JP5818861B2 - Mask blank, method of manufacturing the same, and mask - Google Patents
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本発明は、電子デバイスの製造に使用されるマスク、その原版となるマスクブランク及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a mask used for manufacturing an electronic device, a mask blank serving as an original plate, and a method for manufacturing the mask blank.
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。 With recent rapid development of IT technology, further miniaturization is required for recent electronic devices, particularly color filters or TFT elements for semiconductor elements and liquid crystal monitors. One of the technologies that support such a fine processing technology is a lithography technology using a photomask called a transfer mask. In this lithography technique, a fine pattern is formed on a silicon wafer by exposing an electromagnetic wave or light wave of an exposure light source to a silicon wafer with a resist film through a photomask. This photomask is usually manufactured by forming a thin film pattern to be a transfer pattern by patterning the thin film using a lithography technique on a mask blank in which a thin film such as a light-shielding film is formed on a translucent substrate.
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。
By the way, in order to achieve pattern miniaturization, it is also extremely important to improve the quality of a mask blank that is an original for manufacturing a photomask. Conventionally, the main surface of the glass substrate for mask blank is mirror-polished, and the end surface formed on the periphery of the main surface of the glass substrate is also polished so as to have a predetermined mirror surface. For example, in
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。
By improving the smoothness by mirror polishing the substrate end surface, it is possible to suppress the occurrence of defects caused by fine particles generated from the end surface of the glass substrate as described in
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。 1. When miniaturizing a pattern of an electronic device, in addition to miniaturization of a mask pattern formed on a photomask, it is necessary to shorten the wavelength of an exposure light source used in photolithography. For example, as an exposure light source in manufacturing a semiconductor device, in recent years, the wavelength has been shortened from a KrF excimer laser (wavelength 248 nm) to an ArF excimer laser (wavelength 193 nm) and further to an F2 excimer laser (wavelength 157 nm). With such miniaturization of patterns and shortening of the exposure light source wavelength, the CD accuracy of patterns required for photomasks has become very strict. The pattern CD accuracy has various factors such as the in-plane film thickness uniformity of the mask blank in the mask blank and the mask manufacturing process. It has become. Conventionally, as described above, the smoothness of the end face of the glass substrate has been studied to some extent, but the flatness of the end face of the glass substrate has not been considered at all. Although smoothness of the end surface of the glass substrate can be obtained to some extent by polishing the end surface of the glass substrate, the flatness at the end surface of the glass substrate is not necessarily good. Therefore, when the resist is applied and formed by spin coating, the resist is liable to stay and the resist is not liable to stay when the resist is applied by spin coating due to the “flatness” due to poor flatness on the end face of the glass substrate, particularly the chamfered surface. As a result, there is a problem that the film thickness variation of the resist film near the outer periphery of the main surface of the substrate occurs, and the in-plane film thickness uniformity of the resist film is not improved. In particular, this problem is considered to become more prominent because the resist film tends to be thinned from the viewpoint of miniaturizing the mask pattern formed on the photomask. Furthermore, since the effective area of the photomask pattern tends to expand in recent years, it is considered that the influence of variations in the in-plane film thickness of the resist film during photomask manufacturing is increased.
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。 2. Furthermore, due to waviness caused by poor flatness on the end surface of the glass substrate, especially the chamfered surface, the resist swells near the outer periphery of the main surface of the substrate, causing variations in dust generation and resist swell. Even when the portion is removed, there is a problem that the residue of the resist due to the variation and the cross section of the boundary portion where the resist film is removed become jagged so that dust is generated from the portion.
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。 3. When a resist film for electron beam drawing is formed as a resist film, a light-shielding film made of a conductive material (for example, chromium (Cr)) is used to prevent charge-up in a mask pattern drawing process during mask manufacturing. The chamfered surface of the glass substrate may be formed. In this case, a light-shielding film is formed on the chamfered surface by oblique incidence, so that the film adhesion is weak and the film is not attached to the chamfered surface due to undulation due to poor flatness on the chamfered surface. There was a problem that variation in adhesion force occurred, and dust generation occurred during taking in and out of the storage case and transporting the mask blank.
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。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. The object of the present invention is, firstly, a photomask blank substrate capable of improving the in-plane film thickness uniformity of the resist film and obtaining high mask pattern accuracy, and It is to provide a photomask blank, and secondly, to provide a photomask in which a fine pattern is formed with high pattern accuracy using such a photomask blank.
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。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has the following configuration.
(Configuration 1) A photomask blank substrate having a thin film for forming a transfer pattern on a translucent substrate, wherein the substrate has a main surface and an end surface formed on the periphery of the main surface. The end surface includes a side surface of the substrate and a chamfered surface interposed between the side surface and the main surface, and the end surface is a chamfered surface continuous with at least the main surface on which the thin film is formed. A photomask blank substrate having a flatness of 50 μm or less.
(Configuration 2) The
(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。
(Structure 3) A photomask blank characterized in that a thin film for forming a transfer pattern is formed on the main surface of the photomask blank substrate according to
(Structure 4) The photomask blank according to
(Structure 5) A photomask blank according to
(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。
(Structure 6) A photomask, wherein a transfer pattern is formed on a thin film of the photomask blank according to any one of
(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。
(Structure 7) A method for manufacturing a substrate for a photomask blank having a thin film for forming a transfer pattern on a translucent substrate, wherein the substrate is an end surface formed on a main surface and a peripheral edge of the main surface And the end surface includes a side surface of the substrate and a chamfered surface interposed between the side surface and the main surface, and is continuous with at least the main surface of the chamfered surface on which the thin film is formed. An end face of the substrate is polished so that the flatness of the chamfered surface is 50 μm or less.
(Configuration 8) While supplying a polishing liquid containing polishing abrasive grains, polishing the end surface of the substrate by relatively moving the polishing brush provided with polishing brush bristles and the substrate. It is a manufacturing method of the substrate for photomask blanks according to
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。
As in
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。
Further, even if the resist swells near the outer periphery of the main surface of the substrate, the variation is small, and even when the resist swelled part is removed, dust generation from the removed part can be suppressed.
Further, when forming a resist film for electron beam drawing as a resist film, a light-shielding film made of a conductive material is formed up to the chamfered surface of the substrate in order to prevent charge-up in the mask pattern drawing process during mask manufacturing. Even in this case, the flatness of the chamfered surface is good, so the dispersion of the film adhesion of the light-shielding film on the chamfered surface is small, and dust generation due to film peeling is suppressed when taking it in and out of the storage case or transporting the mask blank. can do.
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。
Further, as in
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。
Further, as in
Further, in the photomask blank in which the conductive thin film is formed on the chamfered surface of the substrate as in the configuration 4, since the flatness on the chamfered surface is good, the light-shielding film on the chamfered surface is good. The present invention is suitable because variations in the film adhesion force are small and dust generation can be suppressed during taking in and out of the storage case and transporting the mask blank.
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。 In addition, in the photomask blank having the resist film on the thin film as in the configuration 5, when the resist film is applied and formed by spin coating, the film thickness variation of the resist film near the outer periphery of the main surface of the substrate is reduced. In-plane film thickness uniformity of the resist film is small, and when a photomask is manufactured using such a photomask blank, high mask pattern accuracy can be obtained. In particular, it is suitable for a photomask blank in which a resist film is thinned from the viewpoint of miniaturizing a mask pattern formed on the photomask. Further, when the resist film is formed, even if the resist swells near the outer periphery of the main surface of the substrate, the variation is small, and even when the resist swelled part is removed, dust generation from the removed part can be suppressed. .
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。 Further, as described in Structure 6, according to the photomask in which the transfer pattern is formed on the thin film of the photomask blank, since the in-plane film thickness uniformity of the resist film formed on the photomask blank is good, it is high. A photomask having a fine pattern formed with pattern accuracy is obtained.
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。
The present invention also provides a method for producing a substrate for a photomask blank having a thin film for forming a transfer pattern on a light-transmitting substrate as in
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。 Further, when forming a resist film for electron beam drawing as a resist film, a light-shielding film made of a conductive material is formed up to the chamfered surface of the substrate in order to prevent charge-up in the mask pattern drawing process during mask manufacturing. Even in this case, since the flatness of the chamfered surface is good, the variation in the film adhesion of the light-shielding film on the chamfered surface is small, and dust generation can be suppressed during taking in and out of the storage case and transporting the mask blank.
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。
Further, as described in Structure 8, in the method for producing a photomask blank substrate according to
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。
According to the present invention, it is possible to provide a photomask blank substrate and a photomask blank that can improve the in-plane film thickness uniformity of a resist film and obtain high mask pattern accuracy.
Moreover, according to this invention, the photomask in which the fine pattern was formed with high pattern precision using the photomask blank which concerns on this invention can be provided.
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。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view of the vicinity of the outer periphery of a photomask blank substrate according to the present invention.
A translucent substrate (hereinafter simply referred to as “substrate”) 1 is a substrate for a photomask blank, and has
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。
By setting the flatness of at least the main surface on which the thin film is formed among the chamfered surfaces to 50 μm or less, a resist film in the vicinity of the outer periphery of the substrate main surface when the resist is applied by spin coating. The film thickness variation of the resist film is small, and the in-plane film thickness uniformity of the resist film can be improved. Therefore, when a photomask is manufactured using the photomask
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。
Here, a glass substrate is suitable as the
In the present invention, the flatness is the difference between the maximum height and the minimum height of the surface shape in the chamfered surface from the reference surface arbitrarily provided on the surface side of the chamfered surface of the substrate (calculated from the measurement surface by the method of least squares). Difference between the maximum value and the minimum value of the measurement surface relative to the virtual absolute plane (focal plane).
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。
The flatness measurement on the chamfered surface (for example, 12a) of the
The measurement point in this case can be arbitrarily set as long as it is within the chamfered surface. For example, referring to FIG. 5, when measuring the flatness of the chamfered
Furthermore, the height information may be acquired from data obtained by measuring the surface shape of the measurement region three-dimensionally.
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。
In order to measure the flatness with high accuracy, it is desirable that the measurement area for acquiring the height information is as much as possible on the entire chamfered surface. However, the corner portion of the
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。
In the present invention, the flatness of the chamfered surface is 50 μm or less, preferably 20 μm or less, more preferably 10 μm or less.
Further, in the present invention, the surface shape of the chamfered surface is not particularly limited and is arbitrary, but from the viewpoint of effectively removing the polishing agent residue used for polishing from the substrate surface in the cleaning after polishing the substrate. It is preferably flat or a convex shape in which the height of the chamfered surface gradually decreases from the central region of the chamfered surface toward the peripheral edge.
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。 In the present invention, the flatness of the chamfered surface (for example, 12a) continuous with at least the main surface (for example, 11a) on the film forming side of the chamfered surface is 50 μm or less. It is desirable that the chamfered surface (for example, 12b) continuous with the main surface (for example, 11b) also has good flatness, for example, 50 μm or less.
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。 Further, in addition to the flatness of the chamfered surface (for example, 12a) continuous with at least the main surface (for example, 11a) on which the thin film is formed among the chamfered surfaces, the surface roughness is an arithmetic average. The surface roughness (Ra) is preferably 2 nm or less. In addition to good flatness, it also has good smoothness, which can cause defects caused by fine particles (such as abrasive fine particles) that are easily trapped on the end face when the smoothness of the end face of the substrate is low. Can be suppressed.
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。
The photomask blank substrate of the present invention can be obtained by polishing the end face of the substrate so that the flatness of the chamfered surface continuous with at least the main surface on which the thin film is formed is 50 μm or less. it can.
As a polishing method in this case, for example, while supplying a polishing liquid containing polishing abrasive grains, the polishing brush with protruding polishing bristles and the substrate are relatively moved to move the end surface of the substrate. A method of polishing is mentioned. According to such a polishing method, the substrate end surface can be preferably polished so that the flatness of the chamfered surface is 50 μm or less.
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。
In the photomask blank of the present invention, a thin film for forming a transfer pattern is formed on the main surface of the photomask
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。
The photomask blank of the present invention can be obtained by forming a predetermined thin film on the main surface of the
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。 The photomask blank of the present invention may have a form in which a resist film is formed on the thin film. In the photomask blank having the resist film according to the present invention, the flatness on the chamfered surface of the substrate end surface is good, so that when the resist film is applied and formed by spin coating, in the vicinity of the outer periphery of the main surface of the substrate. Since the film thickness variation of the resist film is small and the in-plane film thickness uniformity of the resist film can be improved, high mask pattern accuracy can be obtained when a photomask is manufactured using such a photomask blank. In particular, from the viewpoint of miniaturizing the mask pattern formed on the photomask, the resist film is suitable for a photomask blank in which the resist film is thinned (for example, from about 4500 mm to about 3000 mm or 2500 mm). Further, when the resist film is formed, even if the resist swells near the outer periphery of the main surface of the substrate, the variation is small, and even when the resist swelled part is removed, dust generation from the removed part can be suppressed. .
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。
When a resist film for electron beam drawing is formed as the resist film, a conductive material (for example, chromium) is used to prevent charge-up in the mask pattern drawing process during mask manufacturing, for example, as shown in FIG. In some cases, the light-shielding
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。
The photomask of the present invention forms a transfer pattern by patterning the thin film of the photomask blank. According to the photomask of the present invention, since the in-plane film thickness uniformity of the resist film formed on the photomask blank is good, a photomask in which a fine pattern is formed with high pattern accuracy can be obtained.
Here, as an example, a photomask manufacturing method using the photomask blank 10 shown in FIG. 3 will be described. The photomask blank 10 shown in FIG. 3 has a light-shielding
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。
FIG. 4 is a cross-sectional view sequentially illustrating a photomask manufacturing process using the
FIG. 4A shows a state in which a resist
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。
Next, FIG. 4B shows a step of performing desired pattern exposure (pattern drawing) on the resist
Next, FIG. 4C shows a process of developing the resist
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。
Next, FIG. 4D shows a step of etching the light-shielding
FIG. 4E shows a
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。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described more specifically with reference to examples. In addition, a comparative example for the embodiment will also be described.
Example 1
The synthetic quartz glass substrate (approx. 152mm x approx. 152mm x approx. 6.5mm) is chamfered and ground, and the glass substrate that has been subjected to rough polishing is set in a double-side polishing machine, and the main surface of the substrate is precisely polished. Went. Further, the end surface of the substrate was also precisely polished as follows.
While supplying the polishing liquid containing the abrasive grains, the polishing brush provided with polishing brush bristles and the substrate were moved relatively to polish the end face of the substrate. Specifically, the polishing apparatus described in Japanese Patent No. 2585727 was used to polish the end face of the substrate so that the brush hairs were in uniform contact with the end face of the glass substrate and pressure was applied. In order to manage the amount of the brush pushed into the end face of the substrate, a servo motor was attached to the polishing brush and the pressure was automatically adjusted.
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:Smart Scope 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。 The surface roughness of the main surface of the glass substrate thus obtained was 0.2 nm in terms of arithmetic average surface roughness (Ra), the flatness was 0.5 μm, and the shape of the main surface was finished to a convex shape. Moreover, the surface roughness of the chamfered surfaces (the above-mentioned 12a and 12b) of the glass substrate is 2 nm in terms of arithmetic average surface roughness (Ra), the flatness is 50 μm, and the shape of the chamfered surface is a convex shape. It was finished. In addition, the flatness of the main surface was measured with a flatness measuring machine (manufactured by Tropel) in a rectangular area of 142 mm × 142 mm. Further, the flatness of the chamfered surface is a region excluding 5 mm width at both ends in the longitudinal direction using a substrate shape inspection apparatus (manufactured by OG Corporation: Smart Scope Zip250S), and the height of the approximate center along the longitudinal direction. Information was measured and calculated based on the height information.
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。 Next, on the glass substrate (152 mm × 152 mm × 6.5 mm) whose main surface and end surface are finished by precision polishing as described above, an inline sputtering apparatus is used, a chromium target is used as a sputtering target, and argon gas is used. A chromium light-shielding layer was formed by performing reactive sputtering in an atmosphere. Subsequently, an antireflection layer was formed by performing reactive sputtering in a mixed gas atmosphere of argon and nitric oxide (Ar: 90% by volume, NO: 10% by volume). In this manner, a light-shielding film composed of a light-shielding layer having a total thickness of 70 nm and an antireflection layer was formed on the substrate to obtain a photomask blank. The light-shielding film composed of the light-shielding layer and the antireflection layer was formed so as to cover the main surface of the substrate and the chamfered surface continuous with the main surface.
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。 Next, an electron beam resist film (CAR-FEP171 manufactured by Fuji Film Electronics Materials), which is a chemically amplified resist, was formed on the photomask blank. The resist film was formed by spin coating using a spinner (rotary coating apparatus). Note that after the resist film was applied, a pre-bake treatment at 130 ° C. was performed. And the film thickness of the resist film was measured using a spectral reflection type film thickness meter (manufactured by Nanometrics Japan Co., Ltd .: AFT6100M) at a plurality of points evenly arranged over the entire area of 145 mm × 145 mm square in the center of the substrate. Overall, the film thickness variation “(maximum value of film thickness) − (minimum value of film thickness)” was as small as 50 mm or less, and the film thickness variation of the resist film in the vicinity of the outer periphery of the main surface of the substrate was also small.
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。
The photomask blank with a resist film manufactured in this way was stored in a storage case made of polymethylmethacrylate in a clean room.
Next, a vibration test of a storage case storing the photomask blank with a resist film was performed. The vibration test in this case was conducted in accordance with MIL-STD-810F of the US military standard MIL (Military Specifications and Military Standards) and assuming a moving environment in a clean room.
After the vibration test, the storage case was opened in a clean room, and the number of defects due to adhering foreign matter on the main surface was measured using a defect inspection apparatus M3320 (manufactured by Lasertec Corporation) for the taken out photomask blank. The evaluation was performed by measuring the number of defects before the vibration test in advance and increasing the number of defects after the vibration test, but no increase was observed. Further, the number of particles in the storage case before the vibration test was measured, and the number of particles in the storage case after the vibration test was measured, but no particular increase was observed.
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、Cl2とO2の混合ガス(Cl2:O2=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)。
Next, using the photomask blank, a photomask was produced according to the process shown in FIG. First, a desired pattern was drawn on the resist film formed on the photomask blank using an electron beam drawing apparatus, and then developed with a predetermined developer to form a resist pattern (FIG. 4C). )reference).
Next, along the resist pattern, the light-shielding film composed of the light-shielding layer and the antireflection layer was dry-etched to form a light-shielding film pattern (see FIG. 4D). Here, a mixed gas of Cl 2 and O 2 (Cl 2 : O 2 = 4: 1) was used as the dry etching gas.
Next, the remaining resist pattern was peeled off to obtain a photomask (see FIG. 5E).
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。 The obtained photomask had small in-plane variation of the resist film formed on the photomask blank due to good flatness of the chamfered surface of the substrate end surface (the in-plane film thickness uniformity was good) Therefore, the CD loss (CD error) (deviation of the measured line width with respect to the design line width) of the formed light-shielding film pattern was as small as 20 nm, and the pattern accuracy of the light-shielding film pattern was good.
(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。
(Example 2)
In precision polishing of the end face of the glass substrate in Example 1, the amount of oscillation of the polishing brush relative to the substrate and the number of rotations of the rotary table for rotating the substrate were optimized, and a glass substrate was produced in the same manner as in Example 1.
The surface roughness of the main surface of the obtained glass substrate was 0.2 nm in terms of arithmetic average surface roughness (Ra), the flatness was 0.5 μm, and the shape of the main surface was finished in a convex shape. Further, the surface roughness of the chamfered surfaces (the above-mentioned 12a and 12b) of the glass substrate end surface is 0.2 nm in arithmetic average surface roughness (Ra), the flatness is 30 μm, and the shape of the chamfered surface is convex. It was finished in shape. These measurements were performed in the same manner as in Example 1.
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。
Next, a light-shielding film composed of the same light-shielding layer and antireflection layer as in Example 1 was formed on the glass substrate to produce a photomask blank.
Next, the same resist film as in Example 1 was formed on this photomask blank by a spin coat method. Then, the film thickness variation of the resist film was measured, but the film thickness variation was small overall, and the film thickness variation of the resist film in the vicinity of the outer periphery of the main surface of the substrate was also small.
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。 The photomask blank with a resist film manufactured as described above was stored in a storage case in the same manner as in Example 1, and a vibration test was performed. After the vibration test, the storage case was opened in a clean room, and the taken out photomask blank was measured for the number of defects due to adhering foreign matter on the main surface using a defect inspection apparatus M3320 (manufactured by Lasertec Corporation). No increase in the number of defects after the vibration test with respect to the number of defects was observed. Further, the number of particles in the storage case after the vibration test with respect to the number of particles in the storage case before the vibration test was not particularly increased.
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。
Next, using the photomask blank, a photomask was produced according to the above-described process of FIG.
The obtained photomask had small in-plane variation of the resist film formed on the photomask blank due to good flatness of the chamfered surface of the substrate end surface (the in-plane film thickness uniformity was good) Therefore, the CD loss (CD error) (deviation of the measured line width with respect to the design line width) of the formed light-shielding film pattern was as small as 20 nm, and the pattern accuracy of the light-shielding film pattern was good.
(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。
(Comparative example)
In the precision polishing of the end face of the glass substrate in the first embodiment, the setting of the swing amount of the polishing brush with respect to the substrate and the rotation number of the rotary table for rotating the substrate is changed. Otherwise, the glass substrate is the same as in the first embodiment. Was made.
The surface roughness of the main surface of the obtained glass substrate was 0.2 nm in terms of arithmetic average surface roughness (Ra), the flatness was 0.5 μm, and the shape of the main surface was finished in a convex shape. Further, the surface roughness of the chamfered surfaces (the above-mentioned 12a and 12b) of the glass substrate end surface is 2 nm in terms of arithmetic average surface roughness (Ra), the flatness is 70 μm, and the shape of the chamfered surface is a convex shape. It was finished. These measurements were performed in the same manner as in Example 1.
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。
Next, a light-shielding film composed of the same light-shielding layer and antireflection layer as in Example 1 was formed on the glass substrate to produce a photomask blank.
Next, the same resist film as in Example 1 was formed on this photomask blank by a spin coat method. The film thickness variation of the resist film was measured, and the film thickness variation of the resist film was particularly large near the outer periphery of the main surface of the substrate.
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。 The photomask blank with a resist film manufactured as described above was stored in a storage case in the same manner as in Example 1, and a vibration test was performed. After the vibration test, the storage case was opened in a clean room, and the taken out photomask blank was measured for the number of defects due to adhering foreign matter on the main surface using a defect inspection apparatus M3320 (manufactured by Lasertec Corporation). An increase in the number of defects after the vibration test with respect to the number of defects was observed. An increase was also observed in the number of particles in the storage case after the vibration test relative to the number of particles in the storage case before the vibration test. These are due to the generation of dust due to variations in the film thickness of the resist film and variations in the film adhesion of the light-shielding film on the chamfered surface, which are caused by the large flatness value of the chamfered surface of the substrate. Considered due to dust.
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。
Next, using the photomask blank, a photomask was produced according to the above-described process of FIG.
The obtained photomask had a large in-plane variation of the resist film formed on the photomask blank because the flatness of the chamfered surface of the substrate end face was not as good as 70 μm (good in-plane film thickness uniformity) Therefore, the CD loss (CD error) of the formed light-shielding film pattern (deviation of the measured line width with respect to the design line width) is as large as 50 nm, and the pattern accuracy of the light-shielding film pattern is higher than that of the example. It was bad.
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
DESCRIPTION OF
Claims (16)
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し、
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、
前記平坦度は、前記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であり、
前記平坦度の測定領域は、前記面取り面の長手方向の両端から5mmの幅を除いた領域であり、
前記薄膜を成膜する主表面と連続する面取り面上に薄膜が形成されることを特徴とするマスクブランク。 A mask blank having a thin film for forming a transfer pattern on a substrate,
The substrate has a main surface and an end surface formed at a peripheral edge of the main surface, and the end surface includes a side surface of the substrate and a chamfered surface interposed between the side surface and the main surface,
The chamfered surface has a convex shape in which the height of the chamfered surface gradually decreases from the central region toward the peripheral edge in the region of the chamfered surface excluding the chamfered portion of the rounded corner of the substrate,
The flatness of the chamfered surface continuous with at least the main surface on which the thin film is formed among the chamfered surfaces is 50 μm or less,
The flatness is a difference between the maximum height and the minimum height of the surface shape in the chamfered surface from the reference surface arbitrarily provided on the surface side of the chamfered surface of the substrate,
The flatness measurement region is a region excluding a width of 5 mm from both ends in the longitudinal direction of the chamfered surface,
A mask blank, wherein a thin film is formed on a chamfered surface continuous with a main surface on which the thin film is formed.
前記マスクブランクは、反射型マスク用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。 The thin film is an absorber film that absorbs exposure light;
The mask blank according to claim 1, wherein the mask blank is for a reflective mask.
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し、
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、
前記平坦度は、前記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であり、
前記平坦度の測定領域は、前記面取り面の長手方向の両端から5mmの幅を除いた領域であり、
前記薄膜を成膜する主表面と連続する面取り面上に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。 A method of manufacturing a mask blank having a thin film for forming a transfer pattern on a substrate,
The substrate has a main surface and an end surface formed at a peripheral edge of the main surface, and the end surface includes a side surface of the substrate and a chamfered surface interposed between the side surface and the main surface,
The chamfered surface has a convex shape in which the height of the chamfered surface gradually decreases from the central region toward the peripheral edge in the region of the chamfered surface excluding the chamfered portion of the rounded corner of the substrate,
The flatness of the chamfered surface continuous with at least the main surface on which the thin film is formed among the chamfered surfaces is 50 μm or less,
The flatness is a difference between the maximum height and the minimum height of the surface shape in the chamfered surface from the reference surface arbitrarily provided on the surface side of the chamfered surface of the substrate,
The flatness measurement region is a region excluding a width of 5 mm from both ends in the longitudinal direction of the chamfered surface,
A method of manufacturing a mask blank, comprising forming a thin film on a chamfered surface continuous with a main surface on which the thin film is formed.
前記マスクブランクは、反射型マスク用であることを特徴とする請求項9に記載のマスクブランクの製造方法。 The thin film is an absorber film that absorbs exposure light;
The mask blank manufacturing method according to claim 9 , wherein the mask blank is for a reflective mask.
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