(57)【要約】【課題】多層反射膜における反射率の面内分布を抑制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、該基板をその中心軸を中心に回転しつつ、低屈折率層（例えばシリコン層）と高屈折率層（例えばモリブデン層）をこの順に成膜したものを１周期として４０周期程度積層して多層反射膜を形成する。ここで、多層反射膜の少なくとも上層（例えば１０周期程度）の成膜時に、各層（低屈折率層、高屈折率層）の成膜開始時の基板の方位角を９０度ずつ変更して成膜する。【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、該基板をその中心軸を中心に回転しつつ、低屈折率層と高屈折率層をこの順にスパッタ成膜したものを１周期として複数周期積層した構成のものであり、
前記低屈折率層及び前記高屈折率層における成膜開始時の前記基板の方位角を異ならせ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】
前記多層反射膜の少なくとも上層の成膜時に、前記低屈折率層及び前記高屈折率層における成膜開始時の前記基板の方位角を異ならせ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】
前記基板の方位角は、前記低屈折率層及び前記高屈折率層の各層の層数分の１回転以上ずらして成膜す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】
前記低屈折率層はシリコン層、前記高屈折率層はモリブデン層であることを特徴とする請求項１乃至３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５】
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乃至４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６】
請求項１乃至５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７】
請求項６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有することが必要とされる。また、露光時に十分な光量を得るため、またＥＵＶ光の吸収によるブランクス温度の上昇を抑えるためにも、高反射率を有することは必須と言える。
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】
多層反射膜のＥＵＶ光反射率は、例えばＭｏ／Ｓｉ層間に形成される拡散層に依存する。拡散層が形成されるのを出来るだけ抑制して反射率を高めるためには、例えば、基板の法線方向に対するスパッタ粒子の入射角度を大きくして成膜済みの層へのスパッタ粒子の侵入を抑えることが有効である。
また、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成膜することが開示されており、詳しくは、多層反射膜の膜厚均一性の確保の観点から、基板を回転速度１〜６０ｒｐｍで回転させつつ、基板表面の欠陥低減の観点から、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。
【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
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記拡散層は主に基板に堆積されるスパッタ粒子の入射角度と成膜速度に依存して生じる。スパッタ粒子の入射角度と成膜速度は基板面内で異なっており、しかも成膜時の基板回転によって基板面内のスパッタ粒子の入射特性は時間変化する。このため、拡散層には、成膜開始位置（成膜開始時の基板の方位角）に依存した面内分布が生じる。従来のイオンビームスパッタリング装置ではこの成膜開始位置の制御は行われておらず、上記のような拡散層の面内分布を生じる。多層反射膜の成膜時に各層の成膜開始位置が偏ることになれば、各層間の拡散層の面内分布が蓄積し、形成された多層反射膜の反射率の面内分布が大きく偏ることになる。拡散層の形成によって、反射率が低下するだけでなく、反射率の面内分布が生じることによって、最終的に形成される反射型マスクを用いてパターン転写を行った場合、許容されないパターン欠陥を生じる恐れがある。最近では、反射型マスクブランクの反射率の面内分布に関しても所定の規格（例えばSEMI規格で０．２％以下）を求められるようになってきている。
【０００８】
従来の反射率を高めるための成膜条件設定だけでは、上記のような各層間の拡散層の面内分布が蓄積して多層反射膜における反射率の面内分布が生じるのを十分に抑制することはできない。また、上記特許文献２に開示されているような多層反射膜の膜厚均一性確保及び基板表面の欠陥低減の観点からの成膜条件設定では、上記のような各層間の拡散層の面内分布が蓄積して多層反射膜における反射率の面内分布が生じるのを抑制することはできない。
【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、反射率の面内分布が小さい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、これらの要求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、高反射率で、かつ反射率の面内分布を抑制できる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、該基板をその中心軸を中心に回転しつつ、低屈折率層と高屈折率層をこの順にスパッタ成膜したものを１周期として複数周期積層した構成のものであり、前記低屈折率層及び前記高屈折率層における成膜開始時の前記基板の方位角を異ならせ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にあるように、基板上に、低屈折率層と高屈折率層をこの順にスパッタ成膜したものを１周期として複数周期積層して多層反射膜を形成する際、多層反射膜を構成する低屈折率層と高屈折率層における成膜開始時の基板の方位角（成膜開始位置）を異ならせて成膜することにより、各層（低屈折率層、高屈折率層）の成膜開始位置を分散させて各層間の拡散層の面内分布が蓄積するのを抑制することができる。これによって、拡散層の面内分布が均一化され、形成された多層反射膜の反射率の面内分布を抑制することができ、しかも高反射率が得られる。
【００１３】
（構成２）
前記多層反射膜の少なくとも上層の成膜時に、前記低屈折率層及び前記高屈折率層における成膜開始時の前記基板の方位角を異ならせ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。
構成２にあるように、各層間の拡散層の面内分布が生じやすい特に多層反射膜の上層の成膜時に、各層の成膜開始位置を異ならせて成膜することが効果的である。
【００１４】
（構成３）
前記基板の方位角は、前記低屈折率層及び前記高屈折率層の各層の層数分の１回転以上ずらして成膜す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、特に基板の方位角は、低屈折率層及び高屈折率層の各層の層数分の１回転以上ずらして成膜することで、各層間の拡散層の面内分布が蓄積するのを効果的に抑制して、拡散層の面内分布を均一化することができ、もって多層反射膜の反射率の面内分布を抑制することができる。
【００１５】
（構成４）
前記低屈折率層はシリコン層、前記高屈折率層はモリブデン層であることを特徴とする構成１乃至３のいずれかに記載の多層反射膜付き基板の製造方法。
本発明は、構成４のように、例えば波長１３〜１４ｎｍのＥＵＶ光に対する多層反射膜として好ましく用いられるシリコン層とモリブデン層を交互に積層したＭｏ／Ｓｉ周期積層膜からなる多層反射膜付き基板の製造に好適である。
【００１６】
（構成５）
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乃至４のいずれかに記載の多層反射膜付き基板の製造方法。
構成５のように、本発明はイオンビームスパッタリング法を用いた多層反射膜付き基板の製造に好適である。
【００１７】
（構成６）
構成１乃至５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で、かつ反射率の面内分布を抑制した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、反射率特性の良好な高品質の反射型マスクブランクが得られる。
【００１８】
（構成７）
構成６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。
本発明に係る反射率特性の良好な高品質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、ＥＵＶ光を用いたパターン転写時にパターン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】
【００１９】
本発明によれば、高反射率で、かつ反射率の面内分布を抑制できる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、反射率特性の良好な高品質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、ＥＵＶ光を用いたパターン転写時にパターン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】
【００２０】
【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】本発明に用いられる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】
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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や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。
その他に、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周期多層膜などがある。露光波長により、材質を適宜選択すればよい。
【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。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、本実施の形態においては、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（例えば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、高屈折率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（モータ５９）によって所定方向に回転される。基板１の回転は、基板ステージ５８の回転軸の近傍に設置した光学センサ６２によって検出される。また、光学センサ６２の出力はＰＣ（パーソナルコンピュータ）６１に入力され、ＰＣ６１に接続された基板回転制御手段６０によってモータ５９の駆動を制御し、基板回転を制御する。
【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（基板の法線５７に対する入射角度）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、該基板をその中心軸を中心に回転しつつ、低屈折率層と高屈折率層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た構成のものであり、前記低屈折率層及び前記高屈折率層における成膜開始時の前記基板の方位角を異ならせて成膜することを特徴としている。いいかえれば、前記低屈折率層及び前記高屈折率層の成膜開始位置を異ならせて成膜することを特徴としている。
【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、本実施の形態に係る多層反射膜付き基板１０は、基板１上に、シリコン（Ｓｉ）層２１とモリブデン（Ｍｏ）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、上記多層反射膜２を構成する各層（低屈折率層、高屈折率層）における成膜開始時の基板の方位角を異ならせて成膜することである。
多層反射膜を形成する際、多層反射膜を構成する各層（低屈折率層、高屈折率層）における成膜開始時の基板の方位角を異ならせて成膜することにより、各層の成膜開始位置を分散させて各層間の拡散層の面内分布が蓄積するのを抑制することができる。これによって、拡散層の面内分布が均一化され、形成された多層反射膜の反射率の面内分布を抑制することができ、しかも高反射率が得られる。
【００３１】
本発明において、上記多層反射膜２を構成する各層（低屈折率層、高屈折率層）における成膜開始時の基板の方位角をどのように異ならせるかは特に制約されないが、各層の成膜開始位置を効果的に分散させる観点からは、各層の成膜開始時の基板の方位角を、少なくとも、低屈折率層及び高屈折率層の各層の層数分の１回転以上の角度ずつずらして成膜することが好適である。例えば、低屈折率層、高屈折率層の各層の層数が４０層の場合、３６０度／４０層、つまり各層９度以上ずつ成膜開始時の基板の方位角をずらして成膜することが好適である。成膜条件の制御上、例えば各層の成膜開始時の基板の方位角を９０度ずつ変更して成膜することが好適である。このように各層の成膜開始時の基板の方位角を９０度ずつ変更して成膜することで、各層間の拡散層の面内分布が蓄積するのを効果的に抑制して、拡散層の面内分布を均一化することができ、もって多層反射膜の反射率の面内分布を抑制することができる。
【００３２】
このように各層の成膜開始時の基板の方位角を例えば９０度ずつ変更して成膜するための具体的な方法としては、例えば以下の方法が挙げられる。
上述のイオンビームスパッタリング装置５０において、基板回転（１回転）を検出する光学センサ６２の出力をＰＣ６１に入力し、ＰＣ６１に接続された基板回転制御手段６０によってモータ５９の駆動を制御し、基板回転を制御する。これによって、各層ごとに基板回転と成膜タイミングを制御することで、各層の成膜開始時の基板の方位角を例えば、直前の各層（低屈折率層、高屈折率層）の成膜開始時の基板の方位角に対して９０度ずつ変更する。
【００３３】
なお、上記の９０度はあくまでも一例であって本発明ではこれに限定される必要はなく、本発明の効果を損わない範囲内で適宜設定することができる。また、各層の成膜開始位置は必ずしも規則的（上記９０度ずつというような）に変更する必要はなく、本発明の効果を損わない範囲内で不規則的に変更してもよい。
【００３４】
また、本発明においては、上記多層反射膜２を構成する全層において、各層（低屈折率層、高屈折率層）の成膜開始時の基板の方位角を異ならせて成膜するようにしてもよいが、各層間の拡散層の面内分布が生じやすい特に多層反射膜２の上層の成膜時に、各層の成膜開始時の基板の方位角を異ならせて成膜することが効果的である。この場合の上層とは、例えばＳｉ層２１とＭｏ層２２を１周期として４０〜６０周期程度積層して多層反射膜２を成膜する場合、基板から遠い表面側の１０周期（ＳｉとＭｏの各１０層）程度とすることが好ましい。
【００３５】
本発明は、上記のとおり、例えば波長１３〜１４ｎｍのＥＵＶ光に対する多層反射膜として好ましく用いられるシリコン層とモリブデン層を交互に積層したＭｏ／Ｓｉ周期積層膜からなる多層反射膜付き基板の製造に好適である。
また、本発明はイオンビームスパッタリング法を用いた多層反射膜付き基板の製造において効果がより良く発揮されるので好適である。
【００３６】
また、上記シリコン層２１とモリブデン層２２の成膜時のスパッタ粒子の入射角度は、それぞれ適宜設定することができる。例えば、高反射率確保の観点からは以下のように設定することが望ましい。
上記シリコン層２１の成膜時は、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は、例えば２５度〜３５度の範囲とすることが好ましく、更に好ましくは３０度程度とすることである。また、上記モリブデン層２２の成膜時は、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は、例えば４５度〜５５度の範囲とすることが好ましく、更に好ましくは５０度程度とすることである。
【００３７】
以上説明したように、基板１上に、例えばシリコン層２１とモリブデン層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、多層反射膜２を構成する各層の成膜開始時の基板の方位角を異ならせ、例えば各層の成膜開始時の方位角を、直前の各層の成膜開始時の基板の方位角に対して９０度ずつ変更して成膜することにより、各層の成膜開始位置を分散させることで各層間の拡散層の面内分布が蓄積するのを抑制することができる。これによって、拡散層の面内分布が均一化され、形成される多層反射膜における反射率の面内分布を抑制することができ、かつ高反射率が得られる。
【００３８】
［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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
本発明によれば、上述の本発明により得られる高反射率で、かつ反射率の面内分布を抑制した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、反射率特性の良好な高品質の反射型マスクブランクが得られる。
【００４５】
［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。
【００４６】
上述の本発明に係る反射率特性の良好な高品質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、ＥＵＶ光を用いたパターン転写時にパターン欠陥の少ない反射型マスクが得られる。
【実施例】
【００４７】
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、５０ｎｍ以下の平坦度に形成されていた。
【００４８】
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。
【００４９】
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４．２ｎｍ成膜した。
続いて、基板主表面に対するスパッタ粒子の入射角度が５０度となるようにＭｏターゲット角度を調節して、Ｍｏ膜を２．８ｎｍ成膜した。
【００５０】
以上のようにＳｉ膜を４．２ｎｍ、Ｍｏ膜を２．８ｎｍ成膜し、これを一周期として４０周期積層した後、入射角度３０度でＳｉ膜を４．２ｎｍ成膜した。
但し、本実施例においては、上層の１０周期（ＳｉとＭｏの各１０層）については、各層の成膜開始時の基板方位角を、直前の各層の成膜開始時の基板方位角に対して９０度ずつ変更して成膜を行った。
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、反射率の面内分布は０．２％であった。なお、反射率の面内分布は、１３２ｍｍ×１３２ｍｍの測定領域内の面内等間隔に８１ポイントの反射率を測定し、反射率の最大値と最小値の差（ＭＡＸ−ＭＩＮ）を算出し求めた。
また、以上と同様にして、５０枚の多層反射膜付き基板を作製した。作製した５０枚の多層反射膜付き基板について、反射率の面内分布を測定した結果、反射率の面内分布が０．３％以下であった基板は５０枚中４５枚（歩留り９０％）、０．２％以下であった基板は５０枚中３３枚（歩留り６６％であった。
【００５１】
以上のように、本発明の実施例によれば、ＥＵＶ光反射率、反射率の面内分布のいずれにおいても良好な結果が得られ、高反射率で、かつ反射率の面内分布を抑制することができる。
【００５２】
（比較例）
実施例１における、上層の１０周期（ＳｉとＭｏの各１０層）について、各層の成膜開始時の基板の方位角を、直前の各層の成膜開始時の基板方位角に対して９０度ずつ変更するという制御を行わずに多層反射膜を成膜して、多層反射膜付き基板を作製した。
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６４％であった。また、反射率の面内分布は０．４％と大きかった。
また、以上と同様にして、５０枚の多層反射膜付き基板を作製した。作製した５０枚の多層反射膜付き基板について、反射率の面内分布を測定した結果、反射率の面内分布が０．３％以下であった基板は５０枚中２０枚（歩留り４０％）、０．２％以下であった基板は５０枚中０枚（歩留り０％であった。
【００５３】
以上のように、本比較例によれば、ＥＵＶ光反射率がやや低く、反射率の面内分布も抑制できていない。反射率の面内分布規格（SEMI規格で０．２％以下）を満たさない上に、このような反射率の面内分布の大きな多層反射膜付き基板を用いて反射型マスクブランク及び反射型マスクを作製し、得られた反射型マスクを用いてＥＵＶ光による被転写体へのパターン転写を行った場合、許容されないパターン欠陥を生じる虞がある。
【００５４】
（実施例２）
上記実施例１において、多層反射膜を構成する全層の４０周期（ＳｉとＭｏの各４０層）について、各層の成膜開始時の基板の方位角を、直前の各層の成膜開始時の基板方位角に対して９０度ずつ変更して成膜を行った以外は、実施例１と同様に多層反射膜付き基板を５０枚作製した。
その結果、反射率はすべて６６％と高反射率で、また、反射率の面内分布が０．３％以下であった基板は５０枚中５０枚（歩留り１００％）、０．２％以下であった基板は、５０枚中３５枚（歩留り７０％）と良好であった。
【００５５】
（実施例３）
上記実施例１で作製した多層反射膜付き基板の多層反射膜上に、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。
次いで、上記保護膜上に、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
５９  モータ
６０  基板回転制御手段
６１  ＰＣ
６２  光学センサ
【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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