JP5410654B2 - フォト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、フォトマスクの製造方法、及び反射型マスクの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子デバイスの製造に使用されるフォトマスク、その原版となるフォトマスクブランク用基板及びフォトマスクブランクに関する。

近年の電子デバイス、特に半導体素子や液晶モニター用のカラーフィルター或いはＴＦＴ素子等は、ＩＴ技術の急速な発達に伴い、より一層の微細化が要求されている。このような微細加工技術を支える技術の一つが、転写マスクと呼ばれるフォトマスクを用いたリソグラフィー技術である。このリソグラフィー技術においては、露光用光源の電磁波乃至光波をフォトマスクを通してレジスト膜付きシリコンウエハー等に露光することにより、シリコンウエハー上に微細なパターンを形成している。このフォトマスクは通常、透光性基板上に遮光性膜等の薄膜を形成したマスクブランクにリソグラフィー技術を用いて前記薄膜をパターニングすることにより転写パターンとなる薄膜パターンを形成して製造される。

ところで、パターンの微細化を達成するためには、フォトマスクを製造するための原版となるマスクブランクの品質の向上も極めて重要である。従来より、マスクブランク用ガラス基板の主表面を鏡面研磨するとともに、ガラス基板の主表面の周縁に形成された端面についても所定の鏡面となるように研磨を施していた。たとえば、特許文献１には、ガラス基板の切断加工時に生じた端面の凹凸や微細な裂溝に捕捉された研磨材粒子等が起因するピンホール等の欠陥の発生を抑制するため、側周縁部に鏡面研磨を施した電子デバイス用マスク基板が記載されている。

特公昭６１−３４６６９号公報

基板端面を鏡面研磨して平滑性を上げることにより、上述の特許文献１に記載されているようなガラス基板の端面から発生する微粒子などが原因となる欠陥の発生を抑制することは可能であるものの、本発明者の検討によると、以下の問題を解決するには至っていないことを見い出した。

１．電子デバイスのパターンを微細化するにあたっては、フォトマスクに形成されるマスクパターンの微細化に加え、フォトリソグラフィーで使用される露光光源波長の短波長化が必要となる。たとえば半導体装置製造の際の露光光源としては、近年ではＫｒＦエキシマレーザー（波長２４８ｎｍ）から、ＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）、更にはＦ２エキシマレーザー（波長１５７ｎｍ）へと短波長化が進んでいる。このようなパターンの微細化、露光光源波長の短波長化に伴い、フォトマスクに要求されるパターンのＣＤ精度が非常に厳しくなってきている。パターンのＣＤ精度は、マスクブランクにおけるレジスト膜の面内膜厚均一性や、マスク製造工程など様々な要因があるが、マスクブランクにおけるレジスト膜の面内膜厚均一性がより広範囲で厳しい要求となっている。ところで従来は前述のようにガラス基板端面の平滑性についてはある程度検討がなされていたが、ガラス基板端面の平坦度に関してはまったく考察はなされていなかった。ガラス基板の端面研磨により、ガラス基板の端面の平滑性はある程度得られるものの、ガラス基板の端面における平坦度は必ずしもよいものではなかった。そのため、ガラス基板の端面、特に面取り面における平坦度が良好でないことによる「うねり」が原因で、レジストをスピンコートで塗布形成する際に、該うねりによりレジストが滞留しやすいところと滞留しにくいところとが発生し、その結果、基板主表面の外周付近におけるレジスト膜の膜厚ばらつきが生じ、レジスト膜の面内膜厚均一性が向上しないという問題があった。これは特にフォトマスクに形成されるマスクパターンを微細化する観点からレジスト膜が薄膜化される傾向にあることから、この問題がさらに顕著になると考えられる。さらに、近年フォトマスクのパターンの有効エリアが広がる傾向にあることから、フォトマスク製造の際のレジスト膜の面内膜厚のばらつきの影響が大きくなると考えられる。

２．さらに、ガラス基板の端面、特に面取り面における平坦度が良好でないことによるうねりが原因で、基板主表面の外周付近のレジスト盛り上がりにばらつきが発生し、そのばらつきにより発塵が発生したり、レジスト盛り上がり部分を除去する場合においても、ばらつきによるレジストの残滓や、レジスト膜を除去した境界部の断面がギザギザ状になることで、その部分から発塵が発生するという問題があった。

３．また、レジスト膜として電子線描画用レジスト膜を形成する場合、マスク製造時におけるマスクパターン描画工程においてチャージアップ防止のために、導電性のある材料（例えばクロム（Ｃｒ））からなる遮光性膜がガラス基板の面取り面まで形成されることがある。この場合に、面取り面に対しては斜め入射により遮光性膜が成膜されるため膜付着力が弱いうえに、面取り面における平坦度が良好でないことによるうねりが原因で、面取り面における膜付着力のばらつきが発生して、収納ケースからの出し入れやマスクブランクの搬送時に発塵が発生するという問題があった。

本発明は上述の問題を解決するべくなされたものであり、その目的は、第一に、レジスト膜の面内膜厚均一性を向上でき、高いマスクパターン精度が得られるフォトマスクブランク用基板及びフォトマスクブランクを提供することであり、第二に、かかるフォトマスクブランクを用いて高いパターン精度で微細パターンが形成されたフォトマスクを提供することである。

本発明は前記課題を解決するために、以下の構成を有するものである。
（構成１）透光性基板上に転写パターンを形成するための薄膜を有するフォトマスクブランク用の基板であって、前記基板は、主表面と該主表面の周縁に形成された端面とを有し、該端面は、前記基板の側面と、該側面と前記主表面との間に介在する面取り面とを含み、前記面取り面のうち少なくとも前記薄膜を成膜する主表面と連続する面取り面の平坦度が、５０μｍ以下であることを特徴とするフォトマスクブランク用基板である。
（構成２）前記面取り面のうち少なくとも前記薄膜を成膜する主表面と連続する面取り面の表面粗さが、算術平均表面粗さ（Ｒａ）で２ｎｍ以下であることを特徴とする構成１に記載のフォトマスクブランク用基板である。

（構成３）構成１又は２に記載のフォトマスクブランク用基板の主表面上に、転写パターンを形成するための薄膜が形成されていることを特徴とするフォトマスクブランクである。
（構成４）前記基板の面取り面上に導電性を有する薄膜が形成されていることを特徴とする構成３に記載のフォトマスクブランクである。
（構成５）前記薄膜上にレジスト膜を有することを特徴とする構成３又は４に記載のフォトマスクブランクである。

（構成６）構成３乃至５の何れか一に記載のフォトマスクブランクの薄膜に転写パターンを形成してなることを特徴とするフォトマスクである。

（構成７）透光性基板上に転写パターンを形成するための薄膜を有するフォトマスクブランク用の基板の製造方法であって、前記基板は、主表面と該主表面の周縁に形成された端面とを有し、該端面は、前記基板の側面と、該側面と前記主表面との間に介在する面取り面とを含み、前記面取り面のうち少なくとも前記薄膜を成膜する主表面と連続する面取り面の平坦度が５０μｍ以下となるように前記基板の端面を研磨することを特徴とするフォトマスクブランク用基板の製造方法である。
（構成８）研磨砥粒を含有した研磨液を供給しながら、研磨用のブラシ毛が突設された研磨ブラシと前記基板とを相対的に移動させて、前記基板の端面を研磨することを特徴とする構成７に記載のフォトマスクブランク用基板の製造方法である。

構成１にあるように、本発明は、透光性基板上に転写パターンを形成するための薄膜を有するフォトマスクブランク用の基板であって、前記基板は、主表面と該主表面の周縁に形成された端面とを有し、該端面は、前記基板の側面と、該側面と前記主表面との間に介在する面取り面とを含み、前記面取り面のうち少なくとも前記薄膜を成膜する主表面と連続する面取り面の平坦度が５０μｍ以下である。前記面取り面のうち少なくとも前記薄膜を成膜する主表面と連続する面取り面の平坦度を５０μｍ以下としたことにより、レジストをスピンコートで塗布形成した際に、基板主表面の外周付近におけるレジスト膜の膜厚ばらつきが小さく、レジスト膜の面内膜厚均一性を向上できる。そのため、かかるフォトマスクブランク用基板を用いてフォトマスクを製造すると、高いマスクパターン精度が得られる。特にフォトマスクに形成されるマスクパターンを微細化する観点からレジスト膜が薄膜化された場合にこの作用効果は顕著である。

また、基板主表面の外周付近のレジスト盛り上がりが出来てもばらつきが小さく、そのレジスト盛り上がり部分を除去する場合においても、その除去部分からの発塵を抑制することができる。
また、レジスト膜として電子線描画用レジスト膜を形成する場合、マスク製造時におけるマスクパターン描画工程においてチャージアップ防止のために、導電性のある材料からなる遮光性膜を基板の面取り面まで形成した場合においても、面取り面における平坦度が良好であるため、面取り面における遮光性膜の膜付着力のばらつきが小さく、収納ケースからの出し入れやマスクブランクの搬送時に膜剥れ等による発塵を抑制することができる。

また、構成２にあるように、前記面取り面のうち少なくとも前記薄膜を成膜する主表面と連続する面取り面の表面粗さが、算術平均表面粗さ（Ｒａ）で２ｎｍ以下であることにより、基板の端面の平滑性が低い場合に端面に捕捉されやすい微粒子などが原因となる欠陥の発生を抑制することができる。

また、構成３にあるように、上記フォトマスクブランク用基板の主表面上に、転写パターンを形成するための薄膜が形成されたフォトマスクブランクによれば、フォトマスクブランク上にレジスト膜を形成した場合、レジスト膜の面内膜厚均一性が良好であるため、かかるフォトマスクブランクを用いて高いパターン精度で微細パターンを形成することができる。
また、構成４のように、前記基板の面取り面上に導電性を有する薄膜が形成されたフォトマスクブランクにあっては、面取り面における平坦度が良好であるため、面取り面における遮光性膜の膜付着力のばらつきが小さく、収納ケースからの出し入れやマスクブランクの搬送時に発塵を抑制することができるので、本発明は好適である。

また、構成５のように、前記薄膜上にレジスト膜を有するフォトマスクブランクにあっては、レジスト膜をスピンコートで塗布形成した際に、基板主表面の外周付近におけるレジスト膜の膜厚ばらつきが小さく、レジスト膜の面内膜厚均一性を向上でき、かかるフォトマスクブランクを用いてフォトマスクを製造すると、高いマスクパターン精度が得られる。特にフォトマスクに形成されるマスクパターンを微細化する観点からレジスト膜が薄膜化されたフォトマスクブランクに好適である。また、レジスト膜を形成した際、基板主表面の外周付近のレジスト盛り上がりが出来てもばらつきが小さく、そのレジスト盛り上がり部分を除去する場合においても、その除去部分からの発塵を抑制することができる。

また、構成６にあるように、上記フォトマスクブランクの薄膜に転写パターンを形成したフォトマスクによれば、フォトマスクブランク上に形成したレジスト膜の面内膜厚均一性が良好であるため、高いパターン精度で微細パターンが形成されたフォトマスクが得られる。

また、本発明は、構成７にあるように、透光性基板上に転写パターンを形成するための薄膜を有するフォトマスクブランク用の基板の製造方法であって、前記基板は、主表面と該主表面の周縁に形成された端面とを有し、該端面は、前記基板の側面と、該側面と前記主表面との間に介在する面取り面とを含み、前記面取り面のうち少なくとも前記薄膜を成膜する主表面と連続する面取り面の平坦度が５０μｍ以下となるように前記基板の端面を研磨するフォトマスクブランク用基板の製造方法である。前記面取り面のうち少なくとも前記薄膜を成膜する主表面と連続する面取り面の平坦度が５０μｍ以下となるように基板端面を研磨することにより、レジストをスピンコートで塗布形成した際に、基板主表面の外周付近におけるレジスト膜の膜厚ばらつきが小さく、レジスト膜の面内膜厚均一性を向上でき、かかるフォトマスクブランク用基板を用いてフォトマスクを製造すると、高いマスクパターン精度が得られる。特にフォトマスクに形成されるマスクパターンを微細化する観点からレジスト膜が薄膜化された場合にこの作用効果は顕著に得られる。また、基板主表面の外周付近のレジスト盛り上がりが出来てもばらつきが小さく、そのレジスト盛り上がり部分を除去する場合においても、その除去部分からの発塵を抑制することができる。

また、レジスト膜として電子線描画用レジスト膜を形成する場合、マスク製造時におけるマスクパターン描画工程においてチャージアップ防止のために、導電性のある材料からなる遮光性膜を基板の面取り面まで形成した場合においても、面取り面における平坦度が良好であるため、面取り面における遮光性膜の膜付着力のばらつきが小さく、収納ケースからの出し入れやマスクブランクの搬送時に発塵を抑制することができる。

また、構成８にあるように、上記構成７に記載のフォトマスクブランク用基板の製造方法において、研磨砥粒を含有した研磨液を供給しながら、研磨用のブラシ毛が突設された研磨ブラシと前記基板とを相対的に移動させて前記基板の端面を研磨することにより、前記面取り面のうち少なくとも前記薄膜を成膜する主表面と連続する面取り面の平坦度が５０μｍ以下となるように好ましく研磨することができる。

本発明によれば、レジスト膜の面内膜厚均一性を向上でき、高いマスクパターン精度が得られるフォトマスクブランク用基板及びフォトマスクブランクを提供することができる。
また、本発明によれば、本発明に係るフォトマスクブランクを用いて高いパターン精度で微細パターンが形成されたフォトマスクを提供することができる。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
図１は、本発明に係るフォトマスクブランク用基板の外周付近の断面図である。
透光性基板（以下、単に「基板」と呼ぶ。）１は、フォトマスクブランク用の基板であって、両面の主表面１１ａ，１１ｂと該主表面１１ａ，１１ｂの周縁に形成された端面１２とを有し、該端面１２は、前記基板１の側面１２ｃと、該側面１２ｃと前記主表面１１ａ，１１ｂとの間に介在する面取り面１２ａ，１２ｂとを含む。そして、本発明では、前記面取り面１２ａ，１２ｂのうち少なくとも転写パターンを形成するための薄膜を成膜する主表面（例えば１１ａ）と連続する面取り面（例えば１２ａ）の平坦度が５０μｍ以下である。

前記面取り面のうち少なくとも前記薄膜を成膜する主表面と連続する面取り面の平坦度を５０μｍ以下としたことにより、レジストをスピンコートで塗布形成した際に、基板主表面の外周付近におけるレジスト膜の膜厚ばらつきが小さく、レジスト膜の面内膜厚均一性を向上できる。そのため、かかるフォトマスクブランク用基板１を用いてフォトマスクを製造すると、高いマスクパターン精度が得られる。特にフォトマスクに形成されるマスクパターンを微細化する観点からレジスト膜が薄膜化される傾向にあるため、その場合にレジスト膜の面内膜厚均一性を向上できる効果は顕著にあらわれる。また、基板主表面の外周付近のレジスト盛り上がりが出来てもばらつきが小さく、そのレジスト盛り上がり部分を除去する場合においても、その除去部分からの発塵を抑制することができる。

ここで、基板１としては、ガラス基板が好適である。ガラス基板は、その主表面の平滑度及び平坦度に優れるため、フォトマスクを使用して半導体基板上へのパターン転写を行う場合、転写パターンの歪み等が生じないで高精度のパターン転写を行なえる。また、ガラス基板は、その端面に研磨等を施すことにより、その面取り面の平坦度を５０μｍ以下とすることができる。
なお、本発明において平坦度とは、基板の面取り面の表面側に任意に設けた基準面から面取り面面内における表面形状の最大高さと最小高さの差（測定面から最小自乗法で算出される仮想絶対平面（焦平面）に対する測定面の最大値と最小値の差）をいう。

基板１の面取り面（例えば１２ａ）における平坦度の測定は、たとえば光の干渉を利用した平坦度測定装置や、基板形状検査装置などを用いて行うことができる。具体的には、これらの装置を用いて、上記面取り面内における複数の測定点における基準面（最小自乗法により算出される焦平面）からの高さ情報を取得し、この高さ情報から最大値と最小値を求め、その最大値と最小値の差、すなわち平坦度を算出する。

この場合の測定点は、上記面取り面内であれば任意に設定することができる。たとえば、図５を参照して説明すると、面取り面１２ａの平坦度を測定する場合、たとえば測定領域の略中心を長手方向に沿って（図示する矢印１３参照）複数の測定点を設定し、各測定点における前記基準面からの高さ情報を測定する。また、測定領域をその長手方向と略直交する方向に切断（輪切り）する複数の分割線１４（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，・・・１４ｎ，・・・）に沿って測定点を設定し、各測定点における前記基準面からの高さ情報を測定するようにしてもよい。また、平坦度の測定を高精度に行うためには、高さ情報を取得する測定点をなるべく多くすることが望ましい。但し、測定点をあまり多くすると、測定に要する時間がかかってしまうので、それとの兼ね合いで適宜設定すればよい。
さらには、測定領域の表面形状を三次元的に測定したデータから前記高さ情報を取得するようにしてもよい。

また、平坦度の測定を高精度に行うためには、前記高さ情報を取得する測定領域は、なるべく面取り面の全面であることが望ましい。但し、基板１の角部では、その端面の角部を丸めた部分１６、丸みを付けた角部に面取り面の幅で面取りした部分１５を有しており（図５参照）、面取り面１２ａとその両端の角部を面取りした部分１５との境界近傍では、上記高さ情報を高精度に測定することは難しい場合がある。その点を考慮すると、面取り面の長手方向の両端から所定幅を除いた領域（長手方向の両端からの所定幅を面取り面の全面から除いた領域）を前記高さ情報を取得する測定領域とすることが好ましい。この場合の所定幅をどの程度に設定するかは、基板１のサイズや、基板１端面の角部の研磨状態等によっても多少異なり一概には言えないが、例えば基板１のサイズが１５２ｍｍ×１５２ｍｍである場合、面取り面の長手方向の両端から５ｍｍの幅を除いた領域（長手方向の両端から５ｍｍの幅を面取り面の全面から除いた領域）を前記高さ情報を取得する測定領域とすることが好ましい。

本発明において、面取り面の平坦度を５０μｍ以下としているが、好ましくは２０μｍ以下、さらに好ましくは１０μｍ以下であることが望ましい。
また、本発明において、面取り面の表面形状については特に制約はなく任意であるが、基板を研磨した後の洗浄において、研磨に使用した研磨剤残りを基板表面から効果的に除去する観点からは、平坦であるか、又は面取り面の高さが当該面取り面の中心領域から周縁部に向かって漸次低くなる凸形状であることが好ましい。

なお、本発明では、前記面取り面のうち少なくとも前記薄膜を成膜する側の主表面（例えば１１ａ）と連続する面取り面（例えば１２ａ）の平坦度が５０μｍ以下であるが、上記と反対側の主表面（例えば１１ｂ）と連続する面取り面（例えば１２ｂ）についてもその平坦度が良好であることが望ましく、例えば５０μｍ以下であることが好適である。

また、前記面取り面のうち少なくとも前記薄膜を成膜する主表面（例えば１１ａ）と連続する面取り面（例えば１２ａ）の平坦度が５０μｍ以下であることに加えて、その表面粗さは、算術平均表面粗さ（Ｒａ）で２ｎｍ以下であることが好ましい。平坦度が良好であることに加えて平滑性も良好であることにより、基板の端面の平滑性が低い場合に端面に捕捉されやすい微粒子（研磨材微粒子等）などが原因となる欠陥の発生を抑制することができる。

本発明のフォトマスクブランク用基板は、面取り面のうち少なくとも前記薄膜を成膜する主表面と連続する面取り面の平坦度が５０μｍ以下となるように前記基板の端面を研磨することにより得ることができる。
この場合の研磨方法としては、たとえば研磨砥粒を含有した研磨液を供給しながら、研磨用のブラシ毛が突設された研磨ブラシと前記基板とを相対的に移動させて前記基板の端面を研磨する方法が挙げられる。このような研磨方法によれば、前記面取り面の平坦度が５０μｍ以下となるように基板端面を好ましく研磨することができる。

本発明のフォトマスクブランクは、上記フォトマスクブランク用基板１の主表面上に、転写パターンを形成するための薄膜が形成されている。本発明のフォトマスクブランクによれば、フォトマスクブランク上にレジスト膜を形成した場合、基板端面の面取り面における平坦度が良好であることにより、基板主表面の外周付近においてもレジスト膜の膜厚ばらつきが小さく、レジスト膜の面内膜厚均一性が良好であるため、かかるフォトマスクブランクを用いて高いパターン精度で微細パターンを形成することができる。

本発明のフォトマスクブランクは、上記基板１主表面上に所定の薄膜を例えばスパッタリングやＣＶＤ法などの成膜法を用いて成膜することにより得られる。たとえばフォトマスクブランクは、基板上に、例えばクロム等の材質からなる遮光性膜、あるいは露光光に対する反射率を低減するためにクロム等の材質からなる薄膜上に酸化クロム等の薄膜（反射防止膜）を積層した遮光性膜が成膜される。また、位相シフトマスク用のマスクブランクでは、基板上に、所定の遮光性を有し且つ入射した露光光の位相を反転させるための例えば、モリブデン、タングステン、タンタル、ハフニウムなどの金属、シリコン、酸素及び／又は窒素を主たる構成要素とする材料からなる位相シフター膜が成膜される。さらに、位相シフター膜上に上記クロム等の材質からなる遮光性膜や、さらに酸化クロム等の薄膜（反射防止膜）を積層した遮光性膜を成膜してもよい。また、軟Ｘ線領域又は真空紫外線領域の波長帯の光である極紫外（Extreme Ultra Violet）光を露光光として用いる反射型マスク用のマスクブランクでは、基板上に、露光光を反射する例えばモリブデンとシリコンの交互積層膜からなる多層反射膜、及び、露光光を吸収する例えばタンタル系材料からなる吸収体膜等が成膜される。

また、本発明のフォトマスクブランクは、前記薄膜上にレジスト膜を形成した形態であってもよい。本発明に係るレジスト膜を有するフォトマスクブランクにあっては、基板端面の面取り面における平坦度が良好であることにより、レジスト膜をスピンコートで塗布形成した際に、基板主表面の外周付近におけるレジスト膜の膜厚ばらつきが小さく、レジスト膜の面内膜厚均一性を向上できるので、かかるフォトマスクブランクを用いてフォトマスクを製造すると、高いマスクパターン精度が得られる。特にフォトマスクに形成されるマスクパターンを微細化する観点からレジスト膜が薄膜化（例えば従来の４５００Å程度から３０００Åあるいは２５００Å程度に）されたフォトマスクブランクに好適である。また、レジスト膜を形成した際、基板主表面の外周付近のレジスト盛り上がりが出来てもばらつきが小さく、そのレジスト盛り上がり部分を除去する場合においても、その除去部分からの発塵を抑制することができる。

また、レジスト膜として電子線描画用レジスト膜を形成する場合、マスク製造時におけるマスクパターン描画工程においてチャージアップ防止のために、たとえば図２に示すように、導電性のある材料（例えばクロムなど）からなる遮光性膜２を基板１の主表面１１ａと連続する面取り面１２ａ上まで形成する場合がある。この場合においても、面取り面１２ａにおける平坦度が良好であるため、面取り面における遮光性膜２の膜付着力のばらつきが小さくなるので、その結果、収納ケースからの出し入れやマスクブランクの搬送時に膜剥れ等による発塵を抑制することができ、本発明は好適である。

本発明のフォトマスクは、上記フォトマスクブランクの薄膜をパターニングして転写パターンを形成している。本発明のフォトマスクによれば、フォトマスクブランク上に形成したレジスト膜の面内膜厚均一性が良好であるため、高いパターン精度で微細パターンが形成されたフォトマスクが得られる。
ここで、一例として、図３に示すフォトマスクブランク１０を用いたフォトマスクの製造方法を説明する。図３のフォトマスクブランク１０は、前記基板１上に遮光性膜２を有する形態のものである。

図４は、フォトマスクブランク１０を用いたフォトマスクの製造工程を順に示す断面図である。
図４（ａ）は、図３のフォトマスクブランク１０の遮光性膜２上にレジスト膜３を形成した状態を示している。前述したように、本発明のフォトマスクブランク１０にあっては、基板１端面の面取り面における平坦度が５０μｍ以下と良好であるため、レジスト膜をスピンコートで塗布形成した際に、基板１主表面の外周付近におけるレジスト膜の膜厚ばらつきが小さく、レジスト膜の面内膜厚均一性が良好となる。なお、レジスト材料としては、ポジ型レジスト材料でも、ネガ型レジスト材料でも用いることができる。

次に、図４（ｂ）は、フォトマスクブランク１０上に形成されたレジスト膜３に対し、所望のパターン露光（パターン描画）を施す工程を示す。パターン露光は、電子線描画装置などを用いて行われる。
次に、図４（ｃ）は、所望のパターン露光に従ってレジスト膜３を現像してレジストパターン３ａを形成する工程を示す。該工程では、フォトマスクブランク１０上に形成したレジスト膜３に対し所望のパターン露光を施した後に現像液を供給して、現像液に可溶なレジスト膜の部位を溶解し、レジストパターン３ａを形成する。

次いで、図４（ｄ）は、上記レジストパターン３ａに沿って遮光性膜２をエッチングする工程を示す。該エッチング工程では、上記レジストパターン３ａをマスクとして、レジストパターン３ａの形成されていない遮光性膜２が露出した部位を除去し、これにより所望の遮光性膜パターン２ａ（マスクパターン）を基板１上に形成する。
図４（ｅ）は、残存したレジストパターン３ａを剥離除去することにより得られたフォトマスク２０を示す。こうして、本発明により、高いパターン精度で微細パターンが形成されたフォトマスクが出来上がる。

以下、実施例により本発明の実施の形態を更に具体的に説明する。また、併せて実施例に対する比較例についても説明する。
（実施例１）
合成石英ガラス基板（約１５２ｍｍ×約１５２ｍｍ×約６．５ｍｍ）の端面を面取加工、及び研削加工、更に粗研磨処理を終えたガラス基板を両面研磨装置にセットし、基板主表面の精密研磨を行った。さらに、基板の端面についても以下のようにして精密研磨を行った。
研磨砥粒を含有した研磨液を供給しながら、研磨用のブラシ毛が突設された研磨ブラシと上記基板とを相対的に移動させて上記基板の端面を研磨した。具体的には、特許第２５８５７２７号公報に記載の研磨装置を用い、ガラス基板の端面に対して全面均一にブラシ毛が当接し、圧力が加わるようにして、基板の端面を研磨した。研磨装置に、基板の端面に対するブラシの押し込み量を管理するため、サーボモーターを研磨ブラシに取りつけ、圧力を自動調整した。

こうして得られたガラス基板の主表面の表面粗さは、算術平均表面粗さ（Ｒａ）で０．２ｎｍ、平坦度は０．５μｍ、当該主表面の形状は凸形状に仕上げられていた。また、ガラス基板端面の面取り面（前述の１２ａ及び１２ｂ）の表面粗さはいずれも、算術平均表面粗さ（Ｒａ）で２ｎｍ、平坦度は５０μｍ、当該面取り面の形状はいずれも凸形状に仕上げられていた。なお、主表面の平坦度の測定は、１４２ｍｍ×１４２ｍｍの矩形領域を、平坦度測定機（トロペル社製）により行なった。また、面取り面の平坦度は、基板形状検査装置（オージーピー社製：SmartScope Zip250S）を用いて、長手方向の両端の５ｍｍ幅を除く領域で、その略中心を長手方向に沿って高さ情報を測定し、その高さ情報に基づいて算出した。

次に、上記のように主表面及び端面を精密研磨により仕上げたガラス基板（１５２ｍｍ×１５２ｍｍ×６．５ｍｍ）上に、インライン型スパッタ装置を用いて、スパッタターゲットにクロムターゲットを使用し、アルゴンガス雰囲気中で反応性スパッタリングを行うことによって、クロム遮光層を形成した。引続き、アルゴンと一酸化窒素の混合ガス（Ａｒ：９０体積％、ＮＯ：１０体積％）雰囲気中で反応性スパッタリングを行うことによって、反射防止層を形成した。このようにして、上記基板上に総膜厚が７０ｎｍの遮光層及び反射防止層からなる遮光性膜を形成してフォトマスクブランクを得た。なお、遮光層及び反射防止層からなる遮光性膜は、上記基板の主表面及び該主表面と連続する面取り面を覆うように形成した。

次に、上記フォトマスクブランク上に、化学増幅型レジストである電子線レジスト膜（富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ社製ＣＡＲ-ＦＥＰ１７１）を形成した。レジスト膜の形成は、スピンナー（回転塗布装置）を用いて、回転塗布した。なお、上記レジスト膜を塗布後、１３０℃でのプリベーク処理を行った。そして、上記レジスト膜の膜厚を、基板中央のエリア１４５ｍｍ×１４５ｍｍ角エリアの全体に均等に配置した複数点で分光反射型膜厚計（ナノメトリックスジャパン社製：AFT6100M）を用いて測定したが、全体的に膜厚ばらつき「（膜厚の最大値）−（膜厚の最小値）」は５０Å以下と小さく、とくに基板主表面の外周付近におけるレジスト膜の膜厚ばらつきも同様に小さかった。

このようにして製造したレジスト膜付きフォトマスクブランクを、クリーンルーム内で、ポリメチルメタクリレート製の収納ケースに収納した。
次に、このレジスト膜付きフォトマスクブランクを収納した収納ケースの振動試験を行った。この場合の振動試験は、米軍規格MIL(Military Specifications and Military Standards)のMIL−STD−810Fに準拠し、クリーンルーム内での移動環境を想定して行った。
振動試験後、上記収納ケースをクリーンルーム内で開封し、取り出したフォトマスクブランクについて、欠陥検査装置Ｍ３３２０（レーザーテック社製）を用いて主表面上の付着異物による欠陥個数を測定した。評価は振動試験前の欠陥個数を予め測定しておき、これに対する振動試験後の欠陥個数の増加個数で行ったが、増加は認められなかった。また、振動試験前の上記収納ケース内のパーティクル数を測定しておき、これに対する振動試験後の収納ケース内のパーティクル数を測定したが、特に問題となる増加は認められなかった。

次に上記フォトマスクブランクを用いて前述の図４の工程に従い、フォトマスクを作製した。まず、上記フォトマスクブランク上に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（図４（ｃ）参照）。
次に、上記レジストパターンに沿って、遮光層と反射防止層とからなる遮光性膜のドライエッチングを行って遮光性膜パターンを形成した（同図（ｄ）参照）。ここでドライエッチングガスとしては、Ｃｌ_２とＯ_２の混合ガス（Ｃｌ_２：Ｏ_２＝４：１）を用いた。
次に、残存するレジストパターンを剥離して、フォトマスクを得た（同図（ｅ）参照）。

得られたフォトマスクは、基板端面の面取り面の平坦度が良好であることにより、フォトマスクブランク上に形成したレジスト膜の面内ばらつきが小さかった（面内膜厚均一性が良好であった）ことから、形成した遮光性膜のパターンのＣＤロス（ＣＤエラー）（設計線幅に対する実測線幅のずれ）は２０ｎｍと小さく、遮光性膜パターンのパターン精度は良好であった。

（実施例２）
実施例１におけるガラス基板の端面の精密研磨において、基板に対する研磨ブラシの揺動量及び、基板を回転させる回転テーブルの回転数の最適化を行い、実施例１と同様にしてガラス基板を作製した。
得られたガラス基板の主表面の表面粗さは、算術平均表面粗さ（Ｒａ）で０．２ｎｍ、平坦度は０．５μｍ、当該主表面の形状は凸形状に仕上げられていた。また、ガラス基板端面の面取り面（前述の１２ａ及び１２ｂ）の表面粗さはいずれも、算術平均表面粗さ（Ｒａ）で０．２ｎｍ、平坦度は３０μｍ、当該面取り面の形状はいずれも凸形状に仕上げられていた。なお、これらの測定は実施例１と同様にして行った。

次に、上記ガラス基板上に、実施例１と同様の遮光層及び反射防止層からなる遮光性膜を形成して、フォトマスクブランクを作製した。
次に、このフォトマスクブランク上に実施例１と同じレジスト膜をスピンコート法で形成した。そして、上記レジスト膜の膜厚ばらつきを測定したが、全体的に膜厚ばらつきは小さく、とくに基板主表面の外周付近におけるレジスト膜の膜厚ばらつきも小さかった。

このようにして製造したレジスト膜付きフォトマスクブランクを、実施例１と同様にして、収納ケースに収納し、振動試験を行った。振動試験後、上記収納ケースをクリーンルーム内で開封し、取り出したフォトマスクブランクについて、欠陥検査装置Ｍ３３２０（レーザーテック社製）を用いて主表面上の付着異物による欠陥個数を測定したところ、振動試験前の欠陥個数に対する振動試験後の欠陥個数の増加は認められなかった。また、振動試験前の上記収納ケース内のパーティクル数に対する振動試験後の収納ケース内のパーティクル数についても特に問題となる増加は認められなかった。

次に上記フォトマスクブランクを用いて実施例１と同様に前述の図４の工程に従い、フォトマスクを作製した。
得られたフォトマスクは、基板端面の面取り面の平坦度が良好であることにより、フォトマスクブランク上に形成したレジスト膜の面内ばらつきが小さかった（面内膜厚均一性が良好であった）ことから、形成した遮光性膜のパターンのＣＤロス（ＣＤエラー）（設計線幅に対する実測線幅のずれ）は２０ｎｍと小さく、遮光性膜パターンのパターン精度は良好であった。

（比較例）
実施例１におけるガラス基板の端面の精密研磨において、基板に対する研磨ブラシの揺動量及び、基板を回転させる回転テーブルの回転数の設定を変えて行い、それ以外は実施例１と同様にしてガラス基板を作製した。
得られたガラス基板の主表面の表面粗さは、算術平均表面粗さ（Ｒａ）で０．２ｎｍ、平坦度は０．５μｍ、当該主表面の形状は凸形状に仕上げられていた。また、ガラス基板端面の面取り面（前述の１２ａ及び１２ｂ）の表面粗さはいずれも、算術平均表面粗さ（Ｒａ）で２ｎｍ、平坦度は７０μｍ、当該面取り面の形状はいずれも凸形状に仕上げられていた。なお、これらの測定は実施例１と同様にして行った。

次に、上記ガラス基板上に、実施例１と同様の遮光層及び反射防止層からなる遮光性膜を形成して、フォトマスクブランクを作製した。
次に、このフォトマスクブランク上に実施例１と同じレジスト膜をスピンコート法で形成した。そして、上記レジスト膜の膜厚ばらつきを測定したが、とくに基板主表面の外周付近におけるレジスト膜の膜厚ばらつきが大きかった。

このようにして製造したレジスト膜付きフォトマスクブランクを、実施例１と同様にして、収納ケースに収納し、振動試験を行った。振動試験後、上記収納ケースをクリーンルーム内で開封し、取り出したフォトマスクブランクについて、欠陥検査装置Ｍ３３２０（レーザーテック社製）を用いて主表面上の付着異物による欠陥個数を測定したところ、振動試験前の欠陥個数に対する振動試験後の欠陥個数の増加が認められた。また、振動試験前の上記収納ケース内のパーティクル数に対する振動試験後の収納ケース内のパーティクル数についても増加が認められた。これらは、基板の面取り面の平坦度の値が大きい（良好でない）ことが原因で起こる、レジスト膜の膜厚ばらつきによる発塵や、面取り面上の遮光性膜の膜付着力のばらつきによる発塵によるものと考察される。

次に上記フォトマスクブランクを用いて実施例１と同様に前述の図４の工程に従い、フォトマスクを作製した。
得られたフォトマスクは、基板端面の面取り面の平坦度が７０μｍと良好でなかったことにより、フォトマスクブランク上に形成したレジスト膜の面内ばらつきが大きかった（面内膜厚均一性が良好でなかった）ことから、形成した遮光性膜のパターンのＣＤロス（ＣＤエラー）（設計線幅に対する実測線幅のずれ）は５０ｎｍと大きく、遮光性膜パターンのパターン精度は実施例と比べると悪かった。

本発明のフォトマスクブランク用基板の断面図である。 面取り面上に導電性のある遮光性膜を形成した本発明のフォトマスクブランクの断面図である。 本発明のフォトマスクブランクの一実施の形態の断面図である。 本発明のフォトマスクブランクを用いたフォトマスクの製造工程を示す断面図である。 面取り面における平坦度を測定する際の測定点を説明するための基板の一部斜視図である。

符号の説明

１ 透光性基板
２ 遮光性膜
３ レジスト膜
１０ フォトマスクブランク
１１ａ，１１ｂ 主表面
１２ 端面
１２ａ，１２ｂ 面取り面
１２ｃ 側面
１３，１４ 測定点
２０ フォトマスク

Claims (15)

1. 基板上に転写パターンを形成するための薄膜及びレジスト膜を有するフォトマスクブランクの製造方法であって、
   前記基板は、主表面と該主表面の周縁に形成された端面とを有し、該端面は、前記基板の側面と、該側面と前記主表面との間に介在する面取り面とを含み、
   前記薄膜の表面に回転塗布された前記レジスト膜の面内膜厚ばらつきを小さくするために、前記基板の端面を研磨して前記面取り面のうち少なくとも前記薄膜を成膜する主表面と連続する面取り面の平坦度を５０μｍ以下とする工程を有することを特徴とするフォトマスクブランクの製造方法。
2. 前記面取り面のうち少なくとも前記薄膜を成膜する主表面と連続する面取り面の表面粗さが、算術平均表面粗さ（Ｒａ）で２ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のフォトマスクブランクの製造方法。
3. 前記面取り面の平坦度は、前記基板の丸みをつけた角部の面取り部分およびその角部の面取り部分と前記面取り面との境界近傍を除いた面取り面の領域で測定される平坦度であることを特徴とする請求項１又は２に記載のフォトマスクブランクの製造方法。
4. 前記面取り面の平坦度は、面取り面の長手方向の両端から５ｍｍの幅を面取り面の全面から除いた領域で測定される平坦度であることを特徴とする請求項１又は２に記載のフォトマスクブランクの製造方法。
5. 前記面取り面は、前記基板の丸みをつけた角部の面取り部分を除いた面取り面の領域において、その面取り面の高さが中心領域から周縁部に向かって漸次低くなる凸形状を有することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一に記載のフォトマスクブランクの製造方法。
6. 研磨砥粒を含有した研磨液を供給しながら、研磨用のブラシ毛が突設された研磨ブラシと前記基板とを相対的に移動させて、前記基板の端面を研磨することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一に記載のフォトマスクブランクの製造方法。
7. 前記基板の面取り面上に導電性を有する薄膜が形成されていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一に記載のフォトマスクブランクの製造方法。
8. 基板上に、交互積層膜からなる多層反射膜と、転写パターンを形成するための薄膜である吸収体膜と、レジスト膜を有する反射型マスクブランクの製造方法であって、
   前記基板は、主表面と該主表面の周縁に形成された端面とを有し、該端面は、前記基板の側面と、該側面と前記主表面との間に介在する面取り面とを含み、
   前記吸収体膜の表面に回転塗布された前記レジスト膜の面内膜厚ばらつきを小さくするために、前記基板の端面を研磨して前記面取り面のうち少なくとも前記薄膜を成膜する主表面と連続する面取り面の平坦度を５０μｍ以下とする工程を有することを特徴とする反射型マスクブランクの製造方法。
9. 前記面取り面のうち少なくとも前記薄膜を成膜する主表面と連続する面取り面の表面粗さが、算術平均表面粗さ（Ｒａ）で２ｎｍ以下であることを特徴とする請求項８に記載の反射型マスクブランクの製造方法。
10. 前記面取り面の平坦度は、前記基板の丸みをつけた角部の面取り部分およびその角部の面取り部分と前記面取り面との境界近傍を除いた面取り面の領域で測定される平坦度であることを特徴とする請求項８又は９に記載の反射型マスクブランクの製造方法。
11. 前記面取り面の平坦度は、面取り面の長手方向の両端から５ｍｍの幅を面取り面の全面から除いた領域で測定される平坦度であることを特徴とする請求項８乃至１０の何れか一に記載の反射型マスクブランクの製造方法。
12. 前記面取り面は、前記基板の丸みをつけた角部の面取り部分を除いた面取り面の領域において、その面取り面の高さが中心領域から周縁部に向かって漸次低くなる凸形状を有することを特徴とする請求項８乃至１１の何れか一に記載の反射型マスクブランクの製造方法。
13. 研磨砥粒を含有した研磨液を供給しながら、研磨用のブラシ毛が突設された研磨ブラシと前記基板とを相対的に移動させて、前記基板の端面を研磨することを特徴とする請求項８乃至１２の何れか一に記載の反射型マスクブランクの製造方法。
14. 請求項１乃至７の何れか一に記載のフォトマスクブランクの製造方法により得られるフォトマスクブランクの薄膜に転写パターンを形成することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
15. 請求項８乃至１３の何れか一に記載の反射型マスクブランクの製造方法により得られる反射型マスクブランクの吸収体膜に転写パターンを形成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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