JP2016191952A - マスクブランク用基板の製造方法、多層反射膜付き基板の製造方法、マスクブランクの製造方法、及び転写用マスクの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高いレベルの平滑性と低欠陥品質を満たすようにマスクブランク用基板を表面処理するためのマスクブランク用基板の製造方法、多層反射膜付き基板の製造方法、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を提供する。【解決手段】マスクブランク用基板（Ｙ）の主表面を、遊離砥粒を含む研磨液を用いて研磨する研磨工程と、研磨工程により得られた主表面に処理流体を供給して処理する工程を含み、遊離砥粒は化学修飾されたコロイダルシリカであり、又は研磨液はコロイダルシリカと、添加剤とアルカリ化合物が含まれた研磨液であり、基板（Ｙ）の主表面に、第１の処理流体を供給して主表面に接触させ、且つ触媒定盤（４）の触媒面（４ａ）を主表面に接触又は接近させた状態で、基板（Ｙ）と触媒面（４ａ）を相対運動させることにより、主表面を触媒基準エッチングする触媒基準エッチング工程と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、マスクブランク用基板の研磨された表面に残存する微小欠陥を低減し、且つ、所望の平滑性を得るためのマスクブランク用基板処理装置、マスクブランク用基板処理方法、及びマスクブランク用基板の製造方法、該基板を用いたマスクブランクの製造方法、並びに該マスクブランクを用いた転写用マスクの製造方法に関するものである。

近年における超ＬＳＩデバイス等の高集積回路の高密度化や高精度化により、マスクブランク用基板などの電子デバイス用基板の平滑性や低欠陥品質に対する要求は、年々厳しくなる状況にある。
ここで、従来のマスクブランク用ガラス基板の主表面上の表面粗さを低減して平滑性や低欠陥品質を向上させる方法としては、例えば、合成石英ガラス基板の主表面を、コロイダルシリカ等の酸化物からなる研磨砥粒を含む研磨液で精密研磨した後や当該主表面への成膜前に、低濃度のフッ酸水溶液で洗浄処理する方法（特許文献１）、さらに低濃度のフッ酸水溶液で処理した後に、アルカリ液で洗浄する方法（特許文献２）、及び、ガラス基板の表面を、コロイダルシリカ含有の研磨スラリーを用いて両面研磨機で研磨した後に、硫酸過水で洗浄する方法（特許文献３）が知られている。

ところで、近時において、上述のような超ＬＳＩデバイス等の高集積回路のパターンの微細化の要求にも対応できるよう、更なる露光波長の短波長化が進んでおり、特に波長が０．２〜１００ｎｍ程度の極紫外（Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ：以下、ＥＵＶという）光を露光光として利用するＥＵＶ露光用反射型マスクブランクなどの開発も進んでいる。

しかし、例えばＡｒＦレーザー光（波長：１９３ｎｍ）を露光光として使用した場合では、それほど大きな問題とはならない、例えば３０ｎｍ級の微細な欠陥であっても、例えば露光波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光を用いるＥＵＶ露光用マスクブランクでは、露光波長より大きい上記微細な欠陥が問題となるという不都合がある。
そこで、マスクブランク用基板の主表面に上記のような致命的なサイズの欠陥が残らないようにするため、基板加工プロセス開発が行われている。

その一方で、上記サイズの微細欠陥を検査するための欠陥検査装置も高感度化が進んでいる。特に、明視野照明系の欠陥検査装置では、欠陥検査基準をより微細な欠陥にまで拡大させると、基板主表面の表面粗さに起因するバックグラウンドノイズを欠陥として検出してしまう擬似欠陥問題が生じることがある。
このため、ＥＵＶ露光用マスクブランク用基板については、Ｒｍｓ（二乗平均平方根粗さ）で０．０８ｎｍ以下の平滑性が求められている。

ところで、最近、触媒基準エッチング（Ｃａｔａｌｙｓｔ Ｒｅｆｅｒｒｅｄ Ｅｔｃｈｉｎｇ：以下、ＣＡＲＥともいう）法が提案されている（特許文献４）。
このＣＡＲＥ法は、例えばＳｉＣ等の結晶性基板の主表面と触媒との間に酸性液等の処理液を介在させた状態で、両者を接近又は接触させることにより、触媒に吸着している処理液中の分子から生成された活性種によって、その主表面に、機械的加工や研磨加工により結晶欠陥として生じた微細な凸部（加工変質層）を選択的に除去してその主表面の平坦化や平滑化を図るものである。

特許第３８７９８２７号公報 特許第３８７９８２８号公報 特開２００６−３５４１３号公報 特開２００９−１１７７８２号公報

しかし、特許文献１及び２に開示された方法は、そもそも、上述のようなＥＵＶ露光用マスクブランク用基板の主表面に対する表面処理に適用することを想定しておらず、現実に適用したとしても、上述のような高い平滑性の要求を満たすことが困難である。また、特許文献３に開示された方法は、両面研磨機を使用する基板加工方法であるため、平滑化には限界があり、この方法も、ＥＵＶ露光用マスクブランク用基板の主表面に対する表面処理への適用が困難である。

また、マスクブランク用基板の加工方法として、上記の特許文献４に記載されたようなＣＡＲＥ法を適用したとしても、Ｒｍｓ（二乗平均平方根粗さ）で０．０８ｎｍ以下の高い平滑性と、低欠陥品質（露光光の波長よりも大きな欠陥が発生しないレベルの品質）を同時に満たす、例えばＥＵＶ露光用のマスクブランク用基板を得ることは困難である。
また、基板材料として、例えばＳｉＯ_２−ＴｉＯ_２系ガラスを使用した場合において、その基板はＳｉＯ_２とＴｉＯ_２との混晶からなるものであり、上記ＣＡＲＥ法における処理液として酸性液を使用すると、その酸性液により、基板表面上のチタン（Ｔｉ）が選択的に溶け、その部分が表面欠陥となる可能性もある。このため、上記ＣＡＲＥ法をマスクブランク用基板の加工方法として適用する場合には、基板材料と処理液との関係を十分に検討する必要があり、容易に適用することはできない。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、半導体デザインルールで例えば１Ｘｎｍ世代（ｈｐ１４ｎｍ、ｈｐ１０ｎｍ等）以降に要求される高いレベルの平滑性と低欠陥品質を満たすようにマスクブランク用基板を表面処理するためのマスクブランク用基板処理装置、マスクブランク用基板処理方法、及びマスクブランク用基板の製造方法、該基板を用いたマスクブランクの製造方法、並びに該マスクブランクを用いた転写用マスクの製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の構成を有する。
（構成１）マスクブランク用基板に処理流体を供給して処理するためのマスクブランク用基板処理装置であって、前記マスクブランク用基板を動作可能な状態で支持する基板支持手段と、該基板支持手段により支持された前記マスクブランク用基板の主表面に対向して配置される触媒面を有する触媒定盤と、前記触媒定盤の触媒面と前記基板とを接触又は接近させた状態で相対運動させる相対運動手段と、前記主表面に、触媒基準エッチングを行うための第１の処理流体を供給する第１の処理流体供給手段と、前記主表面に付着した異物を物理的な作用を利用して前記主表面から除去する物理洗浄手段と、を有することを特徴とするマスクブランク用基板処理装置。

（構成２）前記主表面に物理洗浄を行うための少なくとも一種の第２の処理流体を供給する第２の処理流体供給手段を更に有することを特徴とする構成１記載のマスクブランク用基板処理装置。

（構成３）前記触媒面の面積は、前記主表面の面積よりも小さいことを特徴とする構成１記載のマスクブランク用基板処理装置。

（構成４）前記基板支持手段は、前記マスクブランク用基板を水平に支持するとともに、前記主表面の中心を通り、且つ前記主表面に対して垂直方向の線を中心軸として、前記マスクブランク用基板を回転可能に支持するものであることを特徴とする構成１乃至３のいずれか一項記載のマスクブランク用基板処理装置。

（構成５）前記基板支持手段は、前記マスクブランク用基板の前記主表面又は該主表面に隣接して形成された面取面を支持するものであることを特徴とする構成１乃至４のいずれか一項記載のマスクブランク用基板処理装置。

（構成６）前記相対運動手段は、前記触媒定盤の前記触媒面を、前記基板支持手段により支持された前記マスクブランク用基板の前記主表面の中心とその縁部との間で水平方向に移動させることが可能であり、且つ前記触媒定盤の前記触媒面を、前記主表面に対して垂直方向に移動させることが可能であることを特徴とする構成１乃至５のいずれか一項記載のマスクブランク用基板処理装置。

（構成７）前記物理洗浄手段は、枚葉式のメガソニック洗浄手段、二流体ノズル洗浄手段及びブラシ洗浄手段からなる群より選ばれる少なくとも一つの洗浄手段であることを特徴とする構成１乃至６のいずれか一項記載のマスクブランク用基板処理装置。

（構成８）前記マスクブランク用基板を収容するチャンバーをさらに含み、該チャンバー内には、前記基板支持手段と、前記触媒定盤と、前記相対運動手段と、前記第１の処理流体供給手段と、前記物理洗浄手段と、前記第２の処理流体供給手段が配設されており、前記マスクブランク用基板の前記主表面に対する前記触媒基準エッチング及び前記物理洗浄を前記チャンバー内で行うことを特徴とする構成２乃至７のいずれか一項記載のマスクブランク用基板処理装置。

（構成９）前記触媒定盤の少なくとも前記触媒面は、アルミニウム、スカンジウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、イットリウムジルコニウム、ニオブ、モリブデン、テクネチウム、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、ハフニウム、タンタル、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金、金から選ばれる遷移金属及びこれらのうち少なくとも一つを含む合金からなる群より選ばれる少なくとも一種の材料からなることを特徴とする構成１乃至８のいずれか一項記載のマスクブランク用基板処理装置。

（構成１０）前記第１の処理流体及び前記第２の処理流体は、いずれも、純水であることを特徴とする構成９記載のマスクブランク用基板処理装置。

（構成１１）マスクブランク用基板に処理流体を供給して処理する工程を含むマスクブランク用基板処理方法であって、前記基板の主表面に、第１の処理流体を供給して前記主表面に接触させ、且つ触媒定盤の触媒面を前記主表面に接触又は接近させた状態で、前記基板と前記触媒面を相対運動させることにより、前記主表面を触媒基準エッチングする触媒基準エッチング工程と、前記主表面に付着した異物を物理的な作用を利用して前記主表面から除去する物理洗浄工程と、を有することを特徴とするマスクブランク用基板処理方法。

（構成１２）前記物理洗浄工程は、前記主表面に対して第２の処理流体を供給して行うことを特徴とする構成１１記載のマスクブランク用基板処理方法。

（構成１３）前記物理洗浄工程は、触媒基準エッチング工程の後に行うことを特徴とする構成１１又は１２記載のマスクブランク用基板処理方法。

（構成１４）前記物理洗浄工程は、触媒基準エッチング工程の前後に行うことを特徴とする構成１１又は１２記載のマスクブランク用基板処理方法。

（構成１５）前記触媒基準エッチング工程前に行う前記物理洗浄工程における前記第２の処理流体は、薬液を含むことを特徴とする構成１４記載のマスクブランク用基板処理方法。

（構成１６）前記触媒基準エッチング工程の前に、化学洗浄工程を行うことを特徴とする構成１１乃至１５のいずれか一項記載のマスクブランク用基板処理方法。

（構成１７）構成１１乃至１６のいずれか一項記載のマスクブランク用基板処理方法を経てマスクブランク用基板を作製することを特徴とするマスクブランク用基板の製造方法。

（構成１８）構成１７記載の製造方法によって得られたマスクブランク用基板の主表面上に、高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層した多層反射膜を形成して多層反射膜付き基板を作製することを特徴とする多層反射膜付き基板の製造方法。

（構成１９）前記多層反射膜は、高屈折率材料と低屈折率材料のターゲットを用いたイオンビームスパッタリングにより、前記高屈折率材料と前記低屈折率材料のスパッタ粒子を前記主表面の法線に対して０度以上３０度以下の入射角度で入射させて前記多層反射膜を成膜することを特徴とする構成１８記載の多層反射膜付き基板の製造方法。

（構成２０）構成１１乃至１６のいずれか一項記載の処理方法を経て得られたマスクブランク用基板の主表面上、又は、構成１８若しくは１９に記載の多層反射膜付き基板の前記多層反射膜上に、転写パターン形成用薄膜を形成してマスクブランクを作製することを特徴とするマスクブランクの製造方法。

（構成２１）構成２０記載のマスクブランクの製造方法によって得られたマスクブランクの前記転写パターン形成用薄膜をパターニングして、前記主表面上に転写パターンを形成することを特徴とする転写用マスクの製造方法。

本発明に係るマスクブランク用基板処理装置（構成１）によれば、基板支持手段により支持されたマスクブランク用基板の主表面に、第１の処理流体供給手段からの第１の処理流体を接触させ、且つ触媒定盤の触媒面を接触又は接近させた状態で、相対運動手段により基板と触媒面を相対運動させることにより、主表面を触媒基準エッチングして主表面に高い平滑性を付与する触媒基準エッチングと、物理洗浄手段により主表面に付着した異物を除去して主表面に低欠陥品質を付与する物理洗浄を行うことができる。したがって、このマスクブランク用基板処理装置による基板処理により、主表面が、マスクブランク用基板として要求されるレベルの高い平滑性及び低欠陥品質を兼ね備える基板を得ることができる。

本発明に係るマスクブランク用基板処理方法（構成１１）、及びマスクブランク用基板の製造方法（構成１７）によれば、マスクブランク用基板の主表面に対して、触媒基準エッチング工程により高い平滑性を付与することができ、また、物理洗浄工程により低欠陥品質を付与することができる。したがって、このマスクブランク用基板処理方法、及びマスクブランク用基板の製造方法により、主表面が、マスクブランク用基板として要求されるレベルの高い平滑性及び低欠陥品質を兼ね備える基板を得ることができる。

本発明に係る多層反射膜付き基板の製造方法（構成１８）によれば、上記基板処理方法を経て得られたマスクブランク用基板の主表面が高い平滑性及び低欠陥品質を兼ね備えていることから、その主表面上に、基板の平滑性や表面欠陥等に起因する凹凸状欠陥の発生が極めて少ない多層反射膜を形成することができるので、低欠陥かつ高品質な多層反射膜付き基板を作製することができる。

本発明に係るマスクブランクの製造方法（構成１９）によれば、上記基板処理方法を経て得られたマスクブランク用基板の主表面が高い平滑性及び低欠陥品質を兼ね備えていることから、その主表面上に、基板の平滑性や表面欠陥等に起因する凹凸状欠陥の発生が極めて少ない転写パターン形成用薄膜を形成することができるので、低欠陥かつ高品質なマスクブランクを作製することができる。

本発明に係る転写用マスクの製造方法（構成２０）によれば、上記マスクブランクの製造方法によって得られたマスクブランクの転写パターン形成用薄膜が凹凸状欠陥の発生の極めて少ないものであることから、マスクブランク用基板の主表面上に、黒欠陥等の欠陥の発生が極めて少ない転写パターンを形成することができるので、低欠陥かつ高品質な転写用マスクを作製することができる。

本発明の実施の形態１によるマスクブランク用基板処理装置の構成を示す部分断面図である。 図１に示したマスクブランク用基板処理装置の構成を、その一部を断面視して示す平面図である。 図１に示したマスクブランク用基板処理装置における基板支持手段による基板の支持構造（Ｘ部分）を拡大して示す断面図である。 本発明の実施の形態２によるマスクブランク用基板処理装置における基板支持手段による基板の支持構造を拡大して示す断面図である。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１によるマスクブランク用基板処理装置（以下、基板処理装置という）の構成を示す部分断面図であり、図２は図１に示した基板処理装置の構成を、その一部を断面視して示す平面図であり、図３は図１に示した基板処理装置における基板支持手段による基板の支持構造（Ｘ部分）を拡大して示す断面図である。

この実施の形態１による基板処理装置１は、一枚のマスクブランク用基板（以下、基板という）Ｙに対して、必要な処理流体を供給しながら、ＣＡＲＥ（触媒基準エッチング）と物理洗浄による一連の表面処理を行うための枚葉式の装置である。
より具体的には、基板処理装置１は、図１及び図２に示すように、基板Ｙを収容する略円筒状のチャンバー２を備え、このチャンバー２内には、基板Ｙを支持する基板支持手段３と、基板Ｙの主表面に対向して配置される触媒面４ａを有する平面視円形状の触媒定盤４と、触媒定盤４の触媒面４ａと基板Ｙの主表面とを接触又は接近させた状態で相対運動させる相対運動手段５と、主表面に、ＣＡＲＥを行うための第１の処理流体を供給する第１の処理流体供給手段６と、主表面に付着した異物を物理的な作用を利用して主表面から除去する物理洗浄手段７と、主表面に物理洗浄を行うための少なくとも一種の第２の処理流体を供給する第２の処理流体供給手段８が配設されている。

＜チャンバー２＞
チャンバー２は、図１及び図２に示すように、基板Ｙ及び基板支持手段３を収容する小径部９と、この小径部９の上側に設けられ、触媒定盤４、相対運動手段５、第１の処理流体供給手段６、物理洗浄手段７及び第２の処理流体供給手段８を収容する大径部（図示せず）を有している。小径部９の底部９ａの中央部分には、基板支持手段３の回転軸（後述）を配設するための中央孔部９ｂが設けられており、また、中央孔部９ｂの外側の底部９ａには、チャンバー２内の空気等のガスや液体をチャンバー２の外部に排出する排出管９ｃが設けられている。この排出管９ｃから排出された空気、ガス及び液体は、排出管９ｃに設けられた気液分離手段（図示せず）によって気液分離された後、それぞれ、吸引排気手段（図示せず）及び排水手段（図示せず）により、装置１の外部に排気又は排水されるように構成されている。

チャンバー２内に収容される基板Ｙは、図３に示すように、第１主表面Ｙ１と、第２主表面Ｙ２と、側面Ｙ３と、第１主表面Ｙ１及び側面Ｙ３との境界部を面取り加工して形成された面取面Ｙ４と、第２主表面Ｙ２及び側面Ｙ３との境界部を面取り加工して形成された面取面Ｙ５と、を有している。この実施の形態１において、第１主表面Ｙ１は、転写パターン形成用薄膜が形成される面（すなわち表面）であり、第２主表面Ｙ２は、転写パターン形成用薄膜が形成されない面（すなわち裏面）である。ここで、基板Ｙを構成する材料としては、例えば合成石英ガラス、ソーダライムガラス、ボロシリケートガラス、アルミノシリケートガラス、ＳｉＯ_２−ＴｉＯ_２系ガラス等のガラスやガラスセラミックス等の材料から、基板Ｙの用途に応じて適宜、選択される。例えば、バイナリーマスクブランクや位相シフトマスクブランク等の透過型マスクブランクに使用される基板材料としては、使用する露光波長に対して透過性を有する材料を選択する必要がある。ＡｒＦエキシマレーザー露光用の基板材料としては、合成石英ガラスが好ましい。また、反射型マスクブランクに使用される基板材料としては、低熱膨張の特性を有するＳｉＯ_２−ＴｉＯ_２系ガラス等のガラスやガラスセラミックスが好ましい。

＜基板支持手段３＞
基板支持手段３は、矩形状の基板Ｙを水平に支持するとともに、その基板Ｙの主表面の中心を通り、且つ、その主表面に対して垂直軸Ｚを中心軸として、基板Ｙを回転可能に支持するものである。より具体的には、図１に示すように、基板支持手段３は、チャンバー２の中央孔部９ｂ内に配設されて下方から垂直に立設する回転軸１０と、この回転軸１０の上端に固定された有底筒状の回転体１１を備えている。回転軸１０は、垂直軸Ｚを回転中心として、駆動装置（図示せず）により、例えば矢印Ａ方向に回転するものであり、この回転軸１０の回転に伴って、回転軸１０に固定された回転体１１も一体的に回転するように構成されている。

回転体１１は、図１及び図２に示すように、平面視円形状の底部１２と、この底部１２の周縁部上に立設する周壁部１３と、この周壁部１３の上端に設けられ、基板Ｙを支持する基板支持部１４とから概略構成されている。この回転体１１の回転中心（垂直軸Ｚ）と、基板支持部１４により支持される基板Ｙの中心（主表面の二本の対角線の交点）とは、同軸上に配置されるように構成されている。これにより、回転体１１の回転によって、基板Ｙが基板支持部１４内で水平方向にシフトすることを防止できる。なお、回転体１１は、その周壁部１３とチャンバー２との間に一定の間隙が形成されるようにチャンバー２内に設けられている。底部１２には、回転体１１とチャンバー２を連通させるための連通孔（図示せず）が設けられている。

基板支持部１４は、図２に示すように、平面視円板状をなしており、その中央部分には、基板Ｙを収容するための平面視矩形状の基板収容部１５が形成されている。この基板収容部１５は、図１及び図３に示すように、断面略Ｌ字状をなしており、水平に支持された基板Ｙの第２主表面Ｙ２の４つの帯状の辺縁領域（基板Ｙの第１主表面Ｙ１に形成される転写パターン形成用薄膜の形成予定領域に対応する裏面側領域よりも外側の外縁領域）に接触するように載置して、その４つの辺縁領域を均等に支持する水平支持面１６と、この水平支持面１６に対して垂直方向に延在する垂直壁部１７を有している。

ここで、水平支持面１６によって支持された基板Ｙの上記４つの帯状の辺縁領域は、基板Ｙのできる限り広い範囲を洗浄するために、その幅をできる限り狭くし、その面積を小さくすることが好ましい。また、その洗浄効果を基板Ｙの第１の主表面Ｙ１のみならず、側面Ｙ３にも及ばせるために、基板Ｙは、その側面Ｙ３が垂直壁部１７から僅かに離間するように、水平支持面１６上に載置されることが好ましい。このため、水平支持面１６の奥行寸法は、上記４つの帯状の辺縁領域の面積を小さくし、且つ垂直壁部１７と基板Ｙの側面Ｙ３との離間寸法等を勘案して、設定される。

垂直壁部１７の高さ寸法は、図２及び図３に示すように、水平支持面１６により支持される基板Ｙの第１主表面Ｙ１が基板支持部１４の上面１４ａより高くなるように設定されている。このように設定することで、基板Ｙの第１主表面Ｙ１の辺縁領域においても、ＣＡＲＥや物理洗浄を十分に行うことができる点で好ましい。ただし、必要に応じて、第１主表面Ｙ１を、基板支持部１４の上面１４ａと面一にするか、あるいは上面１４ａよりも低くしてもよい。

基板収容部１５の垂直壁部１７には、図２に示すように、フィンガー収容部１７ａが設けられている。このフィンガー収容部１７ａは、水平支持面１６上に基板Ｙをチャンバー２上方から載置する際、あるいは水平支持面１６で支持された基板Ｙを取り外す際に、基板Ｙを把持するフィンガー（図示せず）のスペースを確保するための凹みである。
また、基板収容部１５の垂直壁部１７の四隅には、それぞれ凹部１７ｂが設けられている。これら凹部１７ｂは、水平支持面１６上に基板Ｙを落とし込む際、あるいは取り外す際に、基板Ｙの４つの角部を垂直壁部１７に当接させないようにするための凹みである。このような凹部１７ｂを設けたことで、当該基板Ｙの４つの角部に対しても、ＣＡＲＥや物理洗浄を十分に行うことができる点で好ましい。また、当該凹部１７ｂは、回転体１１内に連通するように構成されている。このように構成することにより、当該凹部１７ｂを介して、基板Ｙ上に供給される第１の処理流体や第２の処理流体を回転体１１内に流下させた上で、回転体１１内の連通孔（図示せず）を介して、チャンバー２の排出管９ｃから排出することができる。

このような基板支持手段３には、回転体１１の基板支持部１４の上面１４ａの高さを、例えば光学的に検知する手段（図示せず）と、この手段により検知された高さ情報に基づいて上面１４ａの高さを所定値に調整する基板高さ調整手段（図示せず）が設けられている。これらの手段により、ＣＡＲＥを行う際に、基板支持部１４に支持された基板Ｙの主表面の高さを触媒定盤４の触媒面４ａとの接近又は接触に適した位置に調整できるとともに、物理洗浄を行う際に、主表面の高さを物理洗浄手段７による主表面への物理洗浄に適した位置に調整できる。なお、基板高さ調整手段としては、例えば、回転軸１０と回転体１１との間に配設され、空気圧を調整して回転体１１を垂直方向に移動させるエアシリンダ（図示せず）を挙げることができるが、これに限定されるものではなく、他の周知の手段を選択することができる。

＜触媒定盤４＞
触媒定盤４の底部には、図１及び図２に示すように、触媒面４ａが設けられている。この触媒面４ａの面積は、基板Ｙの主表面の面積よりも小さく設定されている。これにより、触媒定盤４を小型化して装置構成の簡略化を図ることができる。さらに、触媒定盤４を小型化することにより、大型の触媒面で生じ得る撓みやへたり等を抑制できるため、基板Ｙの主表面全体に対するＣＡＲＥを確実に行うことができる。また、触媒面４ａの面積が基板Ｙの主表面の面積よりも小さく設定されているので、ＣＡＲＥ加工によって生じるケイ酸化物を、処理流体により効果的に基板Ｙの主表面上から排除することができることから、ＣＡＲＥ加工後の欠陥品質がより良好となる。

触媒定盤４の少なくとも触媒面４ａを構成する材料としては、例えば、アルミニウム、スカンジウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、イットリウムジルコニウム、ニオブ、モリブデン、テクネチウム、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、ハフニウム、タンタル、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金、金、遷移金属（鉄、モリブデン等）、これらのうち少なくとも一つの金属を含む合金（ＳＵＳ（ステンレス鋼）等）、及び、セラミック系固体触媒からなる群より選ばれた少なくとも一種の材料を挙げることができる。このような触媒面４ａを構成する材料は、基板Ｙを構成する材料や後述の第１の処理流体との組合せによって適宜選択されることが好ましい。

＜相対運動手段５＞
この実施の形態１における相対運動手段５は、触媒定盤４の触媒面４ａを基板支持手段３により支持された基板Ｙの主表面の中心とその辺縁領域との間で水平方向に移動させる水平移動手段と、触媒定盤４の触媒面４ａを主表面に対して垂直方向に移動させる垂直移動手段と、これらの水平移動手段と垂直移動手段が相互に連動するように、これら両手段を制御する、例えば演算装置等の制御手段（図示せず）とから概略構成されている。

相対運動手段５における一つの水平移動手段は、触媒定盤４を支持するアーム１８と、触媒定盤４を回転させる回転軸１９と、この回転軸１９を回転駆動する駆動装置（図示せず）により構成されている。また、他の水平移動手段は、上記アーム１８と、このアーム１８を旋回させる旋回軸２０と、この旋回軸２０を回転駆動する駆動装置（図示せず）により構成されている。アーム１８は、その基端部が、駆動装置（図示せず）により旋回する旋回軸２０により水平に支持されており、この旋回軸２０を中心として、図２に示した待機位置と、アーム１８により支持された触媒定盤４の触媒面４ａが基板Ｙの中心へ到達する位置との間で、旋回できるように構成されている。この旋回により、触媒面４ａを、基板支持手段３によって回転する基板Ｙの主表面上の全域にわたって水平移動させることができる。なお、アーム１８の旋回動作は、旋回範囲の全域にわたって一定の速度で旋回するものであってもよく、また、必要に応じて、一定の旋回角ごとに段階的に旋回するものであってもよい。また、旋回軸２０を旋回させる駆動装置（図示せず）と回転軸１９を回転させる駆動装置（図示せず）は、それぞれ個別であってもよく、又は共通のものであってもよい。

相対運動手段５における一つの垂直移動手段は、基板支持手段３について設けられた基板高さ調整手段（図示せず）により構成されている。また、相対運動手段５における他の垂直移動手段は、触媒定盤４について設けられた触媒面高さ調整手段（図示せず）及び圧力調整手段（図示せず）により構成されている。また、触媒定盤４には、ＣＡＲＥを行う際に、主表面と触媒面４ａとの間に第１の処理流体が介在することを前提として、アーム１８の旋回動作により、主表面に接近する際の触媒面４ａの高さを、例えば光学的に検知する手段（図示せず）と、この手段により検知された高さ情報に基づいて所定値に調整する触媒面高さ調整手段（図示せず）と、基板Ｙの主表面に接触する際に、必要に応じて、主表面に対して触媒面４ａによって印加される加工圧力を検知する手段（図示せず）と、この手段により検知された加工圧力の情報に基づいて所定値に調整する圧力調整手段（図示せず）が設けられている。これらの手段により、ＣＡＲＥに適した主表面と触媒面４ａとの離間距離や加工圧力に調整することができる。触媒面高さ調整手段（図示せず）としては、例えばアーム１８を支持する旋回軸２０とこの駆動装置（図示せず）との間に配設され、空気圧を調整して旋回軸２０を垂直方向に移動させるエアシリンダ（図示せず）を挙げることができるが、これに限定されるものではなく、他の周知の手段を選択することができる。なお、圧力調整手段（図示せず）が触媒面４ａの高さを調整して、加工圧力を調整するものである場合には、圧力調整手段（図示せず）を省略し、触媒面高さ調整手段（図示せず）により加工圧力を調整してもよい。

＜第１の処理流体供給手段６＞
第１の処理流体供給手段６は、上記アーム１８の下面から触媒定盤４側に向けて斜め下方に延在する供給管２１と、この供給管２１の下端部先端に設けられ、且つ触媒定盤４の触媒面４ａに向けて第１の処理流体を噴射する噴射ノズル２２を備えている。

供給管２１は、例えばアーム１８の内部を経て、第１の処理流体貯留タンク（図示せず）及び加圧ポンプ（図示せず）に接続されている。

噴射ノズル２２から供給される第１の処理流体としては、基板Ｙをガラス材料から構成する場合、例えば、純水、オゾン水や水素水等の機能水、低濃度のアルカリ性水溶液、低濃度の酸性水溶液からなる群より選択される少なくとも一種の液体を使用することができる。

ここで、ＣＡＲＥを行う場合にあっては、例えば、基板Ｙの構成材料として、露光光の短波長化に対応できるマスクブランク用基板に適した合成石英ガラスやＳｉＯ_２−ＴｉＯ_２系ガラスを用い、触媒面４ａの構成材料として、耐腐食性に優れた白金を用い、第１の処理流体として、コスト面で優れた純水を用いることができる。この場合には、後述するように、基板Ｙの主表面上の微細な凸部を選択的に除去することができ、主表面の表面粗さを確実に低減することができる点で、加工特性に優れている。

＜物理洗浄手段７＞
この実施の形態１における物理洗浄手段７は、それぞれ枚葉式のブラシ洗浄手段２３と、メガソニック洗浄手段２４を備えている。

＜ブラシ洗浄手段２３＞
ブラシ洗浄手段２３は、図１及び図２に示すように、駆動装置（図示せず）により旋回する旋回軸２５と、この旋回軸２５により旋回可能に支持された断面矩形状のアーム２６と、このアーム２６の先端側の下面から垂下する支持軸２７と、この支持軸２７により支持されたブラシ２８とから概略構成されている。

アーム２６は、その基端部が、駆動装置（図示せず）により旋回する旋回軸２５により水平に支持されており、この旋回軸２５を中心として、図２に示した待機位置と、アーム２６により支持されたブラシ２８が基板Ｙの中心に到達する位置との間で、旋回できるように構成されている。この旋回により、ブラシ２８を基板Ｙの主表面上の全域にわたって水平移動させることができる。なお、アーム２６の旋回動作は、旋回範囲の全域にわたって一定の速度で旋回するものであってもよく、また、必要に応じて、一定の旋回角ごとに段階的に旋回するものであってもよい。ブラシ２８としては、例えばＰＶＡ（ポリビニルアルコール）製のブラシを使用することが好ましいが、これに限定されるものではなく、基板Ｙの主表面の表面粗さを低下させないものであれば、他の材料から構成されたブラシを使用することができる。

＜ブラシ洗浄手段２３に対する第２の処理流体供給手段８＞
ブラシ洗浄手段２３に対して使用される第２の処理流体供給手段８は、アーム２６の下面からブラシ２８側に向けて斜め下方に延在する供給管２９と、この供給管２９の下端部先端に設けられ、且つブラシ２８と基板Ｙの主表面との間に向けて、ブラシ洗浄用の第２の処理流体を噴射する噴射ノズル３０を備えている。供給管２９は、例えばアーム２６の内部を経て、ブラシ洗浄用の第２の処理流体貯留タンク（図示せず）及び加圧ポンプ（図示せず）に接続されている。このように、第２の処理流体供給手段８を設けたことにより、第２の処理流体を介在させた状態で、ブラシ２８により基板Ｙの主表面を擦って主表面に付着した異物を掻き落として除去する物理洗浄を行うことができる。

ブラシ洗浄用の第２の処理流体としては、例えば純水、オゾン水や水素水等の機能水、及び、中性洗剤（界面活性剤やキレート剤を含む）などの液体からなる群より選択される少なくとも一種の液体を使用することができる。

＜メガソニック洗浄手段２４＞
メガソニック洗浄手段２４は、図２に示すように、駆動装置（図示せず）により旋回する旋回軸３１と、この旋回軸３１により旋回可能に支持された断面矩形状のアーム３２と、このアーム３２の先端側の下面に支持されたメガソニックノズル３３と、このメガソニックノズル３３を駆動する発振装置（図示せず）とから概略構成されている。

アーム３２は、その基端部が、駆動装置（図示せず）により旋回する旋回軸３１により水平に支持されており、この旋回軸３１を中心として、図２に示した待機位置と、アーム３２により支持されたメガソニックノズル３３が基板Ｙの中心に到達する位置との間で、旋回できるように構成されている。この旋回により、メガソニックノズル３３を基板Ｙの主表面上の全域にわたって水平移動させることができる。なお、アーム３２の旋回動作は、旋回範囲の全域にわたって一定の角速度で旋回するものであってもよく、また、必要に応じて、停止位置を基準とした一定の旋回角ごとに停止するような段階的に旋回するものであってもよい。また、メガソニックノズル３３から出力される超音波の発振周波数としては、例えば１ＭＨｚ〜３ＭＨｚの範囲が好ましい。

＜メガソニック洗浄手段２４に対する第２の処理流体供給手段８＞
メガソニック洗浄手段２４に対して使用される第２の処理流体供給手段８は、アーム３２の下面からメガソニックノズル３３の先端に向けて斜め下方に延在する供給管３４と、この供給管３４の下端部先端に設けられ、且つメガソニックノズル３３と基板Ｙの主表面との間に向けて、メガソニック洗浄用の第２の処理流体を噴射する噴射ノズル（図示せず）を備えている。供給管３４は、例えばアーム３２の内部を経て、メガソニック洗浄用の第２の処理流体貯留タンク（図示せず）及び加圧ポンプ（図示せず）に接続されている。このように、第２の処理流体供給手段８を設けたことにより、第２の処理流体を介在させた状態で、メガソニックノズル３３により基板Ｙの主表面に対して超音波振動を伝導して主表面に付着した異物を浮かせて除去する物理洗浄を行うことができる。
メガソニック洗浄用の第２の処理流体としては、例えば、水素水を使用することができるが、これに限定されるものではなく、他の水性流体を使用することができる。

この実施の形態１における第２の処理流体供給手段８は、上述のように、ブラシ洗浄用及びメガソニック洗浄用の二種の第２の処理流体を供給するものとして構成しているが、両方に共通して使用できる一種の第２の処理流体、例えば純水等の水を用いる構成としてもよい。これにより、一つの第２の処理流体供給手段８でブラシ洗浄及びメガソニック洗浄を行うことができるので、設備コスト及び第２の処理流体の調達コストを削減できる。

なお、この実施の形態１では、物理洗浄手段として、枚葉式のブラシ洗浄手段２３とメガソニック洗浄手段２４を組み合わせたが、これに限定されるものではなく、ブラシ洗浄手段２３及びメガソニック洗浄手段２４をそれぞれ単独で使用してもよく、又は、枚葉式の二流体洗浄手段（図示せず）を単独あるいは他の洗浄手段（例えばブラシ洗浄手段又はメガソニック洗浄手段等）と適宜組み合わせて使用してもよい。これらの物理洗浄手段を単独又は組み合わせて用いることで、基板Ｙの主表面に付着した異物を確実に除去することができるので、その基板Ｙに対して高い低欠陥品質を付与することができる。また、枚葉式の物理洗浄手段は、基板Ｙを個別に洗浄することができるので、高い平滑性及び低欠陥品質が要求されるマスクブランク用基板の洗浄手段として、特に好ましい。
二流体ノズル洗浄手段に使用される流体としては、例えば窒素（Ｎ_２）ガスと炭酸水を組み合わせることができるが、これらに限定されるものではない。

ここで、上述の第１の処理流体と第２の処理流体は、いずれも、純水であってもよい。このような構成により、両処理流体が異なる場合と比べて、処理流体供給手段を個別に設ける必要がなく、ＣＡＲＥ後に物理洗浄を行う場合に、両処理流体が異なる場合と比べて、その処理流体の切替え時間を省くことができることから、ＣＡＲＥ及び物理洗浄に要する全処理時間を短縮することができる。また、両処理流体として水を用いることにより、従来のＣＡＲＥ法による基板処理方法で使用される酸性液等と比べて、安全性が高い点で、処理流体の取扱いを容易にすることができる。

次に、基板処理装置１を用いた基板処理方法を説明する。
＜研磨工程＞
まず、基板Ｙの主表面Ｙ１及びＹ２について、基板処理装置１に搬送される前に、予め、粗研磨工程、精密研磨工程及び超精密研磨工程等からなる複数段階の研磨工程を行う。この研磨工程は、基板Ｙの主表面Ｙ１及びＹ２の平坦度や平滑度を高めるために行われる工程であり、チャンバー２内へ搬送された後に行うＣＡＲＥ工程とは異なる。研磨工程の後、超精密研磨工程で使用した、例えばコロイダルシリカを含有する研磨スラリー等の研磨剤を基板Ｙから除去するための洗浄工程を行う。この洗浄工程は、ＣＡＲＥ工程の前処理として、必要に応じて行われる後述の洗浄工程とは異なる。研磨工程の後に行う洗浄工程は、純水の他、基板Ｙの主表面Ｙ１、Ｙ２から効果的に研磨砥粒を除去するために酸性の水溶液やアルカリ性の水溶液を使用することができる。
この研磨工程は、基板Ｙの主表面Ｙ１及びＹ２を、研磨砥粒（研磨剤）を含む研磨スラリーを用いて研磨する工程である。研磨工程に使用される研磨砥粒としては、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、シリカ、コロイダルシリカなどが挙げられる。
複数段階の研磨工程を行う場合、研磨工程が進むに従って、使用する研磨砥粒の粒径を小さくすることで、基板Ｙの主表面Ｙ１及びＹ２の表面粗さを低減することができる。
複数段階の研磨工程において、最終段階の研磨工程に使用する研磨砥粒としては、コロイダルシリカを使用することが好ましい。研磨工程の後に行われるＣＡＲＥ工程との組み合わせにおいては、ＣＡＲＥ工程に投入する基板Ｙの主表面、特に転写パターンが形成される側の主表面Ｙ１は、ピット等の凹欠陥をできる限り少なくすることが好ましい。なぜならＣＡＲＥ工程は、触媒定盤４の触媒面４ａを基準面として基板Ｙの主表面Ｙ１を加工するので、基板Ｙの主表面Ｙ１やＹ２に存在する凸部を優先的に加工する方法であり、ピット等の凹欠陥は残りやすいか、凹欠陥を除去するためにはＣＡＲＥ工程の加工取り代を大きくしなければならないからである。ＣＡＲＥ工程の加工取り代を大きくすると、ＣＡＲＥ工程の加工時間が長くなるので、製造コストが高くなる点で好ましくない。ピット等の凹欠陥をできる限り少なくする理由から、研磨砥粒は、化学修飾されたコロイダルシリカを使用することが好ましい。また、コロイダルシリカを含有する研磨液には水のほかに、添加剤とアルカリ化合物が含まれることが好ましい。添加剤は、研磨砥粒表面に被膜を形成する以外にも、被研磨面の表面を保護するため、研磨砥粒による被研磨面に対するアタックを抑制し、ピット等の凹欠陥を抑制することができる。添加剤としては、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン及びプロランから選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。これらのうちの２種類以上を混合して用いることもできる。これらの添加剤うち、洗浄性を考慮すると、ヒドロキシエチルセルロースが好ましい。また、アルカリ化合物としては、アンモニア、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、及び水酸化テトラブチルアンモニウムなどが挙げられる。中でもアンモニアが好ましい。尚、研磨砥粒の粒径は、必要とする表面粗さに応じて適宜設定される。
また、上述の研磨工程とは別に、ＣＡＲＥ工程の前に、基板Ｙの主表面Ｙ１やＹ２の平坦度を制御するための表面加工処理を行うことができる。平坦度を制御する加工方法としては、周知の方法を用いることができるが、例えば、磁気粘弾性流体研磨（Ｍａｇｎｅｔｏ Ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ:ＭＲＦ）、局所化学機械研磨（局所ＣＭＰ）、ガスクラスターイオンビームエッチング（Ｇａｓ Ｃｌｕｓｔｅｒ Ｉｏｎ Ｂｅａｍ ｅｔｃｈｉｎｇ：ＧＣＩＢ）、局所プラズマエッチングを用いたドライケミカル平坦化法（Ｄｒｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｐｌａｎａｒｉｚａｔｉｏｎ：局所ＤＣＰ）などを適宜選択することができる。
ＭＲＦは、磁性流体中に含有させた研磨砥粒を基板Ｙに高速に接触させるとともに、その接触部分の滞留時間をコントロールすることにより、当該基板Ｙに対して局所的に研磨を行う局所加工方法である。
局所ＣＭＰは、小径研磨パッドと、例えばコロイダルシリカ等の研磨砥粒を含有する研磨液を用い、小径研磨パッドと基板Ｙとの接触部分の滞留時間をコントロールすることにより、主に、当該基板Ｙの主表面Ｙ１の凸状部分を研磨加工する局所加工方法である。
ＧＣＩＢは、常温常圧で気体の反応性物質（ソースガス）を真空装置内に、断熱膨張させつつ噴出させてガスクラスターを生成させ、このガスクラスターに電子照射してイオン化させたガスクラスターイオンを、高電界で加速してガスクラスターイオンビームとし、このビームを基板Ｙに照射してエッチング加工する局所加工方法である。
局所ＤＣＰは、局所的にプラズマエッチングし、凸度に応じてプラズマエッチング量をコントロールすることにより、局所的にドライエッチングを行う局所加工方法である。
以上のように、本実施形態によれば、ＣＡＲＥ工程前の表面加工処理によって、基板Ｙの主表面Ｙ１の平坦度を制御し、あるいは、平坦度を極力維持しつつ、平滑度を改善することができる。これにより、平坦度及び／又は平滑度に優れた基板Ｙの主表面Ｙ１に対してＣＡＲＥ工程を行うことができるので、主表面Ｙ１又はその内部の加工変質部を効率よく除去することができるとともに、その後の成膜工程によって成膜した転写パターン形成用薄膜の剥離現象の発生を抑制した低欠陥で高品質のマスクブランクを作製することができる。
研磨工程の後に上述の表面加工処理を行う場合、基板Ｙの主表面Ｙ１、Ｙ２の表面粗さを低減させる目的で、上述の超精密研磨工程に相当する研磨工程を行うことができる。ピット等の凹欠陥をできる限り少なくする観点から、使用する研磨砥粒として化学修飾されたコロイダルシリカ、または、研磨液として、添加剤とアルカリ化合物が含まれたコロイダルシリカを含有する研磨液を使用することが好ましい。

＜ＣＡＲＥ工程前の洗浄工程＞
次に、基板Ｙを、基板処理装置１内の基板支持手段３の基板収容部１５内の水平支持面１６上に載置して支持した後、ＣＡＲＥ工程の前処理工程として、洗浄工程を行う。この洗浄工程は、上述の研磨工程後に行われた洗浄工程後に、新たに基板Ｙの主表面に異物が付着した場合に、その異物を除去するための工程である。この洗浄工程により、ＣＡＲＥ工程において、基板Ｙと触媒面４ａとの間に上記異物が噛み込み、基板Ｙの主表面に深い傷を付けてしまう可能性を排除することができる。

本実施形態においては、ＣＡＲＥ工程の前処理工程としての洗浄工程として、まず、上述したＰＶＡ製のブラシ２８によるブラシ洗浄を行い、その後、メガソニックノズル３３によるメガソニック洗浄を行う。なお、物理洗浄の手順または方法はこれに限られず、例えば、上述した手順を逆にしてもよいし、二つの洗浄を同時に行ってもよい。ブラシ洗浄の手順としては、ブラシ洗浄手段２３の旋回軸２５を中心として、アーム２６を待機位置から旋回させて、アーム２６に設けられたブラシ２８が基板Ｙの辺縁部に位置するようにする。この状態で、供給管２９を介して噴射ノズル３０から流体を噴射しつつ、ブラシ２８を基板Ｙに接触させて基板Ｙを洗浄しながらブラシ２８を基板Ｙの中心部まで移動させる。この際に、基板支持手段３の回転軸１０を回転させることによって、基板Ｙを回転させ、基板Ｙの主表面Ｙ１の全面に亘ってブラシ２８が接触するようにしている。その後、ブラシ２８を基板Ｙの辺縁部に戻すように移動させる。このような動作を所定回数（例えば５回）繰り返した後、噴射ノズル３０からの流体の噴射を停止し、アーム２６を待機位置まで旋回させてブラシ２８を洗浄前の停止位置に移動させる。

その後のメガソニック洗浄の手順としては、メガソニック洗浄手段２４の旋回軸３１を中心として、アーム３２を待機位置から旋回させて、メガソニックノズル３３が基板Ｙの辺縁部に位置するようにする。この状態で、アーム３２に設けられた供給管３４を介して噴射ノズル（図示せず）から、流体を基板Ｙの主表面Ｙ１に噴射しつつ、メガソニックノズル３３を基板Ｙに近接させて主表面Ｙ１に噴射された流体を振動させつつメガソニックノズル３３を基板Ｙの中心部まで移動させる。この際に、基板支持手段３の回転軸１０を回転させることによって、基板Ｙを回転させ、基板Ｙの主表面Ｙ１の全面に亘ってメガソニックノズル３３による振動が行えるようにしている。その後、メガソニックノズル３３を基板Ｙの辺縁部に戻すように移動させる。このような動作を所定回数（例えば５回）繰り返した後、噴射ノズル（図示せず）からの流体の噴射を停止し、アーム３２を待機位置まで旋回させてメガソニックノズル３３を洗浄前の停止位置に移動させる。

このような物理洗浄には、基板Ｙの主表面を実質的に粗さない程度に、化学的効果を付加することができる。例えば、物理洗浄工程において基板Ｙの主表面に供給される第２の処理流体中に薬液を含めることができる。これにより、ＣＡＲＥ工程前に基板Ｙの主表面に異物が付着している場合、その異物の除去に、物理的作用に加えて、化学的作用を利用することができるので、その異物を確実に除去することができる。この薬液としては、周知の薬液を使用することができ、例えば、ＳＰＭ（硫酸過水）、ＡＰＭ（アンモニア過水）及びＨＦ（フッ酸）、あるいは、オゾン水、水素水等の機能水、界面活性剤を含む洗浄剤などを挙げることができる。

なお、上述の物理洗浄に代えて、基板Ｙの主表面の表面を実質的に粗さない程度の化学洗浄を行ってもよい。これにより、ＣＡＲＥ工程前に基板Ｙの主表面に異物が付着している場合、化学的作用を利用して、異物を、例えば溶解して除去することができる。この化学洗浄としては、例えば、ＳＰＭ（硫酸過水）、ＡＰＭ（アンモニア過水）及びＨＦ（フッ酸）等を組み合わせたＲＣＡ洗浄、あるいは、オゾン水、水素水等の機能水、界面活性剤を含む洗浄剤を用いた洗浄方法を挙げることができる。

＜ＣＡＲＥ工程＞
ＣＡＲＥ工程は、図１等に示すように、基板Ｙの主表面に、第１の処理流体供給手段６により第１の処理流体を供給して主表面に接触させ、且つ触媒定盤４の触媒面４ａを主表面に接触又は接近させた状態で、基板Ｙと触媒面４ａを上記相対運動手段５により相対運動させることで、主表面に対してＣＡＲＥを行う。
ＣＡＲＥ工程の手順としては、触媒定盤４が上方に位置している状態で、旋回軸２０を中心として、アーム１８を回動し、触媒定盤４が基板Ｙの周縁部に位置するようにする。この状態で、エアシリンダ（図示せず）により、旋回軸２０を下方に移動させ、触媒定盤４を基板Ｙに接触または近接させる。この状態で、第１の処理流体供給手段６の供給管２１を介して噴射ノズル２２から、流体を噴射しつつ、回転軸１９を中心として触媒定盤４を回転させながら、触媒定盤４を基板Ｙの中心まで移動させる。この際に、基板支持手段３の回転軸１０を回転させることによって、基板Ｙを回転させている。

ここで、触媒定盤４の回転方向（例えば矢印Ｂ方向）は、基板支持手段３による基板Ｙの回転方向（例えば矢印Ａ方向）とは逆になるように設定されている。これは、逆回転させることにより、両者間に確実に周速差をとり、ＣＡＲＥの効率を高めるためである。また、両者の回転数は、僅かに異なるように設定されている。これにより、触媒定盤４の触媒面４ａが基板Ｙの主表面上に対して異なる軌跡を描くように相対運動させることができ、ＣＡＲＥの効率を高めることができる。なお、基板Ｙ及び触媒面４ａの回転数は、それぞれ、例えば５回転／分〜２００回転／分の範囲内で設定される。また、加工時間は、例えば５〜１２０分の範囲内で設定される。さらに、必要に応じて印加される加工圧力は、例えば０ｈＰａ〜１０００ｈＰａ、好ましくは１０ｈＰａ〜１０００ｈＰａの範囲内で適宜調整される。

その後、触媒定盤４を基板Ｙに接触または近接させた状態で、触媒定盤４を基板Ｙの中心部から辺縁部にわたるようにアーム１８を移動させる。このような動作を所定回数（例えば５回）繰り返した後、噴射ノズル２２からの流体の噴射を停止し、エアシリンダにより上方に移動させて、触媒定盤を基板Ｙから離間させ、旋回軸２０を中心にアーム１８を移動させることにより、触媒定盤４をＣＡＲＥ工程前の停止位置に移動させる。
このＣＡＲＥ工程により、主表面の表面粗さを確実に低減できるので、主表面に対して高い平滑性を付与できる。例えば、基板材料としての合成石英ガラスと、触媒材料としての白金と、第１の処理流体としての純水を用いる場合には、触媒面４ａ上の純水中の水酸基が触媒面４ａ上で活性種として生成し、この活性種が触媒面４ａと接近又は接触する主表面上の微細な凸部のシリコンと選択的に結合して純水中の溶解物（シリコン酸化物）となる加水分解反応が進行すると考えられ、当該微細な凸部を選択的に除去することができる。

＜ＣＡＲＥ工程後の洗浄工程＞
この洗浄工程は、主表面に対して、ＣＡＲＥ工程によって付与された高い平滑性を維持しつつ、ＣＡＲＥ工程中若しくはＣＡＲＥ工程後に主表面に付着した異物を除去することを目的として行われる。このため、この洗浄工程には、物理洗浄工程を用いることが好ましい。その理由は、物理洗浄工程が主表面の高い平滑性を維持しながら、当該異物に対して物理的作用を効率よく付与して主表面から当該異物を除去できるからである。特に、基板材料がガラスであって、処理流体として純水を使用するＣＡＲＥ工程においては、純水中に存在している溶解物（シリコン酸化物）が基板Ｙの主表面Ｙ１やＹ２に付着した場合に、最も効果を発揮する。ＣＡＲＥ工程の後の洗浄方法として化学洗浄を行うと、基板Ｙの主表面Ｙ１やＹ２上のシリコン酸化物がマスクとなって、ガラス基板が侵食されるので、表面粗さの増加、若しくはシリコン酸化物が付着していた箇所で凸部が発生する点で好ましくない。

ＣＡＲＥ工程後の洗浄工程として、まず、上述したＰＶＡ製のブラシ２８によるブラシ洗浄を行い、その後、メガソニックノズル３３によるメガソニック洗浄を行う。なお、物理洗浄の手順または方法はこれに限られず、例えば、上述した手順を逆にしてもよいし、二つの洗浄を同時に行ってもよい。なお、ブラシ洗浄およびメガソニック洗浄工程については、上述したＣＡＲＥ工程前と同様の手順で行うことができる。

なお、吸引排気手段（図示せず）による吸引力の一部を利用することにより、基板支持部１４の垂直壁部１７に設けられた４つの凹部１７ｂを通じて、基板Ｙ上に供給される第１の処理流体や第２の処理流体を回転体１１内に流下させ、回転体１１の連通孔（図示せず）を介して、チャンバー２の排出管９ｃから効率よく排出することができる。

以上のように、実施の形態１によれば、基板処理装置１の同一のチャンバー２内に、ＣＡＲＥ及び物理洗浄を行うための上述の各手段を配設したことにより、基板Ｙの主表面に対して、ＣＡＲＥ及び物理洗浄を連続して行うことができる。これにより、ＣＡＲＥ後に物理洗浄を行う場合に、基板Ｙの主表面に対して、ＣＡＲＥによって高い平滑性を付与することができるとともに、その高い平滑性を維持しながら、物理洗浄によって低欠陥で高品質を付与することができる。したがって、このような基板処理装置１、及び、この基板処理装置１を用いる基板処理方法は、例えば、半導体デザインルールで１Ｘ世代（ｈｐ１４ｎｍ、ｈｐ１０ｎｍ等）以降で使用されるＡｒＦエキシマレーザー露光用マスクブランク用基板やＥＵＶ露光用マスクブランク用基板の表面処理に適したものである。

さらに、高い平滑性及び低欠陥品質のマスクブランク用基板上に転写パターン形成用薄膜を形成して作製されるマスクブランク、及び、このマスクブランクの転写パターン形成用薄膜をパターニングして、主表面上に転写パターンを形成して作製される転写用マスクは、いずれも、基板の低い平滑性や表面欠陥等に起因する欠陥の発生が極めて少なく、例えば１Ｘｎｍ世代（ｈｐ１４ｎｍ、ｈｐ１０ｎｍ等）以降に要求される高いレベルの品質を発揮するものである。
なお、本実施の形態において、マスクブランク用基板処理方法を経て得られたマスクブランク用基板Ｙの主表面について、必要に応じて、凸欠陥や凹欠陥の欠陥検査を行う欠陥検査工程を行ってもよい。この欠陥検査工程は、周知の欠陥検査装置（例えばＴｅｒｏｎ６１０：ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製）を用いて、所定の欠陥検査条件で行うことができる。欠陥検査条件としては、上記主表面に要求されるレベルの平滑性と低欠陥品質を確認できる程度の検査感度（ＳＥＶＤ換算で例えば２１．５ｎｍの欠陥を検出できる程度の検査感度）を採用することができる。欠陥検査工程を行うことにより、上記基板Ｙの主表面が、例えば１Ｘｎｍ世代（ｈｐ１４ｎｍ、ｈｐ１０ｎｍ等）以降に要求される高いレベルの平滑性と低欠陥品質を満たしていることを確認することができる。

実施の形態２．
図４は本発明の実施の形態２によるマスクブランク用基板処理装置における基板支持手段による基板の支持構造を拡大して示す断面図であり、図１〜図３と同一構成要素には同一符号を付して重複説明を省略する。
この実施の形態２における基板支持手段３の基板収容部１５は、実施の形態１における水平支持面１６に代えて、テーパ支持面３５を備えている。このテーパ支持面３５は、面取面Ｙ５と第２主表面Ｙ２との境界部を支持するものであるため、水平方向に対するテーパ支持面３５の傾斜角は、水平支持される基板Ｙの面取面Ｙ５の第２主表面Ｙ２に対する傾斜角よりも小さく設定されている。

この実施の形態２によれば、テーパ支持面３５により当該境界部を支持するように構成したことで、基板支持手段３による基板Ｙへの接触面積を最小限にすることができるので、基板Ｙの第１主表面Ｙ１、側面Ｙ３及び面取面Ｙ４のみならず、面取面Ｙ５をも物理洗浄等によって洗浄することができる。

なお、テーパ支持面の傾斜角を面取面Ｙ５の傾斜角と同一に設定し、テーパ支持面により面取面Ｙ５の全面を支持するように構成してもよい。この構成により、基板Ｙを確実に支持することができる。
また、本実施の形態において、マスクブランク用基板処理装置を用いて得られたマスクブランク用基板Ｙの主表面について、必要に応じて、実施の形態１と同様に、凸欠陥や凹欠陥の欠陥検査を行う欠陥検査工程を行ってもよい。欠陥検査工程を行うことにより、上記基板Ｙの主表面が、例えば１Ｘｎｍ世代（ｈｐ１４ｎｍ、ｈｐ１０ｎｍ等）以降に要求される高いレベルの平滑性と低欠陥品質を満たしていることを確認することができる。

実施の形態３．
本発明の実施の形態３によるマスクブランク用基板処理方法、及びマスクブランク用基板の製造方法は、上述で説明した＜ＣＡＲＥ工程＞と＜ＣＡＲＥ工程後の洗浄工程＞を行うことにより、マスクブランク用基板を作製するものである。また、実施の形態３のマスクブランク用基板処理方法やマスクブランク用基板の製造方法では、必要に応じて、上述の＜研磨工程＞、＜ＣＡＲＥ工程前の洗浄工程＞を行ってもよい。
さらに、本実施の形態において、マスクブランク用基板処理方法で処理されたマスクブランク用基板Ｙの主表面、あるいは、マスクブランク用基板の製造方法で製造されたマスクブランク用基板Ｙの主表面について、必要に応じて、実施の形態１と同様に、凸欠陥や凹欠陥の欠陥検査を行う欠陥検査工程を行ってもよい。欠陥検査工程を行うことにより、上記基板Ｙの主表面が、例えば１Ｘｎｍ世代（ｈｐ１４ｎｍ、ｈｐ１０ｎｍ等）以降に要求される高いレベルの平滑性と低欠陥品質を満たしていることを確認することができる。

実施の形態４．
本発明の実施の形態４による多層反射膜付き基板の製造方法は、実施の形態３のマスクブランク用基板処理方法、又は、マスクブランク用基板の製造方法で説明した方法により作製した基板ＹのＣＡＲＥ及び物理洗浄した主表面上に、高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層した多層反射膜を形成し、多層反射膜付き基板を製造するか、さらに、この多層反射膜上に保護膜を形成して、多層反射膜付き基板を製造する。
実施の形態４による多層反射膜付き基板の製造方法によれば、実施の形態３のマスクブランク用基板処理方法、マスクブランク用基板の製造方法により得られた基板Ｙを用いて多層反射膜付き基板を製造するので、基板要因による特性の悪化を防止することができ、所望の特性をもった多層反射膜付き基板を製造することができる。
また、上述の多層反射膜は、高屈折率材料と低屈折率材料のターゲットを用いたイオンビームスパッタリングにより、前記高屈折率材料と前記低屈折率材料のスパッタ粒子を前記主表面の法線に対して０度以上３０度以下の入射角度で入射させて多層反射膜を成膜することが好ましい。高屈折率材料と低屈折率材料のスパッタ粒子を基板Ｙの法線に対して０度以上３０度以下にすることにより、多層反射膜の表面粗さを高平滑化できるので、高感度の欠陥検査条件下での欠陥検出数を抑制することができる点で好ましい。
なお、本実施の形態において、実施の形態３のマスクブランク用基板処理方法を経て得られた上記基板ＹのＣＡＲＥ及び物理洗浄した主表面、あるいは、実施の形態３のマスクブランク用基板の製造方法で作製した上記基板ＹのＣＡＲＥ及び物理洗浄した主表面について、実施の形態１と同様に、凸欠陥や凹欠陥の欠陥検査を行う欠陥検査工程を行ってもよい。欠陥検査工程を行うことにより、上記基板Ｙの主表面が、例えば１Ｘｎｍ世代（ｈｐ１４ｎｍ、ｈｐ１０ｎｍ等）以降に要求される高いレベルの平滑性と低欠陥品質を満たしていることを確認することができる。

実施の形態５．
本発明の実施の形態５によるマスクブランクの製造方法は、実施の形態３のマスクブランク用基板処理方法で説明した方法により作製した基板ＹのＣＡＲＥ及び物理洗浄した主表面上、又は実施の形態４の多層反射膜付き基板の製造方法で説明した方法により作製した多層反射膜付き基板上（多層反射膜や保護膜）上に、転写パターン形成用薄膜を形成してマスクブランクを作製するものである。マスクブランクがバイナリーマスクブランクの場合は、転写パターン形成用薄膜として遮光膜を形成する。マスクブランクがハーフトーン型位相シフトマスクブランクの場合は、転写パターン形成用薄膜として光半透過膜を形成するか、又は、転写パターン形成用薄膜として光半透過膜、遮光膜を形成する。また、マスクブランクがＥＵＶ用の反射型マスクブランクの場合は、転写パターン形成用薄膜として吸収体膜を形成する。ＥＵＶ用の反射型マスクブランクの場合、通常、基板Ｙの多層反射膜を形成していない主表面に裏面導電膜が形成される。
実施の形態５によれば、実施の形態３のマスクブランク用基板処理方法により得られた基板Ｙ又は実施の形態４の多層反射膜付き基板の製造方法により得られた多層反射膜付き基板を用いてマスクブランクを製造するので、基板要因による特性の悪化を防止することができ、所望の特性をもったマスクブランクを製造することができる。
なお、本実施の形態に用いられる実施の形態３のマスクブランク用基板処理方法を経て得られた上記基板ＹのＣＡＲＥ及び物理洗浄した主表面について、実施の形態１と同様に、凸欠陥や凹欠陥の欠陥検査を行う欠陥検査工程を行ってもよい。欠陥検査工程を行うことにより、上記基板Ｙの主表面が、例えば１Ｘｎｍ世代（ｈｐ１４ｎｍ、ｈｐ１０ｎｍ等）以降に要求される高いレベルの平滑性と低欠陥品質を満たしていることを確認することができる。

実施の形態６．
本発明の実施の形態６による転写用マスクの製造方法は、実施の形態５のマスクブランクの製造方法で説明した方法により作製したマスクブランクの転写パターン形成用薄膜を、周知のリソグラフィー技術によってパターニングして、転写パターンを形成することにより、転写用マスクを作製するものである。
実施の形態６によれば、実施の形態５のマスクブランクの製造方法により得られたマスクブランクを用いて転写用マスクを製造するので、基板要因による特性の悪化を防止することができ、所望の特性をもった転写用マスクを製造することができる。

実施例１．
（マスクブランク用ガラス基板の作製）
実施例１は、マスクブランク用ガラス基板処理方法の具体例である。実施例１は、以下の工程からなる。
（１）第１研磨（粗研磨）工程
ＳｉＯ_２−ＴｉＯ_２系ガラス基板（１５２ｍｍ×１５２ｍｍ）Ｙの端面を面取加工及び研削加工を終えたガラス基板Ｙを両面研磨装置に１０枚セットし、以下の研磨条件で粗研磨を行った。１０枚セットを５回行い合計５０枚のガラス基板Ｙの粗研磨を行った。なお、加工荷重、研磨時間は適宜調整して行った。
スラリー：酸化セリウム（平均粒径２〜３μｍ）を含有する水溶液
研磨パッド：硬質ポリシャ（ウレタンパッド）
上記研磨工程後、ガラス基板に付着した研磨砥粒を除去するため、ガラス基板Ｙを洗浄槽に浸漬（超音波印加）し、洗浄を行った。

（２）第２研磨（精密研磨）工程
第１研磨を終えたガラス基板Ｙを両面研磨装置に１０枚セットし、以下の研磨条件で精密研磨を行った。１０枚セットを５回行い、合計５０枚のガラス基板Ｙの精密研磨を行った。なお、加工荷重、研磨時間は適宜調整して行った。
スラリー：酸化セリウム（平均粒径１μｍ）を含有する水溶液
研磨パッド：軟質ポリシャ（スウェードタイプ）
上記研磨工程後、ガラス基板Ｙに付着した研磨砥粒を除去するため、ガラス基板Ｙを洗浄槽に浸漬（超音波印加）し、洗浄を行った。

（３）第３研磨（超精密研磨）工程
第２研磨を終えたガラス基板Ｙを両面研磨装置に１０枚セットし、以下の研磨条件で超精密研磨を行った。１０枚セットを５回行い、合計５０枚のガラス基板Ｙの超精密研磨を行った。なお、加工荷重、研磨時間は適宜調整して行った。
スラリー：コロイダルシリカを含有するアルカリ性水溶液（ｐＨ１０．２）
研磨パッド：超軟質ポリシャ（スウェードタイプ）
スラリー供給温度：２５℃
なお、超精密研磨工程で使用する上記スラリーは、以下のようにして調製したものである。即ち、コロイダルシリカ（粒径２０〜５００ｎｍ、中心径２００ｎｍ）を含有するアルカリ性に調製した水溶液をポリエチレン製のメンブレンフィルターを用いて濾過した。メンブレンフィルターは、フィルター径の異なるものを組み合わせて３段で使用した。フィルター径は、１段目を５０００ｎｍ、２段目を３０００ｎｍ、３段目（最終段）を１０００ｎｍとした。また、上記コロイダルシリカは、高純度アルコキシシランを原料にゾルゲル法で合成して得られるものを使用した。また、濾過後、スラリー中のアルカリ金属の含有量は０．１ｐｐｍ以下であった。
こうして調製したコロイダルシリカを含有するスラリーを使用して上述の超精密研磨を行った。
超精密研磨工程後、ガラス基板Ｙを、水酸化ナトリウムのアルカリ水溶液を含む洗浄液が入った洗浄槽に浸漬（超音波印加）し、洗浄を行った。

次いで、上述の研磨工程を終えたガラス基板Ｙの表裏面（Ｙ１、Ｙ２）における１４８ｍｍ×１４８ｍｍの領域の表面形状（表面形態、平坦度）を、平坦度測定装置（トロペル社製ＵｌｔｒａＦｌａｔ２００）で測定した。その結果、ガラス基板Ｙの表裏面（Ｙ１、Ｙ２）の平坦度は２９０ｎｍ（凸形状）であった。ガラス基板表面の表面形状（平坦度）の測定結果は、測定点ごとにある基準面に対する高さの情報としてコンピュータに保存するとともに、ガラス基板Ｙに必要な表面平坦度の基準値３０ｎｍ（凸形状）、裏面平坦度の基準値５０ｎｍと比較し、その差分（必要除去量）をコンピュータで計算した。
次いで、ガラス基板面内を加工スポット形状領域ごとに、必要除去量に応じた局所表面加工の加工条件を設定した。事前にダミー基板を用いて、実際の加工と同じようにダミー基板を、一定時間基板を移動させずにスポットで加工し、その形状を上記表裏面の表面形状を測定する装置と同じ測定機にて測定し、単位時間当たりにおけるスポットの加工体積を算出した。そして、スポットの情報とガラス基板Ｙの表面形状の情報より得られた必要除去量に従い、ガラス基板Ｙをラスタ走査する際の走査スピードを決定した。

上述のように設定した加工条件に従い、磁気流体による基板仕上げ装置を用いて、磁気粘弾性流体研磨（Ｍａｇｎｅｔｏ Ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ：ＭＲＦ）加工法により、ガラス基板の表裏面平坦度が上記基準値以下となるように、局所的表面加工処理をして表面形状を調整した。なお、このとき使用した磁気粘弾性流体は、鉄成分を含有しており、研磨スラリーは、研磨剤として酸化セリウムを約２重量％含むアルカリ水溶液であった。その後、ガラス基板について、濃度約１０％の塩酸水溶液（温度：約２５℃）が入った洗浄槽に約１０分間浸漬した後、純水によるリンスを行い、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）による乾燥を行った。

次に、ガラス基板Ｙの主表面（Ｙ１、Ｙ２）に対して、コロイダルシリカ砥粒を用いて両面タッチ研磨を行った。両面タッチ研磨後、水酸化ナトリウムのアルカリ水溶液を含む洗浄液が入った洗浄槽に浸漬（超音波印加）し、洗浄を行った。

次に、上述のような研磨工程を終えたガラス基板Ｙに対して、以下の基板処理を、図示した基板処理装置、即ち、同じスピンチャンバー内で実施した。なお、本実施例１の基板処理は、前処理工程と、ＣＡＲＥ工程と、後処理工程とからなり、前処理工程及び後処理工程は、物理洗浄によるものである。

（１）前処理工程
ＣＡＲＥ前の処理（前処理）として、まず、上記基板処理装置１のチャンバー２内に配設された基板支持手段３によって支持されたガラス基板Ｙの主表面の親水化を目的として、オゾン水（オゾン濃度：３０ｐｐｍ）を用いたオゾン水洗浄を行い、次いでガラス基板の主表面の異物除去を目的として、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）製ブラシとアルカリ系洗剤と水を用いたブラシ洗浄を行った後に、洗剤除去を目的として、純水によるリンスを行った。

（２）ＣＡＲＥ工程
上記前処理工程の終了直後に、以下の要領で、ＣＡＲＥ工程を行った。
上記基板支持手段３によって支持されたままのガラス基板Ｙの主表面と触媒定盤４の触媒面４ａとの間に第１の処理流体を介在させた状態で、ガラス基板Ｙと触媒面４ａを相対運動させることにより、触媒面４ａの表面で生成した活性種とガラス基板Ｙの主表面を反応させて、その主表面上の加工変質層を除去することにより表面加工を行った。
なお、このＣＡＲＥ工程による加工取り代は、上述の研磨工程により形成された加工変質層を除去するため、１００ｎｍに設定した。
第１の処理流体として純水を用い、白金からなる触媒面４ａ（外径：３５ｍｍ）を用いた。ガラス基板Ｙと触媒定盤４を互いに逆方向に回転させ、ガラス基板Ｙの回転数を１０．３回転／分に設定し、触媒定盤４の回転数を１０回転／分に設定した。加工中にガラス基板Ｙの主表面に印加される加工圧力を２５０ｈＰａに設定した。

（３）後処理工程
ＣＡＲＥ後の処理（後処理）として、まず、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）製ブラシ２８と中性洗剤と水を用いたブラシ洗浄を行い、次いで、メガソニックノズル（発振周波数：３ＭＨｚ）３３と水素水（Ｈ_２濃度：１．２ｐｐｍ）を用いたメガソニック洗浄を行った後、窒素（Ｎ_２）ガスと炭酸水（電気抵抗率：０．２ＭΩ・ｃｍ）による二流体洗浄を行い、最後に、純水によるリンスを行った。

上述の基板処理を終えて得られた５０枚のガラス基板Ｙの主表面Ｙ１の表面粗さを原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で測定した結果、Ｒｍｓ（二乗平均平方根粗さ）で０．０８ｎｍと良好であった。
また、ガラス基板Ｙの主表面の１３２ｍｍ×１３２ｍｍ領域（転写用マスク形成領域）について、マスクブランク欠陥検査装置（ＭＡＧＩＣＳ Ｍ１３５０：レーザーテック（株）社製）で欠陥検査したところ、０個と良好であった。

（多層反射膜付きガラス基板の作製）
上述の工程を経て得られたマスクブランク用基板Ｙの主表面Ｙ１上に、イオンビームスパッタリング法により、高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層した多層反射膜を形成した後、この多層反射膜上に保護膜を形成して、多層反射膜付きガラス基板を作製した。
上記多層反射膜は、膜厚４．２ｎｍのシリコン（Ｓｉ）膜（高屈折率層）と膜厚２．８ｎｍのモリブデン(Ｍｏ)膜（低屈折率層）とを１ペアとし、４０ペアを成膜した（膜厚の合計：２８０ｎｍ）。上記保護膜は、ルテニウム（Ｒｕ）で形成し、その膜厚は２．５ｎｍとした。尚、上記多層反射膜を構成するシリコン膜、モリブデン膜、保護膜を構成するルテニウム膜は、シリコンターゲット、モリブデンターゲット、ルテニウムターゲットからマスクブランク用基板Ｙの主表面Ｙ１の法線に対して入射される各シリコン粒子、モリブデン粒子、ルテニウム粒子の入射角度が３０度となるように形成した。
この得られた多層反射膜付きガラス基板の保護膜表面の１３２ｍｍ×１３２ｍｍ領域（転写用マスク形成領域）について、マスクブランク欠陥検査装置（Ｔｅｒｏｎ６１０：ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製）で欠陥検査を行ったところ、６７５個と良好であった。尚、欠陥検査条件は、ＳＥＶＤ換算で２１．５ｎｍのサイズの欠陥が検出できる検査感度条件で行った。

（ＥＵＶ露光用反射型マスクブランクの作製）
次に、多層反射膜付きガラス基板の保護膜表面に、ＤＣマグネトロンスパッタリング法により、タンタルホウ素窒化物（ＴａＢＮ）からなる吸収体膜を成膜し、反射型マスクブランクを作製した。この吸収体膜は、ホウ化タンタル（ＴａＢ）ターゲット（Ｔａ：Ｂ＝８０：２０）に多層反射膜付きガラス基板を対向させ、キセノン（Ｘｅ）ガスと窒素（Ｎ_２）ガスの混合ガス（Ｘｅ：Ｎ_２＝９０％：１０％）雰囲気中で反応性スパッタリングを行うことで形成した。なお、吸収体膜の膜厚は７０ｎｍとした。また、吸収体膜の結晶構造をＸ線回折装置（ＸＲＤ）により測定したところ、アモルファス構造であった。
さらに、上述の多層反射膜付きガラス基板Ｙの多層反射膜を形成していない側の裏面（第２主表面Ｙ２）に、ＤＣマグネトロンスパッタリング法により、裏面導電膜を形成した。裏面導電膜は、クロム（Ｃｒ）ターゲットを多層反射膜付きガラス基板の裏面に対向させ、アルゴン（Ａｒ）ガスと窒素（Ｎ２）ガスの混合ガス（Ａｒ：Ｎ２＝９０％：１０％）雰囲気中で反応性スパッタリングを行うことで形成し、ＥＵＶ露光用反射型マスクブランクを得た。なお、裏面導電膜の膜厚は２０ｎｍとした。
この得られたＥＵＶ露光用反射型マスクブランクの吸収体膜表面の１３２ｍｍ×１３２ｍｍ領域（転写用マスク形成領域）について、マスクブランク欠陥検査装置（ＭＡＧＩＣＳ Ｍ１３５０：レーザーテック（株）社製）で欠陥検査したところ、８個と良好であった。

（反射型マスクの作製）
上述した吸収体膜の表面に、スピンコート法によりレジストを塗布し、加熱及び冷却工程を経て、膜厚１５０ｎｍのレジスト膜を成膜した。次いで、所望のパターンの描画及び現像工程を経て、レジストパターンを形成した。このレジストパターンをマスクとして、塩素（Ｃｌ_２）ガスとヘリウム（Ｈｅ）ガスを用いたドライエッチングにより、吸収体膜であるＴａＢＮ膜のパターニングを行い、保護膜上に吸収体パターンを形成した。その後、レジスト膜を除去し、洗浄を行い、所望の反射型マスクを作製した。得られた反射型マスクは、被転写体に転写される欠陥がなく良好な反射型マスクであった。

参考例
この参考例では、実施例１における、マスクブランク用ガラス基板に対する基板処理の前処理工程としての洗浄工程をＣＡＲＥ工程前に行わなかった以外は、実施例１と同一の条件で、マスクブランク用ガラス基板を作製し、その表面粗さの測定と欠陥の検査を行った。
その結果は、Ｒｍｓ（二乗平均平方根粗さ）で０．０８ｎｍであり、また、欠陥検査の結果は１８個であった。得られたマスクブランク用ガラス基板は、実施例１と比べて、主表面の表面粗さは同等であったが、欠陥数は２個とわずかに多い結果となった。

比較例
この比較例では、実施例１における、マスクブランク用ガラス基板に対する基板処理の後処理工程に代えて、王水（温度：約６５℃）による浸漬式洗浄に続き、硫酸過水（ＳＰＭ）による洗浄（９０℃）を行い、中性洗剤（アニオン系界面活性剤とノニオン系界面活性剤を含有する洗剤）と水による浸漬式洗浄を行った後に、純水による浸漬式洗浄を行った以外は、実施例１と同一の条件で、マスクブランク用ガラス基板を作製し、その表面粗さの測定と欠陥の検査を行った。
その結果は、Ｒｍｓ（二乗平均平方根粗さ）で０．１０ｎｍであり、また、欠陥検査の結果は３２個であった。得られたマスクブランク用ガラス基板は、実施例１と比べて主表面の表面粗さが０．１０ｎｍと大きくなり、また、欠陥数も７個と多い結果となった。
上述の工程を経て得られたマスクブランク用基板Ｙの主表面Ｙ１上に、実施例１と同様にイオンビームスパッタリング法により、高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層した多層反射膜を形成した後、この多層反射膜上に保護膜を形成して、多層反射膜付きガラス基板を作製した。さらに、実施例１と同様に、多層反射膜付きガラス基板の保護膜表面にＤＣマグネトロンスパッタリング法により吸収体膜を成膜し、多層反射膜付きガラス基板Ｙの第２主表面Ｙ２に、裏面導電膜を成膜してＥＵＶ露光用反射型マスクブランクを得た。
実施例１と同様に参考例、比較例の多層反射膜付きガラス基板、ＥＵＶ露光用反射型マスクブランクの欠陥検査をしたところ、参考例における多層反射膜付きガラス基板は、７４８個、ＥＵＶ露光用反射型マスクブランクは、１１個、比較例における多層反射膜付きガラス基板は、１００９２個、ＥＵＶ露光用反射型マスクブランクは２６個と、実施例１と比べていずれも非常に多い欠陥検出個数となった。ここで、多層反射膜付きガラス基板、ＥＵＶ露光用反射型マスクブランクの欠陥検査は各々、Ｔｅｒｏｎ６１０：ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製、マスクブランク欠陥検査装置（ＭＡＧＩＣＳ Ｍ１３５０：レーザーテック（株）社製）で行った。
さらに、比較例のＥＵＶ露光用反射型マスクブランクを用いて、実施例１と同様に反射型マスクを作製した。その結果、被転写体に転写される欠陥が多数検出され、実用に耐えうる反射型マスクでなかった。

実施例２．
この実施例２では、実施例１における、マスクブランク用ガラス基板に対する基板処理（前処理工程、ＣＡＲＥ工程、後処理工程）をそれぞれ別々の洗浄ユニットで行い、各処理工程後のガラス基板を洗浄ユニット間で基板搬送手段（図示せず）により搬送して、基板処理を行った以外は、実施例１と同一の条件で、５０枚のマスクブランク用ガラス基板を作製し、その表面粗さの測定と欠陥の検査を行った。
その結果、Ｒｍｓ（二乗平均平方根粗さ）で０．０７ｎｍと良好であった。また、上述したマスクブランク欠陥検査装置（ＭＡＧＩＣＳ Ｍ１３５０：レーザーテック（株）社製）で欠陥検査した結果は３個であった。
実施例１と比較して欠陥検査の検出個数は少し増加したが、これは、各処理工程後のガラス基板を洗浄ユニット間で基板搬送手段により搬送したことにより付着した異物が原因と思われる。
上述の工程を経て得られたマスクブランク用基板Ｙの主表面Ｙ１上に、実施例１と同様にイオンビームスパッタリング法により、高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層した多層反射膜を形成した後、この多層反射膜上に保護膜を形成して、多層反射膜付きガラス基板を作製した。さらに、実施例１と同様に、多層反射膜付きガラス基板の保護膜表面にＤＣマグネトロンスパッタリング法により吸収体膜を成膜し、多層反射膜付きガラス基板Ｙの第２主表面Ｙ２に、裏面導電膜を成膜してＥＵＶ露光用反射型マスクブランクを得た。
実施例１と同様に、実施例２の多層反射膜付きガラス基板、及びＥＵＶ露光用反射型マスクブランクの欠陥検査をしたところ、多層反射膜付きガラス基板は、７２９個、ＥＵＶ露光用反射型マスクブランクは、１３個と良好な結果となった。ここで、多層反射膜付きガラス基板、ＥＵＶ露光用反射型マスクブランクの欠陥検査は各々、Ｔｅｒｏｎ６１０：ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製、マスクブランク欠陥検査装置（ＭＡＧＩＣＳ Ｍ１３５０：レーザーテック（株）社製）で行った。
さらに、実施例２のＥＵＶ露光用反射型マスクブランクを用いて、実施例１と同様に反射型マスクを作製した。その結果、得られた反射型マスクは、被転写体に転写される欠陥がなく良好な反射型マスクであった。

実施例３．
この実施例３では、実施例１における研磨工程（超精密研磨工程、及び両面タッチ研磨工程）において使用したコロイダルシリカ砥粒を使用した研磨液を、添加剤としてヒドロキシエチルセルロース、アルカリ化合物としてアンモニアを添加したコロイダルシリカ研磨液に代え、研磨工程後の洗浄工程において低濃度のアルカリ水溶液を含む洗浄液が入った洗浄槽に浸漬（超音波印加）した以外は実施例１と同一の条件で、５０枚のマスクブランク用ガラス基板を作製した。尚、使用したスラリーのｐＨは、１０．６とした。
その結果、得られたガラス基板主表面の表面粗さはＲｍｓ（二乗平均平方根粗さ）で０．０６０ｎｍと良好であった。また、上述したマスクブランク欠陥検査装置（ＭＡＧＩＣＳ Ｍ１３５０：レーザーテック（株）社製）で欠陥検査した結果は０個であった。
また、多層反射膜付きガラス基板の保護膜表面のマスクブランク欠陥検査装置（Ｔｅｒｏｎ６１０：ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製）で欠陥検査を行ったところ、４２７個と非常に良好であった。尚、欠陥検査条件は、ＳＥＶＤ換算で２１．５ｎｍのサイズの欠陥が検出できる検査感度条件で行った。これは、遊離砥粒を使用した研磨工程において、ガラス基板への微小なピット欠陥等の凹欠陥が抑制できたこと、ＣＡＲＥ工程によりガラス基板主表面に付着した異物を物理洗浄により確実に除去できたことにより、ガラス基板主表面上に多層反射膜、保護膜を形成しても凸・凹欠陥が増長されなかったことによるものと推察される。

実施例４．
この実施例４では、実施例３におけるＣＡＲＥ工程後の後処理工程に代えて、王水（温度：約６５℃）による浸漬式洗浄に続き、硫酸過水（ＳＰＭ）による洗浄（９０℃）を行い、中性洗剤（アニオン系界面活性剤とノニオン系界面活性剤を含有する洗剤）と水による浸漬式洗浄を行った後に、純水による浸漬式洗浄を行った以外は、実施例３と同じ条件で、マスクブランク用ガラス基板を作製した。
その結果、得られたガラス基板主表面の表面粗さはＲｍｓ（二乗平均平方根粗さ）で０．０８ｎｍであり、また、欠陥検査の結果は２個であった。
また、多層反射膜付きガラス基板の保護膜表面のマスクブランク欠陥検査装置（Ｔｅｒｏｎ６１０：ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製）で欠陥検査を行ったところ、５８９個と良好であった。尚、欠陥検査条件は、ＳＥＶＤ換算で２１．５ｎｍのサイズの欠陥が検出できる検査感度条件で行った。これは、遊離砥粒を使用した研磨工程において、ガラス基板への微小なピット欠陥等の凹欠陥が抑制できたことにより、ガラス基板主表面上に多層反射膜、保護膜を形成しても凹欠陥が増長されなかったことによるものと推察される。
以上、実施例３、４に示した通り、研磨工程において使用する研磨液を、添加剤とアルカリ化合物を添加したコロイダルシリカ研磨液とすることにより、マスクブランク用ガラス基板に対するアタックが抑制され、微小なピット欠陥等の凹欠陥が抑制される。そして、上述のコロイダルシリカ研磨液は、ｐＨがアルカリ性領域に位置し、ゼータ電位としてマイナスの大きな電位を持つので、研磨工程後に使用する洗浄液をゼータ電位としてマイナスに電位を持つ、低濃度の水酸化ナトリウムや水酸化カリウム等のアルカリ性の水溶液を使用することにより、コロイダルシリカ砥粒の残留による微小な凸欠陥が抑制される。このように、微小な凹欠陥、凸欠陥が抑制されたマスクブランク用ガラス基板に対して、ＣＡＲＥ工程を行うことにより、ガラス基板主表面に存在する凸部領域が優先的に加工されるので、非常に高い平滑性を有するマスクブランク用ガラス基板が得られる。
さらに、ＣＡＲＥ工程の前または後工程での物理洗浄により、Ｒｍｓで０．０８ｎｍ以下と非常に高い平滑性に加えて低欠陥のマスクブランク用ガラス基板が得られる。特に、ガラス基板主表面上に多層反射膜、保護膜を形成した多層反射膜付きガラス基板においては、効果が顕著に表れ、高感度の欠陥検査において欠陥検出個数を大幅に低減することが可能となる。
また、上述の実施例３、４では、研磨工程において使用する研磨液を、添加剤とアルカリ化合物を添加したコロイダルシリカ研磨液とした場合について説明したが、これに限られない。研磨工程において使用する研磨砥粒として化学修飾されたコロイダルシリカを使用した場合でも、上述の実施例３、４と同様の結果が得られた。

上述の実施例３、４を実施の形態とした、マスクブランク用基板として要求されるレベルの高い平滑性及び低欠陥品質を兼ね備える基板が得られるマスクブランク用基板の製造方法としては、以下の構成Ａ−１〜Ａ−８、基板の平滑性や表面欠陥等に起因する凹凸状欠陥の発生が極めて少ない低欠陥かつ高品質な多層反射膜付き基板、及びマスクブランクの製造方法としては、以下の構成Ａ−９〜Ａ−１０、低欠陥かつ高品質な転写用マスクの製造方法としては、以下の構成Ａ−１１とすることができる。
（構成Ａ−１）
マスクブランク用基板の主表面を、遊離砥粒を含む研磨液を用いて研磨する研磨工程と、前記研磨工程により得られた前記主表面に処理流体を供給して処理する工程を含むマスクブランク用基板の製造方法であって、
前記遊離砥粒は化学修飾されたコロイダルシリカであり、又は前記研磨液はコロイダルシリカと、添加剤とアルカリ化合物が含まれた研磨液であり、
前記基板の主表面に、第１の処理流体を供給して前記主表面に接触させ、且つ触媒定盤の触媒面を前記主表面に接触又は接近させた状態で、前記基板と前記触媒面を相対運動させることにより、前記主表面を触媒基準エッチングする触媒基準エッチング工程と、を有することを特徴とするマスクブランク用基板の製造方法。
（構成Ａ−２）
前記主表面に処理流体を供給して処理する工程は、前記主表面に付着した異物を物理的な作用を利用して前記主表面から除去する物理洗浄工程と、を更に有することを特徴とする構成Ａ−１記載のマスクブランク用基板の製造方法。
（構成Ａ−３）
前記物理洗浄工程は、前記主表面に対して第２の処理流体を供給して行うことを特徴とする構成Ａ−２記載のマスクブランク用基板の製造方法。
（構成Ａ−４）
前記物理洗浄工程は、触媒基準エッチング工程の後に行うことを特徴とする構成Ａ−２又はＡ−３記載のマスクブランク用基板の製造方法。
（構成Ａ−５）
前記物理洗浄工程は、触媒基準エッチング工程の前後に行うことを特徴とする構成Ａ−２又はＡ−３記載のマスクブランク用基板の製造方法。
（構成Ａ−６）
前記触媒基準エッチング工程前に行う前記物理洗浄工程における前記第２の処理流体は、薬液を含むことを特徴とする構成Ａ−５記載のマスクブランク用基板の製造方法。
（構成Ａ−７）
前記触媒基準エッチング工程の前に、化学洗浄工程を行うことを特徴とする構成Ａ−２乃至構成Ａ−６のいずれか一項記載のマスクブランク用基板の製造方法。
（構成Ａ−８）
構成Ａ−１乃至構成Ａ−７のいずれか一項記載のマスクブランク用基板の製造方法を経て得られたマスクブランク用基板の主表面について欠陥検査を行う欠陥検査工程を有することを特徴とするマスクブランク用基板の製造方法。
（構成Ａ−９）
構成Ａ−１乃至Ａ−８のいずれか一項記載のマスクブランク用基板の製造方法により得られたマスクブランク用基板の主表面上に、高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層した多層反射膜を形成することを特徴とする多層反射膜付き基板の製造方法。
（構成Ａ−１０）
構成Ａ−１乃至Ａ−８のいずれか一項記載のマスクブランク用基板の製造方法により得られたマスクブランク用基板の主表面上、または構成Ａ−９記載の製造方法により得られた多層反射膜付き基板上に、転写パターン形成用薄膜を形成してマスクブランクを作製することを特徴とするマスクブランクの製造方法。
（構成Ａ−１１）
構成Ａ−１０記載のマスクブランクの製造方法によって得られたマスクブランクの前記転写パターン形成用薄膜をパターニングして、前記主表面上に転写パターンを形成することを特徴とする転写用マスクの製造方法。

上述の実施例１乃至４は、ＥＵＶ露光用マスクブランク用ガラス基板を例に挙げて説明したが、本発明は、これに限られず、他の材料からなる基板、例えばＡｒＦエキシマレーザー露光用で使用される合成石英ガラス基板であってもよい。
また、上述の実施例１乃至４では、ＥＵＶ露光用反射型マスクブランク、反射型マスクを例に挙げて説明したが、本発明は、これに限らず、マスクブランクとして透過型マスクブランク、転写用マスクとして透過型マスクであってもよい。
透過型マスクブランクとしては、マスクブランク用基板の転写パターンが形成される側の主表面上に、転写パターンとなる遮光性膜を形成した構成としてある。透過型マスクブランクとしては、バイナリー型マスクブランク、位相シフト型マスクブランクが挙げられる。上記遮光性膜には、露光光を遮断する機能を有する遮光膜の他、露光光を減衰させ、かつ位相シフトさせる所謂ハーフトーン膜などが含まれる。
透過型マスクとしては、上記の透過型マスクブランクにおける遮光性膜をパターニングして、上記マスクブランク用基板上に遮光性膜パターンを形成した構成である。バイナリー型マスクにおいては、ＡｒＦエキシマレーザー光等の露光光で露光すると、マスク表面で遮光性膜のある部分では露光光が遮断され、それ以外の遮光性膜を除去した部分では露出したマスクブランク用基板が透過することにより、リソグラフィー用の透過型マスクとして使用することができる。また、位相シフト型マスクの一つであるハーフトーン型位相シフトマスクにおいては、ＡｒＦエキシマレーザー光等の露光光で露光すると、マスク表面で遮光性膜が除去した部分では、露出したマスクブランク用基板を露光光が透過し、遮光性膜のある部分では、露光光が減衰した状態でかつ、所定の位相シフト量を有して透過されることにより、リソグラフィー用の透過型マスクとして使用することができる。位相シフト型マスクとしては、上述のハーフトーン型位相シフトマスクに限らず、レベンソン型位相シフトマスク等の各種位相シフト効果を利用した位相シフトマスクでもよい。

また、上述の実施例１乃至４、比較例で、欠陥検査で使用したマスクブランク欠陥検査装置についても、本発明は、これに限られない。例えば、検査光の波長が２６６ｎｍ、１９３ｎｍ、１３．５ｎｍの高感度のマスクブランク欠陥検査装置で評価することができる。

Ｘ 基板支持手段による基板の支持構造、 Ｙ 基板、 Ｙ１ 第１主表面、
Ｙ２ 第２主表面、 Ｙ３ 側面、 Ｙ４ 面取面、 Ｚ 垂直軸、
１ マスクブランク用基板処理装置、 ２ チャンバー、 ３ 基板支持手段、
４ 触媒定盤、 ４ａ 触媒面、 ５ 相対運動手段、
６ 第１の処理流体供給手段、 ７ 物理洗浄手段、 ８ 第２の処理流体供給手段、
９ 小径部、 ９ａ 底部、 ９ｂ 中央孔部、 ９ｃ 排出管、
１０ 回転軸、 １１ 回転体、 １２ 底部、 １３ 周壁部、
１４ 基板支持部、 １４ａ 上面、 １５ 基板収容部、 １６ 水平支持面、
１７ 垂直壁部、 １７ａ フィンガー収容部、 １７ｂ 凹部、 １８ アーム、
１９ 回転軸、 ２０ 旋回軸、 ２１ 供給管、 ２２ 噴射ノズル、
２３ ブラシ洗浄手段、 ２４ メガソニック洗浄手段、 ２５ 旋回軸、
２６ アーム、 ２７ 支持軸、 ２８ ブラシ、 ２９、３４ 供給管、
３０ 噴射ノズル、 ３１ 旋回軸、 ３２ アーム、 ３３ メガソニックノズル、
３５ テーパ支持面

Claims (11)

1. マスクブランク用基板の主表面を、遊離砥粒を含む研磨液を用いて研磨する研磨工程と、前記研磨工程により得られた前記主表面に処理流体を供給して処理する工程を含むマスクブランク用基板の製造方法であって、
   前記遊離砥粒は化学修飾されたコロイダルシリカであり、又は前記研磨液はコロイダルシリカと、添加剤とアルカリ化合物が含まれた研磨液であり、
   前記基板の主表面に、第１の処理流体を供給して前記主表面に接触させ、且つ触媒定盤の触媒面を前記主表面に接触又は接近させた状態で、前記基板と前記触媒面を相対運動させることにより、前記主表面を触媒基準エッチングする触媒基準エッチング工程と、を有することを特徴とするマスクブランク用基板の製造方法。
2. 前記主表面に処理流体を供給して処理する工程は、前記主表面に付着した異物を物理的な作用を利用して前記主表面から除去する物理洗浄工程と、を更に有することを特徴とする請求項１記載のマスクブランク用基板の製造方法。
3. 前記物理洗浄工程は、前記主表面に対して第２の処理流体を供給して行うことを特徴とする請求項２記載のマスクブランク用基板の製造方法。
4. 前記物理洗浄工程は、触媒基準エッチング工程の後に行うことを特徴とする請求項２又は３記載のマスクブランク用基板の製造方法。
5. 前記物理洗浄工程は、触媒基準エッチング工程の前後に行うことを特徴とする請求項２又は３記載のマスクブランク用基板の製造方法。
6. 前記触媒基準エッチング工程前に行う前記物理洗浄工程における前記第２の処理流体は、薬液を含むことを特徴とする請求項５記載のマスクブランク用基板の製造方法。
7. 前記触媒基準エッチング工程の前に、化学洗浄工程を行うことを特徴とする請求項２乃至６のいずれか一項記載のマスクブランク用基板の製造方法。
8. 請求項１乃至７のいずれか一項記載のマスクブランク用基板の製造方法を経て得られたマスクブランク用基板の主表面について欠陥検査を行う欠陥検査工程を有することを特徴とするマスクブランク用基板の製造方法。
9. 請求項１乃至８のいずれか一項記載のマスクブランク用基板の製造方法により得られたマスクブランク用基板の主表面上に、高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層した多層反射膜を形成することを特徴とする多層反射膜付き基板の製造方法。
10. 請求項１乃至８のいずれか一項記載のマスクブランク用基板の製造方法により得られたマスクブランク用基板の主表面上、または請求項９記載の製造方法により得られた多層反射膜付き基板上に、転写パターン形成用薄膜を形成してマスクブランクを作製することを特徴とするマスクブランクの製造方法。
11. 請求項１０記載のマスクブランクの製造方法によって得られたマスクブランクの前記転写パターン形成用薄膜をパターニングして、前記主表面上に転写パターンを形成することを特徴とする転写用マスクの製造方法。

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