DE10338088A1

DE10338088A1 - Verfahren zur Herstellung eines Glassubstrats für einen Maskenrohling, Verfahren zur Herstellung eines Maskenrohlings, Verfahren zur Herstellung einer Transfermaske, Verfahren zur Herstllung eines Halbleiterbauelements, Glassubstrat für einen Maskenrohling, Maskenrohling und Transfermaske

Info

Publication number: DE10338088A1
Application number: DE10338088A
Authority: DE
Inventors: Kesahiro Koike; Junji Miyagaki
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2002-08-19
Filing date: 2003-08-19
Publication date: 2004-05-06
Also published as: US7413832B2; US20040035153A1; US7732101B2; KR20040016793A; KR101004525B1; US20090011681A1

Abstract

In einem Verfahren zur Herstellung eines Glassubstrats für einen Maskenrohling wird eine Oberfläche des Glassubstrats durch Verwendung einer Schleifkörner enthaltenden Polierflüssigkeit poliert, und die Schleifkörner weisen kolloidale Siliciumoxidschleifkörner auf, die durch Hydrolyse einer Organosiliciumverbindung hergestellt sind.

Description

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der früheren japanischen Patentanmeldung JP-A-238576 (2002), deren Offenbarung hierin durch Verweis eingefügt ist.

Die Erfindung betrifft ein Glassubstrat für einen Maskenrohling ohne feine konvexe Oberflächenfehler auf der Oberfläche des Substrats, ein Verfahren zu seiner Herstellung, einen das Glassubstrat verwendenden Maskenrohling, ein Verfahren zu seiner Herstellung, eine Transfermaske, ein Verfahren zu ihrer Herstellung und ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements.

Infolge der jüngsten Entwicklung eines VLSI-Bauelements mit höherer Dichte und höherer Genauigkeit muß ein Glassubstrat für ein elektronisches Bauelement, z. B. ein Glassubstrat für einen Maskenrohling, gute Ebenheit und weniger Oberflächenfehler haben. Alljährlich wird eine solche Anforderung immer strenger.

Zur Reduzierung der Oberflächenrauheit des Glassubstrats für einen Maskenrohling ist ein Polierverfahren vorgeschlagen, z. B. gemäß der Offenbarung in der JP-A-1-40267 . Das Präzisionspolierverfahren weist einen Polierschritt unter Verwendung eines Poliermittels mit Ceroxid als Hauptkomponente und einen Fertigpolierschritt unter Verwendung von kolloidalem Siliciumoxid auf. Zu beachten ist hierbei, daß handelsübliches kolloidales Siliciumoxid einen pH-Wert zwischen 9 und 10,5 im Hinblick auf die Stabilität hat. Bei seiner Verdünnung sinkt aber der pH-Wert. Gemäß der o. g. Veröffentlichung es daher bevorzugt, anorganisches Alkali, z. B. NaOH oder KOH, oder organisches Alkali, z. B. Amin, kolloidalem Siliciumoxid zuzugeben, um den pH-Wert bis auf 11 zu erhöhen. Vorteilhaft ist die Alkalizugabe auch, weil Alkali einen Ätzeffekt auf das Glas hat und sich ein solcher Effekt synergistisch zeigt.

Im Rahmen der Erfindung wurde sorgfältig und gründlich untersucht, ob die Oberfläche des Glassubstrats, die dem o. g. Fertigpolierschritt unter Verwendung von kolloidalem Siliciumoxid mit erhöhtem pH-Wert wie oben erwähnt unterzogen wird, hohe Anforderungen an die Ebenheit und die Oberflächenfehler gemäß dem jüngsten Bedarf erfüllt. Als Ergebnis wurde festgestellt, daß konvexe Vorsprünge mit einer Höhe in der Größenordnung von mehreren Nanometern und einer Abmessung zwischen zig Nanometern bis 2000 Nanometern oft auf der Oberfläche des Glassubstrats gebildet werden, das dem Fertigpolierschritt auf die o. g. Weise unterzogen wird. Die konvexen Vorsprünge haben eine solche kleine Höhe und konnten durch traditionelle Sichtkontrolle nicht nachgewiesen werden. Das Vorhandensein solcher konvexer Vorsprünge konnte ohne ein Fehlerkontrollsystem nicht nachgewiesen werden, das entwickelt wurde, um eine fehlerfreie Oberfläche nachzuweisen, die der jüngsten Nachfrage nach einem hohen Wert entspricht.

Bei Bildung eines Dünnfilms auf den konvexen Vorsprüngen und Herstellung eines Maskenrohlings und einer Transfermaske wird die Abmessung der konvexen Vorsprünge vergrößert. Auch wenn das Substrat selbst den Bedarf an 0,3 μm Fehlerfreiheit 0,1 μm Fehlerfreiheit und 0,05 μm Fehlerfreiheit als Substrat der nächsten Generation erfüllt, kann daher bei der Fehlerkontrolle festgestellt werden, daß der Maskenrohling und die Transfermaske unter Verwendung des Substrats fehlerhaft sind.

Wird ein Phasenschiebermaskenrohling oder eine Phasenschiebermaske durch Verwendung des Glassubstrats mit den konvexen Vorsprüngen hergestellt, die eine Höhe in der Größenordnung von mehreren Nanometern haben, so wird die Phasenwinkeländerung infolge des Vorhandenseins der konvexen Vorsprünge größer, was Phasenfehler bewirkt, wenn eine Belichtungswellenlänge von Licht zur Belichtung kürzer wird. Mit kürzerer Belichtungswellenlänge wird der Einfluß der konvexen Vor sprünge größer. Schwerwiegend ist das Problem der Phasenfehler bei der Lithographie der nächsten Generation unter Verwendung eines ArF-Excimerlasers, eines F₂-Excimerlasers oder einer Lichtquelle im EUV- (Extrem-Ultraviolett) Bereich als Belichtungsquelle. Zum Beispiel sei angenommen, daß die konvexen Vorsprünge eine Höhe von 5 nm haben. Handelt es sich beim Licht zur Belichtung um ArF mit 193 nm Wellenlänge, beträgt die Phasenwinkeländerung 4,6 Grad. Handelt es sich beim Licht zur Belichtung um F₂ mit 157 nm Wellenlänge, beträgt die Phasenwinkeländerung 5,7 Grad. Betrachtet sei der Fall, in dem ein EUV-reflektierender Maskenrohling oder eine EUV-reflektierende Maske durch Verwendung des Glassubstrats mit den konvexen Vorsprüngen hergestellt wird, die eine Höhe in der Größenordnung von mehreren Nanometern haben. Sind die konvexen Vorsprünge 5 nm hoch, übersteigt die Phasenwinkeländerung 20 Grad, wenn die Belichtungswellenlänge 13,5 nm beträgt. Die Phasenwinkeländerung führt zur Beeinträchtigung der Fehlerkennwerte für kritische Abmessungen, was ein nicht zu vernachlässigendes Problem darstellt.

Daher besteht eine erste Aufgabe der Erfindung darin, ein Verfahren zur Herstellung eines Glassubstrats für einen Maskenrohling bereitzustellen, in dem die Häufigkeit feiner konvexer Oberflächenfehler, die auf der Oberfläche des Substrats gebildet werden, auch dann null oder sehr gering ist, wenn das Präzisionspolieren unter Verwendung von Schleifkörnern durchgeführt wird, die kolloidales Siliciumoxid aufweisen, und ein Verfahren zur Herstellung eines Maskenrohlings bereitzustellen, der frei von Phasenfehlern als Ergebnis feiner konvexer Oberflächenfehler ist.

Eine zweite Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung einer Transfermaske ohne Musterfehler als Ergebnis feiner konvexer Oberflächenfehler auf der Oberfläche eines Substrats bereitzustellen und ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements unter Verwendung der Transfermaske bereitzustellen.

Eine dritte Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Glassubstrat für einen Maskenrohling ohne feine konvexe Oberflächenfehler auf der Oberfläche des Substrats, einen Masken rohling ohne Phasenfehler als Ergebnis der Oberflächenfehler und eine Transfermaske ohne Musterfehler als Ergebnis der Oberflächenfehler bereitzustellen.

Zur Lösung der o. g. Aufgaben stellt die Erfindung die im folgenden aufgeführten Aspekte bereit.

Erster Aspekt

Verfahren zur Herstellung eines Glassubstrats für einen Maskenrohling, in dem die Oberfläche des Glassubstrats durch Verwendung einer Polierflüssigkeit poliert wird, die Schleifkörner enthält, wobei
die Schleifkörner kolloidale Siliciumoxidschleifkörner aufweisen, die durch Hydrolyse einer Organosiliciumverbindung hergestellt sind.

Zweiter Aspekt

Verfahren zur Herstellung eines Glassubstrats für einen Maskenrohling, in dem die Oberfläche des Glassubstrats durch Verwendung einer Polierflüssigkeit poliert wird, die kolloidale Siliciumoxidschleifkörner enthält, wobei
die Polierflüssigkeit, die die kolloidalen Siliciumoxidschleifkörner enthält, neutral ist.

Dritter Aspekt

Verfahren nach dem ersten oder dem zweiten Aspekt, wobei der Gehalt an Alkalimetall in den kolloidalen Siliciumoxidschleifkörnern höchstens 0,1 ppm beträgt.

Vierter Aspekt

Verfahren zur Herstellung eines Glassubstrats für einen Maskenrohling mit einem Polierverfahren zum Polieren der Oberfläche des Glassubstrats durch Verwendung einer kolloidale Siliciumoxidschleifkörner enthaltenden Polierflüssigkeit durch Bewegen des Polierteils und des Glassubstrats relativ zueinander, während das Polierteil unter einem vorbestimmten Druck an die Oberfläche des Glassubstrats gedrückt wird, wobei.
das Polierverfahren aufweist: einen Oberflächenrauheits-Steuerschritt des Polierens der Oberfläche des Glassubstrats unter einem Polierdruck, um die Oberfläche des Glassubstrats auf eine vorbestimmte Oberflächenrauheit zu bearbeiten, und einen Vorsprungunterdrückungsschritt, der dem Oberflächenrauheits-Steuerschritt folgt, des Ausübens eines geringeren Unterdrückungsdrucks als der Polierdruck, um das Auftreten feiner konvexer Vorsprünge zu unterdrücken.

Fünfter Aspekt

Verfahren nach dem vierten Aspekt, wobei der auf das Substrat im Vorsprungunterdrückungsschritt ausgeübte Druck höchstens 100 g/cm² beträgt.

Sechster Aspekt

Verfahren zur Herstellung eines Glassubstrats für einen Maskenrohling mit dem Schritt des Reinigens der Oberfläche des Glassubstrats durch eine Reinigungsflüssigkeit, nachdem die Oberfläche des Glassubstrats durch Verwendung einer kolloidale Siliciumoxidschleifkörner enthaltenden Polierflüssigkeit präzisionspoliert ist, wobei:
die Reinigungsflüssigkeit eine Ätzwirkung auf das Glassubstrat und eine stärkere Ätzwirkung auf Verunreinigungen, z. B. Metallteilchen, hat, die in der Polierflüssigkeit enthalten sind und am Glassubstrat haften.

Siebenter Aspekt

Verfahren nach dem sechsten Aspekt, wobei der Reinigungsschritt durch Verwendung der Reinigungsflüssigkeit durchgeführt wird, die Fluorwasserstoffsäure (HF) und/oder Kieselfluorwasserstoffsäure (H₂SiF₆) enthält.

Achter Aspekt

Verfahren nach einem des ersten bis siebenten Aspekts, wobei das Glassubstrat ein Glassubstrat für einen Phasenschiebermaskenrohling, der durch einen ArF-Excimerlaser zu belichten ist, ein Glassubstrat für einen Phasenschiebermaskenrohling, der durch einen F₂-Excimerlaserichten zu belichten ist, oder ein Glassubstrat für einen EW-reflektierenden Maskenrohling ist.

Neunter Aspekt

Verfahren zur Herstellung eines Maskenrohlings, wobei ein Dünnfilm zum Bewirken einer optischen Änderung in Licht zur Belichtung auf einer Hauptfläche des Glassubstrats gebil det wird, das durch das Verfahren nach einem des ersten bis achten Aspekts hergestellt ist.

Zehnter Aspekt

Verfahren zur Herstellung einer Transfermaske, wobei der Dünnfilm des durch das Verfahren nach dem neunten Aspekt hergestellten Maskenrohlings gemustert wird, um ein Dünnfilmmuster auf dem Glassubstrat zu bilden.

Elfter Aspekt

Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements, wobei ein feines Muster auf einem Halbleitersubstrat durch Lithographie unter Verwendung der durch das Verfahren nach dem zehnten Aspekt hergestellten Transfermaske gebildet wird.

Zwölfter Aspekt

Glassubstrat für einen Maskenrohling, wobei: das Glassubstrat eine Hauptfläche hat, die Hauptfläche Si und O als Hauptkomponenten enthält und die Hauptfläche keine feinen konvexen Oberflächenfehler mit einer Höhe zwischen etwa 2 nm und etwa 7 nm aufweist.

Dreizehnter Aspekt

Maskenrohling mit dem Glassubstrat nach dem zwölften Aspekt und einem Dünnfilm, der auf der Hauptfläche des Glassubstrats gebildet ist, um eine optische Änderung in Licht zur Belichtung zu bewirken.

Vierzehnter Aspekt

Transfermaske, die durch Verwendung des Maskenrohlings nach dem dreizehnten Aspekt gebildet ist und ein Dünnfilmmuster hat, das auf dem Glassubstrat durch Mustern des Dünnfilms gebildet ist.

Eine einzige Zeichnung zeigt eine doppelseitige Poliervorrichtung, die in der Erfindung verwendet wird.

Im folgenden werden ein Verfahren zur Herstellung eines Glassubstrats für einen Maskenrohling, ein Verfahren zur Herstellung eines Maskenrohlings, ein Verfahren zur Herstellung einer Transfermaske und ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements näher beschrieben. Anschließend werden ein Glassubstrat für einen Maskenrohling, ein Maskenrohling und eine Transfermaske näher beschrieben.

In der nachfolgenden Beschreibung stellen feine konvexe Oberflächenfehler (können nachfolgend einfach als "Vorsprungfehler" bezeichnet sein) konvexe Vorsprünge dar, die Si und O als Hauptkomponenten enthalten und eine Höhe in der Größenordnung von mehreren Nanometern und eine Abmessung im Bereich von zig Nanometern bis 2000 Nanometern haben.

Ausführungsform 1

Wird in einem Verfahren zur Herstellung eines Glassubstrats für einen Maskenrohling gemäß einer ersten Ausführungsform die Oberfläche des Glassubstrats durch Verwendung einer Schleifkörner enthaltenden Polierflüssigkeit poliert, so kommen kolloidale Siliciumoxidschleifkörner, die durch Hydrolyse einer Organosiliciumverbindung hergestellt sind, als Schleifkörner zum Einsatz.

Erhalten werden hochreine kolloidale Siliciumoxidschleifkörner insbesondere durch Herstellen von hochreinem Alkoxysilan, aus dem Metallverunreinigungen entfernt sind, als Rohmaterial und durch Durchführen der Synthese aus dem Rohmaterial durch ein Sol-Gel-Verfahren. Die auf die o. g. Weise synthetisierten und hergestellten hochreinen Siliciumoxidschleifkörner haben eine mit 99,99999 % extrem hohe Reinheit und enthalten sehr geringe Verunreinigungen, u. a. Alkalimetall, z. B. Na und K, und Schwermetall, z. B. Fe, Al, Mg und Ti. Daher ist es möglich, das Auftreten feiner konvexer Oberflächenfehler zu verhindern, die auf dem Glassubstrat gebildet werden, wenn ein gelartiger Stoff durch Alkalimetall oder Schwermetallverunreinigungen am Glassubstrat haften und als Maske dienen, um eine Differenz der Polierrate oder des Ätzens zu bewirken.

Ausführungsform 2

Wird in einem Verfahren zur Herstellung eines Glassubstrats für einen Maskenrohling gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung die Oberfläche des Glassubstrats durch Verwendung einer Polierflüssigkeit (Brei) mit kolloidalen Siliciumoxidschleifkörnern poliert, so wird die Polierflüssigkeit mit den kolloidalen Siliciumoxidschleifkörnern in einem neutralen Bereich gehalten (insbesondere hat die Polierflüssigkeit einen pH-Wert zwischen 6 und 8).

Das Verfahren zur Herstellung eines Glassubstrats für einen Maskenrohling gemäß der zweiten Ausführungsform beruht auf der im folgenden beschriebenen Erkenntnis. Zunächst wurde im Rahmen der Erfindung betrachtet, warum die konvexen Vorsprünge gebildet werden, wenn der vorhandene Siliciumoxidbrei einen hohen pH-Wert hat (alkalisch). Aus Zuständen von kolloidalem Siliciumoxid (SiO₂) und einer Alkalilösung wurde im Rahmen der Erfindung der Faktor, der die konvexen Vorsprünge bewirkt, wie folgt angenommen: Kolloidales Siliciumoxid reagiert mit der Alkalilösung, um einen gelartigen Stoff zu erzeugen. Der gelartige Stoff haftet am Substrat, und Kondensation tritt mit einer Hydroxylgruppe als Katalysator auf. Infolge dessen werden die konvexen Vorsprünge erzeugt, die fest am Substrat haften. Im Rahmen der Erfindung wurde ein Experiment unter Verwendung der Polierflüssigkeit durchgeführt, die kolloidale Siliciumoxidschleifkörner aufwies und einen pH-Wert zwischen 6 und 8 hatte. Als Ergebnis war das Auftreten der konvexen Vorsprünge unterdrückt (die Häufigkeit war reduziert). In diesem Fall hat die Polierflüssigkeit vorzugsweise einen pH-Wert zwischen 7 und 7,6 im Hinblick auf leichte Handhabung und Stabilität.

Gemäß der Untersuchung im Rahmen der Erfindung zeigt SiO₂ Einzeldispersion und ist in einer alkalischen Umgebung stabil. Allerdings wird in einem Bereich mit hohem pH-Wert (stark alkalischen Bereich) eine Dehydrations-/Kondensationsreaktion an einem Oberflächenschichtabschnitt von Polierteilchen über eine Hydroxylgruppe auf der Oberfläche des Poliermittels bewirkt. Angenommen wird, daß über Wiederholung der o. g. Reaktion schließlich ein Aggregat mit mehreren hundert Nanometern oder mehr erzeugt wird. Das durch die o. g. Reaktion bewirkte Aggregat der Poliermittelteilchen oder ein Teil davon haftet am Substrat als Rückstand (als gelartiger Rückstand), oder das Substrat wird mit dem Rückstand überzogen. Dies führt zur Differenz der Polierrate, was in der Bildung der Vorsprungfehler resultiert.

Die kolloidales Siliciumoxid enthaltende neutrale Polierflüssigkeit (mit einem pH-Wert zwischen 6 und 8) erhält man leicht, da durch Hydrolyse einer Organosiliciumverbindung erhaltenes kolloidales Siliciumoxid in einem neutralen Bereich stabil ist.

Ausführungsform 3

In einem Verfahren zur Herstellung eines Glassubstrats für einen Maskenrohling gemäß einer dritten Ausführungsform beträgt der Gehalt an Alkalimetall, das in den kolloidalen Siliciumoxidschleifkörnern in der ersten oder der zweiten Ausführungsform enthalten ist, höchstens 0,1 ppm. In diesem Fall beträgt der Gehalt an Alkalimetall (Na, K), das in den kolloidalen Siliciumoxidschleifkörnern enthalten ist, vorzugsweise höchstens 0,08 ppm, stärker bevorzugt höchstens 0,05 ppm.

Allgemein sind SiO₂-Teilchen unabhängig voneinander vorhanden, da eine vorbestimmte elektrische Abstoßungskraft zwischen Teilchen wirkt. Wird aber die Konzentration eines Elektrolyten (Metallionenverunreinigungen) in einem Lösungsmittel erhöht, sinkt die elektrische Abstoßungskraft. Zusätzlich ist in der alkalischen Umgebung die Löslichkeit von SiO₂ erhöht, da der pH-Wert höher ist. Daher wird angenommen, daß die o. g. Dehydrations-/Kondensationsreaktion leicht auftritt. Aus dem o. g. wird angenommen, daß ein Poliermittel, das einen pH-Wert in einem neutralen Bereich und eine hohe Reinheit mit weniger Elektrolyt (Metallionen) hat, die Aggregationsreaktion unterdrücken kann. Praktisch wird beim Polieren unter Verwendung des Poliermittels dieser Art kein derartiger Fehler beobachtet.

Durch Hydrolyse einer Organosiliciumverbindung, die durch Destillation gereinigt werden kann, läßt sich hochreines kolloidales Siliciumoxid in einem neutralen Bereich mit weniger Alkalimetall, z. B. Na und K, erhalten. Enthalten kolloidale Siliciumoxidschleifkörner Alkalimetall- (Na, K) Verunreinigungen in einer bestimmten Menge oder mehr, kann, obwohl kolloidales Siliciumoxid selbst neutral ist, der o. g. gelartige Stoff erzeugt werden. Daher ist bevorzugt, daß die kolloidalen Siliciumoxidschleifkörner Alkalimetall (Na, K) in einer möglichst geringen Menge enthalten. Insbesondere ist der Gehalt gemäß der vorstehenden Beschreibung begrenzt. Die mittlere Teilchengröße von kolloidalem Siliciumoxid, das als Schleifkörner zu verwenden ist, wird in Abhängigkeit von der Oberflächenrauheit des zu erhaltenden Substrats geeignet ausgewählt. Die Menge an Verunreinigungen (z. B. Fe, Al, Ca, Mg, Ti, Cu, Ni und Cr), die im kolloidalen Siliciumoxid enthalten sind, ist vorteilhaft möglichst klein.

Ausführungsform 4

In einem Verfahren zur Herstellung eines Glassubstrats für einen Maskenrohling gemäß einer vierten Ausführungsform, wobei das Verfahren ein Polierverfahren zum Polieren der Oberfläche des Glassubstrats durch Verwendung einer kolloidale Siliciumoxidschleifkörner enthaltenden Polierflüssigkeit durch Bewegen des Polierteils und des Glassubstrats relativ zueinander aufweist, während das Polierteil unter einem vorbestimmten Druck an die Oberfläche des Glassubstrats gedrückt wird, verfügt das Polierverfahren über einen Oberflächenrauheits-Steuerschritt des Polierens der Oberfläche des Glassubstrats unter einem Polierdruck, um die Oberfläche des Glassubstrats auf eine erwünschte Oberflächenrauheit zu bearbeiten, und einen Vorsprungunterdrückungsschritt, der dem Oberflächenrauheits-Steuerschritt folgt, des Ausübens eines geringeren Unterdrückungsdrucks als der Polierdruck, um das Auftreten feiner konvexer Vorsprünge zu unterdrücken. Im Vorsprungunterdrückungsschritt ist eine Polierrate minimiert, so daß die Höhe der feinen Vorsprünge, die durch die Differenz der Polierrate zwischen einem Abschnitt, an dem ein haftender Stoff am Glassubstrat haftet, und einem übrigen Abschnitt gebildet sind, nicht einen Bereich übersteigt, der einem Phasenfehler entspricht, der im Glassubstrat für einen Maskenrohling zulässig ist.

Der o. g. Oberflächenrauheits-Steuerschritt ist ein Schritt, um eine erwünschte Oberflächenrauheit zu erhalten, die für das Glassubstrat für einen Maskenrohling bei einer zu verwendenden Belichtungswellenlänge erforderlich ist. Insbesondere beträgt beim Glassubstrat für einen durch einen ArF-Excimerlaser zu belichtenden Maskenrohling und beim Glassubstrat für einen durch einen F₂-Excimerlaser zu belichtenden Maskenrohling die erwünschte Oberflächenrauheit jeweils höchstens 0,2 nm als quadratischer Rauhtiefenmittelwert. Beim Glassubstrat für einen EUV-reflektierenden Maskenrohling beträgt die erwünschte Oberflächenrauheit höchstens 0,15 nm als quadratischer Rauhtiefenmittelwert.

Der Mechanismus zur Unterdrückung des Auftretens feiner konvexer Vorsprünge wird wie folgt angenommen:
Vorsprungfehler (feine konvexe Oberflächenfehler) werden durch den folgenden Mechanismus erzeugt: Beim Polieren bildet kolloidales Siliciumoxid ein Aggregat (haftender Stoff), das als Reststoff an einem speziellen Abschnitt auf der Oberfläche eines polierten Objekts verbleibt. Infolge des vorhandenen Reststoffs ist das Polieren am speziellen Abschnitt behindert. Als Ergebnis wird ein Rückstand (feine konvexe Oberflächenfehler) erzeugt.

Die Erzeugung des Rückstands durch die o. g. Erscheinung findet gemäß einem Experiment in einer Periode von etwa 2 bis 5 Sekunden statt. Angenommen wird, daß der Rückstand erzeugt wird, wenn das Aggregat für die o. g. Zeitperiode an einer Position bleibt. Daher wird vorausgesetzt, daß durch Durchführung einer Polierfolge unter einer geringen Last, um so die Polierabtragsmenge je Sekunde (Polierrate) zu verringern, die Schritthöhe der Vorsprünge gesenkt wird und das Auftreten von Vorsprungfehlern unterdrückt werden kann.

Das Auftreten feiner konvexer Oberflächenfehler infolge des Reststoffs wird nicht im Oberflächenrauheits-Steuerschritt des Bearbeitens des Substrats auf eine erwünschte Oberflächenrauheit bewirkt, sondern wird nach dem Oberflächenrauheits-Steuerschritt, d. h. unmittelbar vor dem Ende des Polierverfahrens, bewirkt. Angesichts dessen kann das Auftreten feiner konvexer Vorsprünge durch den Vorsprungunterdrückungsschritt unterdrückt werden, der dem Oberflächenrauheits-Steuerschritt folgt. Im Vorsprungunterdrückungsschritt wird der von einem Polierteil auf das Substrat ausgeübte Druck gesteuert, um eine Polierrate zu minimieren, so daß die Höhe der feinen Vorsprünge, die durch die Differenz der Polierrate zwischen einem Abschnitt, an dem ein haftender Stoff am Glassubstrat haftet, und einem verbleibenden Abschnitt gebildet werden, nicht einen Bereich übersteigt, der einem Pha senfehler entspricht, der im Glassubstrat für einen Maskenrohling zulässig ist.

Die Polierrate im Vorsprungunterdrückungsschritt beträgt vorzugsweise höchstens 0,12 μm/min, stärker bevorzugt höchstens 0,04 μm/min und noch stärker bevorzugt höchstens 0,01 μm/min.

Zum Beispiel ist das Polierteil ein Polierflächentisch, der mit einer daran haftenden Polierscheibe versehen ist, wenn die Hauptfläche des Glassubstrats für einen Maskenrohling poliert wird. Wird eine Endfläche des Glassubstrats poliert, kann das Polierteil ein Werkzeug sein, dessen Form der Endfläche im wesentlichen ähnelt und das mit einer daran befestigten Polierscheibe oder einer Polierbürste versehen ist.

Ausführungsform 5

In einem Verfahren zur Herstellung eines Glassubstrats für einen Maskenrohling gemäß einer fünften Ausführungsform beträgt der Druck, der vom Polierteil auf das Substrat während des Vorsprungunterdrückungsschritts in der vierten Ausführungsform ausgeübt wird, höchstens 100 g/cm². Durch Einstellen des Drucks auf das Substrat im Vorsprungunterdrückungsschritt, d. h. unmittelbar vor dem Ende des Fertigpolierschritts (unmittelbar vor dem Stoppen des Polierteils), auf 100 g/cm², kann die Häufigkeit feiner konvexer Oberflächenfehler verringert werden. Der o. g. Druck beträgt vorzugsweise höchstens 50 g/cm², stärker bevorzugt höchstens 25 g/cm², noch stärker bevorzugt höchstens 0 g/cm².

Die kolloidalen Siliciumoxidschleifkörner können neutral oder alkalisch sein.

Auch mit den in der Vergangenheit verwendeten alkalischen kolloidalen Siliciumoxidschleifkörnern lassen sich die Vorsprungfehler unterdrücken, wenn die Polierfolge unmittelbar vor dem Ende des Polierverfahrens unter einer geringen Last durchgeführt wird.

Durch Senken des Drucks oder der Last, die auf das Substrat im Vorsprungunterdrückungsschritt ausgeübt wird, d. h. unmittelbar vor dem Ende des Fertigpolierschritts, wird auch ein weiterer Vorteil erreicht. Handelt es sich beim Polierteil um eine Polierscheibe, läßt sich "Kantenabrollen" infol ge des Einsinkens der Polierscheibe an der Umfangskante des Glassubstrats (Ausüben eines größeren Drucks an der Umfangskante verglichen mit einer Mittelfläche) vermeiden, weshalb das Substrat eine verbesserte Ebenheit hat.

Die Polierzeit unter dem o. g. Druck beträgt mindestens 90 Sekunden, vorzugsweise mindestens 120 Sekunden, stärker bevorzugt mindestens 180 Sekunden. Unter Berücksichtigung der Produktivität ist bevorzugt, daß die Polierzeit höchstens 360 Sekunden beträgt. Somit wird der o. g. Druck unmittelbar vor dem Ende des Fertigpolierschritts für eine Zeitperiode ausgeübt, die nicht kürzer als eine vorbestimmte Zeit ist. Dafür gibt es folgenden Grund: Da die Fertigpolierrate gesenkt ist, ist eine längere Bearbeitungszeit zur Entfernung der Resthöhe der Vorsprünge (zur Entfernung von anhaftenden und restlichen Stoffen) verglichen mit dem Fall erforderlich, in dem das Polieren mit einer hohen Polierrate in der vorhandenen Technik durchgeführt wird. Daher erfordert die geringe Last, daß die Bearbeitungszeit nicht kürzer als eine vorbestimmte Zeit ist.

Unter Berücksichtigung dessen liegt die Polierzeit vorzugsweise zwischen 180 Sekunden und 360 Sekunden, wenn der Druck höchstens 100 g/cm² beträgt. Beträgt der Druck höchstens 50 g/cm², liegt die Polierzeit vorzugsweise zwischen 120 Sekunden und 360 Sekunden. Beträgt der Druck höchstens 25 g/cm², liegt die Polierzeit vorzugsweise zwischen 90 Sekunden und 360 Sekunden.

Ausführungsform 6

Gemäß einer sechsten Ausführungsform hat in einem Verfahren zur Herstellung eines Glassubstrats für einen Maskenrohling mit dem Schritt des Reinigens der Oberfläche des Glassubstrats durch eine Reinigungsflüssigkeit, nachdem die Oberfläche des Glassubstrats durch Verwendung einer kolloidale Siliciumoxidschleifkörner enthaltenden Polierflüssigkeit poliert ist, die Reinigungsflüssigkeit eine Ätzwirkung auf das Glassubstrat und eine stärkere Ätzwirkung auf Verunreinigungen, z. B. Metallteilchen, die in der Polierflüssigkeit enthalten sind und am Glassubstrat haften.

Der Mechanismus zur Bildung der Vorsprungfehler wird wie folgt angenommen: Die o. g. Verunreinigungen, die im kolloi dalen Siliciumoxid enthalten sind, haften fest am Substrat. Mit den Verunreinigungen als Maske wird das Substrat durch die Reinigungsflüssigkeit mit einer Ätzwirkung geätzt, bis die Verunreinigungen gelöst sind. Dadurch bilden sich Vorsprungfehler (feine konvexe Oberflächenfehler). Sind die kolloidalen Siliciumoxidschleifkörner alkalisch, haftet ferner der o. g. gelartige Rückstand fest am Substrat. Infolge der Differenz der Ätzrate durch die Reinigungsflüssigkeit zwischen dem gelartigen Rückstand und dem Substrat wird das Substrat so geätzt, daß die Vorsprungfehler gebildet werden. Angesichts dessen läßt sich durch solches Auswählen des Zustands, daß die Verunreinigungen durch die Reinigungsflüssigkeit gelöst und entfernt werden und das Glassubstrat nicht stark geätzt wird (d. h. durch Verwenden der Reinigungsflüssigkeit mit einer stärkeren Ätzfunktion für die Verunreinigungen als für das Glassubstrat), die Höhe der Vorsprungfehler unterdrücken.

Die Reinigungsflüssigkeit und die Konzentration der Reinigungsflüssigkeit werden je nach dem Material des Glassubstrats und den durch Reinigung zu entfernenden Verunreinigungen ausgewählt.

Die kolloidalen Siliciumoxidschleifkörner können neutral oder alkalisch sein.

Ausführunasform 7

In einem Verfahren gemäß einer siebenten Ausführungsform enthält die Reinigungsflüssigkeit in der sechsten Ausführungsform Fluorwasserstoffsäure (HF) und/oder Kieselfluorwasserstoffsäure (H₂SiF₆).

Beim Reinigen des Glassubstrats nach seinem Präzisionspolieren unter Verwendung der Polierflüssigkeit mit den kolloidalen Siliciumoxidschleifkörnern wird allgemein eine alkalische Reinigung oder eine Reinigung durch Schwefelsäure oder Salzsäure durchgeführt. Allerdings können die kolloidalen Siliciumoxidschleifkörner eine geringe Menge von Verunreinigungen enthalten, z. B. Fe, Al, Ca, Mg, Ti, Cu, Ni und Cr. Die an der Oberfläche des Glassubstrats nach Abschluß des Präzisionspolierens haftenden Verunreinigungen bewirken die Bildung feiner konvexer Oberflächenfehler. Das Auftreten der feinen konvexen Oberflächenfehler läßt sich nicht durch direktes Anwenden einer vorhandenen Reinigungstechnik wirksam verhindern. Gemäß den Untersuchungen im Rahmen der Erfindung können diese Verunreinigungen wirksam gelöst und entfernt werden, indem das Substrat mit einer Reinigungsflüssigkeit gereinigt wird, die Fluorwasserstoffsäure und/oder Kieselfluorwasserstoffsäure enthält, um so das Auftreten feiner konvexer Oberflächenfehler als Ergebnis der Verunreinigungen wirksam zu unterdrücken. Zur Unterdrückung von Beeinträchtigung der Oberflächenrauheit infolge des Reinigens ist bevorzugt, daß die Konzentration der Fluorwasserstoffsäure und/oder Kieselfluorwasserstoffsäure gering ist.

Durch solches Auswählen des Zustands, daß die Verunreinigungen durch Reinigen gelöst und entfernt werden und das Glassubstrat nicht stark geätzt wird, läßt sich also die Höhe der Vorsprungfehler unterdrücken. Aus der Beschreibung geht hervor, daß sich die Höhe der Vorsprungfehler unterdrücken läßt durch Kieselfluorwasserstoffsäure mit einer relativ schwachen Ätzwirkung auf das Substrat, eine Kombination aus Kieselfluorwasserstoffsäure und Fluorwasserstoffsäure oder schwach konzentrierte Fluorwasserstoffsäure. Die Konzentration der Fluorwasserstoffsäure oder der Kieselfluorwasserstoffsäure liegt vorzugsweise zwischen 0,001 % und 0,5 %.

Ausführungsform 8

In einem Verfahren zur Herstellung eines Glassubstrats für einen Maskenrohling gemäß einer achten Ausführungsform wird eine der folgenden Strukturen (Einschränkungen) a, b und c zu jeder der ersten bis dritten Ausführungsform zugefügt, um ein Glassubstrat für einen Maskenrohling ohne feine konvexe Oberflächenfehler auf der Oberfläche des Substrats zu erhalten.

Struktur a: Beim Präzisionspolieren wird der vom Polierteil auf das Substrat ausgeübte Druck in mehreren Stufen variiert. Nach Erhalten der erwünschten Oberflächenrauheit beträgt der auf das Substrat ausgeübte Druck unmittelbar vor dem Ende des Präzisionspolierens (unmittelbar vor Stoppen des Polierteils) höchstens 100 g/cm².

Struktur b: Nach dem Präzisionspolieren wird das Substrat durch die Reinigungsflüssigkeit gereinigt, die Fluorwasserstoffsäure (HF) und/oder Kieselfluorwasserstoffsäure (H₂SiF₆) enthält.

Struktur c: Beim Präzisionspolieren wird der vom Polierteil auf das Substrat ausgeübte Druck in mehreren Stufen variiert. Nach Erhalten der erwünschten Oberflächenrauheit beträgt der auf das Substrat ausgeübte Druck unmittelbar vor dem Ende des Präzisionspolierens (unmittelbar vor Stoppen des Polierteils) höchstens 100 g/cm². Nach dem Präzisionspolieren wird das Substrat durch die Reinigungsflüssigkeit gereinigt, die Fluorwasserstoffsäure und/oder Kieselfluorwasserstoffsäure enthält.

Durch Anwenden jeder der o. g. Strukturen wird das Auftreten feiner konvexer Oberflächenfehler unterdrückt. Ist zudem das Polierteil eine Polierscheibe, wird kein Kantenabrollen infolge des Einsinkens der Polierscheibe an einer Umfangskante des Glassubstrats (Ausüben eines größeren Drucks an der Umfangskante verglichen mit der Mittelfläche) bewirkt. Somit hat das Substrat eine verbesserte Ebenheit.

Ausführungsform 9

In einem Verfahren zur Herstellung eines Glassubstrats für einen Maskenrohling gemäß einer neunten Ausführungsform wird die folgende Struktur (Einschränkung) d zur vierten oder fünften Ausführungsform zugefügt, um ein Glassubstrat für einen Maskenrohling ohne feine konvexe Oberflächenfehler auf der Oberfläche des Substrats zu erhalten.

Struktur d: Nach dem Präzisionspolieren wird das Substrat durch eine Reinigungsflüssigkeit gereinigt, die Fluorwasserstoffsäure (HF) und/oder Kieselfluorwasserstoffsäure (H₂SiF₆) enthält.

Durch Anwenden der o. g. Struktur wird das Auftreten feiner konvexer Oberflächenfehler weiter unterdrückt.

In den vorstehenden Ausführungsformen unterliegt das Material des Glassubstrats keiner besonderen Einschränkung. Als Material des Glassubstrats können z. B. synthetisches Quarzglas, Borosilicatglas, Aluminiumsilicatglas, Aluminium-Boro silicatglas, Natronkalkglas und alkalifreies Glas zum Einsatz kommen.

Zum Beispiel kann der Maskenrohling in den vorstehenden Ausführungsformen ein Fotomaskenrohling, ein Phasenschiebermaskenrohling oder ein Röntgen- oder EUV-reflektierender Maskenrohling sein. Der Maskenrohling ist z. B. auf eine LSI (integrierte Halbleiterschaltung) oder eine LCD (Flüssigkristallanzeige) anwendbar.

Ausführungsform 10

In einem Verfahren zur Herstellung eines Glassubstrats für einen Maskenrohling gemäß einer zehnten Ausführungsform ist das Glassubstrat in einer der ersten bis neunten Ausführungsform ein Glassubstrat für einen Phasenschiebermaskenrohling, der durch einen ArF-Excimerlaser zu belichten ist, ein Glassubstrat für einen Phasenschiebermaskenrohling, der durch einen F₂-Excimerlaser zu belichten ist, oder ein Glassubstrat für einen EUV-reflektierenden Maskenrohling. Wie zuvor beschrieben, kann das Verfahren gemäß dieser Ausführungsform die Änderung der Phasendifferenz (Phasenfehler) als Ergebnis des Vorhandenseins kleiner konvexer Oberflächenfehler unterdrücken. Daher ist das Verfahren gemäß dieser Ausführungsform besonders wirksam für ein Glassubstrat für einen Phasenschiebermaskenrohling, der durch einen ArF-Excimerlaser zu belichten ist, ein Glassubstrat für einen Phasenschiebermaskenrohling, der durch einen F₂-Excimerlaser zu belichten ist, und ein Glassubstrat für einen EW-reflektierenden Maskenrohling, die in der Lithographie mit einer kurzen Belichtungswellenlänge verwendet werden.

Ausführungsform 11

In einem Verfahren zur Herstellung eines Maskenrohlings gemäß einer elften Ausführungsform wird ein Dünnfilm, der eine optische Änderung in Licht zur Belichtung bewirkt, auf einer Hauptfläche des Glassubstrats gebildet, das durch das Verfahren gemäß einer der ersten bis zehnten Ausführungsform hergestellt ist.

Da der Maskenrohling durch Verwendung des Glassubstrats ohne die feinen konvexen Oberflächenfehler auf der Oberfläche des Substrats hergestellt ist, läßt sich der Maskenrohling ohne solche Oberflächenfehler wie Phasenfehler auf der Oberfläche des Maskenrohlings erhalten.

Hierbei kann der Dünnfilm, der eine optische Änderung in Licht zur Belichtung bewirkt, folgendes sein: ein Phasenschieberfilm (u. a. der Fall einer Mehrschichtstruktur) oder ein Lichtabschirm- oder opaker Film (u. a. der Fall einer Mehrschichtstruktur), eine Laminierung aus dem Phasenschieber film und dem Lichtabschirmfilm, ein Halbtonfilm (u. a. der Fall einer Mehrschichtstruktur) mit einer Phasenschieberfunktion und einer Lichtabschirmfunktion, ein Reflexionsfilm und ein Absorberfilm. Somit wird der hier erwähnte Maskenrohling in einem weitgefaßten Sinn verwendet, und dazu gehören ein Fotomaskenrohling mit einem Lichtabschirmfilm allein, ein Phasenschiebermaskenrohling mit einem Phasenschieberfilm oder einem Halbtonfilm und ein reflektierender Maskenrohling mit einem reflektierenden Film und einem Absorberfilm.

Ausführungsform 12

In einem Verfahren zur Herstellung einer Transfermaske gemäß einer zwölften Ausführungsform wird der Dünnfilm des Maskenrohlings, der durch das Verfahren gemäß der elften Ausführungsform hergestellt ist, gemustert, um ein Dünnfilmmuster auf dem Glassubstrat zu bilden.

Da die Transfermaske durch Verwendung des Maskenrohlings hergestellt wird, der durch das Verfahren gemäß der elften Ausführungsform erhalten wird und frei von Oberflächenfehlern, z. B. Phasenfehlern, auf der Oberfläche des Maskenrohlings ist, kann die Transfermaske ohne Musterfehler erhalten werden.

Ausführungsform 13

In einem Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements gemäß einer dreizehnten Ausführungsform wird ein feines Muster auf einem Hableitersubstrat durch Lithographie unter Verwendung der Transfermaske gebildet, die durch das Verfahren gemäß der zwölften Ausführungsform hergestellt ist.

Da das Halbleiterbauelement durch Lithographie unter Verwendung der Transfermaske hergestellt wird, die durch das Verfahren gemäß der zwölften Ausführungsform erhalten wird und frei von Musterfehlern auf der Oberfläche der Transfermaske ist, läßt sich das Halbleiterbauelement ohne Musterfehler erhalten.

Ausführungsform 14

Ein Glassubstrat für einen Maskenrohling gemäß einer vierzehnten Ausführungsform hat eine Hauptfläche, die Si und O als Hauptkomponenten enthält und frei von feinen konvexen Oberflächenfehler mit einer Höhe zwischen etwa 2 nm und etwa 7 nm ist. Da die feinen konvexen Oberflächenfehler, die die Phasenfehler bewirken, nicht in der Hauptfläche des Glassubstrats vorhanden sind, läßt sich ein Maskenrohling erhalten, der frei von solchen Oberflächenfehlern wie Phasenfehlern ist, wenn der Dünnfilm auf dem Glassubstrat gebildet wird, um den Maskenrohling herzustellen.

Ausführungsform 15

Ein Maskenrohling gemäß einer fünfzehnten Ausführungsform verfügt über ein Glassubstrat gemäß der vierzehnten Ausführungsform und einen Dünnfilm, der auf einer Hauptfläche des Glassubstrats gebildet ist, um eine optische Änderung in Licht zur Belichtung zu bewirken.

Da der Maskenrohling durch Verwendung des Glassubstrats ohne feine konvexe Oberflächenfehler auf der Oberfläche des Substrats hergestellt ist, wird der Maskenrohling ohne solche Oberflächenfehler wie Phasenfehler auf der Oberfläche des Maskenrohlings erhalten.

Ausführungsform 16

Eine Transfermaske gemäß einer sechzehnten Ausführungsform wird durch Verwendung des Maskenrohlings gemäß der fünfzehnten Ausführungsform gebildet und hat ein Dünnfilmmuster, das auf dem Glassubstrat durch Mustern des Dünnfilms des Maskenrohlings gebildet ist.

Gemäß dieser Ausführungsform ist es möglich, die Transfermaske zu erhalten, die frei von Musterfehlern als Ergebnis von Oberflächenfehlern, z. B. Phasenfehler des Maskenrohlings, ist.

Im folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit spezifischen Beispielen näher beschrieben.
Im Polierverfahren jedes der spezifischen Beispiele kommt eine doppelseitige Poliervorrichtung zum Einsatz. Gemäß der einzigen Zeichnung verfügt die doppelseitige Poliervorrichtung 1 mit einem Planetenradsatz über ein Sonnenrad 2, ein Hohlrad 3, das außerhalb des Sonnenrads 2 so angeordnet ist, daß es mit ihm konzentrisch ist, einen Träger 4, der in das Sonnenrad 2 und Hohlrad 3 eingreift, um als Reaktion auf die Drehung des Sonnenrads 2 und Hohlrads 3 gedreht und im Umlauf geführt zu werden, und der geeignet ist, ein zu polierendes Objekt (Glassubstrat) 5 zu halten, einen Ober- und einen Unterseitentisch 7 und 8, die geeignet sind, das Objekt 5 einzuspannen und mit jeweils daran haftenden Polierscheiben 6 versehen sind, und einen Polierflüssigkeits-Zufuhrabschnitt 9 zum Zuführen einer Polierflüssigkeit zu einem Bereich zwischen dem Ober- und Unterseitentisch 7 und 8.
Beim Polieren ist das durch den Träger 4 gehaltene Objekt 5 zwischen dem Ober- und Unterseitentisch 7 und 8 eingespannt. Während die Polierflüssigkeit zu einem Abschnitt zwischen dem Objekt 5 und jeder der Polierscheiben 6 des Ober- und Unterseitentischs 7 und 8 geführt wird, wird der Träger 4 als Folge der Drehung des Sonnenrads 2 und Hohlrads 3 gedreht und im Umlauf geführt. Dadurch werden die Ober- und Unterseite des Objekts 5 gleichzeitig poliert.
Die doppelseitige Poliervorrichtung 1 ist mit einem Betriebssteuerabschnitt (nicht gezeigt) zum Einstellen und Steuern der Drehzahl und der Drehzeit des Sonnenrads 2, Hohlrads 3, Oberseitentischs 7 und Unterseitentischs 8 sowie einer Lastfolge (Polierzeit und Bearbeitungslast) verbunden. In Übereinstimmung mit einer vorgewählten Drehzahl und einer vorgewählten Drehzeit des Sonnenrads 2, Hohlrads 4, Oberseitentischs 7 und Unterseitentischs 8 sowie einer vorgewählten Bearbeitungslast wird das Objekt 5 poliert.
Beispiel 1
Dieses Beispiel ist ein spezifisches Beispiel für das Verfahren zur Herstellung eines Glassubstrats für einen Maskenrohling gemäß der zweiten Ausführungsform (die Polierflüssigkeit ist neutral). Dieses Beispiel weist die folgenden Schritte auf:
1) Grobpolierschritt
Hergestellt wurden synthetische Quarzglassubstrate (152,4 mm × 152,4 mm) nach Abschrägen an ihren Endflächen und Läppen durch eine doppelseitige Läppvorrichtung. Die Glassubstrate, 10 an der Zahl, wurden in die doppelseitige Poliervorrichtung eingesetzt und einem Grobpolierschritt unter der im folgenden beschriebenen Polierbedingung unterzogen. Der Schritt wurde ähnlich wiederholt durchgeführt, um die Glassubstrate, 100 insgesamt, 10 in einem einzelnen Schritt, zu polieren. Die Bearbeitungslast und die Polierzeit wurden geeignet eingestellt.
Polierlösung: Ceroxid (mittlere Teilchengröße 2 bis 3 μm) und Wasser
Polierscheibe: Hartpoliermittel (Urethanscheibe)
Nach Abschluß des Grobpolierschritts wurden die Glassubstrate in einen Reinigungsbehälter eingetaucht und gereinigt (mit einwirkenden Ultraschallwellen), um an den Glassubstraten haftende Schleifkörner zu entfernen.
2) Präzisionspolierschritt
Die Glassubstrate, 10 an der Zahl, wurden in die doppelseitige Poliervorrichtung eingesetzt und einem Präzisionspolierschritt unter der im folgenden beschriebenen Polierbedingung unterzogen. Der Schritt wurde ähnlich wiederholt durchgeführt, um die Glassubstrate, 100 insgesamt, 10 in einem einzelnen Schritt, zu polieren. Die Bearbeitungslast und die Polierzeit wurden geeignet eingestellt.
Polierlösung: Ceroxid (mittlere Teilchengröße 1 μm) und Wasser
Polierscheibe: Weichpoliermittel (velourisiert)
Nach Abschluß des Präzisionspolierschritts wurden die Glassubstrate in einen Reinigungsbehälter eingetaucht und gereinigt (mit einwirkenden Ultraschallwellen), um an den Glassubstraten haftende Schleifkörner zu entfernen.
2) Höchstpräzisionspolierschritt
Die Glassubstrate, 10 an der Zahl, wurden in die doppelseitige Poliervorrichtung eingesetzt und einem Höchstpräzisionspolierschritt unter der im folgenden beschriebenen Polierbedingung unterzogen. Der Schritt wurde ähnlich wiederholt durchgeführt, um die Glassubstrate, 100 insgesamt, 10 in einem einzelnen Schritt, zu polieren. Die Bearbeitungslast und die Polierzeit wurden geeignet eingestellt, um eine erwünschte Oberflächenrauheit zu erreichen, die für ein Glassubstrat erforderlich ist, das in einem Phasenschiebermaskenrohling verwendet wird. Insbesondere betrug die erwünschte Oberflächenrauheit höchstens 0,2 nm als quadratischer Rauhtiefenmittelwert. Hierbei betrug der Bearbeitungsdruck auf das Glassubstrat unmittelbar vor dem Ende des Höchstpräzisionspolierschritts (d. h. nach Ablauf der zum Erreichen der erwünschten Oberfläche erforderlichen Polierzeit und unmittelbar vor dem Drehstopp des Polierflächentischs) 144 g/cm², und die Polierzeit unter dem Bearbeitungsdruck betrug 90 Sekunden.
Polierflüssigkeit: neutrales (pH 7 bis 7,6) kolloidales Siliciumoxid (mittlere Teilchengröße 30 bis 200 nm) und Wasser
Polierscheibe: ultraweiches Poliermittel (velourisiert)
Nach Abschluß des Höchstpräzisionspolierschritts wurden die Glassubstrate in einen Reinigungsbehälter eingetaucht und gereinigt (mit einwirkenden Ultraschallwellen), um an den Glassubstraten haftende Schleifkörner zu entfernen.
Die Hauptfläche jedes so erhaltenen Glassubstrats wurde durch ein Fehlerkontrollsystem mit konfokaler Laserinterferenzoptik untersucht, um feine konvexe Oberflächenfehler mit einer Höhe in der Größenordnung von mehreren Nanometern (etwa 2 nm bis etwa 7 nm) festzustellen. Als Ergebnis wurden keine derartigen Fehler nachgewiesen, und die Häufigkeit der feinen konvexen Oberflächenfehler betrug 0 % (0 von 100 Glassubstraten). Somit ist es durch Verwendung der neutralen kolloidalen Siliciumoxidschleifkörner möglich, die Erzeugung eines gelartigen Stoffs zu unterdrücken und die Häufigkeit feiner konvexer Oberflächenfehler auf 0 % zu unterdrücken. Zu beachten ist, daß bei einem pH-Wert nach dem Polieren in einem neutralen Bereich zwischen 6 und 8 der Effekt ähnlich erhalten wurde.
Beispiele 2-1, 2-2, 2-3
Diese Beispiele sind spezifische Beispiele für das Verfahren zur Herstellung eines Glassubstrats für einen Maskenrohling gemäß der vierten und fünften Ausführungsform (Bearbeitungslast (Druck) im Vorsprungunterdrückungsschritt und Polierzeit). In diesen Beispielen wurden Glassubstrate für einen Maskenrohling ähnlich wie im Beispiel 1 mit folgender Ausnahme hergestellt: Insbesondere kam als Polierflüssigkeit mit kolloidalem Siliciumoxid, das im Höchstpräzisionspolierschritt im Beispiel 1 verwendet wird, alkalisches kolloidales Siliciumoxid mit einem pH-Wert von 10,2 zum Einsatz. Im Beispiel 2-1 betrug der Bearbeitungsdruck unmittelbar vor dem Ende des Höchstpräzisionspolierschritts (unmittelbar vor Drehstopp des Polierflächentischs) 20 g/cm², und die Polierzeit unter dem Bearbeitungsdruck betrug 90 Sekunden. Im Beispiel 2-2 betrug der Bearbeitungsdruck 20 g/cm², und die Polierzeit unter dem Bearbeitungsdruck betrug 120 Sekunden. Im Beispiel 2-3 betrug der Bearbeitungsdruck 20 g/cm², und die Polierzeit unter dem Bearbeitungsdruck betrug 180 Sekunden. Im Beispiel 2-4 betrug der Bearbeitungsdruck 43 g/cm², und die Polierzeit unter dem Bearbeitungsdruck betrug 90 Sekunden. Im Beispiel 2-5 betrug der Bearbeitungsdruck 43 g/cm², und die Polierzeit unter dem Bearbeitungsdruck betrug 120 Sekunden. Im Beispiel 2-6 betrug der Bearbeitungsdruck 20 g/cm², und die Polierzeit unter dem Bearbeitungsdruck betrug 180 Sekunden. Im Beispiel 2-7 betrug der Bearbeitungsdruck 87 g/cm², und die Polierzeit unter dem Bearbeitungsdruck betrug 90 Sekunden. Im Beispiel 2-8 betrug der Bearbeitungsdruck 87 g/cm², und die Polierzeit unter dem Bearbeitungsdruck betrug 120 Sekunden. Im Beispiel 2-9 betrug der Bearbeitungsdruck 87 g/cm², und die Polierzeit unter dem Bearbeitungsdruck betrug 180 Sekunden.
Die Hauptfläche jedes so erhaltenen Glassubstrats wurde durch ein Fehlerkontrollsystem mit konfokaler Laserinterferenzoptik untersucht, um feine konvexe Oberflächenfehler mit einer Höhe in der Größenordnung von mehreren Nanometern (etwa 2 nm bis etwa 7 nm) festzustellen. Als Ergebnis betrug die Nullfehlerrate (d. h. kein Oberflächenfehler wurde nachgewiesen) 5 % im Beispiel 2-1, 3 % im Beispiel 2-2, 1 % im Beispiel 2-3, 7 % im Beispiel 2-4, 3 % im Beispiel 2-5, 2 % im Beispiel 2-6, 10 % im Beispiel 2-7, 6 % im Beispiel 2-8 und 3 % im Beispiel 2-9. Durch Durchführen der Polierfolge unmittelbar vor dem Ende des Höchstpräzisionspolierschritts unter dem Druck von höchstens 100 g/cm², um die Polierabtragsmenge zu verringern, kann somit die Stufenhöhe der Vorsprünge als Ergebnis der kolloidalen Siliciumoxidaggregate gesenkt werden. Auf diese Weise läßt sich die Häufigkeit der feinen konvexen Oberflächenfehler auf 0 % oder einen kleineren Wert als den der Vergleichsbeispiele unterdrücken, die später beschrieben werden. Beträgt hierbei der Druck unmittelbar vor dem Ende des Höchstpräzisionspolierschritts unter Verwendung der kolloidalen Siliciumoxidschleifkörner 100 g/cm² und die Polierzeit unter dem Druck mindestens 120 Sekunden, kann die Häufigkeit der feinen konvexen Oberflächenfehler auf 0 % unterdrückt werden.
Beispiele 3-1, 3-2
Diese Beispiele sind spezifische Beispiele für das Verfahren zur Herstellung eines Glassubstrats für einen Maskenrohling gemäß der sechsten und siebenten Ausführungsform. In diesen Beispielen wurden Glassubstrate für einen Maskenrohling ähnlich wie im Beispiel 1 mit folgender Ausnahme hergestellt: Insbesondere kam als Polierflüssigkeit mit kolloidalem Siliciumoxid, das im Höchstpräzisionspolierschritt im Beispiel 1 verwendet wird, alkalisches kolloidales Siliciumoxid mit einem pH-Wert von 10,2 zum Einsatz. Nach dem Höchstpräzisionspolierschritt wurden die Glassubstrate in einen Reinigungsbehälter eingetaucht und gereinigt (mit einwirkenden Ultraschallwellen), um die an den Glassubstraten haftenden Schleifkörner zu entfernen. Im Beispiel 3-1 war der Reinigungsbehälter mit einer Kieselfluorwasserstoffsäure (0,2 %) enthaltenden Reinigungsflüssigkeit gefüllt. Im Beispiel 3-2 war der Reinigungsbehälter mit einer Kieselfluorwasserstoffsäure (0,2 %) und schwach konzentrierte Fluorwasserstoffsäure (0,05 %) enthaltenden Reinigungsflüssigkeit gefüllt.
Die Hauptfläche jedes so erhaltenen Glassubstrats wurde durch ein Fehlerkontrollsystem mit konfokaler Laserinterferenzoptik untersucht, um feine konvexe Oberflächenfehler mit einer Höhe in der Größenordnung von mehreren Nanometern (etwa 2 nm bis etwa 7 nm) festzustellen. Als Ergebnis betrug das Nullfehlerverhältnis (d. h. kein Oberflächenfehler wurde nachgewiesen) 16 % im Beispiel 3-1 und 10 % im Beispiel 3-2. Somit werden durch Verwendung der Reinigungsflüssigkeit, die Fluorwasserstoffsäure und/oder Kieselfluorwasserstoffsäure enthält, beim Reinigen nach dem Präzisionspolieren unter Verwendung der Polierflüssigkeit mit kolloidalem Siliciumoxid die fest am Glassubstrat haftenden Verunreinigungen gelöst und entfernt, während die Ätzwirkung auf das Glassubstrat relativ schwach wird. Als Ergebnis läßt sich das Auftreten der feinen konvexen Oberflächenfehler verglichen mit den Vergleichsbeispielen unterdrücken, die später beschrieben werden.
Beispiel 4
Dieses Beispiel ist ein spezifisches Beispiel für das Verfahren zur Herstellung eines Glassubstrats für einen Maskenrohling gemäß einer achten Ausführungsform. In diesem Beispiel wurden Glassubstrate für einen Maskenrohling ähnlich wie im Beispiel 1 mit folgender Ausnahme hergestellt: Die Bearbeitungslast unmittelbar vor dem Ende des Höchstpräzisionspolierschritts (unmittelbar vor Drehstopp des Polierflächentischs) betrug 20 g/cm², und die Polierzeit unter dem Bearbeitungsdruck betrug 90 Sekunden. Nach dem Höchstpräzisionspolierschritt wurden die Glassubstrate in einen Reinigungsbehälter eingetaucht und gereinigt (mit einwirkenden Ultraschallwellen), der mit einer Kieselfluorwasserstoffsäure enthaltenden Reinigungsflüssigkeit gefüllt war, um die an den Glassubstraten haftenden Schleifkörner zu entfernen.
Die Hauptfläche jedes so erhaltenen Glassubstrats wurde durch ein Fehlerkontrollsystem mit konfokaler Laserinterferenzoptik untersucht, um feine konvexe Oberflächenfehler mit einer Höhe in der Größenordnung von mehreren Nanometern (etwa 2 nm bis etwa 7 nm) festzustellen. Als Ergebnis betrug die Häufigkeit der Oberflächenfehler 0 % (0 von 100 Glassubstraten). Im Vergleich mit den in den Beispielen 1 bis 3 erhaltenen Glassubstraten hatten die Glassubstrate ein ausgezeichnetes Endprofil mit weniger Kantenabrollen. Die Produktionsausbeute der Substrate mit einer Ebenheit von 0,5 μm oder weniger war im Vergleich zu den Beispielen 1 bis 3 um 20 % verbessert.
Beispiel 5
Dieses Beispiel ist ein spezifisches Beispiel für das Verfahren zur Herstellung eines Glassubstrats für einen Maskenrohling gemäß der neunten Ausführungsform. In diesem Beispiel wurden Glassubstrate ähnlich wie im Beispiel 2-1 mit folgender Ausnahme hergestellt: Nach dem Höchstpräzisionspolierschritt wurden die Glassubstrate in einen Reinigungsbehälter eingetaucht und gereinigt (mit einwirkenden Ultraschallwellen), der mit einer Kieselfluorwasserstoffsäure enthaltenden Reinigungsflüssigkeit gefüllt war, um die an den Glassubstraten haftenden Schleifkörner zu entfernen.
Die Hauptfläche jedes so erhaltenen Glassubstrats wurde durch ein Fehlerkontrollsystem mit konfokaler Laserinterferenzoptik untersucht, um feine konvexe Oberflächenfehler mit einer Höhe in der Größenordnung von mehreren Nanometern (etwa 2 nm bis etwa 7 nm) festzustellen. Als Ergebnis betrug die Häufigkeit der Oberflächenfehler 3a (3 Substrate auf 100 Substrate). Vergleichen mit der Oberflächenfehlerrate von 5 im Beispiel 2-1 war die Rate um 2 % reduziert.
Beispiel 6
Dieses Beispiel ist ein spezifisches Beispiel für das Verfahren zur Herstellung eines Glassubstrats für einen Maskenrohling gemäß der ersten und dritten Ausführungsform. In diesem Beispiel wurden Glassubstrate ähnlich wie im Beispiel 1 mit der Ausnahme hergestellt, daß die im Höchstpräzisionspolierschritt verwendete Polierflüssigkeit folgende war:
Polierflüssigkeit: hochreines kolloidales Siliciumoxid (mittlere Teilchengröße 30 bis 100 nm) und Wasser.
Hierbei wurde das hochreine kolloidale Siliciumoxid durch Hydrolyse des organisch gebundenen Siliciums hergestellt und durch das Sol-Gel-Verfahren synthetisiert, wobei als Material hochreines Alkoxysilan zum Einsatz kam, aus dem Metallverunreinigungen entfernt sind. Die Reinheit betrug 99,99999 %. Der Gehalt an Alkalimetall (Na, K), das in den kolloidalen Siliciumoxidschleifkörnern enthalten war, betrug höchstens 0,1 ppm.
Die Hauptfläche jedes so erhaltenen Glassubstrats wurde durch ein Fehlerkontrollsystem mit konfokaler Laserinterferenzoptik untersucht, um feine konvexe Oberflächenfehler mit einer Höhe in der Größenordnung von mehreren Nanometern (etwa 2 nm bis etwa 7 nm) festzustellen. Als Ergebnis wurden keine derartigen Oberflächenfehler nachgewiesen, und die Häufigkeit feiner konvexer Oberflächenfehler betrug 0 % (0 von 100 Glassubstraten).
Vergleichsbeispiele 1, 2
In diesen Vergleichsbeispielen wurden Glassubstrate für einen Maskenrohling ähnlich wie im Beispiel 1 mit folgender Ausnahme hergestellt: Als Polierflüssigkeit mit kolloidalem Siliciumoxid, die im Höchstpräzisionspolierschritt zum Einsatz kommt, wurde die Polierflüssigkeit mit einem pH-Wert von 10,2 im Vergleichsbeispiel 1 und die Polierflüssigkeit mit einem pH-Wert von 9 im Vergleichsbeispiel 2 verwendet. Die Hauptfläche jedes so erhaltenen Glassubstrats wurde durch ein Fehlerkontrollsystem mit konfokaler Laserinterferenzoptik untersucht, um feine konvexe Oberflächenfehler mit einer Höhe in der Größenordnung von mehreren Nanometern (etwa 2 nm bis etwa 7 nm) festzustellen. Als Ergebnis betrug im Vergleichsbeispiel 1 die mittlere Zählung von Oberflächenfehlern etwa 100 je Substrat. Die Häufigkeit feiner konvexer Oberflächenfehler betrug 100 % (100 Substrate von 100 Substraten). Im Vergleichsbeispiel 2 lag die mittlere Zählung von Oberflächenfehlern im Bereich von mehreren bis zig Fehlern je Substrat. Die Häufigkeit feiner konvexer Oberflächenfehler betrug 22 % (22 Substrate von 100 Substraten).
Vergleichsbeispiel 3
In diesem Vergleichsbeispiel wurden Glassubstrate für einen Maskenrohling ähnlich wie im Beispiel 1 mit folgender Ausnahme hergestellt: Als Polierflüssigkeit, die im Höchstpräzisionspolierschritt zum Einsatz kommt, wurde eine Polierflüssigkeit verwendet, die kolloidales Siliciumoxid mit zugegebener Salzsäure oder Schwefelsäure enthielt und einen pH-Wert in einem sauren Bereich hatte, d. h. zwischen 3 und 4. In diesem Fall war die Stabilität des Poliermittels schlechter, und Unregelmäßigkeiten bildeten sich auf der Hauptfläche des Glassubstrats, so daß die Oberflächenrauheit erhöht war. Die so erhaltenen Glassubstrate erfüllten nicht die Anforderung als Glassubstrat für einen Phasenschiebermaskenrohling.
Die in den Beispielen 2 und 3 und Vergleichsbeispielen 1 und 2 nachgewiesenen feinen konvexen Oberflächenfehler wurden durch einen EPMA (Elektronenstrahl- (Röntgen-) Mikroanalysator) analysiert. Als Ergebnis wurde nachgewiesen, daß die Oberflächenfehler Si und O als Hauptkomponenten enthielten.
Ferner wurden durch Verwendung der Glassubstrate für einen Maskenrohling, die in den Beispielen 1 bis 6 hergestellt wurden und die frei von feinen konvexen Oberflächenfehlern waren, und der Glassubstrate, die im Vergleichsbeispiel 1 hergestellt wurden und die die feinen konvexen Oberflächenfehler hatten, Phasenschiebermaskenrohlinge hergestellt. Insbesondere wurde ein Halbtonfilm, der einen Molybdänsilicidfilm aufwies, durch Sputtern auf einer Hauptfläche jedes der Glassubstrate gebildet. Die so hergestellten Phasenschiebermaskenrohlinge wurden einer Fehlerkontrolle unterzogen. Als Ergebnis wurden bei den Phasenschiebermaskenrohlingen, die durch Verwendung der in den Beispielen 1 bis 6 erhaltenen Glassubstrate hergestellt wurden, keine konvexen Oberflächenfehler beobachtet. Andererseits wurden bei den Phasenschiebermaskenrohlingen, die durch Verwendung der Glassubstrate hergestellt wurden, die im Vergleichsbeispiel 1 erhalten wurden und die die feinen konvexen Oberflächenfehler besaßen, konvexe Oberflächenfehler auf der Oberfläche des Halbtonfilms nachgewiesen.
Durch Verwendung der Phasenschiebermaskenrohlinge ohne feine konvexe Oberflächenfehler und der Phasenschiebermaskenrohlinge mit den feinen konvexen Oberflächenfehlern wurden Phasenschiebermasken hergestellt. Insbesondere wurde ein Resistfilm auf jedem der Phasenschiebermaskenrohlinge gebildet. Danach wurde der Resistfilm gemustert, um ein Resistmuster zu bilden. Unter Verwendung des Resistmusters als Maske wurde anschließend der Halbtonfilm durch Trockenätzen selektiv geätzt und entfernt. Danach wurde das Resistmuster entfernt. Dadurch wurde die Phasenschiebermaske mit einem auf dem Glassubstrat gebildeten Halbtonfilmmuster hergestellt.
Für jede der so hergestellten Phasenschiebermasken wurde der Oberflächenfehler kontrolliert. Als Ergebnis wurde bei den Phasenschiebermasken, die durch Verwendung der Glassubstrate in den Beispielen 1 bis 6 ohne feine konvexe Oberflächenfehler hergestellt wurden, kein Phasenfehler nachgewiesen. Andererseits wurden bei den Phasenschiebermasken, die durch Verwendung der Glassubstrate im Vergleichsbeispiel 1 hergestellt wurden, konvexe Oberflächenfehler an einer Grenze zwischen der Oberfläche des Glassubstrats und dem Halbtonfilmmuster nachgewiesen und führen zu Phasenfehlern.
Ferner wurden durch Verwendung der Phasenschiebermasken mit den Phasenfehlern feine Muster auf Halbleitersubstraten durch Lithographie unter Verwendung einer Belichtungsvorrichtung gebildet. Als Ergebnis wurden Musterfehler nachgewiesen, die sich aus den Phasenfehlern der Phasenschiebermaske ergaben. Wurden andererseits feine Muster auf Halbleitersubstraten durch Verwendung der Phasenschiebermasken ohne die Phasenfehler gebildet, wurde kein Musterfehler beobachtet.
Auf jedem der in den Beispielen 1 bis 6 und im Vergleichsbeispiel 1 hergestellten Glassubstrate wurde eine Laminierung aus 40 Lagen bzw. Perioden aus Mo-Filmen und Si-Filmen gebildet, um einen reflektierenden Mehrschichtfilm zu erhalten. Ferner wurde auf dem reflektierenden Mehrschicht film ein Absorberfilm gebildet, der einen TaBN-Film aufwies, um einen EUV-reflektierenden Maskenrohling zu erhalten. Außerdem wurde ein Resistfilm auf dem TaBN-Film gebildet und gemustert, um ein Resistmuster zu erzeugen. Unter Verwendung des Resistmusters als Maske wurde der TaBN-Film durch Trockenätzen selektiv geätzt und entfernt. Danach wurde das Resistmuster entfernt. So wurde eine EUV-reflektierende Maske hergestellt.
Ähnlich wie zuvor beschrieben erfolgte eine Kontrolle der Oberflächenfehler der EUV-reflektierenden Maskenrohlinge, der Phasenfehler der EUV-reflektierenden Masken, der Musterfehler der feinen Muster, die auf den Halbleitersubstraten durch Lithographie unter Verwendung der EUV-reflektierenden Masken gebildet waren. Als Ergebnis wurden keine solchen Fehler beobachtet, wenn die Glassubstrate in den Beispielen 1 bis 6 verwendet wurden. Wurden dagegen die Glassubstrate im Vergleichsbeispiel 1 verwendet, wurden die o. g. Fehler in den EUV-reflektierenden Maskenrohlingen, den EUV-reflektierenden Masken und den Halbleiterbauelementen nachgewiesen.
In den o. g. Beispielen wurde der Fall beschrieben, in dem das Polieren durch Verwendung einer doppelseitigen Poliervorrichtung mit einem Planetenradsatz durchgeführt wurde. Ohne darauf beschränkt zu sein, kann das Präzisionspolieren unter Verwendung der Polierflüssigkeit mit kolloidalem Siliciumoxid durch Einsatz einer doppelseitigen Poliervorrichtung einer anderen Art oder einer einseitigen Poliervorrichtung durchgeführt werden. In jedem Fall ist die erhaltene Wirkung ähnlich.
Wie bisher beschrieben wurde, ist erfindungsgemäß ein Verfahren zur Herstellung eines Glassubstrats für einen Maskenrohling, in dem die Oberfläche des Glassubstrats durch Verwendung einer Schleifkörner enthaltenden Polierflüssigkeit poliert wird, wie folgt gekennzeichnet: Die Schleifkörner weisen kolloidale Siliciumoxidschleifkörner auf, die durch Hydrolyse einer Organosiliciumverbindung hergestellt sind. Die kolloidale Siliciumoxidschleifkörner enthaltende Polierflüssigkeit ist neutral. Das Polierverfahren wird durchgeführt, indem von einem Polierteil auf das Substrat ausgeübter Druck in mehreren Stufen geändert wird, und verfügt über einen Oberflächenrauheits-Steuerschritt, in dem die Oberfläche des Glassubstrats auf eine erwünschte Oberflächenrauheit unter einem vorbestimmten Druck bearbeitet wird, und einen Vorsprungunterdrückungsschritt, der dem Oberflächenrauheits-Steuerschritt folgt, in dem das Auftreten feiner konvexer Vorsprünge durch Ausüben eines Drucks unterdrückt wird, der kleiner als der vorbestimmte Druck ist. Die Polierflüssigkeit mit den kolloidalen Siliciumoxidschleifkörnern hat einen pH-Wert zwischen 6 und 8. Die Reinigungsflüssigkeit, die beim Reinigen des Substrats nach Präzisionspolieren unter Verwendung der kolloidale Siliciumoxidschleifkörner enthaltenden Polierflüssigkeit verwendet wird, hat eine Ätzwirkung auf das Glassubstrat für einen Maskenrohling und eine stärkere Ätzwirkung auf die Verunreinigungen, z. B. Metallteilchen, die in der Polierflüssigkeit enthalten sind und am Glassubstrat haften. Damit ist es möglich, ein Glassubstrat für einen Maskenrohling ohne feine konvexe Oberflächenfehler auf der Oberfläche des Substrats bereitzustellen, auch wenn das Präzisionspolieren durch Verwendung der kolloidalen Siliciumoxidschleifkörner durchgeführt wird, und ein Verfahren zu einer Herstellung bereitzustellen.
Durch Herstellung eines Maskenrohlings unter Verwendung des Glassubstrats für einen Maskenrohling ohne feine konvexe Oberflächenfehler auf der Oberfläche des Substrats ist es möglich, einen von Phasenfehlern freien Maskenrohling bereitzustellen und ein Verfahren zu seiner Herstellung bereitzustellen.
Eine von Musterfehlern freie Transfermaske erhält man durch Herstellung der Transfermaske unter Verwendung des Mas kenrohlings, der frei von Phasenfehlern ist. Ferner kann durch Bilden eines feinen Musters auf dem Halbleitersubstrat durch Lithographie unter Verwendung der Transfermaske ohne Musterfehler ein Halbleiterbauelement ohne Musterfehler hergestellt werden.
Während die Erfindung bisher im Zusammenhang mit mehreren Ausführungsformen diskutiert wurde, wird es dem Fachmann leicht möglich sein, die Erfindung auf verschiedene andere Weise in die Praxis umzusetzen. In den vorstehenden Ausführungsformen werden der Grobpolierschritt und der Präzisionspolierschritt unter Verwendung der Ceroxidschleifkörner enthaltenden Polierlösung vor dem Polierschritt (Höchstpräzisionspolierschritt) unter Verwendung der kolloidale Siliciumoxidschleifkörner enthaltenden Polierlösung durchgeführt. Allerdings ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Soweit das Glassubstrat vor dem Polierschritt unter Verwendung der kolloidale Siliciumoxidschleifkörner enthaltenden Polierlösung ausreichend eben und glatt ist, ist es möglich, den Grobpolierschritt und/oder den Präzisionspolierschritt unter Verwendung der Ceroxidschleifkörner nicht durchzuführen. Ferner können bei Durchführung des Grobpolierschritts und des Präzisionspolierschritts andere Arten von Schleifkörnern, z. B. Zirkonoxid oder Aluminiumoxid, anstelle von Ceroxid verwendet werden.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Glassubstrats für einen Maskenrohling, in dem die Oberfläche des Glassubstrats durch Verwendung einer Polierflüssigkeit poliert wird, die Schleifkörner enthält, wobei: die Schleifkörner kolloidale Siliciumoxidschleifkörner aufweisen, die durch Hydrolyse einer Organosiliciumverbindung hergestellt sind.
Verfahren zur Herstellung eines Glassubstrats für einen Maskenrohling, in dem die Oberfläche des Glassubstrats durch Verwendung einer Polierflüssigkeit poliert wird, die kolloidale Siliciumoxidschleifkörner enthält, wobei: die Polierflüssigkeit, die die kolloidalen Siliciumoxidschleifkörner enthält, neutral ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei: ein Gehalt an Alkalimetall in den kolloidalen Siliciumoxidschleifkörnern höchstens 0,1 ppm beträgt.
Verfahren zur Herstellung eines Glassubstrats für einen Maskenrohling mit einem Polierverfahren zum Polieren der Oberfläche des Glassubstrats durch Verwendung einer kolloidale Siliciumoxidschleifkörner enthaltenden Polierflüssigkeit durch Bewegen des Polierteils und des Glassubstrats relativ zueinander, während das Polierteil unter einem vorbestimmten Druck an die Oberfläche des Glassubstrats gedrückt wird, wobei: das Polierverfahren aufweist: einen Oberflächenrauheits-Steuerschritt des Polierens der Oberfläche des Glassubstrats unter einem Polierdruck, um die Oberfläche des Glassubstrats auf eine vorbestimmte Oberflä chenrauheit zu bearbeiten, und einen Vorsprungunterdrückungsschritt, der dem Oberflächenrauheits-Steuerschritt folgt, des Ausübens eines geringeren Unterdrückungsdrucks als der Polierdruck, um das Auftreten feiner konvexer Vorsprünge zu unterdrücken.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei: der auf das Substrat im Vorsprungunterdrückungsschritt ausgeübte Druck höchstens 100 g/cm² beträgt.
Verfahren zur Herstellung eines Glassubstrats für einen Maskenrohling mit dem Schritt des Reinigens der Oberfläche des Glassubstrats durch eine Reinigungsflüssigkeit, nachdem die Oberfläche des Glassubstrats durch Verwendung einer kolloidale Siliciumoxidschleifkörner enthaltenden Polierflüssigkeit präzisionspoliert ist, wobei: die Reinigungsflüssigkeit eine Ätzwirkung auf das Glassubstrat und eine stärkere Ätzwirkung auf Verunreinigungen, z. B. Metallteilchen, hat, die in der Polierflüssigkeit enthalten sind und am Glassubstrat haften.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei: der Reinigungsschritt durch Verwendung der Reinigungsflüssigkeit durchgeführt wird, die Fluorwasserstoffsäure (HF) und/oder Kieselfluorwasserstoffsäure (H₂SiF₆) enthält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei: das Glassubstrat ein Glassubstrat für einen Phasenschiebermaskenrohling, der durch einen ArF-Excimerlaser zu belichten ist, ein Glassubstrat für einen Phasenschiebermaskenrohling, der durch einen F₂-Excimerlaser zu belichten ist, oder ein Glassubstrat für einen EUV-reflektierenden Maskenrohling ist.
Verfahren zur Herstellung eines Maskenrohlings, wobei: ein Dünnfilm zum Bewirken einer optischen Änderung von Belichtungslicht auf einer Hauptfläche des Glassubstrats gebildet wird, das durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 hergestellt ist.
Verfahren zur Herstellung einer Transfermaske, wobei: der Dünnfilm des durch das Verfahren nach Anspruch 9 hergestellten Maskenrohlings gemustert wird, um ein Dünnfilmmuster auf dem Glassubstrat zu bilden.
Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements, wobei: ein feines Muster auf einem Halbleitersubstrat durch Lithographie unter Verwendung der durch das Verfahren nach Anspruch 10 hergestellten Transfermaske gebildet wird.
Glassubstrat für einen Maskenrohling, wobei: das Glassubstrat eine Hauptfläche hat, die Hauptfläche Si und O als Hauptkomponenten enthält und die Hauptfläche keine feinen konvexen Oberflächenfehler mit einer Höhe zwischen etwa 2 nm und etwa 7 nm aufweist.
Maskenrohling mit: dem Glassubstrat nach Anspruch 12 und einem Dünnfilm, der auf der Hauptfläche des Glassubstrats gebildet ist, um eine optische Änderung im Belichtungslicht zu bewirken.
Transfermaske, die durch Verwendung des Maskenrohlings nach Anspruch 13 gebildet ist und ein Dünnfilmmuster hat, das auf dem Glassubstrat durch Mustern des Dünnfilms gebildet ist.