JP2002318450A - フォトマスク用ガラス基板及びその製造方法 - Google Patents
フォトマスク用ガラス基板及びその製造方法Info
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
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- C03C15/02—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by etching for making a smooth surface
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/60—Substrates
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- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 表面に遮光膜がパターニングされてなる
ガラス基板の露光時における露光面の平坦度が、露光面
の面積１ｃｍ2あたり０．０４ｎｍ以上２．２ｎｍ以下
になるように局所的にプラズマエッチングすることによ
って得られたフォトマスク用ガラス基板。 【効果】 本発明によれば、ＩＣ等の製造の際に重要な
光リソグラフィ法で使用されるフォトマスク用シリカガ
ラス系基板等において、フォトマスク露光時に露光面や
フォトマスク保持面が極めて平坦になる形状のガラス基
板を提供することができ、これによって半導体分野のさ
らなる高精細化につながる。
ガラス基板の露光時における露光面の平坦度が、露光面
の面積１ｃｍ2あたり０．０４ｎｍ以上２．２ｎｍ以下
になるように局所的にプラズマエッチングすることによ
って得られたフォトマスク用ガラス基板。 【効果】 本発明によれば、ＩＣ等の製造の際に重要な
光リソグラフィ法で使用されるフォトマスク用シリカガ
ラス系基板等において、フォトマスク露光時に露光面や
フォトマスク保持面が極めて平坦になる形状のガラス基
板を提供することができ、これによって半導体分野のさ
らなる高精細化につながる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、主に半導体関連
電子材料のうち、最先端用途のフォトマスク用ガラス基
板及びその製造方法に関する。
電子材料のうち、最先端用途のフォトマスク用ガラス基
板及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】フォト
マスク用シリカガラス系基板の品質としては、基板上の
欠陥サイズ及び欠陥密度、平坦度、面粗度、材質の光化
学的安定性、表面の化学的安定性等が挙げられ、デザイ
ン・ルールの高精細化に伴ってますます厳しくなってき
ている。フォトマスク用シリカガラス系基板の平坦度に
関しては、単に平坦度の値に留まらず、露光時にフォト
マスクの露光面が平坦であることを実現する形状のガラ
ス基板を提供することが必要である。何となれば、露光
時に露光面が平坦でないと、シリコンウェハ上の焦点ず
れを生じ、パターンの均一性が悪くなるため、微細パタ
ーンを形成することができなくなるからである。
マスク用シリカガラス系基板の品質としては、基板上の
欠陥サイズ及び欠陥密度、平坦度、面粗度、材質の光化
学的安定性、表面の化学的安定性等が挙げられ、デザイ
ン・ルールの高精細化に伴ってますます厳しくなってき
ている。フォトマスク用シリカガラス系基板の平坦度に
関しては、単に平坦度の値に留まらず、露光時にフォト
マスクの露光面が平坦であることを実現する形状のガラ
ス基板を提供することが必要である。何となれば、露光
時に露光面が平坦でないと、シリコンウェハ上の焦点ず
れを生じ、パターンの均一性が悪くなるため、微細パタ
ーンを形成することができなくなるからである。
【０００３】ここで、露光時における露光面の平坦度
は、露光面の面積１ｃｍ2あたり２．２ｎｍ以下、６０
２５サイズ（１５２ｍｍ×１５２ｍｍ×６．３５ｍｍ）
のフォトマスクの平坦度にして０．５μｍ以下が求めら
れる。但し、フォトマスクは、シリカガラス基板上に遮
光膜を成膜し、パターニングして製作され、露光時には
通常フォトマスク表面外周部を吸着等により保持して水
平に置かれることが多いため、基板の平坦度にプラスし
て膜応力と重力たわみ、保持力の合力に起因する形状を
有する。これらは遮光膜の膜質や膜厚、パターニングの
種類、露光装置によって異なり、一概には言えないが、
特に露光時におけるフォトマスク基板の保持面の平坦性
は、露光面の平坦性に大きく影響することが予想されて
いる。従って、フォトマスク用シリカガラス系基板表面
の該保持面に相当する部分の平坦度を高くすることが求
められる。この保持面に相当するシリカガラス系基板表
面の部分の平坦度は、１ｃｍ2あたり１．３ｎｍ以下で
あることが好ましい。ところが、伝統的な研磨法による
平坦化技術では、こうした局部的な平坦化は事実上不可
能であった。
は、露光面の面積１ｃｍ2あたり２．２ｎｍ以下、６０
２５サイズ（１５２ｍｍ×１５２ｍｍ×６．３５ｍｍ）
のフォトマスクの平坦度にして０．５μｍ以下が求めら
れる。但し、フォトマスクは、シリカガラス基板上に遮
光膜を成膜し、パターニングして製作され、露光時には
通常フォトマスク表面外周部を吸着等により保持して水
平に置かれることが多いため、基板の平坦度にプラスし
て膜応力と重力たわみ、保持力の合力に起因する形状を
有する。これらは遮光膜の膜質や膜厚、パターニングの
種類、露光装置によって異なり、一概には言えないが、
特に露光時におけるフォトマスク基板の保持面の平坦性
は、露光面の平坦性に大きく影響することが予想されて
いる。従って、フォトマスク用シリカガラス系基板表面
の該保持面に相当する部分の平坦度を高くすることが求
められる。この保持面に相当するシリカガラス系基板表
面の部分の平坦度は、１ｃｍ2あたり１．３ｎｍ以下で
あることが好ましい。ところが、伝統的な研磨法による
平坦化技術では、こうした局部的な平坦化は事実上不可
能であった。
【０００４】また、基板表面全面を平坦にすれば該保持
面に相当する部分も平坦になるが、現実的な方法での精
密研磨法、例えば回転式両面バッチ研磨方式や回転式片
面枚葉研磨方式では、欠陥が発生しない様にやわらかい
研磨布で研磨するため、基板外周部にわたって平坦にす
ることは事実上不可能である。
面に相当する部分も平坦になるが、現実的な方法での精
密研磨法、例えば回転式両面バッチ研磨方式や回転式片
面枚葉研磨方式では、欠陥が発生しない様にやわらかい
研磨布で研磨するため、基板外周部にわたって平坦にす
ることは事実上不可能である。
【０００５】膜応力や重力たわみによる要素も加味した
場合には、さらに複雑な任意形状を実現する技術が必要
となり、伝統的な精密研磨技術は完全に限界に至ると考
えられる。
場合には、さらに複雑な任意形状を実現する技術が必要
となり、伝統的な精密研磨技術は完全に限界に至ると考
えられる。
【０００６】本発明は上述した課題を解決するためにな
されたもので、露光時に露光面又は基板保持面が平坦に
なる形状を有するフォトマスク用ガラス基板及びその製
造方法を提供することを目的とするものである。
されたもので、露光時に露光面又は基板保持面が平坦に
なる形状を有するフォトマスク用ガラス基板及びその製
造方法を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者は上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結
果、基板上に遮光膜が成膜され、パターニングされた原
料ガラス基板の表面に対し、露光時に露光面が平坦にな
る或いは露光機内でフォトマスクが保持される部分に相
当するガラス基板の部分が平坦になるガラス基板の形状
と原料ガラス基板の形状の差分を計算し、これに応じて
原料ガラス基板表面の除去すべき部分を局部的にプラズ
マエッチングすることにより、露光時に露光面の平坦度
が露光面の面積１ｃｍ2あたり０．０４ｎｍ以上２．２
ｎｍ以下、或いは露光機内で露光時にフォトマスクが保
持される部分に相当する部分（以下、保持面という）の
平坦度が保持面の面積１ｃｍ2あたり０．０４ｎｍ以上
４．５ｎｍ以下である形状を有するフォトマスク用ガラ
ス基板が得られることを知見し、本発明をなすに至っ
た。
発明者は上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結
果、基板上に遮光膜が成膜され、パターニングされた原
料ガラス基板の表面に対し、露光時に露光面が平坦にな
る或いは露光機内でフォトマスクが保持される部分に相
当するガラス基板の部分が平坦になるガラス基板の形状
と原料ガラス基板の形状の差分を計算し、これに応じて
原料ガラス基板表面の除去すべき部分を局部的にプラズ
マエッチングすることにより、露光時に露光面の平坦度
が露光面の面積１ｃｍ2あたり０．０４ｎｍ以上２．２
ｎｍ以下、或いは露光機内で露光時にフォトマスクが保
持される部分に相当する部分（以下、保持面という）の
平坦度が保持面の面積１ｃｍ2あたり０．０４ｎｍ以上
４．５ｎｍ以下である形状を有するフォトマスク用ガラ
ス基板が得られることを知見し、本発明をなすに至っ
た。
【０００８】即ち、本発明は、（１）表面に遮光膜がパ
ターニングされてなるガラス基板の露光時における露光
面の平坦度が、露光面の面積１ｃｍ2あたり０．０４ｎ
ｍ以上２．２ｎｍ以下になるように局所的にプラズマエ
ッチングすることによって得られたフォトマスク用ガラ
ス基板、（２）表面に遮光膜がパターニングされてなる
ガラス基板の、露光機内で露光時にフォトマスクが保持
される部分に相当する部分の平坦度が、該部分（保持
面）の面積１ｃｍ2あたり０．０４ｎｍ以上４．５ｎｍ
以下になるように局部的にプラズマエッチングすること
によって得られたフォトマスク用ガラス基板、（３）フ
ォトマスク用ガラス基板が、シリカガラス系基板である
（１）又は（２）記載のガラス基板、（４）表面に遮光
膜がパターニングされてなり、露光時における露光面が
平坦になるフォトマスク用ガラス基板を製造する方法で
あって、ガラス基板の表面に対して遮光膜がパターニン
グされた状態において露光時の露光面が平坦になるガラ
ス基板の形状と原料ガラス基板の形状の差分を計算し、
これに応じて局所的にプラズマエッチングを施すことを
特徴とするフォトマスク用ガラス基板の製造方法、
（５）表面に遮光膜がパターニングされてなり、露光機
内で露光時にフォトマスクが保持される部分に相当する
部分が平坦になるフォトマスク用ガラス基板を製造する
方法であって、露光機内でフォトマスクが保持される部
分に相当するガラス基板の部分が平坦になるガラス基板
形状と原料ガラス基板の形状の差分を計算し、これに応
じて局所的にプラズマエッチングを施すことを特徴とす
るフォトマスク用ガラス基板の製造方法を提供する。
ターニングされてなるガラス基板の露光時における露光
面の平坦度が、露光面の面積１ｃｍ2あたり０．０４ｎ
ｍ以上２．２ｎｍ以下になるように局所的にプラズマエ
ッチングすることによって得られたフォトマスク用ガラ
ス基板、（２）表面に遮光膜がパターニングされてなる
ガラス基板の、露光機内で露光時にフォトマスクが保持
される部分に相当する部分の平坦度が、該部分（保持
面）の面積１ｃｍ2あたり０．０４ｎｍ以上４．５ｎｍ
以下になるように局部的にプラズマエッチングすること
によって得られたフォトマスク用ガラス基板、（３）フ
ォトマスク用ガラス基板が、シリカガラス系基板である
（１）又は（２）記載のガラス基板、（４）表面に遮光
膜がパターニングされてなり、露光時における露光面が
平坦になるフォトマスク用ガラス基板を製造する方法で
あって、ガラス基板の表面に対して遮光膜がパターニン
グされた状態において露光時の露光面が平坦になるガラ
ス基板の形状と原料ガラス基板の形状の差分を計算し、
これに応じて局所的にプラズマエッチングを施すことを
特徴とするフォトマスク用ガラス基板の製造方法、
（５）表面に遮光膜がパターニングされてなり、露光機
内で露光時にフォトマスクが保持される部分に相当する
部分が平坦になるフォトマスク用ガラス基板を製造する
方法であって、露光機内でフォトマスクが保持される部
分に相当するガラス基板の部分が平坦になるガラス基板
形状と原料ガラス基板の形状の差分を計算し、これに応
じて局所的にプラズマエッチングを施すことを特徴とす
るフォトマスク用ガラス基板の製造方法を提供する。
【０００９】以下、本発明について更に詳しく説明す
る。本発明において、高平坦化フォトマスク用ガラス基
板を得る方法としては、プラズマエッチング技術が採用
される。本発明においては、まずガラス基板の表面に対
して、露光時に露光面が平坦になるガラス基板の形状と
原料ガラス基板の形状の差分を計算し、除去すべき表面
部位に応じて局所的にプラズマエッチングを施す。即
ち、露光時に露光面が平坦になるガラス基板の理想形状
に対し、その対応部分における原料ガラス基板の形状に
応じてエッチング量を多く又は少なくなるようにエッチ
ング量を局所的に変えてプラズマエッチング処理を施
す。また、露光機内でフォトマスクが保持される部分に
ついては、当該部分に相当するガラス基板の部分が平坦
になるガラス基板形状と原料ガラス基板の形状の差分を
計算し、これに応じて局所的にプラズマエッチングを施
すものである。
る。本発明において、高平坦化フォトマスク用ガラス基
板を得る方法としては、プラズマエッチング技術が採用
される。本発明においては、まずガラス基板の表面に対
して、露光時に露光面が平坦になるガラス基板の形状と
原料ガラス基板の形状の差分を計算し、除去すべき表面
部位に応じて局所的にプラズマエッチングを施す。即
ち、露光時に露光面が平坦になるガラス基板の理想形状
に対し、その対応部分における原料ガラス基板の形状に
応じてエッチング量を多く又は少なくなるようにエッチ
ング量を局所的に変えてプラズマエッチング処理を施
す。また、露光機内でフォトマスクが保持される部分に
ついては、当該部分に相当するガラス基板の部分が平坦
になるガラス基板形状と原料ガラス基板の形状の差分を
計算し、これに応じて局所的にプラズマエッチングを施
すものである。
【００１０】ここで、上記露光面或いは保持面が平坦で
あるとは、ガラス基板上に遮光膜がパターニングされて
ある状態において平坦であることを意味する。即ち、フ
ォトマスク用ガラス基板は、その上に遮光膜を形成し、
次いでその上にレジスト膜を形成し、このレジスト膜の
所用部分を選択的に露光、現像してレジスト膜をパター
ニングし、更にこのレジスト膜のパターニングに応じて
遮光膜をエッチングし、パターニングした後、レジスト
膜を除去して、ガラス基板上にパターニングされた遮光
膜が形成されたフォトマスクを得るものである。このフ
ォトマスクは、露光機内において、露光を行うものであ
るが、本発明において、上記露光時における露光面が平
坦であること、露光機内でフォトマスクが保持される部
分が平坦であることは、上記のようにしてフォトマスク
を製造し、パターニングされた遮光膜がガラス基板に形
成された状態における平坦度を意味し、従って上記理想
形状はかかる状態において、上記露光面或いは保持面が
完全に平坦であることを意味する。
あるとは、ガラス基板上に遮光膜がパターニングされて
ある状態において平坦であることを意味する。即ち、フ
ォトマスク用ガラス基板は、その上に遮光膜を形成し、
次いでその上にレジスト膜を形成し、このレジスト膜の
所用部分を選択的に露光、現像してレジスト膜をパター
ニングし、更にこのレジスト膜のパターニングに応じて
遮光膜をエッチングし、パターニングした後、レジスト
膜を除去して、ガラス基板上にパターニングされた遮光
膜が形成されたフォトマスクを得るものである。このフ
ォトマスクは、露光機内において、露光を行うものであ
るが、本発明において、上記露光時における露光面が平
坦であること、露光機内でフォトマスクが保持される部
分が平坦であることは、上記のようにしてフォトマスク
を製造し、パターニングされた遮光膜がガラス基板に形
成された状態における平坦度を意味し、従って上記理想
形状はかかる状態において、上記露光面或いは保持面が
完全に平坦であることを意味する。
【００１１】上記のようにして差分を計算し、プラズマ
エッチングを施す場合、上述した除去すべき表面部位の
上方にプラズマ発生筐体を位置させエッチングガスを流
すと、プラズマ中で発生した中性ラジカル種がガラス基
板表面を等方的に攻撃し、この部分がエッチングされ
る。一方、プラズマ発生筐体が位置していない部分に
は、プラズマが生じていないので、エッチングガスが当
たってもエッチングされることは無い。プラズマ発生筐
体を原料ガラス基板上に動かす際、原料ガラス基板表面
の必要除去量に応じてプラズマ発生筐体の移動速度を制
御することで所望の形状の基板を取得することが可能で
ある。
エッチングを施す場合、上述した除去すべき表面部位の
上方にプラズマ発生筐体を位置させエッチングガスを流
すと、プラズマ中で発生した中性ラジカル種がガラス基
板表面を等方的に攻撃し、この部分がエッチングされ
る。一方、プラズマ発生筐体が位置していない部分に
は、プラズマが生じていないので、エッチングガスが当
たってもエッチングされることは無い。プラズマ発生筐
体を原料ガラス基板上に動かす際、原料ガラス基板表面
の必要除去量に応じてプラズマ発生筐体の移動速度を制
御することで所望の形状の基板を取得することが可能で
ある。
【００１２】原料ガラス基板はあらかじめ表面形状を測
定する必要がある。表面形状の測定は如何なる方法でも
良いが、高精度であることが望まれ、例えば光学干渉式
の方法が挙げられる。原料ガラス基板の表面形状に応じ
て上述プラズマ発生筐体の移動速度が算出され、必要除
去量が大きい部分は移動速度が遅く制御され、エッチン
グ量が大きくなるように制御される。
定する必要がある。表面形状の測定は如何なる方法でも
良いが、高精度であることが望まれ、例えば光学干渉式
の方法が挙げられる。原料ガラス基板の表面形状に応じ
て上述プラズマ発生筐体の移動速度が算出され、必要除
去量が大きい部分は移動速度が遅く制御され、エッチン
グ量が大きくなるように制御される。
【００１３】この場合、フォトマスクの作り方として
は、まずガラス基板上にクロムなどの遮光膜を成膜した
上にレジスト膜を塗布し、電子線等によって所望のパタ
ーンを書き込む。そして、このレジスト膜を現像してエ
ッチングすることで光の透過する部分と露光する部分が
形成され、フォトマスクが形成される。このフォトマス
クを露光機にセットしてレジスト膜を塗布したシリコン
ウェハ上に露光することで、デバイスを形成していくも
のである。
は、まずガラス基板上にクロムなどの遮光膜を成膜した
上にレジスト膜を塗布し、電子線等によって所望のパタ
ーンを書き込む。そして、このレジスト膜を現像してエ
ッチングすることで光の透過する部分と露光する部分が
形成され、フォトマスクが形成される。このフォトマス
クを露光機にセットしてレジスト膜を塗布したシリコン
ウェハ上に露光することで、デバイスを形成していくも
のである。
【００１４】本発明において、露光時に露光面が平坦に
なる形状を有するフォトマスク用ガラス基板をプラズマ
エッチングで取得するためには、露光時のフォトマスク
のセッティング条件から理想形状が算出され、この理想
形状と原料基板の形状の差分がプラズマエッチングにお
ける必要除去量となる。また、露光時のフォトマスクの
保持部位に相当する部分の平坦性が重要であることは前
述したとおりであるが、この場合、保持部位に相当する
原料基板表面の部分の形状と該部分の理想平坦形状の差
分が必要除去量となる。
なる形状を有するフォトマスク用ガラス基板をプラズマ
エッチングで取得するためには、露光時のフォトマスク
のセッティング条件から理想形状が算出され、この理想
形状と原料基板の形状の差分がプラズマエッチングにお
ける必要除去量となる。また、露光時のフォトマスクの
保持部位に相当する部分の平坦性が重要であることは前
述したとおりであるが、この場合、保持部位に相当する
原料基板表面の部分の形状と該部分の理想平坦形状の差
分が必要除去量となる。
【００１５】上記理想形状は、露光機及び遮光膜の膜質
及び膜厚、パターニングの種類から応力計算シミュレー
ションによって決定することができる。より具体的に
は、露光機内のフォトマスク保持具の形状から、保持部
位に相当するガラス基板の部分の面積や平坦度が決定さ
れる。また、遮光膜は、例えばクロム、酸化クロム、モ
リブデンシリサイドなどが挙げられ、これらの材質と構
造、厚さなどからガラス基板に対する膜応力を計算する
ことができる。なお、遮光膜は１層でも複数層でもよ
い。更に、膜面上のパターニングの位置、形状、面積な
どから、パターニング面がガラス基板全体を変形させる
応力分布を計算することができる。最後に、露光機内に
フォトマスクを設置したときのフォトマスクにかかる自
重たわみ分を加味して逆算することで、露光時に露光面
が平坦になる形状を有するガラス基板の理想形状が決定
されるものである。
及び膜厚、パターニングの種類から応力計算シミュレー
ションによって決定することができる。より具体的に
は、露光機内のフォトマスク保持具の形状から、保持部
位に相当するガラス基板の部分の面積や平坦度が決定さ
れる。また、遮光膜は、例えばクロム、酸化クロム、モ
リブデンシリサイドなどが挙げられ、これらの材質と構
造、厚さなどからガラス基板に対する膜応力を計算する
ことができる。なお、遮光膜は１層でも複数層でもよ
い。更に、膜面上のパターニングの位置、形状、面積な
どから、パターニング面がガラス基板全体を変形させる
応力分布を計算することができる。最後に、露光機内に
フォトマスクを設置したときのフォトマスクにかかる自
重たわみ分を加味して逆算することで、露光時に露光面
が平坦になる形状を有するガラス基板の理想形状が決定
されるものである。
【００１６】一方、原料ガラス基板の形状（平坦度）
は、上述したように、光学干渉式の平坦度測定機等で測
定され、上記理想形状の差分をプラズマエッチング除去
するものである。
は、上述したように、光学干渉式の平坦度測定機等で測
定され、上記理想形状の差分をプラズマエッチング除去
するものである。
【００１７】この場合、プラズマ発生筐体は如何なる形
式のものでも構わないが、電極対でガラス基板を挟む構
造にして高周波によって基板と電極の間にプラズマを発
生させ、エッチングガスを通すことでラジカル種を発生
させる方式や、エッチングガスを導波管に通してマイク
ロ波を発振することでプラズマを生じさせ、発生したラ
ジカル種の流れを基板表面に当てる方式等がある。
式のものでも構わないが、電極対でガラス基板を挟む構
造にして高周波によって基板と電極の間にプラズマを発
生させ、エッチングガスを通すことでラジカル種を発生
させる方式や、エッチングガスを導波管に通してマイク
ロ波を発振することでプラズマを生じさせ、発生したラ
ジカル種の流れを基板表面に当てる方式等がある。
【００１８】また、エッチングガスはガラス基板の種類
に応じて選ばれるが、特にフォトマスク用シリカガラス
系基板の場合は、ハロゲン化合物のガスまたはハロゲン
化合物を含む混合ガスのいずれかが好ましい。例えば、
四フッ化メタン、三フッ化メタン、六フッ化エタン、八
フッ化プロパン、十フッ化ブタン、フッ化水素、六フッ
化硫黄、三フッ化窒素、四塩化炭素、四フッ化ケイ素、
三フッ化塩化メタン、三塩化ホウ素等が挙げられる。
に応じて選ばれるが、特にフォトマスク用シリカガラス
系基板の場合は、ハロゲン化合物のガスまたはハロゲン
化合物を含む混合ガスのいずれかが好ましい。例えば、
四フッ化メタン、三フッ化メタン、六フッ化エタン、八
フッ化プロパン、十フッ化ブタン、フッ化水素、六フッ
化硫黄、三フッ化窒素、四塩化炭素、四フッ化ケイ素、
三フッ化塩化メタン、三塩化ホウ素等が挙げられる。
【００１９】なお、上述したプラズマ発生筐体の移動速
度の原料ガラス基板表面除去量に応じた制御は、コンピ
ュータを用いることにより達成することができる。この
場合、プラズマ発生筐体の移動は、基板に対して相対的
なものであり、即ち基板自体を移動させるようにしても
よい。
度の原料ガラス基板表面除去量に応じた制御は、コンピ
ュータを用いることにより達成することができる。この
場合、プラズマ発生筐体の移動は、基板に対して相対的
なものであり、即ち基板自体を移動させるようにしても
よい。
【００２０】以上の如くして得られたガラス基板は、フ
ォトマスク露光時の露光面或いはフォトマスク保持面の
平坦度が極めて高い。この場合、露光面の面積１ｃｍ2
あたり０．０４ｎｍ以上２．２ｎｍ以下、特に０．０４
ｎｍ以上０．８６ｎｍ以下であることが好ましい。例え
ば、フォトマスク用ガラス基板として主流の６０２５基
板（１５２ｍｍ×１５２ｍｍ×６．３５ｍｍ）の場合、
露光時における露光面の平坦度が０．０１μｍ〜０．５
μｍ、特に０．０１μｍ〜０．２μｍであることが好ま
しい。また、露光機内で露光時にフォトマスクが保持さ
れる部分に相当する部分の平坦度が、保持面の面積１ｃ
ｍ2あたり０．０４ｎｍ以上４．５ｎｍ以下、特に０．
０４ｎｍ以上２．２ｎｍ以下であることが好ましい。な
お、基板の大きさは、（１５２ｍｍ±０．２ｍｍ）×
（１５２ｍｍ±０．２ｍｍ）×（６．３５ｍｍ±０．１
ｍｍ）とすることが好ましい。
ォトマスク露光時の露光面或いはフォトマスク保持面の
平坦度が極めて高い。この場合、露光面の面積１ｃｍ2
あたり０．０４ｎｍ以上２．２ｎｍ以下、特に０．０４
ｎｍ以上０．８６ｎｍ以下であることが好ましい。例え
ば、フォトマスク用ガラス基板として主流の６０２５基
板（１５２ｍｍ×１５２ｍｍ×６．３５ｍｍ）の場合、
露光時における露光面の平坦度が０．０１μｍ〜０．５
μｍ、特に０．０１μｍ〜０．２μｍであることが好ま
しい。また、露光機内で露光時にフォトマスクが保持さ
れる部分に相当する部分の平坦度が、保持面の面積１ｃ
ｍ2あたり０．０４ｎｍ以上４．５ｎｍ以下、特に０．
０４ｎｍ以上２．２ｎｍ以下であることが好ましい。な
お、基板の大きさは、（１５２ｍｍ±０．２ｍｍ）×
（１５２ｍｍ±０．２ｍｍ）×（６．３５ｍｍ±０．１
ｍｍ）とすることが好ましい。
【００２１】このようにして得られたガラス基板の表面
は、プラズマエッチング条件によっては面荒れが生じた
り、加工変質層が生じたりすることがあるが、その場合
は、必要に応じてプラズマエッチング後に、平坦度がほ
とんど変わらない程度の極短時間の研磨を行っても良
い。
は、プラズマエッチング条件によっては面荒れが生じた
り、加工変質層が生じたりすることがあるが、その場合
は、必要に応じてプラズマエッチング後に、平坦度がほ
とんど変わらない程度の極短時間の研磨を行っても良
い。
【００２２】なお、本発明において、平坦度の測定は、
測定精度の観点からレーザ光などのコヒーレントな（位
相がそろった）光を基板表面に当てて反射させ、基板表
面の高さの差が反射光の位相のずれとして観測されるこ
とを利用した光学干渉式の方法が好ましい。
測定精度の観点からレーザ光などのコヒーレントな（位
相がそろった）光を基板表面に当てて反射させ、基板表
面の高さの差が反射光の位相のずれとして観測されるこ
とを利用した光学干渉式の方法が好ましい。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、ＩＣ等の製造の際に重
要な光リソグラフィ法で使用されるフォトマスク用シリ
カガラス系基板等において、フォトマスク露光時に露光
面やフォトマスク保持面が極めて平坦になる形状のガラ
ス基板を提供することができ、これによって半導体分野
のさらなる高精細化につながる。
要な光リソグラフィ法で使用されるフォトマスク用シリ
カガラス系基板等において、フォトマスク露光時に露光
面やフォトマスク保持面が極めて平坦になる形状のガラ
ス基板を提供することができ、これによって半導体分野
のさらなる高精細化につながる。
【００２４】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明は下記の実施例に制限されるものではな
い。
るが、本発明は下記の実施例に制限されるものではな
い。
【００２５】［実施例１］一辺１５２ｍｍの正方形の表
面を有し、厚さ６．４ｍｍの石英基板についてプラズマ
エッチングを行った。この場合、露光機のフォトマスク
保持方式は吸着式で、保持部位の面積は１５２ｍｍ×
３．５ｍｍ（正方形形状）、遮光膜はクロム三層構造で
膜厚４００ｎｍ、パターニングは１：１ライン・アンド
・スペースで線幅が０．８０μｍであり、応力計算シミ
ュレーションによってフォトマスク用石英基板の理想形
状が図１の如く決定された。この場合の理想フラットネ
ス値は１ｃｍ2あたり０．４３ｎｍであった。これに対
し、基板原料の表面形状を光学干渉式の平坦度測定機で
測定したところ、フラットネス値は１ｃｍ2あたり３．
４ｎｍであった。これと理想形状との差分を計算して必
要除去量を決定し、プラズマエッチングを行った。プラ
ズマ発生筐体は、直径７５ｍｍの円筒型電極を有する高
周波式（１５０Ｗ）のものを用い、エッチングガスは四
フッ化メタンを用いた。プラズマエッチング後、基板表
面を光学干渉式の平坦度測定器で測定したところ、理想
形状に対するずれは僅か２％であった。この基板を片面
研磨機で軽く研磨した後、洗浄し、上記の如く遮光膜を
成膜、パターニングを行って、露光機に保持するのと同
じ保持状態を作った。この状態のまま光学干渉式の平坦
度測定器で測定したところ、フラットネス値は露光面の
面積１ｃｍ2あたり０．１ｎｍであった。
面を有し、厚さ６．４ｍｍの石英基板についてプラズマ
エッチングを行った。この場合、露光機のフォトマスク
保持方式は吸着式で、保持部位の面積は１５２ｍｍ×
３．５ｍｍ（正方形形状）、遮光膜はクロム三層構造で
膜厚４００ｎｍ、パターニングは１：１ライン・アンド
・スペースで線幅が０．８０μｍであり、応力計算シミ
ュレーションによってフォトマスク用石英基板の理想形
状が図１の如く決定された。この場合の理想フラットネ
ス値は１ｃｍ2あたり０．４３ｎｍであった。これに対
し、基板原料の表面形状を光学干渉式の平坦度測定機で
測定したところ、フラットネス値は１ｃｍ2あたり３．
４ｎｍであった。これと理想形状との差分を計算して必
要除去量を決定し、プラズマエッチングを行った。プラ
ズマ発生筐体は、直径７５ｍｍの円筒型電極を有する高
周波式（１５０Ｗ）のものを用い、エッチングガスは四
フッ化メタンを用いた。プラズマエッチング後、基板表
面を光学干渉式の平坦度測定器で測定したところ、理想
形状に対するずれは僅か２％であった。この基板を片面
研磨機で軽く研磨した後、洗浄し、上記の如く遮光膜を
成膜、パターニングを行って、露光機に保持するのと同
じ保持状態を作った。この状態のまま光学干渉式の平坦
度測定器で測定したところ、フラットネス値は露光面の
面積１ｃｍ2あたり０．１ｎｍであった。
【００２６】［実施例２］基板原料として一辺１５２ｍ
ｍの正方形の表面を有し、厚さ６．４ｍｍの石英基板を
用意した。まず、この石英基板を光学干渉式の平坦度測
定機で測定したところ、平坦度は３．９μｍであり、こ
の基板の表面における、露光時の保持部位に相当する領
域（基板外周２箇所；１５２ｍｍ×３．５ｍｍの長方形
形状部位）の凹凸データをもとに、この部分の必要除去
量を決定し、基板表面のプラズマエッチングを行った。
ｍの正方形の表面を有し、厚さ６．４ｍｍの石英基板を
用意した。まず、この石英基板を光学干渉式の平坦度測
定機で測定したところ、平坦度は３．９μｍであり、こ
の基板の表面における、露光時の保持部位に相当する領
域（基板外周２箇所；１５２ｍｍ×３．５ｍｍの長方形
形状部位）の凹凸データをもとに、この部分の必要除去
量を決定し、基板表面のプラズマエッチングを行った。
【００２７】プラズマ発生筐体は、直径７５ｍｍの円筒
型電極を有する高周波式（１５０Ｗ）のものを用い、エ
ッチングガスは四フッ化メタンを用いた。上記保持部相
当領域のプラズマエッチング終了後、基板表面を光学干
渉式の平坦度測定機で測定したところ、この部位に相当
する１５２ｍｍ×３．５ｍｍの長方形部位の平坦度は１
ｃｍ2あたり２．１ｎｍであった。
型電極を有する高周波式（１５０Ｗ）のものを用い、エ
ッチングガスは四フッ化メタンを用いた。上記保持部相
当領域のプラズマエッチング終了後、基板表面を光学干
渉式の平坦度測定機で測定したところ、この部位に相当
する１５２ｍｍ×３．５ｍｍの長方形部位の平坦度は１
ｃｍ2あたり２．１ｎｍであった。
【図１】実施例１における基板の理想形状の説明図であ
る。
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H095 BB17 BC27 BC28 4G059 AA08 AB05 AC03 AC24 BB01
Claims (5)
- 【請求項１】 表面に遮光膜がパターニングされてなる
ガラス基板の露光時における露光面の平坦度が、露光面
の面積１ｃｍ2あたり０．０４ｎｍ以上２．２ｎｍ以下
になるように局所的にプラズマエッチングすることによ
って得られたフォトマスク用ガラス基板。 - 【請求項２】 表面に遮光膜がパターニングされてなる
ガラス基板の、露光機内で露光時にフォトマスクが保持
される部分に相当する部分の平坦度が、該部分の面積１
ｃｍ2あたり０．０４ｎｍ以上４．５ｎｍ以下になるよ
うに局部的にプラズマエッチングすることによって得ら
れたフォトマスク用ガラス基板。 - 【請求項３】 フォトマスク用ガラス基板が、シリカガ
ラス系基板である請求項１又は２記載のガラス基板。 - 【請求項４】 表面に遮光膜がパターニングされてな
り、露光時における露光面が平坦になるフォトマスク用
ガラス基板を製造する方法であって、ガラス基板の表面
に対して遮光膜がパターニングされた状態において露光
時の露光面が平坦になるガラス基板の形状と原料ガラス
基板の形状の差分を計算し、これに応じて局所的にプラ
ズマエッチングを施すことを特徴とするフォトマスク用
ガラス基板の製造方法。 - 【請求項５】 表面に遮光膜がパターニングされてな
り、露光機内で露光時にフォトマスクが保持される部分
に相当する部分が平坦になるフォトマスク用ガラス基板
を製造する方法であって、露光機内でフォトマスクが保
持される部分に相当するガラス基板の部分が平坦になる
ガラス基板形状と原料ガラス基板の形状の差分を計算
し、これに応じて局所的にプラズマエッチングを施すこ
とを特徴とするフォトマスク用ガラス基板の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001122397A JP3627805B2 (ja) | 2001-04-20 | 2001-04-20 | フォトマスク用ガラス基板及びその製造方法 |
| EP02252784A EP1253117B1 (en) | 2001-04-20 | 2002-04-19 | Glass substrate for photomasks and preparation method |
| DE60238885T DE60238885D1 (de) | 2001-04-20 | 2002-04-19 | Glassubstrat für Photomasken und Verfahren zur Herstellung |
| US10/125,518 US6869732B2 (en) | 2001-04-20 | 2002-04-19 | Glass substrate for photomasks and preparation method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001122397A JP3627805B2 (ja) | 2001-04-20 | 2001-04-20 | フォトマスク用ガラス基板及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002318450A true JP2002318450A (ja) | 2002-10-31 |
| JP3627805B2 JP3627805B2 (ja) | 2005-03-09 |
Family
ID=18972111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001122397A Expired - Lifetime JP3627805B2 (ja) | 2001-04-20 | 2001-04-20 | フォトマスク用ガラス基板及びその製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6869732B2 (ja) |
| EP (1) | EP1253117B1 (ja) |
| JP (1) | JP3627805B2 (ja) |
| DE (1) | DE60238885D1 (ja) |
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| KR20150119121A (ko) | 2013-06-21 | 2015-10-23 | 호야 가부시키가이샤 | 마스크 블랭크용 기판, 마스크 블랭크, 전사용 마스크 및 이들의 제조방법, 그리고 반도체 디바이스의 제조방법 |
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2002
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