DE102004014953A1

DE102004014953A1 - Verfahren zur Herstellung eines Glassubstrats für einen Maskenrohling und Verfahren zur Herstellung eines Maskenrohlings

Info

Publication number: DE102004014953A1
Application number: DE102004014953A
Authority: DE
Inventors: Kesahiro Koike
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2004-03-26
Publication date: 2004-11-04
Also published as: KR20040085052A; JP4219718B2; KR100839721B1; US20040192171A1; JP2004291209A

Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung eines Glassubstrats für einen Maskenrohling hat die folgenden Schritte: Messen eines konvexen/konkaven Profils einer Oberfläche des Glassubstrats, Steuern der Ebenheit der Oberfläche des Glassubstrats auf einen Wert, der nicht größer als ein vorbestimmter Bezugswert ist, durch Festlegen des Konvexitätsgrads eines auf der Oberfläche des Glassubstrats vorhandenen konvexen Abschnitts anhand eines im Profilmeßschritt erhaltenen Meßergebnisses und Durchführen einer lokalen Bearbeitung am konvexen Abschnitt unter Bearbeitungsbedingungen, die vom Konvexitätsgrad abhängen, und nach dem Ebenheitssteuerschritt erfolgendes Polieren der Oberfläche des Glassubstrats, die der lokalen Bearbeitung unterzogen wurde, durch die Wirkung einer Bearbeitungsflüssigkeit, die zwischen der Oberfläche des Glassubstrats und einer Oberfläche eines Polierwerkzeugs ohne direkte Berührung dazwischen eingefügt ist.

Description

Die Erfindung beansprucht die Priorität gegenüber der früheren JP-A-2003-90682 , deren Offenbarung hierin durch Verweis eingefügt ist.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Glassubstrats für einen Maskenrohling und ein Verfahren zur Herstellung eines Maskenrohlings sowie insbesondere ein Verfahren zur Herstellung eines Glassubstrats für einen Maskenrohling zur Verwendung mit Licht in einem ultrakurzen Wellenlängenbereich, z. B. F2-Excimerlaser- (Fluor: mit einer Wellenlänge von 157 nm) und EUV-Licht (Extrem-Ultraviolett: mit einer Wellenlänge von 13 nm), als Belichtungslichtquelle und ein Verfahren zur Herstellung eines Maskenrohlings dieser Art.
Aufgrund der in den letzten Jahren erfolgten Verbesserung eines ULSI-Bauelements, das höhere Dichte und höhere Genauigkeit aufweist, muß ein Glassubstrat für einen Maskenrohling eine Substratoberfläche mit feinerer Struktur haben. Ein solcher Trend zur feineren Struktur der Substratoberfläche nimmt Jahr für Jahr immer mehr zu. Insbesondere wird bei Verwendung einer Belichtungslichtquelle mit kürzerer Wellenlänge die Anforderung an Profilgenauigkeit (Ebenheit) und Qualität (Fehlergröße) der Substratoberfläche hoch. Somit muß das Glassubstrat für einen Maskenrohling eine extrem hohe Ebenheit haben und frei von mikroskopischen Fehlern sein.
Beispielsweise muß bei Verwendung eines F2-Excimerlasers als Belichtungslichtquelle das Glassubstrat eine Ebenheit von 0,25 μm oder weniger und eine Fehlergröße von 0,07 μm oder weniger haben. Beim Einsatz von EUV-Licht als Belichtungslichtquelle muß das Glassubstrat eine Ebenheit von 0,05 μm oder weniger und eine Fehlergröße von 0,05 μm oder weniger haben.

Zur Herstellung eines Glassubstrats für einen Maskenrohling wurde bereits eine Präzisionspoliertechnik vorgeschlagen, mit der eine Oberflächenrauhigkeit reduziert werden soll (siehe z. B. die JP-A-64-40267 (Dokument 1)).

Die im Dokument 1 beschriebene Präzisionspoliertechnik weist die Schritte des Polierens der Substratoberfläche mit Hilfe eines hauptsächlich Ceroxid aufweisenden Schleifmittels und des anschließenden Fertigpolierens der Substratoberfläche mit Hilfe von kolloidalem Siliciumdioxid auf. Beim Polieren des Glassubstrats durch die o. g. Technik wird gewöhnlich eine doppelseitige Poliervorrichtung vom Chargentyp verwendet, die mehrere Glassubstrate aufnehmen und gegenüberliegende Oberflächen der Glassubstrate gleichzeitig polieren kann.

Bei dieser Präzisionspoliertechnik ist es theoretisch möglich, eine gewünschte Ebenheit durch Reduzieren der mittleren Korngröße von Schleifkörnern zu erreichen. Tatsächlich ist aber unter dem Einfluß mechanischer Genauigkeit verschiedener Komponenten der Poliervorrichtung, u. a. eines Trägers zum Halten des Glassubstrats, eines Abrichttischs zum Einspannen des Glassubstrats und eines Planetengetriebemechanismus zum Bewegen des Trägers usw., die stabil erhaltene Ebenheit des Glassubstrats auf etwa 0,5 μm begrenzt.

Angesichts dessen wurde vor kurzem ein Nivellierverfahren zum Nivellieren oder Ebnen des Glassubstrats durch lokale Bearbeitung mit Hilfe von Plasmaätzen oder eines Gascluster- Ionenstrahls vorgeschlagen (siehe z. B. die JP-A-2002-316835 (Dokument 2) und JP-A-08-293483 (Dokument 3)).

Das in den Dokumenten 2 und 3 offenbarte Nivellierverfahren weist die folgenden Schritte auf: Messen des Oberflächenprofils (Konvexität und Konkavität, Spitzen- und Talwert) des Glassubstrats und Durchführen lokaler Bearbeitung an einem konvexen Abschnitt unter Bearbeitungsbedingungen (z. B. die Plasmaätzmenge oder der Betrag des Gascluster-Ionenstrahls), die vom Konvexitätsgrad des konvexen Abschnitts abhängen, um die Oberfläche des Glassubstrats zu ebnen.

Bei Einstellung der Ebenheit der Oberfläche des Glassubstrats durch die lokale Bearbeitung mit Hilfe des Plasmaät zens oder des Gascluster-Ionenstrahls bildet sich eine aufgerauhte Oberfläche oder ein Oberflächenfehler, z. B. eine Fehlstelle oder eine durch die Bearbeitung angegriffene Schicht (beschädigte Schicht), auf dem Glassubstrat nach der lokalen Bearbeitung. Daher ist es notwendig, die Oberfläche des Glassubstrats nach der lokalen Bearbeitung zu polieren, um die aufgerauhte Oberfläche zu reparieren oder den Oberflächenfehler zu entfernen.

Wird aber eine Oberfläche eines Polierwerkzeugs, z. B. einer Polierscheibe, während des Polierens nach der lokalen Bearbeitung direkt mit der Oberfläche des Glassubstrats in Berührung gebracht, kann die Ebenheit der Oberfläche des Glassubstrats beeinträchtigt werden. Daher ist die Polierzeit auf eine extrem kurze Zeitspanne begrenzt. Damit wird es unmöglich, die aufgerauhte Oberfläche ausreichend zu reparieren und den Oberflächenfehler ausreichend zu entfernen.

Daher besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, ein Verfahren zur Herstellung eines Glassubstrats für einen Maskenrohling bereitzustellen, das einen Polierschritt aufweist, in dem eine Oberfläche des Glassubstrats, die lokaler Bearbeitung unterzogen wurde, poliert wird, um eine durch die lokale Bearbeitung aufgerauhte Oberfläche zu reparieren und um einen durch die lokale Bearbeitung verursachten Oberflächenfehler zu entfernen, und das ein Glassubstrat, das hohe Ebenheit und Glätte hat und frei von Oberflächenfehlern ist, bereitstellen kann, indem während des Polierschritts die aufgerauhte Oberfläche des Glassubstrats repariert und der Oberflächenfehler des Glassubstrats entfernt wird, während die Ebenheit der Oberfläche des Glassubstrats gewahrt bleibt.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren zur Herstellung eines Maskenrohlings durch Verwendung des o. g. Glassubstrats bereitzustellen.

Diese Aufgaben werden mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst.

Im beanspruchten Verfahren wird während des Polierschritts, in dem die Oberfläche des Glassubstrats, die der lokalen Bearbeitung unterzogen wurde, poliert wird, um eine durch die lokale Bearbeitung aufgerauhte Oberfläche zu repa rieren und durch die lokale Bearbeitung verursachte Oberflächenfehler zu entfernen, die Oberfläche des Glassubstrats durch berührungsfreies Polieren durch die Wirkung der Bearbeitungsflüssigkeit poliert, die zwischen der Oberfläche des Glassubstrats und der Oberfläche des Polierwerkzeugs ohne direkte Berührung dazwischen eingefügt ist. Dadurch ist es möglich, die aufgerauhte Oberfläche des Glassubstrats zu reparieren und den Oberflächenfehler auf der Oberfläche des Glassubstrats zu entfernen, während die Ebenheit der Oberfläche des Glassubstrats gewahrt bleibt.

Nach Anspruch 2 wird die Oberfläche des Glassubstrats mit einer extrem kleinen Kraft poliert, indem die Bearbeitungsflüssigkeit mit der Oberfläche des Glassubstrats in Berührung gebracht wird, während das Glassubstrat zum Aufschwimmen gebracht wird, oder indem feine Pulverteilchen veranlaßt werden, mit der Oberfläche des Glassubstrats zu kollidieren, während das Glassubstrat zum Aufschwimmen gebracht wird. Daher ist es möglich, nicht nur die durch die lokale Bearbeitung aufgerauhte Oberfläche bis zu einer ultrafeinen Oberflächenrauhigkeit zu reparieren, während die Ebenheit der Oberfläche des Glassubstrats gewahrt bleibt, sondern auch einen mikroskopischen Oberflächenfehler (einen feinen Oberflächenfehler) zu entfernen.

Nach Anspruch 3 wird eine auf die Oberfläche des Glassubstrats wirkende Polierkraft minimiert, um eine Beeinträchtigung der Ebenheit als Ergebnis des Polierens zuverlässig zu vermeiden. Kommt die die alkalische wäßrige Lösung enthaltende Bearbeitungsflüssigkeit zum Einsatz, ist es möglich, nicht nur die Poliergeschwindigkeit zu erhöhen, sondern auch einen potentiellen Fehler, z. B. eine Fehlstelle, freizulegen, die auf der Oberfläche des Glassubstrats vorhanden ist.

Nach Anspruch 4 ist es durch Steuern der Bewegungsgeschwindigkeit des Ionenstrahls oder der Bewegungsgeschwindigkeit einer (eines) Plasmaquellenkammer oder -gehäuses je nach Konvexitätsgrad eines konvexen Abschnitts auf der Oberfläche des Glassubstrats möglich, die lokale Bearbeitung am konvexen Abschnitt auf der Oberfläche des Glassubstrats ordnungsgemäß durchzuführen und die Ebenheit auf einen Wert zu steuern, der nicht größer als ein vorbestimmter Bezugswert ist.

Alternativ kann die Ionenstrahlintensität oder die Plasmaintensität je nach Konvexitätsgrad eines konvexen Abschnitts auf der Oberfläche des Glassubstrats gesteuert werden.

Nach Anspruch 5 kann durch Durchführen der lokalen Bearbeitung mit dem Ebenheits-Bezugswert von 0,25 μm das Maskenrohling-Glassubstrat für F2-Excimerlaser-Belichtung erhalten werden, das eine Ebenheit von 0,25 μm oder weniger haben muß.

Durch Durchführen der lokalen Bearbeitung mit dem Bezugswert von 0,05 μm für die Ebenheit kann das Glassubstrat für einen EUV-Maskenrohling erhalten werden, das eine Ebenheit von 0,05 μm oder weniger haben muß.

Nach Anspruch 6 wird ein Maskenrohling zur Belichtung mit einem F2-Excimerlaser oder der EUV-Maskenrohling erhalten, der eine gewünschte Ebenheit hat, frei von einem Oberflächenfehler ist, und eine hohe Qualität hat.

Im folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben.

1 ist ein Ablaufplan zur Beschreibung eines Herstellungsverfahrens eines Glassubstrats für einen Maskenrohling gemäß der Erfindung;

2 ist eine schematische Schnittansicht einer Poliervorrichtung, die im Herstellungsverfahren gemäß der Erfindung verwendet wird.

3 ist eine schematische Schnittansicht einer Float-Polishing-Vorrichtung, die im Herstellungsverfahren gemäß der Erfindung verwendet wird.

4 ist eine Schnittansicht eines charakteristischen Teils der in 3 gezeigten Float-Polishing-Vorrichtung. 5 ist eine schematische Schnittansicht einer EEM-Vorrichtung.

6A ist eine Schnittansicht eines EUV-reflektierenden Maskenrohlings, der das Glassubstrat gemäß der Erfindung verwendet.

6B ist eine Schnittansicht einer EUV-reflektierenden Maske, die das Glassubstrat gemäß der Erfindung verwendet.

7 ist eine Ansicht zur Beschreibung einer Musterübertragung unter Verwendung der reflektierenden Maske.

Verfahren zur Herstellung eines Glassubstrats für einen Maskenrohling
Zunächst wird anhand von 1 ein Verfahren zur Herstellung eines Glassubstrats für einen Maskenrohling gemäß der Erfindung beschrieben.
Gemäß 1 weist ein Herstellungsverfahren des Glassubstrats für einen Maskenrohling gemäß der Erfindung auf: einen Vorbereitungsschritt (P-1), in dem ein Glassubstrat vorbereitet wird, das eine Oberfläche aufweist, die dem Präzisionspolieren unterzogen wird, einen Profilmeßschritt (P-2), in dem ein konvexes/konkaves Profil der Oberfläche des Glassubstrats gemessen wird, einen Ebenheitssteuerschritt (P-3), in dem die Ebenheit der Oberfläche des Glassubstrats durch lokale Bearbeitung gesteuert wird, und einen berührungsfreien Polierschritt (P-4), in dem die Oberfläche des Glassubstrats auf berührungsfreie Weise poliert wird.
Vorbereitungsschritt (P-1)
Im Vorbereitungsschritt (P-1) erfolgt die Vorbereitung eines Glassubstrats, dessen eine Oberfläche oder gegenüberliegende Oberflächen präzisionspoliert werden, mit Hilfe einer Poliervorrichtung, die später beschrieben wird.
Das Glassubstrat unterliegt keiner besonderen Beschränkung, sondern kann jedes Substrat sein, das als Maskenrohling geeignet verwendet wird. Zum Beispiel kann ein Quarzglas, ein Natronkalkglas, ein Aluminiumsilikatglas, ein Borsilikatglas und ein alkalifreies Glas zum Einsatz kommen.
Bei einem Glassubstrat für einen Maskenrohling zur Belichtung mit einem F2-Excimerlaser kann mit Fluor dotiertes Quarzglas verwendet werden, um die Absorption von Belichtungslicht möglichst weitgehend zu unterdrücken.
Bei einem Glassubstrat für einen EUV-Maskenrohling kann ein Glasmaterial mit einem geringen Wärmeausdehnungskoeffi zient innerhalb eines Bereichs von 0 ± 1,0 × 10^-7/°C, vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 0 ± 0,3 × 10^-7/°C, verwendet werden, um eine Verzerrung eines übertragenen Musters infolge von Wärme während der Belichtung zu unterdrücken.
Im EUV-Maskenrohling wird eine Anzahl von Filmen auf dem Glassubstrat gebildet. Daher wird ein Glasmaterial verwendet, das hohe Steifigkeit hat und eine Verformung infolge von Filmspannung unterdrücken kann. Insbesondere ist ein Glasmaterial mit hohem Elastizitätsmodul von 65 GPa oder mehr bevorzugt. Zum Beispiel kann ein amorphes Glas verwendet werden, z. B. SiO₂-TiO₂-Glas, ein Quarzglas sowie ein kristallisiertes Glas mit darin abgelagertem β-Quarz-Mischkristall.
Gemäß 2 hat eine Poliervorrichtung 10 einen Polierabschnitt aus einem Planetengetriebesystem mit einem Unterseitentisch 11, einem Oberseitentisch 12, einem Sonnenrad 13, einem Hohlrad 14, einem Träger 15 und einem Schleifmittelzufuhrteil 16. Der Polierabschnitt poliert die gegenüberliegenden Oberflächen des Glassubstrats durch Halten des Glassubstrats im Träger 15, Einspannen des Glassubstrats zwischen dem Ober- und Unterseitentisch 11 und 12 mit daran befestigten Polierscheiben 11a bzw. 12a, Zuführen eines Schleifmittels in einem Bereich zwischen dem Ober- und Unterseitentisch 11 und 12 sowie Drehen und Umlaufenlassen des Trägers 15. Im folgenden wird der Aufbau des Polierabschnitts näher beschrieben.
Der Unter- und Oberseitentisch 11 und 12 ist jeweils ein Scheibenteil mit einer ringförmigen Horizontalebene. Unter- und Oberseitentisch 11 und 12 haben gegenüberliegende Oberflächen, an denen die Polierscheiben 11a und 12a befestigt sind. Unter- und Oberseitentisch 11 und 12 sind so abgestützt, daß sie um eine senkrechte Welle A drehbar sind (durch die Mitte des Polierabschnitts laufende senkrechte Welle), und sind jeweils (nicht gezeigten) Abrichttisch-Drehantriebsabschnitten zugeordnet. Angetrieben durch die Abrichttisch-Drehantriebsabschnitte werden der Unter- und Oberseitentisch 11 und 12 in Drehung versetzt.
Der Oberseitentisch 12 ist so abgestützt, daß er entlang der senkrechten Welle A nach oben und unten beweglich ist. Angetrieben durch einen (nicht gezeigten) Oberseitentisch- Auf- und Abwärtsantriebsabschnitt wird der Oberseitentisch 12 nach oben und unten bewegt.
Das Sonnenrad 13 ist in der Mitte des Polierabschnitts so angeordnet, daß es drehbar ist. Angetrieben durch einen (nicht gezeigten) Sonnenrad-Antriebsabschnitt wird das Sonnenrad 30 um die senkrechte Welle A gedreht.
Das Hohlrad 14 ist ein ringförmiges Rad mit einer Folge von Zähnen auf einer Innenumfangsseite und ist außerhalb des Sonnenrads 13 so angeordnet, daß es mit ihm konzentrisch ist. Das Hohlrad 14 gemäß 2 ist so befestigt, daß es nicht drehbar ist. Alternativ kann das Hohlrad 14 um die senkrechte Welle A drehbar sein.
Der Träger (Planetenrad) 15 ist ein dünnes Plattenscheibenteil mit einer Folge von Zähnen auf einer Außenumfangsseite und ist mit einer oder mehreren Werkstückhalteöffnungen zum Halten des Glassubstrats versehen.
Der Polierabschnitt hat allgemein mehrere Träger 15. Diese Träger 15 stehen mit dem Sonnenrad 13 und dem Hohlrad 14 im Eingriff und werden um das Sonnenrad 13 in Übereinstimmung mit der Drehung des Sonnenrads 13 (und/oder des Hohlrads 14) gedreht und im Umlauf geführt.
Ober- und Unterseitentisch 12 und 11 haben jeweils einen Außendurchmesser, der kleiner als der Innendurchmesser des Hohlrads 14 ist. Ein tatsächlicher Polierbereich ist ein ringartiger Bereich zwischen dem Sonnenrad 13 und dem Hohlrad 14 und zwischen dem Ober- und Unterseitentisch 12 und 11.
Das Schleifmittelzufuhrteil 16 weist ein Schleifmittellager 16a zum Lagern des Schleifmittels und mehrere Röhren 16b zum Zuführen des im Schleifmittellager 16a gelagerten Schleifmittels zum Polierbereich zwischen dem Ober- und Unterseitentisch 12 und 11 auf.
Das Schleifmittel weist feine Schleifkörner auf, die in einer Flüssigkeit dispergiert sind. Zum Beispiel können die Schleifkörner Siliciumcarbid, Aluminiumoxid, Ceroxid, Zirconiumoxid, Mangandioxid und kolloidales Siliciumdioxid sein.
Je nach Material und Oberflächenrauhigkeit des Glassubstrats werden die Schleifkörner geeignet ausgewählt. Die Schleifkörner sind in einer Flüssigkeit dispergiert, z. B. Wasser, einer sauren Lösung oder einer alkalischen Lösung, um als Schleifmittel verwendet zu werden.
Der Vorbereitungsschritt (P-1) weist mindestens einen Läppschritt, in dem die gegenüberliegenden Oberflächen des Glassubstrats geläppt werden, und einen Präzisionspolierschritt, in dem die gegenüberliegenden Oberflächen des Glassubstrats nach dem Läppen präzisionspoliert werden, auf. Somit wird schrittweise poliert.
Beispielsweise wird der Läppschritt mit Hilfe eines Schleifmittels durchgeführt, das durch Dispergieren von Ceroxid als relativ große Schleifkörner erhalten wird, während der Präzisionspolierschritt mit Hilfe eines Schleifmittels durchgeführt wird, das durch Dispergieren von kolloidalem Siliciumdioxid als relativ kleine Schleifkörner erhalten wird.
Profilmeßschritt (P-2)
Der Profilmeßschritt (P-2) ist ein Schritt, in dem das konvexe/konkave Profil (Ebenheit) der Oberfläche des Glassubstrats, die im vorherigen Schritt (P-1) vorbereitet wurde, gemessen wird.
Vorzugsweise wird das konvexe/konkave Profil durch eine Ebenheitsmeßvorrichtung oder ein Profilometer unter Nutzung optischer Interferenz im Hinblick auf die Meßgenauigkeit gemessen. Durch die Ebenheitsmeßvorrichtung erfolgt eine Messung durch Bestrahlen der Oberfläche des Glassubstrats mit kohärentem Licht, das dann als reflektiertes Licht reflektiert wird, und Detektieren einer Phasendifferenz des reflektierten Lichts, die einer Höhendifferenz auf der Oberfläche des Glassubstrats entspricht.
Zum Beispiel ist die Ebenheit als Differenz zwischen dem Maximalwert und Minimalwert einer Meßebene der Oberfläche des Glassubstrats im Hinblick auf eine virtuelle Absolutebene (Brennebene) definiert, die anhand der Meßebene durch ein Verfahren der kleinsten Quadrate berechnet wird.
Das Meßergebnis des konvexen/konkaven Profils wird in einem Aufzeichnungsmedium gespeichert, z. B. einem Computer.
Anschließend wird das Meßergebnis mit einem vorbestimmten Bezugswert (Soll-Ebenheit) verglichen, der vorab auszuwählen ist. Die Differenz zwischen dem Meßergebnis und dem Bezugswert wird berechnet, z. B. durch eine Arithmetikeinheit des Computers. Die Differenz wird für jeden vorbestimmten Bereich auf der Oberfläche des Glassubstrats berechnet. Der vorbestimmte Bereich ist so festgelegt, daß er mit einem Bearbeitungsbereich bei der lokalen Bearbeitung zusammenfällt. Dadurch entspricht die Differenz in jedem vorbestimmten Bereich einer Soll-Abtragemenge, die beim lokalen Bearbeiten für jeden Bearbeitungsbereich abzutragen ist.
Die o. g. Berechnung kann entweder im Profilmeßschritt (P-2) oder im Ebenheitssteuerschritt (P-3) durchgeführt werden.
Ebenheitssteuerschritt (P-3)
Der Ebenheitssteuerschritt (P-3) ist ein Schritt, in dem der Konvexitätsgrad eines auf der Oberfläche des Glassubstrats vorhandenen konvexen Abschnitts anhand des im Profilmeßschritt (P-2) erhaltenen Meßergebnisses festgelegt wird und die lokale Bearbeitung am konvexen Abschnitt unter den Bearbeitungsbedingungen, die dem Konvexitätsgrad entsprechen, durchgeführt wird, um die Ebenheit der Oberfläche des Glassubstrats auf einen Wert zu steuern, der nicht größer als der vorbestimmte Bezugswert ist.
Die lokale Bearbeitung wird unter den Bearbeitungsbedingungen durchgeführt, die für jeden vorbestimmten Bereich auf der Oberfläche des Glassubstrats ausgewählt sind. Bestimmt werden die Bearbeitungsbedingungen anhand des konvexen/konkaven Profils der Oberfläche des Glassubstrats in der Messung durch die Ebenheitsmeßvorrichtung und der Differenz gegenüber dem vorbestimmten Bezugswert für die Ebenheit (Soll-Abtragemenge bei der lokalen Bearbeitung).
Je nach Bearbeitungsvorrichtung unterscheiden sich die Parameter der Bearbeitungsbedingungen. In jedem Fall sind die Parameter so bestimmt, daß eine größere Menge abgetragen wird, wenn der Konvexitätsgrad des konvexen Abschnitts größer ist. Wird z. B. die lokale Bearbeitung mit Hilfe eines Ionenstrahls oder von Plasmaätzen durchgeführt, wird die Bewe gungsgeschwindigkeit des Ionenstrahls oder die Bewegungsgeschwindigkeit der Plasmaquellenkammer so gesteuert, daß sie mit zunehmendem Konvexitätsgrad langsamer wird. Alternativ kann die Ionenstrahlintensität oder die Plasmaintensität gesteuert werden.
Als lokales Bearbeitungsverfahren, das im Ebenheitssteuerschritt (P-3) zum Einsatz kommt, können nicht nur das o. g. Ionenstrahlbearbeiten und Plasmaätzen, sondern auch verschiedene andere Verfahren verwendet werden, z. B. MRF (magnetorheologische Oberflächenbehandlung) und CMP (chemisch-mechanisches Polieren).
Bei der MRF wird ein zu bearbeitendes Objekt (Glassubstrat) lokal poliert, indem in einem magnetischen Fluid enthaltene Schleifkörner mit dem Objekt bei hoher Geschwindigkeit in Berührung gebracht werden und eine Haltezeit eines Berührungsabschnitts zwischen den Schleifkörnern und dem Objekt gesteuert wird.
Zum CMP gehören die Schritte des Polierens eines konvexen Abschnitts der Oberfläche des Objekts durch Verwendung einer Polierscheibe mit kleinem Durchmesser und eines Schleifmittels (das Schleifkörner enthält, z. B. kolloidales Siliciumdioxid) und durch Steuern der Haltezeit eines Berührungsabschnitts zwischen der Polierscheibe mit kleinem Durchmesser und dem Objekt (Glassubstrat).
Von den o. g. lokalen Bearbeitungsverfahren hinterläßt lokale Bearbeitung durch den Ionenstrahl, Plasmaätzen oder das CMP eine aufgerauhte Oberfläche oder eine durch Bearbeitung beeinflußte Schicht auf der Oberfläche des Glassubstrats. Daher ist berührungsfreies Polieren (was später beschrieben wird) besonders wirksam.
Im folgenden wird die lokale Bearbeitung durch Plasmaätzen und den Ionenstrahl beschrieben, die im Ebenheitssteuerschritt (P-3) besonders geeignet sind.
Das lokale Bearbeitungsverfahren durch das Plasmaätzen weist die folgenden Schritte auf: Positionieren der Plasmaquellenkammer über einem abzutragenden Oberflächenabschnitt und Strömenlassen eines Ätzgases, um so den abzutragenden Abschnitt zu ätzen. Durch Strömenlassen des Ätzgases greifen neutrale radikale Spezies, die im Plasma erzeugt werden, die Oberfläche des Glassubstrats isotrop an, so daß der o. g. Abschnitt abgetragen wird. Andererseits wird ein Restabschnitt, in dem die Plasmaquellenkammer nicht angeordnet ist, nicht durch Kollision des Ätzgases geätzt, da kein Plasma erzeugt wird.
Beim Bewegen der Plasmaquellenkammer auf dem Glassubstrat wird die Abtragemenge eingestellt, indem die Bewegungsgeschwindigkeit der Plasmaquellenkammer oder die Plasmaintensität in Übereinstimmung mit der Soll-Abtragemenge der Oberfläche des Glassubstrats gesteuert wird.
Die Plasmaquellenkammer kann einen Aufbau haben, bei dem das Glassubstrat durch ein Elektrodenpaar eingespannt ist. Plasma wird zwischen dem Substrat und den Elektroden durch eine Hochfrequenzwelle erzeugt, und das Ätzgas wird zugeführt, um so eine radikale Spezies zu erzeugen. Alternativ kann die Plasmaquellenkammer eine Wellenleiterröhre aufweisen, durch die das Ätzgas strömt. Plasma wird durch Mikrowellenschwingung erzeugt, um einen Strom einer radikalen Spezies zu produzieren, der auf die Oberfläche des Glassubstrats trifft.
Das Ätzgas wird je nach Material des Glassubstrats geeignet ausgewählt. Zum Beispiel wird ein Halogenverbindungsgas oder ein Mischgas verwendet, das eine Halogenverbindung enthält. Insbesondere können Tetrafluormethan, Trifluormethan, Hexafluorethan, Octafluorpropan, Decafluorbutan, Fluorwasserstoff, Schwefelhexafluorid, Stickstofftrifluorid, Kohlenstofftetrachlorid, Siliciumtetrafluorid, Trifluorchlormethan und Bortrichlorid verwendet werden.
Das lokale Bearbeitungsverfahren durch den Ionenstrahl (Bestrahlung durch den Gascluster-Ionenstrahl) weist die folgenden Schritte auf: Vorbereiten eines Stoffs, z. B. Oxid, Nitrid, Carbid, eines Edelgases, mit einer Gasphase bei Normaltemperatur und Normaldruck (Raumtemperatur und atmosphärischer Druck) oder eines Mischgases daraus (ein Stoff als Mischgas, das durch Mischen der o. g. Stoffe in einem geeigneten Verhältnis erhalten wird), Bilden eines Gasclusters des Stoffs, Ionisieren des Gasclusters durch Elektronenbestrah lung, um den Gascluster-Ionenstrahl zu bilden, und Bestrahlen einer massiven Oberfläche (Oberfläche des Glassubstrats) mit dem Gascluster-Ionenstrahl in einem Bestrahlungsbereich, der bei Bedarf gesteuert werden kann.
Allgemein weist der Cluster eine Gruppe aus mehreren Hunderten von Atomen oder Molekülen auf. Auch wenn die Beschleunigungsspannung 10 kV beträgt, tritt Bestrahlung als ultralangsamer Ionenstrahl mit einer Energie auf, die nicht größer als mehrere zig eV je Atom oder Molekül ist. Daher wird die Oberfläche des Glassubstrats mit extrem geringer Beschädigung bearbeitet.
Beim Bestrahlen der Oberfläche des Glassubstrats durch den Gascluster-Ionenstrahl kollidieren die clusterionenbildenden Moleküle oder Atome mit Atomen der Oberfläche des Glassubstrats in mehreren Stufen, um reflektierte Moleküle oder Atome mit einer kinetischen Quer- oder Horizontalkomponente zu bilden. Als Ergebnis kommt es zu selektiver Zerstäubung am konvexen Abschnitt auf der Oberfläche des Glassubstrats, um so die Oberfläche des Glassubstrats zu ebnen. Eine solche Einebnungserscheinung erhält man auch durch den Effekt der bevorzugten Zerstäubung jener Körner oder Atome, die auf der Oberfläche vorhanden sind, und die durch die auf die Oberfläche des Glassubstrats konzentrierte Energie eine schwache Bindung haben.
Die Erzeugung des Gasclusters selbst ist bereits bekannt. Das heißt, der Gascluster kann hergestellt werden, indem ein gasförmiger Stoff in komprimiertem Zustand durch eine Expansionsdüse in eine Vakuumvorrichtung geblasen wird. Der so hergestellte Gascluster kann durch Bestrahlung mit Elektronen ionisiert werden.
Hierbei kann der gasförmige Stoff Oxid sein, z. B. CO₂, CO, N₂O, NO_x und C_xH_yO_z, O₂, N₂ und ein Edelgas, z. B. Ar und He.
Die Ebenheit, die für das Glassubstrat für einen Maskenrohling erforderlich ist, wird entsprechend der Wellenlänge der Belichtungslichtquelle bestimmt, die für den Maskenrohling verwendet wird. Je nach Soll-Ebenheit wird der Bezugs wert zum Steuern der Ebenheit im Ebenheitssteuerschritt (P-3) bestimmt.
Zum Beispiel ist beim Glassubstrat für einen Maskenrohling zur Belichtung mit einem F2-Excimerlaser der Bezugswert zum Steuern der Ebenheit nicht größer als 0,25 μm. Beim Glassubstrat für einen EUV-Maskenrohling ist der Bezugswert zum Steuern der Ebenheit nicht größer als 0,5 μm. Durch Verwendung des Bezugswerts wird die lokale Bearbeitung durchgeführt.
Berührungsfreier Polierschritt (P-4)
Der berührungsfreie Polierschritt (P-4) ist ein Schritt, in dem die Oberfläche des Glassubstrats, die der lokalen Bearbeitung im Ebenheitssteuerschritt (P-3) unterzogen wurde, durch die Wirkung einer Bearbeitungsflüssigkeit poliert wird, die zwischen der Oberfläche des Glassubstrats und einer Oberfläche eines Polierwerkzeugs ohne direkte Berührung dazwischen eingefügt ist.
Ein in diesem Schritt verwendetes berührungsfreies Polierverfahren unterliegt keiner besonderen Beschränkung. Zum Beispiel können Float-Polishing, EEM und Hydroplane-Polishing verwendet werden.
Als feine Pulverteilchen, die in der Bearbeitungsflüssigkeit enthalten sein müssen, die beim berührungsfreien Polieren zum Einsatz kommt, sind Schleifkörner mit einer kleinen mittleren Korngröße ausgewählt, um die Oberflächenrauhigkeit des Glassubstrats zu reduzieren. Vorzugsweise ist die mittlere Korngröße nicht größer als mehrere zig Nanometer, stärker bevorzugt nicht größer als mehrere Nanometer. Als Schleifkörner mit einer kleinen mittleren Korngröße können Ceroxid, Siliciumdioxid (SiO₂), kolloidales Siliciumdioxid, Zirconiumoxid, Mangandioxid und Aluminiumoxid verwendet werden. Unter anderem ist kolloidales Siliciumdioxid im Hinblick auf die Oberflächenglätte bei Verwendung des Glassubstrats bevorzugt.
Beim berührungsfreien Polieren kann die Bearbeitungsflüssigkeit eine wäßrige Lösung sein, die aus Wasser, einer sauren wäßrigen Lösung und einer alkalischen wäßrigen Lösung ausgewählt ist. Alternativ kann die Bearbeitungsflüssigkeit eine Mischung aus der wäßrigen Lösung und den o. g. feinen Pulverteilchen sein.
Bei Verwendung von Wasser sind Reinwasser und Ultrareinwasser bevorzugt.
Als saure wäßrige Lösung können Schwefelsäure, Salzsäure, Fluorwasserstoffsäure und Fluorkieselsäure verwendet werden. Ist die saure wäßrige Lösung in der beim berührungsfreien Polieren verwendeten Bearbeitungsflüssigkeit enthalten, ist die Poliergeschwindigkeit verbessert. Allerdings kann je nach Art der Säure oder bei hoher Konzentration der sauren wäßrigen Lösung das Glassubstrat aufgerauht werden. Daher werden die Art der Säure und die Konzentration geeignet ausgewählt, um das Glassubstrat nicht aufzurauhen.
Als alkalische wäßrige Lösung kann eine wäßrige Kaliumhydroxid- oder Natriumhydroxidlösung verwendet werden. Ist die alkalische wäßrige Lösung in der beim berührungsfreien Polieren verwendeten Bearbeitungsflüssigkeit enthalten, ist die Poliergeschwindigkeit verbessert. Ist ferner ein potentieller mikroskopischer Fehler (Riß, Fehlstelle o. ä.) auf der Oberfläche des Glassubstrats vorhanden, wird ein solcher potentieller mikroskopischer Fehler freigelegt. Daher ist es möglich, den mikroskopischen Fehler in einem anschließend durchgeführten Kontrollschritt zuverlässig zu detektieren. Die alkalische wäßrige Lösung ist in einem solchen Bereich eingestellt, daß die in der Bearbeitungsflüssigkeit enthaltenen Schleifkörner nicht gelöst werden. Bevorzugt ist, die alkalische wäßrige Lösung so einzustellen, daß die Bearbeitungsflüssigkeit einen pH-Wert von 9 bis 12 hat.
Im folgenden wird das Bearbeitungsprinzip jeweils durch Float-Polishing, EEM und Hydroplane-Polishing beschrieben. Eine beim Float-Polishing verwendete Polierplatte hat eine Oberfläche mit mehreren Nuten zum Leiten der Bearbeitungsflüssigkeit und ist in eine solche Form gebracht, daß ein dynamischer oder kinetischer Druck erzeugt wird. Als Bearbeitungsflüssigkeit werden feine Pulverteilchen verwendet, die eine mittlere Korngröße von mehreren Nanometern bis mehreren zig Nanometern haben und in einem Lösungsmittel suspendiert sind (z. B. Reinwasser oder einer alkalischen wäßrigen Lösung). In der Bearbeitungsflüssigkeit werden die Polierplatte und ein zu bearbeitendes Objekt (Glassubstrat) in gleicher Richtung gleichzeitig in dem Zustand rotiert, in dem eine Polierplattenachse (Hauptwelle) und eine Drehwelle des Objekts in einer vorbestimmten Entfernung außermittig zueinander sind.
Hierbei kann das Objekt frei nach oben und unten schwimmen und nur ein darauf übertragenes Drehmoment empfangen. Durch einen dynamischen Druckeffekt wird ein kleiner Spalt zwischen dem Objekt und der Polierplatte gebildet, und das Objekt schwimmt auf. Die feinen Pulverteilchen, die den Spalt durchlaufen, kollidieren mit einer Bearbeitungsfläche des Objekts, so daß die mikroskopische Zerstörung wiederholt wird. Dadurch erfolgt die Bearbeitung des Objekts. Aufgrund des o. g. Prinzips kann das Objekt auf eine ultrafeine Oberflächenrauhigkeit bearbeitet werden. Außerdem wird die Bearbeitung selbst mit kleiner Kraft durchgeführt, so daß die bearbeitete Oberfläche ohne eine durch Bearbeitung beeinflußte Schicht fertigbearbeitet wird.
Ist das Objekt ein Glassubstrat, kann CeO₂ (mit ultrahoher Reinheit) oder kolloidales Siliciumdioxid als feine Pulverteilchen verwendet werden.
Beim EEM handelt es sich um ein berührungsfreies Polierverfahren, in dem feine Pulverteilchen von 0,1 μm oder weniger in einem im wesentlichen unbelasteten Zustand mit dem Objekt in Berührung gebracht werden. Durch eine Wechselwirkung (eine Art chemischer Bindung), die an der Grenzfläche zwischen den feinen Pulverteilchen und dem Objekt erzeugt wird, werden Atome auf der Oberfläche des Objekts atomweise abgetragen. Gemäß diesem Bearbeitungsprinzip hängen Bearbeitungskennwerte stark von der Affinität zwischen den feinen Pulverteilchen und dem Objekt ab. Um das Objekt rationell zu bearbeiten, sind die feinen Pulverteilchen je nach Material des Objekts geeignet ausgewählt. Ist das Objekt z. B. ein Glassubstrat, können Zirconiumoxid, Aluminiumoxid und kolloidales Siliciumdioxid als feine Pulverteilchen verwendet werden. Zur Verbesserung der Bearbeitungsgeschwindigkeit werden, um die Bearbeitungsflüssigkeit zu erhalten, die mit dem Objekt in Berührung gebracht wird, die feinen Pulverteilchen in einem Lösungsmittel suspendiert, das eine Erosion des Objekts verursacht.
Beim Hydroplane-Polishing ist das Objekt an einer scheibenförmigen Platte mit einem konischen Außenumfang befestigt, so daß es zu einer Polierscheibe weist. Der Außenumfang der scheibenförmigen Platte ist durch drei Rollen so abgestützt, daß das Objekt von der Polierscheibe etwa 100 μm getrennt ist. Bildet sich eine Schleifschicht zwischen der Polierscheibe und dem Objekt und füllt sich ein Raum zwischen der Polierscheibe und dem Objekt mit dem Schleifmittel, so folgen das Objekt und die scheibenförmige Platte der Drehung der Polierscheibe, und die Bearbeitung wird durchgeführt.
Als nächstes werden eine Float-Polishing-Vorrichtung und eine EEM-Vorrichtung beschrieben.
Gemäß 3 verfügt die Float-Polishing-Vorrichtung 20 über einen Drehtisch 21, einen zylindrischen Bearbeitungsbehälter 22, der auf dem Drehtisch 21 plaziert ist und in dem eine Bearbeitungsflüssigkeit lagert, eine Hauptwelle 23, die eine Drehwelle des Drehtisches 21 ist, eine Polierplatte 24, die auf dem Drehtisch 21 so angeordnet ist, daß sie in einer vorbestimmten Entfernung im Hinblick auf die Hauptwelle 23 außermittig ist, eine Werkstückhalterwelle 25, die mit der Polierplatte 24 konzentrisch ist, einen Werkstückhalter 26, der zur Polierplatte 24 weist und um die Werkstückhalterwelle 25 drehbar ist, und ein Bearbeitungsflüssigkeits-Zufuhrteil 27 zum Beliefern des Bearbeitungsbehälters 22 mit der feine Pulverteilchen enthaltenden Bearbeitungsflüssigkeit.
Der Drehtisch 21 muß hohe Steifigkeit und Beständigkeit gegen die Bearbeitungsflüssigkeit haben. Daher ist der Drehtisch 21 aus einem Material mit diesen Kennwerten hergestellt. Vorzugsweise wird ein rostfreier Stahl verwendet. Ferner erfordert der Drehtisch 21 hohe Drehgenauigkeit und hohes Schwingungsdämpfungsvermögen. Daher ist der Drehtisch 21 vorzugsweise durch ein Hochleistungslager abgestützt, z. B. ein hydrostatisches Öllager.
Der Drehtisch 21 ist mit einem Abgabeanschluß (nicht gezeigt) zum Abgeben der Bearbeitungsflüssigkeit versehen, die vom Bearbeitungsflüssigkeits-Zufuhrteil 27 zugeführt wird. Vor dem Abgabeanschluß ist ein Auffangmechanismus (nicht gezeigt) zum Auffangen von Bearbeitungsabfällen angeordnet, die durch das Float-Polishing erzeugt werden. Während der Bearbeitung wird der Abgabeanschluß offen gehalten. Durch Steuern der Menge der Bearbeitungsflüssigkeit, die vom Bearbeitungsflüssigkeits-Zufuhrteil 27 zugeführt wird, wird ein Flüssigkeitspegel der Bearbeitungsflüssigkeit im Bearbeitungsbehälter 22 aufrecht erhalten.
Angetrieben durch ein Drehantriebsteil (nicht gezeigt) wird der Drehtisch 21 um die Hauptwelle 23 mit einer Drehzahl von mehreren zig U/min bis zu mehreren Hundert U/min gedreht.
Angetrieben durch ein Drehantriebsteil (nicht gezeigt) wird der Werkstückhalter 26 mit einer Drehzahl von mehreren zig U/min bis zu mehreren Hunderten U/min um die Werkstückhalterwelle 25 gedreht. Der Werkstückhalter 26 ist so abgestützt, daß er auf und ab schwimmt und nur ein auf ihn übertragenes Antriebsdrehmoment empfängt. Dadurch kann der Werkstückhalter 26 während der Bearbeitung auf und ab schwimmen. Der Werkstückhalter 26 wird in einer Drehrichtung gedreht, die mit der des Drehtisches 21 identisch ist.
Das zu bearbeitende Objekt wird so gehalten, daß das Objekt keine Beschädigung, z. B. eine Fehlstelle, erhält. Beispielsweise ist das Objekt am Werkstückhalter 26 durch Vakuumsog oder einen Kleber befestigt.
Die Polierplatte 24 hat eine ringartige Form um die Hauptwelle 23 des Drehtisches 21 und eine Breite, die mindestens größer als die Größe des Objekts ist. Da das Objekt um die Werkstückhalterwelle 25 auf der Polierplatte 24 gedreht wird, ist die Breite der Polierplatte 24 größer als die Diagonallänge des Objekts, wenn das Objekt eine Quadratform hat, und größer als die lange Diagonallänge des Objekts, wenn das Objekt eine Rechteckform hat.
Gemäß 4 hat die Polierplatte 24 eine Oberseite mit nicht ebener Form oder konvexer/konkaver Form. Zwischen mehreren konvexen Abschnitten 24a sind mehrere Nuten 24b zum Leiten der Bearbeitungsflüssigkeit gebildet. Jeder der konvexen Abschnitte 24a hat ein Oberteil, das in zulaufender Form ausgebildet ist, um einen dynamischen Druck auf das Objekt zu erzeugen. Durch einen Neigungswinkel der zulaufenden Form wird eine Aufschwimmkraft (Aufschwimmentfernung) des Objekts gesteuert. Der Neigungswinkel der zulaufenden Form ist je nach Größe des Objekts o. ä. innerhalb eines Winkelbereichs von 1° bis 20° geeignet eingestellt, so daß die Aufschwimmentfernung des Objekts mehrere Mikrometer beträgt. Hierbei ist die Aufschwimmentfernung eine Entfernung zwischen dem konvexen Abschnitt 24a der Polierplatte 24 und dem Objekt, d. h. ein Spalt, in dem die Bearbeitungsflüssigkeit vorhanden ist. Die Breite, die Tiefe und der Abstand der Nut 24b steuern das Leiten der Bearbeitungsflüssigkeit. Die Nut 24b hat eine zwischen 1 und 5 mm geeignet ausgewählte Breite, eine zwischen 1 und 10 mm geeignet ausgewählte Tiefe und einen zwischen 0,5 und 30 mm geeignet ausgewählten Abstand.
Die Polierplatte 24 ist aus einem Material hergestellt, das gegenüber der Bearbeitungsflüssigkeit beständig ist. Zum Beispiel können ein rostfreier Stahl, Zinn, Keramik verwendet werden.
Je nach Temperatur der Bearbeitungsflüssigkeit können die Polierplatte 24, der Drehtisch 21, der Werkstückhalter 26 und das Objekt so wärmeverformt werden, daß die Bearbeitungsgenauigkeit beeinflußt wird. Daher wird die Temperatur der Bearbeitungsflüssigkeit genau gesteuert.
Beispielsweise weist die Bearbeitungsflüssigkeit ein Lösungsmittel auf, z. B. Reinwasser, Ultrareinwasser, eine Base oder eine Säure oder eine Mischung aus dem Lösungsmittel und darin enthaltenen feinen Pulverteilchen. Die Konzentration der feinen Pulverteilchen liegt innerhalb eines Bereichs von 0,1 bis 40 Gew.-%.
Das Bearbeitungsflüssigkeits-Zufuhrteil 27 kann die Bearbeitungsflüssigkeit so zirkulieren lassen, daß die aus dem Abgabeanschluß abgegebene Bearbeitungsflüssigkeit wieder in den Bearbeitungsbehälter 22 geführt wird, nachdem die in der Bearbeitungsflüssigkeit enthaltenen Bearbeitungsabfälle durch einen Abscheider entfernt sind. Alternativ kann das Bearbeitungsflüssigkeits-Zufuhrteil 27 eine neue Bearbeitungsflüssigkeit dem Bearbeitungsbehälter 22 in einer Menge zuführen, die der aus dem Abgabeanschluß abgegebenen Bearbeitungsflüssigkeit entspricht. Beim Float-Polishing ist die Dicke einer zwischen der Polierplatte 24 und dem Objekt eingefügten Bearbeitungsflüssigkeitsschicht ein wichtiger Faktor. Daher wird die Menge der vom Bearbeitungsflüssigkeits-Zufuhrteil 27 zugeführten Bearbeitungsflüssigkeit mit hoher Genauigkeit gesteuert, um die Menge der Bearbeitungsflüssigkeit im Bearbeitungsbehälter 22 exakt zu steuern.
Gemäß 5 verfügt die EEM-Vorrichtung 30 über einen Bearbeitungsbehälter 31, in dem eine Bearbeitungsflüssigkeit lagert, ein Objekthalteteil 32 zum Halten eines Objekts im Bearbeitungsbehälter 31, eine Drehwelle 33, die sich zu einer Oberfläche des Objekts erstreckt, ein Drehteil 34, das um die Drehwelle 33 so beweglich ist, daß die Bearbeitungsflüssigkeit (feine Pulverteilchen) vorzugsweise mit einem spezifischen Bereich auf der Oberfläche des Objekts in Berührung gebracht wird, ein Bewegungsteil 35 zum Bewegen des Drehteils 34 nach oben, unten, links und rechts bezüglich des Objekts und ein Bearbeitungsflüssigkeits-Zufuhrteil 36 zum Zuführen der die feinen Pulverteilchen enthaltenden Bearbeitungsflüssigkeit in den Bearbeitungsbehälter 31.
Der Bearbeitungsbehälter 31 ist aus einem gegenüber der Bearbeitungsflüssigkeit beständigen Material hergestellt. Der Bearbeitungsbehälter 31 ist mit einem Abgabeanschluß 31a zum Abgeben der Bearbeitungsflüssigkeit versehen, die vom Bearbeitungsflüssigkeits-Zufuhrteil 36 zugeführt wird. Vor dem Abgabeanschluß 31a ist ein Auffangmechanismus (nicht gezeigt) zum Auffangen der durch EEM erzeugten Bearbeitungsabfälle angeordnet. Während der Bearbeitung wird der Abgabeanschluß 31a offen gehalten. Durch Steuern der Menge der Bearbeitungsflüssigkeit, die vom Bearbeitungsflüssigkeits-Zufuhrteil 36 zugeführt wird, wird ein Flüssigkeitspegel der Bearbeitungsflüssigkeit im Bearbeitungsbehälter 31 aufrecht erhalten.
Das zu bearbeitende Objekt wird so gehalten, daß das Objekt keine Beschädigung, z. B. eine Fehlstelle, erhält.
Die Form des Drehteils 34 ist in Entsprechung zum spezifischen Bereich auf der Oberfläche des Objekts als Bereich geeignet ausgewählt, der mit der Bearbeitungsflüssigkeit be vorzugt in Berührung (zur Reaktion) zu bringen ist. Ist die Bearbeitungsflüssigkeit vorzugsweise mit einem relativ schmalen Bereich in Berührung zu bringen, hat das Drehteil 34 eine Kugelform oder eine lineare Form. Ist die Bearbeitungsflüssigkeit vorzugsweise mit einem relativ großen Bereich in Berührung zu bringen, hat das Drehteil 34 eine zylindrische Form.
Das Drehteil 34 ist aus einem Material hergestellt, das gegenüber der Bearbeitungsflüssigkeit beständig ist und geringe Elastizität hat. Hat das Drehteil 34 hohe Elastizität (ist es relativ weich), kann während der Drehung eine Verformung auftreten, und die Form kann instabil werden, so daß die Bearbeitungsgenauigkeit beeinträchtigt ist. Beispielsweise kann das Drehteil 34 aus Polyurethan, Glas, Keramik hergestellt sein.
Verfahren zur Herstellung eines Maskenrohlings
Im folgenden wird ein Verfahren zur Herstellung eines Maskenrohlings gemäß einer Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Das Verfahren zur Herstellung eines Maskenrohlings gemäß der Erfindung weist die folgenden Schritte auf: Vorbereiten eines Glassubstrats, das durch das o. g. Verfahren zur Herstellung eines Glassubstrats für einen Maskenrohling erhalten wird, und Bilden eines Dünnfilms als übertragenes Muster auf dem Glassubstrat.
Den Maskenrohling teilt man in einen durchlässigen Maskenrohling und in einen reflektierenden Maskenrohling ein. Bei jedem Maskenrohling wird ein Dünnfilm als übertragenes Muster auf dem Glassubstrat gebildet. Ein Resistfilm kann auf dem Dünnfilm gebildet werden.
Der auf dem durchlässigen Maskenrohling gebildete Dünnfilm bewirkt eine optische Änderung im Belichtungslicht (von der Lichtquelle zur Belichtung abgestrahltes Licht), das bei der Musterübertragung auf ein Übertragungsobjekt verwendet wird. Zum Beispiel kann der Dünnfilm ein Lichtabschirmfilm (ein opaker Film) zum Abschirmen des Belichtungslichts oder ein Phasenschieberfilm zum Ändern der Phase des Belichtungslichts sein.
Allgemein kann der Lichtabschirmfilm ein Cr-Film, ein Cr-Legierungsfilm, der Sauerstoff, Stickstoff, Kohlenstoff oder Fluor zusätzlich zu Cr selektiv enthält, ein laminierter Film daraus, ein MoSi-Film, ein MoSi-Legierungsfilm, der Sauerstoff, Stickstoff oder Kohlenstoff zusätzlich zu MoSi selektiv enthält, und ein laminierter Film daraus sein.
Die Phasenschiebermaske kann sein: ein SiO₂-Film mit ausschließlich einer Phasenschieberfunktion, ein Metallsilicidoxidfilm, ein Metallsilicidnitridfilm, ein Metallsilicidoxynitridfilm, ein Metallsilicidoxycarbidfilm, ein Metallsilicidoxycarbonitridfilm (Metall: Übergangsmetall, z. B. Mo, Ti, W, Ta), von denen jeder eine Phasenschieberfunktion und eine Lichtabschirmfunktion hat, und ein Halbtonfilm, z. B. ein CrO-Film, ein CrF-Film und ein SiON-Film.
Der reflektierende Maskenrohling verfügt über ein Glassubstrat und einen laminierten Film, der darauf gebildet ist und einen reflektierenden Mehrschichtfilm (reflektierender. Mehrschichtfilm) und einen Lichtabsorberfilm (Absorberschicht) als übertragenes Muster aufweist.
Der reflektierende Mehrschichtfilm kann einen periodischen Ru/Si-Mehrschichtfilm, einen periodischen Mo/Be-Mehrschichtfilm, einen periodischen Mo-Verbindung/Si-Verbindung-Mehrschichtfilm, einen periodischen Si/Nb-Mehrschichtfilm, einen periodischen Si/Mo/Ru-Mehrschichtfilm, einen periodischen Si/Mo/Ru/Mo-Mehrschichtfilm und einen periodischen Si/Ru/Mo/Ru-Mehrschichtfilm aufweisen.
Der Lichtabsorberfilm kann aus einem solchen Material wie Ta, Ta-Legierung (z. B. einem Ta und B enthaltenden Material, einem Ta, B und N enthaltenden Material), Cr, Cr-Legierung (z. B. einem Material, das Cr und mindestens ein Element enthält, das aus Stickstoff, Sauerstoff, Kohlenstoff und Fluor ausgewählt ist) hergestellt sein.
Für den durchlässigen Maskenrohling können g-Strahlen (mit 436 nm Wellenlänge), i-Strahlen (mit 365 nm Wellenlänge), KrF (mit 246 nm Wellenlänge), ArF (mit 193 nm Wellenlänge) oder F2 (mit 157 nm Wellenlänge) als Wellenlänge der Belichtungslichtquelle verwendet werden. Für den reflektie renden Maskenrohling kann EUV (mit 13 nm Wellenlänge) als Wellenlänge der Belichtungslichtquelle verwendet werden.
Beispielsweise kann der o. g. Dünnfilm durch Zerstäubung gebildet werden, z. B. Gleichstromsputtern, HF-Sputtern, Ionenstrahlsputtern.
Beispiele und Vergleichsbeispiele
Im folgenden werden Beispiele für die Erfindung im Zusammenhang mit einem Verfahren zur Herstellung eines Glassubstrats für einen EUV-reflektierenden Maskenrohling (im folgenden einfach Glassubstrat genannt) und ein Verfahren zur Herstellung eines EUV-reflektierenden Maskenrohlings beschrieben. Leicht verständlich dürfte sein, daß die Erfindung nicht auf die nachfolgenden Beispiele beschränkt ist.
Beispiel 1: Float-Polishing
Hergestellt wurde ein Glassubstrat (mit 152,4 mm × 152,4 mm Größe und 6,35 mm Dicke), das durch Ceroxid-Schleifkörner und kolloidale Siliciumdioxid-Schleifkörner mit Hilfe der o. g. Poliervorrichtung 10 schrittweise poliert wurde.
Das Oberflächenprofil (Ebenheit) des Glassubstrats wurde durch eine Ebenheitsmeßvorrichtung unter Nutzung optischer Interferenz gemessen. Als Ergebnis hatte das Glassubstrat eine Ebenheit von 0,2 μm (konvex) und eine Oberflächenrauhigkeit von 0,15 nm als quadratischen Rauhtiefenmittelwert Rq (= Effektivwert). Der quadratische Rauhtiefenmittelwert Rq ist auch in der US-B2-6544893 offenbart.
Das Profilmeßergebnis der Oberfläche des Glassubstrats wurde in einem Computer gespeichert und mit einem Bezugswert von 0,05 μm (konvex) als Soll-Ebenheit für das Glassubstrat für einen EUV-Maskenrohling verglichen. Die Differenz (Soll-Abtragemenge) zwischen der gemessenen Ebenheit und dem Bezugswert wurde durch den Computer berechnet.
Als nächstes wurden für jeden vorbestimmten Bereich (5-mm-Quadrat) innerhalb der Ebene des Glassubstrats die Bearbeitungsbedingungen für lokales Plasmaätzen in Entsprechung zur Soll-Abtragemenge bestimmt. Gemäß den so bestimmten Bearbeitungsbedingungen wurde das Profil durch das lokale Plasma ätzen so eingestellt, daß die Ebenheit des Glassubstrats nicht größer als der Bezugswert (Ebenheit von 0,05 μm) war.
Das lokale Plasmaätzen erfolgte mit Hilfe von Tetrafluormethan als Ätzgas und einer mit einer zylindrischen Elektrode ausgerüsteten Plasmaquellenkammer vom Hochfrequenztyp.
Nach Einstellung des Profils durch das lokale Plasmaätzen wurde die Ebenheit der Oberfläche des Glassubstrats gemessen. Als Ergebnis war die Ebenheit mit 0,05 μm ausgezeichnet. Die Oberflächenrauhigkeit Rq der Oberfläche des Glassubstrats betrug etwa 1 nm. Somit war die Oberfläche als Ergebnis des Plasmaätzens aufgerauht.
Das Glassubstrat wurde auf der o. g. Float-Polishing-Vorrichtung 20 angeordnet und berührungsfrei poliert.
Die Polierbedingungen beim Float-Polishing waren wie folgt:
Bearbeitungsflüssigkeit (Polierbrei): Reinwasser und feine Pulverteilchen (Konzentration 2 Gew.-%)
Feine Pulverteilchen: Siliciumdioxid (SiO₂) mit einer mittleren Korngröße von etwa 70 nm
Drehzahl des Drehtisches: 5 bis 200 U/min
Drehzahl des Werkstückhalters: 10 bis 300 U/min
Polierzeit: 5 bis 30 min
Anschließend wurde das Glassubstrat durch eine alkalische wäßrige Lösung gereinigt, um das Glassubstrat für einen EUV-Maskenrohling zu erhalten.
Gemessen wurden die Ebenheit und Oberflächenrauhigkeit des so erhaltenen Glassubstrats. Als Ergebnis war die Ebenheit mit 0,05 μm ausgezeichnet, d. h. der Wert vor dem Float-Polishing blieb gewahrt. Die Oberflächenrauhigkeit Rq betrug 0,09 nm. Somit wurde die vor dem Float-Polishing aufgerauhte Oberfläche des Glassubstrats repariert.
Die Oberfläche des Glassubstrats wurde durch eine in der JP-A-11-242001 beschriebene Fehlerkontrollvorrichtung auf Oberflächenfehler kontrolliert. Durch die Kontrollvorrichtung erfolgte eine Fehlerkontrolle durch Einleiten eines Laserstrahls von einer abgefasten Oberfläche des Substrats, Einschließen des Laserstrahls durch Totalreflexion und Detektieren von Licht, das durch den Fehler gestreut wird und aus dem Substrat austritt. Als Ergebnis der Fehlerkontrolle wurde keine Fehlstelle mit einer Größe über 0,05 μm ermittelt.
Somit erfüllte das so erhaltene Glassubstrat die Spezifikationen, die für ein Glassubstrat für einen EUV-Maskenrohling gefordert werden.
Beispiel 2: Bearbeitungsflüssigkeit zum Float-Polishing
Ein Glassubstrat wurde ähnlich wie im Beispiel 1 mit der Ausnahme hergestellt, daß das Float-Polishing unter den folgenden Bedingungen durchgeführt wurde:
Bearbeitungsflüssigkeit (Polierbrei): alkalische wäßrige Lösung (NaOH) und feine Pulverteilchen (Konzentration 2 Gew.-%), pH-Wert: 11
Feine Pulverteilchen: kolloidales Siliciumdioxid mit einer mittleren Korngröße von etwa 70 nm
Drehzahl des Drehtisches: 5 bis 200 U/min
Drehzahl des Werkstückhalters: 10 bis 300 U/min
Polierzeit: 3 bis 25 min
Anschließend wurde das Glassubstrat durch eine alkalische wäßrige Lösung (NaOH) gereinigt, um das Glassubstrat für einen EUV-Maskenrohling zu erhalten.
Gemessen wurden die Ebenheit und Oberflächenrauhigkeit des so erhaltenen Glassubstrats. Als Ergebnis waren die Ebenheit und Oberflächenrauhigkeit im wesentlichen die gleichen wie die des im Beispiel 1 erhaltenen Glassubstrats. Die Oberfläche des Glassubstrats wurde durch die in der JP-A-11-242001 beschriebene Fehlerkontrollvorrichtung auf Oberflächenfehler kontrolliert. Als Ergebnis wurde keine Fehlstelle mit einer Größe über 0,05 μm ermittelt. Durch Verwendung der alkalischen wäßrigen Lösung als Lösungsmittel der Bearbeitungsflüssigkeit wurde die Poliergeschwindigkeit verbessert und die Polierzeit verkürzt.
Beispiel 3: Bearbeitungsflüssigkeit 2 zum Float-Polishing
Ein Glassubstrat wurde ähnlich wie im Beispiel 1 mit der Ausnahme hergestellt, daß das Float-Polishing unter den folgenden Bedingungen durchgeführt wurde:
Bearbeitungsflüssigkeit (Polierbrei): alkalische wäßrige Lösung (NaOH) 5 Vol.-%
Feine Pulverteilchen: keine
Drehzahl des Drehtisches: 5 bis 200 U/min
Drehzahl des Werkstückhalters: 10 bis 300 U/min
Polierzeit: 7 bis 45 min
Anschließend wurde das Glassubstrat durch Reinwasser gereinigt, um das Glassubstrat für einen EUV-Maskenrohling zu erhalten.
Gemessen wurden die Ebenheit und Oberflächenrauhigkeit des so erhaltenen Glassubstrats. Als Ergebnis waren die Ebenheit und Oberflächenrauhigkeit im wesentlichen die gleichen wie die des im Beispiel 1 erhaltenen Glassubstrats. Die Oberfläche des Glassubstrats wurde durch die in der JP-A-11-242001 beschriebene Fehlerkontrollvorrichtung auf Oberflächenfehler kontrolliert. Als Ergebnis wurde keine Fehlstelle mit einer Größe über 0,05 μm ermittelt. Durch Verwendung der alkalischen wäßrigen Lösung als Lösungsmittel der Bearbeitungsflüssigkeit wurde die Poliergeschwindigkeit verbessert und die Polierzeit verkürzt.
Beispiel 4: EEM
Ein Glassubstrat wurde ähnlich wie im Beispiel 1 mit der Ausnahme hergestellt, daß das EEM als berührungsfreies Polieren durchgeführt wurde, nachdem die Ebenheit durch das lokale Plasmaätzen eingestellt war. Das EEM wurde unter den folgenden Bedingungen durchgeführt:
Bearbeitungsflüssigkeit (Polierbrei): Reinwasser und feine Pulverteilchen (Konzentration 3 Gew.-%)
Feine Pulverteilchen: Zirconiumoxid (ZrO₂) mit einer mittleren Teilchengröße von etwa 60 nm
Drehteil: Polyurethanrolle
Drehzahl des Drehteils: 10 bis 300 U/min
Drehzahl des Werkstückhalters: 10 bis 100 U/min
Polierzeit: 5 bis 30 min
Anschließend wurde das Glassubstrat durch eine alkalische wäßrige Lösung gereinigt, um das Glassubstrat für einen EUV-Maskenrohling zu erhalten.
Gemessen wurden die Ebenheit und Oberflächenrauhigkeit des so erhaltenen Glassubstrats. Als Ergebnis war die Ebenheit mit 0,05 μm ausgezeichnet, d. h. der Wert vor dem Float- Polishing blieb gewahrt. Die Oberflächenrauhigkeit Rq betrug 0,11 nm. Somit war die vor EEM-Durchführung aufgerauhte Oberfläche des Glassubstrats repariert. Die Oberflächenrauhigkeit war etwas größer als in den Beispielen 1 bis 3, vermutlich unter dem Härteeinfluß der feinen Pulverteilchen.
Die Oberfläche des Glassubstrats wurde durch eine in der JP-A-11-242001 beschriebene Fehlerkontrollvorrichtung auf Oberflächenfehler kontrolliert. Als Ergebnis wurde keine Fehlstelle mit einer Größe über 0,05 μm ermittelt.
Damit erfüllte das beschreibungsgemäß erhaltene Glassubstrat die Spezifikationen, die für ein Glassubstrat für einen EUV-Maskenrohling gefordert werden.
Vergleichsbeispiel
Ein Glassubstrat wurde ähnlich wie im Beispiel 2 mit der Ausnahme hergestellt, daß als Polieren nach Einstellung der Ebenheit durch das lokale Plasmaätzen einseitiges Polieren auf die folgende Weise durchgeführt wurde: Das Glassubstrat wurde auf einer Polierplatte angeordnet, die zu einem Polierabrichttisch wies. Das Glassubstrat wurde in Drehung versetzt und nach unten an einen Polierscheibenbereich auf dem Polierabrichttisch gedrückt, der in Drehung versetzt worden war. Das einseitige Polieren wurde unter den folgenden Bedingungen durchgeführt:
Bearbeitungsflüssigkeit (Polierbrei): alkalische wäßrige Lösung (NaOH) und feine Pulverteilchen (Konzentration 2 Gew.-%), pH-Wert: 11
Feine Pulverteilchen: kolloidales Siliciumdioxid mit einer mittleren Korngröße von etwa 70 nm
Drehzahl des Polierabrichttisches: 1 bis 50 U/min
Drehzahl der Polierplatte: 1 bis 50 U/min
Bearbeitungsdruck: 0,1 bis 10 kPa
Polierzeit: 1 bis 10 min
Anschließend wurde das Glassubstrat durch eine alkalische wäßrige Lösung (NaOH) gereinigt, um das Glassubstrat für einen EUV-Maskenrohling zu erhalten.
Gemessen wurden die Ebenheit und die Oberflächenrauhigkeit des so erhaltenen Glassubstrats. Als Ergebnis war die Oberflächenrauhigkeit Rq mit 0,15 nm ausgezeichnet. Die Eben heit betrug 0,25 μm, was schlechter verglichen mit der vor dem einseitigen Polieren und der vor der Einstellung der Ebenheit durch das lokale Plasmaätzen war.
Die Oberfläche des Glassubstrats wurde durch die in der JP-A-11-242001 beschriebene Fehlerkontrollvorrichtung auf Oberflächenfehler kontrolliert. Als Ergebnis wurde eine Anzahl von Fehlstellen über 0,05 μm festgestellt. Vermutlich ist der Grund dafür, daß in der Polierscheibe vorhandene Fremdstoffe das Glassubstrat beim Polieren beschädigten, da das Polieren in dem Zustand erfolgt, in dem das Glassubstrat mit der Polierscheibe in Berührung gebracht ist.
Als Ergebnis erfüllte das im Vergleichsbeispiel erhaltene Glassubstrat nicht die für ein Glassubstrat für einen EUV-Maskenrohling geforderten Spezifikationen.
Herstellung eines EUV-reflektierenden Maskenrohlings und einer EUV-reflektierenden Maske
Anhand von 6A und 6B wird die Herstellung des EUV-reflektierenden Maskenrohlings und der EUV-reflektierenden Maske beschrieben.
Auf einem Glassubstrat 101, das in jedem der Beispiele 1 bis 4 oder im Vergleichsbeispiel erhalten wurde, wurden 40 Perioden Si-Filme und Mo-Filme durch Gleichstrom-Magnetronsputtern laminiert. Hier sei angemerkt, daß eine einzelne Ablagerungsperiode einen Si-Film mit 4,2 nm Dicke und einen Mo-Film mit 2,8 nm Dicke aufweist. Danach wurde ein weiterer Si-Film mit 11 nm Dicke gebildet. Dadurch wurde ein reflektierender Mehrschichtfilm 102 hergestellt. Als nächstes wurden durch Gleichstrom-Magnetronsputtern ein Chromnitrid- (CrN) Film mit 30 nm Dicke als Pufferschicht 103 und ein TaBN-Film mit 60 nm Dicke als Absorberschicht 104 auf dem reflektierenden Mehrschichtfilm 102 gebildet. Dadurch wurde der EUV-reflektierende Maskenrohling 100 erhalten.
Im Anschluß wurde mit Hilfe des EUV-reflektierenden Maskenrohlings 100 eine EUV-reflektierende Maske 100a mit einem 16-Gbit-DRAM-Muster mit 0,07 μm Entwurfsmaß hergestellt.
Zunächst wurde ein EB-Resist auf den EUV-reflektierenden Maskenrohling 100 aufgebracht. Durch EB-Schreiben und Entwicklung wurde ein Resistmuster gebildet.
Als nächstes wurde mittels des Resistmusters als Maske die Absorberschicht 104 mit Hilfe von Chlor trockengeätzt, um ein Absorbermuster 104a auf dem EUV-reflektierenden Maskenrohling 100 zu bilden.
Das auf dem Absorbermuster 104a verbleibende Resistmuster wurde durch heiße Schwefelsäure entfernt. Danach wurde nach dem Absorbermuster 104a die Pufferschicht 103 mit Hilfe eines Mischgases aus Chlor und Sauerstoff trockengeätzt, um eine gemusterte Pufferschicht 103a zu bilden. Dadurch wurde die EUV-reflektierende Maske 100a erhalten.
Anhand von 7 wird im folgenden ein Verfahren zur Übertragung eines Musters durch EUV-Licht auf ein mit einem Resist versehenes Halbleitersubstrat unter Verwendung der EUV-reflektierenden Maske 100a beschrieben.
Eine in der Zeichnung dargestellte Musterübertragungsvorrichtung 120 weist eine Laserplasma-Röntgenquelle 121, die EUV-reflektierende Maske 100a und ein reduzierendes optisches System 122 auf. Das reduzierende optische System 122 weist einen Röntgenreflexionsspiegel auf. Das durch die EUV-reflektierende Maske 100a reflektierte Muster wird auf etwa 1/4 reduziert. Da das Wellenlängenband von 13 bis 14 nm als Belichtungswellenlänge verwendet wird, ist ein optischer Weg vorab im Vakuum positioniert.
In diesem Zustand fällt von der Laserplasma-Röntgenquelle 121 abgestrahltes EUV-Licht auf die EUV-reflektierende Maske 100a. Das durch die EUV-reflektierende Maske 100a reflektierte Licht wird zum mit einem Resist versehenen Halbleitersubstrat 110 über das reduzierende optische System 122 übertragen.
Insbesondere wird das auf die EUV-reflektierende Maske 100a fallende Licht durch die Absorberschicht 104 absorbiert und nicht in einem Bereich reflektiert, in dem das Absorbermuster 104a vorhanden ist. Dagegen wird das auf einen Restbereich fallende Licht, in dem das Absorbermuster 104a nicht vorhanden ist, durch den reflektierenden Mehrschichtfilm 102 reflektiert. Dadurch wird ein Muster, das durch das von der EUV-reflektierenden Maske 100a reflektierte Licht gebildet ist, über das reduzierende optische System 122 zu einer Resistschicht auf dem Halbleitersubstrat 110 übertragen.
Durch Verwendung der EUV-reflektierenden Maske 100a mit dem in jedem der Beispiele 1 bis 4 und im Vergleichsbeispiel erhaltenen Glassubstrat 101 wurde eine Musterübertragung auf das Halbleitersubstrat durch das o. g. Musterübertragungsverfahren durchgeführt. Als Ergebnis wurde bestätigt, daß die EUV-reflektierende Maske 100a in jedem der Beispiele 1 bis 4 eine Genauigkeit von 16 nm oder weniger hatte, was beim Entwurfsmaß von 0,07 μm gefordert ist. Dagegen erfüllte die EUV-reflektierende Maske 100a im Vergleichsbeispiel nicht die Genauigkeit von 16 nm oder weniger, die beim Entwurfsmaß von 0,07 μm gefordert ist.
Wie zuvor beschrieben wurde, ist es erfindungsgemäß möglich, ein Verfahren zur Herstellung eines Glassubstrats für einen Maskenrohling bereitzustellen, das einen Polierschritt aufweist, in dem eine einer lokalen Bearbeitung unterzogene Oberfläche des Glassubstrats poliert wird, um eine durch die lokale Bearbeitung aufgerauhte Oberfläche zu reparieren und einen durch die lokale Bearbeitung verursachten Oberflächenfehler zu entfernen, und das ein Glassubstrat bereitstellen kann, das hohe Ebenheit und Glätte hat sowie frei von einem Oberflächenfehler ist, dadurch dass die aufgerauhte Oberfläche des Glassubstrats repariert und der Oberflächenfehler des Glassubstrats während des Polierschritts entfernt wird, während die Ebenheit der Oberfläche des Glassubstrats gewahrt bleibt. Möglich ist auch, ein Verfahren zur Herstellung eines Maskenrohlings durch Verwendung des o. g. Glassubstrats bereitzustellen.
Obwohl die Erfindung im Zusammenhang mit wenigen bevorzugten Ausführungsformen oder Beispielen dargestellt und beschrieben wurde, wird dem Fachmann leicht klar sein, daß die Erfindung nicht auf die vorstehende Beschreibung beschränkt ist, sondern auf verschiedene andere Weise geändert und abgewandelt sein kann, ohne vom Grundgedanken und Schutzumfang der Erfindung gemäß den beigefügten Ansprüchen abzuweichen.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Glassubstrats für einen Maskenrohling, wobei das Verfahren aufweist: einen Profilmeßschritt zum Messen eines konvexen/konkaven Profils einer Oberfläche des Glassubstrats für einen Maskenrohling; einen Ebenheitssteuerschritt zum Steuern der Ebenheit der Oberfläche des Glassubstrats auf einen Wert, der nicht größer als ein vorbestimmter Bezugswert ist, durch Festlegen des Konvexitätsgrads eines auf der Oberfläche des Glassubstrats vorhandenen konvexen Abschnitts anhand eines im Profilmeßschritt erhaltenen Meßergebnisses und zum lokalen Bearbeiten am konvexen Abschnitt unter Bearbeitungsbedingungen, die vom Konvexitätsgrad abhängen; und einen berührungsfreien Polierschritt nach dem Ebenheitssteuerschritt zum Polieren der Oberfläche des Glassubstrats, die der lokalen Bearbeitung unterzogen wurde, durch die Wirkung einer Bearbeitungsflüssigkeit, die zwischen der Oberfläche des Glassubstrats und einer Oberfläche eines Polierwerkzeugs ohne direkte Berührung dazwischen eingefügt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der berührungsfreie Polierschritt durch Float-Polishing, Elastic Emission Machining (EEM) oder Hydroplane-Polishing durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei: die Bearbeitungsflüssigkeit aufweist: eine wäßrige Lösung, die aus Wasser, einer sauren wäßrigen Lösung und einer alkalischen wäßrigen Lösung ausgewählt ist; oder eine Mischung aus der wäßrigen Lösung und mindestens einer Art von feinen Pulverteilchen, die aus kolloidalem Siliciumdioxid, Ceroxid, Zirconiumoxid und Aluminiumoxid ausgewählt sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die lokale Bearbeitung durch Plasmaätzen oder einen Gascluster-Ionenstrahl durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Bezugswert nicht größer als 0,25 μm ist.
Verfahren zur Herstellung eines Maskenrohlings mit dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und Bilden eines Dünnfilms als übertragenes Muster auf dem Glassubstrat.
Verfahren zur Herstellung einer Übertragungsmaske mit dem Verfahren nach Anspruch 6 und Erstellung von Mustern auf dem Dünnfilm des Maskenrohlings, um ein Dünnfilmmuster auf dem Glassubstrat zu bilden.
Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements mit dem Verfahren nach Anspruch 7 und Übertragen des Dünnfilmmusters der Übertragungsmaske auf ein Halbleitersubstrat durch Lithographie.