WO2014104276A1 - 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、マスクブランク用基板の製造方法及び多層反射膜付き基板の製造方法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、マスクブランク用基板の製造方法及び多層反射膜付き基板の製造方法並びに半導体装置の製造方法 Download PDF

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reflective film
multilayer reflective
mask blank
spatial frequency
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和宏 浜本
敏彦 折原
笑喜　勉
順一 堀川
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Definitions

  • the present invention can suppress the detection of pseudo defects due to the surface roughness of a substrate in a defect inspection using a high-sensitivity defect inspection apparatus, and can easily find a fatal defect such as a foreign object or a scratch.
  • a mask blank substrate, a substrate with a multilayer reflective film obtained from the substrate, a reflective mask blank, a reflective mask, a method for producing the mask blank substrate, a method for producing the substrate with a multilayer reflective film, and the reflective mask are used.
  • the present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device.
  • EUV lithography which is an exposure technique using extreme ultraviolet (hereinafter referred to as “EUV”) light
  • EUV light refers to light in the wavelength band of the soft X-ray region or the vacuum ultraviolet region, and specifically refers to light having a wavelength of about 0.2 to 100 nm.
  • a reflection mask has been proposed as a transfer mask used in this EUV lithography. In such a reflective mask, a multilayer reflective film that reflects exposure light is formed on a substrate, and an absorber film that absorbs exposure light is formed in a pattern on the multilayer reflective film.
  • the reflective mask includes an absorber film pattern formed from a reflective mask blank having a substrate, a multilayer reflective film formed on the substrate, and an absorber film formed on the multilayer reflective film by a photolithography method or the like. It is manufactured by forming.
  • problems in the lithography process are becoming prominent.
  • One of the problems is related to defect information such as a mask blank substrate used in the lithography process.
  • the mask blank substrate is required to have higher smoothness from the viewpoint of improvement in defect quality associated with recent pattern miniaturization and optical characteristics required for a transfer mask.
  • Examples of conventional surface processing methods for mask blank substrates include those described in Patent Documents 1 to 3.
  • Patent Document 1 mainly discloses SiO 2 using a polishing slurry containing colloidal silica having an average primary particle diameter of 50 nm or less, an acid and water, and adjusted to have a pH in the range of 0.5 to 4.
  • a method for polishing a glass substrate is described in which the surface of a glass substrate as a component is polished so that the surface roughness Rms measured with an atomic force microscope is 0.15 nm or less.
  • Patent Document 2 describes an abrasive for a synthetic quartz glass substrate containing an inhibitory colloid solution and an acidic amino acid for suppressing the generation of defects detected by a high-sensitivity defect inspection apparatus on the surface of the synthetic quartz glass substrate. ing.
  • Patent Document 3 a quartz glass substrate is placed in a hydrogen radical etching apparatus, and hydrogen radicals are allowed to act on the quartz glass substrate so that the surface flatness can be controlled at a sub-nanometer level. A method for controlling flatness is described.
  • Patent Document 4 in the method for manufacturing a glass substrate for EUV mask blanks, the uneven shape on the surface of the glass substrate is measured and subjected to local processing according to the processing conditions according to the convexity of the convex portion to flatten the surface of the glass substrate.
  • the degree of surface roughness caused by local processing and the removal of surface defects are described by controlling the degree and further performing non-contact polishing such as EEM on the glass substrate surface subjected to local processing. ing.
  • the surface of a mask blank substrate is processed by these methods to increase the flatness of the surface.
  • Patent Documents 5 and 6 it is described that CARE (catalyst reference etching) is applied to planarize a semiconductor substrate such as SiC, sapphire, or GaN.
  • defect Size With rapid pattern miniaturization in lithography using ArF excimer laser and EUV light, transmission type masks (also called optical masks) such as binary masks and phase shift masks, and EUV masks that are reflective masks
  • the defect size (Defect Size) of the defect becomes finer year by year, and in order to find such a fine defect, the inspection light source wavelength used in the defect inspection is approaching the light source wavelength of the exposure light.
  • the inspection light source wavelength has been shortened, and a high-sensitivity defect inspection apparatus having an inspection wavelength of 193 nm is becoming widespread.
  • high-sensitivity defect inspection apparatuses having inspection light source wavelengths of 266 nm, 193 nm, and 13.5 nm have been widely used or proposed.
  • the main surface of the substrate used in the conventional transfer mask is subjected to surface processing, for example, by the method described in [Background Art], and the flatness and surface roughness (smoothness) are increased.
  • smoothness index surface roughness represented by Rms (root mean square roughness) and Rmax (maximum roughness) is used.
  • Rms root mean square roughness
  • Rmax maximum roughness
  • “Pseudo-defects” as used herein are permissible irregularities on the substrate surface that do not affect pattern transfer, and are erroneously determined as defects when inspected by a high-sensitivity defect inspection apparatus.
  • the fatal defects that affect the pattern transfer are buried in the large number of pseudo defects, and the fatal defects cannot be found.
  • the number of detected defects exceeds 100,000, for example, in a measurement area of 132 mm ⁇ 132 mm. The presence or absence cannot be inspected. Oversight of fatal defects in defect inspection causes defects in the subsequent mass production process of semiconductor devices, leading to unnecessary labor and economical loss.
  • the present invention uses a mask blank substrate capable of reliably detecting a fatal defect because the number of detected defects including pseudo defects is small even in a high-sensitivity defect inspection machine using light of various wavelengths.
  • Substrate with a multilayer reflective film, a reflective mask blank and a reflective mask, and a method for manufacturing the mask blank substrate, a method for manufacturing the substrate with a multilayer reflective film, and a semiconductor device using the reflective mask It aims to provide a method.
  • the surface form of the mask blank substrate is very fine, and can be grasped by dividing the form into waves of various wavelengths, and can be divided into regions of low spatial frequency, intermediate spatial frequency and high spatial frequency.
  • the mask blank substrate especially the EUV mask blank substrate surface, detailed specifications regarding the surface form are determined from the viewpoint of transfer performance, defect inspection performance, and the like.
  • LSFR Low spatial frequency roughness
  • MSFR Mid spatial frequency roughness
  • HSFR High spatial frequency roughness
  • the present inventors have found that a defect whose spatial frequency (or spatial wavelength) component has a pseudo defect with respect to the inspection light source wavelength of the high-sensitivity defect inspection apparatus. We found that it was related to the number of detections. Therefore, among the roughness (unevenness) components on the surface of the substrate main surface, the spatial frequency of the roughness component that the high-sensitivity defect inspection apparatus erroneously determines as a pseudo defect is specified, and the spatial frequency (MSFR and HSFR) By managing the amplitude intensity (power spectrum density) in any one of the above, the number of detected defects including pseudo defects in the defect inspection can be suppressed.
  • Configuration 1 of the present invention is a mask blank substrate used for lithography, and an area of 0.14 mm ⁇ 0.1 mm on a main surface on the side where a transfer pattern of the mask blank substrate is formed is a white interferometer.
  • the intermediate spatial frequency domain (1 ⁇ 10 to an area of 0.14 mm ⁇ 0.1 mm on the main surface of the mask blank substrate at white light interferometer is detected by the pixel number 640 ⁇ 480 - 2 [mu] m -1 or more 1 [mu] m -1 or less) of the power spectral density is the amplitude intensity of the roughness component (PSD) and 4 ⁇ 10 6 nm 4 or less, and the high spatial frequency region detected in the region of 1 [mu] m ⁇ 1 [mu] m (
  • the power spectral density of the roughness component of 1 ⁇ m ⁇ 1 or more) to 10 nm 4 or less, inspection light in the wavelength region of 150 nm to 365 nm (for example, UV laser with a wavelength of 266 nm, ArF excimer laser with 193 nm) or 13.5 nm
  • the detection of pseudo defects in defect inspection using high-sensitivity defect inspection equipment using EUV light can be suppresse
  • the root mean square roughness (Rms) obtained by measuring a 1 ⁇ m ⁇ 1 ⁇ m region of the main surface with an atomic force microscope is less than 0.13 nm. It is a mask blank substrate as described.
  • the surface of the multilayer reflective film is the same surface as the surface of the mask blank substrate. Since it becomes rough, the reflectance characteristic of the multilayer reflective film with respect to EUV light can be enhanced.
  • the power spectral density in the spatial frequency 1 [mu] m -1 or 10 [mu] m -1 or less obtained by measuring an area of 1 [mu] m ⁇ 1 [mu] m of the main surface by an atomic force microscope is 1 nm 4 or 10 nm 4 or less
  • a high-sensitivity defect inspection apparatus having an inspection light source wavelength in a wavelength range of 150 nm to 365 nm (for example, 266 nm and 193 nm) is used. In all defect inspections, the number of detected defects including pseudo defects can be reduced.
  • a fourth aspect of the present invention is the mask blank substrate according to any one of the first to third aspects, wherein the substrate is a mask blank substrate used for EUV lithography.
  • the surface shape of the multilayer reflective film surface formed on the main surface is also highly smooth.
  • the reflectance characteristics are also good, which is suitable for EUV lithography.
  • Configuration 5 of the present invention includes a multilayer reflective film in which high refractive index layers and low refractive index layers are alternately stacked on the main surface of the mask blank substrate according to any one of Configurations 1 to 4. It is the board
  • the surface form of the surface of the multilayer reflective film formed on the main surface is also highly smooth, the reflectance characteristics with respect to the EUV light are also improved.
  • defect detection including pseudo defects in a defect inspection on the surface of the multilayer reflective film using a high-sensitivity defect inspection apparatus that uses light of 266 nm, 193 nm, or 13.5 nm as the inspection light source wavelength. The number can be greatly reduced, and the fatal defects can be made more prominent.
  • a sixth aspect of the present invention is the substrate with a multilayer reflective film according to the fifth aspect, wherein a protective film is provided on the multilayer reflective film.
  • the protective film is provided on the multilayer reflective film, damage to the multilayer reflective film surface when the transfer mask (EUV mask) is manufactured can be suppressed.
  • the reflectance characteristics of the multilayer reflective film are further improved.
  • the number of detected defects including pseudo defects in the defect inspection of the protective film surface using a high-sensitivity defect inspection apparatus that uses light of 266 nm, 193 nm, or 13.5 nm as the inspection light source wavelength. Can be significantly reduced, and fatal defects can be made more prominent.
  • Configuration 7 of the present invention is a substrate with a multilayer reflective film having a multilayer reflective film in which a high refractive index layer and a low refractive index layer are alternately laminated on a main surface of a mask blank substrate used in lithography.
  • Spatial frequency 1 obtained by measuring a 0.14 mm ⁇ 0.1 mm region on the surface of the substrate with the multilayer reflective film on the side where the multilayer reflective film is formed with a white interferometer at a number of pixels of 640 ⁇ 480 ⁇ 10 power spectral density at -2 [mu] m -1 or 1 [mu] m -1 or less is not more 4 ⁇ 10 7 nm 4 below, give an area of 1 [mu] m ⁇ 1 [mu] m in the multilayer reflective film coated substrate surface as measured by atomic force microscope
  • the substrate with a multilayer reflective film is characterized in that the power spectral density at a spatial frequency of 1 ⁇ m ⁇ 1 or more and 100 ⁇ m ⁇ 1 or less is 20 nm 4 or less.
  • a 0.14 mm ⁇ 0.1 mm region on the surface of the substrate with the multilayer reflective film on the side where the multilayer reflective film is formed is detected by the white interferometer with the number of pixels of 640 ⁇ 480.
  • PSD power spectral density
  • inspection light in the wavelength region of 150 nm to 365 nm for example, UV laser having a wavelength of 266 nm, 193 nm) ArF excimer laser
  • 13.5 nm EUV light are used to suppress detection of pseudo defects in defect inspection using a
  • high-sensitivity defect inspection apparatus using 13.5 nm EUV light can suppress scattering of the substrate surface with the multilayer reflective film when performing the defect inspection of the substrate surface with the multilayer reflective film. It is possible to obtain a substrate with a multilayer reflective film capable of reliably performing defect inspection under inspection conditions (for example, inspection sensitivity conditions capable of detecting a 15 nm size defect in terms of SEVD).
  • Configuration 8 of the present invention is characterized in that a root mean square roughness (Rms) obtained by measuring an area of 1 ⁇ m ⁇ 1 ⁇ m on the surface of the multilayer reflective film-coated substrate with an atomic force microscope is less than 0.13 nm.
  • Rms root mean square roughness
  • the reflectance characteristic of the multilayer reflective film with respect to EUV light can be enhanced by setting the root mean square roughness to a predetermined value or less.
  • Configuration 9 of the present invention is the substrate with a multilayer reflective film according to Configuration 7 or 8, wherein a protective film is provided on the multilayer reflective film.
  • the protective film is provided on the multilayer reflective film, damage to the multilayer reflective film surface at the time of manufacturing the transfer mask (EUV mask) can be suppressed.
  • the reflectance characteristics of the multilayer reflective film are further improved.
  • the number of detected defects including pseudo defects in the defect inspection of the protective film surface using a high-sensitivity defect inspection apparatus that uses light of 266 nm, 193 nm, or 13.5 nm as the inspection light source wavelength. can be significantly reduced, and fatal defects can be made more prominent.
  • a high-sensitivity defect inspection condition for example, It is possible to reliably perform defect inspection under inspection sensitivity conditions (which can detect defects having a size of 15 nm in terms of SEVD).
  • a reflective mask comprising an absorber film serving as a transfer pattern on the multilayer reflective film or protective film of the multilayer reflective film-coated substrate according to any one of the fifth to ninth aspects. It is blank.
  • the number of detected defects including pseudo defects in the defect inspection using the high-sensitivity defect inspection apparatus using light of 266 nm, 193 nm, or 13.5 nm as the inspection light source wavelength is reduced.
  • a fatal defect can be revealed.
  • Configuration 11 of the present invention is a reflective mask characterized in that an absorber pattern obtained by patterning the absorber film in the reflective mask blank according to Configuration 10 is provided on the multilayer reflective film or the protective film. is there.
  • the number of detected defects including pseudo defects in the defect inspection using the high-sensitivity defect inspection apparatus can be reduced, and further, fatal defects can be made obvious.
  • Configuration 12 of the present invention is a mask blank substrate having a surface processing step for processing a main surface on a side where a transfer pattern of a mask blank substrate used for lithography is formed so that a predetermined surface form is obtained.
  • the surface processing step includes a spatial frequency of 1 ⁇ 10 obtained by measuring a 0.14 mm ⁇ 0.1 mm region on the main surface with a white interferometer at a pixel number of 640 ⁇ 480.
  • an area of 0.14 mm ⁇ 0.1 mm on the main surface on the side where the transfer pattern is formed is measured with a white interferometer and the number of pixels is 640.
  • Predetermined surface processing so that the PSD in the intermediate spatial frequency region measured at ⁇ 480 is 4 ⁇ 10 6 nm 4 or less and the PSD in the high spatial frequency region detected in the 1 ⁇ m ⁇ 1 ⁇ m region is 10 nm 4 or less.
  • inspection light for example, UV laser having a wavelength of 266 nm, ArF excimer laser having a wavelength of 266 nm
  • EUV light having a wavelength of 13.5 nm Able to reduce the number of detected defects, including pseudo defects, in defect inspection, and to make fatal defects obvious
  • the mask blank substrate of the present invention that can be manufactured can be manufactured.
  • high-sensitivity defect inspection apparatus using 13.5 nm EUV light can suppress scattering of the substrate surface with the multilayer reflective film when performing the defect inspection of the substrate surface with the multilayer reflective film.
  • a mask blank substrate capable of reliably performing defect inspection under inspection conditions for example, inspection sensitivity conditions capable of detecting a 15 nm size defect in terms of SEVD can be obtained.
  • an intermediate spatial frequency domain roughness reducing step of surface processing so that the power spectral density is 4 ⁇ 10 6 nm 4 below in -2 [mu] m -1 or 1 [mu] m -1 or less, an area of 1 [mu] m ⁇ 1 [mu] m in the main surface atoms
  • a high spatial frequency domain roughness reduction step of performing surface processing so that a power spectral density at a spatial frequency of 1 ⁇ m ⁇ 1 or more obtained by measuring with an atomic force microscope is 10 nm 4 or less.
  • a mask blank substrate that satisfies the PSD conditions is preferably manufactured. can do.
  • Configuration 14 of the present invention is the mask blank substrate manufacturing method according to Configuration 13, wherein the high spatial frequency domain roughness reduction step is performed after the intermediate spatial frequency domain roughness reduction step.
  • the surface processing step is performed by EEM (Elastic Emission Machining) and / or catalyst-based etching: CARE (CAtalyst-Referred Etching). It is a manufacturing method of the board
  • the roughness of the intermediate spatial frequency region and the high spatial frequency region can be effectively reduced by performing the surface processing step by EEM and / or CARE.
  • Configuration 16 of the present invention is the mask blank substrate according to Configuration 13 or 14, wherein the intermediate spatial frequency domain roughness reduction step is performed by surface processing the main surface with EEM. It is a manufacturing method.
  • the EEM is suitable for reducing the roughness of the intermediate spatial frequency region, it is possible to manufacture a mask blank substrate in which the roughness of the intermediate spatial frequency region is particularly preferably reduced.
  • the structure 17 of the present invention is the structure 13 according to any one of the structures 13 to 16, wherein the high spatial frequency domain roughness reducing step is performed by surface-treating the main surface by catalyst-based etching. It is a manufacturing method of a mask blank substrate.
  • the catalyst-based etching is suitable for reducing the roughness in the high spatial frequency region, it is possible to manufacture a mask blank substrate in which the roughness in the high spatial frequency region is particularly suitably reduced.
  • Configuration 18 of the present invention is the method for manufacturing a mask blank substrate according to any one of Configurations 12 to 17, wherein the substrate is a mask blank substrate used for EUV lithography.
  • the surface form of the surface of the multilayer reflective film formed on the main surface is also highly smooth, so that the multilayer reflective film reflects the EUV light.
  • the rate characteristic is also good, which is suitable for EUV lithography.
  • Configuration 19 a mask blank substrate according to any one of Configurations 1 to 4 or a mask blank substrate manufactured by the manufacturing method according to any one of Configurations 12 to 18 is formed on the main surface.
  • a method for producing a substrate with a multilayer reflective film comprising a multilayer reflective film forming step of forming a multilayer reflective film in which a refractive index layer and a low refractive index layer are alternately laminated.
  • the reflectance characteristic for EUV light is also improved.
  • defect detection including pseudo defects in a defect inspection on the surface of the multilayer reflective film using a high-sensitivity defect inspection apparatus that uses light of 266 nm, 193 nm, or 13.5 nm as the inspection light source wavelength.
  • the number can be reduced, and further, fatal defects can be made obvious.
  • high-sensitivity defect inspection apparatus using 13.5 nm EUV light can suppress scattering of the substrate surface with the multilayer reflective film when performing the defect inspection of the substrate surface with the multilayer reflective film. It is possible to obtain a substrate with a multilayer reflective film capable of reliably performing defect inspection under inspection conditions (for example, inspection sensitivity conditions capable of detecting a 15 nm size defect in terms of SEVD).
  • the structure 20 of the present invention is characterized in that the multilayer reflective film forming step is performed by alternately forming the high refractive index layer and the low refractive index layer by an ion beam sputtering method. It is a manufacturing method of the board
  • a multilayer reflective film having excellent smoothness and hence excellent EUV light reflectance characteristics can be obtained by forming an alternating laminate of high refractive index layers and low refractive index layers by ion beam sputtering.
  • a substrate with a multilayer reflective film can be efficiently produced.
  • the sputtered particles of the high refractive index material and the low refractive index material are formed by ion beam sputtering using a target of a high refractive index material and a low refractive index material.
  • the sputtered particles of the high-refractive index material and the low-refractive index material are set to 0 degrees with respect to the normal line of the substrate main surface by ion beam sputtering using the target of the high-refractive index material and the low-refractive index material.
  • Configuration 22 of the present invention is the method for manufacturing a substrate with a multilayer reflective film according to any one of Configurations 19 to 21, further comprising a step of forming a protective film on the multilayer reflective film.
  • the protective film is formed on the multilayer reflective film, damage to the multilayer reflective film surface when the transfer mask (EUV mask) is manufactured can be suppressed.
  • the reflectance characteristics of the multilayer reflective film are further improved.
  • the number of detected defects including pseudo defects in the defect inspection of the protective film surface using a high-sensitivity defect inspection apparatus that uses light of 266 nm, 193 nm, or 13.5 nm as the inspection light source wavelength. Can be reduced, and a fatal defect can be revealed.
  • a semiconductor device comprising a step of performing a lithography process using an exposure apparatus using the reflective mask according to the eleventh aspect and forming a transfer pattern on a transfer target. It is a manufacturing method.
  • a reflective mask that excludes fatal defects such as foreign matters and scratches, and the number of detected defects including pseudo defects in the inspection is greatly increased. As a result, unnecessary costs are reduced. Therefore, a resist film formed on a transfer target such as a semiconductor substrate has no defect in a transfer pattern such as a circuit pattern transferred using the mask, and has a fine and high-precision transfer pattern. The device can be manufactured economically.
  • a mask blank substrate capable of reliably detecting a fatal defect because the number of detected defects including pseudo defects is small even in a high-sensitivity defect inspection machine that uses light of various wavelengths.
  • a substrate with a multilayer reflective film, a reflective mask blank and a reflective mask, and a method for manufacturing the mask blank substrate, a method for manufacturing the substrate with a multilayer reflective film, and a semiconductor device using the reflective mask A manufacturing method is provided.
  • FIG. 1A is a perspective view showing a mask blank substrate 10 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG.1 (b) is a cross-sectional schematic diagram which shows the mask blank substrate 10 of this embodiment. It is a cross-sectional schematic diagram which shows an example of a structure of the board
  • FIG. It is a figure which shows the result of having measured the power spectrum density with the atomic force microscope about the area
  • FIG. 1A is a perspective view showing a mask blank substrate 10 of the present embodiment.
  • FIG.1 (b) is a cross-sectional schematic diagram which shows the mask blank substrate 10 of this embodiment.
  • the mask blank substrate 10 (or simply referred to as the substrate 10) is a rectangular plate-like body, and has two opposing main surfaces 2 and an end surface 1.
  • the two opposing main surfaces 2 are the upper surface and the lower surface of this plate-like body, and are formed so as to oppose each other. At least one of the two opposing main surfaces 2 is a main surface on which a transfer pattern is to be formed.
  • the end face 1 is a side face of the plate-like body and is adjacent to the outer edge of the opposing main surface 2.
  • the end surface 1 has a planar end surface portion 1d and a curved end surface portion 1f.
  • the planar end surface portion 1d is a surface that connects the side of one opposing main surface 2 and the side of the other opposing main surface 2, and includes a side surface portion 1a and a chamfered slope portion 1b.
  • the side surface portion 1a is a portion (T surface) substantially perpendicular to the opposing main surface 2 in the planar end surface portion 1d.
  • the chamfered slope portion 1b is a chamfered portion (C surface) between the side surface portion 1a and the opposing main surface 2, and is formed between the side surface portion 1a and the opposing main surface 2.
  • the curved end surface portion 1f is a portion (R portion) adjacent to the vicinity of the corner portion 10a of the substrate 10 when the substrate 10 is viewed in plan, and includes a side surface portion 1c and a chamfered slope portion 1e.
  • the plan view of the substrate 10 refers to, for example, viewing the substrate 10 from a direction perpendicular to the opposing main surface 2.
  • substrate 10 is the intersection vicinity of two sides in the outer edge of the opposing main surface 2, for example. The intersection of two sides may be the intersection of the extension lines of the two sides.
  • the curved end surface portion 1 f is formed in a curved shape by rounding the corner 10 a of the substrate 10.
  • the present invention provides at least a main surface on the side where a transfer pattern is formed, that is, a reflective mask blank 30 as will be described later, a multilayer reflective film 21, a protective film 22, an absorber film.
  • the main surface on the side where 24 is formed has a specific power spectral density in a specific spatial frequency region (Power Spectrum Density: PSD).
  • PSD power spectral density
  • ⁇ Power spectral density> By subjecting the surface of the mask blank substrate 10 to Fourier transform of the unevenness of the substrate surface obtained by, for example, measuring with a white interferometer or an atomic force microscope, the unevenness is obtained with an amplitude intensity at a predetermined spatial frequency. Can be represented. This represents the measurement data of the unevenness (that is, the fine form of the substrate surface) as a sum of waves having a predetermined spatial frequency, that is, the surface form of the substrate is divided into waves having a predetermined spatial frequency.
  • Nx and Ny are the numbers of data in the x and y directions.
  • u 0, 1, 2,... Nx ⁇ 1
  • v 0, 1, 2,... Ny ⁇ 1
  • the spatial frequency f is given by the following equation (3).
  • the power spectral density PSD at this time is given by the following equation (4).
  • This power spectrum analysis is excellent in that it can grasp the change in the surface state of the substrate not only as a simple change in height but also as a change in its spatial frequency. This is a technique for analyzing the influence of reaction on the substrate surface.
  • the mask blank substrate 10 of the present invention uses a white interferometer to measure the number of pixels in a 0.14 mm ⁇ 0.1 mm region on the main surface on which the transfer pattern is formed.
  • spatial frequency 1 ⁇ 10 obtained by measuring at 640 ⁇ 480 -2 ⁇ m -1 or more 1 [mu] m -1 the PSD in the following areas a 4 ⁇ 10 6 nm 4 or less, and 1 [mu] m ⁇ 1 [mu] m area AFM
  • the PSD in the region of 1 ⁇ m ⁇ 1 or more obtained by measuring at 10 nm is made 10 nm 4 or less.
  • the region of 0.14 mm ⁇ 0.1 mm and the region of 1 ⁇ m ⁇ 1 ⁇ m are the central region of the mask blank substrate 10.
  • the center is an intersection of diagonal lines of the rectangle. That is, the intersection and the center in the region (the center of the region is the same as the center of the substrate) coincide.
  • an area of 0.14 mm ⁇ 0.1 mm with white light interferometer is to observe in pixels number 640 ⁇ 480
  • PSD data in each spatial frequency region referred to above is obtained by observing under the measurement conditions (measurement field of view, etc.) referred to as having high reliability.
  • a high-sensitivity defect inspection apparatus that uses wavelengths (for example, 266 nm, 193 nm) selected from a wavelength region of 150 nm to 365 nm as the inspection light source wavelength, and EUV light (for example, light having a wavelength of 13.5 nm) is 1 ⁇ m ⁇ Since the roughness of one or more high spatial frequency regions is likely to be erroneously detected as pseudo defects, the number of detected defects including pseudo defects can be reduced by suppressing the roughness (PSD as amplitude intensity) in these regions to a certain value or less. While reducing, it is possible to reliably detect a fatal defect that must not be detected.
  • wavelengths for example, 266 nm, 193 nm
  • EUV light for example, light having a wavelength of 13.5 nm
  • a high-sensitivity defect inspection apparatus using an inspection light source in the wavelength region of 150 nm to 365 nm (for example, a 266 nm UV laser or a 193 nm ArF excimer laser) is used to detect the main surface of the mask blank substrate 10.
  • the PSD in the region of 1 ⁇ m ⁇ 1 to 10 ⁇ m ⁇ 1 obtained by measuring the region of 1 ⁇ m ⁇ 1 ⁇ m with an atomic force microscope is 10 nm 4 or less.
  • the PSD having a spatial frequency of 1 ⁇ m ⁇ 1 or more and 10 ⁇ m ⁇ 1 or less is 1 nm 4 or more and 10 nm 4 or less.
  • the main surface of the mask blank substrate 10 is 1 ⁇ m ⁇
  • the power spectral density of a spatial frequency of 10 ⁇ m ⁇ 1 or more and 100 ⁇ m ⁇ 1 or less obtained by measuring an area of 1 ⁇ m with an atomic force microscope is preferably 5 nm 4 or less, more preferably a spatial frequency of 10 ⁇ m ⁇ 1 or more and 100 ⁇ m ⁇
  • the power spectral density of 1 or less is 0.5 nm 4 or more and 5 nm 4 or less.
  • a mask substrate / blank defect inspection apparatus for EUV exposure manufactured by Lasertec Corporation.
  • MAGICS M7360 KLA-Tencor reticle
  • optical mask / blank optical mask / blank
  • UV mask / blank defect inspection system UV mask / blank defect inspection system
  • Actinic defect inspection system
  • the number of detected defects including pseudo defects can be greatly reduced. This makes it possible to make the fatal defect conspicuous. If a fatal defect is detected, it is removed, or the mask is designed so that the absorber pattern 27 is placed on the fatal defect in a reflective mask 40 described later.
  • Various treatments can be applied.
  • the inspection light source wavelength is not limited to 266 nm, 193 nm, and 13.5 nm.
  • As the inspection light source wavelength 532 nm, 488 nm, 364 nm, and 257 nm may be used.
  • the present invention is most effective when performing a defect inspection using an inspection light source wavelength in the region of 150 nm to 365 nm or a high sensitivity defect inspection with an inspection light source wavelength of 13.5 nm.
  • Rms ⁇ Surface roughness (Rms)> Rms (Root means square) which is a representative surface roughness index in the mask blank substrate 10 is a root mean square roughness, and is a square root of a value obtained by averaging the squares of deviations from the average line to the measurement curve. is there. That is, Rms is expressed by the following formula (1).
  • Rms can be obtained by measuring an area of 1 ⁇ m ⁇ 1 ⁇ m on the main surface of the mask blank substrate 10 with an atomic force microscope.
  • the above-mentioned root mean square roughness (Rms) is preferably less than 0.13 nm, more preferably 0.12 nm or less, and still more preferably 0.10 nm or less.
  • the preferred surface roughness of the surface of the multilayer reflective film 21 (that is, the substrate surface with the multilayer reflective film) has a root mean square roughness (Rms) of less than 0.13 nm, more preferably 0.12 nm or less, and even more preferably Is 0.10 nm or less.
  • the main surface on the side where the transfer pattern is formed is subjected to surface processing so as to have high flatness from the viewpoint of obtaining at least pattern transfer accuracy and position accuracy.
  • the flatness is preferably 0.1 ⁇ m or less, particularly preferably 0.05 ⁇ m, in the main surface 142 mm ⁇ 142 mm region on the side where the transfer pattern of the substrate 10 is formed. It is as follows.
  • the main surface opposite to the side on which the transfer pattern is formed is a surface to be electrostatically chucked when being set in the exposure apparatus, and in a 142 mm ⁇ 142 mm region, the flatness is 1 ⁇ m or less, particularly preferably. 0.5 ⁇ m or less.
  • the mask blank substrate of the present invention described above has a main surface on the side where the transfer pattern is formed, a predetermined surface form, that is, a region of 0.14 mm ⁇ 0.1 mm on the main surface by a white interferometer.
  • an area of 1 [mu] m ⁇ 1 [mu] m of the power spectral density becomes 4 ⁇ 10 6 nm 4 or less, and the main surface in a spatial frequency 1 ⁇ 10 -2 ⁇ m -1 or more 1 [mu] m -1 obtained by measuring in pixels number 640 ⁇ 480 It can be manufactured by surface processing so that the power spectral density at a spatial frequency of 1 ⁇ m ⁇ 1 or more obtained by measurement with an atomic force microscope is 10 nm 4 or less. In addition, it is preferable to also perform the surface processing for achieving the above-mentioned surface roughness (Rms).
  • the surface treatment method is known and can be employed without any particular limitation in the present invention.
  • MRF magnetic viscoelastic fluid polishing
  • CMP chemical mechanical polishing
  • GCIB gas cluster ion beam etching
  • DCP dry chemical planarization
  • CMP uses a small-diameter polishing pad and a polishing agent (containing abrasive grains such as colloidal silica) and controls the residence time of the contact portion between the small-diameter polishing pad and the workpiece (mask blank substrate).
  • a polishing agent containing abrasive grains such as colloidal silica
  • This is a local processing method for polishing a convex portion of the workpiece surface.
  • GCIB generates gas cluster ions by ejecting a gaseous reactive substance (source gas) at room temperature and normal pressure while adiabatic expansion in a vacuum device, and ionizing it by electron irradiation.
  • DCP is a local processing method in which dry etching is locally performed by locally performing plasma etching and controlling the amount of plasma etching according to the degree of convexity.
  • any material can be used as a material for the reflective mask blank substrate for EUV exposure as long as it has low thermal expansion characteristics.
  • SiO 2 —TiO 2 glass having characteristics of low thermal expansion binary system (SiO 2 —TiO 2 ) and ternary system (SiO 2 —TiO 2 —SnO 2 etc.)
  • SiO 2 —Al 2 O A so-called multicomponent glass such as a 3- Li 2 O-based crystallized glass can be used.
  • a substrate such as silicon or metal can also be used. Examples of the metal substrate include Invar alloy (Fe—Ni alloy).
  • a multi-component glass material is used, but synthetic quartz used for a transmission type mask blank substrate.
  • synthetic quartz used for a transmission type mask blank substrate.
  • a thin film made of a metal, an alloy, or a material containing at least one of oxygen, nitrogen, and carbon in any one of them may be formed on a substrate made of a multicomponent glass material. it can. And the surface of the surface roughness of the said range can be formed comparatively easily by carrying out mirror surface polishing and surface treatment of such a thin film surface.
  • Ta tantalum
  • an alloy containing Ta or a Ta compound containing at least one of oxygen, nitrogen, and carbon in any of these is preferable.
  • the Ta compound for example, TaB, TaN, TaO, TaON, TaCON, TaBN, TaBO, TaBON, TaBCON, TaHf, TaHfO, TaHfN, TaHfON, TaHfCON, TaSi, TaSiO, TaSiN, TaSiON, TaSiCON, etc. may be used. it can.
  • the thin film preferably has an amorphous structure from the viewpoint of high smoothness on the surface of the thin film.
  • the crystal structure of the thin film can be measured by an X-ray diffractometer (XRD).
  • the method for manufacturing a mask blank substrate of the present invention includes a surface processing step of performing surface processing so as to obtain a surface form having a predetermined PSD in the predetermined spatial frequency region.
  • the surface treatment process is achieving predetermined PSD in the intermediate space frequency domain (spatial frequency 1 ⁇ 10 -2 ⁇ m -1 or more 1 [mu] m -1 or less in area) and a high spatial frequency range (spatial frequency 1 [mu] m -1 or more regions)
  • the implementation method of the process is not particularly limited as long as it can be performed, but the intermediate spatial frequency domain roughness reduction process for reducing the PSD in the intermediate spatial frequency domain to the above range, and the PSD in the high spatial frequency domain are described above. It is preferable to carry out by carrying out a high spatial frequency domain roughness reduction step to make the range.
  • the high spatial frequency domain roughness reduction process generally requires finer roughness adjustment, and the high spatial frequency domain roughness is also affected by the work of the intermediate spatial frequency domain roughness reduction process.
  • These steps are preferably performed by any surface processing method of EEM (Elastic Emission Machining) or catalyst-based etching (CARE (Catalyst-Referred Etching)).
  • EEM Elastic Emission Machining
  • CARE Catalyst-Referred Etching
  • EEM is useful in the intermediate spatial frequency domain roughness reduction process
  • CARE is useful in the high spatial frequency domain roughness reduction process.
  • EEM brings fine powder particles of 0.1 ⁇ m or less into contact with the work piece (mask blank substrate) under almost no load condition, and at that time, an interaction that occurs at the interface between the fine powder particles and the work piece (a kind)
  • a workpiece In order to make contact in the unloaded state, for example, a workpiece is placed in water, fine powder particles are dispersed in the water, and a rotating body such as a wheel is provided in the vicinity of the workpiece surface of the workpiece. It is arranged and rotated. By this rotational motion, a flow called a high-speed shear flow is generated between the workpiece surface and the rotating body, and fine powder particles act on the workpiece surface.
  • the size of the rotating body is appropriately selected according to the size of the workpiece.
  • the shape of the rotating body is appropriately selected according to the region on the surface of the workpiece to be preferentially contacted (reacted) with the processing liquid. When it is desired to contact the machining liquid locally, the shape is spherical or linear. When it is desired to contact the machining liquid preferentially in a relatively wide area, the shape is cylindrical.
  • the material of the rotating body should be resistant to the machining fluid and have a low elasticity as much as possible.
  • High elasticity (relatively soft) is not preferable because it may cause shape deformation during rotation or the shape may become unstable, which may deteriorate the processing accuracy.
  • polyurethane, glass, ceramics, or the like can be used as the material of the rotating body.
  • the rotational speed of the rotating body is appropriately selected depending on the PSD to be achieved, but is usually 50 to 1000 rpm, and the polishing time by the rotating body is usually 60 to 300 minutes.
  • a workpiece is arranged perpendicularly to a rotating body, and a predetermined load is applied to the rotated rotating body, thereby adjusting a gap between the workpiece and the rotating body. it can.
  • the rotating body is scanned in parallel with the rotation axis.
  • it is moved by a certain distance parallel to the rotating body and scanned in the reverse direction. By repeating these operations, the entire area can be processed.
  • the load range is appropriately selected depending on the PSD to be achieved, but is usually set in the range of 0.5 kg to 5 kg.
  • Examples of the fine powder particles used in EEM include cerium oxide, silica (SiO 2 ), colloidal silica, zirconium oxide, manganese dioxide, aluminum oxide, and the like.
  • the workpiece is a glass substrate
  • the fine powder particles it is preferable to use zirconium oxide, aluminum oxide, colloidal silica or the like.
  • the average particle size of the fine powder particles is preferably 100 nm or less (note that the average particle size is measured from an image 15 to 105 ⁇ 10 3 times using an SEM (scanning electron microscope). can get).
  • fine powder particles may be suspended in a solvent in which the workpiece is disposed to form a processing liquid, which may be brought into contact with the workpiece.
  • any one of water, an acidic aqueous solution, and an alkaline aqueous solution in which fine powder particles are dispersed may be used as the processing liquid, or any one of the aqueous solutions may be used as the processing liquid.
  • the acidic aqueous solution examples include aqueous solutions of sulfuric acid, hydrochloric acid, hydrofluoric acid, silicic acid, and the like.
  • the polishing rate is improved.
  • the glass substrate may be roughened, so an acid and a concentration that do not rough the glass substrate are selected as appropriate.
  • the alkaline aqueous solution examples include aqueous solutions of potassium hydroxide, sodium hydroxide and the like.
  • aqueous solutions of potassium hydroxide, sodium hydroxide and the like When an alkaline aqueous solution is included in the processing liquid in non-contact polishing, the polishing rate is improved.
  • the alkaline aqueous solution is adjusted within a range in which the abrasive grains contained in the processing liquid do not dissolve, and is preferably adjusted so that the pH of the processing liquid is 9 to 12.
  • the processing principle of CARE is that the workpiece (mask blank substrate) and the catalyst are arranged in the treatment liquid, or the treatment liquid is supplied between the workpiece and the catalyst, and the workpiece and the catalyst are separated.
  • the workpiece is processed by the active species generated from the molecules in the treatment liquid that are brought into contact with each other and adsorbed on the catalyst at that time.
  • the processing principle is that the treatment liquid is water, the workpiece and the catalyst are contacted in the presence of water, and the catalyst and the workpiece surface The product of hydrolysis is removed from the surface of the workpiece and processed by, for example, relative movement.
  • the CARE processing method includes arranging a workpiece in a processing solution that does not normally exhibit solubility with respect to the workpiece, a metal such as platinum, gold, iron, and molybdenum, an alloy such as SUS, or the like.
  • a processing reference surface made of a ceramic-based solid catalyst is placed in contact with or in close proximity to the processing surface of the workpiece (or a processing liquid is supplied between the processing object and the catalyst), and the processing is performed in the processing liquid.
  • the workpiece is machined by causing the workpiece to react with the active species generated on the surface of the machining reference surface by relatively moving the workpiece and the machining reference surface.
  • a treatment solution in which molecules containing halogen are dissolved may be used.
  • hydrogen halide is preferable as the molecule containing halogen, but molecules having bonds such as C—F, SF, NF, C—Cl, S—Cl, N—Cl can also be used. It is.
  • hydrohalic acid an aqueous solution in which hydrogen halide molecules are dissolved
  • the halogen include fluorine (F), chlorine (Cl), bromine (Br), and iodine (I), but the chemical reactivity decreases as the atomic number increases.
  • hydrofluoric acid HF aqueous solution
  • glass SiO 2
  • Ti contained in the low expansion glass is selectively eluted in the HCl aqueous solution. In consideration of these factors and processing time, it is preferable to use hydrohalic acid adjusted to an appropriate concentration.
  • a metal such as platinum, gold, iron, molybdenum, an alloy such as SUS, or a ceramic solid catalyst that oxidizes hydrogen and promotes a reaction of extracting hydrogen ions and atoms is used.
  • Active species are generated only on the processing reference surface, and this active species is deactivated immediately after leaving the processing reference surface, so there is almost no side reaction, and the principle of surface processing is chemical reaction instead of mechanical polishing. Therefore, damage to the workpiece is extremely small, excellent smoothness can be achieved, and roughness in the high spatial frequency region can be effectively reduced.
  • the mask blank substrate is a glass substrate
  • transition metals such as platinum, gold, silver, copper, molybdenum, nickel, and chromium as the solid catalyst
  • the present inventors consider that this may proceed), and by performing CARE in water, substrate surface processing can be performed, and CARE is performed in this way from the viewpoint of cost and processing characteristics. It is preferable.
  • the processing reference surface made of the solid catalyst described above is usually formed by depositing a solid catalyst on a predetermined pad.
  • a solid catalyst on a predetermined pad.
  • limiting in particular in the said pad For example, rubber
  • the workpiece and the workpiece reference surface are moved relative to each other in the processing liquid to cause the active species generated on the surface of the workpiece reference surface to react with the workpiece, thereby to change the workpiece surface.
  • Surface processing is performed by removing.
  • the processing conditions for CARE can be set, for example, within a range of platen rotation speed: 5 to 200 rpm, workpiece rotation speed: 5 to 200 rpm, processing pressure: 10 hPa to 1000 hPa, and processing time: 5 to 120 minutes. .
  • the CARE processing apparatus 100 includes a processing tank 124, a catalyst surface plate 126 rotatably disposed in the processing tank 124, and a workpiece 128 (mask blank substrate) with its surface (processing surface) facing downward.
  • a substrate holder 130 for detachably holding the substrate.
  • the substrate holder 130 is connected to the tip end of a rotary shaft 132 that is movable up and down and is provided at a position that is parallel and eccentric to the rotational axis of the catalyst surface plate 126.
  • platinum 142 having a predetermined thickness as a solid catalyst is formed on the surface of the base material 140 of a rigid material made of stainless steel, for example.
  • the solid catalyst may be bulk, but may be configured such that platinum 142 is formed on a base material having elasticity, such as a fluorine-based rubber material, which is inexpensive and has good shape stability.
  • a heater 170 as a temperature control mechanism for controlling the temperature of the workpiece 128 held by the holder 130 is embedded in the rotating shaft 132 inside the substrate holder 130.
  • a processing liquid supply nozzle 174 that supplies a processing liquid (such as pure water) controlled to a predetermined temperature by a heat exchanger 172 as a temperature control mechanism to the inside of the processing tank 124 is disposed.
  • a fluid flow path 176 as a temperature control mechanism for controlling the temperature of the catalyst surface plate 126 is provided inside the catalyst surface plate 126.
  • the CARE processing method by the CARE processing apparatus 100 is as follows. A processing liquid is supplied from the processing liquid supply nozzle 174 toward the catalyst surface plate 126. Then, the workpiece 128 held by the substrate holder 130 is pressed against the surface of the platinum (catalyst) 142 of the catalyst platen 126 with a predetermined pressure, and the workpiece 128 is pressed against the platinum (catalyst) 142 of the catalyst platen 126. The catalyst surface plate 126 and the workpiece 128 are rotated while the treatment liquid is interposed in the contact portion (processing portion), and the surface (lower surface) of the workpiece 128 is removed and etched (etched) flatly.
  • the workpiece 128 is held in close proximity to the platinum (catalyst) 142 without pressing the workpiece 128 held by the substrate holder 130 against the platinum (catalyst) 142 of the catalyst surface plate 126 with a predetermined pressure.
  • the surface of the workpiece 128 may be removed (etched) flatly.
  • the PSD of the intermediate spatial frequency and high spatial frequency region is adjusted to a predetermined value or less, and the mask blank substrate of the present invention is manufactured.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the multilayer reflective film-coated substrate 20 of the present embodiment.
  • the substrate 20 with a multilayer reflective film of the present embodiment has a structure having the multilayer reflective film 21 on the main surface on the side where the transfer pattern of the mask blank substrate 10 described above is formed.
  • the multilayer reflective film 21 provides a function of reflecting EUV light in a reflective mask for EUV lithography, and has a multilayer film structure in which elements having different refractive indexes are periodically stacked.
  • the material of the multilayer reflective film 21 is not particularly limited as long as it reflects EUV light. However, the reflectance of the multilayer reflective film 21 is usually 65% or more, and the upper limit is usually 73%.
  • the multilayer reflective film 21 includes 40 thin films (high refractive index layer) made of a high refractive index material and 40 thin films made of a low refractive index material (low refractive index layer) alternately. A structure in which about 60 cycles are laminated can be adopted.
  • the multilayer reflective film 21 for EUV light having a wavelength of 13 to 14 nm is preferably a Mo / Si periodic laminated film in which Mo films and Si films are alternately laminated for about 40 periods.
  • Ru / Si periodic multilayer films, Mo / Be periodic multilayer films, Mo compounds / Si compound periodic multilayer films, Si / Nb periodic multilayer films, Si / Mo / Ru A periodic multilayer film, a Si / Mo / Ru / Mo periodic multilayer film, a Si / Ru / Mo / Ru periodic multilayer film, or the like can be used.
  • the method for forming the multilayer reflective film 21 is known in the art, but can be formed by depositing each layer by, for example, a magnetron sputtering method or an ion beam sputtering method.
  • a magnetron sputtering method or an ion beam sputtering method for example, an Si film having a thickness of several nanometers is first formed on the substrate 10 using an Si target by an ion beam sputtering method, and then thickened using a Mo target. A Mo film having a thickness of about several nanometers is formed, and this is taken as one period, and laminated for 40 to 60 periods to form the multilayer reflective film 21.
  • a protective film 22 (see FIG. 3) is formed to protect the multilayer reflective film 21 from dry etching or wet cleaning in the manufacturing process of the reflective mask for EUV lithography. You can also Thus, the form which has the multilayer reflective film 21 and the protective film 22 on the board
  • Examples of the material of the protective film 22 include Ru, Ru- (Nb, Zr, Y, B, Ti, La, Mo), Si- (Ru, Rh, Cr, B), Si, Zr, Nb. , La, B, and the like can be used, but among these, when a material containing ruthenium (Ru) is applied, the reflectance characteristics of the multilayer reflective film become better. Specifically, Ru, Ru- (Nb, Zr, Y, B, Ti, La, Mo) are preferable. Such a protective film is particularly effective when an absorber film described later is made of a Ta-based material and the absorber film is patterned by dry etching with a Cl-based gas.
  • the surface of the multilayer reflective film 21 or the protective film 22 (that is, the surface of the substrate 20 with a multilayer reflective film) is a white interferometer having a region of 0.14 mm ⁇ 0.1 mm.
  • an area of 1 [mu] m ⁇ 1 [mu] m power spectral density of the spatial frequency 1 [mu] m -1 or 100 [mu] m -1 or less obtained by measuring an atomic force microscope is preferably 20 nm 4 or less.
  • the power spectrum in the region of 0.14 mm ⁇ 0.1 mm, at white light interferometer, less spatial frequency 1 ⁇ 10 -2 ⁇ m -1 or more 1 [mu] m -1 obtained by measuring in pixels number 640 ⁇ 480 density is at 1 ⁇ 10 2 nm 4 or 3.5 ⁇ 10 7 nm 4 below
  • the spatial frequency 1 [mu] m -1 or 100 [mu] m -1 or less of the power spectrum obtained by measuring an area of 1 [mu] m ⁇ 1 [mu] m with an atomic force microscope density is 0.5 nm 4 or more 16 nm 4 or less.
  • the region of 0.14 mm ⁇ 0.1 mm, at white light interferometer, the power spectrum in the following spatial frequency 1 ⁇ 10 -2 ⁇ m -1 or more 1 [mu] m -1 obtained by measuring in pixels number 640 ⁇ 480 density is at 3 ⁇ 10 7 nm 4 below 2 ⁇ 10 2 nm 4 or more
  • the power spectral density of the spatial frequency 1 [mu] m -1 or 100 [mu] m -1 or less obtained by measuring an area of 1 [mu] m ⁇ 1 [mu] m with an atomic force microscope 1nm is 4 or more 15nm 4 below.
  • a decrease in pattern contrast due to flare during pattern transfer is suppressed, and a 266 nm UV laser or a 193 nm ArF excimer laser in the wavelength range of 150 nm to 365 nm is used as the inspection light source mentioned above.
  • the defect inspection of the multilayer reflective film-coated substrate 20 is performed with a high-sensitivity defect inspection apparatus, the number of detected defects including pseudo defects can be significantly reduced.
  • the high-sensitivity defect inspection apparatus using 13.5 nm EUV light can perform the defect inspection of the surface of the multilayer reflective film-coated substrate 20, scattering from the multilayer reflective film can be suppressed. It is possible to reliably perform defect inspection under inspection conditions (for example, inspection sensitivity conditions capable of detecting a 15 nm size defect in terms of SEVD).
  • the mask blank substrate of the present invention has a sufficiently low roughness (PSD) in the intermediate spatial frequency and high spatial frequency regions and is very excellent in smoothness. Therefore, the multilayer reflective film formed thereon As described above, the PSD in the intermediate spatial frequency and high spatial frequency regions of the protective film (or the protective film formed thereon) can be easily set within a range in which the number of detected defects including pseudo defects can be greatly reduced. is there. Since the defect inspection under the high-sensitivity inspection conditions can be reliably performed in this way, the mask blank substrate of the present invention is used as a mask blank substrate for EUV lithography that requires such high-sensitivity inspection in the manufacturing stage. Useful.
  • the surface of the multilayer reflective film 21 or the protective film 22 has a spatial frequency of 10 ⁇ m ⁇ 1 or more and 100 ⁇ m ⁇ obtained by measuring an area of 1 ⁇ m ⁇ 1 ⁇ m with an atomic force microscope.
  • the power spectral density of 1 or less is preferably 7.5 nm or less, more preferably 4 or less, more preferably a power having a spatial frequency of 10 ⁇ m ⁇ 1 or more and 100 ⁇ m ⁇ 1 or less obtained by measuring an area of 1 ⁇ m ⁇ 1 ⁇ m with an atomic force microscope.
  • Spectral density is 6.5 nm 4 or less.
  • the power spectral density of a spatial frequency of 10 ⁇ m ⁇ 1 or more and 100 ⁇ m ⁇ 1 or less obtained by measuring an area of 1 ⁇ m ⁇ 1 ⁇ m with an atomic force microscope is 5 nm 4 or less, particularly preferably a region of 1 ⁇ m ⁇ 1 ⁇ m. Is measured with an atomic force microscope, and the power spectral density at a spatial frequency of 10 ⁇ m ⁇ 1 to 100 ⁇ m ⁇ 1 is 0.5 nm 4 to 5 nm 4 .
  • the multilayer reflective film 21 is formed on the main surface of the substrate 10.
  • the film is formed by sputtering so that the high refractive index layer and the low refractive index layer are deposited at a predetermined incident angle with respect to the normal line.
  • the sputtered particles of the high-refractive index material and the low-refractive index material are made to be normal to the main surface of the substrate 10 by ion beam sputtering using a target having a high refractive index material and a low refractive index material.
  • the number of detected defects including pseudo defects can be greatly reduced, and the surface of the multilayer reflective film 21 or the protective film 22 is smooth. Therefore, it is possible to efficiently manufacture a substrate with a multilayer reflective film having a multilayer reflective film excellent in EUV light reflectance characteristics.
  • the protective film 22 formed on the multilayer reflective film 21 is continuously deposited obliquely with respect to the normal of the main surface of the mask blank substrate 10 after the multilayer reflective film 21 is formed.
  • a back surface conductive film 23 (see FIG. 3) is provided on the surface of the mask blank substrate 10 opposite to the surface in contact with the multilayer reflective film 21 for the purpose of electrostatic chucking. It can also be formed.
  • the multilayer reflective film 21 and the protective film 22 are provided on the side on which the transfer pattern on the mask blank substrate 10 is formed, and the back surface conductive film 23 is provided on the surface opposite to the surface in contact with the multilayer reflective film 21.
  • a form having a multilayer reflective film-coated substrate in the present invention can also be used.
  • the electrical characteristics (sheet resistance) required for the back conductive film 23 are usually 100 ⁇ / ⁇ or less.
  • the formation method of the back surface conductive film 23 is well-known, for example, can be formed by magnetron sputtering method or ion beam sputtering method using a target of a metal such as Cr or Ta or an alloy.
  • the back surface is formed on the back surface opposite to the main surface.
  • the present invention is not limited to such an order.
  • the protective film 22 may be further formed to manufacture the substrate 20 with a multilayer reflective film.
  • an underlayer may be formed between the mask blank substrate 10 and the multilayer reflective film 21.
  • the underlayer can be formed for the purpose of improving the smoothness of the main surface of the substrate 10, the purpose of reducing defects, the purpose of enhancing the reflectivity of the multilayer reflective film 21, and the purpose of correcting the stress of the multilayer reflective film 21.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the reflective mask blank 30 of the present embodiment.
  • the reflective mask blank 30 absorbs the transfer pattern on the protective film 22 of the substrate 20 with the multilayer reflective film described above (or on the multilayer reflective film 21 when the protective film 22 is not present).
  • the body film 24 is formed.
  • the material of the absorber film 24 is not particularly limited. For example, it has a function of absorbing EUV light, and it is preferable to use a material containing Ta (tantalum) alone or Ta as a main component.
  • the material mainly composed of Ta is usually an alloy of Ta.
  • Such an absorber film preferably has an amorphous or microcrystalline structure in terms of smoothness and flatness.
  • the material containing Ta as a main component include a material containing Ta and B, a material containing Ta and N, a material containing Ta and B, and further containing at least one of O and N, and a material containing Ta and Si.
  • a material containing Ta, Si and N, a material containing Ta and Ge, a material containing Ta, Ge and N can be used.
  • an amorphous structure can be easily obtained, and the smoothness of the absorber film 24 can be improved. Furthermore, if N and O are added to Ta, the resistance to oxidation is improved, so that the stability over time can be improved.
  • the surface of the absorber film 24 is within the above range (that is, the intermediate space). 4 ⁇ 10 7 nm 4 or less in the frequency domain, it has a power spectral density of the 20 nm 4 below) in the high spatial frequency region, from the viewpoint of reducing the number of defects detected including pseudo defects.
  • the absorber film 24 Is preferably an amorphous structure. The crystal structure can be confirmed by an X-ray diffractometer (XRD).
  • the surface of the absorber film 24 is preferably a spatial frequency 1 [mu] m -1 or 10 [mu] m -1 or less of the power spectral density obtained by measuring an area of 1 [mu] m ⁇ 1 [mu] m by an atomic force microscope is 20 nm 4 or less , more preferably, the spatial frequency 1 [mu] m -1 or 10 [mu] m -1 or less of the power spectral density obtained by measuring an area of 1 [mu] m ⁇ 1 [mu] m by an atomic force microscope is 1 nm 4 or more 15 nm 4 or less.
  • the reflective mask blank 30 of the reflective mask blank 30 can be used with a high-sensitivity defect inspection apparatus using a 266 nm UV laser or a 193 nm ArF excimer laser in the wavelength range of 150 nm to 365 nm as the inspection light source mentioned above.
  • the number of detected defects including pseudo defects can be significantly reduced.
  • the mask blank substrate 10 of the present invention has a sufficiently low roughness (PSD) in the intermediate spatial frequency and high spatial frequency regions and is very smooth.
  • PSD sufficiently low roughness
  • the PSD in the intermediate spatial frequency and high spatial frequency regions of the film 21 (or the protective film 22 formed thereon) is also in a range in which the number of detected defects including pseudo defects can be greatly reduced as described above. Is easy.
  • the PSD in the intermediate spatial frequency and high spatial frequency regions of the absorber film 24 formed on the multilayer reflective film 21 (or protective film 22) also greatly increases the number of detected defects including pseudo defects as described above. It is easy to make it within a range that can be reduced.
  • the surface of the absorber film 24 preferably has a power spectral density of 5 nm 4 or less at a spatial frequency of 10 ⁇ m ⁇ 1 or more and 100 ⁇ m ⁇ 1 or less obtained by measuring a 1 ⁇ m ⁇ 1 ⁇ m region with an atomic force microscope.
  • the spatial frequency 10 [mu] m -1 or 100 [mu] m -1 or less of the power spectral density obtained by measuring an area of 1 [mu] m ⁇ 1 [mu] m by an atomic force microscope is 0.5 nm 4 or 5 nm 4 or less.
  • the reflective mask blank of the present invention is not limited to the configuration shown in FIG.
  • a resist film serving as a mask for patterning the absorber film 24 can be formed on the absorber film 24, and a reflective mask blank with a resist film is also a reflective mask blank of the present invention.
  • the resist film formed on the absorber film 24 may be a positive type or a negative type. Further, it may be used for electron beam drawing or laser drawing.
  • a so-called hard mask (etching mask) film can be formed between the absorber film 24 and the resist film, and this aspect is also a reflective mask blank in the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing the reflective mask 40 of the present embodiment.
  • the reflective mask 40 of the present embodiment has a configuration in which the absorber film 24 in the reflective mask blank 30 is patterned to form the absorber pattern 27 on the protective film 22 or the multilayer reflective film 21.
  • exposure light such as EUV light
  • the exposure light is absorbed in a portion of the mask surface where the absorber film 24 is present, and the other portions where the absorber film 24 is removed are exposed. Since the exposure light is reflected by the protective film 22 and the multilayer reflective film 21, it can be used as a reflective mask 40 for lithography.
  • a circuit pattern or the like based on the absorber pattern 27 of the reflective mask 40 is formed on a resist film formed on a transfer target such as a semiconductor substrate by a lithography process using the reflective mask 40 described above and an exposure apparatus. By transferring the transfer pattern and passing through various other steps, a semiconductor device in which various patterns such as wirings are formed on the semiconductor substrate can be manufactured.
  • a reference mark is formed on the mask blank substrate 10, the multilayer reflective film-coated substrate 20, and the reflective mask blank 30.
  • the reference mark and the position of the fatal defect detected by the high sensitivity defect inspection apparatus are determined. Coordinates can be managed. Based on the position information (defect data) of the obtained fatal defect, when producing the reflective mask 40, there is a fatal defect based on the above-described defect data and transferred pattern (circuit pattern) data.
  • the drawing data can be corrected so that the absorber pattern 27 is formed at the existing location, and defects can be reduced.
  • Example 1 ⁇ Manufacture of mask blank substrate> (Polishing and surface processing by MRF)
  • a SiO 2 —TiO 2 glass substrate having a size of 152.4 mm ⁇ 152.4 mm and a thickness of 6.35 mm is prepared as a mask blank substrate, and the front and back surfaces of the glass substrate are prepared using a double-side polishing apparatus.
  • the surface roughness of the surface of the glass substrate thus obtained was measured with an atomic force microscope.
  • the root mean square roughness (Rms) was 0.15 nm.
  • the surface shape (surface form, flatness) and TTV (plate thickness variation) of the 148 mm ⁇ 148 mm region on the front and back surfaces of the glass substrate were measured with a wavelength shift interferometer using a wavelength modulation laser.
  • the flatness of the front and back surfaces of the glass substrate was 290 nm (convex shape).
  • the measurement result of the surface shape (flatness) of the glass substrate surface is stored in a computer as height information with respect to a reference surface at each measurement point, and the reference value of the surface flatness required for the glass substrate is 50 nm (convex shape).
  • the difference was calculated by a computer in comparison with the reference value 50 nm for the back flatness.
  • processing conditions for local surface processing according to the required removal amount were set for each processing spot shape region in the glass substrate surface.
  • the dummy substrate is processed with a spot without moving the substrate for a certain period of time in the same way as in actual processing, and the shape is converted to the same measuring machine as the apparatus for measuring the surface shape of the front and back surfaces.
  • the spot processing volume per unit time was calculated. Then, according to the necessary removal amount obtained from the spot information and the surface shape information of the glass substrate, the scanning speed for raster scanning the glass substrate was determined.
  • the front and back flatness of the glass substrate is locally below the reference value by the magneto-visco-elastic fluid polishing (Magneto Rheological Finishing MRF) processing method.
  • MRF magneto-visco-elastic fluid polishing
  • Surface processing was performed to adjust the surface shape.
  • the magnetic viscoelastic fluid used at this time contained an iron component, and the polishing slurry was an alkaline aqueous solution + abrasive (about 2 wt%) and an abrasive: cerium oxide.
  • the glass substrate was immersed in a cleaning tank containing a hydrochloric acid aqueous solution having a concentration of about 10% (temperature: about 25 ° C.) for about 10 minutes, and then rinsed with pure water and dried with isopropyl alcohol (IPA).
  • IPA isopropyl alcohol
  • the flatness of the front and back surfaces was about 40 to 50 nm.
  • the surface roughness of the glass substrate surface was measured by using an atomic force microscope to measure the 1 ⁇ m ⁇ 1 ⁇ m region in the center of the main surface (142 mm ⁇ 142 mm) on the side where the transfer pattern is formed.
  • the roughness (Rms) was 0.37 nm, which was in a state of being rougher than the surface roughness before local surface processing by MRF.
  • the surface state of this glass substrate was measured with a non-contact surface shape measuring instrument NewView 6300 of a white interferometer manufactured by Zygo (measurement area: 0.14 mm ⁇ 0.1 mm, number of pixels: 640 ⁇ 480), and power spectrum analysis was performed. went. The results are shown in FIG. 5 (raw).
  • unprocessed is data obtained by observing an area of 0.14 mm ⁇ 0.1 mm with the number of pixels of 640 ⁇ 480. “EEM processing” will be described later.
  • the spatial frequency 1 ⁇ 10 -2 ⁇ m power spectral density at -1 to 1 [mu] m -1 or less at a maximum 4.5 ⁇ 10 6 nm 4 (a spatial frequency 1 ⁇ 10 -2 ⁇ m -1) met See gray line in FIG. 5).
  • the surface roughness of the glass substrate was measured with an atomic force microscope (measurement region: 1 ⁇ m ⁇ 1 ⁇ m), and the result of the power spectrum analysis is shown as “EEM unprocessed” in FIG.
  • the power spectral density at a spatial frequency of 1 ⁇ m ⁇ 1 or more and 100 ⁇ m ⁇ 1 or less was 14 nm 4 (spatial frequency 2 ⁇ m ⁇ 1 ) at the maximum.
  • the power spectral density at a spatial frequency of 1 ⁇ m ⁇ 1 to 10 ⁇ m ⁇ 1 is 14 nm 4 at maximum (spatial frequency 2 ⁇ m ⁇ 1 ), and the power density at a spatial frequency of 10 ⁇ m ⁇ 1 to 100 ⁇ m ⁇ 1 is 8.32 nm at maximum. 4 (spatial frequency 11 ⁇ m ⁇ 1 ) (see dotted line in FIG. 6).
  • Processing liquid Neutral aqueous solution (pH: 7) containing fine powder particles (concentration: 3 wt%)
  • Fine powder particles colloidal silica, average particle size; about 80 nm
  • Rotating body Polyurethane rotating sphere
  • the end surface of the glass substrate was scrubbed, and then the front and back surfaces were subjected to megasonic cleaning with a low-concentration hydrofluoric acid aqueous solution (frequency 3 MHz, 60 seconds), rinsing with pure water, and drying.
  • a low-concentration hydrofluoric acid aqueous solution frequency 3 MHz, 60 seconds
  • the surface state of the glass substrate surface-processed by EEM was measured with a non-contact surface shape measuring instrument NewView 6300 of a white interferometer manufactured by Zygo, as described above (measurement area: 0.14 mm ⁇ 0.1 mm, number of pixels 640). ⁇ 480), power spectrum analysis was performed. The result is shown as “EEM processing” in FIG.
  • the power spectral density in the spatial frequency 1 ⁇ 10 -2 ⁇ m -1 or more 1 [mu] m -1 or less is maximized at 10 6 nm 4 (a spatial frequency 1 ⁇ 10 -2 ⁇ m -1).
  • a spatial frequency 1 ⁇ 10 -2 ⁇ m -1 As described above, by surface processing by EEM, it can be seen that it was possible to reduce the roughness of the intermediate spatial frequency domain (1 ⁇ 10 -2 ⁇ m -1 or more 1 [mu] m -1 or less).
  • the surface state of the glass substrate obtained by EEM surface processing was measured with an atomic force microscope (measurement region: 1 ⁇ m ⁇ 1 ⁇ m), and the result of power spectrum analysis is shown as “EEM processing” in FIG. .
  • the power spectral density at a spatial frequency of 1 ⁇ m ⁇ 1 or more and 100 ⁇ m ⁇ 1 or less was 25 nm 4 at maximum (spatial frequency 3 ⁇ m ⁇ 1 ) (see the solid line in FIG. 6). More specifically, the maximum power spectral density at a spatial frequency of 1 ⁇ m ⁇ 1 to 10 ⁇ m ⁇ 1 is 25 nm 4 (spatial frequency 3 ⁇ m ⁇ 1 ), and the maximum power spectral density at a spatial frequency of 10 ⁇ m ⁇ 1 to 100 ⁇ m ⁇ 1 is 9. It was 0 nm 4 (spatial frequency 10 ⁇ m ⁇ 1 ). As described above, it can be seen from the results of FIG. 6 that the PSD at the high spatial frequency was not significantly changed by the surface processing by EEM.
  • Processing fluid Pure water Catalyst: Pt Substrate rotation speed: 10.3 rotations / minute Catalyst constant rotation speed: 10 rotations / minute Processing time: 50 minutes Processing pressure: 250 hPa
  • the surface state of the glass substrate surface-treated by CARE was measured with a non-contact surface shape measuring instrument NewView 6300 of a white interferometer manufactured by Zygo (measurement area: 0.14 mm ⁇ 0.1 mm, number of pixels: 640 ⁇ 480). A power spectrum analysis was performed.
  • the surface state of the glass substrate was measured with an atomic force microscope (measurement region: 1 ⁇ m ⁇ 1 ⁇ m), and the result of power spectrum analysis is shown in FIG. 8 (solid line indicated as “CARE processing”).
  • the maximum power spectral density at a spatial frequency of 1 ⁇ m ⁇ 1 to 100 ⁇ m ⁇ 1 was 5.0 nm 4 (spatial frequency 2 ⁇ m ⁇ 1 ).
  • the power spectral density at a spatial frequency of 1 ⁇ m ⁇ 1 or more and 10 ⁇ m ⁇ 1 or less is 5.0 nm 4 at maximum (spatial frequency 2 ⁇ m ⁇ 1 ), and the power spectral density at a spatial frequency of 10 ⁇ m ⁇ 1 or more and 100 ⁇ m ⁇ 1 or less is maximum. It was 1.9 nm 4 (spatial frequency 11 ⁇ m ⁇ 1 ).
  • the root mean square roughness Rms was as good as 0.08 nm.
  • the inspection sensitivity condition was an inspection sensitivity condition in which a defect having a size of 20 nm can be detected by a sphere equivalent diameter SEVD (Sphere Equivalent Volume Diameter).
  • SEVD Sphere Equivalent Volume Diameter
  • the defect area (S) and the defect height (h) can be measured by an atomic force microscope (AFM).
  • AFM atomic force microscope
  • MAGICS M7360 manufactured by Lasertec Corporation
  • a defect inspection was performed on a 132 mm ⁇ 132 mm region on the main surface of the mask blank glass substrate in the same manner as described above.
  • the total number of detected defects including pseudo defects was 15, and the number of detected defects was greatly reduced compared to the conventional number of detected defects of 100,000. .
  • a multilayer reflective film in which high refractive index layers and low refractive index layers are alternately laminated is formed by ion beam sputtering, and this multilayer reflective film is further formed.
  • a protective film was formed thereon to produce a substrate with a multilayer reflective film.
  • the multilayer reflective film was formed as 40 pairs (film thickness) with a 4.2 nm-thickness Si film (high refractive index layer) and a 2.8 nm-thickness Mo film (low refractive index layer) as one pair. Total 280 nm). Further, the protective film is made of Ru having a thickness of 2.5 nm.
  • the multilayer reflective film was formed by ion beam sputtering so that the incident angle of the sputtered particles of the Si film and the sputtered particles of the Mo film was 30 degrees with respect to the normal line of the main surface of the substrate.
  • the surface state of the protective film was measured with a non-contact surface shape measuring instrument NewView 6300 of white interferometer manufactured by Zygo (measurement area: 0.14 mm ⁇ 0.1 mm, number of pixels: 640 ⁇ 480), and power spectrum analysis was performed. went.
  • the power spectrum density at a spatial frequency of 1 ⁇ m ⁇ 1 to 100 ⁇ m ⁇ 1 is 15.8 nm 4 (space)
  • the frequency was 5 ⁇ m ⁇ 1 ).
  • the power spectral density at a spatial frequency of 1 ⁇ m ⁇ 1 or more and 10 ⁇ m ⁇ 1 or less is 15.8 nm 4 at maximum (spatial frequency 5 ⁇ m ⁇ 1 ), and the power spectral density at a spatial frequency of 10 ⁇ m ⁇ 1 or more and 100 ⁇ m ⁇ 1 or less is maximum.
  • a defect inspection was performed on a 132 mm ⁇ 132 mm region on the protective film surface of the multilayer reflective film-coated substrate of Example 1. .
  • the total number of detected defects including pseudo defects was 21,705, and the number of pseudo defects was significantly reduced as compared with the conventional number of detected defects exceeding 100,000.
  • MAGICS M7360 manufactured by Lasertec Co., Ltd.
  • the sensitivity condition was the highest inspection sensitivity condition, and as a result, the total number of detected defects including pseudo defects was 24.
  • the spatial frequency 1 ⁇ 10 -2 ⁇ m -1 or more 1 [mu] m -1 definitive following PSD surface of the protective film, and 1.28 ⁇ 10 7 nm 4 has a 4 ⁇ 10 7 nm 4 below
  • the undulation (local slope) having a spatial wavelength of 2 ⁇ m or more and 1 mm or less is 70 ⁇ rad or 200 ⁇ rad or less, it is also possible to prevent a decrease in pattern contrast due to flare during pattern transfer.
  • reference marks for coordinate management of the position of the defect are provided at four locations outside the transfer pattern formation region (142 mm ⁇ 142 mm). Was formed by a focused ion beam.
  • a back surface conductive film was formed by DC magnetron sputtering on the back surface of the substrate with a multilayer reflection film described above where the multilayer reflection film was not formed.
  • Ar + N 2 gas Ar + N 2 gas
  • an absorber film made of a TaBN film was formed on the surface of the protective film of the substrate with a multilayer reflective film described above by a DC magnetron sputtering method, thereby producing a reflective mask blank.
  • the elemental composition of the absorber film was measured by Rutherford backscattering analysis, Ta: 80 atomic%, B: 10 atomic%, and N: 10 atomic%.
  • the film thickness of the absorber film was 65 nm.
  • the crystal structure of the absorber film was measured with an X-ray diffractometer (XRD), it was an amorphous structure.
  • a resist was applied to the surface of the absorber film described above by a spin coating method, and a resist film having a thickness of 150 nm was formed through heating and cooling processes. Next, a resist pattern was formed through drawing and development steps of a desired pattern.
  • patterning of the TaBN film as the absorber film was performed by dry etching with Cl 2 + He gas to form an absorber pattern on the protective film. Thereafter, the resist film was removed, and chemical cleaning similar to the above was performed to produce a reflective mask.
  • defect data and transferred pattern (circuit pattern) data are obtained based on defect data created based on reference marks formed at four locations outside the transfer pattern formation region.
  • the drawing data was corrected so that the absorber pattern was arranged at the location where the fatal defect was present, and a reflective mask was produced.
  • the obtained reflective mask was subjected to defect inspection using a high-sensitivity defect inspection apparatus (“Teron 600 series” manufactured by KLA-Tencor), no defects were confirmed.
  • Table 1 summarizes the results of power spectrum analysis performed in each process of manufacturing the above mask blank substrate and multilayer reflective film-coated substrate.
  • ⁇ 1 spatial frequency: 1 ⁇ 10 -2 ⁇ m -1 or more 1 [mu] m -1 or less
  • ⁇ 2 spatial frequency: 1 [mu] m -1 or 100 [mu] m -1 or less Left / Right: 1 [mu] m -1 or 10 [mu] m -1 or less of PSD / 10 [mu] m - PSD between 1 and 100 ⁇ m -1 * 3: ML: Multilayer reflective film
  • a semiconductor device can be manufactured without causing a transfer pattern defect.
  • Example 1 In Example 1 described above, the mask blank substrate and the multilayer reflective film-coated substrate were prepared in the same manner as in Example 1 except that after ERF and CARE surface processing was not performed after surface processing by MRF, double-sided touch polishing was performed. Produced.
  • Table 2 summarizes the results of power spectrum analysis performed in each process of manufacturing the mask blank substrate and the substrate with the multilayer reflective film, and the defect inspection results using the high-sensitivity defect inspection apparatus. It is. In addition, the measurement result of the power spectral density of the mask blank substrate after MRF / double-sided touch polishing is shown in FIG. 8 (unprocessed).
  • ⁇ 1 spatial frequency: 1 ⁇ 10 -2 ⁇ m -1 or more 1 [mu] m -1 or less
  • ⁇ 2 spatial frequency: 1 [mu] m -1 or 100 [mu] m -1 or less Left / Right: 1 [mu] m -1 or 10 [mu] m -1 or less of PSD / 10 [mu] m - PSD between 1 and 100 ⁇ m -1 * 3: ML: Multilayer reflective film
  • the number of detected defects including pseudo defects is 22 , Increased to 803 compared with Example 1.
  • the number of detected defects was 58.
  • EUV light (wavelength: 13.5 nm) is irradiated on the surface of the substrate with a multilayer reflective film
  • EUV light scattering (speckle) that is an obstacle in a defect inspection apparatus that can detect defects of 15 nm size by SEVD is strongly observed. It was. Therefore, in a high-sensitivity defect inspection apparatus with an inspection light source wavelength of 13.5 nm that can detect defects of 15 nm size by SEVD, speckles due to scattering of EUV light from the multilayer reflective film and the protective film cannot be ignored, and the multilayer reflective film is provided. The defect inspection of the substrate cannot be performed.
  • Example 2 In the above-described Example 1, a polishing liquid containing alkaline colloidal silica abrasive grains (average particle size: about 80 nm) after the processing of the magnetic viscoelastic fluid polishing and the cleaning process and before the surface processing by EEM A mask blank substrate and a substrate with a multilayer reflective film were prepared in the same manner as in Example 1 except that double-sided touch polishing was performed using
  • Table 3 summarizes the results of power spectrum analysis performed in each process of manufacturing the above mask blank substrate and multilayer reflective film coated substrate and the results of defect inspection using a high-sensitivity defect inspection apparatus. It is.
  • ⁇ 1 spatial frequency: 1 ⁇ 10 -2 ⁇ m -1 or more 1 [mu] m -1 or less
  • ⁇ 2 spatial frequency: 1 [mu] m -1 or 100 [mu] m -1 or less Left / Right: 1 [mu] m -1 or 10 [mu] m -1 or less of PSD / 10 [mu] m - PSD between 1 and 100 ⁇ m -1 * 3: ML: Multilayer reflective film
  • Example 3 As shown in Table 3 above, as a result of performing defect inspection on the mask blank substrate using a high sensitivity defect inspection apparatus (“Teron 600 series” manufactured by KLA-Tencor) with an inspection light source wavelength of 193 nm, the number of detected defects including pseudo defects The number of detected defects was significantly reduced as compared with Example 1. In addition, as a result of defect inspection using a high-sensitivity defect inspection apparatus (MAGICS M7360 manufactured by Lasertec Corporation) having an inspection light source wavelength of 266 nm, the number of detected defects was 13, which was slightly reduced compared to the number of detected defects in Example 1. .
  • MAGICS M7360 manufactured by Lasertec Corporation
  • Example 1 As a result of performing defect inspection on the substrate with a multilayer reflective film using a high-sensitivity defect inspection apparatus (“Teron 600 series” manufactured by KLA-Tencor) having an inspection light source wavelength of 193 nm, the number of detected defects including pseudo defects is 11 , 754, and the number of detected defects was significantly reduced as compared with Example 1. In addition, as a result of defect inspection using a high-sensitivity defect inspection apparatus (MAGICS M7360 manufactured by Lasertec Corporation) having an inspection light source wavelength of 266 nm, the number of detected defects was 20, which was slightly reduced compared to Example 1.
  • MAGICS M7360 manufactured by Lasertec Corporation
  • Example 1 the mask blank substrate and the multilayer reflective film-coated substrate were the same as in Example 1 except that the CARE catalyst was changed to SUS and the aqua regia was washed with sulfuric acid (temperature about 65 ° C.). Was made.
  • Table 4 summarizes the results of the power spectrum analysis performed in each process of manufacturing the mask blank substrate and the substrate with the multilayer reflective film, and the defect inspection results using the high-sensitivity defect inspection apparatus. It is.
  • ⁇ 1 spatial frequency: 1 ⁇ 10 -2 ⁇ m -1 or more 1 [mu] m -1 or less
  • ⁇ 2 spatial frequency: 1 [mu] m -1 or 100 [mu] m -1 or less Left / Right: 1 [mu] m -1 or 10 [mu] m -1 or less of PSD / 10 [mu] m - PSD between 1 and 100 ⁇ m -1 * 3: ML: Multilayer reflective film
  • the number of detected defects including pseudo defects is 22
  • the number of detected defects increased compared to Example 1
  • the number of detected defects did not exceed 100,000
  • a defect inspection of a 132 mm ⁇ 132 mm region could be performed.
  • MAGICS M7360 manufactured by Lasertec Co., Ltd. having an inspection light source wavelength of 266 nm
  • the number of detected defects was 27, which was also slightly increased compared to Example 1.

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Abstract

　本発明は、種々の波長の光を使用した高感度欠陥検査機においても疑似欠陥を含む検出数が少ないために致命欠陥を確実に検出することができるマスクブランク用基板等を提供することを目的とする。　本発明は、リソグラフィーに使用されるマスクブランク用基板であって、該マスクブランク用基板の転写パターンが形成される側の主表面における０．１４ｍｍ×０．１ｍｍの領域を、白色干渉計にて、ピクセル数６４０×４８０にて検出される空間周波数１×１０－２μｍ－１以上１μｍ－１以下におけるパワースペクトル密度が４×１０６ｎｍ４以下であり、１μｍ×１μｍの領域で検出される空間周波数１μｍ－１以上におけるパワースペクトル密度が１０ｎｍ４以下である、マスクブランク用基板に関する。

Description

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、マスクブランク用基板の製造方法及び多層反射膜付き基板の製造方法並びに半導体装置の製造方法
　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なマスクブランク用基板、当該基板から得られる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、前記マスクブランク用基板の製造方法及び前記多層反射膜付き基板の製造方法並びに前記反射型マスクを用いた半導体装置の製造方法に関する。
　近年、半導体産業において、半導体デバイスの高集積化に伴い、従来の紫外光を用いたフォトリソグラフィ法の転写限界を上回る微細パターンが必要とされてきている。このような微細パターン形成を可能とするため、極紫外（Extreme Ultra Violet：以下、「ＥＵＶ」と呼ぶ。）光を用いた露光技術であるＥＵＶリソグラフィーが有望視されている。ここで、ＥＵＶ光とは、軟Ｘ線領域又は真空紫外線領域の波長帯の光を指し、具体的には波長が０．２～１００ｎｍ程度の光のことである。このＥＵＶリソグラフィーにおいて用いられる転写用マスクとして反射型マスクが提案されている。このような反射型マスクは、基板上に露光光を反射する多層反射膜が形成され、該多層反射膜上に露光光を吸収する吸収体膜がパターン状に形成されたものである。
　当該反射型マスクは、基板と、当該基板上に形成された多層反射膜と、当該多層反射膜上に形成された吸収体膜を有する反射型マスクブランクから、フォトリソグラフィ法等により吸収体膜パターンを形成することによって製造される。
　以上のように、リソグラフィー工程での微細化に対する要求が高まることにより、そのリソグラフィー工程での課題が顕著になりつつある。その１つが、リソグラフィー工程で用いられるマスクブランク用基板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、より高い平滑性を有することが要求されている。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の、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。
　また、特許文献４には、ＥＵＶマスクブランクス用ガラス基板の製造方法において、ガラス基板表面の凹凸形状を測定し、凸部位の凸度に応じた加工条件で局所加工を施してガラス基板表面の平坦度を制御し、さらに局所加工が施されたガラス基板表面に対してＥＥＭ等の非接触研磨を実施することにより、局所加工により生じた面荒れの改善や表面欠陥の除去を行うことが記載されている。
　従来は、例えばこれらの方法によって、マスクブランク用基板を表面加工し、その表面の平坦度を高めている。
　なお、特許文献５及び６には、ＳｉＣやサファイア、ＧａＮ等の半導体基板の平坦化のために、ＣＡＲＥ（触媒基準エッチング）を適用することが記載されている。
特開２００６－３５４１３号公報 特開２００９－２９７８１４号公報 特開２００８－９４６４９号公報 特許第４２１９７１８号公報 特許第４５０６３９９号公報 特開２００９－１１７７８２号公報
　ＡｒＦエキシマレーザー、ＥＵＶ光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、検査光源波長の短波長化が進み、その検査波長が１９３ｎｍであ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、例えば［背景技術］で述べた方法で表面加工されてその平坦度、表面粗さ（平滑度）が高められている。そして、その平滑度の指標としては、Ｒｍｓ（二乗平均平方根粗さ）及びＲｍａｘ（最大粗さ）に代表される表面粗さが使用されている。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に準拠する平滑度を高めても、基板主表面の欠陥検査を行うと疑似欠陥が検出され、欠陥検出数（欠陥検出数＝致命欠陥数＋疑似欠陥数）が多くなるという問題が生じている。
　ここでいう疑似欠陥とは、パターン転写に影響しない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、１９３ｎｍあるいは１３．５ｎｍとする欠陥検査装置では、例えば１３２ｍｍ×１３２ｍｍの測定領域において、欠陥検出数が１００，０００個を超えてしまい、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。
　そこで本発明は、種々の波長の光を使用した高感度欠陥検査機においても疑似欠陥を含む欠陥検出数が少ないために致命欠陥を確実に検出することができるマスクブランク用基板、当該基板を使用して得られる多層反射膜付き基板、反射型マスクブランク及び反射型マスク、並びに前記マスクブランク用基板の製造方法、前記多層反射膜付き基板の製造方法及び前記反射型マスクを使用した半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
　マスクブランク用基板の表面形態は非常に微細であり、その形態を種々の波長の波に分けて把握することができ、低空間周波数、中間空間周波数及び高空間周波数の領域に分けることができる。マスクブランク用基板、特にEUVマスクブランク用基板表面については、転写性能、欠陥検査性能等の観点から、表面形態に関する細かな仕様が決められている。
（１）低空間周波数領域（Low spatial frequency roughness、LSFR）・・・形状・平坦度について、転写パターンの位置精度の視点から、１３２ｍｍ×１３２ｍｍの測定領域において、３０ｎｍ以下が要求されている。
（２）中間空間周波数領域（Mid spatial frequency roughness、MSFR）・・・この領域におけるうねりは、パターン転写時に発生するフレアーと呼ばれる迷光によるパターンコントラストの低下が生じるため、空間波長２μｍ以上１ｍｍ以下において、２００μｒａｄ以下が要求されている。
（３）高空間周波数領域（High spatial frequency roughness、HSFR）・・・基板上に形成される多層反射膜の反射率特性の観点から、表面粗さについてRms（二乗平均平方根粗さ）で０．１５ｎｍ以下が要求されている。
　従来、高平坦度、高平滑度を得るためにさまざまな加工方法が提案されてきたが、上記基板表面の表面形態（LSFR、MSFR、HSFR）を確実に得ることができる加工方法は確立されていなかった。またこれらの表面形態と高感度欠陥検査装置による疑似欠陥を含む欠陥検出数との関連については、全く知られていなかった。
　今般本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、高感度欠陥検査装置の検査光源波長に対し、所定の空間周波数（または空間波長）成分の粗さが疑似欠陥を含む欠陥検出数と関連していることを見出した。そこで、基板主表面の表面上の粗さ（凹凸）成分のうち、高感度欠陥検査装置が疑似欠陥と誤判定してしまう粗さ成分の空間周波数を特定し、該空間周波数（MSFR及びHSFRのいずれか）における振幅強度（パワースペクトル密度）を管理することで、欠陥検査における疑似欠陥を含む欠陥検出数を抑制することができる。
　すなわち本発明は、以下の構成を有する。
　（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、該マスクブランク用基板の転写パターンが形成される側の主表面における０．１４ｍｍ×０．１ｍｍの領域を白色干渉計にて、ピクセル数６４０×４８０で測定して得られる空間周波数１×１０－２μｍ－１以上１μｍ－１以下におけるパワースペクトル密度が４×１０６ｎｍ４以下であり、前記主表面における１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得られる空間周波数１μｍ－１以上におけるパワースペクトル密度が１０ｎｍ４以下である、マスクブランク用基板である。
　上記構成１によれば、マスクブランク用基板の主表面における０．１４ｍｍ×０．１ｍｍの領域を白色干渉計にて、ピクセル数６４０×４８０にて検出される中間空間周波数領域（１×１０－２μｍ－１以上１μｍ－１以下）の粗さ成分の振幅強度であるパワースペクトル密度（ＰＳＤ）を４×１０６ｎｍ４以下とし、かつ１μｍ×１μｍの領域で検出される高空間周波数領域（１μｍ－１以上）の粗さ成分のパワースペクトル密度を１０ｎｍ４以下とすることにより、１５０ｎｍ～３６５ｎｍの波長領域の検査光（たとえば、波長２６６ｎｍのＵＶレーザー、１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザー）や１３．５ｎｍのＥＵＶ光を用いる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、これにより致命欠陥の顕在化を図ることができる。特に、１３．５ｎｍのＥＵＶ光を用いた高感度欠陥検査装置によって、前記マスクブランク用基板上に多層反射膜を形成して得られる多層反射膜付き基板の表面の欠陥検査を行う際に、とくに多層反射膜の粗さにより生じる散乱（スペックル）を抑制することができるので、高感度検査の条件（たとえば、ＳＥＶＤ（球相当直径：Ｓｐｈｅｒｅ　Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ　Ｖｏｌｕｍｅ　Ｄｉａｍｅｔｅｒ）換算で１５ｎｍサイズの欠陥を検出できる検査感度条件）での欠陥検査においてスペックルの影響を低減させ、欠陥検査を確実に行うことができるマスクブランク用基板を得ることができる。
　（構成２）
　本発明の構成２は、前記主表面の１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得られる二乗平均平方根粗さ（Ｒｍｓ）が０．１３ｎｍ未満であることを特徴とする構成１に記載のマスクブランク用基板である。
　上記構成２によれば、二乗平均平方根粗さを所定値以下にすることによって、マスクブランク用基板上に多層反射膜を形成したときに、多層反射膜表面もマスクブランク用基板表面と同等の表面粗さとなるので、ＥＵＶ光に対する多層反射膜の反射率特性を高くすることができる。
　（構成３）
　本発明の構成３は、前記主表面の１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得られる空間周波数１μｍ－１以上１０μｍ－１以下におけるパワースペクトル密度が１ｎｍ４以上１０ｎｍ４以下であることを特徴とする構成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、このような空間周波数の領域におけるＰＳＤを前記範囲とすることによって、１５０ｎｍ～３６５ｎｍの波長領域（例えば、２６６ｎｍ、１９３ｎｍ）の検査光源波長の高感度欠陥検査装置を使用しての欠陥検査において、疑似欠陥を含む欠陥検出数を低減することができる。
　（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ことを特徴とする構成１～３のいずれか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と、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、当該多層反射膜のＥＵＶ光に対する反射率特性も良好となり、ＥＵＶリソグラフィーに好適である。
　（構成５）
　本発明の構成５は、構成１～４のいずれかに記載のマスクブランク用基板の前記主表面上に、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ことを特徴とする多層反射膜付き基板である。
　上記構成５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、そのＥＵＶ光に対する反射率特性も良好となる。また、多層反射膜付き基板において、例えば、検査光源波長として２６６ｎｍ、１９３ｎｍあるいは１３．５ｎｍの光を用いる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を含む欠陥検出数を大幅に低減することができ、さらに致命欠陥の顕著化を図ることができる。
　（構成６）
　本発明の構成６は、前記多層反射膜上に保護膜を有することを特徴とする構成５に記載の多層反射膜付き基板である。
　上記構成６によれば、前記多層反射膜上に保護膜を有することにより、転写用マスク（ＥＵＶマスク）を製造する際の多層反射膜表面へのダメージを抑制することができるので、ＥＵＶ光に対する多層反射膜の反射率特性が更に良好となる。また、多層反射膜付き基板において、例えば、検査光源波長として２６６ｎｍ、１９３ｎｍあるいは１３．５ｎｍの光を用いる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を含む欠陥検出数を大幅に低減することができ、さらに致命欠陥の顕著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マスクブランク用基板の主表面上に、高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層した多層反射膜を有する多層反射膜付き基板であって、前記多層反射膜が形成されている側の前記多層反射膜付き基板表面における０．１４ｍｍ×０．１ｍｍの領域を白色干渉計にて、ピクセル数６４０×４８０で測定して得られる空間周波数１×１０－２μｍ－１以上１μｍ－１以下におけるパワースペクトル密度が４×１０７ｎｍ４以下であり、前記多層反射膜付き基板表面における１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得られる空間周波数１μｍ－１以上１００μｍ－１以下におけるパワースペクトル密度が２０ｎｍ４以下であることを特徴とする多層反射膜付き基板である。
　上記構成７によれば、多層反射膜が形成されている側の多層反射膜付き基板表面における０．１４ｍｍ×０．１ｍｍの領域を白色干渉計にて、ピクセル数６４０×４８０にて検出される中間空間周波数領域（１×１０－２μｍ－１以上１μｍ－１以下）の粗さ成分の振幅強度であるパワースペクトル密度（ＰＳＤ）を４×１０７ｎｍ４以下とし、かつ１μｍ×１μｍの領域で検出される高空間周波数領域（１μｍ－１以上）の粗さ成分のパワースペクトル密度を２０ｎｍ４以下とすることにより、１５０ｎｍ～３６５ｎｍの波長領域の検査光（たとえば、波長２６６ｎｍのＵＶレーザー、１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザー）や１３．５ｎｍのＥＵＶ光を用いる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、これにより致命欠陥の顕在化を図ることができる。特に、１３．５ｎｍのＥＵＶ光を用いた高感度欠陥検査装置によって、多層反射膜付き基板表面の欠陥検査を行う際に、多層反射膜付き基板表面の散乱を抑制することができるので、高感度検査条件（たとえば、ＳＥＶＤ換算で１５ｎｍサイズの欠陥を検出できる検査感度条件）での欠陥検査を確実に行うことができる多層反射膜付き基板を得ることができる。
　（構成８）
　本発明の構成８は、前記多層反射膜付き基板表面の１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得られる二乗平均平方根粗さ（Ｒｍｓ）が０．１３ｎｍ未満であることを特徴とする構成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、二乗平均平方根粗さを所定値以下にすることによって、ＥＵＶ光に対する多層反射膜の反射率特性を高くすることができる。
　（構成９）
　本発明の構成９は、前記多層反射膜上に保護膜を有することを特徴とする構成７又は８に記載の多層反射膜付き基板である。
　上記構成９によれば、前記多層反射膜上に保護膜を有することにより、転写用マスク（ＥＵＶマスク）を製造する際の多層反射膜表面へのダメージを抑制することができるので、ＥＵＶ光に対する多層反射膜の反射率特性が更に良好となる。また、多層反射膜付き基板において、例えば、検査光源波長として２６６ｎｍ、１９３ｎｍあるいは１３．５ｎｍの光を用いる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を含む欠陥検出数を大幅に低減することができ、さらに致命欠陥の顕著化を図ることができる。また、１３．５ｎｍのＥＵＶ光を用いた高感度欠陥検査装置によって、保護膜表面の欠陥検査を行う際に、保護膜表面の散乱を抑制することができるので、高感度欠陥検査条件（たとえば、ＳＥＶＤ換算で１５ｎｍサイズの欠陥を検出できる検査感度条件）での欠陥検査を確実に行うことができる。
　（構成１０）
　本発明の構成１０は、構成５～９のいずれかに記載の多層反射膜付き基板の前記多層反射膜又は保護膜上に、転写パターンとなる吸収体膜を有することを特徴とする反射型マスクブランクである。
　上記構成１０によれば、反射型マスクブランクにおいて、検査光源波長として２６６ｎｍ、１９３ｎｍあるいは１３．５ｎｍの光を用いる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を含む欠陥検出数を低減することができ、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１０に記載の反射型マスクブランクにおける前記吸収体膜がパターニングされてなる吸収体パターンを、前記多層反射膜又は保護膜上に有することを特徴とする反射型マスクである。
　上記構成１１によれば、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を含む欠陥検出数を低減することができ、さらに致命欠陥の顕在化を図ることができる。
　（構成１２）
　本発明の構成１２は、リソグラフィーに使用されるマスクブランク用基板の転写パターンが形成される側の主表面を、所定の表面形態が得られるように表面加工する表面加工工程を有するマスクブランク用基板の製造方法であって、前記表面加工工程は、前記主表面における０．１４ｍｍ×０．１ｍｍの領域を、白色干渉計にて、ピクセル数６４０×４８０で測定して得られる空間周波数１×１０－２μｍ－１以上１μｍ－１以下におけるパワースペクトル密度が４×１０６ｎｍ４以下となり、かつ前記主表面における１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得られる空間周波数１μｍ－１以上におけるパワースペクトル密度が１０ｎｍ４以下となるように表面加工する工程であることを特徴とするマスクブランク用基板の製造方法である。
　上記構成１２によれば、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、その転写パターンが形成される側の主表面における０．１４ｍｍ×０．１ｍｍの領域を、白色干渉計にて、ピクセル数６４０×４８０で測定される中間空間周波数領域のＰＳＤが４×１０６ｎｍ４以下となり、かつ１μｍ×１μｍの領域で検出される高空間周波数領域のＰＳＤが１０ｎｍ４以下となるように所定の表面加工を実施することによって、上記１５０ｎｍ～３６５ｎｍの波長領域の検査光（例えば、波長２６６ｎｍのＵＶレーザー、１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザー）や１３．５ｎｍのＥＵＶ光を用いる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を含む欠陥検出数を低減することができ、さらに致命欠陥の顕在化を図ることができる本発明のマスクブランク用基板を製造することができる。特に、１３．５ｎｍのＥＵＶ光を用いた高感度欠陥検査装置によって、多層反射膜付き基板表面の欠陥検査を行う際に、多層反射膜付き基板表面の散乱を抑制することができるので、高感度検査の条件（たとえば、ＳＥＶＤ換算で１５ｎｍサイズの欠陥を検出できる検査感度条件）での欠陥検査を確実に行うことができるマスクブランク用基板を得ることができる
　（構成１３）
　本発明の構成１３は、前記表面加工工程は、前記主表面における０．１４ｍｍ×０．１ｍｍの領域を、白色干渉計にて、ピクセル数６４０×４８０で測定して得られる空間周波数１×１０－２μｍ－１以上１μｍ－１以下におけるパワースペクトル密度が４×１０６ｎｍ４以下となるように表面加工する中間空間周波数領域粗さ低減工程と、前記主表面における１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得られる空間周波数１μｍ－１以上におけるパワースペクトル密度が１０ｎｍ４以下となるように表面加工する高空間周波数領域粗さ低減工程とを有することを特徴とする構成１２に記載のマスクブランク用基板の製造方法である。
　上記構成１３によれば、中間空間周波数領域における粗さ低減及び高空間周波数領域における粗さ低減の二つの表面加工工程を実施することにより、好適に上記ＰＳＤの条件を満たすマスクブランク用基板を製造することができる。
　（構成１４）
　本発明の構成１４は、前記中間空間周波数領域粗さ低減工程の後に、前記高空間周波数領域粗さ低減工程を行うことを特徴とする構成１３に記載のマスクブランク用基板の製造方法である。
　上記構成１４によれば、中間空間周波数領域粗さ低減工程、高空間周波数領域粗さ低減工程の順に表面加工を実施することによって、高空間周波数領域粗さ低減工程の表面加工によっては、中間空間周波数領域粗さは変化を受けにくいので、両領域の粗さを有効に低減させ、本発明のマスクブランク用基板を製造することができる。
　（構成１５）
　本発明の構成１５は、前記表面加工工程は、ＥＥＭ（Elastic Emission Machining）及び／又は触媒基準エッチング：ＣＡＲＥ（CAtalyst-Referred Etching）にて実施されることを特徴とする構成１２～１４のいずれかに記載のマスクブランク用基板の製造方法である。
　上記構成１５によれば、表面加工工程をＥＥＭ及び／又はＣＡＲＥにより実施することによって、中間空間周波数領域及び高空間周波数領域の粗さを有効に低減させることができる。
　（構成１６）
　本発明の構成１６は、前記中間空間周波数領域粗さ低減工程は、ＥＥＭにて前記主表面を表面加工することにより実施されることを特徴とする構成１３又は１４に記載のマスクブランク用基板の製造方法である。
　上記構成１６によれば、ＥＥＭは中間空間周波数領域の粗さ低減に好適であるので、中間空間周波数領域の粗さを特に好適に低減させたマスクブランク用基板を製造することができる。
　（構成１７）
　本発明の構成１７は、前記高空間周波数領域粗さ低減工程は、触媒基準エッチングにて前記主表面を表面加工することにより実施されることを特徴とする構成１３～１６のいずれかに記載のマスクブランク用基板の製造方法である。
　上記構成１７によれば、触媒基準エッチングは高空間周波数領域の粗さ低減に好適であるので、高空間周波数領域の粗さを特に好適に低減させたマスクブランク用基板を製造することができる。
　（構成１８）
　本発明の構成１８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ことを特徴とする構成１２～１７のいずれかに記載のマスクブランク用基板の製造方法である。
　上記構成１８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と、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、当該多層反射膜のＥＵＶ光に対する反射率特性も良好となり、ＥＵＶリソグラフィーに好適である。
　（構成１９）
　本発明の構成１９は、構成１～４のいずれかに記載のマスクブランク用基板又は構成１２～１８のいずれかに記載の製造方法により製造されたマスクブランク用基板の前記主表面上に、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形成する多層反射膜形成工程を有することを特徴とする多層反射膜付き基板の製造方法である。
　上記構成１９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、多層反射膜付き基板において、例えば、検査光源波長として２６６ｎｍ、１９３ｎｍあるいは１３．５ｎｍの光を用いる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を含む欠陥検出数を低減することができ、さらに致命欠陥の顕在化を図ることができる。特に、１３．５ｎｍのＥＵＶ光を用いた高感度欠陥検査装置によって、多層反射膜付き基板表面の欠陥検査を行う際に、多層反射膜付き基板表面の散乱を抑制することができるので、高感度検査条件（たとえば、ＳＥＶＤ換算で１５ｎｍサイズの欠陥を検出できる検査感度条件）での欠陥検査を確実に行うことができる多層反射膜付き基板を得ることができる。
　（構成２０）
　本発明の構成２０は、前記多層反射膜形成工程は、イオンビームスパッタリング法により前記高屈折率層及び低屈折率層を交互に成膜することにより実施されることを特徴とする構成１９に記載の多層反射膜付き基板の製造方法である。
　上記構成２０によれば、イオンビームスパッタリング法により高屈折率層及び低屈折率層の交互積層体を形成することにより、平滑性に優れ、それゆえＥＵＶ光反射率特性に優れた多層反射膜を有する多層反射膜付き基板を効率的に製造することができる。
　（構成２１）
　本発明の構成２１は、前記多層反射膜形成工程では、高屈折率材料と低屈折率材料のターゲットを用いたイオンビームスパッタリングにより、前記高屈折率材料と前記低屈折率材料のスパッタ粒子を前記主表面の法線に対して０度以上３０度以下の入射角度で交互に入射させて前記多層反射膜を形成することを特徴とする構成２０に記載の多層反射膜付き基板の製造方法である。 
　上記構成２１によれば、高屈折率材料と低屈折率材料のターゲットを用いたイオンビームスパッタリングにより、高屈折率材料と低屈折率材料のスパッタ粒子を基板主表面の法線に対して０度以上３０度以下の入射角度で交互に入射させて多層反射膜を形成することにより、さらに平滑性に優れ、ＥＵＶ光反射率特性に優れた多層反射膜を有する多層反射膜付き基板を効率的に製造することができる。
　（構成２２）
　本発明の構成２２は、前記多層反射膜上に保護膜を形成する工程をさらに有することを特徴とする構成１９～２１のいずれかに記載の多層反射膜付き基板の製造方法である。
　上記構成２２によれば、前記多層反射膜上に保護膜を形成することにより、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光に対する多層反射膜の反射率特性が更に良好となる。また、多層反射膜付き基板において、例えば、検査光源波長として２６６ｎｍ、１９３ｎｍあるいは１３．５ｎｍの光を用いる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を含む欠陥検出数を低減することができ、さらに致命欠陥の顕在化を図ることができる。
　（構成２３）
　本発明の構成２３は、構成１１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ことを特徴とする半導体装置の製造方法である。
　上記構成２３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を使用でき、また前記検査において疑似欠陥を含む欠陥検出数は大幅に低減されて、余計なコストが削減されている。それゆえ、半導体基板等の被転写体上に形成されたレジスト膜に、前記マスクを使用して転写する回路パターン等の転写パターンに欠陥がなく、しかも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経済的に製造することができる。
　本発明によれば、種々の波長の光を使用する高感度欠陥検査機においても疑似欠陥を含む欠陥検出数が少ないために致命欠陥を確実に検出することができるマスクブランク用基板、当該基板を使用して得られる多層反射膜付き基板、反射型マスクブランク及び反射型マスク、並びに前記マスクブランク用基板の製造方法、前記多層反射膜付き基板の製造方法及び前記反射型マスクを使用した半導体装置の製造方法が提供される。
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。 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。 実施例１における、ＥＥＭ加工したガラス基板及び未加工のガラス基板の主表面における０．１４ｍｍ×０．１ｍｍの領域を、白色干渉計により、ピクセル数６４０×４８０で、パワースペクトル密度測定した結果を示す図である。 実施例１における、ＥＥＭ加工したガラス基板及び未加工のガラス基板の、１μｍ×１μｍの領域について原子間力顕微鏡によりパワースペクトル密度を測定した結果を示す図である。 代表的なＣＡＲＥ加工装置の模式図である。 実施例１における、ＥＥＭ加工及びＣＡＲＥ加工を経たマスクブランク用基板の、１μｍ×１μｍの領域について原子間力顕微鏡によりパワースペクトル密度を測定した結果、並びに、比較例１における、ＭＲＦ・両面タッチ研磨加工を経たマスクブランク用基板の、１μｍ×１μｍの領域について原子間力顕微鏡によりパワースペクトル密度を測定した結果を示す図である。
　[マスクブランク用基板]
　まず、本発明の一実施形態に係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、本実施形態のマスクブランク用基板１０を示す斜視図である。図１（ｂ）は、本実施形態のマスクブランク用基板１０を示す断面模式図である。
　マスクブランク用基板１０（または、単に基板１０とも称す。）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に対して垂直な方向から、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。
　本発明は、上記課題を達成するために、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、特定の空間周波数領域における特定のパワースペクトル密度（Power Spectrum Density : PSD）を有していることを特徴とする。
　以下、本発明の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パワースペクトル密度（Power Spectrum Density : PSD）及びその他の本発明のマスクブランク用基板１０が満たしていることが好ましいパラメーターである表面粗さ（Ｒｍｓ）及び平坦度について説明する。
　<パワースペクトル密度>
　マスクブランク用基板１０の表面を、例えば白色干渉計や、原子間力顕微鏡で測定して得られた前記基板表面の凹凸をフーリエ変換することにより、前記凹凸を所定の空間周波数での振幅強度で表すことができる。これは、前記凹凸（つまり基板表面の微細形態）の測定データを、所定の空間周波数の波の和として表す、つまり基板の表面形態を所定の空間周波数の波に分けていくものである。
　このようなパワースペクトル解析は、前記基板の微細な表面形態を数値化することができる。Ｚ（ｘ，ｙ）を前記表面形態における特定のｘ、ｙ座標における高さのデータ（数値）とすると、そのフーリエ変換は下式（２）で与えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　ここで、Ｎx，Ｎyは、ｘ方向とｙ方向のデータの数である。ｕ＝０、１、２・・・Ｎx－１、ｖ＝０、１、２・・・Ｎy－１であり、このとき空間周波数ｆは、下式（３）で与えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 （式（３）において、ｄｘはｘ方向の最小分解能であり、ｄｙはｙ方向の最小分解能である）
　このときのパワースペクトル密度ＰＳＤは下式（４）で与えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　このパワースペクトル解析は、基板の表面状態の変化を単純な高さの変化としてだけでなく、その空間周波数での変化として把握することができる点で優れており、原子レベルでの微視的な反応などが基板表面に与える影響を解析する手法である。
　そして、本発明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０．１４ｍｍ×０．１ｍｍの領域を、白色干渉計にて、ピクセル数６４０×４８０で測定して得られる空間周波数１×１０－２μｍ－１以上１μｍ－１以下の領域でのＰＳＤを４×１０６ｎｍ４以下とし、かつ１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得られる１μｍ－１以上の領域でのＰＳＤを１０ｎｍ４以下とする。
　本明細書においては、前記０．１４ｍｍ×０．１ｍｍの領域、及び前記１μｍ×１μｍの領域は、マスクブランク用基板１０の中心の領域とする。例えばマスクブランク用基板１０の主表面が長方形の形状をしていれば、前記中心とは前記長方形の対角線の交点である。すなわち、前記交点と前記領域における中心（領域の中心も前記基板の中心と同様である）とが一致する。後述する多層反射膜、保護膜や吸収体膜についても同様である。
　また、空間周波数１×１０－２μｍ－１以上１μｍ－１以下の領域を観測するには、白色干渉計で０．１４ｍｍ×０．１ｍｍの領域を、ピクセル数６４０×４８０で観測するのがデータの信頼性が高く、１μｍ－１以上１×１０２μｍ－１以下の領域を観測するには、原子間力顕微鏡で１μｍ×１μｍの領域を観測するのがデータの信頼性が高い。本発明においては、以上言及した各空間周波数の領域におけるＰＳＤのデータは、それぞれ信頼性が高いと言及した測定条件（測定視野等）で観測して得るものとする。
　検査光源波長として１５０ｎｍ～３６５ｎｍの波長領域から選択される波長（例えば、２６６ｎｍ、１９３ｎｍ）、ＥＵＶ光（例えば、１３．５ｎｍといった波長の光）を使用する高感度欠陥検査装置は、上記の１μｍ－１以上の高空間周波数領域の粗さを疑似欠陥として誤検出しやすいため、これらの領域における粗さ（振幅強度であるＰＳＤ）を一定値以下に抑えることにより、疑似欠陥を含む欠陥検出数を低減しつつ、これにより検出し損なってはならない致命欠陥の検出を確実に行うことができる。
　また、１５０ｎｍ～３６５ｎｍの波長領域の検査光源（例えば、検査光源として２６６ｎｍのＵＶレーザー又は１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザー）を用いる高感度欠陥検査装置を使用して、上記マスクブランク用基板１０の主表面の欠陥検査を行う場合には、上記主表面が、１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得られる１μｍ－１以上１０μｍ－１以下の領域でのＰＳＤが１０ｎｍ４以下であることが好ましい。同様の観点から、空間周波数１μｍ－１以上１０μｍ－１以下のＰＳＤが、１ｎｍ４以上１０ｎｍ４以下であることがさらに好ましい。また、例えば、検査光源として１３．５ｎｍのＥＵＶ光を用いる高感度欠陥検査装置を使用して、上記マスクブランク用基板１０の主表面の欠陥検査を行う場合には、上記主表面が、１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得られる空間周波数１０μｍ－１以上１００μｍ－１以下のパワースペクトル密度が５ｎｍ４以下とすることが好ましく、さらに好ましくは、空間周波数１０μｍ－１以上１００μｍ－１以下のパワースペクトル密度が０．５ｎｍ４以上５ｎｍ４以下である。
　上記のようにマスクブランク用基板１０の主表面の特定の空間周波数領域におけるパワースペクトル密度を特定の範囲にすることにより、例えば、レーザーテック社製のＥＵＶ露光用のマスク・サブストレート／ブランク欠陥検査装置「ＭＡＧＩＣＳ　Ｍ７３６０」や、ＫＬＡ－Ｔｅｎｃｏｒ社製のレチクル、オプティカル・マスク／ブランク、ＵＶ・マスク／ブランク欠陥検査装置「Ｔｅｒｏｎ　６００シリーズ」ならびに露光波長と同一ｎ光（ＥＵＶ光）による欠陥検査装置「Ａｃｔｉｎｉｃ」による欠陥検査において、疑似欠陥を含む欠陥検出数を大幅に低減することができる。これにより致命欠陥の顕著化が可能となり、致命欠陥が検出された場合にはそれを除去したり、あるいは致命欠陥上には後述する反射型マスク４０において吸収体パターン２７がくるようにマスク設計したりと、種々の手当てを施すことができる。
　なお、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。特に本発明は、１５０ｎｍ～３６５ｎｍの領域の検査光源波長や、１３．５ｎｍの検査光源波長の高感度欠陥検査を使用して欠陥検査をする場合に、最も効果を発揮する。
　<表面粗さ（Ｒｍｓ）>
　マスクブランク用基板１０における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。すなわちＲｍｓは下式（１）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
 （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。）
　なお、Ｒｍｓは、前記マスクブランク用基板１０の主表面の１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得ることができる。
　また、上述の二乗平均平方根粗さ（Ｒｍｓ）は、好ましくは、０．１３ｎｍ未満、より好ましくは、０．１２ｎｍ以下、さらに好ましくは、０．１０ｎｍ以下である。
　後述する、マスクブランク用基板１０上に形成される多層反射膜２１の反射率等の光学特性向上の観点からは、その二乗平均平方根粗さ（Ｒｍｓ）を管理することが好ましい。例えば、多層反射膜２１の表面（すなわち多層反射膜付き基板表面）の好ましい表面粗さは、二乗平均平方根粗さ（Ｒｍｓ）が０．１３ｎｍ未満であり、より好ましくは０．１２ｎｍ以下、さらに好ましくは０．１０ｎｍ以下である。
　<平坦度>
　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。
　[マスクブランク用基板の製造方法]
　以上説明した本発明のマスクブランク用基板は、その転写パターンが形成される側の主表面を、所定の表面形態、すなわち前記主表面における０．１４ｍｍ×０．１ｍｍの領域を白色干渉計にて、ピクセル数６４０×４８０で測定して得られる空間周波数１×１０－２μｍ－１以上１μｍ－１におけるパワースペクトル密度が４×１０６ｎｍ４以下となり、かつ主表面の１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得られる空間周波数１μｍ－１以上におけるパワースペクトル密度が１０ｎｍ４以下となるように表面加工することによって製造することができる。なお、上述の表面粗さ（Ｒｍｓ）を達成するための表面加工も併せて行うことが好ましい。その表面加工方法は公知であり、本発明において特に制限なく採用することができる。
　なお、当該表面加工方法の例を示せば、磁気粘弾性流体研磨（Magneto Rheological Finishing : MRF）、化学機械研磨（Chemical Mechanical Polishing：ＣＭＰ）、ガスクラスターイオンビームエッチング（Gas Cluster Ion Beam etching：ＧＣＩＢ）、局所プラズマエッチングを用いたドライケミカル平坦化法（Dry Chemical Planarization：ＤＣＰ）などである。ＭＲＦは、磁性流体中に含有させた研磨砥粒を、被加工物（マスクブランク用基板）に高速で接触させるとともに、接触部分の滞留時間をコントロールすることにより、局所的に研磨を行う局所加工方法である。ＣＭＰは、小径研磨パッド及び研磨剤（コロイダルシリカなどの研磨砥粒を含有）を用い、小径研磨パッドと被加工物（マスクブランク用基板）との接触部分の滞留時間をコントロールすることにより、主に被加工物表面の凸部分を研磨加工する局所加工方法である。ＧＣＩＢは、常温常圧で気体の反応性物質（ソースガス）を、真空装置内に断熱膨張させつつ噴出させてガスクラスタイオンを生成し、これにより電子照射してイオン化させることにより生成したガスクラスタイオンを、高電界で加速してガスクラスタイオンビームとし、これを被加工物に照射してエッチング加工する局所加工方法である。ＤＣＰは、局所的にプラズマエッチングし、凸度に応じてプラズマエッチング量をコントロールすることにより、局所的にドライエッチングを行う局所加工方法である。
　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、透過型マスクブランク用基板に使用される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ことができる。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などを使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。なお、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。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。
　また、上記の通り本発明のマスクブランク用基板の製造方法は、上記所定の空間周波数領域における所定のＰＳＤを有する表面形態が得られるように表面加工する表面加工工程を有している。
　当該表面加工工程は上記中間空間周波数領域（空間周波数１×１０－２μｍ－１以上１μｍ－１以下の領域）及び高空間周波数領域（空間周波数１μｍ－１以上の領域）における所定のＰＳＤを達成することができる限りその工程の実施方法は特に限定されるものではないが、中間空間周波数領域におけるＰＳＤを上記範囲に低減する中間空間周波数領域粗さ低減工程と、高空間周波数領域におけるＰＳＤを上記範囲にする高空間周波数領域粗さ低減工程とを実施することにより行うことが好ましい。
　これら二つの工程は、一般に高空間周波数領域粗さ低減工程の方がより微細な粗さ調整を必要とし、中間空間周波数領域粗さ低減工程の作業により高空間周波数領域の粗さも影響を受ける場合があり、その反対はほとんどないことから、本発明においては、中間空間周波数領域粗さ低減工程の後に、高空間周波数領域粗さ低減工程を行うことが好ましい。
　これらの工程は、ＥＥＭ（Elastic Emission Machining）、触媒基準エッチング（ＣＡＲＥ（Catalyst-Referred Etching））の何れかの表面加工方法にて実施することが好適である。
　特にＥＥＭは中間空間周波数領域粗さ低減工程において有用であり、ＣＡＲＥは高空間周波数領域粗さ低減工程において有用である。
　<ＥＥＭ>
　ＥＥＭは、０．１μｍ以下の微細粉末粒子を被加工物（マスクブランク用基板）に対してほぼ無荷重状態で接触させ、そのとき微細粉末粒子と被加工物の界面で発生する相互作用（一種の化学結合）により、被加工物表面原子を原子単位で除去するという非接触研磨方法である。
　前記の無荷重状態で接触させるために、例えば被加工物を水中に配し、当該水中に微細粉末粒子を分散させ、さらに前記被加工物の被加工面の近傍にホイールのような回転体を配し、これを回転させることがおこなわれる。この回転運動によって、前記被加工面と回転体との間に高速せん断流と呼ばれる流れが発生し、微細粉末粒子が被加工面に作用する。
　前記回転体のサイズは、被加工物の大きさに応じて適宜選択される。当該回転体の形状は、被加工物表面において加工液と優先的に接触（反応）させたい領域に応じて適宜選定する。局所的に加工液を優先的に接触させたい場合は、球状、線状とし、面の比較的広い領域で加工液を優先的に接触させたい場合は、円筒状とする。
　前記回転体の材質は、加工液に対して耐性を有し、かつ、なるべく低弾性のものがよい。高弾性（比較的柔らかい）だと、回転中に形状変形を引き起こしたり、形状が不安定になり、加工精度を悪化させる可能性があるので好ましくない。前記回転体の材料として例えば、ポリウレタン、ガラス、セラミックスなどを使用することができる。
　前記回転体の回転数は達成したいＰＳＤによって適宜選択されるが、通常５０～１０００ｒｐｍであり、回転体による研磨時間は通常６０～３００分である。
　一般に、ＥＥＭの加工は、被加工物を回転体に対し垂直に配し、回転させた回転体に対して所定の荷重をかけることによって、被加工物と回転体とのギャップを調整することができる。回転させた回転体に所定の荷重をかけた状態で、回転体を回転軸に対して平行に走査させる。加工エリア端に到達したら、回転体に平行に一定の距離だけ動かし、逆方向に走査させる。これらの動作を繰り返すことによって、エリア全体を加工することが可能となる。前記荷重範囲は達成したいＰＳＤによって適宜選択されるが、通常０．５ｋｇ～５ｋｇの範囲で設定される。
　ＥＥＭに使用される上記微細粉末粒子としては、例えば酸化セリウム、シリカ（ＳｉＯ2）、コロイダルシリカ、酸化ジルコニウム、二酸化マンガン、酸化アルミニウムなどを挙げることができるが、被加工物がガラス基板の場合、微細粉末粒子としては、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、コロイダルシリカなどを使用することが好ましい。また、前記微細粉末粒子の平均粒径は、１００ｎｍｎｍ以下であることが、好ましい（なお、平均粒径はＳＥＭ（走査電子顕微鏡）を用いて１５～１０５×１０３倍の画像から計測することにより得られる）。なお、加工速度を向上させるために、被加工物を配する溶媒に微細粉末粒子を懸濁して加工液とし、これを被加工物と接触させてもよい。
　ＥＥＭでは、以上の通り微細粉末粒子を分散させた水、酸性水溶液、アルカリ性水溶液のいずれかの水溶液を加工液としてもよいし、あるいは前記いずれかの水溶液を加工液としてもよい。
　水を使用する場合は、純水、超純水が好ましい。
　前記酸性水溶液としては、硫酸、塩酸、フッ酸、ケイフッ酸などの水溶液が挙げられる。非接触研磨における加工液に酸性水溶液を含有させることにより、研磨速度が向上する。ただし、酸の種類や濃度が高い場合は、ガラス基板を荒らしてしまうことがあるので、ガラス基板が荒れない酸、濃度を適宜選定する。
　前記アルカリ性水溶液としては、水酸化カリウム、水酸化ナトリウムなどの水溶液が挙げられる。非接触研磨における加工液にアルカリ性水溶液を含有させると、研磨速度が向上する。また、ガラス基板表面に潜在的な極微細な欠陥（クラック、傷等）が存在する場合、それを顕著化することができるため、あとの検査工程で微小欠陥を確実に検出することが可能になる。アルカリ性水溶液は、加工液に含まれる研磨砥粒が溶解しない範囲で調整され、加工液としてｐＨが９～１２となるように調整することが好ましい。
　<ＣＡＲＥ（触媒基準エッチング）>
　次に、ＣＡＲＥの加工原理は、被加工物（マスクブランク用基板）と触媒を処理液中に配置するか、被加工物と触媒との間に処理液を供給し、被加工物と触媒を接触させ、そのときに触媒上に吸着している処理液中の分子から生成された活性種によって被加工物を加工するものである。なお、被加工物がガラスなどの固体酸化物からなる場合には、前記加工原理は、処理液を水とし、水の存在下で被加工物と触媒を接触させ、触媒と被加工物表面とを相対運動させる等することにより、加水分解による分解生成物を被加工物表面から除去し加工するものである。
　ＣＡＲＥ加工方法は具体的には、被加工物に対して常態では溶解性を示さない処理液中に該被加工物を配し、白金、金、鉄、モリブデンなどの金属やＳＵＳなどの合金又はセラミックス系固体触媒からなる加工基準面を被加工物の加工面に接触若しくは極接近させて配し（又は被加工物と触媒との間に処理液を供給し）、前記処理液中で被加工物と前記加工基準面を相対運動させることにより、前記加工基準面の表面で生成した活性種と被加工物を反応させることによって被加工物を加工するものである。なお、被加工物の材料が、常態ではハロゲンを含む分子が溶けた処理液によっては溶解しない場合においては、ハロゲンを含む分子が溶けた処理液を使用することもできる。ここで、ハロゲンを含む分子としてはハロゲン化水素が好ましいが、Ｃ－Ｆ、Ｓ－Ｆ、Ｎ－Ｆ、Ｃ－Ｃｌ、Ｓ－Ｃｌ、Ｎ－Ｃｌ等の結合を有する分子も用いることが可能である。
　ここで、ハロゲン化水素の分子が溶けた水溶液をハロゲン化水素酸という。ハロゲンとしては、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、臭素（Ｂｒ）、ヨウ素（Ｉ）が挙げられるが、化学的な反応性は原子番号が大きくなるにしたがって小さくなるので、処理液として実際の加工レートを考慮すると好ましく使用できるのはフッ化水素酸（ＨＦ水溶液）である。しかし、ＨＦ水溶液ではガラス（ＳｉＯ2）を溶解させてしまい、ＨＣｌ水溶液では、低膨張ガラスに含まれるＴｉを選択的に溶出させてしまう。これらの要因や加工時間を考慮し、適切な濃度に調整したハロゲン化水素酸を用いることが好ましい。
　そして、前記触媒には水素を酸化し、水素イオンと原子を取り出す反応を促進する白金、金、鉄、モリブデンなどの金属やＳＵＳなどの合金、又はセラミックス系固体触媒を使用する。活性種は加工基準面でのみ生成し、この活性種は加工基準面を離れると直ちに失活することから、副反応などはほとんど起こらず、また表面加工の原理が機械的な研磨ではなく化学反応なので、被加工物に対するダメージが極めて少なく、優れた平滑性を達成することができ、高空間周波数領域の粗さも有効に低減させることができる。
　さらに、マスクブランク用基板がガラス基板の場合には、固体触媒として白金や金、銀、銅、モリブデン、ニッケル、クロム等の遷移金属を使用すると、その機序は定かではないが（加水分解反応が進行するのではないかと本発明者らは考えている）、水中にてＣＡＲＥを実施することで基板の表面加工が実施でき、コストや加工特性の観点から、このようにしてＣＡＲＥを実施することが好ましい。
　以上説明した固体触媒からなる加工基準面は、通常所定のパッド上に固体触媒を成膜することによって形成される。前記パッドに特に制限はなく、例えばゴム、光透過性の樹脂、発泡性の樹脂、不織布を使用することができる。
　上述の通り、ＣＡＲＥでは処理液中で被加工物と前記加工基準面を相対運動させることにより、前記加工基準面の表面で生成した活性種と被加工物を反応させて、被加工物表面を除去することにより表面加工を行う。
　また、ＣＡＲＥの加工条件は、例えば定盤回転数：５～２００ｒｐｍ、被加工物回転数：５～２００ｒｐｍ、加工圧力：１０ｈＰａ～１０００ｈＰａ、加工時間：５～１２０分の範囲で設定することができる。
　以上説明したＣＡＲＥを実施する、代表的なＣＡＲＥ加工装置を図７に示す。このＣＡＲＥ加工装置１００は、処理槽１２４と、該処理槽１２４内に回転自在に配置された触媒定盤１２６と、表面（被加工面）を下向きにして被加工物１２８（マスクブランク用基板）を脱着自在に保持する基板ホルダ１３０を有している。基板ホルダ１３０は、触媒定盤１２６の回転軸芯と平行且つ偏心した位置に設けた上下動自在な回転軸１３２の先端に連結されている。触媒定盤１２６は、例えば、ステンレスからなる剛性材料の基材１４０の表面に、固体触媒として所定の厚みを有する、例えば白金１４２が形成されている。なお、固体触媒はバルクであっても良いが、安価で形状安定性の良い、例えばフッ素系ゴム材などの弾性を有する母材上に白金１４２を形成した構成としてもよい。
　また、基板ホルダ１３０の内部には、該ホルダ１３０で保持した被加工物１２８の温度を制御するための温度制御機構としてのヒータ１７０が回転軸１３２内に延びて埋設されている。処理槽１２４の上方には、温度制御機構としての熱交換器１７２によって所定の温度に制御した処理液（純水など）を処理槽１２４の内部に供給する処理液供給ノズル１７４が配置されている。更に、触媒定盤１２６の内部には、触媒定盤１２６の温度を制御する温度制御機構としての流体流路１７６が設けられている。
　このＣＡＲＥ加工装置１００によるＣＡＲＥの実施方法は、例えば以下の通りである。処理液供給ノズル１７４から触媒定盤１２６に向けて処理液を供給する。そして、基板ホルダ１３０で保持した被加工物１２８を触媒定盤１２６の白金（触媒）１４２の表面に所定の圧力で押付けて、被加工物１２８を触媒定盤１２６の白金（触媒）１４２との接触部（加工部）に処理液を介在させながら、触媒定盤１２６及び被加工物１２８を回転させて、被加工物１２８の表面（下面）を平坦に除去加工（エッチング）する。なお、基板ホルダ１３０で保持した被加工物１２８を触媒定盤１２６の白金（触媒）１４２に所定の圧力で押付けることなく、被加工物１２８を白金（触媒）１４２に極近接させて、被加工物１２８の表面を平坦に除去加工（エッチング）するようにしてもよい。
　以上説明した各工程を実施することにより、中間空間周波数及び高空間周波数領域のＰＳＤを所定値以下に調整し、本発明のマスクブランク用基板が製造される。本発明においては、通常のマスクブランク用基板の製造工程において行われるその他の工程を実施してもよい。
　[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を示す断面模式図である。
　本実施形態の多層反射膜付き基板２０は、上記説明したマスクブランク用基板１０の転写パターンが形成される側の主表面上に多層反射膜２１を有する構造としている。この多層反射膜２１は、ＥＵＶリソグラフィー用反射型マスクにおいて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構成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。
　なお、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、後述する吸収体膜を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。
　なお、上記の多層反射膜付き基板２０において、前記多層反射膜２１又は前記保護膜２２の表面（すなわち多層反射膜付き基板２０の表面）は、０．１４ｍｍ×０．１ｍｍの領域を白色干渉計にて、ピクセル数６４０×４８０で測定して得られる空間周波数１×１０－２μｍ－１以上１μｍ－１以下におけるパワースペクトル密度が４×１０７ｎｍ４以下であり、１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得られる空間周波数１μｍ－１以上１００μｍ－１以下のパワースペクトル密度が２０ｎｍ４以下であることが好ましい。より好ましくは、０．１４ｍｍ×０．１ｍｍの領域を、白色干渉計にて、ピクセル数６４０×４８０で測定して得られる空間周波数１×１０－２μｍ－１以上１μｍ－１以下におけるパワースペクトル密度が１×１０２ｎｍ４以上３．５×１０７ｎｍ４以下であり、１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得られる空間周波数１μｍ－１以上１００μｍ－１以下のパワースペクトル密度が０．５ｎｍ４以上１６ｎｍ４以下である。さらに好ましくは、０．１４ｍｍ×０．１ｍｍの領域を、白色干渉計にて、ピクセル数６４０×４８０で測定して得られる空間周波数１×１０－２μｍ－１以上１μｍ－１以下におけるパワースペクトル密度が２×１０２ｎｍ４以上３×１０７ｎｍ４以下であり、１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得られる空間周波数１μｍ－１以上１００μｍ－１以下のパワースペクトル密度が１ｎｍ４以上１５ｎｍ４以下である。
　このような構成とすることにより、パターン転写時のフレアによるパターンコントラスト低下を抑制し、かつ上記に挙げた検査光源として１５０ｎｍ～３６５ｎｍの波長範囲にある２６６ｎｍのＵＶレーザー又は１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザーを用いる高感度欠陥検査装置で多層反射膜付き基板２０の欠陥検査を行う場合、疑似欠陥を含む欠陥検出数を大幅に低減することができる。また、１３．５ｎｍのＥＵＶ光を用いた高感度欠陥検査装置によって、多層反射膜付き基板２０の表面の欠陥検査を行う際に、多層反射膜からの散乱を抑制することができるので、高感度検査条件（たとえば、ＳＥＶＤ換算で１５ｎｍサイズの欠陥を検出できる検査感度条件）での欠陥検査を確実に行うことができる。
　本発明のマスクブランク用基板は上述の通り、中間空間周波数及び高空間周波数領域における粗さ（ＰＳＤ）が十分に抑制されており非常に平滑性に優れるので、その上に形成される多層反射膜（又はさらにその上に形成される保護膜）の中間空間周波数及び高空間周波数領域におけるＰＳＤも、前記の通り疑似欠陥を含む欠陥検出数を大幅に低減することができる範囲とすることが容易である。そしてこのように高感度検査条件での欠陥検査を確実に行えることから、本発明のマスクブランク用基板は、製造段階でそのような高感度検査が必要となるＥＵＶリソグラフィー用のマスクブランク用基板として有用である。
　また、上記の多層反射膜付き基板２０において、前記多層反射膜２１又は前記保護膜２２の表面は、１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得られる空間周波数１０μｍ－１以上１００μｍ－１以下のパワースペクトル密度が７．５ｎｍ４以下であることが好ましく、より好ましくは、１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得られる空間周波数１０μｍ－１以上１００μｍ－１以下のパワースペクトル密度が６．５ｎｍ４以下である。さらに好ましくは、１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得られる空間周波数１０μｍ－１以上１００μｍ－１以下のパワースペクトル密度が５ｎｍ４以下であり、特に好ましくは、１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得られる空間周波数１０μｍ－１以上１００μｍ－１以下のパワースペクトル密度が０．５ｎｍ４以上５ｎｍ４以下である。このような構成とすることにより、検査光源波長として１３．５ｎｍのＥＵＶ光を用いる高感度欠陥検査装置で多層反射膜付き基板の欠陥検査を行う場合、疑似欠陥を含む欠陥検出数を大幅に低減することができる。
　上記範囲の基板１０の表面形態を保って、多層反射膜２１又は保護膜２２の表面が、上記範囲のパワースペクトル密度になるようにするには、多層反射膜２１を、基板１０の主表面の法線に対して所定の入射角度で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。
　具体的には、高屈折率材料と低屈折率材料のターゲットを用いたイオンビームスパッタリングにより、前記高屈折率材料と前記低屈折率材料のスパッタ粒子を、基板１０の主表面の法線に対して、０度以上３０度以下の入射角度で交互に入射させて成膜することで多層反射膜２１を形成することが好ましい。これにより、高感度欠陥検査装置で多層反射膜付き基板の欠陥検査を行う場合、疑似欠陥を含む欠陥検出数を大幅に低減することができるとともに、多層反射膜２１又は保護膜２２の表面が平滑性に優れるので、ＥＵＶ光反射率特性に優れた多層反射膜を有する多層反射膜付き基板を効率的に製造することができる。
　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、マスクブランク用基板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、マスクブランク用基板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とすることができる。なお、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。
　なお、以上の説明では、マスクブランク用基板１０の転写パターンが形成される側の主表面に、多層反射膜２１及び保護膜２２を成膜した後、上記主表面とは反対側の裏面に裏面導電膜２３を形成することを説明したが、本発明はこのような順序に限られない。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を製造しても構わない。
　また、本実施形態の多層反射膜付き基板２０としては、マスクブランク用基板１０と多層反射膜２１との間に下地層を形成してもよい。下地層は、基板１０の主表面の平滑性向上の目的、欠陥低減の目的、多層反射膜２１の反射率増強効果の目的、並びに多層反射膜２１の応力補正の目的で形成することができる。
　[反射型マスクブランク]
　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を示す断面模式図である。
　本実施形態の反射型マスクブランク３０は、上記で説明した多層反射膜付き基板２０の保護膜２２上に（又は保護膜２２がない場合には多層反射膜２１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、吸収体膜２４の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。
　なお、上記の多層反射膜付き基板２０と同様の欠陥検査を、吸収体膜２４が形成された反射型マスクブランク３０で行う場合には、吸収体膜２４の表面は、上記範囲（すなわち中間空間周波数領域において４×１０７ｎｍ４以下、高空間周波数領域において２０ｎｍ４以下）のパワースペクトル密度を有していることが、疑似欠陥を含む欠陥検出数を低減する観点から好ましい。上記ＰＳＤ範囲のマスクブランク用基板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、前記範囲のパワースペクトル密度になるようにするには、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。
　なお、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空間周波数１μｍ－１以上１０μｍ－１以下のパワースペクトル密度が２０ｎｍ４以下であることが好ましく、さらに好ましくは、１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得られる空間周波数１μｍ－１以上１０μｍ－１以下のパワースペクトル密度が１ｎｍ４以上１５ｎｍ４以下である。このような構成とすることにより、上記に挙げた検査光源として、１５０ｎｍ～３６５ｎｍの波長範囲にある、２６６ｎｍのＵＶレーザー又は１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザーを用いる高感度欠陥検査装置で反射型マスクブランク３０の欠陥検査を行う場合、疑似欠陥を含む欠陥検出数を大幅に低減することができる。
　本発明のマスクブランク用基板１０は上述の通り、中間空間周波数及び高空間周波数領域における粗さ（ＰＳＤ）が十分に抑制されており非常に平滑性に優れるので、その上に形成される多層反射膜２１（又はさらにその上に形成される保護膜２２）の中間空間周波数及び高空間周波数領域におけるＰＳＤも、前記の通り疑似欠陥を含む欠陥検出数を大幅に低減することができる範囲とすることが容易である。さらにその結果、前記多層反射膜２１（又は保護膜２２）の上に形成される吸収体膜２４の中間空間周波数及び高空間周波数領域におけるＰＳＤも、前記の通り疑似欠陥を含む欠陥検出数を大幅に低減することができる範囲とすることが容易である。
　また、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空間周波数１０μｍ－１以上１００μｍ－１以下のパワースペクトル密度が５ｎｍ４以下であることが好ましく、さらに好ましくは、１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得られる空間周波数１０μｍ－１以上１００μｍ－１以下のパワースペクトル密度が０．５ｎｍ４以上５ｎｍ４以下である。このような構成とすることにより、検査光源波長として１３．５ｎｍのＥＵＶ光を用いる高感度欠陥検査装置で反射型マスクブランク３０の欠陥検査を行う場合、疑似欠陥を含む欠陥検出数を大幅に低減することができる。
　なお、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である。なお、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である。
　[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又は多層反射膜２１上に吸収体パターン２７を形成した構成である。本実施形態の反射型マスク４０は、ＥＵＶ光等の露光光で露光すると、マスク表面で吸収体膜２４のある部分では露光光が吸収され、それ以外の吸収体膜２４を除去した部分では露出した保護膜２２及び多層反射膜２１で露光光が反射されることにより、リソグラフィー用の反射型マスク４０として使用することができる。
　[半導体装置の製造方法]
　以上説明した反射型マスク４０と、露光装置を使用したリソグラフィープロセスにより、半導体基板等の被転写体上に形成されたレジスト膜に、前記反射型マスク４０の吸収体パターン２７に基づく回路パターン等の転写パターンを転写し、その他種々の工程を経ることで、半導体基板上に配線など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。
　なお、上述のマスクブランク用基板１０、多層反射膜付き基板２０、反射型マスクブランク３０に基準マークを形成し、この基準マークと、上述の高感度欠陥検査装置で検出された致命欠陥の位置を座標管理することができる。得られた致命欠陥の位置情報（欠陥データ）に基づいて、反射型マスク４０を作製するときに、上述の欠陥データと被転写パターン（回路パターン）データとを元に、致命欠陥が存在している箇所に吸収体パターン２７が形成されるように描画データを補正して、欠陥を低減させることができる。
　［実施例１］
　＜マスクブランク用基板の作製＞
　（研磨及びＭＲＦによる表面加工）
　マスクブランク用基板として、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、酸化セリウム砥粒及びコロイダルシリカ砥粒により段階的に研磨した後、低濃度のケイフッ酸で表面処理した。これにより得られたガラス基板表面の表面粗さを原子間力顕微鏡で測定したところ、二乗平均平方根粗さ（Ｒｍｓ）は０．１５ｎｍ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した。そして、スポットの情報とガラス基板の表面形状の情報より得られた必要除去量に従い、ガラス基板をラスタ走査する際の走査スピードを決定した。
　設定した加工条件に従い、磁気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。なお、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、ガラス基板について、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）による乾燥を行った。
　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、転写パターンが形成される側の主表面（１４２ｍｍ×１４２ｍｍ）の中央の１μｍ×１μｍの領域を、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。
　このガラス基板の表面状態をＺｙｇｏ社製、白色干渉計の非接触表面形状測定機ＮｅｗＶｉｅｗ６３００にて測定し（測定領域：０．１４ｍｍ×０．１ｍｍ、ピクセル数：６４０×４８０）、パワースペクトル解析を行った。結果を図５に示す（未加工）。
　図５において、「未加工」とは、０．１４ｍｍ×０．１ｍｍの領域を、ピクセル数６４０×４８０で観測して得られたデータである。「ＥＥＭ加工」については後述する。
　パワースペクトル解析の結果、空間周波数１×１０－２μｍ－１以上１μｍ－１以下におけるパワースペクトル密度が最大で４．５×１０６ｎｍ４（空間周波数１×１０－２μｍ－１）であった（図５灰色線参照）。
　また、原子間力顕微鏡にて上記ガラス基板の表面粗さを測定し（測定領域：１μｍ×１μｍ）、パワースペクトル解析を行った結果を図６に「ＥＥＭ未加工」として示す。解析の結果、空間周波数１μｍ－１以上１００μｍ－１以下におけるパワースペクトル密度が最大で１４ｎｍ４（空間周波数２μｍ－１）となった。より詳しくは、空間周波数１μｍ－１以上１０μｍ－１以下におけるパワースペクトル密度が最大で１４ｎｍ４（空間周波数２μｍ－１）、空間周波数１０μｍ－１以上１００μｍ－１以下におけるパワー密度が最大で８．３２ｎｍ４（空間周波数１１μｍ－１）であった（図６点線参照）。
　（ＥＥＭによる表面加工）
　次に、以上のパワースペクトル解析を行った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を維持又は改善する目的と、中間空間周波数領域粗さを低減することを目的として、ガラス基板の表裏面にＥＥＭを実施した。このＥＥＭは、以下の加工条件で行った。
　加工液：微細粉末粒子（濃度：３ｗｔ％）含有中性水溶液（ｐＨ：７）
　微細粉末粒子：コロイダルシリカ、平均粒径；約８０ｎｍ
　回転体：ポリウレタン回転球
　回転体回転数：２８０ｒｐｍ
　研磨時間：１２０分
　荷重：１．５ｋｇ
　その後、ガラス基板の端面をスクラブ洗浄した後、表裏面に対して、低濃度フッ酸水溶液によるメガソニック洗浄（周波数３ＭＨz、６０秒）、純水によるリンス、乾燥を行った。
　ＥＥＭにより表面加工したガラス基板の表面状態を、上述と同様にＺｙｇｏ社製、白色干渉計の非接触表面形状測定機ＮｅｗＶｉｅｗ６３００にて測定し（測定領域：０．１４ｍｍ×０．１ｍｍ、ピクセル数６４０×４８０）、パワースペクトル解析を行った。結果を図５に「ＥＥＭ加工」として示す。
　解析の結果、空間周波数１×１０－２μｍ－１以上１μｍ－１以下におけるパワースペクトル密度が最大で１０６ｎｍ４（空間周波数１×１０－２μｍ－１）となった。以上より、ＥＥＭによる表面加工により、中間空間周波数領域（１×１０－２μｍ－１以上１μｍ－１以下）の粗さを低減することができたことがわかる。
　また、ＥＥＭ表面加工により得られたガラス基板の表面状態を、原子間力顕微鏡にて測定し（測定領域：１μｍ×１μｍ）、パワースペクトル解析を行った結果を図６に「ＥＥＭ加工」として示す。
　解析の結果、空間周波数１μｍ－１以上１００μｍ－１以下におけるパワースペクトル密度が最大で２５ｎｍ４（空間周波数３μｍ－１）となった（図６実線参照）。より詳しくは、空間周波数１μｍ－１以上１０μｍ－１以下におけるパワースペクトル密度が最大で２５ｎｍ４（空間周波数３μｍ－１）、空間周波数１０μｍ－１以上１００μｍ－１以下におけるパワースペクトル密度が最大で９．０ｎｍ４（空間周波数１０μｍ－１）であった。以上、図６の結果より、ＥＥＭによる表面加工によっては、高空間周波数におけるＰＳＤは大きな変化を受けなかったことがわかる。
　（ＣＡＲＥによる表面加工）
　次に、以上のＥＥＭ表面加工を経たガラス基板の表裏面について、高空間周波数領域粗さを低減することを目的として、ガラス基板の表裏面に対して、触媒基準エッチング（ＣＡＲＥ）による表面加工を行った。使用したＣＡＲＥ加工装置の模式図を図７に示す。なお、加工条件は以下の通りとした。
　加工液：純水
　触媒：Ｐｔ
　基板回転数：１０．３回転／分
　触媒定磐回転数：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。なお、王水による洗浄は、ガラス基板の表裏面に触媒であるＰｔの残留物がなくなるまで、複数回行った。
　ＣＡＲＥにより表面加工したガラス基板の表面状態を、Ｚｙｇｏ社製、白色干渉計の非接触表面形状測定機ＮｅｗＶｉｅｗ６３００にて測定し（測定領域：０．１４ｍｍ×０．１ｍｍ、ピクセル数：６４０×４８０）、パワースペクトル解析を行った。
　パワースペクトル解析の結果、空間周波数１×１０－２μｍ－１以上１μｍ－１以下におけるパワースペクトル密度が最大で５×１０５ｎｍ４（空間周波数１×１０－２μｍ－１）であった。すなわち、ＣＡＲＥによる表面加工では、中間空間周波数領域の粗さは、ほとんど変化がなかった。
　また、原子間力顕微鏡にてガラス基板の表面状態を測定し（測定領域：１μｍ×１μｍ）、パワースペクトル解析を行った結果を図８に示す（「ＣＡＲＥ加工」と表示された実線）。解析の結果、空間周波数１μｍ－１以上１００μｍ－１以下におけるパワースペクトル密度が最大で５．０ｎｍ４（空間周波数２μｍ－１）であった。より詳しくは、空間周波数１μｍ－１以上１０μｍ－１以下におけるパワースペクトル密度が最大で５．０ｎｍ４（空間周波数２μｍ－１）、空間周波数１０μｍ－１以上１００μｍ－１以下におけるパワースペクトル密度が最大で１．９ｎｍ４（空間周波数１１μｍ－１）であった。
　この結果のとおり、ＣＡＲＥによる表面加工により、高空間周波数領域の粗さを低減することができた。また、二乗平均平方根粗さＲｍｓは０．０８ｎｍと良好であった。
　＜欠陥検査＞
　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、以上のＥＥＭ及びＣＡＲＥによる表面加工処理を経て製造されたマスクブランク用ガラス基板主表面における１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域を欠陥検査した。検査感度条件は、球相当直径ＳＥＶＤ（Ｓｐｈｅｒｅ　Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ　Ｖｏｌｕｍｅ　Ｄｉａｍｅｔｅｒ）で２０ｎｍサイズの欠陥を検出できる検査感度条件とした。尚、球相当直径ＳＥＶＤは、欠陥の平面視面積を（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、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。この結果、疑似欠陥を含む欠陥検出数は、合計１０，５２０個であり、従来の欠陥検出数１００，０００個超と比較して欠陥検出数が大幅に低減された。この程度の欠陥検出数であれば、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、上述と同様にマスクブランク用ガラス基板主表面における１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域を欠陥検査した。検査感度条件は、最高の検査感度条件とした。この結果、疑似欠陥を含む欠陥検出数は、合計１５個であり、従来の欠陥検出数１００，０００個と比較して欠陥検出数が大幅に低減された。
　＜多層反射膜付き基板の作製＞
　以上の通りにして得られたマスクブランク用基板の主表面に、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を形成し、さらにこの多層反射膜上に保護膜を形成して、多層反射膜付き基板を製造した。
　前記多層反射膜は、膜厚４．２ｎｍのＳｉ膜（高屈折率層）と、膜厚２．８ｎｍのＭｏ膜（低屈折率層）を１ぺアとし、４０ペア成膜した（膜厚の合計２８０ｎｍ）。さらに、前記保護膜は膜厚２．５ｎｍのＲｕからなる。なお、多層反射膜は、基板主表面の法線に対して、Ｓｉ膜のスパッタ粒子、Ｍｏ膜のスパッタ粒子の入射角度は３０度に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。
　保護膜の表面状態を、Ｚｙｇｏ社製、白色干渉計の非接触表面形状測定機ＮｅｗＶｉｅｗ６３００にて測定し（測定領域：０．１４ｍｍ×０．１ｍｍ、ピクセル数：６４０×４８０）、パワースペクトル解析を行った。
　パワースペクトル解析の結果、空間周波数１×１０－２μｍ－１以上１μｍ－１以下におけるパワースペクトル密度が最大で１．２８×１０７ｎｍ４（空間周波数１×１０－２μｍ－１）であった。
　また、原子間力顕微鏡にて測定し（測定領域：１μｍ×１μｍ）、パワースペクトル解析を行った結果、空間周波数１μｍ－１以上１００μｍ－１以下におけるパワースペクトル密度が最大で１５．８ｎｍ４（空間周波数５μｍ－１）であった。より詳しくは、空間周波数１μｍ－１以上１０μｍ－１以下におけるパワースペクトル密度が最大で１５．８ｎｍ４（空間周波数５μｍ－１）、空間周波数１０μｍ－１以上１００μｍ－１以下におけるパワースペクトル密度が最大で６．７３ｎｍ４（空間周波数１０μｍ－１）であった。また、保護膜表面のＲｍｓは、０．１２６ｎｍであった。また、この保護膜表面の反射率をＥＵＶ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製ＬＰＲ１０１６により測定したところ、６５．１％と高い反射率であった。
　以上の結果より、マスクブランク用基板主表面のＰＳＤを本発明で規定する範囲にすることにより、その上に形成される保護膜の空間周波数１μｍ－１以上１００μｍ－１以下におけるパワースペクトル密度も、マスクブランク用基板主表面の表面状態と同様の低い値に低減できることが確認された。
　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１の多層反射膜付き基板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数は、合計２１，７０５個であり、従来の欠陥検出数１００，０００個超と比較して疑似欠陥が大幅に低減された。
　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」を使用して、上述と同様に多層反射膜付き基板の保護膜表面における１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域を欠陥検査した。検査感度条件は、最高の検査感度条件とした。この結果、疑似欠陥を含む欠陥検出数は、合計２４個であった。
　さらに、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の多層反射膜付き基板の保護膜表面における１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域を欠陥検査した結果、疑似欠陥を含む欠陥検出個数が少なく、欠陥検査が容易であった。
　また、多層反射膜付き基板表面にＥＵＶ光（波長１３．５ｎｍ）を照射したところ、ＳＥＶＤで１５ｎｍサイズの欠陥を検出できる欠陥検査装置で障害となるＥＵＶ光の散乱（スペックル）は観察されなかった。従って、ＳＥＶＤで１５ｎｍサイズの欠陥を検出できる検査光源波長１３．５ｎｍの高感度欠陥検査装置においては、多層反射膜および保護膜からのＥＵＶ光の散乱が抑制され、スペックルによるノイズを低減できるので、多層反射膜付き基板の欠陥検査を確実に行うことができる。
　なお、上述のとおり、保護膜表面の空間周波数１×１０－２μｍ－１以上１μｍ－１以下におけるPSDが、１．２８×１０７ｎｍ４と、４×１０７ｎｍ４以下となっており、また、空間波長が２μｍ以上１ｍｍ以下のうねり（ローカルスロープ）も７０μｒａｄと、２００μｒａｄ以下であるので、パターン転写時のフレアによるパターンコントラスト低下も防ぐことができる。
　なお、本実施例１の多層反射膜付き基板の保護膜及び多層反射膜に対して、転写パターン形成領域（１４２ｍｍ×１４２ｍｍ）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の多層反射膜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、裏面導電膜を形成した。当該裏面導電膜は、Ｃｒターゲットを多層反射膜付き基板の裏面に対向させ、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うことで形成した。ラザフォード後方散乱分析法により裏面導電膜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の保護膜の表面に、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を成膜し、反射型マスクブランクを作製した。当該吸収体膜は、ＴａＢターゲット（Ｔａ：Ｂ＝８０：２０）に多層反射膜付き基板の吸収体膜を対向させ、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うことにより形成した。
　ラザフォード後方散乱分析法により吸収体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、吸収体膜の膜厚は６５ｎｍであった。なお、吸収体膜の結晶構造を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。
　＜反射型マスクの作製＞
　上述した吸収体膜の表面に、スピンコート法によりレジストを塗布し、加熱及び冷却工程を経て、膜厚１５０ｎｍのレジスト膜を成膜した。次いで、所望のパターンの描画及び現像工程を経て、レジストパターンを形成した。
　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、吸収体膜であるＴａＢＮ膜のパターニングを行い、保護膜上に吸収体パターンを形成した。その後、レジスト膜を除去し、上記と同様の薬液洗浄を行い、反射型マスクを作製した。
　なお、上述の描画工程においては、上記転写パターン形成領域の外側４か所に形成された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、反射型マスクを作製した。得られた反射型マスクについて、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。
　以上のマスクブランク用基板及び多層反射膜付き基板の製造の各過程において実施したパワースペクトル解析の結果をまとめると、以下の表１の通りである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 ※1：空間周波数：１×１０－２μｍ－１以上１μｍ－１以下
※2：空間周波数：１μｍ－１以上１００μｍ－１以下
左／右：１μｍ－１以上１０μｍ－１以下のPSD／１０μｍ－１以上１００μｍ－１以下のPSD
※3：ＭＬ：多層反射膜
　上述のとおり、反射型マスクにおいて、高感度欠陥検査装置での欠陥は確認されなかったので、この反射型マスクを使用して、露光波長を使用したリソグラフィープロセスを用いた場合、反射型マスク起因の転写パターン欠陥が発生せずに半導体装置を作製することができる。
　（比較例１）
　上述の実施例１において、ＭＲＦによる表面加工後、ＥＥＭ及びＣＡＲＥの表面加工は行わず、両面タッチ研磨を行った以外は、実施例１と同様にしてマスクブランク用基板及び多層反射膜付き基板を作製した。
　以上のマスクブランク用基板及び多層反射膜付き基板の製造の各過程において実施したパワースペクトル解析の結果、並びに高感度欠陥検査装置を使用しての欠陥検査結果をまとめると、以下の表２の通りである。尚、ＭＲＦ・両面タッチ研磨後のマスクブランク用基板のパワースペクトル密度の測定結果を図８（未加工）に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 ※1：空間周波数：１×１０－２μｍ－１以上１μｍ－１以下
※2：空間周波数：１μｍ－１以上１００μｍ－１以下
左／右：１μｍ－１以上１０μｍ－１以下のPSD／１０μｍ－１以上１００μｍ－１以下のPSD
※3：ＭＬ：多層反射膜
　上記表２の通り、マスクブランク用基板について検査光源波長１９３ｎｍの高感度欠陥検査装置（ＫＬＡ－Ｔｅｎｃｏｒ社製「Ｔｅｒｏｎ６００シリーズ」）を使用して欠陥検査を行った結果、欠陥検査途中で、疑似欠陥を含む欠陥検出数は、１００，０００個超となり、１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域の欠陥検査を行うことができなかった。通常の反射型マスクの製造工程においては、この時点で不合格となり研磨工程に戻されるなどしてしまい、製造コストがかさむことになる。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）を使用しての欠陥検査の結果、欠陥検出数は４６個となった。
　また、多層反射膜付き基板について検査光源波長１９３ｎｍの高感度欠陥検査装置（ＫＬＡ－Ｔｅｎｃｏｒ社製「Ｔｅｒｏｎ６００シリーズ」）を使用して欠陥検査を行った結果、疑似欠陥を含む欠陥検出数は、２２，８０３個と実施例１と比べて増加した。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）を使用しての欠陥検査の結果、欠陥検出数は５８個となった。
　さらに、検査光源波長１３．５ｎｍの高感度欠陥検査装置を使用して、本比較例１の多層反射膜付き基板の保護膜表面における１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域を欠陥検査した結果、疑似欠陥を含む欠陥検出数は、１００，０００個超となり、１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域の欠陥検査を行うことができなかった。
　また、多層反射膜付き基板表面にＥＵＶ光（波長１３．５ｎｍ）を照射したところ、ＳＥＶＤで１５ｎｍサイズの欠陥を検出できる欠陥検査装置で障害となるＥＵＶ光の散乱（スペックル）が強く観察された。従って、ＳＥＶＤで１５ｎｍサイズの欠陥を検出できる検査光源波長１３．５ｎｍの高感度欠陥検査装置においては、多層反射膜および保護膜からのＥＵＶ光の散乱によるスペックルが無視できず、多層反射膜付き基板の欠陥検査を行うことができない。
　（実施例２）
　上述の実施例１において、磁気粘弾性流体研磨の加工と、洗浄工程の後、ＥＥＭによる表面加工を実施する前にアルカリ性のコロイダルシリカの研磨砥粒（平均粒径：約８０ｎｍ）を含む研磨液を使用して両面タッチ研磨を行った以外は実施例１と同様にしてマスクブランク用基板及び多層反射膜付き基板を作製した。
　以上のマスクブランク用基板及び多層反射膜付き基板の製造の各過程において実施したパワースペクトル解析の結果、並びに高感度欠陥検査装置を使用しての欠陥検査結果をまとめると、以下の表３の通りである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
 ※1：空間周波数：１×１０－２μｍ－１以上１μｍ－１以下
※2：空間周波数：１μｍ－１以上１００μｍ－１以下
左／右：１μｍ－１以上１０μｍ－１以下のPSD／１０μｍ－１以上１００μｍ－１以下のPSD
※3：ＭＬ：多層反射膜
　尚、前記多層反射膜付き基板の保護膜表面の反射率をＥＵＶ　Ｔｅｃｎｏｌｏｇｙ社製ＬＰＲ１０１６により測定したところ、６５．２％と高い反射率であった。
　上記表３の通り、マスクブランク用基板について検査光源波長１９３ｎｍの高感度欠陥検査装置（ＫＬＡ－Ｔｅｎｃｏｒ社製「Ｔｅｒｏｎ６００シリーズ」）を使用して欠陥検査を行った結果、疑似欠陥を含む欠陥検出数は６，４２８個となり、実施例１と比べて欠陥検出個数は大幅に減少した。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）を使用しての欠陥検査の結果、欠陥検出数は１３個となり、実施例１の欠陥検出個数と比べて若干減少した。
　また、多層反射膜付き基板について検査光源波長１９３ｎｍの高感度欠陥検査装置（ＫＬＡ－Ｔｅｎｃｏｒ社製「Ｔｅｒｏｎ６００シリーズ」）を使用して欠陥検査を行った結果、疑似欠陥を含む欠陥検出数は、１１，７５４個となり、実施例１と比べて欠陥検出個数は大幅に減少した。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）を使用しての欠陥検査の結果、欠陥検出数は２０個となり実施例１と比べて若干減少した。
　さらに、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の多層反射膜付き基板の保護膜表面における１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域を欠陥検査した結果、疑似欠陥を含む欠陥検出個数が少なく、欠陥検査が容易であった。
　また、多層反射膜付き基板表面にＥＵＶ光（波長１３．５ｎｍ）を照射したところ、ＳＥＶＤで１５ｎｍサイズの欠陥を検出できる欠陥検査装置で障害となるＥＵＶ光の散乱（スペックル）は観察されなかった。従って、ＳＥＶＤで１５ｎｍサイズの欠陥を検出できる検査光源波長１３．５ｎｍの高感度欠陥検査装置においては、保護膜表面からのＥＵＶ光の散乱が抑制されるので、多層反射膜付き基板の欠陥検査を確実に行うことができる。
　（実施例３）
　上述の実施例１において、ＣＡＲＥの触媒をＳＵＳに変更し、王水による洗浄を硫酸洗浄（温度約６５℃）とした以外は実施例１と同様にしてマスクブランク用基板及び多層反射膜付き基板を作製した。
　以上のマスクブランク用基板及び多層反射膜付き基板の製造の各過程において実施したパワースペクトル解析の結果、並びに高感度欠陥検査装置を使用しての欠陥検査結果をまとめると、以下の表４の通りである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
 ※1：空間周波数：１×１０－２μｍ－１以上１μｍ－１以下
※2：空間周波数：１μｍ－１以上１００μｍ－１以下
左／右：１μｍ－１以上１０μｍ－１以下のPSD／１０μｍ－１以上１００μｍ－１以下のPSD
※3：ＭＬ：多層反射膜
　尚、この保護膜表面の反射率をＥＵＶ　Ｔｅｃｎｏｌｏｇｙ社製ＬＰＲ１０１６により測定したところ、６５．０％と高い反射率であった。
　上記表４の通り、マスクブランク用基板について検査光源波長１９３ｎｍの高感度欠陥検査装置（ＫＬＡ－Ｔｅｎｃｏｒ社製「Ｔｅｒｏｎ６００シリーズ」）を使用して欠陥検査を行った結果、疑似欠陥を含む欠陥検出数は２０，７５５個となり、実施例１と比べて欠陥検出個数は増加したが、１００，０００個を超えることがなく、１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域の欠陥検査を行うことができた。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）を使用しての欠陥検査の結果、欠陥検出数は１８個となり、実施例１の欠陥検出個数と比べて若干増加した。
　また、多層反射膜付き基板について検査光源波長１９３ｎｍの高感度欠陥検査装置（ＫＬＡ－Ｔｅｎｃｏｒ社製「Ｔｅｒｏｎ６００シリーズ」）を使用して欠陥検査を行った結果、疑似欠陥を含む欠陥検出数は、２２，０１０個となり、実施例１と比べて欠陥検出個数は増加したが、１００，０００個を超えることがなく、１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域の欠陥検査を行うことができた。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）を使用しての欠陥検査の結果、欠陥検出数は２７個となり、こちらも実施例１と比べて若干増加した。
　さらに、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の多層反射膜付き基板の保護膜表面における１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域を欠陥検査した結果、疑似欠陥を含む欠陥検出個数が少なく、欠陥検査が容易であった。
　また、多層反射膜付き基板表面にＥＵＶ光（波長１３．５ｎｍ）を照射したところ、ＳＥＶＤで１５ｎｍサイズの欠陥を検出できる欠陥検査装置で障害となるＥＵＶ光の散乱（スペックル）は観察されなかった。従って、ＳＥＶＤで１５ｎｍサイズの欠陥を検出できる検査光源波長１３．５ｎｍの高感度欠陥検査装置においては、保護膜表面からのＥＵＶ光の散乱が抑制されるので、多層反射膜付き基板の欠陥検査を確実に行うことができる。
　１０　マスクブランク用基板
　２０　多層反射膜付き基板
　２１　多層反射膜
　２２　保護膜
　２３　裏面導電膜
　２４　吸収体膜
　２７　吸収体パターン
　３０　反射型マスクブランク
　４０　反射型マスク
　１００　ＣＡＲＥ（触媒基準エッチング）加工装置
　１２４　処理槽
　１２６　触媒定盤
　１２８　ガラス基板（被加工物）
　１３０　基板ホルダ
　１３２　回転軸
　１４０　基材
　１４２　白金（触媒）
　１７０　ヒータ
　１７２　熱交換器
　１７４　処理液供給ノズル
　１７６　流体流路

Claims (23)

  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、
    　該マスクブランク用基板の転写パターンが形成される側の主表面における０．１４ｍｍ×０．１ｍｍの領域を白色干渉計にて、ピクセル数６４０×４８０で測定して得られる空間周波数１×１０－２μｍ－１以上１μｍ－１以下におけるパワースペクトル密度が４×１０６ｎｍ４以下であり、前記主表面における１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得られる空間周波数１μｍ－１以上におけるパワースペクトル密度が１０ｎｍ４以下である、マスクブランク用基板。
  2. 　前記主表面の１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得られる二乗平均平方根粗さ（Ｒｍｓ）が０．１３ｎｍ未満であることを特徴とする請求項１に記載のマスクブランク用基板。
  3. 　前記主表面の１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得られる空間周波数１μｍ－１以上１０μｍ－１以下におけるパワースペクトル密度が１ｎｍ４以上１０ｎｍ４以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のマスクブランク用基板。
  4. 　前記基板が、ＥＵＶリソグラフィーに使用されるマスクブランク用基板であることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項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項に記載のマスクブランク用基板の前記主表面上に、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ことを特徴とする多層反射膜付き基板。
  6. 　前記多層反射膜上に保護膜を有することを特徴とする請求項５に記載の多層反射膜付き基板。
  7. 　リソグラフィーに使用されるマスクブランク用基板の主表面上に、高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層した多層反射膜を有する多層反射膜付き基板であって、
    　前記多層反射膜が形成されている側の前記多層反射膜付き基板表面における０．１４ｍｍ×０．１ｍｍの領域を白色干渉計にて、ピクセル数６４０×４８０で測定して得られる空間周波数１×１０－２μｍ－１以上１μｍ－１以下におけるパワースペクトル密度が４×１０７ｎｍ４以下であり、前記多層反射膜付き基板表面における１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得られる空間周波数１μｍ－１以上１００μｍ－１以下におけるパワースペクトル密度が２０ｎｍ４以下であることを特徴とする多層反射膜付き基板。
  8. 　前記多層反射膜付き基板表面の１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得られる二乗平均平方根粗さ（Ｒｍｓ）が０．１３ｎｍ未満であることを特徴とする請求項７に記載の多層反射膜付き基板。
  9. 　前記多層反射膜上に保護膜を有することを特徴とする請求項７又は８に記載の多層反射膜付き基板。
  10. 　請求項５～９のいずれか１項に記載の多層反射膜付き基板の前記多層反射膜又は保護膜上に、転写パターンとなる吸収体膜を有することを特徴とする反射型マスクブランク。
  11. 　請求項１０に記載の反射型マスクブランクにおける前記吸収体膜がパターニングされてなる吸収体パターンを、前記多層反射膜又は保護膜上に有することを特徴とする反射型マスク。
  12. 　リソグラフィーに使用されるマスクブランク用基板の転写パターンが形成される側の主表面を、所定の表面形態が得られるように表面加工する表面加工工程を有するマスクブランク用基板の製造方法であって、
    　前記表面加工工程は、前記主表面における０．１４ｍｍ×０．１ｍｍの領域を、白色干渉計にて、ピクセル数６４０×４８０で測定して得られる空間周波数１×１０－２μｍ－１以上１μｍ－１以下におけるパワースペクトル密度が４×１０６ｎｍ４以下となり、かつ前記主表面における１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得られる空間周波数１μｍ－１以上におけるパワースペクトル密度が１０ｎｍ４以下となるように表面加工する工程であることを特徴とするマスクブランク用基板の製造方法。
  13. 　前記表面加工工程は、前記主表面における０．１４ｍｍ×０．１ｍｍの領域を、白色干渉計にて、ピクセル数６４０×４８０で測定して得られる空間周波数１×１０－２μｍ－１以上１μｍ－１以下におけるパワースペクトル密度が４×１０６ｎｍ４以下となるように表面加工する中間空間周波数領域粗さ低減工程と、前記主表面における１μｍ×１μｍの領域を原子間力顕微鏡で測定して得られる空間周波数１μｍ－１以上におけるパワースペクトル密度が１０ｎｍ４以下となるように表面加工する高空間周波数領域粗さ低減工程とを有することを特徴とする請求項１２に記載のマスクブランク用基板の製造方法。
  14. 　前記中間空間周波数領域粗さ低減工程の後に、前記高空間周波数領域粗さ低減工程を行うことを特徴とする請求項１３に記載のマスクブランク用基板の製造方法。
  15. 　前記表面加工工程は、ＥＥＭ（Elastic Emission Machining）及び／又は触媒基準エッチング：ＣＡＲＥ（CAtalyst-Referred Etching）にて実施されることを特徴とする請求項１２～１４のいずれか１項に記載のマスクブランク用基板の製造方法。
  16. 　前記中間空間周波数領域粗さ低減工程は、ＥＥＭにて前記主表面を表面加工することにより実施されることを特徴とする請求項１３又は１４に記載のマスクブランク用基板の製造方法。
  17. 　前記高空間周波数領域粗さ低減工程は、触媒基準エッチングにて前記主表面を表面加工することにより実施されることを特徴とする請求項１３～１６のいずれか１項に記載のマスクブランク用基板の製造方法。
  18. 　前記基板が、ＥＵＶリソグラフィーに使用されるマスクブランク用基板であることを特徴とする請求項１２～１７のいずれか１項に記載のマスクブランク用基板の製造方法。
  19. 　請求項１～４のいずれか１項に記載のマスクブランク用基板又は請求項１２～１８のいずれか１項に記載の製造方法により製造されたマスクブランク用基板の前記主表面上に、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形成する多層反射膜形成工程を有することを特徴とする多層反射膜付き基板の製造方法。
  20. 　前記多層反射膜形成工程は、イオンビームスパッタリング法により前記高屈折率層及び低屈折率層を交互に成膜することにより実施されることを特徴とする請求項１９に記載の多層反射膜付き基板の製造方法。
  21. 　前記多層反射膜形成工程では、高屈折率材料と低屈折率材料のターゲットを用いたイオンビームスパッタリングにより、前記高屈折率材料と前記低屈折率材料のスパッタ粒子を前記主表面の法線に対して０度以上３０度以下の入射角度で交互に入射させて前記多層反射膜を形成することを特徴とする請求項２０に記載の多層反射膜付き基板の製造方法。
  22. 　前記多層反射膜上に保護膜を形成する工程をさらに有することを特徴とする請求項１９～２１のいずれか１項に記載の多層反射膜付き基板の製造方法。
  23. 　請求項１１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ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
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