JP6574034B2 - 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、透過型マスクブランク、及び透過型マスク、並びに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、透過型マスクブランク、及び透過型マスク、並びに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、基板や膜の表面粗さに起因する疑似欠陥を抑制し、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マスクブランク用基板、多層反射膜付き基板、透過型マスクブランク、反射型マスクブランク、透過型マスク、反射型マスク及び半導体装置の製造方法に関する。
一般に、半導体装置の製造工程では、フォトリソグラフィ法を用いて微細パターンの形成が行われている。また、この微細パターンの形成には通常何枚ものフォトマスクと呼ばれている転写用マスクが使用される。この転写用マスクは、一般に透光性のガラス基板上に、金属薄膜等からなる微細パターンを設けたものであり、この転写用マスクの製造においてもフォトリソグラフィ法が用いられている。
フォトリソグラフィ法による転写用マスクの製造には、ガラス基板等の透光性基板上に転写パターン（マスクパターン）を形成するための薄膜（例えば遮光膜など）を有するマスクブランクが用いられる。このマスクブランクを用いた転写用マスクの製造は、マスクブランク上に形成されたレジスト膜に対し、所望のパターン描画を施す描画工程と、描画後、前記レジスト膜を現像して所望のレジストパターンを形成する現像工程と、このレジストパターンをマスクとして前記薄膜をエッチングするエッチング工程と、残存するレジストパターンを剥離除去する工程とを有して行われている。上記現像工程では、マスクブランク上に形成されたレジスト膜に対し所望のパターン描画を施した後に現像液を供給して、現像液に可溶なレジスト膜の部位を溶解し、レジストパターンを形成する。また、上記エッチング工程では、このレジストパターンをマスクとして、ドライエッチング又はウェットエッチングによって、レジストパターンの形成されていない薄膜が露出した部位を除去し、これにより所望のマスクパターンを透光性基板上に形成する。こうして、転写用マスクが出来上がる。
また、転写用マスクの種類としては、従来の透光性基板上にクロム系材料からなる遮光膜パターンを有するバイナリー型マスクのほかに、位相シフト型マスクが知られている。この位相シフト型マスクは、透光性基板上に位相シフト膜を有する構造のもので、この位相シフト膜は、所定の位相差を有するものであり、例えばモリブデンシリサイド化合物を含む材料等が用いられる。また、モリブデン等の金属のシリサイド化合物を含む材料を遮光膜として用いるバイナリー型マスクも用いられるようになってきている。これら、バイナリー型マスク、位相シフト型マスクを総称して、本願では透過型マスクと称し、透過型マスクに使用される原版であるバイナリー型マスクブランク、位相シフト型マスクブランクを総称して透過型マスクブランクと称す。
また、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。
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、より平滑性の高い基板が要求されている。従来のマスクブランク用基板の表面加工方法としては、例えば、特許文献１〜３に記載されたようなものがある。
特許文献１には、平均一次粒子径が５０ｎｍ以下のコロイダルシリカ、酸および水を含み、ｐＨが０．５〜４の範囲になるように調整してなる研磨スラリーを用いて、ＳｉＯ２を主成分とするガラス基板の表面を、原子間力顕微鏡で測定した表面粗さＲｍｓが０．１５ｎｍ以下になるように研磨する、ガラス基板の研磨方法が記載されている。
特許文献２には、合成石英ガラス基板表面の高感度欠陥検査装置で検出される欠陥の生成を抑制するために、抑制コロイド溶液及び酸性アミノ酸を含んだ合成石英ガラス基板用の研磨剤が記載されている。
特許文献３には、石英ガラス基板を水素ラジカルエッチング装置内に載置し、石英ガラス基板に水素ラジカルを作用させて、表面平坦度をサブナノメータレベルで制御できるようにした、石英ガラス基板の表面平坦度を制御する方法が記載されている。
特開２００６−３５４１３号公報 特開２００９−２９７８１４号公報 特開２００８−９４６４９号公報
ＡｒＦエキシマレーザー、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、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とす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、１９３ｎｍ、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基板の主表面は、その製造過程においてＲｍｓ（二乗平均平方根粗さ）及びＲｍａｘ（最大高さ）に代表される表面粗さにより管理していた。しかし、上述した高感度欠陥検査装置の検出感度が高いため、欠陥品質の向上の観点からいくらＲｍｓ及びＲｍａｘに準拠する平滑性を高めても、基板主表面欠陥検査を行うと多数の疑似欠陥が検出され、欠陥検査が最後まで実施できないという問題が生じた。
ここでいう疑似欠陥とは、パターン転写に影響しない基板表面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や１９３ｎｍとする欠陥検査装置では、１００，０００個を超える疑似欠陥が検出されてしまい、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。
このような疑似欠陥の問題について、本発明者らが鋭意検討した結果、従来から管理されていた粗さ成分に加え、表面粗さのベアリングカーブを管理すること、及びベアリング深さの頻度（％）を管理することで、高感度欠陥検査装置を使用した欠陥検査において、疑似欠陥の検出を大幅に抑制できることを見出した。
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、基板や膜の表面粗さに起因する疑似欠陥検出を抑制し、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マスクブランク用基板、多層反射膜付き基板、透過型マスクブランク、反射型マスクブランク、透過型マスク、反射型マスク及び半導体装置の製造方法の提供を目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の一実施形態に係るマスクブランク用基板は、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における１μｍ×１μｍの領域を、原子間力顕微鏡で測定して得られるベアリングエリア（％）とベアリング深さ（ｎｍ）との関係において、ベアリングエリア３０％をＢＡ３０、ベアリングエリア７０％をＢＡ７０、ベアリングエリア３０％及び７０％に対応するベアリング深さをそれぞれＢＤ３０及びＢＤ７０と定義したときに、前記基板の主表面が、（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）≧３５０（％／ｎｍ）の関係式を満たし、かつ最大高さ（Ｒｍａｘ）≦１．２ｎｍとした構成となっている。
上記目的を達成するために、本発明の一実施形態に係る多層反射膜付き基板は、上述した本発明の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構成となっている。
上記目的を達成するために、本発明の一実施形態に係る多層反射膜付き基板は、リソグラフィーに使用され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は、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し、
前記多層反射膜表面における１μｍ×１μｍの領域を、原子間力顕微鏡で測定して得られるベアリングエリア（％）とベアリング深さ（ｎｍ）との関係において、ベアリングエリア３０％をＢＡ３０、ベアリングエリア７０％をＢＡ７０、ベアリングエリア３０％及び７０％に対応するベアリング深さをそれぞれＢＤ３０及びＢＤ７０と定義したときに、
前記多層反射膜の表面が、（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）≧２３０（％／ｎｍ）の関係式を満たし、かつ最大高さ（Ｒｍａｘ）≦１．５ｎｍとした構成となっている。
上記目的を達成するために、本発明の一実施形態に係る透過型マスクブランクは、上述した本発明のマスクブランク用基板の前記主表面上に、転写パターンとなる遮光性膜を有する構成となっている。
上記目的を達成するために、本発明の一実施形態に係る反射型マスクブランクは、上述した本発明の多層反射膜付き基板の前記多層反射膜もしくは前記保護膜上に、転写パターンとなる吸収体膜を有する構成となっている。
上記目的を達成するために、本発明の一実施形態に係る透過型マスクは、上述した本発明の透過型マスクブランクにおける前記遮光性膜をパターニングして、前記主表面上に遮光性膜パターンを有する構成となっている。
上記目的を達成するために、本発明の一実施形態に係る反射型マスクは、上述した本発明の反射型マスクブランクの前記吸収体膜をパターニングして、前記多層反射膜上に吸収体パターンを有する構成となっている。
上記目的を達成するために、本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法は、上述した本発明の透過型マスクを用いて、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方法となっている。
上記目的を達成するために、本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法は、上述した本発明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方法となっている。
上述した本発明の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、透過型マスクブランク、反射型マスク、透過型マスクによれば、高感度の欠陥検査装置を用いた欠陥検査において、基板や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となる。特に、ＥＵＶリソグラフィーに使用する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、異物や傷などの致命欠陥を排除した反射型マスクや透過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回路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１０を示す斜視図である。図１（ｂ）は、本発明の一実施形態に係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。 本発明の一実施形態に係る透過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透過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、２及び４、参考例３、比較例１及び２のマスクブランク用基板の表面粗さのベアリングカーブ測定結果を示すグラフである。 図８（ａ）は実施例１のベアリングカーブ測定結果、図８（ｂ）は実施例１のベアリング深さとその頻度（％）との関係をプロットした度数分布を示すグラフである。 図９（ａ）は比較例１のベアリングカーブ測定結果、図９（ｂ）は比較例１のベアリング深さとその頻度（％）との関係をプロットした度数分布を示すグラフである。 図１０（ａ）は実施例５のベアリングカーブ測定結果、図１０（ｂ）は実施例５のベアリングカーブ深さとその頻度（％）との関係をプロットした度数分布を示すグラフである。
・全般的説明
上記目的を達成するために、本発明は、以下の構成となっている。
（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における１μｍ×１μｍの領域を、原子間力顕微鏡で測定して得られるベアリングエリア（％）とベアリング深さ（ｎｍ）との関係において、ベアリングエリア３０％をＢＡ３０、ベアリングエリア７０％をＢＡ７０、ベアリングエリア３０％及び７０％に対応するベアリング深さをそれぞれＢＤ３０及びＢＤ７０と定義したときに、前記基板の主表面が、（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）≧３５０（％／ｎｍ）の関係式を満たし、かつ最大高さ（Ｒｍａｘ）≦１．２ｎｍとした、マスクブランク用基板である。
上記構成１によれば、前記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るため、欠陥検査において疑似欠陥の検出要因である凹凸（表面粗さ）のバラツキを低減することができるので、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、さらに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、前記主表面は、前記原子間力顕微鏡で測定して得られたベアリング深さと、得られたベアリング深さの頻度（％）との関係をプロットした度数分布図において、前記プロットした点より求めた近似曲線、或いは前記プロットした点における最高頻度より求められる半値幅の中心に対応するベアリング深さの絶対値が、前記基板の主表面の表面粗さにおける最大高さ（Ｒｍａｘ）の１／２に対応するベアリング深さの絶対値よりも小さい、構成１に記載のマスクブランク用基板である。
上記構成２によれば、基板主表面を構成する凹凸において、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。従って、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上好ましい。特に、前記主表面上に、後述する多層反射膜を形成する場合に特に効果が発揮される。
（構成３）
本発明の構成３は、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、構成１又は２に記載のマスクブランク用基板である。
上記構成３によれば、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。従って、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上好ましい。特に、前記主表面上に、後述する多層反射膜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、上記構成１又は２で規定している範囲の表面粗さ、ベアリングカーブ特性の表面を比較的容易に形成することができる。
（構成４）
本発明の構成４は、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、構成１〜３のいずれか１つに記載のマスクブランク用基板である。
上記構成４によれば、ＥＵＶリソグラフィーに使用されるマスクブランク用基板とすることにより、前記主表面上に形成される多層反射膜表面の表面形態も高平滑となるので、ＥＵＶ光に対する反射率特性も良好となる。
（構成５）
本発明の構成５は、前記基板多成分系のガラス材料からなる基板の前記主表面上に、金属、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材料からなる薄膜を有する、構成４に記載のマスクブランク用基板である。
一般に、ＥＵＶリソグラフィーに使用されるマスクブランク用基板においては、低熱膨張の特性が要求されるため、後述するような多成分系のガラス材料を使用することが好ましい。多成分系のガラス材料は、合成石英ガラスと比較して高い平滑性を得られにくいという性質がある。このため、多成分系のガラス材料からなる基板の前記主表面上に、金属、合金又はこれらの何れかに酸素、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が形成された基板とする。そして、このような薄膜の表面を表面加工することにより上記構成１又は２に規定した表面形態を有する基板を容易に得られる。
（構成６）
本発明の構成６は、構成１〜５のいずれかに記載した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。
上記構成６によれば、前記主表面上に形成される多層反射膜表面の表面形態も高平滑となるので、ＥＵＶ光に対する反射率特性も良好となる。また、高感度欠陥検査装置を使用しての多層反射膜表面の欠陥検査における疑似欠陥の検出も十分に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、リソグラフィーに使用され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は、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し、
前記多層反射膜表面における１μｍ×１μｍの領域を、原子間力顕微鏡で測定して得られるベアリングエリア（％）とベアリング深さ（ｎｍ）との関係において、ベアリングエリア３０％をＢＡ３０、ベアリングエリア７０％をＢＡ７０、ベアリングエリア３０％及び７０％に対応するベアリング深さをそれぞれＢＤ３０及びＢＤ７０と定義したときに、
前記多層反射膜の表面が、（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）≧２３０（％／ｎｍ）の関係式を満たし、かつ最大高さ（Ｒｍａｘ）≦１．５ｎｍとした、多層反射膜付き基板である。
上記構成７によれば、前記多層反射膜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るため、欠陥検査において疑似欠陥の検出要因である凹凸（表面粗さ）のバラツキを低減することができるので、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、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、前記多層反射膜付き基板は、前記多層反射膜上に保護膜を有する、構成６又は７に記載の多層反射膜付き基板である。
上記構成８によれば、前記多層反射膜付き基板は、前記多層反射膜上に保護膜を有する構成とすることにより、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、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も十分に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９）
本発明の構成９は、構成１〜３のいずれか１つに記載したマスクブランク用基板の前記主表面上に、転写パターンとなる遮光性膜を有する、透過型マスクブランクである。
上記構成９によれば、透過型マスクブランクにおいて、遮光性膜表面を構成する凹凸（表面粗さ）が、非常に揃った表面形態となるため、欠陥検査において疑似欠陥の検出要因である凹凸（表面粗さ）のバラツキを低減することができるので、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、さらに致命欠陥の顕在化を図ることができる。
（構成１０）
本発明の構成１０は、構成７又は８に記載の多層反射膜付き基板の前記多層反射膜もしくは前記保護膜上に、転写パターンとなる吸収体膜を有する、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、吸収体膜表面を構成する凹凸（表面粗さ）が、非常に揃った表面形態となるため、欠陥検査において疑似欠陥の検出要因である凹凸（表面粗さ）のバラツキを低減することができるので、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、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９に記載した透過型マスクブランクにおける前記遮光性膜をパターニングして、前記主表面上に遮光性膜パターンを有する、透過型マスクである。
（構成１２）
本発明の構成１２は、構成１０に記載した反射型マスクブランクの前記吸収体膜をパターニングして、前記多層反射膜上に吸収体パターンを有する、反射型マスクである。
上記構成１１、１２によれば、透過型マスクや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の検出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１３）
本発明の構成１３は、構成１１に記載の透過型マスクを用いて、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１４）
本発明の構成１４は、構成１２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。
上記構成１３、１４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透過型マスクや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。
・図示された実施形態の説明
[マスクブランク用基板]
まず、本発明におけるマスクブランク用基板について以下に説明する。
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（または、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。
本実施形態において、上記目的を達成するために、少なくとも転写パターンが形成される側の主表面、即ち、後述するように透過型マスクブランク５０においては、遮光性膜５１が形成される側の主表面、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が、ある一定の表面粗さと、一定の関係式を満たすベアリングカーブ特性を有していることを特徴とする。
以下、本実施形態のマスクブランク用基板１０の主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）と、ベアリングカーブとの関係について説明する。
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、ベアリングカーブは、基板１０の主表面上の測定領域内における凹凸を任意の等高面（水平面）で切断し、この切断面積が測定領域の面積に占める割合をプロットしたものである。ベアリングカーブにより、基板１０の表面粗さのばらつきを視覚化及び数値化することができる。
ベアリングカーブは、通常、縦軸をベアリングエリア（％）、横軸をベアリング深さ（ｎｍ）としてプロットされる。ベアリングエリア０（％）が、測定する基板表面の最高点を示し、ベアリングエリア１００（％）が、測定する基板表面の最低点を示す。したがって、ベアリングエリア０（％）の深さと、ベアリングエリア１００（％）の深さの差は、上述の最大高さ（Ｒｍａｘ）となる。尚、本発明では「ベアリング深さ」と呼んでいるが、これは「ベアリング高さ」と同義である。「ベアリング高さ」の場合は、上記と逆に、ベアリングエリア０（％）が、測定する基板表面の最低点を示し、ベアリングエリア１００（％）が、測定する基板表面の最高点を示す。以下、本実施形態のマスクブランク基板１０におけるベアリングカーブの管理について説明する。
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における１μｍ×１μｍの領域を、原子間力顕微鏡で測定して得られるベアリングエリア（％）とベアリング深さ（ｎｍ）との関係において、ベアリングエリア３０％をＢＡ３０、ベアリングエリア７０％をＢＡ７０、ベアリングエリア３０％及び７０％に対応するベアリング深さをそれぞれＢＤ３０及びＢＤ７０と定義したときに、基板１０の主表面が、（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）≧３５０（％／ｎｍ）の関係式を満たし、かつ最大高さ（Ｒｍａｘ）≦１．２ｎｍとした構成としてある。
すなわち、上述の（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）（単位：％／ｎｍ）は、ベアリングエリア３０％〜７０％におけるベアリングカーブの傾きを表すものであり、その傾きを３５０（％／ｎｍ）以上とすることで、より浅いベアリング深さ（ｎｍ）でベアリングエリアが１００％に到達することになる。つまり、基板１０の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るため、欠陥検査において疑似欠陥の検出要因である凹凸（表面粗さ）のバラツキを低減することができるので、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、さらに致命欠陥の顕在化を図ることができる。
基板１０の主表面は、疑似欠陥の検出を抑制する観点からは、前記主表面を構成する凹凸（表面粗さ）が非常に揃った表面形態であることが良く、好ましくは、（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）≧４００（％／ｎｍ）、更に好ましくは、（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）≧４５０（％／ｎｍ）、更に好ましくは、（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）≧５００（％／ｎｍ）、更に好ましくは、（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）≧７５０（％／ｎｍ）、更に好ましくは、（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）≧８００（％／ｎｍ）、更に好ましくは（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）≧９００（％／ｎｍ）とすることが望ましい。また、同様の観点から、基板１０の主表面の表面粗さも高い平滑性を有することが良く、好ましくは、最大高さ（Ｒｍａｘ）≦１．１ｎｍ、更に好ましくは、最大高さ（Ｒｍａｘ）≦１．０ｎｍ、更に好ましくは、最大高さ（Ｒｍａｘ）≦０．７５ｎｍ、更に好ましくは、最大高さ（Ｒｍａｘ）≦０．５ｎｍ、とすることが望ましい。
また、基板１０の主表面の表面粗さは、上述の最大高さ（Ｒｍａｘ）に加え、二乗平均平方根粗さ（Ｒｍｓ）で管理することにより、例えば、基板１０の主表面上に形成される多層反射膜、保護膜、吸収体膜、遮光性膜の反射率等の光学特性向上の観点から好ましい。基板１０の主表面の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ（Ｒｍｓ）≦０．１２ｎｍが好ましく、更に好ましくは、二乗平均平方根粗さ（Ｒｍｓ）≦０．１０ｎｍ、更に好ましくは、二乗平均平方根粗さ（Ｒｍｓ）≦０．０８ｎｍ、更に好ましくは、二乗平均平方根粗さ（Ｒｍｓ）≦０．０５ｎｍとすることが望ましい。
また、基板１０の主表面は、原子間力顕微鏡で測定して得られたベアリング深さと、得られたベアリング深さの頻度（％）との関係をプロットした度数分布図において、前記プロットした点より求めた近似曲線、或いは前記プロットした点における最高頻度より求められる半値幅の中心に対応するベアリング深さの絶対値が、前記基板の主表面の表面粗さにおける最大高さ（Ｒｍａｘ）の１／２（半分）に対応するベアリング深さの絶対値よりも小さい表面形態とすることが好ましい。この表面形態は、基板１０の主表面を構成する凹凸において、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。従って、基板１０の主表面上に複数の薄膜を積層する場合においては、前記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上好ましい。特に、前記主表面上に、後述する多層反射膜を形成する場合に特に効果が発揮される。
また、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、基板１０の主表面と触媒との間に、常態では溶解性を示さない処理流体を介在させた状態で、両者を接近又は接触させることにより、触媒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、主表面に存在する微小な凸部を選択的に除去して平滑化させる表面加工方法である。
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。従って、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上好ましい。特に、前記主表面上に、後述する多層反射膜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、上記構成１又は２で規定している範囲の表面粗さ、ベアリングカーブ特性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、オゾン水や水素水等の機能水、低濃度のアルカリ性水溶液、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所液を使用することができる。
上記のように、基板１０の主表面の表面粗さ、ベアリングカーブ特性を上記範囲にすることにより、１５０ｎｍ〜３６５ｎｍの波長領域の検査光を用いる高感度欠陥検査装置や、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、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）や、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「Ｔｅｒｏｎ ６００シリーズ」（検査光源波長：１９３ｎｍ）による欠陥検査、ＥＵＶ光を検査光源に用いた欠陥検査装置（検査光源波長：１３．５ｎｍ）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、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。
上記の検査光源波長を有する高感度欠陥検査装置を用いて欠陥検査するマスクブランク用基板としては、透過型マスクブランク用基板、反射型マスクブランク用基板が挙げられる。
また、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、または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。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。ＡｒＦエキシマレーザー露光用の透過型マスクブランクに使用するマスクブランク用基板１０の場合、基板の転写パターンが形成される側の主表面の１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域、または１４２ｍｍ×１４２ｍｍの領域においては、平坦度が０．３μｍ以下であることが好ましく、特に好ましくは、０．２μｍ以下である。
ＡｒＦエキシマレーザー露光用の透過型マスクブランク用基板の材料としては、露光波長に対して透光性を有するものであれば何でもよい。一般的には、合成石英ガラスが使用される。その他の材料としては、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラスであっても構わない。
また、ＥＵＶ露光用の反射型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、ＥＵＶ露光用の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、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、ベアリングカーブ特性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、ＴａＳｉＣＯＮ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、ベアリングカーブ特性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の表面粗さにおけるベアリングカーブ及びベアリング深さの頻度を管理する点に特徴があり、このような表面粗さは、例えば、後述する実施例１、２及び参考例１に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]
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を有する構成としている。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膜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や、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。
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、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。
尚、上記の多層反射膜付基板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ベアリングエリア（％）とベアリング深さ（ｎｍ）との関係において、ベアリングエリア３０％をＢＡ３０、ベアリングエリア７０％をＢＡ７０、ベアリングエリア３０％及び７０％に対応するベアリング深さをそれぞれＢＤ３０及びＢＤ７０と定義したときに、前記表面が、（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）≧２３０（％／ｎｍ）の関係式を満足し、かつ最大高さ（Ｒｍａｘ）≦１．５ｎｍとすることが好ましい。このような構成とすることにより、上述に挙げた検査光源波長を使用した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、擬似欠陥の検出を大幅に抑制することができる。また、多層反射膜２１又は保護膜２２の表面の平滑性が向上し、表面粗さ（Ｒｍａｘ）が小さくなるので、高反射率が得られるという効果もある。
多層反射膜２１又は保護膜２２の表面は、好ましくは、（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）≧２５０（％／ｎｍ）、更に好ましくは、（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）≧３００（％／ｎｍ）、（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）≧３５０（％／ｎｍ）、更に好ましくは、（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）≧４００（％／ｎｍ）、更に好ましくは、ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）≧４５０（％／ｎｍ）、更に好ましくは、ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）≧５００（％／ｎｍ）とすることが望ましい。また、同様の観点から、前記多層反射膜、保護膜の表面粗さは、好ましくは、最大高さ（Ｒｍａｘ）≦１．３ｎｍ、更に好ましくは、最大高さ（Ｒｍａｘ）≦１．２ｎｍ、更に好ましくは、最大高さ（Ｒｍａｘ）≦１．１ｎｍ、更に好ましくは、最大高さ（Ｒｍａｘ）≦１．０ｎｍとすることが望ましい。
上記範囲の基板１０の主表面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、上記範囲の表面粗さ及びベアリングカーブ特性を得るには、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られる。より具体的には、基板１０の主表面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、上記範囲の表面粗さ及びベアリングカーブ特性を得て、且つ、多層反射膜１２、保護膜１３の反射率特性を良好にするためには、基板１０の主表面の法線に対して、多層反射膜２１を構成する低屈折率層の成膜のためのスパッタ粒子の入射角度が、高屈折率層の成膜のためのスパッタ粒子の入射角度より大きくなるように、イオンビームスパッタリング法に形成する。さらに詳細には、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は、４０度以上９０度未満とし、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度以上６０度以下にして成膜すると良い。また、多層反射膜２１又は保護膜２２の表面が、基板１０の主表面の表面形態を改善させて、上記範囲の表面粗さ及びベアリングカーブ特性を得るためには、基板１０の主表面の法線に対して、多層反射膜２１を構成する低屈折率層と高屈折率層のスパッタ粒子の入射角度が、０度以上３０度以下にして成膜すると良い。さらには、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り、例えば、マグネトロンスパッタリング法やイオンビーム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。
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の応力低減の目的で形成することができる。
[反射型マスクブランク]
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、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。
尚、上記吸収体膜２４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ベアリングエリア（％）とベアリング深さ（ｎｍ）との関係において、ベアリングエリア３０％をＢＡ３０、ベアリングエリア７０％をＢＡ７０、ベアリングエリア３０％及び７０％に対応するベアリング深さをそれぞれＢＤ３０及びＢＤ７０と定義したときに、前記表面が、（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）≧３５０（％／ｎｍ）の関係式を満足し、かつ最大高さ（Ｒｍａｘ）≦１．２ｎｍとすることが好ましい。
更に好ましくは、（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）≧４００（％／ｎｍ）、更に好ましくは、ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）≧４５０（％／ｎｍ）、更に好ましくは、ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）≧５００（％／ｎｍ）とすることが望ましい。また、吸収体膜２４の表面粗さは、好ましくは、最大高さ（Ｒｍａｘ）≦１．１ｎｍ、更に好ましくは、最大高さ（Ｒｍａｘ）≦１．０ｎｍとすることが望ましい。
上記範囲の基板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、上記範囲の表面粗さ、及びベアリングカーブ特性を得るには、吸収体膜２４を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。
尚、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。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とすることができる。
[反射型マスク]
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。
[透過型マスクブランク]
次に、本発明の一実施形態に係る透過型マスクブランク５０について以下に説明する。
図５は、本実施形態の透過型マスクブランク５０を示す模式図である。
本実施形態の透過型マスクブランク５０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、転写パターンとなる遮光性膜５１を形成した構成としてある。
透過型マスクブランク５０としては、バイナリー型マスクブランク、位相シフト型マスクブランクが挙げられる。上記遮光性膜５１には、露光光を遮断する機能を有する遮光膜の他、露光光を減衰させ、かつ位相シフトさせる所謂ハーフトーン膜などが含まれる。
バイナリー型マスクブランクは、マスクブランク用基板１０上に、露光光を遮断する遮光膜を成膜したものである。この遮光膜をパターニングして所望の転写パターンを形成する。遮光膜としては、例えば、Ｃｒ膜、Ｃｒに酸素、窒素、炭素、弗素を選択的に含むＣｒ合金膜、これらの積層膜、ＭｏＳｉ膜、ＭｏＳｉに酸素、窒素、炭素を選択的に含むＭｏＳｉ合金膜、これらの積層膜などが挙げられる。尚、遮光膜の表面には、反射防止機能を有する反射防止層が含まれても良い。
また、位相シフト型マスクブランクは、マスクブランク用基板１０上に、露光光の位相差を変化させる位相シフト膜を成膜したものである。この位相シフト膜をパターニングして所望の転写パターンを形成する。位相シフト膜としては、位相シフト機能のみを有するＳｉＯ２膜のほかに、位相シフト機能及び遮光機能を有する金属シリサイド酸化物膜、金属シリサイド窒化物膜、金属シリサイド酸化窒化物膜、金属シリサイド酸化炭化物膜、金属シリサイド酸化窒化炭化物膜（金属：Ｍｏ、Ｔｉ、Ｗ、Ｔａなどの遷移金属）、ＣｒＯ膜、ＣｒＦ膜、ＳｉＯＮ膜などのハーフトーン膜が挙げられる。この位相シフト型マスクブランクにおいて、位相シフト膜上に、上記の遮光膜を形成した態様も含まれる。
尚、本発明の透過型マスクブランクは、図５に示す構成に限定されるものではない。例えば、上記遮光性膜５１の上に、遮光性膜５１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、レジスト膜付き透過型マスクブランクも、本発明の透過型マスクブランクとすることができる。尚、上述と同様に、遮光性膜５１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、遮光性膜５１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透過型マスクブランクとすることができる。
尚、上記遮光性膜５１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ベアリングエリア（％）とベアリング深さ（ｎｍ）との関係において、ベアリングエリア３０％をＢＡ３０、ベアリングエリア７０％をＢＡ７０、ベアリングエリア３０％及び７０％に対応するベアリング深さをそれぞれＢＤ３０及びＢＤ７０と定義したときに、前記表面が、（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）≧３５０（％／ｎｍ）の関係式を満足し、かつ最大高さ（Ｒｍａｘ）≦１．２ｎｍとすることが好ましい。
更に好ましくは、（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）≧４００（％／ｎｍ）、更に好ましくは、ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）≧４５０（％／ｎｍ）、更に好ましくは、（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）≧５００（％／ｎｍ）とすることが望ましい。また、遮光性膜５１の表面粗さは、好ましくは、最大高さ（Ｒｍａｘ）≦１．１ｎｍ、更に好ましくは、最大高さ（Ｒｍａｘ）≦１．０ｎｍとすることが望ましい。
尚、上記範囲の基板１０の表面形態を保って、遮光性膜５１の表面が、上記範囲の表面粗さ、及びベアリングカーブ特性を得るには、遮光性膜５１を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。
[透過型マスク]
次に、本発明の一実施形態に係る透過型マスク６０について以下に説明する。
図６は、本実施形態の透過型マスク６０を示す模式図である。
本実施形態の透過型マスク６０は、上記の透過型マスクブランク５０における遮光性膜５１をパターニングして、上記マスクブランク用基板１０上に遮光性膜パターン６１を形成した構成である。本発明の透過型マスク６０は、バイナリー型マスクにおいては、ＡｒＦエキシマレーザー光等の露光光で露光すると、マスク表面で遮光性膜５１のある部分では露光光が遮断され、それ以外の遮光性膜５１を除去した部分では露出したマスクブランク用基板１０を露光光が透過することにより、リソグラフィー用の透過型マスク６０として使用することできる。また、位相シフト型マスクの一つであるハーフトーン型位相シフトマスクにおいては、ＡｒＦエキシマレーザー光等の露光光で露光すると、マスク表面で遮光性膜５１が除去した部分では、露出したマスクブランク用基板１０を露光光が透過し、遮光性膜５１のある部分では、露光光が減衰した状態でかつ、所定の位相シフト量を有して透過されることにより、リソグラフィー用の透過型マスク６０として使用することができる。また、位相シフト型マスクとしては、上述のハーフトーン型位相シフトマスクに限らず、レベンソン型位相シフトマスク等の各種位相シフト効果を利用した位相シフトマスクでも良い。
[半導体装置の製造方法]
以上説明した反射型マスク４０や透過型マスク６０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や、前記透過型マスク６０の遮光性膜パターン６１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、透過型マスクブランク５０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や透過型マスク６０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や、遮光性膜パターン６１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。
・実施例
以下、本発明のＥＵＶ露光用の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、反射型マスクの実施形態を含む実施例１及び２、参考例１並びに実施例５〜７、これらに対する比較例１及び２、本発明のＡｒＦエキシマレーザー露光用のマスクブランク用基板、透過型マスクブランク、透過型マスクの実施形態を含む実施例４について、図７〜１０を参照しつつ説明する。
［実施例１］
まず、本発明に係るＥＵＶ露光用のマスクブランク用基板、多層反射膜付き基板、ＥＵＶ露光用反射型マスクブランク、反射型マスクに関する実施例１について説明する。
＜マスクブランク用基板の作製＞
マスクブランク用基板１０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、両面研磨装置を用いて、当該ガラス基板の表裏面を、酸化セリウム砥粒や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）、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。
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。尚、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、二乗平均平方根粗さ（Ｒｍｓ）は０．１３ｎｍ、最大高さ（Ｒｍａｘ）は１．２ｎｍ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）や局所プラズマを使用した加工方法であってもよい。
次に、上述したマスクブランク用基板１０の主表面上に、ＤＣマグネトロンスパッタリング法により、ＴａＢＮ膜を成膜した。ＴａＢターゲットをマスクブランク用基板の主表面に対向させ、Ａｒ＋Ｎ２ガス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ＴａＢＮ膜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、ＴａＢＮ膜の膜厚は１５０ｎｍであった。尚、上記ＴａＢＮ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。
次に、片面研磨装置を用いて、ＴａＢＮ膜の表面を超精密研磨した。この超精密研磨は、以下の研磨条件で行った。
加工液：アルカリ水溶液（ＮａＯＨ）＋研磨剤（コロイダルシリカの平均砥粒５０ｎｍ、濃度：５ｗｔ％）
加工圧力：５０ｇ／ｃｍ２
研磨時間：約１〜１０分。
その後、ＴａＢＮ膜の表面をフッ酸水溶液（ＨＦ：濃度０．２ｗｔ％）で、４２８秒間洗浄し、ＥＵＶ露光用のマスクブランク用基板を得た。
本実施例１により得られたＥＵＶ露光用のマスクブランク用基板１０のＴａＢＮ膜表面について、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０．０８５ｎｍ、最大粗さ（Ｒｍａｘ）は１．１ｎｍであった。また、本実施例１のＴａＢＮ膜表面のベアリングカーブ測定結果を、図７及び図８（ａ）のグラフ中の濃い実線「実施例１」で示す。各グラフの縦軸はベアリングエリア（％）、横軸はベアリング深さ（ｎｍ）である。
これら図面において、本実施例１のＴａＢＮ膜表面における１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定した結果、ベアリングエリア３０％（ＢＡ３０）に対応するベアリング深さＢＤ３０は、０．３２２ｎｍであった。また、ベアリングエリア７０％（ＢＡ７０）に対応するベアリング深さＢＤ７０は、０．４１０ｎｍであった。この値を（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）に代入すると、（７０−３０）／（０．４１０−０．３２２）＝４５５（％／ｎｍ）であった。したがって、本実施例１のＴａＢＮ膜表面の表面粗さは、（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）≧３５０（％／ｎｍ）かつ最大高さ（Ｒｍａｘ）≦１．２ｎｍを充足している。
ここで、本実施例１のＴａＢＮ膜表面について、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て得られたベアリング深さと、その頻度との関係をプロットした度数分布図を、図８（ｂ）のグラフに示す。グラフの縦軸は頻度（％）、横軸はベアリング深さ（ｎｍ）である。
同図（ｂ）の度数分布図において、本実施例１のＴａＢＮ膜表面における測定領域内の凹凸のうち、最も高い頻度（最高頻度）ｆｍａｘの値は、頻度（Ｈｉｓｔ．）が１．１１８％でそれに対応するベアリング深さ（Ｄｅｐｔｈ）は０．３６１ｎｍであった。これに基づいて、１／２ｆｍａｘ（０．５ｆｍａｘ）に対応する２つのベアリング深さ（ＢＤ１、ＢＤ２）を特定し、半値幅ＦＷＨＭ（full width at half maximum）の中心に対応するベアリング深さ（ＢＤＭ）を求めた。この半値幅ＦＷＨＭの中心に対応するベアリング深さ（ＢＤＭ）を図中の一点鎖線で示す。また、本実施例１の最大高さ（Ｒｍａｘ）の１／２（半分）に対応するベアリング深さ（１／２Ｒｍａｘ＝０．５Ｒｍａｘ）を図中の点線で示す。これら一点鎖線と点線とを比較すると、半値幅ＦＷＨＭの中心に対応するベアリング深さ（ＢＤＭ）が、１／２Ｒｍａｘに対応するベアリング深さよりも図中左側に位置している。より具体的には、半値幅ＦＷＨＭの中心に対応するベアリング深さは０．３４ｎｍ、最大高さ（Ｒｍａｘ）の１／２（半分）に対応するベアリング深さは０．５６ｎｍであった。したがって、本実施例１のＴａＢＮ膜表面は、半値幅ＦＷＨＭの中心に対応するベアリング深さの絶対値が、最大高さ（Ｒｍａｘ）の１／２（半分）に対応するベアリング深さよりも小さいという条件を充足している。
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、球相当直径ＳＥＶＤ（Sphere Equivalent Volume Diameter）で２０ｎｍ以下の欠陥を検出できる検査感度条件で、本実施例１のＴａＢＮ膜表面における１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域を欠陥検査した。この結果、疑似欠陥を含む欠陥検出個数は、合計１８，７８９個であり、従来の欠陥検出個数１００，０００個超と比較して疑似欠陥が大幅に抑制された。合計１８，７８９個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査することができる。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。（以下の実施例、参考例、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。
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」）を使用して、最高の検査感度条件で、本実施例１のＴａＢＮ膜表面における１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域を欠陥検査した結果、欠陥検出個数の合計は、いずれも１００，０００個を下回り、致命欠陥の検査が可能であった。
＜多層反射膜付き基板の作製＞
上述したＥＵＶ露光用のマスクブランク用基板１０のＴａＢＮ膜の表面に、イオンビームスパッタリング法により、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２１と、保護膜２２を形成して多層反射膜付き基板２０を作製した。
多層反射膜２１は、膜厚４．２ｎｍのＳｉ膜と、膜厚２．８ｎｍのＭｏ膜とを１ペアとし、４０ペア成膜した（膜厚の合計２８０ｎｍ）。さらに、当該多層反射膜２１の表面に、膜厚２．５ｎｍのＲｕからなる保護膜２２を成膜した。尚、多層反射膜２１は、基板主表面の法線に対して、Ｓｉ膜のスパッタ粒子の入射角度が５度、Ｍｏ膜のスパッタ粒子の入射角度が６５度となるようにイオンビームスパッタリング法により成膜した。
得られた多層反射膜付き基板の保護膜表面について、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０．１４１ｎｍ、最大粗さ（Ｒｍａｘ）は１．４９ｎｍであった。
本実施例１の保護膜表面における１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定した結果、ベアリングエリア３０％（ＢＡ３０）に対応するベアリング深さＢＤ３０は、０．５７５ｎｍであった。また、ベアリングエリア７０％（ＢＡ７０）に対応するベアリング深さＢＤ７０は、０．７４５ｎｍであった。この値を（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）に代入すると、（７０−３０）／（０．７４５−０．５７５）＝２３５（％／ｎｍ）であった。したがって、本実施例１の多層反射膜付き基板の表面粗さは、（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）≧２３０（％／ｎｍ）かつ最大高さ（Ｒｍａｘ）≦１．５ｎｍを充足している。
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、球相当直径ＳＥＶＤ（Sphere Equivalent Volume Diameter）で２０ｎｍ以下の欠陥を検出できる検査感度にて、本実施例１の多層反射膜付き基板２０の保護膜表面における１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域を欠陥検査した。この結果、疑似欠陥を含む欠陥検出個数は、合計１９，１３２個であり、従来の欠陥検出個数１００，０００個超と比較して疑似欠陥が大幅に抑制された。また、ＥＵＶ光に対する反射率を測定したところ、６５％と良好な結果が得られた。
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の多層反射膜表面における１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域を欠陥検査した結果、欠陥検出個数の合計は、いずれも１００，０００個を下回り、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以下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、本実施例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。
＜ＥＵＶ露光用反射型マスクブランクの作製＞
上述した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＋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。
さらに、上述した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）に多層反射膜付き基板２０の吸収体膜２４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。
上述した吸収体膜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２５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、Ｃｌ２＋Ｈｅガスのドライエッチングにより、吸収体膜２４であるＴａＢＮ膜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。その後、レジスト膜２５を除去し、上記と同様の薬液洗浄を行い、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。得られた反射型マスク４０について、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。
［実施例２］
＜マスクブランク用基板の作製＞
実施例１と同様に、ＥＵＶ露光用のマスクブランク用基板１０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、ガラス基板の表裏面について、両面研磨装置による研磨から磁気粘弾性流体研磨加工法による局所表面加工処理までの工程を行った。
その後、局所表面加工処理の仕上げ研磨として、ガラス基板の表裏面に非接触研磨を実施した。本実施例２では、非接触研磨としてＥＥＭ（Elastic Emission Machining）を行った。このＥＥＭは、以下の加工条件で行った。
加工液（１段階目）：アルカリ水溶液（ＮａＯＨ）＋微細粒子（濃度：５ｗｔ％）
加工液（２段階目）：純水
微細粉末粒子：コロイダルシリカ、平均粒径：約１００ｎｍ
回転体：ポリウレタンロール
回転体回転数：１０〜３００ｒｐｍ
ワークホルダ回転数：１０〜１００ｒｐｍ
研磨時間：５〜３０分
本実施例２により得られたＥＵＶ露光用のマスクブランク用基板１０の主表面において、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、二乗平均平方根粗さ（Ｒｍｓ）は０．１０ｎｍ、最大高さ（Ｒｍａｘ）は０．９２ｎｍであった。また、得られたＥＵＶ露光用のマスクブランク用基板１０の主表面のベアリングカーブ測定結果を、図７のグラフ中の短い濃い点線「実施例２」で示す。
同図において、本実施例２のＥＵＶ露光用のマスクブランク用基板１０の主表面における１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定した結果、ベアリングエリア３０％（ＢＡ３０）に対応するベアリング深さＢＤ３０は、０．３８８ｎｍであった。また、ベアリングエリア７０％（ＢＡ７０）に対応するベアリング深さＢＤ７０は、０．４９９ｎｍであった。この値を（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）に代入すると、（７０−３０）／（０．４９９−０．３８８）＝３６４（％／ｎｍ）であった。したがって、本実施例２のマスクブランク用基板１０の主表面は、（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）≧３５０（％／ｎｍ）かつ最大高さ（Ｒｍａｘ）≦１．２ｎｍを充足している。
また、図示しないが、実施例１と同様にベアリング深さと、その頻度との関係をプロットした度数分布図において、本実施例２のマスクブランク用基板の主表面は、半値幅ＦＷＨＭの中心に対応するベアリング深さと、最大高さ（Ｒｍａｘ）の１／２（半分）に対応するベアリング深さを求めたところ、半値幅ＦＷＨＭの中心に対応するベアリング深さは０．４４ｎｍ、最大高さ（Ｒｍａｘ）の１／２（半分）に対応するベアリング深さは０．４６ｎｍであった。したがって、本実施例２のマスクブランク用基板の主表面は、半値幅ＦＷＨＭの中心に対応するベアリング深さの絶対値が、最大高さ（Ｒｍａｘ）の１／２（半分）に対応するベアリング深さよりも小さいという条件を充足していた。
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、球相当直径ＳＥＶＤ（Sphere Equivalent Volume Diameter）で２０ｎｍ以下の欠陥を検出できる検査感度条件で、本実施例２のＥＵＶ露光用のマスクブランク用基板１０の主表面における１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域を欠陥検査した。この結果、疑似欠陥を含む欠陥検出個数は、合計２９，１２９個であり、従来の欠陥検出個数１００，０００個超と比較して疑似欠陥が大幅に抑制された。合計２９，１２９個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査することができる。
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」）を使用して、最高の検査感度条件で、本実施例２のＥＵＶ露光用のマスクブランク用基板の主表面における１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域を欠陥検査した結果、欠陥検出個数の合計は、いずれも１００，０００個を下回り、致命欠陥の検査が可能であった。
＜多層反射膜付き基板の作製＞
上述したＥＵＶ露光用のマスクブランク用基板１０の主表面に、実施例１と同様のＳｉ膜とＭｏ膜とを交互に積層した膜厚２８０ｎｍの多層反射膜２１を形成し、その表面に膜厚２．５ｎｍのＲｕからなる保護膜２２を成膜した。尚、多層反射膜２１のイオンビームスパッタリング条件は、実施例１と同様とした。
得られた多層反射膜付き基板の保護膜表面について、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０．１４３ｎｍ、最大粗さ（Ｒｍａｘ）は１．５０ｎｍであった。
本実施例２の保護膜表面における１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定した結果、ベアリングエリア３０％（ＢＡ３０）に対応するベアリング深さＢＤ３０は、０．６１２ｎｍであった。また、ベアリングエリア７０％（ＢＡ７０）に対応するベアリング深さＢＤ７０は、０．７８５ｎｍであった。この値を（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）に代入すると、（７０−３０）／（０．７８５−０．６１２）＝２３１（％／ｎｍ）であった。したがって、本実施例２の多層反射膜付き基板の表面粗さは、（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）≧２３０（％／ｎｍ）かつ最大高さ（Ｒｍａｘ）≦１．５ｎｍを充足している。
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、球相当直径ＳＥＶＤ（Sphere Equivalent Volume Diameter）で２０ｎｍ以下の欠陥を検出できる検査感度条件で、本実施例２の多層反射膜付き基板２０の保護膜表面における１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域を欠陥検査した。この結果、疑似欠陥を含む欠陥検出個数は、合計３０，０１１個であり、従来の欠陥検出個数１００，０００個超と比較して疑似欠陥が大幅に抑制された。
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２の保護膜表面における１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域を欠陥検査した結果、欠陥検出個数の合計は、いずれも１００，０００個を下回り、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ＳＥＶＤ（Sphere Equivalent Volume Diameter）で２０ｎｍ以下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。
上述の実施例１と同様にして反射型マスクブランク３０及び反射型マスク４０を作製した。得られた反射型マスク４０について、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］
＜マスクブランク用基板の作製＞
本参考例１では、実施例１及び２と同様に、ＥＵＶ露光用のマスクブランク用基板１０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２とほぼ同様の工程を経て、ＥＵＶ露光用のマスクブランク用基板１０を作製した。但し、本参考例１では、実施例２の局所表面加工処理の仕上げ研磨において、加工液に純水を用いた２段階目のＥＥＭ加工を省略した。これ以外は実施例２と同様にしてマスクブランク用基板１０を作製した。
本参考例１により得られたＥＵＶ露光用のマスクブランク用基板１０の主表面において、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、二乗平均平方根粗さ（Ｒｍｓ）は０．１１ｎｍ、最大高さ（Ｒｍａｘ）は０．９８ｎｍであった。また、得られたＥＵＶ露光用のマスクブランク用基板１０の主表面のベアリングカーブ測定結果を、図７のグラフ中の長い濃い点線「参考例１」で示す。
同図において、本参考例１のＥＵＶ露光用のマスクブランク用基板１０の主表面における１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定した結果、ベアリングエリア３０％（ＢＡ３０）に対応するベアリング深さＢＤ３０は、０．４８０ｎｍであった。また、ベアリングエリア７０％（ＢＡ７０）に対応するベアリング深さＢＤ７０は、０．５８９ｎｍであった。この値を（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）に代入すると、（７０−３０）／（０．５８９−０．４８０）＝３６７（％／ｎｍ）であった。したがって、本参考例１のマスクブランク用基板１０の主表面は、（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）≧３５０（％／ｎｍ）かつ最大高さ（Ｒｍａｘ）≦１．２ｎｍを充足している。
また、図示しないが、実施例１と同様にベアリング深さと、その頻度との関係をプロットした度数分布図において、本参考例１のマスクブランク用基板の主表面は、半値幅ＦＷＨＭの中心に対応するベアリング深さと、最大高さ（Ｒｍａｘ）の１／２（半分）に対応するベアリング深さを求めたところ、半値幅ＦＷＨＭの中心に対応するベアリング深さは０．５３ｎｍ、最大高さ（Ｒｍａｘ）の１／２（半分）に対応するベアリング深さは０．４９ｎｍであった。したがって、本参考例１のマスクブランク用基板の主表面は、半値幅ＦＷＨＭの中心に対応するベアリング深さの絶対値が、最大高さ（Ｒｍａｘ）の１／２（半分）に対応するベアリング深さよりも小さいという条件は充足していなかった。
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、球相当直径ＳＥＶＤ（Sphere Equivalent Volume Diameter）で２０ｎｍ以下の欠陥を検出できる検査感度条件で、本参考例１のＥＵＶ露光用のマスクブランク用基板１０の主表面における１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域を欠陥検査した。この結果、疑似欠陥を含む欠陥検出個数は、合計３６，４６９個であり、従来の欠陥検出個数１００，０００個超と比較して疑似欠陥が大幅に抑制された。合計３６，４６９個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査することができる。
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」）を使用して、最高の検査感度条件で、本参考例１のＥＵＶ露光用のマスクブランク用基板の主表面における１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域を欠陥検査した結果、欠陥検出個数の合計は、いずれも１００，０００個を下回り、致命欠陥の検査が可能であった。
＜多層反射膜付き基板の作製＞
上述したＥＵＶ露光用のマスクブランク用基板１０の主表面に、実施例１と同様のＳｉ膜とＭｏ膜とを交互に積層した膜厚２８０ｎｍの多層反射膜２１を形成し、その表面に膜厚２．５ｎｍのＲｕからなる保護膜２２を成膜した。尚、多層反射膜２１のイオンビームスパッタリング条件は、実施例１と同様とした。
得られた多層反射膜付き基板の保護膜表面について、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０．１４６ｎｍ、最大粗さ（Ｒｍａｘ）は１．５０ｎｍであった。
本参考例１の保護膜表面における１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定した結果、ベアリングエリア３０％（ＢＡ３０）に対応するベアリング深さＢＤ３０は、０．６４８ｎｍであった。また、ベアリングエリア７０％（ＢＡ７０）に対応するベアリング深さＢＤ７０は、０．８２１ｎｍであった。この値を（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）に代入すると、（７０−３０）／（０．８２１−０．６４８）＝２３１（％／ｎｍ）であった。したがって、本参考例１の多層反射膜付き基板の表面粗さは、（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）≧２３０（％／ｎｍ）かつ最大高さ（Ｒｍａｘ）≦１．５ｎｍを充足している。
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、球相当直径ＳＥＶＤ（Sphere Equivalent Volume Diameter）で２０ｎｍ以下の欠陥を検出できる検査感度条件で、本参考例１の多層反射膜付き基板２０の保護膜表面における１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域を欠陥検査した。この結果、疑似欠陥を含む欠陥検出個数は、合計３８，８５６個であり、従来の欠陥検出個数１００，０００個超と比較して疑似欠陥が大幅に抑制された。
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、本参考例１の保護膜表面における１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域を欠陥検査した結果、欠陥検出個数の合計は、いずれも１００，０００個を下回り、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ＳＥＶＤ（Sphere Equivalent Volume Diameter）で２０ｎｍ以下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。
上述の実施例１と同様にして反射型マスクブランク３０及び反射型マスク４０を作製した。得られた反射型マスク４０について、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。
上述の実施例１、２、参考例１のマスクブランク用基板主表面の欠陥検出個数に対する多層反射膜付き基板の保護膜表面の欠陥検出個数の増加を調べたところ、実施例１は３４３個増加、実施例２は８８２個増加、参考例１は２３８７個増加している結果となった。これは、実施例１、２のマスクブランク用基板主表面を構成する凹凸において、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っているので、基板主表面上に多層反射膜や保護膜を積層した場合に、基板主表面に存在する欠陥サイズが小さくなる傾向となるので、欠陥数の増加は抑えられたものと考える。一方、参考例１のマスクブランク用基板主表面は、その主表面を構成する凹凸において、基準面に対して凹部よりも凸部を構成する割合が多い表面形態となっているので、基板主表面上に多層反射膜や保護膜を積層した場合に、基板主表面に存在する欠陥サイズが大きくなる傾向となるので、欠陥数の増加が多くなったと考える。
上述の結果から、ＥＵＶ露光用の反射型マスクブランクに使用する基板としては、実施例１、２が最適な基板と言える。
尚、実施例２、参考例１における局所表面加工処理の仕上げ研磨としての非接触研磨は、上述したＥＥＭに限定されるものではない。例えば、フロートポリッシュ又は触媒基準エッチング法（Catalyst Referred Etching）を適用することができる。マスクブランク用基板主表面を構成する凹凸において、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を得るには、ガラス基板の主表面の最終仕上げ研磨は、水ないし純水を使用した非接触研磨が好ましい。
［比較例１］
＜マスクブランク用基板の作製＞
比較例１では、実施例２と同様に、ＥＵＶ露光用のマスクブランク用基板１０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。
そして、比較例１では、実施例２と異なり、局所表面加工処理の仕上げ研磨として、ｐＨ：０．５〜４の酸性に調整したコロイダルシリカ（平均粒径５０ｎｍ、濃度５ｗｔ％）を含む研磨スラリーを使用した片面研磨装置による超精密研磨を行った後、濃度０．１ｗｔ％の水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）を用いた洗浄を、洗浄時間２００秒間行った。
比較例１により得られたＥＵＶ露光用のマスクブランク用基板１０の主表面において、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、二乗平均平方根粗さ（Ｒｍｓ）は０．１１ｎｍ、最大高さ（Ｒｍａｘ）は１．１８ｎｍであった。また、比較例１のマスクブランク用基板１０の主表面のベアリングカーブ測定結果を、図７及び図９（ａ）のグラフ中の薄い実線「比較例１」で示す。
これら図面において、比較例１のマスクブランク用基板１０の主表面における１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定した結果、ベアリングエリア３０％（ＢＡ３０）に対応するベアリング深さＢＤ３０は、０．５２０ｎｍであった。また、ベアリングエリア７０％（ＢＡ７０）に対応するベアリング深さＢＤ７０は、０．６５２ｎｍであった。この値を（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）に代入すると、（７０−３０）／（０．６５２−０．５２０）＝３０３（％／ｎｍ）であった。したがって、比較例１のＴａＢＮ膜表面の表面粗さは、（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）≧３５０（％／ｎｍ）を充足していない。
ここで、比較例１のマスクブランク用基板１０の主表面について、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て得られたベアリング深さと、その頻度との関係をプロットした度数分布図を、図９（ｂ）のグラフに示す。グラフの縦軸は頻度（％）、横軸はベアリング深さ（ｎｍ）である。
同図（ｂ）の度数分布図において、比較例１のマスクブランク用基板１０の主表面における測定領域内の凹凸のうち、最も高い頻度（最高頻度）ｆｍａｘの値は、頻度（Ｈｉｓｔ．）０．８０９％でそれに対応するベアリング深さ（Ｄｅｐｔｈ）は０．５８ｎｍであった。これに基づいて、１／２ｆｍａｘ（０．５ｆｍａｘ）に対応する２つのベアリング深さ（ＢＤ３、ＢＤ４）を特定し、半値幅ＦＷＨＭの中心に対応するベアリング深さ（ＢＤｍ）を求めた。この半値幅ＦＷＨＭの中心に対応するベアリング深さ（ＢＤｍ）を図中の一点鎖線で示す。また、比較例１の最大高さ（Ｒｍａｘ）の１／２（半分）に対応する
ベアリング深さ（１／２Ｒｍａｘ＝０．５Ｒｍａｘ）を図中の点線で示す。これら一点鎖線と点線とを比較すると、半値幅ＦＷＨＭの中心に対応するベアリング深さ（ＢＤｍ）が、１／２Ｒｍａｘに対応するベアリング深さよりも図中右側に位置している。より具体的には、半値幅ＦＷＨＭの中心に対応するベアリング深さは０．５６ｎｍ、最大高さ（Ｒｍａｘ）の１／２（半分）に対応するベアリング深さは０．５９ｎｍであった。したがって、比較例１のマスクブランク用基板１０の主表面は、半値幅ＦＷＨＭの中心に対応するベアリング深さの絶対値が、最大高さ（Ｒｍａｘ）の１／２（半分）に対応するベアリング深さよりも大きい。
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、球相当直径ＳＥＶＤ（Sphere Equivalent Volume Diameter）で２０ｎｍ以下の欠陥を検出できる検査感度条件で、比較例１のマスクブランク用基板１０の主表面における１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域を欠陥検査した。この結果、疑似欠陥を含む欠陥検出個数は、合計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。
＜多層反射膜付き基板の作製＞
上述したＥＵＶ露光用のマスクブランク用基板１０の主表面に、実施例１と同様のＳｉ膜とＭｏ膜とを交互に積層した膜厚２８０ｎｍの多層反射膜２１を形成し、その表面に膜厚２．５ｎｍのＲｕからなる保護膜２２を成膜した。尚、多層反射膜２１のイオンビームスパッタリング条件は、実施例１と同様とした。
得られた多層反射膜付き基板の保護膜表面について、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０．１６５ｎｍ、最大高さ（Ｒｍａｘ）は１．６１ｎｍであった。
比較例１の保護膜表面における１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定した結果、ベアリングエリア３０％（ＢＡ３０）に対応するベアリング深さＢＤ３０は、０．７０３ｎｍであった。また、ベアリングエリア７０％（ＢＡ７０）に対応するベアリング深さＢＤ７０は、０．８７８ｎｍであった。この値を（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）に代入すると、（７０−３０）／（０．８７８−０．７０３）＝２２９（％／ｎｍ）であった。したがって、比較例１の多層反射膜付き基板の表面粗さは、（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）≧２３０（％／ｎｍ）かつ最大高さ（Ｒｍａｘ）≦１．５ｎｍを充足していない。
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、球相当直径ＳＥＶＤ（Sphere Equivalent Volume Diameter）で２０ｎｍ以下の欠陥を検出できる検査感度条件で、比較例１の多層反射膜付き基板２０の保護膜表面における１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域を欠陥検査した。この結果、疑似欠陥を含む欠陥検出個数は、合計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。
また、検査光源波長１３．５ｎｍの高感度欠陥検査装置を使用して、球相当直径ＳＥＶＤ（Sphere Equivalent Volume Diameter）で２０ｎｍ以下の欠陥を検出できる検査感度条件で、比較例１の保護膜表面における１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域を欠陥検査した結果も同様であり、欠陥検出個数の合計は、１００，０００個を超え、致命欠陥の有無を検査することができなかった。上述の実施例１と同様にして反射型マスクブランク３０及び反射型マスク４０を作製した。得られた反射型マスク４０について、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、欠陥は数十個確認されたが、欠陥修正装置により欠陥修正を行い、反射型マスクを得た。
［比較例２］
比較例２では、実施例２と同様に、ＥＵＶ露光用のマスクブランク用基板１０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。
そして、比較例２では、実施例２と異なり、局所表面加工の仕上げ研磨として、ｐＨ：１０のアルカリ性に調整したコロイダルシリカ（平均粒径５０ｎｍｍ、濃度５ｗｔ％）を含む研磨スラリーを使用した片面研磨装置による超精密研磨を行った後、濃度０．２ｗｔ％のフッ酸（ＨＦ）を用いた洗浄、洗浄時間４２８秒間行った。
比較例２により得られたＥＵＶ露光用のマスクブランク用基板１０の主表面において、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、二乗平均平方根粗さ（Ｒｍｓ）は０．１５ｎｍ、最大高さ（Ｒｍａｘ）は１．１８ｎｍであった。また、比較例２のマスクブランク用基板１０の主表面のベアリングカーブ測定結果を、図７のグラフ中の薄い短い点線「比較例２」で示す。
同図において、比較例２のマスクブランク用基板１０の主表面における１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定した結果、ベアリングエリア３０％（ＢＡ３０）に対応するベアリング深さＢＤ３０は、０．７５５ｎｍであった。また、ベアリングエリア７０％（ＢＡ７０）に対応するベアリング深さＢＤ７０は、０．９００ｎｍであった。この値を（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）に代入すると、（７０−３０）／（０．９０１−０．７５６）＝２７６（％／ｎｍ）であった。したがって、比較例１のＴａＢＮ膜表面の表面粗さは、（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）≧３５０（％／ｎｍ）を充足していない。
また、図示しないが、比較例１と同様にベアリング深さと、その頻度との関係をプロットした度数分布図において、本比較例２のマスクブランク用基板の主表面は、半値幅ＦＷＨＭの中心に対応するベアリング深さと、最大高さ（Ｒｍａｘ）の１／２（半分）に対応するベアリング深さを求めたところ、半値幅ＦＷＨＭの中心に対応するベアリング深さは０．７４ｎｍ、最大高さ（Ｒｍａｘ）の１／２（半分）に対応するベアリング深さは０．５９ｎｍであった。したがって、本比較例２のマスクブランク用基板１０の主表面は、半値幅ＦＷＨＭの中心に対応するベアリング深さの絶対値が、最大高さ（Ｒｍａｘ）の１／２（半分）に対応するベアリング深さよりも大きい。
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、球相当直径ＳＥＶＤ（Sphere Equivalent Volume Diameter）で２０ｎｍ以下の欠陥を検出できる検査感度条件で、比較例２のマスクブランク用基板１０の主表面における１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域を欠陥検査した。この結果、疑似欠陥を含む欠陥検出個数は、合計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。
＜多層反射膜付き基板の作製＞
上述したＥＵＶ露光用のマスクブランク用基板１０の主表面に、実施例１と同様のＳｉ膜とＭｏ膜とを交互に積層した膜厚２８０ｎｍの多層反射膜２１を形成し、その表面に膜厚２．５ｎｍのＲｕからなる保護膜２２を成膜した。尚、多層反射膜２１のイオンビームスパッタリング条件は、実施例１と同様とした。
得られた多層反射膜付き基板の保護膜表面について、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０．１７３ｎｍ、最大高さ（Ｒｍａｘ）は１．５６ｎｍであった。
比較例２の保護膜表面における１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定した結果、ベアリングエリア３０％（ＢＡ３０）に対応するベアリング深さＢＤ３０は、０．７２５ｎｍであった。また、ベアリングエリア７０％（ＢＡ７０）に対応するベアリング深さＢＤ７０は、０．９０３ｎｍであった。この値を（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）に代入すると、（７０−３０）／（０．９０３−０．７２５）＝２２５（％／ｎｍ）であった。したがって、比較例１の多層反射膜付き基板の表面粗さは、（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）≧２３０（％／ｎｍ）かつ最大高さ（Ｒｍａｘ）≦１．５ｎｍを充足していない。
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、球相当直径ＳＥＶＤ（Sphere Equivalent Volume Diameter）で２０ｎｍ以下の欠陥を検出できる検査感度条件で、比較例２の多層反射膜付き基板２０の保護膜表面における１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域を欠陥検査した。この結果、疑似欠陥を含む欠陥検出個数は、合計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。
また、検査光源波長１３．５ｎｍの高感度欠陥検査装置を使用して、球相当直径ＳＥＶＤ（Sphere Equivalent Volume Diameter）で２０ｎｍ以下の欠陥を検出できる検査感度条件で、比較例２の保護膜表面における１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域を欠陥検査した結果も同様であり、欠陥検出個数の合計は、１００，０００個を超え、致命欠陥の有無を検査することができなかった。上述の比較例１と同様にして反射型マスクブランク３０及び反射型マスク４０を作製した。得られた反射型マスク４０について、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、欠陥は数十個確認されたが、欠陥修正装置により欠陥修正を行い、反射型マスクを得た。
［実施例４］
次に、本発明に係るＡｒＦエキシマレーザー露光用のマスクブランク用基板、透過型マスクブランク、透過型マスクに関する実施例４について説明する。
＜マスクブランク用基板＞
実施例４では、実施例１及び２、参考例１と同寸法の合成石英ガラス基板を使用した。これ以外は、上述した実施例２の＜マスクブランク用基板の作製＞と同様の工程を経て、ＡｒＦエキシマレーザー露光用のマスクブランク用基板１０を作製した。
本実施例４により得られたＡｒＦエキシマレーザー露光用のマスクブランク用基板１０の主表面において、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、二乗平均平方根粗さ（Ｒｍｓ）は０．１１ｎｍ、最大高さ（Ｒｍａｘ）は０．９８ｎｍであった。また、得られたＡｒＦエキシマレーザー露光用のマスクブランク用基板１０の主表面のベアリングカーブ測定結果を、図７のグラフ中の細い点線「実施例４」で示す。
同図において、本実施例４のＡｒＦエキシマレーザー露光用のマスクブランク用基板１０の主表面における１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定した結果、ベアリングエリア３０％（ＢＡ３０）に対応するベアリング深さＢＤ３０は、０．３８９ｎｍであった。また、ベアリングエリア７０％（ＢＡ７０）に対応するベアリング深さＢＤ７０は、０．５００ｎｍであった。この値を（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）に代入すると、（７０−３０）／（０．５００−０．３８９）＝３６０（％／ｎｍ）であった。したがって、本実施例４のマスクブランク用基板１０の主表面は、（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）≧３５０（％／ｎｍ）かつ最大高さ（Ｒｍａｘ）≦１．２ｎｍを充足している。
また、図示しないが、実施例１と同様にベアリング深さと、その頻度との関係をプロットした度数分布図において、本実施例のマスクブランク用基板の主表面は、半値幅ＦＷＨＭの中心に対応するベアリング深さと、最大高さ（Ｒｍａｘ）の１／２（半分）に対応するベアリング深さを求めたところ、半値幅ＦＷＨＭの中心に対応するベアリング深さは０．４４ｎｍ、最大高さ（Ｒｍａｘ）の１／２（半分）に対応するベアリング深さは０．４９ｎｍであった。したがって、本実施例４のマスクブランク用基板の主表面は、半値幅ＦＷＨＭの中心に対応するベアリング深さの絶対値が、最大高さ（Ｒｍａｘ）の１／２（半分）に対応するベアリング深さよりも小さいという条件を充足していた。
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、球相当直径ＳＥＶＤ（Sphere Equivalent Volume Diameter）で２０ｎｍ以下の欠陥を検出できる検査感度条件で、本実施例４のＡｒＦエキシマレーザー露光用のマスクブランク用基板１０の主表面における１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域を欠陥検査した。この結果、疑似欠陥を含む欠陥検出個数は、合計３１，０５６個であり、従来の欠陥検出個数１００，０００個超と比較して疑似欠陥が大幅に抑制された。合計３１，０５６個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査することができる。
＜透過型マスクブランクの作製＞
上述したＡｒＦエキシマレーザー露光用のマスクブランク用基板１０を、ＤＣマグネトロンスパッタ装置に導入し、その主表面にＴａＯ層を成膜した。ＤＣマグネトロンスパッタ装置内に、Ｘｅ＋Ｎ２の混合ガスを導入し、Ｔａターゲットを用いたスパッタリング法を行った。これにより、当該マスクブランク用基板１０の主表面に、膜厚４４．９ｎｍのＴａＮ層を成膜した。
次いで、ＤＣマグネトロンスパッタ装置内のガスを、Ａｒ＋Ｏ２の混合ガスに入れ替えて、再びＴａターゲットを用いたスパッタリング法を行った。これにより、ＴａＮ層の表面に、膜厚１３ｎｍのＴａＯ層を成膜し、マスクブランク用基板１０上に２層からなる遮光性膜５１を形成した透過型マスクブランク（バイナリー型マスクブランク）を得た。
尚、遮光性膜５１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。
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、本実施例４のマスクブランク用基板１０上の遮光性膜５１における１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域を欠陥検査した。この結果、疑似欠陥を含む欠陥検出個数は、合計３２，０２１個であり、従来の欠陥検出個数１００，０００個超と比較して疑似欠陥が大幅に抑制された。合計３２，０２１個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査することができる。
＜透過型マスクの作製＞
上述した遮光性膜５１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２５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、フッ素系（ＣＨＦ３）ガスを用いたドライエッチングを行い、ＴａＯ層をパターニングした後、続いて、塩素系（Ｃｌ２）ガスのドライエッチングにより、ＴａＮ層のパターニングを行い、マスクブランク用基板１０上に遮光性膜パターン６１を形成した。その後、レジスト膜２５を除去し、上記と同様の薬液洗浄を行い、透過型マスク６０を作製した。得られた透過型マスク６０について、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。
［実施例５］
実施例１と同様に、ＥＵＶ露光用のマスクブランク用基板１０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、ガラス基板の表裏面について、両面研磨装置による研磨から磁気粘弾性流体研磨加工法による局所表面加工処理までの工程を行った。
その後、局所表面加工処理の仕上げ研磨として、表面粗さ改善を目的として、コロイダルシリカ砥粒を用いた両面タッチ研磨を行った後、触媒基準エッチング法（ＣＡＲＥ：Catalyst Referred Etching）による表面加工を行った。このＣＡＲＥは、以下の加工条件で行った。
加工液：純水
触媒：白金
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。尚、王水による洗浄は、ガラス基板の表裏面に触媒である白金の残留物がなくなるまで、複数回行った。
本実施例５により得られたＥＵＶ露光用のマスクブランク用基板１０の主表面において、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、二乗平均平方根粗さ（Ｒｍｓ）は０．０４０ｎｍ、最大高さ（Ｒｍａｘ）は、０．４０ｎｍであった。
また、本実施例５のマスクブランク用基板１０の主表面のベアリングカーブ測定結果を図１０（ａ）に示す。
この図面において、本実施例５のＥＵＶ露光用のマスクブランク用基板１０の主表面における１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定した結果、ベアリングエリア３０％（ＢＡ３０）に対応するベアリング深さＢＤ３０は、０．１３５ｎｍであった。また、ベアリングエリア７０％（ＢＡ７０）に対応するベアリング深さＢＤ７０は、０．１７７ｎｍであった。この値を（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）に代入すると、（７０−３０）／（０．１７７−０．１３５）＝９５２（％／ｎｍ）であった。したがって、本実施例５のマスクブランク用基板１０の主表面は、（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）≧２３０（％／ｎｍ）かつ最大高さ（Ｒｍａｘ）≦１．５ｎｍを充足している。
また、図１０（ｂ）の度数分布図において、本実施例５のマスクブランク用基板の主表面は、半値幅ＦＷＨＭの中心に対応するベアリング深さと、最大高さ（Ｒｍａｘ）の１／２（半分）に対応するベアリング深さを求めたところ、半値幅ＦＷＨＭの中心に対応するベアリング深さは０．１５７ｎｍ、最大高さ（Ｒｍａｘ）の１／２（半分）に対応するベアリング深さは０．２０ｎｍであった。したがって、本実施例５のマスクブランク用基板の主表面は、半値幅ＦＷＨＭの中心に対応するベアリング深さの絶対値が、最大高さ（Ｒｍａｘ）の１／２（半分）に対応するベアリング深さよりも小さいという条件を充足していた。
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、球相当直径ＳＥＶＤ（Sphere Equivalent Volume Diameter）で２０ｎｍ以下の欠陥を検出できる検査感度条件で、本実施例５のＥＵＶ露光用のマスクブランク用基板１０の主表面における１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域を欠陥検査した。この結果、疑似欠陥を含む欠陥検出個数は、合計３７０個であり、従来の欠陥検出個数１００，０００個超と比較して疑似欠陥が大幅に抑制された。合計３７０個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査することができる。
＜多層反射膜付き基板の作製＞
上述したＥＵＶ露光用のマスクブランク用基板１０の主表面に、実施例１と同様のＳｉ膜とＭｏ膜とを交互に積層した膜厚２８０ｎｍの多層反射膜２１を形成し、その表面に膜厚２．５ｎｍのＲｕからなる保護膜２２を成膜した。尚、多層反射膜２１のイオンビームスパッタリング条件は、実施例１と同様とした。
得られた多層反射膜付き基板の保護膜表面について、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０．１３５ｎｍ、最大粗さ（Ｒｍａｘ）は１．２７ｎｍであった。
本実施例５の保護膜表面における１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定した結果、ベアリングエリア３０％（ＢＡ３０）に対応するベアリング深さＢＤ３０は、０．５７５ｎｍであった。また、ベアリングエリア７０％（ＢＡ７０）に対応するベアリング深さＢＤ７０は、０．７３３ｎｍであった。この値を（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）に代入すると、（７０−３０）／（０．７３３−０．５７５）＝２５３（％／ｎｍ）であった。したがって、本実施例５の多層反射膜付き基板の表面粗さは、（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）≧２３０（％／ｎｍ）かつ最大高さ（Ｒｍａｘ）≦１．５ｎｍを充足している。
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、球相当直径ＳＥＶＤ（Sphere Equivalent Volume Diameter）で２０ｎｍ以下の欠陥を検出できる検査感度条件で、本実施例５の多層反射膜付き基板２０の保護膜表面における１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域を欠陥検査した。この結果、疑似欠陥を含む欠陥検出個数は、合計１３，５１２個であり、従来の欠陥検出個数１００，０００個超と比較して疑似欠陥が大幅に抑制された。
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５の保護膜表面における１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域を欠陥検査した結果、欠陥検出個数の合計は、いずれも１００，０００個を下回り、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ＳＥＶＤ（Sphere Equivalent Volume Diameter）で２０ｎｍ以下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。
上述の実施例１と同様にして反射型マスクブランク３０及び反射型マスク４０を作製した。得られた反射型マスク４０について、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。
［実施例６］
＜多層反射膜付き基板の作製＞
上述の実施例５において、多層反射膜２１の成膜条件を、基板主表面の法線に対して、Ｓｉ膜のスパッタ粒子の入射角度が３０度、Ｍｏ膜のスパッタ粒子の入射角度が３０度となるようにイオンビームスパッタリング法により成膜した以外は、実施例５と同様に、多層反射膜付き基板を作製した。
得られた多層反射膜付き基板の保護膜表面について、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０．１１６ｎｍ、最大粗さ（Ｒｍａｘ）は１．１５ｎｍであった。
本実施例６の保護膜表面における１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定した結果、ベアリングエリア３０％（ＢＡ３０）に対応するベアリング深さＢＤ３０は、０．６２２ｎｍであった。また、ベアリングエリア７０％（ＢＡ７０）に対応するベアリング深さＢＤ７０は、０．７５３ｎｍであった。この値を（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）に代入すると、（７０−３０）／（０．７５３−０．６２２）＝３０５（％／ｎｍ）であった。したがって、本実施例４の多層反射膜付き基板の表面粗さは、（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）≧２３０（％／ｎｍ）かつ最大高さ（Ｒｍａｘ）≦１．５ｎｍを充足している。
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、球相当直径ＳＥＶＤ（Sphere Equivalent Volume Diameter）で２０ｎｍ以下の欠陥を検出できる検査感度条件で、本実施例６の多層反射膜付き基板２０の保護膜表面における１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域を欠陥検査した。この結果、疑似欠陥を含む欠陥検出個数は、合計４，７６８個であり、従来の欠陥検出個数１００，０００個超と比較して疑似欠陥が大幅に抑制された。
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６の保護膜表面における１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域を欠陥検査した結果、欠陥検出個数の合計は、いずれも１００，０００個を下回り、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ＳＥＶＤ（Sphere Equivalent Volume Diameter）で２０ｎｍ以下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。
上述の実施例１と同様にして反射型マスクブランク３０及び反射型マスク４０を作製した。得られた反射型マスク４０について、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。
［実施例７］
上述の比較例１におけるＥＵＶ露光用のマスクブランク用基板に対して、上述の実施例６の成膜条件（基板主表面の法線に対して、Ｓｉ膜のスパッタ粒子の入射角度が３０度、Ｍｏ膜のスパッタ粒子の入射角度が３０度により多層反射膜２１、および保護膜２２を形成して多層反射膜付き基板を作製した。
得られた多層反射膜付き基板の保護膜表面について、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０．１２２ｎｍ、最大粗さ（Ｒｍａｘ）は１．３２ｎｍであった。
本実施例７の保護膜表面における１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定した結果、ベアリングエリア３０％（ＢＡ３０）に対応するベアリング深さＢＤ３０は、０．８２０ｎｍであった。また、ベアリングエリア７０％（ＢＡ７０）に対応するベアリング深さＢＤ７０は、０．９６７ｎｍであった。この値を（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）に代入すると、（７０−３０）／（０．９６７−０．８２０）＝２７２（％／ｎｍ）であった。したがって、本実施例７の多層反射膜付き基板の表面粗さは、（ＢＡ７０−ＢＡ３０）／（ＢＤ７０−ＢＤ３０）≧２３０（％／ｎｍ）かつ最大高さ（Ｒｍａｘ）≦１．５ｎｍを充足している。
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、球相当直径ＳＥＶＤ（Sphere Equivalent Volume Diameter）で２０ｎｍ以下の欠陥を検出できる検査感度条件で、本実施例７の多層反射膜付き基板２０の保護膜表面における１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域を欠陥検査した。この結果、疑似欠陥を含む欠陥検出個数は、合計１０，２１８個であり、従来の欠陥検出個数１００，０００個超と比較して疑似欠陥が大幅に抑制された。また、ＥＵＶ光に対する反射率を測定したところ、６５％と良好な結果が得られた。
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７の多層反射膜表面における１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域を欠陥検査した結果、欠陥検出個数の合計は、いずれも１００，０００個を下回り、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ＳＥＶＤ（Sphere Equivalent Volume Diameter）で２０ｎｍ以下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。
さらに、上述の実施例１と同様にして反射型マスクブランク３０及び反射型マスク４０を作製した。得られた反射型マスク４０について、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。
＜半導体装置の製造方法＞
次に、上述の実施例１、２、４〜７、参考例１、比較例１〜２の反射型マスク、透過型マスクを使用し、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、半導体装置を作製した。その結果、実施例１、２、４〜７、参考例１の反射型マスク及び透過型マスクを使用した場合には、パターン欠陥はなく、半導体装置を作製することができたが、比較例１〜２の反射型マスクを使用した場合には、パターン欠陥が発生し、半導体装置の不良が発生した。これは、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、及び反射型マスクにおける欠陥検査において、致命欠陥が疑似欠陥に埋もれて検出できなかったことにより、適正な描画補正、マスク修正が行われなかったことにより、反射型マスクに致命欠陥が存在したことによるものであった。
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上に、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上に、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、さらに保護膜２２上に吸収体膜２４を成膜して反射型マスクブランク３０を作製しても構わない。
また、上述の実施例及び参考例では、度数分布図において、プロットした点における最高頻度ｆｍａｘの値から、半値幅の中心に対応するベアリング深さＢＤＭ、ＢＤｍを求めたが、これに限らない。度数分布図によりプロットした点より求めた近似曲線から、最高頻度ｆｍａｘを求め、半値幅の中心に対応するベアリング深さを求めても構わない。
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
５０ 透過型マスクブランク
５１ 遮光性膜
６０ 透過型マスク

Claims (12)

  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、
    前記基板は、転写パターンが形成される側の主表面における１μｍ×１μｍの領域において、原子間力顕微鏡で測定して得られた表面粗さの最大高さ（Ｒｍａｘ）≦１．２ｎｍであり、かつ前記原子間力顕微鏡で測定して得られたベアリング深さと、得られたベアリング深さの頻度（％）との関係をプロットした度数分布図において、前記プロットした点より求めた近似曲線、或いは前記プロットした点における最高頻度より求められる半値幅の中心に対応するベアリング深さの絶対値が、前記最大高さ（Ｒｍａｘ）の１／２に対応するベアリング深さの絶対値よりも小さいことを特徴とするマスクブランク用基板。
  2. 前記基板の主表面は、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請求項１又は２記載のマスクブランク用基板。
  4. 前記基板が、多成分系のガラス材料からなる基板の前記主表面上に、金属、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材料からなる薄膜を有する請求項３に記載のマスクブランク用基板。
  5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載した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。
  6. 前記多層反射膜付き基板は、前記多層反射膜上に保護膜を有する請求項５記載の多層反射膜付き基板。
  7. 請求項１又は２に記載したマスクブランク用基板の前記主表面上に、転写パターンとなる遮光性膜を有する透過型マスクブランク。
  8. 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もしくは前記保護膜上に、転写パターンとなる吸収体膜を有する反射型マスクブランク。
  9. 請求項７に記載した透過型マスクブランクにおける前記遮光性膜をパターニングして、前記主表面上に遮光性膜パターンを有する透過型マスク。
  10. 請求項８に記載した反射型マスクブランクの前記吸収体膜をパターニングして、前記多層反射膜もしくは前記保護膜上に吸収体パターンを有する反射型マスク。
  11. 請求項９に記載の透過型マスクを用いて、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。
  12. 請求項１０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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