JP5323874B2 - マスクブランク用ガラス基板、マスクブランク、マスクおよび反射型マスク並びにこれらの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、マスクブランク用ガラス基板、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、及びマスクの製造方法に関する。

従来、マスクブランクの製造に用いられるマスクブランク用ガラス基板に関して、識別又は管理用のマーカを形成する構成が知られている（例えば、特許文献１参照。）。このマーカは、複数の凹部の配列で表現されたものである。この凹部は、レーザ光の照射により、マスクブランク用ガラス基板の転写パターンを作製する際に影響のない領域の面、例えば、マスクブランク用ガラス基板に転写パターン用薄膜を成膜して形成されたマスクブランクにおいて、転写パターンを形成するエリアの外周領域の主表面や、端面、主表面と端面との間に形成された面取り面、ノッチマーク形成部等に形成される。
特開２００６−３０９１４３号公報

近年、半導体デバイスの製造時等のフォトリソグラフィプロセスで用いられる露光光源の波長は、２００ｎｍ以下に短波長化しており、マスクの製造に使用されるマスクブランクや、マスクブランク用ガラス基板に要求される品質は益々厳しくなっている。特に、許容できる欠陥の大きさや個数、レジスト膜の面内膜厚均一性等の、製造されるデバイスのパターン特性に影響のある品質の要求は、厳しくなっている。そして、これらの品質の要求を満たすためには、例えば、マスクブランク用基板からの発塵を十分に抑えることが必要になっている。

しかし、マスクブランク用ガラス基板にマーカを形成する場合、マーカの形状や形成の仕方によっては、例えばマーカの形成途中や後の工程での発塵の原因となるおそれがある。そして、マーカの形成途中や後の工程で発塵が生じてしまうと、マスクブランクや、マスクブランク用ガラス基板に対する要求品質を満たすことが困難になるおそれがある。

そこで、本発明は、上記の課題を解決できるマスクブランク用ガラス基板、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、及びマスクの製造方法を提供することを目的とする。

本願の発明者は、マスクブランク用ガラス基板に形成したマーカと発塵の関係について、鋭意研究を行った。そして、先ず、凹部を丸孔にし、丸孔の配列で表現されるマーカを形成することにより、角部のないマーカを形成し、発塵を抑えることを考えた。

しかし、更に鋭意研究を行ったところ、凹部を丸孔にしてマーカを形成した場合にも、丸孔の配置等によっては、マーカの形成途中や後の工程で割れやカケ等が生じやすくなり、発塵を十分に抑えることが困難であることを見出した。そして、この知見に基づき、発塵をより適切に抑え得る本発明の構成に至った。本発明は、以下の構成を有する。

（構成１）マスクブランクの製造に用いられるマスクブランク用ガラス基板であって、前記マスクブランク用ガラス基板の転写パターンを作製する際に影響のない領域の面に、前記マスクブランク用ガラス基板を識別又は管理するための情報を複数の凹部で表現したマーカが形成されており、マーカを構成する凹部は、その縁部が略円形の丸孔であり、隣接する凹部同士の縁部間での距離が５０μｍ以上である。凹部同士の縁部間の距離は、例えば５０〜１７０μｍ、好ましくは７０〜１５０μｍである。

丸孔の配列でマーカを構成する場合に、隣接する複数の凹部間の距離が小さいと、凹部間に挟まれる部分の幅が細くなり、その部分の強度が弱くなるおそれがある。また、その結果、例えばマーカの形成途中や後の工程で受ける衝撃等により、凹部間に挟まれる部分に割れや欠け等が生じ、発塵の原因となるおそれがある。特に、レーザー光等のエネルギー光によって、ガラス基板面を融解または昇華させることでマーカを形成する場合、凹部の縁部の周囲に盛り上がり部が形成されてしまう（図２参照）。この盛り上がり部を研磨によって除去する際、隣接する複数の凹部間の距離が小さく強度が低いと、研磨時に係る力によって割れや欠け等が特に発生しやすい。更には、このような部分に割れや欠けが生じると、研磨等を行っても除去できず、後のマスクブランクやマスクの精度にも影響が生じるおそれが大きくなる。

また、隣接する複数の凹部間の距離を小さく設定した場合、マーカ形成時の工程精度のばらつき等により、隣接する凹部同士がつながるおそれもある。そして、隣接する丸孔の凹部同士がつながると、その凹部は、例えば二つの円が一部で重なる略ヒョウタン型となり、両者の境界部分に凸部を有する形状となる。この場合、この凸部に割れや欠け等が生じやすくなり、発塵の原因となるおそれがある。

これに対し、構成１のように構成した場合、隣接する複数の凹部間の距離を一定以上とすることにより、凹部間に挟まれる部分の強度を確保できる。そのため、このように構成すれば、例えば、マーカの形成途中や後の工程で受ける衝撃等による割れや欠け等を適切の防ぐことができる。また、これにより、マーカを構成する凹部が発塵の原因となることを適切に防ぐことができる。更には、発塵の原因となりにくいマーカを適切に形成できる。

なお、マーカとしては、例えば、データーマトリックス、ＱＲコード、ＳＰコード、ベリコード、マキシコード、ＣＰコード、Ｃｏｄｅ１、ＡｚｔｅｃＣｏｄｅ、インタクタコード、カードｅ等の二次元コードを好適に用いることができる。マーカは、マスクブランク用ガラス基板から製造されるマスクの使用時におけるパターンの転写に影響のない領域に形成されることが好ましい。マスクブランク用ガラス基板の転写パターンを作製する際に影響のない領域の面とは、マスクブランク用ガラス基板に転写パターン用薄膜を成膜して形成されたマスクブランクにおいて、転写パターンを形成するエリアの外周領域の主表面や、端面、主表面と端面との間に形成された面取り面、ノッチマーク形成部等のことを指す。

（構成２）マーカは、マスクブランク用ガラス基板の端面に形成される。端面は、マスクブランク用ガラス基板の転写パターンを作製する際に影響のない領域の面のうち、マーカを形成するのに最も適している。基板主表面の転写パターンエリアの外周領域にマーカを形成する場合、凹部形成後に盛り上がり部を研磨除去する際に主表面に影響を与えないような工程で行う必要がある。また、面取り面やノッチマーク形成部の場合、面積が狭く、多くの情報を表現しにくい。

（構成３）マーカは、セルサイズが０．１３〜０．３ｍｍのセルを二次元に配置し、所定のセル内に凹部を形成することで情報を示す二次元コードであり、凹部の縁部の径は、８０〜２５０μｍである。１つのセルのサイズは、好ましくは０．２４〜０．２６ｍｍ（例えば０．２５μｍ）である。凹部の縁部の径は、好ましくは９０〜１５０μｍである。

このように構成すれば、高い精度で読み取り可能な二次元コードのマーカを適切に形成できる。また、これにより、凹部が発塵の原因となることを適切に防ぎつつ、読み取りやすいマーカを適切に形成できる。

（構成４）凹部の深さは、４〜５０μｍである。凹部の深さは、好ましくは１０〜４５μｍ、さらに好ましくは２５〜４０μｍである。凹部の縁部の径をＬ１、深さをＤとした場合、両者の比Ｌ１／Ｄは、例えば２〜５、好ましくは３〜４である。

マーカを高い精度で読み取り可能にするためには、例えばマーカを撮像した画像において、凹部の有無によるコントラスト差を十分に大きくする必要がある。そして、コントラスト差を大きくするためには、例えば丸孔の凹部の径を大きくすることが考えられる。しかし、凹部の径を大きくすると、隣接する丸孔間の距離が小さくなり、割れや欠け等が生じやすくなるおそれがある。

また、凹部の径を変化させずにコントラスト差を大きくするためには、例えば深い丸孔を形成することも考えられる。しかし、凹部が小さく、かつ深い丸孔を形成した場合、様々な工程において、丸孔にパーティクルが捕捉されやすくなる恐れがあり、丸孔形成後の洗浄工程で除去できない恐れがある。そして、丸孔にパーティクルが捕捉されると、そのパーティクルは、後の工程における発塵の原因となるおそれがある。

これに対し、構成４のように構成すれば、適切な形状によりコントラスト差を十分に大きくする丸孔を形成できる。また、これにより、発塵の原因となりにくく、かつ読み取りやすいマーカをより適切に形成できる。

（構成５）凹部は、その縁部から中心近傍の最深部に向かって深さが漸増する孔である。この丸孔は、例えば、深さ方向と平行な平面による断面が略Ｖ字形となる孔である。

このように構成すれば、例えば、不要な凸部等がない滑らかな表面を有する丸孔を形成できる。また、これにより、マーカが発塵の原因となることをより適切に防ぐことができる。

（構成６）マスクブランクの製造に用いられるマスクブランク用ガラス基板の製造方法であって、凹部の縁部が略円形の丸孔であり、隣接する複数の丸孔間の距離が５０μｍ以上である窪みの配列で表現される、マスクブランク用ガラス基板を識別又は管理するためのマーカを形成する。このようにすれば、例えば、構成１と同様の効果を得ることができる。

（構成７）マーカは、セルサイズが０．１３〜０．３ｍｍのセルを二次元に配置し、所定のセル内に凹部を形成することで情報を示す二次元コードであり、凹部の縁部の径は、８０〜２５０μｍであり、レーザ照射工程は、光径が前記凹部の縁部の径以下であるレーザ光を用い、レーザ光を前記凹部の中心を基準とした螺旋軌道あるいは周回軌道で、かつレーザ光で掘られる掘込部の軌道同士が少なくとも一部重なるように移動させることで凹部を形成する。レーザ光のガラス基板を溶融または昇華させるだけのエネルギーを有する有効な領域における光径（以下、単に光径という。）は、例えば０．０４より大きく０．２５ｍｍ以下、好ましくは０．０６〜０．２ｍｍ（例えば０．０８ｍｍ）である。ただし、いずれの場合も形成する凹部の縁部の径以下とする。

本願の発明者は、このような方法を用いることにより、好ましい形状の丸孔を形成し得ることを見出した。このようにすれば、発塵に原因となりにくいマーカを、適切に形成できる。

（構成９）フォトリソグラフィ用のマスクの製造に用いられるマスクブランクの製造方法であって、構成６または７のいずれかに記載のマスクブランク用ガラス基板の製造方法で製造されるマスクブランク用ガラス基板を準備し、マスクブランク用ガラス基板上に、マスクパターン用薄膜を形成する。このようにすれば、例えば、構成６または７と同様の効果を得ることができる。また、これにより、短い露光波長の露光光用のマスクを製造する場合に要求される品質を満たすマスクブランクを適切に製造できる。

（構成９）フォトリソグラフィ用のマスクの製造方法であって、構成８に記載のマスクブランクの製造方法で製造されるマスクブランクを準備し、マスクパターン用薄膜をパターニングする。このようにすれば、例えば、構成８と同様の効果を得ることができる。また、これにより、例えば、短い露光波長の露光光での使用に適したマスクを適切に製造できる。

例えば、マスクブランク用ガラス基板に対し、識別または管理用として複数の凹部で表現したマーカを形成する際において、凹部の縁部の平面視形状に頂点があると、その部分の強度が低くなる恐れがあり、また、凹部間に挟まれる部分の幅が細い場合、その部分の強度が低くなるおそれがある。この強度の弱い部分は、例えばマーカの形成途中や後の工程で受ける衝撃等により、割れや欠け等が生じ、発塵の原因となるおそれがある。
特に、レーザー光等のエネルギー光によって、ガラス基板面を融解または昇華させることでマーカを形成する場合、凹部の縁部の周囲に盛り上がり部が形成されてしまうので、この盛り上がり部を研磨によって除去する必要があるが、その際、強度が低い部分が研磨時に係る力によって割れや欠け等が特に発生しやすい。このような部分に割れや欠けが生じると、研磨等を行っても除去できず、後のマスクブランクやマスクの精度にも影響が生じるおそれが大きくなる。
本発明によれば、凹部の縁部を頂点のない略円形の丸孔で形成することで、平面視形状において、強度の低下を抑制でき、隣接する複数の凹部間の距離を所定以上確保することにより、凹部間に挟まれる部分の強度の低下を抑制でき、マーカの形成部分での割れや欠け等に起因する発塵を抑制されたマスクブランク用ガラス基板を提供できる。

以下、本発明に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るガラス基板１２の構成の一例を示す。図１（ａ）は、ガラス基板１２の側面図である。ガラス基板１２は、マスクブランクの製造に用いられるマスクブランク用ガラス基板であり、例えば合成石英ガラスで形成される。なお、このほかにも、ＳｉＯ_２−ＴｉＯ_２系の低熱膨張ガラス、β石英固溶体を析出した結晶化ガラス、ソーダライムガラス等のガラス基板においても適用可能である。ガラス基板１２の主表面及び端面（側面、面取面）は、所定の表面粗さの鏡面に研磨されている。この表面粗さは、例えば、算術平均表面粗さＲａで１ｎｍ以下の表面粗さである。また、本例において、ガラス基板１２の端面の一部には、ガラス基板１２を識別又は管理するためのマーカ１８が形成されている。マーカ１８を用いることにより、ガラス基板１２は、枚葉管理される。

なお、ガラス基板１２から製造されるマスクブランクは、フォトリソグラフィ用のマスクの製造に用いられる。このマスクは、例えばＡｒＦエキシマレーザ（波長１９３ｎｍ）等の波長が２００ｎｍ以下の光透過型マスクである。また、極端紫外光（Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ：以下、EUV光）を光源とする反射系リソグラフィで用いられるＥＵＶ露光用反射型マスクにおいても適用可能である。マーカ１８は、マスクの使用時に転写に影響のない領域であれば、端面以外の箇所に形成されてもよい。

図１（ｂ）は、マーカ１８の詳細な構成の一例を示す。マーカ１８は、凹部２０の配列で表現される２次元コードである。凹部２０は、その縁部が平面視で略円形の丸孔である。また、本例において、この二次元コードは、データマトリックスである。

ここで、マーカ１８は、例えば、ガラス基板の製造工程において、ガラス基板１２の各種特性と対応付けられる。マーカ１８と対応付けられる特性としては、例えばガラス基板１２の形状情報、欠陥情報等が考えられる。また、ガラス基板１２を用いて製造されるマスクブランクやマスクの製造工程において、マスクブランクやマスクの各種特性と対応付けられる。この各種特性としては、例えば、ガラス基板１２上に形成されるマスクパターン用薄膜の種類を示す情報や欠陥情報等が考えられる。マーカ１８と対応付けられた各種情報を用いることにより、例えば、ガラス基板１２、及びガラス基板１２から製造されるマスクブランク及びマスクを枚葉管理しつつ、個別のガラス基板１２、マスクブランク、及びマスクに合わせた工程を行うことが可能になる。

図２は、マーカ１８が形成されるガラス基板１２の製造方法の一例について説明する図である。本例において、ガラス基板１２の製造方法は、例えば、基板準備工程、レーザ照射工程、端面研磨工程、及び主表面研磨工程を備える。基板準備工程は、例えば、所定の形状に研削加工されたガラス基板を準備する工程である。レーザ照射工程は、ガラス基板の端面にレーザ光を照射することにより、マーカ１８の凹部２０になるべき丸孔を形成する工程である。本例において、レーザ照射工程は、後に行われる端面研磨工程の影響を考慮して、ガラス基板において凹部２０を形成すべき位置にレーザ光を照射することにより、丸孔を形成する。端面研磨工程は、ガラス基板の端面を所定の表面粗さに研磨する工程である。また、主表面研磨工程は、ガラス基板の主表面を所定の表面粗さに研磨する工程である。

図２（ａ）は、マーカ１８が形成されるガラス基板１２の端面２２の形状を示す。本例において、ガラス基板１２の端面２２は、側面２４と、面取面２６とを有する。側面２４は、ガラス基板１２の主表面と垂直な面である。面取面２６は、ガラス基板１２の主表面と側面２４を繋ぐ傾斜面である。本例において、マーカ１８は、例えば、ガラス基板１２の一の端面２２における側面２４に形成される。

図２（ｂ）は、レーザ照射工程において形成される掘込部２７の断面形状の一例を示す。掘込部２７の形状は、説明の便宜上、概略のみを示している。本例において、レーザ照射工程は、例えば炭酸ガスレーザ（ＣＯ_２レーザ）を照射するレーザマーカ装置により、マーカ１８の各凹部２０に対応する位置に、掘込部２７を形成する。

この場合、ガラス基板においてレーザ光が照射された部分は、溶融又は昇華により、掘込部２７となる。そのため、このようにすれば、掘込部２７を適切に形成できる。また、掘込部２７の形成と同時に、掘込部２７の縁部の周囲には、例えば、縁部を囲むように盛り上がった形状となる盛り上がり部２８が形成される。尚、レーザ照射工程については、後に更に詳しく説明する。

図２（ｃ）は、端面研磨工程後における凹部２０の形状の一例を示す。凹部２０の形状は、説明の便宜上、概略のみを示している。本例において、端面研磨工程は、ガラス基板１２の端面２２を研磨することにより、盛り上がり部２８を除去する。また、研磨の取り代分だけ端面２２の表面を研磨することにより、凹部２０は、掘込部２７よりも若干浅くなる。また、その結果、凹部２０の径も、掘込部２７よりも若干小さくなる。

本例によれば、例えば、端面研磨工程により、掘込部２７の周囲の盛り上がり部２８を適切に除去できる。また、レーザ照射工程において予め径の大きな掘込部２７を形成することにより、端面研磨工程後の凹部２０の形状を所望の形状にできる。そのため、本例によれば、好ましい形状の凹部２０を適切に形成できる。

図３は、マーカ１８における凹部２０の形状について更に詳しく説明する図であり、端面研磨工程後のマーカ１８を示す。図３（ａ）は、マーカ１８の一部を示す上面図であり、隣接する２個の凹部２０の並びを示す。図３（ｂ）は、マーカ１８の一部を示す断面図であり、隣接する２個の凹部２０の並びを示す。この断面は、凹部２０の深さ方向と平行な平面による断面である。

本例において、マーカ１８は、セルサイズが１．５６〜４ｍｍ四方のデータマトリックスである。また、マーカ１８において、各凹部２０は、破線により仮想的に示したデータマトリックスの各セル３０内に形成される。セル３０のセルサイズは、例えば０．１３〜０．３ｍｍ、好ましくは０．２４〜０．２６ｍｍである。セルサイズとは、セル３０を構成する正方形の１辺の長さである。

また、凹部２０の縁部の径Ｌ１は、例えば８０〜２５０μｍ、好ましくは９０〜１５０μｍである。隣接する複数の凹部２０間の距離Ｌ２は、５０μｍ以上であり、例えば５０〜１７０μｍ、好ましくは７０〜１５０μｍである。な、隣接する複数の凹部２０間の距離Ｌ２とは、例えば、隣接するセル３０の両方に凹部２０が形成されている場合における凹部２０同士の縁部間の距離である。

このように構成した場合、例えば、隣接する複数の凹部２０間の距離を十分に確保することにより、凹部２０間に挟まれる部分の強度を確保できる。そのため、本例によれば、例えば、マーカ１８の形成途中に行われる端面研磨工程や後の工程等で受ける衝撃等による割れや欠け等を適切の防ぐことができる。また、これにより、マーカ１８を構成する２０が発塵の原因となることを適切に防ぐことができる。更には、発塵の原因となりにくいマーカ１８を適切に形成できる。

また、本例において、凹部２０は、断面が略Ｖ字形となる孔であり、開口部の縁部から中心近傍の最深部に向かって深さが漸増する。凹部２０の深さＤは、例えば４〜５０μｍ、好ましくは１０〜４５μｍ、さらに好ましくは２５〜４０μｍである。また、凹部２０の縁部の径Ｌ１と、深さＤとの比Ｌ１／Ｄは、例えば２〜５、好ましくは３〜４である。

このように構成すれば、例えば、凹部２０を過剰に深くすることなく、適切な形状により、マーカ１８の読み取り時のコントラスト差を十分に確保できる。また、凹部２０の表面は、不要な凸部等がない滑らかな形状となる。そのため、本例によれば、発塵の原因となりにくく、かつ読み取りやすいマーカ１８をより適切に形成できる。

尚、凹部２０は、例えば、開口部が円形又は楕円形の孔であってよい。そして、この円形又は楕円形は、必ずしも厳密に円形又は楕円形でなくとも、必要な精度に応じて、実質的に円形又は楕円形であればよい。また、凹部２０の縁部の径とは、例えば、縁部の外接円の直径である。縁部が円形である場合、凹部２０の縁部の径は、例えば、縁部の円形の直径である。縁部が楕円形である場合、凹部２０の縁部の径は、例えば楕円形の長軸の長さである。

また、凹部２０の縁部とは、例えば、隣接する２個の凹部２０の中間点近傍における凹部２０が形成されていない部分と比べて、１μｍ深くなった地点を結ぶ閉曲線である。この深さは、例えば原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で測定した深さである。また、凹部２０間の距離とは、例えば、隣接する２個の凹部２０の縁部間における最短距離である。

また、凹部２０の深さＤは、例えば、凹部２０における最深部の深さである。深さＤは、例えば、隣接する２個の凹部２０の中間点近傍における凹部２０が形成されていない部分を基準にした深さであり、例えば原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で測定される。

図４は、レーザ照射工程について更に詳しく説明する図である。図４（ａ）は、レーザ光の照射方法の一例を示す。本例において、レーザ照射工程は、データマトリックスのセルサイズ以下の光径である炭酸ガスレーザのレーザ光を照射する。本例において、セル３０のセルサイズと比較して示したレーザの光径（幅）は、例えば矢印１０２で示した大きさである。レーザ光の光径は、例えば０．０４〜０．２５ｍｍ、好ましくは０．０６〜０．２ｍｍ（例えば０．０８ｍｍ）である。ただし、いずれの場合も形成する凹部の縁部の径以下である。

なお、レーザマーカ装置は、例えば、レーザ光を自動補正しつつ照射することにより、設定された光径（幅）のレーザ光を照射する。この場合、レーザマーカ装置は、例えば、幅方向（矢印１０２の方向）において光軸をずらして複数回レーザ光を照射することにより、レーザ光の光径よりも大きな径（幅）の掘込部２７を形成する。また、レーザ光の光径とは、例えば、光軸に対して直交する面で測定されたピーク値の１／ｅ^２（１３．５％）レベルにおけるビーム強度の幅である。

このように設定された光径のレーザ光を用い、レーザ照射工程は、セル３０の中心３２の周りを周回させるようにレーザ光を照射することにより、掘込部２７（図３参照）を形成する。これにより、レーザ照射工程は、形成すべき凹部２０よりも若干径が大きな掘込部２７を形成する。

なお、セル３０の中心３２は、形成すべき凹部２０の中心となる位置である。また、レーザ照射工程は、レーザ光の光軸が、例えば矢印１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄで示した経路に沿って動くように周回軌道で、かつその軌道同士が少なくとも一部が重なるピッチの軌道でレーザ光を照射する。レーザ照射工程は、矢印１０４ａ〜１０４ｄで示した正方形状の経路に代えて、例えば円形状の経路に沿ってレーザ光の光軸が動くように、レーザ光を照射してもよい。また、レーザ光の照射強度（印字パワー）、及びレーザ光を周回させるスキャンスピード等は、形成すべき凹部２０の深さに応じて、適宜調整することが好ましい。

このようにして掘込部２７を形成した場合、その後に端面研磨工程を行うことにより、例えば図３を用いて説明したような、断面が略Ｖ字形となり、かつ、望ましい径及び深さを有する凹部２０を適切に形成できる。そのため、本例によれば、発塵に原因となりにくいマーカ１８（図３参照）を、適切に形成できる。

なお、レーザ光の光径（幅）を上記のように設定する理由は以下の通りである。例えば、レーザ光の光径が凹部２０の形成すべき縁部の径よりも大きい場合、凹部２０の縁部の径が形成すべき径よりも大きくなってしまい、隣接する凹部２０同士の縁部間での距離が５０μｍ未満になってしまい、凹部２０の間に挟まれる部分の幅が細くなり強度が低下してしまう恐れがある。また、前記の通り、レーザ光で掘込部２７を形成する際、その縁部の周囲には盛り上がり部２８が形成されてしまうが、隣接する凹部２０同士の盛り上がり部２８が重なりあう可能性があり、その部分の強度が低下する恐れがある。さらに、凹部２０の形状の制御が困難になる恐れもある。

また、レーザ光の光径（幅）が凹部２０の形成すべき径に対して大幅に小さい場合（例えば、１／２以下）、断面が略Ｖ字形の凹部２０を適切に形成できなくなるおそれがある。図４（ｂ）は、レーザ光の光径が大幅に小さい場合に形成される凹部２０の断面形状の一例を示す。マーカ１８として、本例のような大きさのデータマトリックスを形成しようとする場合、レーザ光の幅が、例えば０．１０ｍｍ又は０．１５ｍｍ程度であると、端面研磨後の凹部２０の断面形状は、例えば図４（ｂ）に示すように、略Ｖ字形ではなく、略Ｗ字形となる。この場合、丸孔２０の底面に突起ができることとなるため、この突起が、発塵の原因となるおそれもある。また、この突起の影響により、マーカ１８の読み取り時に誤差が生じるおそれもある。このような場合においては、レーザ光の軌道同士の少なくとも一部が重なるような螺旋軌道でレーザ光を照射する。

なお、レーザ光の照射により掘込部２７を形成するためには、例えば光軸をセル３０の中心３２に合わせて、周回させることなく、ワンショットでレーザ光を照射することも可能である。ただし、掘込部２７をワンショットで形成する場合、周回軌道や螺旋軌道で掘込部２７を形成する場合に比べて、掘込部２７の最も深い部分が広くなり、Ｕ字状に近い形状となる。

ここで、ガラス基板１２を用いて製造されるマスクブランク１０及びマスク５０の構成について説明する。図５は、マスクブランク１０及びマスク５０の構成の一例を示す。図５（ａ）は、ガラス基板１２を用いて製造されるマスクブランク１０の構成の一例を示す。本例において、マスクブランク１０は、ガラス基板１２、マスクパターン用薄膜１４、及びレジスト膜１６を有する。マスクパターン用薄膜１４は、マスクの製造工程においてパターニングされる薄膜であり、ガラス基板１２上に形成される。また、レジスト膜１６は、マスクパターン用薄膜１４のパターニングに使用されるレジスト膜であり、マスクパターン用薄膜１４上に形成される。本例によれば、例えば、短い露光波長の露光光用のマスク５０を製造する場合に要求される品質を満たすマスクブランク１０を適切に製造できる。

図５（ｂ）は、マスクブランク１０を用いて製造されるマスク５０の構成の一例を示す。マスク５０において、マスクパターン用薄膜１４は、フォトリソグラフィプロセスによりパターニングされている。また、マスクブランク１０におけるレジスト膜１６は、パターニング後、除去されている。本例によれば、例えば、２００ｎｍ以下の短い露光波長の露光光での使用に適したマスク５０を適切に製造できる。また、また、極端紫外光（Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ：以下、ＥＵＶ光）を光源とする反射系リソグラフィで用いられるＥＵＶ露光用反射型マスクを適切に製造できる。

以下、実施例及び比較例により、本発明を更に詳しく説明する。
（実施例１）
マーカ１８を形成するためにレーザ照射工程を行う以外は公知のマスクブランク用基板の製造方法と同一又は同様にして、実施例１に係るガラス基板１２を製造した。尚、本実施例においては、例えば公知の端面研磨工程と同一又は同様にして、ガラス基板１２の端面を所定の表面粗さに研磨する端面研磨工程を行った。また、レーザ照射工程は、端面研磨工程よりも先に行った。これにより、端面研磨工程では、レーザ光の照射により凹部２０が形成された端面を所定の表面粗さに研磨した。

また、本実施例において、レーザ照射工程は、図４を用いて説明した方法と同一又は同様にしてレーザマーカ装置の照射強度等を調整し、ガラス基板を溶融または昇華させるだけのエネルギーを有する有効な領域における光径が０．０８ｍｍである炭酸ガスレーザを照射するようにして行った。マーカ１８としては、ブロックサイズが３ｍｍ×３ｍｍのデータマトリックスを形成した。データマトリックスにおいて、シンボルサイズは、１２×１２（固定：１０桁）とした。この場合、セルサイズは、０．２５ｍｍとなる。

また、レーザマーカ装置のレーザーパワー、スキャン速度等の各種設定は、マーカ１８における凹部２０の形状が図２及び図３を用いて説明した好ましい形状となるように、適宜調整した（掘込部２７の軌道同士が一部重なるように調整）。

その結果、実施例１において、凹部２０は、図３（ｂ）に示したような、平面視で略円形であり、断面が略Ｖ字形となる孔となった。また、マーカ１８を構成する各凹部２０の縁部の径Ｌ１は、９０〜１２０μｍ（平均で１０５μｍ）の範囲の値となった。この場合、凹部２０の縁部同士における平均の間隔は、１４５μｍである。また、凹部２０の深さＤは、２５〜４０μｍ（平均で３１μｍ）となった。

（実施例２）
レーザ光の光径を０．０６ｍｍとする以外は実施例１と同様にして、実施例２に係るガラス基板１２を製造した。実施例２においても、実施例１と同様に、凹部２０は、平面視で略円形であり、断面が略Ｖ字形となる孔となった。また、凹部２０の縁部の径Ｌ１、深さＤも、実施例１とほぼ同様の範囲内のものとなった。

（実施例３）
凹部２０の縁部同士における平均の間隔が１００μｍとなるように他の諸条件を調整（レーザマーカ装置を、レーザ光の光径を０．１ｍｍに調整し、レーザーパワー、スキャン速度等の各種設定も凹部２０が、図３（ｂ）に示したような好ましい形状となるように調整など。）した以外は実施例１と同様にして、実施例３に係るガラス基板１２を製造した。

その結果、実施例３において、凹部２０は、図３（ｂ）に示したような、平面視で略円形であり、断面が略Ｖ字形となる孔となった。また、マーカ１８を構成する各凹部２０の縁部の径Ｌ１は、１４５〜１５５μｍ（平均で１５０μｍ）の範囲の値となった。この場合、凹部２０の縁部同士における平均の間隔は、１００μｍである。また、凹部２０の深さＤは、２５〜４０μｍ（平均で２９μｍ）となった。

（実施例４）
凹部２０の縁部同士における間隔が約５０μｍであり、かつこれを下回らないように他の諸条件（レーザマーカ装置を、レーザ光の光径を０．１５ｍｍに調整し、レーザーパワー、スキャン速度等の各種設定も凹部２０が、図３（ｂ）に示したような好ましい形状となるいように調整など。）を調整した以外は実施例１と同様にして、実施例４に係るガラス基板１２を製造した。

その結果、実施例４において、凹部２０は、図３（ｂ）に示したような、平面視で略円形であり、断面が略Ｖ字形となる孔となった。また、マーカ１８を構成する各凹部２０の縁部の径Ｌ１は、１８８〜２００μｍ（平均で１９５μｍ）の範囲の値となった。この場合、凹部２０の縁部同士における平均の間隔は、５２μｍである。また、凹部２０の深さＤは、２５〜４０μｍ（平均で３１μｍ）となった。

（比較例１）
凹部２０間の間隔が約４０μｍとなるように他の諸条件を調整した以外は実施例１と同様にして、比較例１に係るガラス基板１２を製造した。比較例１において、それぞれの凹部２０の形状自体は、実施例１と同様になった。

その結果、比較例１において、凹部２０は、図３（ｂ）に示したような、断面が略Ｖ字形となる略円形の孔となった。また、マーカ１８を構成する各凹部２０の縁部の径Ｌ１は、２００〜２１５μｍ（平均で２１０μｍ）の範囲の値となった。この場合、凹部２０間の平均の間隔は、４３μｍである。また、凹部２０の深さＤは、２５〜４０μｍ（平均で３１μｍ）となった。

（実施例５）
レーザ照射工程において、図４を用いて説明した方法と同一又は同様にしてレーザマーカ装置の照射強度等を調整し、光径が０．０５ｍｍである炭酸ガスレーザを照射するようにし、凹部２０を形成した。このとき、凹部２０を縁部の径Ｌ１が約８０μｍであり、かつこれを下回らないように形成した。マーカ１８としては、ブロックサイズが１．６８ｍｍ×１．６８ｍｍのデータマトリックスを形成した。データマトリックスにおいて、シンボルサイズは、１２×１２（固定：１０桁）とした。この場合、セルサイズは、０．１４ｍｍとなる。

また、レーザマーカ装置のレーザーパワー、スキャン速度等の各種設定は、マーカ１８における凹部２０の形状が図２及び図３を用いて説明した好ましい形状となるように、適宜調整した。

その結果、実施例５において、凹部２０は、図３（ｂ）に示したような、平面視で略円形であり、断面が略Ｖ字形となる孔となった。また、マーカ１８を構成する各凹部２０の縁部の径Ｌ１は、８０〜８５μｍ（平均で８１μｍ）の範囲の値となった。この場合、凹部２０の縁部同士における平均の間隔は、６０μｍである。また、凹部２０の深さＤは、２５〜４０μｍ（平均で２９μｍ）となった。

（比較例２）
凹部２０の縁部の径Ｌ１を約７０μｍとなるように他の諸条件を調整した以外は、実施例５と同様にして、比較例２に係るガラス基板を製造した。比較例２において、それぞれの凹部２０の形状自体は、実施例５と同様になった。

その結果、比較例２において、凹部２０は、図３（ｂ）に示したような、断面が略Ｖ字形となる略円形の孔となった。また、マーカ１８を構成する各凹部２０の縁部の径Ｌ１は、７０〜７５μｍ（平均で７２μｍ）の範囲の値となった。この場合、凹部２０間の平均の間隔は、７０μｍである。また、凹部２０の深さＤは、２５〜４０μｍ（平均で３１μｍ）となった。

（実施例６）
レーザ照射工程において、図４を用いて説明した方法と同一又は同様にしてレーザマーカ装置の照射強度等を調整し、光径が０．２ｍｍである炭酸ガスレーザを照射するようにし、凹部２０を形成した。このとき、凹部２０を縁部の径Ｌ１が約２５０μｍであり、かつこれを上回らないように形成した。マーカ１８としては、ブロックサイズが３．６ｍｍ×３．６ｍｍのデータマトリックスを形成した。データマトリックスにおいて、シンボルサイズは、１２×１２（固定：１０桁）とした。この場合、セルサイズは、０．３ｍｍとなる。

また、レーザマーカ装置のレーザーパワー、スキャン速度等の各種設定は、マーカ１８における凹部２０の形状が図２及び図３を用いて説明した好ましい形状となるように、適宜調整した。

その結果、実施例６において、凹部２０は、図３（ｂ）に示したような、平面視で略円形であり、断面が略Ｖ字形となる孔となった。また、マーカ１８を構成する各凹部２０の縁部の径Ｌ１は、２４０〜２５０μｍ（平均で２４８μｍ）の範囲の値となった。この場合、凹部２０の縁部同士における平均の間隔は、５２μｍである。また、凹部２０の深さＤは、２５〜４０μｍ（平均で３２μｍ）となった。

（実施例７）
凹部２０の深さＤの平均が２０μｍとなるように他の諸条件を調整した以外は実施例１と同様にして、実施例７に係るガラス基板１２を製造した。

その結果、実施例７において、凹部２０は、図３（ｂ）に示したような、平面視で略円形であり、断面が略Ｖ字形となる孔となった。また、マーカ１８を構成する各凹部２０の縁部の径Ｌ１は、９０〜１１０μｍ（平均で１００μｍ）の範囲の値となった。この場合、凹部２０の縁部同士における平均の間隔は、１４５μｍである。また、凹部２０の深さＤは、１７〜２３μｍ（平均で２１μｍ）となった。

（実施例８）
凹部２０の深さＤの平均が１０μｍとなるように他の諸条件を調整した以外は実施例１と同様にして、実施例８に係るガラス基板１２を製造した。

その結果、実施例８において、凹部２０は、図３（ｂ）に示したような、平面視で略円形であり、断面が略Ｖ字形となる孔となった。また、マーカ１８を構成する各凹部２０の縁部の径Ｌ１は、９０〜１１０μｍ（平均で１００μｍ）の範囲の値となった。この場合、凹部２０の縁部同士における平均の間隔は、１４５μｍである。また、凹部２０の深さＤは、８〜１２μｍ（平均で１０μｍ）となった。

（実施例９）
凹部２０の深さＤが約４μｍであり、かつこれを下回らないように他の諸条件を調整した以外は実施例１と同様にして、実施例９に係るガラス基板１２を製造した。

その結果、実施例９において、凹部２０は、図３（ｂ）に示したような、平面視で略円形であり、断面が略Ｖ字形となる孔となった。また、マーカ１８を構成する各凹部２０の縁部の径Ｌ１は、９０〜１１０μｍ（平均で１００μｍ）の範囲の値となった。この場合、凹部２０の縁部同士における平均の間隔は、１４５μｍである。また、凹部２０の深さＤは、４〜６μｍ（平均で４．３μｍ）となった。

（比較例３）
凹部２０の深さＤの平均が３μｍとなるように他の諸条件を調整した以外は実施例１と同様にして、比較例３に係るガラス基板１２を製造した。

その結果、比較例３において、凹部２０は、図３（ｂ）に示したような、平面視で略円形であり、断面が略Ｖ字形となる孔となった。また、マーカ１８を構成する各凹部２０の縁部の径Ｌ１は、９０〜１１０μｍ（平均で１００μｍ）の範囲の値となった。この場合、凹部２０の縁部同士における平均の間隔は、１４５μｍである。また、凹部２０の深さＤは、３〜４μｍ（平均で３．１μｍ）となった。

（実施例１０）
凹部２０の深さＤが約５０μｍであり、かつこれを上回らないように他の諸条件を調整した以外は実施例１と同様にして、実施例１０に係るガラス基板１２を製造した。

その結果、実施例１０において、凹部２０は、図３（ｂ）に示したような、平面視で略円形であり、断面が略Ｖ字形となる孔となった。また、マーカ１８を構成する各凹部２０の縁部の径Ｌ１は、９０〜１１０μｍ（平均で１００μｍ）の範囲の値となった。この場合、凹部２０の縁部同士における平均の間隔は、１４５μｍである。また、凹部２０の深さＤは、４５〜５０μｍ（平均で４９μｍ）となった。

（比較例４）
凹部２０の深さＤの平均が５５μｍとなるように他の諸条件を調整した以外は実施例１と同様にして、比較例４に係るガラス基板１２を製造した。

その結果、比較例４において、凹部２０は、図３（ｂ）に示したような、平面視で略円形であり、断面が略Ｖ字形となる孔となった。また、マーカ１８を構成する各凹部２０の縁部の径Ｌ１は、９０〜１１０μｍ（平均で１００μｍ）の範囲の値となった。この場合、凹部２０の縁部同士における平均の間隔は、１４５μｍである。また、凹部２０の深さＤは、５３〜５８μｍ（平均で５６μｍ）となった。

（評価）
実施例１〜１０、及び比較例１〜４について、それぞれのガラス基板１２を１００枚製造し、ＡｒＦエキシマレーザ（波長１９３ｎｍ）露光用のマスクの製造に用いる場合に必要とされる基準で、マーカ１８内における割れや欠け等の欠陥の有無を含んだ基板検査を行った。また、マーカ読取機によるマーカ読取検査も実施した。実施例１〜１０において、検査結果は、全数合格であった。しかし、比較例１においては、一部（１５枚）のガラス基板１２が不合格となった。これは、比較例１においては、凹部２０の縁部間の間隔が４０μｍと狭いため、例えば端面研磨工程での衝撃等により割れや欠けが生じたためであると考えられる。

また、比較例２においては、一部（３０枚）のガラス基板１２がマーカ読取検査で不合格となった。これは、凹部２０の縁部の径Ｌ１が平均で７２μｍと小さく、マーカ１８の凹部２０とそれ以外の部分との間のコントラストが不十分となり、マーカ読取機で凹部２０を認識できなかった部分が発生したためと考えられる。

比較例３においては、半数程度のガラス基板１２がマーカ読取検査で不合格となった。これは、凹部２０の深さＤの平均が３．１μｍと浅く、マーカ１８の凹部２０とそれ以外の部分との間のコントラストが不十分となり、マーカ読取機で凹部２０を認識できなかった部分が多発したためと考えられる。

比較例４においては、一部（８枚）のガラス基板１２が基板検査で不合格となった。これは、凹部２０の深さＤの平均が５６μｍと深く、凹部２０の形成時（レーザ照射工程やその後の端面研磨工程等）等での発塵が凹部２０内に付着し、洗浄工程で除去しきれなかったものに起因するものと考えられる。

（参考例１、２）
レーザ光の光径を０．０４ｍｍとする以外は実施例１と同様に、形成する凹部２０の縁部の径を１００μｍとし、その形成する凹部２０の中心を軸にレーザ光を１周だけ周回軌道で移動させ、参考例１に係るガラス基板１２を製造した。また、同じくレーザ光の印字線幅を０．０４ｍｍとし、レーザ光の軌道同士が一部重なるように螺旋軌道で移動させること以外は、実施例１と同様の条件で、参考例２に係るガラス基板１２を製造した。

参考例１においては、レーザ光の光径が形成する凹部２０の幅の半分以下であったため、１周だけの周回軌道の移動では、軌道同士が重ならず、凹部２０の中心部分が十分に掘り込まれず、凹部２０は、断面が略Ｖ字形となる孔にならず、断面が略Ｗ字形の孔となった。そのため、図２及び図３を用いて説明した好ましい形状の凹部２０を適切に形成することはできなかった。

これに対して、参考例２においては、レーザ光の光径が形成する凹部２０の幅の半分以下であっても、レーザ光の軌道同士が一部重なるように螺旋軌道で移動させるようにしたため、凹部２０の中心部分が十分に掘り込まれ、凹部２０は、断面が略Ｖ字形となる孔になった。そのため、図２及び図３を用いて説明した好ましい形状の凹部２０を適切に形成することができた。

以上、本発明について実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

本発明は、例えばマスクブランク用ガラス基板に好適に利用できる。

本発明の一実施形態に係るガラス基板１２の構成の一例を示す図である。図１（ａ）は、ガラス基板１２の側面図である。図１（ｂ）は、マーカ１８の詳細な構成の一例を示す。 マーカ１８が形成されるガラス基板１２の製造方法の一例について説明する図である。図２（ａ）は、マーカ１８が形成されるガラス基板１２の端面２２の形状を示す。図２（ｂ）は、レーザ照射工程において形成される掘込部２７の形状の一例を示す。図２（ｃ）は、端面研磨工程後における凹部２０の形状の一例を示す。 マーカ１８における凹部２０の形状について更に詳しく説明する図である。図３（ａ）は、マーカ１８の一部を示す上面図であり、隣接する２個の凹部２０の並びを示す。図３（ｂ）は、マーカ１８の一部を示す断面図であり、隣接する２個の凹部２０の並びを示す。 レーザ照射工程について更に詳しく説明する図である。図４（ａ）は、レーザ光の照射方法の一例を示す。図４（ｂ）は、印字線幅が小さな場合に形成される凹部２０の断面形状の一例を示す。 マスクブランク１０及びマスク５０の構成の一例を示す図である。図５（ａ）は、ガラス基板１２を用いて製造されるマスクブランク１０の構成の一例を示す。図５（ｂ）は、マスクブランク１０を用いて製造されるマスク５０の構成の一例を示す。

１０・・・マスクブランク、１２・・・ガラス基板、１４・・・マスクパターン用薄膜、１６・・・レジスト膜、１８・・・マーカ、２０・・・凹部、２２・・・端面、２４・・・側面、２６・・・面取面、２７・・・掘込部、２８・・・盛り上がり部、３０・・・セル、３２・・・中心、５０・・・マスク、１０２・・・矢印、１０４・・・矢印

Claims (6)

1. マスクブランクの製造に用いられるマスクブランク用ガラス基板を製造するための製造方法であって、
   前記マスクブランク用ガラス基板は、合成石英ガラスまたは低熱膨張ガラスからなり、
   前記マスクブランク用ガラス基板の端面に、前記マスクブランク用ガラス基板を識別又は管理するための情報を複数の凹部で表現したマーカが形成され、
   前記マーカは、複数のセルを二次元に配置し、所定のセル内に凹部を形成することで情報を示す二次元コードであり、
   前記マーカは、１つのセルのサイズが０．１３〜０．３ｍｍであり、
   前記マーカを構成する凹部は、その縁部が略円形の丸孔であり、その縁部の周囲に盛り上がり部がなく、その縁部から中心近傍の最深部に向かって深さが漸増する断面形状を有し、
   前記凹部の深さは、２５〜４０μｍであり、
   前記凹部の縁部の径は、８０〜２５０μｍであり、
   隣接する凹部同士の縁部間での距離が５０μｍ以上であり、
   前記凹部の縁部の径と凹部の深さとの比が２〜５であり、
   前記マスクブランク用ガラス基板を製造するための製造方法は、
   レーザ光を照射して掘込部を形成するレーザ照射工程と、
   前記掘込部の縁部の周囲に形成された盛り上がり部を含む端面を研磨し、前記凹部を形成する研磨工程を備えることを特徴とするマスクブランク用ガラス基板の製造方法。
2. 前記レーザ照射工程で使用されるレーザ光は、炭酸ガスレーザーであ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ガラス基板の製造方法。
3. フォトリソグラフィ用のマスクの製造に用いられるマスクブランクの製造方法であって、請求項１または２に記載のマスクブランク用ガラス基板の製造方法で製造されたマスクブランク用ガラス基板の主表面上に、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。
4. 反射系リソグラフィ用の反射型マスクの製造に用いられるマスクブランクの製造方法であって、請求項１または２に記載のマスクブランク用ガラス基板の製造方法で製造されたマスクブランク用ガラス基板の主表面上に、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。
5. 請求項３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転写パターン用薄膜をパターニングすることを特徴とするフォトリソグラフィ用のマスクの製造方法。
6. 請求項４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転写パターン用薄膜をパターニングすることを特徴とする反射型マスクの製造方法。

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