(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１００ｎｍ未満の形状寸法を有する印刷配線態様の集積回路を製造するための投影リソグラフィー法であって、
遠紫外軟Ｘ線源を備えて、遠紫外軟Ｘ線λを発生させかつ方向づけるための照射サブシステムを提供し、
該照射サブシステムによって発生せしめられた前記遠紫外軟Ｘ線λによって照射されるマスク・サブシステムを提供し、
前記遠紫外軟Ｘ線λによって照射されたときに投影されるマスクリソグラフィーパターンを形成するためにパターン化された、マスク・サブシステムの反射リソグラフィーマスクを提供し、
ここで、前記パターン化された反射マスクは、ＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラスウエーハを含み、前記ガラスウエーハは、０．１５ｎｍ以下のＲａ粗さを有する欠陥のない表面を有し、前記表面を覆う遠紫外軟Ｘ線λを反射し得る多層被膜を有し、前記多層被膜上に被せられたパターン化された遠紫外軟Ｘ線λ吸収テンプレートを有してなり、
投影サブシステムを提供し、
遠紫外軟Ｘ線λに感応するウエーハ表面を備えた集積回路ウエーハを提供し、
前記投影サブシステムを用いて、前記パターン化された反射マスクから投影されるマスクパターンを放射線感応性ウエーハ表面に投影する、
各工程を含むことを特徴とする投影リソグラフィー方法。
【請求項２】
前記ＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラスウエーハが混入異物を含んでいないガラスウエーハであることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記ＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラスウエーハが塩素を含んでいないガラスウエーハであることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記ＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラスウエーハが、塩素については１０ｐｐｍ未満、アルカリ金属およびアルカリ土類金属については１０ｐｐｂ未満の不純物のレベルを有することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記ウエーハの熱膨脹係数の変化が１５ｐｐｂ以下であることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記ＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラスウエーハが、前記遠紫外軟Ｘ線λによって加熱され、前記パターン化された吸収テンプレートが前記ガラスウエーハの加熱に実質的に影響されない吸収テンプレートであることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記ＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラスの欠陥のないウエーハ表面が仕上げ加工された平面状表面であることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項８】
前記仕上げ加工された平面状表面が８０ｎｍよりも大きい寸法の印刷可能な欠陥を備えていない表面であることを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記ＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラスウエーハが前記遠紫外軟Ｘ線λによって動作温度にまで加熱され、前記ＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラスウエーハが前記動作温度において略ゼロを中心とする熱膨脹係数を有するようなＴｉドーパントレベルを有することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記ＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラスウエーハが１２００ｐｐｍ未満のＯＨを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１１】
前記反射リソグラフィーマスクが、最低リソグラフィー動作温度および最高リソグラフィー動作温度を有し、前記Ｔｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラスは、最低リソグラフィー動作温度から最高リソグラフィー動作温度まで少なくとも百回反復された場合でも熱サイクルヒステリシスを生じないガラスであることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１２】
投影リソグラフィー印刷パターンの作成方法であって、
遠紫外軟Ｘ線源を備えた照射サブシステムを提供し、
マスク受容部材と、該マスク受容部材に受容された、Ｔｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラスマスクウエーハとを備えた反射マスクを含むマスク・サブシステムを提供し、ここで、前記ガラスマスクウエーハは、遠紫外軟Ｘ線に対し少なくとも６５％の反射率を備えた反射多層被膜で覆われたエッチングされていないガラスマスクウエーハ表面を有し、
１μｍ以上の焦点深度と０．１以下の開口数ＮＡとを備えたカメラを含む投影サブシステムを提供し、
放射線感応印刷媒体を備えた放射線感応印刷サブシステムを提供し、
前記照射サブシステム、前記マスク・サブシステム、前記投影サブシステムおよび前記放射線感応印刷サブシステムを整合させ、遠紫外軟Ｘ線源からの遠紫外軟Ｘ線で前記反射マスクを照射し、該反射マスクが前記放射線を反射させて、前記投影サブシステムのカメラによって前記放射線感応印刷媒体上に投影される印刷パターンを形成する、
各工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項１３】
反射マスクを含む前記マスク・サブシステムを提供する工程が、０．１５ｎｍ以下のＲａ粗さを有するウエーハ表面を備えた反射マスクを提供する工程を含むことを特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記投影リソグラフィーサブシステムの動作中に前記照射サブシステムによって照射されたときの前記反射マスクの動作温度を測定する工程をさらに含み、反射マスクを備えたマスク・サブシステムを提供する工程が、前記反射マスクの動作温度においてほぼゼロ中心とされた熱膨脹係数を有するＴｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラスマスクウエーハを提供する工程を含むことを特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１５】
遠紫外軟Ｘ線反射マスクの作成方法であって、
プリフォーム表面を備えかつ混入異物を含まないＴｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラスプリフォームを提供し、
前記プリフォーム表面を、０．１５ｎｍ以下のＲａ粗さを有する平面状マスクウエーハ表面に仕上げ加工し、
該０．１５ｎｍ以下のＲａ粗さを有する仕上げられた平面状マスクウエーハ表面を反射多層被膜で覆って、遠紫外軟Ｘ線に対し少なくとも６５％の反射率を有する反射マスク表面を形成する、
各工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項１６】
Ｔｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラスプリフォームを提供する工程がさらに、高純度Ｓｉを含む原料および高純度Ｔｉを含む原料を提供し、該高純度Ｓｉを含む原料および高純度Ｔｉを含む原料を転化サイトに配送し、前記高純度Ｓｉを含む原料および高純度Ｔｉを含む原料を、ＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラススートに転化させ、該ＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラススートを、混入異物を含まない均質なＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラスに固結させ、該ガラスを、ＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラスプリフォームに成形する各工程を含むことを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
高純度Ｓｉを含む原料および高純度Ｔｉを含む原料を提供する工程が、塩素を含まない高純度Ｓｉを含む原料および塩素を含まない高純度Ｔｉを含む原料を提供し、該塩素を含まない原料を、塩素を含まないＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラススートに転化させ、該スートを、塩素を含まないＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラスに固結させる各工程を含むことを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記プリフォーム表面を平面状マスクウエーハ表面に仕上げる工程が、前記プリフォーム表面を研磨して約０．６ないし１．０ｎｍの範囲のＲａ表面粗さを有する第１の研磨されたプリフォーム面にし、該研磨されたプリフォーム面をさらに研磨して、０．１５ｎｍ以下のＲａ粗さを有する前記平面状マスクウエーハ表面にする各工程を含むことを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項１９】
エッチングされていない研磨された第１表面と反対側の研磨された平面状第２表面とを備えた混入異物を含まないＴｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラスウエーハを含み、前記第１表面が、８０ｎｍよりも大きい寸法を有する印刷可能な表面欠陥を有さずかつ０．１５ｎｍ以下のＲａ粗さを有するものであって、前記ガラスウエーハが塩素を含んでいないガラスウエーハであることを特徴とする遠紫外軟Ｘ線反射マスクウエーハ。
【請求項２０】
遠紫外軟Ｘ線反射マスクウエーハの作成方法であって、
第１のプリフォーム表面と第２のプリフォーム表面とを備えかつ混入異物を含まないＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラスプリフォームを提供し、
前記第１のプリフォーム表面を、０．１５ｎｍ以下のＲａ粗さを有する平面状マスクウエーハ表面に仕上げ加工する各工程を含むものであって、
前記Ｔｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラスプリフォームを提供する工程が、高純度Ｓｉを含む原料および高純度Ｔｉを含む原料を提供し、該高純度Ｓｉを含む原料および高純度Ｔｉを含む原料を転化サイトに配送し、前記高純度Ｓｉを含む原料および高純度Ｔｉを含む原料を、ＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラススートに転化させ、該ＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラススートを、混入異物を含まない均質なＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラスに固結させ、該ガラスを、ＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラスプリフォームに成形する各工程をさらに含むものであって、前記高純度Ｓｉを含む原料および高純度Ｔｉを含む原料を提供する工程が、塩素を含まない高純度Ｓｉを含む原料および塩素を含まない高純度Ｔｉを含む原料を提供し、該塩素を含まない原料を、塩素を含まないＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラススートに転化させ、該スートを、塩素を含まないＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラスに固結させる各工程を含むことを特徴とする遠紫外軟Ｘ線反射マスクウエーハ作成の方法。
【請求項２１】
混入異物を含まない結晶化されていないＴｉをドープされた遠紫外軟Ｘ線反射リソグラフィマスクウエーハであって、前記ＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラスウエーハが、５ないし１０重量％のＴｉＯ２ を含み、アルカリ金属およびアルカリ土類金属については、含有量が１０ｐｐｂ以下であり、かつ２０℃において＋１０ｐｐｂから−１０ｐｐｂまでの範囲の熱膨脹係数を有し、熱膨張係数の分布が１５ｐｐｂ以下であり、
前記パターン化された反射マスクは、０．１５ｎｍ以下のＲａ粗さを有するＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラスの欠陥のない表面を覆う遠紫外軟Ｘ線λを反射し得る多層被膜上に被せられたパターン化された吸収テンプレートを備えたＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラスウエーハを含み、反射多層膜を被せられたTiをドープされた欠陥のない前記ガラスウエーハ表面が、８０ｎｍより大きな欠陥を有しないことを特徴とするマスクウエーハ。
【請求項２２】
遠紫外軟Ｘ線反射マスクウエーハの作成方法であって、
５ないし１０重量％のＴｉＯ２ を含み、アルカリ金属およびアルカリ土類金属については、含有量が１０ｐｐｂ以下であって、かつ２０℃において＋１０ｐｐｂから−１０ｐｐｂまでの範囲の熱膨脹係数を有し、熱膨張係数の分布が１５ｐｐｂ以下であって、混入のないＴｉをドープされたガラスプリフォームであって、第１のプリフォーム表面を有するものを準備する工程、
前記第１のプリフォーム表面を平面状マスクウエーハ表面に仕上げる工程が、前記第１のプリフォーム表面を研磨して、第１の研磨されたプリフォーム表面であって、0.6ないし1.0ｎｍＲａ粗さを有するものにし、
さらに、前記研磨された表面を、コロイドシリカで研磨して、０．１５ｎｍ以下のＲａ粗さを有する欠陥のない平面マスクウエーハ表面にする工程を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発  明  の  背  景
本願は、１９９９年７月２２日付けでClaude L.Davis，Robert Sabia，Harrie J.Stevensによって提出された米国仮特許出願第６０／１４５０５７号「遠紫外軟Ｘ線投影リソグラフィー法およびマスク装置」、および１９９９年８月１９日付けでClaude L.Davis，Kenneth E. Hrdina，Robert Sabia，Harrie J.Stevensによって提出された米国仮特許出願第６０／１４９８４０号「遠紫外軟Ｘ線投影リソグラフィー法およびマスク装置」の優先権を主張した出願である。
【０００２】
発明の分野
本発明は、一般的には、集積回路を製造し、かつ極小の形状寸法を有するパターンを形成するための投影リソグラフィー法およびシステムに関するものである。特に本発明は、遠紫外軟Ｘ線を反射させて回路パターンを作成するのに用いられるパターン画像を形成する、遠紫外軟Ｘ線を用いたリソグラフィーおよび反射マスクに関するものである。本発明は、遠紫外軟Ｘ線フォトンを反射させて、現今の光リソグラフィーの回路形成特性を超えるリソグラフィーのために遠紫外軟Ｘ線を使用することを可能にする反射マスクおよびその使用法に関するものである。
【０００３】
技術的背景
遠紫外軟Ｘ線を用いると、より微小な形状寸法が得られるという利点があるが、その放射線の性質から、この波長の放射線の操作および調節が困難であるため、かかる放射線の商業生産での使用は遅々としたものである。集積回路の製造に現在用いられている光リソグラフィーシステムは、２４８ｎｍから１９３ｎｍ，１５７ｎｍというように、より短波長の光へ向かって進んでいるが、遠紫外軟Ｘ線の商業的利用および採用は阻害されてきた。１５ｎｍ帯のような極めて短い波長の放射線に関するこの遅々とした進歩の理由の一つは、安定かつ高品質のパターン画像を維持しながらこのような放射線の照射に耐え得る反射マスクウエーハを経済的に製造することができないことに起因する。集積回路の製造に遠紫外軟Ｘ線を利用するためには、ガラスウエーハの表面に反射被膜を直接堆積させることが可能な安定なガラスウエーハを必要とする。
【０００４】
米国特許第５,６９８,１１３号に言及されているように、現在の遠紫外軟Ｘ線リソグラフィーシステムは極めて高価である。米国特許第５,６９８,１１３号では、たとえエッチングが基板表面を劣化させるとしても、溶融シリカおよびＺＥＲＯＤＵＲタイプのアルミノシリケートガラスセラミックからなる基板表面から多層被膜をエッチングで取り除くことによって、多層被膜で覆われた基板の表面を復元させることにより、上記のような高価格を打破しようとする試みが行われた。
【０００５】
本発明は、安定で、直接コーティングが可能でかつ反射多層被膜を受容することが可能な、経済的に製造されたマスクウエーハを提供し、かつ遠紫外軟Ｘ線を用いた優れた投影リソグラフィー法／システムを提供するものである。本発明は、マスクとしての特性および反射性が劣るとされたマスクウエーハ表面の再利用を必要とすることなしに優れたマスクウエーハ特性および安定性を経済的に提供するものである。本発明は、仕上げ加工されたガラス表面上に直接堆積された反射多層被膜を備えた安定な高性能反射マスクを提供し、かつ費用がかかる繁雑な製造工程と、ガラス基板表面と反射多層被膜との間に中間層を設けることとを回避したものである。
【０００６】
発  明  の  概  要
本発明の一つの態様は、１００ｎｍ未満の寸法を有する印刷配線態様の集積回路を作成するための投影リソグラフィー法／システムであって、遠紫外軟Ｘ線源から遠紫外軟Ｘ線λを発生させかつ方向づけるための照射サブシステムを提供する工程を含む方法／システムである。この方法はさらに、上記照射サブシステムから発生する遠紫外軟Ｘ線λによって照射されるマスク・サブシステムを提供する工程を含み、このマスク・サブシステムを提供する工程は、遠紫外軟Ｘ線λによって照射された場合に投影されるマスクパターンを形成するためのパターン化された反射マスクを提供する工程を含む。このパターン化された反射マスクを提供する工程は、０．１５ｎｍ以下のＲａ粗さを有するＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラスの欠陥のない表面を覆う遠紫外軟Ｘ線λ反射多層被膜上に被せられたパターン化された吸収テンプレートを備えたＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラスウエーハを提供する工程を含む。この方法はさらに、投影サブシステムと、放射線に感応し得るウエーハ表面を備えた集積回路ウエーハとを提供する工程を含み、上記投影サブシステムは、上記パターン化された反射マスクパターンから投影されるマスクリソグラフィーパターンを上記放射線感応性ウエーハ表面に投影する工程を含む。
【０００７】
他の態様では、本発明は、投影リソグラフシステムの作成方法および投影リソグラフィー法を含み、この方法は、遠紫外軟Ｘ線源を備えた照射サブシステムを提供する工程と、マスク・サブシステムを提供する工程とを含み、このマスク・サブシステムは、マスク受容部材とこのマスク受容部材に受容される反射マスクとを備え、この反射マスクは、エッチングされていないガラスの表面が遠紫外軟Ｘ線に対して少なくとも６５％の反射率を有する反射多層被膜で覆われた、Ｔｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラスマスクウエーハを備えている。この方法はさらに、１μｍ以上の焦点深度と０．１以下の開口数ＮＡを備えたカメラを含む投影サブシステムを提供し、放射線感応印刷媒体を備えた放射線感応印刷サブシステムを提供し、上記照射サブシステム、上記マスク・サブシステム、上記投影サブシステムおよび上記放射線感応印刷サブシステムを整合させる各工程を含み、ここで、上記遠紫外軟Ｘ線源が上記反射マスクを遠紫外軟Ｘ線で照射し、上記投影サブシステムのカメラによって上記放射線感応印刷媒体上に投影される印刷パターンを形成している。
【０００８】
本発明はさらに遠紫外軟Ｘ線反射マスクの作成方法を含み、この方法は、プリフォームの表面を備えかつ混入異物を含まないＴｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラスプリフォームを提供し、上記プリフォーム表面を、０．１５ｎｍ以下のＲａ粗さを有する平面状マスクウエーハ表面に仕上加工し、この仕上げ加工された平面状マスクウエーハ表面を反射多層被膜で覆って、遠紫外軟Ｘ線に対し少なくとも６５％の反射率を有する反射マスク表面を形成する各工程を含む。
【０００９】
本発明は、エッチングされていない第１の研磨された表面と反対側の第２の研磨された平面状表面とを備えた混入異物を含まないＴｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラスウエーハを含む遠紫外軟Ｘ線反射マスクウエーハの作成方法を含み、上記第１表面が、８０ｎｍよりも大きい寸法を有する印刷可能な表面欠陥を有さずかつ０．１５ｎｍ以下のＲａ粗さを有する。
【００１０】
本発明はさらに、遠紫外軟Ｘ線反射マスクウエーハの作成方法を含み、この方法は、第１のプリフォーム表面と第２のプリフォーム表面とを備えかつ混入異物を含まないＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラスプリフォームを提供し、上記第１のプリフォーム表面を、０．１５ｎｍ以下のＲａ粗さを有する平面状マスクウェーファ表面に仕上げる各工程からなる。
【００１１】
本発明のさらなる特徴および利点は下記の説明に記載されており、下記の詳細な説明、請求の範囲および添付図面を含む記載内容から、当業者であれば容易に理解されるであろう。
【００１２】
上述の概要説明および後述の詳細説明はともに、本発明を例示したにとどまり、請求の範囲に記載された本発明の特性および特質を理解するための全体像の提供を意図したものである。添付図面は本発明のさらなる理解のために添付したものであり、本明細書の一部を構成するものである。図面は本発明の種々の実施の形態を示し、記述内容とともに本発明の原理および動作の説明に資するものである。
【００１３】
発明の実施の形態
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。本発明による投影リソグラフィー法／システムの実施の形態が図１に全体として符号２０で示されている。
【００１４】
本発明によれば、投影リソグラフィー法に関する発明は、照射サブシステムから発せられる遠紫外軟Ｘ線λで照射されるマスク・サブシステムを備えており、このマスク・サブシステムは、遠紫外軟Ｘ線λによって照射されたときに投影されるマスクパターンを形成するためのパターン化された反射マスクを含み、このパターン化された反射マスクは、Ｔｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラスの０．１５ｎｍ以下のＲａ粗さを有する欠陥のない表面を覆う反射多層被膜上に被せられたパターン化された吸収テンプレートを備えたＴｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラスウエーハを含む。
【００１５】
図１の実施の形態に示されているように、投影リソグラフィー法／システム２０は、パターン化された反射マスク２４を含むマスク・サブシステム２２を備えている。図２および図３に示されているように、パターン化された反射マスク２４は、Ｔｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラスの欠陥のないウエーハ表面３０を覆う反射多層被膜上に被せられたパターン化された吸収テンプレート２８を備えたＴｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラスウエーハ２６を含む。反射多層被膜で覆われた、Ｔｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラスの欠陥のないウエーハ表面３０は、ウエーハ表面３２を覆う反射多層被膜３４を備え、この反射多層被膜３４は、Ｔｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラスウエーハの表面３２に直接被着されていることが好ましい。図４は投影リソグラフィー法／システム２０の光学的配置を示す。
【００１６】
１００ｎｍ未満の形状寸法を有する印刷形態の集積回路を作成するための投影リソグラフィー法は、遠紫外軟Ｘ線λを発生させかつ方向づけるための照射サブシステム３６を提供する工程を含む。この照射サブシステム３６は、遠紫外軟Ｘ線源３８を備えている。好ましい実施の形態においては、照射サブシステム３６が、集光器４４によって方向づけられる遠紫外軟Ｘ線λを出力するキセノンガスプラズマを生成させる１．０６４μｍのネオジミウムＹＡＧレーザー４０を備えている。これに代わり、遠紫外軟Ｘ線源３８は、シンクロトロン、放電でポンピングされたＸ線レーザー、電子ビームで励起された放射線源装置、またはフェムト秒レーザーパルスによる高調波発生に基づく放射線源であってもよい。
【００１７】
この投影リソグラフィー法は、照射サブシステム３６から発せられる遠紫外軟Ｘ線λによって照射されるマスク・サブシステム２２を提供する工程を含む。このマスク・サブシステム２２を提供する工程は、遠紫外軟Ｘ線λによって照射されたときに投影されるマスクパターンを形成するためのパターン化された反射マスク２４を提供する工程を含む。反射マスク２４を提供することは、Ｔｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラスの欠陥のないウエーハ表面３０を覆う反射多層被膜上に被せられパターン化された吸収テンプレート２８を備えたＴｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラスウエーハ２６を提供する工程を含む。Ｔｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラスの欠陥のないウエーハ表面３０は０．１５ｎｍ以下のＲａ粗さを有する。Ｔｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラスウエーハ２６は、欠陥を含んでおらず、Ｒａ粗さが０．１５ｎｍ以下の平滑な平面状の表面を有し、マスクによって反射される遠紫外軟Ｘ線λの散乱を阻止する。このようなＲａ粗さは、本発明によって表面を仕上げ、かつ原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて測定することによって得られる。図５Ａ，５Ｂは、ＡＦＭ測定によって測定された、０．１５ｎｍ以下のＲａ粗さを有するＴｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラスウエーハの表面のＡＦＭ顕微鏡写真である。
【００１８】
本発明の方法は、投影サブシステム４６と、放射線に感応し得るウエーハ表面５０を備えた集積回路ウエーハ４８とを提供する工程を含み、上記投影サブシステム４６は、マスク２４から投影されるマスクパターンを放射線感応性ウエーハ表面５０に投影する。この投影サブシステム４６は、図１および図４に示されているような４枚の直列ミラーであることが好ましく、これらミラーＭ１〜Ｍ４により、マスクパターンのサイズが縮小され、この縮小されたパターンが１／４の縮小率をもってウエーハ表面５０に投影される。
【００１９】
好ましい実施の形態においては、遠紫外軟Ｘ線λの波長は、約５ｎｍから約１５ｎｍまでの範囲内にあり、最も好ましい照射サブシステム３６は、約１３．４ｎｍを中心とする遠紫外軟Ｘ線を、１３．４ｎｍにおいて少なくとも６５％の反射率を有する反射マスク２４に向ける。
【００２０】
提供された、Ｔｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラスウエーハ２６は、欠陥を含んでおらず、すなわちガラス体にバルクガラス欠陥がなく、ガラス内に空所およびガス入り空所のような混入異物がなく、そして特に、寸法が８０ｎｍよりも大きい欠陥がないものである。特に好ましい実施の形態においては、ガラスウエーハ表面３２が０．１５ｎｍ以下のＲａ粗さを有する平面状表面となるように研磨による仕上げ加工が施された、エッチングされていないガラス表面である。ＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラスからなるウエーハ２６は、実質的に遠紫外軟Ｘ線λに対し不透過性であり、反射性被膜で覆われたウエーハ表面３０および極めて低い粗さを有するウエーハ表面３２は、本発明において、照射放射線の散乱を阻止し、かつ投影リソグラフィー工程中において極めて安定な高品質画像をウエーハ表面５０上に提供する。提供されたＴｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラスは、塩素を含まないことが好ましく、かつアルカリ金属およびアルカリ土類金属からなる不純物のレベルが１０ｐｐｂ未満であることが好ましい。Ｔｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラスは、５ないし１０重量％のＴｉＯ２ を含み、かつ２０℃における熱膨脹係数が＋３０ｐｐｂから−３０ｐｐｂまでの範囲内にあることが好ましく、２０℃における熱膨脹係数が＋１０ｐｐｂから−１０ｐｐｂまでの範囲内にあることがさらに好ましい。ウエーハ２６は、２５℃における熱伝導率Ｋが１．４０ｗ／（ｍ．℃）以下であることが好ましく、１．２５から１．３８までの範囲内にあることがさらに好ましく、約１．３１が最も好ましい。
【００２１】
投影リソグラフィーの間、ウエーハ２６は遠紫外軟Ｘ線λの照射によって加熱されるが、このようにウエーハが加熱された場合でも、パターン化された吸収テンプレートの寸法は実質的に影響を受けず、投影された画像の変動が阻止されて投影された画像の品質が維持される。本発明の方法において、Ｔｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラスウエーハ２６は、遠紫外軟Ｘ線λの照射によって動作温度にまで熱せられるが、ガラスウエーハは、このような動作温度において熱膨脹係数が略ゼロ中心になるようにＴｉドーパントのレベルが調整されることが好ましい。このような熱伝導率および熱膨脹係数を備えたウエーハ２６は、適正な動作と安定性とを提供し、かつマスク・サブシステム２２の冷却を必要としない極めて信頼性および経済性の高いリソグラフィー法／システムを提供する。好ましい実施の形態においては、マスク２４およびウエーハ２６は積極的には冷却されておらず、循環冷却液、熱電冷却手段、またはその他の温度上昇防止手段のような冷却システムを備えていない。
【００２２】
提供された、Ｔｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラスの欠陥のないウエーハ表面３２は、８０ｎｍを超える寸法を有する印刷可能な表面欠陥のない仕上げ加工された平面状表面を備えた仕上げ加工された平面状表面を有する。この仕上げ加工された平面状表面は、マスクの仕上げられた表面がウエーハ表面５０上に印刷される画像を汚染しないように、ウエーハ表面５０上の最小印刷寸法の１／５よりも大きい寸法の印刷可能な表面欠陥を有しないことが好ましい。Ｔｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラスの表面３０に施された反射多層被膜は、この反射多層被膜を照射する遠紫外軟Ｘ線λの少なくとも６５％を反射させるのが好ましく、少なくとも７０％を反射させるのがさらに好ましい。好ましい実施の形態においては、ウエーハ表面３２がエッチングされてなく、かつ中間のバリア層またはリリース層は設けられずに、反射多層被膜３４が直接ウエーハ表面に接着されるようになっている。
【００２３】
本発明はさらに、投影リソグラフィーシステムの作成方法および投影リソグラフィーパターンの投影方法を含み、この方法は、遠紫外軟Ｘ線源３８を備えた照射サブシステム３６を提供し、かつマスク・サブシステム２２を提供する各工程を含み、マスク・サブシステム２２は、マスク受容体５２およびこのマスク受容体５２に受容された反射マスク２４を備え、反射マスク２４は、受ける遠紫外軟Ｘ線の少なくとも６５％を反射し得る反射多層被膜３４で覆われた０．１５ｎｍ以下のＲａ粗さを有するエッチングされていないガラスマスクウエーハ表面３２を備えたＴｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラスマスクウエーハ２６を含む。この方法はさらに、焦点深度が１μｍ以上で開口数ＮＡが０．１以下のカメラ５４を備えた投影サブシステム４６を提供し、放射線感応性印刷媒体５８を備えた放射線感応性印刷サブシステム５６を提供し、かつ遠紫外軟Ｘ線源３８からの遠紫外軟Ｘ線が反射マスク２４を照射し、反射マスク２４が遠紫外軟Ｘ線を反射してテンプレート２８の印刷パターンを形成し、この印刷パターンが投影サブシステムのカメラ５４によって縮小されて放射線感応性印刷媒体５８上に投影されるように、照射サブシステム３６、マスク・サブシステム２２、投影サブシステム４６、および放射線感応性印刷サブシステム５６を整合させる各工程を含む。
【００２４】
この方法はさらに、放射線感応性印刷媒体５８上に印刷され得る混入異物や表面欠陥のない表面を備えたＴｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラスマスクウエーハ２６を備えた反射マスク２４を提供する工程を含む。この反射マスク２４を提供する工程は、プリフォーム表面を備えかつ混入異物のないＴｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラスマスクウエーハプリフォームを提供し、かつこのプリフォーム表面を、本発明に従って０．１５ｎｍ以下のＲａ粗さを有する平面状マスクウエーハ表面に仕上げる各工程を含む。
【００２５】
この方法は、システム２０の動作中に照射サブシステム３６から照射を受けたときの反射マスク２４の動作温度を測定する工程と、測定された動作温度において略ゼロを中心とする熱膨脹係数を有するＴｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラスマスクウエーハを提供する工程とを含むことが好ましい。このような熱膨脹係数の調整は、０ないし９．０重量％のＴｉＯ２ を含む高純度ＳｉＯ２ ガラスの熱膨脹特性を示す図８に示されているように、ＳｉＯ２ 中のＴｉドーパントの含有率の変化を調節することによってなされる。
【００２６】
この方法のさらなる実施の形態において、Ｔｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラスマスクウエーハが遠紫外軟Ｘ線により高い温度領域まで加熱され、Ｔｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラスが上記高い温度領域に対し１０ｐｐｂ未満で−１０ｐｐｂよりも大きい熱膨脹係数を有する。この方法は、熱伝導率Ｋが１．４０ｗ／（ｍ．℃）以下、さらに好ましくは１．２５から１．３８までの範囲、最も好ましくは約１．３１の熱絶縁体（熱伝導率が低い）であるマスク２４およびウエーハ２６を提供し、かつウエーハ２６を積極的に冷却することなくウエーハ２６の温度上昇を許容する各工程を含むことが好ましい。
【００２７】
本発明はさらに、プリフォーム表面を備えかつ混入異物のないＴｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラスプリフォームを提供し、このプリフォームの表面を０．１５ｎｍ以下のＲａ粗さを有する平面状マスク表面３２に仕上加工し、この仕上げ加工された０．１５ｎｍ以下のＲａ粗さを有する平面状マスク表面を反射多層被膜３４で覆って、遠紫外軟Ｘ線に対し少なくとも６５％の反射率を備えた反射マスク表面３０を形成する各工程を含む遠紫外軟Ｘ線反射投影リソグラフィーマスク２４の作成方法を含む。この方法はさらに、パターン化された吸収テンプレート２８を反射マスク表面３０上に形成する工程を含む。反射多層被膜で覆う工程は、Ｍｏ／ＳｉまたはＭｏ／Ｂｅのような第１素子および第２素子からなる平滑な薄層（厚さ４ｎｍ以下）を交互に形成する工程を含むことが好ましい。
【００２８】
上記交互層は、１３．４ｎｍを中心とすることが好ましい最大遠紫外軟Ｘ線反射率を提供する。このような交互の反射多層被膜は、各境界で反射されるフォトンの構造的干渉に対し理想的な層の厚さと、多数の境界が被膜の反射率に寄与する最小の吸収とによって、四分の一波長板に類似した機能を有する。層間の厚さの偏差は０．０１ｎｍ以内であることが好ましい。好ましい実施の形態においては、被膜が厚さ約２．８ｎｍのＭｏ層と、厚さ約４．０ｎｍのＳｉ層との８１層の交互層からなる。適切な堆積条件をもってすれば、上記のような交互層で１３．４ｎｍにおいて６８％以上の反射率が得られる。Ｍｏ層とＳｉ層とからなる８１層の交互層は、通常の大気にさらされたときのＭｏの酸化を防止するために、厚さ４ｎｍのＳｉ層からなることが好ましいキャップ層でカバーされていることが好ましい。マスク２４の反射性被膜３４は、次に反射性被膜の上面に堆積された吸収層のパターンを形成するウエーハ処理工程を用いてパターン化される。
【００２９】
上記吸収層は、Ａｌ，Ｔｉまたはその他の遠紫外軟Ｘ線吸収元素のような遠紫外軟Ｘ線吸収元素からなり、露光工程または電子ビーム直接書込み工程のようなウエーハ処理工程によってパターン化された吸収層２８を形成する。好ましい実施の形態においては、反射多層被膜による被覆およびパターン化されたテンプレートの形成は、０．１５ｎｍ以下のＲａ粗さを有するＴｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラスウエーハの表面への多層被膜の堆積と、次の反射多層被膜の上面へのバッファ層の堆積と、次のバッファ層の上面への吸収体の堆積と、次のパターン生成リソグラフィーと、次の上記吸収体へのパターンの転写と、次のバッファ層のエッチングによる除去とにより、パターン化された反射被膜を得ることを含み、この反射被膜は遠紫外軟Ｘ線に対し好ましくは１３．４ｎｍを中心として少なくとも６５％の反射率を有する。
【００３０】
好ましい実施の形態においては、上記反射多層被膜は、Ｔｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラスウエーハの表面に直接堆積される。仕上げ加工された表面とＴｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラスの特性とによって、ガラス表面と反射多層被膜との間の直接的堆積と接着とが、間接的被膜付けの複雑さを伴うことなしに、かつガラス・セラミック結晶を含む基板材料に用いられる被膜平滑化処理のような基板表面の付加的処理を必要とすることなしに提供され、ガラス表面と反射多層被膜との間の中間層が必要なくなる。仕上げ加工されたＴｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラスウエーハの表面と反射多層被膜との間での直接的接着による接触により、優れたかつ安定な反射マスクを得ることができる。
【００３１】
図６に示されているようなＴｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラスプリフォームを提供する工程は、高純度Ｓｉを含む原料１１４および高純度Ｔｉを含む原料１２６を提供し、高純度Ｓｉを含む原料１１４および高純度Ｔｉを含む原料１２６を転化サイト１００に配送し、これら配送された原料をＴｉをドープされたＳｉＯ２ スート１０１に転化させ、このスート１０１を、耐火性ジルコン炉内で回転するジルコン製採集カップ１４２内の高温のＴｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラス体１４４の上部ガラス表面上に堆積し、スートの堆積と同時に、ＴｉをドープされたＳｉＯ２ スートを固結させて、混入異物を含まない均質なＴｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラス体１４４を得る各工程を含むことが好ましい。高純度Ｓｉを含む原料１１４および高純度Ｔｉを含む原料１２６を提供する工程は、塩素を含まない高純度Ｓｉ含有原料を提供し、かつ塩素を含まない高純度Ｔｉ含有原料を提供し、これら塩素を含まない高純度原料を塩素を含まないＴｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ スートに転化させ、このスートをＴｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラスに固結させる各工程を含むことが好ましい。Ｓｉ原料として好ましいのはポリメチルシロキサン、より好ましいのはポリメチルシクロシロキサン、最も好ましいのは高純度オクタメチルシクロテトラシロキサン（少なくとも９９％のオクタメチルシクロテトラシロキサンからなるＳｉ原料）のようなシロキサンが好ましい。Ｔｉ原料としてはチタニウムアルコキシドが好ましく、チタニウムイソプロポキシド［Ｔｉ（ＯＰｒｉ）４］がより好ましく、少なくとも９９％のチタニウムイソプロポキシドからなるＴｉ原料が好ましい。窒素からなる不活性キャリアガス１１６がＳｉ原料およびＴｉ原料中に気泡として注入され、飽和を防止すべく、窒素からなる不活性キャリアガス１１８が、Ｓｉ蒸気とキャリアガスとの混合ガスおよびＴｉ蒸気とキャリアガスとの混合ガスに添加されて、配送システム１２０およびマニフォルド１２２を通じた原料の転化サイト１００への配送を容易にしている。Ｓｉ原料はマニフォルド１２２内でＴｉ原料と混合されて、ＴｉをドープされたＳｉＯ２ の均質なガス状の先駆混合物を形成することが好ましく、このガス状の先駆混合物は、炉１４０の上部１３８に取り付けられて転化サイトバーナー火炎１３７を生成させる転化サイトバーナー１３６に導管１３４を通じて配送され、原料混合物がＴｉをドープされたＳｉＯ２ スートに転化され、次いで均質なＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラスに転化される。ＳｉＯ２ 中のＴｉＯ２ 含有量の重量％は、スート１０１およびガラス１４４内に混入させる転化サイト１００に配送されるＴｉ原料の量を変えることによって調整される。好ましい方法では、ガラス１４４およびプリフォーム６０のＴｉドーパントの重量％レベルは、マスクを備えたウエーハ２６の動作温度における熱膨脹係数がゼロに近付くように調整される。図８によれば、高純度ＳｉＯ２ ガラス中のＴｉＯ２ の重量％の調整により、得られたガラスウエーハの熱膨脹特性が調整される。ガラスのＴｉドーパントの重量％は、好ましくは約６重量％のＴｉＯ２ から約９重量％のＴｉＯ２ までの範囲内、最も好まし��のは７から８重量％までの範囲内に調節される。転化サイトバーナー火炎１３７は、約１６００℃以上の温度において原料を燃焼させ、酸化させてスートに転化させ、かつスートをガラス１４４に固結させるための燃料／酸素混合物（天然ガスおよび／またはＨ２ と酸素）で形成される。原料およびスート１０１の流れを阻害しかつガラス１４４の製造工程を複雑にする可能性のある火炎１３７に達する以前での反応を阻止すべく、導管１３４および導管中を流れる原料の温度が調節され監視されることが好ましい。炉１４０および特にジルコンカップおよび上方部分１３８は、アルカリ金属およびアルカリ土類金属、および炉から拡散してガラス１４４を汚染するおそれのあるその他の不純物を含まない高純度耐火煉瓦で造られていることが好ましい。このような高純度煉瓦は、高純度材料を用いかつ煉瓦を焼成して不純物を取り除くことによって得られる。
【００３２】
カップ１４２は、ガラス体１４４が少なくとも０．５ｍ、好ましくは１ｍの直径、少なくとも８ｃｍ、好ましくは少なくとも１０ｃｍの高さを有する円柱体であって、好ましい高さが１２ないし１６ｃｍの範囲内にある円柱体となるように、直径少なくとも０．５ｍ、より好ましくは少なくとも１ｍの円形体であることが好ましい。ガラス体１４４をＴｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラスプリフォーム６０に形成するためには、混入異物のようなガラス欠陥の存否を検査し、図７Ａに示すように、ガラス体１４４の部分６２のような欠陥のない部分を精選し、図７Ｂに示すように、欠陥のない部分６２を切り出す作業を含むことが好ましい。次に図７Ｃに示すように、切り出された欠陥のない部分６２から複数枚のプリフォーム６０が形成される。プリフォーム６０は、ガラス体１４４の中心部分の孔開けで部分６２を切り出し、この切り出された部分６２を、平面状上面６４と平面状底面６６とを備えた複数枚の適当なサイズの平板状プリフォーム６０に切断し、この平板状プリフォーム６０を、０．１５ｎｍ以下の粗さを有する平面状マスクウエーハ表面を備えたマスクウエーハに仕上げるのを可能にする。平板状プリフォーム６０は、図７Ｅに示すように、プリフォーム６０の面を研磨することによって仕上げられる。プリフォーム６０の上面と底面との双方が研磨ホイール６８によって研磨されてウエーハ２６にされるのが好ましい。プリフォーム６０を研磨してウエーハ２６にするには少なくとも二つの研磨工程を経ることが好ましい、プリフォーム６０は、先ず粗さ約０．６ないし１．０ｎｍの範囲のプリフォーム表面を有するように研磨され、次いでこのプリフォーム表面が粗さ０．１５ｎｍ以下のマスクウエーハ表面を有するように研磨されるのが好ましい。この研磨は、液状媒体（溶液）内にこの溶液が澄まないように粒子が精細に分布されたコロイド粒子で研磨することを含むことが好ましい。全ての粒子の粒径が０．５μｍ未満で、全粒子が粒径分布は０．５μｍ未満であり、かつ球形で１００ｎｍ未満、好ましくは２０ないし５０ｎｍの範囲の粒径を有することが好ましい。上記コロイド粒子としては、シリカ、チタニア、アルミナまたはセリアが好ましい。本発明は、コロイドシリカ、好ましくはチタンをドープされたコロイドシリカで研磨することを含むのが最も好ましい。
【００３３】
図７Ｅに示すように、本発明の研磨工程は、上面６４と反対側の底面６６とを同時に研磨することよりなる。研磨ホイール６８は、合成ポリマーで形成された研磨ホイールパッドを備えているのが好ましく、この研磨ホイール表面および研磨剤の回転運動により、プリフォーム表面６４および６６の部分が化学的および物理的機械的の組合せで取り除かれて、反射多層被膜が堆積される仕上げられた平滑な表面が提供される。この仕上げ加工は、酸化セリウム研磨剤と硬質ポリウレタンパッドを用いてプリフォーム表面を研磨し、次いで酸化セリウム研磨剤と起毛軟質ポリウレタンパッドを用いて研磨し、次いでコロイドシリカと軟質ポリウレタンパッドを用いて研磨することを含むことが好ましい。好ましい他の実施の形態では、コロイドシリカにチタンがドープされている。仕上げ加工は、少なくとも一種類の金属酸化物の水溶液で研磨し、次いでコロイドシリカのアルカリ水溶液で研磨することを含むことが好ましい。このような研磨剤で研磨された後、プリフォーム表面は洗浄されて研磨剤が除かれ、清浄にされたウエーハ２６が提供される。コロイドシリカのアルカリ水性溶液は、ｐＨが８ないし１２の範囲内、好ましくは１０ないし１２の範囲内、最も好ましいのは１１ないし１２の範囲内となるように緩衝液で調製されることが好ましい。アルカリ水溶液中のコロイドシリカは、アルカリ水溶液による表面腐食を物理的作用を通じて取り除き、かつＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラス上に頻繁に形成される水和層を取り除く。
【００３４】
本発明はさらに、遠紫外軟Ｘ線反射マスクウエーハ２６を含む。ウエーハは、エッチングされていない研磨された平面状第１表面３２と反対側の研磨された平面状第２表面３１とを備え、第１表面が８０ｎｍよりも大きい寸法の印刷可能な表面欠陥を有さずかつ０．１５ｎｍ以下のＲａ粗さを有する混入異物を含まないＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラスウエーハからなる。図５Ａおよび図５Ｂは、このような研磨された、混入異物を含まないＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラスウエーハ表面を示す。反対側の第２表面３１もまた、８０ｎｍよりも大きい寸法の印刷可能な表面欠陥を有さずかつ０．１５ｎｍ以下のＲａ粗さを有することが好ましい。第１表面と第２表面との間の厚さ寸法は少なくとも１ｍｍ、より好ましくは少なくとも５ｍｍ、最も好ましいのは６ないし１２ｍｍ、さらに好ましいのは６ないし８ｍｍである。混入異物を含まないＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラスマスクウエーハは塩素を含まず、アルカリ金属およびアルカリ土類金属からなる不純物レベルが１０ｐｐｂ未満であることが好ましい。
【００３５】
本発明はまた、遠紫外軟Ｘ線反射マスクウエーハの作成方法を含み、この方法は、第１プリフォーム表面６４および第２プリフォーム表面６６を備えた混入異物を含まないＴｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラスプリフォーム６０を提供し、プリフォーム表面６４を０．１５ｎｍ以下のＲａ粗さを有する平面状マスクウエーハ表面に仕上げることからなる。Ｔｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラスプリフォームを提供することは、高純度Ｓｉを含有する原料１１４および高純度Ｔｉを含有する原料１２６を提供し、原料１１４および１２６を転化サイト１００に配送し、原料１１４および１２６をＴｉをドープされたＳｉＯ２ スート１０１に転化させ、スート１０１を混入異物を含まない均質なＴｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラスに固結させ、このガラスをＴｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラスプリフォーム６０に形成することを含むことが好ましい。スート１０１およびガラス１４４を塩素を含まないものにするために、Ｓｉ原料１１４およびＴｉ原料１２６は塩素を含んでいないことが好ましい。第１プリフォーム表面６４を平面状マスクウエーハ表面に仕上げることは、表面６４を０．６ｎｍから１．０ｎｍまでの範囲の表面Ｒａ粗さを有する第１の研磨されたプリフォーム表面に研磨し、次いで上記研磨されたプリフォーム表面を０．１５ｎｍ以下のＲａ粗さを有する平面状マスクウエーハ表面に研磨することを含むことが好ましい。上記研磨工程はコロイドシリカで研磨することを含むことが好ましい。好ましい実施の形態においては、コロイドシリカが、４ないし１０重量％の濃度のチタニアをドープされていることが好ましい。最も好ましい実施の形態においては、この方法は、反対側の第２プリフォーム表面６６も第１プリフォーム表面６４の研磨と同時に研磨することを含む。仕上げ加工は、プリフォーム表面を少なくとも一種類の金属酸化物の水溶液で研磨し、かつコロイドシリカのアルカリ溶液で表面を研磨することを含む。プリフォーム６０の表面は、先ず酸化セリウム研磨剤と発泡硬質ポリウレタン合成ポリマーパッドとにより研磨され、次いで、酸化セリウム研磨剤と起毛軟質ポリウレタン合成ポリマーパッドとにより研磨されることが好ましい。好ましい実施の形態においては、コロイドシリカにはチタンがドープされている。プリフォームは、８ｍｍを超える厚さを有し、このプリフォームが仕上げられて、６ｍｍを超える厚さを有するウエーハ２６が提供されることが好ましい。仕上げ工程では、研磨材によるプリフォーム表面の研磨に加えて、プリフォーム表面を清掃して研磨材を取り除き、反射多層被膜を接触させるための清浄な平滑表面が提供される。プリフォームを提供する工程は、遠紫外軟Ｘ線反射マスクの動作温度においてマスクウエーハがほぼゼロ中心の熱膨脹係数を有するように、Ｔｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラスプリフォームのＴｉドーパントの重量％のレベルを調整する工程を含むことが好ましい。
【００３６】
遠紫外軟Ｘ線反射マスクウエーハを作成する本発明の方法は、１００ｎｍ未満の形状寸法を有する印刷態様の集積回路の大量生産のための、遠紫外軟Ｘ線投影リソグラフィを利用することができる大量のマスクウエーハの効率的な製造に関して経済的な手段を提供するものである。さらに、Ｔｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラスウエーハ２６を作成する本発明の方法は、上側の仕上げられたウエーハ表面３２を検査しかつ品質認定を行なって、その表面が適正な粗さを有しかつ欠陥のないことを保証し、加えて、下側の仕上げられたウエーハ表面３１を検査しかつ認定して、反対側のガラスウエーハ表面の粗さと欠陥のない性質を決定するという効果的な工程を提供する。このような検査と品質認定にはＡＦＭが用いられることが好ましい。このことは、被膜付け、および遠紫外軟Ｘ線投影リソグラフィのためのマスクシステムの一部分として利用するためのマスクウエーハの精選および生産量を増大させる。
【００３７】
パターン化された遠紫外軟Ｘ線反射マスクの使用中において、ＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラスウエーハはリソグラフィー動作温度にさらされる。ＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラスウエーハの動作温度には、最大動作温度が設定されている。パターン化された遠紫外軟Ｘ線反射マスクの作成中、ＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラスは製造処理温度になっている。この製造処理温度は、切出し、機械加工、仕上げ、および被膜付け間の高められた温度を含む。製造処理温度は最大製造温度を含む。ＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラスウエーハは耐結晶化特性を有し、結晶化が誘起される結晶化温度Ｔ結晶を有し、Ｔ結晶は最大動作温度および最大製造温度よりも実質的に高い。Ｔ結晶は最大動作温度および最大製造温度よりも少なくとも４００℃高いことが好ましく。好ましくは少なくとも７００℃高く、少なくとも８００℃高いことが最も好ましい。最大動作温度および最大製造温度は５００℃を超えることはないが、Ｔ結晶は１３００℃以上であることが好ましい。ＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラスでは、ガラスの結晶化がマスクの製造時および使用時に経験する高温においても結晶化が阻止される。したがって、ガラスウエーハは、それが高い結晶化温度特性を有する点で有利である。
【００３８】
さらに、製造処理温度およびリソグラフィー動作温度を考慮して、ＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラスは、熱循環にさらされたときにその物理的寸法を維持するようになっている。低い方の温度と高い方の温度との間の熱循環が反復されるＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラスウエーハの反射マスクの使用および製造において、ガラスウエーハの物理的寸法は実質的に不変である。ＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラスは熱循環ヒステリシスに対し抵抗力を有していることが好ましく、最低リソグラフィー動作温度から最高リソグラフィー動作温度まで熱循環が反復（１００回を超える）された場合にも熱循環ヒステリシスがないことが最も好ましい。０℃に近い低温から３００℃に近い高温まで３００℃未満の熱循環が反復された場合、ガラスウエーハの物理的寸法の測定可能な変化がないことが最も好ましい。
【００３９】
好ましい実施の形態においては、ＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラスは、ガラス内の永久歪みに起因する１０ｎｍ／ｃｍ未満の、好ましくは２ｎｍ／ｃｍ未満の複屈折率を有する。２ｎｍ／ｃｍ未満の複屈折率は、２０℃における熱膨脹率が＋１０ｐｐｂから−１０ｐｐｂまでの範囲内、熱膨脹率の変動が１０ｐｐｂ未満、最も好ましくは５ｐｐｂ未満となるように、ＳｉＯ２ 中にＴｉドーパントを均質に分布させることにより達成される。さらに、ＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラスをアニールすることによって複屈折率を低下させることができる。ＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラスは、このガラスが機械加工のような応力を受けた後に少なくとも９００℃の温度で、さらに好ましくは少なくとも１０００℃で、最も好ましくは１０３０℃でアニールされることが好ましい。
【００４０】
上記のような低い複屈折率レベルの保証は、超音波をガラスに伝播させ、ガラスを通る超音波の通過時間を測定することにより、ＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラスの熱膨脹を監視して、超音波の速度と、超音波にさらされたガラスの膨脹係数を決定することによって達成されることが好ましい。このようなＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラスの測定および監視は、マスク製造工程中に行なわれることが好ましい。このような超音波測定は、品質調節、検査および精選に利用されることが好ましい。このような測定は、Ｔｉドーパントが均質に分布されたガラス体１４４の製造を保証することに利用されるのが好ましい。さらに、このような測定は、ガラス体１４４の検査と、ガラス体１４４から切り出される部分６２の精選に用いられることが好ましい。さらにこのような測定は、仕上げ加工のような後の方の製造工程中に過度の歪みがガラス内に形成されないことを保証するのに利用され、またガラスのさらなるアニーリングが必要か否かを決定するファクターとして用いられることが好ましい。
【００４１】
実施例
図５Ａ，図５Ｂは、Ｔｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラスウエーハの表面のＡＦＭ顕微鏡写真を示す。図５Ａ，図５Ｂは、同一ウエーハサンプルの仕上げ加工の施された表面上の離れた二つの部位を撮影したものである。混入異物を含まないＴｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラスプリフォームに仕上げ加工を施すことによってマスクウエーハのサンプルを得た。プリフォームは、二辺が約７．６ｃｍの正方形で厚さが約０．６４ｃｍであった。直径約１５２ｃｍ、厚さ（高さ）１４ｃｍのＴｉをドープされた高純度ＳｉＯ２ ガラス円柱の混入異物を含まない領域からプリフォームを切り出すことによって、正方形のプリフォームを得た。図６にしたがって、オクタメチルシクロテトラシロキサン原料およびチタニウム・イソプロポキシド原料から、約７．５重量％のＴｉＯ２ を含む高純度ＳｉＯ２ ガラスからなる上記円柱を作成した。正方形のプリフォームを、両面ラップ研磨盤を用いて平板状マスクウエーハに仕上げた。最初に７μｍのアルミナ研磨剤を用いて鋳鉄板上でプリフォームの厚さ約２０／１０００インチ（０．０５０８ｃｍ）を取り除いた。次に酸化セリウム（コネチカット州、シェルトン、エンタープライズドライブ３所在のローディア社製のＲｏｄｉａ（Rhone-Poulence）Ｏｐａｌｉｎブランドの酸化セリウム）を用いて、発泡合成ポリウレタン製硬質パッド（アリゾナ州フェニックス、ワトキンズストリート、３８０４Ｅ．所在のローデル社製のＲｏｄｅｌ  ＭＨＣ−１４Ｂブランドの発泡ポリウレタンパッド）上でプリフォームを１．５ｐｓｉ（０．１０５５ｋｇ／ｃｍ２ ）と５０ｒｐｍで１時間研磨した。次に、酸化セリウム（ニューヨーク州ヒックスビル、ジョンストリート、４９５Ｗ．所在のユニバーサルフォトニックス社製のＵｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ  Ｈａｓｔｅｌｉｔｅ  ９１９ブランドの酸化セリウム）を用いて、起毛合成ポリウレタン軟質パッド（Ｒｏｄｅｌ  ２０４Ｐａｄブランドの起毛ポリウレタンパッド）上でプリフォームを１．５ｐｓｉ（０．１０５５ｋｇ／ｃｍ２ ）と５０ｒｐｍで２０分研磨した。次に、コロイドシリカ（マサチューセッツ州ボストン、ステートストリート７５所在のキャボット社製のＣａｂｏｔ  Ａ２０９５ブランドのコロイドシリカ）を用いて、起毛合成ポリウレタン軟質パッド（Ｒｏｄｅｌ  ２０４Ｐａｄブランドの起毛ポリウレタンパッド）上でプリフォームを１．５ｐｓｉ（０．１０５５ｋｇ／ｃｍ２ ）と５０ｒｐｍで５ないし１０分間研磨した。次に、図５Ａ，図５ＢのＡＦＭ顕微鏡写真を用いて、得られた平板状マスクウエーハを分析し、測定し、品質認定を行なった。仕上げられたＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラスウエーハの表面のＲａ粗さは０．１５ｎｍ以下であった。好ましい実施の形態においては、本発明のＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラスウエーハの表面には欠陥がなく、Ｒａ粗さは０．１０以下、より好ましくは０．０９ｎｍ、最も好ましいＲａ粗さは０．０８６ｎｍ以下であった。さらに、ＴｉをドープされたＳｉＯ２ ガラスウエーハの表面のＲＭＳ粗さは０．１５ｎｍ以下であることが好ましく、最大０．９ｎｍ以下の範囲の平均高さは０．５ｎｍ以下であった。
【００４２】
本発明の精神と範囲から離れることなしに種々の変形、変更が可能であることは、当業者には明白であろう。したがって、本発明は、添付の請求項およびそれらの等価物の範囲内で提供される種々の変形、変更を含むことを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態の概略図
【図２】  本発明の一実施の形態の側断面図
【図３】  本発明の一実施の形態の平面図
【図４】  本発明の一実施の形態の概略図
【図５Ａ】  本発明の一実施の形態のＡＦＭ顕微鏡写真
【図５Ｂ】  本発明の一実施の形態のＡＦＭ顕微鏡写真
【図６】  本発明の一実施の形態の概略図
【図７】  図７Ａ〜図７Ｆは本発明の一実施の形態の製造工程図
【図８】  ＳｉＯ２中のＴｉＯ２の重量％に関する温度（Ｘ軸）対熱膨脹率（Ｙ軸）を示すグラフ
【符号の説明】
２０    投影リソグラフィーシステム
２２    マスク・サブシステム
２４    反射マスク
２６    ガラスウエーハ
２８    吸収テンプレート
３６    照射サブシステム
３８    遠紫外軟Ｘ線源
４６    投影サブシステム
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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【図７Ｆ】
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【図８】
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