〜３６５ｎｍの波長領域の検査光を用いる高感度欠陥検査装置、例えば、上述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エキシマレーザーを用いる高感度欠陥検査装置を使用して、複数レベルの検査感度条件での疑似欠陥の検出を抑制することができ、致命欠陥の顕在化を図ることができる。上記積分値Ｉは、６５０×１０−３ｎｍ３以下であることが望ましい。更に好ましくは、上記積分値Ｉは、５００×１０−３ｎｍ３以下であることが望ましい。特に好ましくは、上記積分値Ｉは、４５０×１０−３ｎｍ３以下であることが望ましい。吸収体膜２４の表面の上記積分値Ｉは、吸収体膜の材料、組成、膜厚、及び成膜条件等により調整することができる。
尚、本発明の反射型マスクブランク３０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３０も、本発明の反射型マスクブランク３０とすることができる。尚、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。更に、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３０とすることができる。
ハードマスク膜２５は、吸収体膜２４に転写パターンを形成した後、ハードマスク膜を剥離してもよいし、ハードマスク膜を形成しない反射型マスクブランク３０において、吸収体膜２４を複数層の積層構造とし、この複数層を構成する材料が互いに異なるエッチング特性を有する材料にして、エッチングマスク機能を持った吸収体膜２４とした反射型マスクブランク３０としてもよい。
［反射型マスク４０］
次に、本発明の一実施形態に係る反射型マスク４０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上に吸収体パターン２７を形成した構成である。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。
尚、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。
以下、本発明のＥＵＶ露光用の多層反射膜付き基板２０、反射型マスクブランク３０及び反射型マスク４０を製造した例を実施例として説明する。
まず、ＥＵＶ露光用のマスクブランク用基板１０の表面に、多層反射膜２１を以下に述べるように成膜して、実施例１〜２及び比較例１の多層反射膜付き基板２０を製造した。
＜実施例１及び比較例１のマスクブランク用基板１０の作製＞
実施例１及び比較例１に用いるマスクブランク用基板１０は、次のようにして製造した。
マスクブランク用基板１０として、大きさが１５２ｍｍ×１５２ｍｍ、厚さが６．３５ｍｍのＳｉＯ２−ＴｉＯ２系のガラス基板を準備し、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０．５ｎｍ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）、ＴＴＶ（板厚ばらつき）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、磁気粘弾性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表面加工処理をして表面形状を調整した。尚、このとき使用した磁気粘弾性流体は、鉄成分を含んでおり、研磨スラリーは、研磨剤として酸化セリウムを約２ｗｔ％含むアルカリ性水溶液を用いた。その後、ガラス基板を濃度約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）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、転写パターン形成領域（１３２ｍｍ×１３２ｍｍ）の任意の箇所の１μｍ×１μｍの領域において、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。
そのため、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が維持又は改善する研磨条件で両面研磨装置を用いて両面研磨を行った。この仕上げ研磨は、以下の研磨条件で行った。
加工液：アルカリ性水溶液（ＮａＯＨ）＋研磨剤（濃度：約２ｗｔ％）
研磨剤：コロイダルシリカ、平均粒径：約７０ｎｍ
研磨定盤回転数：約１〜５０ｒｐｍ
加工圧力：約０．１〜１０ｋＰａ
研磨時間：約１〜１０分
その後、ガラス基板をアルカリ性水溶液（ＮａＯＨ）で洗浄し、ＥＵＶ露光用のマスクブランク用基板１０を得た。
得られたマスクブランク用基板１０の表裏面の平坦度、表面粗さを測定したところ、表裏面平坦度は約４０ｎｍと両面研磨装置による加工前の状態を維持又は改善しており良好であった。また、得られたマスクブランク用基板１０について、転写パターン形成領域（１３２ｍｍ×１３２ｍｍ）の任意の箇所の１μｍ×１μｍの領域を、原子間力顕微鏡で測定したところ、その表面粗さは、二乗平均平方根粗さ（Ｒｍｓ）は０．１４５ｎｍ、最大高さ（Ｒｍａｘ）は１．４ｎｍであった。また、空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の最大値は５．９４ｎｍ４、空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の積分値Ｉは、４２．８４×１０−３ｎｍ３であった。また、空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の最大値は３．４９ｎｍ４、空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の積分値Ｉは、１０６．９６×１０−３ｎｍ３であった。
更に、得られたマスクブランク用基板１０について、転写パターン形成領域（１３２ｍｍ×１３２ｍｍ）の任意の箇所の３μｍ×３μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定したところ、空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の最大値は２０．４１ｎｍ４、空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の積分値Ｉは、９３．７２×１０−３ｎｍ３であった。
尚、本発明におけるマスクブランク用基板１０の局所加工方法は、上述した磁気粘弾性流体研磨加工法に限定されるものではない。ガスクラスターイオンビーム（Gas Cluster Ion Beams : GCIB）又は局所プラズマを使用した加工方法であってもよい。
以上のようにして、実施例１及び比較例１に用いるマスクブランク用基板１０を製造した。
＜実施例２のマスクブランク用基板１０の作製＞
実施例２に用いるマスクブランク用基板１０は、次のようにして製造した。
上述の実施例１の製造方法により得られたマスクブランク用基板１０に対して、更に高空間周波数領域（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、触媒基準エッチング（ＣＡＲＥ）による表面加工を行った。使用したＣＡＲＥ加工装置の模式図を図９に示す。尚、加工条件は以下のとおりとした。
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分間浸漬させ、その後、純水によるリンス、乾燥を行った。尚、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。
得られたマスクブランク用基板１０について、転写パターン形成領域（１３２ｍｍ×１３２ｍｍ）の任意の箇所の１μｍ×１μｍの領域を、原子間力顕微鏡で測定したところ、その表面粗さは、二乗平均平方根粗さ（Ｒｍｓ）は０．０８１ｎｍ、最大高さは（Ｒｍａｘ）は０．８ｎｍであった。また、空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の最大値は４．９３ｎｍ４、空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の積分値Ｉは、２９．２６×１０−３ｎｍ３であった。また、空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の最大値は１．９１ｎｍ４、空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の積分値Ｉは、６８．９９×１０−３ｎｍ３であった。
更に、得られたマスクブランク用基板１０について、転写パターン形成領域（１３２ｍｍ×１３２ｍｍ）の任意の箇所の３μｍ×３μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定したところ、空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の最大値は２３．０３ｎｍ４、空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の積分値Ｉは、６１．８１×１０−３ｎｍ３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。
以上のようにして、実施例２及び３に用いるマスクブランク用基板１０を製造した。
＜実施例１〜２の多層反射膜２１の作製＞
実施例１〜２の多層反射膜２１の成膜は次のようにして行った。すなわち、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２１を上述のガラス基板上に形成した。イオンビームスパッタリング法による多層反射膜２１の成膜の際、イオンビームスパッタリングにおけるガラス基板の主表面の法線に対するＭｏ及び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。
多層反射膜２１の成膜後、更に連続して多層反射膜２１上にイオンビームスパッタリングによりＲｕ保護膜２２（膜厚２．５nm）を成膜して多層反射膜付き基板２０とした。イオンビームスパッタリング法によるＲｕ保護膜２２の成膜の際、基板の主表面の法線に対するＲｕスパッタ粒子の入射角度は４０度、イオンソースのガス流量は８ｓｃｃｍとした。
＜比較例１の多層反射膜２１の作製＞
比較例１の多層反射膜２１の成膜は次のようにして行った。すなわち、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２１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。更に多層反射膜２１上にＲｕ保護膜２２（膜厚２．５nm）を成膜して多層反射膜付き基板２０とした。
実施例１〜２と同様に、多層反射膜２１の成膜後、更に連続して多層反射膜２１上にイオンビームスパッタリングによりＲｕ保護膜２２（膜厚２．５nm）を成膜して多層反射膜付き基板２０とした。イオンビームスパッタリング法によるＲｕ保護膜２２の成膜の際、基板の主表面の法線に対するＲｕスパッタ粒子の入射角度は４０度、イオンソースのガス流量は８ｓｃｃｍとした。
＜原子間力顕微鏡による測定＞
実施例１〜２及び比較例１として得られた多層反射膜付き基板２０の表面（Ｒｕ保護膜２２の表面）について、転写パターン形成領域（１３２ｍｍ×１３２ｍｍ）の任意の箇所（具体的には、転写パターン形成領域の中心）の１μｍ×１μｍの領域、及び３μｍ×３μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定した。表１及び表２に、原子間力顕微鏡による測定によって得られた表面粗さ（二乗平均平方根粗さ、Ｒｍｓ）、及び表面粗さのパワースペクトル解析によって求めた所定の空間周波数の範囲のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の最大値及び最小値を示す。更に表１には、１μｍ×１μｍの領域を測定領域としたときの、空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の積分値Ｉを示す。また、更に表２には、３μｍ×３μｍの領域を測定領域としたときの、空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下、及び空間周波数１μｍ−１以上５μｍ−１以下のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の積分値Ｉを示す。
参考のため、図５及び図６に、実施例１及び比較例１のパワースペクトル解析した結果を示す。図５及び６は、それぞれ１μｍ×１μｍ及び３μｍ×３μｍ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のパワースペクトル密度(ＰＳＤ)を示す。また、図８に、図５に示すデータのうち空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下のデータを、累乗近似した様子を示す。また、図７に、図６に示すデータのうち空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下のデータを、累乗近似した様子を示す。累乗近似曲線は、一般式ｙ＝ａ・ｘｂ（ａ及びｂは定数）となり、両対数グラフにおいて直線となる。両対数グラフにおいて、ｘのべき数ｂが、累乗近似曲線に相当する直線の傾きとなる。
表１に示すとおり、実施例１〜２の多層反射膜付き基板２０の表面の、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１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の積分値Ｉは１５０×１０−３ｎｍ３以下であり、空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の最大値は９ｎｍ４以下だった。一方、比較例１の多層反射膜付き基板２０の表面の、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１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の積分値Ｉは１８３．０９×１０−３ｎｍ３であり、空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の最大値は９．２ｎｍ４だった。
図８に示すように、実施例１の１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得られる前記空間周波数１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度の累乗近似曲線（直線）の傾きであるｂはマイナスの値である。したがって、実施例１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１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）は、略単調減少の特性を有することは明らかである。
表２に示すとおり、実施例１〜２の多層反射膜付き基板２０の表面の、３μｍ×３μｍ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以下のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の積分値Ｉが１８０×１０−３ｎｍ３以下であり、空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の最大値が５０ｎｍ４以下だった。一方、比較例１の多層反射膜付き基板２０の表面の、３μｍ×３μｍ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以下のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の積分値Ｉは１９３．８２×１０−３ｎｍ３であり、空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の最大値は５５．６６ｎｍ４だった。
図７に示すように、実施例１の３μｍ×３μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得られる前記空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下におけるパワースペクトル密度の累乗近似曲線（直線）の傾きであるｂはマイナスの値である。したがって、実施例１の３μｍ×３μｍ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１０μｍ−１以上１００μｍ−１以下のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）は、略単調減少の特性を有することは明らかである。
検査光源波長１９３ｎｍの高感度欠陥検査装置（ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製「Ｔｅｒｏｎ６１０」）を使用して、球相当直径ＳＥＶＤ（Sphere Equivalent Volume Diameter）で２１．５ｎｍの欠陥を検出できる検査感度条件で、実施例１〜２及び比較例１の多層反射膜付き基板２０の表面（Ｒｕ保護膜２２の表面）における１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域を欠陥検査した。尚、球相当直径ＳＥＶＤは、欠陥の面積を（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。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。
表１及び表２に、球相当直径ＳＥＶＤの測定による、実施例１〜２及び比較例１の多層反射膜付き基板２０の表面の、疑似欠陥を含む欠陥検出個数を示す。実施例１〜２では、欠陥検出個数が最大でも合計１，２４０個（実施例１）であり、従来の欠陥検出個数５０，０００個超と比較して疑似欠陥が大幅に抑制された。合計２，０００個程度の欠陥検出個数であれば、異物及び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。これに対して、比較例１では、欠陥検出個数が５８，３２３個であり、異物及び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。
更に実施例１〜２及び比較例１の多層反射膜付き基板２０の表面について、異なる検査感度条件で欠陥検査を行ったときの、疑似欠陥を含む欠陥検出個数を調べた。その結果を表３に示す。
尚、表３中の検査感度条件は、球相当直径ＳＥＶＤで２１．５ｎｍサイズの欠陥を検査できる感度条件を「＞２１ｎｍ」、２３ｎｍサイズの欠陥を検査できる感度条件を「＞２３ｍｎ」、２５ｎｍサイズの欠陥を検査できる感度条件を「＞２５ｎｍ」、３４ｎｍサイズの欠陥を検査できる感度条件を「＞３４ｎｍ」とあらわしている。
表３で示すように、実施例１〜２では、２３ｎｍサイズ、２５ｎｍサイズ、３４ｎｍサイズの欠陥を検査できる感度条件においても、欠陥検出個数は１００個以下となり、いずれの感度条件においても、異物及び傷などの致命欠陥の有無を容易に検査することができた。これに対して、比較例１では、２１．５ｎｍサイズの欠陥を検査できる感度条件において、欠陥検出個数は５０，０００個を超えており、また、２３ｎｍサイズの欠陥を検査できる感度条件において、欠陥検出個数は１５，０００個を超えており、複数の検査感度において、異物及び傷などの致命欠陥の有無を検査することが困難であった。
また、検査光源波長２６６ｎｍの高感度欠陥検査装置（レーザーテック社製「ＭＡＧＩＣＳ Ｍ７３６０」）、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、本実施例１及び２の多層反射膜２１の表面における１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域を欠陥検査した結果、欠陥検出個数は少なく、致命欠陥の検査が可能であった。尚、検査光源波長２６６ｎｍの高感度欠陥検査装置（レーザーテック社製「ＭＡＧＩＣＳ Ｍ７３６０」）では最高の検査感度条件で、検査光源波長１３．５ｎｍの高感度欠陥検査装置では、球相当直径２０ｎｍの欠陥を検出できる検査感度条件にて欠陥検査を行った。
尚、実施例１〜２及び比較例１の多層反射膜付き基板２０の保護膜２２及び多層反射膜２１に対して、転写パターン形成領域（１３２ｍｍ×１３２ｍｍ）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。
＜実施例１〜２及び比較例１のＥＵＶ露光用反射型マスクブランク３０の作製＞
上述した実施例１〜２及び比較例１の多層反射膜付き基板２０の多層反射膜２１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２３を形成した。当該裏面導電膜２３は、Ｃｒターゲットを多層反射膜付き基板２０の裏面に対向させ、Ａｒガス及びＮ２ガス（Ａｒ：Ｎ２＝９０％：１０％）雰囲気中で反応性スパッタリングを行った。ラザフォード後方散乱分析法により裏面導電膜２３の元素組成を測定したところ、Ｃｒ：９０原子％、Ｎ：１０原子％であった。また、裏面導電膜２３の膜厚は２０ｎｍであった。
更に、上述した実施例１〜２及び比較例１の多層反射膜付き基板２０の保護膜２２の表面に、ＤＣマグネトロンスパッタリング法により、ＴａＢＮ膜からなる吸収体膜２４を成膜し、反射型マスクブランク３０を作製した。当該吸収体膜２４は、ＴａＢターゲット（Ｔａ：Ｂ＝８０：２０、原子比）に多層反射膜付き基板２０の保護膜２２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った。ラザフォード後方散乱分析法により吸収体膜２４の元素組成を測定したところ、Ｔａ：８０原子％、Ｂ：１０原子％、Ｎ：１０原子％であった。また、吸収体膜２４の膜厚は６５ｎｍであった。尚、吸収体膜２４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。
上述の製造方法により得られた反射型マスクブランク３０の表面を（レーザーテック社製ＭＡＧＩＣＳ Ｍ１３５０）により欠陥検査したところ、検出された欠陥個数は３個となり、良好な反射型マスクブランクが得られた。
＜実施例３〜４、比較例２の反射型マスクブランク３０の作製＞
実施例３〜４の反射型マスクブランク３０は、上述の実施例２の多層反射膜付き基板２０の表面（Ｒｕ保護膜２２の表面）に、表４に示す吸収体膜２４を成膜して作製した。具体的には、ＤＣスパッタリングにより、タンタル窒化膜（ＴａＮ膜）と、クロム炭化窒化酸化膜（ＣｒＣＯＮ膜）とを積層することによって、吸収体膜２４を形成した。ＴａＮ膜は、次のように成膜した。すなわち、タンタルターゲットを用い、ＡｒガスとＮ２ガスとの混合ガス雰囲気とした反応性スパッタリング法で、表４に記載している膜厚のＴａＮ膜（Ｔａ：８５原子％、Ｎ：１５原子％）を形成した。ＣｒＣＯＮ膜は、次のように形成した。すなわち、クロムターゲットを用い、ＡｒガスとＣＯ２ガスとＮ２ガスの混合ガス雰囲気とした反応性スパッタリング法で、表４に記載さいている膜厚のＣｒＣＯＮ膜（Ｃｒ：４５原子％、Ｃ：１０原子％、Ｏ：３５原子％、Ｎ：１０原子％）を形成した。更に、マスクブランク用基板１０の裏面に実施例２と同様に裏面導電膜２３を成膜することにより、実施例３及び４の反射型マスクブランク３０を得た。
一方、比較例２の反射型マスクブランク３０は、上述の実施例２の多層反射膜付き基板２０の表面（Ｒｕ保護膜２２の表面）に、表４に示す吸収体膜２４を成膜して作製した。具体的には、ＤＣスパッタリングにより、タンタルターゲットを用い、ＡｒガスとＮ２ガスとの混合ガス雰囲気とした反応性スパッタリング法で、表４に記載している膜厚のＴａＮ膜（Ｔａ：９２原子％、Ｎ：８原子％）を形成した。
実施例３〜４、及び比較例２の反射型マスクブランク３０の表面（吸収体膜２４の表面）について、転写パターン形成領域（１３２ｍｍ×１３２ｍｍ）の任意の箇所（具体的には、転写パターン形成領域の中心）の３μｍ×３μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定した。表４に、原子間力顕微鏡による測定によって得られた表面粗さ（二乗平均平方根粗さ、Ｒｍｓ）、及び表面粗さのパワースペクトル解析によって求めた空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の最大値、及び空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の積分値Ｉを示す。
表４に示すとおり、実施例３〜４の反射型マスクブランク３０の表面の、３μｍ×３μｍ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以下のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の積分値Ｉは８００×１０−３ｎｍ３以下（詳しくは５００×１０−３ｎｍ３以下）であり、空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の最大値は５０ｎｍ４以下だった。一方、比較例２の反射型マスクブランク３０の表面の、３μｍ×３μｍ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以下のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の積分値Ｉは９３９．５×１０−３ｎｍ３と８００×１０−３ｎｍ３を超えており、空間周波数１μｍ−１以上１０μｍ−１以下のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）の最大値は５２．１ｎｍ４と、５０ｎｍ４を超えていた。
次に、実施例３〜４及び比較例２の反射型マスクブランク３０の表面について、異なる検査感度条件で欠陥検査を行ったときの、疑似欠陥を含む欠陥検出個数を調べた。その結果を表５に示す。
尚、表５中の検査感度条件は、球相当直径ＳＥＶＤで２１．５ｎｍサイズの欠陥を検査できる感度条件を「＞２１ｎｍ」、２３ｎｍサイズの欠陥を検査できる感度条件を「＞２３ｍｎ」、２５ｎｍサイズの欠陥を検査できる感度条件を「＞２５ｎｍ」、３４ｎｍサイズの欠陥を検査できる感度条件を「＞３４ｎｍ」とあらわしている。
表５で示すように、実施例３〜４では、２３ｎｍサイズ、２５ｎｍサイズ、及び３４ｎｍサイズの欠陥を検査できる感度条件においても、欠陥検出個数は１５０００個以下となり、何れの感度条件においても、異物及び傷などの致命欠陥の有無を容易に検査することができた。これに対して、比較例２では、２１．５ｎｍサイズの欠陥を検査できる感度条件において、欠陥検出個数は５０，０００個を超えており、また、２３ｎｍサイズの欠陥を検査できる感度条件においても、欠陥検出個数は２０，０００個を超えており、異物及び傷などの致命欠陥の有無を検査することが困難であった。
＜反射型マスク４０の作製＞
実施例１〜４及び比較例１〜２の反射型マスクブランク３０の吸収体膜２４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、レジストパターン形成した。当該レジストパターンをマスクにして、所定のドライエッチングにより、吸収体膜２４のパターニングを行い、保護膜２２上に吸収体パターン２７を形成した。尚、吸収体膜２４がＴａＢＮ膜及びＴａＮ膜である場合には、Ｃｌ２及びＨｅの混合ガスによりドライエッチングすることができる。また、吸収体膜２４がＣｒＣＯＮ膜の場合には、塩素（Ｃｌ２）及び酸素（Ｏ２）の混合ガス（塩素（Ｃｌ２）及び酸素（Ｏ２）の混合比（流量比）は８：２）によりドライエッチングすることができる。
その後、レジスト膜を除去し、上記と同様の薬液洗浄を行い、実施例１〜４及び比較例１〜２の反射型マスク４０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作成された欠陥データに基づいて、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が配置されるように描画データを補正して、反射型マスク４０を作製した。得られた実施例１〜４及び比較例１〜２の反射型マスク４０について、高感度欠陥検査装置（ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製「Ｔｅｒｏｎ６１０」）を使用して欠陥検査を行った。
高感度欠陥検査装置による測定では、実施例１〜４の反射型マスク４０の場合には、欠陥は確認されなかった。一方、比較例１〜２の反射型マスク４０の場合には、高感度欠陥検査装置による測定により、多数の欠陥が検出された。
＜半導体装置の製造方法＞
次に、上述の実施例１〜４の反射型マスク４０を使用し、露光装置を使用して、半導体基板である被転写体上のレジスト膜にパターン転写を行い、その後、配線層をパターニングして、半導体装置を作製すると、パターン欠陥のない半導体装置を作製することができる。
尚、上述の多層反射膜付き基板２０、反射型マスクブランク３０の作製において、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を形成したがこれに限らない。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型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を成膜して多層反射膜付き基板２０及び反射型マスクブランク３０を作製しても構わない。その場合、その多層反射膜２１の表面に更に保護膜２２を成膜して多層反射膜付き基板２０を作製することができる。更に、その多層反射膜付き基板２０の多層反射膜２１又は保護膜２２上に吸収体膜２４を成膜して反射型マスクブランク３０を作製することができる。
［符号の説明］
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加工装置
１２４ 処理槽
１２６ 触媒定盤
１２８ ガラス基板（被加工物）
１３０ 基板ホルダ
１３２ 回転軸
１４０ 基材
１４２ 白金
１７０ ヒータ
１７２ 熱交換器
１７４ 処理液供給ノズル
１７６ 流体流路

Claims (9)

  1. リソグラフィーに使用されるマスクブランク用基板であって、
    前記基板の転写パターンが形成される側の主表面は、３μｍ×３μｍ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以下のパワースペクトル密度が３０ｎｍ ４ 以下であり、前記パワースペクトル密度の積分値Ｉが１００×１０−３ｎｍ３以下であることを特徴とするマスクブランク用基板。
  2. 前記パワースペクトル密度が１ｎｍ ４ 以上２５ｎｍ ４ 以下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基板。
  3. 前記主表面は、触媒基準エッチングにより表面加工された表面であることを特徴とする請求項１又は２に記載のマスクブランク用基板。
  4. 前記基板が、ＥＵＶリソグラフィーに使用されるマスクブランク用基板であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載のマスクブランク用基板。
  5. 請求項４に記載のマスクブランク用基板の主表面の上に、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ことを特徴とする多層反射膜付き基板。
  6. 前記多層反射膜の上に保護膜を有することを特徴とする請求項５に記載の多層反射膜付き基板。
  7. 請求項５又は６に記載の多層反射膜付き基板の前記多層反射膜又は前記保護膜の上に、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。
  8. 請求項７に記載の反射型マスクブランクにおける前記吸収体膜をパターニングして、前記多層反射膜又は前記保護膜の上に吸収体パターンを有する反射型マスク。
  9. 請求項８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半導体装置の製造方法。
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017026928A (ja) * 2015-07-27 2017-02-02 エヌ・ティ・ティ・アドバンステクノロジ株式会社 Ｅｕｖ光用多層膜反射鏡
JP6515737B2 (ja) * 2015-08-24 2019-05-22 Ａｇｃ株式会社 Ｅｕｖｌマスクブランク用ガラス基板、およびその製造方法
US10079153B2 (en) * 2016-02-25 2018-09-18 Toshiba Memory Corporation Semiconductor storage device
US9870612B2 (en) * 2016-06-06 2018-01-16 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Method for repairing a mask
JP6717211B2 (ja) * 2017-01-16 2020-07-01 Ａｇｃ株式会社 マスクブランク用基板、マスクブランク、およびフォトマスク
KR102653352B1 (ko) * 2017-06-21 2024-04-02 호야 가부시키가이샤 다층 반사막 부착 기판, 반사형 마스크 블랭크 및 반사형 마스크, 그리고 반도체 장치의 제조 방법
JP7162867B2 (ja) * 2017-07-11 2022-10-31 東海光学株式会社 Ｎｄフィルタ及びその製造方法
KR20190019329A (ko) * 2017-08-17 2019-02-27 에스케이하이닉스 주식회사 다층 전사패턴을 갖는 포토마스크
CN107703881B (zh) * 2017-09-11 2023-08-04 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 一种自动标定磁流变抛光缎带厚度的装置
US11385383B2 (en) * 2018-11-13 2022-07-12 Raytheon Company Coating stress mitigation through front surface coating manipulation on ultra-high reflectors or other optical devices
US11520234B2 (en) 2019-10-29 2022-12-06 Zygo Corporation Method of mitigating defects on an optical surface and mirror formed by same
JP7268644B2 (ja) * 2020-06-09 2023-05-08 信越化学工業株式会社 マスクブランクス用ガラス基板
US20220308438A1 (en) 2021-03-24 2022-09-29 Hoya Corporation Method for manufacturing multilayered-reflective-film-provided substrate, reflective mask blank and method for manufacturing the same, and method for manufacturing reflective mask
JP7482197B2 (ja) 2021-12-31 2024-05-13 エスケー エンパルス カンパニー リミテッド ブランクマスク及びそれを用いたフォトマスク
KR102660636B1 (ko) * 2021-12-31 2024-04-25 에스케이엔펄스 주식회사 블랭크 마스크 및 이를 이용한 포토마스크
WO2023171583A1 (ja) * 2022-03-08 2023-09-14 Ａｇｃ株式会社 反射型マスクブランク並びに反射型マスク及びその製造方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08124830A (ja) * 1994-10-25 1996-05-17 Nikon Corp 投影露光装置
JP3642250B2 (ja) * 2000-02-25 2005-04-27 三菱住友シリコン株式会社 半導体基板の研磨条件の判定方法
JP2001319871A (ja) * 2000-02-29 2001-11-16 Nikon Corp 露光方法、濃度フィルタの製造方法、及び露光装置
US20050118533A1 (en) * 2002-03-01 2005-06-02 Mirkarimi Paul B. Planarization of substrate pits and scratches
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
JP4786899B2 (ja) * 2004-12-20 2011-10-05 Ｈｏｙａ株式会社 マスクブランクス用ガラス基板の製造方法，マスクブランクスの製造方法、反射型マスクブランクスの製造方法、露光用マスクの製造方法、反射型マスクの製造方法、及び半導体装置の製造方法
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
JP2009516171A (ja) * 2005-11-15 2009-04-16 ザイゴ コーポレーション 光学的に未処理の表面特徴の特性を測定する干渉計及び方法
JP4668881B2 (ja) 2006-10-10 2011-04-13 信越石英株式会社 石英ガラス基板の表面処理方法及び水素ラジカルエッチング装置
US20080132150A1 (en) * 2006-11-30 2008-06-05 Gregory John Arserio Polishing method for extreme ultraviolet optical elements and elements produced using the method
JP5169163B2 (ja) 2006-12-01 2013-03-27 旭硝子株式会社 予備研磨されたガラス基板表面を仕上げ加工する方法
JP2008166612A (ja) * 2006-12-28 2008-07-17 Nikon Corp レーザ装置、露光装置、並びに制御方法、露光方法及びデバイス製造方法
JP5222660B2 (ja) * 2008-08-07 2013-06-26 Ｈｏｙａ株式会社 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、フォトマスクの製造方法及び半導体デバイスの製造方法
JP5136647B2 (ja) * 2008-09-05 2013-02-06 旭硝子株式会社 Ｅｕｖリソグラフィ用反射型マスクブランクおよびその製造方法
JP5335351B2 (ja) * 2008-10-01 2013-11-06 Ｈｏｙａ株式会社 マスクブランク用基板セット、マスクブランクセット、フォトマスクセット、及び半導体デバイスの製造方法
JP5507876B2 (ja) * 2009-04-15 2014-05-28 Ｈｏｙａ株式会社 反射型マスクブランク及び反射型マスクの製造方法
WO2011071126A1 (ja) * 2009-12-09 2011-06-16 旭硝子株式会社 Ｅｕｖリソグラフィ用多層膜ミラーおよびその製造方法
JPWO2013077430A1 (ja) * 2011-11-25 2015-04-27 旭硝子株式会社 Ｅｕｖリソグラフィ用反射型マスクブランクおよびその製造方法
WO2013084978A1 (ja) * 2011-12-09 2013-06-13 信越石英株式会社 チタニア－シリカガラス製ｅｕｖリソグラフィ用フォトマスク基板

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