JP5725015B2 - Euvリソグラフィ光学部材用基材の製造方法 - Google Patents
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Description
ここで、反射型フォトマスクは、例えば以下に述べる複数の手順を経て得られる光学部材(EUVL光学部材)である。
このようにMLブランク上に吸収層、さらに必要に応じて反射防止層が形成されたものがマスクブランクである。
また反射型フォトマスクにおいて、マスクパターンが形成されていない面(以下、「裏面」という)に、シート抵抗100Ω以下の導電膜(たとえばCrNやCr、CrO、TaNなど)を形成する。
すなわち、成膜面及び裏面の平坦度が小さく、かつ最大板厚分布も小さく、さらに、大きなスクラッチやスリークなどのない、マスクパターン修正可能なガラス基板の提供が求められている。
ガラス基板の成膜面および該成膜面に対する裏面を予備研磨する予備研磨工程、
ガラス基板の最大板厚分布と平坦度を測定する測定工程、
前記測定工程での測定結果に基づいて前記ガラス基板の裏面のみを局所研磨する修正研磨工程、
をこの順に実施して、EUVL光学部材用基材を得る、EUVL光学部材用基材の製造方法を提供する。
本発明のEUVL光学部材用基材の製造方法において、前記修正研磨工程の後に、少なくとも前記局所研磨を実施した面を仕上げ研磨する仕上げ研磨工程を有してもよい。
本発明のEUVL光学部材用基材の製造方法において、前記仕上げ研磨工程が、前記ガラス基板の品質保証領域における、前記成膜面の表面粗さ(RMS)が0.15nm以下、かつ、前記成膜面に対する裏面の表面粗さ(RMS)が0.5nm以下となるように研磨する工程であることが好ましい。
本発明のEUVL光学部材用基材の製造方法の修正研磨工程において、前記仕上げ研磨の際のEUVL用光学部材の最大板厚分布の変化と平坦度の変化を考慮することが好ましい。
また、本発明は、前記EUVL光学部材用基材の製造方法によりEUVL光学部材用基材を得る工程と、該EUVL光学部材用基材の成膜面上に、EUV光を反射する多層反射膜を形成する工程を有する、多層反射膜付き基材の製造方法を提供する。
また、本発明は、前記多層反射膜付き基材の製造方法により多層反射膜付き基材を得る工程と、該多層反射膜付き基材における前記多層反射膜上に、EUV光を吸収する吸収層を形成する工程を有する、EUVL用反射型マスクブランクの製造方法を提供する。
また、本発明は、前記反射型マスクブランクの製造方法により反射型マスクブランクを得る工程と、該マスクブランクにおける前記吸収層をパターニングして吸収体パターンを形成する工程を有する、EUVL用反射型フォトマスクの製造方法を提供する。
したがって、本発明により、最大板厚分布、成膜面と裏面の平坦度、スクラッチ等の欠点の大きさにおいて、バランスのとれたEUVL光学部材用基材が得られる。そのため、電子線などを使用したマスクパターン描画時にマスクパターン形成位置を調整する方法が使用できる。したがって、最大板厚分布が100nm以下、成膜面と裏面の平坦度が100nm以下という非常に厳しい要求水準を満足しないような基材であっても、EUVL光学部材用基材として使用できる。また、本発明のEUVL光学部材用基材の製造方法は、簡便な方法であるため、生産性に優れ、原価低減にも大きく寄与する。
本発明のEUVL光学部材用基材は、品質保証領域における、最大板厚分布が45nm以下、成膜面および裏面の平坦度が300nm以下、かつ成膜面におけるポリスチレンラテックス粒子径換算サイズ150nm以上の大きさの欠点数が10個以下である。
図1は、EUVL光学部材用基材の一例を示した平面図である。図1に示すEUVL光学部材用基材は、マスクブランクやミラーといったEUVL光学部材の基材をなすものであり、その上にML膜や吸収層が形成される成膜面が図示されている。
EUVL光学部材用基材ではその成膜面および裏面に品質保証領域が存在する。品質保証領域とは、該基材を用いて作製されたEUVL光学部材において、露光やアライメントのためのEUV光が照射される領域、およびアライメントやマスク識別のためのEUV光や紫外〜可視光が照射される領域であり、該基材を用いてマスクブランクやミラーといったEUVL光学部材を製造する際には、成膜面の品質保証領域にML膜や吸収層が形成される。一方、裏面の品質保証領域には、EUVL光学部材を静電チャックで吸着保持するための導電膜が通常形成される。
したがって、EUVL光学部材用基材を製造する際には、EUVL光学部材用基材の成膜面および裏面の品質保証領域が所定の表面粗さおよび平坦度(P−V値)となるように、従来はガラス基板の成膜面および裏面を研磨加工していた。
なお、理解を容易にするため、図2ではEUVL光学部材用基材10の側面形状における凹凸が強調して示されている。
図2中上側が成膜面であり、下側が裏面である。成膜面および裏面にはそれぞれなだらかな凹凸が存在しており、これらの凹凸によって規定される成膜面の平坦度、および、裏面の平坦度がそれぞれP−V値として示されている。
上述した従来技術の問題点、すなわち、EUVL実施時の転写精度の悪化は、このように吸着保持時にEUVL光学部材用基材が変形し、後述するEUVL光学部材用基材の最大板厚分布により成膜面の平坦度が悪化することに起因すると考えられる。
本発明では、EUVL光学部材用基材の全体形状を評価する指標として、該EUVL光学部材用基材の最大板厚分布を用いる。ここで、最大板厚分布とは、図3に示すような、チルト成分を除いたEUVL光学部材用基材の板厚の分布における最大値(max)と最小値(min)との差である。
あるいは、EUVL光学部材用基材の成膜面および裏面の表面形状(或いは、表面プロファイル)をそれぞれ、レーザ干渉式の平坦度測定機(例えばZygo社製Verifire、MarkIVや、フジノン社製G310S、Tropel社製FlatMasterなど)、レーザ変位計、超音波変位計、接触式変位計などにより測定し、それらを足し合わせることによってEUVL光学部材用基材の板厚分布を算出することもできる。
ここで、EUVL光学部材用基材の板厚分布を算出するためには、成膜面および裏面の表面形状(或いは、表面プロファイル)のうち、一方の表面形状測定結果を反転させたうえで他方の表面形状測定結果と足し合わせる必要がある。たとえば、図4(a),および図4(b)に示すように、成膜面および裏面の表面形状(或いは、表面プロファイル)を測定した後、図4(c)に示すように裏面の表面形状(或いは、表面プロファイル)の測定結果を反転させたうえで成膜面の表面形状(或いは、表面プロファイル)の測定結果と足し合わせることにより、図4(d)に示すEUVL光学部材用基材の板厚分布を算出する。得られた板厚分布からチルト成分を差し引いた残さにおける最大値と最小値との差として最大板厚分布を得る。前者の方法は、得られた最大板厚分布にEUVL光学部材用基材の屈折率分布が含まれるため、屈折率分布があるEUVL光学部材用基材の場合は、後者の方が好ましい。
また本発明のEUVL光学部材用基材は、成膜面の品質保証領域における、ポリスチレンラテックス粒子径換算サイズ150nm以上の大きさの欠点数が10個以下であることが好ましく、5個以下であることがより好ましく、0個であることがさらに好ましい。また成膜面の品質保証領域における、シリカ粒子径換算サイズ70nm以上の大きさの欠点数が100個以下であることが好ましく、80個以下であることがより好ましく、60個以下であることがさらに好ましい。なお、欠点数は、レーザーテック社製自動欠点検査機M1320や同M1350などにより測定できる。
このような熱膨張係数が小さい材料としては、シリカガラスやTiO2−SiO2ガラスが挙げられる。これらの中でもTiO2−SiO2ガラスが好ましい。
TiO2−SiO2ガラスを使用する場合、TiO2含有量が1〜12質量%であることが、熱膨張係数がより低くなることから好ましく、5〜9質量%であることがより好ましい。
本発明のEUVL光学部材用基材の製造方法では、まず始めに、母材(インゴット)から所定の寸法に切り出したガラス基板の成膜面および裏面を、所望の平坦度と表面粗さを有するように、予備研磨する予備研磨工程を実施する。
ここで所望の平坦度とは、EUVL光学部材用基材に求められる平坦度に、予備研磨工程に続く修正研磨工程と仕上げ研磨工程の実施による平坦度変化量を加味した平坦度である。すなわち、
予備研磨後の所望の成膜面の平坦度=
EUVL光学部材用基材の成膜面の平坦度−仕上げ研磨による成膜面の平坦度変化量 式(1・1)
予備研磨後の所望の裏面の平坦度=
EUVL光学部材用基材の裏面の平坦度−仕上げ研磨による裏面の平坦度変化量−修正研磨による裏面の平坦度変化量 式(1・2)
として与えられる。
また所望の表面粗さとは、EUVL光学部材用基材に求められる表面粗さに、予備研磨工程に続く修正研磨工程と仕上げ研磨工程の実施による表面粗さの変化を加味した表面粗さであり、
予備研磨後の所望の成膜面の表面粗さ=
EUVL光学部材用基材の成膜面の表面粗さ(0.15nm以下)−仕上げ研磨による成膜面の表面粗さ変化量 式(2・1)
予備研磨後の所望の裏面の表面粗さ=
EUVL光学部材用基材の裏面の表面粗さ(0.5nm以下)−仕上げ研磨による裏面の表面粗さ変化量−修正研磨による裏面の表面粗さ変化量 式(2・2)
として与えられる。
ここで、成膜面の予備研磨後の所望の平坦度、および成膜面の予備研磨後の所望の表面粗さについて述べる。成膜面の仕上げ研磨を実施しない場合は、上記式(1・1)における「仕上げ研磨による成膜面の平坦度変化量」はゼロであり、上記式(2・1)における「仕上げ研磨による成膜面の表面粗さ変化量」はゼロである。
修正研磨による裏面の平坦度変化量=
予備研磨後の所望の裏面の平坦度−(EUVL光学部材用基材の裏面の平坦度−仕上げ研磨による裏面の平坦度変化量) 式(1・2’)
として、式(1・2’)にて与えられる修正研磨による裏面の平坦度変化量にて、修正研磨工程を実施することもできる。
例えば日本国特開2009−12164号公報に記載の方法が使用でき、具体的には、研磨スラリー中の研磨剤として、酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化セリウムなどの酸化物、ダイヤモンド、炭化ケイ素などから成る微粒子を使用できる。また研磨パッドは、不織布やシート状樹脂などから成る支持基材にナップ層を取り付けて形成された層状構造を有したスエード系パッドを使用でき、ガラス基板と接触するナップ層の材質は、エーテル系、エステル系、カーボネート系などの樹脂発泡体が使用できる。粒子径や材質の異なる複数の研磨剤や、ナップ層材質や発泡形状・発泡サイズの異なる複数の研磨パッドを使用して、研磨条件を変えながら両面ラップ機や両面ポリッシュ機で順次ガラス基板の表面を研磨することにより、表面粗さや平坦度を順次低減し、最終的に所望の表面粗さや平坦度を有するガラス基板を得ることが好ましい。また、予備研磨には上述した機械研磨方法、化学機械研磨方法以外の研磨方法を使用してもよく、後述する修正研磨で使用する、イオンビームエッチング、ガスクラスタイオンビームエッチング、プラズマエッチング、レーザ光照射によるナノアブレージョンといった、研磨対象面へのビーム照射若しくはレーザ光照射を伴う方法を用いてもよい。
次に、予備研磨工程実施後のガラス基板の最大板厚分布、および平坦度を上述した手順で測定する測定工程を実施する。必要に応じて、表面粗さも上述した手順で測定できる。
次に、測定工程での最大板厚分布と平坦度の両測定結果に基づいて、また必要に応じて測定工程での表面粗さ測定結果に基づいて、ガラス基板の裏面のみを局所研磨し、所望の最大板厚分布、平坦度、表面粗さを有するガラス基板が得られるように、修正研磨工程を実施する。本発明において、局所研磨を裏面のみとする理由は、成膜面及び裏面の両面に対して局所研磨すると、得られるガラス基板は、平坦度には優れるものの、最大板厚分布が大きくなったり、表面粗さが粗くなる、成膜面の欠点が多くなるなどの問題点があったからである。
修正研磨後の所望の最大板厚分布=
EUVL光学部材用基材の最大板厚分布(45nm以下)−仕上げ研磨による最大板厚分布変化量 式(3)
として与えられる。
所望の平坦度とは、EUVL光学部材用基材に求められる平坦度に、修正研磨工程に続く仕上げ研磨工程の実施による平坦度変化量を加味した平坦度である。すわなち、
修正研磨後の所望の裏面の平坦度=
EUVL光学部材用基材の裏面の平坦度(300nm以下)−仕上げ研磨による裏面の平坦度変化量 式(4)
として与えられる。
また所望の表面粗さとは、EUVL光学部材用基材に求められる表面粗さに、修正研磨工程に続く仕上げ研磨工程の実施による表面粗さの変化を加味した表面粗さであり、
修正研磨後の所望の裏面の表面粗さ=
EUVL光学部材用基材の表面粗さ(0.5nm以下)−仕上げ研磨による裏面の表面粗さ変化量 式(5)
として与えられる。
理由(1):EUVL光学部材用基材の成膜面と裏面に対する表面粗さ(RMS)の要求は、少なくとも、それぞれ、0.15nm以下、0.5nm以下であり、成膜面の表面粗さの要求は裏面のそれと比べて厳しいが、いずれも予備研磨あるいは後述する仕上げ研磨にて容易に実現できるレベルである。しかしながら局所研磨することにより表面粗さが増加する場合があり、修正研磨工程後の表面粗さは、裏面に対する要求を満足できるものの、成膜面に対する要求を必ずしも満足できない場合がある。
理由(2):EUVL光学部材用基材の成膜面に対する欠点の要求は、少なくとも、サイズ150nm以上の大きさの欠点数が0個以下である。また裏面に対する欠点の要求は、少なくとも、サイズ1000nm以上の大きさの欠点数が0個以下と、成膜面に対するそれと比較して厳しくない。局所研磨することによりパーティクルなどの凸欠点が表面に付着する場合がある。この付着した全ての凸欠点は、修正研磨工程後の洗浄により必ずしも除去できない場合がある。また局所研磨することにより、ガラス基板表面に応力が印加され、後述する仕上げ研磨を行った場合に、特に150nm以下の小さいサイズの、スクラッチやスリーク、ピットなどの凹欠点が発生し易くなる。
ガスクラスタイオンビームエッチングとは、常温および常圧で気体状の反応性物質(ソースガス)を、真空装置内に膨張型ノズルを介して加圧状態で噴出させることにより、ガスクラスタを形成し、これに電子照射してイオン化したガスクラスタイオンビームを照射して対象物をエッチングする方法である。ガスクラスタは、通常数千個の原子または分子からなる塊状原子集団または分子集団によって構成される。ガラス基板の裏面の修正研磨にガスクラスタイオンビームエッチングを用いた場合、ガスクラスタが研磨対象面に衝突した際に、固体との相互作用により多体衝突効果が生じ、研磨対象面が研磨加工される。
SF6:O2=0.1〜15%:85〜99.9%(SF6およびO2の混合ガス)SF6:Ar:O2=0.1〜15%:9.9〜49.9%:50〜90%(SF6、ArおよびO2の混合ガス)NF3:O2=0.1〜15%:85〜99.9%(NF3およびO2の混合ガス)NF3:Ar:O2=0.1〜15%:9.9〜49.9%:50〜90%(NF3、ArおよびO2の混合ガス)NF3:N2=0.1〜15%:85〜99.9%(NF3およびN2の混合ガス)NF3:Ar:N2=0.1〜15%:9.9〜49.9%:50〜90%(NF3、ArおよびN2の混合ガス)
一方、板厚分布の測定結果から得られる最大板厚分布が45nm超の場合、あるいは修正研磨を実施した裏面の平坦度が300nm超の場合、板厚分布および平坦度の測定結果に基づいて、裏面の修正研磨を再度実施する。但し、仕上げ研磨によりガラス基板の最大板厚分布、成膜面および裏面の平坦度、成膜面の表面粗さ、裏面の表面粗さがそれぞれ45nm以下、300nm以下、0.15nm以下、0.5nm以下とできる場合は、再度の修正研磨を実施すること無く、後述する手順で仕上げ研磨を実施してもよい。
また上述した研磨対象面へのビーム照射若しくはレーザ光照射を伴う加工方法は、パーティクルなどの凸欠点を表面に付着させる場合がある。
本発明のEUVL光学部材用基材の製造方法では、ガラス基板の裏面を修正研磨の実施後に、研磨対象面の表面粗さを改善する、および/あるいは表面に付着したパーティクルなどの凸欠点を除去するために、少なくとも修正研磨を実施した面に、仕上げ研磨を実施してもよい。
また仕上げ研磨量を最小限にした場合でも、仕上げ研磨する場合は、仕上げ研磨により最大板厚分布と平坦度が変化するため、前述のように、EUVL光学部材用基材に求められる最大板厚分布と平坦度に、仕上げ研磨時の最大板厚分布と平坦度の変化を加味した最大板厚分布と平坦度が、仕上げ研磨工程の前工程である修正研磨工程後に得られるように、予備研磨工程および修正研磨工程を実施することが好ましい。
ここで、仕上げ研磨速度にガラス基板面内分布が生じる理由は、研磨圧力やのガラス基板面内分布やガラス基板材料の組成分布、組成分布によって生じるガラス基板の応力分布などが挙げられる。仕上げ研磨工程の最大板厚分布の変化量と平坦度変化量は、別途本発明のEUVL光学部材用基材と同じ組成・サイズから成り、本発明の予備研磨工程と修正研磨工程を得たガラス基板を準備し、その最大板厚分布、成膜面と裏面の平坦度、及び成膜面と裏面の表面粗さを、本発明の仕上げ研磨工程と同様の工程を施した前後に測定することにより得られる。あるいはガラス基板がTiO2−SiO2ガラスから成り、仕上げ研磨工程における最大板厚分布および平坦度の変化がガラス組成分布、すなわちTiO2濃度のガラス基板内分布が原因である場合、仕上げ研磨速度のガラス基板組成依存性結果、ならびに蛍光X線分析法などによる仕上げ研磨するガラス基板の組成分布測定結果、の両結果から算出できる仕上げ研磨工程における最大板厚分布および平坦度の変化量の計算値を使用することもできる。
以下、コロイダルシリカを例に研磨剤について詳述する。他の研磨材もこれと実質的に同様である。
本実施例では、TiO2−SiO2ガラス基板を用いてEUVL光学部材用基材を作製した。
公知の方法で製造されたTiO2−SiO2ガラス(TiO2ドープ量は7質量%)のインゴットを内周刃スライサーにより153mm角×厚さ6.75mmの板状に切断した。NC面取り機を用いて#120のダイアモンド砥石により面取り幅が0.2〜0.4mmになるよう面取り加工して、外径寸法が152mm角、厚さ6.75mmのTiO2−SiO2ガラス基板を作製した。このTiO2−SiO2ガラス基板を鋳鉄製の定盤に挟持させ、Al2O3を主成分とする研磨砥粒を供給し、表面をラップ研磨した。この基板の端面に対して、ナイロンブラシ、酸化セリウムスラリーを用いた端面研磨を行った。その後、TiO2−SiO2ガラス基板の成膜面の平坦度が100nm以下、成膜面の表面粗さ(RMS)が0.15nm以下となるように、硬質発泡ポリウレタンパッド、酸化セリウムスラリーを用いた1段目の研磨、軟質発泡ポリウレタンスウェードパッド、酸化セリウムスラリーを用いた2段目の研磨、軟質発泡ポリウレタンスウェードパッド、コロイダルシリカを用いた3段目の研磨を、両面ポリッシュ機を用いて順次、ガラス基板の成膜面および裏面について行った。
次いで、TiO2−SiO2ガラス基板をPVAスポンジを用いてスクラブ洗浄後、バッチ式洗浄機を用いて、硫酸・過酸化水素水混合溶液、アルカリ洗剤、超純水の各種溶液それぞれにこの順に、超音波を印加した状態で浸漬し、イソプロピルアルコール(IPA)に浸漬した後80℃で乾燥させた。
予備研磨工程後のTiO2−SiO2ガラス基板の成膜面と裏面の品質保証領域(中央142mm角)の平坦度を、フィゾー型レーザ干渉式平坦度測定機(Fujinon社製G310S)を用いて測定したところ、成膜面の平坦度は97nmとEUVL光学部材用基材として求められる平坦度を満足するものであったが、裏面の平坦度は550nmと大きく、EUVL光学部材用基材として求められる平坦度を満足していなかった。得られた表面形状の測定結果のうち、成膜面の表面形状の測定結果を反転したものを裏面の表面形状の測定結果に足し合わせることで、基板の板厚分布を算出した。最大板厚分布は512nmと、EUVL光学部材用基材として求められる最大板厚分布を満足していなかった。
一方、予備研磨工程後のガラス基板の成膜面および裏面の表面粗さ(RMS)を原子間力顕微鏡(セイコーインスツルメンツ社製SPA460)で測定したところ、いずれも0.1nmであり、EUVL光学部材用基材として求められる表面粗さを満足するものであった。
次いで、TiO2−SiO2ガラス基板の裏面を局所研磨することにより修正研磨工程を実施した。ここで局所研磨には、ガスクラスタイオンビームエッチング(Epion社製US50XP)を用いて、以下に示す加工条件にてガスクラスタイオンビームをラスタスキャンさせた。ここで、各部位の局所研磨量は、修正研磨工程後に最大板厚分布が45nm以下、裏面の平坦度が300nm以下、裏面の表面粗さ(RMS)が0.5nm以下となるように、かつ局所研磨量が最小になるように、測定工程にて得られた板厚分布および平坦度をもとに算出した値とし、ガスクラスタイオンビームのスキャン速度を調整することにより所望の局所研磨量が得られるように制御した。
(加工条件)
ソースガス:NF3 5%とN2 95%の混合ガス、
加速電圧:30kV、
イオン化電流:100μA、
ガスクラスタイオンビームのビーム径(FWHM値):6mm
エッチング速度:50nm・cm2/秒
実施例1と同様の方法で得たTiO2−SiO2ガラス基板1枚を用いて、以下本実施例2に示す仕上げ研磨条件で成膜面と裏面の両面の仕上げ研磨を実施して、該TiO2−SiO2ガラス基板の、仕上げ研磨時の板厚分布変化量(20nm)、成膜面および裏面の平坦度変化量(23nm)、成膜面の表面粗さ変化量(実質的に変化なし)、裏面の表面粗さ変化量(−0.3nm)を、予め求めた(括弧内に得られた変化量を示す)。
修正研磨工程および仕上げ研磨工程後にEUVL光学部材用基材として要求される平坦度(成膜面・裏面とも300nm以下)と最大板厚分布(45nm以下)が得られるように、仕上げ研磨による平坦度変化量、板厚分布変化量および表面粗さ変化量を考慮した以外は、実施例1と同様の方法で予備研磨工程を行い、TiO2−SiO2ガラス基板1枚を準備した。
予備研磨工程後のTiO2−SiO2ガラス基板について、その最大板厚分布、両面の平坦度、両面の表面粗さを実施例1と同様の方法にて測定したところ、最大板厚分布552nm、成膜面の平坦度123nm、裏面の平坦度622nm、成膜面の表面粗さ(RMS)0.1nm、裏面の表面粗さ(RMS)0.1nmであった。
次に、各部位の局所研磨量を、修正研磨工程後に最大板厚分布が45nm以下、裏面の平坦度300nm以下、裏面の表面粗さ(RMS)が0.5nm以下となるように、かつ局所研磨量が最小になるように測定工程にて得られた板厚分布をもとに算出するだけでなく、仕上げ研磨時の最大板厚分布変化量と平坦度変化量を考慮して算出する以外は、実施例1と同様の方法で実施した。局所研磨終了後に、実施例1と同様の方法にてTiO2−SiO2ガラス基板を洗浄した。
以下に示す条件でガラス基板の成膜面および裏面を仕上げ研磨し、実施例1と同じ条件でガラス基板を洗浄した。
<仕上げ研磨条件>
研磨試験機:浜井産業社製 両面24B研磨機
研磨パッド:カネボウ社製 ベラトリックスN7512
研磨常盤回転数:10rpm
研磨時間:30分
研磨荷重:51cN/cm2
研磨量:0.06μm/面
希釈水:純水(0.1μm以上異物濾過)
スラリー流量:10リットル/min
研磨スラリー:平均一次粒径20nm未満のコロイダルシリカを20質量%含有
研磨量:0.02μm
修正研磨工程を、TiO2−SiO2ガラス基板の裏面だけでなく、裏面と成膜面の両方に対して実施した以外は、実施例1と同じ条件で予備研磨工程、測定工程、修正研磨工程を実施した。
得られたEUVL光学部材用基材の最大板厚分布、両面の平坦度、両面の表面粗さを実施例1と同様の方法にて測定したところ、最大板厚分布28nm、成膜面の平坦度34nm、裏面の平坦度35nm、成膜面の表面粗さ(RMS)0.4nm、裏面の表面粗さ(RMS)0.4nmと、最大板厚分布と平坦度に非常に優れるものの、表面粗さに劣るものであった。次いで、EUVL光学部材用基材の成膜面の欠点を、レーザーテック社製自動欠点検査機M1320を用いて実施したところ、サイズ150nm以上の欠点数は10000個程度あった。これらの欠点は、修正研磨工程の局所研磨によって付着した欠点であり、局所研磨後の洗浄では除去できなかったため、表面に残留した。
成膜面および裏面のガスクラスタイオンビームエッチングによる研磨によるガラス基板の形状変化のイメージを図8(a),および図8(b)に示した。図8(a)、および、図8(b)の破線はガスクラスタイオンビームエッチングによる研磨実施前のガラス基板の側面図に相当し、図8(b)の実線はガスクラスタイオンビームエッチングによる研磨実施後のガラス基板の側面図に相当する。
修正研磨工程をTiO2−SiO2ガラス基板の裏面だけでなく成膜面の両方に対して実施した以外は、実施例2と同じ条件で予備研磨工程、測定工程、修正研磨工程、仕上げ研磨工程を実施した。
得られたEUVL光学部材用基材の最大板厚分布、両面の平坦度、両面の表面粗さを実施例1と同様の方法にて測定したところ、最大板厚分布43nm、成膜面の平坦度99nm、裏面の平坦度96nm、成膜面の表面粗さ(RMS)0.1nm、裏面の表面粗さ(RMS)0.1nmであった。EUVL光学部材用基材の成膜面の欠点を、レーザーテック社製自動欠点検査機M1320を用いて実施したところ、サイズ150nm以上の欠点数は79個であった。比較例1と比べて、成膜面の表面粗さと欠点は改善したものの、まだ不十分である。
仕上げ研磨における研磨時間を60分(研磨量を0.11μm/面)とした以外は比較例2と同様の手順を実施した。
得られたEUVL光学部材用基材の最大板厚分布、両面の平坦度、両面の表面粗さを実施例1と同様の方法にて測定したところ、最大板厚分布78nm、成膜面の平坦度156nm、裏面の平坦度145nm、成膜面の表面粗さ(RMS)0.1nm、裏面の表面粗さ(RMS)0.1nmであった。また、レーザーテック社製自動欠点検査機M1320を用いて、EUVL光学部材用基材の成膜面の欠点検査を実施したところ、サイズ150nm以上の欠点数は0個であった。サイズ150nm以上の欠点数が0個であったため、実施例1と同様の方法にて、より小さいサイズ70nm以上の欠点数を評価した結果、サイズ70nm以上の凹欠点数は23個、凸欠点数は22個であった。比較例2と比べて、仕上げ研磨工程の研磨量を増加したことにより、EUVL光学部材用基材の成膜面の欠点数がさらに低減したものの、最大板厚分布と平坦度が悪化した。
修正研磨は実施しない点を除いて、実施例2と同じ方法でEUVL光学部材用基材を作製した。
得られたEUVL光学部材用基材の最大板厚分布、両面の平坦度、両面の表面粗さを実施例1と同様の方法にて測定したところ、最大板厚分布280nm、成膜面の平坦度120nm、裏面の平坦度205nm、成膜面の表面粗さ(RMS)0.1nm、裏面の表面粗さ(RMS)0.1nmであった。また、レーザーテック社製自動欠点検査機M1320を用いて、EUVL光学部材用基材の成膜面の欠点検査を実施したところ、サイズ150nm以上の欠点数は0個であった。サイズ150nm以上の欠点数が0個であったため、実施例1と同様の方法にて、サイズ70nm以上のより小さい欠点数を評価した結果、サイズ70nm以上の凹欠点数は32個、凸欠点数は20個であった。
実施例1で得られたガラス基板(EUVL光学部材用基材)を用いて作成したフォトマスクでは、フォトマスクのパターン位置精度や、パターン転写の際、パターン位置ずれやパターン欠陥の発生がなかった。
本出願は、2010年3月16日出願の日本特許出願2010−059199に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
11:品質保証領域
Claims (18)
- ガラス基板の成膜面および該成膜面に対する裏面を予備研磨する予備研磨工程、
ガラス基板の最大板厚分布と平坦度を測定する測定工程、
前記測定工程での測定結果に基づいて前記ガラス基板の裏面のみを局所研磨する修正研磨工程、
をこの順に実施して、EUVL光学部材用基材を得る、EUVL光学部材用基材の製造方法。 - 製造されるEUVL光学部材用基材が、品質保証領域における成膜面および裏面の平坦度が300nm以下であり、最大板厚分布が45nm以下である、請求項1に記載のEUVL光学部材用基材の製造方法。
- 前記修正研磨工程の後に、少なくとも前記局所研磨を実施した面を仕上げ研磨する仕上げ研磨工程を有する、請求項1または2に記載のEUVL光学部材用基材の製造方法。
- 前記仕上げ研磨工程が、前記ガラス基板の品質保証領域における、前記成膜面の表面粗さ(RMS)が0.15nm以下、かつ、前記成膜面に対する裏面の表面粗さ(RMS)が0.5nm以下となるように研磨する工程である、請求項3に記載のEUVL光学部材用基材の製造方法。
- 前記修正研磨工程において、前記仕上げ研磨の際のEUVL用光学部材の最大板厚分布の変化と平坦度の変化を考慮する、請求項3または4に記載のEUVL光学部材用基材の製造方法。
- 前記修正研磨工程において、機械研磨、イオンビームエッチング、ガスクラスタイオンビームエッチング、プラズマエッチング、MRF(magnetorheological finishing)およびレーザ光照射によるナノアブレージョンからなる群から選択されるいずれか1つの研磨方法を用いる請求項1〜5のいずれかに記載のEUVL光学部材用基材の製造方法。
- 前記予備研磨工程として、研磨剤と水とを含有する研磨スラリーを供給しながら前記ガラス基板を研磨する機械研磨方法または化学機械研磨方法を用いる、請求項1〜6のいずれかに記載のEUVL光学部材用基板の製造方法。
- 前記研磨スラリーは、酸化セリウムを含む請求項7に記載のEUVL光学部材用基板の製造方法。
- 前記研磨スラリーは、酸化シリコンを含む請求項7に記載のEUVL光学部材用基板の製造方法。
- 前記酸化シリコンは、コロイダルシリカを含む請求項9に記載のEUVL光学部材用基板の製造方法。
- 前記予備研磨工程として、ビーム照射若しくはレーザ光照射を用いる、請求項1〜6のいずれかに記載のEUVL光学部材用基板の製造方法。
- 前記予備研磨工程として、イオンビームエッチング、ガスクラスタイオンビームエッチング、プラズマエッチング、ナノアブレーションエッチングから選ばれるビーム照射若しくはレーザ光照射を用いる、請求項11に記載のEUVL光学部材用基板の製造方法。
- 前記予備研磨工程として、ガラス基板の成膜面または裏面のいずれか一方の面の部位ごとに研磨量を任意に設定することできる局所研磨を用いる、請求項1〜6のいずれかに記載のEUVL光学部材用基板の製造方法。
- 前記予備研磨工程として、ガラス基板より小さい面積を有する小径パッドを用いた局所機械研磨を用いる、請求項1〜6のいずれかに記載のEUVL光学部材用基板の製造方法。
- 前記予備研磨工程として、磁性砥粒を用いた局所研磨を用いる、請求項1〜6のいずれかに記載のEUVL光学部材用基板の製造方法。
- 請求項1〜15のいずれかに記載のEUVL光学部材用基材の製造方法によりEUVL光学部材用基材を得る工程と、該EUVL光学部材用基材の成膜面上に、EUV光を反射する多層反射膜を形成する工程を有する、多層反射膜付き基材の製造方法。
- 請求項16に記載の多層反射膜付き基材の製造方法により多層反射膜付き基材を得る工程と、該多層反射膜付き基材における前記多層反射膜上に、EUV光を吸収する吸収層を形成する工程を有する、EUVL用反射型マスクブランクの製造方法。
- 請求項17に記載の反射型マスクブランクの製造方法により反射型マスクブランクを得る工程と、該マスクブランクにおける前記吸収層をパターニングして吸収体パターンを形成する工程を有する、EUVL用反射型フォトマスクの製造方法。
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