(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、該基板上に形成された、露光光を反射する反射多層膜とを有する反射型マスクブランクスであって、前記反射多層膜の主表面には、入射した露光光の反射光に位相変化を生じる段差が形成されていることを特徴とする擬似欠陥を有する反射型マスクブランクス。
【請求項２】
基板と、該基板上に形成された、露光光を反射する反射多層膜とを有する反射型マスクブランクスであって、前記基板の主表面上には所定の凹凸からなる下地パターンを有し、該下地パターン上に設けた前記反射多層膜の主表面には前記下地パターンに対応する段差が形成され、前記反射多層膜に擬似的な欠陥が形成されていることを特徴とする擬似欠陥を有する反射型マスクブランクス。
【請求項３】
前記下地パターンは、パターン状の薄膜により形成されていることを特徴とする請求項２記載の擬似欠陥を有する反射型マスクブランクス。
【請求項４】
前記下地パターンを形成している薄膜がＣｒ又はＴａを主成分とする材料からなることを特徴とする請求項３記載の擬似欠陥を有する反射型マスクブランクス。
【請求項５】
前記下地パターンを形成している薄膜がＣｒと少なくともＮを含む材料或いは、Ｔａと少なくともＢを含む材料からなることを特徴とする請求項４記載の擬似欠陥を有する反射型マスクブランクス。
【請求項６】
前記下地パターンと前記反射多層膜との間に下地中間膜を設けることを特徴とする請求項２乃至５の何れかに記載の擬似欠陥を有する反射型マスクブランクス。
【請求項７】
前記反射多層膜がＭｏとＳｉを交互に積層した膜であることを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の擬似欠陥を有する反射型マスクブランクス。
【請求項８】
前記反射多層膜上に、更に、露光光を吸収する材料からなる吸収体層を備えていることを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の擬似欠陥を有する反射型マスクブランクス。
【請求項９】
前記露光光がＥＵＶ光であることを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の擬似欠陥を有する反射型マスクブランクス。
【請求項１０】
前記反射多層膜表面の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ（Ｒｍｓ）で、０ｎｍ超０．２ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の反射型マスクブランクス。
【請求項１１】
請求項８に記載の擬似欠陥を有する反射型マスクブランクスの吸収体層にマスクパターンを形成したことを特徴とする擬似欠陥を有する反射型マスク。
【請求項１２】
基板の主表面上に、該主表面上に所定の凹凸を形成するためのパターン状の薄膜を有することを特徴とする擬似欠陥を有する反射型マスクブランクス又は反射型マスクの製造用基板。
【請求項１３】
基板と、該基板上に形成された、露光光を反射する反射多層膜とを有する反射型マスクブランクスの製造方法であって、
前記基板の主表面上に所定の凹凸からなる下地パターンを形成する工程と、
前記下地パターン上に反射多層膜を形成し、該反射多層膜の主表面に前記下地パターンに対応する段差を形成して、反射多層膜に擬似的な欠陥を形成する工程と、を有し、
前記反射多層膜の形成は、反射多層膜成膜用のスパッタターゲット面に向けて基板を配置し、前記基板主表面の中心を通る法線を回転軸として前記基板を回転させながらスパッタ成膜することを特徴とする反射型マスクブランクスの製造方法。
【請求項１４】
前記基板は、前記基板の主表面が、前記スパッタターゲット面に対して傾斜した角度で配置していることを特徴とする請求項１３記載の反射型マスクブランクスの製造方法。
【請求項１５】
前記基板の前記スパッタターゲット面に対する角度を制御して、前記反射多層膜の主表面に形成される段差の高さ、大きさ、形状の少なくとも一つを制御することを特徴とする請求項１４記載の反射型マスクブランクスの製造方法。
【請求項１６】
前記反射多層膜上に露光光を吸収する材料からなる吸収体層を形成することを特徴とする請求項１３乃至１５の何れかに記載の反射型マスクブランクスの製造方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の擬似欠陥を有する反射型マスクブランクスの吸収体層にマスクパターンを形成することを特徴とする擬似欠陥を有する反射型マスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体のパターン転写などに使用される露光用反射型マスク及びそれを製造するための反射型マスクブランクスの検査や評価等に用いられる、擬似欠陥を有する反射型マスクブランクス及びその製造方法、並びに擬似欠陥を有する反射型マスク及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体産業において、半導体デバイスの微細化に伴い、EUV（Extreme Ultra Violet）光を用いた露光技術であるEUVリソグラフィが有望視されている。なお、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リソグラフィにおいて用いられるマスクとしては、特開平８−２１３３０３号公報や特開平７−３３３８２９号公報に記載された露光用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、基板上に光を反射する反射多層膜が形成され、反射多層膜上にバッファー層が形成され、さらにバッファー層上に光を吸収する吸収膜がパターン状に形成されたものである。露光機において反射型マスクに入射した光は、吸収膜のある部分では吸収され、吸収膜のない部分では反射多層膜により反射された像が反射光学系を通してウエハ上に転写される。ここで、バッファー層は、マスクの製造工程において、ドライエッチングなどを用いて吸収膜のパターンを形成する際に、反射多層膜を保護するために形成されるものである。
【０００３】
一般的に、半導体へのパターン転写に用いられるマスクの転写性能やマスク欠陥の検査は、擬似的に所定の位置に欠陥を形成したマスクやマスクブランクスを用いて行われる。例えば、マスクに形成される白欠陥（吸収体が欠如した部分）や黒欠陥（吸収体が過剰な部分）の転写性能テスト、欠陥検査を行う場合には、予め、所定の位置に所定の大きさの白欠陥や黒欠陥を作製した擬似欠陥を有するマスクや擬似欠陥を有するマスクブランクスを用意する。そして、この擬似欠陥を有するマスクの転写性能を評価したり、或いは、これらを検査の規準試料として使用して、検査機の感度を校正し、製品の欠陥を定量評価する。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２１３３０３号公報
【特許文献２】特開平７−３３３８２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した反射型マスクにおいて、マスク面のパターン近傍に凹凸が存在すると、反射光にはその凹凸に起因した位相の変化が起こる。この位相の変化は転写されるパターンの位置精度やコントラストを悪化させる原因となる。このような転写に影響を及ぼす位相変化を生じる欠陥を位相欠陥と呼ぶ。
従来の光リソグラフィの場合には、露光光の波長が紫外域（１５０〜２４７ｎｍ程度）と比較的長いため、マスク面に凹凸が発生しても、これが位相欠陥とまではなりにくく、通常の製造条件で作製される凹凸であれば、大きな問題とならなかった。そして、凹凸が発生してもその許容範囲が広かったため、必ずしも位相欠陥に対する検査や評価は必要ではなかった。
しかしながら、ＥＵＶ光のような短波長の光を露光光として用いる場合には、マスク面上の微細な凹凸に対して位相の変化が非常に敏感となるため、転写像への影響が大きくなり、小さな凹凸に由来する位相の変化が無視できない。例えば、１３ｎｍ程度のＥＵＶ光を露光光として用いる場合には、２ｎｍ程度の凹凸でさえ位相欠陥となりうる。
このため、短波長領域のリソグラフィにおいては、マスクに発生した位相欠陥の転写パターンへの影響の調査、及び、マスクやマスクブランクス製造における位相欠陥の定量的な検査が必須となる。
【０００６】
上述した反射型マスクにおいて、このような位相欠陥の評価や検査を行おうとすると、反射多層膜上の所定の位置に、予め所定の大きさの位相欠陥が形成された擬似欠陥を有するマスク或いは擬似欠陥を有するマスクブランクスを用意する必要がある。しかしながら、これまでそのような検査・評価を行うための擬似欠陥を有する反射型マスクブランクス及び擬似欠陥を有する反射型マスクは知られていなかった。更には、位相欠陥として上述したように数ｎｍレベルの微小な凹凸を形成する必要があるが、反射多層膜上にそのような微小な位相欠陥を特定位置、特定の大きさで作製する方法は知られていなかった。
また、欠陥検査においては、欠陥検査機の検査感度の点から、反射多層膜表面は、平滑な膜表面を有する必要がある。従来は、反射多層膜表面が平滑な擬似欠陥を有するマスクブランクス、およびその作製方法は知られていなかった。
従って、本発明の目的とするところは、反射型マスク及び反射型マスクブランクスの評価・欠陥検査に用いる事が出来る、所望の位置に所望の大きさ、形状の擬似欠陥を有する反射型マスクブランクス及び擬似欠陥を有する反射型マスクを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、上記課題を解決するべく鋭意検討した結果、基板上に予め所定の下地パターンを形成し、この下地パターンを形成した基板上に反射多層膜を形成することで、反射多層膜に段差を導入して、所望の位置に所望の大きさ、形状の欠陥が制御性良く形成された擬似欠陥を有する反射型マスクブランクス及び反射型マスクが得られることを見出した。
本発明者は、こうして得られた知見に基づいて、以下の構成を有する本発明を完成した。
【０００８】
（構成１）基板と、該基板上に形成された、露光光を反射する反射多層膜とを有する反射型マスクブランクスであって、前記反射多層膜の主表面には、入射した露光光の反射光に位相変化を生じる段差が形成されていることを特徴とする擬似欠陥を有する反射型マスクブランクス。
（構成２）基板と、該基板上に形成された、露光光を反射する反射多層膜とを有する反射型マスクブランクスであって、前記基板の主表面上には所定の凹凸からなる下地パターンを有し、該下地パターン上に設けた前記反射多層膜の主表面には前記下地パターンに対応する段差が形成され、前記反射多層膜に擬似的な欠陥が形成されていることを特徴とする擬似欠陥を有する反射型マスクブランクス。
（構成３）前記下地パターンは、パターン状の薄膜により形成されていることを特徴とする構成２記載の擬似欠陥を有する反射型マスクブランクス。
（構成４）前記下地パターンを形成している薄膜がＣｒ又はＴａを主成分とする材料からなることを特徴とする構成３記載の擬似欠陥を有する反射型マスクブランクス。
（構成５）前記下地パターンを形成している薄膜がＣｒと少なくともＮを含む材料或いは、Ｔａと少なくともＢを含む材料からなることを特徴とする構成４記載の擬似欠陥を有する反射型マスクブランクス。
（構成６）前記下地パターンと前記反射多層膜との間に下地中間膜を設けることを特徴とする構成２乃至５の何れかに記載の擬似欠陥を有する反射型マスクブランクス。
（構成７）前記反射多層膜がＭｏとＳｉを交互に積層した膜であることを特徴とする構成１乃至６の何れかに記載の擬似欠陥を有する反射型マスクブランクス。
（構成８）前記反射多層膜上に、更に、露光光を吸収する材料からなる吸収体層を備えていることを特徴とする構成１乃至７の何れかに記載の擬似欠陥を有する反射型マスクブランクス。
（構成９）前記露光光がＥＵＶ光であることを特徴とする構成１乃至８の何れかに記載の擬似欠陥を有する反射型マスクブランクス。
（構成１０）前記反射多層膜表面の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ（Ｒｍｓ）で、０ｎｍ超０．２ｎｍ以下であることを特徴とする構成１乃至９の何れかに記載の反射型マスクブランクス。
【０００９】
（構成１１）構成８に記載の擬似欠陥を有する反射型マスクブランクスの吸収体層にマスクパターンが形成されていることを特徴とする擬似欠陥を有する反射型マスク。
（構成１２）基板の主表面上に、該主表面上に所定の凹凸を形成するためのパターン状の薄膜を有することを特徴とする擬似欠陥を有する反射型マスクブランクス又は反射型マスクの製造用基板。
（構成１３）基板と、該基板上に形成された、露光光を反射する反射多層膜とを有する反射型マスクブランクスの製造方法であって、前記基板の主表面上に所定の凹凸からなる下地パターンを形成する工程と、前記下地パターン上に反射多層膜を形成し、該反射多層膜の主表面に前記下地パターンに対応する段差を形成して、反射多層膜に擬似的な欠陥を形成する工程と、を有し、前記反射多層膜の形成は、反射多層膜成膜用のスパッタターゲット面に向けて基板を配置し、前記基板主表面の中心を通る法線を回転軸として前記基板を回転させながらスパッタ成膜することを特徴とする反射型マスクブランクスの製造方法。
（構成１４）前記基板は、前記基板の主表面が、前記スパッタターゲット面に対して傾斜した角度で配置していることを特徴とする構成１３記載の反射型マスクブランクスの製造方法。
（構成１５）前記基板の前記スパッタターゲット面に対する角度を制御して、前記反射多層膜の主表面に形成される段差の高さ、大きさ、形状の少なくとも一つを制御することを特徴とする構成１４記載の反射型マスクブランクスの製造方法。
（構成１６）前記反射多層膜上に露光光を吸収する材料からなる吸収体層を形成することを特徴とする構成１３乃至１５の何れかに記載の反射型マスクブランクスの製造方法。
（構成１７）構成１６に記載の擬似欠陥を有する反射型マスクブランクスの吸収体層にマスクパターンを形成することを特徴とする擬似欠陥を有する反射型マスクの製造方法。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を詳しく説明する。
図１（ａ）は、本発明の擬似欠陥を有する反射型マスクブランクスの一実施形態を示すもので、基板１上の所定の位置に、所定の大きさ、形状の下地パターン２が形成されており、更に、下地パターン２が形成された基板１表面全体を覆うように、反射多層膜３が形成された構造となっている。そして、反射多層膜３には、下地パターン２によって形成される凹凸を引き継ぐ様にして段差が形成され、この段差による凸部４をなしている。本実施の形態の場合、基板１上に島状に形成された凸状の下地パターン２に対応する反射多層膜３上の位置に、凸部４が形成されて擬似欠陥をなしている。即ち、下地パターン２の存在により、その上に形成される反射多層膜３に段差による凸部４が生じ、これが欠陥となっている。なお、図１（ａ）では、幅の異なる２種類の下地パターン２ａ，２ｂを示しており、これと対応するように、反射多層膜３上には形状の異なる凸部４ａ，４ｂが形成されている。
【００１１】
次に、基板１上に形成される下地パターン２について詳細に述べる。
下地パターンは、基板上に凹凸を形成する機能を有し、この下地パターンの凹凸に基づいて、反射多層膜に段差による欠陥が導入される。下地パターンは、例えば、基板上に形成された薄膜にパターンを形成することで作製することができる。基板に直接下地パターンを形成してもよいが、これに比較して、基板上に薄膜を形成しこの薄膜にパターンを形成する方法は、パターン形成が容易であり、又、パターン形状の制御性がよく、更には、表面が平滑なパターンを得易いという利点がある。
ところで、擬似欠陥を有する反射型マスク及び擬似欠陥を有する反射型マスクブランクスを露光性能のテスト或いは欠陥検査のブランク試料として用いられる場合には、様々な大きさ、形状の欠陥が形成されたサンプルが必要になる。
従って、下地パターンの形状は、必要な欠陥の形状に応じて設計する。図１（ａ）においては、下地パターンとして、断面が矩形の下地パターン２が基板１上に形成されている。
又、下地パターンの平面形状は、評価或いは検査等の目的に応じて、ドット状やライン状など任意の形状とする事が出来る。従って、反射多層膜はこの下地パターン形状を引き継いで、ドット状やライン状の擬似欠陥を形成する。
【００１２】
図１（ａ）に示す反射型マスクブランクスは、下地パターン２上に形成された反射多層膜３中の欠陥部分は、反射多層膜の上部に向かうに従い、次第に幅が広がるようになったものである。そのため、反射多層膜表面に形成される擬似欠陥である凸部４ａ，４ｂの幅は、下地パターン２ａ，２ｂの凸部の幅より外側に所定の幅だけ大きくなり、欠陥の凸部４ａ，４ｂの平面形状は、下地パターン２ａ，２ｂの凸部の平面形状よりも大きくなる。
図１（ｂ）に示す反射型マスクブランクスは、下地パターン２上に形成された反射多層膜３中の欠陥部分は、反射多層膜の上部に向かうに従い、次第に幅が狭くなるようになったものである。そのため、反射多層膜表面に形成される擬似欠陥である凸部４ｃ、４ｄの幅は、下地パターン２ｃ、２ｄの凸部の幅より外側に所定の幅だけ小さくなり、欠陥の凸部４ｃ、４ｄの平面形状は、下地パターン２ｃ、２ｄの凸部の平面形状よりも小さくなる。
図１（ａ）、（ｂ）のような、反射多層膜表面に形成される凸部の形状は、後述するように反射多層膜の成膜条件を適宜制御することによって容易に制御することができる。
又、図１（ａ）、（ｂ）において、反射多層膜表面に形成される凸部４ａ，４ｂ、４ｃ、４ｄの高さは、ほぼ下地パターン２ａ，２ｂの高さと同様か又は小さくなるが、凸部４ａ，４ｂ、４ｃ、４ｄの断面形状は、下地パターン２ａ，２ｂ、２ｃ、２ｄと同様の形状にならないのが通常である。即ち、断面形状が矩形の下地パターン上の反射多層膜に形成された欠陥であっても、欠陥の外周部側面は直角とならずになだらかな斜面となる傾向にある。一般に、断面矩形状の下地パターンを用いた場合、反射多層膜に形成される欠陥の上面は、図１（ａ）のように中央部はほぼ平坦で、外周部に斜面を有する形状となるか、図１（ｂ）のように中央部の平坦部分がないなだらかな凸形状となる。下地パターンの凸部の幅を広くすればするほど、欠陥の中央の平坦な領域が増し、下地パターンの幅が小さい場合は、欠陥の中央の平坦部は小さくなる。更に、反射多層膜３の膜厚が増すほど、下地パターン２の大きさ（幅）に対して、欠陥である凸部４の大きさ（幅）は大きくなっていく。
また、下地パターンは大きさ（幅）の異なる２種類の凸部（ドットパターン）だけでなく、例えば図１（ｃ）にあるように、基板の主表面内に大きさ（幅）の異なる複数種類の凸部を等間隔に配置した反射型マスクブランクスとしても良い。
【００１３】
このように、基板上に形成する下地パターンの形状の設計は、反射多層膜に形成される擬似欠陥の形状との関係を考慮して行う。予め下地パターンの形状と、形成される欠陥の形状との相関関係を調査しておき、これに従って、所望の欠陥形状が得られるように下地パターンを設計する。又、下地パターンの形状と欠陥との関係は、反射多層膜の成膜方法、材料、層構成（膜厚や層数）等によって変化するので、これらのパラメータを予め定めておく。これらのパラメータは、作製される擬似欠陥を有するマスクブランクス及び擬似欠陥を有するマスクを用いて評価及び検査を行う反射型マスクブランクス製品及び反射型マスク製品の構成と合わせておけばよい。評価や検査の種類にもよるが、通常、下地パターンの高さは１ｎｍ〜１００ｎｍ程度、幅は２０ｎｍ程度〜３００ｎｍ程度である。
更に、本発明の擬似欠陥を有するマスクブランクス及び擬似欠陥を有するマスクは、出来るだけ実際の反射型マスクブランクス製品及び反射型マスク製品の製造にて発生する欠陥と同様の形状の欠陥を有することが好ましい。
実際の反射型マスクブランクス及び反射型マスク製造において、欠陥は、例えば、ガラス基板上の異物の存在、又は、反射多層膜成膜時に異物が混入したり、或いは、成膜中に反射多層膜の周期構造が乱れる事によって発生する。
【００１４】
このようにして発生した欠陥は、その上面が凸状曲面になっている場合が多いが、このように上面が凸状曲面の欠陥を擬似的に形成する方法として、上記図１（ｂ）の形態にあるように反射多層膜の成膜条件により制御する方法や、下地パターンの形状を変える方法がある。下地パターンの形状を変える方法は、即ち、下地パターンの上面を曲面にする方法である。下地パターンの形状を変える方法としては、例えば、図２（ａ）に示すように、上面に凸形状の曲面を有する下地パターン２を用いるか、或いは同図（ｂ）に示すように、上面全体が曲面、例えば半球状となった下地パターン２を用いると、欠陥の凸部４上面が凸状曲面となったものが容易に得られる。
なお、実際の反射型マスクブランクス及び反射型マスク製造において発生する欠陥は、凸形状となるのが大半である。従って、たとえば前述の図１に示すように、基板１上にドット状或いはライン状等の凸形状の下地パターン２を形成し、この上に反射多層膜３を設けて反射多層膜に予め所定の凸形状の欠陥を形成したマスクブランクス及びマスクを用いることにより、実際の製品における凸形状の欠陥の評価及び検査が可能になる。凸形状の下地パターンは、基板上に形成された薄膜の内、大部分は除去され、部分的に凸状のパターンが残されたものである。
【００１５】
一方、実際の反射型マスクブランクス及び反射型マスク製造において発生する凹形状の位相欠陥に対する評価・検査を行う場合には、下地パターンとして、基板上に形成された薄膜の一部を除去して、薄膜のない部分からなる凹部をドット状、或いはライン状等に形成したものや、基板の主表面にドット状、或いはライン状等に凹部を形成したものを用いる事が出来る。即ち、前者の場合、大部分の薄膜を残した状態で、部分的に薄膜を除去することで凹部を有する下地パターンを形成することができる。
このような下地パターン上に形成される反射多層膜には、凹部の形状を引き継いで、凹形状の欠陥を生じるため、凹形状の欠陥に対する評価・検査を行うことができる。
このような凹形状の下地パターンの設計については、前述の凸形状の下地パターンを設計する場合と同様に、予め下地パターンと形成される擬似欠陥との相関関係を求めておき、この相関関係を参照して行う。但し、凹形状の欠陥の場合には、下地パターンの凹部の大きさ（幅）に対し、形成される擬似欠陥の大きさ（幅）は逆に小さくなる。
【００１６】
ところで、下地パターンを、基板上に設けた薄膜にパターンを形成することで作製する場合、薄膜に使用される材料は、以下のような特性を持つものが好ましい。
（１）上に形成される反射多層膜等の平滑性を確保するため、パターン面は平滑であること。特に０．３ｎｍＲｍｓ以下の平滑性を有するのが好ましい。
（２）パターンの形成時に、基板とのエッチング選択比は十分に高く、基板にダメージを与えないこと、例えばパターン形成によって基板表面を荒らさないこと。基板とのエッチング選択比は、好ましくは２０程度以上である。
（３）通常にマスク洗浄に用いられる、酸やアルカリに十分耐性を有すること。又、設計通りのパターンを形状精度良く形成するために、薄膜の応力は出来るだけ小さい方が好ましい。
以上の特性を満たす材料としては、Ｃｒ又はＴａを主成分とする材料が好ましい。なお、主成分であるとは、材料に含まれる金属元素のうち、その金属元素の割合（原子％で示す組成比）が最も高い場合を指す。
【００１７】
まず、Ｃｒを主成分とする材料について説明する。
Ｃｒを主成分とする材料はＣｒ単体の金属又はＣｒ合金を含む。Ｃｒを主成分とする材料は、表面の平滑性に優れている。又、基板を石英ガラス或いは低膨張のＳｉＯ2−ＴｉＯ2ガラス等のガラスとし、この基板上にＣｒを主成分とする材料を形成した場合には、塩素と酸素の混合ガスを用いたドライエッチングによって、基板にほとんどダメージを与えずに、Ｃｒを主成分とする膜にパターンを形成する事が出来る。又、表面の平滑性は、Ｃｒを主成分とする材料の結晶状態を微結晶或いはアモルファスとすることでより優れたものとなる。
微結晶構造の材料は、Ｃｒに窒素（Ｎ）を添加することで得られる。Ｎの含有量は原子数で５〜５０％とするのが好ましい。例えば、Ｎを２０％含んだ微結晶構造の窒化クロム膜を好ましく使用することができる。窒素を含むことで、耐酸化性及び応力制御性が向上するが、一方で、窒素の含有量があまり多くなると、膜の表面粗さは粗くなる傾向にあるため好ましくない。
Ｃｒを主成分とする膜としては、窒化クロム以外に、ＣｒにＮ，Ｏ，Ｃの少なくとも一つを含んでいる材料を用いる事が出来る。例えば、酸化クロム、酸化窒化クロム、炭化クロム、炭化窒化クロム、酸化窒化炭化クロム等である。
【００１８】
また、Ｔａを主成分とする材料は、Ｔａ単体の金属またはＴａ合金を含む。Ｔａを主成分とする材料は、表面の平滑性と平坦性に優れていると共に、応力の制御性に優れるという利点も有している。又、基板を石英ガラス或いは低膨張のＳｉＯ2−ＴｉＯ2ガラス等のガラスとし、この基板上にＴａを主成分とする材料を形成した場合には、塩素ガスを用いた低バイアスのドライエッチングによって、基板にほとんどダメージを与えずに、Ｔａを主成分とする膜にパターンを形成する事が出来る。又、表面の平滑性は、Ｔａを主成分とする材料の結晶状態を微結晶或いはアモルファスとすることでより優れたものとなる。
この種のアモルファス材料や微結晶構造にするには、例えばＴａにＢやＳｉ,Ｇｅ等を加えることにより容易に実現できる。このようなアモルファス状または微結晶の構造にした場合、０．２ｎｍＲｍｓ以下の平滑性を得ることができる。  中でも特に好ましいのは、ＴａとＢを含む材料である。この材料の場合、ＴａとＢの比率は原子数比で、Ｔａ／Ｂが８．５/１．５ 〜７．５/２．５に選定することにより、微結晶あるいはアモルファス構造を得ることができる。特にＢを２０%含んだＴａ4Ｂは容易にアモルファス構造にすることができるので良好な平滑性と平坦性が得られる。
【００１９】
Ｔａを主成分とする材料としては、上述の金属成分以外に、種々の特性を付与するために酸素及び／又は窒素を含有させることができる。例えば、ＴａとＮを含む材料（ＴａＮ）、ＴａとＢとＯを含む材料（ＴａＢＯ）、ＴａとＢとＮを含む材料（ＴａＢＮ）、ＴａとＢとＮとＯを含む材料（ＴａＢＮＯ）、ＴａとＳｉを含む材料（ＴａＳｉ）、ＴａとＳｉとＮを含む材料（ＴａＳｉＮ）、ＴａとＧｅを含む材料（ＴａＧｅ）、ＴａとＧｅとＮを含む材料（ＴａＧｅＮ）等が挙げられる。例えば、ＴａにＮや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という効果が得られる。
また、ＴａとＢとＮを含む材料も好ましい材料である。Ｎを含有することで耐酸化性が向上する。この材料の場合、Ｎが５〜３０at%であり、残りの成分を１００とした時、Ｂが１０〜３０at%となるように選定すれば、アモルファス構造又は微小結晶を容易に得ることができる。例えば、Ｔａを主成分とし、Ｂを１５ａｔ％、Ｎを１０ａｔ%にすると、アモルファス構造の材料を得ることができる。
なお、下地パターンを形成する薄膜材料として、上述のＴａ又はＣｒを主成分とする材料以外に、窒化タングステン（ＷＮ）や、窒化チタン（ＴｉＮ）等も使用することが可能である。
【００２０】
次に、基板上に形成した薄膜をパターニングすることにより、下地パターンを形成する方法について説明する。
（１）まず、基板を準備する。
基板としては、低熱膨張係数を有し、平滑性、平坦度、およびＥＵＶマスクの洗浄等に用いる洗浄液への耐性に優れたものが好ましく、低熱膨張係数を有するガラス、例えばＳｉＯ2−ＴｉＯ2系ガラス等を用いるが、これに限定されず、β石英固溶体を析出した結晶化ガラスや石英ガラス、シリコンや金属などの基板を用いることも出来る。金属基板の例としては、インバー合金（Ｆｅ−Ｎｉ系合金）等を用いることができる。基板は０．２ｎｍＲｍｓ以下の平滑な表面と１００ｎｍ以下の平坦度を有していることが高反射率および転写精度を得るために好ましい。
（２）基板上に下地パターンを形成するための薄膜を形成する。
上述したＴａ又はＣｒを主成分とした膜を基板上に形成する。膜の形成は、基板面のマスク領域となる部分に一様に形成する。基板上への膜の形成は、通常の成膜手法を適宜使用すればよく、スパッタリング法などを用いることができる。例えば、窒化クロム膜の場合には、Ｃｒターゲットを用いて、窒素を含むガスをスパッタガスとして使用する。又、ＴａとＢの合金の場合には、ＴａとＢを含むターゲットを用いてスパッタリング法にて形成することができる。
膜厚は、形成する擬似欠陥の形状との関係に基づいて、設計された厚さとする。矩形パターンの場合、必要な欠陥の高さと同程度とすればよい。成膜法によっては、欠陥の高さがパターンの高さより小さくなる場合がある。また、欠陥の幅がパターン幅より小さくなる場合がある。また、成膜方法にもよるが、下地パターンの上面を凸曲面とした場合には、その上に積層される反射多層膜表面に形成される欠陥の高さは、矩形の場合と比較して、低くなる傾向がある。この場合には、下地パターンの高さは、反射多層膜表面に必要な欠陥の高さより高めに設定する。
【００２１】
（３）薄膜にパターンを形成する。
基板上に形成された薄膜に、必要な欠陥の形状、大きさ及び位置に応じた所定のパターンを形成する。パターンは、平面形状がドット状、或いはライン状など任意の形状を選択することができる。パターン形成方法としては、リソグラフィ手法を用いることができる。これは、パターン形状の制御性がよく、高精度のパターン形成が容易である。
例えば、薄膜上に、作製するパターンに応じたレジストパターンを形成する。レジストパターンの形成は、レジスト膜への直接電子線描画或いは光露光と現像によって形成する。このレジストパターンをマスクとして、下地の薄膜をエッチングする。エッチングは、ドライエッチング或いはウエットエッチングのどちらでもよい。例えば、Ｔａを主成分とした薄膜は、塩素を含むガスでドライエッチングが可能である。又、Ｃｒを主成分とした薄膜は、塩素と酸素を含むガスでのドライエッチング、或いは、Ｃｒ剥離液（硝酸第２セリウムアンモニウム＋過塩素酸＋純水）を用いてのウエットエッチングが可能である。
薄膜の一部に凹部パターンを形成する場合には、このエッチング手法が特に有用である。
なお、エッチングを行う場合には、基板と薄膜とのエッチング選択比が大きくなり、エッチングにより基板表面にダメージができるだけ起こらないようなエッチングガス、エッチング方法を選択することが望ましい。
【００２２】
一方、このようなマスク領域に一様に設けた薄膜にパターンを形成するのではなく、基板上に局所的に膜を堆積する方法を用いて下地パターンを形成することもできる。例えば蒸着や、スパッタリング、ＣＶＤなどの方法を用いることができる。必要に応じて予め基板上に所定の開口を有するマスクパターンを形成しておき、このマスクパターンの開口を含む全体に膜を堆積させ、その後、マスクパターン及びその上に形成された膜を除去して、基板上にマスクパターンの開口部分に形成された膜による凸状の下地パターンを形成することができる。この場合のマスクパターンとしては、レジスト材料などを用いることができる。
又、このようなマスクパターンを用いずに、直接局所的に堆積させても良い。直接基板上に下地パターンを形成する方法としては、ＦＩＢ（Ｆｏｃｕｓｅｄ  Ｉｏｎ  Ｂｅａｍ：集束イオンビーム）や、ＥＢ（電子線）を用いる方法がある。
例えば、ＦＩＢ或いは電子線を基板上に局所的に照射しながら、基板上にガスを供給して、その部分に、下地パターンを堆積させることができる。ＦＩＢのイオンとしてはガリウムイオンが用いられる。ＦＩＢの場合には、例えば、炭素を含むガスを用い、炭素からなる下地パターンを形成する事が出来る。ＥＢの場合には、例えば、白金を含むガスを用い、白金の下地パターンを形成する事が出来る。
【００２３】
このように直接基板上に下地パターンを形成する方法は、基板の他の部分に全くダメージを与えずに下地パターンが形成できる利点がある。更には、微細なパターンを形成することが容易に行える。例えば、ＦＩＢでは幅５０ｎｍ程度、ＥＢの場合には幅１０ｎｍ程度の微細なパターンが形成できる。この方法は、微少な幅、微少な高さの下地パターンを作製する際に有用である。
一方、前述の基板上に薄膜を形成しておき、これにパターンを形成する方法は、複数のパターンの高さを均一に形成できるとともに、比較的高さの高い下地パターンを制御性よく形成できる点で優れている。
要は、必要な下地パターンの形状に応じて、これらの下地パターンの形成方法を使い分ければよい。
更に、上述した図２のように、パターンの上面が凸状の曲面になっている下地パターンは、次のようにして製造することができる。
薄膜上に、所定のレジストパターンを形成する。レジストパターンに熱処理を行い、レジストのパターン上面を曲面に丸める。レジストパターンの上から、ドライエッチングを行い、レジストパターンの曲面形状を下地薄膜に転写する。
又、曲面からなる凹形状を形成するには、薄膜上に所定の開口を有するレジストパターンを形成し、この開口から、薄膜をエッチング液に接触させることで行うことができる。開口を微細なものにすれば、薄膜に断面が略半球状の凹部が形成される。
曲面を形成するために、ＦＩＢを用いるなどして、基板上に直接、部分的に薄膜を形成したり、エッチングすることも可能である。
このように、反射多層膜に所望の位相欠陥形状が得られるように、下地パターンの形状を設定し、設定した下地パターンの形状に応じて、その形成方法を適宜選択すればよい。たとえば、エッチングを複数工程行うことで、比較的複雑な形状も形成可能である。
以上のようにして、基板上に所望の下地パターンが形成された下地パターン付基板が得られる。この下地パターン付基板は、擬似欠陥を有する反射型マスクブランクス又は擬似欠陥を有する反射型マスクを製造するのに用いられる。
【００２４】
次に、反射多層膜について説明する。
下地パターン上に形成される反射多層膜は、屈折率の異なる物質を周期的に積層させた構造をしており、特定の波長の光を反射することができる。例えば、約１３ｎｍの波長の露光光に対しては、ＭｏとＳｉを交互に積層させた反射多層膜を用いる事が出来る。ＭｏとＳｉは通常４０周期程度積層される。
その他、ＥＵＶ光の領域で使用される反射多層膜の例としては、Ｒｕ／Ｓｉ周期反射多層膜、Ｍｏ／Ｂｅ周期反射多層膜、Ｍｏ化合物／Ｓｉ化合物周期反射多層膜、Ｓｉ／Ｎｂ周期反射多層膜、Ｓｉ／Ｍｏ／Ｒｕ周期反射多層膜、Ｓｉ／Ｍｏ／Ｒｕ／Ｍｏ周期反射多層膜及びＳｉ／Ｒｕ／Ｍｏ／Ｒｕ反射多層膜等が挙げられる。反射多層膜の材料は使用する光の波長に応じて、適宜選択すればよい。
反射多層膜は、下地パターンが形成された基板上にスパッタリング等を用いて形成できる。例えば、ＤＣマグネトロンスパッタ法により形成できる。ＭｏとＳｉを含む場合、Ａｒガス雰囲気下で、ＳｉターゲットとＭｏターゲットを交互に用いて、３０〜６０周期、好ましくは４０周期積層し、最後にＳｉ膜を成膜すればよい。他の成膜方法としては、ＳｉターゲットとＭｏターゲットに交互にイオンビームを照射してイオンビームスパッタして成膜するＩＢＤ（イオン・ビーム・デポディション）法等が使用できる。
下地パターン上に形成する反射多層膜は、基板面内において均一な膜厚分布を有することが必要である。均一な膜厚が形成されないと、下地パターンの形状を反映して形成される反射多層膜表面の凸部の形状・大きさを制御することが困難になるからである。従って、反射多層膜が基板面内において均一な膜厚分布を有するようにするために、スパッタターゲット面に向けて配置された基板を、基板主表面の中心を通る法線を回転軸として基板を回転させながらスパッタ成膜するのが好ましい。
より好ましくは、基板の主表面が、スパッタターゲット面に対して傾斜した角度で配置した状態で、基板を回転させながらスパッタ成膜するのが好ましい。
【００２５】
例えば、図３に示すようなイオンビームスパッタリング装置を使用して、反射多層膜を形成することができる。図３に示すイオンビームスパッタリング装置４０は、真空チャンバー４９の中にスパッタ用イオン源４１、スパッタターゲット支持手段４３、基板支持手段４７が設けられている。
スパッタターゲット支持手段４３には、少なくとも２つの材料からなる反射多層膜成膜用のスパッタターゲット４４、４５が装着されており、スパッタターゲット支持手段４３は、何れのターゲットもスパッタ用イオン源４１に向けて動かせるように回転機構を備えている。
また、基板支持手段４７は、スパッタターゲット面に向けて設けられており、スパッタターゲット面に対して所定の角度になるように配置可能な角度調整手段（図示せず）と、基板主表面の中心を通る方線を回転軸として基板４８を回転する回転機構（図示せず）が設けられている。
反射多層膜をスパッタ成膜する際は、まずスパッタ用イオン源４１から不活性ガスのイオン４２を引き出してスパッタターゲット４４（又はスパッタターゲット４５）へ照射する。すると、スパッタターゲット４４（又はスパッタターゲット４５）を構成する原子がイオンの衝突によって叩き出され、ターゲット物質４６が発生する。スパッタターゲット４４（又はスパッタターゲット４５）に対向する位置には、基板４８を装着した基板支持手段４７が設けられており、ターゲット物質４６は基板上に付着して薄膜層（交互多層膜を構成する一方の薄膜層）が形成される。
次に、スパッタターゲット支持手段４３を回転させることにより、先程とは別のスパッタターゲット４５（又はスパッタターゲット４４）をスパッタ用イオン源４１に対向させて、交互多層膜を構成する他方の薄膜層を形成する。これらの操作を交互に繰り返すことにより、基板上に数十から数百の層からなる反射多層膜を成膜する。
例えば、図４に示すように上記スパッタ用イオン源４１はスパッタターゲット４４（又はスパッタターゲット４５）の法線に対して３０°、基板支持手段４７は、前記法線に対してスパッタ用イオン源４１と反対側に４５°傾斜した位置に配置することができる。
【００２６】
下地パターンが形成された基板上に、反射多層膜を成膜する過程において、反射多層膜は、下地パターンの凹凸を引継ぎながら成長し、反射多層膜の表面には段差が形成される。これで、下地パターンの形状、大きさに対応した所定の擬似的な欠陥が反射多層膜に導入される。なお、反射多層膜の成膜方法や成膜条件によっても、反射多層膜に形成される欠陥の形状が異なってくるため、下地パターンの形状の設計時には、予め反射多層膜の成膜方法を考慮しておく必要がある。
例えば、上記図３に示すイオンビームスパッタリング装置を使用して反射多層膜を形成する場合に、スパッタターゲット面に対して基板の主表面が９０°、１１０°、１３５°傾斜した状態で反射多層膜をスパッタ成膜した場合、図５（ａ）〜図５（ｃ）に示すように（同図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ９０°、１１０°、１３５°の場合に対応）、下地パターンの形状、大きさが同じ場合であっても、反射多層膜の表面に形成される段差の高さ、大きさ、形状が変化していることが確認できる。このことから、スパッタターゲット面に対する基板の主表面の角度を制御することにより、容易に反射多層膜の主表面に形成される段差の高さ、大きさ、形状が制御でき、位相欠陥の度合いを制御することができる。
【００２７】
以上のようにして、下地パターンを設けた基板上に反射多層膜を形成することにより、所定の位置に所定の形状、大きさの擬似欠陥が形成された本発明の擬似欠陥を有するマスクブランクスを得る事が出来る。本発明の擬似欠陥を有するマスクブランクスは、基板上に設ける下地パターンと、この下地パターンによって反射多層膜に形成される欠陥の形状との関係を予め考慮して、下地パターンを形成する事が出来るので、所望の位置に、所望の形状、大きさの欠陥を設ける事が出来る。特に、下地パターンとして、微細な凸部又は凹部を形成することにより、反射多層膜表面に、制御性よく、数ｎｍオーダーの微細な凸或いは凹形状を形成することが可能である。例えば、下地パターンを、基板上に形成した薄膜をパターニングして形成する場合には、この薄膜の厚みを制御することで、微細な凹凸を形成できる。
尚、上述の擬似欠陥を有するマスクブランクスにおける反射多層膜表面の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ（Ｒｍｓ）で、０ｎｍ超０．２ｎｍ以下とすることが好ましい。さらに好ましくは、０ｎｍ超０．１５ｎｍ以下とすることが望ましい。反射多層膜表面の表面粗さが大きいと、欠陥検査機の検査感度が悪くなり、ＥＵＶ反射型マスクブランクスを検査する上での所望の検査感度が得られなくなるからである。
【００２８】
以上のような本発明の擬似欠陥を有する反射型マスクブランクスは、上記反射多層膜上に、更に他の膜を有していてもよい。例えば、露光光を吸収する材料からなる吸収体層を有していてもよい。更には、吸収体層と反射多層膜との間に、吸収体層へのパターン形成を行う環境に対して耐性を有するバッファー層を有していてもよい。図６は、擬似的な欠陥が形成された反射多層膜３上に、上記バッファー層５及び吸収体層６を有する構造の擬似欠陥を有する反射型マスクブランクス１１を示している。このように反射多層膜上に吸収体層を形成した擬似欠陥を有する反射型マスクブランクスは、後述する擬似欠陥を有する反射型マスクの製造に用いる事が出来る。吸収体層やバッファー層の材料、層構成については、作製される擬似欠陥を有するマスクを用いて評価及び検査を行う反射型マスクブランクス製品及び反射型マスク製品の構成と合わせておけばよい。
例えば、Ｔａを主成分とする吸収体層を用いる場合には、バッファー層としては、Ｃｒを主成分とする材料が好ましい。Ｃｒを主成分とする材料は、Ｔａを主成分とする吸収体のエッチングガスである塩素を含むガスに対して、Ｔａの２０倍以上のエッチング耐性を有する。
また、吸収体層がＣｒを主成分とする材料の場合には、逆に、Ｔａを主成分とする材料をバッファー層として用いることができる。
吸収体層やバッファー層に用いることのできる、Ｃｒ或いはＴａを主成分とする材料は、前述した下地パターンを形成するための薄膜と同様の材料を使用することができる。
その他、吸収体層には、Ｗ，Ｔｉを主成分とする材料等を用いることができる。又、バッファー層としては、吸収体層の種類に応じて、ＳｉＯ2、Ｃ等の材料を適宜使用することができる。
【００２９】
次に、以上のバッファー層及び吸収体層を有する擬似欠陥を有するマスクブランクスの製造について説明する。
前述した方法で下地パターンを設けた基板上に反射多層膜を形成し、位相欠陥が導入された反射多層膜を有する基板を形成する。
この反射多層膜上に、バッファー層を形成する。バッファー層は、スパッタリング法などで形成することができる。例えば、窒化クロム膜の場合、Ｃｒターゲットを用い、窒素を含むガスでスパッタリング法により形成できる。バッファー層の膜厚は、吸収体層のエッチングプロセス、リペアのプロセスに対して、十分な耐性を有する厚さであればよい。バッファー層の構成は、作製される擬似欠陥を有するマスクブランクス及び擬似欠陥を有するマスクを用いて評価及び検査を行う反射型マスクブランクス製品及び反射型マスク製品の構成と合わせておけばよい。
次に、バッファー層上に吸収体層を形成する。吸収体層も、スパッタリングなどで形成することができる。例えば、ＴａとＢを含む膜の場合、ＴａとＢを含むターゲットを用いたスパッタリング法により形成できる。吸収体層の厚さは、マスクの非反射領域において、十分に露光光を吸収することができる厚さであればよく、できるだけ薄い方が好ましい。吸収体層の構成も、作製される擬似欠陥を有するマスクブランクス及び擬似欠陥を有するマスクを用いて評価及び検査を行う、反射型マスクブランクス製品及び反射型マスク製品の構成と合わせればよい。
以上のように、擬似欠陥が形成された反射多層膜３上に、バッファー層５および吸収体層６を形成することで、図６に示すような擬似欠陥を有する反射型マスクブランクス１１が得られる。
なお、バッファー層は必要に応じて設ければよく、設けなくとも良い。
【００３０】
次に、擬似欠陥を有する反射型マスクについて説明する。
この擬似欠陥を有する反射型マスクは、上述したような、下地パターンを設けた基板上に、擬似欠陥が導入された反射多層膜を有し、更にこの反射多層膜上に少なくとも吸収体層を有する擬似欠陥を有する反射型マスクブランクスの吸収体層に所定のパターンを形成したものである。
吸収体層と反射多層膜との間にバッファー層を有している場合には、必要に応じてこのバッファー層も吸収体パターンに応じてパターン状に除去される。バッファー層へのパターン形成の有無は、作製される擬似欠陥を有するマスクを用いて評価及び検査を行う反射型マスクブランクス製品及び反射型マスク製品の構成に応じて行えばよい。図７は、反射多層膜３上にバッファー層５及び吸収体層６を有する擬似欠陥を有する反射型マスクブランクスにおける吸収体層及びバッファー層に所定のパターン６ａ，５ａを形成して得られた擬似欠陥を有する反射型マスク２０を示している。
この擬似欠陥を有する反射型マスクは、反射多層膜に形成された欠陥の評価・欠陥検査に用いるものであるので、通常、反射多層膜に形成された欠陥の部分が反射領域となるように、吸収体パターンが形成されるのが好ましい。図７では、隣接する吸収体パターン間の反射領域（同図Ａ）に欠陥となる凸部４がある場合と、吸収体パターンからなる非反射領域と反射多層膜が露出した反射領域との境界（同図Ｂ）に欠陥となる凸部４がある場合を示している。勿論これに限られる訳ではなく、そのほかにも、検査・評価の目的に応じて、吸収体パターンと擬似欠陥との位置関係、大きさの関係などを任意に設計すればよい。
【００３１】
次に、以上の擬似欠陥を有する反射型マスクの製造について説明する。
吸収体層へのパターン形成は、リソグラフィの手法を用いて形成することができる。まず、吸収体層上にレジスト層を設け、このレジスト層にパターンを形成する。パターンの描画は、電子線による描画、露光による描画などが挙げられる。
次に、このレジストパターンをマスクとして、吸収体層にエッチングなどの手法でパターンを転写する。例えば、Ｔａを主成分とする吸収体層の場合には、塩素ガスを含むドライエッチングを行うことができる。又、吸収体パターンに発生した黒欠陥や白欠陥は、ＦＩＢ（Ｆｏｃｕｓｅｄ  Ｉｏｎ  Ｂｅａｍ：集束イオンビーム）を用いて修正する。吸収体層と反射多層膜の間に、バッファー層を有する場合には、このバッファー層が、吸収体層にパターンを形成、修正する際のエッチングストッパー層として機能し、反射多層膜にダメージを与えないように保護する。更に、必要に応じて、このバッファー層を吸収体層のパターンにしたがって除去し、反射多層膜を露出させる。
バッファー層の除去は、エッチングにより行うことができる。例えば、Ｃｒを主成分とするバッファー層の場合、塩素と酸素を含むガスによるドライエッチングや、Ｃｒ剥離液によるウエットエッチングを行って除去が可能である。バッファー層の除去の条件は、反射多層膜にできるだけダメージを与えないように選択する。
以上のようにして、吸収体層に所定のパターンが形成された擬似欠陥を有する反射型マスクが得られる。
本発明の擬似欠陥を有する反射型マスクは、所望の位置に、所望の形状、大きさの擬似欠陥が形成されているので、特に反射型マスク製品の評価・検査に有用である。
【００３２】
以上説明した実施の形態では、下地パターンを設けた基板の上に反射多層膜を有しているが、別の実施の形態として、下地パターンを設けた基板と反射多層膜との間に、別の膜を下地中間膜として設けてもよい。図８は、このような下地中間膜７を、下地パターン２を設けた基板１と反射多層膜３との間に設けた形態を示すものである。
このような下地中間膜を設けることで、例えば、欠陥表面に丸みを付けるなど、反射多層膜に形成される欠陥の形状を制御することが出来る。欠陥の形状の制御は、ある程度成膜方法によっても出来るが、この下地中間膜によっても行うことが出来る。
また、下地中間膜を平滑性に優れた膜とすれば、反射多層膜の表面の平滑性を向上させることが出来るので好ましい。従って、下地中間膜の好ましい平滑性は、０．２ｎｍＲｍｓ以下である。
更には、下地中間膜を設けることにより、下地パターンと反射多層膜との密着性を向上させることが出来る。つまり、下地パターンの形状と、反射多層膜の成膜方法によっては、下地パターンと反射多層膜との間に空隙が生じ易くなる場合がある。このような場合、下地中間膜を設けることで下地パターンと反射多層膜との密着性を向上させて、空隙の発生を抑制することが出来る。
下地中間膜に使用される材料としては平滑性に優れているものが好ましい。この点から、アモルファス材料が好ましく、具体的には、ＳｉやＴａを主成分とするアモルファスを用いることが出来る。特に、平滑性の向上を目的とする場合は、平滑性に優れたＴａとＢの合金や、Ｓｉ等を用いるのが好ましい。
下地中間膜は、下地パターンが形成された基板表面を覆うように設けられるが、基板表面全体を覆うように設けてもよく、基板表面の一部を覆うように設けてもよい。下地中間膜は単層膜でも、複数層からなる膜でもよい。下地中間膜の成膜は、公知の成膜方法を適宜使用して行うことが出来る。また、その膜厚は、特に制約されないが、通常は２０〜２００ｎｍ程度である。
【００３３】
ところで、欠陥の評価・検査は、例えば、反射型マスク或いは反射型マスクブランクスに検査光を入射し、その散乱光を検出することで行われる。検査光には、可視光、深紫外線光、或いはＥＵＶ光などが目的に応じて用いられる。本発明の擬似欠陥を有する反射型マスク及び擬似欠陥を有する反射型マスクブランクスは、このような検査において、検査機用の校正や、位相欠陥の評価、或いは転写性能への影響の評価、さらに、ＦＩＢやＥＢ等を用いた欠陥修正技術の開発、多層反射膜欠陥の解析等に使用することができる。
例えば、下地パターンが形成された基板上に反射多層膜が形成された図１のような擬似欠陥を有する反射型マスクブランクスは、予め所定の擬似欠陥が形成された反射多層膜を有しているので、欠陥の反射率等への影響を調査したり、或いは製品検査の際に、製品の検査で検出された欠陥の大きさ、種類を判別するための標準試料等として用いることができる。又、吸収体層が形成された図６のような擬似欠陥を有する反射型マスクブランクは、吸収体層にパターンが形成された擬似欠陥を有する反射型マスクを製造するために使用される。更に、図７のような擬似欠陥を有する反射型マスクは、欠陥に対して所定の関係で吸収体パターンが形成されているので、吸収体パターンと欠陥の位置関係が転写像にどのような影響を及ぼすかといった評価に用いることができる。
【００３４】
本発明によれば、所望の位置に、所望の大きさ、形状の欠陥を導入することが出来る。すなわち、予め所望の欠陥がプログラムされた反射型マスクブランクス及び反射型マスクを形成することが出来る。また、異なる大きさ、形状の欠陥を一枚の基板上に配置することが出来るため、様々な欠陥の評価及び検査装置の調整等を一枚で行える。
次に、実施例を示して本発明を更に具体的に説明する。なお、本発明において平滑性を示す単位Ｒｍｓは、二乗平均平方根粗さであり、原子間力顕微鏡で測定することができる。又本発明における平坦度は、TIR(total indicated reading)で示される表面の反り（変形量）を示す値である。これは、基板表面を元に最小二乗法で定められる平面を焦平面としたとき、この焦平面より上にある基板表面の最も高い位置と、焦平面より下にある最も低い位置の高低差の絶対値である。平滑性は１０μｍ角エリアでの平滑性、平坦度は１４２ｍｍ角エリアでの平坦度で示している。
【実施例１】
【００３５】
基板として、外形６インチ角、厚さが６．３ｍｍの低膨張のＳｉＯ2−ＴｉＯ2系のガラス基板を用意した。このガラス基板は、機械研磨により、０．１２ｎｍＲｍｓの平滑な表面と１００ｎｍ以下の平坦度を有している。
次に、このガラス基板上に、下地パターンを形成するための薄膜として、窒化クロム膜を形成した。成膜方法は、DCマグネトロンスパッタ法によってＣｒターゲットを用いて、スパッタガスとして、ＡｒとＮ2を用いた。形成された膜は、ＣｒＮｘで示した場合、Ｘが０．２であり、結晶状態は微結晶であった。膜厚は、形成する擬似欠陥との関係を考慮して、目的（反射多層膜上に形成される）の欠陥の凸部の高さと同じ４ｎｍの厚さとした。又、表面の平滑性は、０．１５ｎｍＲｍｓと非常に平滑な膜が得られた。
次に、この窒化クロム膜にパターンを形成し、下地パターンとした。まず、窒化クロム膜上にＥＢレジストをコートし、電子線描画と現像により欠陥を形成する所定の位置にレジストパターンを形成した。ここで、レジストパターンの形状や大きさは、所望の欠陥の形状、大きさに応じて設定した。具体的には、反射多層膜において幅が３０ｎｍ，５０ｎｍ，１００ｎｍ及び２００ｎｍの凸形状の欠陥を得るために、幅が２５ｎｍ，４５ｎｍ，９５ｎｍ及び１９５ｎｍのドットパターンの下地パターンに対応したレジストパターンとした。そして、このレジストパターンをマスクとして、窒化クロム膜を塩素と酸素の混合ガスを用いてドライエッチングし、下地パターンを形成し、反射型マスクブランクス製造用基板を得た。このとき、ガラス基板には殆どダメージが発生せず、露出した基板表面は当初の平滑性を保持していた。
【００３６】
次に、下地パターンを形成した基板上に反射多層膜として、露光波長１３〜１４ｎｍの領域の反射膜として適したＭｏとＳｉからなる交互積層膜を積層した。成膜方法は、ＤＣマグネトロンスパッタ法により、まずＳｉターゲットを用いて、Ａｒガス圧０．１ＰａでＳｉ膜を４．２ｎｍ成膜し、その後、Ｍｏターゲットを用いて、Ａｒガス圧０．１ＰａでＭｏ膜を２．８ｎｍ成膜し、これを１周期として４０周期積層した後、最後にＳｉ膜を４ｎｍ成膜した。合計膜厚は、２８４ｎｍである。この反射多層膜の形成工程において、反射多層膜は下地パターンの形状を引き継ぐように成長した。
得られた反射型マスクブランクスの欠陥のない部分に対し、波長１３．４ｎｍ、入射角５°のＥＵＶ光により反射率を測定したところ、６５％と良好な反射特性を有していた。さらに、基板上に窒化クロムの下地パターンが形成された部分上の反射多層膜表面には、窒化クロムの下地パターンと同じ４ｎｍの高さを有する欠陥が形成されていることを、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡）などにより確認した。また欠陥の幅は、窒化クロムの下地パターンより大きくなり、ほぼ設計通りの幅となっていた。また、反射多層膜表面の表面粗さは、０．１３ｎｍＲｍｓであり、高い平滑性を有した擬似欠陥を有する反射型マスクブランクスであった。尚、上述のガラス基板の表面粗さ、下地パターンの表面粗さ、反射多層膜の表面粗さは、何れも原子間力顕微鏡で測定した値である。以降の実施例の表面粗さも原子間力顕微鏡にて測定した値とする。
以上のようにして、得られた本実施例の擬似欠陥を有する反射型マスクブランクスは、基板上に微細な下地パターンを形成することで、微細な擬似欠陥を反射多層膜に導入することができた。したがって、本実施例の擬似欠陥を有する反射型マスクブランクスを用いれば、短波長領域で用いられる反射型マスクブランクス及び反射型マスクの検査・評価において、微細な欠陥の評価・検査を行うことができる検査機用の校正用基準試料や位相欠陥の評価、ＦＩＢやＥＢ等をもちいた欠陥修正技術開発用の試料、多層膜欠陥解析用の試料、反射型マスクの転写性能を評価する評価用試料等に適用できる。
【実施例２】
【００３７】
実施例１で得られたマスクブランクスの反射多層膜上に、更に、バッファー層として窒化クロム膜を形成した。成膜方法は、Ｃｒターゲットを用いて、スパッタガスとしてＡｒと窒素を用いたＤＣマグネトロンスパッタ法とした。後述するＴａを主成分とする吸収体層のエッチングに対して十分な耐性を有するように、膜厚は２０ｎｍとした。この窒化クロム膜は、ＣｒＮｘで示した場合、Ｘが０．１であり、結晶状態は微結晶であった。
次に、このバッファー層上に、波長１３〜１４ｎｍの露光光に対する吸収体層として、Ｔａを主成分とし、ＢとＮとＯを含む膜を形成した。成膜方法は、Ｔａ及びＢを含むターゲットを用いて、Arに窒素を１０％、酸素を４０％添加して、ＤＣマグネトロンスパッタ法によって行った。厚さは、露光光を十分に吸収できる厚さとして、７０ｎｍとした。成膜されたＴａＢＮＯ膜において、Bは０．１、Nは、０．１、Oは０．４であった。
以上のようにして、本実施例の擬似欠陥を有する反射型マスクブランクスが得られた。
上述の実施例１と同様に、本実施例の擬似欠陥を有する反射型マスクブランクスを用いれば、短波長領域で用いられる反射型マスクブランクス及び反射型マスクの検査・評価において、微小な欠陥の評価・検査を行うことができる検査機用の校正用基準試料や、位相欠陥の評価、ＦＩＢやＥＢ等をもちいた欠陥修正技術開発用の試料、多層膜欠陥解析用の試料、反射型マスクの転写性能を評価する評価用試料等に適用できる。
【実施例３】
【００３８】
実施例２で作製した擬似欠陥を有する反射型マスクブランクスを用いて、その吸収体層にパターンを形成し、デザインルールが０．０７μｍの１６Ｇｂｉｔ−ＤＲＡＭ用のパターンを有する擬似欠陥を有する反射型マスクを作製した。まず、上記擬似欠陥を有する反射型マスクブランクス上にＥＢレジストをコートし、ＥＢ描画と現像によりレジストパターンを形成した。
次に、このレジストパターンをマスクとして、吸収体層であるＴａＢＮＯ膜を塩素を用いてドライエッチングし、吸収体パターンを形成した。吸収体パターンは、反射多層膜に形成されている欠陥との関係を考慮し、その欠陥が吸収体パターンの近傍の反射領域に露出するような位置関係とした。
さらに、露出したバッファー層であるＣｒＮｘ膜を塩素と酸素の混合ガスを用いて、吸収体パターンにしたがって、ドライエッチングして除去し、反射多層膜を露出させた。
以上のようにして、本実施例の擬似欠陥を有する反射型マスクが得られた。
得られた擬似欠陥を有する反射型マスクに対し、波長１３．４ｎｍ、入射角５°のＥＵＶ光により反射率を測定したところ、位相欠陥のない部分において、６５％と良好な反射特性を有していた。
【００３９】
次に、図９に示すパターン転写装置を用いて、転写像の評価を行った。まず、図９を参照しながら、反射型マスクによる半導体基板上へのパターン転写について説明する。
図９に示すパターン転写装置５０は、レーザープラズマＸ線源３１、反射型マスク２０、縮小光学系３２等から構成されている。レーザープラズマＸ線源３１から得られたＥＵＶ光（軟Ｘ線）を反射型マスク２０に入射し、ここで反射された光を縮小光学系３２を通して例えばＳｉウエハ３３上に転写する。縮小光学系３２としてはＸ線反射ミラーを用いることができる、縮小光学系３２により反射型マスク２０で反射されたパターンは通常１／４程度に縮小される。
例えばＳｉウエハ３３へのパターンの転写は、Ｓｉウエハ３３上に形成されたレジスト層にパターンを露光しこれを現像することによって行うことができる。露光波長として１３〜１４ｎｍの波長帯を使用する場合には、通常光路が真空中になるように転写が行われる。
以上のようなパターン転写装置を用い、本実施例の擬似欠陥を有する反射型マスクを用いて、露光光を波長１３．４ｎｍとしてＳｉウエハへの露光を行ったところ、欠陥がある部分においては、パターン幅のずれが観察され、欠陥による転写精度への影響を評価できた。このように、本実施例の擬似欠陥を有する反射型マスクを用いて、欠陥の検査、評価を行うことが出来ることが分かった。
【実施例４】
【００４０】
実施例１と同様にして、擬似欠陥を有する反射型マスクブランクスを作製した。但し、本実施例では、下地パターンの上面を曲面とした。又、下地パターンを形成する窒化クロム膜の膜厚は、反射多層膜に形成される欠陥サイズとの関係を考慮して、８ｎｍとした。
窒化クロムの下地パターン上面への曲面の形成は、次のように行った。まず、窒化クロム膜上に実施例１と同様のレジストパターンを形成後、２５０℃の高温でこれをベークし、レジストの上面を凸曲面に形成した。次に、このレジストパターンをマスクとして、実施例１と同様の窒化クロム膜のドライエッチングを行った。エッチングは、パターンを形成するレジスト膜がちょうどなくなるまで行い、レジストパターンの形状が窒化クロム膜に転写された。この結果、幅が２５ｎｍ，４５ｎｍ，９５ｎｍ及び１９５ｎｍの下地ドットパターンの上面がそれぞれ凸曲面となっている下地パターンが形成された反射型マスクブランクス製造用基板を得た。
このような下地パターン上に実施例１と同様に、Ｍｏ／Ｓｉ反射多層膜を形成し、反射型マスクブランクスを作製したところ、下地パターンの形成された部分上の反射多層膜は、下地パターンの形状を引き継いで、上面（反射多層膜表面）が曲面の凸状に形成された。反射多層膜上に形成された欠陥の高さは、下地パターンの高さの約半分となり、欠陥の幅は、実施例１と同様、下地パターンより大きくなり、ほぼ設計通りの幅となった。また、反射多層膜表面の表面粗さは、０．１３ｎｍＲｍｓであり、高い平滑性を有した擬似欠陥を有する反射型マスクブランクスであった。
上述と同様に、本実施例の擬似欠陥を有する反射型マスクブランクスを用いれば、短波長領域で用いられる反射型マスクブランクス及び反射型マスクの検査・評価において、微小な欠陥の評価・検査を行うことができる検査機用の校正用基準試料や、位相欠陥の評価、ＦＩＢやＥＢ等をもちいた欠陥修正技術開発用の試料、多層膜欠陥解析用の試料、反射型マスクの転写性能を評価する評価用試料等に適用できる。
更に、反射多層膜上に、実施例２と同様の、窒化クロムバッファー層及び、ＴａＢＮＯ吸収体層を形成するとともに、実施例３と同様に、吸収体層にパターンを形成して擬似欠陥を有する反射型マスクを製造した。
この擬似欠陥を有する反射型マスクを用い、実施例３と同様の方法で、露光を行ったところ、欠陥が形成された部分において、パターン幅のずれが観察され、欠陥による転写精度への影響を評価できた。すなわち、本実施例の擬似欠陥を有する反射型マスクが、転写テストや欠陥検査に使用できることが分かった。
【実施例５】
【００４１】
実施例１と同様にして、ガラス基板上に、下地パターンを形成する窒化クロム膜を形成した。但し、膜厚は５ｎｍとした。表面の平滑性は、０．１５ｎｍＲｍｓと非常に平滑な膜が得られた。
実施例１と同様に、窒化クロム膜にパターンを形成し、下地パターンとした。但し、パターンの幅は、５０ｎｍとした。
次に、この下地パターンを形成した基板表面全体を覆うように、下地中間膜として、Ｔａ4Ｂ膜を形成し、反射型マスクブランクス製造用基板を得た。成膜方法は、Ｔａ及びＢを含むターゲットを用いて、ＤＣマグネトロンスパッタ法によって行った。厚さは、５０ｎｍとした。また、表面の平滑性は、０．１５ｎｍＲｍｓと非常に平滑な膜が得られた。
次に、この下地中間膜上に、実施例１と同様に、Ｍｏ／Ｓｉ反射多層膜を形成し、反射型マスクブランクスを作製した。反射多層膜表面の平滑性は、０．１３ｎｍＲｍｓと表面が非常に平滑な反射多層膜が得られた。また、反射多層膜上に形成された欠陥の高さは、下地パターンの高さよりも低い３ｎｍとなり、欠陥の幅は、実施例１と同様、下地パターンより大きくなり、６０ｎｍとなった。なお、上記下地パターンは矩形状であるが、この反射多層膜表面に形成された位相欠陥の形状は、表面に丸みを持ったドーム型であった。また、ブランクスの断面をＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）で観察したところ、下地パターンと反射多層膜との間は下地中間層が存在していて、空隙は生じていなかった。
上述と同様に、本実施例の擬似欠陥を有する反射型マスクブランクスを用いれば、短波長領域で用いられる反射型マスクブランクス及び反射型マスクの検査・評価において、微小な欠陥の評価・検査を行うことができる検査機用の校正用基準試料や、位相欠陥の評価、ＦＩＢやＥＢ等をもちいた欠陥修正技術開発用の試料、多層膜欠陥解析用の試料、反射型マスクの転写性能を評価する評価用試料等に適用できる。
更に、反射多層膜上に、実施例２と同様の、窒化クロムバッファー層及び、ＴａＢＮＯ吸収体層を形成するとともに、実施例３と同様に、吸収体層にパターンを形成して擬似欠陥を有する反射型マスクを製造した。この擬似欠陥を有する反射型マスクを用い、実施例３と同様の方法で、転写像の評価を行ったところ、欠陥の近傍でパターン幅のずれが観察され、欠陥による転写精度への影響を評価できた。本実施例の擬似欠陥を有する反射型マスクが、転写テストや欠陥検査に使用できることが分かった。
【実施例６】
【００４２】
実施例１と同様にして、ガラス基板上に、下地パターンを形成する窒化クロム膜を形成した。但し、膜厚は２ｎｍとした。次ぎに、実施例１と同様に、ガラス基板上に図１（ｃ）に示すようなドット状パターンの大きさの異なる下地パターンを形成し、反射型マスクブランクス製造用基板を得た。尚、大きさは、最小で２０ｎｍ×２０ｎｍとし、一辺を２０ｎｍずつ大きくし、最大で２００ｎｍ×２００ｎｍのドット状パターンをガラス基板の中央領域に等間隔に形成した。
次ぎに、下地パターンを形成した基板上に、イオンビームスパッタリング法により、ＭｏとＳｉからなる交互積層膜を実施例１と同じ膜厚で形成し、擬似欠陥を有する反射型マスクブランクスを得た。尚、このときの成膜条件は、スパッタターゲット面に対する基板主表面の傾斜角を、反射多層膜上に形成される凸部（欠陥）大きさが、下地パターンとほぼ同じ大きさとなる条件でスパッタ成膜した。得られた反射型マスクブランクスの反射多層膜上に形成された擬似欠陥の大きさを測定したところ、設計通り、下地パターンと同じ大きさのドット状パターンが確認できた。
上述と同様に、本実施例の擬似欠陥を有する反射型マスクブランクスを用いれば、短波長領域で用いられる反射型マスクブランクス及び反射型マスクの検査・評価において、微小な欠陥の評価・検査を行うことができる検査機用の校正用基準試料や、位相欠陥の評価、ＦＩＢやＥＢ等をもちいた欠陥修正技術開発用の試料、多層膜欠陥解析用の試料、反射型マスクの転写性能を評価する評価用試料等に適用できる。
更に、反射多層膜上に、実施例２と同様の、窒化クロムバッファー層及び、ＴａＢＮＯ吸収体層を形成するとともに、実施例３と同様に、吸収体層にパターンを形成して擬似欠陥を有する反射型マスクを製造した。この擬似欠陥を有する反射型マスクを用い、実施例３と同様の方法で、転写像の評価を行ったところ、欠陥の近傍でパターン幅のずれが観察され、欠陥による転写精度への影響を評価できた。本実施例の擬似欠陥を有する反射型マスクが、転写テストや欠陥検査に使用できることが分かった。
尚、上述の実施例では、反射多層膜以外の下地パターンや、バッファー層、吸収体層についてもＤＣマグネトロンスパッタリング法以外に、イオンビームスパッタリング装置を使ったイオンビームデポジション法で成膜しても構わない。
また、１枚の基板（反射型マスクブランクス製造用基板、反射型マスクブランクス、反射型マスク）に、異なる形状の下地パターン（例えば、ドット状パターンとライン状パターン、凸状と凹状）や、高さが異なる下地パターン等を形成しても良い。
【００４３】
（発明の効果）
以上詳細に説明したように、本発明によれば、特に短波長領域のリソグラフィで使用される反射型マスク及びそれを製造するための反射型マスクブランクスの評価・検査に使用可能な擬似欠陥を有する反射型マスクブランクス及び擬似欠陥を有する反射型マスクが得られる。
また、本発明によれば、下地パターンを形成した基板上に、反射多層膜を形成することにより、反射多層膜の所望の位置に、所望の形状、大きさの擬似欠陥を導入することができるので、反射型マスク及びそれを製造するための反射型マスクブランクスの評価・検査に好ましく使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１（ａ）】本発明の擬似欠陥を有する反射型マスクブランクスの一実施形態を示す断面図である。
【図１（ｂ）】本発明の擬似欠陥を有する反射型マスクブランクスの他の実施形態を示す断面図である。
【図１（ｃ）】本発明の擬似欠陥を有する反射型マスクブランクスの一実施形態を示す平面図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ上面が凸状曲面となっている欠陥を形成するための下地パターンの形状例を示す断面図である。
【図３】本発明の反射型マスクブランクスの製造方法に使用する成膜装置の一例であるイオンビームスパッタリング装置の概略構成図である。
【図４】イオンビームスパッタリング装置におけるスパッタ用イオン源、スパッタターゲット、基板の配置関係を示す概略構成図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は図３に示すイオンビームスパッタリング装置を使用し、スパッタターゲット面に対して基板の主表面が９０°、１１０°、１３５°傾斜した状態で反射多層膜をスパッタ成膜した場合のそれぞれの断面写真である。
【図６】反射多層膜上にバッファー層及び吸収体層を有する擬似欠陥を有する反射型マスクブランクスの断面図である。
【図７】吸収体層にパターンを形成した擬似欠陥を有する反射型マスクの断面図である。
【図８】下地パターンと反射多層膜との間に下地中間層を設けた擬似欠陥を有する反射型マスクブランクスの断面図である。
【図９】パターン転写装置の構成図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  基板
２  下地パターン
３  反射多層膜
４  欠陥の凸部
５  バッファー層
６  吸収体層
７  下地中間層
１０，１１，１２  擬似欠陥を有する反射型マスクブランクス
２０  擬似欠陥を有する反射型マスク
【図１（ａ）】
0003683261.tif 000002
【図１（ｂ）】
0003683261.tif 000003
【図１（ｃ）】
0003683261.tif 000004
【図２】
0003683261.tif 000005
【図３】
0003683261.tif 000006
【図４】
0003683261.tif 000007
【図５】
0003683261.tif 000008
【図６】
0003683261.tif 000009
【図７】
0003683261.tif 000010
【図８】
0003683261.tif 000011
【図９】
0003683261.tif 000012