JP2714948B2 - 合成石英ガラスの検査方法 - Google Patents
合成石英ガラスの検査方法Info
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- JP2714948B2 JP2714948B2 JP1515888A JP1515888A JP2714948B2 JP 2714948 B2 JP2714948 B2 JP 2714948B2 JP 1515888 A JP1515888 A JP 1515888A JP 1515888 A JP1515888 A JP 1515888A JP 2714948 B2 JP2714948 B2 JP 2714948B2
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- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は合成石英ガラス、特に超LSI用フォトマス
クの基板として使用される合成石英ガラスの検査方法に
関する。
クの基板として使用される合成石英ガラスの検査方法に
関する。
［従来の技術］ 近年、半導体素子、なかでも超LSIの集積度が高くな
るにつれて、その回路パターンの細密化が急速に進行し
ている。そのために、超LSI製造時において、光源の短
波長化と照度の増大化が進む中で、紫外線領域で良好な
性能を示す合成石英ガラスが、フォトマスク用基板材料
として重要な地位を占めてきた。
るにつれて、その回路パターンの細密化が急速に進行し
ている。そのために、超LSI製造時において、光源の短
波長化と照度の増大化が進む中で、紫外線領域で良好な
性能を示す合成石英ガラスが、フォトマスク用基板材料
として重要な地位を占めてきた。
一方近年、エキシマレーザーが半導体素子製造用の光
源としても注目され、エキシマレーザーを光源としたス
テッパーも試作されている。
源としても注目され、エキシマレーザーを光源としたス
テッパーも試作されている。
エキシマレーザーは、そのエネルギー密度が従来の光
源に比較してはるかに高いため、ステッパー光学系の部
品等に対しても損傷を与える可能性がある。
源に比較してはるかに高いため、ステッパー光学系の部
品等に対しても損傷を与える可能性がある。
合成石英ガラスは、四塩化けい素を酸水素炎中で加水
分解して得られ、紫外線に強く、広い紫外線領域で透光
性が良く、第１図の実線１に示すような透過率曲線を示
すことは周知のことである。
分解して得られ、紫外線に強く、広い紫外線領域で透光
性が良く、第１図の実線１に示すような透過率曲線を示
すことは周知のことである。
このような特性は、製造条件にはほとんど影響されな
いことも周知のことである。
いことも周知のことである。
［発明が解決しようとする課題］ このような見かけは透明で良好な紫外線透過性能を有
していると考えられる合成石英ガラスであっても、フォ
トマスク製造過程においてフォトマスク用基板に使用す
ると、スパッタリングやプラズマエッチングなどの過酷
な環境に曝される。
していると考えられる合成石英ガラスであっても、フォ
トマスク製造過程においてフォトマスク用基板に使用す
ると、スパッタリングやプラズマエッチングなどの過酷
な環境に曝される。
このため紫外線領域での透過性能が低下するものがあ
る。
る。
第１図の破線２が性能低下の典型的な例であり、約21
0nm（Ａ），及び約260nm（Ｂ）に吸収帯が形成されるも
のがある。
0nm（Ａ），及び約260nm（Ｂ）に吸収帯が形成されるも
のがある。
第１図の破線２は、典型的な極小値を持つ一例を示し
たにすぎず、吸収ピークの強さは試料によって種々異な
るものが出現する。
たにすぎず、吸収ピークの強さは試料によって種々異な
るものが出現する。
このように吸収帯の出現した合成石英ガラスの蛍光ス
ペクトルを測定すると、第２図に示すように約650nmに
ピークを有する蛍光帯が認められる。
ペクトルを測定すると、第２図に示すように約650nmに
ピークを有する蛍光帯が認められる。
このように、スパッタリングやプラズマエッチングな
どによって変質して性能の低下したフォトマスクを超LS
I製造に使用すると、赤色蛍光自体は実害が少ないが、
例えば、光源にｉ線（365nm）を使用すると、第１図の
吸収帯（Ｂ）の裾が350nm付近まで広がっているため、
透過率低下の恐れがある。
どによって変質して性能の低下したフォトマスクを超LS
I製造に使用すると、赤色蛍光自体は実害が少ないが、
例えば、光源にｉ線（365nm）を使用すると、第１図の
吸収帯（Ｂ）の裾が350nm付近まで広がっているため、
透過率低下の恐れがある。
まして、エキシマレザー光（KrF,248nm）を光源とし
て使用した場合には、透過率の低下は非常に大きなもの
となり、良好な転写パターンを得ることができない。
て使用した場合には、透過率の低下は非常に大きなもの
となり、良好な転写パターンを得ることができない。
したがって、フォトマスク製造過程で変質して透過性
能が低下するような基板材料は、事前に検査して排除し
なければならない。
能が低下するような基板材料は、事前に検査して排除し
なければならない。
しかしながら、事前にそれを知る方法がなく、スパッ
タリングやプラズマエッチングをした後に一枚づつ基板
の蛍光特性や吸収特性を測定しなければならず、手間が
かかり、又、費用もかかるので現実的でなく、簡易な方
法で合成石英ガラスの吸収特性の変質を検査する手段の
開発が要望されていた。
タリングやプラズマエッチングをした後に一枚づつ基板
の蛍光特性や吸収特性を測定しなければならず、手間が
かかり、又、費用もかかるので現実的でなく、簡易な方
法で合成石英ガラスの吸収特性の変質を検査する手段の
開発が要望されていた。
［問題を解決するための手段］ そこで、本発明者らは、合成石英ガラスの吸収特性の
変質を検査する方法について鋭意研究を重ねた結果、エ
キシマレーザー光を合成石英ガラスに照射すると、フォ
トマスク基板として使用された合成石英ガラスが、その
製造過程においてスパッタリングやプラズマエッチング
などによって変質して起こるのと同様の吸収特性の変化
が起こるとともに約650nmの赤色の蛍光を発すること発
見し、この現象を利用して合成石英ガラスの検査方法を
見出し本発明を完成した。
変質を検査する方法について鋭意研究を重ねた結果、エ
キシマレーザー光を合成石英ガラスに照射すると、フォ
トマスク基板として使用された合成石英ガラスが、その
製造過程においてスパッタリングやプラズマエッチング
などによって変質して起こるのと同様の吸収特性の変化
が起こるとともに約650nmの赤色の蛍光を発すること発
見し、この現象を利用して合成石英ガラスの検査方法を
見出し本発明を完成した。
本発明により、合成石英ガラスにエキシマレーザーを
照射することによって、その際発生する赤色の蛍光の有
無を目視で確認し、もってスパッタリングやプラズマエ
ッチングによって合成石英ガラスが変質するか否かが簡
単に検査できるようになったのである。
照射することによって、その際発生する赤色の蛍光の有
無を目視で確認し、もってスパッタリングやプラズマエ
ッチングによって合成石英ガラスが変質するか否かが簡
単に検査できるようになったのである。
フォトマスク製造工程中とエキシマレーザー照射によ
って引き起こされる合成石英ガラスの変質ないし性能低
下の機構についての理論的解明は、今後の研究にまたね
ばならないが、本発明の原理は、両者とも吸収・蛍光と
いう分光学的性質が一致していることから、石英ガラス
固有の構造欠陥に起因してなんらかのカラーセンターが
生成するためではないかと推察される。
って引き起こされる合成石英ガラスの変質ないし性能低
下の機構についての理論的解明は、今後の研究にまたね
ばならないが、本発明の原理は、両者とも吸収・蛍光と
いう分光学的性質が一致していることから、石英ガラス
固有の構造欠陥に起因してなんらかのカラーセンターが
生成するためではないかと推察される。
そこで両者の相関を調べた。
種々の合成石英ガラス素材から、厚さ2.4mmの板材を
切りだし、同一板材を分割して一部をエキシマレーザー
照射し、目視によって蛍光を調べ、他部をクロムスパッ
タリングおよびプラズマエッチングを施した後に蛍光検
査灯によって目視で蛍光を調べた。その結果を表１に示
す。
切りだし、同一板材を分割して一部をエキシマレーザー
照射し、目視によって蛍光を調べ、他部をクロムスパッ
タリングおよびプラズマエッチングを施した後に蛍光検
査灯によって目視で蛍光を調べた。その結果を表１に示
す。
表１によれば波長193nm（ArF）の場合は、しきい値45
mJ/cm2、波長248nm（KrF）の場合は、しきい値65mJ/cm2
で蛍光を調べれば良いことが分かる。
mJ/cm2、波長248nm（KrF）の場合は、しきい値65mJ/cm2
で蛍光を調べれば良いことが分かる。
なお、表１で最右欄の、「プラズマエッチング後目
視」の括弧は、紫外線吸収スペクトルで吸収の無いもの
を（合）とし、約210nmおよび約260nmに吸収の有るもの
を（否）とした。
視」の括弧は、紫外線吸収スペクトルで吸収の無いもの
を（合）とし、約210nmおよび約260nmに吸収の有るもの
を（否）とした。
［実施例］ 実施例１ 種々の合成石英ガラス素材から、厚さ2.4nmの板材を
切りだし、波長193nm（ArF）、エネルギー密度45mJ/c
m2，のエキシマレーザーを照射し、目視によって赤色蛍
光の有無を調べた。
切りだし、波長193nm（ArF）、エネルギー密度45mJ/c
m2，のエキシマレーザーを照射し、目視によって赤色蛍
光の有無を調べた。
その結果、はっきりと赤色蛍光を発したものを不合
格、その他のものを合格とした。その中から、合格品，
不合格品各10枚を無作為に選び、スパッタリングおよび
プラズマエッチングを施した後、紫外線吸収スペクトル
を測定し、吸収の無いものを合格、約210nmおよび約260
nmに吸収のあるものを不合格とした。その結果を表２に
示す。
格、その他のものを合格とした。その中から、合格品，
不合格品各10枚を無作為に選び、スパッタリングおよび
プラズマエッチングを施した後、紫外線吸収スペクトル
を測定し、吸収の無いものを合格、約210nmおよび約260
nmに吸収のあるものを不合格とした。その結果を表２に
示す。
実施例２ 実施例１の波長を248nm（KrF）に、またエネルギー密
度65mJ/cm2，のエキシマレーザーを照射した以外は実施
例１に準じて赤色蛍光の有無を調べた。
度65mJ/cm2，のエキシマレーザーを照射した以外は実施
例１に準じて赤色蛍光の有無を調べた。
その結果を表３に示す。
［発明の効果］ 本発明は、エキシマレーザーを照射するだけで合成石
英ガラスの変質を目で観察できるので、高価な測定装置
もいらず、測定技術も必要としないので、だれでも簡単
に実施できる合成石英ガラスの検査方法といえる。
英ガラスの変質を目で観察できるので、高価な測定装置
もいらず、測定技術も必要としないので、だれでも簡単
に実施できる合成石英ガラスの検査方法といえる。
また、本発明によれば、石英ガラス基板ないしは、石
英ガラス素材を、あらかじめ検査し選別することによっ
て、変質しない石英ガラス基板のみをフォトマスク材料
として提供することができる。
英ガラス素材を、あらかじめ検査し選別することによっ
て、変質しない石英ガラス基板のみをフォトマスク材料
として提供することができる。
なお合成石英ガラスは、フォトマスク以外にも様々な
光学部品材料として使用される。その様々な用途に対応
したしきい値を設定することによって、フォトマスク以
外の用途の検査法として応用できる。
光学部品材料として使用される。その様々な用途に対応
したしきい値を設定することによって、フォトマスク以
外の用途の検査法として応用できる。
さらに、合成石英ガラス以外の光学部品のダメージテ
ストにも応用可能である。
ストにも応用可能である。
第１図は紫外線透過率を示す図、及び第２図は蛍光スペ
クトルを示す図を示す。
クトルを示す図を示す。
Claims (4)
- 【請求項１】合成石英ガラスにエキシマレーザー光を照
射し、石英ガラスが約650nmの赤色蛍光を発するか否か
で、石英ガラスが変質を受けるかを判定する合成石英ガ
ラスの検査方法。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項において、合成石英
ガラスは、フォトマスク用基板であり、これが、スパッ
タリングまたは、プラズマエッチングによって変質を受
けるか否かを予め判定する合成石英ガラスの検査方法。 - 【請求項３】エキシマレーザーがArFを用いた波長193nm
である特許請求の範囲第１項または第２項の合成石英ガ
ラスの検査方法。 - 【請求項４】エキシマレーザーがKrFを用いた波長248nm
である特許請求の範囲第１項または第２項の合成石英ガ
ラスの検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1515888A JP2714948B2 (ja) | 1988-01-26 | 1988-01-26 | 合成石英ガラスの検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1515888A JP2714948B2 (ja) | 1988-01-26 | 1988-01-26 | 合成石英ガラスの検査方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01189654A JPH01189654A (ja) | 1989-07-28 |
| JP2714948B2 true JP2714948B2 (ja) | 1998-02-16 |
Family
ID=11880994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1515888A Expired - Fee Related JP2714948B2 (ja) | 1988-01-26 | 1988-01-26 | 合成石英ガラスの検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2714948B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4683409B2 (ja) * | 2005-02-10 | 2011-05-18 | Ｈｏｙａ株式会社 | マスクブランク用ガラス基板の製造方法、マスクブランクの製造方法、及び露光用マスクの製造方法 |
| JP4683416B2 (ja) * | 2005-06-10 | 2011-05-18 | Ｈｏｙａ株式会社 | マスクブランク用ガラス基板の欠陥検査方法、マスクブランク用ガラス基板、マスクブランク、露光用マスク、マスクブランク用ガラス基板の製造方法、マスクブランクの製造方法、及び露光用マスクの製造方法 |
| JP4688150B2 (ja) * | 2005-08-03 | 2011-05-25 | Ｈｏｙａ株式会社 | マスクブランク用ガラス基板の製造方法、マスクブランクの製造方法、露光用マスクの製造方法、及び欠陥検査装置 |
| JP4761360B2 (ja) * | 2005-10-25 | 2011-08-31 | Ｈｏｙａ株式会社 | マスクブランク用ガラス基板の製造方法、マスクブランクの製造方法、露光用マスクの製造方法、及び半導体デバイスの製造方法 |
| CN102519920A (zh) * | 2011-11-07 | 2012-06-27 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 紫外与深紫外光学薄膜元件双波长激光荧光光谱仪 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58101234A (ja) * | 1981-12-10 | 1983-06-16 | Mazda Motor Corp | 多気筒エンジンの燃料噴射制御装置 |
| JPS58206835A (ja) * | 1982-05-28 | 1983-12-02 | Honda Motor Co Ltd | 内燃エンジンの減速時燃料供給制御方法 |
| JPS61218744A (ja) * | 1985-03-25 | 1986-09-29 | Daihatsu Motor Co Ltd | フユ−エルカツトシステム |
-
1988
- 1988-01-26 JP JP1515888A patent/JP2714948B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01189654A (ja) | 1989-07-28 |
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