JP2018054960A - マスクブランク用基板、多層反射膜付き基板、マスクブランク、転写用マスク及び半導体デバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】小さいローカルスロープアングルの主表面を有するマスクブランク用基板の製造方法を提供する。【解決手段】主表面１０２を有する基板からなるマスクブランク用基板１の製造方法であって、前記主表面１０２を、所定の大きさの加工スポット４を所定のスキャンピッチでスキャンすることにより、前記主表面１０２を局所加工する工程を含み、前記主表面１０２の加工開始から加工終了までの間に、前記加工スポット４の大きさ及び前記スキャンピッチのうち少なくとも１つを変更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である。【選択図】図３

Description

本発明は、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、このマスクブランク用基板又は多層反射膜付き基板を用いたマスクブランクの製造方法、このマスクブランクを用いた転写用マスクの製造方法、及びこの転写用マスクを用いた半導体デバイスの製造方法に関する。

近年、半導体デバイスの微細化が進んでいる。例えば、半導体デザインルール１ｘ世代（ハーフピッチ（ｈｐ）１４ｎｍ、１０ｎｍ等）では、マスクブランクとして、ＥＵＶ（Extreme Ultra Violet）露光用の反射型マスクブランク、ＡｒＦエキシマレーザー露光用のバイナリ型マスクブランク及び位相シフトマスクブランクなどがある。

先端世代のマスクブランク用基板では、その第１主表面、すなわち転写パターンを形成する側の表面に、高い平坦度が要求されている。また、ＥＵＶ露光用の反射型マスクブランクでは、第１主表面に加え、その面とは反対側の第２主表面に対しても、高い平坦度が要求されている。

半導体デザインルール１ｘ世代で使用されるＥＵＶ露光用の反射型マスクブランクの製造に用いられるマスクブランク用基板の主表面（すなわち、転写パターンを形成する側の表面）は、基板の周縁領域を除外した１３２ｍｍ×１３２ｍｍの領域について平坦度３０ｎｍ以下の平坦性が求められ、ＡｒＦエキシマレーザー露光用のバイナリーマスクブランク及び位相シフトマスクブランクの製造に用いられるマスクブランク用基板の主表面は、基板の周縁領域を除外した１４２ｍｍ×１４２ｍｍの領域について平坦度０．２μｍ以下の平坦性が求められている。

この平坦度に対する要求を満足するため、例えば、特許文献１に開示されているような、研磨布などの研磨パッドと、研磨砥粒を含む研磨液とを用いてマスクブランク用基板の表裏両面を研磨する両面研磨が用いられている。

しかし、半導体デバイスの微細化に伴って、平坦度の要求水準が上がってきたため、従来の両面研磨装置によるマスクブランク用基板の研磨では、平坦度要求を満足することが難しくなっている。このため、特許文献２から４に示すように、基板の主表面の形状を測定し、相対的に凸形状になっている箇所に対して、磁性研磨スラリーによる磁気粘弾性流体研磨法（ＭＲＦ：Magneto Rheological Finishing）、プラズマエッチング、又はガスクラスターイオンビームエッチングによる表面加工を行うことで、基板表面を平坦化する局所加工の技術が開発されている。

特開平１−４０２６７号公報 米国特許出願公開第２００２／００８１９４３号明細書 特開２００２−３１８４５０号公報 特開２００７−２８７７３７号公報

先端世代のマスクブランク用基板の主表面には、平坦度が高いことが要求されている。このような基板では、特に基板の裏面のローカルスロープアングル（local slope angle）は、０．６μｒａｄ以下であることが要求されている。ローカルスロープアングルは、ＰＶ（Peak-to-Valley）値の測定と同様に、例えば走査領域を２０ｍｍ×２０ｍｍの矩形領域として、１４２ｍｍ×１４２ｍｍを含む測定領域内を走査領域ごとに走査して基板の表面形状を測定したときに、最小二乗平面のような表面形状の測定点の偏差を最小にする平面と、測定された表面形状とがなす角度の最大値のことをいう。ローカルスロープアングルは、例えば、ＳＥＭＩ（Semiconductor Equipment and Materials International）規格のSEMI P37-1102に規定されている。

基板の主表面の平坦度を高めるため、例えば、磁気粘弾性流体研磨法（Magnet Rheological Finishing：ＭＲＦ）が用いられている。本発明者らは、ＭＲＦを行った際に、加工開始領域である基板の主表面の端面近傍に異常な加工が行われる場合があることを見出した。本明細書では、この異常な加工が行われた基板の領域のことを異常加工領域という。基板に異常加工領域が形成されると、ローカルスロープアングルが大きくなってしまうという問題がある。なお、このような異常加工領域が生じるという現象はＭＲＦによる研磨に限られず、他の局所加工方法、例えば、局所化学機械研磨法（ＬＣＭＰ）、ガスクラスターイオンビームエッチング法（ＧＣＩＢ）、ドライケミカル平坦化法（ＤＣＰ）、ＥＥＭ、イオンビーム加工法（ＩＢＦ）、プラズマＣＶＭ及びローカルウェットエッチング（ＬＷＥ）などの局所加工方法でも、この現象が生じる可能性がある。

そこで、本発明は、小さいローカルスロープアングルの主表面を有するマスクブランク用基板の製造方法を提供することを目的とする。具体的には、本発明は、基板の主表面の端面近傍の異常加工領域の発生を抑制したマスクブランク用基板の製造方法を提供することを目的とする。

また、本発明は、小さいローカルスロープアングルの主表面を有するマスクブランクの製造方法、及びその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。さらに本発明は、上記転写用マスクを用いた半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、マスクブランク用基板の主表面の局所加工の際に、加工スポット又はスキャンピッチを変更することにより、異常加工領域の発生を抑制することができることを見出し、本発明に至った。なお、一般的に、加工スポットとは、ある局所加工装置を用いて加工を行う際の、単位時間加工量のことをいう。単位時間加工量を変化させるためには、加工をする部分の面積を変化させることが一般的であることから、本明細書において、加工スポットとは、基板を平面視したときの加工をする部分の面積（場合によっては、加工をする部分の寸法）のことも意味するものとする。また、本明細書において、加工スポットとは、ある局所加工装置を用いて加工を行う際に、基板の加工を行う能力のある部分のことを意味する場合がある。

上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。

（構成１）
本発明の構成１は、主表面を有する基板からなるマスクブランク用基板の製造方法であって、
前記主表面を、所定の大きさの加工スポットを所定のスキャンピッチでスキャンすることにより、前記主表面を局所加工する工程を含み、
前記主表面の加工開始から加工終了までの間に、前記加工スポットの大きさ及び前記スキャンピッチのうち少なくとも１つを変更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である。

本発明の構成１によれば、小さいローカルスロープアングルの主表面を有するマスクブランク用基板の製造方法を提供することができる。具体的には、基板の主表面の端面近傍の異常加工領域の発生を抑制したマスクブランク用基板の製造方法を提供することができる。

（構成２）
本発明の構成２は、前記主表面を局所加工する工程の前に、前記主表面の表面形状を測定し、測定した結果に基づいて前記加工スポットの大きさ又は前記スキャンピッチを変更する位置を決定することを特徴とする構成１のマスクブランク用基板の製造方法である。

本発明の構成２によれば、主表面を局所加工する工程の前に測定した表面形状の結果に基づいて加工スポットの大きさ又は前記スキャンピッチを変更する位置を決定することにより、基板の主表面の端面近傍の異常加工領域の発生を抑制することを確実にし、主表面の端面近傍以外の領域の加工速度を向上することができる。

（構成３）
本発明の構成３は、前記主表面を局所加工する工程における加工が、前記基板の前記主表面に対して、磁性体粒子を含む研磨液を介在させた状態で磁力を印加可能な研磨部材を近接させ、前記研磨液に前記研磨部材から磁力を印加し、前記研磨液を前記主表面に接触させることによって加工スポットを形成し、前記主表面と前記研磨部材とを相対回転運動させることにより行われることを特徴とする構成１又は２のマスクブランク用基板の製造方法である。

本発明の構成３によれば、磁気粘弾性流体研磨法（ＭＲＦ）によりマスクブランク用基板の主表面を局所加工することにより、優れた平坦度の主表面を得ることができる。

（構成４）
本発明の構成４は、前記加工スポットの大きさが、前記研磨部材と前記基板との距離、前記相対回転運動の回転数、前記研磨液に印加する磁力の大きさ、及び前記研磨液の粘度から選択される少なくとも一つを変えることにより変更されることを特徴とする構成３のマスクブランク用基板の製造方法である。

本発明の構成４によれば、磁気粘弾性流体研磨法（ＭＲＦ）において、研磨部材と基板との距離、相対回転運動の回転数、研磨液に印加する磁力の大きさ、及び研磨液の粘度から選択される少なくとも一つを変えることにより、異常加工領域の発生を抑制するための加工スポットの大きさの変更を、確実にすることができる。

（構成５）
本発明の構成５は、構成１〜４のいずれかのマスクブランク用基板の製造方法によって得られた基板の前記主表面の一つの上に、裏面導電膜を形成することを含むことを特徴とするマスクブランク用基板の製造方法である。

本発明の構成５によれば、主表面の一つである裏面に裏面導電膜を形成することにより、転写用マスクを露光装置にセットするときに静電チャックすることができる。また、本発明により、裏面の異常加工領域の発生を抑制することができるので、ローカルスロープアングルが小さい裏面を有するマスクブランク用基板を得ることができる。

（構成６）
本発明の構成６は、構成１〜５のいずれかのマスクブランク用基板の製造方法によって得られた基板の前記主表面の一つの上に、多層反射膜を形成することを含むことを特徴とする多層反射膜付き基板の製造方法である。

本発明の構成６によれば、マスクブランク用基板の主表面の一つの上に、多層反射膜を形成することにより、ＥＵＶ露光用の反射型マスクブランクの原料となる多層反射膜付き基板を得ることができる。

（構成７）
本発明の構成７は、構成１〜４のいずれかのマスクブランク用基板の製造方法によって得られた基板の前記主表面上、又は、構成６の多層反射膜付き基板の製造方法によって得られた多層反射膜付き基板の多層反射膜上に、転写パターン用薄膜を形成することを含むことを特徴とするマスクブランクの製造方法である。

本発明の構成７の製造方法により製造されるマスクブランクを用いることにより、透過型マスク又はＥＵＶ露光用の反射型マスクを製造することができる。

（構成８）
本発明の構成８は、構成７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用薄膜をパターニングして、転写パターンを形成することを含むことを特徴とする転写用マスクの製造方法である。

本発明の構成８により、基板の主表面の端面近傍の異常加工領域の発生を抑制した転写用マスクを製造することができる。

（構成９）
本発明の構成９は、構成８の転写用マスクの製造方法によって製造された転写用マスクを用い、半導体基板上のレジスト膜に転写パターンを露光転写する工程を備えることを特徴とする半導体デバイスの製造方法である。

本発明の構成９によれば、基板の主表面の端面近傍の異常加工領域の発生を抑制した転写用マスクを用いることができるので、微細でかつ高精度の転写パターンを有する半導体装置を製造することができる。

本発明によれば、小さいローカルスロープアングルの主表面を有するマスクブランク用基板の製造方法を提供することができる。具体的には、本発明によれば、基板の主表面の端面近傍の異常加工領域の発生を抑制したマスクブランク用基板の製造方法を提供することができる。

また、本発明によれば、小さいローカルスロープアングルの主表面を有するマスクブランクの製造方法、及びその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ができる。さらに本発明によれば、上記転写用マスクを用いた半導体装置の製造方法を提供することができる。

本発明の一実施形態の平坦度制御工程における磁気粘弾性流体研磨法（ＭＲＦ）による加工状態を説明する概略図であり、（ａ）は正面方向断面模式図を、（ｂ）は側面方向断面模式図の例を示す。 ＭＲＦ加工装置の磁性研磨スラリーを、基板に接触させた状態の断面模式図である。 ＭＲＦ加工装置の磁性研磨スラリーを、基板の端面付近に接触させた状態の断面模式図である。 図４（ａ）は、本発明の一実施形態に係るマスクブランク用基板を示す斜視図である。図４（ｂ）は、本実施形態のマスクブランク用基板を示す断面模式図である。 ＭＲＦ加工装置で基板を研磨する際の、加工スポットの動きの例を示す平面模式図である。

本発明は、主表面を有する基板からなるマスクブランク用基板（単に「基板」という場合がある。）の製造方法である。

まず、本発明の製造方法により製造されるマスクブランク用基板について説明する。本発明のマスクブランク用基板は、ＥＵＶ（Extreme Ultra Violet）露光用の反射型マスク、ＡｒＦエキシマレーザー露光用のバイナリ型マスク及び位相シフトマスクなど製造のために用いることができる。

図４（ａ）は、本発明の導電膜付き基板５０等の製造に用いることのできるマスクブランク用基板１の一例を示す斜視図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）に示すマスクブランク用基板１の断面模式図である。

マスクブランク用基板１（又は、単に基板１と称す場合がある。）は、矩形状の板状体であり、２つの対向主表面１０２と、端面１０１とを有する。２つの対向主表面１０２は、この板状体の上面及び下面であり、互いに対向するように形成されている。また、２つの対向主表面１０２の少なくとも一方は、転写パターンが形成されるべき主表面１０２である。また、転写パターンが形成されるべき主表面１０２とは反対側の主表面１０２を、裏面という場合がある。

端面１０１は、この板状体の側面であり、対向主表面１０２の外縁に隣接する。端面１０１は、平面状の端面部分１０１ｄ、及び曲面状の端面部分１０１ｆを有する。平面状の端面部分１０１ｄは、一方の対向主表面１０２の辺と、他方の対向主表面１０２の辺とを接続する面であり、側面部１０１ａ、及び面取斜面部１０１ｂを含む。側面部１０１ａは、平面状の端面部分１０１ｄにおける、対向主表面１０２とほぼ垂直な部分（Ｔ面）である。面取斜面部１０１ｂは、側面部１０１ａと対向主表面１０２との間における面取りされた部分（Ｃ面）であり、側面部１０１ａと対向主表面１０２との間に形成される。

曲面状の端面部分１０１ｆは、基板１を平面視したときに、基板１の角部１１０ａ近傍に隣接する部分（Ｒ部）であり、側面部１０１ｃ及び面取斜面部１０１ｅを含む。ここで、基板１を平面視するとは、例えば、対向主表面１０２と垂直な方向から、基板１を見ることである。また、基板１の角部１１０ａとは、例えば、対向主表面１０２の外縁における、２辺の交点近傍である。２辺の交点とは、２辺のそれぞれの延長線の交点であってよい。本例において、曲面状の端面部分１０１ｆは、基板１の角部１１０ａを丸めることにより、曲面状に形成されている。

本発明の製造方法は、基板の主表面１０２を、所定の大きさの加工スポットを所定のスキャンピッチでスキャンすることにより、主表面１０２を局所加工する工程（単に「局所加工工程」という場合がある。）を含む。本発明の製造方法は、主表面１０２の加工開始から加工終了までの間に、加工スポットの大きさ及びスキャンピッチのうち少なくとも１つを変更することを特徴とする。

一般的に、加工スポット４とは、ある局所加工装置を用いて加工を行う際の、単位時間加工量のことをいう。本明細書において、加工スポット４とは、基板を平面視したときの加工をする部分の面積（場合によっては、加工をする部分の寸法）のことも意味するものとする。また、後述のように、本明細書において、加工スポット４とは、ある局所加工装置を用いて加工を行う際に、基板の加工を行う能力のある部分のことを意味する場合がある。

本発明のマスクブランク用基板の製造方法（単に、「本発明の製造方法」という場合がある。）において、基板の主表面１０２を加工するための局所加工方法は特に限定されない。本発明の製造方法は、加工中に基板の主表面の端面近傍に異常加工領域が発生するような局所加工方法の場合に、好ましく用いることができる。本発明の製造方法に用いる局所加工方法としては、例えば、磁気粘弾性流体研磨法（Magnet Rheological Finishing：ＭＲＦ）、局所化学機械研磨法（Local Chemical Mechanical Polishing：ＬＣＭＰ）、ガスクラスターイオンビームエッチング法（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：ＤＣＰ）、ＥＥＭ（Elastic Emission Machining）、イオンビーム加工法（Ion Beam Figuring：ＩＢＦ）、プラズマＣＶＭ法（Plasma Chemical Vaporization Machining）及びローカルウェットエッチング法（Local Wet Etching：ＬＷＥ）などを用いることができる。

ここで、磁気粘弾性流体研磨法（ＭＲＦ）は、磁性流体に研磨スラリーを混合させた磁性研磨スラリーを、被加工物に高速で接触させるとともに、接触部分の滞留時間をコントロールすることにより、局所的に研磨を行う局所加工方法である。ＭＲＦは、加工工具の磨耗や形状変化による加工精度の劣化がなく、さらに、ガラス基板を高荷重で押圧する必要がないので、加工面の傷や研磨によって生成される表面変位層における潜傷が少ない。また、ＭＲＦは、ガラス基板の移動速度を制御することにより容易に加工量を調節することができる。加工面の傷が少ないと、後述の仕上げ研磨の加工取り代を少なくでき、局所加工工程で形成した加工表面形状からの変化が少なくなるので、ＭＲＦは本発明に特に適している。ＭＲＦの詳細については、後述する。

局所化学機械研磨法（ＬＣＭＰ）は、小径研磨パッド及びコロイダルシリカなどの研磨砥粒を含有する研磨スラリーを用い、小径研磨パッドと被加工物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、主に被加工物表面の凸部分を研磨加工する局所加工方法である。

ガスクラスターイオンビームエッチング法（ＧＣＩＢ）は、ガスクラスターイオンビームを被加工物に照射してエッチング加工する局所加工方法である。ガスクラスターイオンビームは、次のようにして行うことができる。まず、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を生成する。このガスクラスタに電子線を照射してイオン化させ、ガスクラスターイオンを生成する。このガスクラスターイオンを、高電界で加速することによって、ガスクラスターイオンビームを発生する。

ドライケミカル平坦化法（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。

ＥＥＭは、被加工物表面との反応性を持った微粒子を超純水の流れを利用して加工物表面に供給し、両表面の原子間で起こる化学反応により、加工物表面を加工する局所加工方法である。

イオンビーム加工法（ＩＢＦ）は、イオンビームを被加工物表面に照射し、スパッタリングによって材料を局所的に除去する局所加工方法である。

プラズマＣＶＭ法は、大気圧プラズマを用いたプラズマエッチングにより、被加工物表面を加工する局所加工方法である。

ローカルウェットエッチング法（ＬＷＥ）は、エッチャントの供給部と吸引部を同軸状に配したノズルを用いて局在的な液相エッチング領域を形成し、ノズルもしくは被加工物を速度制御走査することにより被加工物表面を加工する局所加工方法である。

以下、局所加工方法がＭＲＦの場合を例に、本発明の製造方法について説明する。

図１は、本実施形態の平坦度制御工程におけるＭＲＦによる加工状態を説明する概略図であり、（ａ）は正面方向断面模式図を、（ｂ）は側面方向断面模式図を示している。

図１に示すように、ＭＲＦでは、鉄（図示せず）を含む磁性流体２１中に含有させた研磨砥粒（図示せず）を、磁場により、被加工物である基板１に高速で接触させるとともに、接触部分の滞留時間を制御することにより、局所的に基板１を研磨加工する。すなわち、回転自在に支持された円盤状の研磨部材３（電磁石３）に、磁性流体２１と研磨スラリー２２の混合液（磁性研磨スラリー２）を投入して、その先端を局所加工の加工スポット４とし、除去すべき凸部分１１を加工スポット４に接触させている。このようにすると、円盤上の磁場に沿って基板１側に研磨スラリー２２が多く分布し、電磁石３側に磁性流体２１が多く分布して、ほぼ二層状態をなして流れる。この状態の一部分を局所的に研磨加工する加工スポット４とし、基板１の表面と接触させることにより、基板１の表面を研磨することができる。ＭＲＦでは、凸部分１１を局所的に研磨し、数十ｎｍの平坦度に制御することができる。

図２（ａ）に、ＭＲＦ加工装置の磁性研磨スラリー２を、基板１に接触させた状態の断面模式図を示す。図２（ａ）は電磁石３の回転軸に対して垂直な平面における断面模式図である。図２（ａ）に示すように、加工スポット４は、磁性研磨スラリー２が基板１の主表面１０２に接触する部分に対応する磁性研磨スラリー２の部分である。電磁石３と基板１との距離ｄを変化させることにより、図２（ａ）に示す加工スポット４の長さＬを変化させることができる。なお、長さＬが長くなれば加工スポット４の大きさも大きくなることから、加工スポット４の長さＬのことを「加工スポット４の大きさ」ともいう。

図２（ｂ）に、図２（ａ）の加工スポット４に対応する、加工スポット４の仮想的な平面模式図を示す。加工スポット４は、加工スポット４の中央部分である正常加工部４１と、加工スポット４の両端部分である端部４２とに分けることができる。一般的に、加工スポット４の端部４２は、磁性研磨スラリー２の基板１への接触状態が、正常加工部４１とは異なる。そのため、加工スポット４の端部４２での研磨速度は、正常加工部４１に比べて遅くなる。

図３（ａ）に、ＭＲＦ加工装置の磁性研磨スラリー２を、基板１の主表面１０２の端面１０１近傍に接触させた状態の断面模式図を示す。図３（ａ）も、図２（ａ）と同様に、研磨部材３（電磁石３）の回転軸に対して垂直な平面における断面模式図である。本明細書において、図３（ａ）の場合、加工スポット４は、基板１の端面１０１が存在しないと仮定（すなわち、加工スポット４が接触する主表面１０２がすべて存在すると仮定）した場合に、磁性研磨スラリー２が基板１の主表面１０２に接触することになる部分に対応する磁性研磨スラリー２の部分のことをいう。すなわち、図３（ａ）の場合、加工スポット４とは、ＭＲＦ加工装置を用いて基板１の加工を行う際に、基板１の有無にかかわらず、基板１の加工を行う能力のある部分のことである。したがって、電磁石３と基板１との距離ｄ、電磁石３と基板１との相対回転運動の回転数、磁性研磨スラリー２に印加する磁力の大きさ、及び磁性研磨スラリー２の粘度などの研磨条件が図２の場合と同じならば、図３（ａ）に示す場合においても、加工スポット４の長さＬ（加工スポット４の大きさ）は、図２に示す加工スポット４と同一である。

図３（ｂ）に、図３（ａ）の加工スポット４に対応する、加工スポット４の仮想的な平面模式図を示す。加工スポット４は、加工スポット４の中央部分である正常加工部４１と、回転方向下手側の加工スポット４の端部４２とを有することができる。さらに、図３（ｂ）に示す加工スポット４の場合には、基板１が存在せず加工に寄与しない無基板部４３及び基板１の端面１０１の影響を大きく受ける異常加工部４４を有する。図３（ａ）に示すように、ＭＲＦ加工装置による基板１の研磨中、電磁石３の回転により磁性研磨スラリー２の一部が基板１の端面１０１に回り込むため、端面１０１付近の基板１の主表面１０２の研磨の状態は、正常加工部４１の研磨の状態と比べて大きく異なる。一般的に、異常加工部４４における基板１の加工速度は、正常加工部４１における基板１の加工速度と比べて速くなる。そのため、異常加工部４４による加工のため、基板１の端面１０１付近の主表面１０２に、加工溝といわれる異常に深い加工が行われる領域が発生するという問題を生じることがある。本明細書では、異常加工部４４による基板１の加工によって、基板１の主表面１０２に上述のような異常な加工が発生する領域のことを、異常加工領域という。異常加工領域が発生すると、ローカルスロープアングルを所定の範囲に制御することが困難になる。

本発明者らは、マスクブランク用基板１の製造方法において、主表面１０２を局所加工する工程の際に、主表面１０２の加工開始から加工終了までの間に、加工スポット４の大きさ及びスキャンピッチのうち少なくとも１つを変更することにより、異常加工領域の発生を抑制し、加工溝などの異常に深い加工が行われるという問題を抑制することができることを見出し、本発明に至った。異常加工領域の発生を抑制することにより、マスクブランク用基板１の主表面１０２のローカルスロープアングルを小さくし、所定の範囲に制御することが可能になる。

なお、加工溝の発生は、基板１の端面１０１に研磨液２が衝突することによって生じると考えられるが、その推論に拘束されるものではない。本発明者らは、主表面１０２を局所加工する工程において、主表面１０２の加工開始から加工終了までの間に、加工スポット４の大きさ及びスキャンピッチのうち少なくとも１つを変更することにより、異常加工部４４において、加工溝のような異常加工領域の発生を抑制することができることを見出した。なお、異常加工部４４による異常な加工の影響は、加工溝の発生だけではなく、逆に、異常加工部４４による加工速度が、正常加工部４１と比べて遅くなる場合もある。このような場合であっても、主表面１０２の加工開始から加工終了までの間に、加工スポット４の大きさ及びスキャンピッチのうち少なくとも１つを変更することにより、異常加工部４４において、異常な加工が行われることを抑制することができる。

本発明の製造方法は、磁気粘弾性流体研磨法（ＭＲＦ）、局所化学機械研磨法（ＬＣＭＰ）、ガスクラスターイオンビームエッチング法（ＧＣＩＢ）、ドライケミカル平坦化法（ＤＣＰ）、ＥＥＭ、イオンビーム加工法（ＩＢＦ）、プラズマＣＶＭ及びローカルウェットエッチング（ＬＷＥ）などの局所加工法の場合に用いることができる。本発明の製造方法は、基板１などの被加工物と、研磨部材３の表面が直接接触せずに、両者の間に流体が存在し、基板１に対して研磨部材３表面が垂直方向に回転するタイプの局所加工装置により基板１を加工する際に、好ましく用いることができる。具体的には、本発明の製造方法は、局所加工方法がＭＲＦの場合に特に好ましく用いることができる。

異常加工部４４による加工速度が正常加工部４１の加工速度と比べて速い場合、一般に、加工スポット４の大きさを小さくすると、異常加工部４４において、加工溝のような異常な加工が行われる異常加工領域の発生を抑制することができる。しかしながら、加工スポット４の大きさを小さくすると、加工速度が低下する。そのため、異常加工部４４による加工の際に、加工スポット４を小さくし、その他の部分の加工の際には加工スポット４の大きさを変更して大きくすることにより、局所加工工程全体として、速い加工速度を保ったまま、異常な加工を抑制することができる。

加工スポット４の大きさは、例えばＭＲＦによる研磨（表面加工）の場合、通常、加工スポット４の長さ（Ｌ）が５〜２０ｍｍである。この場合、異常加工部４４が生じるような研磨の際の加工スポット４の長さ（Ｌ）を、通常の加工スポットの長さ（Ｌ）を１としたときに、０．１〜０．８倍、好ましくは０．２５〜０．６倍にすることにより、異常な研磨を抑制することができる。加工スポット４の長さ（Ｌ）を例えば０．５６倍にすると、研磨の加工速度は１／３程度となる。したがって、異常加工部４４が生じるような研磨を終了した後に、速やかに加工スポット４の大きさを通常の大きさに変更することにより、局所加工工程全体として、速い加工速度を保ったまま、異常な研磨を抑制することができる。

なお、異常加工部４４による加工速度が正常加工部４１の加工速度と比べて速い場合、異常加工部４４による加工の際に、加工スポット４を大きくし、その後、加工スポット４の大きさを小さくすることにより、異常加工領域の発生を抑制することができる。

異常加工部４４による異常な加工を抑制するために、スキャンピッチを変更することができる。なお、加工スポット４の大きさの変更と、スキャンピッチの変更は、併用することができる。スキャンピッチを小さくすると、１ヶ所に留まる時間が短くなるので、異常な加工の発生を減少させることができる。

通常、基板１の局所加工の際、加工スポット４が移動することより、基板１の表面全体にわたって所定の加工をすることができる。局所加工の際、加工スポット４は、例えば横方向へ、基板１の一端から他端へと移動しながら加工した後、縦方向の位置をずらして他端から一端へと移動しながら加工する。このときの縦方向の位置のずれの大きさをスキャンピッチという。図５に、スキャンピッチを符号Ｐとして例示する。通常のスキャンピッチＰを１としたときに、０．１〜０．８倍、好ましくは０．２〜０．５倍にすることにより、異常な加工を抑制することができる。

異常加工部４４による加工速度が正常加工部４１の加工速度と比べて速い場合、加工スポット４の大きさを小さくした場合と同様に、スキャンピッチＰを小さくすることにより、異常加工部４４による異常な加工を抑制することができる。なお、スキャンピッチＰを小さくした場合には、スキャン速度（横方向の移動速度）を速くすることにより、スキャンピッチＰの低下による加工速度の低下を補償することが可能である。

なお、異常加工部４４による加工速度が正常加工部４１の加工速度と比べて遅い場合、異常加工部４４による加工の際に、スキャンピッチＰを大きくし、その後、スキャンピッチＰを小さくすることにより、異常加工領域の発生を抑制することができる。

上述の基板１の加工では、主表面１０２の端面１０１近傍を最初に局所加工する場合を例に説明した。主表面１０２の端面１０１近傍は、異常加工領域になる恐れがあるので、異常加工部４４による加工速度が正常加工部４１の加工速度と比べて速い場合、異常な加工を抑制するために、加工開始時に加工スポット４及び／又はスキャンピッチＰを小さくする必要がある。その後、加工スポット４が正常に加工できる領域に達した後、加工スポット４及び／又はスキャンピッチＰを大きくし、加工速度を速くし、通常の大きさとすることができる。

場合によっては、基板１の局所加工の際に、基板１の中心部分から加工することもある。このようなときには、異常加工部４４による加工速度が正常加工部４１の加工速度と比べて速い場合、通常の加工スポット４及び／又はスキャンピッチＰで加工した後、加工スポット４が異常加工領域に達したときに、加工スポット４及び／又はスキャンピッチＰを小さくする必要がある。

上述のように、加工スポット４の大きさ及びスキャンピッチＰの大きさの変更は、基板１の加工の状況に応じて行うことができる。また、主表面１０２の加工開始から加工終了までの間に、加工スポット４の大きさ又はスキャンピッチＰを２回以上変更してもよい。

本発明のマスクブランク用基板１の製造方法では、基板１の主表面１０２を局所加工する工程の前に、基板１の主表面１０２の表面形状を測定し、測定した結果に基づいて加工スポット４の大きさ又はスキャンピッチＰを変更する位置を決定することが好ましい。

基板１の主表面１０２の表面形状の測定した結果から、局所加工工程中、どの部分で異常な加工が発生するのかを予測することができる。この予測に基づいて加工スポット４の大きさ又はスキャンピッチＰを変更する位置を決定することにより、基板１の主表面１０２の端面１０１近傍の異常加工領域の発生を抑制することを確実にし、主表面１０２の端面１０１近傍以外の領域の加工の加工速度を向上することができる。

また、通常の加工スポット４の大きさ又はスキャンピッチＰでダミー基板の主表面を局所加工することにより、予め異常加工が発生する領域を特定し、特定した箇所の加工スポット４の大きさ又はスキャンピッチＰを変更してもよい。

本発明のマスクブランク用基板１の製造方法は、局所加工工程での局所加工方法が磁気粘弾性流体研磨法（ＭＲＦ）の場合に特に好ましく用いることができる。具体的には、ＭＲＦでは、基板１の主表面１０２に対して、磁性体粒子を含む研磨液２を介在させた状態で磁力を印加可能な研磨部材３を近接させ、研磨液２に研磨部材３から磁力を印加し、研磨液２を主表面１０２に接触させることによって加工スポット４を形成し、主表面１０２と研磨部材３とを相対回転運動させることにより基板１の研磨を行う。磁気粘弾性流体研磨法（ＭＲＦ）によりマスクブランク用基板１の主表面１０２を研磨することにより、優れた平坦度の主表面１０２を得ることができる。

本発明の、ＭＲＦによる研磨工程（局所加工工程）を含むマスクブランク用基板１の製造方法について説明する。本実施形態のマスクブランク用基板１の製造方法では、以下に述べるステップＳ１からステップＳ６までの工程を含む。

＜基板準備工程（ステップＳ１）＞
基板準備工程（ステップＳ１）は、ガラス基板１を準備する工程である。

ガラス基板１としては、マスクブランクとして用いられるものであれば特に限定されず、反射型マスクブランク、バイナリ型マスクブランク、位相シフトマスクブランク、及びナノインプリント用マスクブランクのいずれの製造に使用するものであってもよい。ガラスとしては、例えば、ＳｉＯ_２−ＴｉＯ_２系ガラス、合成石英ガラス、ソーダライムガラス、アルミノシリケートガラス、ボロシリケートガラス、及び無アルカリガラスなどが挙げられる。

ＥＵＶマスクブランク用ガラス基板１の場合は、露光時の熱による被転写パターンの歪みを抑えるために、約０±１．０×１０^−７／℃の範囲内、より好ましくは、約０±０．３×１０^−７／℃の範囲内の低熱膨張係数を有するガラス材料が使用される。

ＥＵＶ用マスクブランクでは、ガラス基板１上に多数の膜が形成されるため、その基板１には、膜応力による変形を抑制できる剛性の高いガラス材料が使用される。特に、約６５ＧＰａ以上の高いヤング率を有するガラス材料を用いることが好ましい。例えば、ＳｉＯ_２−ＴｉＯ_２系ガラス、合成石英ガラスなどのアモルファスガラスや、β−石英固溶体を析出した結晶化ガラスが用いられる。

透過型マスクブランクに使用する基板１材料は、使用する露光波長に対して透光性を有する材料である必要がある。このため、ＡｒＦエキシマレーザー露光用のバイナリ型マスクブランク及び位相シフトマスクブランクに使用する基板１材料は、例えば、合成石英ガラスが好ましい。

＜主表面研磨工程（ステップＳ２）＞
主表面研磨工程（ステップＳ２）は、基板準備工程（ステップＳ１）で準備したガラス基板１の一方の主表面１０２面又は両方の主表面１０２を精密研磨する工程である。

一般的に、主表面研磨工程（ステップＳ２）は、ガラス基板１の両面を粗研磨する粗研磨加工工程と、粗研磨されたガラス基板１の片面又は両面を精密研磨する精密研磨工程とを有し、段階的な研磨が行われる。この際、粗研磨加工工程では、比較的研磨砥粒の大きい酸化セリウムを分散させた研磨剤が使用され、精密研磨工程では、比較的研磨砥粒の小さいコロイダルシリカを分散させた研磨剤が使用される。

＜第１の表面形状測定工程（ステップＳ３）＞
第１の表面形状測定工程（ステップＳ３）は、主表面研磨工程（ステップＳ２）で研磨されたガラス基板１の主表面１０２の凹凸形状（平坦度及びローカルスロープアングル）を測定する工程である。

ガラス基板１の主表面１０２の凹凸形状の測定には、通常、光学干渉計が使用される。光学干渉計は、コヒーレントな光をガラス基板１の主表面１０２に照射して反射させ、ガラス基板１の主表面１０２の高さの差を反射光の位相のずれとして観測するものであり、フリンジ観察干渉計や位相シフト干渉計がある。また、位相シフト干渉計には、参照面をピエゾＰＺＴ走査により干渉計測を行う機械シフト干渉計と、光源として波長変調レーザーを用いて干渉計測を行う波長シフト干渉計とがある。

上記光学干渉計によって測定された凹凸形状の測定結果は、コンピュータなどの記録媒体に保存される。

＜局所加工工程（ステップＳ４）＞
局所加工工程（ステップＳ４）は、第１の表面形状測定工程（ステップＳ３）で測定したガラス基板１の主表面１０２の凹凸形状に基づき、所定の加工取り代に応じた加工条件で表面加工する工程である。

図１は、本実施形態の平坦度制御工程におけるＭＲＦによる加工状態を説明する概略図であり、（ａ）は正面方向断面模式図を、（ｂ）は側面方向断面模式図を示している。同図において、ＭＲＦによれば、鉄（図示せず）を含む磁性流体２１中に含有させた研磨砥粒（図示せず）を、磁場により、被加工物であるマスクブランク用基板１に高速で接触させるとともに、接触部分の滞留時間を制御することにより、局所的に研磨加工（局所加工）している。

すなわち、回転自在に支持された円盤状の研磨部材３（電磁石３）に、磁性流体２１と研磨スラリー２２の混合液（磁性研磨スラリー２）を投入して、その先端を局所加工の加工スポット４とし、除去すべき凸部分１１を加工スポット４に接触させている。このようにすると、円盤上の磁場に沿って磁性研磨スラリー２が、マスクブランク用基板１側に研磨スラリー２２が多く分布し、研磨部材３（電磁石３）側に磁性流体２１が多く分布する、ほぼ二層状態をなして流れる。この状態の一部分を局所的に研磨加工する加工スポット４とし、マスクブランク用基板１の表面と接触させることにより、凸部分１１を局所的に研磨し数十ｎｍの平坦度に制御する。

本発明の基板１の製造方法では、局所加工工程（ステップＳ４）において、上述のように、主表面１０２の研磨開始から研磨終了までの間に、加工スポット４の大きさ及び前記スキャンピッチＰのうち少なくとも１つを変更することに特徴がある。

本発明のマスクブランク用基板１の製造方法は、加工スポット４の大きさは、研磨部材３と基板１との距離、相対回転運動の回転数、研磨液２に印加する磁力の大きさ、及び研磨液２の粘度から選択される少なくとも一つを変えることにより変更されることが好ましい。

磁気粘弾性流体研磨法（ＭＲＦ）において、加工スポット４の大きさは、研磨部材３と基板１との距離、相対回転運動の回転数、研磨液２に印加する磁力の大きさ、及び研磨液２の粘度から選択される少なくとも一つを変えることにより変更することができる。研磨部材３と基板１との距離は、ＭＲＦ加工装置の研磨部材３及び／又は基板１載置台の位置を移動することにより、研磨部材３と基板１との想定的位置関係を変化させることにより、変更することができる。研磨部材３と基板１との相対回転運動の回転数は、ＭＲＦ加工装置の電磁石３等の研磨部材３の回転を変化させることにより、変更することができる。研磨液２に印加する磁力の大きさは、ＭＲＦ加工装置の研磨部材３である電磁石３に対して印加する電力を変えることにより、変更することができる。研磨液２の粘度は、研磨液２の組成、例えば研磨液２中の研磨材の濃度を変えることにより、変更することができる。ＭＲＦ加工装置において、研磨部材３と基板１との距離の変更は、比較的容易なので、加工スポット４の大きさは、研磨部材３と基板１との距離を変えることにより、変更することが好ましい。

マスクブランク用基板１に要求される平坦度は、マスクブランクにおいて使用される露光光源の波長や微細化の世代に応じて決められており、この要求平坦度に応じて、局所加工工程における平坦度制御の基準値が決定される。

例えば、ＥＵＶマスクブランク用基板１の場合は、平坦度制御の基準値を約３０ｎｍ以下、好ましくは１６ｎｍ以下として、ＭＲＦによる局所加工が行われる。

なお、マスクブランク用基板１は、上述のＭＲＦによる局所加工工程の後、塩酸を含む洗浄液を用いて洗浄される。この工程によって、磁性流体２１に含有されている鉄成分は取り除かれる。鉄イオンと、酸の対イオンで形成される中和塩の中で、塩化物イオンとの中和塩である塩化鉄は、水に対する溶解度が高い。このため、鉄成分がマスクブランク用基板１にめりこんだ状態で付着している場合であっても、マスクブランク用基板１に付着した磁性研磨スラリー２の鉄成分をほとんど溶解除去することができる。ここで、洗浄液に含まれる酸は、塩酸以外の強酸、例えば、硫酸や硝酸などの強い酸性の酸を用いてもよいが、鉄成分の洗浄力としては、塩酸が最も優れる。

洗浄液に含まれる塩酸の濃度は、０．０５〜３０ｗｔ％がよい。塩酸の濃度を０．０５ｗｔ％未満とすると十分な洗浄力が得られない。また、洗浄液に含まれる塩酸の濃度が３０ｗｔ％を超えると、洗浄装置内に多量のミストが発生し、洗浄後のマスクブランク用基板１に再付着する。

洗浄液に過酸化水素水を加えることがさらに好ましい。このように、過酸化水素水を加えることにより、鉄成分を溶解させる力が大きくなり洗浄力を高めることができる。

＜第２の表面形状測定工程（ステップＳ５）＞
第１の表面形状測定工程（ステップＳ３）と同様の手法で、第１主表面１０２（表面）及び第２主表面１０２（裏面）の表面形状を測定する。

そして、表面形状の測定結果に基づき、後述の仕上げ研磨工程（ステップＳ６）で仕上げ研磨を行うときの研磨条件を決定する。

＜仕上げ研磨工程（ステップＳ６）＞
仕上げ研磨工程（ステップＳ６）は、所定の最終表面形状になるように行われる研磨である。

仕上げ研磨工程での研磨方法は、表面粗さ（平滑性）が改善される研磨方法であれば特に制限はない。例えば、研磨方法として、研磨パッドなどの研磨用工具面をガラス基板１の主表面１０２と接触させて研磨する方法である酸化セリウムやコロイダルシリカなどの研磨砥粒を用いたポリッシングやラッピングや、ガラス基板１の主表面１０２と研磨用工具面が直接接触することなく、両者の間に介在する加工液の作用で研磨を行う非接触研磨、例えば、フロートポリッシング法、ＥＥＭ（Elastic Emission Machining）法、触媒基準エッチング法などが挙げられる。

仕上げ研磨後、アルカリ洗浄液などを用いてガラス基板１の洗浄を行う。

以上の工程を経て、マスクブランク用基板１が製造される。

なお、主表面研磨工程（ステップＳ２）から仕上げ研磨工程（ステップＳ６）までの工程は、少なくともマスクブランク用基板１の一つの主表面１０２に対して行われる。例えば、これらの工程を、このガラス基板１を用いて転写用マスクを製造するときに転写パターンを形成する側の主表面１０２（第１の主表面１０２）に対して行うことができる。また、ＥＵＶマスクブランク用基板１のように第１の主表面１０２及び第２の主表面１０２（裏面）とも高い平坦度が要求される場合は、主表面研磨工程（ステップＳ２）から仕上げ研磨工程（ステップＳ６）までの工程を、第１の主表面１０２及び第２の主表面１０２（裏面）の両主表面１０２に対して行うことができる。また、小さいローカルスロープアングルが要求される第２の主表面１０２（裏面）のみに、上述の工程による研磨を行うことができる。

本発明は、上述のマスクブランク用基板１の製造方法によって得られた基板１の主表面１０２の一つの上に、裏面導電膜を形成することを特徴とするマスクブランク用基板１の製造方法である。マスクブランク用基板１の裏面の上に裏面導電膜を形成することにより、転写用マスクを露光装置にセットするときに静電チャックすることができる。また、本発明により、裏面の異常加工領域の発生を抑制することができるので、ローカルスロープアングルが小さい裏面を有するマスクブランク用基板１を得ることができる。

なお、本明細書において、例えば、「マスクブランク用基板１の主表面１０２の上に、裏面導電膜を形成する（有する）」とは、裏面導電膜が、マスクブランク用基板１の主表面１０２に接して配置されることを意味する場合の他、マスクブランク用基板１と、裏面導電膜との間に他の膜を有することを意味する場合も含む。他の膜についても同様である。また、本明細書において、例えば「膜Ａが膜Ｂの表面に接して配置される」とは、膜Ａと膜Ｂとの間に他の膜を介さずに、膜Ａと膜Ｂとが直接、接するように配置されていることを意味する。

本発明は、上述のマスクブランク用基板１の製造方法によって得られた基板１の主表面１０２の一つの上に、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である。マスクブランク用基板１の主表面１０２の一つの上に、多層反射膜を形成することにより、ＥＵＶ露光用の反射型マスクブランクの原料となる多層反射膜付き基板を得ることができる。

上述の製造方法で製造したマスクブランク用基板１の主表面１０２上に、高屈折率層と低屈折率層とを交互に４０から６０周期程度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ことができる。ここで、多層膜を構成する材料の組み合わせとしては、高屈折率層としてケイ素（Ｓｉ）、低屈折率層としてモリブデン（Ｍｏ）を用いたＭｏ／Ｓｉの他、Ｒｕ／Ｓｉ、Ｍｏ／Ｂｅ、Ｍｏ化合物／Ｓｉ化合物、Ｓｉ／Ｎｂ、Ｓｉ／Ｍｏ／Ｒｕ、Ｓｉ／Ｍｏ／Ｒｕ／Ｍｏ、及びＳｉ／Ｒｕ／Ｍｏ／Ｒｕなどがある。特にＭｏ／Ｓｉ周期多層膜は、波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光に対する反射率が高いので、ＥＵＶリソグラフィ用反射膜として好適な多層膜である。なお、保護膜としては、ルテニウム（Ｒｕ）、又はケイ素（Ｓｉ）を用いることが好ましい。多層膜及び保護膜の形成には、スパッタリング法が好んで用いられるが、スパッタリング法に限るものではない。

本発明の多層反射膜付き基板は、上述の製造方法により得られたマスクブランク用基板１を用いて製造することができるので、主表面１０２の端面１０１近傍の異常加工領域の発生を抑制した多層反射膜付き基板を得ることができる。

本発明は、上述のマスクブランク用基板１の主表面１０２上、又は、上述の多層反射膜付き基板の多層反射膜上に、転写パターン用薄膜を形成することを特徴とするマスクブランクの製造方法である。本発明の製造方法により製造されるマスクブランクを用いることにより、透過型マスク又はＥＵＶ露光用の反射型マスクを製造することができる。

本発明のマスクブランクは、透過型マスクブランクと反射型マスクブランクとに分類される。本発明のマスクブランクは、いずれのマスクブランクにも適用できる。

反射型マスクブランクの製造方法では、上述の多層反射膜付き基板の多層反射膜上に、保護膜、及び転写パターン用薄膜としての吸収体膜を形成し、又は多層反射膜付き基板の保護膜上に、転写パターン用薄膜としての吸収体膜を形成し、さらに多層反射膜を形成した側とは反対側の主表面１０２（裏面）に裏面導電膜を形成して、反射型マスクブランクを製造する。なお、吸収体膜上にはレジスト膜が形成されてもよい。

ここで、吸収体膜としては、Ｔａ系材料、Ｃｒ系材料などが用いられる。ここで、Ｔａ系材料は、例えば、ＴａとＢを含む材料、又はＴａとＢとＮを含む材料などである。Ｃｒ系材料は、例えば、Ｃｒに窒素、酸素、炭素、及びフッ素から選択される少なくとも１つの元素が添加された材料などである。

裏面導電膜としては、導電性、膜応力、及び欠陥品質の観点から、ＣｒＮ又はＴａＮを材料として用いることが好ましい。

なお、これらの薄膜は、例えば、ＤＣスパッタ、ＲＦスパッタ、イオンビームスパッタリングなどのスパッタリング法で形成することができる。

透過型マスクブランクの製造方法では、上述のマスクブランク用基板１の主表面１０２上に、転写パターン用薄膜としての遮光膜を形成してバイナリ型マスクブランクを製造し、又は転写パターン用薄膜としての光半透過膜を形成してハーフトーン型位相シフトマスクブランクを製造し、又は転写パターン用薄膜として光半透過膜、遮光膜を順次形成してハーフトーン型位相シフトマスクブランクを製造する。なお、これらのパターン形成用薄膜の上にはレジスト膜が形成されてもよい。

ここで、遮光膜としては、一般に、Ｃｒ膜、Ｃｒと酸素、窒素、炭素、及びフッ素から選択される少なくとも一つとを含むＣｒ系材料膜、ＭｏＳｉ膜、ＭｏＳｉと酸素、窒素、及び炭素から選択される少なくとも一つとを含むＭｏＳｉ系材料膜、並びにこれらの積層膜などが挙げられる。

位相シフト膜としては、位相シフト機能のみを有するＳｉＯ_２膜の他に、位相シフト機能及び光透過率調整機能（減光機能）を有する金属シリサイド酸化物膜、金属シリサイド窒化物膜、金属シリサイド酸化窒化物膜、金属シリサイド酸化炭化物膜、金属シリサイド酸化窒化炭化物膜（金属：Ｍｏ、Ｔｉ、Ｗ、Ｔａなどの遷移金属）、ＣｒＯ膜、ＣｒＦ膜、及びＳｉＯＮ膜などのハーフトーン膜が挙げられる。

本発明のマスクブランクは、上述の製造方法により得られたマスクブランク用基板１を用いて製造することができるので、主表面１０２の端面１０１近傍の異常加工領域の発生を抑制したマスクブランクを得ることができる。

本発明は、上述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転写パターン用薄膜をパターニングして、転写パターンを形成することを含む、転写用マスクの製造方法である。

反射型の転写用マスクである反射型マスクにおいては、マスクブランク用基板１上に多層反射膜、吸収体膜、レジスト膜が形成された反射型マスクブランクのレジスト膜に、描画・現像処理等を経て所望のレジストパターンを形成した後、このレジストパターンをマスクにして吸収体膜をエッチング除去し、最後にレジスト膜を除去することで、多層反射膜上に吸収体膜パターンが形成された反射型マスクを得る。

透過型の転写用マスクであるバイナリ型マスクにおいては、マスクブランク用ガラス基板１上に遮光膜、レジスト膜が形成されたマスクブランクの前記レジスト膜に、描画・現像処理等を経て所望のレジストパターンを形成した後、このレジストパターンをマスクにして遮光膜をエッチング除去し、最後にレジスト膜を除去することで、マスクブランク用ガラス基板１上に遮光膜パターンが形成されたバイナリ型マスクを得る。

透過型の転写用マスクであるハーフトーン型位相シフトマスクにおいては、マスクブランク用ガラス基板１上にハーフトーン膜、遮光膜、及びレジスト膜が形成されたハーフトーン型位相シフトマスクブランクのレジスト膜に、描画・現像処理等を経て所望のレジストパターンを形成する。その後、このレジストパターンをマスクにして遮光膜をエッチング除去し、遮光膜パターンを形成する。次に、この遮光膜パターンをマスクにしてハーフトーン膜をエッチング除去し、しかる後にレジスト膜を剥離する。その後、レジスト膜を塗布形成し、このレジスト膜に、描画・現像処理等を経て遮光帯パターンを形成し、最後にレジスト膜を除去することで、マスクブランク用ガラス基板１上にハーフトーン膜パターンが形成されたハーフトーン型位相シフトマスクを得る。

本発明の転写用マスクは、上述の製造方法により得られたマスクブランク用基板１を用いて製造することができるので、主表面１０２の端面１０１近傍の異常加工領域の発生を抑制した転写用マスクを製造することができる。

本発明は、上述の転写用マスクの製造方法によって製造された転写用マスクを用い、半導体基板１上のレジスト膜に転写パターンを露光転写する工程を備えることを特徴とする半導体デバイスの製造方法である。主表面１０２の端面１０１近傍の異常加工領域の発生を抑制した転写用マスクを用いることができるので、微細でかつ高精度の転写パターンを有する半導体装置を製造することができる。

以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明する。

（実施例１）
Ａ．マスクブランク用基板１の製造
１．基板準備工程（ステップＳ１）
マスクブランク用基板１を製造するにあたって、基板準備工程（ステップＳ１）として、６０２５サイズ（１５２ｍｍ×１５２ｍｍ×６．３５ｍｍ）のＴｉＯ_２−ＳｉＯ_２低熱膨張ガラス基板１（単に「基板１」ともいう。）を準備した。

２．研磨工程（ステップＳ２）
次に、研磨工程（ステップＳ２）として、準備したＴｉＯ_２−ＳｉＯ_２ガラス基板１の主表面１０２（第１の主表面１０２）及び裏面（第２の主表面１０２）を研磨した。ここで、この研磨は、以下に示す粗研磨加工工程、精密研磨加工工程、及び超精密研磨加工工程からなる。

（１）粗研磨加工工程
端面１０１の面取加工及び研削加工を終えた上記ガラス基板１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２回行い、合計２０枚のガラス基板１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。
研磨スラリー：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）

粗研磨後、ガラス基板１に付着した研磨砥粒を除去するため、ガラス基板１を洗浄槽に浸漬し、超音波を印加して洗浄を行った。

（２）精密研磨加工工程
粗研磨を終えたガラス基板１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２回行い、合計２０枚のガラス基板１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。
研磨スラリー：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）

精密研磨後、ガラス基板１に付着した研磨砥粒を除去するため、ガラス基板１を洗浄槽に浸漬し、超音波を印加して洗浄を行った。

（３）超精密研磨加工工程
精密研磨を終えたガラス基板１を再び両面研磨装置に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２回行い、合計２０枚のガラス基板１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。
研磨スラリー：コロイダルシリカを含有するアルカリ性水溶液（ｐＨ１０．２）
（コロイダルシリカ含有量５０ｗｔ％）
研磨パッド：超軟質ポリシャ（スウェードタイプ）
研磨スラリー供給温度：２５℃

超精密研磨後、ガラス基板１を水酸化ナトリウムのアルカリ洗浄液が入った洗浄槽に浸漬し、超音波を印加して洗浄を行った。

３．第１の表面形状測定工程（ステップＳ３）
以下の工程は、２０枚のガラス基板１の内の１枚を例に挙げて示すが、同様の工程を残り１９枚のガラス基板１に対しても行った。

超精密研磨加工工程後のガラス基板１の第１の主表面１０２及び裏面（第２の主表面１０２）に対する凹凸形状を、平坦度測定装置（トロペル社製 ＵｌｔｒａＦｌａｔ２００）を用いて測定した。凹凸形状測定は、ガラス基板１の周縁領域を除外した１４８ｍｍ×１４８ｍｍの領域に対して、１０２４×１０２４の地点で行った。

ガラス基板１の周縁領域を除外した１４８ｍｍ×１４８ｍｍの領域において、第１主表面１０２及び第２主表面１０２の平坦度は、２９０ｎｍであった。

また、走査領域を２０ｍｍ×２０ｍｍの矩形領域として、ガラス基板１の１４２ｍｍ×１４２ｍｍを含む測定領域内を走査領域ごとに走査して、第２主表面１０２（裏面）のローカルスロープアングルを測定したところ、１０μｒａｄだった。

また、ガラス基板１の第１の主表面１０２及び第２の主表面１０２の凹凸形状の測定結果を、コンピュータに保存した。凹凸形状の測定結果に基づき、第１の主表面１０２及び第２の主表面１０２の局所的な必要加工量を算出した。

４．局所加工工程（ステップＳ４）
その後、ガラス基板１の第１の主表面１０２及び第２の主表面１０２について、必要加工量に応じた局所的な表面加工の加工条件を設定した。設定方法は以下の通りである。事前にダミー基板１を用いて、実際の加工と同じようにダミー基板１を、一定時間基板１移動させずにある地点（スポット）で加工し、その形状を平坦度測定装置（トロペル社製 ＵｌｔｒａＦｌａｔ２００）にて測定し、単位時間当たりにおけるスポットでの加工体積を算出した。そして、単位時間当たりにおけるスポットでの加工体積と、上述したように算出した必要加工量に従い、ガラス基板１をラスタ走査する際の走査スピード（スキャン速度）を決定した。

その後、ガラス基板１の第１の主表面１０２及び第２の主表面１０２を、基板１仕上げ装置（ＱＥＤ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製）を用いて、研磨スラリー加工法である磁気粘弾性流体研磨法（ＭＲＦ）により、設定した加工条件に従い、局所的に表面加工した。研磨剤は酸化セリウム研磨粒子含有磁性研磨スラリー２を用い、電磁石３への通電電流、ホイール回転速度及び圧力等は適宜調整した。ここで、最大の加工取り代は１５０ｎｍであり、加工時間は３０分であった。

ただし、実施例１では、図５に示すように、ガラス基板１の研磨開始直後、主表面１０２の端面１０１近傍の研磨の際には、上述したダミー基板１を用いて算出した通常の加工スポット４の大きさ（加工スポット４の長さＬ）を１とした場合、その０．５６倍の加工スポット４ａの長さ（０．５６Ｌ）になるように、電磁石３（研磨部材３）とガラス基板１との距離を調整した。図５に示すように、加工スポット４の長さ０．５６Ｌにした状態で、主表面１０２の端面１０１近傍を水平方向に研磨し、基板の縦方向の端面１０１近傍まで達した後、加工スポット４をスキャンピッチＰだけ基板１内部方向に移動させ、水平方向の逆方向に研磨を行った。実施例１では、この研磨を、スキャンピッチＰの移動を５０回行うまで繰り返し、その後、加工スポット４の長さをＬに変更した（図５の加工スポット４ｂ参照）。その加工スポット４の大きさで、基板１の残部を研磨した。

その後、ガラス基板１を、濃度約１０ｗｔ％の塩酸水溶液（温度約２５℃）が入った洗浄槽に約１０分間浸漬させた。

その後、純水によるリンス、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）による乾燥を行った。

５．第２の表面形状測定工程（ステップＳ５）
第１の表面形状測定工程（ステップＳ３）と同様に、ガラス基板１の第１の主表面１０２及び第２の主表面１０２の凹凸形状を測定した。測定結果によると、基板１の主表面１０２の端面１０１近傍には、異常な加工（研磨）が行われている異常加工領域は存在しなかった。また、第２の主表面１０２（裏面）のローカルスロープアングルを測定したところ、１．２μｒａｄだった。両主表面１０２とも所定の平坦度内に収まっており、異常加工領域が存在しなかったため、次の仕上げ研磨工程（ステップＳ６）に進んだ。

６．仕上げ研磨工程（ステップＳ６）
まず、平坦度改善工程である局所加工工程によって荒れたガラス基板１の主表面１０２及び裏面の平滑性を高めるために、研磨スラリーを用いて行う低荷重の機械的研磨により微小量だけガラス基板１の第１の主表面１０２（表面）及び第２の主表面（裏面）を研磨した。この研磨は、基板１の大きさよりも大きい研磨パッドが張り付けられた上下の研磨定盤の間にキャリアで保持されたガラス基板１をセットし、コロイダルシリカ砥粒を含有する研磨スラリーを供給しながら、ガラス基板１を、上下の研磨定盤内で自転しながら公転することによって行った。加工圧力、上下定盤の各回転数及び研磨時間は、適宜調整して行った。ここで、加工取り代は２００ｎｍであり、加工時間は３０分であった。
研磨パッド：超軟質ポリシャ（スウェードタイプ）
研磨剤：コロイダルシリカ砥粒（平均粒径５０ｎｍ）
加工液：アルカリ水溶液（ＮａＯＨ）＋研磨剤（濃度：約２ｗｔ％）、ｐＨ＝１１
研磨定盤回転数：約１〜５０ｒｐｍ
加工圧力：約０．１〜１０ｋＰａ
研磨時間：約１〜１０分

その後、ガラス基板１を、水酸化ナトリウムのアルカリ洗浄液に浸漬し、超音波を印加して洗浄を行った。

このようにして、実施例１のマスクブランク用基板１を作製した。

作製されたマスクブランク用基板１の平坦度の測定結果によると、基板１の主表面１０２の端面１０１近傍には、異常な加工（研磨）が行われている異常加工領域は存在しなかった。また、第２の主表面１０２のローカルスロープアングルを測定したところ、０．５μｒａｄだった。

また、残り１９枚のガラス基板１に対し同様の工程でマスクブランク用基板１を製造したところ、基板１の主表面１０２の端面１０１近傍には、異常な加工（研磨）が行われている異常加工領域は存在しなかった。また、残り１９枚のガラス基板の第２の主表面１０２のローカルスロープアングルを測定したところ、１５枚が使用に耐える所定の範囲内の値（０．６μｒａｄ以下）だった。

Ｂ．多層反射膜付き基板の製造
次に、このようにして作製された実施例１のマスクブランク用基板１のうち、ローカルスロープアングルが所定の範囲内の値である１５枚について、それらの主表面上に、イオンビームスパッタリング法により、シリコン膜（Ｓｉ）からなる膜厚４．２ｎｍの高屈折率層と膜厚２．８ｎｍのモリブデン膜（Ｍｏ）からなる低屈折率層とを交互に、高屈折率層と低屈折率層とを１ペアとし、４０ペア積層して、膜厚２８０ｎｍの多層反射膜を形成した。

その後、この多層反射膜上に、イオンビームスパッタリング法により、ルテニウム（Ｒｕ）からなる保護膜（膜厚２．５ｎｍ）を形成した。

このようにして、実施例１の多層反射膜付き基板を作製した。

得られた多層反射膜付き基板についてＥＵＶ光（波長１３．５ｎｍ）の反射率をＥＵＶ反射率測定装置により測定した。

ガラス基板１の主表面１０２の高い平滑性により、保護膜表面も高い平滑性を保っており、反射率は６４％と高反射率であった。また、位相欠陥検査も合わせて行ったが、高い平滑性を持つため、検査時のバックグラウンドノイズが少なく、高感度な位相欠陥検査を行うことができた。

実施例１の方法により、第１主表面、第２主表面とも高い平坦度を有し、保護膜表面の平滑度が高く、ＥＵＶ光に対して高い反射率を備え、且つ高感度な欠陥検査が可能な多層反射膜付き基板が得られた。また、実施例１の多層反射膜付き基板１の主表面１０２の端面１０１近傍には、異常な加工（研磨）が行われている異常加工領域は存在しなかった。

Ｃ．反射型マスクブランクの製造
次に、このようにして作製された実施例１の多層反射膜付き基板の保護膜上に、ホウ化タンタル（ＴａＢ）ターゲットを使用し、アルゴン（Ａｒ）ガスと窒素（Ｎ_２）ガスとの混合ガス雰囲気中で反応性スパッタリングを行い、タンタルホウ素窒化物（ＴａＢＮ）からなる膜厚５０ｎｍの下層吸収体層を形成し、さらに、下層吸収体膜上に、ホウ化タンタル（ＴａＢ）ターゲットを使用し、アルゴン（Ａｒ）ガスと酸素（Ｏ_２）ガスとの混合ガス雰囲気中で反応性スパッタリングを行い、タンタルホウ素酸化物（ＴａＢＯ）からなる膜厚２０ｎｍの上層吸収体層を形成することにより、下層吸収体層と上層吸収体層とからなる吸収体膜（膜厚７０ｎｍ）を形成した。

その後、多層反射膜付き基板の多層反射膜を形成していない裏面上に、クロム（Ｃｒ）ターゲットを使用し、アルゴン（Ａｒ）ガスと窒素（Ｎ_２）ガスとの混合ガス雰囲気中での反応性スパッタリングにより、クロム窒化物（ＣｒＮ）からなる膜厚２０ｎｍの裏面導電膜を形成した。

このようにして、平坦度が高く、主表面１０２（裏面）の端面１０１近傍に異常加工領域が存在しない、実施例１のＥＵＶ露光用の反射型マスクブランクを作製した。

Ｄ．反射型マスクの製造
次に、このようにして作製された実施例１の反射型マスクブランクの吸収体膜上に、電子線描画（露光）用化学増幅型レジストをスピンコート法により塗布し、加熱及び冷却工程を経て、膜厚が１５０ｎｍのレジスト膜を形成した。

その後、形成されたレジスト膜に対し、電子線描画装置を用いて所望のパターン描画を行った後、所定の現像液で現像してレジストパターンを形成した。

その後、このレジストパターンをマスクにして、吸収体膜のドライエッチングを行って、保護膜上に吸収体膜パターンを形成した。ドライエッチングガスとしては、塩素（Ｃｌ_２）ガスを用いた。

その後、残存するレジストパターンを剥離し、洗浄を行った。

このようにして、平坦度の高く、両主表面１０２の端面１０１近傍に異常加工領域が存在しない、実施例１のＥＵＶ露光用の反射型マスクを作製した。

Ｅ．半導体デバイスの製造
上述の方法によって製造した実施例１のＥＵＶ露光用の反射型マスクを使用して、ＥＵＶ露光装置を用いた露光により、反射型マスク上に形成された吸収体膜パターンを、半導体基板１上に形成したレジスト膜に転写した。その結果、半導体デバイスに形成される転写パターンの寸法精度や位置精度は向上し、所望の特性を持った半導体デバイスを高い歩留まりで製造することができた。

（実施例２）
実施例２のマスクブランク用基板１、多層反射膜付き基板、反射型マスクブランク及び反射型マスクを、基本的に実施例１と同様に、製造した。ただし、実施例２のマスクブランク用基板１の製造の際に、局所加工工程（ステップＳ５）において、ガラス基板１の加工（研磨）開始直後、主表面１０２の端面１０１近傍の加工（研磨）の際の加工スポット４を、通常の加工スポット４の大きさ（加工スポット４の長さＬ）とし、スキャンピッチを、通常の加工（研磨）のスキャンピッチＰの１／３（すなわち、Ｐ／３）として、１５０往復水平方向に研磨し、その後、スキャンピッチを通常の加工（研磨）のスキャンピッチＰにした。

実施例２のマスクブランク用基板１の主表面１０２の端面１０１近傍には、実施例１の場合と同様に、異常な加工（研磨）が行われている異常加工領域は存在しなかった。また、主表面１０２（裏面）のローカルスロープアングルを測定したところ、０．６μｒａｄだった。

実施例２のＥＵＶ露光用の反射型マスクを使用して、ＥＵＶ露光装置を用いた露光により、反射型マスク上に形成された吸収体膜パターンを、半導体基板１上に形成したレジスト膜に転写した。その結果、半導体デバイスに形成される転写パターンの寸法精度や位置精度は向上し、所望の特性を持った半導体デバイスを高い歩留まりで製造することができた。

（比較例１）
比較例１のマスクブランク用基板１、多層反射膜付き基板、反射型マスクブランク及び反射型マスクを、基本的に実施例１と同様に、製造した。ただし、比較例１のマスクブランク用基板１の製造の際に、局所加工工程（ステップＳ５）において、ガラス基板１の加工（研磨）開始直後、主表面１０２の端面１０１近傍の加工（研磨）の際の加工スポット４を、通常の加工スポット４の大きさ（加工スポット４の長さＬ）とし、スキャンピッチを、通常の加工（研磨）のスキャンピッチＰとして、加工スポット４の大きさ及びスキャンピッチの変更は行わず、基板１全体にわたって通常の局所加工を行った。

比較例１のマスクブランク用基板１の主表面１０２の端面１０１近傍には、実施例１及び２の場合とは異なり、異常な加工（研磨）が行われている異常加工領域が存在した。また、主表面１０２（裏面）のローカルスロープアングルを測定したところ、１．５μｒａｄであり、使用に耐える値ではなかった。

比較例１のＥＵＶ露光用の反射型マスクを使用して、ＥＵＶ露光装置を用いた露光により、反射型マスク上に形成された吸収体膜パターンを、半導体基板１上に形成したレジスト膜に転写した。その結果、半導体デバイスに形成される転写パターンの寸法精度や位置精度が不十分であり、所望の特性を持った半導体デバイスを高い歩留まりで製造することができなかった。

１ 基板
２ 磁性研磨スラリー（研磨液）
３ 研磨部材（電磁石）
４ 加工スポット
１１ 凸部分
２１ 磁性流体
２２ 研磨スラリー
４１ 正常加工部
４２ 端部
４３ 無基板部
４４ 異常加工部
１０１ 端面
１０１ａ、１０１ｃ 側面部
１０１ｂ、１０１ｅ 面取斜面部
１０１ｄ、１０１ｆ 端面部分
１０２ 主表面
１１０ａ 角部
ｄ 電磁石と基板との距離
Ｌ 加工スポットの長さ（大きさ）
Ｐ スキャンピッチ

Claims (9)

1. 主表面を有する基板からなるマスクブランク用基板の製造方法であって、
   前記主表面を、所定の大きさの加工スポットを所定のスキャンピッチでスキャンすることにより、前記主表面を局所加工する工程を含み、
   前記主表面の加工開始から加工終了までの間に、前記加工スポットの大きさ及び前記スキャンピッチのうち少なくとも１つを変更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. 前記主表面を局所加工する工程の前に、前記主表面の表面形状を測定し、測定した結果に基づいて前記加工スポットの大きさ又は前記スキャンピッチを変更する位置を決定することを特徴とする請求項１に記載のマスクブランク用基板の製造方法。
3. 前記主表面を局所加工する工程における加工は、前記基板の前記主表面に対して、磁性体粒子を含む研磨液を介在させた状態で磁力を印加可能な研磨部材を近接させ、前記研磨液に前記研磨部材から磁力を印加し、前記研磨液を前記主表面に接触させることによって加工スポットを形成し、前記主表面と前記研磨部材とを相対回転運動させることにより行われることを特徴とする請求項１又は２に記載のマスクブランク用基板の製造方法。
4. 前記加工スポットの大きさは、前記研磨部材と前記基板との距離、前記相対回転運動の回転数、前記研磨液に印加する磁力の大きさ、及び前記研磨液の粘度から選択される少なくとも一つを変えることにより変更されることを特徴とする請求項３に記載のマスクブランク用基板の製造方法。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のマスクブランク用基板の製造方法によって得られた基板の前記主表面の一つの上に、裏面導電膜を形成することを含むことを特徴とするマスクブランク用基板の製造方法。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のマスクブランク用基板の製造方法によって得られた基板の前記主表面の一つの上に、多層反射膜を形成することを含むことを特徴とする多層反射膜付き基板の製造方法。
7. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のマスクブランク用基板の製造方法によって得られた基板の前記主表面上、又は、請求項６に記載の多層反射膜付き基板の製造方法によって得られた多層反射膜付き基板の多層反射膜上に、転写パターン用薄膜を形成することを含むことを特徴とするマスクブランクの製造方法。
8. 請求項７に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用薄膜をパターニングして、転写パターンを形成することを含むことを特徴とする転写用マスクの製造方法。
9. 請求項８に記載の転写用マスクの製造方法によって製造された転写用マスクを用い、半導体基板上のレジスト膜に転写パターンを露光転写する工程を備えることを特徴とする半導体デバイスの製造方法。