JP4784969B2 - マスクブランク用のガラス基板の製造方法、マスクブランクの製造方法、反射型マスクブランクの製造方法、露光用マスクの製造方法、及び反射型マスクの製造方法 - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1に記載の技術においては、ブラシ毛を備える回転ブラシを利用して、例えば板状体の端部を所定の方法を用いて研磨することにより、高精度の仕上げ面を効率よく得ている。また、例えば特許文献2に記載の技術においては、板状ガラス基板の面取斜面部を含む領域をブラッシングし、稜線部分を丸く形成せしめることにより、マスク基板の製造工程中において、欠け等が生じることを防止している。
クブランク、マスクブランク用のガラス基板の製造方法、及び研磨装置を提供することを目的とする。
(構成12)構成6乃至10の何れかに記載のマスクブランク用のガラス基板の製造方法により得られたガラス基板の少なくとも前記対向主表面の一方、及び、前記面取斜面部及び/または前記曲面状の端面部分に、マスクパターンを形成するための薄膜を成膜する、マスクブランクの製造方法。
尚、上述のS104の1回目の端面研磨は省略しても構わない。
また、本例によれば、対向主表面2及び端面1の両方を、高い精度で鏡面研磨すること、また、主表面の鏡面研磨の前に予め、端面、特に、端面の曲面状部分や端面の面取斜面部分を確実の所定の鏡面としているので、ガラス基板上にマスクパターンを形成するための薄膜をスパッタリング等で成膜する際、対向主表面だけでなく、端面の曲面状部分や端面の面取斜面部分に上記薄膜が形成されても、薄膜の膜付着力が十分となり、膜剥がれが発生せず、マスクブランクにおける欠陥、パーティクル発生を適切に防ぐことができる。
及び4つの曲面状の端面部分1fに渡る一周である。この一周は、例えば側面部の一周でもよく、面取斜面部の一周でもよい。ここで、側面部の一周とは、それぞれの平面状の端面部分1dにおける側面部1a(図1参照)と、それぞれの曲面状の端面部分1fにおける側面部1c(図1参照)を含む一周である。また、面取斜面部の一周とは、それぞれの平面状の端面部分1dにおける面取斜面部1b(図1参照)と、それぞれの曲面状の端面部分1fにおける面取斜面部1e(図1参照)を含む一周である。
そして、例えば端面1にスクラッチ等が存在すると、その内部に、パーティクルや研磨砥粒等の異物が入り込む場合ある。そのため。端面1の粗さが大きい場合には、異物の残留が生じてしまう場合がある。また、この異物が後に脱落することにより、例えば以降の工程加工中に微小欠陥を発生させる場合や、洗浄槽を汚染させてしまう場合がある。
図7(a)は、この研磨方法を示す。図7(b)は、この研磨方法に用いられる研磨装置100の構成の一例を示す。尚、以下に説明する点を除き、図7において、図3〜5と同じ符号を付した構成は、図3〜5における構成と、同一又は同様の機能を有するため、説明を省略する。
上述の実施の形態における基板の端面に対する研磨(S114)として、コロイダルシリカ研磨砥粒の粒子径として100nm、スラリーPHを10.2、硬度(Asker−C)が55の研磨パッドを用いて、ガラス基板の四隅(角部)近傍に隣接する部分(曲面状の端面部分:R部)の鏡面研磨を行い、マスクブランク用ガラス基板を得た。
対向主表面、面取斜面部、及び、R部の算術平均粗さRaを原子間力顕微鏡(AFM)(測定エリア:10μm□)で複数箇所測定したところ、主表面の表面粗さはRa=0.14nm、面取斜面部の表面粗さはRa=0.65nm、R部の表面粗さはRa=0.50nmであった。
上述の実施例1におけるコロイダルシリカ研磨砥粒の粒子径として80nm(実施例2)、40nm(実施例3)とした以外は、実施例1と同様にして、ガラス基板の四隅(角部)近傍に隣接する部分(R部)の鏡面研磨を行い、マスクブランク用ガラス基板を得た。
対向主表面、面取斜面部、及び、R部の算術平均粗さRaを原子間力顕微鏡(AFM)(測定エリア:10μm□)で複数箇所測定したところ、実施例2のマスクブランク用ガラス基板は、主表面の表面粗さはRa=0.15nm、面取斜面部の表面粗さRa=0.63nm、R部の表面粗さはRa=0.27nm、実施例3のマスクブランク用ガラス基板は、主表面の表面粗さはRa=0.15nm、面取斜面部の表面粗さRa=0.63nm、R部の表面粗さはRa=0.19nmであった。
上述の実施の形態における基板の端面に対する研磨(S114)として、コロイダルシリカ研磨砥粒の粒子径として100nm、スラリーPHを10.2、硬度(Asker−C)が55の研磨パッドを用いて、ガラス基板の面取斜面部の鏡面研磨を行い、マスクブランク用ガラス基板を得た。
対向主表面、面取斜面部、及び、R部の算術平均粗さRaを原子間力顕微鏡(AFM)(測定エリア:10μm□)で複数箇所測定したところ、主表面の表面粗さはRa=0.15nm、面取斜面部の表面粗さはRa=0.47nm、R部の表面粗さはRa=0.67nmであった。
上述の実施例4におけるコロイダルシリカ研磨砥粒の粒子径として80nm(実施例5)、40nm(実施例6)とした以外は、実施例4と同様にして、ガラス基板の面取斜面部の鏡面研磨を行い、マスクブランク用ガラス基板を得た。
対向主表面、面取斜面部、及び、R部の算術平均粗さRaを原子間力顕微鏡(AFM)(測定エリア:10μm)で複数箇所測定したところ、実施例5のマスクブランク用ガラス基板は、主表面の表面粗さはRa=0.14nm、面取斜面部の表面粗さはRa=0.24nm、R部の表面粗さはRa=0.66nm、実施例6のマスクブランク用ガラス基板は、主表面の表面粗さはRa=0.14nm、面取斜面部の表面粗さはRa=0.19nm、R部の表面粗さはRa=0.65nmであった。
上述の実施例1〜3で用いたコロイダルシリカ研磨砥粒(100nm(実施例7)、80nm(実施例8)、40nm(実施例9))を用いて、ガラス基板の四隅(角部)近傍に隣接する部分(R部)及び面取斜面部の鏡面研磨を行い、マスクブランク用ガラス基板を得た。
対向主表面、面取斜面部、及び、R部の算術平均粗さRaを原子間力顕微鏡(AFM)(測定エリア:10μm)で複数箇所測定したところ、実施例7のマスクブランク用ガラス基板は、主表面の表面粗さはRa=0.15nm、面取斜面部の表面粗さはRa=0.48nm、R部の表面粗さはRa=0.49nm、実施例8のマスクブランク用ガラス基板は、主表面の表面粗さRa=0.14nm、面取斜面部の表面粗さはRa=0.24nm、R部の表面粗さはRa=0.26nm、実施例9のマスクブランク用ガラス基板は、主表面の表面粗さRa=0.14nm、面取斜面部の表面粗さはRa=0.16nm、R部の表面粗さはRa=0.17nmであった。
上述の実施例において、コロイダルシリカ研磨砥粒を使用した端面に対する鏡面研磨を行わなかった以外は、実施の形態におけるS102からS116の各研磨を行い、マスクブランク用ガラス基板を得た。
対向主表面、面取斜面部、及び、R部の算術平均粗さRaを原子間力顕微鏡(AFM)(測定エリア:10μm□)で複数箇所測定したところ、主表面の表面粗さはRa=0.15nm、面取斜面部の表面粗さはRa=0.67nm、R部の表面粗さはRa=0.68nmであった。
その結果、実施例1のガラス基板を用いて作製したマスクブランクは47個、実施例2のガラス基板を用いて作製したマスクブランクは35個、実施例3のガラス基板を用いて作製したマスクブランクは20個、実施例4のガラス基板を用いて作製したマスクブランクは22個、実施例5のガラス基板を用いて作製したマスクブランクは17個、実施例6のガラス基板を用いて作製したマスクブランクは13個、実施例7のガラス基板を用いて作製したマスクブランクは9個、実施例8のガラス基板を用いて作製したマスクブランクは5個、実施例9のガラス基板を用いて作製したマスクブランクは2個であった。比較例1のガラス基板を用いて作製したマスクブランクは493個であった。
その結果、実施例9のガラス基板を用いて作製した反射型マスクブランクは7個、比較例1のガラス基板を用いて作製した反射型マスクブランクは1035個であった。
尚、比較例1のガラス基板を用いて作製したArFエキシマレーザー露光用マスクブランクとEUV露光用反射型マスクブランクの欠陥原因を分析したところ、研磨剤成分や、搬送治具、収納ケースの基板保持具の成分だけでなく、遮光膜や、吸収膜の成分も含まれていた。ガラス基板の面取斜面部を観察したところ、一部の箇所に膜剥がれが観察された。面取斜面部に形成されている遮光膜や吸収膜の成分をオージエ電子分光法により深さ方向の成分分析を行ったところ、ガラス基板主表面に形成されている吸収膜の組成比に比べ酸素が多く含まれていることが確認された。これは、成膜時に使用する基板ホルダーに含まれている酸素ガス(基板ホルダーを洗浄する際に残存したものと推定される)が、基板ホルダーに近接しているガラス基板の面取斜面部に形成される遮光膜や吸収膜の組成比に影響したものと考えられる。
実施例1〜9のガラス基板を用いて作製したArFエキシマレーザー露光用マスクブランクとEUV露光用反射型マスクブランクの欠陥原因には、遮光膜や吸収膜要因はなく、搬送治具、収納ケースの基板保持具の成分が若干含まれているだけであった。
マスクブランク用ガラス基板を研磨する研磨装置に好適に適用できる。
Claims (13)
- ArFエキシマレーザー光を露光光とする露光用マスクまたはEUV光を露光光とする反射型マスクを製造するために用いられ、対向主表面と、該対向主表面の外縁に隣接する端面を有するガラス基板を用いるマスクブランク用のガラス基板の製造方法であって、
前記ガラス基板は、前記対向主表面の角部近傍の外縁に隣接する端面に曲面状の部分を備え、
前記曲面状の部分を含む端面は、側面部と、該側面部および前記主表面の間に形成された面取斜面部とを備え、
コロイダルシリカ研磨砥粒を用いて前記端面を研磨し、前記曲面状の部分および面取り斜面部を含む端面を算術平均表面粗さRaで0.5nm以下である鏡面にする端面研磨工程と、
前記端面研磨工程後、コロイダルシリカ研磨砥粒を用いて対向する主表面を研磨し、算術平均表面粗さRaで0.2nm以下である鏡面にする主表面研磨工程と、
を備えることを特徴とするマスクブランク用のガラス基板の製造方法。 - ArFエキシマレーザー光を露光光とする露光用マスクまたはEUV光を露光光とする反射型マスクを製造するために用いられ、対向主表面と、該対向主表面の外縁に隣接する端面を有するガラス基板を用いるマスクブランク用のガラス基板の製造方法であって、
前記端面は、側面部と、該側面部および主表面の間に形成された面取斜面部を備え、
コロイダルシリカ研磨砥粒を用いて前記面取斜面部を含む端面を研磨し、算術平均表面粗さRaで0.5nm以下である鏡面にする端面研磨工程と、
前記端面研磨工程後、コロイダルシリカ研磨砥粒を用いて対向する主表面を研磨し、算術平均表面粗さRaで0.2nm以下である鏡面にする主表面研磨工程と、
を備えることを特徴とするマスクブランク用のガラス基板の製造方法。 - 65nmデザインルールあるいはそれ以下のデザインルールにおけるマスクパターンを形成するためのマスクブランクに用いられるガラス基板であ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のガラス基板の製造方法。
- 前記端面研磨工程は、表面がガラス基板よりも軟質な材料からなる回転可能な円筒状部材を前記ガラス基板の端面に接触させ、前記円筒状部材とガラス基板の端面とを相対的に移動させ、前記端面を鏡面にすることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載のマスクブランク用のガラス基板の製造方法。
- 前記円筒状部材は、表面に発泡させた微小孔が形成された円筒状の研磨パッドからなる、または円筒状支持部材の表面に発泡ウレタンの研磨パッドを固定させた構造からなることを特徴とする請求項4に記載のマスクブランク用のガラス基板の製造方法。
- 前記円筒状部材の回転軸を前記ガラス基板の主表面に対して交差する方向に配向させ、前記円筒状部材と前記ガラス基板の端面とを、前記外縁に沿って相対的に移動させるとともに、
前記ガラス基板の角部近傍に隣接する少なくとも一つの端面部分を鏡面にすることを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載のマスクブランク用のガラス基板の製造方法。 - 前記円筒状部材の回転軸を前記面取斜面部の短手方向に配向させ、
前記円筒状部材と前記ガラス基板の端面とを、前記外緑に沿って相対的に移動させるとともに、前記面取斜面部を鏡面にすることを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載のマスクブランク用のガラス基板の製造方法。 - 酸化セリウム研磨砥粒を用い、前記ガラス基板の端面に研磨ブラシを接触させて、研磨ブラシとガラス基板の端面とを相対的に移動させるブラシ研磨加工を行い、その後に、前記端面研磨工程を行うことを特徴とする請求項1乃至7の何れかに記載のマスクブランク用のガラス基板の製造方法。
- 請求項1乃至8の何れかに記載のマスクブランク用のガラス基板の製造方法で製造されたマスクブランク用のガラス基板の少なくとも前記対向主表面の一方に、マスクパターンを形成するための薄膜が成膜されることを特徴とするマスクブランクの製造方法。
- 請求項1乃至8の何れかに記載のマスクブランク用のガラス基板の製造方法で製造されたマスクブランク用のガラス基板の少なくとも前記対向主表面の一方、及び、前記面取斜面部に、マスクパターンを形成するための薄膜が成膜されることを特徴とするマスクブランクの製造方法。
- 請求項9または10に記載のマスクブランクの製造方法で製造されたマスクブランクの薄膜に、65nmデザインルールあるいはそれ以下のデザインルールにおけるマスクパターンが形成されることを特徴とする露光用マスクの製造方法。
- 請求項1乃至8の何れかに記載のマスクブランク用のガラス基板の製造方法で製造されたマスクブランク用のガラス基板における一方の主表面に、EUV露光光を反射する多層反射膜が成膜され、前記主表面に成膜された多層反射膜上および面取斜面部にマスクパターンを形成するための吸収体層が成膜されることを特徴とする反射型マスクブランクの製造方法。
- 請求項12に記載の反射型マスクブランクの製造方法で製造された反射型マスクブランクに、65nmデザインルールあるいはそれ以下のデザインルールにおけるマスクパターンが形成されることを特徴とする反射型マスクの製造方法。
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