JP5949777B2 - Euvリソグラフィ用反射型マスクブランクの製造方法 - Google Patents
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Description
なお、本発明でいうEUV光とは、軟X線領域または真空紫外域の波長帯の光を指し、具体的には波長が0.2〜100nm程度の光である。
現状のEUVL用反射型マスクでは、EUV光線を照射した際の光線反射率(すなわち、EUV光線反射率)は高々67%であり、残りのEUV光線はEUVL用反射型マスクに吸収され、その一部は熱エネルギーとなり、EUVL用反射型マスクの温度を上昇させる。
このような保持手段に冷却機構を持たせることで、EUVL用反射型マスクの基体を冷却し、EUVL用反射型マスクの温度上昇の抑制が検討されている。一例を挙げると、静電チャック機構の内部に液体や気体を流通させて、EUVL用反射型マスクの基体の冷却が検討されている。
しかしながら、このような方法でEUVL用反射型マスクの基体を冷却した場合、EUVL用反射型マスクの露光面側(すなわち、EUV光線が照射される面側)は、温度が上昇するのに対して、該EUVL用反射型マスクのチャック面側(すなわち、EUVL用反射型マスクの基体の静電チャック機構で保持される面側)は、温度の上昇が抑制されるため、該EUVL用反射型マスクの厚さ方向に温度勾配が生じる。
このような問題を解決するため、特許文献1では、チタニアおよびシリカを含有する低膨張性ガラス基板であって、使用温度において、1ppb/℃/℃未満の平均熱膨張率勾配を有する熱膨張特性を備える低膨張性ガラス基板が提案されている。
したがって、EUVL実施時には、ガラス基板の露光面側は線熱膨張係数が0に近い状態となるが、ガラス基板のチャック面側は露光面とは温度差があるため、線熱膨張係数が0に近い状態とはならず、ガラス基板に歪みが生じ、EUVL用反射型マスクが静電チャック機構といった保持手段から脱離するおそれがあることが明らかになった。
これまで、EUVL実施時における露光パターンの位置ずれ防止に着目していたため、EUVL用反射型マスクの露光面での歪み(たとえば、伸縮)を防止する観点で、ガラス基板の露光面側での歪み防止については、従来から検討されているが、ガラス基板のチャック面側での歪みについては全く検討されていなかった。
下記式により求まるEUVリソグラフィ実施時と同一条件におけるEUVL用反射型マスクブランクの第2の表面側の平坦度をZEUVL(nm)とするとき、該ZEUVLの絶対値が600nm以下となるように、EUVL用反射型マスクブランクの第2の表面側の初期平坦度Z0(nm)を調節するEUVL用反射型マスクブランクの製造方法。
ZEUVL=Z0+Δ …… 式(A)
(上記式(A)中、Δは下記式(B)により求まるEUVリソグラフィ実施時と同一条件におけるガラス基板のたわみ量(nm)である。)
Δ=180×L(1−cos(πθ/360))/πθ …… 式(B)
(上記式(B)中、Lはガラス基板の縦横方向の寸法のうち、いずれか長い方の寸法(mm)であり、θは下記式(C)により求まるEUVリソグラフィ実施時と同一条件におけるガラス基板のたわみ角度(°)である。)
θ=180×L×10-9{(Tf−T0)α0〜f, avg−(Tb−T0)α0〜b, avg}/(πt) …… 式(C)
(上記式(C)中、T0はEUVリソグラフィ実施前と同一条件におけるガラス基板の第1の表面および第2の表面の温度(℃)であり、TfはEUVリソグラフィ実施時と同一条件におけるガラス基板の第1の表面の温度(℃)であり、TbはEUVリソグラフィ実施時と同一条件におけるガラス基板の第2の表面の温度(℃)であり(ここで、Tf>T0であり、Tf>Tbである。)、α0〜f, avgは温度範囲(Tf〜T0)におけるガラス基板の平均線熱膨張係数(ppb/℃)であり、α0〜b, avgは温度範囲(Tb〜T0)におけるガラス基板の平均線熱膨張係数(ppb/℃)であり、tはガラス基板の板厚(mm)である。)
また、本発明のEUVL用反射型マスクブランクの製造方法において、EUVL用反射型マスクブランクを構成する各層の膜応力を調節することで、前記EUVL用反射型マスクブランクの初期平坦度Z0(nm)を調節できる。
本発明のEUVL用反射型マスクブランクの製造方法において、前記ZEUVLの絶対値が600nm以下となるように、EUVL用反射型マスクブランクの第2の表面側の初期平坦度Z0(nm)を調節する方法が、下記する(a)から(d)の群から選ばれる少なくとも1種の方法であることが好ましい。
(a)EUVL実施時と同一条件において、EUVL用反射型マスクブランク用のガラス基板の第2の表面側が凹状に変形する場合には、該ガラス基板の第2の表面に導電膜を形成する前の該ガラス基板の第2の表面側が凸状になるように、該ガラス基板の第2の表面側を研削加工或いは研磨加工する方法。
(b)EUVL実施時と同一条件において、EUVL用反射型マスクブランク用のガラス基板の第2の表面側が凸状に変形する場合には、該ガラス基板の第2の表面に導電膜を形成する前の該ガラス基板の第2の表面側が凹状になるように、該ガラス基板の第2の表面側を研削加工或いは研磨加工する方法。
(c)EUVL実施時と同一条件において、EUVL用反射型マスクブランク用のガラス基板の第2の表面側が凹状に変形する場合には、該ガラス基板の第2の表面に圧縮応力を生じせしめた導電膜を形成し、ガラス基板の第2の表面側が凸状になるようにする方法。
(d)EUVL実施時と同一条件において、EUVL用反射型マスクブランク用のガラス基板の第2の表面側が凹状に変形する場合には、該ガラス基板の第1の表面側に形成する反射層、吸収層、保護層、バッファ層、低反射層、および応力調整膜からなる群から選ばれる少なくとも1層に引張応力を生じせしめてガラス基板の第2の表面側が凸状になるようにする方法。
本明細書において、上記したガラス基板のEUV光が照射される側となる「第1の表面」を「成膜面」(すなわち、EUV光線を反射する反射層およびEUV光線を吸収する吸収層が形成される側の表面)とも表現し、また第1の表面の反対側の面となる「第2の表面」を「裏面」(すなわち、上記した成膜面の反対面であって、導電膜が形成される側の表面)とも表現する。
図1は、EUVL用反射型マスクブランクの基本構成を示した模式図である。図1に示すマスクブランクは、ガラス基板1のEUV光が照射される側となる第1の面にEUV光線を反射する反射層2、および、EUV光線を吸収する吸収層3がこの順に形成されている。ここで、反射層2としては、低屈折層と高屈折層とを交互に積層させた多層反射膜が示されている。ガラス基板1の第2の面に導電膜4が形成されている。
なお、図1は、EUV用反射型マスクブランクの基本構成を示したものであり、本発明の方法によって製造されるEUV用反射型マスクブランクは、上記以外の各種機能層を有してもよい。このような機能層の具体例としては、反射層2の表面の酸化を防止する目的で反射層2上に必要に応じて形成される反射層2の保護層、パターニングの際に反射層2がダメージを受けるのを防止する目的で反射層2と吸収層3との間に必要に応じて形成されるバッファ層、マスクパターンの検査時のコントラストを向上させる目的で吸収層3上に必要に応じて形成されるマスクパターンの検査光に対する低反射層が挙げられる。
EUVL実施時には、EUVL用反射型マスクのチャック面、すなわち、図1に示すマスクブランクの導電膜4、を静電チャックで吸着保持した状態で、該反射型マスクの露光面、すなわち、図1に示すマスクブランクの吸収層3にEUV光線が照射される。
このため、EUVL実施時において、EUVL用反射型マスクの基体をなすガラス基板の露光面側、すなわち、図1に示すEUVL用反射型マスクブランクのガラス基板1の成膜面側は、線熱膨張係数が0に近い状態となる。一方、EUVL用反射型マスクの基体をなすガラス基板のチャック面側、すなわち、図1に示すEUVL用反射型マスクブランクのガラス基板1の裏面側は、露光面側、すなわち、図1に示すEUVL用反射型マスクブランクのガラス基板1の成膜面側とは温度差がある。そのため、線熱膨張係数が0に近い状態とはならず、基体をなすガラス基板に歪みが生じ、EUVL用反射型マスクが静電チャックから脱離するおそれがある。
本明細書において、平坦度は、SEMI−P37 1102の「8.平坦度の仕様」およびその図4に定義された通り、基板の成膜面あるいは裏面それぞれの表面形状の最小二乗面を求め、実際の表面形状と最小二乗面との差異の最大値を意味する。また、平坦度は、レーザ干渉式の平坦度測定機(Fujinon社製G310S,Tropel社製Ultraflat,Zygo社製VerifireやMarkIVなど)、レーザ変位計、超音波変位計、接触式変位計などによって測定される。
ここで、「EUVL実施時と同一条件における」としているのは、EUVL実施時には、EUVL用反射型マスクブランクではなく、該マスクブランクから作製したEUVL用反射型マスクが用いられるからである。なお、後述において、「EUVL実施前と同一条件における」としているのも、同じ理由による。
なお、ZEUVLおよびZ0は、ガラス基板1の成膜面側が凸状(裏面側が凹状)になる場合の平坦度の値を正の値とし、逆に、ガラス基板1の成膜面側が凹状(裏面側が凸状)になる場合の平坦度の値を負の値とする。
ここで、吸収体パターンを形成することによるEUVL用反射型マスクブランクの裏面側の平坦度の変化(すなわち、このパターニング前後でのEUVL用反射型マスクブランクの裏面側の平坦度の変化)をΔpat(nm)とするとき、ZEUVL´´と、ZEUVLとの関係は下記式(1)で表わされる。また、Z0´´と、Z0との関係は、下記式(2)で表わされる。
ZEUVL´´=ZEUVL+Δpat …… 式(1)
Z0´´=Z0+Δpat …… 式(2)
ここで、Δpatは、EUVL用反射型マスクブランクの吸収膜のパターニング前後でのEUVL用反射型マスクブランクの裏面側の平坦度の変化であるので、EUVL実施時と、EUVL実施前との両者の間で大きな変化が無く、ほぼ同一とみなせる。そのため、上記式(1)、(2)において、いずれも、同一の記号Δpatを使用できる。
なお、Δpatは、ガラス基板1の成膜面側が凸状(すなわち、裏面側が凹状)になる場合の平坦度変化の値を正の値とし、逆に、ガラス基板1の成膜面側が凹状(すなわち、裏面側が凸状)になる場合の平坦度変化の値を負の値とする。
ZEUVL=Z0+Δ …… 式(A)
式(A)中、ΔはEUVL実施時と同一条件におけるガラス基板のたわみ量(nm)である。
上記式(A)に基づいて、ZEUVL´´と、Z0´´との関係を表わすと、下記式(A´)で示す関係が成立する。
ZEUVL´´=Z0´´+Δ …… 式(A´)
上記の式(1)、(2)を式(A´)に当てはめると、以下のようになる。
ZEUVL+Δpat=Z0+Δpat+Δ …… 式(A´)
上記式(A´)において、ZEUVL´´と、Z0´´との関係に着目する場合、左右両辺に存在するΔpatによる影響はきわめて小さいと考えられる。ゆえに、式(A´)と、式(A)とは、同一の関係式とみなせる。
したがって、EUVL用反射型マスクの裏面側の平坦度に関するZEUVL´´と、Z0´´との関係は、EUVL用反射型マスクブランクの裏面側の平坦度に関するZEUVLと、Z0との関係として考慮できる。
具体的には、EUVL用反射型マスクブランクの吸収層が圧縮応力を有する場合、Δpatは負の値となる。ΔpatがZ0の絶対値と比べてZ0´´の絶対値を大きくするように作用する場合には、Z0が正の値をとるように、後述する方法にてZ0を調整することが好ましい。
また、EUVL用反射型マスクブランクの吸収層が引張応力を有する場合、Δpatは正の値となる。ΔpatがZ0の絶対値と比べてZ0´´の絶対値を大きくするように作用する場合には、Z0が負の値をとるように、後述する方法にてZ0を調整することが好ましい。
ZEUVLの絶対値が600nm以下であれば、EUVL用反射型マスクブランクを用いて作製したEUVL用反射型マスクを用いて、EUVLを実施した際に、該反射型マスクの基体をなすガラス基板に生じる歪みが十分小さくなるため、該反射型マスクが静電チャックから脱離することがない。
ここで、静電チャックからの反射型マスクの脱離防止の観点から、ZEUVLの絶対値がより小さいことが好ましい。
このため、ZEUVLの絶対値が300nm以下となるように、Z0を調節することがより好ましく、ZEUVLの絶対値が200nm以下となるように、Z0を調節することがさらに好ましい。
Δ=180×L(1−cos(πθ/360))/πθ …… 式(B)
式(B)中、Lはガラス基板1の縦横方向の寸法のうち、いずれか長い方の寸法(mm)であり、θはEUVL実施時と同一条件におけるガラス基板1のたわみ角度(°)であり、tはガラス基板1の板厚(mm)である。
θ=180×L×10-9{(Tf−T0)α0〜f, avg−(Tb−T0)α0〜b, avg}/(πt) …… 式(C)
式(C)中、T0はEUVL実施前と同一条件におけるガラス基板1の成膜面および裏面の温度(℃)であり、TfはEUVL実施時と同一条件におけるガラス基板1の成膜面の温度(℃)であり、TbはEUVL実施時と同一条件におけるガラス基板1の裏面の温度(℃)であり、α0〜f, avgは温度範囲(Tf〜T0)におけるガラス基板1の平均線熱膨張係数(ppb/℃)であり、α0〜b,avgは温度範囲(Tb〜T0)におけるガラス基板1の平均線熱膨張係数(ppb/℃)である。
EUVL実施時において、ガラス基板の露光面(すなわち、成膜面)は高エネルギーのEUV光線の照射により温度が上昇するためTf>T0となる。また、EUVL実施時において、EUVL用反射型マスクの吸着保持に用いる静電チャック機構の内部に液体や気体を流通させて、該反射型マスクの基体をなすガラス基板をチャック面側から冷却するため、ガラス基板の裏面の温度Tbは成膜面の温度Tfよりも低くなる(Tf>Tb)。
図2(a)に示すように、EUVL実施前と同一条件では、ガラス基板1の成膜面および裏面の温度がいずれも同一の温度(T0)であるため、ガラス基板1には変形が生じておらず、平坦な状態になっている。
これに対し、EUVL実施時と同一条件では、図2(b)に示すように、ガラス基板1の成膜面の温度Tfと、該ガラス基板1の裏面の温度Tbと、の間に温度差が生じる結果、ガラス基板1にたわみ角度θ、かつ、たわみ量Δの変形が生じる。
なお、図2(b)では、ガラス基板1の成膜面側が、凸状(すなわち、裏面側が凹状)になるように変形が生じているが、ガラス基板1の変形方向はこれには限定されず、ガラス基板1の成膜面側が凹状(すなわち、裏面側が凸状)になるように変形が生じている場合もある。ガラス基板1の変形方向、および、たわみ角度θは、上記式(C)により決定され、たわみ量Δは上記式(B)により決定される。
たとえば、EUVL実施時と同一条件において、図2(b)に示すように、たわみ量Δの変形が生じてガラス基板1の裏面側が凹状になる場合、EUVL実施前と同一条件における状態を示す図2(a)において、ガラス基板1の裏面側が凸状になるように、EUVL用反射型マスクブランクの裏面側の初期平坦度Z0(nm)を調節して、ZEUVLの絶対値が600nm以下となるようにする。
また、図2(b)とは逆にガラス基板1の裏面側が凸状になるように変形が生じる場合、ガラス基板1の裏面側が凹状になるように、EUVL用反射型マスクブランクの裏面側の初期平坦度Z0(nm)を調節して、ZEUVLの絶対値が600nm以下となるようにする。
なお、図2(a)および図2(b)では、EUVL用反射型マスクブランクの基体をなすガラス基板1について、EUVL実施前と同一条件、および、EUVL実施時と同一条件における状態を示している。一方で、Z0およびZEUVLは、ガラス基板1ではなく、ガラス基板1の成膜面に反射層2および吸収層3がこの順に形成され、該ガラス基板1の裏面に導電膜4が形成されたEUVL用反射型マスクブランクの裏面側の初期平坦度、および、EUVL実施時と同一条件における該裏面側の平坦度である。
したがって、図2(a)および(b)に示すガラス基板1の形状の変化は、該ガラス基板1の成膜面に反射層2および吸収層3がこの順に形成され、該ガラス基板1の裏面に導電膜4が形成されたEUVL用反射型マスクブランクの裏面側における形状の変化に置き換えて、ZEUVLの絶対値が600nm以下となるように、EUVL用反射型マスクブランクの裏面側の初期平坦度Z0(nm)を調節することになる。
また、図2(b)とは逆にガラス基板1の裏面側が凸状になるように変形を生じる場合、ガラス基板1の裏面側が凹状になるように、該ガラス基板1の裏面側を研削加工或いは研磨加工すればよい。
また、図2(b)とは逆にガラス基板1の裏面側が凸状になるように変形を生じる場合、該ガラス基板1の裏面に形成する導電膜4で引張応力を生じさせることにより、ガラス基板1(EUVL用反射型マスクブランク)の裏面側が凹状になるように変形させて、EUVL用反射型マスクブランクの初期平坦度Z0(nm)を調節できる。または、ガラス基板1の成膜面側に形成する反射層2や吸収層3で圧縮応力を生じさせることにより、ガラス基板1(EUVL用反射型マスクブランク)の裏面側が凹状になるように変形させて、EUVL用反射型マスクブランクの初期平坦度Z0(nm)を調節してもよい。または、ガラス基板1の成膜面側で、ガラス基板1と反射層2との間に圧縮応力を有する応力調整膜を形成することにより、ガラス基板1(EUVL用反射型マスクブランク)の裏面側が凹状になるように変形させて、EUVL用反射型マスクブランクの初期平坦度Z0(nm)を調節してもよい。
例えば、ガラス基板1の裏面に形成する導電膜や、ガラス基板1の成膜面側に形成する応力調整膜あるいは吸収層の場合、DCマグネトロンスパッタリング法による成膜が好ましく、スパッタ圧力、投入パワー、スパッタリングガスの種類、スパッタリングガス中の特定のガス成分の流量などの各種成膜条件の調整により、膜応力を制御できる。
なお、EUVL用反射型マスクブランクが上述した各種機能層(保護層、バッファ層、低反射層)を有する場合、各種機能膜で発生する膜応力を調節することで、EUVL用反射型マスクブランクの裏面側の初期平坦度Z0(nm)を調節してもよい。
上述したように、EUVL用反射型マスクブランクの基材をなすガラス基板1は、EUV光線照射の下においても歪みが生じないよう線熱膨張係数(CTE)が小さいことが求められる。具体的には、EUVL実施時と同一条件におけるガラス基板1の成膜面および裏面の温度を含む温度域において、線熱膨張係数(CTE)が0に近いことが求められ、0±1.0×10-7/℃であることが好ましく、より好ましくは0±0.3×10-7/℃、さらに好ましくは0±0.2×10-7/℃、さらに好ましくは0±0.1×10-7/℃、特に好ましくは0±0.05×10-7/℃である。
特に、線熱膨張係数(CTE)が0ppb/℃となる温度(以下、この温度を、「クロスオーバー温度:Cross−over Temperature」といい、COTとも略す。)がEUVL実施時と同一条件におけるガラス基板1の成膜面の温度と一致していることが好ましい。
ここで、ガラス基板1がSiO2−TiO2ガラス基板の場合、ガラス基板1のクロスオーバー温度(COT)は、例えば、ガラス基板のTiO2含有量によって調節できる。
かかるSiO2−TiO2ガラス基板としては、たとえばTiO2を4.0〜10.0質量%、より好ましくは、6.0〜8.0質量%、含むシリカガラスが挙げられる。
上記の特性を満たすガラス基板1としては、特にTiO2を4.0〜10.0質量%含み、SiO2を6.0〜8.0質量%含むSiO2−TiO2ガラス基板が好ましい。
また、ガラス基板1は、表面粗さ(rms)が0.15nm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、EUVL用反射型マスクとした際に、EUV光線に対する高反射率および転写精度が得られるために好ましい。上記表面粗さ(rms)は、原子間力顕微鏡で1μm×1μmのエリアを解像度1.95nmにて測定して求めた値である。
ガラス基板1の大きさや厚さなどはマスクの設計値等により適宜決定される。後述する実施例では、外形が152mm角の正方形で、厚さ6.35mmのSiO2−TiO2ガラス基板を想定している。
また、ガラス基板1の成膜面には欠点が存在しないことが好ましい。しかし、存在している場合であっても、凹状欠点および/または凸状欠点によって位相欠点が生じないように、凹状欠点の深さおよび凸状欠点の高さが2nm以下であり、かつこれら凹状欠点および凸状欠点の半値幅が60nm以下であることが好ましい。
Mo/Si多層反射膜の場合に、EUV光線反射率の最大値が60%以上の反射層2とするには、膜厚2.3±0.1nmのMo層と、膜厚4.5±0.1nmのSi層とを繰り返し単位数が30〜60になるように積層させればよい。
上記の特性を達成するため、EUV光線の吸収係数が高い材料で構成されることが好ましい。EUV光線の吸収係数が高い材料の具体例としては、タンタル(Ta)を主成分とする材料が挙げられる。
タンタル(Ta)を主成分とする材料で構成される吸収層の具体例としては、Taおよび窒素(N)を以下に述べる比率で含有するTaN膜からなる吸収層が挙げられる。
・Taの含有率:好ましくは50〜95at%、より好ましくは60〜90at%。
・Nの含有率:好ましくは5〜50at%、より好ましくは10〜40at%。
・TaとNとの組成比(Ta:N):8:1〜1:1。
上記組成のTaN膜の吸収層3であれば、吸収層3表面の表面粗さ(rms)を0.5nm以下にできる。吸収層3表面の表面粗さが大きいと、EUVL用反射型マスクを作製する際に、吸収層3に形成されるパターンのエッジラフネスが大きくなり、パターンの寸法精度が悪くなる。パターンが微細になるに従いエッジラフネスの影響が顕著になるため、吸収層3表面は平滑であることが要求される。
吸収層3表面の表面粗さ(rms)が0.5nm以下であれば、吸収層3表面が十分平滑であるため、EUVL用反射型マスクを作製する際に、エッジラフネスの影響によってパターンの寸法精度が悪化するおそれがない。
また、吸収層3の厚さは、50〜100nmが好ましい。
・スパッタリングガス:ArとN2の混合ガス(N2ガス濃度3〜80vol%、好ましくは5〜30vol%、より好ましくは8〜15vol%。ガス圧0.5×10-1Pa〜10×10-1Pa、好ましくは0.5×10-1Pa〜5×10-1Pa、より好ましくは0.5×10-1Pa〜3×10-1Pa。)。
・投入電力(各ターゲットについて):30〜1000W、好ましくは50〜750W、より好ましくは80〜500W。
・成膜速度:0.1〜60nm/min、好ましくは0.1〜45nm/min、より好ましくは0.1〜30nm/min。
・ターゲット:Crターゲット。
・スパッタリングガス:ArとN2の混合ガス(N2ガス濃度3〜45vol%、好ましくは5〜40vol%、より好ましくは10〜35vol%。ガス圧1.0×10-1Pa〜50×10-1Pa、好ましくは1.0×10-1Pa〜40×10-1Pa、より好ましくは1.0×10-1Pa〜30×10-1Pa。)。
・投入電力:30〜1000W、好ましくは50〜750W、より好ましくは80〜500W。
・成膜速度:2.0〜60nm/min。
なお、導電膜4の膜応力によってZ0を調整する場合、導電膜4の膜応力の調整は前述したように、成膜方法、成膜条件、成膜材料、成膜厚さ等を最適化することによって実施すればよい。
COT:クロスオーバー温度(℃)
TiO2含有量:ガラス基板のTiO2含有量(質量%)
T0:EUVL実施前と同一条件におけるガラス基板の成膜面および裏面の温度(℃)
Tf:EUVL実施時と同一条件におけるガラス基板の成膜面の温度(℃)
Tb:EUVL実施時と同一条件におけるガラス基板の裏面の温度(℃)
CTE@T0(α0):T0でのガラス基板の線熱膨張係数(ppb/℃)
CTE@Tf(αf):Tfでのガラス基板の線熱膨張係数(ppb/℃)
CTE@Tb(αb):Tbでのガラス基板の線熱膨張係数(ppb/℃)
α0〜f, avg:温度範囲(Tf〜T0)におけるガラス基板の平均線熱膨張係数(ppb/℃)
α0〜b, avg:温度範囲(Tb〜T0)におけるガラス基板の平均線熱膨張係数(ppb/℃)
パターン伸縮量:温度Tfから±1℃変動した場合のパターンの伸縮量(nm/132mm(成膜面の品質保証領域を132mm角と想定))
θ:上述した式(C)により求まる、EUVL実施時と同一条件におけるガラス基板のたわみ角度(°)
Δ:上述した式(B)により求まる、EUVL実施時と同一条件におけるガラス基板のたわみ量(nm)
なお、ガラス基板1は外形が152mm角の正方形で、厚さ6.35mmの基板を想定した。
また、θおよびΔの値が正の場合、図2(b)に示すように、ガラス基板1の成膜面側が凸状(すなわち、裏面側が凹状)になるように変形が生じる。一方、θおよびΔの値が負の場合、ガラス基板1の成膜面側が凹状(裏面側が凸状)になるように変形が生じる。
しかしながら、EUVL実施時と同一条件において、ガラス基板の成膜面の温度(Tf)と裏面(Tb)の温度と、は異なるため、ガラス基板に有意な変形が生じる。なお、本実施例では、たわみ角度(θ)およびたわみ量(Δ)の算出を容易するため、ガラス基板単体について評価したが、該ガラス基板を基体とするEUVL用反射型マスクブランクについても、同様の手順でたわみ角度(θ)およびたわみ量(Δ)を算出できる。
このため、本発明の方法により、EUVL実施時と同一条件におけるEUVL用反射型マスクブランクの裏面側の平坦度(ZEUVL)の絶対値が600nm以下となるように、EUVL用反射型マスクブランクの裏面側の初期平坦度Z0(nm)を調節する必要がある。
なお、2011年10月28日に出願された日本特許出願2011−237437号の明細書、特許請求の範囲、図面および要約書の全内容をここに引用し、本発明の開示として取り入れるものである。
Claims (10)
- EUV光が照射される側となる第1の表面と、当該第1の表面の反対側の面となる第2の表面とを有するEUVL用反射型マスクブランクのガラス基板において、該ガラス基板の第1の表面にEUV光線を反射する反射層およびEUV光線を吸収する吸収層が少なくともこの順に形成され、また該ガラス基板の第2の面に導電膜が形成されたEUVL用反射型マスクブランクの製造方法であって、
下記式により求まるEUVリソグラフィ実施時と同一条件におけるEUVL用反射型マスクブランクの第2の表面側の平坦度をZEUVL(nm)とするとき、該ZEUVLの絶対値が600nm以下となるように、EUVL用反射型マスクブランクの第2の表面側の初期平坦度Z0(nm)を調節することを特徴とするEUVL用反射型マスクブランクの製造方法。
ZEUVL=Z0+Δ …… 式(A)
(上記式(A)中、Δは下記式(B)により求まるEUVリソグラフィ実施時と同一条件におけるガラス基板のたわみ量(nm)である。)
Δ=180×L(1−cos(πθ/360))/πθ …… 式(B)
(上記式(B)中、Lはガラス基板の縦横方向の寸法のうち、いずれか長い方の寸法(mm)であり、θは下記式(C)により求まるEUVリソグラフィ実施時と同一条件におけるガラス基板のたわみ角度(°)である。)
θ=180×L×10-9{(Tf−T0)α0〜f, avg−(Tb−T0)α0〜b, avg}/(πt) …… 式(C)
(上記式(C)中、T0はEUVリソグラフィ実施前と同一条件におけるガラス基板の第1の表面および第2の表面の温度(℃)であり、TfはEUVリソグラフィ実施時と同一条件におけるガラス基板の第1の表面の温度(℃)であり、TbはEUVリソグラフィ実施時と同一条件におけるガラス基板の第2の表面の温度(℃)であり(ここで、Tf>T0であり、Tf>Tbである。)、α0〜f, avgは温度範囲(Tf〜T0)におけるガラス基板の平均線熱膨張係数(ppb/℃)であり、α0〜b, avgは温度範囲(Tb〜T0)におけるガラス基板の平均線熱膨張係数(ppb/℃)であり、tはガラス基板の板厚(mm)である。) - 前記吸収層をパターニングして吸収体パターンを形成することによるEUVL用反射型マスクブランクの第2の表面側の平坦度の変化をΔpat(nm)とするとき、前記ZEUVLの絶対値が600nm以下となるように、Δpatの値の大きさによるEUVL用反射型マスクの第2の表面側の初期平坦度Z0´´の絶対値の増加を、最小限にすべく前記Z0を調節する、請求項1に記載のEUVL用反射型マスクブランクの製造方法。
- 前記ガラス基板が、TiO2を含有するシリカガラス基板である、請求項1または2に記載のEUVL用反射型マスクブランクの製造方法。
- 前記反射層と、前記吸収層と、の間に前記反射層の保護層が形成されている、請求項1〜3のいずれか1項に記載のEUVL用反射型マスクブランクの製造方法。
- 前記反射層と、前記吸収層と、の間にはバッファ層が形成されている、請求項1〜4のいずれか1項に記載のEUVL用反射型マスクブランクの製造方法。
- 前記吸収層上にはマスクパターンの検査光に対する低反射層が形成されている、請求項1〜5のいずれか1項に記載のEUVL用反射型マスクブランクの製造方法。
- ガラス基板の第2の表面側の初期平坦度Z0´(nm)を調節することで、前記EUVL用反射型マスクブランクの第2の表面側の初期平坦度Z0(nm)を調節する、請求項1〜6のいずれか1項に記載のEUVL用反射型マスクブランクの製造方法。
- 前記EUVL用反射型マスクブランクを構成する各層の膜応力を調節することで、前記EUVL用反射型マスクブランクの第2の表面側の初期平坦度Z0(nm)を調節する、請求項1〜7のいずれか1項に記載のEUVL用反射型マスクブランクの製造方法。
- 前記ZEUVLの絶対値が600nm以下となるように、EUVL用反射型マスクブランクの第2の表面側の初期平坦度Z0(nm)を調節する方法が、下記する(a)から(d)の群から選ばれる少なくとも1種の方法である、請求項1〜8のいずれか1項に記載のEUVL用反射型マスクブランクの製造方法。
(a)EUVL実施時と同一条件において、EUVL用反射型マスクブランク用のガラス基板の第2の表面側が凹状に変形する場合には、該ガラス基板の第2の表面に導電膜を形成する前の該ガラス基板の第2の表面側が凸状になるように、該ガラス基板の第2の表面側を研削加工或いは研磨加工する方法。
(b)EUVL実施時と同一条件において、EUVL用反射型マスクブランク用のガラス基板の第2の表面側が凸状に変形する場合には、該ガラス基板の第2の表面に導電膜を形成する前の該ガラス基板の第2の表面側が凹状になるように、該ガラス基板の第2の表面側を研削加工或いは研磨加工する方法。
(c)EUVL実施時と同一条件において、EUVL用反射型マスクブランク用のガラス基板の第2の表面側が凹状に変形する場合には、該ガラス基板の第2の表面に圧縮応力を生じせしめた導電膜を形成し、ガラス基板の第2の表面側が凸状になるようにする方法。
(d)EUVL実施時と同一条件において、EUVL用反射型マスクブランク用のガラス基板の第2の表面側が凹状に変形する場合には、該ガラス基板の第1の表面側に形成する反射層、吸収層、保護層、バッファ層、低反射層、および応力調整膜からなる群から選ばれる少なくとも1層に引張応力を生じせしめてガラス基板の第2の表面側が凸状になるようにする方法。 - 請求項1〜9のいずれか1項に記載のEUVL用反射型マスクブランクの製造方法により、EUVL用反射型マスクブランクを得て、該マスクブランクにおける前記吸収層をパターニングして吸収体パターンを形成することを特徴とするEUVL用反射型マスクの製造方法。
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