特開 2023-160543 反射型マスクブランクの製造方法、反射型マスクブランク、および集束イオンビーム加工装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023160543

(43)【公開日】2023-11-02

(54)【発明の名称】反射型マスクブランクの製造方法、反射型マスクブランク、および集束イオンビーム加工装置

(51)【国際特許分類】

   G03F 1/24 20120101AFI20231026BHJP

   G03F 1/84 20120101ALI20231026BHJP

【ＦＩ】

G03F1/24

G03F1/84

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022070974

(22)【出願日】2022-04-22

(71)【出願人】

【識別番号】500171707

【氏名又は名称】株式会社ブイ・テクノロジー

(74)【代理人】

【識別番号】110001520

【氏名又は名称】弁理士法人日誠国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】水村 通伸

【テーマコード（参考）】

2H195

【Ｆターム（参考）】

2H195BA02

2H195BA10

2H195BB27

2H195BE08

2H195BE10

2H195CA01

2H195CA11

2H195CA13

2H195CA20

2H195CA22

2H195CA23

(57)【要約】

【課題】基準マークの加工時間を短縮でき、しかも基準マークのエッジ検出精度を向上させる。反射型マスクブランクの製造方法、反射型マスクブランク、および集束イオンビーム加工装置を提供すること。
【解決手段】基板と、前記基板の表面に積層された露光光を反射する反射膜と、を有し、前記反射膜に断面凹溝形状の基準マークが形成された反射型マスクブランクの製造方法であって、前記基準マークの形成予定領域の輪郭に沿って前記反射膜を小電流集束イオンビームで加工する輪郭加工工程と、前記形成予定領域の全域の前記反射膜を大電流集束イオンビームで加工する全域加工工程と、を備える。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板と、前記基板の表面に積層された露光光を反射する反射膜と、を有し、前記反射膜に断面凹溝形状の基準マークが形成された反射型マスクブランクの製造方法であって、
前記基準マークの形成予定領域の輪郭に沿って前記反射膜を小電流集束イオンビームで加工する輪郭加工工程と、
前記形成予定領域の全域の前記反射膜を大電流集束イオンビームで加工する全域加工工程と、
を備え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2】

前記輪郭加工工程の後に、前記全域加工工程を行う、請求項１に記載の反射型マスクブランクの製造方法。

【請求項3】

前記全域加工工程の後に、前記輪郭加工工程を行う、請求項１に記載の反射型マスクブランクの製造方法。

【請求項4】

前記輪郭加工工程は、前記全域加工工程で形成された溝底部領域の周縁に沿って前記基板に向けて凹む輪郭溝部が形成されるまで、前記形成予定領域の輪郭に沿って前記小電流集束イオンビームを照射させる、請求項３に記載の反射型マスクブランクの製造方法。

【請求項5】

前記小電流集束イオンビームは、前記反射膜に対して前記形成予定領域の内側方向へ傾く方向から照射される、請求項１に記載の反射型マスクブランクの製造方法。

【請求項6】

基板と、前記基板の表面に積層された露光光を反射する反射膜と、を有し、前記反射膜に断面凹溝形状の基準マークが形成された反射型マスクブランクであって、
前記基準マークの溝底部領域の周縁に沿って前記基板に向けて凹む輪郭溝部が形成されていることを特徴とする反射型マスクブランク。

【請求項7】

基板と、前記基板の表面に積層された露光光を反射する反射膜と、前記反射膜の表面に積層された前記露光光を吸収する吸収層と、を有し、前記反射膜に断面凹溝形状の基準マークを形成する集束イオンビーム加工装置であって、
前記基準マークの形成予定領域の輪郭に沿って加工を行うための小電流集束イオンビームの照射と、前記形成予定領域の全域の加工を行うための大電流集束イオンビームの照射と、が選択可能であることを特徴とする集束イオンビーム加工装置。

【請求項8】

前記小電流集束イオンビームが、前記反射膜に対して前記形成予定領域の内側方向へ傾く方向から照射されるように、前記基板の前記小電流集束イオンビームに対する傾斜角度を相対的に変更させる傾斜角度調整部を備える、請求項７に記載の集束イオンビーム加工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体製造分野において用いられる、反射型マスクブランクの製造方法、反射型マスクブランク、および集束イオンビーム加工装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、フォトリソグラフィ技術において、極紫外（Extreme Ultra Violet：以下、ＥＵＶという）光を用いた露光技術が有望視されている。ＥＵＶ光とは、軟Ｘ線領域または真空紫外線領域の波長帯域の光であり、その波長は０.２～１００ｎｍ程度である。このような短波長帯域の光は、光学部材を透過することができないため、これまで利用されていた光透過型マスクでは、ＥＵＶ光がフォトレジストまで届かなくなってしまう。したがって、このＥＵＶ光を用いた露光用マスクとしては、マスク内を光が通り抜けない反射型マスクが用いられる。

【0003】

この反射型マスクは、基板の全面に露光光を反射する機能が付与された反射多層膜(例えば、Ｍｏ／Ｓｉ多層膜)が形成され、その上に露光光を吸収する吸収層が回路パターンに対応して形成されている。この反射型マスクに入射したＥＵＶ光は、吸収層では吸収され、吸収層のない部分では反射多層膜で反射されて露光材料の表面に結像されることにより、吸収層のパターンが露光材料に転写される。

【0004】

このような、反射型マスクは、上記基板の上に全面に形成される反射多層膜と、さらに反射多層膜の全面に形成された吸収層と、を有する原版としての反射型マスクブランクから作製される。この反射型マスクブランクは、反射多層膜の表面のうち、露光光が入射されるマスク領域よりも外側の領域(周辺領域)に断面形状が凹溝状の基準マークが形成されている(例えば、特許文献１参照)。この基準マークは、後述するように、反射多層膜の欠陥位置の座標を決定する際の基準位置を規定する。

【0005】

反射型マスクブランクにおいて、反射多層膜の表面のわずかな凹凸や反射多層膜の内部にひずみが発生している箇所では光が散乱するため、正反射しない成分が発生するという欠陥になる。この欠陥が存在する位置は、光が散乱するため、その光を上方に配置された光学系で集め、撮像素子に結像させることによってこの欠陥を検出できる。近年、ＥＵＶ光を用いたフォトリソグラフィ技術においては、無欠陥の反射型マスクの収率向上と、欠陥検出インフラの確立と、が大きな課題となっている。現実的には、欠陥が皆無のマスクブランクを作ることは非常に困難である。そこで、回路パターンに対応する吸収層が欠陥を隠すように、欠陥の上に位置するように回路パターンの制御を行うことにより、その欠陥がもともとなかったことと等価になるようにする、欠陥を緩和する技術が開発されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１７－５８６６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上述のような欠陥を緩和する技術においては、反射型マスクブランクにおける欠陥位置の検出精度の向上が重要な課題となっている。反射多層膜に基準マークを加工する場合、レーザ加工法、ドライエッチング法、および集束イオンビームを用いたＦＩＢ(Focused Ion Beam)法が考えられる。レーザ加工法では、金属の熱的な蒸散などのアブレーションが起こるため、ともすると基準マークのエッジ部に凹凸などの粗い構造が発生し易く基準マークとして誤差が大きいものとなる。また、ドライエッチング法では、マスク領域の反射多層膜の表面がプラズマに晒されて反射率が乱されるため、基準マークの加工には用いることができない。

【0008】

ＦＩＢ法を用いて基準マークを加工した場合、集束したイオンビームを試料表面に照射するため微細な加工が可能である反面、基準マークの検出性が低くなるという課題がある。基準マークの平面形状は、エッジ部を検出し易くするために十字形状が適用されているが、確実な検出を行うためのマークサイズとして数百μｍから数ｍｍ程度が必要であることから、非常に長い加工時間が必要になる。このため、基準マークの深さを浅く(数十ｎｍ程度に)設定せざるを得ない現状である。この程度の深さでは、集束イオンビームのビーム径やビームの広がり角度に起因して、加工溝の側壁の立ち上がり角度(基板面方向と側壁の傾斜面とがなす角度)が数度から１０度程度しかなく、基準マークのエッジ検出精度が低下してしまうという問題がある。

【0009】

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、基準マークの加工時間を短縮でき、しかも基準マークのエッジ検出精度を向上させる、反射型マスクブランクの製造方法、反射型マスクブランク、および集束イオンビーム加工装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の態様は、基板と、前記基板の表面に積層された露光光を反射する反射膜と、を有し、前記反射膜に断面凹溝形状の基準マークが形成された反射型マスクブランクの製造方法であって、前記基準マークの形成予定領域の輪郭に沿って前記反射膜を小電流集束イオンビームで加工する輪郭加工工程と、前記形成予定領域の全域の前記反射膜を大電流集束イオンビームで加工する全域加工工程と、を備えることを特徴とする。

【0011】

上記態様としては、前記輪郭加工工程の後に、前記全域加工工程を行うことが好ましい。

【0012】

上記態様としては、前記全域加工工程の後に、前記輪郭加工工程を行うことが好ましい。

【0013】

上記態様としては、前記輪郭加工工程は、前記全域加工工程で形成された溝底部領域の周縁に沿って前記基板に向けて凹む輪郭溝部が形成されるまで、前記形成予定領域の輪郭に沿って前記小電流集束イオンビームを照射させることが好ましい。

【0014】

上記態様としては、前記小電流集束イオンビームは、前記反射膜に対して前記形成予定領域の内側方向へ傾く方向から照射されることが好ましい。

【0015】

本発明の他の態様は、基板と、前記基板の表面に積層された露光光を反射する反射膜と、を有し、前記反射膜に断面凹溝形状の基準マークが形成された反射型マスクブランクであって、前記基準マークの溝底部領域の周縁に沿って前記基板に向けて凹む輪郭溝部が形成されていることを特徴とする。

【0016】

本発明の他の態様は、基板と、前記基板の表面に積層された露光光を反射する反射膜と、前記反射膜の表面に積層された前記露光光を吸収する吸収層と、を有し、前記反射膜に断面凹溝形状の基準マークを形成する集束イオンビーム加工装置であって、前記基準マークの形成予定領域の輪郭に沿って加工を行うための小電流集束イオンビームの照射と、前記形成予定領域の全域の加工を行うための大電流集束イオンビームの照射と、が選択可能であることを特徴とする。

【0017】

上記態様としては、前記小電流集束イオンビームが、前記反射膜に対して前記形成予定領域の内側方向へ傾く方向から照射されるように、前記基板の前記小電流集束イオンビームに対する傾斜角度を相対的に変更させる傾斜角度調整部を備えることが好ましい。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、基準マークの加工時間を短縮でき、しかも基準マークのエッジ検出精度を向上させる、反射型マスクブランクの製造方法、反射型マスクブランク、および集束イオンビーム加工装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】図１は、本発明の実施の形態に係る集束イオンビーム加工装置の概略構成を示す説明図である。

【図2】図２は、本発明の実施の形態に係る反射型マスクブランクにおける吸収層を形成する前の状態を示す平面図である。

【図3】図３は、本発明の実施の形態に係る反射型マスクブランクにおける吸収層を形成した後の状態を示す平面図である。

【図4-1】図４－１は、本発明の第１の実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法を示し、反射膜における基準マークの形成予定領域の輪郭部に沿って輪郭加工工程を施した後の断面プロファイルを示す図である。

【図4-2】図４－２は、本発明の第１の実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法を示し、輪郭加工工程の後に、全域加工工程を行った後の断面プロファイルを示す図である。

【図5】図５は、図２のＶ－Ｖ断面図である。

【図6】図６は、本発明の第１の実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法における輪郭加工工程を示す平面説明図である。

【図7】図７は、本発明の第１の実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法における全域加工工程を示す平面説明図である。

【図8】図８は、本発明の第１の実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法のフローチャートである。

【図9-1】図９－１は、本発明の第２の実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法において、全域加工工程で用いる大電流集束イオンビームのビームプロファイルを示す図である。

【図9-2】図９－２は、本発明の第２の実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法において、反射膜に全域加工した後の断面プロファイルを示す図である。

【図10-1】図１０－１は、本発明の第２の実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法における輪郭加工工程で用いる小電流集束イオンビームのビームプロファイルを示す図である。

【図10-2】図１０－２は、本発明の第２の実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法において、反射膜に全域加工した後に、輪郭加工を行った後の断面プロファイルを示す図である。

【図11】図１１は、本発明の第２の実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法のフローチャートである。

【図12-1】図１２－１は、本発明の第２の実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法の実施例１および実施例２における全域加工工程に用いる大電流集束イオンビームのビームプロファイルを示す図である。

【図12-2】図１２－２は、本発明の第２の実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法の実施例１および実施例２において、反射膜に全域加工した後の断面プロファイルを示す図である。

【図13-1】図１３－１は、本発明の第２の実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法の実施例１において、輪郭加工工程に用いる小電流集束イオンビームのビームプロファイルを示す図である。

【図13-2】図１３－２は、本発明の第２の実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法の実施例１において、輪郭加工した後の断面プロファイルを示す図である。

【図14-1】図１４－１は、本発明の第２の実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法の実施例２において、輪郭加工工程に用いる小電流集束イオンビームのビームプロファイルを示す図である。

【図14-2】図１４－２は、本発明の第２の実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法の実施例２において、輪郭加工した後の断面プロファイルを示す図である。

【図15-1】図１５－１は、本発明の第２の実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法の実施例３において、全域加工工程後の断面プロファイルを示す図である。

【図15-2】図１５－２は、本発明の第２の実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法の実施例３において、基準マークの形成予定領域の輪郭部(左側エッジ)に沿って輪郭加工を行った後の断面プロファイルを示す図である。

【図15-3】図１５－３は、本発明の第２の実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法の実施例４において、基準マークの形成予定領域の輪郭部(左側エッジ)から＋０.１μｍずらして輪郭加工を行った後の断面プロファイルを示す図である。

【図15-4】図１５－４は、本発明の第２の実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法の実施例５において、基準マークの形成予定領域の輪郭部(左側エッジ)から－０.１μｍずらして輪郭加工を行った後の断面プロファイルを示す図である。

【図16】図１６は、本発明の第３の実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法を示し、基板を水平面に対して角度θだけ傾斜させた状態を示す斜視図である。

【図17】図１７は、本発明の第３の実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法における輪郭加工工程を示す断面説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下に、本発明の実施の形態に係る、反射型マスクブランク、反射型マスクブランクの製造方法、および集束イオンビーム加工装置の詳細を図面に基づいて説明する。但し、図面は模式的なものであり、各部材の数、各部材の寸法、寸法の比率、形状などは現実のものと異なることに留意すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率や形状が異なる部分が含まれている。まず、反射型マスクブランクおよび反射型マスクブランクの製造方法の説明に先駆けて、反射型マスクブランクの製造に用いる集束イオンビーム加工装置について説明する。

【0021】

［集束イオンビーム加工装置］
図１に示すように、本実施の形態に係る集束イオンビーム加工装置１は、集束イオンビームカラム(以下、ＦＩＢカラムという)２と、搬送ステージ３と、昇降駆動部４と、傾斜角度調整部５と、制御部６と、を備える。また、この集束イオンビーム加工装置１は、イオンビームによるビーム加工により除去された粒子を装置外へ排出するための図示しない排気部を備える。

【0022】

搬送ステージ３は、反射膜積層基板７Ａを載せた状態で支持するようになっている。図１に示すように、反射膜積層基板７Ａは、本発明おける基板としてのガラス基板８の表面に反射膜９が成膜されている。反射膜９は、共に図示しない、低屈折率層としてのＭｏ層と、高屈折率層としてのＳｉ層と、が交互に繰り返し積層された多層膜構造である。この反射膜９は、露光光であるＥＵＶ光を反射させる。

【0023】

搬送ステージ３は、図示しないＸ－Ｙ搬送機構が制御部６により制御されることにより反射膜積層基板７ＡをＸ－Ｙ方向に移動できるように設定されている。傾斜角度調整部５は、制御部６からの制御信号に基づいて搬送ステージ３の傾きを自在に変更、調整できる。昇降駆動部４は、搬送ステージ３側に設けられ、例えば傾斜角度調整部５の下に配置されている。この昇降駆動部４は、制御部６に接続され、制御部６からの制御信号に基づいて搬送ステージ３を上下方向（Ｚ方向）に昇降駆動する。

【0024】

ＦＩＢカラム２は、下端部に開口部１０Ａが形成された鏡筒１０と、鏡筒１０内に内蔵された集束イオンビーム光学系１１と、を備える。ＦＩＢカラム２の下端部からは、開口部１０Ａを通ってイオンビームＩｂが反射膜積層基板７Ａへ向けて出射される。

【0025】

集束イオンビーム光学系１１は、イオンビームＩｂを発生させるイオン源１２と、発生したイオンビームＩｂを集束させるコンデンサレンズ１３と、イオンビームＩｂを走査する偏向器１４と、イオンビームＩｂを集束させる対物静電レンズ１５と、絞り１６と、を備える。イオン源１２としては、主にガリウム(Ｇａ)イオン源を用いるが、アルゴン(Ａｒ)などの希ガスを誘導結合プラズマ(ＩＣＰ)化したり、ガス電界イオン化したり、希ガスイオン源を用いたりすることも可能である。イオンビームＩｂのレンズとしては、電界レンズを用いることが好ましい。

【0026】

制御部６は、マイクロコンピュータを含んで構成されたもので、予め記憶したプログラムならびに図示しない操作部からの操作信号などに基づいて制御を行う。この制御部６では、上述の昇降駆動部４および傾斜角度調整部５の制御のほかに、イオン源１２、コンデンサレンズ１３、偏向器１４、対物静電レンズ１５、絞り１６などに制御信号を出力する。その結果、制御部６は、イオンビームＩｂの出力およびビーム径の調整を行い、小電流集束イオンビームＩｂ１と、大電流の集束イオンビームＩｂ２と、に切り替える制御を行うように設定されている。ここで、小電流集束イオンビームＩｂ１や大電流集束イオンビームＩｂ２における「電流」とは、ＦＩＢ法を実施する際のプローブ電流であり、照射電流と同じ意味をもつ。小電流集束イオンビームＩｂ１としては、１０～３０ｐＡの電流値が適用可能であり、大電流集束イオンビームＩｂ２としては、１００～１０００ｐＡの電流値が適用可能である。

【0027】

本実施の形態に係る集束イオンビーム加工装置１は、図２に示すような、例えば、反射膜積層基板７Ａの四隅の反射膜９の上に、平面形状が十字形状で、断面形状が凹溝形状の基準マーク２０を形成することができる。

【0028】

（集束イオンビーム加工装置の動作）
この集束イオンビーム加工装置１において、小電流集束イオンビームＩｂ１は、基準マーク２０の輪郭に沿って設定された軌道２０Ｂ（図６参照）に沿って間欠的にまたは連続的に照射されるように設定されている。この小電流集束イオンビームＩｂ１のビーム強度は反射膜９の構成材料に応じて適宜設定するが、大電流集束イオンビームＩｂ２よりも小さく設定されている。小電流集束イオンビームＩｂ１のビーム径は、大電流集束イオンビームＩｂ２よりも小さく設定されている。小電流集束イオンビームＩｂ１のビーム径は、基準マーク２０の大きさに応じて決定する。

【0029】

この集束イオンビーム加工装置１において、大電流集束イオンビームＩｂ２は、基準マーク２０を決定する形成予定領域２０Ａ（図７参照）の全体に亘って間欠的にまたは連続的に照射されるように設定されている。この大電流集束イオンビームＩｂ２は、小電流集束イオンビームＩｂ１よりも反射膜９を削る速度が速い。この大電流集束イオンビームＩｂ２のビーム径は、基準マーク２０の大きさに応じて加工効率の良い径寸法に設定されている。これら小電流集束イオンビームＩｂ１および大電流集束イオンビームＩｂ２のビーム径は、偏向器１４、静電対物レンズ１５、絞り１６などを制御部６で制御することにより決定される。

【0030】

（集束イオンビーム加工装置の作用・効果）
本実施の形態に係る集束イオンビーム加工装置１を用いて、小電流集束イオンビームＩｂ１と大電流集束イオンビームＩｂ２とで上記のビーム加工を行うことにより、例えば、図５に示すような断面凹溝形状の基準マーク２０を形成することができる。

【0031】

図５に示すように、基準マーク２０の輪郭に沿った軌道２０Ｂ（図６参照）に沿ってガラス基板８に向けて凹む輪郭溝部２２が形成される。この輪郭溝部２２の断面形状は、小電流集束イオンビームＩｂ１の作用により影響を受けるが、小電流集束イオンビームＩｂ１の照射を行う輪郭加工工程と、大電流の集束イオンビームＩｂ２の照射を行う全域加工工程と、のいずれを先に行うかによって異なった形状となる。また、基準マーク２０の形成予定領域２０Ａ（図７参照）の全域に亘る大電流集束イオンビームＩｂ２の照射により、溝底部領域２１の形状が決定される。この溝底部領域２１は、輪郭溝部２２よりも上に向けて盛り上がった形状に加工されるため、この溝底部領域２１の周縁に形成される輪郭溝部２２の外側に位置する側壁２３と、溝底部領域２１と、の境界が鮮明になる。このため、本実施の形態に係る集束イオンビーム加工装置１によれば、基準マーク２０の位置検出の精度を高めることができる。

【0032】

また、小電流集束イオンビームＩｂ１を輪郭に沿った軌道２０Ｂ上に照射することにより、図５に示す側壁２３の立ち上がり角度を大きくすることができるため、基準マーク２０全体の深さが浅くても、基準マーク２０の検出を容易にすることができる。このため、本実施の形態に係る集束イオンビーム加工装置１によれば、基準マーク２０の加工時間を短縮でき、しかも基準マーク２０のエッジ検出精度を向上させることができる。

【0033】

図３は、この集束イオンビーム加工装置１を用いて反射膜積層基板７Ａに基準マーク２０を加工してなる反射型マスクブランク７の上に、吸収層１７が成膜された状態を示す。吸収層１７は、露光光としてのＥＵＶ光を吸収する材料膜からなり、例えば、酸化Ｔａ／窒化Ｔａなどを用いることができる。

【0034】

なお、本実施の形態では、基準マーク２０が露呈するように吸収層１７が反射膜積層基板７Ａの周縁部を覆わないように形成したが、吸収層１７で反射膜積層基板７Ａの全面を覆うように構成してもよい。その場合は、吸収層１７のパターニングの際に、基準マーク２０の上の吸収層１７を除去して露呈させて用いればよい。

【0035】

なお、吸収層１７で反射膜積層基板７Ａの全面を覆うように構成しても、吸収層１７に基準マーク２０が転写されているときは、転写されたマークを位置決めの基準として用いてもよい。

【0036】

上述のように、基準マーク２０のエッジ検出精度を高めたことにより、反射膜９の欠陥検出工程において、欠陥位置の位置座標を精度よく把握できる。このため、吸収層１７のパターニング工程において欠陥箇所を吸収層１７のパターンで覆う補正(欠陥緩和)を精度よく行うことができる。したがって、本実施の形態に係る集束イオンビーム加工装置１によれば、反射型マスクブランク７の歩留まりを高める効果がある。

【0037】

［反射型マスクブランクの製造方法］
以下の反射型マスクブランクの製造方法の説明においては、上述した集束イオンビーム加工装置１を用いて説明するが、集束イオンビームの照射手段としては、この集束イオンビーム加工装置１の構成に限定されるものではない。

【0038】

（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法について、図８に示すフローチャートに基づいて説明する。

【0039】

まず、本実施の形態の反射型マスクブランクの製造方法では、図１に示すように、全面に反射膜９が形成された反射膜積層基板７Ａを搬送ステージ３の上に載せる(ステップＳ１)。

【0040】

次に、反射膜９の周縁部における基準マーク２０の形成予定領域２０Ａ（図７参照）の照射位置がＦＩＢカラム２の下方に位置するように反射膜積層基板７Ａを移動、調整する（ステップＳ２）。なお、本実施の形態では、ＦＩＢカラム２の下方の照射位置に、基準マーク２０の輪郭に沿うように輪郭上または輪郭の近傍に設定された軌道２０Ｂ（図６参照）に照射開始位置が配置されるようにする。

【0041】

その後、軌道２０Ｂに沿って、間欠的または連続的に小電流集束イオンビームＩｂ１を照射する輪郭加工工程を行う（ステップＳ３）。なお、本実施の形態では、軌道２０Ｂに沿って、所定間隔を隔てた位置毎に、それぞれ１０回の小電流集束イオンビームＩｂ１の照射を行い、軌道２０Ｂを１周する輪郭加工を行う。

【0042】

図４－１は、反射膜９に上記の輪郭加工を行った後の断面プロファイルを示しており、横軸が座標Ｘ（μｍ）であり、縦軸が深さである。図４－１では、縦軸において０．０の状態（処理前の状態）と、輪郭加工を行って輪郭部分が削られた状態と、を示している。

【0043】

次に、図７に示すように、大電流集束イオンビームＩｂ２を基準マーク２０の形成予定領域２０Ａの全域に亘って所定間隔毎に８回のビーム照射を行う全域加工工程を行って、図４－２に示すような断面プロファイルを有する基準マーク２０を形成する（ステップＳ４）。図４－２に示した断面プロファイルは、例えば図５に示す断面形状と同様または類似する形状になる。図４－２においては、図５に示した同様の箇所には、同一の符号を付している。すなわち、本実施の形態においても、基準マーク２０の溝底部領域２１と、輪郭溝部２２と、側壁２３と、が形成される。

【0044】

本実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法においても、ガラス基板８に向けて凹む輪郭溝部２２が形成される。この輪郭溝部２２の断面形状は、最初に行った小電流集束イオンビームＩｂ１を用いた輪郭加工の作用により決定されている。このように最初に行われた輪郭加工工程での断面形状が、全域に亘る大電流集束イオンビームＩｂ２の全域加工工程による断面形状に影響を与え、輪郭溝部２２が溝底部領域２１よりも深く尖端状に掘り下げられた形状となる。

【0045】

したがって、この溝底部領域２１の周縁に形成される輪郭溝部２２の外側に位置する側壁２３と、溝底部領域２１と、の境界が鮮明になる。このため、本実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法によれば、エッジ検出精度の高い基準マーク２０を有する反射膜積層基板７Ａを実現できる。

【0046】

本実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法では、最初に輪郭加工工程を行うことにより、輪郭溝部２２が形成されるべき座標位置を決定しておくことができる。また、本実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法では、小電流集束イオンビームＩｂ１を輪郭に沿った軌道２０Ｂ上に照射しておくことにより、側壁２３の立ち上がり角度を大きくすることができる。このため、基準マーク２０全体の深さが浅くても、基準マーク２０の検出を容易にすることができる。

【0047】

したがって、本実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法によれば、基準マーク２０の加工時間を短縮でき、しかも基準マーク２０のエッジ検出精度の高い反射膜積層基板７Ａを提供することができる。

【0048】

なお、図３に示すように、上記の集束イオンビーム加工装置１で作製した反射膜積層基板７Ａのように、基準マーク２０が露呈するように吸収層１７が反射膜積層基板７Ａの周縁部を覆わないように形成してもよいし、吸収層１７で反射膜積層基板７Ａの全面を覆うように構成してもよい。

【0049】

上述の第１の実施の形態においては、輪郭加工工程および全域加工工程に行う集束イオンビームＩｂ１，Ｉｂ２の照射回数は、適宜変更が可能であり、数万回の照射も極短時間で行えるため、側壁２３の立ち上がり角度が大きく、エッジ精度の高い基準マーク２０を迅速に形成できるという効果がある。

【0050】

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法について、図１１に示すフローチャートを用いて説明する。

【0051】

まず、本実施の形態の反射型マスクブランクの製造方法では、図１に示すように、全面に反射膜９が形成された反射膜積層基板７Ａを搬送ステージ３の上に載せる(ステップＳ１１)。

【0052】

次に、反射膜９の周縁部における基準マーク２０の形成予定領域２０Ａ（図７参照）がＦＩＢカラム２の下方の照射位置に位置するように反射膜積層基板７Ａを移動、調整する（ステップＳ１２）。

【0053】

次に、図７に示すように、大電流集束イオンビームＩｂ２を基準マーク２０の形成予定領域２０Ａの全域に亘って所定間隔毎に８回のビーム照射を行う全域加工工程を行う（ステップＳ１３）。図９－１は、大電流集束イオンビームＩｂ２のビームプロファイルを示す図であり、横軸が座標Ｘ（μｍ）、縦軸がビーム強度（任意単位）である。図９－２は、全域加工により基準マーク２０の形成予定領域２０Ａが全体的に削られた状態を示している。図９－２に示すように、このときの側壁の立ち上がり角度θ１は、１１．８度であった。

【0054】

上記側壁の立ち上がり角度θ１の求め方は、反射膜積層基板７Ａを、基準マーク２０を形成した箇所で側壁に直交する方向に切断し、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて断面像を撮影した画像を分析することにより得られる。

【0055】

その後、基準マーク２０の形成予定領域２０Ａの輪郭に沿うように輪郭上または輪郭の近傍に設定された軌道２０Ｂ（図６参照）に沿って、間欠的または連続的に小電流集束イオンビームＩｂ１を照射する輪郭加工工程を行う（ステップＳ１４）。なお、本実施の形態では、図１０－２に示すように、小電流集束イオンビームＩｂ１を照射させる領域は、ｍで示す幅を有する範囲であり、この範囲内を小電流集束イオンビームＩｂ１で間欠的または連続的に照射を行った。なお、本実施の形態では、照射を行う各位置では、それぞれ１０回の小電流集束イオンビームＩｂ１の照射を行っている。図１０－１は、この小電流集束イオンビームＩｂ１のビームプロファイルを示している。この小電流集束イオンビームＩｂ１は、ビーム強度が大電流集束イオンビームＩｂ２の半分程度であり、ビーム径も半分程度に設定されている。なお、これら小電流集束イオンビームＩｂ１および大電流集束イオンビームＩｂ２のビームプロファイルは、形成する基準マーク２０の大きさ、深さ、反射膜９の材料、膜構造などに依って適宜調整される。

【0056】

図１０－２は、反射膜９に上記の輪郭加工を行った後の断面プロファイルを示している。図１０－２に示した断面プロファイルは、例えば図５に示す断面形状と同様または類似する形状になる。すなわち、本実施の形態においても、図５に示す基準マーク２０の溝底部領域２１と、輪郭溝部２２と、側壁２３と、に類似する形状が形成される。

【0057】

本実施の形態では、図１０－２に示す側壁の立ち上がり角度θ２が１９．１５度となり、単に大電流集束イオンビームＩｂ２で全域加工したときの側壁の立ち上がり角度θ１に比べて大きい角度にすることができる。したがって、本実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法においても、深く尖端状に掘り下げられた凹部を輪郭に沿って形成できるため、位置検出精度の高い基準マーク２０を有する反射膜積層基板７Ａを実現できる。以上のステップＳ１４を行うことにより、基準マーク２０が形成された反射膜積層基板７Ａの製造が終了する。

【0058】

本実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法では、全域加工工程の後に、輪郭加工工程を行うことで、側壁２３の立ち上がり角度を大きくしている。特に、基準マーク２０全体の深さが浅くても、輪郭加工工程を経ることにより、基準マーク２０の検出を容易にすることができる。したがって、本実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法によれば、基準マーク２０の加工時間を短縮でき、しかも基準マーク２０のエッジ検出精度の高い反射膜積層基板７Ａを提供することができる。

【0059】

本実施の形態においても、図３に示すように、基準マーク２０が露呈するように吸収層１７が反射膜積層基板７Ａの周縁部を覆わないように形成してもよいし、吸収層１７で反射膜積層基板７Ａの全面を覆うように構成してもよい。

【0060】

（実施例１）
次に、図１２－１、図１２－２、図１３－１、および図１３－２を用いて、本発明の第２の実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法の実施例１について説明する。まず、本実施例１では、反射膜９に対して、全域加工工程を行う。ここで、大電流集束イオンビームのビームプロファイルは、図１２－１に示す。図７に示すように、大電流集束イオンビームＩｂ２を基準マーク２０の形成予定領域２０Ａの全域に亘って所定間隔毎に２回のビーム照射を行う全域加工工程を行った。図１２－２は、全域加工により基準マーク２０の形成予定領域２０Ａが全体的に削られた状態を示している。このときの図１２－２に示す側壁の立ち上がり角度θ３は、わずか２．８５度であった。

【0061】

次に、図１３－１に示すようなビームプロファイルの小電流集束イオンビームＩｂ１を用いて輪郭加工工程を行った。本実施例では、図１３－２に示すように、全域加工工程で形成された凹部の一端側の反射膜９の表面（座標１０μｍ）から凹部の一端近傍（座標１８μｍ）までの領域に、輪郭加工を３０回の照射で行って彫り進んだ。この結果、図１３－２に示すように、Ｐ１で示す位置（座標８μｍ）から座標２１μｍまでの範囲で輪郭加工の影響を受ける。図１３－２に示す一端側の側壁の立ち上がり角度θ４は、１８．８４度であった。なお、輪郭加工が２０回の照射では、立ち上がり角度が、１２．８６度であり、輪郭加工が１０回の照射では、立ち上がり角度が、６．５４度であった。

【0062】

（実施例２）
次に、図１２－１、図１２－２、図１４－１、および図１４－２を用いて、本発明の第２の実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法の実施例２について説明する。まず、実施例２では、上記実施例１と同様に、反射膜９に対して、全域加工工程を行う。大電流集束イオンビームのビームプロファイルと全域加工した後の断面プロファイルは、図１２－１および図１２－２に示す通りである。

【0063】

次に、図１４－１に示すようなビームプロファイルの小電流集束イオンビームＩｂ１を用いて輪郭加工工程を行った。本実施例では、図１４－２に示すように、全域加工工程で形成された凹部内の側壁（座標１０μｍ、一端の近傍）から凹部の内部（座標１８μｍ）までの領域に、輪郭加工を３０回の照射で行って彫り進んだ。この結果、図１４－２に示すように、Ｐ２で示す位置（座標７μｍ）から座標２１μｍまでの範囲で輪郭加工の影響を受ける。図１４－２に示す一端側の側壁の立ち上がり角度θ５は、２１．３１度であった。なお、輪郭加工が２０回の照射では、立ち上がり角度が、１５．５１度であり、輪郭加工が１０回の照射では、立ち上がり角度が、９．３２度であった。

【0064】

（実施例３）
次に、図１５－１および図１５－２を用いて、本発明の第２の実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法の実施例３について説明する。実施例３では、図１５－１に示すように、先ず全域加工工程を８回の照射で行った。その後、図１５－２に示すように、輪郭加工工程を１０回の照射で行った。この輪郭加工工程では、小電流集束イオンビームＩｂ１を形成された凹部の一端から輪郭加工が及ぶ領域（座標７～１３μｍ）に照射した。このように、輪郭加工工程を１０回の照射で行うことにより、側壁が急峻に立ち上がるように形成できた。

【0065】

（実施例４）
図１５－３は、本発明の第２の実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法の実施例４を示す。本実施例では、基準マーク２０の形成予定領域２０Ａの左側の輪郭（エッジ）から＋０．１μｍずらして輪郭加工を１０回の小電流集束イオンビームＩｂ１の照射で行った。この実施例４での全域加工工程は、上記実施例３と同様である。この結果、図１５－３に示すように、輪郭部に加工された側壁の立ち上がり角度を大きくすることができた。

【0066】

（実施例５）
図１５－４は、本発明の第２の実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法の実施例５を示す。本実施例では、基準マーク２０の形成予定領域２０Ａの左側の輪郭（エッジ）から－０．１μｍずらして輪郭加工を１０回の小電流集束イオンビームＩｂ１の照射で行った。この実施例５での全域加工工程は、上記実施例３と同様である。

【0067】

この結果、図１５－４に示すように、輪郭部に加工された側壁の立ち上がり角度を大きくすることができたが、図５に示した輪郭溝部２２のような断面形状が得られなかった。このため、本実施例５では、輪郭加工における小電流集束イオンビームＩｂ１の照射回数を増加させることにより、輪郭溝部２２のような断面形状が得られると考えられる。

【0068】

上記した第２の実施の形態においても、全域加工工程および輪郭加工工程に行う集束イオンビームＩｂ１，Ｉｂ２の照射回数は、適宜変更が可能であり、数万回の照射も極短時間で行えるため、側壁２３の立ち上がり角度が大きく、エッジ検出精度の高い基準マーク２０を迅速に形成できるという効果がある。

【0069】

（第３の実施の形態）
図１６および図１７は、本発明の第３の実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法を示す。本実施の形態では、図１６に示すように、反射膜積層基板７Ａを小電流集束イオンビームＩｂ１に対して傾けた状態で輪郭加工工程を行う。

【0070】

まず、本実施の形態では、反射膜積層基板７Ａを水平に置いた状態で、鉛直方向から大電流集束イオンビームＩｂ２を照射して基準マーク２０の形成予定領域２０Ａの全体に凹部を加工しておく。

【0071】

次に、制御部６により、傾斜角度調整部５を駆動制御して搬送ステージの傾斜を調整して、反射膜積層基板７Ａの表面である反射膜９の表面９Ａを水平面に対してθだけ傾けた状態となるようにする。この結果、図１７に示すように、小電流集束イオンビームＩｂ１が、反射膜９に対して形成予定領域２０Ａの内側方向へ傾く方向から照射されるようになる。

【0072】

このように小電流集束イオンビームＩｂ１と反射膜９とが相対的に傾いた状態で輪郭加工を行うことにより、基準マーク２０の側壁の立ち上がり角度を直角に近づけることが可能となる。したがって、全域加工工程の時間を短縮して凹部の深さが浅くなっても、側壁の立ち上がり角度が大きくできるため、基準マーク２０の検出精度を高めることができる。

【0073】

なお、本実施の形態に係る反射型マスクブランクの製造方法では、輪郭加工工程のみにおいて斜め方向からの小電流集束イオンビームＩｂ１の照射を行ったが、図１６に示すように、大電流集束イオンビームＩｂ２を用いた全域加工工程においても斜め方向からの照射を行ってもよい。

【0074】

（その他の実施の形態）
以上、本発明の実施の形態について説明したが、実施の形態の開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。本発明は、付随する様々な実施例や代替手段を包含している。

【0075】

例えば、上記の各実施の形態および実施例では、反射型マスクブランクとして、反射膜積層基板７Ａの上に吸収層１７を成膜するが、反射膜９の上に保護膜を形成してもよい。この場合は、保護膜および反射膜９に対して、本発明を適用して基準マーク２０を形成してもよい。

【0076】

また、上記の各実施の形態および実施例では、基準マーク２０を反射膜積層基板７Ａの四隅に形成したがこれに限定されるものではなく、また基準マーク２０の形状も十字形状に限定されるものではない。

【符号の説明】

【0077】

１ 集束イオンビーム加工装置
２ 集束イオンビームカラム(ＦＩＢカラム)
３ 搬送ステージ
４ 昇降駆動部
５ 傾斜角度調整部
６ 制御部
７ 反射型マスクブランク
７Ａ 反射膜積層基板
８ ガラス基板
９ 反射膜
１０ 鏡筒
１０Ａ 開口部
１１ 集束イオンビーム光学系
１２ イオン源
１３ コンデンサレンズ
１４ 偏向器
１５ 対物静電レンズ
１６ 絞り
１７ 吸収層
２０ 基準マーク
２０Ａ 形成予定領域
２０Ｂ 軌道
２１ 溝底部領域
２２ 輪郭溝部
２３ 側壁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4-1】

【図4-2】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9-1】

【図9-2】

【図10-1】

【図10-2】

【図11】

【図12-1】

【図12-2】

【図13-1】

【図13-2】

【図14-1】

【図14-2】

【図15-1】

【図15-2】

【図15-3】

【図15-4】

【図16】

【図17】