JP2010102356A - Method of producing mask blank and method of producing transfer mask - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マスクブランクの製造方法および転写用マスクの製造方法に関する。 The present invention relates to a mask blank manufacturing method and a transfer mask manufacturing method.
現在、半導体集積回路装置を製造する際に、配線その他の領域の形成プロセスにおい て、フォトリソグラフィー技術が適用されている。このフォトリソグラフィー工程に おいて、露光用原版として使用されるフォトマスクは、基板上に
パターニングされた遮光性薄膜が形成されており、遮光性薄膜パターンが露光装置 を介して半導体ウエハー上に転写され、半導体集積回路装置が製造される。半導体ウ エハー上に転写されるパターン特性は、フォトマスクの平坦性に起因するため、フォ トマスクで使用する基板の高い平坦性が要求されている。現在、
フォトマスクで使用する基板の平坦度（基板表面の最大値と最小値の差、具体的に は、測定面から最小自乗法で算出される仮想絶対平面に対する測定面の最大値と最小 値の差をいう。）は、研磨パッドの改良、研磨砥粒の改良や研磨条件の制御によって 、１μｍ程度といった高い平坦度が得られるようになってきている。
Currently, when manufacturing a semiconductor integrated circuit device, a photolithography technique is applied in a formation process of wiring and other regions. In this photolithography process, a photomask used as an exposure master has a patterned light-shielding thin film formed on a substrate, and the light-shielding thin film pattern is transferred onto a semiconductor wafer via an exposure apparatus. A semiconductor integrated circuit device is manufactured. Since the pattern characteristics transferred onto the semiconductor wafer are caused by the flatness of the photomask, high flatness of the substrate used in the photomask is required. Current,
Flatness of the substrate used in the photomask (difference between the maximum and minimum values of the substrate surface, specifically, the difference between the maximum and minimum values of the measurement surface relative to the virtual absolute plane calculated from the measurement surface by the least square method In other words, high flatness of about 1 μm can be obtained by improving the polishing pad, improving the abrasive grains, and controlling the polishing conditions.
しかし、従来のように、いくら基板で高い平坦度が得られたとしても、透明基板上 に形成する薄膜自体に膜応力があるため、その薄膜によってフォトマスクブランク全 体の平坦度が悪化してしまう。フォトマスクブランクの平坦度が悪化すると、薄膜を パターニングしてフォトマスクを作製した場合のパターン位置精度が悪化する。従っ て、半導体ウエハーにパターン転写した場合、パターン位置ずれやパターン欠陥が発 生するという問題があった。 However, no matter how high the flatness can be obtained with the substrate as in the past, the thin film itself formed on the transparent substrate has a film stress, which causes the flatness of the entire photomask blank to deteriorate. End up. If the flatness of the photomask blank deteriorates, the pattern position accuracy will deteriorate when the photomask is fabricated by patterning the thin film. Therefore, when a pattern is transferred to a semiconductor wafer, there is a problem that a pattern position shift or a pattern defect occurs.
そこで、成膜条件や膜材料などの変更によって、基板上に形成する薄膜の膜応力を低 減する試みはされているが、近年の半導体集積回路の高密度、高精度化においては、 薄膜の膜応力も無視できない現状にある。特に所望の光学的特性を得るために基板上 に形成する薄膜は多層化する傾向にあり、薄膜の膜応力を制御は困難な状況にある。 Therefore, attempts have been made to reduce the film stress of the thin film formed on the substrate by changing the film forming conditions and film materials. However, in recent years, in order to increase the density and accuracy of semiconductor integrated circuits, the thin film The film stress cannot be ignored. In particular, a thin film formed on a substrate in order to obtain desired optical characteristics tends to be multilayered, and it is difficult to control the film stress of the thin film.
また、電子デバイス用基板は、基板ごとに平坦度が異なっており、基板表面が凸状 のものや凹状のものが存在する。 In addition, the flatness of the substrate for electronic devices varies from substrate to substrate, and the substrate surface may be convex or concave.
このように、形状が異なる電子デバイス用基板を用いて作製したフォトマスクブラ ンクやフォトマスクは平坦度が悪化し、薄膜をパターニングしてフォトマスクを作製 した場合のパターン位置精度が悪化する。従って、半導体ウエハーにパターン転写し た場合、パターン位置ずれやパターン欠陥が発生するという問題があった。 Thus, the flatness of photomask blanks and photomasks manufactured using electronic device substrates having different shapes deteriorates, and the pattern position accuracy when a photomask is manufactured by patterning a thin film deteriorates. Therefore, when the pattern is transferred to the semiconductor wafer, there is a problem that a pattern position shift or a pattern defect occurs.
本発明は、上述のように薄膜自体に膜応力がある場合においても、マスクブランクの平坦度が所望の平坦度となり、また、マスクの平坦度が所望の平坦度となり、マスクのパターン位置精度や、パターン転写の際、パターン位置ずれやパターン欠陥が発生することがないマスクブランクの製造方法および転写マスクの製造方法を提供することを課題とする。 In the present invention, even when the thin film itself has a film stress as described above, the flatness of the mask blank becomes the desired flatness, the flatness of the mask becomes the desired flatness, the pattern position accuracy of the mask, Another object of the present invention is to provide a mask blank manufacturing method and a transfer mask manufacturing method in which pattern displacement and pattern defects do not occur during pattern transfer.
上述の課題を解決するために、本発明では次のような手段を用いる。ここにおいて、手段（数字）はそれぞれの請求項に対応している。
（１）電子デバイス用基板の主表面上に露光光に対して光学的変化をもたらす薄膜を形成したマスクブランクの製造方法であって、
予め既知の平坦度および表面形状を有する電子デバイス用基板の主表面上に、マスクブランクを製造するのと同じ成膜条件にて前記薄膜を成膜し、該薄膜の膜応力に起因した基板の平坦度変化量を求め、マスクブランクが所望の平坦度となるように、前記基板の平坦度および表面形状を決定して、前記基板の主表面が決定した平坦度および表面形状を有する基板を準備する工程と、
前記基板の主表面上に露光光に対して光学的変化をもたらす薄膜を形成する工程と、
を有することを特徴とするマスクブランクの製造方法。
（２）前記基板を準備する工程は、前記電子デバイス用基板の平坦度および表面形状を測定する工程と、前記基板の平坦度および表面形状が、前記決定した平坦度および表面形状となるように、前記基板の主表面の形状が該基板表面において任意に設定した基準面に対して相対的に凸状になっている領域に局所的にエッチングおよび／または圧力を加えて研磨することにより前記基板の平坦度および表面形状を調整する工程と、を有することを特徴とする（１）に記載のマスクブランクの製造方法。
（３）前記基板の平坦度の調整は、回転自在な研磨定盤と、該研磨定盤上に設けられた研磨パッドと、該研磨パッドの表面に研磨剤を供給する研磨剤供給手段と、前記研磨パッド上に基板を保持する基板保持手段と、前記研磨パッドに前記基板保持手段によって保持された基板を加圧することにより基板表面を研磨する基板加圧手段と、
前記加圧手段は、基板表面の分割された複数領域に対して、任意に独立して加圧できるように複数の加圧体を有しており、
該加圧体には個々に圧力制御可能な圧力制御手段が設けられた研磨装置を用い、
該基板主表面の形状が基板表面において任意に設定した基準面に対して相対的に凸状になっている領域は、他の領域よりも前記圧力制御手段によって前記加圧体の基板に対する圧力を大にし、
凸状になっている領域に対向する基板の裏面側より押圧し基板主表面を研磨することによって行われることを特徴とする（２）に記載のマスクブランクの製造方法。
（４）前記薄膜はクロムを主成分とする材料であって、前記基板の表面形状は凸形状とすることを特徴とする（１）から（３）のいずれかに記載のマスクブランクの製造方法。
（５）前記薄膜は主成分として硅素を含有し、さらに酸素および窒素のうち少なくとも一以上の成分を含有する材料であって、前記基板の表面形状は凹形状とすることを特徴とする（１）から（３）のいずれかに記載のマスクブランクの製造方法。
（６）電子デバイス用基板の主表面上に所望のパターンを形成した転写用マスクの製造方法であって、
予め既知の平坦度および表面形状を有する電子デバイス用基板の主表面上に、転写用マスクを製造するのと同じ薄膜パターン占有率、薄膜パターン位置、薄膜パターン形状のうち少なくとも何れか一つを満足するように薄膜パターンを形成し、該薄膜パターンによる膜応力に起因した基板の平坦度変化量を求め、転写用マスクが所望の平坦度となるように、前記基板の平坦度および表面形状を決定して、前記基板の主表面が決定した平坦度および表面形状を有する基板を準備する工程と、
前記基板の主表面上に所望のパターンを形成する工程と、
を有することを特徴とする転写用マスクの製造方法。
（７）前記基板を準備する工程は、前記電子デバイス用基枚の平坦度および表面形状を測定する工程と、前記基板の平坦度および表面形状が、前記決定した平坦度及び表面形状となるように、前記基板の主表面の形状が該基板表面において任意に設定した基準面に対して相対的に凸状になっている領域に局所的にエッチングおよび／または圧力を加えて研磨することにより前記基板の平坦度および表面形状を調整する工程と、を有することを特徴とする（６）に記載の転写用マスクの製造方法。
（８）前記基板の平坦度の調整は、回転自在な研磨定盤と、該研磨定盤上に設けられた研磨パッドと、該研磨パッドの表面に研磨剤を供給する研磨剤供給手段と、前記研磨パッド上に基板を保持する基板保持手段と、前記研磨パッドに前記基板保持手段によって保持された基板を加圧することにより基板表面を研磨する基板加圧手段と、
前記加圧手段は、基板表面の分割された複数領域に対して、任意に独立して加圧できるように複数の加圧体を有しており、
該加圧体には個々に圧力制御可能な圧力制御手段が設けられた研磨装置を用い、
該基板主表面の形状が基板表面において任意に設定した基準面に対して相対的に凸状になっている領域は、他の領域よりも前記圧力制御手段によって前記加圧体の基板に対する圧力を大にし、
凸状になっている領域に対向する基板の裏面側より押圧し基板主表面を研磨することによって行われることを特徴とする（７）に記載の転写用マスクの製造方法。
（９）前記薄膜はクロムを主成分とする材料であって、前記基板の表面形状は凸形状とすることを特徴とする（６）から（８）のいずれかに記載の転写用マスクの製造方法。
（１０）前記薄膜は主成分として硅素を含有し、さらに酸素および／または窒素を含有する材料であって、前記基板の表面形状は凹形状とすることを特徴とする（６）から（８）のいずれかに記載の転写用マスクの製造方法。
（１１）前記電子デバイス用基板は、ガラス基板であることを特徴とする（１）から（１０）のいずれかに記載のマスクブランクまたは転写用マスクの製造方法。
In order to solve the above problems, the present invention uses the following means. Here, the means (numbers) correspond to the respective claims.
(1) A mask blank manufacturing method in which a thin film that causes an optical change with respect to exposure light is formed on a main surface of an electronic device substrate,
The thin film is formed on the main surface of the electronic device substrate having a known flatness and surface shape in advance under the same film formation conditions as those for manufacturing the mask blank, and the substrate is caused by the film stress of the thin film. The flatness change amount is obtained, the flatness and surface shape of the substrate are determined so that the mask blank has a desired flatness, and a substrate having the flatness and surface shape determined by the main surface of the substrate is prepared. And a process of
Forming a thin film that causes an optical change with respect to exposure light on the main surface of the substrate;
A method for manufacturing a mask blank, comprising:
(2) The step of preparing the substrate includes a step of measuring the flatness and surface shape of the electronic device substrate, and the flatness and surface shape of the substrate are the determined flatness and surface shape. The substrate is polished by locally applying etching and / or pressure to a region where the shape of the main surface of the substrate is relatively convex with respect to a reference surface arbitrarily set on the substrate surface. Adjusting the flatness and the surface shape of the mask blank. The method for producing a mask blank according to (1), further comprising:
(3) The adjustment of the flatness of the substrate includes a rotatable polishing surface plate, a polishing pad provided on the polishing surface plate, an abrasive supply means for supplying an abrasive to the surface of the polishing pad, Substrate holding means for holding the substrate on the polishing pad; substrate pressing means for polishing the substrate surface by pressing the substrate held by the substrate holding means on the polishing pad;
The pressurizing means has a plurality of pressurizing bodies so that it can arbitrarily pressurize the plurality of divided areas of the substrate surface independently.
For the pressure body, a polishing apparatus provided with pressure control means capable of individually controlling pressure is used.
In the region where the shape of the main surface of the substrate is relatively convex with respect to a reference surface arbitrarily set on the substrate surface, the pressure on the substrate of the pressurizing body is set by the pressure control means more than other regions. Big,
The method for producing a mask blank according to (2), wherein the mask blank is pressed by pressing from the back side of the substrate facing the convex region and polishing the main surface of the substrate.
(4) The method of manufacturing a mask blank according to any one of (1) to (3), wherein the thin film is a material mainly composed of chromium, and the surface shape of the substrate is a convex shape. .
(5) The thin film contains silicon as a main component, and further contains at least one component of oxygen and nitrogen, and the substrate has a concave surface shape (1) ) To (3). A method for manufacturing a mask blank according to any one of (3).
(6) A method for manufacturing a transfer mask in which a desired pattern is formed on a main surface of an electronic device substrate,
Satisfy at least one of the same thin film pattern occupancy, thin film pattern position, and thin film pattern shape as those for manufacturing a transfer mask on the main surface of an electronic device substrate having a known flatness and surface shape in advance. The thin film pattern is formed, the amount of change in flatness of the substrate due to the film stress due to the thin film pattern is obtained, and the flatness and surface shape of the substrate are determined so that the transfer mask has the desired flatness. Preparing a substrate having the flatness and surface shape determined by the main surface of the substrate;
Forming a desired pattern on the main surface of the substrate;
A method for producing a transfer mask, comprising:
(7) The step of preparing the substrate includes the step of measuring the flatness and surface shape of the electronic device base sheet, and the flatness and surface shape of the substrate are the determined flatness and surface shape. In addition, by locally etching and / or applying pressure to a region where the shape of the main surface of the substrate is convex relative to a reference plane arbitrarily set on the substrate surface, the substrate is polished. Adjusting the flatness and surface shape of the substrate, and the method for producing a transfer mask according to (6).
(8) The adjustment of the flatness of the substrate includes a rotatable polishing surface plate, a polishing pad provided on the polishing surface plate, an abrasive supply means for supplying an abrasive to the surface of the polishing pad, Substrate holding means for holding the substrate on the polishing pad; substrate pressing means for polishing the substrate surface by pressing the substrate held by the substrate holding means on the polishing pad;
The pressurizing means has a plurality of pressurizing bodies so that it can arbitrarily pressurize the plurality of divided areas of the substrate surface independently.
For the pressure body, a polishing apparatus provided with pressure control means capable of individually controlling pressure is used.
In the region where the shape of the main surface of the substrate is relatively convex with respect to a reference surface arbitrarily set on the substrate surface, the pressure on the substrate of the pressurizing body is set by the pressure control means more than other regions. Big,
(7) The method for producing a transfer mask according to (7), which is performed by pressing from the back side of the substrate facing the convex region and polishing the main surface of the substrate.
(9) The manufacturing of a transfer mask according to any one of (6) to (8), wherein the thin film is a material mainly composed of chromium, and the surface shape of the substrate is a convex shape. Method.
(10) The thin film contains silicon as a main component and further contains oxygen and / or nitrogen, and the surface shape of the substrate is a concave shape (6) to (8) A method for producing a transfer mask according to any one of the above.
(11) The method for manufacturing a mask blank or transfer mask according to any one of (1) to (10), wherein the electronic device substrate is a glass substrate.
本発明によれば、薄膜自体に膜応力がある場合においても、マスクブランクの平坦度が所望の平坦度となり、マスクのパターン位置精度や、パターン転写の際、パターン位置ずれやパターン欠陥が発生することがないマスクブランクの製造方法および転写マスクの製造方法を提供することができるなど、産業上有用な著しい効果を奏する。 According to the present invention, even when there is a film stress in the thin film itself, the flatness of the mask blank becomes the desired flatness, and pattern position deviation and pattern defects occur during mask pattern position accuracy and pattern transfer. It is possible to provide a method for manufacturing a mask blank and a method for manufacturing a transfer mask.
本発明を実施するための形態について以下に説明する。
（a）電子デバイス用基板の平坦度決定方法であって、前記基板の主表面上に形成する露光光に対して光学的変化をもたらす薄膜の膜応力に起因した前記基板の平坦度変化量を見込んで、マスクブランクの平坦度が所望の平坦度となるように、前記基板の平坦度を決定することを特徴とする電子デバイス用基板の平坦度決定方法。
（b）電子デバイス用基板の平坦度決定方法であって、前記基板の主表面上に形成する露光光に対して光学的変化をもたらす薄膜の膜応力に起因した前記基板の平坦度変化量、および、前記薄膜をパターニングして得られた薄膜パターン占有率、薄膜パターンの位置、薄膜パターンの形状のうち少なくとも何れか一つによる平坦度変化量を見込んで、転写用マスクの平坦度が所望の平坦度となるように、前記基板の平坦度を決定することを特徴とする電子デバイス用基板の平坦度決定方法。
A mode for carrying out the present invention will be described below.
(A) A method for determining the flatness of a substrate for an electronic device, wherein the amount of change in flatness of the substrate due to a film stress of a thin film that causes an optical change with respect to exposure light formed on the main surface of the substrate is calculated. The flatness determination method for an electronic device substrate, wherein the flatness of the substrate is determined so that the flatness of the mask blank becomes a desired flatness.
(B) A method for determining flatness of a substrate for an electronic device, the amount of change in flatness of the substrate due to film stress of a thin film that causes an optical change with respect to exposure light formed on the main surface of the substrate, In addition, the flatness of the transfer mask is desired by taking into account the amount of change in flatness due to at least one of the thin film pattern occupancy obtained by patterning the thin film, the position of the thin film pattern, and the shape of the thin film pattern. A flatness determination method for a substrate for an electronic device, wherein the flatness of the substrate is determined so as to have flatness.
本発明における平坦度は、基板主表面の表面側に任意に設けた基準面から主表面面内における表面形状の最大高さと最小高さの差（測定面から最小自乗法で算出される仮想絶対平面（焦平面）に対する測定面の最大値と最小値の差）をいう。また、平坦度の測定領域は、適宜選定することができるが、主表面全体を平坦度測定領域とすることが望ましい。 The flatness in the present invention is the difference between the maximum height and the minimum height of the surface shape in the main surface from the reference surface arbitrarily provided on the surface side of the substrate main surface (the virtual absolute value calculated from the measurement surface by the method of least squares). The difference between the maximum value and the minimum value of the measurement surface relative to the plane (focal plane). The flatness measurement region can be selected as appropriate, but it is desirable that the entire main surface be the flatness measurement region.
「薄膜の膜応力に起因した平坦度変化量」とは、基板の平坦度を基準平坦度とした場合に、基板上に薄膜を形成することによって得られるマスクブランクの平坦度との差（マスクブランクの平坦度−基板の平坦度）をいう。
ここで、「薄膜の膜応力に起因した平坦度変化量」の算出方法について具体的に説明する。
“The amount of change in flatness due to the film stress of the thin film” is the difference between the flatness of the mask blank obtained by forming a thin film on the substrate (mask) Blank flatness-substrate flatness).
Here, a method of calculating “the amount of change in flatness due to the film stress of the thin film” will be specifically described.
図１（１）は、基板自体の平坦度を測定し平坦度が０μｍの基板上に、薄膜を形成してマスクブランクを作製し、マスクブランクの平坦度を測定したときに、マスクブランクの平坦度が１．１μｍ（凸形状）の場合、薄膜の膜応力に起因した平坦度変化量は１．１μｍとなる。 FIG. 1 (1) shows a measurement of the flatness of the mask blank when the flatness of the substrate itself is measured to form a mask blank by forming a thin film on the substrate having a flatness of 0 μm and the flatness of the mask blank is measured. When the degree is 1.1 μm (convex shape), the amount of change in flatness due to the film stress of the thin film is 1.1 μm.
図１（２）は、基板自体の平坦度を測定し平坦度が０μｍの基板上に、薄膜を形成してマスクブランクを作製し、マスクブランクの平坦度を測定したときに、マスクブランクの平坦度が１．１μｍ（凹形状）の場合、薄膜の膜応力に起因した平坦度変化量は１．１μｍとなる。
但し、基板自体の平坦度が０μｍということは現実的に不可能であり、実際は
図１（３）のようになる。基板自体の平坦度を測定し平坦度が０．５μｍ（凸形状）の（基板上に、薄膜を形成してマスクブランクを作製し、マスクブランクの平坦度を測定したときに、マスクブランクの平坦度が１．６μｍ（凸形状）の場合、１．６−０．５＝１．１μｍが薄膜の膜応力に起因した平坦度変化量となる。
In FIG. 1B, the flatness of the mask blank is measured when the flatness of the substrate itself is measured to form a mask blank by forming a thin film on the substrate having a flatness of 0 μm and the flatness of the mask blank is measured. When the degree is 1.1 μm (concave shape), the amount of change in flatness due to the film stress of the thin film is 1.1 μm.
However, it is practically impossible that the flatness of the substrate itself is 0 μm, and the actual state is as shown in FIG. When the flatness of the substrate itself is measured and the flatness is 0.5 μm (convex shape), a thin film is formed on the substrate to produce a mask blank, and the flatness of the mask blank is measured. When the degree is 1.6 μm (convex shape), 1.6−0.5 = 1.1 μm is the amount of change in flatness due to the film stress of the thin film.
一般に基板上に形成した薄膜が圧縮応力を有する場合、平坦度の変化は正（＋）になり、引張応力を有する場合、平坦度の変化は負（−）となる。従って、薄膜の材料、膜厚、成膜条件等によって圧縮応力、引張応力の大きさが異なってくるので、予め既知の平坦度を有する基板上に、マスクブランクを製造するのと同じ成膜条件にて薄膜を成膜し、薄膜の膜応力に起因した平坦度変化量を求め、理想的にはマスクブランクを作製したときに平坦度が０μｍとなるように基板の平坦度を決定しておくことによって、高い平坦度を有するマスクブランクを得ることができる。 In general, when a thin film formed on a substrate has a compressive stress, the change in flatness is positive (+), and when it has a tensile stress, the change in flatness is negative (−). Therefore, since the magnitude of compressive stress and tensile stress varies depending on the material of thin film, film thickness, film forming conditions, etc., the same film forming conditions as those for manufacturing a mask blank on a substrate having a known flatness in advance. The flatness of the substrate is determined so that the flatness becomes 0 μm ideally when a mask blank is manufactured, by forming a thin film with Thus, a mask blank having high flatness can be obtained.
ここで、マスクブランクの所望の平坦度は、必ずしも０μｍとなるようにしなくても構わない。例えば、マスクブランクにおける薄膜をパターニングして転写用マスクにしたときの、マスク（薄膜）パターンの開口（または占有率）、薄膜パターンの位置、薄膜パターンの形状のうち少なくとも何れか一つによる応力変化によって起こる平坦度変化量を見込んで、基板の平坦度を決定しても良い。 Here, the desired flatness of the mask blank does not necessarily have to be 0 μm. For example, when a thin film in a mask blank is patterned into a transfer mask, the stress change due to at least one of the opening (or occupation ratio) of the mask (thin film) pattern, the position of the thin film pattern, and the shape of the thin film pattern The flatness of the substrate may be determined in anticipation of the amount of flatness change caused by.
マスクパターンの占有率が高い（マスクパターンの開口が少ない）場合、マスクブランクの平坦度を基準にした場合、応力変化はあまり起こらず、平坦度変化量は小さい。マスクパターンの占有率が小さい場合、応力変化が大きく、平坦度変化量は大きい。 When the occupation rate of the mask pattern is high (the mask pattern has few openings), when the flatness of the mask blank is used as a reference, the stress does not change much and the flatness change is small. When the occupation rate of the mask pattern is small, the stress change is large and the flatness change amount is large.
また、薄膜パターンの形成位置や、薄膜パターンの形状によっても、マスクブランクの平坦度を基準にした場合、応力変化が起こると考えられる。
よって、これら、転写用マスクのマスクパターンの占有率、マスクパターンの位置、マスクパターンの形状のうち少なくとも何れか一つによる平坦度変化量を見込んで、転写用マスクの平坦度が所望の平坦度となるように基板の平坦度を決定することができる。さらには、転写用マスクにして露光機のステッパーに装着したときに変化する平坦度変化量を見込んで、マスクブランクの所望の平坦度を決定し、基板の平坦度を決定しても良い。
なお、マスクブランクの平坦度は１μｍ以下とすることが好ましい。
前記平坦度はマスクブランク主表面全面を測定領域としたときの平坦度とすることが好ましい。
Further, it is considered that a stress change occurs when the flatness of the mask blank is used as a reference depending on the formation position of the thin film pattern and the shape of the thin film pattern.
Therefore, the flatness of the transfer mask is set to a desired flatness in consideration of the flatness change amount due to at least one of the occupation ratio of the mask pattern of the transfer mask, the position of the mask pattern, and the shape of the mask pattern. The flatness of the substrate can be determined so that Furthermore, the flatness of the substrate may be determined by determining the desired flatness of the mask blank in consideration of the flatness change amount that changes when the transfer mask is mounted on the stepper of the exposure machine.
The flatness of the mask blank is preferably 1 μm or less.
The flatness is preferably the flatness when the entire main surface of the mask blank is the measurement region.
マスクブランクの平坦度を１μｍ以下に抑えることによって、薄膜をパターニングして転写用マスクにしたときの基準パターン位置からのパターン位置ずれが小さくなり、パターン位置精度が良好になるので好ましい。上記マスクブランクの平坦度は０．５μｍ以下、さらに好ましくは０．２５μｍ以下が望ましい。尚、平坦度が１μｍ以下とは、０＜平坦度≦１μｍを言う。以下、同じ。
また、基板の平坦度は、１μｍ以下であることが好ましい。
前記平坦度は基板主表面全面を測定領域としたときの平坦度とすることが好ましい。
Suppressing the flatness of the mask blank to 1 μm or less is preferable because the pattern position deviation from the reference pattern position when the thin film is patterned into a transfer mask is reduced and the pattern position accuracy is improved. The flatness of the mask blank is preferably 0.5 μm or less, more preferably 0.25 μm or less. The flatness of 1 μm or less means 0 <flatness ≦ 1 μm. same as below.
The flatness of the substrate is preferably 1 μm or less.
The flatness is preferably the flatness when the entire main surface of the substrate is the measurement region.
基板の平坦度を１μｍ以下に抑えることによって、基板上に薄膜を形成したときに得られるマスクブランクの平坦度のばらつきを抑え、さらに薄膜をパターニングしてマスクにしたときのパターン位置精度がさらに良好になるので好ましい。これは、基板の平坦度と、薄膜に起因する平坦度変化量が小さい方が、絶対精度を作り込む上でのコントロールは容易であり、また、転写用マスクにしたときの膜応力変化によるパターン位置ずれが小さくなるからである。
本発明でいうマスクブランクには、透過型マスクブランク、反射型マスクブランクの何れも含まれる。
By suppressing the flatness of the substrate to 1 μm or less, variation in the flatness of the mask blank obtained when a thin film is formed on the substrate is suppressed, and furthermore, the pattern position accuracy when patterning the thin film into a mask is further improved This is preferable. This is because the flatness of the substrate and the amount of flatness change caused by the thin film are smaller, the control for creating absolute accuracy is easier, and the pattern due to the change in film stress when used as a transfer mask. This is because the positional deviation is reduced.
The mask blank referred to in the present invention includes both a transmissive mask blank and a reflective mask blank.
本発明でいう、前記薄膜は、露光光に対して光学的変化をもたらす薄膜をいい、露光光を遮光する機能を有する薄膜や、露光光に対し位相差変化をもたらす薄膜、露光光を吸収する機能を有する薄膜などを言う。従って、本発明におけるマスクブランクとは、広義の意味であって、薄膜として露光光を遮光する機能を有する遮光性薄膜のみが形成されたフォトマスクブランクや、薄膜として露光光に対し位相差変化をもたらす位相シフト機能を有する位相シフト薄膜が形成された位相シフトマスクブランク、薄膜として露光光を反射する機能を有する反射膜、露光光を吸収する光吸収膜を有する反射型マスクブランクを含むものである。また、本発明のマスクブランクは、上記薄膜をパターニングするときにマスクとして機能を果たすレジスト膜を形成しても構わない。 In the present invention, the thin film refers to a thin film that causes an optical change with respect to exposure light, a thin film that has a function of blocking exposure light, a thin film that causes a phase difference change with respect to exposure light, and absorbs exposure light. A thin film having a function. Therefore, the mask blank in the present invention has a broad meaning, and a photomask blank in which only a light-shielding thin film having a function of shielding exposure light as a thin film is formed, or a phase difference change with respect to exposure light as a thin film. And a reflective mask blank having a reflection film having a function of reflecting exposure light as a thin film and a light absorption film for absorbing exposure light. In the mask blank of the present invention, a resist film that functions as a mask when the thin film is patterned may be formed.
また、基板の平坦度を調整する方法は特に限定されない。基板の研磨方法、研磨条件を適宜選定することによって平坦度を調整（制御）することもできるし、研磨して得られた基板の主表面をエッチング等によって局所的に平坦度を修正して基板の平坦度を調整することもできる。
基板の研磨方法は、１枚１枚基板の主表面を研磨する枚葉式研磨方法や、一度に複数枚の基板の主表面を研磨するバッチ式研磨方法などが挙げられる。
枚葉式研磨方法は、基板１枚に対しての面圧力等の研磨条件を制御しながら研磨加工できるので平坦度を調整するのに適している。
Further, the method for adjusting the flatness of the substrate is not particularly limited. The flatness can be adjusted (controlled) by appropriately selecting the polishing method and polishing conditions of the substrate, or the main surface of the substrate obtained by polishing can be locally corrected by etching or the like. The flatness of the can also be adjusted.
Examples of the substrate polishing method include a single wafer polishing method in which the main surface of each substrate is polished, and a batch polishing method in which the main surfaces of a plurality of substrates are polished at a time.
The single wafer polishing method is suitable for adjusting the flatness because polishing can be performed while controlling polishing conditions such as surface pressure for one substrate.
また、バッチ式研磨方法は、研磨装置における太陽歯車と内歯歯車の間にセットされたキャリアと呼ばれるワーク保持板に複数の基板をセットし、太陽歯車の回りをキャリアが自転しながら公転して研磨するものであって、平坦度の調整は、キャリアの自転回転数、公転回転数、研磨機の定盤精度や定盤に貼りつけられている研磨布、研磨砥粒などを変化させることによって平坦度を調整することができる。 In addition, the batch type polishing method sets a plurality of substrates on a work holding plate called a carrier set between a sun gear and an internal gear in a polishing apparatus, and revolves around the sun gear while the carrier rotates. The flatness is adjusted by changing the rotation speed of the carrier, the revolution speed of the carrier, the accuracy of the surface plate of the polishing machine, the polishing cloth affixed to the surface plate, the abrasive grains, etc. The flatness can be adjusted.
また、エッチング等によって局所的に平坦度を修正する方法としては、例えば、基板材料がマスクブランク用基板として一般的に使用されている石英ガラスの場合、酸素ガスとフッ化炭素系ガスの混合ガスによるドライエッチングによって平坦度が悪い領域を除去して平坦度を調整することもできる。
好ましい平坦度の調整方法（電子デバイス用基板の製造方法）としては、平坦度を厳密に制御できるという点から以下の構成が良い。
（c）電子デバイス用基板の平坦度を測定した後、前記基板の平坦度が、（a）または（b）に記載の平坦度決定方法により決定した所望の平坦度となるように、 前記基板の主表面の形状が該基板表面において任意に設定した基準面に対して相対的に凸状になっている領域に局所的にエッチングおよび／または圧力を加えて研磨することにより前記基板の平坦度を調整することを特徴とする電子デバイス用基板の製造方法。
In addition, as a method for locally correcting the flatness by etching or the like, for example, in the case of quartz glass generally used as a mask blank substrate, a mixed gas of oxygen gas and fluorocarbon gas is used. The flatness can also be adjusted by removing regions with poor flatness by dry etching.
As a preferable flatness adjusting method (manufacturing method of an electronic device substrate), the following configuration is preferable in that the flatness can be strictly controlled.
(C) After measuring the flatness of the substrate for electronic devices, the substrate so that the flatness of the substrate becomes a desired flatness determined by the flatness determination method described in (a) or (b) The surface of the substrate is polished by locally applying etching and / or pressure to a region where the shape of the main surface is relatively convex with respect to a reference surface arbitrarily set on the substrate surface. The manufacturing method of the board | substrate for electronic devices characterized by adjusting.
エッチングとしては、上述のように、フッ化炭素系のガスとするドライエッチングガスを平坦度が悪い領域に供給して除去することにより平坦度を調整する方法や、基板を侵食するエッチング溶液（ガラス基板の場合、フッ酸などの酸性水溶液、水酸化ナトリウムなどのアルカリ性水溶液）を平坦度が悪い領域に供給して除去することにより平坦度を調整する方法がある。
上述の局所的に平坦度を調整する方法の中でも特に、局所的に圧力を加えて研磨することにより基板の平坦度を調整する方法が、基板の表面粗さを維持または向上しながら、所望の平坦度とすることができるので好ましい。また、局所的に圧力を加えながら研磨し、且つエッチングするメカノケミカルポリッシングで平坦度を調整することもできる。この場合、局所的に圧力を加えて研磨する平坦度の調整方法よりも研磨速度が向上するので、生産性が向上するなどの利点がある。
As described above, as described above, a dry etching gas, which is a fluorocarbon gas, is supplied to a region with poor flatness and removed to adjust the flatness, or an etching solution (glass) that erodes the substrate. In the case of a substrate, there is a method of adjusting the flatness by supplying and removing an acidic aqueous solution such as hydrofluoric acid or an alkaline aqueous solution such as sodium hydroxide to an area where the flatness is poor.
Among the above-described methods for locally adjusting the flatness, a method for adjusting the flatness of a substrate by applying pressure locally and polishing the substrate while maintaining or improving the surface roughness of the substrate is desirable. Since it can be set as flatness, it is preferable. Further, the flatness can be adjusted by mechanochemical polishing by polishing and etching while locally applying pressure. In this case, since the polishing rate is improved as compared with the method for adjusting the flatness in which the pressure is applied locally to polish, there is an advantage that productivity is improved.
具体的には、(d)回転自在な研磨定盤と、該研磨定盤上に設けられた研磨パッドと、該研磨パッドの表面に研磨剤を供給する研磨剤供給手段と、前記研磨パッド上に基板を保持する基板保持手段と、前記研磨パッドに前記基板保持手段によって保持された基板を加圧することにより基板表面を研磨する基板加圧手段と、前記加圧手段は、基板表面の分割された複数領域に対して、任意に独立して加圧できるように複数の加圧体を有しており、該加圧体には個々に圧力制御可能な圧力制御手段が設けられた研磨装置を用い、該基板主表面の形状が基板表面において任意に設定した基準面に対して相対的に凸状になっている領域は、他の領域よりも前記圧力制御手段によって前記加圧体の基板に対する圧力を大にし、凸状になっている領域に対向する基板の裏面側より押圧し基板主表面を研磨することによって、基板の平坦度の調整を行うのが最も良い。
（e） 前記基板に加えるべき圧力を、予め記憶手段に記憶してある複数種類の圧力分布を有する荷重タイプから所望の平坦度にする最適な荷重タイプを選択し、該荷重タイプに応じた圧力分布で研磨を行い、前記基板の平坦度を調整することを特徴とする（c）または（d）に記載の電子デバイス用基板の製造方法。
マスクブランクに使用する電子デバイス用基板の平坦度は、基板毎に異なっており、基板主表面の表面形状としては凸状のものや凹状のものがある。
このように、形状が異なる電子デバイス用基板を用いて製造したマスクブランクや転写用マスクは平坦度が悪化し、薄膜をパターニングして転写用マスクを作製した場合のパターン位置精度が悪化する。
Specifically, (d) a rotatable polishing surface plate, a polishing pad provided on the polishing surface plate, abrasive supply means for supplying an abrasive to the surface of the polishing pad, and the polishing pad The substrate holding means for holding the substrate on the substrate, the substrate pressing means for polishing the substrate surface by pressurizing the substrate held by the substrate holding means on the polishing pad, and the pressing means are divided on the substrate surface. In addition, a polishing apparatus having a plurality of pressure bodies so that the plurality of areas can be arbitrarily pressurized independently, and provided with pressure control means capable of individually controlling the pressure. The region where the shape of the main surface of the substrate is convex relative to a reference surface arbitrarily set on the surface of the substrate is more than the other region with respect to the substrate of the pressurizing body by the pressure control means. Increase the pressure and face the convex area By polishing the pressed substrate main surface than the rear surface side of the substrate is best to adjust the flatness of the substrate.
(E) selecting an optimum load type for obtaining a desired flatness from load types having a plurality of types of pressure distributions, in which the pressure to be applied to the substrate is stored in advance in the storage means, and the pressure corresponding to the load type The method for manufacturing an electronic device substrate according to (c) or (d), wherein polishing is performed with distribution to adjust the flatness of the substrate.
The flatness of the substrate for an electronic device used for the mask blank is different for each substrate, and the surface shape of the main surface of the substrate includes a convex shape and a concave shape.
Thus, mask blanks and transfer masks manufactured using electronic device substrates having different shapes are deteriorated in flatness, and pattern position accuracy is deteriorated when a transfer mask is manufactured by patterning a thin film.
従って、主表面の表面形状が凸状の基板や主表面の表面形状が凹状の基板において、任意に設定した基準面に対して相対的に凸状になっている領域に局所的に圧力を加えて研磨することにより、凸状箇所が選択的に除去されるので、基板の平坦度が良好になる。 Therefore, in a substrate having a convex surface shape on the main surface or a substrate having a concave surface surface on the main surface, pressure is locally applied to a region that is relatively convex with respect to an arbitrarily set reference surface. By polishing, the convex portions are selectively removed, so that the flatness of the substrate is improved.
本発明は、電子デバイス用基板の平坦度を所望の値（平坦度）にするために、予め記憶手段にて記憶してある複数種類の圧力分布を有する荷重タイプから所望の平坦度にする最適な荷重タイプを選択し、その荷重タイプに応じた圧力分布で研磨を行うことにより、基板の平坦度を所望の値にすることができる。
なお、この荷重タイプを複数選択して、組み合わせることにより、効果的に所望の平坦度に近づけることができる。
According to the present invention, in order to set the flatness of the substrate for an electronic device to a desired value (flatness), the optimum flatness is obtained from a load type having a plurality of types of pressure distributions stored in advance in a storage means. By selecting an appropriate load type and polishing with a pressure distribution corresponding to the load type, the flatness of the substrate can be set to a desired value.
It should be noted that a plurality of load types can be selected and combined to effectively bring the desired flatness.
なお、平坦度の定義および測定方法は（a）と同様である。
（f）電子デバイス用基板の主表面上に露光光に対して光学的変化をもたらす薄膜を形成してマスクブランクを製造するマスクブランクの製造方法であって、前記基板上に形成される前記薄膜に応じて（a）に記載の平坦度決定方法により決定した所望の平坦度を有する前記基板を用いることを特徴とするマスクブランクの製造方法。
（g）電子デバイス用基板の主表面上に薄膜パターンを形成して転写用マスクを製造する転写用マスクの製造方法であって、前記基板上に形成される前記薄膜、および、前記基板主表面に形成されるパターン占有率、薄膜パターンの位置、薄膜パターンの形状のうち少なくとも何れか一つに応じて（b）に記載の平坦度決定方法により決定した所望の平坦度を有する前記基板を用いることを特徴とする転写用マスクの製造方法。
The definition and measurement method of flatness are the same as in (a).
(F) A mask blank manufacturing method for manufacturing a mask blank by forming a thin film that causes an optical change with respect to exposure light on a main surface of an electronic device substrate, the thin film being formed on the substrate A mask blank manufacturing method using the substrate having a desired flatness determined by the flatness determination method according to (a).
(G) A transfer mask manufacturing method for manufacturing a transfer mask by forming a thin film pattern on a main surface of an electronic device substrate, the thin film formed on the substrate, and the substrate main surface The substrate having the desired flatness determined by the flatness determination method described in (b) according to at least one of the pattern occupancy, the position of the thin film pattern, and the shape of the thin film pattern is used. A method for producing a transfer mask, characterized in that:
マスクブランクまたは転写用マスクを製造する際に、（a）または（b）に記載の平坦度決定方法により決定した基板は、（c）乃至（e）の何れかに記載の電子デバイス用基板の製造方法によって基板の平坦度を調整して得られたものでもよいし、または、（c）乃至（e）の何れかに記載の電子デバイス用基板の平坦度を測定し、複数の基板を平坦度毎に分類しておき、マスクブランクを作製する際に、最適な平坦度を有する基板を選択しても構わない。
（h）電子デバイス用基板の主表面上にクロムを主成分とする薄膜をスパッタリング法により形成してマスクブランクを製造するマスクブランクの製造方法であって、前記基板は前記薄膜を形成する側の基板主表面の表面形状が凸形状の基板とすることを特徴とするマスクブランクの製造方法。
When manufacturing a mask blank or transfer mask, the substrate determined by the flatness determining method described in (a) or (b) is the electronic device substrate described in any one of (c) to (e). It may be obtained by adjusting the flatness of the substrate according to the manufacturing method, or the flatness of the electronic device substrate described in any one of (c) to (e) is measured to flatten a plurality of substrates. Classification may be made for each degree, and a substrate having optimum flatness may be selected when a mask blank is produced.
(H) A mask blank manufacturing method for manufacturing a mask blank by forming a thin film containing chromium as a main component on a main surface of an electronic device substrate by a sputtering method, wherein the substrate is formed on the side on which the thin film is formed. A mask blank manufacturing method, wherein the substrate main surface is a convex substrate.
スパッタリング法によって形成されるクロムを主成分とする薄膜は、一般に引張応力を有するので基板上に形成した場合、表面形状が凹形状となる。従って、高平坦度のマスクブランクを作製する場合には、使用する基板は前記基板は前記薄膜を形成する側の基板主表面の表面形状が凸形状の基板を用いることが望ましい。クロムを主成分とする薄膜は、クロム単体でもよく、またクロム以外に酸素、窒素、炭素の中から選ばれた少なくとも一つの元素を添加しても構わない。例えば、クロム酸化物、クロム窒化物、クロム炭化物、クロム酸化窒化物、クロム窒化炭化物、クロム酸化炭化物、クロム酸化窒化炭化物などが挙げられる。また、クロムを主成分とする薄膜は、単層でも複数層としても良い。
（i）電子デバイス用基板の主表面上に主成分として珪素を含有し、さらに酸素および／または窒素を含有する薄膜をスパッタリング法により形成してマスクブランクを製造するマスクブランクの製造方法であって、前記基板は前記薄膜を形成する側の基板主表面の表面形状が凹形状の基板とすることを特徴とするマスクブランクの製造方法。
A thin film mainly composed of chromium formed by a sputtering method generally has a tensile stress, so that when formed on a substrate, the surface shape is concave. Therefore, when manufacturing a mask blank with high flatness, it is desirable that the substrate to be used is a substrate having a convex surface shape on the main surface of the substrate on the side where the thin film is formed. The thin film containing chromium as a main component may be chromium alone, or in addition to chromium, at least one element selected from oxygen, nitrogen, and carbon may be added. Examples thereof include chromium oxide, chromium nitride, chromium carbide, chromium oxynitride, chromium nitride carbide, chromium oxide carbide, chromium oxynitride carbide, and the like. Further, the thin film mainly composed of chromium may be a single layer or a plurality of layers.
(I) A mask blank manufacturing method for manufacturing a mask blank by forming a thin film containing silicon as a main component on a main surface of an electronic device substrate and further containing oxygen and / or nitrogen by a sputtering method. The method of manufacturing a mask blank, characterized in that the substrate is a substrate having a concave surface shape on the main surface of the substrate on which the thin film is formed.
スパッタリング法によって形成される珪素を主成分とし、さらに酸素および／または窒素を含有する薄膜は、一般に圧縮応力を有するので基板上に形成した場合、表面形状が凸形状となる。従って、高平坦度のマスクブランクを作製する場合には、使用する前記基板は前記薄膜を形成する側の基板主表面の表面形状が凹形状の基板を用いることが好ましい。主成分として珪素を含み、さらに酸素および／または窒素を含有する皮膜として、代表的な材料は、金属シリサイド酸化物、金属シリサイド窒化物、金属シリサイド酸化窒化物、金属シリサイド酸化炭化物、金属シリサイド窒化炭化物、金属シリサイド酸化窒化炭化物（金属：遷移元素（Ｍｏ，Ｔａ，Ｗなど））や、酸化珪素、酸化窒化珪素などが挙げられる。また、珪素を主成分とし、さらに酸素および／または珪素を含有する薄膜は単層でも複数層としても良い。
（j）（a）に記載の平坦度決定方法により決定した所望の平坦度を有する前記基板を用いることを特徴とする（h）または（i）に記載のマスクブランクの製造方法。
（k）電子デバイス用基板の主表面上に薄膜パターンを形成して転写用マスクを製造する転写用マスクの製造方法であって、前記基板上に形成される前記薄膜、および、前記基板主表面に形成されるパターン占有率、薄膜パターンの位置、薄膜パターンの形状のうち少なくとも何れか一つに応じて請求項２に記載の平坦度決定方法により決定した所望の平坦度を有する前記基板を用いて、（h）または（i）に記載の製造方法により製造したフォトマスクブランクを用いることを特徴とするフォトマスクの製造方法。
（l）電子デバイス用基板の主表面上に露光光に対して光学的変化をもたらす薄膜を形成したマスクブランクの製造方法であって、
予め既知の平坦度および表面形状を有する電子デバイス用基板の主表面上に、マスクブランクを製造するのと同じ成膜条件にて前記薄膜を成膜し、該薄膜の膜応力に起因した基板の平坦度変化量を求め、マスクブランクが所望の平坦度となるように、前記基板の平坦度および表面形状を決定して、前記基板の主表面が決定した平坦度および表面形状を有する基板を準備する工程と、
前記基板の主表面上に露光光に対して光学的変化をもたらす薄膜を形成する工程と、
を有することを特徴とするマスクブランクの製造方法。
（m）前記基板を準備する工程は、前記電子デバイス用基板の平坦度および表面形状を測定する工程と、前記基板の平坦度および表面形状が、前記決定した平坦度および表面形状となるように、前記基板の主表面の形状が該基板表面において任意に設定した基準面に対して相対的に凸状になっている領域に局所的にエッチングおよび／または圧力を加えて研磨することにより前記基板の平坦度および表面形状を調整する工程と、を有することを特徴とする（l）に記載のマスクブランクの製造方法。
（n）前記基板の平坦度の調整は、回転自在な研磨定盤と、該研磨定盤上に設けられた研磨パッドと、該研磨パッドの表面に研磨剤を供給する研磨剤供給手段と、前記研磨パッド上に基板を保持する基板保持手段と、前記研磨パッドに前記基板保持手段によって保持された基板を加圧することにより基板表面を研磨する基板加圧手段と、前記加圧手段は、基板表面の分割された複数領域に対して、任意に独立して加圧できるように複数の加圧体を有しており、
該加圧体には個々に圧力制御可能な圧力制御手段が設けられた研磨装置を用い、該基板主表面の形状が基板表面において任意に設定した基準面に対して相対的に凸状になっている領域は、他の領域よりも前記圧力制御手段によって前記加圧体の基板に対する圧力を大にし、
凸状になっている領域に対向する基板の裏面側より押圧し基板主表面を研磨することによって行われることを特徴とする（m）に記載のマスクブランクの製造方法。
（0）前記薄膜はクロムを主成分とする材料であって、前記基板の表面形状は凸形状とすることを特徴とする（l）から（n）のいずれかに記載のマスクブランクの製造方法。
（p）前記薄膜は主成分として硅素を含有し、さらに酸素および窒素のうち少なくとも一以上の成分を含有する材料であって、前記基板の表面形状は凹形状とすることを特徴とする（l）から（n）のいずれかに記載のマスクブランクの製造方法。
（q）電子デバイス用基板の主表面上に所望のパターンを形成した転写用マスクの製造方法であって、予め既知の平坦度および表面形状を有する電子デバイス用基板の主表面上に、転写用マスクを製造するのと同じ薄膜パターン占有率、薄膜パターン位置、薄膜パターン形状のうち少なくとも何れか一つを満足するように薄膜パターンを形成し、該薄膜パターンによる膜応力に起因した基板の平坦度変化量を求め、転写用マスクが所望の平坦度となるように、前記基板の平坦度および表面形状を決定して、前記基板の主表面が決定した平坦度および表面形状を有する基板を準備する工程と、前記基板の主表面上に所望のパターンを形成する工程と、を有することを特徴とする転写用マスクの製造方法。
（r）前記基板を準備する工程は、前記電子デバイス用基枚の平坦度および表面形状を測定する工程と、前記基板の平坦度および表面形状が、前記決定した平坦度及び表面形状となるように、前記基板の主表面の形状が該基板表面において任意に設定した基準面に対して相対的に凸状になっている領域に局所的にエッチングおよび／または圧力を加えて研磨することにより前記基板の平坦度および表面形状を調整する工程と、を有することを特徴とする（q）に記載の転写用マスクの製造方法。
（s）前記基板の平坦度の調整は、回転自在な研磨定盤と、該研磨定盤上に設けられた研磨パッドと、該研磨パッドの表面に研磨剤を供給する研磨剤供給手段と、前記研磨パッド上に基板を保持する基板保持手段と、前記研磨パッドに前記基板保持手段によって保持された基板を加圧することにより基板表面を研磨する基板加圧手段と、前記加圧手段は、基板表面の分割された複数領域に対して、任意に独立して加圧できるように複数の加圧体を有しており、
該加圧体には個々に圧力制御可能な圧力制御手段が設けられた研磨装置を用い、該基板主表面の形状が基板表面において任意に設定した基準面に対して相対的に凸状になっている領域は、他の領域よりも前記圧力制御手段によって前記加圧体の基板に対する圧力を大にし、凸状になっている領域に対向する基板の裏面側より押圧し基板主表面を研磨することによって行われることを特徴とする（r）に記載の転写用マスクの製造方法。
（t）前記薄膜はクロムを主成分とする材料であって、前記基板の表面形状は凸形状とすることを特徴とする（q）から（s）のいずれかに記載の転写用マスクの製造方法。
（u）前記薄膜は主成分として硅素を含有し、さらに酸素および／または窒素を含有する材料であって、前記基板の表面形状は凹形状とすることを特徴とする（q）から（s）のいずれかに記載の転写用マスクの製造方法。
（v）前記電子デバイス用基板は、ガラス基板であることを特徴とする（l）から（u）のいずれかに記載のマスクブランクまたは転写用マスクの製造方法。
A thin film containing silicon as a main component and further containing oxygen and / or nitrogen, which has a compressive stress, generally has a convex shape when formed on a substrate. Therefore, when producing a mask blank with high flatness, it is preferable that the substrate to be used is a substrate having a concave surface on the main surface of the substrate on which the thin film is formed. As a film containing silicon as a main component and further containing oxygen and / or nitrogen, typical materials are metal silicide oxide, metal silicide nitride, metal silicide oxynitride, metal silicide oxycarbide, metal silicide nitride carbide. And metal silicide oxynitride carbides (metal: transition elements (Mo, Ta, W, etc.)), silicon oxide, silicon oxynitride, and the like. The thin film containing silicon as a main component and further containing oxygen and / or silicon may be a single layer or a plurality of layers.
(J) The mask blank manufacturing method according to (h) or (i), wherein the substrate having a desired flatness determined by the flatness determination method according to (a) is used.
(K) A transfer mask manufacturing method for forming a transfer mask by forming a thin film pattern on a main surface of an electronic device substrate, the thin film formed on the substrate, and the substrate main surface The substrate having a desired flatness determined by the flatness determination method according to
(L) A mask blank manufacturing method in which a thin film that causes an optical change with respect to exposure light is formed on a main surface of an electronic device substrate,
The thin film is formed on the main surface of the electronic device substrate having a known flatness and surface shape in advance under the same film formation conditions as those for manufacturing the mask blank, and the substrate is caused by the film stress of the thin film. The flatness change amount is obtained, the flatness and surface shape of the substrate are determined so that the mask blank has a desired flatness, and a substrate having the flatness and surface shape determined by the main surface of the substrate is prepared. And a process of
Forming a thin film that causes an optical change with respect to exposure light on the main surface of the substrate;
A method for manufacturing a mask blank, comprising:
(M) The step of preparing the substrate includes a step of measuring the flatness and surface shape of the electronic device substrate, and the flatness and surface shape of the substrate are the determined flatness and surface shape. The substrate is polished by locally applying etching and / or pressure to a region where the shape of the main surface of the substrate is relatively convex with respect to a reference surface arbitrarily set on the substrate surface. Adjusting the flatness and the surface shape of the mask blank. The method for producing a mask blank according to (l).
(N) The adjustment of the flatness of the substrate includes a rotatable polishing surface plate, a polishing pad provided on the polishing surface plate, an abrasive supply means for supplying an abrasive to the surface of the polishing pad, A substrate holding means for holding a substrate on the polishing pad; a substrate pressing means for polishing the substrate surface by pressing the substrate held by the substrate holding means on the polishing pad; It has a plurality of pressurizing bodies so that it can arbitrarily pressurize independently on the divided areas of the surface,
A polishing apparatus provided with pressure control means capable of individually controlling pressure is used for the pressurizing body, and the shape of the main surface of the substrate is relatively convex with respect to a reference surface arbitrarily set on the substrate surface. The area where the pressure is applied to the substrate of the pressurizing body by the pressure control means is larger than the other areas,
The method for producing a mask blank according to (m), which is performed by pressing from the back surface side of the substrate facing the convex region and polishing the main surface of the substrate.
(0) The method for manufacturing a mask blank according to any one of (l) to (n), wherein the thin film is a material mainly composed of chromium, and the surface shape of the substrate is a convex shape. .
(P) The thin film contains silicon as a main component, and further contains at least one component of oxygen and nitrogen, and the surface shape of the substrate is a concave shape (l ) To (n). A method for manufacturing a mask blank according to any one of (n).
(Q) A method for manufacturing a transfer mask in which a desired pattern is formed on the main surface of an electronic device substrate, the transfer mask being formed on the main surface of an electronic device substrate having a known flatness and surface shape in advance. Forming a thin film pattern to satisfy at least one of the same thin film pattern occupancy, thin film pattern position, and thin film pattern shape as the mask is manufactured, and the flatness of the substrate due to the film stress due to the thin film pattern The amount of change is obtained, the flatness and surface shape of the substrate are determined so that the transfer mask has a desired flatness, and a substrate having the flatness and surface shape determined by the main surface of the substrate is prepared. A method for producing a transfer mask, comprising: a step; and a step of forming a desired pattern on a main surface of the substrate.
(R) The step of preparing the substrate includes a step of measuring the flatness and surface shape of the electronic device base sheet, and the flatness and surface shape of the substrate are the determined flatness and surface shape. In addition, by locally etching and / or applying pressure to a region where the shape of the main surface of the substrate is convex relative to a reference plane arbitrarily set on the substrate surface, the substrate is polished. Adjusting the flatness and surface shape of the substrate, and the method for producing a transfer mask according to (q).
(S) Adjustment of the flatness of the substrate includes a rotatable polishing surface plate, a polishing pad provided on the polishing surface plate, an abrasive supply means for supplying an abrasive to the surface of the polishing pad, A substrate holding means for holding a substrate on the polishing pad; a substrate pressing means for polishing the substrate surface by pressing the substrate held by the substrate holding means on the polishing pad; It has a plurality of pressurizing bodies so that it can arbitrarily pressurize independently on the divided areas of the surface,
A polishing apparatus provided with pressure control means capable of individually controlling pressure is used for the pressurizing body, and the shape of the main surface of the substrate is relatively convex with respect to a reference surface arbitrarily set on the substrate surface. In the region where the pressure is applied, the pressure on the substrate is increased by the pressure control means, and the main surface of the substrate is polished by pressing from the back side of the substrate facing the convex region. The method for producing a transfer mask according to (r), wherein
(T) The transfer mask according to any one of (q) to (s), wherein the thin film is a material mainly composed of chromium, and a surface shape of the substrate is a convex shape. Method.
(U) The thin film contains silicon as a main component and further contains oxygen and / or nitrogen, and the surface shape of the substrate is a concave shape (q) to (s) A method for producing a transfer mask according to any one of the above.
(V) The method for manufacturing a mask blank or transfer mask according to any one of (l) to (u), wherein the electronic device substrate is a glass substrate.
本発明に用いる基板の平坦度決定方法について、以下詳細に説明する。
薄膜として遮光機能を有する遮光性薄膜を形成するフォトマスクブランクと、薄膜として位相シフト機能と遮光機能を有するハーフトーン膜を形成する位相シフトマスクブランクを作製するために、以下のように基板の平坦度を決定する。フォトマスクブランクと同じ大きさ（６インチ×６インチ×０．２５インチ）（１インチ＝２５．４ｍｍ）、材料であって既知の平坦度（平坦度０．５μｍ（凸形状）：平坦度測定機（トロッペル社製ＦＭ２００）にて測定）を有する透明基板（石英ガラス基板）を準備し、その透明基板の主表面上に窒化クロム膜／炭化クロム膜／酸化窒化クロム膜をスパッタリング法により積層（合計膜厚９００オングストローム）したフォトマスクブランク、透明基板の主表面上に窒化されたモリブデンシリサイド膜をスパッタリング法により積層（膜厚８００オングストローム）した位相シフトマスクブランクを作製した。（尚、遮光性薄膜、ハーフトーン膜の成膜条件は、フォトマスクブランク、位相シフトマスクブランクの製造する際の成膜条件と同じとした。）
フォトマスクブランク、位相シフトマスクブランクそれぞれの平坦度を測定したところ、フォトマスクブランクの平坦度は０．２μｍ（凸形状）、位相シフトマスクブランクの平坦度は１．６μｍ（凸形状）であった。
上記透明基板の平坦度、フォトマスクブランク、位相シフトマスクブランクの平坦度から遮光性薄膜の平坦度変化量、ハーフトーン膜の平坦度変化量を算出したところ、遮光性薄膜は−０．３μｍ、ハーフトーン膜は＋１．１μｍであった。
The method for determining the flatness of the substrate used in the present invention will be described in detail below.
In order to produce a photomask blank for forming a light-shielding thin film having a light-shielding function as a thin film and a phase shift mask blank for forming a halftone film having a phase shift function and a light-shielding function as a thin film, the substrate is flattened as follows. Determine the degree. Same size as photomask blank (6 inch × 6 inch × 0.25 inch) (1 inch = 25.4 mm), material and known flatness (flatness 0.5 μm (convex shape): flatness measurement A transparent substrate (quartz glass substrate) having a measuring machine (measured by Tropel FM200) and laminating a chromium nitride film / chromium carbide film / chromium oxynitride film on the main surface of the transparent substrate by sputtering ( A photomask blank having a total film thickness of 900 angstroms) and a phase shift mask blank in which a molybdenum silicide film nitrided on the main surface of the transparent substrate was laminated by sputtering (film thickness of 800 angstroms) were produced. (The film formation conditions for the light-shielding thin film and the halftone film were the same as the film formation conditions for manufacturing the photomask blank and phase shift mask blank.)
When the flatness of each of the photomask blank and the phase shift mask blank was measured, the flatness of the photomask blank was 0.2 μm (convex shape), and the flatness of the phase shift mask blank was 1.6 μm (convex shape). .
When the flatness change amount of the light-shielding thin film and the flatness change amount of the halftone film were calculated from the flatness of the transparent substrate, the photomask blank, and the flatness of the phase shift mask blank, the light-shielding thin film was -0.3 μm, The halftone film was +1.1 μm.
従って、フォトマスクブランク、位相シフトマスクブランクの平坦度を理想的な平坦度（０μｍ）とすることをねらいとし、フォトマスクブランクを作製する透明基板の平坦度を０．３μｍ（凸形状）、位相シフトマスクブランクを作製する透明基板の平坦度を１．１μｍ（凹形状）と決定した。
第２の発明における電子デバイス用透明基板の平坦度決定方法について、以下詳細に説明する。
Therefore, the flatness of the photomask blank and the phase shift mask blank is aimed at an ideal flatness (0 μm), and the flatness of the transparent substrate for producing the photomask blank is 0.3 μm (convex shape), and the phase The flatness of the transparent substrate for producing the shift mask blank was determined to be 1.1 μm (concave shape).
The method for determining the flatness of the transparent substrate for electronic devices in the second invention will be described in detail below.
薄膜として位相シフト機能と遮光機能を有するハーフトーン膜を形成する位相シフトマスクを作製するために、以下のように透明基板の平坦度を決定する。
位相シフトマスクブランクと同じ大きさ（６インチ×６インチ×０．２５インチ）、材料であって既知の平坦度（平坦度１．０μｍ（凸形状）：平坦度測定器（トロッペル社製ＦＭ２００）にて測定）を有する透明基板（石英ガラス基板）を準備し、その透明基板の主表面上に窒化されたモリブデンシリサイド膜をスパッタリング法により積層（膜厚８００オングストローム）し、さらにレジスト膜（４００オングストローム）をスピンコート法により形成し、所望のパターンを有するマスクを介して露光・現像することによって、所望のパターンを有する位相シフト膜を作製した（パターン占有率（開口率）：約２０％）。
この位相シフトマスクの平坦度を測定したところ、フォトマスクの平坦度は２．０μｍ（凸形状）であった。
In order to produce a phase shift mask for forming a halftone film having a phase shift function and a light shielding function as a thin film, the flatness of the transparent substrate is determined as follows.
Same size as phase shift mask blank (6 inch × 6 inch × 0.25 inch), material and known flatness (flatness 1.0 μm (convex shape): flatness measuring instrument (FM200 manufactured by Tropel) A transparent substrate (quartz glass substrate) having a thickness of 800 angstroms on the main surface of the transparent substrate, and a resist film (400 angstroms). ) Was formed by spin coating, and exposed and developed through a mask having a desired pattern, thereby producing a phase shift film having a desired pattern (pattern occupancy (aperture ratio): about 20%).
When the flatness of the phase shift mask was measured, the flatness of the photomask was 2.0 μm (convex shape).
従って、位相シフトマスクの平坦度を理想的な平坦度（０μｍ）とすることをねらいとし、位相シフトマスクを作製する透明基板の平坦度を２．０μｍ（凹形状）と決定した。 Therefore, the flatness of the phase shift mask was aimed at an ideal flatness (0 μm), and the flatness of the transparent substrate for producing the phase shift mask was determined to be 2.0 μm (concave shape).
上述では、パターン占有率（開口率）のみを考慮して、透明基板の平坦度を決定したが、より高精度の平坦度制御が求められる場合においては、同じパターン占有率（開口率）であっても薄膜パターンの形成位置や、薄膜パターンの形状によっても、マスクブランクの平坦度を基準にした場合、応力変化の違いがあると考えられるので、これら、薄膜パターンの形成位置、薄膜パターンの形状も考慮して透明基板の平坦度を決定する方が好ましい。
＜実施例１＞
以下、フォトマスクブランクおよびフォトマスクの製造方法について説明する。
In the above description, the flatness of the transparent substrate is determined considering only the pattern occupancy (aperture ratio). However, when more precise flatness control is required, the same pattern occupancy (aperture ratio) is obtained. However, depending on the position of the thin film pattern and the shape of the thin film pattern, it is considered that there is a difference in stress when the flatness of the mask blank is used as a reference. It is preferable to determine the flatness of the transparent substrate in consideration of the above.
<Example 1>
Hereinafter, a photomask blank and a photomask manufacturing method will be described.
後述する透明基板の平坦度調整方法によって、透明基板（石英ガラス基板）の平坦度を０．３μｍ（凸形状）に調整した透明基板の主表面上に、上述の成膜条件の元、窒化クロム膜／炭化クロム膜／酸化窒化クロム膜をスパッタリング法により積層（膜厚９００オングストローム）したフォトマスクブランクを作製した。 On the main surface of the transparent substrate in which the flatness of the transparent substrate (quartz glass substrate) is adjusted to 0.3 μm (convex shape) by a method for adjusting the flatness of the transparent substrate, which will be described later, based on the above film formation conditions, chromium nitride A photomask blank in which a film / chromium carbide film / chromium oxynitride film was laminated by sputtering (film thickness 900 Å) was produced.
得られたフォトマスクブランクの平坦度を上記と同様の方法によって測定したところ、０．１μｍ（凸形状）と高い平坦度を有していた。（理想値０μｍとならなかった理由は、製造ばらつきおよび測定器バラツキによるものと考えられる。）さらに、遮光性薄膜上にレジスト膜をスピンコート法により形成し、所定のパターンを有するマスクを介して露光・現像することによって所望のパターンを有するフォトマスクを作製した。得られたフォトマスクのパターン位置精度を基準パターンデータと対比したところパターン位置精度は良好であった。
＜実施例２＞
両面精密研磨の研磨条件を制御することによって、透明基板（石英ガラス基板）の平坦度を１．１μｍ（凹形状）に調整した透明基板の主表面上に、上述の成膜条件の元、窒化されたモリブデンシリサイド膜をスパッタリング法により形成（膜厚８００オングストローム）した位相シフトマスクブランクを作製した。
When the flatness of the obtained photomask blank was measured by the same method as described above, it had a high flatness of 0.1 μm (convex shape). (The reason why the ideal value was not 0 μm is considered to be due to manufacturing variations and measurement device variations.) Further, a resist film is formed on the light-shielding thin film by a spin coating method, and the mask is formed through a mask having a predetermined pattern. A photomask having a desired pattern was produced by exposure and development. When the pattern position accuracy of the obtained photomask was compared with the reference pattern data, the pattern position accuracy was good.
<Example 2>
By controlling the polishing conditions of the double-sided precision polishing, nitriding is performed on the main surface of the transparent substrate in which the flatness of the transparent substrate (quartz glass substrate) is adjusted to 1.1 μm (concave shape). A phase shift mask blank in which the molybdenum silicide film thus formed was formed by sputtering (film thickness 800 angstrom) was produced.
得られた位相シフトマスクブランクの平坦度を上記と同様の方法によって測定したところ、０．２μｍ（凹形状）と高い平坦度を有していた。（理想値０μｍとならなかったのは測定器ばらつきによるものと考えられる。）さらに、ハーフトーン膜上にレジスト膜をスピンコート法により形成し、所望のパターンを有するマスクを介して露光・現像することによって所望のパターンを有するフォトマスクを作製した。得られた位相シフトマスクのパターン位置精度を基準パターンデータと対比したところパターン精度精度は良好であった。
＜実施例３＞
両面精密研磨の研磨条件を制御することによって、透明基板（石英ガラス基板）の平坦度を２．０μｍ（凹形状）に調整した透明基板の主表面上に、上述の条件にて、窒化されたモリブデンシリサイド膜をスパッタリング法により形成（膜厚８００オングストローム）し、さらにレジスト膜（４０００オングストローム）をスピンコート法により形成し、所望のパターンを有するマスクを介して露光・現像することによって、所望のパターンを有する位相シフト膜を作製した。
When the flatness of the obtained phase shift mask blank was measured by the same method as described above, it had a high flatness of 0.2 μm (concave shape). (The reason why the ideal value was not 0 μm is considered to be due to variations in the measuring instrument.) Further, a resist film is formed on the halftone film by spin coating, and exposed and developed through a mask having a desired pattern. Thus, a photomask having a desired pattern was produced. When the pattern position accuracy of the obtained phase shift mask was compared with the reference pattern data, the pattern accuracy was good.
<Example 3>
By controlling the polishing conditions of double-sided precision polishing, the transparent substrate (quartz glass substrate) was nitrided under the above conditions on the main surface of the transparent substrate adjusted to 2.0 μm (concave shape). A molybdenum silicide film is formed by sputtering (film thickness 800 angstroms), a resist film (4000 angstroms) is formed by spin coating, and exposed to light and developed through a mask having a desired pattern. A phase shift film having the following characteristics was prepared.
得られた位相シフトマスクの平坦度を上記と同様の方法で測定したところ、０．１μｍ（凸形状）と高い平坦度を有していた。（理想値０μｍにならなかったのは測定器のばらつきによるものと考えられる。）
＜比較例＞
上記の透明基板の平坦度決定方法によらず、精密研磨の研磨条件を制御することによって、従来と同様に高い平坦度を有する基板に仕上げた透明基板（石英ガラス基板：平坦度０．５μｍ（凸形状））を用意して、実施例１、２、３と同じ方法によってフォトマスクブランクおよびフォトマスク、位相シフトマスクブランクおよび位相シフトマスクを作製した。
When the flatness of the obtained phase shift mask was measured by the same method as described above, it had a high flatness of 0.1 μm (convex shape). (The reason why the ideal value was not 0 μm is considered to be due to the variation of the measuring device.)
<Comparative example>
Regardless of the method for determining the flatness of the transparent substrate, the transparent substrate (quartz glass substrate: flatness 0.5 μm (flattened) is obtained by controlling the polishing conditions for precision polishing, as in the conventional case. A convex shape)) was prepared, and a photomask blank, a photomask, a phase shift mask blank, and a phase shift mask were prepared by the same method as in Examples 1, 2, and 3.
その結果、フォトマスクブランクの平坦度は１．５μｍ（凹形状）、位相シフトマスクブランクの平坦度は１．６μｍ（凸形状）となりフォトマスクブランク、位相シフトマスクブランクとしての平坦度は悪化した。また、上述と同様の方法によってフォトマスク、位相シフトマスクを作製したときのパターン位置精度を評価したところ、基準パターンデータよりパターン位置精度が悪化した。 As a result, the flatness of the photomask blank was 1.5 μm (concave shape), and the flatness of the phase shift mask blank was 1.6 μm (convex shape), and the flatness as the photomask blank and phase shift mask blank deteriorated. Further, when the pattern position accuracy when a photomask and a phase shift mask were produced by the same method as described above, the pattern position accuracy was worse than that of the reference pattern data.
次に、電子デバイス用透明基板の平坦度調整方法（電子デバイス用透明基板の製造方法）の実施形態について図２乃至図５を用いて説明する。
図２は、本発明における電子デバイス用透明基板の平坦度調整方法に用いる研磨機の構造を示す平面図であり、図３は、そのＡ−Ａ´断面図である。
図３に示すように、研磨機の構造は、研磨パッド２が貼りつけられ、図示しない回転装置により定盤用回転軸を介して回転駆動する研磨定盤１と、基板主表面の複数に分割された領域に対し、任意に独立して加圧できるように複数の加圧体３と、複数の加圧体を保持する加圧体保持手段４と、加圧体３の圧力を制御する圧力制御手段、基板を保持する基板保持手段（リテーナーリング）５とを有し、研磨定盤１の回転と、個々の加圧体３の基板６に対する圧力を制御し、加圧体保持手段４および基板保持手段５が一体となって回転することにより研磨パッド２側の基板主表面を片面研磨するものである。
Next, an embodiment of a method for adjusting the flatness of a transparent substrate for electronic devices (a method for manufacturing a transparent substrate for electronic devices) will be described with reference to FIGS.
FIG. 2 is a plan view showing the structure of a polishing machine used in the method for adjusting the flatness of a transparent substrate for electronic devices according to the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA ′.
As shown in FIG. 3, the structure of the polishing machine is divided into a polishing
そして、この研磨機を用いて電子デバイス用透明基板の平坦度を調整するには、以下のようにして行う。 And in order to adjust the flatness of the transparent substrate for electronic devices using this grinder, it carries out as follows.
基板６は、リテーナーリング５により研磨定盤１の上に保持され、加圧体３により研磨定盤１に押付けられながら回転する。
このリテーナーリングは、研磨パッド２を押さえることにより、基板６の周縁部にかかる圧力を均一化する役割を果たす。
The substrate 6 is held on the polishing
This retainer ring plays the role of equalizing the pressure applied to the peripheral edge of the substrate 6 by pressing the
一方、研磨定盤１の上面には研磨パッド２が貼付されており、加圧体３が基板６を研磨パッド２に押付けながら研磨定盤１と逆方向に回転することによって基板６の主表面が研磨される。
加圧体３は、加圧体保持手段４により保持され、基板６の上面を覆うように多数設けられており、基板６にかける圧力を局所的に任意にコントロールすることができる。
On the other hand, a
A large number of the pressurizing
この加圧体３の駆動はエアーシリンダーを用いることが好ましい。加圧体３の稼動範囲（ストローク）を大きく取ることができ、ＤＡ変換機および空電変換器を用いることにより制御が容易だからである。
It is preferable to use an air cylinder for driving the
例えば、図３のように、基板６が中央部の厚みが大きい凸状の場合には、基板６の中央部に位置する加圧体３の圧力を高く、逆に、基板６の周縁部に位置する加圧体３の圧力を低くすることによって、凸状の基板形状を平坦にすることができる。
＜実施例４＞
図４は、本発明における電子デバイス用凸状透明基板の平坦度調整を行った実施例を示す図である。
For example, as shown in FIG. 3, when the substrate 6 has a convex shape with a large thickness at the center, the pressure of the pressurizing
<Example 4>
FIG. 4 is a view showing an example in which the flatness adjustment of the convex transparent substrate for electronic devices in the present invention is performed.
電子デバイス用透明基板の平坦度を測定した結果、基板表面の形状はドーム状で、平坦度：０．６〜０．９μｍの範囲に入る凸形状なので、まず、基板の中央部の圧力が高い荷重タイプ（１）（基板外周部に配置されている加圧体３には荷重を加えず、基板中央部から基板外周部にかけて次第に基板６に対する荷重が小さくなるような荷重タイプ（尚、図４の荷重タイプ（１）、（２）に記載されている数値は、基板上に働く圧力（ｋｇ／ｃｍ２）を示す。））にを選択して、回転数１０〜２０ｒｐｍ、研磨時間１５０〜３００秒で研磨を行ったところ（使用した研磨剤は、コロイダルシリカ（平均粒径１００ｎｍ）＋水の研磨液を使用して研磨を行った。）、平坦度：０．３〜０．５μｍの凸形状となった。
さらに、基板の中央部の圧力がわずかに高い荷重タイプ（２）（基板外周部に配置されている加圧体３には、極小さな荷重（０．１ｋｇ／ｃｍ２）とし、それ以外の基板中央部に配置されている加圧体３には、基板外周部の加圧体３より若干大きい荷重（０．２ｋｇ／ｃｍ２）とする荷重タイプ）を選択して、回転数５〜２０ｒｐｍ、研磨時間９０〜１８０秒研磨を行ったところ（使用した研磨剤は、コロイダルシリカ（平均粒径１００ｎｍ）＋水の研磨液を使用して研磨を行った。）、平坦度：０．１〜０．２μｍの凸形状とすることができた。
As a result of measuring the flatness of the transparent substrate for electronic devices, the shape of the substrate surface is a dome shape, and the flatness is a convex shape that falls within the range of 0.6 to 0.9 μm. Load type (1) (a load type in which no load is applied to the pressurizing
Furthermore, a load type (2) in which the pressure at the center of the substrate is slightly high (the pressurizing
本実施例では二つの荷重タイプを組み合わせて用いたが、あらかじめ多数の荷重タイプを準備しておき、この中から、最適な組合せを選択することにより、さらに容易に所望の平坦度を実現することができる。また、上述のように、平坦度の調整は、研磨の進行と合わせて複数段階の荷重タイプを組み合わせて行った方が、効率よく所望の平坦度を有する基板を得ることができる。 In this embodiment, two load types are used in combination. However, it is possible to realize a desired flatness more easily by preparing a number of load types in advance and selecting the optimum combination from these. Can do. Further, as described above, the flatness is adjusted by combining a plurality of load types in accordance with the progress of polishing, whereby a substrate having a desired flatness can be obtained more efficiently.
なお、荷重タイプの選定に当たっては、研磨定盤温度・回転数・電流値・トルク値など、研磨機側の条件を設定し、これに応じて、所望の平坦度を得るために最適な荷重タイプの組合せを自動的に選択するソフトウェアを用いることが好ましい。
＜実施例５＞
図５は、本発明における電子デバイス用凹状透明基板の平坦度調整を行った実施例を示す図である。
電子デバイス用透明基板の平坦度を測定した結果、基板表面の形状は、おわん状で、平坦度：０．６〜０．７μｍの範囲に入る凹形状なので、まず、基板のコーナー部の圧力が高い荷重タイプ（３）（基板中央部近傍に配置されている加圧体３には荷重を加えず、基板のコーナー部に配置されている加圧体３に最も高い荷重がかかるようにした荷重タイプ（尚、図５の荷重タイプ（３）、（４）に記載されている数値は、基板上に働く圧力（ｋｇ／ｃｍ２）を示す。）を選択して、回転数１０〜２０ｒｐｍ、研磨時間４５〜１００秒で研磨を行ったところ（使用した研磨剤は、コロイダルシリカ（平均粒径１００ｎｍ）＋水の研磨液を使用して研磨を行った。）、平坦度：０．４〜０．５μｍの凹形状となった。
When selecting the load type, set the conditions on the polishing machine side such as polishing platen temperature, rotation speed, current value, torque value, etc., and according to this, the optimum load type to obtain the desired flatness It is preferable to use software that automatically selects the combination.
<Example 5>
FIG. 5 is a diagram showing an example in which the flatness of the concave transparent substrate for electronic devices in the present invention is adjusted.
As a result of measuring the flatness of the transparent substrate for electronic devices, the shape of the substrate surface is a bowl shape and the flatness is a concave shape falling within the range of 0.6 to 0.7 μm. High load type (3) (the load in which the highest load is applied to the
さらに、基板のコーナー部の圧力がわずかに高い荷重タイプ（４）（基板中央部近傍に配置されている加圧体３には荷重を加えず、基板の外周部に配置されている加圧体３に荷重をかけ、基板のコーナー部にから基板の内側にかけて次第に小さくなるような荷重タイプ）を選択して、回転数５〜２０ｒｐｍ、研磨時間５〜２０秒で研磨を行ったところ（使用した研磨剤は、コロイダルシリカ（平均粒径１００ｎｍ）＋水の研磨液を使用して研磨を行った。）、平坦度：０．２〜０．３μｍの凹形状とすることができた。
＜比較例＞
実施例３および実施例４に用いた電子デバイス用透明基板の表面に均一な荷重をかけながら研磨を行ったところ、平坦度は良好にならなかった。
＜実施例６＞
上述の実施例３において、使用する研磨液を、研磨剤としてコロイダルシリカ（平均粒径１００ｎｍ）を使用し、水酸化ナトリウムを添加してｐＨが１１．２の研磨液とし、メカノケミカルポリッシングにした以外は実施例３と同じ平坦度の調整方法を行った。
その結果、最終的に得られる基板の平坦度はほぼ同じであるが、平坦度調整における研磨時間がおよそ１５〜２０％短縮することができた。
Further, a load type (4) in which the pressure at the corner portion of the substrate is slightly high (the
<Comparative example>
When polishing was performed while applying a uniform load to the surface of the transparent substrate for electronic devices used in Example 3 and Example 4, the flatness did not improve.
<Example 6>
In Example 3 described above, the polishing liquid used was colloidal silica (average particle diameter 100 nm) as an abrasive, and sodium hydroxide was added to obtain a polishing liquid having a pH of 11.2, which was then mechanochemical polishing. Except for the above, the same flatness adjustment method as in Example 3 was performed.
As a result, the flatness of the finally obtained substrate was almost the same, but the polishing time for adjusting the flatness could be reduced by about 15 to 20%.
１：研磨定盤、
２：研磨パッド、
３：加圧体、
４：加圧体保持手段、
５：リテーナーリング、
６：基板
1: Polishing surface plate
2: Polishing pad,
3: Pressurized body,
4: Pressurized body holding means,
5: Retainer ring,
6: Substrate
Claims (11)
予め既知の平坦度および表面形状を有する電子デバイス用基板の主表面上に、マスクブランクを製造するのと同じ成膜条件にて前記薄膜を成膜し、該薄膜の膜応力に起因した基板の平坦度変化量を求め、マスクブランクが所望の平坦度となるように、前記基板の平坦度および表面形状を決定して、前記基板の主表面が決定した平坦度および表面形状を有する基板を準備する工程と、
前記基板の主表面上に露光光に対して光学的変化をもたらす薄膜を形成する工程と、
を有することを特徴とするマスクブランクの製造方法。 A method of manufacturing a mask blank in which a thin film that causes an optical change with respect to exposure light is formed on a main surface of an electronic device substrate,
The thin film is formed on the main surface of the electronic device substrate having a known flatness and surface shape in advance under the same film formation conditions as those for manufacturing the mask blank, and the substrate is caused by the film stress of the thin film. The flatness change amount is obtained, the flatness and surface shape of the substrate are determined so that the mask blank has a desired flatness, and a substrate having the flatness and surface shape determined by the main surface of the substrate is prepared. And a process of
Forming a thin film that causes an optical change with respect to exposure light on the main surface of the substrate;
A method for manufacturing a mask blank, comprising:
前記加圧手段は、基板表面の分割された複数領域に対して、任意に独立して加圧できるように複数の加圧体を有しており、
該加圧体には個々に圧力制御可能な圧力制御手段が設けられた研磨装置を用い、
該基板主表面の形状が基板表面において任意に設定した基準面に対して相対的に凸状になっている領域は、他の領域よりも前記圧力制御手段によって前記加圧体の基板に対する圧力を大にし、
凸状になっている領域に対向する基板の裏面側より押圧し基板主表面を研磨することによって行われることを特徴とする請求項２に記載のマスクブランクの製造方法。 The adjustment of the flatness of the substrate includes a rotatable polishing surface plate, a polishing pad provided on the polishing surface plate, an abrasive supply means for supplying an abrasive to the surface of the polishing pad, and the polishing pad. Substrate holding means for holding the substrate thereon, substrate pressing means for polishing the substrate surface by pressing the substrate held by the substrate holding means on the polishing pad,
The pressurizing means has a plurality of pressurizing bodies so that it can arbitrarily pressurize the plurality of divided areas of the substrate surface independently.
For the pressure body, a polishing apparatus provided with pressure control means capable of individually controlling pressure is used.
In the region where the shape of the main surface of the substrate is relatively convex with respect to a reference surface arbitrarily set on the substrate surface, the pressure on the substrate of the pressurizing body is set by the pressure control means more than other regions. Big,
3. The method of manufacturing a mask blank according to claim 2, wherein the mask blank is pressed by pressing from the back side of the substrate facing the convex region and polishing the main surface of the substrate.
予め既知の平坦度および表面形状を有する電子デバイス用基板の主表面上に、転写用マスクを製造するのと同じ薄膜パターン占有率、薄膜パターン位置、薄膜パターン形状のうち少なくとも何れか一つを満足するように薄膜パターンを形成し、該薄膜パターンによる膜応力に起因した基板の平坦度変化量を求め、転写用マスクが所望の平坦度となるように、前記基板の平坦度および表面形状を決定して、前記基板の主表面が決定した平坦度および表面形状を有する基板を準備する工程と、
前記基板の主表面上に所望のパターンを形成する工程と、
を有することを特徴とする転写用マスクの製造方法。 A method for manufacturing a transfer mask in which a desired pattern is formed on a main surface of an electronic device substrate,
Satisfy at least one of the same thin film pattern occupancy, thin film pattern position, and thin film pattern shape as those for manufacturing a transfer mask on the main surface of an electronic device substrate having a known flatness and surface shape in advance. The thin film pattern is formed, the amount of change in flatness of the substrate due to the film stress due to the thin film pattern is obtained, and the flatness and surface shape of the substrate are determined so that the transfer mask has the desired flatness. Preparing a substrate having the flatness and surface shape determined by the main surface of the substrate;
Forming a desired pattern on the main surface of the substrate;
A method for producing a transfer mask, comprising:
前記加圧手段は、基板表面の分割された複数領域に対して、任意に独立して加圧できるように複数の加圧体を有しており、
該加圧体には個々に圧力制御可能な圧力制御手段が設けられた研磨装置を用い、
該基板主表面の形状が基板表面において任意に設定した基準面に対して相対的に凸状になっている領域は、他の領域よりも前記圧力制御手段によって前記加圧体の基板に対する圧力を大にし、
凸状になっている領域に対向する基板の裏面側より押圧し基板主表面を研磨することによって行われることを特徴とする請求項７に記載の転写用マスクの製造方法。 The adjustment of the flatness of the substrate includes a rotatable polishing surface plate, a polishing pad provided on the polishing surface plate, an abrasive supply means for supplying an abrasive to the surface of the polishing pad, and the polishing pad. Substrate holding means for holding the substrate thereon, substrate pressing means for polishing the substrate surface by pressing the substrate held by the substrate holding means on the polishing pad,
The pressurizing means has a plurality of pressurizing bodies so that it can arbitrarily pressurize the plurality of divided areas of the substrate surface independently.
For the pressure body, a polishing apparatus provided with pressure control means capable of individually controlling pressure is used.
In the region where the shape of the main surface of the substrate is relatively convex with respect to a reference surface arbitrarily set on the substrate surface, the pressure on the substrate of the pressurizing body is set by the pressure control means more than other regions. Big,
8. The method for producing a transfer mask according to claim 7, wherein the method is performed by polishing the main surface of the substrate by pressing from the back side of the substrate facing the convex region.
状とすることを特徴とする請求項６から８のいずれかに記載の転写用マスクの製造方法。 9. The method for manufacturing a transfer mask according to claim 6, wherein the thin film is a material mainly composed of chromium, and the surface shape of the substrate is a convex shape.
The method of manufacturing a mask blank or a transfer mask according to claim 1, wherein the electronic device substrate is a glass substrate.
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