JP6586934B2 - 反射型マスクブランク、及び反射型マスクブランクの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、反射型マスクブランク、及び反射型マスクブランクの製造方法に関する。
近年、サイズ４０ｎｍ以下の微細パターンの転写を可能とするため、従来の波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザ光を用いたＡｒＦ露光技術に代わり、ＥＵＶ露光技術が有望視されている。ＥＵＶ露光技術では、露光光として、ＡｒＦエキシマレーザ光よりも短波長のＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ−Ｖｉｏｌｅｔ）光が用いられる。ここで、ＥＵＶ光とは、軟Ｘ線及び真空紫外光を含み、具体的には波長が０．２〜１００ｎｍ程度の光のことである。現時点では、露光光として１３．５ｎｍ程度の波長のＥＵＶ光が主に検討されている。
ＥＵＶ露光（ＥＵＶＬ）技術では、反射型フォトマスクが用いられる。この反射型フォトマスクは、基板上に反射多層膜及び吸収層をこの順で形成し、吸収層の一部は除去される。吸収層は所定のパターンに形成される。反射型フォトマスクに入射したＥＵＶ光は、吸収層のある部分では吸収され、吸収層のない部分では反射多層膜で反射され光学系によって露光材料の表面に結像される。このようにして、吸収層のパターンが露光材料の表面に転写される。
反射多層膜は、屈折率の異なる複数種類の層を所定の順序で基板上に繰り返し積層した周期構造を有する。例えば、反射多層膜は、低屈折率層としてのＭｏ層と、高屈折率層としてのＳｉ層とが交互に繰り返し積層される。
反射多層膜を積層する途中で異物が混入する場合や、反射多層膜を成膜する基板表面に欠陥（例えば、異物、傷やピット）が存在した場合、反射多層膜の周期構造が乱れ、反射多層膜に欠陥（所謂、位相欠陥）が生じる。この欠陥が生じると、反射型フォトマスクのパターンが忠実にウェハー上に転写されず問題となる。反射多層膜の欠陥を皆無とすることは、技術的に極めて難しい（例えば、非特許文献１参照）。
そこで、反射多層膜の欠陥の位置に応じて、吸収層のパターンの位置や方向を調整する技術が検討されている（例えば、非特許文献２参照）。
また、反射多層膜の欠陥の位置を精度良く特定するため、反射多層膜を成膜する基板表面、若しくは、該基板上に形成されたマーク形成用薄膜に予め基準マークを形成する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。基準マークは反射多層膜に転写され、転写された基準マークの位置を基準位置として、反射多層膜の欠陥の位置が特定される。
これとは別に、反射多層膜の欠陥の位置を特定し、反射多層膜の欠陥を修正する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。なお、特許文献２では、反射多層膜上に吸収層を成膜する場合、吸収層に基準マークを形成し、基板及び反射多層膜には基準マークを形成しないとしている。
吸収層に基準マークや位置決め用のマークを形成することは特許文献３〜５にも記載されている。特許文献５には、反射層若しくは該反射層の保護層に基準マークを形成した後、基準マークが形成された面上に吸収層を形成することも記載されている。また、特許文献４、５には、基板上に仮基準マーク形成し、該仮基準マークを基準位置として、基板上の欠点の位置を特定することも記載されている。
吸収層に基準マークや位置決め用のマークを形成することは特許文献３〜５にも記載されている。特許文献５には、反射層若しくは該反射層の保護層に基準マークを形成した後、基準マークが形成された面上に吸収層を形成することも記載されている。また、特許文献４、５には、基板上に仮基準マーク形成し、該仮基準マークを基準位置として、基板上の欠点の位置を特定することも記載されている。
２０１０ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ，Ｓ．Ｈｕｈ ｅｔ．ａｌ．"Ｐｒｉｎｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ Ｉｎｓｐｅｃｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｐｒｏｇｒａｍｍｅｄ ａｎｄ Ｒｅａｌ Ｄｅｆｅｃｔｓ ｏｎ ｔｈｅ Ｒｅｔｉｃｌｅ ｉｎ ＥＵＶ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ"
ＥＵＶＬ ｍａｓｋ ｆｉｄｕｃｉａｌ ＳＥＭＩ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ Ｊａｎ．２００６，Ｐ．Ｓｅｉｄｅｌ ａｎｄ Ｐ．Ｙ．Ｙａｎ
反射多層膜の欠陥の位置は、基準マークの位置を基準位置として特定される。従来の基準マークは、検査光による検出位置の再現性が十分でないため、基準マークの位置を基準位置として欠陥の位置を精度良く特定するのが困難であった。
さらに、特許文献１に記載の技術のように、反射多層膜を成膜する基板表面に予め基準マークを形成した場合、基準マークを形成するための加工により発生した異物が、基板表面に付着して、新たな欠点を生じさせるおそれがある。
基板表面若しくは基板上に形成されたマーク形成用薄膜に基準マークを形成する場合は、基準マーク上に反射多層膜や吸収層といった機能膜を形成することになる。この場合、これら機能膜に基準マークの形状は転写されるが、機能膜の厚さに応じて基準マークの幅と深さは減少し、その結果コントラストも減少すると考えられる。そのため、基準マークの検出性が低下すると考えられる。
さらに、特許文献１に記載の技術のように、反射多層膜を成膜する基板表面に予め基準マークを形成した場合、基準マークを形成するための加工により発生した異物が、基板表面に付着して、新たな欠点を生じさせるおそれがある。
基板表面若しくは基板上に形成されたマーク形成用薄膜に基準マークを形成する場合は、基準マーク上に反射多層膜や吸収層といった機能膜を形成することになる。この場合、これら機能膜に基準マークの形状は転写されるが、機能膜の厚さに応じて基準マークの幅と深さは減少し、その結果コントラストも減少すると考えられる。そのため、基準マークの検出性が低下すると考えられる。
特許文献２〜５に記載の技術のように、吸収層に凹状の基準マークを形成する場合、基準マークは検出性を高めるために、ある程度の深さの基準マークを形成する必要がある。しかしながら、基準マークの深さが吸収層の膜厚よりも大きくなると、吸収層を貫通し、反射多層膜や該反射多層膜の保護層など複数の材料を加工することとなる。この場合、構成材料の違いや、複数の界面の存在から加工レートに不均一が生じ、基準マークのエッジ形状に乱れが生じ、基準マークの検出性が低下すると考えられる。
一方、吸収層の膜厚は、シャドウィング（ｓｈａｄｏｗｉｎｇ）効果を低減するために、薄くすることが求められており、将来的に、上記問題が顕著化する可能性は非常に高いと考えられる。なお、シャドウィング効果とは、ＥＵＶ光が反射型マスクに対して斜めに入射され、該マスクにおいて斜めに反射されるとき、吸収層パターンの膜厚が厚いと、入射光及び反射光が遮られ、転写パターンの寸法の変化や鮮明度の低下を招く現象を言い、パターンの微細化に伴い問題が顕著化している。
また、特許文献１に記載の技術では、ドライエッチングプロセスを用いて基準マークを形成することで、レーザ照射等の手法を用いて形成される基準マークに比べて基準マークの検出性を高めることができるとされている。しかしながら、ドライエッチングプロセスによる基準マークの形成には、形成可能な基準マークの形状や寸法に制約があり、たとえば、サブミクロンオーダーの基準マークを形成することが困難である。また、ドライエッチングプロセスでは、基準マークを形成する部位周辺を保護するために、プロセス実施前に当該部位にレジストを塗布し、プロセス実施後に当該部位からレジストを除去する。この際、基準マークを形成する部位周辺はレジスト除去剤にさらされるため、当該部位の表面性状への影響が懸念される。
特許文献４，５では、ＦＩＢ（Ｆｏｃｕｓｅｄ Ｉｏｎ Ｂｅａｍ）法の使用が、微細な加工が可能であるため好ましい、とされている。
しかしながら、ＦＩＢ法を用いて形成された基準マークは、ドライエッチングプロセスを用いて形成された基準マークに比べて検出性が低くなる傾向がある。
また、吸収層上にマスクパターンの検査光における低反射層として金属酸化物膜を形成する場合もある。この場合、吸収層上に形成された低反射層もＦＩＢ法を用いて加工することになる。しかしながら、低反射層として形成された金属酸化物膜に対してＦＩＢ法を適用した場合、金属酸化物膜のチャージアップの影響でビーム形状が安定せず、基準マークのエッジ形状に乱れが生じ、検出性が低下すると考えられる。
しかしながら、ＦＩＢ法を用いて形成された基準マークは、ドライエッチングプロセスを用いて形成された基準マークに比べて検出性が低くなる傾向がある。
また、吸収層上にマスクパターンの検査光における低反射層として金属酸化物膜を形成する場合もある。この場合、吸収層上に形成された低反射層もＦＩＢ法を用いて加工することになる。しかしながら、低反射層として形成された金属酸化物膜に対してＦＩＢ法を適用した場合、金属酸化物膜のチャージアップの影響でビーム形状が安定せず、基準マークのエッジ形状に乱れが生じ、検出性が低下すると考えられる。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、ブランクの欠陥の位置、特に反射多層膜の欠陥の位置を精度良く特定可能な反射型マスクブランク、及び反射型マスクブランクの製造方法の提供を目的とする。
本願発明者らは、上記した目的を達成するため、ＦＩＢ法で形成された基準マークが、ドライエッチングプロセスを用いて形成された基準マークに比べて検出性が低い理由を検討し、以下の知見を得た。
通常の条件でＦＩＢ法を実施した場合、形成される基準マークは、側面がマーク上部に向かって広がるように傾斜した凹形状となる。このとき、基準マークをなす凹部の底面に対して、傾斜した側面がなす傾斜角度は９０°よりも小さくなる。側面が傾斜している領域では、基準マークの深さが緩やかに変化するので、検出光に対し、十分なコントラストを得ることができない。その結果、通常条件で作製されたマークでは、検出性が低いということを見出した。特許文献４、５に記載の技術では、ＦＩＢ法を用いて、基準マークの形成面に対し側壁が略垂直となった、エッジ部の傾斜角度が大きい基準マークを形成している。しかしながら、ＦＩＢ法を用いて、このような基準マークを形成する場合、プローブ電流を小さくする必要があるが、プローブ電流を小さくすると加工レートが大きく減少するので、加工に長時間を要する。そのため、反射型マスクブランクを工業規模で製造する場合、スループットが低下するため問題となる。また、ＦＩＢ法による加工を長時間実施することにより、基準マークの形成面がダメージを受けるおそれがある。
通常の条件でＦＩＢ法を実施した場合、形成される基準マークは、側面がマーク上部に向かって広がるように傾斜した凹形状となる。このとき、基準マークをなす凹部の底面に対して、傾斜した側面がなす傾斜角度は９０°よりも小さくなる。側面が傾斜している領域では、基準マークの深さが緩やかに変化するので、検出光に対し、十分なコントラストを得ることができない。その結果、通常条件で作製されたマークでは、検出性が低いということを見出した。特許文献４、５に記載の技術では、ＦＩＢ法を用いて、基準マークの形成面に対し側壁が略垂直となった、エッジ部の傾斜角度が大きい基準マークを形成している。しかしながら、ＦＩＢ法を用いて、このような基準マークを形成する場合、プローブ電流を小さくする必要があるが、プローブ電流を小さくすると加工レートが大きく減少するので、加工に長時間を要する。そのため、反射型マスクブランクを工業規模で製造する場合、スループットが低下するため問題となる。また、ＦＩＢ法による加工を長時間実施することにより、基準マークの形成面がダメージを受けるおそれがある。
ドライエッチングプロセスを用いて基準マークを形成する場合も、通常の条件で実施した場合、基準マークの形成面（底面）と、凹形状をした基準マークの側壁との境界部分（基準マークのエッジ部）での傾斜角度が小さくなる。基準マークの形成面に対し側壁が略垂直となった、エッジ部の傾斜角度が大きい基準マークを形成しようとした場合、ドライエッチングプロセスによる加工により、基準マークの形成面がダメージを受けるおそれがある。
本発明は、上記した知見に基づいてなされたものであり、基板、露光光を反射する反射多層膜、及び前記露光光を吸収する吸収層をこの順で有する反射型マスクブランクにおいて、
前記反射多層膜の表面のうち、前記反射多層膜のパターニング時の露光領域より外側の部位に、少なくとも３つの基準マークが凹状に形成されており、
前記吸収層の膜厚は４０〜９０ｎｍであり、
前記吸収層の表面には、前記基準マークから転写されたマークが形成され、その形状は凹状であり、
前記転写されたマークをなす凹部の傾斜角度βが３５〜８０°であり、
前記傾斜角度βと、前記基準マークをなす凹部の傾斜角度α、との差（傾斜角度β−傾斜角度α）が１０°以上である、ことを特徴とする反射型マスクブランクを提供する。
前記反射多層膜の表面のうち、前記反射多層膜のパターニング時の露光領域より外側の部位に、少なくとも３つの基準マークが凹状に形成されており、
前記吸収層の膜厚は４０〜９０ｎｍであり、
前記吸収層の表面には、前記基準マークから転写されたマークが形成され、その形状は凹状であり、
前記転写されたマークをなす凹部の傾斜角度βが３５〜８０°であり、
前記傾斜角度βと、前記基準マークをなす凹部の傾斜角度α、との差（傾斜角度β−傾斜角度α）が１０°以上である、ことを特徴とする反射型マスクブランクを提供する。
本発明の反射型マスクブランクにおいて、前記基準マークから転写されたマークがなす凹部の深さが５０ｎｍ以上であることが好ましい。
本発明の反射型マスクブランクにおいて、前記傾斜角度αが２５〜４５°であることが好ましい。
本発明の反射型マスクブランクにおいて、反射多層膜表面上で３つの基準マークが同一の仮想直線に載らないことが好ましい。
また、本発明は、上述した本発明の反射型マスクブランクの製造方法であって、前記反射多層膜の表面のうち、前記反射多層膜のパターニング時の露光領域より外側の部位に、ＦＩＢ（Ｆｏｃｕｓｅｄ Ｉｏｎ Ｂｅａｍ）法、または、ドライエッチングプロセスにより、少なくとも３つの凹状の基準マークを形成する工程、基準マーク形成後の反射多層膜上に、スパッタリング法により吸収層を形成して、前記基準マークを該吸収層に転写させる工程を有する、本発明の反射型マスクブランクの製造方法を提供する。
本発明の反射型マスクブランクの製造方法において、スパッタリング法による吸収層形成時の圧力が０．３Ｐａ以下であることが好ましい。
本発明によれば、反射多層膜の欠陥の位置を精度良く特定可能な反射型マスクブランク、及び反射型マスクブランクの製造方法が提供される。
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明するが、各図面において、同一の又は対応する構成については同一の又は対応する符号を付して説明を省略する。
なお、下記の実施形態では、ＥＵＶＬ用の反射型マスクブランクについて説明するが、本発明は露光光としてＥＵＶ光以外の波長の光を用いる反射型マスクブランクに適用することができる。
本発明の反射型マスクブランクの全体の構造については、図３を参照して説明する。
本発明の反射型マスクブランクの全体の構造については、図３を参照して説明する。
図３に示す反射型マスクブランクは、基板１０、ＥＵＶ光を反射する反射多層膜２０、及びＥＵＶ光を吸収する吸収層４０をこの順で有している。
図１、２に示すように、本発明の反射型マスクブランクでは、反射多層膜２０表面に基準マーク３０が形成されている。図３、４に示すように、吸収層４０の表面には、基準マーク３０から転写されたマーク（転写マーク）５０が形成され、その形状は凹状である。
この転写マーク５０は、反射型マスクブランクの欠点検査の際に、転写マーク５０を基準位置として、反射多層膜２０に存在する欠陥の位置を特定するのに使用される。
但し、転写マーク５０は、反射型マスクブランクの欠点検査の際に、欠点検査機で検出されるため、パターニング時の露光領域内に転写マーク５０が存在すると、転写マーク５０が反射型マスクブランクの欠点となるおそれがあるため、転写マーク５０は、吸収層４０の表面のうち、パターニング時の露光領域外に形成する。このため、反射多層膜２０表面に基準マーク３０もまた、反射多層膜２０の表面のうち、パターニング時の露光領域外に形成する。
パターニング時の露光領域は、基板の寸法やパターニング時の露光領域に関するスペックによって異なるが、ＥＵＶＬ用の反射型マスクブランクの基板１０として、通常使用される１５２．０×１５２．０ｍｍ□の基板の場合、１３２×１０４ｍｍ□であるので、この領域よりも外側に基準マーク３０を形成する。なお、この露光領域は通常基板の中心に位置する。
以下、本明細書において、反射多層膜表面に基準マークを形成する、と記載した場合、反射多層膜表面のうち、パターニング時の露光領域より外側の部位に基準マークを形成することを指す。
なお、図示した態様では、反射多層膜２０の表面のうち、パターニング時の露光領域外の四隅に基準マーク３０が形成されているが、基準マークを形成する位置は、パターニング時の露光領域外である限り特に限定されない。例えば、図２に示す基準マーク３０同士の間となる位置に基準マークを形成してもよい。
この転写マーク５０は、反射型マスクブランクの欠点検査の際に、転写マーク５０を基準位置として、反射多層膜２０に存在する欠陥の位置を特定するのに使用される。
但し、転写マーク５０は、反射型マスクブランクの欠点検査の際に、欠点検査機で検出されるため、パターニング時の露光領域内に転写マーク５０が存在すると、転写マーク５０が反射型マスクブランクの欠点となるおそれがあるため、転写マーク５０は、吸収層４０の表面のうち、パターニング時の露光領域外に形成する。このため、反射多層膜２０表面に基準マーク３０もまた、反射多層膜２０の表面のうち、パターニング時の露光領域外に形成する。
パターニング時の露光領域は、基板の寸法やパターニング時の露光領域に関するスペックによって異なるが、ＥＵＶＬ用の反射型マスクブランクの基板１０として、通常使用される１５２．０×１５２．０ｍｍ□の基板の場合、１３２×１０４ｍｍ□であるので、この領域よりも外側に基準マーク３０を形成する。なお、この露光領域は通常基板の中心に位置する。
以下、本明細書において、反射多層膜表面に基準マークを形成する、と記載した場合、反射多層膜表面のうち、パターニング時の露光領域より外側の部位に基準マークを形成することを指す。
なお、図示した態様では、反射多層膜２０の表面のうち、パターニング時の露光領域外の四隅に基準マーク３０が形成されているが、基準マークを形成する位置は、パターニング時の露光領域外である限り特に限定されない。例えば、図２に示す基準マーク３０同士の間となる位置に基準マークを形成してもよい。
図２、４に示す反射型マスクブランクでは、反射多層膜２０表面に４つの基準マーク３０が形成されており、吸収層４０表面には４つの転写マーク５０が形成されている。但し、本発明の反射型マスクブランクにおいて、反射多層膜表面には、少なくとも３つの基準マークが形成されていればよい。したがって、吸収層表面には、少なくとも３つの転写マークが形成される。反射多層膜表面に、少なくとも３つの基準マークが形成されていることが求められる理由は以下の通り。
上述したように、吸収層４０表面に形成された転写マーク５０は、反射型マスクブランクの欠点検査の際に、反射多層膜２０に存在する欠陥の位置を、転写マーク５０を基準位置として、特定するのに使用される。より具体的には、転写マーク５０は、欠陥の位置を、転写マーク５０間を結ぶ軸との相対位置として、特定するのに使用される。反射多層膜２０に存在する欠陥の位置を特定するのに使用される。ここで、反射多層膜２０に存在する欠点の位置を正確に特定するためには、少なくとも２軸必要である。そのため、少なくとも３つの転写マーク５０が存在する必要がある。そのため、反射多層膜２０表面には、少なくとも３つの基準マーク３０を形成する必要がある。これら３つの基準マーク３０は、反射多層膜２０表面上で同一の仮想直線に載らないよう配置することが好ましい。
上述したように、吸収層４０表面に形成された転写マーク５０は、反射型マスクブランクの欠点検査の際に、反射多層膜２０に存在する欠陥の位置を、転写マーク５０を基準位置として、特定するのに使用される。より具体的には、転写マーク５０は、欠陥の位置を、転写マーク５０間を結ぶ軸との相対位置として、特定するのに使用される。反射多層膜２０に存在する欠陥の位置を特定するのに使用される。ここで、反射多層膜２０に存在する欠点の位置を正確に特定するためには、少なくとも２軸必要である。そのため、少なくとも３つの転写マーク５０が存在する必要がある。そのため、反射多層膜２０表面には、少なくとも３つの基準マーク３０を形成する必要がある。これら３つの基準マーク３０は、反射多層膜２０表面上で同一の仮想直線に載らないよう配置することが好ましい。
上述した理由により、吸収層４０表面に形成された転写マーク５０は、反射型マスクブランクの欠点検査の際に検出性が高いことが求められる。本発明の反射型マスクブランクでは、転写マーク５０をなす凹部の傾斜角度βが３５〜８０°である。図３に示すように、転写マーク５０をなす凹部の傾斜角度βとは、凹部の底面と、傾斜面をなす側面と、の傾斜角度である。転写マーク５０をなす凹部の傾斜角度βが３５〜８０°であると、反射型マスクブランクの欠点検査の際に検出性が高い。一方、転写マーク５０をなす凹部の傾斜角度βが３５°未満、若しくは、８０°超であると、反射型マスクブランクの欠点検査の際に検出性が低くなる。転写マーク５０をなす凹部の傾斜角度βは、４０〜７５°であることが好ましく、５０〜６５°であることがより好ましい。
転写マーク５０がなす凹部の傾斜角度βは、転写元である基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αの影響を受ける。したがって、基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αは、転写マーク５０をなす凹部の傾斜角度βについて上記した範囲と同程度であることが、本来であれば好ましい。
しかしながら、基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αを、転写マーク５０をなす凹部の傾斜角度βについて上記した範囲と同程度とすることは、以下に述べる理由により困難である。なお、図１，３に示すように、基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αとは、凹部の底面と、傾斜面をなす側面と、の傾斜角度である。
しかしながら、基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αを、転写マーク５０をなす凹部の傾斜角度βについて上記した範囲と同程度とすることは、以下に述べる理由により困難である。なお、図１，３に示すように、基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αとは、凹部の底面と、傾斜面をなす側面と、の傾斜角度である。
高い寸法精度、形状精度が求められる基準マーク３０を形成には、ＦＩＢ法、または、ドライエッチングプロセスが用いられる。しかしながら、これらの手法を用いて形成される基準マーク３０は、該基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αが、以下に述べる理由により小さくなる。
ＦＩＢ法を用いて凹状の基準マーク３０を形成する際に、該基準マーク３０がなす凹部の傾斜角度αを大きくするためには、ＦＩＢ法実施時のプローブ電流を小さくする必要がある。しかしながら、ＦＩＢ法実施時にプローブ電流を小さくすると加工レートが大きく減少するので、加工に長時間を要する。そのため、反射型マスクブランクを工業規模で製造する場合、スループットが低下するため問題となる。また、ＦＩＢ法による加工を長時間実施することにより、基準マークの形成面がダメージを受けるおそれがある。
一方、ドライエッチングプロセスを用いて基準マーク３０を形成する場合も、該基準マーク３０がなす凹部の傾斜角度αを大きくしようとすると、ドライエッチングプロセスによる加工により、基準マーク３０の形成面がダメージを受けるおそれがある。特に、基準マーク３０をなす凹部の側壁の表面性状に悪影響を与え、基準マーク３０の検出性を低下させる恐れがある。
そのため、本発明の反射型マスクブランクでは、基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αが好ましくは２５〜４５°であることが好ましく、２５〜３５°であることがより好ましい。基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αを４５°より大きくしようとすると、上述したＦＩＢ法やドライエッチングプロセスを用いて基準マーク３０を形成する際の問題点が懸念される。一方、基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αが２５°より小さいと、転写マーク５０がなる凹部の傾斜角度βが上述した範囲を満たすことが困難になる。転写マーク５０をなす凹部の傾斜角度βは、４０〜７５°であることが好ましく、５０〜６５°であることがより好ましい。
ＦＩＢ法を用いて凹状の基準マーク３０を形成する際に、該基準マーク３０がなす凹部の傾斜角度αを大きくするためには、ＦＩＢ法実施時のプローブ電流を小さくする必要がある。しかしながら、ＦＩＢ法実施時にプローブ電流を小さくすると加工レートが大きく減少するので、加工に長時間を要する。そのため、反射型マスクブランクを工業規模で製造する場合、スループットが低下するため問題となる。また、ＦＩＢ法による加工を長時間実施することにより、基準マークの形成面がダメージを受けるおそれがある。
一方、ドライエッチングプロセスを用いて基準マーク３０を形成する場合も、該基準マーク３０がなす凹部の傾斜角度αを大きくしようとすると、ドライエッチングプロセスによる加工により、基準マーク３０の形成面がダメージを受けるおそれがある。特に、基準マーク３０をなす凹部の側壁の表面性状に悪影響を与え、基準マーク３０の検出性を低下させる恐れがある。
そのため、本発明の反射型マスクブランクでは、基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αが好ましくは２５〜４５°であることが好ましく、２５〜３５°であることがより好ましい。基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αを４５°より大きくしようとすると、上述したＦＩＢ法やドライエッチングプロセスを用いて基準マーク３０を形成する際の問題点が懸念される。一方、基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αが２５°より小さいと、転写マーク５０がなる凹部の傾斜角度βが上述した範囲を満たすことが困難になる。転写マーク５０をなす凹部の傾斜角度βは、４０〜７５°であることが好ましく、５０〜６５°であることがより好ましい。
なお、基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度α、および、転写マーク５０をなす凹部の傾斜角度βは、以下の方法で測定できる。
反射多層膜２０表面に形成された基準マーク３０、および、吸収層４０表面に形成された転写マーク５０を、マーク長手方向に直交する方向で切断し、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて断面像を観察する。断面画像を２値化する。基準マーク３０をなす凹部の底面および斜面のエッジ点を抽出する。さらに、転写マーク５０をなす凹部の底面および斜面のエッジ点を抽出する。エッジ点から最小二乗法により近似直線を求め、基準マーク３０をなす凹部の底面の近似直線と基準マーク３０をなす凹部の斜面の近似直線の成す角度を傾斜角度αとし、転写マーク５０をなす凹部の底面の近似直線と転写５０マークをなす凹部の斜面の近似直線の成す角度を傾斜角度βとする。
反射多層膜２０表面に形成された基準マーク３０、および、吸収層４０表面に形成された転写マーク５０を、マーク長手方向に直交する方向で切断し、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて断面像を観察する。断面画像を２値化する。基準マーク３０をなす凹部の底面および斜面のエッジ点を抽出する。さらに、転写マーク５０をなす凹部の底面および斜面のエッジ点を抽出する。エッジ点から最小二乗法により近似直線を求め、基準マーク３０をなす凹部の底面の近似直線と基準マーク３０をなす凹部の斜面の近似直線の成す角度を傾斜角度αとし、転写マーク５０をなす凹部の底面の近似直線と転写５０マークをなす凹部の斜面の近似直線の成す角度を傾斜角度βとする。
本発明の反射型マスクブランクでは、反射多層膜２０上に所定の条件を満たす吸収層４０を形成することにより、基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αよりも、該基準マーク３０から転写されたマーク（転写マーク）５０がなす凹部の傾斜角度βが大きくなる。その結果、反射型マスクブランクの欠点検査時の検出性が高くなる。本発明の反射型マスクブランクでは、転写マーク５０がなす凹部の傾斜角度βと、基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度α、との差（傾斜角度β−傾斜角度α）が１０°以上であるため、反射型マスクブランクの欠点検査時の転写マーク５０の検出性が高い。転写マーク５０がなす凹部の傾斜角度βと、基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度α、との差（傾斜角度β−傾斜角度α）が、１５°以上であることが好ましく、２０°以上であることがより好ましい。転写マーク５０がなす凹部の傾斜角度βと、基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度α、との差（傾斜角度β−傾斜角度α）が、４０°以下であることが好ましく、３５°以下であることがより好ましい。
本発明の反射型マスクブランクにおいて、上述した所定の条件の一つが吸収層４０の膜厚である。吸収層４０の膜厚が所定の条件を満たすことにより、基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αよりも、転写マーク５０がなす凹部の傾斜角度βが大きくなる。
本発明の反射型マスクブランクは吸収層４０の膜厚が４０〜９０ｎｍである。吸収層４０の膜厚が上記の範囲であれば、基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αよりも、転写マーク５０がなす凹部の傾斜角度βが大きくなり、転写マーク５０がなす凹部の傾斜角度βと、基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度α、との差（傾斜角度β−傾斜角度α）が上述した条件を満たす。
吸収層４０の膜厚が４０ｎｍ未満、若しくは、９０ｎｍ超だと、転写マーク５０がなす凹部の傾斜角度βと、基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度α、との差（傾斜角度β−傾斜角度α）が上述した条件を満たさない。
吸収層４０の膜厚は、４５〜８５ｎｍであることが好ましく、５０〜８０ｎｍであることがより好ましい。
本発明の反射型マスクブランクは吸収層４０の膜厚が４０〜９０ｎｍである。吸収層４０の膜厚が上記の範囲であれば、基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αよりも、転写マーク５０がなす凹部の傾斜角度βが大きくなり、転写マーク５０がなす凹部の傾斜角度βと、基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度α、との差（傾斜角度β−傾斜角度α）が上述した条件を満たす。
吸収層４０の膜厚が４０ｎｍ未満、若しくは、９０ｎｍ超だと、転写マーク５０がなす凹部の傾斜角度βと、基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度α、との差（傾斜角度β−傾斜角度α）が上述した条件を満たさない。
吸収層４０の膜厚は、４５〜８５ｎｍであることが好ましく、５０〜８０ｎｍであることがより好ましい。
本発明の反射型マスクブランクにおいて、転写マーク５０がなす凹部の深さは５０ｎｍ以上であることが、反射型マスクブランクの欠点検査時の転写マーク５０の検出性が向上するので好ましい。転写マーク５０がなす凹部の深さは６０ｎｍ以上であることがより好ましく、７０ｎｍ以上であることがさらに好ましい。
上述した点から明らかなように、転写マーク５０がなす凹部の深さが大きいほど、反射型マスクブランクの欠点検査時の転写マーク５０の検出性が向上する。しかしながら、転写マーク５０がなす凹部の深さは、転写元である基準マーク３０をなす凹部の深さに依存する点に留意する必要がある。吸収層４０の膜厚が上述した範囲の場合、転写マーク５０がなす凹部の深さは、転写元である基準マーク３０をなす凹部の深さとほぼ一致する。そのため、転写マーク５０がなす凹部の深さを大きくするためには、基準マーク３０をなす凹部の深さを大きくする必要がある。しかしながら、基準マーク３０をなす凹部の深さを大きくし過ぎると、基準マーク３０の形成に要する時間が増加するため、反射型マスクブランクを工業規模で製造する場合、スループットが低下するため問題となる。また、上述したように、基準マーク３０の形成には、ＦＩＢ法若しくはドライエッチングプロセスが用いられるが、いずれの場合も、長時間加工を実施することにより、基準マークの形成面がダメージを受けるおそれがある。
そのため、転写マーク５０がなす凹部の深さは３００ｎｍ以下であることが好ましく、２００ｎｍ以下であることがより好ましく、１２０ｍ以下であることがさらに好ましい。
上述した点から明らかなように、転写マーク５０がなす凹部の深さが大きいほど、反射型マスクブランクの欠点検査時の転写マーク５０の検出性が向上する。しかしながら、転写マーク５０がなす凹部の深さは、転写元である基準マーク３０をなす凹部の深さに依存する点に留意する必要がある。吸収層４０の膜厚が上述した範囲の場合、転写マーク５０がなす凹部の深さは、転写元である基準マーク３０をなす凹部の深さとほぼ一致する。そのため、転写マーク５０がなす凹部の深さを大きくするためには、基準マーク３０をなす凹部の深さを大きくする必要がある。しかしながら、基準マーク３０をなす凹部の深さを大きくし過ぎると、基準マーク３０の形成に要する時間が増加するため、反射型マスクブランクを工業規模で製造する場合、スループットが低下するため問題となる。また、上述したように、基準マーク３０の形成には、ＦＩＢ法若しくはドライエッチングプロセスが用いられるが、いずれの場合も、長時間加工を実施することにより、基準マークの形成面がダメージを受けるおそれがある。
そのため、転写マーク５０がなす凹部の深さは３００ｎｍ以下であることが好ましく、２００ｎｍ以下であることがより好ましく、１２０ｍ以下であることがさらに好ましい。
図４に示す転写マーク５０は平面形状が十字形状である。転写マーク５０の平面形状が十字形状であると、反射型マスクブランク１の欠点検査の際に、基準位置として、実際に機能する基準点を特定しやすい。平面形状が十字形状の転写マーク５０では、十字形状をなす２軸の交点が基準点となる。この場合、特許文献２の図４に示す基準マークのように、厳密には十字形状をなしていないが、視覚的に十字形状と把握できるものであってもよい。
なお、転写マーク５０の平面形状は、転写元である基準マーク３０の平面形状と一致するため、図２に示すように、基準マーク３０の平面形状も十字形状である。
但し、本発明の反射型マスクブランクにおける基準マークおよび転写マークの平面形状はこれに限定されず、十字形状の１辺が欠けた形状等の他の形状であってもよい。
また、転写マークの検出性を維持できる寸法範囲であれば、転写マークの寸法、および、転写元である基準マークの寸法は任意に変更可能である。但し、寸法が大きくなるほどに、加工時間が延びるため、十字形状をなす２軸の長さは４ｍｍ以下が好ましく、１ｍｍ以下がより好ましい。同様に、十字形状をなす２軸の幅は４μｍ以下が好ましく、１μｍがより好ましい。
なお、転写マーク５０の平面形状は、転写元である基準マーク３０の平面形状と一致するため、図２に示すように、基準マーク３０の平面形状も十字形状である。
但し、本発明の反射型マスクブランクにおける基準マークおよび転写マークの平面形状はこれに限定されず、十字形状の１辺が欠けた形状等の他の形状であってもよい。
また、転写マークの検出性を維持できる寸法範囲であれば、転写マークの寸法、および、転写元である基準マークの寸法は任意に変更可能である。但し、寸法が大きくなるほどに、加工時間が延びるため、十字形状をなす２軸の長さは４ｍｍ以下が好ましく、１ｍｍ以下がより好ましい。同様に、十字形状をなす２軸の幅は４μｍ以下が好ましく、１μｍがより好ましい。
以下、本発明の反射型マスクブランクについてさらに記載する。
（基板）
基板１０は、ＥＵＶＬ用の反射型マスクブランク用の基板としての特性を満たすことが要求される。そのため、基板１０は、低熱膨張係数（具体的には、２０℃における熱膨張係数が０±０．０５×１０-7／℃が好ましく、特に好ましくは０±０．０３×１０-7／℃）を有し、平滑性、平坦度、およびマスクブランクまたはパターニング後のフォトマスクの洗浄等に用いる洗浄液への耐性に優れたものが好ましい。
基板１０としては、具体的には低熱膨張係数を有するガラス、例えばＳｉＯ2−ＴｉＯ2系ガラス等を用いるが、これに限定されず、β石英固溶体を析出した結晶化ガラスや石英ガラスやシリコンや金属などの基板を使用できる。
基板１０は、二乗平均粗さ（Ｒｏｏｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ Ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ）Ｒｑが０．１５ｎｍ以下の平滑な表面と１００ｎｍ以下の平坦度を有していることがパターニング後のフォトマスクにおいて高反射率および転写精度が得られるために好ましい。
基板１０の大きさや厚さなどはマスクの設計値等により適宜決定される。後で示す実施例では外形６インチ（１５２ｍｍ）角で、厚さ０．２５インチ（６．３ｍｍ）のＳｉＯ2−ＴｉＯ2系ガラスを用いた。
基板１０は、ＥＵＶＬ用の反射型マスクブランク用の基板としての特性を満たすことが要求される。そのため、基板１０は、低熱膨張係数（具体的には、２０℃における熱膨張係数が０±０．０５×１０-7／℃が好ましく、特に好ましくは０±０．０３×１０-7／℃）を有し、平滑性、平坦度、およびマスクブランクまたはパターニング後のフォトマスクの洗浄等に用いる洗浄液への耐性に優れたものが好ましい。
基板１０としては、具体的には低熱膨張係数を有するガラス、例えばＳｉＯ2−ＴｉＯ2系ガラス等を用いるが、これに限定されず、β石英固溶体を析出した結晶化ガラスや石英ガラスやシリコンや金属などの基板を使用できる。
基板１０は、二乗平均粗さ（Ｒｏｏｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ Ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ）Ｒｑが０．１５ｎｍ以下の平滑な表面と１００ｎｍ以下の平坦度を有していることがパターニング後のフォトマスクにおいて高反射率および転写精度が得られるために好ましい。
基板１０の大きさや厚さなどはマスクの設計値等により適宜決定される。後で示す実施例では外形６インチ（１５２ｍｍ）角で、厚さ０．２５インチ（６．３ｍｍ）のＳｉＯ2−ＴｉＯ2系ガラスを用いた。
（反射多層膜）
基板１０上に形成される反射多層膜２０は、ＥＵＶＬ用の反射型マスクブランクの反射多層膜として所望の特性を有するものである限り特に限定されない。ここで、反射多層膜２０に特に要求される特性は、高ＥＵＶ光線反射率である。具体的には、ＥＵＶ光の波長領域の光線を入射角６度で反射多層膜２０表面に照射した際に、波長１３．５ｎｍ付近の光線反射率の最大値は、６０％以上が好ましく、６３％以上がより好ましく、６５％以上がさらに好ましい。
上記の特性を満たす反射多層膜２０としては、以下が挙げられる。
Ｓｉ膜とＭｏ膜とを交互に積層させたＳｉ／Ｍｏ反射多層膜。
Ｂｅ膜とＭｏ膜とを交互に積層させたＢｅ／Ｍｏ反射多層膜。
Ｓｉ化合物とＭｏ化合物層とを交互に積層させたＳｉ化合物／Ｍｏ化合物反射多層膜。
Ｓｉ膜、Ｍｏ膜およびＲｕ膜をこの順番に積層させたＳｉ／Ｍｏ／Ｒｕ反射多層膜。
Ｓｉ膜、Ｒｕ膜、Ｍｏ膜およびＲｕ膜をこの順番に積層させたＳｉ／Ｒｕ／Ｍｏ／Ｒｕ反射多層膜。
基板１０上に形成される反射多層膜２０は、ＥＵＶＬ用の反射型マスクブランクの反射多層膜として所望の特性を有するものである限り特に限定されない。ここで、反射多層膜２０に特に要求される特性は、高ＥＵＶ光線反射率である。具体的には、ＥＵＶ光の波長領域の光線を入射角６度で反射多層膜２０表面に照射した際に、波長１３．５ｎｍ付近の光線反射率の最大値は、６０％以上が好ましく、６３％以上がより好ましく、６５％以上がさらに好ましい。
上記の特性を満たす反射多層膜２０としては、以下が挙げられる。
Ｓｉ膜とＭｏ膜とを交互に積層させたＳｉ／Ｍｏ反射多層膜。
Ｂｅ膜とＭｏ膜とを交互に積層させたＢｅ／Ｍｏ反射多層膜。
Ｓｉ化合物とＭｏ化合物層とを交互に積層させたＳｉ化合物／Ｍｏ化合物反射多層膜。
Ｓｉ膜、Ｍｏ膜およびＲｕ膜をこの順番に積層させたＳｉ／Ｍｏ／Ｒｕ反射多層膜。
Ｓｉ膜、Ｒｕ膜、Ｍｏ膜およびＲｕ膜をこの順番に積層させたＳｉ／Ｒｕ／Ｍｏ／Ｒｕ反射多層膜。
反射多層膜を構成する各層の膜厚および層の繰り返し単位の数は、使用する膜材料および反射層に要求されるＥＵＶ光の反射率に応じて適宜選択できる。Ｍｏ／Ｓｉ反射多層膜を例にとると、ＥＵＶ光の反射率の最大値が６０％以上の反射多層膜とするには、反射多層膜は膜厚２．３±０．１ｎｍのＭｏ膜と、膜厚４．５±０．１ｎｍのＳｉ膜とを繰り返し単位数が３０〜６０になるように積層させればよい。
なお、反射多層膜を構成する各層は、マグネトロンスパッタリング法、イオンビームスパッタリング法など、周知の乾式成膜法を用いて所望の厚さになるように成膜すればよい。例えば、イオンビームスパッタリング法を用いてＭｏ／Ｓｉ反射多層膜を形成する場合、以下のように成膜することが好ましい。ターゲットとしてＳｉターゲットを用い、スパッタリングガスとしてＡｒガス（ガス圧１．３×１０-2Ｐａ〜２．７×１０-2Ｐａ）を使用して、イオン加速電圧３００〜１５００Ｖ、成膜速度０．０３〜０．３０ｎｍ／ｓｅｃで厚さ４．５ｎｍとなるようにＳｉ膜を成膜する。次に、ターゲットとしてＭｏターゲットを用い、スパッタリングガスとしてＡｒガス（ガス圧１．３×１０-2Ｐａ〜２．７×１０-2Ｐａ）を使用して、イオン加速電圧３００〜１５００Ｖ、成膜速度０．０３〜０．３０ｎｍ／ｓｅｃで厚さ２．３ｎｍとなるようにＭｏ膜を成膜する。これを１周期として、Ｓｉ膜およびＭｏ膜を３０〜６０周期積層させることによりＭｏ／Ｓｉ反射多層膜が成膜される。
（基準マークの形成）
上述したように、本発明の反射型マスクブランクでは、反射多層膜の表面上の所定位置に、ＦＩＢ法、または、ドライエッチングプロセスを用いて、凹状の基準マーク３０を形成する。
上述したように、本発明の反射型マスクブランクでは、反射多層膜の表面上の所定位置に、ＦＩＢ法、または、ドライエッチングプロセスを用いて、凹状の基準マーク３０を形成する。
本発明の反射型マスクブランクでは、反射多層膜２０と吸収層４０との間に保護層が形成されていてもよい。保護層は、吸収層４０をエッチング（通常はドライエッチング）して、該吸収層４０にマスクパターンを形成する際に、反射多層膜２０がエッチングによるダメージを受けないよう、反射多層膜２０を保護することを目的として設けられる。したがって保護層の材質としては、吸収層４０のエッチングによる影響を受けにくい、つまりこのエッチング速度が吸収層４０よりも遅く、しかもこのエッチングによるダメージを受けにくい物質が選択される。この条件を満たす物質としては、例えばＣｒ、Ａｌ、Ｔａ及びこれらの窒化物、Ｒｕ及びＲｕ化合物（ＲｕＢ、ＲｕＳｉ等）、ならびにＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3やこれらの混合物が例示される。これらの中でも、Ｒｕ及びＲｕ化合物（ＲｕＢ、ＲｕＳｉ等）、ＣｒＮおよびＳｉＯ2が好ましく、Ｒｕ及びＲｕ化合物（ＲｕＢ、ＲｕＳｉ等）が特に好ましい。
また、保護層を形成する場合、その厚さは１〜６０ｎｍが好ましく、１〜４０ｎｍがより好ましい。
また、保護層を形成する場合、その厚さは１〜６０ｎｍが好ましく、１〜４０ｎｍがより好ましい。
保護層を形成する場合、マグネトロンスパッタリング法、イオンビームスパッタリング法など周知の乾式成膜法を用いて成膜する。マグネトロンスパッタリング法によりＲｕ膜を成膜する場合、以下の条件で成膜することが好ましい。
ターゲット：Ｒｕターゲット
スパッタリングガス：Ａｒガス（ガス圧１．０×１０-2Ｐａ〜１０×１０-1Ｐａ）
投入電力：３０〜１５００Ｖ
成膜速度：１．２〜６０ｎｍ／ｍｉｎ
膜厚：２〜５ｎｍ
ターゲット：Ｒｕターゲット
スパッタリングガス：Ａｒガス（ガス圧１．０×１０-2Ｐａ〜１０×１０-1Ｐａ）
投入電力：３０〜１５００Ｖ
成膜速度：１．２〜６０ｎｍ／ｍｉｎ
膜厚：２〜５ｎｍ
反射多層膜２０の上に保護層を設けた場合であっても、波長１３．５ｎｍ付近の光線反射率の最大値は、６０％以上が好ましく、６３％以上がより好ましく、６５％以上がさらに好ましい。
なお、反射多層膜２０の上に保護層を設ける場合には、該保護層表面の所定の位置に、基準マークを凹状または凸状に形成する。
（吸収層）
吸収層４０に特に要求される特性は、ＥＵＶ光線反射率が極めて低いことである。具体的には、ＥＵＶ光の波長領域の光線を吸収層４０表面に照射した際の、波長１３．５ｎｍ付近の最大光線反射率は、６％以下が好ましい。
上記の特性を達成するため、吸収層４０は、ＥＵＶ光の吸収係数が高い材料で構成される。ＥＵＶ光の吸収係数が高い材料としては、タンタル（Ｔａ）を主成分とする材料を用いることが好ましい。本明細書において、タンタル（Ｔａ）を主成分とする材料は、当該材料中Ｔａを４０ａｔ％以上含有する材料を意味する。吸収層４０は、５０ａｔ％以上Ｔａを含有していれば好ましく、５５ａｔ％以上含有していればより好ましい。
上記の特性を達成するため、吸収層４０は、ＥＵＶ光の吸収係数が高い材料で構成される。ＥＵＶ光の吸収係数が高い材料としては、タンタル（Ｔａ）を主成分とする材料を用いることが好ましい。本明細書において、タンタル（Ｔａ）を主成分とする材料は、当該材料中Ｔａを４０ａｔ％以上含有する材料を意味する。吸収層４０は、５０ａｔ％以上Ｔａを含有していれば好ましく、５５ａｔ％以上含有していればより好ましい。
吸収層４０に用いるＴａを主成分とする材料は、Ｔａ以外にハフニウム（Ｈｆ）、ケイ素（Ｓｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ホウ素（Ｂ）、パラジウム（Ｐｄ）、水素（Ｈ）および窒素（Ｎ）のうち少なくとも１成分を含有することが好ましい。Ｔａ以外の上記の元素を含有する材料の具体例としては、例えば、ＴａＮ、ＴａＮＨ、ＴａＨｆ、ＴａＨｆＮ、ＴａＢＳｉ、ＴａＢＳｉＮ、ＴａＢ、ＴａＢＮ、ＴａＳｉ、ＴａＳｉＮ、ＴａＧｅ、ＴａＧｅＮ、ＴａＺｒ、ＴａＺｒＮ、ＴａＰｄ、ＴａＰｄＮなどが挙げられる。
上述したように、本発明の反射型マスクブランクは吸収層４０の膜厚が４０〜９０ｎｍであるが、吸収層４０の厚さの好適範囲は、吸収層４０を構成する材料によって異なる。たとえば、ＴａＮ、ＴａＮＨといったＴａＮ系の吸収層の場合、厚さが５０〜９０ｎｍの範囲が好ましい。ＴａＰｄ、ＴａＰｄＮといったＴａＰｄ系の吸収層の場合、厚さが４０〜６０ｎｍであることが好ましい。
上記した構成の吸収層４０は、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のスパッタリング法を用いて形成できる。
スパッタリング法を用いて吸収層４０を形成することにより、反射多層膜２０表面に形成された基準マーク３０が吸収層４０に転写されて、凹状の転写マーク５０として吸収層４０表面に形成される。
上述したように、本発明における反射型マスクブランクでは、基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αよりも、該基準マーク３０から転写されたマーク（転写マーク）５０がなす凹部の傾斜角度βが大きく、転写マーク５０がなす凹部の傾斜角度βと、基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度α、との差（傾斜角度β−傾斜角度α）が１０°以上である。
傾斜角度β−傾斜角度αを１０°以上とするためには、スパッタリング法による吸収層４０形成時の圧力が０．３Ｐａ（３．０×１０-1Ｐａ）以下であることが好ましく、０．２Ｐａ（２．０×１０-1Ｐａ）以下であることがより好ましく、０．１Ｐａ（１．０×１０-1Ｐａ）以下であることがさらに好ましい。
上述したように、傾斜角度β−傾斜角度αは、１５°以上であることが好ましく、２０°以上であることがより好ましい。傾斜角度β−傾斜角度αをさらに大きくするためには、高い投入電力、短いＴＳ距離、強いカソード磁場、低い成膜温度とすることが好ましい。
スパッタリング法を用いて吸収層４０を形成することにより、反射多層膜２０表面に形成された基準マーク３０が吸収層４０に転写されて、凹状の転写マーク５０として吸収層４０表面に形成される。
上述したように、本発明における反射型マスクブランクでは、基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αよりも、該基準マーク３０から転写されたマーク（転写マーク）５０がなす凹部の傾斜角度βが大きく、転写マーク５０がなす凹部の傾斜角度βと、基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度α、との差（傾斜角度β−傾斜角度α）が１０°以上である。
傾斜角度β−傾斜角度αを１０°以上とするためには、スパッタリング法による吸収層４０形成時の圧力が０．３Ｐａ（３．０×１０-1Ｐａ）以下であることが好ましく、０．２Ｐａ（２．０×１０-1Ｐａ）以下であることがより好ましく、０．１Ｐａ（１．０×１０-1Ｐａ）以下であることがさらに好ましい。
上述したように、傾斜角度β−傾斜角度αは、１５°以上であることが好ましく、２０°以上であることがより好ましい。傾斜角度β−傾斜角度αをさらに大きくするためには、高い投入電力、短いＴＳ距離、強いカソード磁場、低い成膜温度とすることが好ましい。
上記した構成の吸収層４０を形成する際の条件の一例を以下に示す。
例えば、吸収層４０として、マグネトロンスパッタリング法を用いてＴａＮＨ膜を形成する場合、以下の条件でＴａＮＨ膜を成膜することが好ましい。
ターゲット：Ｔａターゲット
スパッタリングガス：ＡｒとＮ2とＨ2の混合ガス（Ｈ2ガス濃度１〜３０ｖｏｌ％、Ｎ2ガス濃度５〜７５ｖｏｌ％、Ａｒガス濃度１０〜９４ｖｏｌ％）
ガス圧：０．５×１０-1Ｐａ〜３．０×１０-1Ｐａ
投入電力：３００〜２０００Ｗ
成膜速度：０．５〜６０ｎｍ／ｍｉｎ
膜厚：２０〜９０ｎｍ
また、吸収層４０として、マグネトロンスパッタリング法を用いてＴａＰｄＮ膜を形成する場合、以下の条件でＴａＰｄＮ膜を成膜することが好ましい。
ターゲット：ＴａターゲットとＰｄターゲットまたは、ＴａとＰｄとを含む化合物ターゲット
スパッタガス：ＡｒとＮ2の混合ガス
（Ｎ2ガス濃度１〜８０ｖｏｌ％、Ａｒガス濃度５〜９５ｖｏｌ％）
ガス圧：１．０×１０-1Ｐａ〜３．０×１０-1Ｐａ
投入電力：３０〜１０００Ｗ
成膜速度：０．５〜６０ｎｍ／ｍｉｎ
膜厚：２０〜５０ｎｍ
例えば、吸収層４０として、マグネトロンスパッタリング法を用いてＴａＮＨ膜を形成する場合、以下の条件でＴａＮＨ膜を成膜することが好ましい。
ターゲット：Ｔａターゲット
スパッタリングガス：ＡｒとＮ2とＨ2の混合ガス（Ｈ2ガス濃度１〜３０ｖｏｌ％、Ｎ2ガス濃度５〜７５ｖｏｌ％、Ａｒガス濃度１０〜９４ｖｏｌ％）
ガス圧：０．５×１０-1Ｐａ〜３．０×１０-1Ｐａ
投入電力：３００〜２０００Ｗ
成膜速度：０．５〜６０ｎｍ／ｍｉｎ
膜厚：２０〜９０ｎｍ
また、吸収層４０として、マグネトロンスパッタリング法を用いてＴａＰｄＮ膜を形成する場合、以下の条件でＴａＰｄＮ膜を成膜することが好ましい。
ターゲット：ＴａターゲットとＰｄターゲットまたは、ＴａとＰｄとを含む化合物ターゲット
スパッタガス：ＡｒとＮ2の混合ガス
（Ｎ2ガス濃度１〜８０ｖｏｌ％、Ａｒガス濃度５〜９５ｖｏｌ％）
ガス圧：１．０×１０-1Ｐａ〜３．０×１０-1Ｐａ
投入電力：３０〜１０００Ｗ
成膜速度：０．５〜６０ｎｍ／ｍｉｎ
膜厚：２０〜５０ｎｍ
本発明の反射型マスクブランクでは、吸収層４０上にマスクパターンの検査に使用する検査光における低反射層が形成されていてもよい。
低反射層はマスクパターンの検査に使用する検査光において、低反射となるような膜で構成される。ＥＵＶマスクを作製する際、吸収層にパターンを形成した後、このパターンが設計通りに形成されているかどうか検査する。このマスクパターンの検査では、検査光として通常２５７ｎｍ程度の波長の光を使用した検査機が使用される。つまり、２５７ｎｍ程度の波長の光における、吸収層がパターン形成により除去されて露出した面と、パターン形成により除去されずに残った吸収層表面と、の反射率の差によって検査される。ここで、前者は反射層表面または保護層表面であり、通常は保護層表面である。したがって、検査光の波長に対する反射層表面または保護層表面と、吸収層表面と、の反射率の差が小さいと検査時のコントラストが悪くなり、正確な検査が出来ないことになる。検査光の波長に対する反射層表面または保護層表面と、吸収層表面と、の反射率の差が小さい場合は、低反射層の形成により、検査時のコントラストが良好となる。吸収層上に低反射層を形成する場合、該低反射層は、検査光の波長領域の光線を低反射層表面に照射した際に、該検査光の波長の最大反射率は、１５％以下が好ましく、１０％以下がより好ましく、５％以下がさらに好ましい。
低反射層はマスクパターンの検査に使用する検査光において、低反射となるような膜で構成される。ＥＵＶマスクを作製する際、吸収層にパターンを形成した後、このパターンが設計通りに形成されているかどうか検査する。このマスクパターンの検査では、検査光として通常２５７ｎｍ程度の波長の光を使用した検査機が使用される。つまり、２５７ｎｍ程度の波長の光における、吸収層がパターン形成により除去されて露出した面と、パターン形成により除去されずに残った吸収層表面と、の反射率の差によって検査される。ここで、前者は反射層表面または保護層表面であり、通常は保護層表面である。したがって、検査光の波長に対する反射層表面または保護層表面と、吸収層表面と、の反射率の差が小さいと検査時のコントラストが悪くなり、正確な検査が出来ないことになる。検査光の波長に対する反射層表面または保護層表面と、吸収層表面と、の反射率の差が小さい場合は、低反射層の形成により、検査時のコントラストが良好となる。吸収層上に低反射層を形成する場合、該低反射層は、検査光の波長領域の光線を低反射層表面に照射した際に、該検査光の波長の最大反射率は、１５％以下が好ましく、１０％以下がより好ましく、５％以下がさらに好ましい。
低反射層は、上記の特性を達成するため、検査光の波長の屈折率が吸収層よりも低い材料で構成されることが好ましい。
この特性を満たす低反射層としては、タンタル（Ｔａ）、パラジウム（Ｐｄ）、クロム（Ｃｒ）、ケイ素（Ｓｉ）、ハフニウム（Ｈｆ）からなる群から選ばれる少なくともひとつと、酸素（Ｏ）および窒素（Ｎ）からなる群から選ばれる少なくともひとつと、を含有するものがある。このような低反射層の好適例としては、ＴａＰｄＯ層、ＴａＰｄＯＮ層、ＴａＯＮ層、ＣｒＯ層、ＣｒＯＮ層、ＳｉＯＮ層、ＳｉＮ層、ＨｆＯ層、ＨｆＯＮ層が挙げられる。
低反射層中のＴａ、Ｐｄ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｈｆの合計含有量は、１０〜５５ａｔ％、特に１０〜５０ａｔ％であると、パターン検査光の波長領域に対する光学特性を制御できるという理由で好ましい。
また、低反射層中におけるＯおよびＮの合計含有率が、４５〜９０ａｔ％、特に５０〜９０ａｔ％であると、パターン検査光の波長領域に対する光学特性を制御できるという理由で好ましい。なお、該低反射層中のＴａ、Ｐｄ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｈｆ、ＯおよびＮの合計含有率は９５〜１００ａｔ％が好ましく、９７〜１００ａｔ％がより好ましく、９９〜１００ａｔ％がさらに好ましい。
この特性を満たす低反射層としては、タンタル（Ｔａ）、パラジウム（Ｐｄ）、クロム（Ｃｒ）、ケイ素（Ｓｉ）、ハフニウム（Ｈｆ）からなる群から選ばれる少なくともひとつと、酸素（Ｏ）および窒素（Ｎ）からなる群から選ばれる少なくともひとつと、を含有するものがある。このような低反射層の好適例としては、ＴａＰｄＯ層、ＴａＰｄＯＮ層、ＴａＯＮ層、ＣｒＯ層、ＣｒＯＮ層、ＳｉＯＮ層、ＳｉＮ層、ＨｆＯ層、ＨｆＯＮ層が挙げられる。
低反射層中のＴａ、Ｐｄ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｈｆの合計含有量は、１０〜５５ａｔ％、特に１０〜５０ａｔ％であると、パターン検査光の波長領域に対する光学特性を制御できるという理由で好ましい。
また、低反射層中におけるＯおよびＮの合計含有率が、４５〜９０ａｔ％、特に５０〜９０ａｔ％であると、パターン検査光の波長領域に対する光学特性を制御できるという理由で好ましい。なお、該低反射層中のＴａ、Ｐｄ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｈｆ、ＯおよびＮの合計含有率は９５〜１００ａｔ％が好ましく、９７〜１００ａｔ％がより好ましく、９９〜１００ａｔ％がさらに好ましい。
吸収層上に低反射層を形成する場合、吸収層と低反射層との合計厚さは、４０〜９０ｎｍが好ましい。また、低反射層の厚さが吸収層の厚さよりも大きいと、吸収層でのＥＵＶ光吸収特性が低下するおそれがあるので、低反射層の厚さは吸収層の厚さよりも小さいことが好ましい。このため、低反射層の厚さは１〜３０ｎｍが好ましく、１〜２０ｎｍがより好ましい。
上記した構成の低反射層は、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のスパッタリング法を用いて形成できる。
スパッタリング法を用いて低反射層を形成した場合、反射多層膜２０表面に形成された基準マーク３０が、さらに低反射層に転写されて、凹状の転写マークとして低反射層表面に形成される。但し、上述したように、低反射層は厚さが小さいため、低反射層表面に形成された転写マークの傾斜角度は、吸収層表面に形成された転写マークの傾斜角度とほぼ同じ値になると考えられる。
スパッタリング法を用いて低反射層を形成した場合、反射多層膜２０表面に形成された基準マーク３０が、さらに低反射層に転写されて、凹状の転写マークとして低反射層表面に形成される。但し、上述したように、低反射層は厚さが小さいため、低反射層表面に形成された転写マークの傾斜角度は、吸収層表面に形成された転写マークの傾斜角度とほぼ同じ値になると考えられる。
上記した構成の低反射層は、Ｔａ、Ｐｄ、Ｃｒ、ＳｉおよびＨｆのうち少なくともひとつ、を含有するターゲットを用いてスパッタリング法を行うことにより形成できる。ここで、ターゲットとしては、上述した２種類以上の金属ターゲット、および、化合物ターゲットのいずれも使用できる。
なお、２種類以上の金属ターゲットの使用は、低反射層の構成成分を調整するのに好都合である。なお、２種類以上の金属ターゲットを使用する場合、ターゲットへの投入電力を調整することによって、吸収層の構成成分を調整できる。一方、化合物ターゲットを使用する場合、形成される低反射層が所望の組成となるように、ターゲット組成をあらかじめ調整することが好ましい。
なお、２種類以上の金属ターゲットの使用は、低反射層の構成成分を調整するのに好都合である。なお、２種類以上の金属ターゲットを使用する場合、ターゲットへの投入電力を調整することによって、吸収層の構成成分を調整できる。一方、化合物ターゲットを使用する場合、形成される低反射層が所望の組成となるように、ターゲット組成をあらかじめ調整することが好ましい。
上記のターゲットを用いたスパッタリング法は、吸収層の形成を目的とするスパッタリング法と同様、不活性ガス雰囲気中で実施できる。
但し、低反射層がＯを含有する場合、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ、ＫｒおよびＸｅのうち少なくともひとつと、Ｏ2と、を含む不活性ガス雰囲気中でスパッタリング法を実施する。低反射層がＮを含有する場合、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ、ＫｒおよびＸｅのうち少なくともひとつと、Ｎ2と、を含む不活性ガス雰囲気中でスパッタリング法を実施する。低反射層がＯおよびＮを含有する場合、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ、ＫｒおよびＸｅのうち少なくともひとつと、Ｏ2およびＮ2と、を含む不活性ガス雰囲気中でスパッタリング法を実施する。
但し、低反射層がＯを含有する場合、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ、ＫｒおよびＸｅのうち少なくともひとつと、Ｏ2と、を含む不活性ガス雰囲気中でスパッタリング法を実施する。低反射層がＮを含有する場合、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ、ＫｒおよびＸｅのうち少なくともひとつと、Ｎ2と、を含む不活性ガス雰囲気中でスパッタリング法を実施する。低反射層がＯおよびＮを含有する場合、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ、ＫｒおよびＸｅのうち少なくともひとつと、Ｏ2およびＮ2と、を含む不活性ガス雰囲気中でスパッタリング法を実施する。
具体的なスパッタリング法の実施条件は、使用するターゲットやスパッタリング法を実施する不活性ガス雰囲気の組成によっても異なるが、いずれの場合においても以下の条件でスパッタリング法を実施すればよい。
不活性ガス雰囲気がＡｒとＯ2の混合ガス雰囲気の場合を例に低反射層の形成条件を以下に示す。
低反射層の形成条件
ガス圧：１．０×１０-1Ｐａ〜５０×１０-1Ｐａ、好ましくは１．０×１０-1Ｐａ〜４０×１０-1Ｐａ、より好ましくは１．０×１０-1Ｐａ〜３０×１０-1Ｐａ。
スパッタリングガス：ＡｒとＯ2の混合ガス（Ｏ2ガス濃度：３〜８０ｖｏｌ％、好ましくは５〜６０ｖｏｌ％、より好ましくは１０〜４０ｖｏｌ％）
投入電力：３０〜１０００Ｗ、好ましくは５０〜７５０Ｗ、より好ましくは８０〜５００Ｗ
成膜速度：０．０１〜６０ｎｍ／ｍｉｎ、好ましくは０．０５〜４５ｎｍ／ｍｉｎ、より好ましくは０．１〜３０ｎｍ／ｍｉｎ
なお、Ａｒ以外の不活性ガスあるいは複数の不活性ガスを使用する場合、その不活性ガスの合計濃度が上記したＡｒガス濃度と同じ濃度範囲にする。また、不活性ガス雰囲気がＮ2を含有する場合はＮ2濃度、不活性ガス雰囲気がＮ2およびＯ2を含有する場合、その合計濃度を上記した酸素濃度と同じ濃度範囲にする。
不活性ガス雰囲気がＡｒとＯ2の混合ガス雰囲気の場合を例に低反射層の形成条件を以下に示す。
低反射層の形成条件
ガス圧：１．０×１０-1Ｐａ〜５０×１０-1Ｐａ、好ましくは１．０×１０-1Ｐａ〜４０×１０-1Ｐａ、より好ましくは１．０×１０-1Ｐａ〜３０×１０-1Ｐａ。
スパッタリングガス：ＡｒとＯ2の混合ガス（Ｏ2ガス濃度：３〜８０ｖｏｌ％、好ましくは５〜６０ｖｏｌ％、より好ましくは１０〜４０ｖｏｌ％）
投入電力：３０〜１０００Ｗ、好ましくは５０〜７５０Ｗ、より好ましくは８０〜５００Ｗ
成膜速度：０．０１〜６０ｎｍ／ｍｉｎ、好ましくは０．０５〜４５ｎｍ／ｍｉｎ、より好ましくは０．１〜３０ｎｍ／ｍｉｎ
なお、Ａｒ以外の不活性ガスあるいは複数の不活性ガスを使用する場合、その不活性ガスの合計濃度が上記したＡｒガス濃度と同じ濃度範囲にする。また、不活性ガス雰囲気がＮ2を含有する場合はＮ2濃度、不活性ガス雰囲気がＮ2およびＯ2を含有する場合、その合計濃度を上記した酸素濃度と同じ濃度範囲にする。
本発明の反射型マスクブランクにおいて、吸収層上に低反射層を形成することが好ましいのは、パターンの検査光の波長とＥＵＶ光の波長とが異なるからである。したがって、パターンの検査光としてＥＵＶ光（１３．５ｎｍ付近）を使用する場合、吸収層上に低反射層を形成する必要はないと考えられる。検査光の波長は、パターン寸法が小さくなるに伴い短波長側にシフトする傾向があり、将来的には１９３ｎｍ、さらには１３．５ｎｍにシフトすることも考えられる。検査光の波長が１３．５ｎｍである場合、吸収層上に低反射層を形成する必要はないと考えられる。
また、本発明の反射型マスクブランクは、上記の構成以外に、ＥＵＶＬ用の反射型マスクブランクの分野において公知の機能膜を有していてもよい。このような機能膜の具体例としては、例えば、特表２００３−５０１８２３号公報に記載されているものように、基板の静電チャッキングを促すために、基板の裏面側に施される高誘電性コーティングが挙げられる。ここで、基板の裏面とは、図１の基板１０において、反射多層膜２０が形成されている側とは反対側の面を指す。このような目的で基板の裏面に施す高誘電性コーティングは、シート抵抗が１００Ω／□以下となるように、構成材料の電気伝導率と厚さを選択する。高誘電性コーティングの構成材料としては、公知の文献に記載されているものから広く選択できる。例えば、特表２００３−５０１８２３号公報に記載の高誘電率のコーティング、具体的には、シリコン、ＴｉＮ、モリブデン、クロム、またはＴａＳｉからなるコーティングを適用できる。高誘電性コーティングの厚さは、例えば１０〜１０００ｎｍとできる。
高誘電性コーティングは、公知の成膜方法、例えば、マグネトロンスパッタリング法、イオンビームスパッタリング法といったスパッタリング法、ＣＶＤ法、真空蒸着法、または電解メッキ法を用いて形成できる。
高誘電性コーティングは、公知の成膜方法、例えば、マグネトロンスパッタリング法、イオンビームスパッタリング法といったスパッタリング法、ＣＶＤ法、真空蒸着法、または電解メッキ法を用いて形成できる。
以下、実施例を用いて本発明をさらに説明する。
実施例１
本実施例では、図３，４に示す反射型マスクブランクを作製する。
成膜用の基板１０として、ＳｉＯ2−ＴｉＯ2系のガラス基板（外形６インチ（１５２．４ｍｍ）角、厚さが６．３ｍｍ）を使用する。このガラス基板の熱膨張率は０．２×１０-7／℃、ヤング率は６７ＧＰａ、ポアソン比は０．１７、比剛性は３．０７×１０7ｍ2／ｓ2である。このガラス基板を研磨により、Ｒｑが０．１５ｎｍ以下の平滑な表面と１００ｎｍ以下の平坦度に形成する。
実施例１
本実施例では、図３，４に示す反射型マスクブランクを作製する。
成膜用の基板１０として、ＳｉＯ2−ＴｉＯ2系のガラス基板（外形６インチ（１５２．４ｍｍ）角、厚さが６．３ｍｍ）を使用する。このガラス基板の熱膨張率は０．２×１０-7／℃、ヤング率は６７ＧＰａ、ポアソン比は０．１７、比剛性は３．０７×１０7ｍ2／ｓ2である。このガラス基板を研磨により、Ｒｑが０．１５ｎｍ以下の平滑な表面と１００ｎｍ以下の平坦度に形成する。
基板１０の裏面側には、マグネトロンスパッタリング法を用いて厚さ１００ｎｍのＣｒ膜を成膜することによって、シート抵抗１００Ω／□の高誘電性コーティング（図示していない）を施す。
平板形状をした通常の静電チャックに、上記の手順で形成されるＣｒ膜を用いて基板１０（外形６インチ（１５２．４ｍｍ）角、厚さ６．３ｍｍ）を固定して、該基板１０の表面上にイオンビームスパッタリング法を用いてＭｏ膜およびＳｉ膜を交互に成膜することを５０周期繰り返すことにより、合計膜厚３４０ｎｍ（（２．３ｎｍ＋４．５ｎｍ）×５０）のＭｏ／Ｓｉ反射多層膜（反射多層膜２０）を形成する。この反射多層膜２０は、パターニング時の露光領域が１３２×１０４ｍｍ□である。反射多層膜２０表面のうち、この露光領域より外側の部位、具体的には、反射多層膜２０の四隅に、ＦＩＢ法により、凹状の基準マーク３０を形成する（図１，２参照）。
この基準マーク３０は、図２に示すように平面形状が十字形状である。十字形状の寸法は、十字形状をなす２つの長方形の長さが１ｍｍであり、該２つの長方形の幅が１μｍである。
この基準マーク３０をなす凹部の深さを、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて測定する。
該凹部の深さは７８ｎｍである。
次に、反射多層膜２０上に、吸収層４０としてＴａＮ層を、マグネトロンスパッタリング法を用いて形成して、図３，４に示す反射型マスクブランクを得る。
ＴａＮ層の成膜条件は以下のとおりである。
ＴａＮ層の成膜条件
ターゲット：Ｔａターゲット
スパッタリングガス：ＡｒとＮ2の混合ガス（Ａｒ：８６ｖｏｌ％、Ｎ2：１４ｖｏｌ％、ガス圧：０．１Ｐａ）
膜厚ｔ：８０ｎｍ
平板形状をした通常の静電チャックに、上記の手順で形成されるＣｒ膜を用いて基板１０（外形６インチ（１５２．４ｍｍ）角、厚さ６．３ｍｍ）を固定して、該基板１０の表面上にイオンビームスパッタリング法を用いてＭｏ膜およびＳｉ膜を交互に成膜することを５０周期繰り返すことにより、合計膜厚３４０ｎｍ（（２．３ｎｍ＋４．５ｎｍ）×５０）のＭｏ／Ｓｉ反射多層膜（反射多層膜２０）を形成する。この反射多層膜２０は、パターニング時の露光領域が１３２×１０４ｍｍ□である。反射多層膜２０表面のうち、この露光領域より外側の部位、具体的には、反射多層膜２０の四隅に、ＦＩＢ法により、凹状の基準マーク３０を形成する（図１，２参照）。
この基準マーク３０は、図２に示すように平面形状が十字形状である。十字形状の寸法は、十字形状をなす２つの長方形の長さが１ｍｍであり、該２つの長方形の幅が１μｍである。
この基準マーク３０をなす凹部の深さを、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて測定する。
該凹部の深さは７８ｎｍである。
次に、反射多層膜２０上に、吸収層４０としてＴａＮ層を、マグネトロンスパッタリング法を用いて形成して、図３，４に示す反射型マスクブランクを得る。
ＴａＮ層の成膜条件は以下のとおりである。
ＴａＮ層の成膜条件
ターゲット：Ｔａターゲット
スパッタリングガス：ＡｒとＮ2の混合ガス（Ａｒ：８６ｖｏｌ％、Ｎ2：１４ｖｏｌ％、ガス圧：０．１Ｐａ）
膜厚ｔ：８０ｎｍ
スパッタリング法を用いて吸収層４０を形成することにより、反射多層膜２０表面に形成された基準マーク３０が吸収層４０に転写されて、凹状の転写マーク５０として吸収層４０表面に形成される。
この転写マーク５０は、図４に示すように平面形状が十字形状である。
この転写マーク５０をなす凹部の深さを、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて測定する。転写マーク５０をなす凹部の深さは７８ｎｍである。
上記の手順で得られる反射型マスクについて、転写マーク５０の検出性を下記手順で評価する。結果を下記表に示す。
転写マークの検出性の評価は、半導体国際規格（ＳＥＭＩ規格）に基づき、ラインエッジラフネス（ＬＥＲ）の測長によって行う。測長走査型電子顕微鏡（ＣＤ−ＳＥＭ）にて、転写マークの真上からの像を観察し、転写マークのエッジ部のＬＥＲの３σ（ｎｍ）を測長する。
評価基準は以下に示す通り。
○：３σ≦８ｎｍ
△：８ｎｍ＜３σ≦４０ｎｍ
×：４０ｎｍ＜３σ
上記の評価で△のものは、電子線描画装置（加速電圧：５０ｋＶ）を用いても転写マークが検出される。さらに上記の評価で○のものは、電子線描画装置（加速電圧：５０ｋＶ）を用いても転写マークが検出され、かつ検出位置再現性も良好である。
この転写マーク５０は、図４に示すように平面形状が十字形状である。
この転写マーク５０をなす凹部の深さを、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて測定する。転写マーク５０をなす凹部の深さは７８ｎｍである。
上記の手順で得られる反射型マスクについて、転写マーク５０の検出性を下記手順で評価する。結果を下記表に示す。
転写マークの検出性の評価は、半導体国際規格（ＳＥＭＩ規格）に基づき、ラインエッジラフネス（ＬＥＲ）の測長によって行う。測長走査型電子顕微鏡（ＣＤ−ＳＥＭ）にて、転写マークの真上からの像を観察し、転写マークのエッジ部のＬＥＲの３σ（ｎｍ）を測長する。
評価基準は以下に示す通り。
○：３σ≦８ｎｍ
△：８ｎｍ＜３σ≦４０ｎｍ
×：４０ｎｍ＜３σ
上記の評価で△のものは、電子線描画装置（加速電圧：５０ｋＶ）を用いても転写マークが検出される。さらに上記の評価で○のものは、電子線描画装置（加速電圧：５０ｋＶ）を用いても転写マークが検出され、かつ検出位置再現性も良好である。
また、上記の手順で得られる反射型マスクについて、基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度α、および、転写マーク５０をなす凹部の傾斜角度βを、上述した手順により断面ＳＥＭ像を元にした画像処理によって測定する。基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αは３４°であり、転写マーク５０をなす凹部の傾斜角度βは７４°であり、転写マーク５０をなす凹部の傾斜角度βと基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αと、の差（傾斜角度β−傾斜角度α）は４０°である。
（実施例２）
ＦＩＢ法を用いて反射多層膜２０表面に形成される基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αが３２°であり、該凹部の深さは８０ｎｍである点、および、吸収層４０としてのＴａＮ層の成膜条件のうち、投入電力が実施例１（Ｐ）の半分（１／２Ｐ）である点以外は実施例１と同様の手順を実施する。転写マーク５０をなす凹部の傾斜角度βは６３°であり、該凹部の深さは８０ｎｍである。転写マーク５０をなす凹部の傾斜角度βと基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αと、の差（傾斜角度β−傾斜角度α）は３１°である。
ＦＩＢ法を用いて反射多層膜２０表面に形成される基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αが３２°であり、該凹部の深さは８０ｎｍである点、および、吸収層４０としてのＴａＮ層の成膜条件のうち、投入電力が実施例１（Ｐ）の半分（１／２Ｐ）である点以外は実施例１と同様の手順を実施する。転写マーク５０をなす凹部の傾斜角度βは６３°であり、該凹部の深さは８０ｎｍである。転写マーク５０をなす凹部の傾斜角度βと基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αと、の差（傾斜角度β−傾斜角度α）は３１°である。
（実施例３）
ＦＩＢ法を用いて反射多層膜２０表面に形成される基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αが３１°であり、該凹部の深さは８１ｎｍである点、および、吸収層４０としてのＴａＮ層の成膜条件のうち、投入電力が実施例１（Ｐ）の１／４（１／４Ｐ）である点以外は実施例１と同様の手順を実施する。転写マーク５０をなす凹部の傾斜角度βは５５°であり、該凹部の深さは８１ｎｍである。転写マーク５０をなす凹部の傾斜角度βと基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αと、の差（傾斜角度β−傾斜角度α）は２４°である。
ＦＩＢ法を用いて反射多層膜２０表面に形成される基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αが３１°であり、該凹部の深さは８１ｎｍである点、および、吸収層４０としてのＴａＮ層の成膜条件のうち、投入電力が実施例１（Ｐ）の１／４（１／４Ｐ）である点以外は実施例１と同様の手順を実施する。転写マーク５０をなす凹部の傾斜角度βは５５°であり、該凹部の深さは８１ｎｍである。転写マーク５０をなす凹部の傾斜角度βと基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αと、の差（傾斜角度β−傾斜角度α）は２４°である。
（実施例４）
ＦＩＢ法を用いて反射多層膜２０表面に形成される基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αが３０°であり、該凹部の深さは７９ｎｍである点、および、吸収層４０としてのＴａＮ層の成膜条件のうち、ガス圧が０．３Ｐａであり、投入電力が実施例１（Ｐ）の半分（１／２Ｐ）である点以外は実施例１と同様の手順を実施する。転写マーク５０をなす凹部の傾斜角度βは４１°であり、該凹部の深さは７９ｎｍである。転写マーク５０をなす凹部の傾斜角度βと基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αと、の差（傾斜角度β−傾斜角度α）は１１°である。
ＦＩＢ法を用いて反射多層膜２０表面に形成される基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αが３０°であり、該凹部の深さは７９ｎｍである点、および、吸収層４０としてのＴａＮ層の成膜条件のうち、ガス圧が０．３Ｐａであり、投入電力が実施例１（Ｐ）の半分（１／２Ｐ）である点以外は実施例１と同様の手順を実施する。転写マーク５０をなす凹部の傾斜角度βは４１°であり、該凹部の深さは７９ｎｍである。転写マーク５０をなす凹部の傾斜角度βと基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αと、の差（傾斜角度β−傾斜角度α）は１１°である。
（実施例５）
ＦＩＢ法を用いて反射多層膜２０表面に形成される基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αが２８°であり、該凹部の深さは７８ｎｍである点、および、吸収層４０としてのＴａＮ層の成膜条件のうち、ガス圧が０．３Ｐａであり、投入電力が実施例１（Ｐ）の半分（１／２Ｐ）であり、ＴａＮ層の膜厚が４０ｎｍであること以外は実施例１と同様の手順を実施する。転写マーク５０をなす凹部の傾斜角度βは３８°であり、該凹部の深さは７８ｎｍである。転写マーク５０をなす凹部の傾斜角度βと基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αと、の差（傾斜角度β−傾斜角度α）は１０°である。
ＦＩＢ法を用いて反射多層膜２０表面に形成される基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αが２８°であり、該凹部の深さは７８ｎｍである点、および、吸収層４０としてのＴａＮ層の成膜条件のうち、ガス圧が０．３Ｐａであり、投入電力が実施例１（Ｐ）の半分（１／２Ｐ）であり、ＴａＮ層の膜厚が４０ｎｍであること以外は実施例１と同様の手順を実施する。転写マーク５０をなす凹部の傾斜角度βは３８°であり、該凹部の深さは７８ｎｍである。転写マーク５０をなす凹部の傾斜角度βと基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αと、の差（傾斜角度β−傾斜角度α）は１０°である。
（比較例１）
ＦＩＢ法を用いて反射多層膜２０表面に形成される基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αが２６°であり、該凹部の深さは８２ｎｍである点、および、吸収層４０としてのＴａＮ層の成膜条件のうち、ガス圧が０．３Ｐａであり、投入電力が実施例１（Ｐ）の１／４（１／４Ｐ）である点以外は実施例１と同様の手順を実施する。転写マーク５０をなす凹部の傾斜角度βは３０°であり、該凹部の深さは８２ｎｍである。転写マーク５０をなす凹部の傾斜角度βと基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αと、の差（傾斜角度β−傾斜角度α）は４°である。
ＦＩＢ法を用いて反射多層膜２０表面に形成される基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αが２６°であり、該凹部の深さは８２ｎｍである点、および、吸収層４０としてのＴａＮ層の成膜条件のうち、ガス圧が０．３Ｐａであり、投入電力が実施例１（Ｐ）の１／４（１／４Ｐ）である点以外は実施例１と同様の手順を実施する。転写マーク５０をなす凹部の傾斜角度βは３０°であり、該凹部の深さは８２ｎｍである。転写マーク５０をなす凹部の傾斜角度βと基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αと、の差（傾斜角度β−傾斜角度α）は４°である。
（比較例２）
ＦＩＢ法を用いて反射多層膜２０表面に形成される基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αが２５°であり、該凹部の深さは８１ｎｍである点、および、吸収層４０としてのＴａＮ層の成膜条件のうち、ガス圧が０．５Ｐａであり、投入電力が実施例１（Ｐ）の１／２（１／２Ｐ）である点以外は実施例１と同様の手順を実施する。転写マーク５０をなす凹部の傾斜角度βは２６°であり、該凹部の深さは８１ｎｍである。転写マーク５０をなす凹部の傾斜角度βと基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αと、の差（傾斜角度β−傾斜角度α）は１°である。
ＦＩＢ法を用いて反射多層膜２０表面に形成される基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αが２５°であり、該凹部の深さは８１ｎｍである点、および、吸収層４０としてのＴａＮ層の成膜条件のうち、ガス圧が０．５Ｐａであり、投入電力が実施例１（Ｐ）の１／２（１／２Ｐ）である点以外は実施例１と同様の手順を実施する。転写マーク５０をなす凹部の傾斜角度βは２６°であり、該凹部の深さは８１ｎｍである。転写マーク５０をなす凹部の傾斜角度βと基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αと、の差（傾斜角度β−傾斜角度α）は１°である。
（比較例３）
ＦＩＢ法実施時のプローブ電流を小さくして、長時間加工することにより、反射多層膜２０表面に形成される基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αを７３°、該凹部の深さを８０ｎｍとする点、および、吸収層４０としてのＴａＮ層の成膜条件のうち、ガス圧が０．３Ｐａであり、投入電力が実施例１（Ｐ）の１／２（１／２Ｐ）である点以外は実施例１と同様の手順を実施する。転写マーク５０をなす凹部の傾斜角度βは８５°であり、該凹部の深さは８０ｎｍである。転写マーク５０をなす凹部の傾斜角度βと基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αと、の差（傾斜角度β−傾斜角度α）は１２°である。
ＦＩＢ法実施時のプローブ電流を小さくして、長時間加工することにより、反射多層膜２０表面に形成される基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αを７３°、該凹部の深さを８０ｎｍとする点、および、吸収層４０としてのＴａＮ層の成膜条件のうち、ガス圧が０．３Ｐａであり、投入電力が実施例１（Ｐ）の１／２（１／２Ｐ）である点以外は実施例１と同様の手順を実施する。転写マーク５０をなす凹部の傾斜角度βは８５°であり、該凹部の深さは８０ｎｍである。転写マーク５０をなす凹部の傾斜角度βと基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αと、の差（傾斜角度β−傾斜角度α）は１２°である。
傾斜角度βが３５°未満であり、傾斜角度β−傾斜角度αが１０°未満である比較例１，２は、いずれも転写マークの検出性が×である。
ＦＩＢ法実施時のプローブ電流を小さくして、長時間加工することにより、基準マーク３０をなす凹部の傾斜角度αを７３°とした比較例３は、ＦＩＢ法による加工を長時間実施することにより、基準マークの形成面がダメージを受ける。その結果、転写マークの検出性が×であり、反射型マスクブランクに欠点が多い。
１：反射型マスクブランク
１０：基板
２０：反射多層膜
３０：基準マーク
４０：吸収層
５０：転写マーク
１０：基板
２０：反射多層膜
３０：基準マーク
４０：吸収層
５０：転写マーク
Claims (6)
- 基板、露光光を反射する反射多層膜、及び前記露光光を吸収する吸収層をこの順で有する反射型マスクブランクにおいて、
前記反射多層膜の表面のうち、前記反射多層膜のパターニング時の露光領域より外側の部位に、少なくとも３つの基準マークが凹状に形成されており、
前記吸収層の膜厚は４０〜９０ｎｍであり、
前記吸収層の表面には、前記基準マークから転写されたマークが凹状に形成されており、
前記転写されたマークをなす凹部の傾斜角度βが３５〜８０°であり、
前記傾斜角度βと、前記基準マークをなす凹部の傾斜角度α、との差（傾斜角度β−傾斜角度α）が１０°以上である、ことを特徴とする反射型マスクブランク。 - 前記基準マークから転写されたマークがなす凹部の深さが５０ｎｍ以上である、請求項１に記載の反射型マスクブランク。
- 前記傾斜角度αが２５〜４５°である、請求項１または２に記載の反射型マスクブランク。
- 反射多層膜表面上で３つの基準マークが同一の仮想直線に載らない、請求項１〜３のいずれかに記載の反射型マスクブランク。
- 前記反射多層膜の表面のうち、前記反射多層膜のパターニング時の露光領域より外側の部位に、ＦＩＢ（Ｆｏｃｕｓｅｄ Ｉｏｎ Ｂｅａｍ）法、または、ドライエッチングプロセスにより、少なくとも３つの凹状の基準マークを形成する工程、基準マーク形成後の反射多層膜上に、スパッタリング法により吸収層を形成して、前記基準マークを該吸収層に転写させる工程を有する、請求項１〜４のいずれかに記載の反射型マスクブランクの製造方法。
- スパッタリング法による吸収層形成時の圧力が０．３Ｐａ以下である、請求項５に記載の反射型マスクブランクの製造方法。
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