マスクブランクの欠陥分析方法
【課題】パターン形成用薄膜の際、どのプロセスで欠陥が発生したのかを正確に特定することができるマスクブランクの欠陥分析方法を得る。
【解決手段】基板上に成膜された薄膜に対する検査によって異物の存在が確認されたマスクブランクの欠陥分析方法であって、前記薄膜の表面が露出した状態で、走査型電子顕微鏡を用いて前記異物の形状を観察する工程と、前記異物を除去する工程と、前記異物を除去することによって前記薄膜の表面に形成された凹部の深さを、走査型プローブ顕微鏡を用いて測定する工程と、前記異物の形状及び前記凹部の深さから、前記薄膜を成膜する工程における前記異物が付着した時期を特定する工程とを含むことを特徴とする、マスクブランクの欠陥分析方法である。
【解決手段】基板上に成膜された薄膜に対する検査によって異物の存在が確認されたマスクブランクの欠陥分析方法であって、前記薄膜の表面が露出した状態で、走査型電子顕微鏡を用いて前記異物の形状を観察する工程と、前記異物を除去する工程と、前記異物を除去することによって前記薄膜の表面に形成された凹部の深さを、走査型プローブ顕微鏡を用いて測定する工程と、前記異物の形状及び前記凹部の深さから、前記薄膜を成膜する工程における前記異物が付着した時期を特定する工程とを含むことを特徴とする、マスクブランクの欠陥分析方法である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置等の電子デバイスの製造において使用されるフォトマスク（転写用マスク）を作製するために用いるマスクブランクの欠陥分析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体装置の製造工程では、フォトリソグラフィー法を用いて微細パターンの形成が行われている。また、この微細パターンの形成には通常何枚ものフォトマスク（以下、「転写用マスク」という。）と呼ばれている基板が使用される。この転写用マスクは、一般に透光性のガラス基板上に、金属薄膜等からなる微細パターンを設けたものであり、この転写用マスクの製造においてもフォトリソグラフィー法が用いられている。
【０００３】
フォトリソグラフィー法による転写用マスクの製造には、ガラス基板等の透光性基板上に転写パターン（マスクパターン）を形成するための薄膜（例えば遮光膜など）を有するマスクブランクが用いられる。半導体装置の高集積化に伴い、マスクブランクが有する欠陥を低減することが必要なっているため、マスクブランク表面に存在する欠陥の検査が行われている。欠陥検査のためには、レーザー散乱光を検出する方式や共焦点光学系を用いる方式の欠陥検査装置が主に用いられている。また、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）によりマスクブランク表面の欠陥を観察する場合もある。
【０００４】
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により基板の表面の欠陥を観察する場合には、基板表面が帯電（チャージアップ）することにより、鮮明なＳＥＭ像が得られないという問題がある。ＳＥＭ観察の際の基板表面の帯電を避けるために、例えば、特許文献１には、基板の表面上に微細なパターンが形成された試料であって、前記基板及びパターンのうちの少なくとも一方が絶縁体で構成されている試料の前記パターンを走査型電子顕微鏡によって観察する際に前記パターンの観察を良好にするために前記試料に施される観察試料処理方法において、前記試料のパターン及び前記基板のうち少なくとも絶縁体から構成されているものの表面を、水又は溶剤等によって容易に剥離させることのできる導電性薄膜で覆うことを特徴とした観察試料処理方法が開示されている。
【０００５】
また、ＳＥＭ観察の際の基板表面の帯電を避けるために、特許文献２には、試料表面を、前記試料表面から２次電子を放出する１次電子ビームでスキャンする段階と、前記１次電子ビームをスキャンする以前に前記試料表面に意図的に電荷を帯電させて前記表面での電荷分布の均一性を強め、前記１次電子が前記表面に接近する時に電気的な引付け又は反発により回折される傾向を弱める段階と、前記試料表面から放出される２次電子を捕獲する段階と、前記捕獲された２次電子を信号に転換する段階と、前記信号を基にして前記１次電子ビームがスキャンされた前記試料表面の画像を得る段階とを含むことを特徴とする走査型電子顕微鏡画像を得る方法が開示されている。
【０００６】
また、特許文献３には、マスクブランク表面の欠陥の発生を低減するための洗浄方法として、異物を除去するためにブラシ等の摩擦材料を用いたスクラブ洗浄機が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１−２２１６３７号公報
【特許文献２】特開２００２−２２２６３５号公報
【特許文献３】特開平３−２９４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
半導体装置の高集積化に伴い、マスクブランクが有する欠陥に対する要求は厳しくなっている。そのため、マスクブランク製造における歩留まり向上のためには、欠陥検査装置を用いて欠陥の寸法、形状及び位置を測定し、どの時期に欠陥が発生したのかを明らかにすることが必要である。
【０００９】
従来、欠陥検査装置による検査によって、基板上に形成したパターン形成用薄膜に欠陥が存在するマスクブランクが発見された場合、欠陥発生原因の特定のために、マスクブランクの欠陥分析が行われている。マスクブランクの欠陥分析方法としては、具体的には、（１）成膜直後の未洗浄薄膜の分析及び（２）薄膜に対する異物除去洗浄が行われた後の分析が行われている。（１）成膜直後の未洗浄薄膜の分析では、薄膜の表面にＰｔやＡｕ蒸着等の導電性膜をコーティング後、ＳＥＭを用いて、ＳＥＭ観察画像による薄膜上の異物の形状観察及びエネルギー分散型Ｘ線分光器（ＥＤＸ）を用いた成分分析による異物の成分特定を行う。また、（２）異物除去洗浄後の分析では、走査型プローブ顕微鏡（ＳＰＭ）、例えば原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）によって、薄膜の凹部欠陥の深さの測定を行う。
【００１０】
しかしながら、（１）ＳＥＭ及びＥＤＸによる分析並びに（２）ＳＰＭによる分析を、異なるマスクブランクを用いて分析するのでは、両分析の間に確実な相関が得られないという欠点がある。（１）ＳＥＭ及びＥＤＸによる分析の後に、剥離液により導電性膜を剥離し、さらに異物除去洗浄を行った後に、同じマスクブランクのＳＰＭ測定をするという方法も考えられる。しかしながら、導電性膜の材料として用いるＡｕやＰｔの除去には、加熱した王水や濃硫酸を使用する必要がある。そのため、マスクブランクのパターン形成用薄膜の表面が少なからず除去（減膜）されて膜厚が減少してしまったり、ＡｕやＰｔの除去不足により導電性膜が残ってしまう（残膜）などの問題が生じる。減膜又は残膜(導電性膜)した薄膜表面に対してＳＰＭによる欠陥の深さ測定を行うと、実際の欠陥の深さとは誤差が生じてしまう。パターン形成用薄膜は、通常、複数層の積層構造であるため、欠陥の深さによっては、どの層の成膜プロセスで欠陥が発生したか特定することが困難になる場合があるという問題がある。
【００１１】
そこで、本発明は、ＳＥＭ観察時に従来形成していた導電性膜に関して生じる問題を回避し、同じマスクブランクを用いて異物の形状観察及び走査型プローブ顕微鏡（ＳＰＭ）による欠陥深さの測定を正確に行うことができるマスクブランクの欠陥分析方法を提供することを目的とする。また、本発明は、パターン形成用薄膜の際、どのプロセスで欠陥が発生したのかを正確に特定することができるマスクブランクの欠陥分析方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
従来、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による異物の形状観察のために、基板上の薄膜に対してＰｔやＡｕ蒸着等の導電性膜コーティングを行っている。本発明者らは、同一の試料に対して、ＳＥＭによる形状観察及び走査型プローブ顕微鏡（ＳＰＭ）による凹部の深さ測定を組み合せて行うことにより、基板上の薄膜に対してＰｔやＡｕ蒸着等の導電性膜コーティングを行わなくても、パターン形成用薄膜の際、どのプロセスで欠陥が発生したのかを正確に特定することができることを見出し、本発明に至った。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。
【００１３】
本発明は、下記の構成１〜６であることを特徴とするマスクブランクの欠陥分析方法である。
【００１４】
（構成１）
基板上に成膜された薄膜に対する検査によって異物の存在が確認されたマスクブランクの欠陥分析方法であって、前記薄膜の表面が露出した状態で、走査型電子顕微鏡を用いて前記異物の形状を観察する工程と、前記異物を除去する工程と、前記異物を除去することによって前記薄膜の表面に形成された凹部の深さを、走査型プローブ顕微鏡を用いて測定する工程と、前記異物の形状及び前記凹部の深さから、前記薄膜を成膜する工程における前記異物が付着した時期を特定する工程とを含むことを特徴とする、マスクブランクの欠陥分析方法である。
【００１５】
（構成２）
前記異物を、前記薄膜の表面が露出した状態で、エネルギー分散型Ｘ線分光法を用いて検出し、前記異物の含有元素を特定する工程をさらに含むことを特徴とする、構成１に記載のマスクブランクの欠陥分析方法である。
【００１６】
（構成３）
前記薄膜が、スパッタリング法によって成膜されていることを特徴とする、構成１又は２に記載のマスクブランクの欠陥分析方法である。
【００１７】
（構成４）
前記検査が、前記薄膜表面に照射した検査光に対する反射光の光量差で前記異物に起因するものを含む欠陥の有無を検出する欠陥検査装置によって行われるものであることを特徴とする、構成１〜３のいずれか１項に記載のマスクブランクの欠陥分析方法である。
【００１８】
（構成５）
前記薄膜が、金属若しくは金属シリサイド、又はこれらの酸化物、窒化物、炭化物、酸窒化物、酸化炭化物、窒化炭化物若しくは酸化窒化炭化物を含有する材料からなることを特徴とする、構成１〜４のいずれか１項に記載のマスクブランクの欠陥分析方法である。
【００１９】
（構成６）
前記金属は、クロム、タンタル又はモリブデンであることを特徴とする、構成５に記載のマスクブランクの欠陥分析方法である。
【００２０】
次に、本発明のマスクブランクの欠陥分析方法の構成１〜６について説明する。
【００２１】
本発明は、構成１にあるように、基板上に成膜された薄膜に対する検査によって異物の存在が確認されたマスクブランクの欠陥分析方法であって、前記薄膜の表面が露出した状態で、走査型電子顕微鏡を用いて前記異物の形状を観察する工程と、前記異物を除去する工程と、前記異物を除去することによって前記薄膜の表面に形成された凹部の深さを、走査型プローブ顕微鏡を用いて測定する工程と、前記異物の形状及び前記凹部の深さから、前記薄膜を成膜する工程における前記異物が付着した時期を特定する工程とを含むことを特徴とする、マスクブランクの欠陥分析方法である。
【００２２】
構成１にあるように、本発明は、基板上に成膜された薄膜に対する検査によって異物の存在が確認されたマスクブランクの欠陥分析方法である。薄膜に対する検査は、公知の欠陥検査装置を用いて行うことができる。欠陥検査装置により、薄膜上に存在する欠陥の座標（位置）及び種類（凸欠陥又は凹欠陥のいずれであるか）を検出することができる。欠陥検査装置等による検査によって、薄膜上に異物の存在が確認されたマスクブランクに対して本発明の欠陥分析方法を実施することができる。
【００２３】
本発明の構成１のマスクブランクの欠陥分析方法は、薄膜の表面が露出した状態で、走査型電子顕微鏡を用いて異物の形状を観察する工程を含む。「薄膜の表面が露出した状態」とは、ＰｔやＡｕ蒸着等の導電性膜コーティングを薄膜表面に行うことなく、導電性膜を有せずに薄膜の表面が露出した状態のことをいう。近年のマスクブランクは、導電性の低いガラス系材料で形成された基板上に、１００ｎｍ前後の薄い膜厚で、金属に酸素や窒素などが含有された材料からなる薄膜が形成された構造である。一般に、走査型電子顕微鏡を用いて被検体の形状を観察する際に高い導電性が必要とされるのは、被検体の詳細な形状を観察する必要性が高い場合が多いためである。被検体の高精細なＳＥＭ画像を取得するためには導電性が重要なのである。導電性膜コーティングを施していないマスクブランクの全体の導電度は、高詳細なＳＥＭ画像を取得できるレベルには至らない場合が多い。しかし、マスクブランクの薄膜表面の異物を走査型電子顕微鏡で異物の形状を観察する場合、異物のおおよその形状、例えば、不定形、片状、欠片状、破片状、粒状等のいずれであるかの判別ができる程度、及び異物の寸法を測定することができる程度で十分であり、異物の表面の詳細な状態を観察できる高精細なＳＥＭ画像は必ずしも必要とされない。本発明では、マスクブランクの薄膜表面における異物の詳細な表面形態がわかるような高精細なＳＥＭ画像を取得することを重視するのではなく、その後に行われる走査型プローブ顕微鏡による異物除去後にできる薄膜表面の凹部の深さを検出する精度を重視するものである。なお、欠陥検査装置により、薄膜上に存在する欠陥の座標は明らかになっているので、走査型電子顕微鏡による所定の異物の発見は容易である。
【００２４】
次に、本発明の構成１のマスクブランクの欠陥分析方法は、走査型電子顕微鏡を用いて観察した異物を除去する工程を含む。異物の除去には、例えば、スクラブ洗浄、超音波洗浄及び走査型プローブ顕微鏡のプローブにダイヤモンド針を装着して針を異物に当てて除去する方法等の公知の方法から適宜選択して用いることができる。異物の除去を確実かつ容易に行うために、異物の除去は、スクラブ洗浄により行うことが好ましい。
【００２５】
次に、本発明の構成１のマスクブランクの欠陥分析方法は、前記異物を除去することによって前記薄膜の表面に形成された凹部の深さを、走査型プローブ顕微鏡を用いて測定する工程を含む。本発明に用いられる走査型プローブ顕微鏡としては、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）、走査型トンネル顕微鏡（ＳＴＭ）などが挙げられる。原子間力顕微鏡は、絶縁性の被検体に対しても凹部の深さを測定可能であるので、特に好ましい。前記に列挙した走査型プローブ顕微鏡は、公知のものを用いることができる。
【００２６】
次に、本発明の構成１のマスクブランクの欠陥分析方法は、前記異物の形状及び前記凹部の深さから、前記薄膜を成膜する工程における前記異物が付着した時期を特定する工程を含む。走査型電子顕微鏡による観察によって測定した異物の形状及び寸法と、走査型プローブ顕微鏡により測定された凹部の深さとを考慮することにより、薄膜を成膜する工程における異物が付着した時期を特定することができる。具体的には、凹部の深さから、異物がどの成膜工程で付着したのかを特定することができ、異物の形状及び寸法から異物の種類（成膜した膜が剥がれたものであるか、外部から混入した異物であるか等）を推測することができるため、これらの情報に基づいて、異物が付着した時期の特定を総合的に判断することができる。
【００２７】
また、構成２にあるように、本発明のマスクブランクの欠陥分析方法は、前記異物を、前記薄膜の表面が露出した状態で、エネルギー分散型Ｘ線分光法を用いて検出し、前記異物の含有元素を特定する工程をさらに含むことを特徴とすることが好ましい。
【００２８】
構成２にあるように、走査型電子顕微鏡による観察の際、走査型電子顕微鏡に付属しているエネルギー分散型Ｘ線分光法による測定装置を用いて、異物の含有元素を特定することができる。異物の含有元素に関する情報を得ることにより、異物が付着した時期の特定をより正確に行うことができる。なお、非破壊測定で異物の含有元素を特定できるのであれば、エネルギー分散型Ｘ線分光法による測定装置に限らない。また、走査型電子顕微鏡による観察後であれば、非破壊測定でなくても適用可能である。異物の含有元素を特定できる測定方法としては、例えば、波長分散型Ｘ線分光法（ＷＤＸ）、飛行時間型二次イオン質量分析法（ＴＯＦ−ＳＩＭＳ）、オージェ電子分光法（ＡＥＳ）などが挙げられる。
【００２９】
また、構成３にあるように、本発明のマスクブランクの欠陥分析方法は、前記薄膜が、スパッタリング法によって成膜されていることを特徴とすることが好ましい。
【００３０】
構成３にあるように、基板上への薄膜の形成が、スパッタリング法によって行われることが好ましい。各種マスクブランクの遮光膜等の薄膜の形成には、スパッタリング法を用いることが一般的である。スパッタリングターゲットの種類及びスパッタリング中に導入するガスの種類を適切に選択することにより、単体の元素の薄膜のみならず、各種化合物の薄膜の形成も容易に行うことができるためである。なお、マスクブランクの薄膜の形成には、ＤＣスパッタリング法、ＲＦスパッタリング法、イオンビームスパッタリング法を用いることが特に好ましい。
【００３１】
また、構成４にあるように、本発明のマスクブランクの欠陥分析方法は、前記検査が、前記薄膜表面に照射した検査光に対する反射光の光量差で前記異物に起因するものを含む欠陥の有無を検出する欠陥検査装置によって行われるものであることを特徴とすることが好ましい。
【００３２】
構成４にあるように、基板上に成膜された薄膜に対する検査をするための欠陥検査装置は、薄膜表面に照射した検査光に対する反射光の光量差で異物に起因するものを含む欠陥の有無を検出する欠陥検査装置であることが好ましい。この欠陥検査装置により、薄膜上に存在する欠陥の座標（位置）及び種類（凸欠陥又は凹欠陥のいずれであるか）を検出することができる。欠陥検査装置の検査方式としては、レーザー散乱光を検出する方式や共焦点光学系を用いる方式などが挙げられる。
【００３３】
また、構成５にあるように、本発明のマスクブランクの欠陥分析方法は、前記薄膜が、金属若しくは金属シリサイド、又はこれらの酸化物、窒化物、炭化物、酸窒化物、酸化炭化物、窒化炭化物若しくは酸化窒化炭化物を含有する材料からなることを特徴とすることが好ましい。
【００３４】
構成５にあるように、本発明のマスクブランクの欠陥分析方法は、金属又は金属シリサイドを含有する材料の薄膜を有するマスクブランクに対して好ましく用いることができる。また、本発明のマスクブランクの欠陥分析方法は、金属又は金属シリサイドの、酸化物、窒化物、炭化物、酸窒化物、酸化炭化物、窒化炭化物又は酸化窒化炭化物を含有する材料の薄膜を有するマスクブランクに対して好ましく用いることができる。上記材料は、マスクブランクを構成する薄膜の材料として一般的に用いられているものである。本発明のマスクブランクの欠陥分析方法は、上記材料のいずれに対しても、異物が付着した時期の特定を総合的に判断することを好適に行うことができる。
【００３５】
また、構成６にあるように、本発明のマスクブランクの欠陥分析方法は、前記金属は、クロム、タンタル又はモリブデンであることを特徴とすることが好ましい。
【００３６】
構成６にあるように、本発明のマスクブランクの欠陥分析方法は、クロム、タンタル若しくはモリブデンの単体又はそれらのシリサイドを含有する材料の薄膜を有するマスクブランクに対して好ましく用いることができる。また、本発明のマスクブランクの欠陥分析方法は、クロム、タンタル若しくはモリブデンの単体又はそれらのシリサイドの、酸化物、窒化物、炭化物、酸窒化物、酸化炭化物、窒化炭化物又は酸化窒化炭化物を含有する材料の薄膜を有するマスクブランクに対して好ましく用いることができる。上記材料は、マスクブランクを構成する薄膜の材料として、好ましく用いられているものである。本発明のマスクブランクの欠陥分析方法は、上記材料のいずれに対しても、異物が付着した時期の特定を総合的に判断することを好適に行うことができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、ＳＥＭ観察時に従来形成していた導電性膜に関して生じる問題を回避し、同じマスクブランクを用いて異物の形状観察及びＡＦＭによる欠陥深さの測定を正確に行うことができるマスクブランクの欠陥分析方法を提供することができる。また、本発明のマスクブランクの欠陥分析方法により得られた情報を用いれば、パターン形成用薄膜の際、どのプロセスで欠陥が発生したのかを正確に特定することができる。この結果、マスクブランクの製造工程を改善することができるので、マスクブランクの製造の歩留まりを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】マスクブランクの一例を示す断面図である。
【図２】実験番号４の異物を傾斜角０度で観察したＳＥＭ観察画像である。
【図３】実験番号４の異物を傾斜角５０度で観察したＳＥＭ観察画像である。
【図４】実験番号４の異物除去後の凹部のＡＦＭ観察画像（左図）及びその微分画像（右図）である。
【図５】実験番号５の異物を傾斜角０度で観察したＳＥＭ観察画像である。
【図６】実験番号５の異物を傾斜角５０度で観察したＳＥＭ観察画像である。
【図７】実験番号５の異物除去後の凹部のＡＦＭ観察画像（左図）及びその微分画像（右図）である。
【図８】実験番号６の異物を傾斜角０度で観察したＳＥＭ観察画像である。
【図９】実験番号６の異物を傾斜角５０度で観察したＳＥＭ観察画像である。
【図１０】実験番号６の異物除去後の凹部のＡＦＭ観察画像（左図）及びその微分画像（右図）である。
【図１１】実験番号１〜９のＡＦＭ測定による異物の長さ及び深さを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述する。なお、図１に示す例では、透光性基板１上の薄膜が遮光膜２である例について説明するが、本発明の欠陥分析方法は、遮光膜２の欠陥分析に限られるものではない。
【００４０】
図１は、本発明の欠陥分析方法の分析対象となるマスクブランクの一例を示す断面図である。図１のマスクブランク１０は、透光性基板１上に薄膜を遮光膜２として有する形態のものである。ここで、透光性基板１としては、ガラス基板が一般的である。ガラス基板は、平坦度及び平滑度に優れるため、転写用マスクを使用して半導体基板上へのパターン転写を行う場合、転写パターンの歪み等が生じないで高精度のパターン転写を行うことができる。ガラス基板としては、合成石英ガラス基板を用いることが好ましい。合成石英ガラスは化学的に安定で、他の工業材料と比較して熱膨張係数が極めて小さいなどの特徴を有する。また、合成石英ガラスは、ＦＰＤ製造用途の転写用マスクで使用される超高圧水銀灯の露光光に対する光透過性も高い。さらには、合成石英ガラスは、半導体デバイス製造用途の転写用マスクで使用されるＫｒＦエキシマレーザ（波長：約２４８ｎｍ）やＡｒＦエキシマレーザ（波長：約１９３ｎｍ）の露光光に対する光透過性も高い。これらのことからもわかるように、マスクブランク用基板の材料として、合成石英ガラスを好適に用いることができる。使用される露光光の光源によっては、基板の材料にソーダライムガラスやアルミのシリケートガラスなども適用可能である。
【００４１】
マスクブランク１０の遮光膜２は、その上に形成されるレジストパターンをマスクにしてドライエッチングによってパターニングする際にレジスト膜の膜減りが起こっても、遮光膜２のパターニング終了時点でレジスト膜が残存するように、レジスト膜の膜厚と、遮光膜２のドライエッチング速度が制御される。具体的な遮光膜２の材料としては、例えば、クロムと、クロム単体よりもドライエッチング速度が速くなる添加元素とを含む材料を用いることができる。このようなクロム単体よりもドライエッチング速度が速くなる添加元素としては、酸素、窒素及び／又は炭素を挙げることができる。
【００４２】
本発明の欠陥分析方法では、マスクブランク１０の遮光膜２の材料となる金属として、クロムに加えて、タンタル及び／又はモリブデンを用いることもでき、それらのシリサイドを用いることもできる。またそれらの金属材料の酸化物、窒化物、炭化物、酸窒化物、酸化炭化物、窒化炭化物及び／又は酸化窒化炭化物を含有する材料を用いることもできる。
【００４３】
上記遮光膜２の形成方法は、特に制限されないが、遮光膜２の形成方法として、スパッタリング法を好ましく挙げることができる。スパッタリング法によると、均一で膜厚の一定な遮光膜２を形成することができる。透光性基板１上に、スパッタリング法によってクロムを含む遮光膜２を成膜する場合、スパッタリングターゲットとしてクロム（Ｃｒ）ターゲットを用いる。また、チャンバー内に導入するスパッタガスは、アルゴンガスに酸素、窒素若しくは二酸化炭素等のガスを混合したものを用いることができる。アルゴンガスに酸素ガス又は二酸化炭素ガスを混合したスパッタガスを用いると、クロム及び酸素を含む遮光膜２を形成することができる。また、アルゴンガスに窒素ガスを混合したスパッタガスを用いると、クロム及び窒素を含む遮光膜２を形成することができる。
【００４４】
遮光膜を形成方法するためのスパッタリング装置としては、枚葉式スパッタリング装置及びインライン式スパッタリング装置を挙げることができる。枚葉式スパッタリング装置及びインライン式スパッタリング装置のどちらで遮光膜２の成膜をする場合でも、本発明の欠陥分析方法によって、好適に欠陥の分析を行うことができる。
【００４５】
また、遮光膜２は、単層であることに限られず、多層の遮光膜２であることができる。例えば、基板上にクロム及び窒素を含む薄膜を形成し、さらにその薄膜の上にクロム、酸素及び窒素を含む薄膜を形成することによって、二層からなる遮光膜２を形成することができる。また、遮光膜２は、表層部（上層部）に反射防止層を含むものであってもよい。その場合、反射防止層としては、例えばＣｒＯ，ＣｒＣＯ，ＣｒＮＯ，ＣｒＣＯＮ等の材質を好ましく挙げることができる。反射防止層を設けることによって、露光波長における反射率を例えば２０％以下、好ましくは１５％以下に抑えることが、フォトマスク使用時の定在波の影響を低減する上で望ましい。さらに、マスクブランクやフォトマスクの欠陥検査に用いる波長（例えば２５７ｎｍ、３６４ｎｍ、４８８ｎｍ等）に対する反射率を例えば３０％以下とすることが、欠陥を高精度で検出する上で望ましい。特に、反射防止層として炭素を含む膜とすることにより、露光波長に対する反射率を低減させ、かつ、上記検査波長（特に２５７ｎｍ）に対する反射率が２０％以下とすることができるので望ましい。具体的には、炭素の含有量は、５〜２０原子％とすることが好ましい。炭素の含有量が５原子％未満の場合、反射率を低減させる効果が小さくなり、また、炭素の含有量が２０原子％超の場合、ドライエッチング速度が低下し、遮光膜２をドライエッチングによりパターニングする際に要するドライエッチング時間が長くなり、レジスト膜の薄膜化することが困難となるので好ましくない。但し、反射防止層として炭素を含む場合には、ドライエッチング速度が低下する傾向にあるので、本発明の効果を最大限に発揮するために、遮光膜２全体に占める反射防止層の割合を０．４５以下、さらに好ましくは０．３０以下、さらに好ましくは０．２０以下とすることが望ましい。なお、反射防止層は裏面（ガラス面）側にも設けてもよい。また、遮光膜２は、表層部の反射防止層と、それ以外の層との間で段階的、又は連続的に組成傾斜した組成傾斜膜としても良い。
【００４６】
また、上記遮光膜２の上に、非クロム系反射防止膜を設けてもよい。このような反射防止膜としては、例えばＳｉＯ２，ＳｉＯＮ，ＭＳｉＯ，ＭＳｉＯＮ（Ｍはモリブデン等の非クロム金属）等の材質が挙げられる。
【００４７】
上述のようにして遮光膜２等の薄膜を形成する際に、異物がしばしば発生し、基板又は成長中の薄膜に付着する場合がある。本発明のマスクブランクの欠陥分析方法を用いるならば、薄膜成長中の異物の発生理由及び発生時期を特定することができる。
【００４８】
本発明のマスクブランクの欠陥分析方法では、まず、上述のようにして薄膜、例えば遮光膜２の形成後、欠陥検査装置を用いて、薄膜上に存在する欠陥の座標（位置）及び種類（凸欠陥又は凹欠陥のいずれであるか）を検出する。欠陥検査装置としては、薄膜上に存在する欠陥の座標（位置）及び種類（凸欠陥又は凹欠陥のいずれであるか）の検出が可能な公知のものを用いることができる。欠陥検査装置としては、例えばレーザーテック社製Ｍ１３５０（レーザーテック社の商品名）を用いることができる。
【００４９】
本発明のマスクブランクの欠陥分析方法では、次に、薄膜の表面に導電性膜の蒸着等をしないまま、欠陥検査装置によって欠陥が検出された座標を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）によって観察する。このＳＥＭ観察により、欠陥として検出された異物の形状及び寸法を測定することができる。また、異物の発生理由をより明確にするために、ＳＥＭ観察の際に、ＳＥＭに付属するエネルギー分散型Ｘ線分光器（ＥＤＸ）を用いて、異物を構成する元素を測定することが好ましい。
【００５０】
本発明のマスクブランクの欠陥分析方法では、次に、スクラブ洗浄装置等によって、薄膜の表面をスクラブ洗浄することにより、ＳＥＭによって観察した異物を除去する。異物の除去の方法としては、例えば、スクラブ洗浄、超音波洗浄及び走査型プローブ顕微鏡のプローブにダイヤモンド針を装着して針を異物に当てて除去する方法等の方法を挙げることができる。異物の除去を確実かつ容易に行うために、異物の除去は、スクラブ洗浄により行うことが好ましい。スクラブ洗浄とは、スポンジブラシ等の摩擦材料を用いて薄膜表面の異物を機械的に除去する洗浄方法である。スクラブ洗浄装置としては、例えば、特許文献３に開示されているような洗浄装置を用いることができる。
【００５１】
本発明のマスクブランクの欠陥分析方法では、次に、ＳＥＭによって異物を観察した座標を、走査型プローブ顕微鏡（ＳＰＭ）によって観察し、異物が除去された部分である凹部欠陥の深さを測定する。走査型プローブ顕微鏡は、公知のものを用いることができるが、特に原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）が望ましい。なお、欠陥検査装置により、薄膜上に存在する欠陥の座標は明らかになっているので、走査型プローブ顕微鏡による所定の異物の発見は容易である。
【００５２】
本発明のマスクブランクの欠陥分析方法では、次に、前記異物の形状及び前記凹部の深さから、薄膜の成膜の際に異物が付着した時期を特定する。上述の走査型電子顕微鏡による観察によって測定した異物の形状及び寸法を得ることができる。また、エネルギー分散型Ｘ線分光法により異物の含有元素を特定することができる。さらに、走査型プローブ顕微鏡により、異物が存在していた部分である凹部の深さを得ることができる。以上得られた情報から、薄膜を成膜する際に異物が付着した時期を特定することができ、また、どのような理由で異物が発生したのかを推測することができる。この結果、マスクブランクの製造工程を改善することができるので、マスクブランクの製造の歩留まりを向上することができる。
【００５３】
本発明のマスクブランクの欠陥分析方法は、例えば、以下のような遮光膜、光半透過膜及び吸収体膜等の薄膜を有するマスクブランクに好適に用いることができる。
（１）前記薄膜が遷移金属を含む材料からなる遮光膜であるバイナリマスクブランク
かかるバイナリマスクブランクは、透光性基板上に遮光膜を有する形態のものであり、この遮光膜は、クロム、タンタル、ルテニウム、タングステン、チタン、ハフニウム、モリブデン、ニッケル、バナジウム、ジルコニウム、ニオブ、パラジウム、ロジウム等の遷移金属単体あるいはその化合物を含む材料からなる。例えば、クロムや、クロムに酸素、窒素、炭素などの元素から選ばれる１種以上の元素を添加したクロム化合物で構成した遮光膜が挙げられる。また、例えば、タンタルに、酸素、窒素、ホウ素などの元素から選ばれる１種以上の元素を添加したタンタル化合物で構成した遮光膜が挙げられる。
かかるバイナリマスクブランクは、遮光膜を、遮光層と表面反射防止層の２層構造や、さらに遮光層と基板との間に裏面反射防止層を加えた３層構造としたものなどがある。
また、遮光膜の膜厚方向における組成が連続的又は段階的に異なる組成傾斜膜としてもよい。
【００５４】
（２）前記薄膜が、前記の遷移金属及びケイ素（遷移金属シリサイド、特にモリブデンシリサイドを含む）の化合物を含む材料からなる光半透過膜である位相シフトマスクブランク
かかる位相シフトマスクブランクとしては、透光性基板（ガラス基板）上に光半透過膜を有する形態のものであって、該光半透過膜をパターニングしてシフタ部を設けるタイプであるハーフトーン型位相シフトマスクが作製される。かかる位相シフトマスクにおいては、光半透過膜を透過した光に基づき転写領域に形成される光半透過膜パターンによる被転写基板のパターン不良を防止するために、透光性基板上に光半透過膜とその上の遮光膜（遮光帯）とを有する形態とするものが挙げられる。また、ハーフトーン型位相シフトマスクブランクのほかに、透光性基板をエッチング等により掘り込んでシフタ部を設ける基板掘り込みタイプであるレベンソン型位相シフトマスク用やエンハンサー型位相シフトマスク用のマスクブランクが挙げられる。
【００５５】
前記ハーフトーン型位相シフトマスクブランクの光半透過膜は、実質的に露光に寄与しない強度の光（例えば、露光波長に対して１％〜３０％）を透過させるものであって、所定の位相差（例えば１８０度）を有するものであり、この光半透過膜をパターニングした光半透過部と、光半透過膜が形成されていない実質的に露光に寄与する強度の光を透過させる光透過部とによって、光半透過部を透過して光の位相が光透過部を透過した光の位相に対して実質的に反転した関係になるようにすることによって、光半透過部と光透過部との境界部近傍を通過し回折現象によって互いに相手の領域に回り込んだ光が互いに打ち消しあうようにし、境界部における光強度をほぼゼロとし境界部のコントラスト即ち解像度を向上させるものである。
【００５６】
この光半透過膜は、例えば遷移金属及びケイ素（遷移金属シリサイドを含む）の化合物を含む材料からなり、これらの遷移金属及びケイ素と、酸素及び／又は窒素を主たる構成要素とする材料が挙げられる。遷移金属には、モリブデン、タンタル、タングステン、チタン、ハフニウム、ニッケル、バナジウム、ジルコニウム、ニオブ、パラジウム、ルテニウム、ロジウム、クロム等が適用可能である。
また、光半透過膜上に遮光膜を有する形態の場合、上記光半透過膜の材料が遷移金属及びケイ素を含むので、遮光膜の材料としては、光半透過膜に対してエッチング選択性を有する（エッチング耐性を有する）特にクロムや、クロムに酸素、窒素、炭素などの元素を添加したクロム化合物で構成することが好ましい。
【００５７】
レベンソン型位相シフトマスクは、バイナリマスクブランクと同様の構成のマスクブランクから作製されるため、パターン形成用薄膜の構成については、バイナリマスクブランクの遮光膜と同様である。エンハンサー型位相シフトマスク用のマスクブランクの光半透過膜は、実質的に露光に寄与しない強度の光（例えば、露光波長に対して１％〜３０％）を透過させるものではあるが、透過する露光光に生じさせる位相差が小さい膜（例えば、位相差が３０度以下。好ましくは０度。）であり、この点が、ハーフトーン型位相シフトマスクブランクの光半透過膜とは異なる。この光半透過膜の材料は、ハーフトーン型位相シフトマスクブランクの光半透過膜と同様の元素を含むが、各元素の組成比や膜厚は、露光光に対して所定の透過率と所定の小さな位相差となるように調整される。
【００５８】
（３）前記薄膜が、遷移金属、遷移金属及びケイ素（遷移金属シリサイド、特にモリブデンシリサイドを含む）の化合物を含む材料からなる遮光膜であるバイナリマスクブランク
この遮光膜は、遷移金属及びケイ素の化合物を含む材料からなり、これらの遷移金属及びケイ素と、酸素及び／又は窒素を主たる構成要素とする材料が挙げられる。また、遮光膜は、遷移金属と、酸素、窒素及び／又はホウ素を主たる構成要素とする材料が挙げられる。遷移金属には、モリブデン、タンタル、タングステン、チタン、ハフニウム、ニッケル、バナジウム、ジルコニウム、ニオブ、パラジウム、ルテニウム、ロジウム、クロム等が適用可能である。
特に、遮光膜をモリブデンシリサイドの化合物で形成する場合であって、遮光層（ＭｏＳｉ等）と表面反射防止層（ＭｏＳｉＯＮ等）の２層構造や、さらに遮光層と基板との間に裏面反射防止層（ＭｏＳｉＯＮ等）を加えた３層構造がある。
また、遮光膜の膜厚方向における組成が連続的又は段階的に異なる組成傾斜膜としてもよい。
【００５９】
また、レジスト膜の膜厚を薄膜化して微細パターンを形成するために、遮光膜上にエッチングマスク膜を有する構成としてもよい。このエッチングマスク膜は、遷移金属シリサイドを含む遮光膜のエッチングに対してエッチング選択性を有する（エッチング耐性を有する）特にクロムや、クロムに酸素、窒素、炭素などの元素を添加したクロム化合物からなる材料で構成することが好ましい。このとき、エッチングマスク膜に反射防止機能を持たせることにより、遮光膜上にエッチングマスク膜を残した状態で転写用マスクを作製してもよい。
【００６０】
（４）前記薄膜が、１以上の半透過膜と遮光膜との積層構造である多階調マスクブランク
半透過膜の材料については、前記のハーフトーン型位相シフトマスクブランクの光半透過膜と同様の元素のほか、クロム、タンタル、チタン、アルミニウムなどの金属単体や合金あるいはそれらの化合物を含む材料も含まれる。各元素の組成比や膜厚は、露光光に対して所定の透過率となるように調整される。遮光膜の材料についても、前記のバイナリマスクブランクの遮光膜が適用可能であるが、半透過膜との積層構造で、所定の遮光性能（光学濃度）となるように、遮光膜材料の組成や膜厚は調整される。
【００６１】
また、上記（１）〜（４）において、透光性基板と遮光膜との間、又は光半透過膜と遮光膜との間に、遮光膜や光半透過膜に対してエッチング耐性を有するエッチングストッパー膜を設けてもよい。エッチングストッパー膜は、エッチングストッパー膜をエッチングするときにエッチングマスク膜を同時に剥離することができる材料としてもよい。
【００６２】
さらに、本発明のマスクブランクの欠陥分析方法は、以下のような反射型マスクブランクに好適に用いることができる。
【００６３】
（５）高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層してなる多層反射膜上に吸収体膜を備える反射型マスクブランク
反射型マスクは、ＥＵＶリソグラフィに用いられるマスクである。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、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構造を有する。露光装置（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（ＥＵＶ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。
【００６４】
反射型マスクの場合、基板には露光光（ＥＵＶ光）に対する高い透過率は求められず、合成石英ガラスよりも低い熱膨張係数（例えば、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）が求められる。この範囲の低熱膨張係数を有する素材としては、例えばアモルファスガラスであれば、ＳｉＯ２に例えば５〜１０重量％程度の範囲でＴｉＯ２を添加したＳｉＯ２−ＴｉＯ２系ガラス基板が好ましい。
【００６５】
多層反射膜は、高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層して形成される。多層反射膜の例としては、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、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、材質を適宜選択することができる。
【００６６】
吸収体膜は、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。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。
【００６７】
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、さらにＯとＮの少なくともいずれかを含む材料、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、ＴａとＨｆを含む材料、ＴａとＨｆとＮを含む材料、ＴａとＺｒを含む材料、ＴａとＺｒとＮを含む材料、等を用いることができる。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できるという効果が得られる。
【００６８】
ＥＵＶ反射型マスクブランクの場合、表面欠陥に対する非常に高いレベルの条件を満たす必要がある。本発明のマスクブランクの欠陥分析方法は、ＥＵＶ反射型マスクブランクに用いる吸収体膜の成膜の歩留まり向上のために、特に好適に用いることができる。
【実施例】
【００６９】
以下、実施例により、本発明の実施の形態をさらに具体的に説明する。
【００７０】
合成石英ガラスからなる基板上に、枚葉式スパッタリング装置を用いて、ハーフトーン型位相シフト膜を形成した。具体的には、モリブデン（Ｍｏ）とケイ素（Ｓｉ）の混合ターゲット（Ｍｏ：Ｓｉ＝１２ａｔ％：８８ａｔ％）を用い、アルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ２）とヘリウム（Ｈｅ）の混合ガス雰囲気（ガス流量比 Ａｒ：Ｎ２：Ｈｅ＝８：７２：１００）で、反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、モリブデン、ケイ素及び窒素からなるＭｏＳｉＮ膜を６９ｎｍの膜厚で形成した。次いで、上記ＭｏＳｉＮ膜が形成された基板に対して、アニール処理として加熱処理を施した。加熱処理後のＭｏＳｉＮ膜（ハーフトーン型位相シフト膜）は、ＡｒＦエキシマレーザー光に対する透過率が６．１６％、位相差が１８４．４度であった。
【００７１】
次に、基板のＭｏＳｉＮ膜上に、インライン式スパッタリング装置を用いて、遮光膜を形成した。インライン式スパッタリング装置には、横長のスパッタ室内に２つのクロムターゲットが配置されており、基板を２つのクロムターゲットの間を低速で移動させながら、組成傾斜した積層構造の遮光膜を膜厚４８ｎｍで形成した。最初のクロムターゲットでは、アルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ２）とヘリウム（Ｈｅ）の混合ガス雰囲気（ガス流量比 Ａｒ：Ｎ２：Ｈｅ＝３０：３０：４０）での反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、ＣｒＮ層を約２８ｎｍの膜厚で形成した。また、２つ目のクロムターゲットでは、アルゴン（Ａｒ）と一酸化窒素（ＮＯ）とヘリウム（Ｈｅ）の混合ガス雰囲気（ガス流量比 Ａｒ：ＮＯ：Ｈｅ＝６５：３：４０）での反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、ＣｒＯＮ層を約２０ｎｍの膜厚で形成した。以上のようにして、合成石英ガラスからなる基板上に、膜厚６９ｎｍのＭｏＳｉＮ膜からなるハーフトーン位相シフト膜と、ＣｒＮ層及びＣｒＯＮ層が明確な界面を持たずに組成傾斜した膜からなる膜厚４８ｎｍの遮光膜とが積層したマスクブランク（ハーフトーン型位相シフトマスクブランク）を５０枚製造した。
【００７２】
製造した５０枚のマスクブランクの遮光膜に対し、欠陥検査装置（レーザーテック社製Ｍ１３５０、レーザーテック社の商品名）を用いて、遮光膜上の欠陥の有無の検出と、欠陥が存在する場合はその欠陥の座標（位置）及び種類（凸欠陥又は凹欠陥のいずれであるか）を記録した。
【００７３】
次に、遮光膜に凸欠陥が検出されたマスクブランクに対し、遮光膜の表面に導電性膜の蒸着等をしないまま、欠陥検査装置によって凸欠陥が検出された座標を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）によって観察し、凸欠陥として検出された異物の形状及び寸法を測定した。また、ＳＥＭに付属するエネルギー分散型Ｘ線分光器（ＥＤＸ）を用いて、異物を構成する元素を測定した。走査型電子顕微鏡は、日本電子社製 ＪＷＳ−７８５５Ｓを用いた。
【００７４】
続いて、ＳＥＭ観察及びＥＤＸ分析によって、異物に起因する凸欠陥が存在することが確認されたマスクブランクに対して、イソプロピルアルコール液に浸漬させるＩＰＡ洗浄を行った。次に、スクラブ洗浄装置によって、遮光膜の表面をスクラブ洗浄し、ＳＥＭによって観察した異物を除去した。
【００７５】
次に、ＳＥＭによって異物を観察した座標を、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）によって観察し、遮光膜の異物が除去された部分である凹部欠陥の深さ（表面を０ｎｍとして、深さが深いほど、マイナスの値が大きくなるように示す。）を測定した。基板直上のＣｒＮ層の厚さは約２８ｎｍであり、ＣｒＮ層の上のＣｒＯＮ層の厚さは２０ｎｍであることから、例えば、凹部欠陥の深さが２０ｎｍ以上である場合には、異物がＣｒＮ層を成膜するプロセス中あるいは、ＣｒＮ層を成膜する前の段階で付着したことを意味する。原子間力顕微鏡は、ビーコ・インスツルメンツ社製 Ｄ５０００を用いた。
【００７６】
ＳＥＭ、ＥＤＸ及びＡＦＭによる測定結果を表２に示す。表１に示すように、本実施例では実験番号１〜９として示す９つの異物を測定した。
【００７７】
【表１】
【００７８】
また、図２及び図３に、実験番号４の異物のＳＥＭ観察画像を示す。図２は、傾斜角０度で観察したＳＥＭ観察画像、図３は、傾斜角５０度で観察したＳＥＭ観察画像を示す。また、図４に、実験番号４の異物除去後の凹部のＡＦＭ観察画像を示す。図４の左図は通常のＡＦＭ観察画像であり、右図はその微分画像である。表２及び図２〜図４から、実験番号４の異物は、堆積したクロム膜が剥がれたものと推測できる。また、凹部欠陥の深さが−１２．６ｎｍであることから、実験番号４の異物は、ＣｒＯＮ層の成膜中に付着したものと推測できる。
【００７９】
また、図５及び図６に、実験番号５の異物のＳＥＭ観察画像を示す。図５は、傾斜角０度で観察したＳＥＭ観察画像、図６は、傾斜角５０度で観察したＳＥＭ観察画像を示す。また、図７に、実験番号５の異物除去後の凹部のＡＦＭ観察画像を示す。図７の左図は通常のＡＦＭ観察画像であり、右図はその微分画像である。表２及び図５〜図７から、実験番号５の異物は、何らかの理由でグラファイトカーボンが形成されたものと推測できる。また、凹部欠陥の深さが−２４．０ｎｍであることから、実験番号５の異物は、ＣｒＮ層の成膜中に付着したものと推測できる。
【００８０】
また、図８及び図９に、実験番号６の異物のＳＥＭ観察画像を示す。図８は、傾斜角０度で観察したＳＥＭ観察画像、図９は、傾斜角５０度で観察したＳＥＭ観察画像を示す。また、図１０に、実験番号６の異物除去後の凹部のＡＦＭ観察画像を示す。図１０の左図は通常のＡＦＭ観察画像であり、右図はその微分画像である。表２及び図８〜図１０から、実験番号６の異物は、堆積したクロム膜が剥がれたものと推測できる。また、凹部欠陥の深さが−１９．１ｎｍであることから、実験番号６の異物は、厚さ２０ｎｍのＣｒＯＮ層の成膜開始直後に付着したものと推測できる。
【００８１】
同様に、実験番号４〜６以外の異物についても、その形成理由及びどの時期に付着したのかを特定することができる。
【００８２】
図１１は、実験番号１〜９のＡＦＭ測定による異物の長さ及び深さを示す図である。図１１から、異物の付着は、ＣｒＯＮ層の成膜開始直後又は成膜初期段階に生じたことが明らかである。マスクブランクの欠陥分析方法によれば、上記の分析結果及びその結果を解析することによる推測等から、薄膜を成膜する工程における異物が付着した時期を特定することができ、どのような理由で異物が発生したのかを推測することができる。この結果、マスクブランクの製造工程を改善することができるので、マスクブランクの製造の歩留まりを向上することができる。
【符号の説明】
【００８３】
１ 透光性基板
２ 遮光膜
１０ マスクブランク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置等の電子デバイスの製造において使用されるフォトマスク（転写用マスク）を作製するために用いるマスクブランクの欠陥分析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体装置の製造工程では、フォトリソグラフィー法を用いて微細パターンの形成が行われている。また、この微細パターンの形成には通常何枚ものフォトマスク（以下、「転写用マスク」という。）と呼ばれている基板が使用される。この転写用マスクは、一般に透光性のガラス基板上に、金属薄膜等からなる微細パターンを設けたものであり、この転写用マスクの製造においてもフォトリソグラフィー法が用いられている。
【０００３】
フォトリソグラフィー法による転写用マスクの製造には、ガラス基板等の透光性基板上に転写パターン（マスクパターン）を形成するための薄膜（例えば遮光膜など）を有するマスクブランクが用いられる。半導体装置の高集積化に伴い、マスクブランクが有する欠陥を低減することが必要なっているため、マスクブランク表面に存在する欠陥の検査が行われている。欠陥検査のためには、レーザー散乱光を検出する方式や共焦点光学系を用いる方式の欠陥検査装置が主に用いられている。また、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）によりマスクブランク表面の欠陥を観察する場合もある。
【０００４】
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により基板の表面の欠陥を観察する場合には、基板表面が帯電（チャージアップ）することにより、鮮明なＳＥＭ像が得られないという問題がある。ＳＥＭ観察の際の基板表面の帯電を避けるために、例えば、特許文献１には、基板の表面上に微細なパターンが形成された試料であって、前記基板及びパターンのうちの少なくとも一方が絶縁体で構成されている試料の前記パターンを走査型電子顕微鏡によって観察する際に前記パターンの観察を良好にするために前記試料に施される観察試料処理方法において、前記試料のパターン及び前記基板のうち少なくとも絶縁体から構成されているものの表面を、水又は溶剤等によって容易に剥離させることのできる導電性薄膜で覆うことを特徴とした観察試料処理方法が開示されている。
【０００５】
また、ＳＥＭ観察の際の基板表面の帯電を避けるために、特許文献２には、試料表面を、前記試料表面から２次電子を放出する１次電子ビームでスキャンする段階と、前記１次電子ビームをスキャンする以前に前記試料表面に意図的に電荷を帯電させて前記表面での電荷分布の均一性を強め、前記１次電子が前記表面に接近する時に電気的な引付け又は反発により回折される傾向を弱める段階と、前記試料表面から放出される２次電子を捕獲する段階と、前記捕獲された２次電子を信号に転換する段階と、前記信号を基にして前記１次電子ビームがスキャンされた前記試料表面の画像を得る段階とを含むことを特徴とする走査型電子顕微鏡画像を得る方法が開示されている。
【０００６】
また、特許文献３には、マスクブランク表面の欠陥の発生を低減するための洗浄方法として、異物を除去するためにブラシ等の摩擦材料を用いたスクラブ洗浄機が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１−２２１６３７号公報
【特許文献２】特開２００２−２２２６３５号公報
【特許文献３】特開平３−２９４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
半導体装置の高集積化に伴い、マスクブランクが有する欠陥に対する要求は厳しくなっている。そのため、マスクブランク製造における歩留まり向上のためには、欠陥検査装置を用いて欠陥の寸法、形状及び位置を測定し、どの時期に欠陥が発生したのかを明らかにすることが必要である。
【０００９】
従来、欠陥検査装置による検査によって、基板上に形成したパターン形成用薄膜に欠陥が存在するマスクブランクが発見された場合、欠陥発生原因の特定のために、マスクブランクの欠陥分析が行われている。マスクブランクの欠陥分析方法としては、具体的には、（１）成膜直後の未洗浄薄膜の分析及び（２）薄膜に対する異物除去洗浄が行われた後の分析が行われている。（１）成膜直後の未洗浄薄膜の分析では、薄膜の表面にＰｔやＡｕ蒸着等の導電性膜をコーティング後、ＳＥＭを用いて、ＳＥＭ観察画像による薄膜上の異物の形状観察及びエネルギー分散型Ｘ線分光器（ＥＤＸ）を用いた成分分析による異物の成分特定を行う。また、（２）異物除去洗浄後の分析では、走査型プローブ顕微鏡（ＳＰＭ）、例えば原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）によって、薄膜の凹部欠陥の深さの測定を行う。
【００１０】
しかしながら、（１）ＳＥＭ及びＥＤＸによる分析並びに（２）ＳＰＭによる分析を、異なるマスクブランクを用いて分析するのでは、両分析の間に確実な相関が得られないという欠点がある。（１）ＳＥＭ及びＥＤＸによる分析の後に、剥離液により導電性膜を剥離し、さらに異物除去洗浄を行った後に、同じマスクブランクのＳＰＭ測定をするという方法も考えられる。しかしながら、導電性膜の材料として用いるＡｕやＰｔの除去には、加熱した王水や濃硫酸を使用する必要がある。そのため、マスクブランクのパターン形成用薄膜の表面が少なからず除去（減膜）されて膜厚が減少してしまったり、ＡｕやＰｔの除去不足により導電性膜が残ってしまう（残膜）などの問題が生じる。減膜又は残膜(導電性膜)した薄膜表面に対してＳＰＭによる欠陥の深さ測定を行うと、実際の欠陥の深さとは誤差が生じてしまう。パターン形成用薄膜は、通常、複数層の積層構造であるため、欠陥の深さによっては、どの層の成膜プロセスで欠陥が発生したか特定することが困難になる場合があるという問題がある。
【００１１】
そこで、本発明は、ＳＥＭ観察時に従来形成していた導電性膜に関して生じる問題を回避し、同じマスクブランクを用いて異物の形状観察及び走査型プローブ顕微鏡（ＳＰＭ）による欠陥深さの測定を正確に行うことができるマスクブランクの欠陥分析方法を提供することを目的とする。また、本発明は、パターン形成用薄膜の際、どのプロセスで欠陥が発生したのかを正確に特定することができるマスクブランクの欠陥分析方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
従来、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による異物の形状観察のために、基板上の薄膜に対してＰｔやＡｕ蒸着等の導電性膜コーティングを行っている。本発明者らは、同一の試料に対して、ＳＥＭによる形状観察及び走査型プローブ顕微鏡（ＳＰＭ）による凹部の深さ測定を組み合せて行うことにより、基板上の薄膜に対してＰｔやＡｕ蒸着等の導電性膜コーティングを行わなくても、パターン形成用薄膜の際、どのプロセスで欠陥が発生したのかを正確に特定することができることを見出し、本発明に至った。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。
【００１３】
本発明は、下記の構成１〜６であることを特徴とするマスクブランクの欠陥分析方法である。
【００１４】
（構成１）
基板上に成膜された薄膜に対する検査によって異物の存在が確認されたマスクブランクの欠陥分析方法であって、前記薄膜の表面が露出した状態で、走査型電子顕微鏡を用いて前記異物の形状を観察する工程と、前記異物を除去する工程と、前記異物を除去することによって前記薄膜の表面に形成された凹部の深さを、走査型プローブ顕微鏡を用いて測定する工程と、前記異物の形状及び前記凹部の深さから、前記薄膜を成膜する工程における前記異物が付着した時期を特定する工程とを含むことを特徴とする、マスクブランクの欠陥分析方法である。
【００１５】
（構成２）
前記異物を、前記薄膜の表面が露出した状態で、エネルギー分散型Ｘ線分光法を用いて検出し、前記異物の含有元素を特定する工程をさらに含むことを特徴とする、構成１に記載のマスクブランクの欠陥分析方法である。
【００１６】
（構成３）
前記薄膜が、スパッタリング法によって成膜されていることを特徴とする、構成１又は２に記載のマスクブランクの欠陥分析方法である。
【００１７】
（構成４）
前記検査が、前記薄膜表面に照射した検査光に対する反射光の光量差で前記異物に起因するものを含む欠陥の有無を検出する欠陥検査装置によって行われるものであることを特徴とする、構成１〜３のいずれか１項に記載のマスクブランクの欠陥分析方法である。
【００１８】
（構成５）
前記薄膜が、金属若しくは金属シリサイド、又はこれらの酸化物、窒化物、炭化物、酸窒化物、酸化炭化物、窒化炭化物若しくは酸化窒化炭化物を含有する材料からなることを特徴とする、構成１〜４のいずれか１項に記載のマスクブランクの欠陥分析方法である。
【００１９】
（構成６）
前記金属は、クロム、タンタル又はモリブデンであることを特徴とする、構成５に記載のマスクブランクの欠陥分析方法である。
【００２０】
次に、本発明のマスクブランクの欠陥分析方法の構成１〜６について説明する。
【００２１】
本発明は、構成１にあるように、基板上に成膜された薄膜に対する検査によって異物の存在が確認されたマスクブランクの欠陥分析方法であって、前記薄膜の表面が露出した状態で、走査型電子顕微鏡を用いて前記異物の形状を観察する工程と、前記異物を除去する工程と、前記異物を除去することによって前記薄膜の表面に形成された凹部の深さを、走査型プローブ顕微鏡を用いて測定する工程と、前記異物の形状及び前記凹部の深さから、前記薄膜を成膜する工程における前記異物が付着した時期を特定する工程とを含むことを特徴とする、マスクブランクの欠陥分析方法である。
【００２２】
構成１にあるように、本発明は、基板上に成膜された薄膜に対する検査によって異物の存在が確認されたマスクブランクの欠陥分析方法である。薄膜に対する検査は、公知の欠陥検査装置を用いて行うことができる。欠陥検査装置により、薄膜上に存在する欠陥の座標（位置）及び種類（凸欠陥又は凹欠陥のいずれであるか）を検出することができる。欠陥検査装置等による検査によって、薄膜上に異物の存在が確認されたマスクブランクに対して本発明の欠陥分析方法を実施することができる。
【００２３】
本発明の構成１のマスクブランクの欠陥分析方法は、薄膜の表面が露出した状態で、走査型電子顕微鏡を用いて異物の形状を観察する工程を含む。「薄膜の表面が露出した状態」とは、ＰｔやＡｕ蒸着等の導電性膜コーティングを薄膜表面に行うことなく、導電性膜を有せずに薄膜の表面が露出した状態のことをいう。近年のマスクブランクは、導電性の低いガラス系材料で形成された基板上に、１００ｎｍ前後の薄い膜厚で、金属に酸素や窒素などが含有された材料からなる薄膜が形成された構造である。一般に、走査型電子顕微鏡を用いて被検体の形状を観察する際に高い導電性が必要とされるのは、被検体の詳細な形状を観察する必要性が高い場合が多いためである。被検体の高精細なＳＥＭ画像を取得するためには導電性が重要なのである。導電性膜コーティングを施していないマスクブランクの全体の導電度は、高詳細なＳＥＭ画像を取得できるレベルには至らない場合が多い。しかし、マスクブランクの薄膜表面の異物を走査型電子顕微鏡で異物の形状を観察する場合、異物のおおよその形状、例えば、不定形、片状、欠片状、破片状、粒状等のいずれであるかの判別ができる程度、及び異物の寸法を測定することができる程度で十分であり、異物の表面の詳細な状態を観察できる高精細なＳＥＭ画像は必ずしも必要とされない。本発明では、マスクブランクの薄膜表面における異物の詳細な表面形態がわかるような高精細なＳＥＭ画像を取得することを重視するのではなく、その後に行われる走査型プローブ顕微鏡による異物除去後にできる薄膜表面の凹部の深さを検出する精度を重視するものである。なお、欠陥検査装置により、薄膜上に存在する欠陥の座標は明らかになっているので、走査型電子顕微鏡による所定の異物の発見は容易である。
【００２４】
次に、本発明の構成１のマスクブランクの欠陥分析方法は、走査型電子顕微鏡を用いて観察した異物を除去する工程を含む。異物の除去には、例えば、スクラブ洗浄、超音波洗浄及び走査型プローブ顕微鏡のプローブにダイヤモンド針を装着して針を異物に当てて除去する方法等の公知の方法から適宜選択して用いることができる。異物の除去を確実かつ容易に行うために、異物の除去は、スクラブ洗浄により行うことが好ましい。
【００２５】
次に、本発明の構成１のマスクブランクの欠陥分析方法は、前記異物を除去することによって前記薄膜の表面に形成された凹部の深さを、走査型プローブ顕微鏡を用いて測定する工程を含む。本発明に用いられる走査型プローブ顕微鏡としては、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）、走査型トンネル顕微鏡（ＳＴＭ）などが挙げられる。原子間力顕微鏡は、絶縁性の被検体に対しても凹部の深さを測定可能であるので、特に好ましい。前記に列挙した走査型プローブ顕微鏡は、公知のものを用いることができる。
【００２６】
次に、本発明の構成１のマスクブランクの欠陥分析方法は、前記異物の形状及び前記凹部の深さから、前記薄膜を成膜する工程における前記異物が付着した時期を特定する工程を含む。走査型電子顕微鏡による観察によって測定した異物の形状及び寸法と、走査型プローブ顕微鏡により測定された凹部の深さとを考慮することにより、薄膜を成膜する工程における異物が付着した時期を特定することができる。具体的には、凹部の深さから、異物がどの成膜工程で付着したのかを特定することができ、異物の形状及び寸法から異物の種類（成膜した膜が剥がれたものであるか、外部から混入した異物であるか等）を推測することができるため、これらの情報に基づいて、異物が付着した時期の特定を総合的に判断することができる。
【００２７】
また、構成２にあるように、本発明のマスクブランクの欠陥分析方法は、前記異物を、前記薄膜の表面が露出した状態で、エネルギー分散型Ｘ線分光法を用いて検出し、前記異物の含有元素を特定する工程をさらに含むことを特徴とすることが好ましい。
【００２８】
構成２にあるように、走査型電子顕微鏡による観察の際、走査型電子顕微鏡に付属しているエネルギー分散型Ｘ線分光法による測定装置を用いて、異物の含有元素を特定することができる。異物の含有元素に関する情報を得ることにより、異物が付着した時期の特定をより正確に行うことができる。なお、非破壊測定で異物の含有元素を特定できるのであれば、エネルギー分散型Ｘ線分光法による測定装置に限らない。また、走査型電子顕微鏡による観察後であれば、非破壊測定でなくても適用可能である。異物の含有元素を特定できる測定方法としては、例えば、波長分散型Ｘ線分光法（ＷＤＸ）、飛行時間型二次イオン質量分析法（ＴＯＦ−ＳＩＭＳ）、オージェ電子分光法（ＡＥＳ）などが挙げられる。
【００２９】
また、構成３にあるように、本発明のマスクブランクの欠陥分析方法は、前記薄膜が、スパッタリング法によって成膜されていることを特徴とすることが好ましい。
【００３０】
構成３にあるように、基板上への薄膜の形成が、スパッタリング法によって行われることが好ましい。各種マスクブランクの遮光膜等の薄膜の形成には、スパッタリング法を用いることが一般的である。スパッタリングターゲットの種類及びスパッタリング中に導入するガスの種類を適切に選択することにより、単体の元素の薄膜のみならず、各種化合物の薄膜の形成も容易に行うことができるためである。なお、マスクブランクの薄膜の形成には、ＤＣスパッタリング法、ＲＦスパッタリング法、イオンビームスパッタリング法を用いることが特に好ましい。
【００３１】
また、構成４にあるように、本発明のマスクブランクの欠陥分析方法は、前記検査が、前記薄膜表面に照射した検査光に対する反射光の光量差で前記異物に起因するものを含む欠陥の有無を検出する欠陥検査装置によって行われるものであることを特徴とすることが好ましい。
【００３２】
構成４にあるように、基板上に成膜された薄膜に対する検査をするための欠陥検査装置は、薄膜表面に照射した検査光に対する反射光の光量差で異物に起因するものを含む欠陥の有無を検出する欠陥検査装置であることが好ましい。この欠陥検査装置により、薄膜上に存在する欠陥の座標（位置）及び種類（凸欠陥又は凹欠陥のいずれであるか）を検出することができる。欠陥検査装置の検査方式としては、レーザー散乱光を検出する方式や共焦点光学系を用いる方式などが挙げられる。
【００３３】
また、構成５にあるように、本発明のマスクブランクの欠陥分析方法は、前記薄膜が、金属若しくは金属シリサイド、又はこれらの酸化物、窒化物、炭化物、酸窒化物、酸化炭化物、窒化炭化物若しくは酸化窒化炭化物を含有する材料からなることを特徴とすることが好ましい。
【００３４】
構成５にあるように、本発明のマスクブランクの欠陥分析方法は、金属又は金属シリサイドを含有する材料の薄膜を有するマスクブランクに対して好ましく用いることができる。また、本発明のマスクブランクの欠陥分析方法は、金属又は金属シリサイドの、酸化物、窒化物、炭化物、酸窒化物、酸化炭化物、窒化炭化物又は酸化窒化炭化物を含有する材料の薄膜を有するマスクブランクに対して好ましく用いることができる。上記材料は、マスクブランクを構成する薄膜の材料として一般的に用いられているものである。本発明のマスクブランクの欠陥分析方法は、上記材料のいずれに対しても、異物が付着した時期の特定を総合的に判断することを好適に行うことができる。
【００３５】
また、構成６にあるように、本発明のマスクブランクの欠陥分析方法は、前記金属は、クロム、タンタル又はモリブデンであることを特徴とすることが好ましい。
【００３６】
構成６にあるように、本発明のマスクブランクの欠陥分析方法は、クロム、タンタル若しくはモリブデンの単体又はそれらのシリサイドを含有する材料の薄膜を有するマスクブランクに対して好ましく用いることができる。また、本発明のマスクブランクの欠陥分析方法は、クロム、タンタル若しくはモリブデンの単体又はそれらのシリサイドの、酸化物、窒化物、炭化物、酸窒化物、酸化炭化物、窒化炭化物又は酸化窒化炭化物を含有する材料の薄膜を有するマスクブランクに対して好ましく用いることができる。上記材料は、マスクブランクを構成する薄膜の材料として、好ましく用いられているものである。本発明のマスクブランクの欠陥分析方法は、上記材料のいずれに対しても、異物が付着した時期の特定を総合的に判断することを好適に行うことができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、ＳＥＭ観察時に従来形成していた導電性膜に関して生じる問題を回避し、同じマスクブランクを用いて異物の形状観察及びＡＦＭによる欠陥深さの測定を正確に行うことができるマスクブランクの欠陥分析方法を提供することができる。また、本発明のマスクブランクの欠陥分析方法により得られた情報を用いれば、パターン形成用薄膜の際、どのプロセスで欠陥が発生したのかを正確に特定することができる。この結果、マスクブランクの製造工程を改善することができるので、マスクブランクの製造の歩留まりを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】マスクブランクの一例を示す断面図である。
【図２】実験番号４の異物を傾斜角０度で観察したＳＥＭ観察画像である。
【図３】実験番号４の異物を傾斜角５０度で観察したＳＥＭ観察画像である。
【図４】実験番号４の異物除去後の凹部のＡＦＭ観察画像（左図）及びその微分画像（右図）である。
【図５】実験番号５の異物を傾斜角０度で観察したＳＥＭ観察画像である。
【図６】実験番号５の異物を傾斜角５０度で観察したＳＥＭ観察画像である。
【図７】実験番号５の異物除去後の凹部のＡＦＭ観察画像（左図）及びその微分画像（右図）である。
【図８】実験番号６の異物を傾斜角０度で観察したＳＥＭ観察画像である。
【図９】実験番号６の異物を傾斜角５０度で観察したＳＥＭ観察画像である。
【図１０】実験番号６の異物除去後の凹部のＡＦＭ観察画像（左図）及びその微分画像（右図）である。
【図１１】実験番号１〜９のＡＦＭ測定による異物の長さ及び深さを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述する。なお、図１に示す例では、透光性基板１上の薄膜が遮光膜２である例について説明するが、本発明の欠陥分析方法は、遮光膜２の欠陥分析に限られるものではない。
【００４０】
図１は、本発明の欠陥分析方法の分析対象となるマスクブランクの一例を示す断面図である。図１のマスクブランク１０は、透光性基板１上に薄膜を遮光膜２として有する形態のものである。ここで、透光性基板１としては、ガラス基板が一般的である。ガラス基板は、平坦度及び平滑度に優れるため、転写用マスクを使用して半導体基板上へのパターン転写を行う場合、転写パターンの歪み等が生じないで高精度のパターン転写を行うことができる。ガラス基板としては、合成石英ガラス基板を用いることが好ましい。合成石英ガラスは化学的に安定で、他の工業材料と比較して熱膨張係数が極めて小さいなどの特徴を有する。また、合成石英ガラスは、ＦＰＤ製造用途の転写用マスクで使用される超高圧水銀灯の露光光に対する光透過性も高い。さらには、合成石英ガラスは、半導体デバイス製造用途の転写用マスクで使用されるＫｒＦエキシマレーザ（波長：約２４８ｎｍ）やＡｒＦエキシマレーザ（波長：約１９３ｎｍ）の露光光に対する光透過性も高い。これらのことからもわかるように、マスクブランク用基板の材料として、合成石英ガラスを好適に用いることができる。使用される露光光の光源によっては、基板の材料にソーダライムガラスやアルミのシリケートガラスなども適用可能である。
【００４１】
マスクブランク１０の遮光膜２は、その上に形成されるレジストパターンをマスクにしてドライエッチングによってパターニングする際にレジスト膜の膜減りが起こっても、遮光膜２のパターニング終了時点でレジスト膜が残存するように、レジスト膜の膜厚と、遮光膜２のドライエッチング速度が制御される。具体的な遮光膜２の材料としては、例えば、クロムと、クロム単体よりもドライエッチング速度が速くなる添加元素とを含む材料を用いることができる。このようなクロム単体よりもドライエッチング速度が速くなる添加元素としては、酸素、窒素及び／又は炭素を挙げることができる。
【００４２】
本発明の欠陥分析方法では、マスクブランク１０の遮光膜２の材料となる金属として、クロムに加えて、タンタル及び／又はモリブデンを用いることもでき、それらのシリサイドを用いることもできる。またそれらの金属材料の酸化物、窒化物、炭化物、酸窒化物、酸化炭化物、窒化炭化物及び／又は酸化窒化炭化物を含有する材料を用いることもできる。
【００４３】
上記遮光膜２の形成方法は、特に制限されないが、遮光膜２の形成方法として、スパッタリング法を好ましく挙げることができる。スパッタリング法によると、均一で膜厚の一定な遮光膜２を形成することができる。透光性基板１上に、スパッタリング法によってクロムを含む遮光膜２を成膜する場合、スパッタリングターゲットとしてクロム（Ｃｒ）ターゲットを用いる。また、チャンバー内に導入するスパッタガスは、アルゴンガスに酸素、窒素若しくは二酸化炭素等のガスを混合したものを用いることができる。アルゴンガスに酸素ガス又は二酸化炭素ガスを混合したスパッタガスを用いると、クロム及び酸素を含む遮光膜２を形成することができる。また、アルゴンガスに窒素ガスを混合したスパッタガスを用いると、クロム及び窒素を含む遮光膜２を形成することができる。
【００４４】
遮光膜を形成方法するためのスパッタリング装置としては、枚葉式スパッタリング装置及びインライン式スパッタリング装置を挙げることができる。枚葉式スパッタリング装置及びインライン式スパッタリング装置のどちらで遮光膜２の成膜をする場合でも、本発明の欠陥分析方法によって、好適に欠陥の分析を行うことができる。
【００４５】
また、遮光膜２は、単層であることに限られず、多層の遮光膜２であることができる。例えば、基板上にクロム及び窒素を含む薄膜を形成し、さらにその薄膜の上にクロム、酸素及び窒素を含む薄膜を形成することによって、二層からなる遮光膜２を形成することができる。また、遮光膜２は、表層部（上層部）に反射防止層を含むものであってもよい。その場合、反射防止層としては、例えばＣｒＯ，ＣｒＣＯ，ＣｒＮＯ，ＣｒＣＯＮ等の材質を好ましく挙げることができる。反射防止層を設けることによって、露光波長における反射率を例えば２０％以下、好ましくは１５％以下に抑えることが、フォトマスク使用時の定在波の影響を低減する上で望ましい。さらに、マスクブランクやフォトマスクの欠陥検査に用いる波長（例えば２５７ｎｍ、３６４ｎｍ、４８８ｎｍ等）に対する反射率を例えば３０％以下とすることが、欠陥を高精度で検出する上で望ましい。特に、反射防止層として炭素を含む膜とすることにより、露光波長に対する反射率を低減させ、かつ、上記検査波長（特に２５７ｎｍ）に対する反射率が２０％以下とすることができるので望ましい。具体的には、炭素の含有量は、５〜２０原子％とすることが好ましい。炭素の含有量が５原子％未満の場合、反射率を低減させる効果が小さくなり、また、炭素の含有量が２０原子％超の場合、ドライエッチング速度が低下し、遮光膜２をドライエッチングによりパターニングする際に要するドライエッチング時間が長くなり、レジスト膜の薄膜化することが困難となるので好ましくない。但し、反射防止層として炭素を含む場合には、ドライエッチング速度が低下する傾向にあるので、本発明の効果を最大限に発揮するために、遮光膜２全体に占める反射防止層の割合を０．４５以下、さらに好ましくは０．３０以下、さらに好ましくは０．２０以下とすることが望ましい。なお、反射防止層は裏面（ガラス面）側にも設けてもよい。また、遮光膜２は、表層部の反射防止層と、それ以外の層との間で段階的、又は連続的に組成傾斜した組成傾斜膜としても良い。
【００４６】
また、上記遮光膜２の上に、非クロム系反射防止膜を設けてもよい。このような反射防止膜としては、例えばＳｉＯ２，ＳｉＯＮ，ＭＳｉＯ，ＭＳｉＯＮ（Ｍはモリブデン等の非クロム金属）等の材質が挙げられる。
【００４７】
上述のようにして遮光膜２等の薄膜を形成する際に、異物がしばしば発生し、基板又は成長中の薄膜に付着する場合がある。本発明のマスクブランクの欠陥分析方法を用いるならば、薄膜成長中の異物の発生理由及び発生時期を特定することができる。
【００４８】
本発明のマスクブランクの欠陥分析方法では、まず、上述のようにして薄膜、例えば遮光膜２の形成後、欠陥検査装置を用いて、薄膜上に存在する欠陥の座標（位置）及び種類（凸欠陥又は凹欠陥のいずれであるか）を検出する。欠陥検査装置としては、薄膜上に存在する欠陥の座標（位置）及び種類（凸欠陥又は凹欠陥のいずれであるか）の検出が可能な公知のものを用いることができる。欠陥検査装置としては、例えばレーザーテック社製Ｍ１３５０（レーザーテック社の商品名）を用いることができる。
【００４９】
本発明のマスクブランクの欠陥分析方法では、次に、薄膜の表面に導電性膜の蒸着等をしないまま、欠陥検査装置によって欠陥が検出された座標を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）によって観察する。このＳＥＭ観察により、欠陥として検出された異物の形状及び寸法を測定することができる。また、異物の発生理由をより明確にするために、ＳＥＭ観察の際に、ＳＥＭに付属するエネルギー分散型Ｘ線分光器（ＥＤＸ）を用いて、異物を構成する元素を測定することが好ましい。
【００５０】
本発明のマスクブランクの欠陥分析方法では、次に、スクラブ洗浄装置等によって、薄膜の表面をスクラブ洗浄することにより、ＳＥＭによって観察した異物を除去する。異物の除去の方法としては、例えば、スクラブ洗浄、超音波洗浄及び走査型プローブ顕微鏡のプローブにダイヤモンド針を装着して針を異物に当てて除去する方法等の方法を挙げることができる。異物の除去を確実かつ容易に行うために、異物の除去は、スクラブ洗浄により行うことが好ましい。スクラブ洗浄とは、スポンジブラシ等の摩擦材料を用いて薄膜表面の異物を機械的に除去する洗浄方法である。スクラブ洗浄装置としては、例えば、特許文献３に開示されているような洗浄装置を用いることができる。
【００５１】
本発明のマスクブランクの欠陥分析方法では、次に、ＳＥＭによって異物を観察した座標を、走査型プローブ顕微鏡（ＳＰＭ）によって観察し、異物が除去された部分である凹部欠陥の深さを測定する。走査型プローブ顕微鏡は、公知のものを用いることができるが、特に原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）が望ましい。なお、欠陥検査装置により、薄膜上に存在する欠陥の座標は明らかになっているので、走査型プローブ顕微鏡による所定の異物の発見は容易である。
【００５２】
本発明のマスクブランクの欠陥分析方法では、次に、前記異物の形状及び前記凹部の深さから、薄膜の成膜の際に異物が付着した時期を特定する。上述の走査型電子顕微鏡による観察によって測定した異物の形状及び寸法を得ることができる。また、エネルギー分散型Ｘ線分光法により異物の含有元素を特定することができる。さらに、走査型プローブ顕微鏡により、異物が存在していた部分である凹部の深さを得ることができる。以上得られた情報から、薄膜を成膜する際に異物が付着した時期を特定することができ、また、どのような理由で異物が発生したのかを推測することができる。この結果、マスクブランクの製造工程を改善することができるので、マスクブランクの製造の歩留まりを向上することができる。
【００５３】
本発明のマスクブランクの欠陥分析方法は、例えば、以下のような遮光膜、光半透過膜及び吸収体膜等の薄膜を有するマスクブランクに好適に用いることができる。
（１）前記薄膜が遷移金属を含む材料からなる遮光膜であるバイナリマスクブランク
かかるバイナリマスクブランクは、透光性基板上に遮光膜を有する形態のものであり、この遮光膜は、クロム、タンタル、ルテニウム、タングステン、チタン、ハフニウム、モリブデン、ニッケル、バナジウム、ジルコニウム、ニオブ、パラジウム、ロジウム等の遷移金属単体あるいはその化合物を含む材料からなる。例えば、クロムや、クロムに酸素、窒素、炭素などの元素から選ばれる１種以上の元素を添加したクロム化合物で構成した遮光膜が挙げられる。また、例えば、タンタルに、酸素、窒素、ホウ素などの元素から選ばれる１種以上の元素を添加したタンタル化合物で構成した遮光膜が挙げられる。
かかるバイナリマスクブランクは、遮光膜を、遮光層と表面反射防止層の２層構造や、さらに遮光層と基板との間に裏面反射防止層を加えた３層構造としたものなどがある。
また、遮光膜の膜厚方向における組成が連続的又は段階的に異なる組成傾斜膜としてもよい。
【００５４】
（２）前記薄膜が、前記の遷移金属及びケイ素（遷移金属シリサイド、特にモリブデンシリサイドを含む）の化合物を含む材料からなる光半透過膜である位相シフトマスクブランク
かかる位相シフトマスクブランクとしては、透光性基板（ガラス基板）上に光半透過膜を有する形態のものであって、該光半透過膜をパターニングしてシフタ部を設けるタイプであるハーフトーン型位相シフトマスクが作製される。かかる位相シフトマスクにおいては、光半透過膜を透過した光に基づき転写領域に形成される光半透過膜パターンによる被転写基板のパターン不良を防止するために、透光性基板上に光半透過膜とその上の遮光膜（遮光帯）とを有する形態とするものが挙げられる。また、ハーフトーン型位相シフトマスクブランクのほかに、透光性基板をエッチング等により掘り込んでシフタ部を設ける基板掘り込みタイプであるレベンソン型位相シフトマスク用やエンハンサー型位相シフトマスク用のマスクブランクが挙げられる。
【００５５】
前記ハーフトーン型位相シフトマスクブランクの光半透過膜は、実質的に露光に寄与しない強度の光（例えば、露光波長に対して１％〜３０％）を透過させるものであって、所定の位相差（例えば１８０度）を有するものであり、この光半透過膜をパターニングした光半透過部と、光半透過膜が形成されていない実質的に露光に寄与する強度の光を透過させる光透過部とによって、光半透過部を透過して光の位相が光透過部を透過した光の位相に対して実質的に反転した関係になるようにすることによって、光半透過部と光透過部との境界部近傍を通過し回折現象によって互いに相手の領域に回り込んだ光が互いに打ち消しあうようにし、境界部における光強度をほぼゼロとし境界部のコントラスト即ち解像度を向上させるものである。
【００５６】
この光半透過膜は、例えば遷移金属及びケイ素（遷移金属シリサイドを含む）の化合物を含む材料からなり、これらの遷移金属及びケイ素と、酸素及び／又は窒素を主たる構成要素とする材料が挙げられる。遷移金属には、モリブデン、タンタル、タングステン、チタン、ハフニウム、ニッケル、バナジウム、ジルコニウム、ニオブ、パラジウム、ルテニウム、ロジウム、クロム等が適用可能である。
また、光半透過膜上に遮光膜を有する形態の場合、上記光半透過膜の材料が遷移金属及びケイ素を含むので、遮光膜の材料としては、光半透過膜に対してエッチング選択性を有する（エッチング耐性を有する）特にクロムや、クロムに酸素、窒素、炭素などの元素を添加したクロム化合物で構成することが好ましい。
【００５７】
レベンソン型位相シフトマスクは、バイナリマスクブランクと同様の構成のマスクブランクから作製されるため、パターン形成用薄膜の構成については、バイナリマスクブランクの遮光膜と同様である。エンハンサー型位相シフトマスク用のマスクブランクの光半透過膜は、実質的に露光に寄与しない強度の光（例えば、露光波長に対して１％〜３０％）を透過させるものではあるが、透過する露光光に生じさせる位相差が小さい膜（例えば、位相差が３０度以下。好ましくは０度。）であり、この点が、ハーフトーン型位相シフトマスクブランクの光半透過膜とは異なる。この光半透過膜の材料は、ハーフトーン型位相シフトマスクブランクの光半透過膜と同様の元素を含むが、各元素の組成比や膜厚は、露光光に対して所定の透過率と所定の小さな位相差となるように調整される。
【００５８】
（３）前記薄膜が、遷移金属、遷移金属及びケイ素（遷移金属シリサイド、特にモリブデンシリサイドを含む）の化合物を含む材料からなる遮光膜であるバイナリマスクブランク
この遮光膜は、遷移金属及びケイ素の化合物を含む材料からなり、これらの遷移金属及びケイ素と、酸素及び／又は窒素を主たる構成要素とする材料が挙げられる。また、遮光膜は、遷移金属と、酸素、窒素及び／又はホウ素を主たる構成要素とする材料が挙げられる。遷移金属には、モリブデン、タンタル、タングステン、チタン、ハフニウム、ニッケル、バナジウム、ジルコニウム、ニオブ、パラジウム、ルテニウム、ロジウム、クロム等が適用可能である。
特に、遮光膜をモリブデンシリサイドの化合物で形成する場合であって、遮光層（ＭｏＳｉ等）と表面反射防止層（ＭｏＳｉＯＮ等）の２層構造や、さらに遮光層と基板との間に裏面反射防止層（ＭｏＳｉＯＮ等）を加えた３層構造がある。
また、遮光膜の膜厚方向における組成が連続的又は段階的に異なる組成傾斜膜としてもよい。
【００５９】
また、レジスト膜の膜厚を薄膜化して微細パターンを形成するために、遮光膜上にエッチングマスク膜を有する構成としてもよい。このエッチングマスク膜は、遷移金属シリサイドを含む遮光膜のエッチングに対してエッチング選択性を有する（エッチング耐性を有する）特にクロムや、クロムに酸素、窒素、炭素などの元素を添加したクロム化合物からなる材料で構成することが好ましい。このとき、エッチングマスク膜に反射防止機能を持たせることにより、遮光膜上にエッチングマスク膜を残した状態で転写用マスクを作製してもよい。
【００６０】
（４）前記薄膜が、１以上の半透過膜と遮光膜との積層構造である多階調マスクブランク
半透過膜の材料については、前記のハーフトーン型位相シフトマスクブランクの光半透過膜と同様の元素のほか、クロム、タンタル、チタン、アルミニウムなどの金属単体や合金あるいはそれらの化合物を含む材料も含まれる。各元素の組成比や膜厚は、露光光に対して所定の透過率となるように調整される。遮光膜の材料についても、前記のバイナリマスクブランクの遮光膜が適用可能であるが、半透過膜との積層構造で、所定の遮光性能（光学濃度）となるように、遮光膜材料の組成や膜厚は調整される。
【００６１】
また、上記（１）〜（４）において、透光性基板と遮光膜との間、又は光半透過膜と遮光膜との間に、遮光膜や光半透過膜に対してエッチング耐性を有するエッチングストッパー膜を設けてもよい。エッチングストッパー膜は、エッチングストッパー膜をエッチングするときにエッチングマスク膜を同時に剥離することができる材料としてもよい。
【００６２】
さらに、本発明のマスクブランクの欠陥分析方法は、以下のような反射型マスクブランクに好適に用いることができる。
【００６３】
（５）高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層してなる多層反射膜上に吸収体膜を備える反射型マスクブランク
反射型マスクは、ＥＵＶリソグラフィに用いられるマスクである。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、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構造を有する。露光装置（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（ＥＵＶ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。
【００６４】
反射型マスクの場合、基板には露光光（ＥＵＶ光）に対する高い透過率は求められず、合成石英ガラスよりも低い熱膨張係数（例えば、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）が求められる。この範囲の低熱膨張係数を有する素材としては、例えばアモルファスガラスであれば、ＳｉＯ２に例えば５〜１０重量％程度の範囲でＴｉＯ２を添加したＳｉＯ２−ＴｉＯ２系ガラス基板が好ましい。
【００６５】
多層反射膜は、高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層して形成される。多層反射膜の例としては、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、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、材質を適宜選択することができる。
【００６６】
吸収体膜は、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。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。
【００６７】
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、さらにＯとＮの少なくともいずれかを含む材料、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、ＴａとＨｆを含む材料、ＴａとＨｆとＮを含む材料、ＴａとＺｒを含む材料、ＴａとＺｒとＮを含む材料、等を用いることができる。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できるという効果が得られる。
【００６８】
ＥＵＶ反射型マスクブランクの場合、表面欠陥に対する非常に高いレベルの条件を満たす必要がある。本発明のマスクブランクの欠陥分析方法は、ＥＵＶ反射型マスクブランクに用いる吸収体膜の成膜の歩留まり向上のために、特に好適に用いることができる。
【実施例】
【００６９】
以下、実施例により、本発明の実施の形態をさらに具体的に説明する。
【００７０】
合成石英ガラスからなる基板上に、枚葉式スパッタリング装置を用いて、ハーフトーン型位相シフト膜を形成した。具体的には、モリブデン（Ｍｏ）とケイ素（Ｓｉ）の混合ターゲット（Ｍｏ：Ｓｉ＝１２ａｔ％：８８ａｔ％）を用い、アルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ２）とヘリウム（Ｈｅ）の混合ガス雰囲気（ガス流量比 Ａｒ：Ｎ２：Ｈｅ＝８：７２：１００）で、反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、モリブデン、ケイ素及び窒素からなるＭｏＳｉＮ膜を６９ｎｍの膜厚で形成した。次いで、上記ＭｏＳｉＮ膜が形成された基板に対して、アニール処理として加熱処理を施した。加熱処理後のＭｏＳｉＮ膜（ハーフトーン型位相シフト膜）は、ＡｒＦエキシマレーザー光に対する透過率が６．１６％、位相差が１８４．４度であった。
【００７１】
次に、基板のＭｏＳｉＮ膜上に、インライン式スパッタリング装置を用いて、遮光膜を形成した。インライン式スパッタリング装置には、横長のスパッタ室内に２つのクロムターゲットが配置されており、基板を２つのクロムターゲットの間を低速で移動させながら、組成傾斜した積層構造の遮光膜を膜厚４８ｎｍで形成した。最初のクロムターゲットでは、アルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ２）とヘリウム（Ｈｅ）の混合ガス雰囲気（ガス流量比 Ａｒ：Ｎ２：Ｈｅ＝３０：３０：４０）での反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、ＣｒＮ層を約２８ｎｍの膜厚で形成した。また、２つ目のクロムターゲットでは、アルゴン（Ａｒ）と一酸化窒素（ＮＯ）とヘリウム（Ｈｅ）の混合ガス雰囲気（ガス流量比 Ａｒ：ＮＯ：Ｈｅ＝６５：３：４０）での反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、ＣｒＯＮ層を約２０ｎｍの膜厚で形成した。以上のようにして、合成石英ガラスからなる基板上に、膜厚６９ｎｍのＭｏＳｉＮ膜からなるハーフトーン位相シフト膜と、ＣｒＮ層及びＣｒＯＮ層が明確な界面を持たずに組成傾斜した膜からなる膜厚４８ｎｍの遮光膜とが積層したマスクブランク（ハーフトーン型位相シフトマスクブランク）を５０枚製造した。
【００７２】
製造した５０枚のマスクブランクの遮光膜に対し、欠陥検査装置（レーザーテック社製Ｍ１３５０、レーザーテック社の商品名）を用いて、遮光膜上の欠陥の有無の検出と、欠陥が存在する場合はその欠陥の座標（位置）及び種類（凸欠陥又は凹欠陥のいずれであるか）を記録した。
【００７３】
次に、遮光膜に凸欠陥が検出されたマスクブランクに対し、遮光膜の表面に導電性膜の蒸着等をしないまま、欠陥検査装置によって凸欠陥が検出された座標を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）によって観察し、凸欠陥として検出された異物の形状及び寸法を測定した。また、ＳＥＭに付属するエネルギー分散型Ｘ線分光器（ＥＤＸ）を用いて、異物を構成する元素を測定した。走査型電子顕微鏡は、日本電子社製 ＪＷＳ−７８５５Ｓを用いた。
【００７４】
続いて、ＳＥＭ観察及びＥＤＸ分析によって、異物に起因する凸欠陥が存在することが確認されたマスクブランクに対して、イソプロピルアルコール液に浸漬させるＩＰＡ洗浄を行った。次に、スクラブ洗浄装置によって、遮光膜の表面をスクラブ洗浄し、ＳＥＭによって観察した異物を除去した。
【００７５】
次に、ＳＥＭによって異物を観察した座標を、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）によって観察し、遮光膜の異物が除去された部分である凹部欠陥の深さ（表面を０ｎｍとして、深さが深いほど、マイナスの値が大きくなるように示す。）を測定した。基板直上のＣｒＮ層の厚さは約２８ｎｍであり、ＣｒＮ層の上のＣｒＯＮ層の厚さは２０ｎｍであることから、例えば、凹部欠陥の深さが２０ｎｍ以上である場合には、異物がＣｒＮ層を成膜するプロセス中あるいは、ＣｒＮ層を成膜する前の段階で付着したことを意味する。原子間力顕微鏡は、ビーコ・インスツルメンツ社製 Ｄ５０００を用いた。
【００７６】
ＳＥＭ、ＥＤＸ及びＡＦＭによる測定結果を表２に示す。表１に示すように、本実施例では実験番号１〜９として示す９つの異物を測定した。
【００７７】
【表１】
【００７８】
また、図２及び図３に、実験番号４の異物のＳＥＭ観察画像を示す。図２は、傾斜角０度で観察したＳＥＭ観察画像、図３は、傾斜角５０度で観察したＳＥＭ観察画像を示す。また、図４に、実験番号４の異物除去後の凹部のＡＦＭ観察画像を示す。図４の左図は通常のＡＦＭ観察画像であり、右図はその微分画像である。表２及び図２〜図４から、実験番号４の異物は、堆積したクロム膜が剥がれたものと推測できる。また、凹部欠陥の深さが−１２．６ｎｍであることから、実験番号４の異物は、ＣｒＯＮ層の成膜中に付着したものと推測できる。
【００７９】
また、図５及び図６に、実験番号５の異物のＳＥＭ観察画像を示す。図５は、傾斜角０度で観察したＳＥＭ観察画像、図６は、傾斜角５０度で観察したＳＥＭ観察画像を示す。また、図７に、実験番号５の異物除去後の凹部のＡＦＭ観察画像を示す。図７の左図は通常のＡＦＭ観察画像であり、右図はその微分画像である。表２及び図５〜図７から、実験番号５の異物は、何らかの理由でグラファイトカーボンが形成されたものと推測できる。また、凹部欠陥の深さが−２４．０ｎｍであることから、実験番号５の異物は、ＣｒＮ層の成膜中に付着したものと推測できる。
【００８０】
また、図８及び図９に、実験番号６の異物のＳＥＭ観察画像を示す。図８は、傾斜角０度で観察したＳＥＭ観察画像、図９は、傾斜角５０度で観察したＳＥＭ観察画像を示す。また、図１０に、実験番号６の異物除去後の凹部のＡＦＭ観察画像を示す。図１０の左図は通常のＡＦＭ観察画像であり、右図はその微分画像である。表２及び図８〜図１０から、実験番号６の異物は、堆積したクロム膜が剥がれたものと推測できる。また、凹部欠陥の深さが−１９．１ｎｍであることから、実験番号６の異物は、厚さ２０ｎｍのＣｒＯＮ層の成膜開始直後に付着したものと推測できる。
【００８１】
同様に、実験番号４〜６以外の異物についても、その形成理由及びどの時期に付着したのかを特定することができる。
【００８２】
図１１は、実験番号１〜９のＡＦＭ測定による異物の長さ及び深さを示す図である。図１１から、異物の付着は、ＣｒＯＮ層の成膜開始直後又は成膜初期段階に生じたことが明らかである。マスクブランクの欠陥分析方法によれば、上記の分析結果及びその結果を解析することによる推測等から、薄膜を成膜する工程における異物が付着した時期を特定することができ、どのような理由で異物が発生したのかを推測することができる。この結果、マスクブランクの製造工程を改善することができるので、マスクブランクの製造の歩留まりを向上することができる。
【符号の説明】
【００８３】
１ 透光性基板
２ 遮光膜
１０ マスクブランク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に成膜された薄膜に対する検査によって異物の存在が確認されたマスクブランクの欠陥分析方法であって、
前記薄膜の表面が露出した状態で、走査型電子顕微鏡を用いて前記異物の形状を観察する工程と、
前記異物を除去する工程と、
前記異物を除去することによって前記薄膜の表面に形成された凹部の深さを、走査型プローブ顕微鏡を用いて測定する工程と、
前記異物の形状及び前記凹部の深さから、前記薄膜を成膜する工程における前記異物が付着した時期を特定する工程と
を含むことを特徴とする、マスクブランクの欠陥分析方法。
【請求項２】
前記異物を、前記薄膜の表面が露出した状態で、エネルギー分散型Ｘ線分光法を用いて検出し、前記異物の含有元素を特定する工程をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のマスクブランクの欠陥分析方法。
【請求項３】
前記薄膜が、スパッタリング法によって成膜されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のマスクブランクの欠陥分析方法。
【請求項４】
前記検査が、前記薄膜表面に照射した検査光に対する反射光の光量差で前記異物に起因するものを含む欠陥の有無を検出する欠陥検査装置によって行われるものであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のマスクブランクの欠陥分析方法。
【請求項５】
前記薄膜が、金属若しくは金属シリサイド、又はこれらの酸化物、窒化物、炭化物、酸窒化物、酸化炭化物、窒化炭化物若しくは酸化窒化炭化物を含有する材料からなることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のマスクブランクの欠陥分析方法。
【請求項６】
前記金属は、クロム、タンタル又はモリブデンであることを特徴とする、請求項５に記載のマスクブランクの欠陥分析方法。
【請求項１】
基板上に成膜された薄膜に対する検査によって異物の存在が確認されたマスクブランクの欠陥分析方法であって、
前記薄膜の表面が露出した状態で、走査型電子顕微鏡を用いて前記異物の形状を観察する工程と、
前記異物を除去する工程と、
前記異物を除去することによって前記薄膜の表面に形成された凹部の深さを、走査型プローブ顕微鏡を用いて測定する工程と、
前記異物の形状及び前記凹部の深さから、前記薄膜を成膜する工程における前記異物が付着した時期を特定する工程と
を含むことを特徴とする、マスクブランクの欠陥分析方法。
【請求項２】
前記異物を、前記薄膜の表面が露出した状態で、エネルギー分散型Ｘ線分光法を用いて検出し、前記異物の含有元素を特定する工程をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のマスクブランクの欠陥分析方法。
【請求項３】
前記薄膜が、スパッタリング法によって成膜されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のマスクブランクの欠陥分析方法。
【請求項４】
前記検査が、前記薄膜表面に照射した検査光に対する反射光の光量差で前記異物に起因するものを含む欠陥の有無を検出する欠陥検査装置によって行われるものであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のマスクブランクの欠陥分析方法。
【請求項５】
前記薄膜が、金属若しくは金属シリサイド、又はこれらの酸化物、窒化物、炭化物、酸窒化物、酸化炭化物、窒化炭化物若しくは酸化窒化炭化物を含有する材料からなることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のマスクブランクの欠陥分析方法。
【請求項６】
前記金属は、クロム、タンタル又はモリブデンであることを特徴とする、請求項５に記載のマスクブランクの欠陥分析方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−２０３０７４（Ｐ２０１２−２０３０７４Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６５４９２（Ｐ２０１１−６５４９２）
【出願日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【Ｆターム（参考）】
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