(57)【要約】【課題】高反射率、高膜厚均一性、低表面粗さの３つの特性を満足させることができる多層反射膜付き基板の製造方法を提供する。【解決手段】イオンビームスパッタリング法を用いて、基板上に、高屈折率層と低屈折率層をこの順に成膜した積層構造、若しくは、低屈折率層と高屈折率層をこの順に積層した積層構造を１周期として複数周期積層して多層反射膜を形成する。ここで、低屈折率層は、該低屈折率層の直下及び直上の高屈折率層との境界近傍領域ではそれ以外の領域とは、前記多層反射膜の反射率が６５％以上、中心波長の面内ばらつきが０．０４ｎｍ以下、表面粗さが二乗平均平方根粗さで０．１５ｎｍ以下となるように成膜条件を変更して成膜する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に低屈折率層と高屈折率層とを交互に積層させた多層膜からなる露光光を反射する多層反射膜を備える多層反射膜付き基板の製造方法であって、
前記多層反射膜は、前記基板上に、高屈折率層と低屈折率層をこの順に成膜した積層構造、若しくは、低屈折率層と高屈折率層をこの順に積層した積層構造を１周期として複数周期積層した構成のものであり、
前記低屈折率層は、前記多層反射膜の反射率が６５％以上、中心波長の面内ばらつきが０．０４ｎｍ以下、表面粗さが二乗平均平方根粗さで０．１５ｎｍ以下となるように、該低屈折率層の直下及び直上の前記高屈折率層との境界近傍領域ではそれ以外の領域とは、成膜条件を変更して成膜することを特徴とする多層反射膜付き基板の製造方法。
【請求項２】
前記多層反射膜は、イオンビームスパッタリング法を用いて成膜することを特徴とする請求項１に記載の多層反射膜付き基板の製造方法。
【請求項３】
前記低屈折率層の成膜条件は、前記基板の主表面の法線に対するスパッタ粒子の入射角度であることを特徴とする請求項１又は２に記載の多層反射膜付き基板の製造方法。
【請求項４】
前記低屈折率層は、該低屈折率層の直下及び直上の前記高屈折率層との境界近傍領域における前記基板の主表面の法線に対するスパッタ粒子の入射角度が、前記境界近傍領域以外における前記基板の主表面の法線に対するスパッタ粒子の入射角度よりも大きい成膜条件にてスパッタリング成膜することを特徴とする請求項３に記載の多層反射膜付き基板の製造方法。
【請求項５】
前記低屈折率層の成膜時に、前記基板の主表面の法線に対するスパッタ粒子の入射角度を、前記低屈折率層の直下及び直上の前記高屈折率層との境界近傍領域では４５度以上５５度以下の範囲、それ以外の領域では２０度以上４０度以下の範囲とすることを特徴とする請求項４に記載の多層反射膜付き基板の製造方法。
【請求項６】
前記高屈折率層との境界近傍領域は、２ｎｍ以下の領域であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の多層反射膜付き基板の製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の製造方法により得られる多層反射膜付き基板における前記多層反射膜上に、露光光を吸収する吸収体膜を形成することを特徴とする反射型マスクブランクの製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の製造方法により得られる反射型マスクブランクにおける前記吸収体膜をパターニングすることを特徴と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、半導体装置製造等に使用される露光用マスクを製造するための原版である多層反射膜付き基板の製造方法、反射型マスクブランクの製造方法、及び反射型マスクの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年における超ＬＳＩデバイスの高密度化、高精度化の更なる要求に伴い、極紫外（ExtremeUltra Violet：以下、EUVと呼称する）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。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、たとえば下記特許文献１に記載された露光用反射型マスクが提案されている。
【０００３】
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。露光機（パターン転写装置）に搭載された反射型マスクに入射した光は、吸収体膜のある部分では吸収され、吸収体膜のない部分では多層反射膜により反射された光像が反射光学系を通して半導体基板上に転写される。
【０００４】
このような反射型マスクを用いて半導体デバイスの高密度化、高精度化を達成するためには、反射型マスクにおける反射領域（多層反射膜の表面）が露光光であるＥＵＶ光に対して高反射率を備えることが必要とされる。
上記多層反射膜は、屈折率の異なる元素が周期的に積層された多層膜であり、一般的には、重元素又はその化合物の薄膜と、軽元素又はその化合物の薄膜とが交互に４０〜６０周期程度積層された多層膜が用いられる。例えば、波長１３〜１４ｎｍのＥＵＶ光に対する多層反射膜としては、Ｍｏ膜とＳｉ膜を交互に４０周期程度積層したＭｏ／Ｓｉ周期積層膜が好ましく用いられる。
【０００５】
例えば、特許文献２には、Ｍｏ／Ｓｉ周期積層膜からなる多層反射膜を、イオンビームスパッタリング法を用いて、基板の法線と基板に入射するスパッタ粒子とがなす角度を３５度以上８０度以下に保持して成膜することが記載されている。
また、特許文献３には、多層反射膜の高屈折率層である例えばＳｉ層は、基板表面に対してスパッタ粒子が概ね垂直方向に入射するように成膜する直入射成膜で形成し、低屈折率層である例えばＭｏ層は、基板の法線方向に対して４０度以上８０度以下の角度でスパッタ粒子が入射するように成膜する斜入射成膜で形成することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１２２９８１号公報
【特許文献２】特許第４８５８５３９号公報
【特許文献３】特開２００９−２７２３１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献２、特許文献３に開示されているような高反射率を得るための成膜条件で多層反射膜を形成した場合、多層反射膜の表面粗さが劣化するという問題が生じる。一方、主に直入射成膜により表面粗さを改善するような成膜条件で多層反射膜を形成した場合、基板の法線方向に近い角度でスパッタ粒子が入射するため、入射原子の法線方向の運動エネルギーが大きく、Ｓｉ層とＭｏ層間の拡散層が大きくなるので、多層反射膜の露光光反射率が低下するという問題が生じる。
【０００８】
近年、ＤＲＡＭ  ｈｐ２０ｎｍ以降の世代で使用される反射型マスクブランクの光学的な仕様として、反射率や、中心波長（ＣＷ）のばらつきに関する要求が年々厳しくなってきているが、欠陥品質においても、高感度欠陥検査装置を使用してマスクブランクの品質を保証することが求められている。しかし、多層反射膜の表面粗さが大きいとバックグラウンドノイズによる多数の擬似欠陥が検出されてしまい、高精度の欠陥検査ができないという問題がある。
【０００９】
従って、近年の反射型マスクブランクにおいては、高反射率であることだけでなく、中心波長のばらつきに影響する多層反射膜の膜厚の面内均一性や、多層反射膜が低表面粗さであることも求められている。しかし、従来の多層反射膜の成膜条件では、高反射率、高面内均一性、低表面粗さの特性をすべて満足させることが困難であった。
【００１０】
そこで本発明の目的は、第一に、高反射率、高面内均一性、及び低表面粗さの３つの特性をすべて満足させることが可能な高品質の多層反射膜付き基板の製造方法を提供することであり、第二に、このような多層反射膜付き基板を用いた反射型マスクブランクの製造方法、及び反射型マスクの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、上記課題を解決するため鋭意研究した結果、本発明を完成したものである。
すなわち、上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。
（構成１）
基板上に低屈折率層と高屈折率層とを交互に積層させた多層膜からなる露光光を反射する多層反射膜を備える多層反射膜付き基板の製造方法であって、前記多層反射膜は、前記基板上に、高屈折率層と低屈折率層をこの順に成膜した積層構造、若しくは、低屈折率層と高屈折率層をこの順に積層した積層構造を１周期として複数周期積層した構成のものであり、前記低屈折率層は、前記多層反射膜の反射率が６５％以上、中心波長の面内ばらつきが０．０４ｎｍ以下、表面粗さが二乗平均平方根粗さで０．１５ｎｍ以下となるように、該低屈折率層の直下及び直上の前記高屈折率層との境界近傍領域ではそれ以外の領域とは、成膜条件を変更して成膜することを特徴とする多層反射膜付き基板の製造方法。
【００１２】
構成１のように、前記基板上に、高屈折率層と低屈折率層をこの順に成膜した積層構造、若しくは、低屈折率層と高屈折率層をこの順に積層した積層構造を１周期として複数周期積層して多層反射膜を形成する際、前記低屈折率層は、前記多層反射膜の反射率が６５％以上、中心波長の面内ばらつきが０．０４ｎｍ以下、表面粗さが二乗平均平方根粗さで０．１５ｎｍ以下となるように、該低屈折率層の直下及び直上の前記高屈折率層との境界近傍領域ではそれ以外の領域とは、成膜条件を変更して成膜する。このように多層反射膜の表面状態に大きく左右する低屈折率層の成膜条件を、低屈折率層の直下及び直上の高屈折率層との境界近傍領域とそれ以外の領域において、高反射率及び高い膜厚の面内均一性を実現できる成膜条件と、前記境界近傍領域以外を、低表面粗さを実現できる成膜条件とを適用することで、形成される多層反射膜の高反射率、中心波長の低面内ばらつき、及び低表面粗さの３つの特性をそれぞれの最良値で両立させることができる。
【００１３】
（構成２）
前記多層反射膜は、イオンビームスパッタリング法を用いて成膜することを特徴とする構成１に記載の多層反射膜付き基板の製造方法。
本発明は、構成２にあるように、イオンビームスパッタリング法を用いて多層反射膜を成膜する場合に本発明の効果がより良く発揮されるので好適である。
【００１４】
（構成３）
前記低屈折率層の成膜条件は、前記基板の主表面の法線に対するスパッタ粒子の入射角度であることを特徴とする構成１又は２に記載の多層反射膜付き基板の製造方法。
構成３のように、低屈折率層の成膜条件として、基板の主表面の法線に対するスパッタ粒子の入射角度を変更することにより、本発明の効果が好ましく得られる。
【００１５】
（構成４）
前記低屈折率層は、該低屈折率層の直下及び直上の前記高屈折率層との境界近傍領域における前記基板の主表面の法線に対するスパッタ粒子の入射角度が、前記境界近傍領域以外における前記基板の主表面の法線に対するスパッタ粒子の入射角度よりも大きい成膜条件にてスパッタリング成膜することを特徴とする構成３に記載の多層反射膜付き基板の製造方法。
構成４のように、このように多層反射膜の表面状態に大きく左右する低屈折率層の成膜条件を、低屈折率層の直下及び直上の高屈折率層との境界近傍領域を、高反射率及び高い膜厚の面内均一性を実現できる成膜条件である基板の主表面の法線に対するスパッタ粒子の入射角度が比較的に大きい条件と、前記境界近傍領域以外を、低表面粗さを実現できる成膜条件である基板の主表面の法線に対するスパッタ粒子の入射角度が比較的小さい条件とを適用することで、形成される多層反射膜の高反射率、中心波長の低面内ばらつき、及び低表面粗さの３つの特性をそれぞれの最良値で両立させることができる。
【００１６】
（構成５）
前記低屈折率層の成膜時に、前記基板の主表面の法線に対するスパッタ粒子の入射角度を、前記低屈折率層の直下及び直上の前記低屈折率層との境界近傍領域では４５度以上５５度以下の範囲、それ以外の領域では２０度以上４０度以下の範囲とすることを特徴とする構成４に記載の多層反射膜付き基板の製造方法。
構成５にあるように、低屈折率層の成膜時に、基板の主表面の法線に対するスパッタ粒子の入射角度を、低屈折率層の直下及び直上の高屈折率層との境界近傍領域では４５度以上５５度以下の範囲、それ以外の領域では２０度以上４０度以下の範囲とすることにより、上記境界近傍領域では高反射率及び高い膜厚の面内均一性を実現できる成膜条件を、それ以外の領域では低表面粗さを実現できる成膜条件をそれぞれ適用して、形成される多層反射膜の高反射率、中心波長の低面内ばらつき、及び低表面粗さの３つの特性をそれぞれの最良値で両立させることができる。
【００１７】
（構成６）
前記高屈折率層との境界近傍領域は、２ｎｍ以下の領域であることを特徴とする構成１乃至５のいずれかに記載の多層反射膜付き基板の製造方法。
本発明の効果が好ましく得られるためには、構成６のように、高屈折率層との境界近傍領域は、２ｎｍ以下の領域であることが望ましい。
【００１８】
（構成７）
構成１乃至６のいずれかに記載の製造方法により得られる多層反射膜付き基板における前記多層反射膜上に、露光光を吸収する吸収体膜を形成することを特徴とする反射型マスクブランクの製造方法。
本発明により得られる高反射率、中心波長の低面内ばらつき、及び低表面粗さの３つの特性を満足する多層反射膜付き基板を用いて反射型マスクブランクを製造することにより、高感度欠陥検査装置を使用した欠陥検査によりマスクブランクの品質を保証することが可能な高反射率の反射型マスクブランクが得られる。
【００１９】
（構成８）
構成７に記載の製造方法により得られる反射型マスクブランクにおける前記吸収体膜をパターニングすることを特徴とする反射型マスクの製造方法。
高品質を保証することが可能な本発明の反射型マスクブランクを用いて反射型マスクを製造することにより、欠陥の少ない高品質の反射型マスクが得られる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、高反射率、中心波長の低面内ばらつき、及び低表面粗さの３つの特性をすべて満足させ、これらの特性をそれぞれの最良値で両立させることが可能な高品質の多層反射膜付き基板を得ることができる。
また、本発明によれば、このような多層反射膜付き基板を用いることにより、高感度欠陥検査装置を使用した欠陥検査によりマスクブランクの品質を保証することが可能な高反射率の反射型マスクブランクが得られる。
さらに、このような本発明の反射型マスクブランクを用いて反射型マスクを製造することにより、欠陥の少ない高品質の反射型マスクが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】多層反射膜付き基板の層構成を示す断面図である。
【図２】反射型マスクブランクの層構成を示す断面図である。
【図３】反射型マスクの層構成を示す断面図である。
【図４】多層反射膜付き基板の詳細な層構成を示す断面図である。
【図５】イオンビームスパッタリング装置の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を実施の形態により詳細に説明する。
［多層反射膜付き基板］
まず、本発明に係る多層反射膜付き基板について説明する。
図１は、本発明に係る多層反射膜付き基板の層構成を示す断面図であり、基板１の上に、露光光であるＥＵＶ光を反射する多層反射膜２を備えた構造の多層反射膜付き基板１０を示す。
上記基板１は、EUV露光用の場合、露光時の熱によるパターンの歪みを防止するため、０±１．０×１０−７／℃の範囲内、より好ましくは０±０．３×１０−７／℃の範囲内の低熱膨張係数を有するものが好ましく用いられ、この範囲の低熱膨張係数を有する素材としては、例えば、ＳｉＯ２−ＴｉＯ２系ガラス、多成分系ガラスセラミックス等を用いることが出来る。
【００２３】
上記基板１の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。例えば、EUV露光用の場合、基板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に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、好ましくは０．５μｍ以下である。
また、ＥＵＶ露光用の場合、基板１として要求される表面平滑度は、基板の転写パターンが形成される側の主表面の表面粗さが、二乗平均平方根粗さ（ＲＭＳ）で０．２ｎｍ以下であることが好ましい。
【００２４】
上記多層反射膜２は、屈折率の異なる元素が周期的に積層された多層膜であり、一般的には、低屈折率材料である重元素又はその化合物の薄膜（低屈折率層）と、高屈折率材料である軽元素又はその化合物の薄膜（高屈折率層）とが交互に４０〜６０周期程度積層された多層膜が用いられる。多層膜は、基板側から高屈折率層と低屈折率層をこの順に積層した積層構造を１周期として複数周期積層しても良いし、基板側から低屈折率層と高屈折率層をこの順に積層した積層構造を１周期として複数周期積層しても良い。低屈折率材料としては、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｔから選ばれる元素やこれらの合金が用いられ、高屈折率材料としては、Ｓｉ又はＳｉ化合物が用いられる。例えば、波長１３〜１４ｎｍのＥＵＶ光に対する多層反射膜としては、好ましくは、Ｍｏ膜とＳｉ膜を交互に４０〜６０周期程度積層したＭｏ／Ｓｉ周期積層膜が好ましく用いられる。
【００２５】
上記多層反射膜２は、イオンビームスパッタリング法により、各層を成膜することにより形成できる。本発明は、イオンビームスパッタリング法を用いて多層反射膜を成膜する場合に本発明の効果がより良く発揮されるので好適である。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周期積層した後、最後に、Ｓｉ膜を成膜する。
【００２６】
ここで、本発明の上記多層反射膜２の成膜方法として好ましく用いられるイオンビームスパッタリング法について説明する。
図５は、イオンビームスパッタリング装置の構成を示す模式図である。
図５に示されるイオンビームスパッタリング装置５０は、イオンビーム発生装置５１、ターゲットホルダー５３、基板ステージ５８等を備えている。上記ターゲットホルダー５３には、２種類のスパッタリングターゲット５４と５５が取付けられており、本発明においては、その一方が高屈折率材料ターゲット（例えばＳｉターゲット）、もう一方が低屈折率材料ターゲット（Ｍｏターゲット）である。ターゲットホルダー５３の回転により、高屈折材料ターゲットと低屈折率材料ターゲットのうちの一方のターゲットが基板１の被成膜面に向けられる。また、上記基板１は上記基板ステージ５８上に静電チャックや機械的に基板を保持する機械チャックによって固定され、駆動装置によって所定方向に回転される。
【００２７】
このような構成のイオンビームスパッタリング装置５０において、イオンビーム発生装置５１から発せられたイオンビーム５２がスパッタリングターゲット５４（あるいは５５）に入射することにより発生するスパッタ粒子５６の入射角度θ（詳しくは基板１の主表面の法線５７に対するスパッタ粒子の入射角度）が所定の角度となるように、上記スパッタリングターゲット５４（あるいは５５）の位置を調節し、基板１を回転させながら、イオンビームスパッタリングすることによって多層反射膜２を成膜する。
【００２８】
本発明は、上記構成１にあるように、基板上に低屈折率層と高屈折率層とを交互に積層させた多層膜からなる露光光を反射する多層反射膜を備える多層反射膜付き基板の製造方法であって、前記多層反射膜は、前記基板上に、高屈折率層と低屈折率層をこの順に成膜した積層構造、若しくは、低屈折率層と高屈折率層をこの順に積層した積層構造を１周期として複数周期積層した構成のものであり、前記低屈折率層は、前記多層反射膜の反射率が６５％以上、中心波長（CW：Centroid  Wavelength）の面内ばらつきが０．０４ｎｍ以下、表面粗さが二乗平均平方根粗さで０．１５ｎｍ以下となるように、前記低屈折率層の直下及び直上の前記高屈折率層との境界近傍領域ではそれ以外の領域とは、成膜条件を変更して成膜することを特徴としている。
好ましくは、多層反射膜の反射率が６６％以上、中心波長のばらつきが０．０３ｎｍ以下、表面粗さが二乗平均平方根粗さで０．１４ｎｍ以下となるように、低屈折率層を、該低屈折率層の直下及び直上の前記高屈折率層との境界近傍領域ではそれ以外の領域とは成膜条件を変更して成膜することが望ましい。
【００２９】
図４は、多層反射膜付き基板の詳細な層構成を示す断面図である。
図４に示すように、本発明に係る多層反射膜付き基板１０は、基板１上に、高屈折率層２１と低屈折率層２２とを交互に積層させた多層反射膜２を備えている。
【００３０】
本発明において特徴的なのは、上記各低屈折率層２２は、低屈折率層２２の直下及び直上の高屈折率層２１との境界近傍領域２２ａではそれ以外の領域とは成膜条件を変更して成膜することである。
ここで、低屈折率層の成膜条件としては、前記基板１の主表面の法線に対するスパッタ粒子の入射角度θを選択することが好適である。低屈折率層の成膜条件として、基板の主表面の法線に対するスパッタ粒子の入射角度θを変更することにより、本発明の効果が好ましく発揮される。
【００３１】
具体的には、各低屈折率層２２の成膜時に、基板１の主表面の法線に対するスパッタ粒子の入射角度θを、低屈折率層２２の直下及び直上の高屈折率層２１との境界近傍領域２２ａでは４５度以上５５度以下の範囲とすることが好適である。好ましくは４７度以上５３度以下、特に好ましくは（４９度以上５１度以下）であり、最も好ましくは５０度である。スパッタ粒子の入射角度が４５度未満であると低屈折率層と高屈折率層との界面に形成される拡散層が大きくなり多層反射膜の反射率が低下し、また、低屈折率層の膜厚面内分布が悪化するので好ましくなく、５５度を超えると低屈折率層の膜厚面内分布が悪化し、また、成膜レートがより低下するので好ましくないからである。
また、モリブデン層２２の境界近傍領域２２ａ以外の領域ではスパッタ粒子の入射角度θを２０度〜４０度の範囲とすることが好適である。特に好ましくは、２５度以上３５度以下の範囲であり、最も好ましくは３０度である。スパッタ粒子の入射角度が２０度未満であると低屈折率層の表面粗さが大きくなり、また、低屈折率層の膜厚面内分布が悪化するので好ましくなく、４０度を超えると低屈折率層の表面粗さが大きくなり、また、高屈折率層の膜厚面内分布が悪化するので好ましくないからである。
【００３２】
以上のように、各低屈折率層２２の成膜時に、基板１の主表面の法線に対するスパッタ粒子の入射角度θを、低屈折率層２２の直下及び直上の高屈折率層２１との境界近傍領域２２ａでは４５度以上５５度以下の範囲、それ以外の領域では２０度以上４０度以下の範囲とすることにより、上記境界近傍領域２２ａでは高反射率及び高い膜厚の面内均一性を実現できる成膜条件を、それ以外の領域では低表面粗さを実現できる成膜条件をそれぞれ適用して、形成される多層反射膜の高反射率、中心波長の低面内ばらつき、及び低表面粗さの３つの特性を満足させ、これら３つの特性をそれぞれの最良値で両立させることができる。
【００３３】
各低屈折率層２２における高屈折率層２１との境界近傍領域２２ａは、本発明の効果が好ましく得られるためには、２ｎｍ以下の領域であることが望ましい。２ｎｍよりも大きい（厚い）と低屈折率層の斜入射成膜による拡散層が必要以上に厚くなり、低屈折率層の表面粗さ低減効果が低くなるので好ましくないからである。
【００３４】
一方、上記高屈折率層２１の成膜は、層全体にわたって、基板１の主表面の法線に対するスパッタ粒子の入射角度θを２５度以上３５度以下の範囲とすることが好ましく、最も好ましくは３０度程度であり、最も良好な膜厚面内分布と低表面粗さを実現できる。
【００３５】
以上説明したように、基板１上に、高屈折率層２１と低屈折率層２２をこの順に成膜したものを１周期として複数周期積層して多層反射膜２を形成する際、低屈折率層２２は、該低屈折率層の直下及び直上の高屈折率層２１との境界近傍領域２２ａではそれ以外の領域とは成膜条件、好ましくは基板に入射するスパッタ粒子の入射角度を変更して成膜することにより、成膜条件によって膜の特性が異なる低屈折率層については、高反射率及び高い膜厚の面内均一性を実現できる成膜条件と、低表面粗さを実現できる成膜条件とを適用し、形成される多層反射膜の高反射率、中心波長の低面内ばらつき、及び低表面粗さの３つの特性をそれぞれの最良値で満足させることができる。
【００３６】
［反射型マスクブランク］
また、本発明は、上述の本発明の製造方法により製造した多層反射膜付き基板を用いる反射型マスクブランクの製造方法についても提供する。
図２は、反射型マスクブランクの層構成を示す断面図であり、基板１上に、EUV光を反射する多層反射膜２、保護膜（キャッピング層）３及びEUV光を吸収するパターン形成用の吸収体膜４が形成されている反射型マスクブランク２０を示す。なお、図示していないが、基板１の多層反射膜等が形成されている側とは反対側に裏面導電膜を設けることができる。
なお、上記基板１上に多層反射膜を形成した状態の多層反射膜付き基板については上述したとおりであり、ここでは説明を省略する。
【００３７】
通常、上記吸収体膜４のパターニング或いはパターン修正の際に多層反射膜２を保護する目的で、多層反射膜２と吸収体膜４との間に上記保護膜３やバッファ膜を設ける。保護膜３の材料としては、ケイ素のほか、ルテニウムや、ルテニウムにニオブ、ジルコニウム、ロジウムのうち１以上の元素を含有するルテニウム化合物が用いられ、バッファ膜の材料としては、主にクロム系材料が用いられる。
このような保護膜３やバッファ膜は、マグネトロンスパッタリングなどのスパッタ法で形成するのが好ましい。
なお、本発明においては、多層反射膜２の上に上記保護膜３を形成した状態のものも多層反射膜付き基板に含むものとする。保護膜３が形成された多層反射膜付き基板においては、反射率が６２％以上、中心波長の面内ばらつきが０．０４ｎｍ以下、表面粗さが二乗平均平方根粗さで０．１５ｎｍ以下が好ましく、特に好ましくは、反射率が６３％以上、中心波長のばらつきが０．０３ｎｍ以下、表面粗さが二乗平均平方根粗さで０．１３ｎｍ以下が望ましい。
【００３８】
上記吸収体膜４は、露光光である例えばＥＵＶ光を吸収する機能を有するもので、例えばタンタル（Ｔａ）単体又はＴａを主成分とする材料を好ましく用いることができる。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、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の少なくとも何れかを含む材料、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、等を用いることが出来る。ＴａにＢやＳｉ、Ｇｅ等を加えることにより、アモルファス状の材料が容易に得られ、平滑性を向上させることができる。また、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出来るという効果が得られる。
【００３９】
この中でも特に好ましい材料として、例えば、ＴａとＢを含む材料（組成比Ｔａ／Ｂが８．５／１．５〜７．５／２．５の範囲である）、ＴａとＢとＮを含む材料（Ｎが５〜３０原子％であり、残りの成分を１００とした時、Ｂが１０〜３０原子％）が挙げられる。これらの材料の場合、容易に微結晶或いはアモルファス構造を得ることが出来、良好な平滑性と平坦性が得られる。
このようなＴａ単体又はＴａを主成分とする吸収体膜は、マグネトロンスパッタリングなどのスパッタ法で形成するのが好ましい。例えば、ＴａＢＮ膜の場合、タンタルとホウ素を含むターゲットを用い、窒素を添加したアルゴンガスを用いたスパッタリング法で成膜することができる。
【００４０】
吸収体膜として、Ｔａを主成分とする材料以外では、例えば、ＷＮ、ＴｉＮ、Ｔｉ等の材料が挙げられる。
吸収体膜４の膜厚は、露光光である例えばＥＵＶ光が十分に吸収できる厚みであれば良いが、通常３０〜１００ｎｍ程度である。なお、吸収体膜４は、材料や組成の異なる複数層の積層構造（例えばＴａＢＮ膜とＴａＢＯ膜の積層膜）としてもよい。
【００４１】
ＥＵＶ光を露光光に適用する反射型マスクの場合においても、パターン検査を行う時の検査光は、波長１９３ｎｍ、２５７ｎｍ等のＥＵＶ光に比べて長波長の光が用いられる場合が多い。長波長の検査光に対応するためには、吸収体膜の表面反射を低減させる必要がある。この場合、吸収体膜を、基板側から、主としてＥＵＶ光を吸収する機能を有する吸収体層と、主として検査光に対する表面反射を低減する機能を有する低反射層とを積層した構成にするとよい。低反射層としては、吸収体層がＴａを主成分とする材料の場合、ＴａやＴａＢにＯを含有した材料が好適である。
また、上記反射型マスクブランクは、吸収体膜に所定の転写パターンを形成するためのレジスト膜が形成された状態であっても構わない。
【００４２】
本発明によれば、上述の本発明により得られる高反射率、高い膜厚の面内均一性、及び低表面粗さの３つの特性を満足する多層反射膜付き基板を用いて反射型マスクブランクを製造することにより、高感度欠陥検査装置を使用した欠陥検査によりマスクブランクの品質を保証することが可能な高反射率の反射型マスクブランクが得られる。
【００４３】
［反射型マスク］
また、本発明は、上記構成の反射型マスクブランクを用いる反射型マスクの製造方法についても提供する。
図３は反射型マスクの層構成を示す断面図であり、図２の反射型マスクブランク２０における吸収体膜４がパターニングされた吸収体膜パターン４ａを備える反射型マスク３０を示す。
反射型マスクブランクにおける転写パターンとなる上記吸収体膜４をパターニングする方法は、高精細のパターニングを行うことができるフォトリソグラフィー法が最も好適である。
【００４４】
上述の高品質を保証することが可能な本発明の反射型マスクブランクを用いて反射型マスクを製造することにより、特にＥＵＶ露光によるパターン転写時に欠陥の少ない高品質の反射型マスクが得られる。
【実施例】
【００４５】
以下、実施例により、本発明の実施の形態を更に具体的に説明する。
（実施例１）
使用する基板は、ＳｉＯ２−ＴｉＯ２系のガラス基板（６インチ角、厚さが６．３５ｍｍ）である。
そして、このガラス基板の端面を面取加工、及び研削加工、更に酸化セリウム砥粒を含む研磨液で粗研磨処理を終えたガラス基板を両面研磨装置のキャリアにセットし、研磨液にコロイダルシリカ砥粒を含むアルカリ水溶液を用い、所定の研磨条件で精密研磨を行った。精密研磨終了後、ガラス基板に対し洗浄処理を行った。
以上のようにして、ＥＵＶ反射型マスクブランク用ガラス基板を作製した。この得られたガラス基板の主表面の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ（ＲＭＳ）で、０．１５０ｎｍ以下と良好であった。また、平坦度は、測定領域１４２ｍｍ×１４２ｍｍで５０ｎｍ以下と良好であった。
【００４６】
次に、上記反射型マスクブランク用ガラス基板上に、以下のようにして多層反射膜を形成した。基板上に形成される多層反射膜は、１３〜１４ｎｍの露光光波長帯域に適した多層反射膜とするために、Ｍｏ膜／Ｓｉ膜周期多層反射膜を採用した。
即ち、多層反射膜は、ＭｏターゲットとＳｉターゲットを使用し、イオンビームスパッタリングにより基板上に交互に積層して形成した。
【００４７】
まず、前述の基板主表面に対するスパッタ粒子の入射角度が３０度となるようにＳｉターゲット角度を調節して、Ｓｉ膜を４．０ｎｍ成膜した。
続いて、前述のスパッタ粒子の入射角度を変えながら次の３段階でＭｏ膜を成膜した。まず１段階目は入射角度が５０度となるようにＭｏターゲット角度を調節して１ｎｍを成膜し、２段階目は入射角度が３０度となるようにＭｏターゲット角度を調節して１ｎｍを成膜し、３段階目は入射角度が５０度となるようにＭｏターゲット角度を調節して１ｎｍを成膜して、全厚３．０ｎｍのＭｏ膜を成膜した。
【００４８】
以上のようにＳｉ膜を４．０ｎｍ、Ｍｏ膜を３．０ｎｍ成膜し、これを一周期とし、上記と同様に入射角度を設定して４０周期積層した後、入射角度３０度でＳｉ膜を４．２ｎｍ成膜した。
この多層反射膜に対し、１３．５ｎｍのＥＵＶ光を入射角６．０度で反射率を測定したところ、反射率は６６％であった。
また、多層反射膜表面の中心波長（ＣＷ）の面内ばらつきを測定した結果、０．０３ｎｍであった。なお、中心波長（ＣＷ）の面内ばらつきは、１３２ｍｍ×１３２ｍｍの測定領域内の面内等間隔に８１ポイントの反射率スペクトルの測定を行い、その反射率スペクトルの中心波長（ＣＷ）の最大値と最小値の差（MAX-MIN）を算出し求めた。測定は、ＥＵＶ露光計測装置を用いて測定した（後述の保護膜を備えた多層反射膜付き基板も、同様の測定方法にて中心波長（ＣＷ）のばらつきを測定した。）。
また、この多層反射膜表面の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ（ＲＭＳ）で、０．１３０ｎｍと良好であった。
【００４９】
次に、上記多層反射膜上に、ＲｕＮｂからなる保護膜（膜厚２．５ｎｍ）をDCマグネトロンスパッタリング法によって成膜した。
この保護膜表面に対し、１３．５ｎｍのＥＵＶ光を入射角６．０度で反射率を測定したところ、反射率は６３％であった。
以上のようにして、保護膜を備えた多層反射膜付き基板を作製した。
【００５０】
得られた多層反射膜付き基板について中心波長（ＣＷ）の面内ばらつきを測定した結果、多層反射膜表面の測定結果と変わらず０．０３ｎｍであった。
また、この得られた多層反射膜付き基板の主表面の表面粗さは、多層反射膜表面の測定結果と変わらず二乗平均平方根粗さ（ＲＭＳ）で、0.13nmと良好であった。
また、この多層反射膜付き基板の欠陥検査を、ＥＵＶ光を検査光とした欠陥検査機を用いて行った。１３２ｍｍ×１３２ｍｍの欠陥検査領域内において、１ラインスキャンした時の信号強度を検出し、バックグランドレベル（ＢＧＬ）を求めた。その結果、ＢＧＬは８００と良好であった。従って、欠陥検査における疑似欠陥を低減できるので、良好な欠陥検査を行うことができる。
以上のように、本発明の実施例によれば、ＥＵＶ光反射率、中心波長の面内ばらつき、表面粗さ、ＢＧＬのいずれにおいても良好な結果が得られ、高反射率、中心波長の低面内ばらつき、低表面粗さの３つの特性をそれぞれの最良値で両立させることができる。
【００５１】
（比較例１）
実施例１において、各Ｓｉ膜を入射角度３０度で成膜し、各Ｍｏ膜についても、途中で入射角度を変更せずに３０度（一定）で成膜したこと以外は、実施例１と同様にして多層反射膜付き基板を作製した。
上記保護膜を付けていない状態の多層反射膜に対し、１３．５ｎｍのＥＵＶ光を入射角６．０度で反射率を測定したところ、反射率は６４％であった。また、保護膜を付けた状態の保護膜表面に対し、１３．５ｎｍのＥＵＶ光を入射角６．０度で反射率を測定したところ、反射率は６０％であった。
【００５２】
多層反射膜表面、および多層反射膜付き基板について中心波長（ＣＷ）のばらつきを実施例１と同様にして測定した結果、多層反射膜表面、および保護膜を付けた状態の多層反射膜付き基板表面ともに０．０５ｎｍであった。
また、多層反射膜表面、および多層反射膜付き基板の主表面の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ（ＲＭＳ）で、０．１２０ｎｍと良好であった。
また、この多層反射膜付き基板の欠陥検査を、実施例１と同様にＥＵＶ光を検査光とした欠陥検査機を用いて行った。その結果、バックグランドレベル（ＢＧＬ）は６００と良好であった。
以上のように、本比較例によれば、表面粗さ、ＢＧＬの結果は良好であるものの、ＥＵＶ光反射率が低く、中心波長の面内ばらつきが大きいという結果が得られ、高反射率、中心波長の低面内ばらつき、低表面粗さの３つの特性をそれぞれの最良値で両立させることができない。
【００５３】
（比較例２）
実施例１において、各Ｓｉ膜を入射角度３０度で成膜し、各Ｍｏ膜についても、途中で入射角度を変更せずに５０度（一定）で成膜したこと以外は、実施例１と同様にして多層反射膜付き基板を作製した。
上記保護膜を付けていない状態の多層反射膜に対し、１３．５ｎｍのＥＵＶ光を入射角６．０度で反射率を測定したところ、反射率は６６％であった。また、保護膜を付けた状態の保護膜表面に対し、１３．５ｎｍのＥＵＶ光を入射角６．０度で反射率を測定したところ、反射率は６４％であった。
【００５４】
多層反射膜表面、および多層反射膜付き基板について中心波長（ＣＷ）のばらつきを実施例１と同様にして測定した結果、多層反射膜表面、および保護膜を付けた状態の多層反射膜付き基板表面ともに０．０２ｎｍであった。
また、多層反射膜表面、および多層反射膜付き基板の主表面の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ（ＲＭＳ）で、０．１７０ｎｍと大きかった。
また、この多層反射膜付き基板の欠陥検査を、実施例１と同様にＥＵＶ光を検査光とした欠陥検査機を用いて行った結果、バックグランドレベル（ＢＧＬ）は１２００と大きかった。よって、多数の擬似欠陥が検出されてしまい、良好な欠陥検査を行うことができない。
以上のように、本比較例においても、ＥＵＶ光反射率、中心波長のばらつきの結果は良好であったものの、表面粗さ、ＢＧＬが大きく、多数の擬似欠陥が検出され、良好な欠陥検査を行えないという結果が得られ、高反射率、中心波長の低面内ばらつき、低表面粗さの３つの特性をそれぞれの最良値で両立させることができない。
【００５５】
（実施例２）
上記実施例１で作製した多層反射膜付き基板の保護膜上に、吸収体膜として、ＴａＢＮ膜（膜厚５６ｎｍ）とＴａＢＯ膜（膜厚１４ｎｍ）の積層膜をDCマグネトロンスパッタリング法によって成膜した。
こうして、反射型マスクブランクを作製した。
【００５６】
次に、この反射型マスクブランクを用いて、半導体デザインルールにおけるＤＲＡＭ  ｈｐ２０ｎｍ世代のパターンを有するＥＵＶ露光用反射型マスクを以下のように作製した。
まず、上記反射型マスクブランク上に電子線描画用レジスト膜を形成し、電子線描画機を使用して所定のパターン描画を行い、描画後、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、フッ素系ガス（ＣＦ４ガス）によりＴａＢＯ膜を、塩素系ガス（Ｃｌ２ガス）によりＴａＢＮ膜をドライエッチングし、吸収体膜に転写パターンを形成した。
さらに、吸収体膜パターン上に残ったレジストパターンを熱硫酸で除去し、反射型マスクを得た。
【００５７】
得られた反射型マスクの最終確認検査を行ったところ、半導体デザインルールにおけるＤＲＡＭ  ｈｐ20ｎｍ世代のパターンを設計通りに形成できていることが確認できた。
次に、得られた本実施例の反射型マスクを用いて、半導体基板上へのＥＵＶ光によるパターン転写を行うと、半導体デザインルールＤＲＡＭ  ｈｐ２０ｎｍ世代の半導体装置を製造することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１  基板
２  多層反射膜
２１  Ｓｉ膜
２２  Ｍｏ膜
３  保護膜
４  吸収体膜
１０  多層反射膜付き基板
２０  反射型マスクブランク
３０  反射型マスク
５０  イオンビームスパッタリング装置
５１  イオンビーム発生装置
５４，５５  スパッタリングターゲット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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