JP2022179998A - 回転加工ツール、基板の加工方法、及び反射型マスクブランクの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】加工精度を向上する、技術を提供すること。【解決手段】回転加工ツールは、研磨パッドが貼付される貼付部と、前記貼付部を保持する保持部と、前記保持部を回転させる回転軸と、を備える。前記貼付部は、前記研磨パッドが貼付される貼付面を有し、前記貼付面は、その全体が球面の一部を切り欠いた形状である。前記回転軸の回転中心線と前記貼付面の交点における前記貼付面の曲率中心を平坦面の基準点を通る法線上に配置し、且つ前記回転中心線を前記法線に対して１５°傾けた状態で前記回転軸を３６０°回転させたときに、下記Ｄが０ｍｍ～０．１５ｍｍであり、且つ下記ΔＲａｖｅが０ｍｍ～０．１５ｍｍである。Ｄは、前記貼付面と前記平坦面との接触点の振れ幅である。ΔＲａｖｅは、前記接触点と前記曲率中心の距離Ｒと、前記交点と前記曲率中心の距離Ｒ０との差ΔＲ（ΔＲ＝｜Ｒ－Ｒ０｜）の平均値である。【選択図】図８

Description

本開示は、回転加工ツール、基板の加工方法、及び反射型マスクブランクの製造方法に関する。

近年、半導体デバイスの微細化に伴い、極端紫外線（Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ－Ｖｉｏｌｅｔ：ＥＵＶ）を用いた露光技術であるＥＵＶリソグラフィー（ＥＵＶＬ）が開発されている。ＥＵＶとは、軟Ｘ線および真空紫外線を含み、具体的には波長が０．２ｎｍ～１００ｎｍ程度の光のことである。現時点では、１３．５ｎｍ程度の波長のＥＵＶが主に検討されている。

ＥＵＶＬでは、反射型マスクが用いられる。反射型マスクは、ガラス基板などの基板と、基板の上に形成される多層反射膜と、多層反射膜の上に形成される吸収膜と、を含む。吸収膜には、開口パターンが形成される。ＥＵＶＬでは、吸収膜の開口パターンを半導体基板に転写する。

反射型マスクの製造においては、開口パターンの転写精度を向上すべく、基板の表面を平坦化することが重要である。基板の表面は、回転加工ツールなどで研磨され、平坦化される。

特許文献１には、石英ガラス基板の加工方法が開示されている。この加工方法は、回転加工ツールの研磨加工部を石英ガラス基板表面に１ｍｍ^２～５００ｍｍ^２の接触面積で接触させ、研磨加工部を回転させながら移動させて、基板表面を研磨する。

特開２０１０－１９４７０５号公報

従来から、回転加工ツールを用いて基板を加工することが検討されている。回転加工ツールは、研磨パッドが貼付される貼付部を備える。研磨パッドは、消耗品であるので、交換可能に貼付部に貼付される。

貼付部は、研磨パッドが貼付される貼付面の全体が球面の一部を切り欠いた形状であることがある。それゆえ、研磨パッドは、物体を研磨する研磨面の全体が球面の一部を切り欠いた形状であることがある。

貼付部の貼付面、又は研磨パッドの研磨面の真球度が悪いと、回転軸の回転中に研磨レートが変動してしまい、加工精度が低下してしまう。

本開示の一態様は、回転加工ツールの加工精度を向上する、技術を提供する。

本開示の第１態様に係る回転加工ツールは、研磨パッドが貼付される貼付部と、前記貼付部を保持する保持部と、前記保持部を回転させる回転軸と、を備える。前記貼付部は、前記研磨パッドが貼付される貼付面を有し、前記貼付面は、その全体が球面の一部を切り欠いた形状である。前記回転軸の回転中心線と前記貼付面の交点における前記貼付面の曲率中心を平坦面の基準点を通る法線上に配置し、且つ前記回転中心線を前記法線に対して１５°傾けた状態で前記回転軸を３６０°回転させたときに、下記Ｄが０ｍｍ～０．１５ｍｍであり、且つ下記ΔＲ_ａｖｅが０ｍｍ～０．１５ｍｍである。Ｄは、前記貼付面と前記平坦面との接触点の振れ幅である。ΔＲ_ａｖｅは、前記接触点と前記曲率中心の距離Ｒと、前記交点と前記曲率中心の距離Ｒ０との差ΔＲ（ΔＲ＝｜Ｒ－Ｒ０｜）の平均値である。

本開示の第２態様に係る回転加工ツールは、研磨パッドと、前記研磨パッドが貼付される貼付部と、前記貼付部を保持する保持部と、前記保持部を回転させる回転軸と、を備える。前記貼付部は、前記研磨パッドが貼付される貼付面を有し、前記貼付面は、その全体が球面の一部を切り欠いた形状である。前記研磨パッドは、物体を研磨する研磨面を有し、前記研磨面は、その全体が球面の一部を切り欠いた形状である。前記回転軸の回転中心線と前記研磨面の交点における前記研磨面の曲率中心を平坦面の基準点を通る法線上に配置し、且つ前記回転中心線を前記法線に対して１５°傾けた状態で前記回転軸を３６０°回転させたときに、下記ｄが０ｍｍ～０．１５ｍｍであり、且つ下記Δｒ_ａｖｅが０ｍｍ～０．１５ｍｍである。ｄは、前記研磨面と前記平坦面との接触点の振れ幅である。Δｒ_ａｖｅは、前記接触点と前記曲率中心の距離ｒと、前記交点と前記曲率中心の距離ｒ０との差Δｒ（Δｒ＝｜ｒ－ｒ０｜）の平均値である。

本開示の第１態様によれば、貼付面の真球度を所定のパラメータで管理することで、回転軸の回転中に研磨レートが変動するのを抑制でき、加工精度を向上できる。

本開示の第２態様によれば、研磨面の真球度を所定のパラメータで管理することで、回転軸の回転中に研磨レートが変動するのを抑制でき、加工精度を向上できる。

図１は、一実施形態に係る反射型マスクブランクの製造方法を示すフローチャートである。 図２は、基板の一例を示す断面図である。 図３は、図２の基板の平面図である。 図４は、反射型マスクブランクの一例を示す断面図である。 図５は、反射型マスクの一例を示す断面図である。 図６は、一実施形態に係る回転加工ツールを示す断面図である。 図７は、図６の一部を拡大して示す断面図である。 図８は、貼付面の真球度の測定方法の一例を示す図である。 図９は、図８の接触点の軌道の一例を示す図である。 図１０は、図９の接触点の振れ幅Ｄの一例を示す図である。 図１１は、研磨面の真球度の測定方法の一例を示す図である。 図１２は、図１１の接触点の軌道の一例を示す図である。 図１３は、図１２の接触点の振れ幅ｄの一例を示す図である。 図１４は、例７で使用した回転加工ツールを示す断面図である。

以下、本開示を実施するための形態について図面を参照して説明する。各図面において同一の又は対応する構成には同一の符号を付し、説明を省略することがある。明細書中、数値範囲を示す「～」は、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含むことを意味する。

図１に示すように、反射型マスクブランクの製造方法は、ステップＳ１～Ｓ７を有する。反射型マスクブランクの製造には、例えば図２及び図３に示す基板２を用いる。基板２は、第１主表面２１と、第１主表面２１とは反対向きの第２主表面２２とを含む。第１主表面２１は、矩形状である。本明細書において、矩形状とは、角に面取加工を施した形状を含む。また、矩形は、正方形を含む。第２主表面２２は、第１主表面２１とは反対向きである。第２主表面２２も、第１主表面２１と同様に、矩形状である。

また、基板２は、４つの端面２３と、４つの第１面取面２４と、４つの第２面取面２５とを含む。端面２３は、第１主表面２１及び第２主表面２２に対して垂直である。第１面取面２４は、第１主表面２１と端面２３の境界に形成される。第２面取面２５は、第２主表面２２と端面２３の境界に形成される。第１面取面２４及び第２面取面２５は、本実施形態では、いわゆるＣ面取面であるが、Ｒ面取面であってもよい。

基板２は、例えばガラス基板である。基板２のガラスは、ＴｉＯ_２を含有する石英ガラスが好ましい。石英ガラスは、一般的なソーダライムガラスに比べて、線膨張係数が小さく、温度変化による寸法変化が小さい。石英ガラスは、ＳｉＯ_２を８０質量％～９５質量％、ＴｉＯ_２を４質量％～１７質量％含んでよい。ＴｉＯ_２含有量が４質量％～１７質量％であると、室温付近での線膨張係数が略ゼロであり、室温付近での寸法変化がほとんど生じない。石英ガラスは、ＳｉＯ_２およびＴｉＯ_２以外の第三成分又は不純物を含んでもよい。

平面視にて基板２のサイズは、例えば縦１５２ｍｍ、横１５２ｍｍである。縦寸法及び横寸法は、１５２ｍｍ以上であってもよい。

基板２は、第１主表面２１に中央領域２７と周縁領域２８とを有する。中央領域２７は、その中央領域２７を取り囲む矩形枠状の周縁領域２８を除く、縦１４２ｍｍ、横１４２ｍｍの正方形の領域であり、ステップＳ１～Ｓ４によって所望の平坦度に加工される領域であり、品質保証領域である。中央領域２７の４つの辺は、４つの端面２３に平行である。中央領域２７の中心は、第１主表面２１の中心に一致する。

なお、図示しないが、基板２の第２主表面２２も、第１主表面２１と同様に、中央領域と、周縁領域とを有する。第２主表面２２の中央領域は、第１主表面２１の中央領域と同様に、縦１４２ｍｍ、横１４２ｍｍの正方形の領域であって、図１のステップＳ１～Ｓ４によって所望の平坦度に加工される領域であり、品質保証領域である。

先ず、ステップＳ１では、基板２の第１主表面２１及び第２主表面２２を研磨する。第１主表面２１及び第２主表面２２は、本実施形態では不図示の両面研磨機で同時に研磨されるが、不図示の片面研磨機で順番に研磨されてもよい。ステップＳ１では、研磨パッドと基板２の間に研磨スラリーを供給しながら、基板２を研磨する。

研磨パッドとしては、例えばウレタン系研磨パッド、不織布系研磨パッド、又はスウェード系研磨パッドなどが用いられる。研磨スラリーは、研磨剤と分散媒とを含む。研磨剤は、例えば酸化セリウム粒子である。分散媒は、例えば水又は有機溶剤である。第１主表面２１及び第２主表面２２は、異なる材質又は粒度の研磨剤で、複数回研磨されてもよい。

なお、ステップＳ１で用いられる研磨剤は、酸化セリウム粒子には限定されない。例えば、ステップＳ１で用いられる研磨剤は、酸化シリコン粒子、酸化アルミニウム粒子、酸化ジルコニウム粒子、酸化チタン粒子、ダイヤモンド粒子、又は炭化珪素粒子などであってもよい。

次に、ステップＳ２では、基板２の第１主表面２１及び第２主表面２２の表面形状を測定する。表面形状の測定には、例えば、表面が傷付かないように、レーザー干渉式などの非接触式の測定機が用いられる。測定機は、第１主表面２１の中央領域２７、及び第２主表面２２の中央領域の表面形状を測定する。

次に、ステップＳ３では、ステップＳ２の測定結果を参照し、平坦度を向上すべく、基板２の第１主表面２１及び第２主表面２２を局所加工する。第１主表面２１と第２主表面２２は、順番に局所加工される。その順番は、どちらが先でもよく、特に限定されない。

局所加工の方法は、後述する回転加工ツール１００を用いた研磨法などである。なお、局所加工の方法として、ＧＣＩＢ（Ｇａｓ Ｃｌｕｓｔｅｒ Ｉｏｎ Ｂｅａｍ）法、ＰＣＶＭ（Ｐｌａｓｍａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒｉｚａｔｉｏｎ Ｍａｃｈｉｎｉｎｇ）法、又は磁性流体による研磨法が併用されてもよい。

次に、ステップＳ４では、基板２の第１主表面２１及び第２主表面２２の仕上げ研磨を行う。第１主表面２１及び第２主表面２２は、本実施形態では不図示の両面研磨機で同時に研磨されるが、不図示の片面研磨機で順番に研磨されてもよい。ステップＳ４では、研磨パッドと基板２の間に研磨スラリーを供給しながら、基板２を研磨する。研磨スラリーは、研磨剤を含む。研磨剤は、例えばコロイダルシリカ粒子である。

次に、ステップＳ５では、基板２の第１主表面２１の中央領域２７に、図４に示す導電膜５を形成する。導電膜５は、反射型マスクを露光装置の静電チャックに吸着するのに用いられる。導電膜５は、例えば窒化クロム（ＣｒＮ）などで形成される。導電膜５の成膜方法としては、例えばスパッタリング法が用いられる。

次に、ステップＳ６では、基板２の第２主表面２２の中央領域に、図４に示す多層反射膜３を形成する。多層反射膜３は、ＥＵＶを反射する。多層反射膜３は、例えば高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層したものである。高屈折率層は例えばシリコン（Ｓｉ）で形成され、低屈折率層は例えばモリブデン（Ｍｏ）で形成される。多層反射膜３の成膜方法としては、例えばイオンビームスパッタリング法、マグネトロンスパッタリング法などのスパッタリング法が用いられる。

最後に、ステップＳ７では、ステップＳ６で形成された多層反射膜３の上に、図４に示す吸収膜４を形成する。吸収膜４は、ＥＵＶを吸収する。吸収膜４は、例えばタンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、パラジウム（Ｐｄ）から選ばれる少なくとも１つの元素を含む単金属、合金、窒化物、酸化物、酸窒化物などで形成される。吸収膜４の成膜方法としては、例えばスパッタリング法が用いられる。

なお、ステップＳ６～Ｓ７は、本実施形態ではステップＳ５の後に実施されるが、ステップＳ５の前に実施されてもよい。

上記ステップＳ１～Ｓ７により、図４に示す反射型マスクブランク１が得られる。反射型マスクブランク１は、第１主表面１１と、第１主表面１１とは反対向きの第２主表面１２とを有し、第１主表面１１の側から第２主表面１２の側に、導電膜５と、基板２と、多層反射膜３と、吸収膜４とをこの順番で有する。

反射型マスクブランク１は、図示しないが、基板２と同様に、第１主表面１１に中央領域と周縁領域とを有する。中央領域は、その中央領域を取り囲む矩形枠状の周縁領域を除く、縦１４２ｍｍ、横１４２ｍｍの正方形の領域であり、品質保証領域である。また、反射型マスクブランク１は、基板２と同様に、第２主表面１２にも中央領域と周縁領域とを有する。中央領域は、その中央領域を取り囲む矩形枠状の周縁領域を除く、縦１４２ｍｍ、横１４２ｍｍの正方形の領域であり、品質保証領域である。

なお、反射型マスクブランク１は、導電膜５と、基板２と、多層反射膜３と、吸収膜４とに加えて、別の膜を含んでもよい。

例えば、反射型マスクブランク１は、更に、低反射膜を含んでもよい。低反射膜は、吸収膜４上に形成される。その後、低反射膜と吸収膜４の両方に、開口パターン４１が形成される。低反射膜は、開口パターン４１の検査に用いられ、検査光に対して吸収膜４よりも低反射特性を有する。低反射膜は、例えばＴａＯＮまたはＴａＯなどで形成される。低反射膜の成膜方法としては、例えばスパッタリング法が用いられる。

また、反射型マスクブランク１は、更に、保護膜を含んでもよい。保護膜は、多層反射膜３と吸収膜４との間に形成される。保護膜は、吸収膜４に開口パターン４１を形成すべく吸収膜４をエッチングする際に、多層反射膜３がエッチングされないように、多層反射膜３を保護する。保護膜は、例えばＲｕ、Ｓｉ、またはＴｉＯ_２などで形成される。保護膜の成膜方法としては、例えばスパッタリング法が用いられる。

図５に示すように、反射型マスクは、吸収膜４に開口パターン４１を形成して得られる。開口パターン４１の形成には、フォトリソグラフィ法およびエッチング法が用いられる。従って、開口パターン４１の形成に用いられるレジスト膜が、反射型マスクブランク１に含まれてもよい。

次に、図６～図７を参照して、回転加工ツール１００について説明する。回転加工ツール１００は、図１のステップＳ３で用いられ、基板２を平坦化するのに用いられる。回転加工ツール１００は、研磨パッド１０１を回転させながら基板２の加工面に接触させ、加工面を研磨する。

基板２の加工面には、研磨剤を含むスラリーが供給されてもよい。研磨剤としては、酸化セリア粒子、酸化シリコン粒子、酸化アルミニウム粒子、酸化ジルコニウム粒子、酸化チタン粒子、ダイヤモンド粒子、又は炭化珪素粒子などが用いられる。研磨剤の平均粒径は、例えば１０ｎｍ～１０μｍである。研磨剤の分散媒は、水でも有機溶剤でもよい。

基板２の加工面は、図６では第２主表面２２であるが、第１主表面２１であってもよい。基板２は、加工面が略垂直に立つように保持される。不図示の制御装置が、回転加工ツール１００と基板２を相対的に移動させ、研磨パッド１０１を加工面の全体に当てる。制御装置は、コンピュータなどである。

基板２の加工面は、凹凸を有する。凸部の研磨量が凹部の研磨量よりも多くなるように、制御装置が回転加工ツール１００と基板２の相対的な移動速度を制御する。具体的には、制御装置は、凸部における移動速度を、凹部における移動速度よりも遅く制御する。移動速度は、例えば１ｍｍ／ｓ～３０００ｍｍ／ｓの範囲で設定される。

制御装置は、回転加工ツール１００と基板２の相対的な移動速度の他に、回転加工ツール１００の回転数、及び研磨パッド１０１を基板２に押し付ける研磨圧などを制御する。

回転加工ツール１００の回転数は、例えば１００ｒｐｍ～１００００ｒｐｍである。回転数が１００ｒｐｍ以上であれば、研磨レートが速い。一方、回転数が１００００ｒｐｍ以下であれば、傷が発生しにくい。回転数は、好ましくは５００ｒｐｍ～７０００ｒｐｍであり、より好ましくは１０００ｒｐｍ～５０００ｒｐｍである。

研磨パッド１０１を基板２に押し付ける研磨圧は、例えば１０ｋＰａ～５ＭＰａである。研磨圧が１０ｋＰａ以上であれば、研磨レートが速い。一方、研磨圧が５ＭＰａ以下であれば、傷が発生しにくい。研磨圧は、好ましくは１００ｋＰａ～４ＭＰａである。

回転加工ツール１００は、基板２の加工面の法線Ｎ１に対して、回転加工ツール１００の回転中心線１３０Ｒを傾斜させた状態で、研磨パッド１０１を基板２の加工面に接触させる。

法線Ｎ１に対する回転中心線１３０Ｒの傾斜角θは、例えば５°～８５°であり、好ましくは１０°～８０°であり、より好ましくは１５°～６０°である。本実施形態の傾斜角θは、１５°である。

回転加工ツール１００は、図６に示すように、例えば、研磨パッド１０１が貼付される貼付部１１０と、貼付部１１０を保持する保持部１２０と、保持部１２０を回転させる回転軸１３０と、を備える。研磨パッド１０１は、消耗品であるので、交換可能に貼付部１１０に貼付される。回転加工ツール１００は、研磨パッド１０１とは別に流通してもよいし、研磨パッド１０１とセットで流通してもよい。

貼付部１１０は、特に限定されないが、図７に示すように、例えば、研磨パッド１０１が貼付される貼付面１１１を形成する球欠部１１２と、球欠部１１２の平面１１３に設けられる円柱部１１４と、を含む。円柱部１１４は、球欠部１１２の平面１１３の中央に設けられ、平面１１３から垂直に突き出している。貼付部１１０の材質は、例えばゴムである。

貼付部１１０の材質であるゴムは、アスカーゴム硬度計Ａ型で測定した硬度が例えばＡ５０～Ａ７５である。硬度がＡ５０以上であれば、貼付部１１０の過度な変形を抑制できる。一方、硬度がＡ７５以下であれば、後述する真球度のばらつきを吸収し、加工精度を向上できる。硬度は、好ましくはＡ６５～Ａ７０である。

保持部１２０は、図７に示すように、例えば、貼付部１１０の円柱部１１４を取り囲み、球欠部１１２の平面１１３に接触する円筒部１２１を含む。保持部１２０は、円筒部１２１の一端にフランジ部１２２を更に含んでもよい。フランジ部１２２は、回転軸１３０の先端に設けた円盤部１３１（図６参照）に対して、不図示のボルトなどで取付けられる。保持部１２０の材質は、例えばアルミニウムなどの金属である。

貼付部１１０は、インサート成形などによって保持部１２０と一体化されてもよいし、保持部１２０とは別に成形された後、保持部１２０に圧入され固定されてもよい。

ところで、貼付部１１０は、図７に示すように、研磨パッド１０１が貼付される貼付面１１１を有する。貼付面１１１は、その全体が球面の一部を切り欠いた形状である。研磨パッド１０１は、物体を研磨する研磨面１０２を有する。研磨面１０２は、その全体が球面の一部を切り欠いた形状である。

本発明者は、貼付部１１０の貼付面１１１、又は研磨パッド１０１の研磨面１０２の真球度を所定のパラメータで管理すれば、回転軸１３０の回転中に研磨レートが変動してしまうのを抑制でき、加工精度を向上できることを見出した。

次に、図８～図１０を参照して、貼付部１１０の貼付面１１１の真球度について説明する。図８において、Ｐ１は回転軸１３０の回転中心線１３０Ｒと貼付面１１１の交点であり、ＣＲ１は交点Ｐ１における貼付面１１１の曲率中心であり、Ｐ０は平坦面１５０の基準点であり、Ｎ２は平坦面１５０の基準点Ｐ０を通る法線である。

曲率中心ＣＲ１は、回転中心線１３０Ｒを中心に放射状に配置される１０個の断面の各々で測定し、その測定値の平均値を採用する。１０個の断面は、回転中心線１３０Ｒの周りに等ピッチ（１８°ピッチ）で配置される。平坦面１５０は、例えばガラス板を研磨したものである。平坦面１５０のＰＶ（Ｐｅａｋ ｔｏ Ｖａｌｌｅｙ）値は、５０ｎｍ以下である。

本実施形態によれば、曲率中心ＣＲ１を法線Ｎ２上に配置し、且つ回転中心線１３０Ｒを法線Ｎ２に対して１５°傾けた状態で回転軸１３０を３６０°回転させたときに、下記Ｄが０ｍｍ～０．１５ｍｍであり、且つ下記ΔＲ_ａｖｅが０ｍｍ～０．１５ｍｍである。Ｄ及びΔＲ_ａｖｅは、いずれも、貼付面１１１の真球度を表す物性値である。Ｄ及びΔＲ_ａｖｅは、いずれも、貼付面１１１を平坦面１５０に押し付ける荷重を一定（約１Ｎ）に制御した状態で計測する。

Ｄは、図１０に示すように、貼付面１１１と平坦面１５０との接触点Ｐ２の振れ幅である。貼付面１１１が完全な球面ではない場合、回転軸１３０を回転させると、接触点Ｐ２は図８に示すＸ軸上で基準点Ｐ０の左右に振れる。図８は、接触点Ｐ２と基準点Ｐ０とが一致した状態を示す。接触点Ｐ２の位置は、回転中心線１３０Ｒを中心に回転軸１３０を１８°回転させる度に計測し、合計２０回計測する（図９参照）。２０回の計測データの振れ幅をＤとして採用する。Ｄが小さいほど、貼付面１１１の真球度が高い。

ΔＲ_ａｖｅは、接触点Ｐ２と曲率中心ＣＲ１の距離Ｒと、交点Ｐ１と曲率中心ＣＲ１の距離Ｒ０との差ΔＲ（ΔＲ＝｜Ｒ－Ｒ０｜）の平均値である。ΔＲは、回転中心線１３０Ｒを中心に回転軸１３０を１８°回転させる度に計測し、２０個の接触点Ｐ２で計測する。ΔＲ_ａｖｅが小さいほど、貼付面１１１の真球度が高い。

Ｄが０ｍｍ～０．１５ｍｍであり、且つΔＲ_ａｖｅが０ｍｍ～０．１５ｍｍであれば、貼付面１１１の真球度が十分に高い。それゆえ、回転軸１３０の回転中に研磨レートが変動してしまうのを抑制でき、加工精度を向上できる。Ｄは、好ましくは０．１０ｍｍ以下であり、より好ましくは０．０５ｍｍ以下である。ΔＲ_ａｖｅは、好ましくは０．１０ｍｍ以下であり、より好ましくは０．０５ｍｍ以下である。

次に、図１１～図１３を参照して、研磨パッド１０１の研磨面１０２の真球度について説明する。図１１において、Ｐ３は回転軸１３０の回転中心線１３０Ｒと研磨面１０２の交点であり、ＣＲ２は交点Ｐ３における研磨面１０２の曲率中心であり、Ｐ０は平坦面１５０の基準点であり、Ｎ２は平坦面１５０の基準点Ｐ０を通る法線である。

曲率中心ＣＲ２は、回転中心線１３０Ｒを中心に放射状に配置される１０個の断面の各々で測定し、その測定値の平均値を採用する。１０個の断面は、回転中心線１３０Ｒの周りに等ピッチ（１８°ピッチ）で配置される。

本実施形態によれば、曲率中心ＣＲ２を法線Ｎ２上に配置し、且つ回転中心線１３０Ｒを法線Ｎ２に対して１５°傾けた状態で回転軸１３０を３６０°回転させたときに、下記ｄが０ｍｍ～０．１５ｍｍであり、且つ下記Δｒ_ａｖｅが０ｍｍ～０．１５ｍｍである。ｄ及びΔｒ_ａｖｅは、いずれも、研磨面１０２の真球度を表す物性値である。ｄ及びΔｒ_ａｖｅは、いずれも、研磨面１０２を平坦面１５０に押し付ける荷重を一定（約１Ｎ）に制御した状態で計測する。

ｄは、図１３に示すように、研磨面１０２と平坦面１５０との接触点Ｐ４の振れ幅である。研磨面１０２が完全な球面ではない場合、回転軸１３０を回転させると、接触点Ｐ４は図１１に示すＸ軸上で基準点Ｐ０の左右に振れる。図１１は、接触点Ｐ４と基準点Ｐ０とが一致した状態を示す。接触点Ｐ４の位置は、回転中心線１３０Ｒを中心に回転軸１３０を１８°回転させる度に計測し、合計２０回計測する（図１２参照）。２０回の計測データの振れ幅をｄとして採用する。ｄが小さいほど、研磨面１０２の真球度が高い。

Δｒ_ａｖｅは、接触点Ｐ４と曲率中心ＣＲ２の距離ｒと、交点Ｐ３と曲率中心ＣＲ２の距離ｒ０との差Δｒ（Δｒ＝｜ｒ－ｒ０｜）の平均値である。Δｒは、回転中心線１３０Ｒを中心に回転軸１３０を１８°回転させる度に計測し、２０個の接触点Ｐ４で計測する。Δｒ_ａｖｅが小さいほど、研磨面１０２の真球度が高い。

ｄが０ｍｍ～０．１５ｍｍであり、且つΔｒ_ａｖｅが０ｍｍ～０．１５ｍｍであれば、研磨面１０２の真球度が十分に高い。それゆえ、回転軸１３０の回転中に研磨レートが変動してしまうのを抑制でき、加工精度を向上できる。ｄは、好ましくは０．１０ｍｍ以下であり、より好ましくは０．０５ｍｍ以下である。Δｒ_ａｖｅは、好ましくは０．１０ｍｍ以下であり、より好ましくは０．０５ｍｍ以下である。

次に、実験データについて説明する。例１～例７では、表１に示す回転加工ツールを用いて、ガラス板の局所加工を実施した。局所加工の条件は、表１に示す条件以外、同一に設定した。表１に、条件と結果を示す。例１～例５が実施例であり、例６～例７が比較例である。

表１において、局所加工前のＰＶ値と、局所加工後の形状誤差は、Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｔｒｏｐｅｌ社製の平坦度測定装置（商品名：Ｕｌｔｒａ Ｆｌａｔ ２００Ｍａｓｋ）を用いて測定した。また、局所加工前のＰＶ値と、局所加工後の形状誤差は、図３に示す中央領域２７で測定した。局所加工後の形状誤差は、局所加工における目標の面形状と、局所加工で得られた実際の面形状との最大誤差である。

表１から明らかなように、例１～例５では、Ｄが０ｍｍ～０．１５ｍｍであり、且つΔＲ_ａｖｅが０ｍｍ～０．１５ｍｍであったので、貼付面１１１の真球度が十分に高く、例６～例７に比べて高い加工精度が得られた。また、例１～例５では、ｄが０ｍｍ～０．１５ｍｍであり、且つΔｒ_ａｖｅが０ｍｍ～０．１５ｍｍであったので、研磨面１０２の真球度が十分に高く、例６～例７に比べて高い加工精度が得られた。

例７では、図１４に示すように、貼付部１１０が、湾曲板状であり、ガラス板に押し当てたときに変形しやかった。それゆえ、Ｄが０．１５ｍｍよりも大きく、また、Δｒ_ａｖｅが０．１５ｍｍよりも大きく、加工精度が低かった。

以上、本開示に係る回転加工ツール、基板の加工方法、及び反射型マスクブランクの製造方法について説明したが、本開示は上記実施形態などに限定されない。特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、及び組み合わせが可能である。それらについても当然に本開示の技術的範囲に属する。

１００ 回転加工ツール
１０１ 研磨パッド
１０２ 研磨面
１１０ 貼付部
１１１ 貼付面
１２０ 保持部
１３０ 回転軸
１３０Ｒ 回転中心線
Ｎ２ 法線
Ｐ０ 基準点
Ｐ１ 交点
Ｐ２ 接触点
ＣＲ１ 曲率中心

Claims (7)

1. 研磨パッドが貼付される貼付部と、前記貼付部を保持する保持部と、前記保持部を回転させる回転軸と、を備える、回転加工ツールであって、
   前記貼付部は、前記研磨パッドが貼付される貼付面を有し、前記貼付面は、その全体が球面の一部を切り欠いた形状であり、
   前記回転軸の回転中心線と前記貼付面の交点における前記貼付面の曲率中心を平坦面の基準点を通る法線上に配置し、且つ前記回転中心線を前記法線に対して１５°傾けた状態で前記回転軸を３６０°回転させたときに、前記貼付面と前記平坦面との接触点の振れ幅Ｄが０ｍｍ～０．１５ｍｍであり、且つ前記接触点と前記曲率中心の距離Ｒと、前記交点と前記曲率中心の距離Ｒ０との差ΔＲ（ΔＲ＝｜Ｒ－Ｒ０｜）の平均値ΔＲ_ａｖｅが０ｍｍ～０．１５ｍｍである、回転加工ツール。
2. 研磨パッドと、前記研磨パッドが貼付される貼付部と、前記貼付部を保持する保持部と、前記保持部を回転させる回転軸と、を備える、回転加工ツールであって、
   前記貼付部は、前記研磨パッドが貼付される貼付面を有し、前記貼付面は、その全体が球面の一部を切り欠いた形状であり、
   前記研磨パッドは、物体を研磨する研磨面を有し、前記研磨面は、その全体が球面の一部を切り欠いた形状であり、
   前記回転軸の回転中心線と前記研磨面の交点における前記研磨面の曲率中心を平坦面の基準点を通る法線上に配置し、且つ前記回転中心線を前記法線に対して１５°傾けた状態で前記回転軸を３６０°回転させたときに、前記研磨面と前記平坦面との接触点の振れ幅ｄが０ｍｍ～０．１５ｍｍであり、且つ前記接触点と前記曲率中心の距離ｒと、前記交点と前記曲率中心の距離ｒ０との差Δｒ（Δｒ＝｜ｒ－ｒ０｜）の平均値Δｒ_ａｖｅが０ｍｍ～０．１５ｍｍである、回転加工ツール。
3. 前記貼付部は、前記貼付面を形成する球欠部と、前記球欠部の平面に設けられる円柱部と、を含み、
   前記保持部は、前記円柱部を取り囲み、前記球欠部の前記平面に接触する円筒部を含む、請求項１又は２に記載の回転加工ツール。
4. 前記貼付部は、ゴムである、請求項１～３のいずれか１項に記載の回転加工ツール。
5. 前記ゴムは、アスカーゴム硬度計Ａ型で測定した硬度がＡ５０～Ａ７５である、請求項４に記載の回転加工ツール。
6. 請求項１～５のいずれか１項に記載の回転加工ツールを用いて基板を平坦化することを含む、基板の加工方法。
7. 請求項１～５のいずれか１項に記載の回転加工ツールを用いて基板を平坦化することと、
   前記平坦化した前記基板の主表面に、多層反射膜を形成することと、
   前記多層反射膜の上に、吸収膜を形成することと、
   を含む、反射型マスクブランクの製造方法。

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