JP7253373B2 - 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、透過型マスク、及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
(構成1)
対向する一対の主表面と、前記一対の主表面の外縁に隣接する端面を有するマスクブランク用基板であって、
前記端面の少なくとも一部において、前記端面の長手方向に沿って測定した二乗平均平方根表面粗さの値をRqA、前記長手方向に垂直な方向に沿って測定した二乗平均平方根表面粗さの値をRqBとしたときに、RqA>RqBの関係を満たす、マスクブランク用基板。
前記端面は、側面と、前記側面と前記主表面との間に形成された面取り面とを備え、
前記側面及び前記面取り面のうち少なくとも一方において、RqA>RqBの関係を満たす、構成1に記載のマスクブランク用基板。
前記面取り面は、前記主表面に隣接する稜線部を備え、
前記稜線部において、RqA>RqBの関係を満たす、構成2に記載のマスクブランク用基板。
前記端面の少なくとも一部において、RqAが0.1nm以上である、構成1~3のうちいずれかに記載のマスクブランク用基板。
前記端面の少なくとも一部において、RqA/RqBが1.1以上である、構成1~4のうちいずれかに記載のマスクブランク用基板。
構成1~5のうちいずれかに記載のマスクブランク用基板と、前記マスクブランク用基板の前記一方の主表面上に形成されたEUV光を反射する多層反射膜と、前記多層反射膜上に形成された保護膜とを含む、多層反射膜付き基板。
構成6に記載の多層反射膜付き基板と、当該多層反射膜付き基板の保護膜上に形成された転写パターンとなる吸収体膜とを含む、反射型マスクブランク。
構成6に記載の多層反射膜付き基板と、当該多層反射膜付き基板の保護膜上に形成された吸収体膜パターンとを含む、反射型マスク。
構成1~5のうちいずれかに記載のマスクブランク用基板と、前記マスクブランク用基板の前記一方の主表面上に形成された転写パターンとなる遮光性膜とを含む、透過型マスクブランク。
構成1~5のうちいずれかに記載のマスクブランク用基板と、前記マスクブランク用基板の前記一方の主表面上に形成された遮光性膜パターンとを含む、透過型マスク。
構成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含む、半導体装置の製造方法。
構成10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含む、半導体装置の製造方法。
[マスクブランク用基板]
まず、本実施形態のマスクブランク用基板について説明する。
図1は、本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2は、本実施形態のマスクブランク用基板10の部分断面図である。
なお、本明細書において、「上」とあるのは、必ずしも鉛直方向における上側を意味するものではない。また、「下」とあるのは、必ずしも鉛直方向における下側を意味するものではない。これらの用語は、部材や部位の位置関係の説明のために便宜的に用いられているに過ぎない。
4つの端面14(14a~14d)は、ぞれぞれ、側面16と、側面16と主表面12a、12bとの間に形成された2つの面取り面18a、18b(図2参照)とを有する。
面取り面18a、18bは、2つの主表面12a、12bと側面16との間に形成された面であり、斜めに面取りされることで形成された面である。面取り面18a、18bは、「C面」と呼ばれることがある。
図6に示すように、3つのホルダ104a~104cによって基板10が保持された状態において、左側の2つのホルダ104a、104bのコーン部106の外周面は、基板10の下側の主表面12bと面取り面18bとの境界に形成された稜線部20bに接触している。また、ホルダ104a、104bのボール部108の外周面は、基板10の側面16に接触している。
図7に示すように、3つのホルダ104a~104cによって基板10が保持された状態において、右側のホルダ104cのテーパ面112は、基板10の下側の主表面12bと面取り面18bとの境界に形成された稜線部20bに接触している。
図8に示すように、平坦度測定装置100によって基板10の平坦度を測定する際には、重力による基板10の歪みを低減するため、基板10をほぼ直立させた状態(例えば、基板10を鉛直方向に対して2°傾斜させた状態)で測定が行われる。平坦度測定装置100は図示しない駆動装置を備えており、この駆動装置によってステージ102を回動させることによって、基板10を水平な状態からほぼ直立した状態に起立させることができる。
なお、本明細書において、「平坦度」とは、TIR(Total Indicated Reading)で示される表面の反り(変形量)を表す値で、基板表面を基準として最小二乗法で定められる平面を焦平面とし、この焦平面より上にある基板表面の最も高い位置と、焦平面より下にある基板表面の最も低い位置との高低差の絶対値である。
次に、本実施形態の多層反射膜付き基板について説明する。
図9は、本実施形態の多層反射膜付き基板30を示す模式図である。
次に、本実施形態の反射型マスクブランクについて説明する。
図10は、本実施形態の反射型マスクブランク40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40は、上記の多層反射膜付き基板30の保護膜34上に、転写パターンとなる吸収体膜42を形成した構成を有する。
次に、本実施形態の反射型マスク50について説明する。
図11は、本実施形態の反射型マスク50を示す模式図である。
次に、本実施形態の透過型マスクブランク60について以下に説明する。
図12は、本実施形態の透過型マスクブランク60を示す模式図である。
遮光性膜62の上に形成するレジスト膜は、ポジ型でも、ネガ型でもよい。また、遮光性膜62の上に形成するレジスト膜は、電子線描画用でも、レーザ描画用でもよい。さらに、遮光性膜62とレジスト膜との間に、ハードマスク(エッチングマスク)膜を形成してもよい。
次に、本実施形態の透過型マスクについて説明する。
図13は、本実施形態の透過型マスク70を示す模式図である。
上記で説明した反射型マスク50または透過型マスク70と、露光装置を使用したリソグラフィープロセスにより、半導体装置を製造することができる。具体的には、半導体基板上に形成されたレジスト膜に、反射型マスク50の吸収体パターン52、または、透過型マスク70の遮光性膜パターン72を転写する。その後、現像工程や洗浄工程等の必要な工程を経ることにより、半導体基板上にパターン(回路パターン等)が形成された半導体装置を製造することができる。
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、及び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10として、大きさが152mm×152mm、厚さが6.4mmのSiO2-TiO2系のガラス基板を準備した。両面研磨装置を用いて、当該ガラス基板の表面及び裏面を、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。その後、当該ガラス基板の表面を、低濃度のケイフッ酸で処理した。得られたガラス基板の表面粗さを、原子間力顕微鏡で測定した。その結果、ガラス基板の表面の二乗平均平方根粗さ(Rq)は、0.15nmであった。また、同様に、原子間力顕微鏡を用いて、10μm×10μmの領域を、512×512ピクセルの解像度で測定した。その結果、ガラス基板の側面(T面)の長手方向のRqAは0.65nm、その長手方向に垂直な方向のRqBは0.65nmであり、両者は同じであった。
図14は、基板仕上げ装置によってガラス基板の側面(T面)を研磨する際の態様を示す模式図である。図14に示すように、基板仕上げ装置200は、供給ノズル202と、回収ノズル204と、ホイール206を備えている。供給ノズル202から、微粒子状の磁性体と研磨剤を含んだ流体208が供給される。供給された流体208は、右方向に回転しているホイール206の頂点を流れた後、回収ノズル204で回収される。ホイール206の頂点付近には、磁場が存在するため、流体208が粘弾性を保ったまま流れる。その頂点部分に、ガラス基板の側面(T面)を接触させることによって、その接触領域で研磨を進行させることができる。なお、ガラス基板の側面(T面)を研磨する際、その側面の長手方向は、ホイール206の回転軸と同じ方向に設定した。
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
実施例2では、ガラス基板の側面(T面)だけでなく、ガラス基板の面取り面(C面)及び稜線部を共に研磨した。それ以外については実施例1と同様であるため、説明を省略する。
比較例では、ガラス基板の端面(側面(T面)、面取り面(C面)、及び稜線部)の研磨を行わなかった。それ以外については実施例1と同様であるため、説明を省略する。
12、12a、12b 主表面
14、14a~14d 端面
16 側面
18a、18b 面取り面
20a、20b 稜線部
30 多層反射膜付き基板
40 反射型マスクブランク
50 反射型マスク
60 透過型マスクブランク
70 透過型マスク
100 平坦度測定装置
102 ステージ
104a~104c ホルダ
Claims (12)
- 対向する一対の主表面と、前記一対の主表面の外縁に隣接する端面を有するマスクブランク用基板であって、
前記端面は、側面と、前記側面と前記主表面との間に形成された面取り面とを備え、
前記端面において、前記端面の長手方向に沿って測定した二乗平均平方根表面粗さの値をRqA、前記長手方向に垂直な方向に沿って測定した二乗平均平方根表面粗さの値をRqBとしたときに、
前記側面において測定されるRq A 及びRq B が、RqA>RqBの関係を満たし、
前記側面において測定されるRq A が、1.0nm以下である、マスクブランク用基板。 - 前記面取り面において測定されるRq A 及びRq B が、RqA>RqBの関係を満たす、請求項1に記載のマスクブランク用基板。
- 前記面取り面は、前記主表面に隣接する稜線部を備え、
前記稜線部において測定されるRq A 及びRq B が、RqA>RqBの関係を満たす、請求項2に記載のマスクブランク用基板。 - 前記側面において測定されるRqA/RqBが1.1以上である、請求項1~3のうちいずれか1項に記載のマスクブランク用基板。
- 前記マスクブランク用基板の平坦度が、前記端面の長手方向に沿う、前記側面の少なくとも2箇所が支持された状態で測定される、請求項1~4のうちいずれか1項に記載のマスクブランク用基板。
- 請求項1~5のうちいずれか1項に記載のマスクブランク用基板と、前記マスクブランク用基板の前記一方の主表面上に形成されたEUV光を反射する多層反射膜と、前記多層反射膜上に形成された保護膜とを含む、多層反射膜付き基板。
- 請求項6に記載の多層反射膜付き基板と、当該多層反射膜付き基板の保護膜上に形成された転写パターンとなる吸収体膜とを含む、反射型マスクブランク。
- 請求項6に記載の多層反射膜付き基板と、当該多層反射膜付き基板の保護膜上に形成された吸収体膜パターンとを含む、反射型マスク。
- 請求項1~5のうちいずれか1項に記載のマスクブランク用基板と、前記マスクブランク用基板の前記一方の主表面上に形成された転写パターンとなる遮光性膜とを含む、透過型マスクブランク。
- 請求項1~5のうちいずれか1項に記載のマスクブランク用基板と、前記マスクブランク用基板の前記一方の主表面上に形成された遮光性膜パターンとを含む、透過型マスク。
- 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含む、半導体装置の製造方法。
- 請求項10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含む、半導体装置の製造方法。
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