JP6400360B2 - Substrate manufacturing method, mask blank substrate manufacturing method, mask blank manufacturing method, transfer mask manufacturing method, and substrate manufacturing apparatus - Google Patents

Substrate manufacturing method, mask blank substrate manufacturing method, mask blank manufacturing method, transfer mask manufacturing method, and substrate manufacturing apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP6400360B2
JP6400360B2 JP2014142313A JP2014142313A JP6400360B2 JP 6400360 B2 JP6400360 B2 JP 6400360B2 JP 2014142313 A JP2014142313 A JP 2014142313A JP 2014142313 A JP2014142313 A JP 2014142313A JP 6400360 B2 JP6400360 B2 JP 6400360B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
processing
catalyst
main surface
manufacturing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014142313A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2015034982A (en
Inventor
和宏 浜本
和宏 浜本
敏彦 折原
敏彦 折原
笑喜 勉
勉 笑喜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoya Corp
Original Assignee
Hoya Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoya Corp filed Critical Hoya Corp
Priority to JP2014142313A priority Critical patent/JP6400360B2/en
Publication of JP2015034982A publication Critical patent/JP2015034982A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6400360B2 publication Critical patent/JP6400360B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、基板の製造方法、マスクブランク用基板の製造方法、このマスクブランク用基板を用いた多層膜反射基板の製造方法、このマスクブランク用基板又は多層反射膜付き基板を用いたマスクブランクの製造方法、このマスクブランクを用いた転写用マスクの製造方法、及び基板製造装置に関するものである。   The present invention relates to a method for producing a substrate, a method for producing a mask blank substrate, a method for producing a multilayer reflective substrate using the mask blank substrate, and a mask blank using the mask blank substrate or the substrate with the multilayer reflective film. The present invention relates to a manufacturing method, a manufacturing method of a transfer mask using the mask blank, and a substrate manufacturing apparatus.

近年、半導体デバイスでは、高集積回路の高密度化、高精度化が一段と進められている。その結果、回路パターン転写に用いるマスクブランク用基板や転写用マスクに対し、一段の平坦化、平滑化、及び、より微細なサイズでの低欠陥化が求められている。   In recent years, in semiconductor devices, the density and accuracy of highly integrated circuits have been further increased. As a result, there is a demand for flattening, smoothing, and reducing defects at a finer size for mask blank substrates and transfer masks used for circuit pattern transfer.

例えば、半導体デザインルール1xnm世代以降(ハーフピッチ(hp)14nm、10nm、7nm等)で使用されるマスクブランクとして、EUV露光用の反射型マスクブランク、ArFエキシマレーザー露光用のバイナリーマスクブランク及び位相シフトマスクブランク、並びにナノインプリント用マスクブランクなどがあるが、これらの世代で使用されるマスクブランクでは、30nm級の欠陥(SEVD(Sphere Equivalent Volume Diameter)が20nm以上34nm以下の欠陥)若しくは、それよりも小さいサイズの欠陥が問題となる可能性がある。このため、マスクブランクに使用される基板の主表面(すなわち、転写パターンを形成する側の表面)は、30nm級の欠陥が、極力少ない方が好ましい。また、30nm級の欠陥の欠陥検査を行う高感度の欠陥検査装置において、表面粗さはバックグランドノイズに影響する。すなわち、平滑性が不十分であると、表面粗さ起因の擬似欠陥が多数検出され、欠陥検査を行うことができない。このため、半導体デザインルール1xnm世代以降で使用されるマスクブランクに用いられる基板の主表面は、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.08nm以下の平滑性が求められている。   For example, as a mask blank used in the semiconductor design rule 1xnm generation and later (half pitch (hp) 14 nm, 10 nm, 7 nm, etc.), a reflective mask blank for EUV exposure, a binary mask blank for ArF excimer laser exposure, and a phase shift There are mask blanks, mask blanks for nanoimprints, etc., but in mask blanks used in these generations, defects of 30 nm class (SEVD (Sphere Equivalent Volume Diameter) of 20 nm or more and 34 nm or less) or smaller Size defects can be a problem. For this reason, it is preferable that the main surface of the substrate used for the mask blank (that is, the surface on the side where the transfer pattern is formed) has as few as possible 30 nm-class defects. Further, in a high-sensitivity defect inspection apparatus that performs defect inspection of 30 nm-class defects, the surface roughness affects background noise. That is, if the smoothness is insufficient, a large number of pseudo defects due to surface roughness are detected, and defect inspection cannot be performed. For this reason, the main surface of a substrate used for a mask blank used in the semiconductor design rule 1 × nm generation and later is required to have a smoothness of not more than 0.08 nm in terms of root mean square roughness (Rms).

また、近年、ハードディスクドライブ(HDD)においては、磁気記録媒体の記録容量が高密度化してきていることに伴い、磁気記録媒体に対する記録読取り用ヘッドの浮上量(フライングハイト)をより減少させたものとなっている。そのようなヘッドとして、DFH(Dynamic Flying Height)機構を搭載したヘッドも普及している。DFH機構は、磁気ヘッドに設けられた発熱素子の発熱によって磁気ヘッドが熱膨張し、磁気ヘッドが浮上面方向にわずかに突出するように動作させるものであり、これによりフライングハイトを一定に保つことができる。このようなDFH機構を搭載したヘッドは、フライングハイトが数nm程度であるため、磁気記録媒体を使用したときにヘッドクラッシュなどの不良が生じやすい。このような不良を減少するために、磁気記録媒体用基板の表面としては、平滑性が高く、実質的に突起のない低欠陥な表面が要求されている。   Further, in recent years, in the hard disk drive (HDD), the flying height of the recording / reading head with respect to the magnetic recording medium is further reduced as the recording capacity of the magnetic recording medium is increased. It has become. As such a head, a head mounted with a DFH (Dynamic Flying Height) mechanism is also widespread. The DFH mechanism operates so that the magnetic head thermally expands due to the heat generated by the heating element provided in the magnetic head, and the magnetic head projects slightly in the direction of the air bearing surface, thereby keeping the flying height constant. Can do. A head equipped with such a DFH mechanism has a flying height of about several nanometers, and thus a defect such as a head crash tends to occur when a magnetic recording medium is used. In order to reduce such defects, the surface of the magnetic recording medium substrate is required to have a low defect surface with high smoothness and substantially no protrusions.

磁気記録媒体用基板としては、アルミなどの金属基板があるが、金属基板に比べて塑性変形しにくく、基板主表面を鏡面研磨したときに、高い表面平滑性が得られるガラス基板が好適に用いられている。   As a substrate for a magnetic recording medium, there is a metal substrate such as aluminum, but a glass substrate that is less likely to be plastically deformed than a metal substrate and that provides high surface smoothness when the main surface of the substrate is mirror-polished is preferably used. It has been.

これまで、マスクブランク用基板や磁気記録媒体基板の主表面を、高平滑性で、低欠陥で、実質的に突起のない状態にするために、さまざまな加工方法が提案されているが、所望の特性を満たす主表面を有する基板を実現することは困難であった。   Various processing methods have been proposed so far in order to make the main surface of the mask blank substrate and the magnetic recording medium substrate have a high smoothness, a low defect, and substantially no protrusions. It has been difficult to realize a substrate having a main surface that satisfies the above characteristics.

近年、主平面について実質的に突起のない低欠陥で高平滑な状態が求められる基板の加工方法として、触媒基準エッチング(Catalyst Referred Etching:以下CAREとも言う)による加工方法が提案されている。触媒基準エッチング(CARE)加工では、触媒物質から形成される加工基準面に吸着している処理流体中の分子から水酸基が活性種として生成し、この活性種によって加工基準面と接近又は接触する基板表面上の微細な凸部が加水分解反応し、当該微細な凸部が選択的に除去されると考えられる。特許文献1には、金属触媒を用いた触媒基準エッチングによる加工方法が記載されている。   2. Description of the Related Art In recent years, a processing method using catalyst-based etching (hereinafter also referred to as “CARE”) has been proposed as a processing method for a substrate that requires a low defect and a highly smooth state substantially free of protrusions on the main plane. In catalyst-based etching (CARE) processing, a hydroxyl group is generated as an active species from a molecule in a processing fluid adsorbed on a processing reference surface formed from a catalyst substance, and the active species approaches or contacts the processing reference surface. It is considered that the fine convex portions on the surface undergo a hydrolysis reaction and the fine convex portions are selectively removed. Patent Document 1 describes a processing method by catalyst-based etching using a metal catalyst.

特許文献1では、水の存在下で、触媒物質の加工基準面を、ガラスなどの固体酸化物からなる被加工物表面に接触又は接近させ、加工基準面と被加工物表面とを相対運動させて、加水分解による分解生成物を被加工物表面から除去し、被加工物表面を加工する固体酸化物の加工方法が記載されている(以降、当該固体酸化物の加工方法もCARE加工方法と称する)。触媒物質としては、金属元素を含み、当該金属元素の電子のd軌道がフェルミレベル近傍のものが用いられ、具体的な金属元素としては、例えば、白金(Pt)、金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、ニッケル(Ni)、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)が挙げられている。触媒物質としては、バルクである必要はなく、安価で形状安定性のよい母材の表面に、金属、あるいは遷移金属をスパッタリング等によって形成した薄膜であってもよい旨記載されている。また、触媒物質を表面に成膜する母材としては、硬質の弾性材でも良く、例えば、フッ素系ゴムを用いることができる旨記載されている。   In Patent Document 1, in the presence of water, the processing reference surface of the catalyst substance is brought into contact with or close to the surface of the workpiece made of a solid oxide such as glass, and the processing reference surface and the surface of the workpiece are moved relative to each other. In addition, a solid oxide processing method is described in which a hydrolysis product is removed from the surface of the workpiece, and the surface of the workpiece is processed (hereinafter, the solid oxide processing method is also referred to as a CARE processing method). Called). As the catalyst material, a material containing a metal element and having an electron d orbit near the Fermi level is used. Specific metal elements include, for example, platinum (Pt), gold (Au), silver ( Ag), copper (Cu), nickel (Ni), chromium (Cr), and molybdenum (Mo). It is described that the catalyst material does not need to be bulk, and may be a thin film in which a metal or a transition metal is formed by sputtering or the like on the surface of a base material that is inexpensive and has good shape stability. In addition, the base material on which the catalyst material is formed may be a hard elastic material, and for example, it is described that a fluorine-based rubber can be used.

国際公開第2013/084934号International Publication No. 2013/084934

触媒基準エッチング(CARE)による基板加工法は、基板主表面の平滑度を高めることができる優れた技術であるが、その加工メカニズムから、一般的に、加工速度が遅いという問題があり、その結果、製造スループットが低いという問題がある。   Substrate processing by catalyst-based etching (CARE) is an excellent technique that can increase the smoothness of the main surface of the substrate. However, due to its processing mechanism, there is a problem that processing speed is generally slow, and as a result, There is a problem that manufacturing throughput is low.

特許文献1には、加工時に使用する処理流体のpHや、触媒材料に印加する電位などを加工中に変化させるという方法が開示されている。この方法は、CARE加工中に電気化学的な特性を連続的に(シームレスで)変化させることで加工速度を変化させ、粗加工から精密加工までの一連の加工を行う方法である。但し、この方法では、安定性、特に多量量産時の安定性に課題がある。   Patent Document 1 discloses a method in which the pH of a processing fluid used during processing, the potential applied to a catalyst material, and the like are changed during processing. This method is a method of performing a series of processing from rough processing to precision processing by changing the processing speed by continuously (seamlessly) changing electrochemical characteristics during CARE processing. However, this method has a problem in stability, particularly in mass production.

本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、加工速度の向上と基板主表面の表面粗さの低減(平滑度の向上)とを両立し、基板を安定して製造できる、基板の製造方法、マスクブランク用基板の製造方法、このマスクブランク用基板を用いた多層膜反射基板の製造方法、このマスクブランク用基板又は多層反射膜付き基板を用いたマスクブランクの製造方法、このマスクブランクを用いた転写用マスクの製造方法、及び基板製造装置、を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and it is possible to achieve both improvement in processing speed and reduction in surface roughness of the main surface of the substrate (improvement of smoothness), and stable production of the substrate. Manufacturing method of substrate, manufacturing method of mask blank substrate, manufacturing method of multilayer reflective substrate using this mask blank substrate, manufacturing method of mask blank using this mask blank substrate or multilayer reflective film-coated substrate, An object is to provide a method for manufacturing a transfer mask using a mask blank and a substrate manufacturing apparatus.

上述の課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。
(構成1)
酸化物を含む材料からなる主表面を有する基板を準備する基板準備工程と、
触媒物質の加工基準面を前記主表面に接触又は接近させ、前記加工基準面と前記主表面との間に処理流体を介在させた状態で、前記主表面を触媒基準エッチングにより加工する基板加工工程と、
を有する基板の製造方法において、
前記基板加工工程では、前記触媒物質の材料又は加工基準面の機械的特性の少なくともいずれかの相違により、加工速度が異なる複数段階の触媒基準エッチングが、前記主表面に対して行われることを特徴とする基板の製造方法。
(構成2)
前記基板加工工程において、
前記基板に対する加工速度は、最後に実施される前記触媒基準エッチングの加工速度がそれ以前に実施される前記触媒基準エッチングの加工速度と比べて遅いこと、
を特徴とする構成1記載の基板の製造方法。
(構成3)
前記複数段階の触媒基準エッチングが、所定の硬度を有する基材上に前記触媒物質が形成された複数種類の触媒定盤を使用することによって行われることを特徴とする構成1又は2記載の基板の製造方法。
(構成4)
前記基板加工工程において、
前記基板に対する加工速度は、最後に実施される前記触媒基準エッチングの加工速度がそれ以前に実施される前記触媒基準エッチングの加工速度と比べて遅くなるように、前記触媒定盤の触媒物質及び基材を選択すること、
を特徴とする構成3記載の基板の製造方法。
(構成5)
構成1及至4のいずれか一に記載の基板の製造方法において、
前記基板加工工程のうちの最後の触媒基準エッチングの後に洗浄液による洗浄工程を実施し、
前記最後の触媒基準エッチングに用いられる触媒物質は、前記洗浄工程の洗浄液に対して溶解性を有すること、
を特徴とする基板の製造方法。
(構成6)
最後の触媒基準エッチングに用いられる前記触媒物質は、Cr、Ni、Fe、Cuのいずれかの金属、又は該金属を含む合金を含むことを特徴とする構成5に記載の基板の製造方法。
(構成7)
前記洗浄液は前記主表面を溶解しない溶液であることを特徴とする構成5記載の基板の製造方法。
(構成8)
前記基板は、ガラス材料からなることを特徴とする構成1及至7のいずれか一に記載の基板の製造方法。
(構成9)
前記基板は、マスクブランク用基板であることを特徴とする、構成1乃至8のいずれか一に記載の基板の製造方法。
(構成10)
構成9に記載の基板の製造方法によって製造された基板の主表面上に、多層反射膜を形成することを特徴とする多層反射膜付き基板の製造方法。
(構成11)
構成9に記載の基板の製造方法によって得られた基板の主表面上、又は、構成10記載の多層反射膜付き基板の製造方法によって得られた多層反射膜付き基板の多層反射膜上に、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。
(構成12)
構成11に記載のマスクブランクの製造方法によって得ら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して、転写パターンを形成することを特徴とする転写用マスクの製造方法。
(構成13)
基板の主表面を触媒基準エッチングにより加工して基板を製造する基板製造装置であって、
基板を支持する基板支持手段と、
該基板支持手段により支持された前記基板の主表面に対向して配置される触媒物質の加工基準面を有する基板表面創製手段と、
前記加工基準面と前記主表面との間に、処理流体を供給する処理流体供給手段と、
前記加工基準面と前記主表面との間に処理流体が介在する状態で、前記加工基準面を前記主表面に接触又は接近させる駆動手段とを備え、
前記基板表面創製手段は、所定の硬度を有する基材上に前記触媒物質が形成された複数種類の触媒定盤が選択可能に備えてなる、
ことを特徴とする基板製造装置。
(構成14)
前記加工基準面と前記主表面とを相対運動させる相対運動手段を備えることを特徴とする構成13記載の基板製造装置。
In order to solve the above-described problems, the present invention has the following configuration.
(Configuration 1)
A substrate preparation step of preparing a substrate having a main surface made of a material containing an oxide;
A substrate processing step of processing the main surface by catalytic reference etching in a state in which a processing reference surface of a catalytic substance is brought into contact with or close to the main surface and a processing fluid is interposed between the processing reference surface and the main surface When,
In a method of manufacturing a substrate having
In the substrate processing step, a plurality of stages of catalyst reference etching with different processing speeds are performed on the main surface due to differences in at least one of the material of the catalyst substance and mechanical characteristics of a processing reference surface. A method for manufacturing a substrate.
(Configuration 2)
In the substrate processing step,
The processing speed of the substrate is slower than the processing speed of the catalyst-based etching performed last, compared to the processing speed of the catalyst-based etching performed before,
A method for manufacturing a substrate according to Configuration 1, wherein:
(Configuration 3)
The substrate according to Configuration 1 or 2, wherein the plurality of stages of catalyst reference etching are performed by using a plurality of types of catalyst surface plates in which the catalyst material is formed on a base material having a predetermined hardness. Manufacturing method.
(Configuration 4)
In the substrate processing step,
The processing speed for the substrate is such that the processing speed of the catalyst-based etching performed last is slower than the processing speed of the catalyst-based etching performed before that. Selecting material,
A method of manufacturing a substrate according to Configuration 3, wherein:
(Configuration 5)
In the method for manufacturing a substrate according to any one of configurations 1 to 4,
A cleaning step with a cleaning liquid is performed after the last catalyst reference etching in the substrate processing step,
The catalytic material used for the last catalytic reference etching has solubility in the cleaning liquid of the cleaning step;
A method for manufacturing a substrate, characterized in that:
(Configuration 6)
6. The method of manufacturing a substrate according to Configuration 5, wherein the catalytic material used for the last catalytic reference etching includes a metal of Cr, Ni, Fe, or Cu, or an alloy containing the metal.
(Configuration 7)
6. The method for manufacturing a substrate according to Configuration 5, wherein the cleaning liquid is a solution that does not dissolve the main surface.
(Configuration 8)
8. The method of manufacturing a substrate according to any one of configurations 1 to 7, wherein the substrate is made of a glass material.
(Configuration 9)
9. The method of manufacturing a substrate according to any one of configurations 1 to 8, wherein the substrate is a mask blank substrate.
(Configuration 10)
A method for producing a substrate with a multilayer reflective film, comprising: forming a multilayer reflective film on a main surface of the substrate produced by the method for producing a substrate according to Configuration 9.
(Configuration 11)
Transfer onto the main surface of the substrate obtained by the method for producing a substrate according to Configuration 9, or onto the multilayer reflective film of the substrate with a multilayer reflective film obtained by the method for producing a substrate with a multilayer reflective film according to Configuration 10. A method for manufacturing a mask blank, comprising forming a pattern thin film.
(Configuration 12)
A method for producing a transfer mask, comprising: patterning a thin film for a transfer pattern of a mask blank obtained by the method for producing a mask blank according to Configuration 11 to form a transfer pattern.
(Configuration 13)
A substrate manufacturing apparatus for manufacturing a substrate by processing the main surface of the substrate by catalyst-based etching,
Substrate support means for supporting the substrate;
A substrate surface creation means having a processing reference surface of a catalytic substance disposed opposite to the main surface of the substrate supported by the substrate support means;
Processing fluid supply means for supplying a processing fluid between the processing reference surface and the main surface;
Drive means for bringing the processing reference surface into contact with or approaching the main surface in a state where a processing fluid is interposed between the processing reference surface and the main surface;
The substrate surface creation means includes a plurality of types of catalyst surface plates in which the catalyst material is formed on a base material having a predetermined hardness, and can be selected.
A substrate manufacturing apparatus.
(Configuration 14)
14. The substrate manufacturing apparatus according to the structure 13, further comprising a relative motion unit that relatively moves the processing reference surface and the main surface.

本発明によれば、触媒物質の材料又は加工基準面の機械的特性の少なくともいずれかの相違により、加工速度が異なる複数段階の触媒基準エッチングが、基板の主表面に対して行われる。加工速度が異なる複数段階の触媒基準エッチングを基板の主表面に対して行なうことで、加工速度と表面粗さ(平滑度)の両立が図られるとともに、低欠陥で、且つ、表面粗さの少ない高い平滑度を持った基板を安定して多量生産することが可能になる。特に、加工速度の速い加工工程を先に実施して、最後の段階で加工速度の遅い加工工程を実施することで、加工後の基板主表面の表面粗さを十分に抑えることができ、加工の速度と平滑度の向上を両立して達成することが可能となる。   According to the present invention, a plurality of stages of catalytic reference etching with different processing speeds are performed on the main surface of the substrate due to differences in at least one of the material of the catalyst substance or the mechanical characteristics of the processing reference surface. By performing multiple stages of catalyst-based etching with different processing speeds on the main surface of the substrate, both processing speed and surface roughness (smoothness) can be achieved, and there are low defects and low surface roughness. A substrate with high smoothness can be stably produced in large quantities. In particular, the surface roughness of the main surface of the substrate after processing can be sufficiently suppressed by performing the processing step with a high processing speed first and the processing step with a low processing speed at the last stage. It is possible to achieve both improvement in speed and smoothness.

また、本発明に係る多層反射膜付き基板の製造方法によれば、上述した基板の製造方法により得られた基板を用いて多層反射膜付き基板を製造するので、所望の特性をもった多層反射膜付き基板を製造することができる。   In addition, according to the method for manufacturing a substrate with a multilayer reflective film according to the present invention, since the substrate with the multilayer reflective film is manufactured using the substrate obtained by the above-described substrate manufacturing method, the multilayer reflective with desired characteristics is produced. A substrate with a film can be manufactured.

また、本発明に係るマスクブランクの製造方法によれば、上述した基板の製造方法により得られた基板または上述した多層反射膜付き基板の製造方法によって得られた多層反射膜付き基板を用いてマスクブランクを製造するので、所望の特性をもったマスクブランクを製造することができる。   Further, according to the mask blank manufacturing method of the present invention, the mask is obtained using the substrate obtained by the above-described substrate manufacturing method or the substrate with the multilayer reflective film obtained by the above-described method of manufacturing the substrate with the multilayer reflective film. Since a blank is manufactured, a mask blank having desired characteristics can be manufactured.

また、本発明に係る転写用マスクの製造方法によれば、上述したマスクブランクの製造方法により得られたマスクブランクを用いて転写用マスクを製造するので、所望の特性をもった転写用マスクを製造することができる。   Further, according to the transfer mask manufacturing method of the present invention, a transfer mask is manufactured using the mask blank obtained by the above-described mask blank manufacturing method. Can be manufactured.

マスクブランク用基板に対して触媒基準エッチングによる加工を施す第1の触媒基準エッチング加工装置の構成を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view showing composition of the 1st catalyst standard etching processing device which performs processing by catalyst standard etching to a mask blank substrate. マスクブランク用基板に対して触媒基準エッチングによる加工を施す第1の触媒基準エッチング加工装置の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the 1st catalyst reference | standard etching processing apparatus which processes to a mask blank board | substrate by a catalyst reference | standard etching. マスクブランク用基板に対して触媒基準エッチングによる加工を施す第2の触媒基準エッチング加工装置の構成を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view showing the composition of the 2nd catalyst standard etching processing device which performs processing by catalyst standard etching to a mask blank substrate. マスクブランク用基板に対して触媒基準エッチングによる加工を施す第2の触媒基準エッチング加工装置の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the 2nd catalyst reference | standard etching processing apparatus which processes to a mask blank board | substrate by a catalyst reference | standard etching. マスクブランク用基板に対して触媒基準エッチングによる加工を施す第2の触媒基準エッチング加工装置の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the 2nd catalyst reference | standard etching processing apparatus which processes to a mask blank board | substrate by a catalyst reference | standard etching. マスクブランク用基板に対して触媒基準エッチングによる加工を施す第2の触媒基準エッチング加工装置の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the 2nd catalyst reference | standard etching processing apparatus which processes to a mask blank board | substrate by a catalyst reference | standard etching. マスクブランク用基板に対して触媒基準エッチングによる加工を施す第2の触媒基準エッチング加工装置の構成を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view showing the composition of the 2nd catalyst standard etching processing device which performs processing by catalyst standard etching to a mask blank substrate. マスクブランク用基板に対して触媒基準エッチングによる加工を施す第2の触媒基準エッチング加工装置の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the 2nd catalyst reference | standard etching processing apparatus which processes to a mask blank board | substrate by a catalyst reference | standard etching.

以下、本発明の実施の形態に係る基板の製造方法、この基板を用いた多層反射膜付き基板の製造方法、この基板または多層反射膜付き基板を用いたマスクブランクの製造方法、及びこのマスクブランクを用いた転写用マスクの製造方法を、適時図を参照しながら、詳細に説明する。なお、図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付してその説明を簡略化ないし省略することがある。
実施の形態1.
実施の形態1では、第1の基板の製造方法及び基板加工装置について説明する。
Hereinafter, a method for manufacturing a substrate according to an embodiment of the present invention, a method for manufacturing a substrate with a multilayer reflective film using the substrate, a method for manufacturing a mask blank using the substrate or the substrate with a multilayer reflective film, and the mask blank A method of manufacturing a transfer mask using the above will be described in detail with reference to timely drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may be simplified or omitted.
Embodiment 1 FIG.
In the first embodiment, a method for manufacturing a first substrate and a substrate processing apparatus will be described.

この実施の形態1では、酸化物を含む材料からなる主表面を有する基板を準備する基板準備工程と、触媒物質の加工基準面を基板の主表面に接触又は接近させ、加工基準面と主表面との間に処理流体を介在させた状態で、基板の主表面を触媒基準エッチングにより加工する基板加工工程とにより、基板を製造する。
以下、各工程を詳細に説明する。
In the first embodiment, a substrate preparation step for preparing a substrate having a main surface made of an oxide-containing material, and a processing reference surface of the catalytic substance is brought into contact with or close to the main surface of the substrate, so that the processing reference surface and the main surface are obtained. A substrate is manufactured by a substrate processing step in which the main surface of the substrate is processed by catalyst-based etching with a processing fluid interposed therebetween.
Hereinafter, each process will be described in detail.

1.基板準備工程
基板の製造方法では、先ず、酸化物を含む材料からなる主表面を有する基板を準備する。
1. Substrate Preparation Step In the substrate manufacturing method, first, a substrate having a main surface made of a material containing an oxide is prepared.

準備する基板は、例えば、基板全体が酸化物を含む材料からなる基板や、主表面として用いる上面に酸化物を含む材料からなる薄膜が形成された基板や、主表面として用いる上面及び下面の両方に酸化物を含む材料からなる薄膜が形成された基板である。
薄膜が形成された基板は、酸化物を含む材料からなる基板本体の主表面として用いる上面や下面に、酸化物を含む材料からなる薄膜が形成された基板であってもよいし、酸化物を含む材料以外からなる基板本体の主表面として用いる上面や下面に、酸化物を含む材料からなる薄膜が形成された基板であってもよい。
酸化物を含む材料からなる基板や基板本体の材料として、例えば、合成石英ガラス、ソーダライムガラス、ボロシリケートガラス、アルミノシリケートガラス、SiO−TiO系ガラス等のガラスや、ガラスセラミックスが挙げられる。また、酸化物を含む材料以外からなる基板本体の材料として、シリコン、カーボン、金属が挙げられる。
薄膜を形成する酸化物として、例えば、ケイ素酸化物、金属酸化物、合金酸化物が挙げられる。具体的には、ケイ素酸化物としては、シリコン酸化物(SiO、(x>0))や、金属とシリコンを含む金属シリサイド酸化物(MeSi、(Me:金属、x>0、y>0、及びz>0))が挙げられる。また、金属酸化物としては、タンタル酸化物(TaO、(x>0)、ルテニウム酸化物(RuO、(x>0))が挙げられる。また、合金酸化物としては、タンタルホウ素酸化物(Ta、(x>0、y>0、及びz>0))、タンタルハフニウム酸化物(TaHf、(x>0、y>0、及びz>0))、タンタルクロム酸化物(TaCr、(x>0、y>0、及びz>0))が挙げられる。このような酸化物を含む材料からなる薄膜は、例えば、蒸着、スパッタリング、電気めっきによって形成することができる。
また、上述した酸化物には、本発明の効果を逸脱しない範囲で、窒素、炭素、水素、フッ素等の元素が含まれていてもよい。
準備する基板は、好ましくは、塑性変形しにくく、高平滑性の主表面が得られやすいガラス基板や、ガラス基板本体の主表面である上面や下面に、シリコン酸化物(SiO、(x>0))からなる薄膜が形成された基板である。
The substrate to be prepared is, for example, a substrate made of a material containing an oxide as a whole, a substrate in which a thin film made of a material containing an oxide is formed on an upper surface used as a main surface, or both an upper surface and a lower surface used as a main surface A substrate on which a thin film made of a material containing an oxide is formed.
The substrate on which the thin film is formed may be a substrate in which a thin film made of a material containing oxide is formed on an upper surface or a lower surface used as a main surface of a substrate body made of a material containing oxide. The board | substrate with which the thin film which consists of a material containing an oxide was formed in the upper surface used as a main surface of the board | substrate main body which consists of materials other than the lower surface, and a lower surface may be sufficient.
Examples of the material of the substrate and the substrate body made of a material containing an oxide include glass such as synthetic quartz glass, soda lime glass, borosilicate glass, aluminosilicate glass, SiO 2 —TiO 2 glass, and glass ceramics. . Moreover, silicon, carbon, and a metal are mentioned as a material of the board | substrate body which consists of other than the material containing an oxide.
Examples of the oxide that forms the thin film include silicon oxide, metal oxide, and alloy oxide. Specifically, as the silicon oxide, silicon oxide (SiO x , (x> 0)), metal silicide oxide containing metal and silicon (Me x Si y O z , (Me: metal, x> 0, y> 0, and z> 0)). Examples of the metal oxide include tantalum oxide (TaO x , (x> 0), ruthenium oxide (RuO x , (x> 0)), and alloy oxide includes tantalum boron oxide. (Ta x B y O z, (x> 0, y> 0, and z> 0)), tantalum hafnium oxide (Ta x Hf y O z, (x> 0, y> 0, and z> 0) ), tantalum chromium oxide (Ta x Cr y O z, (x> 0, y> 0, and z> 0)) and the like. thin film made of a material containing such oxides include, for example, vapor deposition, It can be formed by sputtering or electroplating.
In addition, the above-described oxide may contain elements such as nitrogen, carbon, hydrogen, fluorine and the like without departing from the effects of the present invention.
The substrate to be prepared is preferably a glass substrate that is difficult to be plastically deformed and easily obtains a highly smooth main surface, or a silicon oxide (SiO x , (x> 0)) is a substrate on which a thin film is formed.

準備する基板は、マスクブランク用基板であっても、磁気記録媒体用基板であってもよい。マスクブランク用基板は、反射型マスクブランク、バイナリーマスクブランク、位相シフトマスクブランク、ナノインプリント用マスクブランクのいずれの製造に使用するものであってもよい。バイナリーマスクブランクは、遮光膜材料が、MoSi系、Ta系、Cr系のいずれであってもよい。位相シフトマスクブランクは、ハーフトーン型位相シフトマスクブランク、レベンソン型位相シフトマスクブランク、クロムレス型位相シフトマスクブランクのいずれであってもよい。反射型マスクブランクに使用する基板材料は、低熱膨張性を有する材料である必要がある。このため、EUV(Extreme Ultra Violet)露光用の反射型マスクブランクに使用する基板材料は、例えば、SiO−TiO系ガラスが好ましい。また、透過型マスクブランクに使用する基板材料は、使用する露光波長に対して透光性を有する材料である必要がある。このため、ArFエキシマレーザー露光用のバイナリーマスクブランク及び位相シフトマスクブランクに使用する基板材料は、例えば、合成石英ガラスが好ましい。また、磁気記録媒体用基板に使用する基板材料は、耐衝撃性や強度・剛性を高めるために、研磨工程後に化学強化を行う必要がある。このため、磁気ディスク用基板に使用する基板材料は、例えば、ボロシリケートガラスやアルミノシリケートガラスなどの多成分系ガラスが好ましい。 The substrate to be prepared may be a mask blank substrate or a magnetic recording medium substrate. The mask blank substrate may be used for manufacturing any of a reflective mask blank, a binary mask blank, a phase shift mask blank, and a nanoimprint mask blank. In the binary mask blank, the light shielding film material may be any of MoSi, Ta, and Cr. The phase shift mask blank may be any of a halftone type phase shift mask blank, a Levenson type phase shift mask blank, and a chromeless type phase shift mask blank. The substrate material used for the reflective mask blank needs to be a material having low thermal expansion. For this reason, the substrate material used for the reflective mask blank for EUV (Extreme Ultra Violet) exposure is preferably, for example, SiO 2 —TiO 2 glass. Further, the substrate material used for the transmissive mask blank needs to be a material having translucency with respect to the exposure wavelength to be used. For this reason, as a substrate material used for the binary mask blank and the phase shift mask blank for ArF excimer laser exposure, for example, synthetic quartz glass is preferable. In addition, the substrate material used for the magnetic recording medium substrate needs to be chemically strengthened after the polishing step in order to improve impact resistance, strength and rigidity. For this reason, the substrate material used for the magnetic disk substrate is preferably, for example, a multicomponent glass such as borosilicate glass or aluminosilicate glass.

準備する基板は、固定砥粒や遊離砥粒などを用いて主表面が研磨された基板であることが好ましい。例えば、所定の平滑性、平坦性を有するように、以下のような加工方法を用いて主表面として用いる上面や下面を研磨しておく。尚、下面を主表面として用いない場合であっても、必要に応じて、所定の平滑性、平坦性を有するように、以下のような加工方法を用いて下面も研磨しておく。ただし、以下の加工方法はすべて行う必要はなく、所定の平滑性、平坦性を有するように、適宜選択して行う。   The substrate to be prepared is preferably a substrate whose main surface has been polished using fixed abrasive grains, loose abrasive grains, or the like. For example, the upper and lower surfaces used as the main surface are polished using the following processing method so as to have predetermined smoothness and flatness. Even when the lower surface is not used as the main surface, the lower surface is also polished using the following processing method as necessary so as to have predetermined smoothness and flatness. However, it is not necessary to perform all the following processing methods, and it is performed by selecting appropriately so as to have predetermined smoothness and flatness.

表面粗さを低減するための加工方法として、例えば、酸化セリウムやコロイダルシリカなどの研磨砥粒を用いたポリッシングやラッピングがある。
平坦度を改善するための加工方法として、例えば、磁気粘弾性流体研磨(Magnet Rheological Finishing:MRF)、局所化学機械研磨(Local Chemical Mechanical Polishing:LCMP)、ガスクラスターイオンビームエッチング(Gas Cluster Ion Beam etching:GCIB)、局所プラズマエッチングを用いたドライケミカル平坦化法(Dry Chemical Planarization:DCP)がある。
MRFは、磁性流体に研磨スラリーを混合させた磁性研磨スラリーを、被加工物に高速で接触させるとともに、接触部分の滞留時間をコントロールすることにより、局所的に研磨を行う局所加工方法である。
LCMPは、小径研磨パッド及びコロイダルシリカなどの研磨砥粒を含有する研磨スラリーを用い、小径研磨パッドと被加工物との接触部分の滞留時間をコントロールすることにより、主に被加工物表面の凸部分を研磨加工する局所加工方法である。
GCIBは、常温常圧で気体の反応性物質(ソースガス)を、真空装置内に断熱膨張させつつ噴出させてガスクラスタを生成し、これに電子線を照射してイオン化させることにより生成したガスクラスタイオンを、高電界で加速してガスクラスターイオンビームとし、これを被加工物に照射してエッチング加工する局所加工方法である。
DCPは、局所的にプラズマエッチングし、凸度に応じてプラズマエッチング量をコントロールすることにより、局所的にドライエッチングを行う局所加工方法である。
上述した平坦度を改善するための加工方法によって損なわれた表面粗さを改善するために、平坦度を極力維持しつつ、表面粗さを改善する加工方法として、例えば、フロートポリッシング、EEM(Elastic Emission Machining)、ハイドロプレーンポリッシングがある。
As a processing method for reducing the surface roughness, for example, there are polishing and lapping using abrasive grains such as cerium oxide and colloidal silica.
As processing methods for improving the flatness, for example, magneto-rheological fluid polishing (MRF), local chemical mechanical polishing (LCMP), gas cluster ion beam etching (Gas Cluster Ion Beam Etching). : GCIB), and dry chemical planarization (DCP) using local plasma etching.
MRF is a local processing method in which a magnetic polishing slurry obtained by mixing a polishing slurry in a magnetic fluid is brought into contact with a workpiece at high speed and polishing is performed locally by controlling the residence time of the contact portion.
In LCMP, a polishing slurry containing abrasive grains such as a small-diameter polishing pad and colloidal silica is used. By controlling the residence time of the contact portion between the small-diameter polishing pad and the workpiece, the surface of the workpiece is mainly projected. This is a local processing method for polishing a portion.
GCIB is a gas produced by ejecting a gas reactive substance (source gas) at normal temperature and pressure while adiabatically expanding into a vacuum apparatus to generate a gas cluster, and irradiating it with an electron beam to ionize it. This is a local processing method in which cluster ions are accelerated by a high electric field to form a gas cluster ion beam, which is irradiated to a workpiece to be etched.
DCP is a local processing method in which dry etching is locally performed by locally performing plasma etching and controlling the amount of plasma etching according to the degree of convexity.
In order to improve the surface roughness damaged by the above-described processing method for improving the flatness, as a processing method for improving the surface roughness while maintaining the flatness as much as possible, for example, float polishing, EEM (Elastic) Emission Machining) and hydroplane polishing.

触媒基準エッチングによる加工時間を短くするため、準備する基板の主表面は、0.3nm以下、より好ましくは0.15nm以下の二乗平均平方根粗さ(Rms)を有することが好ましい。   In order to shorten the processing time by the catalyst reference etching, it is preferable that the main surface of the substrate to be prepared has a root mean square roughness (Rms) of 0.3 nm or less, more preferably 0.15 nm or less.

2.基板加工工程
(基板加工工程の概要)
次に、触媒物質の加工基準面を基板の主表面に接触又は接近させ、加工基準面と主表面との間に処理流体を介在させた状態で、主表面を触媒基準エッチング(CARE)により加工する。本実施の形態1では、触媒基準エッチング部の条件を変えた複数台の触媒基準エッチング装置を用いて、複数の段階に分けて、触媒基準エッチングを行う。本実施の形態1では、触媒基準エッチング工程を2回行い、最初に行う触媒基準エッチング工程を粗加工とし、最後に行う触媒基準エッチング工程を仕上げ加工とする。そして、詳細を後述するように、最後に実施する仕上げ加工では、高い平滑性、すなわち表面荒れ低減を優先するために、それ以前に実施する触媒エッチング工程より、加工速度を遅く設定している。但し、触媒基準エッチングの回数を2回に限るものではなく、複数回を行っても良いことはもちろんである。この場合においても、最後に行う加工が仕上げ加工になり、平滑度(表面荒れ)を決める主因となるため、最後に実施する仕上げ加工の加工速度をそれ以前に比べ遅くしておく。
2. Substrate processing process (Outline of substrate processing process)
Next, the main surface is processed by catalyst-based etching (CARE) with the processing reference surface of the catalytic material in contact with or close to the main surface of the substrate and the processing fluid interposed between the processing reference surface and the main surface. To do. In the first embodiment, the catalyst reference etching is performed in a plurality of stages using a plurality of catalyst reference etching apparatuses in which the conditions of the catalyst reference etching unit are changed. In the first embodiment, the catalyst reference etching step is performed twice, the first catalyst reference etching step is rough processing, and the last catalyst reference etching step is finishing. As will be described in detail later, in the finishing process that is performed at the end, in order to prioritize high smoothness, that is, reduction in surface roughness, the processing speed is set slower than the catalyst etching process that is performed before that. However, the number of times of the catalyst reference etching is not limited to two times, and it is needless to say that a plurality of times may be performed. Even in this case, the last process is the finishing process, which is the main factor for determining the smoothness (surface roughness). Therefore, the final processing speed of the finishing process is set slower than before.

(基板加工装置の構成と機能)
触媒基準エッチングを行う装置について、図1及び図2を参照しながら説明する。図1及び図2は基板の主表面に対して触媒基準エッチングによる加工を施す基板加工装置の一例であって、図1は基板加工装置の部分断面図であり、図2は基板加工装置の平面図である。尚、これ以降、図1及び図2に示す基板加工装置を用いて、基板Mの主表面として用いる上面M1をCARE加工する場合について説明するが、基板Mの下面M2も主表面として用いる場合には、上面M1と下面M2を入れ替えて、下面M2もCARE加工する。尚、下面M2を主表面として用いない場合であっても、必要に応じて、下面M2もCARE加工する。その場合には、下面M2のCARE加工後に上面M1のCARE加工を行う。
(Configuration and function of substrate processing equipment)
An apparatus for performing catalyst-based etching will be described with reference to FIGS. 1 and 2 are examples of a substrate processing apparatus that performs processing by catalytic reference etching on the main surface of the substrate. FIG. 1 is a partial sectional view of the substrate processing apparatus, and FIG. 2 is a plan view of the substrate processing apparatus. FIG. In the following, the case where the upper surface M1 used as the main surface of the substrate M is CARE processed using the substrate processing apparatus shown in FIGS. 1 and 2 will be described. However, when the lower surface M2 of the substrate M is also used as the main surface. The upper surface M1 and the lower surface M2 are interchanged, and the lower surface M2 is also CARE processed. Even if the lower surface M2 is not used as the main surface, the lower surface M2 is also CARE processed as necessary. In that case, CARE processing of the upper surface M1 is performed after CARE processing of the lower surface M2.

基板加工装置1は、酸化物を含む材料からなる主表面を有する基板Mを支持する基板支持手段2と、触媒物質の加工基準面33を有する基板表面創製手段3と、加工基準面33と主表面との間に処理流体を供給する処理流体供給手段4と、加工基準面33と主表面との間に処理流体が介在する状態で、加工基準面33を主表面に接触又は接近させる駆動手段5とを備えている。   The substrate processing apparatus 1 includes a substrate support means 2 for supporting a substrate M having a main surface made of an oxide-containing material, a substrate surface creation means 3 having a processing reference surface 33 for a catalytic substance, a processing reference surface 33 and a main processing surface. Processing fluid supply means 4 for supplying a processing fluid to the surface, and driving means for bringing the processing reference surface 33 into contact with or approaching the main surface in a state where the processing fluid is interposed between the processing reference surface 33 and the main surface And 5.

基板支持手段2は、円筒形のチャンバー6内に配置される。チャンバー6は、後述する相対運動手段7の軸部71をチャンバー6内に配置するために、チャンバー6の底部63の中央に形成された開口部61と、処理流体供給手段4から供給された処理流体を排出するために、チャンバー6の底部63の、開口部61より外周寄りに形成された排出口62とを備えている。図1では、排出口62から処理流体が排出される様子が矢印で示されている。   The substrate support means 2 is disposed in a cylindrical chamber 6. The chamber 6 has an opening 61 formed in the center of the bottom 63 of the chamber 6 and the processing fluid supplied from the processing fluid supply means 4 in order to arrange a shaft portion 71 of the relative motion means 7 described later in the chamber 6. In order to discharge the fluid, the bottom 63 of the chamber 6 is provided with a discharge port 62 formed closer to the outer periphery than the opening 61. In FIG. 1, the state in which the processing fluid is discharged from the discharge port 62 is indicated by an arrow.

基板支持手段2は、基板Mを支える支持部21と、支持部21を固定する平面部22とを備えている。支持部21は、基板加工装置1を上から見たとき、矩形状であり、基板Mの下面M2周縁の四辺を支える収容部21aを備えている。平面部22は、基板加工装置1を上から見たとき、円形状である。   The substrate support means 2 includes a support portion 21 that supports the substrate M and a flat portion 22 that fixes the support portion 21. The support portion 21 has a rectangular shape when the substrate processing apparatus 1 is viewed from above, and includes a receiving portion 21a that supports four sides of the periphery of the lower surface M2 of the substrate M. The planar portion 22 has a circular shape when the substrate processing apparatus 1 is viewed from above.

基板表面創製手段3は、触媒定盤31を備えている。触媒定盤31は、後述する相対運動手段7の触媒定盤取付部72に取り付けられている。触媒定盤31は、定盤本体32と、定盤本体を覆うように定盤本体の表面全面に形成される基材とその表面に触媒が被着された加工基準面33とを備えている。したがって、加工基準面33上の触媒物質は、基板Mと対向する。 The substrate surface creation means 3 includes a catalyst surface plate 31. The catalyst surface plate 31 is attached to a catalyst surface plate mounting portion 72 of the relative motion means 7 described later. The catalyst surface plate 31 includes a surface plate body 32, a base material formed on the entire surface of the surface plate body so as to cover the surface plate body, and a processing reference surface 33 on which the catalyst is deposited. . Therefore, the catalyst material on the processing reference surface 33 faces the substrate M.

触媒定盤31の全体形状は、特に制限されない。例えば、円盤、球、円柱、円錐、角錐の外形のものを使用することができる。加工基準面33が形成される触媒定盤31の部分の表面形状も、特に制限されない。例えば、平面、半球、丸みを帯びた形状のものを使用することができる。   The overall shape of the catalyst surface plate 31 is not particularly limited. For example, the outer shape of a disk, a sphere, a cylinder, a cone, or a pyramid can be used. The surface shape of the portion of the catalyst surface plate 31 on which the processing reference surface 33 is formed is not particularly limited. For example, a flat, hemispherical, or rounded shape can be used.

処理流体供給手段4は、チャンバー6の外側から支持部21に載置される基板Mの主表面に向かって延在する供給管41と、この供給管41の下端部先端に設けられ、支持部21に載置される基板Mの主表面に向けて処理流体を噴射する噴射ノズル42とを備えている。供給管41は、例えば、チャンバー6の外側に設けられた処理流体貯留タンク(図示せず)及び加圧ポンプ(図示せず)に接続されている。処理流体は、供給管41を通って噴射ノズル42に供給され、噴射ノズル42から支持部21に載置される基板Mの主表面上に供給される。なお、処理液の供給方法としては、これに限定されるものではなく、触媒定盤31から処理液を供給してもよい。   The processing fluid supply means 4 is provided at the tip of the lower end of the supply pipe 41 and the supply pipe 41 extending from the outside of the chamber 6 toward the main surface of the substrate M placed on the support 21. And an injection nozzle 42 for injecting a processing fluid toward the main surface of the substrate M placed on the substrate 21. The supply pipe 41 is connected to, for example, a processing fluid storage tank (not shown) and a pressurizing pump (not shown) provided outside the chamber 6. The processing fluid is supplied to the injection nozzle 42 through the supply pipe 41 and is supplied from the injection nozzle 42 onto the main surface of the substrate M placed on the support portion 21. The method for supplying the treatment liquid is not limited to this, and the treatment liquid may be supplied from the catalyst surface plate 31.

駆動手段5は、後述する相対運動手段7の触媒定盤取付部72の上端に接続され、チャンバー6の周囲まで、支持部21に載置される基板Mの主表面と平行な方向に延びるアーム部51と、アーム部51のチャンバー6の周囲まで延びた端部を支え、支持部21に載置される基板Mの主表面と垂直な方向に延びる軸部52と、軸部52の下端を支持する土台部53と、チャンバー6の周囲に配置され、土台部53の移動経路を定めるガイド54とを備えている。アーム部51は、その長手方向に移動することができる(図1、図2中の両矢印Cを参照)。軸部52は、その長手方向に移動することにより、アーム部51を上下動させることができる(図1中の両矢印Dを参照)。土台部53は、支持部21に載置された基板Mの主表面と垂直な方向の軸を回転中心として所定の角度だけ回転することにより、アーム部51を旋回させることができる(図1、図2中の両矢印Eを参照)。ガイド54は、支持部21に載置される基板Mの隣り合う二辺と平行な方向(第1の方向と第2の方向)に配置され、土台部53のL字形の移動経路を形成する。土台部53は、第1の方向のガイド54に沿って移動することにより、アーム部51を第1の方向に移動させ(図2中の両矢印Fを参照)、第2の方向のガイド54に沿って移動することにより、アーム部51を第2の方向に移動させることができる(図2中の両矢印Gを参照)。このようなアーム部51の移動により、支持部21に載置された基板Mの主表面の所定の位置に触媒定盤31を配置することができる。   The drive means 5 is connected to the upper end of a catalyst platen mounting portion 72 of the relative motion means 7 described later, and extends to the periphery of the chamber 6 in a direction parallel to the main surface of the substrate M placed on the support portion 21. A shaft portion 52 extending in a direction perpendicular to the main surface of the substrate M placed on the support portion 21, and a lower end of the shaft portion 52. The base part 53 to support is provided, and the guide 54 which is arrange | positioned around the chamber 6 and defines the movement path | route of the base part 53 is provided. The arm part 51 can move in the longitudinal direction (see the double arrow C in FIGS. 1 and 2). The shaft part 52 can move the arm part 51 up and down by moving in the longitudinal direction (see a double-headed arrow D in FIG. 1). The base portion 53 can turn the arm portion 51 by rotating a predetermined angle about an axis in a direction perpendicular to the main surface of the substrate M placed on the support portion 21 (FIG. 1, FIG. 1). (See double arrow E in FIG. 2). The guide 54 is disposed in a direction (first direction and second direction) parallel to two adjacent sides of the substrate M placed on the support portion 21, and forms an L-shaped movement path of the base portion 53. . The base portion 53 moves along the guide 54 in the first direction, thereby moving the arm portion 51 in the first direction (see the double arrow F in FIG. 2), and the guide 54 in the second direction. The arm portion 51 can be moved in the second direction by moving along (see the double arrow G in FIG. 2). By such movement of the arm portion 51, the catalyst surface plate 31 can be disposed at a predetermined position on the main surface of the substrate M placed on the support portion 21.

基板加工装置1は、加工基準面33と主表面とを相対運動させる相対運動手段7を備えている。相対運動手段7は、平面部22を支え、開口部61を通ってチャンバー6の外部まで延在する軸部71と、軸部71を回転させる回転駆動手段(図示せず)とを備えている。軸部71は、支持部21に載置される基板Mの主表面と垂直な方向に延在し、回転駆動手段(図示せず)により、支持部21に載置される基板Mの主表面と垂直な方向の軸を回転中心として回転することができる(図1中の矢印Aを参照)。軸部71の回転中心の延長方向に、平面部22の中心と支持部21に載置される基板Mの中心とが位置する。軸部71が回転することにより、軸部71に支えられている平面部22がその中心を回転中心として回転し、さらに、平面部22に固定されている支持部21に載置される基板Mがその中心を回転中心として回転する。また、相対運動手段7は、触媒定盤31が取り付けられる触媒定盤取付部72と、駆動手段5のアーム部51に設けられた回転駆動手段(図示せず)とを備えている。触媒定盤取付部72は、回転駆動手段(図示せず)により、支持部21に載置される基板Mの主表面と垂直な方向の軸を回転中心として回転することができる(図1、図2中の矢印Bを参照)。   The substrate processing apparatus 1 includes relative motion means 7 that relatively moves the processing reference surface 33 and the main surface. The relative motion means 7 includes a shaft portion 71 that supports the flat surface portion 22 and extends to the outside of the chamber 6 through the opening portion 61, and a rotation drive means (not shown) that rotates the shaft portion 71. . The shaft portion 71 extends in a direction perpendicular to the main surface of the substrate M placed on the support portion 21, and the main surface of the substrate M placed on the support portion 21 by rotation driving means (not shown). And an axis perpendicular to the axis of rotation (see arrow A in FIG. 1). The center of the flat surface portion 22 and the center of the substrate M placed on the support portion 21 are positioned in the extending direction of the rotation center of the shaft portion 71. By rotating the shaft portion 71, the flat surface portion 22 supported by the shaft portion 71 rotates around the center thereof, and the substrate M placed on the support portion 21 fixed to the flat surface portion 22. Rotates around the center of rotation. The relative motion means 7 includes a catalyst surface plate mounting portion 72 to which the catalyst surface plate 31 is mounted, and a rotation drive means (not shown) provided on the arm portion 51 of the drive means 5. The catalyst surface plate mounting part 72 can be rotated by a rotation driving means (not shown) around an axis in a direction perpendicular to the main surface of the substrate M placed on the support part 21 (FIG. 1, FIG. 1). (See arrow B in FIG. 2).

基板加工装置1は、基板Mに加える荷重(加工圧力)を制御する荷重制御手段8を備えている。荷重制御手段8は、触媒定盤取付部72内に設けられ、触媒定盤31に荷重を加えるエアシリンダ81と、エアシリンダ81により触媒定盤31に加えられる荷重を測定し、所定の荷重を超えないようにエアバルブをオン・オフして、エアシリンダ81によって触媒定盤31に加えられる荷重を制御するロードセル82とを備えている。触媒基準エッチングによる加工を行うとき、荷重制御手段8により、基板Mに加える荷重(加工圧力)を制御する。   The substrate processing apparatus 1 includes load control means 8 that controls a load (processing pressure) applied to the substrate M. The load control means 8 is provided in the catalyst surface plate mounting portion 72, measures an air cylinder 81 for applying a load to the catalyst surface plate 31, and a load applied to the catalyst surface plate 31 by the air cylinder 81, and applies a predetermined load. A load cell 82 is provided for controlling the load applied to the catalyst platen 31 by the air cylinder 81 by turning on and off the air valve so as not to exceed. When processing by catalyst reference etching is performed, the load (processing pressure) applied to the substrate M is controlled by the load control means 8.

加工取り代を設定どおりに確保するための制御方法としては、例えば、予め別に用意した基板Mに対して、種々の局所加工条件(加工圧力、回転数(触媒定盤、基板)、処理流体の流量)、加工時間と加工取り代との関係を求めておき、所望の加工取り代となる加工条件と加工時間を決定し、当該加工時間を管理することで、加工取り代を制御することができる。これに限定されるものではなく、加工取り代を設定どおりに確保できる方法であれば、種々の方法を選択してもよい。   As a control method for securing the machining allowance as set, for example, various local processing conditions (processing pressure, rotational speed (catalyst platen, substrate), processing fluid, Flow rate), machining time and machining allowance are determined, the machining condition and machining time to be the desired machining allowance are determined, and the machining allowance is controlled by controlling the machining time. it can. The method is not limited to this, and various methods may be selected as long as the machining allowance can be ensured as set.

(粗加工)
まず、最初に行う粗加工を次のようにして実施する。ここで、基板Mの上面及び下面の両面を主表面として用いる場合には、上面のCARE加工後に下面のCARE加工を行ってもよいし、下面のCARE加工後に上面のCARE加工を行ってもよいし、上面及び下面の両面のCARE加工を同時に行ってもよい。尚、下面を主表面として用いない場合であっても、必要に応じて、下面も触媒基準エッチングにより加工する。主表面として用いない下面にもCARE加工を行う場合には、主表面として用いる上面には欠陥品質の点で高い品質が要求されるため、下面の加工を行った後に、主表面として用いる上面の加工を行う方が好ましい。
(Roughing)
First, the first roughing is performed as follows. Here, when both the upper surface and the lower surface of the substrate M are used as the main surface, the lower surface CARE processing may be performed after the upper surface CARE processing, or the upper surface CARE processing may be performed after the lower surface CARE processing. However, CARE processing on both the upper surface and the lower surface may be performed simultaneously. Even if the lower surface is not used as the main surface, the lower surface is also processed by catalyst-based etching as necessary. When CARE processing is also performed on the lower surface that is not used as the main surface, the upper surface used as the main surface is required to have high quality in terms of defect quality. It is preferable to perform processing.

この場合、先ず、触媒物質からなる加工基準面33を、基板Mの主表面に対向するように配置する。そして、加工基準面33と主表面との間に処理流体を供給し、加工基準面33と主表面との間に処理流体を介在させた状態で、加工基準面33を、主表面に接触又は接近させ、基板Mに所定の荷重(加工圧力)を加えながら、加工基準面33と主表面とを相対運動させる。加工基準面33と主表面との間に処理流体を介在させた状態で、加工基準面33と主表面とを相対運動させると、加工基準面33上に吸着している処理流体中の分子から生成した活性種と主表面が反応して、主表面が加工される。活性種は加工基準面33上にのみ生成し、加工基準面33付近から離れると失活することから、加工基準面33が接触又は接近する主表面以外ではほとんど活性種との反応が起こらない。このようにして、主表面に対して触媒基準エッチングによる加工を施す。触媒基準エッチングによる加工では、研磨剤を用いないため、マスクブランク用基板Mに対するダメージが極めて少なく、新たな欠陥の生成を防止することができる。   In this case, first, the processing reference surface 33 made of a catalyst material is disposed so as to face the main surface of the substrate M. Then, the processing fluid is supplied between the processing reference surface 33 and the main surface, and the processing reference surface 33 is brought into contact with the main surface or the processing fluid is interposed between the processing reference surface 33 and the main surface. The processing reference surface 33 and the main surface are moved relative to each other while applying a predetermined load (processing pressure) to the substrate M. When the processing reference surface 33 and the main surface are moved relative to each other while the processing fluid is interposed between the processing reference surface 33 and the main surface, the molecules in the processing fluid adsorbed on the processing reference surface 33 are removed. The generated active species react with the main surface to process the main surface. The active species are generated only on the processing reference surface 33 and deactivated when they are separated from the vicinity of the processing reference surface 33. Therefore, there is almost no reaction with the active species other than the main surface with which the processing reference surface 33 contacts or approaches. In this way, the main surface is processed by catalyst-based etching. In the processing based on the catalyst-based etching, since no abrasive is used, damage to the mask blank substrate M is extremely small, and generation of new defects can be prevented.

加工基準面33と主表面との相対運動は、加工基準面33と主表面とが相対的に移動する運動であれば、特に制限されない。基板Mを固定し加工基準面33を移動する場合、加工基準面33を固定し基板Mを移動する場合、加工基準面33と基板Mの両方を移動する場合のいずれであってもよい。加工基準面33が移動する場合、その運動は、基板Mの主表面に垂直な方向の軸を中心として回転する場合や、基板Mの主表面と平行な方向に往復運動する場合などである。同様に、基板Mが移動する場合、その運動は、基板Mの主表面に垂直な方向の軸を中心として回転する場合や、基板Mの主表面と平行な方向に往復運動する場合などである。
基板Mに加える荷重(加工圧力)は、例えば、5〜350hPaであることが好ましい。この範囲であれば、基板M表面での荷重による傷の発生や表面荒れを抑制しつつ、適度に荷重を付与して加工速度は速くすることができる。
触媒基準エッチングによる加工における加工取り代は、例えば、5nm〜100nmである。基板Mの主表面に当該主表面から突出する突起が存在する場合、加工取り代は、突起の高さより大きい値にすることが好ましい。加工取り代を突起の高さより大きい値にすることにより、CARE加工により突起を除去することができる。
The relative motion between the processing reference surface 33 and the main surface is not particularly limited as long as the processing reference surface 33 and the main surface move relative to each other. When the substrate M is fixed and the processing reference surface 33 is moved, the processing reference surface 33 is fixed and the substrate M is moved, or both the processing reference surface 33 and the substrate M are moved. When the processing reference plane 33 moves, the movement includes rotating around an axis perpendicular to the main surface of the substrate M, or reciprocating in a direction parallel to the main surface of the substrate M. Similarly, when the substrate M moves, the movement is when the substrate M rotates about an axis perpendicular to the main surface of the substrate M or when the substrate M reciprocates in a direction parallel to the main surface of the substrate M. .
The load (processing pressure) applied to the substrate M is preferably, for example, 5 to 350 hPa. Within this range, the processing speed can be increased by applying a moderate load while suppressing the generation of scratches and surface roughness due to the load on the surface of the substrate M.
The machining allowance in the process by the catalyst reference etching is, for example, 5 nm to 100 nm. When there is a protrusion protruding from the main surface on the main surface of the substrate M, the machining allowance is preferably set to a value larger than the height of the protrusion. By setting the machining allowance to a value larger than the height of the protrusion, the protrusion can be removed by CARE processing.

この段階での加工基準面33を形成する触媒物質としては、処理流体に対して基板Mの主表面を加水分解する活性種を生む材料であればよく、周期律表の第3族乃至第12族の金属元素のうち少なくも一つの金属やそれらを含む合金や、これらの金属や合金に、酸素、窒素、炭素、フッ素のうち少なくとも一つを含む金属化合物や合金化合物から選択される。好ましくは、遷移金属元素のうち少なくとも一つの金属やそれらを含む合金や、これらの金属や合金に、酸素、窒素、炭素、フッ素のうち少なくとも一つを含む金属化合物や合金化合物がよい。また、加工速度を考慮すると、周期律表の第4族乃至第6族の金属元素、第8族乃至第10族の金属元素のうち少なくとも一つの金属やそれらを含む合金や、これらの金属や合金に、酸素、窒素、炭素、フッ素のうち少なくとも一つを含む金属化合物や合金化合物が好ましい。例えば、クロム(Cr)、ニッケル(Ni)、モリブデン(Mo)、鉄(Fe)、銅(Cu)、白金(Pt)、金(Au)のうちの少なくとも一つの金属やそれらを含む合金、ステンレス(SUS)などがあるが、スループットを向上させるため、この段階では、加工速度が速い触媒を選択することが望ましい。特に、クロム(Cr)やクロム(Cr)を主成分として含むクロム合金は加工速度が上げられるため好適である。クロム(Cr)を主成分として含むクロム合金は、クロム合金中に含有されるクロムの含有量が、50原子%以上であるクロム合金を言う。   The catalyst substance that forms the processing reference surface 33 at this stage may be any material that generates active species that hydrolyze the main surface of the substrate M with respect to the processing fluid, and is a group 3 to 12 of the periodic table. It is selected from at least one metal of a group metal element, an alloy containing them, or a metal compound or alloy compound containing at least one of oxygen, nitrogen, carbon, and fluorine. Preferably, at least one metal of transition metal elements, an alloy containing them, or a metal compound or alloy compound containing at least one of oxygen, nitrogen, carbon, and fluorine in these metals and alloys is preferable. Further, in consideration of the processing speed, at least one metal of Group 4 to Group 6 metal elements, Group 8 to Group 10 metal elements of the periodic table, alloys containing them, these metals, The alloy is preferably a metal compound or alloy compound containing at least one of oxygen, nitrogen, carbon, and fluorine. For example, at least one metal of chromium (Cr), nickel (Ni), molybdenum (Mo), iron (Fe), copper (Cu), platinum (Pt), gold (Au) or an alloy containing them, stainless steel In order to improve throughput, it is desirable to select a catalyst having a high processing speed at this stage. In particular, chromium (Cr) or a chromium alloy containing chromium (Cr) as a main component is preferable because the processing speed can be increased. The chromium alloy containing chromium (Cr) as a main component refers to a chromium alloy having a chromium content of 50 atomic% or more in the chromium alloy.

この触媒物質は、例えば、フッ素系ゴムやウレタンパッド等の弾性部材の上に形成される。弾性部材の材料としては、処理流体に対して不溶で、適度な硬度を持ち、また、機械的衝撃により欠けにくい弾性体としての性質を持つものが望ましい。加工速度を左右する要因としては、弾性部材の材料およびその硬度と触媒材料が挙げられる。この粗加工では、製造スループット向上のために、加工速度が速くなるように、弾性部材の材料およびその硬度と触媒材料を選択することが好ましい。例えば、弾性部材としては、硬度(ショアA)が50以上の材料を選択することが好ましい。好ましくは、硬度(ショアA)が75以上、さらに好ましくは、85以上の材料を選択することが望ましい。例えば、硬度(ショアA)が90のフッ素系ゴムを用いた弾性部材上に、Crからなる触媒を選択した場合には、基板に対する加工圧力が120hPaの時に、加工速度は105nm/minとなる。また、この弾性部材上に、Niからなる触媒を選択した場合には、加工速度は20nm/minであり、Ptからなる触媒を選択した場合には10nm/min、そしてCuからなる触媒を選択した場合には4nm/minである。このように、硬度(ショアA)が高いフッ素系ゴムで構成された弾性部材とCr触媒の組み合わせが、加工速度の面で優れている。弾性部材に関しては、硬度の高い弾性部材を使用すると、高い加工速度が得られる。   This catalytic substance is formed on an elastic member such as a fluorine-based rubber or a urethane pad, for example. As the material of the elastic member, a material that is insoluble in the processing fluid, has an appropriate hardness, and has a property as an elastic body that is not easily chipped by a mechanical impact is desirable. Factors that affect the processing speed include the material of the elastic member and its hardness and catalyst material. In this rough processing, it is preferable to select the material of the elastic member, its hardness and the catalyst material so that the processing speed is increased in order to improve the manufacturing throughput. For example, as the elastic member, it is preferable to select a material having a hardness (Shore A) of 50 or more. Preferably, it is desirable to select a material having a hardness (Shore A) of 75 or more, more preferably 85 or more. For example, when a catalyst made of Cr is selected on an elastic member using a fluorine-based rubber having a hardness (Shore A) of 90, the processing speed is 105 nm / min when the processing pressure on the substrate is 120 hPa. Further, when a catalyst made of Ni is selected on this elastic member, the processing speed is 20 nm / min. When a catalyst made of Pt is selected, a catalyst made of Cu is selected. In this case, it is 4 nm / min. Thus, the combination of an elastic member made of a fluorine-based rubber having a high hardness (Shore A) and a Cr catalyst is excellent in terms of processing speed. With respect to the elastic member, when an elastic member having high hardness is used, a high processing speed can be obtained.

加工基準面33の面積は、基板Mの主表面の面積よりも小さく、例えば、100mm〜10000mmである。加工基準面33を小型化することにより、基板加工装置を小型化できる他、高精度の加工を確実に行うことができる。 Area of the working reference face 33 is smaller than the area of the main surface of the substrate M, for example, a 100mm 2 ~10000mm 2. By downsizing the processing reference surface 33, the substrate processing apparatus can be downsized and high-precision processing can be performed reliably.

処理流体は、基板Mに対して常態では溶解性を示さないもので、加水分解を誘起するものであれば、特に制限されない。このような処理流体を使用することにより、基板Mが処理流体によって溶解せず、不必要な基板Mの変形を防止することができる。例えば、純水、オゾン水、炭酸水、水素水、低濃度のアルカリ性水溶液、低濃度の酸性水溶液を使用することができる。また、基板Mが、常態ではハロゲンを含む分子が溶けた溶液によって溶解しない場合には、ハロゲンを含む分子が溶けた溶液を使用することもできる。   The treatment fluid is not particularly limited as long as it does not show solubility in the substrate M in a normal state and induces hydrolysis. By using such a processing fluid, the substrate M is not dissolved by the processing fluid, and unnecessary deformation of the substrate M can be prevented. For example, pure water, ozone water, carbonated water, hydrogen water, a low concentration alkaline aqueous solution, or a low concentration acidic aqueous solution can be used. In the case where the substrate M is not normally dissolved by a solution containing halogen-containing molecules, a solution containing halogen-containing molecules can also be used.

基板Mの主表面がガラス等の酸化物を含む材料からなる場合、上述した触媒物質を使用し、処理流体として純水を使用することにより、触媒基準エッチングによる加工を行うことができる。上述した触媒物質を使用し、処理流体として純水を使用することにより、加水分解反応が進行すると考えられる。このため、基板Mが酸化物を含む材料からなる場合、コストや加工特性の観点から、上述した触媒物質を使用し、処理流体として純水を使用することが好ましい。   When the main surface of the substrate M is made of a material containing an oxide such as glass, the above-described catalytic substance is used, and pure water is used as a processing fluid, so that processing by catalyst-based etching can be performed. It is considered that the hydrolysis reaction proceeds by using the above-described catalyst substance and using pure water as a processing fluid. For this reason, when the board | substrate M consists of a material containing an oxide, it is preferable to use the catalyst substance mentioned above from a viewpoint of cost or a process characteristic, and to use a pure water as a process fluid.

図1及び図2に示す基板加工装置を用いて、触媒基準エッチングによる加工を行う場合、先ず、基板Mを、主表面として用いる上面M1を上側に向けて支持部21に載置して固定する。
その後、アーム部51の長手方向移動(両矢印C)、アーム部51の旋回移動(両矢印E)、アーム部51の第1方向移動(両矢印F)、アーム部51の第2方向移動(両矢印G)により、基板表面創製手段3の加工基準面33を、基板Mの上面M1に対向するように配置する。
その後、軸部71及び触媒定盤取付部72を所定の回転速度で回転させることによって、加工基準面33及び上面M1を所定の回転速度で回転させながら、噴射ノズル42から上面M1上に処理流体を供給し、上面M1と加工基準面33との間に処理流体を介在させる。その状態で、加工基準面33を、アーム部51の上下移動(両矢印D)により、基板Mの上面M1に接触又は接近させる。その際、荷重制御手段8により、基板Mに加えられる荷重が所定の値に制御される。
その後、所定の加工取り代になった時点で、軸部71及び触媒定盤取付部72の回転並びに処理流体の供給を止める。そして、アーム部51の上下移動(両矢印D)により、加工基準面33を、上面M1から所定の距離だけ離した後、基板Mを基板加工装置1から取り外し、使用した触媒を溶解する洗浄液を用いて洗浄を行い、第1段階の触媒基準エッチング工程を終了する。
(仕上げ加工)
When performing processing by catalyst-based etching using the substrate processing apparatus shown in FIGS. 1 and 2, first, the substrate M is placed and fixed on the support portion 21 with the upper surface M1 used as the main surface facing upward. .
Thereafter, the arm part 51 moves in the longitudinal direction (double arrow C), the arm part 51 pivots (double arrow E), the arm part 51 moves in the first direction (double arrow F), and the arm part 51 moves in the second direction ( By the double arrow G), the processing reference surface 33 of the substrate surface creation means 3 is disposed so as to face the upper surface M1 of the substrate M.
Thereafter, by rotating the shaft portion 71 and the catalyst surface plate mounting portion 72 at a predetermined rotation speed, the processing fluid is transferred from the injection nozzle 42 onto the upper surface M1 while rotating the processing reference surface 33 and the upper surface M1 at a predetermined rotation speed. And a processing fluid is interposed between the upper surface M1 and the processing reference surface 33. In this state, the processing reference surface 33 is brought into contact with or brought close to the upper surface M1 of the substrate M by the vertical movement of the arm portion 51 (double arrow D). At that time, the load applied to the substrate M is controlled to a predetermined value by the load control means 8.
Thereafter, when the predetermined machining allowance is reached, the rotation of the shaft portion 71 and the catalyst surface plate mounting portion 72 and the supply of the processing fluid are stopped. Then, by moving the arm portion 51 up and down (double arrow D), the processing reference surface 33 is separated from the upper surface M1 by a predetermined distance, and then the substrate M is removed from the substrate processing apparatus 1 and a cleaning solution for dissolving the used catalyst is removed. The first stage catalyst reference etching process is completed.
(Finishing process)

次に、触媒基準エッチングによる仕上げ加工について説明する。この工程は、基本的には粗加工に準拠しているが、異なる点は、選択される基板加工装置の加工基準面33の構成と洗浄液である。粗加工では、スループットを向上させるため、加工速度を重視して、弾性部材と触媒の材料を選択している。一方、この仕上げ加工では、基板主表面の平滑性向上(表面粗さ低減)を重視して、加工速度が粗加工の時よりも遅くなるように、基板加工装置の加工基準面33及び洗浄液を選択している。触媒物質としては、周期律表の第3族乃至第12族の金属元素のうち少なくも一つの金属やそれらを含む合金や、これらの金属や合金に、酸素、窒素、炭素、フッ素のうち少なくとも一つを含む金属化合物や合金化合物から選択される。そして、基板Mに残留しうる触媒が、基板Mの主表面をエッチングしない洗浄液で溶解除去される材料の中から選択されるようにした。このような触媒としては、例えば、クロム(Cr)、ニッケル(Ni)、鉄(Fe)、銅(Cu)のいずれかの金属、又はステンレス(SUS)などの該金属を含む合金などが挙げられる。これらの金属は、硫酸、塩酸、硝酸、硝酸第2セリウムアンモニウムと過塩素酸を含むCrエッチング液など、合成石英ガラスなどの酸化物で構成される基板Mを溶解しない、基板洗浄液として多用されている洗浄液を用いることができる。この仕上げ加工の弾性部材と触媒の組み合わせは、それ以前に実施される前記粗加工での弾性部材と触媒の組み合わせを考慮して選択できる。仕上げ加工で使用する弾性部材としては、硬度(ショアA)が45以下、さらに好ましくは30以下、さらに好ましくは10以下の材料を選択することが望ましい。
前記粗加工と前記仕上げ加工における弾性部材、触媒の組み合わせとしては、例えば、(a)粗加工がフッ素系ゴムパッドとCr触媒の組み合わせ(加工速度105nm/min)で、仕上げ加工がフッ素系ゴムパッドとCu触媒の組み合わせ(加工速度4nm/min)、(b)粗加工がフッ素系ゴムパッドとCr触媒の組み合わせ(加工速度105nm/min)で、仕上げ加工がウレタンパッドとCr触媒の組み合わせ(加工速度3.2nm/min)、(c)粗加工がフッ素系ゴムパッドとCr触媒の組み合わせ(加工速度105nm/min)で、仕上げ加工がウレタンパッドとNi触媒の組み合わせ(加工速度0.6nm/min)、などがある。なお、上記加工速度は、基板に対する加工圧力が120hPaのときの値である。概してこの仕上げ加工には硬度の低いウレタンパッドが適しているが、(a)のように仕上げ加工にフッ素系ゴムパッドを用いることもできる。なお、ここで用いたウレタンパッドの硬度(ショアA)は3である。また、粗加工と仕上げ加工ともに、触媒も弾性部材も同じ材料とし、弾性部材の硬度を、粗加工では硬く、仕上げ加工では柔らかい材料とすることにより、仕上げ加工の加工速度を粗加工の加工速度より遅く調整して、使用することもできる。上述のように、最終段階の仕上げ加工において考慮すべき点は、触媒物質の材料又は加工基準面33の機械的性質(材料や硬度)の少なくともいずれかの相違により、粗加工よりこの最終段階の仕上げ加工の加工速度を小さくすることであり、且つ、仕上げ加工で使用される触媒材料は基板Mを溶解させない洗浄液で溶解洗浄される材料とすることである。
Next, finish processing by catalyst-based etching will be described. This process basically conforms to rough machining, but the difference is the configuration of the processing reference surface 33 of the selected substrate processing apparatus and the cleaning liquid. In the rough machining, in order to improve the throughput, the elastic member and the catalyst material are selected with emphasis on the machining speed. On the other hand, in this finishing process, emphasis is placed on improving the smoothness of the main surface of the substrate (reducing the surface roughness), and the processing reference surface 33 and the cleaning liquid of the substrate processing apparatus are used so that the processing speed is slower than that during rough processing. Selected. Examples of the catalytic substance include at least one metal from Group 3 to Group 12 of the periodic table, alloys containing them, and at least one of oxygen, nitrogen, carbon, and fluorine. It is selected from metal compounds and alloy compounds including one. The catalyst that can remain on the substrate M is selected from materials that are dissolved and removed by a cleaning solution that does not etch the main surface of the substrate M. As such a catalyst, for example, any metal of chromium (Cr), nickel (Ni), iron (Fe), copper (Cu), an alloy containing the metal such as stainless steel (SUS), and the like can be given. . These metals are frequently used as a substrate cleaning solution that does not dissolve the substrate M composed of oxides such as synthetic quartz glass, such as sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, Cr etching solution containing ceric ammonium nitrate and perchloric acid. Can be used. The combination of the elastic member and the catalyst in the finishing process can be selected in consideration of the combination of the elastic member and the catalyst in the roughing performed before that. As the elastic member used in the finishing process, it is desirable to select a material having a hardness (Shore A) of 45 or less, more preferably 30 or less, and further preferably 10 or less.
As a combination of the elastic member and the catalyst in the roughing and finishing, for example, (a) roughing is a combination of a fluorine rubber pad and a Cr catalyst (processing speed 105 nm / min), and finishing is a fluorine rubber pad and Cu. Combination of catalyst (processing speed 4 nm / min), (b) Roughing is a combination of fluorine rubber pad and Cr catalyst (processing speed 105 nm / min), Finishing is a combination of urethane pad and Cr catalyst (processing speed 3.2 nm) / C), (c) rough machining is a combination of a fluoro rubber pad and a Cr catalyst (processing speed 105 nm / min), and finishing is a combination of a urethane pad and a Ni catalyst (processing speed 0.6 nm / min). . The processing speed is a value when the processing pressure on the substrate is 120 hPa. Generally, a urethane pad with low hardness is suitable for this finishing process, but a fluorine-based rubber pad can also be used for the finishing process as shown in (a). In addition, the hardness (Shore A) of the urethane pad used here is 3. In addition, by using the same material for the catalyst and elastic member for both roughing and finishing, the hardness of the elastic member is hard for roughing and soft for finishing. It can be adjusted later and used. As described above, in the final stage finishing process, a point to be considered is that the final stage process is performed rather than the rough process due to a difference in at least one of the material of the catalytic substance or the mechanical properties (material and hardness) of the processing reference surface 33. The processing speed of the finishing process is reduced, and the catalyst material used in the finishing process is a material that is dissolved and washed with a cleaning liquid that does not dissolve the substrate M.

図1及び図2に示す機能を備えた基板加工装置を用いて、粗加工時と同様の工程により仕上げ加工を行う。ここで、この基板加工装置では、上述のように、触媒基準エッチングの加工速度が粗加工時より遅くなるように、触媒とパッド部を粗加工の時のものとは変えておく。加工プロセス自体は粗加工時と同じなので説明を省略する。触媒基準エッチングを終了したら、仕上げ工程で使用した触媒を溶解し、かつ基板Mを溶解しない洗浄液を用いて洗浄し、基板加工を終了する。ここで、洗浄液としては、例えば、触媒にCrを用いた場合は、硝酸第2セリウムアンモニウムと過塩素酸を含むいわゆるCrエッチング液、触媒にNiを用いた場合は塩酸、触媒にPtを用いた場合は王水、触媒にCuを用いた場合は熱濃硫酸などが挙げられる。   Using the substrate processing apparatus having the functions shown in FIG. 1 and FIG. Here, in this substrate processing apparatus, as described above, the catalyst and the pad portion are changed from those at the time of rough processing so that the processing speed of the catalyst reference etching is slower than at the time of rough processing. Since the machining process itself is the same as that during rough machining, the description thereof is omitted. When the catalyst reference etching is completed, the catalyst used in the finishing process is dissolved and the substrate M is cleaned using a cleaning solution that does not dissolve the substrate, and the substrate processing is ended. Here, as the cleaning solution, for example, when Cr is used as the catalyst, so-called Cr etching solution containing ceric ammonium nitrate and perchloric acid, when Ni is used as the catalyst, hydrochloric acid and Pt as the catalyst are used. In the case, aqua regia is used, and in the case where Cu is used as the catalyst, hot concentrated sulfuric acid is used.

このような基板準備工程と基板加工工程とにより、基板Mが製造される。
この実施の形態1の基板Mの製造方法によれば、加工速度の速い粗加工で製造スループットを稼ぎ、仕上げ加工において高い表面平滑度(低表面荒れ)を達成できるので、スループットと高平滑度の両立が可能となる。また、粗加工と、仕上げ加工とを完全に切り分けて処理するため、製造の安定性、すなわち、安定的に高い平滑度をもつ基板Mを、安定した製造スループットで供給することが可能となる。また、基板M上に残留した触媒異物が洗浄液にて基板Mにダメージを与えずに除去されるので、欠陥も少ない。
The substrate M is manufactured through the substrate preparation process and the substrate processing process.
According to the manufacturing method of the substrate M of the first embodiment, the manufacturing throughput can be increased by rough processing with a high processing speed, and high surface smoothness (low surface roughness) can be achieved in finishing processing. Coexistence is possible. Further, since the rough processing and the finishing processing are completely separated and processed, it is possible to supply the substrate M having the manufacturing stability, that is, the stable high smoothness with a stable manufacturing throughput. Further, since the catalyst foreign matter remaining on the substrate M is removed without damaging the substrate M with the cleaning liquid, there are few defects.

なお、この実施の形態では、基板Mの主表面上に、基板表面創製手段3の加工基準面33を押し当てるタイプの基板加工装置について本発明を適用したが、基板表面創製手段の加工基準面33上に、基板Mの主表面を押し当てるタイプの基板加工装置にも本発明を適用できる。
また、この実施の形態では、基板Mの片面を加工するタイプの基板加工装置について本発明を適用したが、基板Mの両面を同時に加工するタイプの基板加工装置にも本発明を適用できる。この場合、基板支持手段として、基板Mの側面を保持する部材であるキャリアを使用する。
上記2つのタイプの基板加工装置の場合、加工基準面の面積は、基板の主表面の面積より大きくても構わない。基板全面を加工できるので加工時間が短縮でき、また、加工基準面のエッジによる傷等の欠陥の発生を抑えることができる。
また、この実施の形態では、チャンバーの外側から基板Mの主表面に向かって処理流体を供給するタイプの基板加工装置について本発明を適用したが、基板表面創製手段に処理流体供給手段を設け、処理流体供給手段から処理流体を供給する場合や、基板支持手段に処理流体供給手段を設け、基板支持手段から処理流体を供給する場合にも本発明を適用できる。また、チャンバーに処理流体を貯め、処理流体中に基板表面創製手段と基板支持手段とを入れた状態で触媒基準エッチングによる加工を行う場合にも本発明を適用できる。
また、この実施の形態では、加工基準面33と主表面の両方を回転させることにより加工基準面33と主表面とを相対運動させるタイプの基板加工装置について本発明を適用したが、それ以外の方法により、加工基準面33と主表面とを相対運動させるタイプの基板加工装置にも本発明を適用できる。
また、この実施の形態では、基板Mを一枚ごとに加工する枚様式の基板加工装置について本発明を適用したが、複数枚の基板Mを同時に加工するバッチ式の基板加工装置にも本発明を適用できる。また、ここでは基板Mの主表面全面に亘って加工する場合を示したが、必要に応じて、基板Mの主表面における予め定めた局部のみを加工する局部加工のみを行っても良く、これらの加工を併用しても良い。
In this embodiment, the present invention is applied to a substrate processing apparatus of a type in which the processing reference surface 33 of the substrate surface creation means 3 is pressed against the main surface of the substrate M. However, the processing reference surface of the substrate surface creation means is used. The present invention can also be applied to a substrate processing apparatus of a type in which the main surface of the substrate M is pressed onto the substrate 33.
In this embodiment, the present invention is applied to a substrate processing apparatus that processes one side of the substrate M. However, the present invention can also be applied to a substrate processing apparatus that processes both surfaces of the substrate M at the same time. In this case, a carrier that is a member that holds the side surface of the substrate M is used as the substrate support means.
In the case of the above two types of substrate processing apparatuses, the area of the processing reference plane may be larger than the area of the main surface of the substrate. Since the entire surface of the substrate can be processed, the processing time can be shortened, and the occurrence of defects such as scratches due to the edge of the processing reference surface can be suppressed.
Further, in this embodiment, the present invention is applied to a substrate processing apparatus of a type that supplies a processing fluid from the outside of the chamber toward the main surface of the substrate M. However, a processing fluid supply means is provided in the substrate surface creation means, The present invention can also be applied to the case where the processing fluid is supplied from the processing fluid supply means, or the case where the processing fluid supply means is provided in the substrate support means and the processing fluid is supplied from the substrate support means. The present invention can also be applied to the case where the processing fluid is stored in the chamber, and the processing based on the catalyst reference etching is performed in a state where the substrate surface creation means and the substrate support means are placed in the processing fluid.
In this embodiment, the present invention is applied to a substrate processing apparatus of a type that relatively moves the processing reference surface 33 and the main surface by rotating both the processing reference surface 33 and the main surface. The present invention can also be applied to a substrate processing apparatus of a type in which the processing reference surface 33 and the main surface are moved relative to each other by a method.
Further, in this embodiment, the present invention is applied to the substrate processing apparatus of the single sheet type that processes the substrates M one by one. However, the present invention is also applied to a batch type substrate processing apparatus that processes a plurality of substrates M at the same time. Can be applied. Moreover, although the case where it processed over the main surface whole surface of the board | substrate M was shown here, you may perform only the local process which processes only the predetermined local part in the main surface of the board | substrate M as needed. These processes may be used in combination.

実施の形態2.
実施の形態2では、第2の基板の製造方法及び基板加工装置について説明する。
第2の実施の形態の特徴は、1台の基板加工装置で、粗加工と仕上げ加工および洗浄を可能にするものであり、図3から図8を参照しながら説明する。実施の形態1と加工装置上で異なる点は、触媒定盤を2種類以上搭載し、また洗浄液供給手段を有することである。
Embodiment 2. FIG.
In Embodiment 2, a second substrate manufacturing method and a substrate processing apparatus will be described.
The feature of the second embodiment is to enable roughing, finishing and cleaning with a single substrate processing apparatus, which will be described with reference to FIGS. The difference between the first embodiment and the processing apparatus is that two or more types of catalyst surface plates are mounted and a cleaning liquid supply means is provided.

基板加工にあたって、粗加工と仕上げ加工(精密加工)を分けて行い、且つ、触媒定盤においては、触媒物質の材料又は加工基準面33の機械的性質(材料や硬度)の少なくともいずれかの相違により、粗加工よりこの最終段階の仕上げ加工の加工速度を小さくし、かつ仕上げ加工で使用される触媒材料が基板Mを溶解させない洗浄液で溶解洗浄されるという実施の形態2の構成は、実施の形態1と差がない。第1と第2の触媒定盤を構成する触媒と弾性部材の組み合わせ、触媒材料、処理流体、及び洗浄液についても実施の形態1と同様である。相違している点は、実施の形態1が複数の基板加工装置を用いたのに対し、実施の形態2では1台の基板加工装置で全ての処理を行うという点であり、そのための装置構成と機能、処理手順について説明する。実施の形態1と共通の部分については説明を省略する。なお、ここでは、触媒定盤を2種類搭載した例で説明するが、2種類に限るものではなく、3種類以上の複数を搭載しても構わない。また、基板準備工程は実施の形態1と同じなので、ここでは省略する。   In the substrate processing, rough processing and finishing processing (precision processing) are performed separately, and at the catalyst surface plate, at least one of the material of the catalyst substance or the mechanical property (material and hardness) of the processing reference surface 33 is different. Therefore, the configuration of the second embodiment in which the processing speed of the final finishing process is made lower than the roughing process and the catalyst material used in the finishing process is dissolved and cleaned with a cleaning solution that does not dissolve the substrate M is as follows. There is no difference from Form 1. The combination of the catalyst and the elastic member, the catalyst material, the processing fluid, and the cleaning liquid constituting the first and second catalyst plates are the same as in the first embodiment. The difference is that the first embodiment uses a plurality of substrate processing apparatuses, whereas the second embodiment performs all the processing with one substrate processing apparatus, and the apparatus configuration for that purpose is as follows. Functions and processing procedures will be described. Description of portions common to the first embodiment is omitted. Here, an example in which two types of catalyst surface plates are mounted will be described, but the present invention is not limited to two types, and a plurality of three or more types may be mounted. Further, since the substrate preparation process is the same as that of the first embodiment, it is omitted here.

図3及び図4は基板Mの主表面に対して触媒基準エッチングによる加工を施す基板加工装置の一例を示す。図3は基板加工装置の部分断面図であり、図4は基板加工装置の平面図である。尚、これ以降、図3及び図4に示す基板加工装置を用いて、基板Mの主表面として用いる上面M1をCARE加工する場合について説明するが、基板Mの下面M2も主表面として用いる場合には、上面M1と下面M2を入れ替えて、下面M2もCARE加工する。尚、下面M2を主表面として用いない場合であっても、必要に応じて、下面M2もCARE加工する。その場合には、下面M2のCARE加工後に上面M1のCARE加工を行う。   3 and 4 show an example of a substrate processing apparatus for processing the main surface of the substrate M by catalyst-based etching. FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the substrate processing apparatus, and FIG. 4 is a plan view of the substrate processing apparatus. In the following, the case where the upper surface M1 used as the main surface of the substrate M is CARE processed using the substrate processing apparatus shown in FIGS. 3 and 4 will be described. However, when the lower surface M2 of the substrate M is also used as the main surface. The upper surface M1 and the lower surface M2 are interchanged, and the lower surface M2 is also CARE processed. Even if the lower surface M2 is not used as the main surface, the lower surface M2 is also CARE processed as necessary. In that case, CARE processing of the upper surface M1 is performed after CARE processing of the lower surface M2.

基板加工装置101は、酸化物を含む材料からなる主表面を有する基板Mを支持する基板支持手段2と、第1の触媒物質の加工基準面33を有する基板表面創製手段3と、第1の加工基準面33と、第2の触媒物質の加工基準面133を有する基板表面創製手段103と、主表面との間に処理流体を供給する処理流体供給手段4と、加工基準面33及び133と主表面との間に処理流体が介在する状態で、加工基準面33及び133を主表面に接触又は接近させる駆動手段5とを備えている。   The substrate processing apparatus 101 includes a substrate supporting means 2 that supports a substrate M having a main surface made of an oxide-containing material, a substrate surface creation means 3 having a processing reference surface 33 of a first catalytic substance, Substrate surface creation means 103 having a processing reference surface 33, a processing reference surface 133 for the second catalytic material, a processing fluid supply means 4 for supplying a processing fluid between the main surface, and processing reference surfaces 33 and 133 Drive means 5 is provided for bringing the processing reference surfaces 33 and 133 into contact with or approaching the main surface in a state where the processing fluid is interposed between the main surface and the processing surface.

基板支持手段2は、円筒形のチャンバー6内に配置される。チャンバー6は、後述する相対運動手段7の軸部71をチャンバー6内に配置するために、チャンバー6の底部63の中央に形成された開口部61と、処理流体供給手段4から供給された処理流体を排出するために、チャンバー6の底部63の、開口部61より外周寄りに形成された排出口62とを備えている。図3では、排出口62から処理流体が排出される様子が矢印で示されている。   The substrate support means 2 is disposed in a cylindrical chamber 6. The chamber 6 has an opening 61 formed in the center of the bottom 63 of the chamber 6 and the processing fluid supplied from the processing fluid supply means 4 in order to arrange a shaft portion 71 of the relative motion means 7 described later in the chamber 6. In order to discharge the fluid, the bottom 63 of the chamber 6 is provided with a discharge port 62 formed closer to the outer periphery than the opening 61. In FIG. 3, a state in which the processing fluid is discharged from the discharge port 62 is indicated by an arrow.

基板支持手段2は、基板Mを支える支持部21と、支持部21を固定する平面部22とを備えている。支持部21は、基板加工装置101を上から見たとき、矩形状であり、基板Mの下面M2周縁の四辺を支える収容部21aを備えている。平面部22は、基板加工装置1を上から見たとき、円形状である。   The substrate support means 2 includes a support portion 21 that supports the substrate M and a flat portion 22 that fixes the support portion 21. The support portion 21 has a rectangular shape when the substrate processing apparatus 101 is viewed from above, and includes a receiving portion 21a that supports four sides of the periphery of the lower surface M2 of the substrate M. The planar portion 22 has a circular shape when the substrate processing apparatus 1 is viewed from above.

基板表面創製手段3及び103は、それぞれ触媒定盤31及び131を備えている。触媒定盤31及び131は、後述する相対運動手段7の触媒定盤取付部72及び172に取り付けられている。触媒定盤31及び131は、それぞれ、定盤本体32及び132と、定盤本体を覆うように定盤本体の表面全面に形成される基材とその表面に触媒が被着された加工基準面33及び133とを備えている。したがって、加工基準面33及び133上の触媒物質は、基板Mと対向する向きに配置されている。 The substrate surface creation means 3 and 103 include catalyst surface plates 31 and 131, respectively. The catalyst surface plates 31 and 131 are attached to catalyst surface plate mounting portions 72 and 172 of the relative motion means 7 described later. The catalyst surface plates 31 and 131 are the surface plate bodies 32 and 132, the base material formed on the entire surface of the surface plate body so as to cover the surface plate body, and the processing reference surface on which the catalyst is deposited. 33 and 133. Therefore, the catalyst material on the processing reference surfaces 33 and 133 is arranged in a direction facing the substrate M.

触媒定盤31及び131の全体形状は、特に制限されない。例えば、円盤、球、円柱、円錐、角錐の外形のものを使用することができる。加工基準面33及び133が形成される触媒定盤31及び131の部分の表面形状も、特に制限されない。例えば、平面、半球、丸みを帯びた形状のものを使用することができる。   The overall shape of the catalyst surface plates 31 and 131 is not particularly limited. For example, the outer shape of a disk, a sphere, a cylinder, a cone, or a pyramid can be used. The surface shape of the portions of the catalyst surface plates 31 and 131 on which the processing reference surfaces 33 and 133 are formed is not particularly limited. For example, a flat, hemispherical, or rounded shape can be used.

処理流体供給手段4は、チャンバー6の外側から支持部21に載置される基板Mの主表面に向かって延在する供給管41と、この供給管41の下端部先端に設けられ、支持部21に載置される基板Mの主表面に向けて処理流体を噴射する噴射ノズル42とを備えている。供給管41は、例えば、チャンバー6の外側に設けられた処理流体貯留タンク(図示せず)及び加圧ポンプ(図示せず)に接続されている。処理流体は、供給管41を通って噴射ノズル42に供給され、噴射ノズル42から支持部21に載置される基板Mの主表面上に供給される。   The processing fluid supply means 4 is provided at the tip of the lower end of the supply pipe 41 and the supply pipe 41 extending from the outside of the chamber 6 toward the main surface of the substrate M placed on the support 21. And an injection nozzle 42 for injecting a processing fluid toward the main surface of the substrate M placed on the substrate 21. The supply pipe 41 is connected to, for example, a processing fluid storage tank (not shown) and a pressurizing pump (not shown) provided outside the chamber 6. The processing fluid is supplied to the injection nozzle 42 through the supply pipe 41 and is supplied from the injection nozzle 42 onto the main surface of the substrate M placed on the support portion 21.

また、洗浄液供給手段104は、チャンバー6の外側から支持部21に載置される基板Mの主表面に向かって延在する供給管141と、この供給管141の下端部先端に設けられ、支持部21に載置される基板Mの主表面に向けて処理流体を噴射する噴射ノズル142とを備えている。供給管141は、例えば、チャンバー6の外側に設けられた洗浄液貯留タンク(図示せず)及び加圧ポンプ(図示せず)に接続されている。洗浄液は、供給管141を通って噴射ノズル142に供給され、噴射ノズル142から支持部21に載置される基板Mの主表面上に供給される。   The cleaning liquid supply means 104 is provided at the distal end of the supply pipe 141 extending from the outside of the chamber 6 toward the main surface of the substrate M placed on the support section 21 and the lower end of the supply pipe 141. And an ejection nozzle 142 that ejects a processing fluid toward the main surface of the substrate M placed on the unit 21. The supply pipe 141 is connected to, for example, a cleaning liquid storage tank (not shown) and a pressure pump (not shown) provided outside the chamber 6. The cleaning liquid is supplied to the injection nozzle 142 through the supply pipe 141 and is supplied from the injection nozzle 142 onto the main surface of the substrate M placed on the support portion 21.

駆動手段5は、後述する相対運動手段7の触媒定盤取付部72の上端に接続され、チャンバー6の周囲まで、支持部21に載置される基板Mの主表面と平行な方向に延びる第1のアーム部51及び第2のアーム部151と、アーム部51及び151のチャンバー6の周囲まで延びた端部を支え、支持部21に載置される基板Mの主表面と垂直な方向に延びる第1の軸部52及び第2の軸部152と、軸部52及び152の下端を支持する土台部53と、チャンバー6の周囲に配置され、土台部53の移動経路を定めるガイド54とを備えている。アーム部51及び151は、その長手方向に移動することができる(図3、図4中の両矢印C、C2を参照)。軸部52及び152は、その長手方向に移動することにより、アーム部51及び151を独立に上下動させることができる(図3中の両矢印D、D2を参照)。土台部53は、支持部21に載置された基板Mの主表面と垂直な方向の軸を回転中心として所定の角度だけ回転することにより、アーム部51及び151を独立に旋回させることができる(図3中の両矢印E、E2を参照)。ガイド54は、支持部21に載置される基板Mの隣り合う二辺と平行な方向(第1の方向と第2の方向)に配置され、土台部53のL字形の移動経路を形成する。土台部53は、第1の方向のガイド54に沿って移動することにより、アーム部51及び151を第1の方向に移動させ(図4中の両矢印Fを参照)、第2の方向のガイド54に沿って移動することにより、アーム部51及び151を第2の方向に移動させることができる(図4中の両矢印Gを参照)。このようなアーム部51及び151の移動により、支持部21に載置された基板Mの主表面の所定の位置に第1の触媒定盤31及び第2の触媒定盤131を配置することができる。   The drive means 5 is connected to the upper end of a catalyst surface plate mounting portion 72 of the relative motion means 7 described later, and extends to the periphery of the chamber 6 in a direction parallel to the main surface of the substrate M placed on the support portion 21. The first arm portion 51 and the second arm portion 151 and the end portions of the arm portions 51 and 151 that extend to the periphery of the chamber 6 are supported, and in a direction perpendicular to the main surface of the substrate M placed on the support portion 21. A first shaft portion 52 and a second shaft portion 152 that extend, a base portion 53 that supports the lower ends of the shaft portions 52 and 152, a guide 54 that is disposed around the chamber 6 and defines a movement path of the base portion 53, It has. The arm portions 51 and 151 can move in the longitudinal direction (see double arrows C and C2 in FIGS. 3 and 4). The shaft portions 52 and 152 can move the arm portions 51 and 151 up and down independently by moving in the longitudinal direction (see double arrows D and D2 in FIG. 3). The base portion 53 can rotate the arm portions 51 and 151 independently by rotating a predetermined angle about an axis perpendicular to the main surface of the substrate M placed on the support portion 21 as a rotation center. (See double arrows E and E2 in FIG. 3). The guide 54 is disposed in a direction (first direction and second direction) parallel to two adjacent sides of the substrate M placed on the support portion 21, and forms an L-shaped movement path of the base portion 53. . The base portion 53 moves along the guide 54 in the first direction, thereby moving the arm portions 51 and 151 in the first direction (see the double arrow F in FIG. 4), and in the second direction. By moving along the guide 54, the arm portions 51 and 151 can be moved in the second direction (see the double arrow G in FIG. 4). By such movement of the arm portions 51 and 151, the first catalyst surface plate 31 and the second catalyst surface plate 131 can be disposed at predetermined positions on the main surface of the substrate M placed on the support portion 21. it can.

基板加工装置101は、加工基準面33及び133と主表面とを相対運動させる相対運動手段7を備えている。相対運動手段7は、平面部22を支え、開口部61を通ってチャンバー6の外部まで延在する軸部71と、軸部71を回転させる回転駆動手段(図示せず)とを備えている。軸部71は、支持部21に載置される基板Mの主表面と垂直な方向に延在し、回転駆動手段(図示せず)により、支持部21に載置される基板Mの主表面と垂直な方向の軸を回転中心として回転することができる(図3中の矢印Aを参照)。軸部71の回転中心の延長方向に、平面部22の中心と支持部21に載置される基板Mの中心とが位置する。軸部71が回転することにより、軸部71に支えられている平面部22がその中心を回転中心として回転し、さらに、平面部22に固定されている支持部21に載置される基板Mがその中心を回転中心として回転する。また、相対運動手段7は、触媒定盤31及び131が取り付けられる触媒定盤取付部72及び172と、駆動手段5のアーム部51及び151に設けられた回転駆動手段(図示せず)とを備えている。触媒定盤取付部72及び172は、回転駆動手段(図示せず)により、支持部21に載置される基板Mの主表面と垂直な方向の軸を回転中心として回転することができる(図4中の矢印B、B2を参照)。   The substrate processing apparatus 101 includes relative motion means 7 that relatively moves the processing reference surfaces 33 and 133 and the main surface. The relative motion means 7 includes a shaft portion 71 that supports the flat surface portion 22 and extends to the outside of the chamber 6 through the opening portion 61, and a rotation drive means (not shown) that rotates the shaft portion 71. . The shaft portion 71 extends in a direction perpendicular to the main surface of the substrate M placed on the support portion 21, and the main surface of the substrate M placed on the support portion 21 by rotation driving means (not shown). Can be rotated about an axis perpendicular to the axis of rotation (see arrow A in FIG. 3). The center of the flat surface portion 22 and the center of the substrate M placed on the support portion 21 are positioned in the extending direction of the rotation center of the shaft portion 71. By rotating the shaft portion 71, the flat surface portion 22 supported by the shaft portion 71 rotates around the center thereof, and the substrate M placed on the support portion 21 fixed to the flat surface portion 22. Rotates around the center of rotation. The relative motion means 7 includes catalyst surface plate mounting portions 72 and 172 to which the catalyst surface plates 31 and 131 are mounted, and rotation drive means (not shown) provided on the arm portions 51 and 151 of the drive means 5. I have. The catalyst surface plate mounting portions 72 and 172 can be rotated about the axis in the direction perpendicular to the main surface of the substrate M placed on the support portion 21 by a rotation driving means (not shown) (see FIG. 4 (see arrows B and B2).

基板加工装置101は、基板Mに加える荷重(加工圧力)を制御する第1の荷重制御手段8及び第2の荷重制御手段108を備えている。荷重制御手段8及び108は、それぞれ、触媒定盤取付部72及び172内に設けられ、第1の触媒定盤3及び第2の触媒定盤131に荷重を加えるエアシリンダ81及び181と、エアシリンダ81及び181により触媒定盤31及び131に加えられる荷重を測定し、所定の荷重を超えないようにエアバルブをオン・オフして、エアシリンダ81及び181によって触媒定盤31及び131に加えられる荷重を制御するロードセル82及び182とを、それぞれ、備えている。触媒基準エッチングによる加工を行うとき、荷重制御手段8及び108により、基板Mに加える荷重(加工圧力)を制御する。 The substrate processing apparatus 101 includes a first load control unit 8 and a second load control unit 108 that control a load (processing pressure) applied to the substrate M. Load control means 8 and 108, respectively, provided on the catalyst platen attachment portion 72 and 172, the air cylinder 81 and 181 to apply a load to the first catalyst platen 3 1 and the second catalyst platen 1 31 Then, the load applied to the catalyst surface plates 31 and 131 by the air cylinders 81 and 181 is measured, the air valve is turned on / off so as not to exceed a predetermined load, Load cells 82 and 182 for controlling the applied load are provided, respectively. When processing by catalyst reference etching is performed, the load (processing pressure) applied to the substrate M is controlled by the load control means 8 and 108.

加工取り代を設定どおりに確保するための制御方法としては、例えば、予め別に用意した基板Mに対して、種々の局所加工条件(加工圧力、回転数(触媒定盤、基板)、処理流体の流量)、加工時間と加工取り代との関係を求めておき、所望の加工取り代となる加工条件と加工時間を決定し、当該加工時間を管理することで、加工取り代を制御することができる。これに限定されるものではなく、加工取り代を設定どおりに確保できる方法であれば、種々の方法を選択してもよい。   As a control method for securing the machining allowance as set, for example, various local processing conditions (processing pressure, rotational speed (catalyst platen, substrate), processing fluid, Flow rate), machining time and machining allowance are determined, the machining condition and machining time to be the desired machining allowance are determined, and the machining allowance is controlled by controlling the machining time. it can. The method is not limited to this, and various methods may be selected as long as the machining allowance can be ensured as set.

図3及び図4に示す基板加工装置を用いて、触媒基準エッチングによる加工を行う場合、先ず、基板Mを、主表面として用いる上面M1を上側に向けて支持部21に載置して固定する。
その後、第1の基板表面創製手段3を使って粗加工を行う。そのために、アーム部51の長手方向移動(両矢印C)、アーム部51の旋回移動(両矢印E)、アーム部51の第1方向移動(両矢印F)、アーム部51の第2方向移動(両矢印G)により、基板表面創製手段3の加工基準面33を、基板Mの上面M1に対向するように配置する。第2の基板表面創製手段103はチャンバー6の外に退避させておく。その後、軸部71及び触媒定盤取付部72を所定の回転速度で回転させることによって、加工基準面33及び上面M1を所定の回転速度で回転させながら、噴射ノズル42から上面M1上に処理流体を供給し、上面M1と加工基準面33との間に処理流体を介在させる。その状態で、加工基準面33を、アーム部51の上下移動(両矢印D)により、基板Mの上面M1に接触又は接近させる。その際、荷重制御手段8により、基板Mに加えられる荷重が所定の値に制御される。
その後、粗加工の所定の加工取り代になった時点で、軸部71及び触媒定盤取付部72の回転並びに処理流体の供給を止める。そして、アーム部51の上下移動(両矢印D)により、加工基準面33を、上面M1から所定の距離だけ離す。
When performing processing by catalyst-based etching using the substrate processing apparatus shown in FIGS. 3 and 4, first, the substrate M is placed and fixed on the support portion 21 with the upper surface M1 used as the main surface facing upward. .
Thereafter, rough processing is performed using the first substrate surface creation means 3. Therefore, the arm part 51 moves in the longitudinal direction (double arrow C), the arm part 51 turns (double arrow E), the arm part 51 moves in the first direction (double arrow F), and the arm part 51 moves in the second direction. The processing reference surface 33 of the substrate surface creation means 3 is arranged so as to face the upper surface M1 of the substrate M by (double arrow G). The second substrate surface creation means 103 is retracted out of the chamber 6. Thereafter, by rotating the shaft portion 71 and the catalyst surface plate mounting portion 72 at a predetermined rotation speed, the processing fluid is transferred from the injection nozzle 42 onto the upper surface M1 while rotating the processing reference surface 33 and the upper surface M1 at a predetermined rotation speed. And a processing fluid is interposed between the upper surface M1 and the processing reference surface 33. In this state, the processing reference surface 33 is brought into contact with or brought close to the upper surface M1 of the substrate M by the vertical movement of the arm portion 51 (double arrow D). At that time, the load applied to the substrate M is controlled to a predetermined value by the load control means 8.
Thereafter, when the predetermined machining allowance for rough machining is reached, the rotation of the shaft portion 71 and the catalyst surface plate mounting portion 72 and the supply of the processing fluid are stopped. Then, the machining reference surface 33 is separated from the upper surface M1 by a predetermined distance by the vertical movement of the arm portion 51 (double arrow D).

その後、上面図である図5に示すように、アーム51を回転させて、第1の基板表面創製手段3をチャンバー6の外に退避させる。 Thereafter, as shown in FIG. 5, which is a top view, the arm portion 51 is rotated to retract the first substrate surface creation means 3 out of the chamber 6.

次に、噴射ノズル142から上面M1上に洗浄液を供給して、第1の触媒基準エッチングで基板表面に付着した触媒を除去する。この時、洗浄液が基板の上面M1にわたって均一に供給されるように、軸部71を所定の回転速度で回転させることにより基板Mを回転させる。基板表面創製手段3及び103はチャンバー6の外に退避させてあるので、第1及び第2の加工基準面33及び133に形成されている各触媒は洗浄液を被ることなく、洗浄液から保護される。   Next, the cleaning liquid is supplied from the injection nozzle 142 onto the upper surface M1, and the catalyst attached to the substrate surface by the first catalyst reference etching is removed. At this time, the substrate M is rotated by rotating the shaft portion 71 at a predetermined rotation speed so that the cleaning liquid is uniformly supplied over the upper surface M1 of the substrate. Since the substrate surface creation means 3 and 103 are retracted out of the chamber 6, the respective catalysts formed on the first and second processing reference surfaces 33 and 133 are protected from the cleaning liquid without being covered with the cleaning liquid. .

次に、軸部71を所定の回転速度で回転させて基板Mを回転させながら、噴射ノズル42から上面M1上に処理流体を供給して、リンスを行い、その後、処理流体の供給を停止して、基板Mを回転乾燥させる。   Next, while rotating the shaft portion 71 at a predetermined rotation speed and rotating the substrate M, the processing fluid is supplied from the spray nozzle 42 onto the upper surface M1, rinsing is performed, and then the supply of the processing fluid is stopped. Then, the substrate M is rotated and dried.

その後、第2の基板表面創製手段103を使って仕上げ加工を行う。そのために、上面図である図6及び断面図である図7に示すように、アーム部151の長手方向移動(両矢印C2)、アーム部151の旋回移動(両矢印E2)、アーム部151の第1方向移動(両矢印F)、アーム部151の第2方向移動(両矢印G)により、基板表面創製手段103の加工基準面133を、基板Mの上面M1に対向するように配置する。この時、第1の基板表面創製手段3はチャンバー6の外に退避させたままにしておく。その後、軸部71及び触媒定盤取付部72を所定の回転速度で回転させることによって、第2の加工定盤の加工基準面133及び上面M1を所定の回転速度で回転させながら、噴射ノズル42から上面M1上に処理流体を供給し、上面M1と加工基準面133との間に処理流体を介在させる。その状態で、加工基準面133を、アーム部151の上下移動(両矢印D2)により、基板Mの上面M1に接触又は接近させる。その際、荷重制御手段108により、基板Mに加えられる荷重が所定の値に制御される。
その後、仕上げ加工の所定の加工取り代になった時点で、軸部71及び触媒定盤取付部72の回転並びに処理流体の供給を止める。そして、アーム部51の上下移動(両矢印D)により、加工基準面133を、上面M1から所定の距離だけ離す。
Thereafter, finishing is performed using the second substrate surface creation means 103. Therefore, as shown in FIG. 6 which is a top view and FIG. 7 which is a cross-sectional view, the arm portion 151 is moved in the longitudinal direction (double arrow C2), the arm portion 151 is swung (double arrow E2), and the arm portion 151 is moved. The processing reference surface 133 of the substrate surface creation means 103 is disposed so as to face the upper surface M1 of the substrate M by the first direction movement (double arrow F) and the second direction movement of the arm 151 (double arrow G). At this time, the first substrate surface creation means 3 is kept retracted from the chamber 6. Thereafter, by rotating the shaft portion 71 and the catalyst surface plate mounting portion 72 at a predetermined rotation speed, the injection nozzle 42 while rotating the processing reference surface 133 and the upper surface M1 of the second processing surface plate at a predetermined rotation speed. The processing fluid is supplied onto the upper surface M1 from the upper surface, and the processing fluid is interposed between the upper surface M1 and the processing reference surface 133. In this state, the processing reference surface 133 is brought into contact with or close to the upper surface M1 of the substrate M by the vertical movement of the arm portion 151 (double arrow D2). At that time, the load applied to the substrate M is controlled to a predetermined value by the load control means 108.
Thereafter, when the predetermined machining allowance for finishing is reached, the rotation of the shaft portion 71 and the catalyst surface plate mounting portion 72 and the supply of the processing fluid are stopped. Then, the machining reference surface 133 is separated from the upper surface M1 by a predetermined distance by the vertical movement of the arm portion 51 (double arrow D).

その後、上面図である図8に示すように、アーム151を回転させて、第2の基板表面創製手段103をチャンバー6の外に退避させる。 Thereafter, as shown in FIG. 8 which is a top view, the arm portion 151 is rotated to retract the second substrate surface creation means 103 out of the chamber 6.

次に、噴射ノズル142から上面M1上に洗浄液を供給して、第1の触媒基準エッチングで基板表面に付着した触媒を除去する。この時、洗浄液が基板Mの上面M1に亘って供給されるように、軸部71を所定の回転速度で回転させることにより基板を回転させる。基板表面創製手段3及び103はチャンバー6の外に退避させてあるので、第1及び第2の加工基準面33及び133に形成されている各触媒は洗浄液を被ることなく、洗浄液から保護される。なお、洗浄液が、第1の触媒基準エッチングで用いた触媒と、第2の触媒基準エッチングで用いた触媒が異なり、そのことにより洗浄液も異なる場合は、洗浄液供給管と噴射ノズルを適時追加して対応する。あるいは、基板Mを加工装置101から取り出して、別の洗浄装置にて触媒除去洗浄を行う。   Next, the cleaning liquid is supplied from the injection nozzle 142 onto the upper surface M1, and the catalyst attached to the substrate surface by the first catalyst reference etching is removed. At this time, the substrate is rotated by rotating the shaft portion 71 at a predetermined rotational speed so that the cleaning liquid is supplied over the upper surface M1 of the substrate M. Since the substrate surface creation means 3 and 103 are retracted out of the chamber 6, each catalyst formed on the first and second processing reference surfaces 33 and 133 is protected from the cleaning liquid without being covered with the cleaning liquid. . If the cleaning liquid is different from the catalyst used in the first catalyst reference etching and the catalyst used in the second catalyst reference etching, and thus the cleaning liquid is also different, add the cleaning liquid supply pipe and the injection nozzle as appropriate. Correspond. Alternatively, the substrate M is taken out from the processing apparatus 101, and the catalyst removal cleaning is performed by another cleaning apparatus.

次に、軸部71を所定の回転速度で回転させて基板Mを回転させながら、噴射ノズル42から上面M1上に処理流体を供給して、リンスを行い、その後、処理流体供給を停止して、基板Mを回転乾燥させる。回転乾燥終了後、基板Mを加工装置101から取り出す。
このような基板準備工程と、粗加工と仕上げ加工からなる2段階の触媒基準エッチングによる基板加工工程とにより、基板Mが製造される。
Next, while rotating the shaft portion 71 at a predetermined rotational speed to rotate the substrate M, the processing fluid is supplied from the spray nozzle 42 onto the upper surface M1, rinsing is performed, and then the processing fluid supply is stopped. Then, the substrate M is rotated and dried. After completion of the rotary drying, the substrate M is taken out from the processing apparatus 101.
The substrate M is manufactured by such a substrate preparation step and a substrate processing step by two-stage catalyst-based etching including roughing and finishing.

この実施の形態2の基板の製造方法によれば、加工速度の速い粗加工で製造スループットを稼ぎ、仕上げ加工で高い表面平滑度(低表面荒れ)を達成できるので、スループットと高平滑度の両立が可能となる。また、粗加工と、仕上げ加工を完全に切り分けて処理するため、製造の安定性、すなわち、安定的に高い平滑度をもつ基板Mを、安定した製造スループットで供給することが可能となる。さらに、1台の装置で一連の処理を行えるので、装置間を行き来する時に生じる手間やオーバーヘッドタイムロスをなくすことができる。
なお、ここでは基板Mの主表面全面に亘って加工する場合を示したが、必要に応じて、予め定めた局部のみを加工する局部加工のみを行っても良く、これらの加工を併用しても良い。
According to the substrate manufacturing method of the second embodiment, it is possible to achieve high surface smoothness (low surface roughness) by finishing processing by increasing manufacturing throughput by rough processing with a high processing speed, and thus achieving both throughput and high smoothness. Is possible. Further, since the rough machining and the finishing process are completely separated and processed, it is possible to supply the substrate M having the stability of production, that is, the stable high smoothness with a stable production throughput. Furthermore, since a series of processing can be performed by one apparatus, it is possible to eliminate trouble and overhead time loss that occur when moving between apparatuses.
In addition, although the case where it processed over the main surface whole surface of the board | substrate M was shown here, only the local process which processes only a predetermined local part may be performed as needed, and these processes are used together. Also good.

実施の形態3.
実施の形態3では、多層反射膜付き基板の製造方法を説明する。
Embodiment 3 FIG.
In the third embodiment, a method for manufacturing a substrate with a multilayer reflective film will be described.

この実施の形態3では、実施の形態1の基板の製造方法で説明した方法により製造した基板Mの主表面上に、高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層した多層反射膜を形成し、多層反射膜付き基板を製造するか、さらに、この多層反射膜上に保護膜を形成して、多層反射膜付き基板を製造する。   In this third embodiment, a multilayer reflective film in which high refractive index layers and low refractive index layers are alternately laminated on the main surface of the substrate M manufactured by the method described in the substrate manufacturing method of the first embodiment. Then, a substrate with a multilayer reflective film is produced, or a protective film is formed on the multilayer reflective film to produce a substrate with a multilayer reflective film.

この実施の形態3による多層反射膜付き基板の製造方法によれば、実施の形態1又は2の基板の製造方法により得られた基板Mを用いて多層反射膜付き基板を製造するので、基板要因による特性の悪化を防止することができ、所望の特性をもった多層反射膜付き基板を製造することができる。   According to the method for manufacturing a substrate with a multilayer reflective film according to the third embodiment, the substrate with the multilayer reflective film is manufactured using the substrate M obtained by the method for manufacturing the substrate according to the first or second embodiment. It is possible to prevent the deterioration of characteristics due to the above, and it is possible to manufacture a substrate with a multilayer reflective film having desired characteristics.

EUVリソグラフィ用多層膜付き基板の場合は、基板表面のピットやバンプによる凹凸及び多層膜中の欠陥による位相欠陥に留意する必要がある。この位相欠陥の検査感度は、基板段階より多層膜成膜後の段階で検査した方が検査感度は高い。この際、基板表面に表面荒れがあって表面平滑度が低いと、多層膜成膜後の検査であっても、位相欠陥検査の時のバックグラウンドノイズとなって検査感度が低下してしまう。本発明の実施の形態によれば、基板表面に加え、多層膜表面を含めて表面平滑度が高いため、位相欠陥検査感度を向上させることができ、位相欠陥管理品質の高い多層反射膜付き基板を製造することが可能となる。   In the case of a substrate with a multilayer film for EUV lithography, it is necessary to pay attention to unevenness due to pits and bumps on the substrate surface and phase defects due to defects in the multilayer film. The inspection sensitivity of the phase defect is higher when the inspection is performed at the stage after the multilayer film is formed than at the substrate stage. At this time, if the surface of the substrate is rough and the surface smoothness is low, even if the inspection is performed after the multilayer film is formed, it becomes a background noise at the time of phase defect inspection and the inspection sensitivity is lowered. According to the embodiment of the present invention, since the surface smoothness including the multilayer film surface is high in addition to the substrate surface, the phase defect inspection sensitivity can be improved, and the substrate with the multilayer reflection film having high phase defect management quality. Can be manufactured.

実施の形態4.
実施の形態4では、マスクブランクの製造方法を説明する。
Embodiment 4 FIG.
In the fourth embodiment, a mask blank manufacturing method will be described.

この実施の形態4では、実施の形態1又は2の基板の製造方法で説明した方法により製造した基板Mの主表面上に、転写パターン用薄膜としての遮光膜を形成してバイナリーマスクブランクを製造し、又は転写パターン用薄膜としての光半透過膜を形成してハーフトーン型位相シフトマスクブランクを製造し、又は転写パターン用薄膜として光半透過膜、遮光膜を順次形成してハーフトーン型位相シフトマスクブランクを製造する。   In the fourth embodiment, a binary mask blank is manufactured by forming a light-shielding film as a transfer pattern thin film on the main surface of the substrate M manufactured by the method described in the substrate manufacturing method of the first or second embodiment. Alternatively, a halftone phase shift mask blank is manufactured by forming a light translucent film as a transfer pattern thin film, or a halftone phase shift mask blank is sequentially formed as a transfer pattern thin film. A shift mask blank is manufactured.

また、この実施の形態4では、実施の形態3の多層反射膜付き基板の製造方法で説明した方法により製造した多層反射膜付き基板の保護膜上に転写パターン用薄膜としての吸収体膜を形成し、又は多層反射膜付き基板の多層反射膜上に保護膜及び転写パターン用薄膜としての吸収体膜を形成し、さらに多層反射膜を形成していない裏面に裏面導電膜を形成して、反射型マスクブランクを製造する。   In the fourth embodiment, an absorber film is formed as a transfer pattern thin film on the protective film of the multilayer reflective film-coated substrate manufactured by the method described in the method of manufacturing the multilayer reflective film-coated substrate of the third embodiment. Alternatively, a protective film and an absorber film as a transfer pattern thin film are formed on the multilayer reflective film of the substrate with the multilayer reflective film, and a back conductive film is formed on the back surface on which the multilayer reflective film is not formed. A mold mask blank is manufactured.

この実施の形態4によれば、実施の形態1又は2の基板の製造方法により得られた基板M又は実施の形態3の多層反射膜付き基板の製造方法によって得られた多層反射膜付き基板を用いてマスクブランクを製造するので、基板要因による特性の悪化を防止することができ、所望の特性をもったマスクブランクを製造することができる。   According to the fourth embodiment, the substrate M with the multilayer reflective film obtained by the substrate M obtained by the method for producing the substrate of the first or second embodiment or the substrate with the multilayer reflective film of the third embodiment is used. Since the mask blank is manufactured by using the mask blank, it is possible to prevent deterioration of characteristics due to substrate factors, and it is possible to manufacture a mask blank having desired characteristics.

実施の形態5.
実施の形態5では、転写用マスクの製造方法を説明する。
Embodiment 5. FIG.
In Embodiment 5, a method for manufacturing a transfer mask will be described.

この実施の形態5では、実施の形態4のマスクブランクの製造方法で説明した方法により製造したバイナリーマスクブランク、位相シフトマスクブランク、又は反射型マスクブランクの転写パターン用薄膜上に、露光・現像処理を行ってレジストパターンを形成する。このレジストパターンをマスクにして転写パターン用薄膜をエッチング処理して、転写パターンを形成して転写用マスクを製造する。   In the fifth embodiment, an exposure / development process is performed on the transfer pattern thin film of the binary mask blank, phase shift mask blank, or reflective mask blank manufactured by the method described in the mask blank manufacturing method of the fourth embodiment. To form a resist pattern. Using this resist pattern as a mask, the transfer pattern thin film is etched to form a transfer pattern to manufacture a transfer mask.

この実施の形態5によれば、実施の形態4のマスクブランクの製造方法により得られたマスクブランクを用いて転写用マスクを製造するので、基板要因による特性の悪化を防止することができ、所望の特性をもったマスクブランクを製造することができる。   According to the fifth embodiment, since the transfer mask is manufactured using the mask blank obtained by the mask blank manufacturing method of the fourth embodiment, it is possible to prevent the deterioration of the characteristics due to the substrate factor. A mask blank having the following characteristics can be manufactured.

以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明する。   Hereinafter, based on an Example, this invention is demonstrated more concretely.

実施例1.
A.ガラス基板の製造
1.基板準備工程
主表面及び裏面が研磨された6025サイズ(152.4mm×152.4mm×6.35mm)のTiO−SiOガラス基板である低熱膨張ガラス基板を準備した。なお、TiO−SiOガラス基板は、以下の粗研磨加工工程、精密研磨加工工程、超精密研磨加工工程、局所加工工程、及びタッチ研磨工程を経て得られたものである。
Example 1.
A. Production of glass substrate Substrate Preparation Step A low thermal expansion glass substrate, which is a 6025 size (152.4 mm × 152.4 mm × 6.35 mm) TiO 2 —SiO 2 glass substrate with the main surface and back surface polished, was prepared. The TiO 2 —SiO 2 glass substrate is obtained through the following rough polishing process, precision polishing process, ultra-precision polishing process, local processing process, and touch polishing process.

(1)粗研磨加工工程
端面面取加工及び研削加工を終えたガラス基板を両面研磨装置に10枚セットし、以下の研磨条件で粗研磨を行った。10枚セットを2回行い合計20枚のガラス基板の粗研磨を行った。なお、加工荷重、研磨時間は適宜調整して行った。
研磨スラリー:酸化セリウム(平均粒径2〜3μm)を含有する水溶液
研磨パッド:硬質ポリシャ(ウレタンパッド)
粗研磨後、ガラス基板に付着した研磨砥粒を除去するため、ガラス基板を洗浄槽に浸漬し、超音波を印加して洗浄を行った。
(1) Rough polishing process Step 10 glass substrates that have undergone end chamfering and grinding were set in a double-side polishing apparatus, and rough polishing was performed under the following polishing conditions. A set of 10 sheets was performed twice, and a total of 20 glass substrates were roughly polished. The processing load and polishing time were adjusted as appropriate.
Polishing slurry: Aqueous solution containing cerium oxide (average particle size 2 to 3 μm) Polishing pad: Hard polisher (urethane pad)
After the rough polishing, in order to remove the abrasive grains adhering to the glass substrate, the glass substrate was immersed in a cleaning tank and cleaned by applying ultrasonic waves.

(2)精密研磨加工工程
粗研磨を終えたガラス基板を両面研磨装置に10枚セットし、以下の研磨条件で精密研磨を行った。10枚セットを2回行い合計20枚のガラス基板の精密研磨を行った。なお、加工荷重、研磨時間は適宜調整して行った。
研磨スラリー:酸化セリウム(平均粒径1μm)を含有する水溶液
研磨パッド:軟質ポリシャ(スウェードタイプ)
精密研磨後、ガラス基板に付着した研磨砥粒を除去するため、ガラス基板を洗浄槽に浸漬し、超音波を印加して洗浄を行った。
(2) Precision polishing process step Ten glass substrates after rough polishing were set in a double-side polishing apparatus, and precision polishing was performed under the following polishing conditions. A 10-sheet set was performed twice, and a total of 20 glass substrates were precisely polished. The processing load and polishing time were adjusted as appropriate.
Polishing slurry: Aqueous solution containing cerium oxide (average particle size 1 μm) Polishing pad: Soft polisher (suede type)
After the precision polishing, in order to remove abrasive grains adhering to the glass substrate, the glass substrate was immersed in a cleaning tank and cleaned by applying ultrasonic waves.

(3)超精密研磨加工工程
精密研磨を終えたガラス基板を再び両面研磨装置に10枚セットし、以下の研磨条件で超精密研磨を行った。10枚セットを2回行い合計20枚のガラス基板の超精密研磨を行った。なお、加工荷重、研磨時間は適宜調整して行った。
研磨スラリー:コロイダルシリカを含有するアルカリ性水溶液(pH10.2)
(コロイダルシリカ含有量50wt%)
研磨パッド:超軟質ポリシャ(スウェードタイプ)
超精密研磨後、ガラス基板を水酸化ナトリウムのアルカリ洗浄液が入った洗浄槽に浸漬し、超音波を印加して洗浄を行った。
(3) Ultra-precision polishing process Step 10 glass substrates that had been subjected to precision polishing were again set in a double-side polishing apparatus, and ultra-precision polishing was performed under the following polishing conditions. A set of 10 sheets was performed twice and a total of 20 glass substrates were subjected to ultra-precision polishing. The processing load and polishing time were adjusted as appropriate.
Polishing slurry: alkaline aqueous solution (pH 10.2) containing colloidal silica
(Colloidal silica content 50wt%)
Polishing pad: Super soft polisher (suede type)
After ultra-precision polishing, the glass substrate was immersed in a cleaning tank containing an alkali cleaning solution of sodium hydroxide and cleaned by applying ultrasonic waves.

(4)局所加工工程
粗研磨加工工程、精密研磨加工工程、超精密研磨加工工程後のガラス基板の主表面及び裏面の平坦度を、平坦度測定装置(トロペル社製 UltraFlat200)を用いて測定した。平坦度測定は、ガラス基板の周縁領域を除外した148mm×148mmの領域に対して、1024×1024の地点で行った。ガラス基板の主表面及び裏面の平坦度の測定結果を、測定点ごとに仮想絶対平面に対する高さの情報(凹凸形状情報)としてコンピュータに保存した。仮想絶対平面は、仮想絶対平面から基板表面までの距離を、平坦度測定領域全体に対して二乗平均したときに最小の値となる面である。
その後、取得された凹凸形状情報とガラス基板に要求される主表面及び裏面の平坦度の基準値とを比較し、その差分を、ガラス基板の主表面及び裏面の所定領域ごとにコンピュータで算出した。この差分が、局所的な表面加工における各所定領域の必要除去量(加工取り代)となる。
(4) Local processing step The flatness of the main surface and the back surface of the glass substrate after the rough polishing processing step, the precision polishing processing step, and the ultraprecision polishing processing step was measured using a flatness measuring device (UltraFlat200 manufactured by Tropel). . The flatness measurement was performed at a point of 1024 × 1024 with respect to an area of 148 mm × 148 mm excluding the peripheral area of the glass substrate. The measurement results of the flatness of the main surface and the back surface of the glass substrate were stored in a computer as height information (uneven shape information) with respect to the virtual absolute plane for each measurement point. The virtual absolute plane is a plane having a minimum value when the distance from the virtual absolute plane to the substrate surface is squared with respect to the entire flatness measurement region.
After that, the obtained uneven shape information was compared with the standard values of the flatness of the main surface and the back surface required for the glass substrate, and the difference was calculated by a computer for each predetermined region of the main surface and the back surface of the glass substrate. . This difference becomes a necessary removal amount (processing allowance) of each predetermined region in local surface processing.

その後、ガラス基板の主表面及び裏面の所定領域ごとに、必要除去量に応じた局所的な表面加工の加工条件を設定した。設定方法は以下の通りである。事前にダミー基板を用いて、実際の加工と同じようにダミー基板を、一定時間基板移動させずにある地点(スポット)で加工し、その形状を平坦度測定装置(トロペル社製 UltraFlat200)にて測定し、単位時間当たりにおけるスポットでの加工体積を算出した。そして、単位時間当たりにおけるスポットでの加工体積と上述したように算出した各所定領域の必要除去量に従い、ガラス基板をラスタ走査する際の走査スピードを決定した。
その後、ガラス基板の主表面及び裏面を、基板仕上げ装置を用いて、磁気粘弾性流体研磨(Magnet Rheological Finishing:MRF)により、所定領域ごとに設定した加工条件に従い、局所的に表面加工した。なお、このとき、酸化セリウムの研磨粒子を含有する磁性研磨スラリーを使用した。
Then, the processing conditions of the local surface processing according to the required removal amount were set for every predetermined area | region of the main surface and back surface of a glass substrate. The setting method is as follows. Using a dummy substrate in advance, the dummy substrate is processed at a certain point (spot) without moving the substrate for a certain period of time in the same manner as in actual processing, and the shape thereof is measured with a flatness measuring device (UltraFlat 200 manufactured by Tropel). Measurement was performed, and the processing volume at the spot per unit time was calculated. Then, the scanning speed for raster scanning of the glass substrate was determined according to the processing volume at the spot per unit time and the necessary removal amount of each predetermined area calculated as described above.
Then, the main surface and the back surface of the glass substrate were locally surface-treated by a magnet viscoelastic fluid polishing (MRF) using a substrate finishing device according to the processing conditions set for each predetermined region. At this time, a magnetic polishing slurry containing cerium oxide polishing particles was used.

その後、ガラス基板を、濃度約10%の塩酸水溶液(温度約25℃)が入った洗浄槽に約10分間浸漬させ、続いて、純水によるリンス、イソプロピルアルコール(IPA)による乾燥を行った。   Thereafter, the glass substrate was immersed in a cleaning tank containing an aqueous hydrochloric acid solution having a concentration of about 10% (temperature: about 25 ° C.) for about 10 minutes, followed by rinsing with pure water and drying with isopropyl alcohol (IPA).

(5)タッチ研磨工程
局所加工工程によって荒れたガラス基板の主表面及び裏面の平滑性を高めるために、研磨スラリーを用いて行う低荷重の機械的研磨により微小量だけガラス基板の主表面及び裏面を研磨した。この研磨は、基板の大きさよりも大きい研磨パッドが張り付けられた上下の研磨定盤の間にキャリアで保持されたガラス基板をセットし、コロイダルシリカ砥粒(平均粒径50nm)を含有する研磨スラリーを供給しながら、ガラス基板を、上下の研磨定盤内で自転しながら公転することによって行った。
その後、ガラス基板を、水酸化ナトリウムのアルカリ洗浄液に浸漬し、超音波を印加して洗浄を行った。
(5) Touch polishing process In order to improve the smoothness of the main surface and back surface of the glass substrate that has been roughened by the local processing process, the main surface and back surface of the glass substrate are only minute amounts by low-load mechanical polishing using a polishing slurry. Polished. This polishing is performed by setting a glass substrate held by a carrier between upper and lower polishing surface plates to which a polishing pad larger than the size of the substrate is attached, and containing a colloidal silica abrasive (average particle size 50 nm). The glass substrate was revolved while rotating in the upper and lower polishing surface plates while feeding.
Thereafter, the glass substrate was immersed in an alkali cleaning solution of sodium hydroxide and cleaned by applying ultrasonic waves.

2.基板加工工程
次に、図1及び図2に示す基板加工装置を用いて、タッチ研磨工程後のガラス基板の主表面に対して、触媒基準エッチングによる加工を施した。
2. Substrate Processing Step Next, using the substrate processing apparatus shown in FIGS. 1 and 2, the main surface of the glass substrate after the touch polishing step was processed by catalyst-based etching.

この実施例では、粗加工に、ステンレス鋼(SUS)製の円盤形状の定盤本体32と、定盤本体32を覆うように定盤本体32の表面全面に形成されたフッ素系ゴムパッドと、ガラス基板と対向する側のフッ素系ゴムパッドの表面全面に形成されたCr(クロム)からなる加工基準面33とを備えた触媒定盤31を使用した。ここで、触媒定盤の直径は100mmである。ここで用いたフッ素系ゴムパッドの硬度(ショアA)は90である。このパッドにCrターゲットを用いてAr(アルゴン)ガス雰囲気中でスパッタリング成膜を行って触媒基準面形成した。成膜されたCrの膜厚は100nmである。
加工条件は以下の通りである。
処理流体:純水
軸部71の回転数(ガラス基板の回転数):10.3回転/分
触媒定盤取付部72の回転数(触媒定盤31の回転数):10回転/分
加工圧力:10hPa
加工取り代:20nm
上記ガラス基板とは別のガラス基板を使用して同一条件に粗加工し、加工取り代を非接触式形状測定装置を使用して計測し、加工時間と加工取り代により基板の加工速度を算出した。その結果、上記条件の、基板の加工速度は10nm/minであった。
In this embodiment, for rough machining, a disk-shaped surface plate main body 32 made of stainless steel (SUS), a fluorine rubber pad formed on the entire surface of the surface plate main body 32 so as to cover the surface plate main body 32, and glass A catalyst surface plate 31 having a processing reference surface 33 made of Cr (chromium) formed on the entire surface of the fluorine rubber pad on the side facing the substrate was used. Here, the diameter of the catalyst platen is 100 mm. The fluorine-based rubber pad used here has a hardness (Shore A) of 90. A catalyst reference surface was formed by performing sputtering film formation in an Ar (argon) gas atmosphere using a Cr target on the pad. The film thickness of the formed Cr is 100 nm.
The processing conditions are as follows.
Processing fluid: pure water Rotation speed of shaft 71 (rotation speed of glass substrate): 10.3 rotation / min. : 10 hPa
Processing allowance: 20nm
Using a glass substrate different from the above glass substrate, roughing to the same conditions, measuring the machining allowance using a non-contact type shape measuring device, and calculating the processing speed of the substrate by processing time and machining allowance did. As a result, the substrate processing speed under the above conditions was 10 nm / min.

まず、ガラス基板を、主表面を上側に向けて支持部1に載置して固定した。
その後、アーム部51の長手方向移動(両矢印C)、アーム部51のスイング移動(両矢印E)、アーム部51の第1方向移動(両矢印F)、アーム部51の第2方向移動(両矢印G)により、触媒定盤31の加工基準面33がガラス基板の主表面に対向して配置された状態で、触媒定盤31を配置した。触媒定盤31の配置位置は、ガラス基板及び触媒定盤31を回転させたときに、触媒定盤31の加工基準面33が、ガラス基板の主表面全体に接触又は接近することが可能な位置である。
その後、ガラス基板を10.3回転/分の回転速度及び触媒定盤31を10回転/分の回転速度で回転させる。ここで、ガラス基板の回転方向と触媒定盤31の回転方向とが、互いに逆になるようにガラス基板及び触媒定盤31を回転させる。これにより、両者間に周速差をとり、触媒基準エッチングによる加工の効率を高めることができる。また、両者の回転数は、僅かに異なるように設定される。これにより、触媒定盤31の加工基準面33がガラス基板の主表面上に対して異なる軌跡を描くように相対運動させることができ、触媒基準エッチングによる加工の効率を高めることができる。
ガラス基板及び触媒定盤31を回転させながら、噴射ノズル42からガラス基板の主表面上に純水を供給し、ガラス基板の主表面と加工基準面33との間に純水を介在させた。その状態で、触媒定盤31の加工基準面33を、アーム部51の上下移動(両矢印D)により、ガラス基板の裏面に接触又は接近させた。その際、ガラス基板に加えられる荷重(加工圧力)が10hPaに制御された。
加工取代がとれた時点で、ガラス基板及び触媒定盤31の回転及び純水の供給を止めた。そして、アーム部51の上下移動(両矢印D)により、触媒定盤31を、ガラス基板の主表面から所定の距離だけ離した。
その後、支持部21からガラス基板を取り外した。
First, the glass substrate was fixed by placing the support 2 1 toward the main surface on the upper side.
Thereafter, the longitudinal movement of the arm 51 (double arrow C), the swing movement of the arm 51 (double arrow E), the first movement of the arm 51 (double arrow F), and the second movement of the arm 51 ( By the double arrow G), the catalyst surface plate 31 was disposed in a state where the processing reference surface 33 of the catalyst surface plate 31 was disposed to face the main surface of the glass substrate. The arrangement position of the catalyst surface plate 31 is a position where the processing reference surface 33 of the catalyst surface plate 31 can contact or approach the entire main surface of the glass substrate when the glass substrate and the catalyst surface plate 31 are rotated. It is.
Thereafter, the glass substrate is rotated at a rotation speed of 10.3 rotations / minute and the catalyst surface plate 31 is rotated at a rotation speed of 10 rotations / minute. Here, the glass substrate and the catalyst platen 31 are rotated so that the rotation direction of the glass substrate and the rotation direction of the catalyst platen 31 are opposite to each other. Thereby, a peripheral speed difference can be taken between them, and the processing efficiency by catalyst reference | standard etching can be improved. Moreover, both rotation speeds are set to be slightly different. Thereby, the processing reference surface 33 of the catalyst surface plate 31 can be moved relative to the main surface of the glass substrate so as to draw different trajectories, and the processing efficiency by the catalyst reference etching can be increased.
While rotating the glass substrate and the catalyst surface plate 31, pure water was supplied from the injection nozzle 42 onto the main surface of the glass substrate, and the pure water was interposed between the main surface of the glass substrate and the processing reference surface 33. In that state, the processing reference surface 33 of the catalyst surface plate 31 was brought into contact with or approached to the back surface of the glass substrate by the vertical movement of the arm portion 51 (double arrow D). At that time, the load (processing pressure) applied to the glass substrate was controlled to 10 hPa.
When processing allowance was taken, the rotation of the glass substrate and the catalyst surface plate 31 and the supply of pure water were stopped. Then, the catalyst surface plate 31 was separated from the main surface of the glass substrate by a predetermined distance by the vertical movement of the arm portion 51 (double arrow D).
Thereafter, the glass substrate was removed from the support portion 21.

その後、支持部21から取り外したガラス基板を以下のように洗浄した。まず、硝酸第2セリウムアンモニウムと過塩素酸を含むCrエッチング液で洗浄を行った後、純水によるリンス、乾燥を行った。   Thereafter, the glass substrate removed from the support portion 21 was washed as follows. First, after cleaning with a Cr etching solution containing ceric ammonium nitrate and perchloric acid, rinsing with pure water and drying were performed.

次に、仕上げ加工を、粗加工とは触媒定盤31のみ異なる同一構造の別の基板加工装置1を用いて、下記のように実施した。ステンレス鋼(SUS)製の円盤形状の定盤本体32と、定盤本体32を覆うように定盤本体32の表面全面に形成されたフッ素系ゴムパッドと、ガラス基板と対向する側のフッ素系ゴムパッドの表面全面に形成されたPt(白金)からなる加工基準面33とを備えた触媒定盤31を使用した。ここで、触媒定盤の直径は100mmである。ここで用いたフッ素系ゴムパッドの硬度(ショアA)は90である。このパッドにPtターゲットを用いてAr(アルゴン)ガス雰囲気中でスパッタリング成膜を行って触媒基準面形成した。成膜されたPtの膜厚は100nmである。
加工条件は以下の通りである。
処理流体:純水
軸部71の回転数(ガラス基板の回転数):10.3回転/分
触媒定盤取付部72の回転数(触媒定盤31の回転数):10回転/分
加工圧力:10hPa
加工取り代:10nm
上記粗加工と同様の方法にて基板の加工速度を算出したところ、加工速度は1nm/minであり、粗加工に比べ仕上げ加工の加工速度は1/10の速度で、仕上げ加工の加工速度は遅かった。
なお、装置での処理方法は前述の粗加工工程と同じである。
Next, the finishing process was performed as follows using another substrate processing apparatus 1 having the same structure that differs from the roughing process only in the catalyst surface plate 31. A disk-shaped surface plate body 32 made of stainless steel (SUS), a fluorine-based rubber pad formed on the entire surface of the surface plate body 32 so as to cover the surface plate body 32, and a fluorine-based rubber pad on the side facing the glass substrate The catalyst surface plate 31 provided with the processing reference surface 33 made of Pt (platinum) formed on the entire surface of was used. Here, the diameter of the catalyst platen is 100 mm. The fluorine-based rubber pad used here has a hardness (Shore A) of 90. A catalyst reference surface was formed by performing sputtering film formation in an Ar (argon) gas atmosphere using a Pt target on this pad. The film thickness of the deposited Pt is 100 nm.
The processing conditions are as follows.
Processing fluid: pure water Rotation speed of shaft 71 (rotation speed of glass substrate): 10.3 rotation / min. : 10 hPa
Processing allowance: 10nm
When the processing speed of the substrate was calculated by the same method as the above rough processing, the processing speed was 1 nm / min, the finishing processing speed was 1/10 of the rough processing, and the finishing processing speed was It was late.
In addition, the processing method with an apparatus is the same as the above-mentioned roughing process.

その後、支持部21から取り外したガラス基板を王水で洗浄し、引き続き、純水によるリンス、乾燥を行った。CARE加工の加工取り代は、粗加工と仕上げ加工合わせて30nm、CARE加工時間は、粗加工と仕上げ加工を合わせて12分であった。
このようにして、ガラス基板を作製した。
Thereafter, the glass substrate removed from the support portion 21 was washed with aqua regia, and subsequently rinsed with pure water and dried. The machining allowance for CARE processing was 30 nm for both roughing and finishing, and the CARE processing time was 12 minutes for both roughing and finishing.
In this way, a glass substrate was produced.

3.評価
触媒基準エッチング前、粗加工触媒基準エッチング後、及び仕上げ加工触媒基準エッチング後のガラス基板の主表面の表面粗さを、基板の中心の1μm×1μmの領域に対して、原子間力顕微鏡(AFM)を用いて測定した。
触媒基準エッチング前の主表面の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.13nmであった。
粗加工触媒基準エッチング後の主表面の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.08nmであり、仕上げ加工触媒基準エッチング後の主表面の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.05nmとなった。主表面の表面粗さは、本発明の触媒基準エッチングにより、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.13nmから0.05nmに向上した。
なお、触媒基準エッチング前(タッチ研磨及びその洗浄後)のガラス基板の主表面、触媒基準エッチング(粗加工、仕上げ加工)による加工後(及びその洗浄後)のガラス基板の主表面の欠陥検査を、基板の周辺領域を除外した132mm×132mmの領域に対して、欠陥検査装置(KLA−Tencor社製 マスク/ブランク欠陥検査装置 Teron610)を用いて行った。欠陥検査は、SEVD(Sphere Equivalent Volume Diameter)換算で23nmサイズの欠陥が検出可能な感度で行った。SEVDは、欠陥を半球状のものと仮定したときの直径の長さである。
触媒基準エッチング前のタッチ研磨後は、欠陥数53個、粗加工触媒基準エッチング及びその洗浄後の欠陥数は70個、仕上げ加工触媒基準エッチング及びその洗浄後の欠陥数は32個となり、加工後の主表面の欠陥個数は、最終的に32個と少なかった。
また、実施例1の方法により、ガラス基板を20枚作製したところ、全数、表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.055nm以下と良好であり、欠陥個数も35個以下と安定して少なかった。
実施例1の方法により、高平滑性で低欠陥のガラス基板が安定して得られた。
3. Evaluation The surface roughness of the main surface of the glass substrate before the catalyst-based etching, after the rough-processed catalyst-based etching, and after the finish-processed catalyst-based etching is measured with respect to a 1 μm × 1 μm region at the center of the substrate using an atomic force microscope ( AFM).
The surface roughness of the main surface before catalyst-based etching was 0.13 nm in terms of root mean square roughness (Rms).
The surface roughness of the main surface after rough processing catalyst reference etching is 0.08 nm in terms of root mean square roughness (Rms), and the surface roughness of the main surface after finishing processing catalyst reference etching is root mean square roughness. (Rms) was 0.05 nm. The surface roughness of the main surface was improved from 0.13 nm to 0.05 nm in terms of root mean square roughness (Rms) by the catalyst-based etching of the present invention.
In addition, the inspection of the main surface of the glass substrate before catalyst-based etching (after touch polishing and cleaning) and the main surface of the glass substrate after processing (and after cleaning) by catalyst-based etching (roughing and finishing) Then, a defect inspection apparatus (mask / blank defect inspection apparatus Teron 610 manufactured by KLA-Tencor) was used for a 132 mm × 132 mm area excluding the peripheral area of the substrate. The defect inspection was performed with a sensitivity capable of detecting a 23 nm size defect in terms of SEVD (Sphere Equivalent Volume Diameter). SEVD is the length of the diameter when the defect is assumed to be hemispherical.
After touch polishing before catalyst reference etching, the number of defects is 53, the number of defects after rough processing catalyst reference etching and cleaning is 70, the number of defects after finishing processing catalyst reference etching and cleaning is 32, and after processing Finally, the number of defects on the main surface was as small as 32.
Moreover, when 20 glass substrates were produced by the method of Example 1, the total number and the surface roughness were good, with the root mean square roughness (Rms) being 0.055 nm or less, and the number of defects was 35 or less. Stable and less.
By the method of Example 1, a glass substrate having high smoothness and low defects was stably obtained.

B.多層反射膜付き基板の製造
次に、このようにして作製されたガラス基板の主表面上に、イオンビームスパッタ法により、シリコン膜(Si)からなる高屈折率層(膜厚4.2nm)とモリブデン膜(Mo)からなる低屈折率層(2.8nm)とを交互に、高屈折率層と低屈折率層とを1ペアとし、40ペア積層して、多層反射膜(膜厚280nm)を形成した。
その後、この多層反射膜上に、イオンビームスパッタ法により、ルテニウム(Ru)からなる保護膜(膜厚2.5nm)を形成した。
このようにして、多層反射膜付き基板を作製した。
B. Next, a high refractive index layer (film thickness: 4.2 nm) made of a silicon film (Si) is formed on the main surface of the glass substrate thus produced by ion beam sputtering. A multilayer reflective film (thickness: 280 nm) is formed by alternately stacking 40 pairs of low refractive index layers (2.8 nm) made of a molybdenum film (Mo) alternately with one pair of high refractive index layer and low refractive index layer. Formed.
Thereafter, a protective film (thickness 2.5 nm) made of ruthenium (Ru) was formed on the multilayer reflective film by ion beam sputtering.
In this way, a substrate with a multilayer reflective film was produced.

得られた多層反射膜付き基板についてEUV光(波長13.5nm)の反射率をEUV反射率測定装置により測定した。
ガラス基板主表面の高い平滑性により、保護膜表面も高い平滑性を保っており、反射率は64%と高反射率であった。
得られた多層反射膜付き基板の保護膜表面の欠陥検査を、ガラス基板の欠陥検査と同様に行った。
保護膜表面の欠陥個数は、27個と少なかった。位相欠陥検査も合わせて行ったが、高い平滑性を持つため、検査時のバックグラウンドノイズが少なく、高感度な位相欠陥検査を行うことができた。
実施例1の方法により、高平滑性で低欠陥の多層反射膜付き基板が得られた。
About the obtained board | substrate with a multilayer reflective film, the reflectance of EUV light (wavelength 13.5nm) was measured with the EUV reflectance measuring apparatus.
Due to the high smoothness of the main surface of the glass substrate, the surface of the protective film also maintained high smoothness, and the reflectance was as high as 64%.
The defect inspection of the protective film surface of the obtained multilayer reflective film-coated substrate was performed in the same manner as the defect inspection of the glass substrate.
The number of defects on the surface of the protective film was as small as 27. The phase defect inspection was also performed. However, because of the high smoothness, the background noise at the time of inspection was small, and the phase defect inspection with high sensitivity could be performed.
By the method of Example 1, a substrate with a multilayer reflection film having high smoothness and low defects was obtained.

C.反射型マスクブランクの製造
次に、このようにして作製された多層反射膜付き基板の保護膜上に、ホウ化タンタル(TaB)ターゲットを使用し、アルゴン(Ar)ガスと窒素(N)ガスとの混合ガス雰囲気中で反応性スパッタリングを行い、タンタルホウ素窒化物(TaBN)からなる下層吸収体層(膜厚50nm)を形成し、さらに、下層吸収体膜上に、ホウ化タンタル(TaB)ターゲットを使用し、アルゴン(Ar)ガスと酸素(O)ガスとの混合ガス雰囲気中で反応性スパッタリングを行い、タンタルホウ素酸化物(TaBO)からなる上層吸収体層(膜厚20nm)を形成することにより、下層吸収体層と上層吸収体層とからなる層吸収体膜(膜厚70nm)を形成した。
その後、多層反射膜付き基板の多層反射膜を形成していない裏面上に、クロム(Cr)ターゲットを使用し、アルゴン(Ar)ガスと窒素(N)ガスとの混合ガス雰囲気中での反応性スパッタリングにより、クロム窒化物(CrN)からなる裏面導電膜(膜厚20nm)を形成した。
このようにして、高平滑性で、且つ、低欠陥の表面状態を維持したEUV露光用の反射型マスクブランクを作製した。
C. Production of Reflective Mask Blank Next, a tantalum boride (TaB) target is used on the protective film of the multilayer reflective film substrate thus produced, and argon (Ar) gas and nitrogen (N 2 ) gas are used. Reactive sputtering is performed in a mixed gas atmosphere to form a lower absorber layer (film thickness 50 nm) made of tantalum boron nitride (TaBN), and tantalum boride (TaB) is further formed on the lower absorber film. Using a target, reactive sputtering is performed in a mixed gas atmosphere of argon (Ar) gas and oxygen (O 2 ) gas to form an upper absorber layer (thickness 20 nm) made of tantalum boron oxide (TaBO). As a result, a layer absorber film (film thickness 70 nm) composed of a lower absorber layer and an upper absorber layer was formed.
Thereafter, a reaction in a mixed gas atmosphere of argon (Ar) gas and nitrogen (N 2 ) gas using a chromium (Cr) target on the back surface of the substrate with the multilayer reflective film on which the multilayer reflective film is not formed. A back conductive film (thickness 20 nm) made of chromium nitride (CrN) was formed by reactive sputtering.
In this way, a reflective mask blank for EUV exposure having high smoothness and maintaining a low defect surface state was produced.

D.反射型マスクの製造
次に、このようにして作製された反射型マスクブランクの吸収体膜上に、電子線描画(露光)用化学増幅型レジストをスピンコート法により塗布し、加熱及び冷却工程を経て、膜厚が150nmのレジスト膜を形成した。
その後、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。
その後、このレジストパターンをマスクにして、吸収体膜のドライエッチングを行って、保護膜上に吸収体膜パターンを形成した。ドライエッチングガスとしては、塩素(Cl)ガスを用いた。
その後、残存するレジストパターンを剥離し、洗浄を行なった。
このようにして、高平滑性で、且つ、低欠陥の表面状態を維持したEUV露光用の反射型マスクを作製した。
D. Production of Reflective Mask Next, a chemically amplified resist for electron beam drawing (exposure) is applied onto the absorber film of the thus produced reflective mask blank by a spin coating method, and heating and cooling steps are performed. Then, a resist film having a thickness of 150 nm was formed.
Thereafter, a desired pattern was drawn on the formed resist film using an electron beam drawing apparatus, and then developed with a predetermined developer to form a resist pattern.
Thereafter, using this resist pattern as a mask, the absorber film was dry-etched to form an absorber film pattern on the protective film. As a dry etching gas, chlorine (Cl 2 ) gas was used.
Thereafter, the remaining resist pattern was peeled off and washed.
In this way, a reflective mask for EUV exposure having high smoothness and maintaining a low defect surface state was produced.

実施例2.
この実施例では、実施例1におけるCARE工程のみ下記のように変更し、それ以外は、基板材料及びその前処理から反射型マスクの製造に至るまで実施例1と同様の方法で、ガラス基板、多層反射膜付き基板、反射型マスクブランク、及び反射型マスクを作製した。
Example 2
In this example, only the CARE process in Example 1 was changed as described below, and the glass substrate, A substrate with a multilayer reflective film, a reflective mask blank, and a reflective mask were produced.

粗加工は実施例1と同じで、ステンレス鋼(SUS)製の円盤形状の定盤本体32と、定盤本体32を覆うように定盤本体32の表面全面に形成されたフッ素系ゴムパッドと、ガラス基板と対向する側のフッ素系ゴムパッドの表面全面に形成されたCr(クロム)からなる加工基準面33とを備えた触媒定盤31を使用した。成膜されたCrの膜厚は100nmで、スパッタ法により形成された。
加工条件は以下の通りである。
処理流体:純水
軸部71の回転数(ガラス基板の回転数):10.3回転/分
触媒定盤取付部72の回転数(触媒定盤31の回転数):10回転/分
加工圧力:10hPa
加工取り代:20nm
上記実施例1と同様の方法にて基板の加工速度を算出したところ、加工速度は10nm/minであった。
Roughing is the same as in Example 1, a disk-shaped surface plate body 32 made of stainless steel (SUS), a fluorine-based rubber pad formed on the entire surface of the surface plate body 32 so as to cover the surface plate body 32, A catalyst surface plate 31 provided with a processing reference surface 33 made of Cr (chromium) formed on the entire surface of the fluorine rubber pad on the side facing the glass substrate was used. The film thickness of the deposited Cr was 100 nm and was formed by sputtering.
The processing conditions are as follows.
Processing fluid: pure water Rotation speed of shaft 71 (rotation speed of glass substrate): 10.3 rotation / min. : 10 hPa
Processing allowance: 20nm
When the processing speed of the substrate was calculated by the same method as in Example 1, the processing speed was 10 nm / min.

仕上げ加工には、ステンレス鋼(SUS)製の円盤形状の定盤本体32と、定盤本体32を覆うように定盤本体32の表面全面に形成されたフッ素系ゴムパッドと、ガラス基板と対向する側のフッ素系ゴムパッドの表面全面に形成されたCu(銅)からなる加工基準面33とを備えた触媒定盤31を使用した。成膜されたCuの膜厚は100nmで、スパッタ法により形成した。
加工条件は以下の通りである。
処理流体:純水
軸部71の回転数(ガラス基板の回転数):10.3回転/分
触媒定盤取付部72の回転数(触媒定盤31の回転数):10回転/分
加工圧力:10hPa
加工取り代:10nm
非接触式形状測定装置を使用して計測したところ、基板の加工速度は0.4nm/minであり、粗加工に比べ仕上げ加工の加工速度は1/25の速度で、仕上げ加工の加工速度は遅かった。
処理の方法は実施例1と同じであるので、省略する。
また、粗加工終了後の洗浄には、硝酸セリウム第2アンモニウムと過塩素酸を含むCrエッチング液を用いてCr触媒除去の洗浄を行い、引き続き、純水によるリンス、乾燥を行った。仕上げ加工終了後の洗浄は、80℃の濃硫酸洗浄を経た後、純水によるリンスと乾燥を行った。濃硫酸洗浄による基板の溶解速度は0.001nm/sec以下と、無視できる。
一方、80℃の濃硫酸によるCuの溶解速度は50nm/secであり、溶解除去液として十分な溶解速度を有していた。
なお、CARE加工の加工取り代は、粗加工と仕上げ加工合わせて30nm、CARE加工時間は、粗加工と仕上げ加工を合わせて27分であった。
実施例1と同様に、触媒基準エッチングによる加工前後のガラス基板の主表面として用いる上面の表面粗さを測定した。
加工前の上面の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.14nmであった。
粗加工後の上面の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.093nmであり、仕上げ加工後の上面の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.05nmと良好であった。上面の表面粗さは、触媒基準エッチングにより、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.14nmから0.05nmに向上した。
また、実施例1と同様に、触媒基準エッチングによる加工後のガラス基板の上面の欠陥検査を行った。
加工前の上面の欠陥個数は45個、粗加工後の上面の欠陥個数は59個であり、そして、仕上げ加工後の上面の欠陥個数は30個と少なかった。
また、実施例2の方法により、ガラス基板を20枚作製したところ、全数、表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.052nm以下と良好であり、欠陥個数も30個以下と少なかった。
実施例2の方法により、高平滑性で低欠陥のガラス基板が安定して得られた。
For finishing, a disk-shaped surface plate main body 32 made of stainless steel (SUS), a fluorine rubber pad formed on the entire surface of the surface plate main body 32 so as to cover the surface plate main body 32, and the glass substrate are opposed to each other. A catalyst surface plate 31 provided with a processing reference surface 33 made of Cu (copper) formed on the entire surface of the fluorine rubber pad on the side was used. The film thickness of the deposited Cu was 100 nm and was formed by sputtering.
The processing conditions are as follows.
Processing fluid: pure water Rotation speed of shaft 71 (rotation speed of glass substrate): 10.3 rotation / min. : 10 hPa
Processing allowance: 10nm
When measured using a non-contact type shape measuring apparatus, the processing speed of the substrate is 0.4 nm / min, the processing speed of the finishing process is 1/25 compared to the roughing process, and the processing speed of the finishing process is It was late.
Since the processing method is the same as in the first embodiment, a description thereof will be omitted.
For the cleaning after the roughing, the Cr catalyst was removed using a Cr etching solution containing ceric ammonium nitrate and perchloric acid, followed by rinsing with pure water and drying. Washing after finishing was performed after rinsing with concentrated sulfuric acid at 80 ° C., followed by rinsing with pure water and drying. The dissolution rate of the substrate by concentrated sulfuric acid cleaning is negligible at 0.001 nm / sec or less.
On the other hand, the dissolution rate of Cu with concentrated sulfuric acid at 80 ° C. was 50 nm / sec, which was a sufficient dissolution rate as a dissolution removal solution.
The machining allowance for CARE processing was 30 nm for both roughing and finishing, and the CARE processing time was 27 minutes for both roughing and finishing.
Similar to Example 1, the surface roughness of the upper surface used as the main surface of the glass substrate before and after processing by the catalyst-based etching was measured.
The surface roughness of the upper surface before processing was 0.14 nm in terms of root mean square roughness (Rms).
The surface roughness of the upper surface after roughing is 0.093 nm in terms of root mean square roughness (Rms), and the surface roughness of the top surface after finishing is 0.05 nm in terms of root mean square roughness (Rms). It was good. The surface roughness of the upper surface was improved from 0.14 nm to 0.05 nm in terms of root mean square roughness (Rms) by catalyst-based etching.
Moreover, the defect inspection of the upper surface of the glass substrate after the process by a catalyst reference | standard etching was performed similarly to Example 1. FIG.
The number of defects on the upper surface before processing was 45, the number of defects on the upper surface after rough processing was 59, and the number of defects on the upper surface after finishing was as small as 30.
Moreover, when 20 glass substrates were produced by the method of Example 2, the total number and the surface roughness were as good as 0.052 nm or less in root mean square roughness (Rms), and the number of defects was 30 or less. There were few.
By the method of Example 2, a glass substrate having high smoothness and low defects was stably obtained.

実施例1と同様に、得られた多層反射膜付き基板についてEUV光(波長13.5nm)の反射率を測定した。
ガラス基板上面の高い平滑性により、保護膜表面も高い平滑性を保っており、反射率は64%と高反射率であった。
また、実施例1と同様に、得られた多層反射膜付き基板の保護膜表面の欠陥検査を行った。
保護膜表面の欠陥個数は、24個と少なかった。
実施例2の方法により、高平滑性で、且つ、低欠陥な表面状態の多層反射膜付き基板が得られた。
また、実施例2の方法により、高平滑性で、且つ、低欠陥な表面状態を維持したEUV露光用の反射型マスクブランク及び反射型マスクが得られた。
In the same manner as in Example 1, the reflectance of EUV light (wavelength: 13.5 nm) was measured for the obtained substrate with a multilayer reflective film.
Due to the high smoothness of the upper surface of the glass substrate, the surface of the protective film also maintained high smoothness, and the reflectance was as high as 64%.
Moreover, the defect inspection of the protective film surface of the obtained board | substrate with a multilayer reflective film was performed similarly to Example 1. FIG.
The number of defects on the surface of the protective film was as small as 24.
By the method of Example 2, a substrate with a multilayer reflective film having a surface state with high smoothness and low defects was obtained.
In addition, according to the method of Example 2, a reflective mask blank and a reflective mask for EUV exposure having high smoothness and maintaining a low defect surface state were obtained.

実施例3.
この実施例では、実施例1におけるCARE工程のみ下記のように変更し、それ以外は、基板材料及びその前処理から反射型マスクの製造に至るまで実施例1と同様の方法で、ガラス基板、多層反射膜付き基板、反射型マスクブランク、及び反射型マスクを作製した。
Example 3
In this example, only the CARE process in Example 1 was changed as described below, and the glass substrate, A substrate with a multilayer reflective film, a reflective mask blank, and a reflective mask were produced.

粗加工は実施例1と同じで、ステンレス鋼(SUS)製の円盤形状の定盤本体32と、定盤本体32を覆うように定盤本体32の表面全面に形成されたフッ素系ゴムパッドと、ガラス基板と対向する側のフッ素系ゴムパッドの表面全面に形成されたCr(クロム)からなる加工基準面33とを備えた触媒定盤31を使用した。ここで用いたフッ素系ゴムパッドの硬度(ショアA)は90である。このパッドにCrターゲットを用いてAr(アルゴン)ガス雰囲気中でスパッタリング成膜を行って触媒基準面を形成した。成膜されたCrの膜厚は100nmである。
加工条件は以下の通りである。
処理流体:純水
軸部71の回転数(ガラス基板の回転数):10.3回転/分
触媒定盤取付部72の回転数(触媒定盤31の回転数):10回転/分
加工圧力:10hPa
加工取り代:20nm
上記実施例1と同様の方法にて基板の加工速度を算出したところ、加工速度は10nm/minであった。
Roughing is the same as in Example 1, a disk-shaped surface plate body 32 made of stainless steel (SUS), a fluorine-based rubber pad formed on the entire surface of the surface plate body 32 so as to cover the surface plate body 32, A catalyst surface plate 31 provided with a processing reference surface 33 made of Cr (chromium) formed on the entire surface of the fluorine rubber pad on the side facing the glass substrate was used. The fluorine-based rubber pad used here has a hardness (Shore A) of 90. A catalyst reference surface was formed by performing sputtering film formation in an Ar (argon) gas atmosphere using a Cr target on the pad. The film thickness of the formed Cr is 100 nm.
The processing conditions are as follows.
Processing fluid: pure water Rotation speed of shaft 71 (rotation speed of glass substrate): 10.3 rotation / min. : 10 hPa
Processing allowance: 20nm
When the processing speed of the substrate was calculated by the same method as in Example 1, the processing speed was 10 nm / min.

仕上げ加工には、ステンレス鋼(SUS)製の円盤形状の定盤本体32と、定盤本体32を覆うように定盤本体32の表面全面に形成されたウレタンパッドと、ガラス基板と対向する側のウレタンパッドの表面全面に形成されたCr(クロム)からなる加工基準面33とを備えた触媒定盤31を使用した。ここで用いたウレタンパッドの硬度(ショアA)は3である。このパッドにCrターゲットを用いてAr(アルゴン)ガス雰囲気中でスパッタリング成膜を行って触媒基準面を形成した。成膜されたCrの膜厚は100nmである。
加工条件は以下の通りである。
処理流体:純水
軸部71の回転数(ガラス基板の回転数):10.3回転/分
触媒定盤取付部72の回転数(触媒定盤31の回転数):10回転/分
加工圧力:10hPa
加工取り代:10nm
上記実施例1と同様の方法にて基板の加工速度を算出したところ、加工速度は0.3nm/minであり、粗加工に比べ仕上げ加工の加工速度は約1/33の速度で、仕上げ加工の加工速度は遅かった。
なお、CARE加工の加工取り代は、粗加工と仕上げ加工合わせて30nm、CARE加工時間は、粗加工と仕上げ加工を合わせて35分であった。
処理の方法は実施例1と同じであるので、省略する。
また、粗加工終了後及び仕上げ加工後の洗浄は、ともに、硝酸セリウム第2アンモニウムと過塩素酸を含むCrエッチング液を用いてCr触媒除去の洗浄を行い、引き続き、純水によるリンス、乾燥を行った。Crエッチング液は、Crの剥離液としてマスク加工に広く使われている薬液で、ガラスを侵食しない。
実施例1と同様に、触媒基準エッチングによる加工前後のガラス基板の主表面として用いる上面の表面粗さを測定した。
加工前の上面の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.13nmであった。
粗加工後の上面の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.093nmであり、仕上げ加工後の上面の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.06nmと良好であった。上面の表面粗さは、触媒基準エッチング(粗加工及び仕上げ加工)により、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.13nmから0.06nmに向上した。
また、実施例1と同様に、触媒基準エッチングによる加工後のガラス基板の上面の欠陥検査を行った。
加工前の上面の欠陥個数は48個、粗加工後の上面の欠陥個数は84個であり、そして、仕上げ加工後の上面の欠陥個数は23個と少なかった。
また、実施例3の方法により、ガラス基板を20枚作製したところ、全数、表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.064nm以下と良好であり、欠陥個数も26個以下と少なかった。
実施例3の方法により、高平滑性で、且つ、低欠陥な表面状態のガラス基板が安定して得られた。
For finishing, a disk-shaped surface plate body 32 made of stainless steel (SUS), a urethane pad formed on the entire surface of the surface plate body 32 so as to cover the surface plate body 32, and the side facing the glass substrate A catalyst surface plate 31 provided with a processing reference surface 33 made of Cr (chromium) formed on the entire surface of the urethane pad was used. The hardness (Shore A) of the urethane pad used here is 3. A catalyst reference surface was formed by performing sputtering film formation in an Ar (argon) gas atmosphere using a Cr target on the pad. The film thickness of the formed Cr is 100 nm.
The processing conditions are as follows.
Processing fluid: pure water Rotation speed of shaft 71 (rotation speed of glass substrate): 10.3 rotation / min. : 10 hPa
Processing allowance: 10nm
When the substrate processing speed was calculated by the same method as in Example 1, the processing speed was 0.3 nm / min, and the finishing processing speed was about 1/33 compared to the roughing processing. The processing speed of was slow.
The machining allowance for CARE processing was 30 nm for both roughing and finishing, and the CARE processing time was 35 minutes for both roughing and finishing.
Since the processing method is the same as in the first embodiment, a description thereof will be omitted.
In addition, after the roughing process and after the finishing process, the Cr catalyst is removed using a Cr etching solution containing cerium diammonium nitrate and perchloric acid, followed by rinsing and drying with pure water. went. The Cr etching solution is a chemical solution widely used for mask processing as a Cr stripping solution and does not attack the glass.
Similar to Example 1, the surface roughness of the upper surface used as the main surface of the glass substrate before and after processing by the catalyst-based etching was measured.
The surface roughness of the upper surface before processing was 0.13 nm in terms of root mean square roughness (Rms).
The surface roughness of the upper surface after rough processing is 0.093 nm in terms of root mean square roughness (Rms), and the surface roughness of the upper surface after finishing is 0.06 nm in terms of root mean square roughness (Rms). It was good. The surface roughness of the upper surface was improved from 0.13 nm to 0.06 nm in terms of root mean square roughness (Rms) by catalyst-based etching (roughing and finishing).
Moreover, the defect inspection of the upper surface of the glass substrate after the process by a catalyst reference | standard etching was performed similarly to Example 1. FIG.
The number of defects on the upper surface before processing was 48, the number of defects on the upper surface after rough processing was 84, and the number of defects on the upper surface after finishing was as small as 23.
Further, when 20 glass substrates were produced by the method of Example 3, the total number and the surface roughness were as good as 0.064 nm or less in root mean square roughness (Rms), and the number of defects was 26 or less. There were few.
By the method of Example 3, a glass substrate having a highly smooth and low defect surface state was stably obtained.

実施例1と同様に、得られた多層反射膜付き基板についてEUV光(波長13.5nm)の反射率を測定した。
ガラス基板上面の高い平滑性により、保護膜表面も高い平滑性を保っており、反射率は64%と高反射率であった。
また、実施例1と同様に、得られた多層反射膜付き基板の保護膜表面の欠陥検査を行った。
保護膜表面の欠陥個数は、20個と少なかった。
実施例3の方法により、高平滑性で、且つ、低欠陥な表面状態の多層反射膜付き基板が得られた。
また、実施例3の方法により、高平滑性で、且つ、低欠陥な表面状態を維持したEUV露光用の反射型マスクブランク及び反射型マスクが得られた。
In the same manner as in Example 1, the reflectance of EUV light (wavelength: 13.5 nm) was measured for the obtained substrate with a multilayer reflective film.
Due to the high smoothness of the upper surface of the glass substrate, the surface of the protective film also maintained high smoothness, and the reflectance was as high as 64%.
Moreover, the defect inspection of the protective film surface of the obtained board | substrate with a multilayer reflective film was performed similarly to Example 1. FIG.
The number of defects on the surface of the protective film was as small as 20.
By the method of Example 3, a substrate with a multilayer reflective film having a high smoothness and a low defect surface state was obtained.
Moreover, the reflective mask blank and reflective mask for EUV exposure which maintained the surface state with high smoothness and a low defect by the method of Example 3 were obtained.

実施例4.
この実施例では、実施例1におけるCARE工程のみ下記のように変更し、それ以外は、基板材料及びその前処理から反射型マスクの製造に至るまで実施例1と同様の方法で、ガラス基板、多層反射膜付き基板、反射型マスクブランク、及び反射型マスクを作製した。
Example 4
In this example, only the CARE process in Example 1 was changed as described below, and the glass substrate, A substrate with a multilayer reflective film, a reflective mask blank, and a reflective mask were produced.

粗加工は実施例1と同じで、ステンレス鋼(SUS)製の円盤形状の定盤本体32と、定盤本体32を覆うように定盤本体32の表面全面に形成されたフッ素系ゴムパッドと、ガラス基板と対向する側のフッ素系ゴムパッドの表面全面に形成されたCr(クロム)からなる加工基準面33とを備えた触媒定盤31を使用した。ここで用いたフッ素系ゴムパッドの硬度はショアA評価で90である。このパッドにCrターゲットを用いてAr(アルゴン)ガス雰囲気中でスパッタリング成膜を行って触媒基準面を形成した。成膜されたCrの膜厚は100nmである。
加工条件は以下の通りである。
処理流体:純水
軸部71の回転数(ガラス基板の回転数):10.3回転/分
触媒定盤取付部72の回転数(触媒定盤31の回転数):10回転/分
加工圧力:10hPa
加工取り代:20nm
上記実施例1と同様の方法にて基板の加工速度を算出したところ、加工速度は10nm/minであった。
Roughing is the same as in Example 1, a disk-shaped surface plate body 32 made of stainless steel (SUS), a fluorine-based rubber pad formed on the entire surface of the surface plate body 32 so as to cover the surface plate body 32, A catalyst surface plate 31 provided with a processing reference surface 33 made of Cr (chromium) formed on the entire surface of the fluorine rubber pad on the side facing the glass substrate was used. The hardness of the fluorine-based rubber pad used here is 90 in Shore A evaluation. A catalyst reference surface was formed by performing sputtering film formation in an Ar (argon) gas atmosphere using a Cr target on the pad. The film thickness of the formed Cr is 100 nm.
The processing conditions are as follows.
Processing fluid: pure water Rotation speed of shaft 71 (rotation speed of glass substrate): 10.3 rotation / min. : 10 hPa
Processing allowance: 20nm
When the processing speed of the substrate was calculated by the same method as in Example 1, the processing speed was 10 nm / min.

仕上げ加工には、ステンレス鋼(SUS)製の円盤形状の定盤本体32と、定盤本体32を覆うように定盤本体32の表面全面に形成されたウレタンパッドと、ガラス基板と対向する側のウレタンパッドの表面全面に形成されたNi(ニッケル)からなる加工基準面33とを備えた触媒定盤31を使用した。ここで用いたウレタンパッドの硬度はショアA評価で3である。このパッドにNiターゲットを用いてAr(アルゴン)ガス雰囲気中でスパッタリング成膜を行って触媒基準面を形成した。成膜されたNiの膜厚は100nmである。
加工条件は以下の通りである。
処理流体:純水
軸部71の回転数(ガラス基板の回転数):10.3回転/分
触媒定盤取付部72の回転数(触媒定盤31の回転数):10回転/分
加工圧力:50hPa
加工取り代:10nm
上記実施例1と同様の方法にて基板の加工速度を算出したところ、加工速度は0.3nm/minであり、の粗加工に比べ仕上げ加工の加工速度は約1/33の速度で、仕上げ加工の加工速度は遅かった。
処理の方法は実施例1と同じであるので、省略する。
また、粗加工終了後の洗浄には、硝酸セリウム第2アンモニウムと過塩素酸を含むCrエッチング液を用いてCr触媒除去の洗浄を行い、引き続き、純水によるリンス、乾燥を行った。仕上げ加工終了後の洗浄は、塩酸洗浄を経た後、純水によるリンスと乾燥を行った。塩酸洗浄による基板の溶解速度は0.001nm/sec以下と、無視できる。
一方、塩酸によるNiの溶解速度は56nm/secであり、溶解除去液として十分な溶解速度を有していた。
なお、CARE加工の加工取り代は、粗加工と仕上げ加工合わせて30nm、CARE加工時間は、粗加工と仕上げ加工を合わせて35分であった。
実施例1と同様に、触媒基準エッチングによる加工前後のガラス基板の主表面として用いる上面の表面粗さを測定した。
加工前の上面の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.13nmであった。
粗加工後の上面の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.10nmであり、仕上げ加工後の上面の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.05nmと良好であった。上面の表面粗さは、触媒基準エッチングにより、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.13nmから0.05nmに向上した。
また、実施例1と同様に、触媒基準エッチングによる加工後のガラス基板の上面の欠陥検査を行った。
加工前の上面の欠陥個数は51個、粗加工後の上面の欠陥個数は80個であり、そして、仕上げ加工後の上面の欠陥個数は20個と少なかった。
また、実施例4の方法により、ガラス基板を20枚作製したところ、全数、表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.052nm以下と良好であり、欠陥個数も25個以下と少なかった。
実施例4の方法により、高平滑性で、且つ、低欠陥な表面状態のガラス基板が安定して得られた。
For finishing, a disk-shaped surface plate body 32 made of stainless steel (SUS), a urethane pad formed on the entire surface of the surface plate body 32 so as to cover the surface plate body 32, and the side facing the glass substrate The catalyst surface plate 31 provided with the processing reference surface 33 made of Ni (nickel) formed on the entire surface of the urethane pad was used. The hardness of the urethane pad used here is 3 by Shore A evaluation. A catalyst reference surface was formed by performing sputtering film formation in an Ar (argon) gas atmosphere using a Ni target on the pad. The film thickness of the deposited Ni is 100 nm.
The processing conditions are as follows.
Processing fluid: pure water Rotation speed of shaft 71 (rotation speed of glass substrate): 10.3 rotation / minute Rotation speed of catalyst surface plate mounting section 72 (rotation speed of catalyst surface plate 31): 10 rotation / minute Processing pressure : 50 hPa
Processing allowance: 10nm
When the substrate processing speed was calculated in the same manner as in Example 1, the processing speed was 0.3 nm / min, and the finishing processing speed was about 1/33 compared to the rough processing. The processing speed of processing was slow.
Since the processing method is the same as in the first embodiment, a description thereof will be omitted.
For the cleaning after the roughing, the Cr catalyst was removed using a Cr etching solution containing ceric ammonium nitrate and perchloric acid, followed by rinsing with pure water and drying. After finishing, the substrate was washed with hydrochloric acid, rinsed with pure water, and dried. The dissolution rate of the substrate by hydrochloric acid cleaning is negligible at 0.001 nm / sec or less.
On the other hand, the dissolution rate of Ni by hydrochloric acid was 56 nm / sec, which was a sufficient dissolution rate as a dissolution removal solution.
The machining allowance for CARE processing was 30 nm for both roughing and finishing, and the CARE processing time was 35 minutes for both roughing and finishing.
Similar to Example 1, the surface roughness of the upper surface used as the main surface of the glass substrate before and after processing by the catalyst-based etching was measured.
The surface roughness of the upper surface before processing was 0.13 nm in terms of root mean square roughness (Rms).
The surface roughness of the upper surface after rough processing is 0.10 nm in terms of root mean square roughness (Rms), and the surface roughness of the top surface after finishing is 0.05 nm in terms of root mean square roughness (Rms). It was good. The surface roughness of the upper surface was improved from 0.13 nm to 0.05 nm in terms of root mean square roughness (Rms) by catalyst-based etching.
Moreover, the defect inspection of the upper surface of the glass substrate after the process by a catalyst reference | standard etching was performed similarly to Example 1. FIG.
The number of defects on the upper surface before processing was 51, the number of defects on the upper surface after rough processing was 80, and the number of defects on the upper surface after finishing was as small as 20.
Further, when 20 glass substrates were produced by the method of Example 4, the total number and the surface roughness were good, with the root mean square roughness (Rms) being 0.052 nm or less, and the number of defects was 25 or less. There were few.
By the method of Example 4, a glass substrate having a surface state with high smoothness and low defects was stably obtained.

実施例1と同様に、得られた多層反射膜付き基板についてEUV光(波長13.5nm)の反射率を測定した。
ガラス基板上面の高い平滑性により、保護膜表面も高い平滑性を保っており、反射率は64%と高反射率であった。
また、実施例1と同様に、得られた多層反射膜付き基板の保護膜表面の欠陥検査を行った。
保護膜表面の欠陥個数は、23個と少なかった。
実施例4の方法により、高平滑性で低欠陥の多層反射膜付き基板が得られた。
また、実施例4の方法により、高平滑性で、且つ、低欠陥な表面状態を維持したEUV露光用の反射型マスクブランク及び反射型マスクが得られた。
In the same manner as in Example 1, the reflectance of EUV light (wavelength: 13.5 nm) was measured for the obtained substrate with a multilayer reflective film.
Due to the high smoothness of the upper surface of the glass substrate, the surface of the protective film also maintained high smoothness, and the reflectance was as high as 64%.
Moreover, the defect inspection of the protective film surface of the obtained board | substrate with a multilayer reflective film was performed similarly to Example 1. FIG.
The number of defects on the surface of the protective film was as small as 23.
By the method of Example 4, a substrate with a multilayer reflection film having high smoothness and low defects was obtained.
Moreover, the reflective mask blank and reflective mask for EUV exposure which maintained the surface state with high smoothness and a low defect by the method of Example 4 were obtained.

実施例5.
A.ガラス基板の製造
この実施例では、上面及び下面が研磨された6025サイズ(152.4mm×152.4mm×6.35mm)の合成石英ガラス基板を準備した。この合成石英ガラス基板は、上述の粗研磨加工工程、精密研磨加工工程、及び、超精密研磨加工による基板準備工程を経て得られたものである。
この合成石英ガラス基板に対し、実施例1と同様の方法でCARE加工を行い、ガラス基板を作製した。したがって、触媒定盤部のみが異なる触媒定盤を各装置1個ずつ具備した図1及び2に示す加工装置を2台用いて、この合成石英ガラスに対して表面加工を行った。
Example 5 FIG.
A. Production of Glass Substrate In this example, a synthetic quartz glass substrate of 6025 size (152.4 mm × 152.4 mm × 6.35 mm) whose upper and lower surfaces were polished was prepared. This synthetic quartz glass substrate is obtained through the above-described rough polishing process, precision polishing process, and substrate preparation process by ultra-precision polishing.
CARE processing was performed on the synthetic quartz glass substrate in the same manner as in Example 1 to produce a glass substrate. Therefore, surface processing was performed on this synthetic quartz glass by using two processing apparatuses shown in FIGS. 1 and 2 each having one catalyst surface plate, each having a different catalyst surface plate portion.

この実施例では、粗加工に、ステンレス鋼(SUS)製の円盤形状の定盤本体32と、定盤本体32を覆うように定盤本体32の表面全面に形成されたフッ素系ゴムパッドと、ガラス基板と対向する側のフッ素系ゴムパッドの表面全面に形成されたCr(クロム)からなる加工基準面33とを備えた触媒定盤31を使用した。成膜されたCrの膜厚は100nmである。フッ素系ゴムパッドの硬度(ショアA)は90である。
加工条件は以下の通りである。
処理流体:純水
軸部71の回転数(ガラス基板の回転数):10.3回転/分
触媒定盤取付部72の回転数(触媒定盤31の回転数):10回転/分
加工圧力:10hPa
加工取り代;20nm
上記実施例1と同様の方法にて基板の加工速度を算出したところ、加工速度は10nm/minであった。
In this embodiment, for rough machining, a disk-shaped surface plate main body 32 made of stainless steel (SUS), a fluorine rubber pad formed on the entire surface of the surface plate main body 32 so as to cover the surface plate main body 32, and glass A catalyst surface plate 31 having a processing reference surface 33 made of Cr (chromium) formed on the entire surface of the fluorine rubber pad on the side facing the substrate was used. The film thickness of the formed Cr is 100 nm. The hardness (Shore A) of the fluorine rubber pad is 90.
The processing conditions are as follows.
Processing fluid: pure water Rotation speed of shaft 71 (rotation speed of glass substrate): 10.3 rotation / min. : 10 hPa
Processing allowance: 20nm
When the processing speed of the substrate was calculated by the same method as in Example 1, the processing speed was 10 nm / min.

また、仕上げ加工には、ステンレス鋼(SUS)製の円盤形状の定盤本体32と、定盤本体32を覆うように定盤本体32の表面全面に形成されたフッ素系ゴムパッドと、ガラス基板と対向する側のフッ素系ゴムパッドの表面全面に形成されたPt(白金)からなる加工基準面33とを備えた触媒定盤31を使用した。成膜されたPtの膜厚は100nmである。フッ素系ゴムパッドの硬度(ショアA)は90である。
加工条件は以下の通りである。
処理流体:純水
軸部71の回転数(ガラス基板の回転数):10.3回転/分
触媒定盤取付部72の回転数(触媒定盤31の回転数):10回転/分
加工圧力:10hPa
加工取り代:10nm
上記実施例1と同様の方法にて基板の加工速度を算出したところ、加工速度は1nm/minであり、粗加工に比べ仕上げ加工の加工速度は1/10の速度で、仕上げ加工の加工速度は遅かった。
処理の方法は実施例1と同じであるので省略する。
また、粗加工終了後の洗浄には、硝酸セリウム第2アンモニウムと過塩素酸を含むCrエッチング液を用いてCr触媒除去の洗浄を行い、引き続き、純水によるリンス、乾燥を行った。仕上げ加工終了後の洗浄は、王水洗浄を経た後、純水によるリンスと乾燥を行った。王水は合成石英ガラスを殆ど溶かさず、基板へのダメージは観察されなかった。
For finishing, a disk-shaped surface plate body 32 made of stainless steel (SUS), a fluorine rubber pad formed on the entire surface of the surface plate body 32 so as to cover the surface plate body 32, a glass substrate, A catalyst surface plate 31 having a processing reference surface 33 made of Pt (platinum) formed on the entire surface of the fluorine rubber pad on the opposite side was used. The film thickness of the deposited Pt is 100 nm. The hardness (Shore A) of the fluorine rubber pad is 90.
The processing conditions are as follows.
Processing fluid: pure water Rotation speed of shaft 71 (rotation speed of glass substrate): 10.3 rotation / min. : 10 hPa
Processing allowance: 10nm
When the substrate processing speed was calculated in the same manner as in Example 1, the processing speed was 1 nm / min, the finishing processing speed was 1/10 compared to the rough processing, and the finishing processing speed. Was slow.
Since the processing method is the same as that of the first embodiment, a description thereof will be omitted.
For the cleaning after the roughing, the Cr catalyst was removed using a Cr etching solution containing ceric ammonium nitrate and perchloric acid, followed by rinsing with pure water and drying. Washing after finishing was performed after rinsing with aqua regia, followed by rinsing with pure water and drying. Aqua regia did not dissolve the synthetic quartz glass, and no damage to the substrate was observed.

触媒基準エッチング前、粗加工触媒基準エッチング後、及び仕上げ加工触媒基準エッチング後のガラス基板の主表面の表面粗さを、基板の中心の1μm×1μmの領域に対して、原子間力顕微鏡(AFM)を用いて測定した。
触媒基準エッチング前の主表面の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.13nmであった。
粗加工触媒基準エッチング後の主表面の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.07nmであり、仕上げ加工触媒基準エッチング後の主表面の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.05nmとなった。主表面の表面粗さは、本発明の触媒基準エッチングにより、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.13nmから0.05nmに向上した。
なお、触媒基準エッチング前(及びその洗浄後)のガラス基板の主表面、触媒基準エッチング(粗加工、仕上げ加工)による加工後(及びその洗浄後)のガラス基板の主表面の欠陥検査を、基板の周辺領域を除外した132mm×132mmの領域に対して、欠陥検査装置(KLA−Tencor社製 マスク/ブランク欠陥検査装置 Teron610)を用いて行った。欠陥検査は、SEVD(Sphere Equivalent Volume Diameter)換算で23nmサイズの欠陥が検出可能な感度で行った。SEVDは、欠陥を半球状のものと仮定したときの直径の長さである。
触媒基準エッチング前の超精密研磨加工後は、欠陥数48個、粗加工触媒基準エッチング及びその洗浄後の欠陥数は55個、仕上げ加工触媒基準エッチング及びその洗浄後の欠陥数は29個となり、加工後の主表面の欠陥個数は、最終的に29個と少なかった。
また、実施例5の方法により、ガラス基板を20枚作製したところ、全数、表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.055nm以下と良好であり、欠陥個数も30個以下と安定して少なかった。
なお、CARE加工の加工取り代は、粗加工と仕上げ加工合わせて30nm、CARE加工時間は、粗加工と仕上げ加工を合わせて12分であった。
実施例5の方法により、高平滑性で、且つ、低欠陥な表面状態のガラス基板が安定して得られた。
The surface roughness of the main surface of the glass substrate before the catalyst-based etching, after the rough-processed catalyst-based etching, and after the finish-processed catalyst-based etching was measured with respect to a 1 μm × 1 μm region at the center of the substrate using an atomic force microscope (AFM). ).
The surface roughness of the main surface before catalyst-based etching was 0.13 nm in terms of root mean square roughness (Rms).
The surface roughness of the main surface after rough processing catalyst reference etching is 0.07 nm in terms of root mean square roughness (Rms), and the surface roughness of the main surface after finishing processing catalyst reference etching is root mean square roughness. (Rms) was 0.05 nm. The surface roughness of the main surface was improved from 0.13 nm to 0.05 nm in terms of root mean square roughness (Rms) by the catalyst-based etching of the present invention.
In addition, the main surface of the glass substrate before the catalyst-based etching (and after the cleaning thereof) and the defect inspection of the main surface of the glass substrate after the processing (and after the cleaning) by the catalyst-based etching (rough processing and finishing processing) are performed. A defect inspection apparatus (a mask / blank defect inspection apparatus Teron 610 manufactured by KLA-Tencor) was performed on a 132 mm × 132 mm area excluding the peripheral area. The defect inspection was performed with a sensitivity capable of detecting a 23 nm size defect in terms of SEVD (Sphere Equivalent Volume Diameter). SEVD is the length of the diameter when the defect is assumed to be hemispherical.
After ultra-precision polishing before catalyst reference etching, the number of defects is 48, the number of defects after rough processing catalyst reference etching and cleaning is 55, the number of defects after finishing processing catalyst reference etching and cleaning is 29, The number of defects on the main surface after processing was finally as small as 29.
In addition, when 20 glass substrates were produced by the method of Example 5, the total number and the surface roughness were good, with a root mean square roughness (Rms) of 0.055 nm or less, and the number of defects was 30 or less. Stable and less.
The machining allowance for CARE processing was 30 nm for both roughing and finishing, and the CARE processing time was 12 minutes for both roughing and finishing.
By the method of Example 5, a glass substrate having a surface state with high smoothness and low defects was stably obtained.

B.ハーフトーン型位相シフトマスクブランクの製造
次に、このようにして作製されたガラス基板の上面上に、モリブデンシリサイド(MoSi)ターゲットを使用し、アルゴン(Ar)と窒素(N)と酸素(O)との混合ガス雰囲気中で反応性スパッタリングを行い、モリブデンシリサイド酸化窒化物(MoSiON)からなる光半透過膜(膜厚88nm)を形成した。ラザフォード後方散乱分析法で分析した光半透過膜の膜組成は、Mo:5原子%、Si:30原子%、O:39原子%、N:26原子%であった。光半透過膜の露光光に対する透過率は6%であり、露光光が光半透過膜を透過することにより生じる位相差は180度であった。
その後、光半透過膜上に、クロム(Cr)ターゲットを使用し、アルゴン(Ar)と二酸化炭素(CO)と窒素(N)とヘリウム(He)との混合ガス雰囲気中で反応性スパッタリングを行い、クロム酸化炭化窒化物(CrOCN)層(膜厚30nm)を形成し、さらに、その上に、クロム(Cr)ターゲットを使用し、アルゴン(Ar)と窒素(N)との混合ガス雰囲気中で反応性スパッタリングを行い、クロム窒化物(CrN)層(膜厚4nm)を形成し、クロム酸化炭化窒化物(CrOCN)膜とクロム窒化物(CrN)膜との積層からなる遮光層を形成した。さらに、この遮光層上に、クロム(Cr)ターゲットを使用し、アルゴン(Ar)と二酸化炭素(CO)と窒素(N)とヘリウム(He)との混合ガス雰囲気中で反応性スパッタリングを行い、クロム酸化炭化窒化物(CrOCN)からなる表面反射防止層(膜厚14nm)を形成した。このようにして、遮光層と表面反射防止層とからなる遮光膜を形成した。
このようにして、高平滑で、且つ、低欠陥な表面状態を維持したArFエキシマレーザー露光用のハーフトーン型位相シフトマスクブランクを作製した。
B. Production of Halftone Phase Shift Mask Blank Next, a molybdenum silicide (MoSi) target is used on the upper surface of the glass substrate thus produced, and argon (Ar), nitrogen (N 2 ), and oxygen (O 2 ) reactive sputtering was performed in a mixed gas atmosphere to form a light semi-transmissive film (film thickness: 88 nm) made of molybdenum silicide oxynitride (MoSiON). The film composition of the light translucent film analyzed by Rutherford backscattering analysis was Mo: 5 atomic%, Si: 30 atomic%, O: 39 atomic%, and N: 26 atomic%. The transmittance of the light semi-transmissive film with respect to the exposure light was 6%, and the phase difference caused by the exposure light passing through the light semi-transmissive film was 180 degrees.
Then, using a chromium (Cr) target on the light semi-transmissive film, reactive sputtering is performed in a mixed gas atmosphere of argon (Ar), carbon dioxide (CO 2 ), nitrogen (N 2 ), and helium (He). To form a chromium oxycarbonitride (CrOCN) layer (thickness 30 nm), and further, using a chromium (Cr) target, a mixed gas of argon (Ar) and nitrogen (N 2 ) Reactive sputtering is performed in an atmosphere to form a chromium nitride (CrN) layer (film thickness: 4 nm), and a light-shielding layer comprising a laminate of a chromium oxycarbonitride (CrOCN) film and a chromium nitride (CrN) film Formed. Further, a chromium (Cr) target is used on the light shielding layer, and reactive sputtering is performed in a mixed gas atmosphere of argon (Ar), carbon dioxide (CO 2 ), nitrogen (N 2 ), and helium (He). Then, a surface antireflection layer (film thickness: 14 nm) made of chromium oxycarbonitride (CrOCN) was formed. In this way, a light shielding film composed of the light shielding layer and the surface antireflection layer was formed.
In this way, a halftone phase shift mask blank for ArF excimer laser exposure was produced which maintained a highly smooth and low defect surface state.

C.ハーフトーン型位相シフトマスクの製造
次に、このようにして作製されたハーフトーン型位相シフトマスクブランクの遮光膜上に、電子線描画(露光)用化学増幅型レジストをスピンコート法により塗布し、加熱及び冷却工程を経て、膜厚が150nmのレジスト膜を形成した。
その後、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。
その後、このレジストパターンをマスクにして、遮光膜のドライエッチングを行って、光半透過膜上に遮光膜パターンを形成した。ドライエッチングガスとしては、塩素(Cl)と酸素(O)との混合ガスを用いた。
その後、レジストパターン及び遮光膜パターンをマスクにして、光半透過膜のドライエッチングを行って、光半透過膜パターンを形成した。ドライエッチングガスとしては、六フッ化硫黄(SF)とヘリウム(He)との混合ガスを用いた。
その後、残存するレジストパターンを剥離し、再度レジスト膜を塗布し、転写領域内の不要な遮光膜パターンを除去するためのパターン露光を行った後、このレジスト膜を現像してレジストパターンを形成した。
その後、ウェットエッチングを行って、不要な遮光膜パターンを除去した。
その後、残存するレジストパターンを剥離し、洗浄を行った。
このようにして、高平滑性、且つ、低欠陥な表面状態を維持したArFエキシマレーザー露光用のハーフトーン型位相シフトマスクを作製した。
C. Production of halftone phase shift mask Next, a chemical amplification resist for electron beam drawing (exposure) is applied onto the light-shielding film of the halftone phase shift mask blank produced in this way by a spin coating method. Through a heating and cooling process, a resist film having a thickness of 150 nm was formed.
Thereafter, a desired pattern was drawn on the formed resist film using an electron beam drawing apparatus, and then developed with a predetermined developer to form a resist pattern.
Thereafter, using this resist pattern as a mask, the light shielding film was dry etched to form a light shielding film pattern on the light semi-transmissive film. As a dry etching gas, a mixed gas of chlorine (Cl 2 ) and oxygen (O 2 ) was used.
Thereafter, using the resist pattern and the light shielding film pattern as a mask, the light semi-transmissive film was dry-etched to form a light semi-transmissive film pattern. As the dry etching gas, a mixed gas of sulfur hexafluoride (SF 6 ) and helium (He) was used.
Thereafter, the remaining resist pattern is peeled off, a resist film is applied again, pattern exposure is performed to remove an unnecessary light-shielding film pattern in the transfer region, and then the resist film is developed to form a resist pattern. .
Thereafter, wet etching was performed to remove an unnecessary light shielding film pattern.
Thereafter, the remaining resist pattern was peeled off and washed.
In this way, a halftone phase shift mask for ArF excimer laser exposure, which maintains a high smoothness and low defect surface state, was prepared.

なお、この実施例では、モリブデンシリサイド酸化窒化物(MoSiON)からなるからなる光半透過膜を有するハーフトーン型位相シフトマスクや位相シフトマスクブランクについて本発明を適用したが、モリブデンシリサイド窒化物(MoSiN)からなる光半透過膜を有するハーフトーン型位相シフトマスクや位相シフトマスクブランクについても、本発明を適用できる。また、単層の光半透過膜を有するハーフトーン型位相シフトマスクや位相シフトマスクブランクに限らず、多層構造の光半透過膜を有するハーフトーン型位相シフトマスクや位相シフトマスクブランクについても、本発明を適用できる。また、多層構造の遮光膜を有するハーフトーン型位相シフトマスクや位相シフトマスクブランクに限らず、単層の遮光膜を有するハーフトーン型位相シフトマスクや位相シフトマスクブランクについても、本発明を適用できる。また、ハーフトーン型位相シフトマスクブランクや位相シフトマスクブランクに限らず、レベンソン型位相シフトマスクブランクや位相シフトマスクブランク、クロムレス型位相シフトマスクブランクや位相シフトマスクブランクについても、本発明を適用できる。
また、この実施例では、粗研磨加工工程、精密研磨加工工程、超精密研磨加工工程を経て得られたガラス基板の主表面に対して、触媒基準エッチングによる加工を施す場合について本発明を適用したが、実施例1で行った局所加工工程およびタッチ研磨工程を経て得られたガラス基板の主表面に対して触媒基準エッチングによる加工を施す場合についても、本発明を適用することができる。
In this embodiment, the present invention is applied to a halftone phase shift mask and a phase shift mask blank having a light semi-transmissive film made of molybdenum silicide oxynitride (MoSiON). However, molybdenum silicide nitride (MoSiN) The present invention can also be applied to a halftone phase shift mask or a phase shift mask blank having a light semi-transmissive film made of The present invention is not limited to halftone phase shift masks and phase shift mask blanks having a single-layer light semi-transmissive film, but also to halftone phase shift masks and phase shift mask blanks having a multi-layered light semi-transmissive film. The invention can be applied. Further, the present invention can be applied not only to a halftone phase shift mask and a phase shift mask blank having a multi-layered light shielding film, but also to a halftone phase shift mask and a phase shift mask blank having a single-layer light shielding film. . Further, the present invention can be applied not only to the halftone phase shift mask blank and the phase shift mask blank but also to a Levenson type phase shift mask blank, a phase shift mask blank, a chromeless type phase shift mask blank, and a phase shift mask blank.
In this example, the present invention was applied to the case where the main surface of the glass substrate obtained through the rough polishing process, the precision polishing process, and the ultraprecision polishing process was subjected to processing by catalyst-based etching. However, the present invention can also be applied to the case where the main surface of the glass substrate obtained through the local processing step and the touch polishing step performed in Example 1 is processed by catalyst-based etching.

実施例6.
この実施例では、実施例5におけるCARE工程のみ下記のように変更し、それ以外は、基板材料及びその前処理からハーフトーン型位相シフトマスクの製造に至るまで実施例5と同様の方法で、ガラス基板、ハーフトーン型位相シフトマスクブランク、及びハーフトーン型位相シフトマスクを作製した。
Example 6
In this example, only the CARE process in Example 5 is changed as follows, and other than that, in the same manner as in Example 5 from the substrate material and its pretreatment to the manufacture of the halftone phase shift mask, A glass substrate, a halftone phase shift mask blank, and a halftone phase shift mask were produced.

粗加工は実施例1と同じで、ステンレス鋼(SUS)製の円盤形状の定盤本体32と、定盤本体32を覆うように定盤本体32の表面全面に形成されたフッ素系ゴムパッドと、ガラス基板と対向する側のフッ素系ゴムパッドの表面全面に形成されたCr(クロム)からなる加工基準面33とを備えた触媒定盤31を使用した。ここで用いたフッ素系ゴムパッドの硬度(ショアA)は90である。このパッドにCrターゲットを用いてAr(アルゴン)ガス雰囲気中でスパッタリング成膜を行って触媒基準面を形成した。成膜されたCrの膜厚は100nmである。
加工条件は以下の通りである。
処理流体:純水
軸部71の回転数(ガラス基板の回転数):10.3回転/分
触媒定盤取付部72の回転数(触媒定盤31の回転数):10回転/分
加工圧力:10hPa
加工取り代:20nm
上記実施例1と同様の方法にて基板の加工速度を算出したところ、加工速度は10nm/minであった。
Roughing is the same as in Example 1, a disk-shaped surface plate body 32 made of stainless steel (SUS), a fluorine-based rubber pad formed on the entire surface of the surface plate body 32 so as to cover the surface plate body 32, A catalyst surface plate 31 provided with a processing reference surface 33 made of Cr (chromium) formed on the entire surface of the fluorine rubber pad on the side facing the glass substrate was used. The fluorine-based rubber pad used here has a hardness (Shore A) of 90. A catalyst reference surface was formed by performing sputtering film formation in an Ar (argon) gas atmosphere using a Cr target on the pad. The film thickness of the formed Cr is 100 nm.
The processing conditions are as follows.
Processing fluid: pure water Rotation speed of shaft 71 (rotation speed of glass substrate): 10.3 rotation / min. : 10 hPa
Processing allowance: 20nm
When the processing speed of the substrate was calculated by the same method as in Example 1, the processing speed was 10 nm / min.

仕上げ加工には、ステンレス鋼(SUS)製の円盤形状の定盤本体32と、定盤本体32を覆うように定盤本体32の表面全面に形成されたウレタンパッドと、ガラス基板と対向する側のウレタンパッドの表面全面に形成されたCr(クロム)からなる加工基準面33とを備えた触媒定盤31を使用した。ここで用いたウレタンパッドの硬度はショアA評価で3である。このパッドにCrターゲットを用いてAr(アルゴン)ガス雰囲気中でスパッタリング成膜を行って触媒基準面を形成した。成膜されたCrの膜厚は100nmである。
加工条件は以下の通りである。
処理流体:純水
軸部71の回転数(ガラス基板の回転数):10.3回転/分
触媒定盤取付部72の回転数(触媒定盤31の回転数):10回転/分
加工圧力:10hPa
加工取り代:10nm上記実施例1と同様の方法にて基板の加工速度を算出したところ、加工速度は0.3nm/minであり、粗加工に比べ仕上げ加工の加工速度は約1/33の速度で、仕上げ加工の加工速度は遅かった。
なお、CARE加工の加工取り代は、粗加工と仕上げ加工合わせて30nm、CARE加工時間は、粗加工と仕上げ加工を合わせて35分であった。
処理の方法は実施例5と同じであるので、省略する。
また、粗加工終了後及び仕上げ加工後の洗浄は、ともに、硝酸セリウム第2アンモニウムと過塩素酸を含むCrエッチング液を用いてCr触媒除去の洗浄を行い、引き続き、純水によるリンス、乾燥を行った。Crエッチング液は、Crの剥離液としてマスク加工に広く使われている薬液で、ガラスを侵食しない。
実施例5と同様に、触媒基準エッチングによる加工前後のガラス基板の主表面として用いる上面の表面粗さを測定した。
加工前の上面の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.13nmであった。
粗加工後の上面の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.083nmであり、仕上げ加工後の上面の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.05nmと良好であった。上面の表面粗さは、触媒基準エッチングにより、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.13nmから0.05nmに向上した。
また、実施例5と同様に、触媒基準エッチング(粗加工、仕上げ加工)による加工後のガラス基板の上面の欠陥検査を行った。
加工前の上面の欠陥個数は44個、粗加工後の上面の欠陥個数は58個であり、そして、仕上げ加工後の上面の欠陥個数は27個と少なかった。
また、実施例6の方法により、ガラス基板を20枚作製したところ、全数、表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.055nm以下と良好であり、欠陥個数も30個以下と少なかった。
実施例6の方法により、高平滑性、且つ、低欠陥な表面状態のガラス基板が安定して得られた。
For finishing, a disk-shaped surface plate body 32 made of stainless steel (SUS), a urethane pad formed on the entire surface of the surface plate body 32 so as to cover the surface plate body 32, and the side facing the glass substrate A catalyst surface plate 31 provided with a processing reference surface 33 made of Cr (chromium) formed on the entire surface of the urethane pad was used. The hardness of the urethane pad used here is 3 by Shore A evaluation. A catalyst reference surface was formed by performing sputtering film formation in an Ar (argon) gas atmosphere using a Cr target on the pad. The film thickness of the formed Cr is 100 nm.
The processing conditions are as follows.
Processing fluid: pure water Rotation speed of shaft 71 (rotation speed of glass substrate): 10.3 rotation / min. : 10 hPa
Machining allowance: 10 nm When the substrate processing speed was calculated in the same manner as in Example 1, the processing speed was 0.3 nm / min, and the finishing processing speed was about 1/33 compared to rough processing. In terms of speed, the finishing speed was slow.
The machining allowance for CARE processing was 30 nm for both roughing and finishing, and the CARE processing time was 35 minutes for both roughing and finishing.
Since the processing method is the same as that in the fifth embodiment, a description thereof will be omitted.
In addition, after the roughing process and after the finishing process, the Cr catalyst is removed using a Cr etching solution containing cerium diammonium nitrate and perchloric acid, followed by rinsing and drying with pure water. went. The Cr etching solution is a chemical solution widely used for mask processing as a Cr stripping solution and does not attack the glass.
In the same manner as in Example 5, the surface roughness of the upper surface used as the main surface of the glass substrate before and after processing by catalyst-based etching was measured.
The surface roughness of the upper surface before processing was 0.13 nm in terms of root mean square roughness (Rms).
The surface roughness of the upper surface after roughing is 0.083 nm in terms of root mean square roughness (Rms), and the surface roughness of the top surface after finishing is 0.05 nm in terms of root mean square roughness (Rms). It was good. The surface roughness of the upper surface was improved from 0.13 nm to 0.05 nm in terms of root mean square roughness (Rms) by catalyst-based etching.
Moreover, the defect inspection of the upper surface of the glass substrate after the process by catalyst reference | standard etching (rough process and finishing process) was performed similarly to Example 5. FIG.
The number of defects on the upper surface before processing was 44, the number of defects on the upper surface after rough processing was 58, and the number of defects on the upper surface after finishing was 27, which was small.
Further, when 20 glass substrates were produced by the method of Example 6, the total number and the surface roughness were good, with a root mean square roughness (Rms) of 0.055 nm or less, and the number of defects was 30 or less. There were few.
By the method of Example 6, a glass substrate having a high smoothness and a low defect surface state was stably obtained.

実施例6の方法により、高平滑性、且つ、低欠陥な表面状態のハーフトーン型位相シフトマスクブランクが得られた。
また、実施例6の方法により、高平滑性、且つ、低欠陥な表面状態を維持したハーフトーン型位相シフトマスクが得られた。
By the method of Example 6, a halftone phase shift mask blank having a high smoothness and a low defect surface state was obtained.
In addition, a halftone phase shift mask having a high smoothness and a low defect surface state was obtained by the method of Example 6.

実施例7.
この実施例では、実施例5におけるCARE工程のみ下記のように変更し、それ以外は、基板材料及びその前処理からハーフトーン型位相シフトマスクの製造に至るまで実施例5と同様の方法で、ガラス基板、ハーフトーン型位相シフトマスクブランク、及びハーフトーン型位相シフトマスクを作製した。
Example 7
In this example, only the CARE process in Example 5 is changed as follows, and other than that, in the same manner as in Example 5 from the substrate material and its pretreatment to the manufacture of the halftone phase shift mask, A glass substrate, a halftone phase shift mask blank, and a halftone phase shift mask were produced.

粗加工は実施例1と同じで、ステンレス鋼(SUS)製の円盤形状の定盤本体32と、定盤本体32を覆うように定盤本体32の表面全面に形成されたフッ素系ゴムパッドと、ガラス基板と対向する側のフッ素系ゴムパッドの表面全面に形成されたCr(クロム)からなる加工基準面33とを備えた触媒定盤31を使用した。ここで用いたフッ素系ゴムパッドの硬度はショアA評価で90である。このパッドにCrターゲットを用いてAr(アルゴン)ガス雰囲気中でスパッタリング成膜を行って触媒基準面を形成した。成膜されたCrの膜厚は100nmである。
加工条件は以下の通りである。
処理流体:純水
軸部71の回転数(ガラス基板の回転数):10.3回転/分
触媒定盤取付部72の回転数(触媒定盤31の回転数):10回転/分
加工圧力:10hPa
加工取り代:20nm
上記実施例1と同様の方法にて基板の加工速度を算出したところ、加工速度は10nm/minであった。
Roughing is the same as in Example 1, a disk-shaped surface plate body 32 made of stainless steel (SUS), a fluorine-based rubber pad formed on the entire surface of the surface plate body 32 so as to cover the surface plate body 32, A catalyst surface plate 31 provided with a processing reference surface 33 made of Cr (chromium) formed on the entire surface of the fluorine rubber pad on the side facing the glass substrate was used. The hardness of the fluorine-based rubber pad used here is 90 in Shore A evaluation. A catalyst reference surface was formed by performing sputtering film formation in an Ar (argon) gas atmosphere using a Cr target on the pad. The film thickness of the formed Cr is 100 nm.
The processing conditions are as follows.
Processing fluid: pure water Rotation speed of shaft 71 (rotation speed of glass substrate): 10.3 rotation / min. : 10 hPa
Processing allowance: 20nm
When the processing speed of the substrate was calculated by the same method as in Example 1, the processing speed was 10 nm / min.

仕上げ加工には、ステンレス鋼(SUS)製の円盤形状の定盤本体32と、定盤本体32を覆うように定盤本体32の表面全面に形成されたウレタンパッドと、ガラス基板と対向する側のウレタンパッドの表面全面に形成されたNi(ニッケル)からなる加工基準面33とを備えた触媒定盤31を使用した。ここで用いたウレタンパッドの硬度はショアA評価で3である。このパッドにNiターゲットを用いてAr(アルゴン)ガス雰囲気中でスパッタリング成膜を行って触媒基準面を形成した。成膜されたNiの膜厚は100nmである。
加工条件は以下の通りである。
処理流体:純水
軸部71の回転数(ガラス基板の回転数):10.3回転/分
触媒定盤取付部72の回転数(触媒定盤31の回転数):10回転/分
加工圧力:50hPa
加工取り代:10nm
上記実施例1と同様の方法にて基板の加工速度を算出したところ、加工速度は0.3nm/minであり、粗加工に比べ仕上げ加工の加工速度は約1/33の速度で、仕上げ加工の加工速度は遅かった。
処理の方法は実施例5と同じであるので、省略する。
また、粗加工終了後の洗浄には、硝酸セリウム第2アンモニウムと過塩素酸を含むCrエッチング液を用いてCr触媒除去の洗浄を行い、引き続き、純水によるリンス、乾燥を行った。仕上げ加工終了後の洗浄は、塩酸洗浄を経た後、純水によるリンスと乾燥を行った。塩酸洗浄による基板の溶解速度は0.001nm/sec以下と、無視できる。
一方、塩酸によるNiの溶解速度は56nm/secであり、溶解除去液として十分な溶解速度を有していた。
なお、CARE加工の加工取り代は、粗加工と仕上げ加工合わせて30nm、CARE加工時間は、粗加工と仕上げ加工を合わせて35分であった。
実施例5と同様に、触媒基準エッチングによる加工前後のガラス基板の主表面として用いる上面の表面粗さを測定した。
加工前の上面の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.13nmであった。
粗加工後の上面の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.09nmであり、仕上げ加工後の上面の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.06nmと良好であった。上面の表面粗さは、触媒基準エッチング(粗加工、仕上げ加工)により、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.13nmから0.06nmに向上した。
また、実施例5と同様に、触媒基準エッチングによる加工後のガラス基板の上面の欠陥検査を行った。
加工前の上面の欠陥個数は44個、粗加工後の上面の欠陥個数は64個であり、そして、仕上げ加工後の上面の欠陥個数は28個と少なかった。
また、実施例7の方法により、ガラス基板を20枚作製したところ、全数、表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.062nm以下と良好であり、欠陥個数も35個以下と少なかった。
実施例7の方法により、高平滑性、且つ、低欠陥な表面状態のガラス基板が安定して得られた。
For finishing, a disk-shaped surface plate body 32 made of stainless steel (SUS), a urethane pad formed on the entire surface of the surface plate body 32 so as to cover the surface plate body 32, and the side facing the glass substrate The catalyst surface plate 31 provided with the processing reference surface 33 made of Ni (nickel) formed on the entire surface of the urethane pad was used. The hardness of the urethane pad used here is 3 by Shore A evaluation. A catalyst reference surface was formed by performing sputtering film formation in an Ar (argon) gas atmosphere using a Ni target on the pad. The film thickness of the deposited Ni is 100 nm.
The processing conditions are as follows.
Processing fluid: pure water Rotation speed of shaft 71 (rotation speed of glass substrate): 10.3 rotation / minute Rotation speed of catalyst surface plate mounting section 72 (rotation speed of catalyst surface plate 31): 10 rotation / minute Processing pressure : 50 hPa
Processing allowance: 10nm
When the substrate processing speed was calculated by the same method as in Example 1, the processing speed was 0.3 nm / min, and the finishing processing speed was about 1/33 compared to the roughing processing. The processing speed of was slow.
Since the processing method is the same as that in the fifth embodiment, a description thereof will be omitted.
For the cleaning after the roughing, the Cr catalyst was removed using a Cr etching solution containing ceric ammonium nitrate and perchloric acid, followed by rinsing with pure water and drying. After finishing, the substrate was washed with hydrochloric acid, rinsed with pure water, and dried. The dissolution rate of the substrate by hydrochloric acid cleaning is negligible at 0.001 nm / sec or less.
On the other hand, the dissolution rate of Ni by hydrochloric acid was 56 nm / sec, which was a sufficient dissolution rate as a dissolution removal solution.
The machining allowance for CARE processing was 30 nm for both roughing and finishing, and the CARE processing time was 35 minutes for both roughing and finishing.
In the same manner as in Example 5, the surface roughness of the upper surface used as the main surface of the glass substrate before and after processing by catalyst-based etching was measured.
The surface roughness of the upper surface before processing was 0.13 nm in terms of root mean square roughness (Rms).
The surface roughness of the upper surface after roughing is 0.09 nm in terms of root mean square roughness (Rms), and the surface roughness of the top surface after finishing is 0.06 nm in terms of root mean square roughness (Rms). It was good. The surface roughness of the upper surface was improved from 0.13 nm to 0.06 nm in terms of root mean square roughness (Rms) by catalyst-based etching (roughing and finishing).
Moreover, the defect inspection of the upper surface of the glass substrate after the process by a catalyst reference | standard etching was performed similarly to Example 5. FIG.
The number of defects on the upper surface before processing was 44, the number of defects on the upper surface after rough processing was 64, and the number of defects on the upper surface after finishing was as small as 28.
Further, when 20 glass substrates were produced by the method of Example 7, the total number and the surface roughness were as good as 0.062 nm or less in root mean square roughness (Rms), and the number of defects was also 35 or less. There were few.
By the method of Example 7, a glass substrate having a highly smooth and low defect surface state was stably obtained.

実施例7の方法により、高平滑性、且つ、低欠陥な表面状態のハーフトーン型位相シフトマスクブランクが得られた。
また、実施例7の方法により高平滑性、且つ、低欠陥な表面状態を維持したハーフトーン型位相シフトマスクが得られた。
By the method of Example 7, a halftone phase shift mask blank having a surface state with high smoothness and low defects was obtained.
Moreover, the halftone phase shift mask which maintained the high smoothness and the surface state of low defect by the method of Example 7 was obtained.

実施例8.
この実施例では、実施例1におけるCARE工程のみ下記のように変更し、それ以外は、基板材料及びその前処理から反射型マスクの製造に至るまで実施例1と同様の方法で、ガラス基板、多層反射膜付き基板、反射型マスクブランク、及び反射型マスクを作製した。
Example 8 FIG.
In this example, only the CARE process in Example 1 was changed as described below, and the glass substrate, A substrate with a multilayer reflective film, a reflective mask blank, and a reflective mask were produced.

粗加工は、ステンレス鋼(SUS)製の円盤形状の定盤本体32と、定盤本体32を覆うように定盤本体32の表面全面に形成されたフッ素系ゴムパッドと、ガラス基板と対向する側のフッ素系ゴムパッドの表面全面に形成されたPt(白金)からなる加工基準面33とを備えた触媒定盤31を使用した。ここで用いたフッ素系ゴムパッドの硬度(ショアA)は90である。このパッドにPtターゲットを用いてAr(アルゴン)ガス雰囲気中でスパッタリング成膜を行って触媒基準面を形成した。成膜されたPtの膜厚は100nmである。
加工条件は以下の通りである。
処理流体:純水
軸部71の回転数(ガラス基板の回転数):10.3回転/分
触媒定盤取付部72の回転数(触媒定盤31の回転数):10回転/分
加工圧力:10hPa
加工取り代:20nm
上記実施例1と同様の方法にて基板の加工速度を算出したところ、加工速度は1nm/minであった。
Roughing is performed by a stainless steel (SUS) disk-shaped surface plate body 32, a fluorine rubber pad formed on the entire surface of the surface plate body 32 so as to cover the surface plate body 32, and the side facing the glass substrate. A catalyst surface plate 31 provided with a processing reference surface 33 made of Pt (platinum) formed on the entire surface of the fluorine rubber pad was used. The fluorine-based rubber pad used here has a hardness (Shore A) of 90. A catalyst reference surface was formed by performing sputtering film formation in an Ar (argon) gas atmosphere using a Pt target on this pad. The film thickness of the deposited Pt is 100 nm.
The processing conditions are as follows.
Processing fluid: pure water Rotation speed of shaft 71 (rotation speed of glass substrate): 10.3 rotation / min. : 10 hPa
Processing allowance: 20nm
When the substrate processing speed was calculated in the same manner as in Example 1, the processing speed was 1 nm / min.

仕上げ加工には、ステンレス鋼(SUS)製の円盤形状の定盤本体32と、定盤本体32を覆うように定盤本体32の表面全面に形成されたウレタンパッドと、ガラス基板と対向する側のウレタンパッドの表面全面に形成されたCr(クロム)からなる加工基準面33とを備えた触媒定盤31を使用した。ここで用いたウレタンパッドの硬度(ショアA)は3である。このパッドにCrターゲットを用いてAr(アルゴン)ガス雰囲気中でスパッタリング成膜を行って触媒基準面を形成した。成膜されたCrの膜厚は100nmである。
加工条件は以下の通りである。
処理流体:純水
軸部71の回転数(ガラス基板の回転数):10.3回転/分
触媒定盤取付部72の回転数(触媒定盤31の回転数):10回転/分
加工圧力:10hPa
加工取り代:10nm
上記実施例1と同様の方法にて基板の加工速度を算出したところ、加工速度は0.3nm/minであり、粗加工に比べ仕上げ加工の加工速度は約1/3の速度で、仕上げ加工の加工速度は遅かった。
なお、CARE加工時間は、粗加工と仕上げ加工を合わせて53分であった。
処理の方法は実施例1と同じであるので、省略する。
また、粗加工終了後の洗浄は、王水洗浄を経た後、純水によるリンスと乾燥を行った。仕上げ加工後の洗浄は、硝酸セリウム第2アンモニウムと過塩素酸を含むCrエッチング液を用いてCr触媒除去の洗浄を行い、引き続き、純水によるリンス、乾燥を行った。Crエッチング液は、Crの剥離液としてマスク加工に広く使われている薬液で、ガラスを侵食しない。
実施例1と同様に、触媒基準エッチングによる加工前後のガラス基板の主表面として用いる上面の表面粗さを測定した。
加工前の上面の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.13nmであった。
粗加工後の上面の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.093nmであり、仕上げ加工後の上面の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.05nmと良好であった。上面の表面粗さは、触媒基準エッチングにより、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.13nmから0.05nmに向上した。
また、実施例1と同様に、触媒基準エッチング(粗加工、仕上げ加工)による加工後のガラス基板の上面の欠陥検査を行った。
加工前の上面の欠陥個数は51個、粗加工後の上面の欠陥個数は80個であり、そして、仕上げ加工後の上面の欠陥個数は20個と少なかった。
また、実施例8の方法により、ガラス基板を20枚作製したところ、全数、表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.054nm以下と良好であり、欠陥個数も30個以下と少なかった。
実施例8の方法により、高平滑性、且つ、低欠陥な表面状態のガラス基板が安定して得られた。
For finishing, a disk-shaped surface plate body 32 made of stainless steel (SUS), a urethane pad formed on the entire surface of the surface plate body 32 so as to cover the surface plate body 32, and the side facing the glass substrate A catalyst surface plate 31 provided with a processing reference surface 33 made of Cr (chromium) formed on the entire surface of the urethane pad was used. The hardness (Shore A) of the urethane pad used here is 3. A catalyst reference surface was formed by performing sputtering film formation in an Ar (argon) gas atmosphere using a Cr target on the pad. The film thickness of the formed Cr is 100 nm.
The processing conditions are as follows.
Processing fluid: pure water Rotation speed of shaft 71 (rotation speed of glass substrate): 10.3 rotation / min. : 10 hPa
Processing allowance: 10nm
When the substrate processing speed was calculated in the same manner as in Example 1, the processing speed was 0.3 nm / min, and the finishing processing speed was about 1/3 of the rough processing, and the finishing processing was performed. The processing speed of was slow.
The CARE processing time was 53 minutes including the roughing and finishing.
Since the processing method is the same as in the first embodiment, a description thereof will be omitted.
In addition, after the roughing process was completed, after washing with aqua regia, rinsing with pure water and drying were performed. Cleaning after finishing was performed by removing Cr catalyst using a Cr etching solution containing ceric ammonium nitrate and perchloric acid, followed by rinsing with pure water and drying. The Cr etching solution is a chemical solution widely used for mask processing as a Cr stripping solution and does not attack the glass.
Similar to Example 1, the surface roughness of the upper surface used as the main surface of the glass substrate before and after processing by the catalyst-based etching was measured.
The surface roughness of the upper surface before processing was 0.13 nm in terms of root mean square roughness (Rms).
The surface roughness of the upper surface after roughing is 0.093 nm in terms of root mean square roughness (Rms), and the surface roughness of the top surface after finishing is 0.05 nm in terms of root mean square roughness (Rms). It was good. The surface roughness of the upper surface was improved from 0.13 nm to 0.05 nm in terms of root mean square roughness (Rms) by catalyst-based etching.
Moreover, the defect inspection of the upper surface of the glass substrate after the process by catalyst reference | standard etching (rough process and finishing process) was performed similarly to Example 1. FIG.
The number of defects on the upper surface before processing was 51, the number of defects on the upper surface after rough processing was 80, and the number of defects on the upper surface after finishing was as small as 20.
In addition, when 20 glass substrates were produced by the method of Example 8, the total number and the surface roughness were good at 0.054 nm or less in root mean square roughness (Rms), and the number of defects was 30 or less. There were few.
By the method of Example 8, a glass substrate having a high smoothness and a low defect surface state was stably obtained.

実施例1と同様に、得られた多層反射膜付き基板についてEUV光(波長13.5nm)の反射率を測定した。
ガラス基板上面の高い平滑性により、保護膜表面も高い平滑性を保っており、反射率は64%と高反射率であった。
また、実施例1と同様に、得られた多層反射膜付き基板の保護膜表面の欠陥検査を行った。
加工後の保護膜表面の欠陥個数は、20個と少なかった。
実施例8の方法により、高平滑性、且つ、低欠陥な表面状態の多層反射膜付き基板が得られた。
また、実施例8の方法により、高平滑性、且つ、低欠陥な表面状態を維持したEUV露光用の反射型マスクブランク及び反射型マスクが得られた。
In the same manner as in Example 1, the reflectance of EUV light (wavelength: 13.5 nm) was measured for the obtained substrate with a multilayer reflective film.
Due to the high smoothness of the upper surface of the glass substrate, the surface of the protective film also maintained high smoothness, and the reflectance was as high as 64%.
Moreover, the defect inspection of the protective film surface of the obtained board | substrate with a multilayer reflective film was performed similarly to Example 1. FIG.
The number of defects on the surface of the protective film after processing was as small as 20.
By the method of Example 8, a substrate with a multilayer reflective film having a high smoothness and a low defect surface state was obtained.
Moreover, the reflective mask blank and reflective mask for EUV exposure which maintained the surface state with high smoothness and a low defect by the method of Example 8 were obtained.

実施例9.
この実施例では、実施例5におけるCARE工程のみ下記のように変更し、それ以外は、基板材料及びその前処理からハーフトーン型位相シフトマスクの製造に至るまで実施例5と同様の方法で、ガラス基板、ハーフトーン型位相シフトマスクブランク、及びハーフトーン型位相シフトマスクを作製した。
Example 9
In this example, only the CARE process in Example 5 is changed as follows, and other than that, in the same manner as in Example 5 from the substrate material and its pretreatment to the manufacture of the halftone phase shift mask, A glass substrate, a halftone phase shift mask blank, and a halftone phase shift mask were produced.

粗加工は、ステンレス鋼(SUS)製の円盤形状の定盤本体32と、定盤本体32を覆うように定盤本体32の表面全面に形成されたフッ素系ゴムパッドと、ガラス基板と対向する側のフッ素系ゴムパッドの表面全面に形成されたPt(白金)からなる加工基準面33とを備えた触媒定盤31を使用した。ここで用いたフッ素系ゴムパッドの硬度はショアA評価で90である。このパッドにPtターゲットを用いてAr(アルゴン)ガス雰囲気中でスパッタリング成膜を行って触媒基準面を形成した。成膜されたPtの膜厚は100nmである。
加工条件は以下の通りである。
処理流体:純水
軸部71の回転数(ガラス基板の回転数):10.3回転/分
触媒定盤取付部72の回転数(触媒定盤31の回転数):10回転/分
加工圧力:10hPa
加工取り代:20nm
上記実施例1と同様の方法にて基板の加工速度を算出したところ、加工速度は1nm/minであった。
Roughing is performed by a stainless steel (SUS) disk-shaped surface plate body 32, a fluorine rubber pad formed on the entire surface of the surface plate body 32 so as to cover the surface plate body 32, and the side facing the glass substrate. A catalyst surface plate 31 provided with a processing reference surface 33 made of Pt (platinum) formed on the entire surface of the fluorine rubber pad was used. The hardness of the fluorine-based rubber pad used here is 90 in Shore A evaluation. A catalyst reference surface was formed by performing sputtering film formation in an Ar (argon) gas atmosphere using a Pt target on this pad. The film thickness of the deposited Pt is 100 nm.
The processing conditions are as follows.
Processing fluid: pure water Rotation speed of shaft 71 (rotation speed of glass substrate): 10.3 rotation / min. : 10 hPa
Processing allowance: 20nm
When the substrate processing speed was calculated in the same manner as in Example 1, the processing speed was 1 nm / min.

仕上げ加工には、ステンレス鋼(SUS)製の円盤形状の定盤本体32と、定盤本体32を覆うように定盤本体32の表面全面に形成されたウレタンパッドと、ガラス基板と対向する側のウレタンパッドの表面全面に形成されたCr(クロム)からなる加工基準面33とを備えた触媒定盤31を使用した。ここで用いたウレタンパッドの硬度はショアA評価で3である。このパッドにCrターゲットを用いてAr(アルゴン)ガス雰囲気中でスパッタリング成膜を行って触媒基準面を形成した。成膜されたCrの膜厚は100nmである。
加工条件は以下の通りである。
処理流体:純水
軸部71の回転数(ガラス基板の回転数):10.3回転/分
触媒定盤取付部72の回転数(触媒定盤31の回転数):10回転/分
加工圧力:10hPa
加工取り代:10nm
上記実施例1と同様の方法にて基板の加工速度を算出したところ、加工速度は0.3nm/minであり、粗加工に比べ仕上げ加工の加工速度は約1/3の速度で、仕上げ加工の加工速度は遅かった。
なお、CARE加工の加工取り代は、粗加工と仕上げ加工合わせて30nm、CARE加工時間は、粗加工と仕上げ加工を合わせて53分であった。
処理の方法は実施例5と同じであるので、省略する。
また、粗加工終了後の洗浄は、王水洗浄を経た後、純水によるリンスと乾燥を行った。仕上げ加工後の洗浄は、硝酸セリウム第2アンモニウムと過塩素酸を含むCrエッチング液を用いてCr触媒除去の洗浄を行い、引き続き、純水によるリンス、乾燥を行った。Crエッチング液は、Crの剥離液としてマスク加工に広く使われている薬液で、ガラスを侵食しない。
実施例5と同様に、触媒基準エッチングによる加工前後のガラス基板の主表面として用いる上面の表面粗さを測定した。
加工前の上面の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.13nmであった。
粗加工後の上面の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.08nmであり、仕上げ加工後の上面の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.05nmと良好であった。上面の表面粗さは、触媒基準エッチング(粗加工、仕上げ加工)により、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.13nmから0.05nmに向上した。
また、実施例1と同様に、触媒基準エッチングによる加工後のガラス基板の上面の欠陥検査を行った。
加工前の上面の欠陥個数は44個、粗加工後の上面の欠陥個数は61個であり、そして、仕上げ加工後の上面の欠陥個数は23個と少なかった。
また、実施例9の方法により、ガラス基板を20枚作製したところ、全数、表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.053nm以下と良好であり、欠陥個数も30個以下と少なかった。
実施例9の方法により、高平滑性、且つ、低欠陥な表面状態のガラス基板が安定して得られた。
For finishing, a disk-shaped surface plate body 32 made of stainless steel (SUS), a urethane pad formed on the entire surface of the surface plate body 32 so as to cover the surface plate body 32, and the side facing the glass substrate A catalyst surface plate 31 provided with a processing reference surface 33 made of Cr (chromium) formed on the entire surface of the urethane pad was used. The hardness of the urethane pad used here is 3 by Shore A evaluation. A catalyst reference surface was formed by performing sputtering film formation in an Ar (argon) gas atmosphere using a Cr target on the pad. The film thickness of the formed Cr is 100 nm.
The processing conditions are as follows.
Processing fluid: pure water Rotation speed of shaft 71 (rotation speed of glass substrate): 10.3 rotation / min. : 10 hPa
Processing allowance: 10nm
When the substrate processing speed was calculated in the same manner as in Example 1, the processing speed was 0.3 nm / min, and the finishing processing speed was about 1/3 of the rough processing, and the finishing processing was performed. The processing speed of was slow.
The machining allowance for CARE processing was 30 nm for both roughing and finishing, and the CARE processing time was 53 minutes for both roughing and finishing.
Since the processing method is the same as that in the fifth embodiment, a description thereof will be omitted.
In addition, after the roughing process was completed, after washing with aqua regia, rinsing with pure water and drying were performed. Cleaning after finishing was performed by removing Cr catalyst using a Cr etching solution containing ceric ammonium nitrate and perchloric acid, followed by rinsing with pure water and drying. The Cr etching solution is a chemical solution widely used for mask processing as a Cr stripping solution and does not attack the glass.
In the same manner as in Example 5, the surface roughness of the upper surface used as the main surface of the glass substrate before and after processing by catalyst-based etching was measured.
The surface roughness of the upper surface before processing was 0.13 nm in terms of root mean square roughness (Rms).
The surface roughness of the upper surface after roughing is 0.08 nm in terms of root mean square roughness (Rms), and the surface roughness of the top surface after finishing is 0.05 nm in terms of root mean square roughness (Rms). It was good. The surface roughness of the upper surface was improved from 0.13 nm to 0.05 nm in terms of root mean square roughness (Rms) by catalyst-based etching (roughing and finishing).
Moreover, the defect inspection of the upper surface of the glass substrate after the process by a catalyst reference | standard etching was performed similarly to Example 1. FIG.
The number of defects on the upper surface before processing was 44, the number of defects on the upper surface after rough processing was 61, and the number of defects on the upper surface after finishing was as small as 23.
Further, when 20 glass substrates were produced by the method of Example 9, the total number and the surface roughness were good at 0.053 nm or less in root mean square roughness (Rms), and the number of defects was 30 or less. There were few.
By the method of Example 9, a glass substrate having a high smoothness and a low defect surface state was stably obtained.

実施例9の方法により、高平滑性、且つ、低欠陥な表面状態のハーフトーン型位相シフトマスクブランクが得られた。
また、実施例9の方法により、高平滑性、且つ、低欠陥な表面状態を維持したハーフトーン型位相シフトマスクが得られた。
By the method of Example 9, a halftone phase shift mask blank having a high smoothness and a low defect surface state was obtained.
In addition, a halftone phase shift mask having a high smoothness and a low defect surface state was obtained by the method of Example 9.

比較例1.
この比較例では、実施例1における粗加工と仕上げ加工という2段階の触媒基準エッチングによる基板加工の代わりに、フッ素系ゴムパッド上にPt(白金)を形成した触媒定盤のみを用いた1段階の触媒基準エッチングを行ない、それ以外は、実施例1と同様の方法により、ガラス基板、多層反射膜付き基板、反射型マスクブランク、及び反射型マスクを作製した。
Comparative Example 1
In this comparative example, instead of the substrate processing by the two-step catalytic reference etching of the rough processing and the finishing processing in Example 1, a one-step using only a catalyst surface plate in which Pt (platinum) is formed on a fluorine-based rubber pad. Except for the catalyst-based etching, a glass substrate, a substrate with a multilayer reflective film, a reflective mask blank, and a reflective mask were produced in the same manner as in Example 1 except for that.

したがって、基板材料、基板準備工程は実施例1と同じであり、触媒基準エッチングは下記のようにして行った。
フッ素樹脂パッド母材上にPt(白金)を形成した触媒定盤1段階のみを用いて基板加工を行った。すなわち、図1及び図2に示すように、ステンレス鋼(SUS)製の直径100mmの円盤形状の定盤本体32と、定盤本体32を覆うように定盤本体32の表面全面に形成されたフッ素系ゴムとガラス基板と対向する側のフッ素系ゴムの表面全面に形成されたPtからなる加工基準面33(膜厚100nm)とを備えた触媒定盤31を使用した。加工基準面33は、フッ素系ゴム上に、白金(Pt)ターゲットを使用し、アルゴン(Ar)ガス雰囲気中でのスパッタリングにより形成した。これは実施例1の2段階目の精密加工工程のみを実施したのと同じである。洗浄液には、実施例1と同様に王水を用い、その後純粋洗浄を行った後、乾燥させてガラス基板を製造した。
その後も、実施例1と同様の方法により、多層反射膜付き基板、マスクブランク、及び反射型マスクを作製した。
Therefore, the substrate material and the substrate preparation process were the same as those in Example 1, and the catalyst-based etching was performed as follows.
Substrate processing was performed using only one stage of the catalyst surface plate in which Pt (platinum) was formed on the fluororesin pad base material. That is, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, a disk-shaped surface plate body 32 made of stainless steel (SUS) having a diameter of 100 mm and the entire surface of the surface plate body 32 so as to cover the surface plate body 32 are formed. A catalyst surface plate 31 having a processing reference surface 33 (film thickness 100 nm) made of Pt formed on the entire surface of the fluorine rubber on the side facing the glass substrate with the fluorine rubber was used. The processing reference surface 33 was formed on a fluorine-based rubber by sputtering in an argon (Ar) gas atmosphere using a platinum (Pt) target. This is the same as performing only the second precision processing step of the first embodiment. As a cleaning liquid, aqua regia was used in the same manner as in Example 1, and then pure cleaning was performed, followed by drying to produce a glass substrate.
Thereafter, a substrate with a multilayer reflective film, a mask blank, and a reflective mask were produced in the same manner as in Example 1.

実施例1と同様に、触媒基準エッチングによる加工前後のガラス基板の主表面として用いる上面の表面粗さを測定した。
加工後の上面の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.09nmであった。
また、実施例1と同様に、触媒基準エッチングによる加工後のガラス基板の上面の欠陥検査を行った。
加工後の上面の欠陥個数は、45個と多かった。
また、比較例1の方法により、ガラス基板を20枚作製したところ、全数、表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.09nm以上であったが、欠陥個数も45個以上と多かった。なお、CARE加工時間は30分と短かったが、比較例1の方法では、高平滑かつ低欠陥を両方兼ね備えたガラス基板は得られなかった。
Similar to Example 1, the surface roughness of the upper surface used as the main surface of the glass substrate before and after processing by the catalyst-based etching was measured.
The surface roughness of the upper surface after processing was 0.09 nm in terms of root mean square roughness (Rms).
Moreover, the defect inspection of the upper surface of the glass substrate after the process by a catalyst reference | standard etching was performed similarly to Example 1. FIG.
The number of defects on the upper surface after processing was as large as 45.
Moreover, when 20 glass substrates were produced by the method of Comparative Example 1, the total number and the surface roughness were 0.09 nm or more in terms of root mean square roughness (Rms), but the number of defects was 45 or more. There were many. Although the CARE processing time was as short as 30 minutes, the method of Comparative Example 1 did not provide a glass substrate having both high smoothness and low defects.

また、実施例1と同様に、得られた多層反射膜付き基板の保護膜表面の欠陥検査を行った。保護膜表面の欠陥個数は、76個と多かった。
比較例1の方法により、高平滑性、且つ、低欠陥な表面状態の多層反射膜付き基板は得られなかった。
また、比較例1の方法により、高平滑性、且つ、低欠陥な表面状態のEUV露光用の反射型マスクブランク及び反射型マスクは得られなかった。
Moreover, the defect inspection of the protective film surface of the obtained board | substrate with a multilayer reflective film was performed similarly to Example 1. FIG. The number of defects on the surface of the protective film was as large as 76.
By the method of Comparative Example 1, a substrate with a multilayer reflective film having a high smoothness and a low defect surface state could not be obtained.
Moreover, the reflective mask blank and reflective mask for EUV exposure of the surface state of high smoothness and a low defect were not obtained by the method of the comparative example 1.

比較例2.
この比較例では、実施例3における粗加工と仕上げ加工という2段階の触媒基準エッチングによる基板加工の代わりに、ウレタンパッド上にCr(クロム)を形成した触媒定盤のみを用いた1段階の触媒基準エッチングを行ない、それ以外は、実施例3と同様の方法により、ガラス基板、多層反射膜付き基板、反射型マスクブランク、及び反射型マスクを作製した。
Comparative Example 2
In this comparative example, instead of the substrate processing by the two-step catalyst-based etching of roughing and finishing in Example 3, a one-step catalyst using only a catalyst surface plate in which Cr (chromium) is formed on a urethane pad. Reference etching was performed, and otherwise, a glass substrate, a substrate with a multilayer reflective film, a reflective mask blank, and a reflective mask were produced in the same manner as in Example 3.

したがって、基板材料、基板準備工程は実施例3と同じであり、触媒基準エッチング(CARE)は下記のようにして行った。
ウレタンパッド母材上にCr(クロム)を形成した触媒定盤1段階のみを用いて基板加工を行った。すなわち、図1及び図2に示すように、ステンレス鋼(SUS)製の直径100mmの円盤形状の定盤本体32と、定盤本体32を覆うように定盤本体32の表面全面に形成されたウレタンパッドとガラス基板と対向する側のウレタンパッドの表面全面に形成されたCrからなる加工基準面33(膜厚100nm)とを備えた触媒定盤31を使用した。加工基準面33は、ウレタンパッド上に、Cr(クロム)ターゲットを使用し、アルゴン(Ar)ガス雰囲気中でのスパッタリングにより形成した。ここで、加工取り代を30nmとしてCARE加工を行った。加工時間は100分となり、実施例3の35分と比較して2.86倍の時間を要した。洗浄液には、硝酸セリウム第2アンモニウムと過塩素酸を含むCrエッチング液を用い、その後純粋洗浄を行った後、乾燥させてガラス基板を製造した。
その後も、実施例3と同様の方法により、多層反射膜付き基板、反射型マスクブランク、及び反射型マスクを作製した。
Therefore, the substrate material and the substrate preparation process were the same as those in Example 3, and the catalyst-based etching (CARE) was performed as follows.
Substrate processing was performed using only one stage of the catalyst surface plate in which Cr (chromium) was formed on the urethane pad base material. That is, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, a disk-shaped surface plate body 32 made of stainless steel (SUS) having a diameter of 100 mm and the entire surface of the surface plate body 32 so as to cover the surface plate body 32 are formed. A catalyst surface plate 31 provided with a processing reference surface 33 (film thickness 100 nm) made of Cr formed on the entire surface of the urethane pad on the side facing the glass substrate with the urethane pad was used. The processing reference surface 33 was formed on a urethane pad by sputtering in a argon (Ar) gas atmosphere using a Cr (chromium) target. Here, CARE processing was performed with a machining allowance of 30 nm. The processing time was 100 minutes, which was 2.86 times longer than the 35 minutes of Example 3. A Cr etching solution containing cerium diammonium nitrate and perchloric acid was used as the cleaning solution. After that, pure cleaning was performed, followed by drying to manufacture a glass substrate.
Thereafter, a substrate with a multilayer reflective film, a reflective mask blank, and a reflective mask were produced in the same manner as in Example 3.

実施例3と同様に、触媒基準エッチングによる加工前後のガラス基板の主表面として用いる上面の表面粗さを測定した。
加工前の上面の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.13nm、加工後の上面の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(Rms)で0.06nmであった。
また、実施例3と同様に、触媒基準エッチングによる加工後のガラス基板の上面の欠陥検査を行った。
加工後の上面の欠陥個数は、24個であった。また、多層反射膜付き基板の保護膜表面の欠陥個数は35個であった。
また、比較例2の方法により、ガラス基板を20枚作製したところ、加工枚数が15枚を超えたところで、加工前の上面の表面粗さ(Rms)0.13nm超となり、欠陥個数も50個以上となった。この比較例2の方法では、前記のように、加工時間が100分と非常に長いため、加工枚数を重ねていくにしたがって、加工基準面33が初期の状態と比べて変化(表面ダメージ)し、ガラス基板の主表面の上面へのダメージや加工バラツキが発生したことが原因と考えられる。
In the same manner as in Example 3, the surface roughness of the upper surface used as the main surface of the glass substrate before and after processing by catalyst-based etching was measured.
The surface roughness of the upper surface before processing was 0.13 nm in terms of root mean square roughness (Rms), and the surface roughness of the upper surface after processing was 0.06 nm in terms of root mean square roughness (Rms).
Moreover, the defect inspection of the upper surface of the glass substrate after the process by a catalyst reference | standard etching was performed similarly to Example 3. FIG.
The number of defects on the upper surface after processing was 24. In addition, the number of defects on the surface of the protective film of the substrate with a multilayer reflective film was 35.
Further, when 20 glass substrates were produced by the method of Comparative Example 2, when the number of processed sheets exceeded 15, the surface roughness (Rms) of the upper surface before processing exceeded 0.13 nm and the number of defects was 50. That's it. In the method of Comparative Example 2, as described above, since the processing time is as long as 100 minutes, the processing reference surface 33 changes (surface damage) as compared with the initial state as the number of processed sheets increases. The cause is considered to be damage to the upper surface of the main surface of the glass substrate and processing variations.

なお、上述した実施例では、反射型マスクブランク用基板や位相シフトマスクブランク用基板の主表面に対して、触媒基準エッチングによる加工を施す場合について本発明を適用したが、バイナリーマスクブランクやナノインプリント用マスクブランクの主表面に対して、触媒基準エッチングによる加工を施す場合についても、本発明を適用できる。
また、上述した実施例では、マスクブランク用基板の主表面に対して、触媒基準エッチングによる加工を施す場合について本発明を適用したが、磁気記録媒体用基板の主表面に対して、触媒基準エッチングによる加工を施す場合にも、本発明を適用できる。
In the above-described embodiment, the present invention is applied to the case where the main surface of the reflective mask blank substrate or the phase shift mask blank substrate is processed by catalyst-based etching. However, the present invention is applied to binary mask blanks and nanoimprints. The present invention can also be applied to a case where the main surface of the mask blank is processed by catalyst-based etching.
In the above-described embodiment, the present invention is applied to the case where the main surface of the mask blank substrate is processed by the catalyst reference etching. However, the catalyst reference etching is performed on the main surface of the magnetic recording medium substrate. The present invention can also be applied when processing according to the above.

実施例10.
A.ガラス基板の製造
1.基板準備工程
上面及び下面が研磨された2.5インチサイズ(φ65mm)のアルミノシリケートガラス基板を準備した。なお、アルミノシリケートガラス基板は、以下のプレス成形工程、コアリング工程、チャンファリング工程、端面研磨工程、研削工程、第1研磨(主表面研磨)工程、化学強化工程、第2研磨(最終研磨)工程を経て得られたものである。
Example 10
A. Production of glass substrate Substrate preparation step A 2.5-inch (φ65 mm) aluminosilicate glass substrate having an upper surface and a lower surface polished was prepared. The aluminosilicate glass substrate has the following press molding process, coring process, chamfering process, end face polishing process, grinding process, first polishing (main surface polishing) process, chemical strengthening process, and second polishing (final polishing). It was obtained through the process.

(1)プレス成形工程(板状のガラスブランクの作製)
板状のガラスブランクの作製では、プレス金型を用いて融ガラスをプレス成形することによりガラスブランクを作製する。
プレス成形の工程では、例えば、受けゴブ形成型である下型上に、溶融ガラスからなるガラスゴブ(ガラス塊)が供給され、下型と対向するゴブ形成型である上型とを使用してガラスゴブが挟まれてプレス成形される。これにより、磁気ディスク用ガラス基板の元となる円板状のガラスブランクが成形される。なお、後述するラッピング、研削、第1研磨及び第2研磨における取り代である表面加工量(ラッピング量+研削量+研磨量)を小さくしても、目標とする板厚、例えば0.8mmを確保でき、目標とする表面粗さ、例えば算術平均粗さRaを0.15nm以下とすることができ、しかも、コストの増大を抑制する点から、プレス成形で作製されるガラスブランクの板厚が0.9mm以下となるように、プレス成形することが好ましい。
なお、成形直後の板状のガラスをガラスブランクといい、このガラスブランクを用いて以降の加工処理が施されるとき、この板状のガラスをガラス素板という。

(1) Press molding process (production of plate-shaped glass blank)
In the production of plate-shaped glass blank, to produce the glass blank by press-molding molten glass by using a press die.
In the press molding process, for example, a glass gob (glass lump) made of molten glass is supplied onto a lower mold that is a receiving gob forming mold, and a glass gob is used by using an upper mold that is a gob forming mold facing the lower mold. Is press-molded. Thereby, the disk-shaped glass blank used as the origin of the glass substrate for magnetic discs is shape | molded. Even if the surface processing amount (lapping amount + grinding amount + polishing amount), which is a machining allowance in lapping, grinding, first polishing, and second polishing, which will be described later, is reduced, the target plate thickness, for example, 0.8 mm is achieved. The target surface roughness, for example, the arithmetic average roughness Ra can be 0.15 nm or less, and the thickness of the glass blank produced by press molding is reduced from the viewpoint of suppressing an increase in cost. It is preferable to press-mold so that it may become 0.9 mm or less.
In addition, the plate-shaped glass immediately after shaping | molding is called a glass blank, and when subsequent processing is performed using this glass blank, this plate-shaped glass is called a glass base plate.

(2)コアリング工程
次に、作製された円板状のガラスブランクを磁気ディスク用ガラス基板のガラス素板として用いてコアリングが施される。コアリング工程では、具体的には、円筒状のダイヤモンドドリルを用いて、円板状のガラス素板の中心部に内孔を形成し、円環状のガラス素板をつくる。このとき、ガラス素板を支持台に載せて固定して内孔を形成する。支持台によるガラス素板の支持固定は、支持台の表面に設けられた吸引口を通してガラス素板を吸引することにより行われる。すなわち、プレス成形時の主表面の表面凹凸の状態を有するガラス素板の主表面の一方を支持固定してガラス素板に貫通する穴を開ける。また、支持台にはガラス素板の主表面と接触する部分に弾性部材が設けられ、この弾性部材を用いてガラス素板を支持固定することが、ガラス素板の主表面に傷をつけない点で好ましい。
(2) Coring process Next, coring is performed using the produced disk-shaped glass blank as a glass base plate of the glass substrate for magnetic disks. In the coring step, specifically, an annular glass base plate is formed by forming an inner hole at the center of a disc-shaped glass base plate using a cylindrical diamond drill. At this time, an inner hole is formed by placing and fixing the glass base plate on a support base. The glass substrate is supported and fixed by the support base by sucking the glass base plate through a suction port provided on the surface of the support base. That is, a hole penetrating the glass base plate is formed by supporting and fixing one of the main surfaces of the glass base plate having a surface irregularity state on the main surface during press molding. In addition, the support base is provided with an elastic member in a portion in contact with the main surface of the glass base plate, and supporting and fixing the glass base plate using the elastic member does not damage the main surface of the glass base plate. This is preferable.

(3)チャンファリング工程
コアリング工程の後、円板状のガラス素板の端部(外周端面及び内周端面)に面取り面を形成するチャンファリング(面取り)工程が行われる。チャンファリング工程では、コアリング工程によって円環状に加工されたガラス素板の外周面および内周面に対して、例えば、ダイヤモンド砥粒を用いた総型砥石等によって面取りが施される。総型砥石とは、複数の砥粒サイズと、ガラス素板をチャンファリングのために当接させる砥石面の傾斜角度が異なる複数の砥石型が用意された研削用工具である。総型砥石は、例えば、特許第3061605号公報に記載の工具が例示される。この総型砥石により、面取りを施しつつ、ガラス素板の直径も所定の大きさ、例えば65mmに揃えられる。ガラス素板の端部には、主表面に対して垂直な面取りされなかった側壁面と、面取りされた面取り面とを有するが、以降では、側壁面及び面取り面を纏めて端面という。
(3) Chamfering step After the coring step, a chamfering (chamfering) step of forming a chamfered surface at the ends (outer peripheral end surface and inner peripheral end surface) of the disk-shaped glass base plate is performed. In the chamfering step, the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the glass base plate processed into an annular shape by the coring step are chamfered by, for example, a general-purpose grindstone using diamond abrasive grains. The total type grindstone is a grinding tool in which a plurality of grindstone types having different abrasive grain sizes and different inclination angles of a grindstone surface that abuts the glass base plate for chamfering are prepared. Examples of the general grinding wheel include a tool described in Japanese Patent No. 3061605. With this general-purpose grindstone, the diameter of the glass base plate is adjusted to a predetermined size, for example, 65 mm, while chamfering. The end portion of the glass base plate has a side wall surface that is not chamfered perpendicular to the main surface and a chamfered chamfer surface. Hereinafter, the side wall surface and the chamfer surface are collectively referred to as an end surface.

(4)端面研磨工程
次に、円環状のガラス素板の端面研磨(エッジポリッシング)が行われる。
端面研磨では、円環状のガラス素板の内周端面及び外周端面をブラシ研磨により鏡面仕上げを行う。このとき、スペーサ等の端面研磨用の治具をガラス素板間に挟んで積層した複数のガラス素板を、研磨ブラシを用いて研磨を行う。さらに、研磨に用いる研磨液は、酸化セリウム等の微粒子を遊離砥粒として含む。端面研磨を行うことにより、ガラス素板の端面での塵等が付着した汚染、ダメージあるいは傷等の損傷の除去を行うことにより、サーマルアスペリティの発生の防止や、NaやK等のコロージョンの原因となるイオン析出の発生を防止することができる。
(4) End face polishing step Next, end face polishing (edge polishing) of an annular glass base plate is performed.
In the end surface polishing, the inner peripheral end surface and the outer peripheral end surface of the annular glass base plate are mirror-finished by brush polishing. At this time, a plurality of glass base plates laminated by sandwiching end face polishing jigs such as spacers between the glass base plates are polished using a polishing brush. Further, the polishing liquid used for polishing contains fine particles such as cerium oxide as free abrasive grains. By polishing the end face, removing contamination such as dirt, damage or scratches attached to the end face of the glass base plate, preventing the occurrence of thermal asperity and causing corrosion such as Na and K It is possible to prevent the occurrence of ion precipitation.

(5)研削工程
両面研削装置を用いて円環状で板状のガラス素板の両側の主表面に対して研削加工を行う。両面研削装置は、両面研磨装置におけるパッドの代わりにダイヤモンド砥粒を分散させたダイヤモンドシート等が用いられる。固定砥粒による研削工程以外に、遊離砥粒を用いた研削工程を行ってもよい。この研削工程は、後述するガラス素板の主表面粗さを低減する研磨(第1研磨及び第2研磨)の前に、平坦度を向上し、板厚を揃え、あるいは、さらに、うねりを低減するために行う。
(5) Grinding process Grinding is performed on the main surfaces on both sides of the annular and plate-shaped glass base plate using a double-side grinding apparatus. In the double-side grinding apparatus, a diamond sheet in which diamond abrasive grains are dispersed is used instead of the pad in the double-side polishing apparatus. In addition to the grinding process using fixed abrasive grains, a grinding process using loose abrasive grains may be performed. This grinding step improves the flatness, aligns the plate thickness, or further reduces the waviness before polishing (first polishing and second polishing) for reducing the main surface roughness of the glass base plate, which will be described later. To do.

(6)第1研磨(主表面研磨)工程
次に、円環状のガラス素板の主表面に第1研磨が施される。第1研磨は、遊星運動を行う両面研磨装置を用いて遊離砥粒で行われる。研磨剤である遊離砥粒には、粒子サイズ(直径)が略0.5〜2.0μmの酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン等の微粒子が用いられる。この粒子サイズは、研削工に用いるダイヤモンド砥粒の粒子サイズに比べて小さい。第1研磨は、(5)の研削により主表面に残留した傷、歪みの除去、うねり、微小うねりの調整を目的とする。
(6) 1st grinding | polishing (main surface grinding | polishing) process Next, 1st grinding | polishing is given to the main surface of an annular | circular shaped glass base plate. The first polishing is performed with loose abrasive grains using a double-side polishing apparatus that performs planetary motion. Fine particles such as cerium oxide, zirconium oxide, and titanium oxide having a particle size (diameter) of about 0.5 to 2.0 μm are used for the free abrasive grains that are abrasives. This particle size is smaller than the particle size of diamond abrasive grains used for grinding. The purpose of the first polishing is to remove scratches and distortions remaining on the main surface by the grinding of (5), to adjust the waviness, and the fine waviness.

(7)化学強化工程
次に、第1研磨後の円環状のガラス素板は化学強化される。化学強化液として、例えば硝酸カリウム(60重量%)と硝酸ナトリウム(40重量%)の混合液等を用いることができる。化学強化では、化学強化液が、例えば300℃〜500℃に加熱され、洗浄したガラス素板が、例えば200℃〜300℃に予熱された後、円環状のガラス素板が化学強化液中に、例えば1時間〜4時間浸漬される。この浸漬の際には、円環状のガラス素板の両主表面全体が化学強化されるように、複数の円環状のガラス素板の端部を保持して収納するかご(ホルダ)を用いて行うことが好ましい。
(7) Chemical strengthening process Next, the annular | circular shaped glass base plate after 1st grinding | polishing is chemically strengthened. As the chemical strengthening solution, for example, a mixed solution of potassium nitrate (60% by weight) and sodium nitrate (40% by weight) can be used. In the chemical strengthening, the chemical strengthening liquid is heated to, for example, 300 ° C. to 500 ° C., and the cleaned glass base plate is preheated to, for example, 200 ° C. to 300 ° C. For example, it is immersed for 1 to 4 hours. At the time of this immersion, using a cage (holder) that holds and stores the ends of a plurality of annular glass base plates so that the entire main surfaces of both annular glass base plates are chemically strengthened. Preferably it is done.

このように、ガラス素板を化学強化液に浸漬することによって、ガラス素板の表層にあるLiイオン及びNaイオンが、化学強化液中のイオン半径が相対的に大きいNaイオン及びKイオンにそれぞれ置換され、ガラス素板の表面に圧縮層が形成されることにより強化される。なお、化学強化処理された円環状のガラス素板は洗浄される。例えば、硫酸で洗浄された後に、純水等で洗浄される。   Thus, by immersing the glass base plate in the chemical strengthening solution, Li ions and Na ions in the surface layer of the glass base plate are converted into Na ions and K ions having a relatively large ion radius in the chemical strengthening solution, respectively. It is replaced and strengthened by forming a compression layer on the surface of the glass base plate. Note that the chemically strengthened annular glass base plate is washed. For example, after washing with sulfuric acid, it is washed with pure water or the like.

(8)第2研磨(最終研磨)工程
次に、化学強化されて十分に洗浄されたガラス素板に第2研磨が施される。第2研磨は、主表面の鏡面研磨を目的とする。第2研磨では例えば、第1研磨と同様の構成の研磨装置を用いる。このとき、第1研磨と異なる点は、遊離砥粒の種類及び粒子サイズが異なることと、パッドの硬度が異なることである。パッドは、発泡ウレタン等のウレタン製研磨パッド、スエードパッド等が用いられる。
(8) Second Polishing (Final Polishing) Step Next, second polishing is applied to the glass base plate that has been chemically strengthened and sufficiently cleaned. The second polishing is intended for mirror polishing of the main surface. In the second polishing, for example, a polishing apparatus having the same configuration as the first polishing is used. At this time, the difference from the first polishing is that the type and particle size of the loose abrasive grains are different and the hardness of the pad is different. As the pad, a urethane polishing pad such as foamed urethane, a suede pad, or the like is used.

第2研磨に用いる遊離砥粒として、例えば、研磨液に混濁させたシリカからなるコロイダルシリカ等の微粒子(粒子サイズ:直径10〜50nm程度)が用いられる。この微粒子は、第1研磨で用いる遊離砥粒に比べて細かい。コロイダルシリカ等の微粒子が混濁した研磨液(スラリー)には、シリカが例えば0.1〜40質量%、好ましくは、3質量%〜30質量%含むことが、研磨の加工効率を確保し、表面粗さを高める点で好ましい。   As the free abrasive grains used for the second polishing, for example, fine particles (particle size: diameter of about 10 to 50 nm) such as colloidal silica made of silica suspended in a polishing liquid are used. These fine particles are finer than the free abrasive grains used in the first polishing. The polishing liquid (slurry) in which fine particles such as colloidal silica are turbid contains, for example, 0.1 to 40% by mass, preferably 3 to 30% by mass of silica to ensure polishing processing efficiency and It is preferable at the point which raises roughness.

研磨されたガラス素板は洗浄される。洗浄では、中性洗浄液あるいはアルカリ性洗浄液を用いた洗浄であることが、洗浄によってガラス表面に傷等の欠陥を形成せず、さらに表面粗さを粗くさせない点で好ましい。これにより、主表面の算術平均粗さRaを0.15nm以下、例えば0.13〜0.15nmとすることができる。中性洗浄液の他に、純水、酸(酸性洗浄液)、IPA等を用いた複数の洗浄処理を施すこともできる。こうして、ガラス素板を洗浄することにより、ガラス基板を準備する。   The polished glass base plate is cleaned. In the cleaning, it is preferable to use a neutral cleaning solution or an alkaline cleaning solution from the viewpoint of not forming defects such as scratches on the glass surface by the cleaning and further reducing the surface roughness. Thereby, the arithmetic average roughness Ra of the main surface can be set to 0.15 nm or less, for example, 0.13 to 0.15 nm. In addition to the neutral cleaning solution, a plurality of cleaning treatments using pure water, acid (acid cleaning solution), IPA, or the like can be performed. Thus, a glass substrate is prepared by washing the glass base plate.

2.基板加工工程
次に、図1及び図2に示す基板加工装置を用いて、第2研磨工程後のガラス基板の主表面として用いる上下面(両面)に対して、触媒基準エッチングによる加工を施した。
この実施例では、実施例3で使用したフッ素系ゴムパッド(ショアA:90)上にCrからなる加工基準面33を備えた触媒定盤31(粗加工)と、ウレタンパッド(ショアA:3)上にCrからなる加工基準面33を備えた触媒定盤31(仕上げ加工)を使用した。尚、粗加工終了後及び仕上げ加工終了後の洗浄は、実施例3と同様の洗浄を行った。
2. Substrate processing step Next, using the substrate processing apparatus shown in FIGS. 1 and 2, the upper and lower surfaces (both sides) used as the main surface of the glass substrate after the second polishing step were processed by catalyst-based etching. .
In this example, a catalyst surface plate 31 (coarse processing) having a processing reference surface 33 made of Cr on the fluorine-based rubber pad (Shore A: 90) used in Example 3, and a urethane pad (Shore A: 3). A catalyst surface plate 31 (finishing process) provided with a processing reference surface 33 made of Cr was used. In addition, the washing | cleaning after completion | finish of rough processing and completion | finish of finishing was performed similarly to Example 3. FIG.

加工条件は以下の通りである。
<粗加工>
処理流体:純水
軸部71の回転数(ガラス基板の回転数):10.3回転/分
触媒定盤取付部72の回転数(触媒定盤31の回転数):10回転/分
加工圧力:10hPa
加工取り代:20nm
The processing conditions are as follows.
<Roughing>
Processing fluid: pure water Rotation speed of shaft 71 (rotation speed of glass substrate): 10.3 rotation / min. : 10 hPa
Processing allowance: 20nm

<仕上げ加工>
処理流体:純水
軸部71の回転数(ガラス基板の回転数):10.3回転/分
触媒定盤取付部72の回転数(触媒定盤31の回転数):10回転/分
加工圧力:10hPa
加工取り代:10nm
実施例1と同様に、触媒基準エッチングによる加工前後のガラス基板の主表面の表面粗さを測定した。
加工前の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(RMS)で0.13nmであった。
加工後の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(RMS)で0.06nmと良好であった。表面粗さは、触媒基準エッチングにより、二乗平均平方根粗さ(RMS)で0.13nmから0.06nmに向上した。
<Finishing>
Processing fluid: pure water Rotation speed of shaft 71 (rotation speed of glass substrate): 10.3 rotation / min. : 10 hPa
Processing allowance: 10nm
Similar to Example 1, the surface roughness of the main surface of the glass substrate before and after processing by catalyst-based etching was measured.
The surface roughness before processing was 0.13 nm in terms of root mean square roughness (RMS).
The surface roughness after processing was as good as 0.06 nm in terms of root mean square roughness (RMS). The surface roughness was improved from 0.13 nm to 0.06 nm in root mean square roughness (RMS) by catalyst-based etching.

B.磁気記録媒体(磁気ディスク)の製造
次に、このように作製されたガラス基板の両面に、DCマグネトロンスパッタリング法によりArガス雰囲気中で付着層、軟磁性層、下地層、磁気記録層、バリア層、補助記録層を形成した。
付着層は、膜厚20nmのCrTiとした。軟磁性層は、第1軟磁性層、スペーサ層、第2軟磁性層のラミネート構造とした。第1軟磁性層、第2軟磁性層は、膜厚25nmのCoFeTaZrとし、スペーサ層は膜厚1nmのRuとした。下地層は、膜厚5nmのNiWとした。磁気記録層は、第1磁気記録層と第2磁気記録層の積層構造とし、第1磁気記録層は、膜厚10nmのCoCrPt−Cr、第2磁気記録層は、膜厚10nmのCoCrPt−SiO−TiOとした。バリア層は、膜厚0.3nmのRu−WOとした。補助記録層は、膜厚10nmのCoCrPtBとした。
B. Manufacture of magnetic recording medium (magnetic disk) Next, an adhesion layer, a soft magnetic layer, an underlayer, a magnetic recording layer, and a barrier layer are formed on both surfaces of the glass substrate thus manufactured in an Ar gas atmosphere by a DC magnetron sputtering method. An auxiliary recording layer was formed.
The adhesion layer was made of 20 nm thick CrTi. The soft magnetic layer has a laminate structure of a first soft magnetic layer, a spacer layer, and a second soft magnetic layer. The first soft magnetic layer and the second soft magnetic layer were CoFeTaZr with a film thickness of 25 nm, and the spacer layer was Ru with a film thickness of 1 nm. The underlayer was NiW with a thickness of 5 nm. The magnetic recording layer has a laminated structure of a first magnetic recording layer and a second magnetic recording layer, the first magnetic recording layer is 10 nm thick CoCrPt—Cr 2 O 3 , and the second magnetic recording layer is 10 nm thick. CoCrPt—SiO 2 —TiO 2 was used. The barrier layer was Ru-WO 3 having a thickness of 0.3 nm. The auxiliary recording layer was made of CoCrPtB having a thickness of 10 nm.

次に、補助記録層上にCVD法により水素化カーボン層(C)及び窒化カーボン層(CN)の膜厚4nmの積層構造からなる保護層を形成し、最後にディップコート法によりパーフルオロポリエーテル(PFPE)からなる膜厚1.3nmの潤滑層を形成してDFHヘッド対応の磁気記録媒体を作製した。
このようにして、ガラス基板の両面に、それぞれ、付着層、軟磁性層(第1軟磁性層、スペーサ層、第2軟磁性層)、下地層、磁気記録層(第1磁気記録層と第2磁気記録層)、バリア層、補助記録層、保護層、及び、潤滑層を順次、形成してなる磁気記録媒体(磁気ディスク)を製造した。
尚、上記付着層をCrTiとしたが、これに限定されるものではなく、例えば、CoW系、CrW系、CrTa系、CrNb系の材料から選択してもよい。上記軟磁性層の第1軟磁性層、第2軟磁性層をCoFeTaZrとしたが、これに限定されるものではなく、例えば、CoCrFeBなどの他のCo−Fe系合金、CoTaZrなどのコバルト系合金、[Ni−Fe/Sn]n多層構造などのNi−Fe系合金から選択してもよい。上記磁気記録層の第1磁気記録層をCoCrPt−Crとし、第2磁気記録層をCoCrPt−SiO−TiOとしたが、これらに限定されるものではなく、第1磁気記録層及び第2磁気記録層の組成や種類が同じ材料であってもよい。これらの磁気記録層に非磁性領域を形成するための非磁性物質としては、上記のような酸化クロム(CrxOy)、酸化チタンの他、例えば、酸化ケイ素(SiOx)、酸化ジルコン(ZrO)、酸化タンタル(Ta)、酸化鉄(Fe)、酸化ボロン(B)などの酸化物、BNなどの窒化物、Bなどの炭化物、Crなどから選択してもよい。上記バリア層をRu−WOとしたが、これに限定されるものではなく、Ruや上記以外のRu合金から選択してもよい。上記補助記録層をCoCrPtBとしたが、これに限定されるものではなく、例えば、CoCrPtから選択してもよく、これらに微少量の酸化物を含有させてもよい。
また、軟磁性層と下地層との間に前下地層を形成してもよく、また、下地層と磁気記録層との間に非磁性グラニュラー層を形成してもよい。前下地層の材質としては、例えば、Ni、Cu、Pt、Pd、Zr、Hf、Nb、Taから選択される。非磁性グラニュラー層の組成は、Co系合金からなる非磁性の結晶粒子の間に、非磁性物質を偏析させて粒界を形成することにより、グラニュラー構造とすることができる。
Next, a protective layer having a laminated structure of a hydrogenated carbon layer (C 2 H 4 ) and a carbon nitride layer (CN) with a thickness of 4 nm is formed on the auxiliary recording layer by a CVD method, and finally a par layer is formed by a dip coating method. A lubricating layer made of fluoropolyether (PFPE) having a film thickness of 1.3 nm was formed to produce a magnetic recording medium compatible with the DFH head.
In this way, the adhesion layer, the soft magnetic layer (the first soft magnetic layer, the spacer layer, the second soft magnetic layer), the underlayer, and the magnetic recording layer (the first magnetic recording layer and the first magnetic recording layer) are formed on both surfaces of the glass substrate, respectively. 2 magnetic recording layer), a barrier layer, an auxiliary recording layer, a protective layer, and a lubrication layer were sequentially formed to produce a magnetic recording medium (magnetic disk).
In addition, although the said adhesion layer was CrTi, it is not limited to this, For example, you may select from CoW type | system | group, CrW type | system | group, CrTa type | system | group, and CrNb type | system | group material. The first soft magnetic layer and the second soft magnetic layer of the soft magnetic layer are CoFeTaZr. However, the present invention is not limited to this. For example, other Co—Fe based alloys such as CoCrFeB, and cobalt based alloys such as CoTaZr. , [Ni-Fe / Sn] n multilayer structures such as Ni-Fe alloys may be selected. The first magnetic recording layer of the magnetic recording layer is made of CoCrPt—Cr 2 O 3 and the second magnetic recording layer is made of CoCrPt—SiO 2 —TiO 2. The second magnetic recording layer may have the same composition and type. Examples of nonmagnetic substances for forming nonmagnetic regions in these magnetic recording layers include chromium oxide (CrxOy) and titanium oxide as described above, for example, silicon oxide (SiOx), zircon oxide (ZrO 2 ), Select from oxides such as tantalum oxide (Ta 2 O 5 ), iron oxide (Fe 2 O 3 ), boron oxide (B 2 O 3 ), nitrides such as BN, carbides such as B 4 C 3 , Cr, etc. May be. The barrier layer is Ru—WO 3 , but is not limited thereto, and may be selected from Ru and other Ru alloys. The auxiliary recording layer is made of CoCrPtB, but is not limited to this. For example, the auxiliary recording layer may be selected from CoCrPt and may contain a small amount of oxide.
In addition, a pre-underlayer may be formed between the soft magnetic layer and the underlayer, or a nonmagnetic granular layer may be formed between the underlayer and the magnetic recording layer. The material of the front ground layer is selected from, for example, Ni, Cu, Pt, Pd, Zr, Hf, Nb, and Ta. The composition of the nonmagnetic granular layer can be a granular structure by forming a grain boundary by segregating a nonmagnetic substance between nonmagnetic crystal grains made of a Co-based alloy.

C.ロードアンロード(LUL)耐久試験、DFHタッチダウン試験
得られた磁気記録媒体(磁気ディスク)について、その回転数を7200rpmとし、DFHヘッドの浮上量を9〜10nmとするLUL試験を行った。LUL試験の結果、100万回繰り返しても故障を生じることがなかった。なお、通常、LUL耐久試験では、故障なくLUL回数が連続して40万回を超えることが必要とされている。かかるLUL回数の40万回は、通常のHDDの使用環境における10年程度の利用に匹敵する。このようにして、極めて信頼性の高いDFHヘッド対応の磁気記録媒体を作製した。
また、得られた磁気記録媒体(磁気ディスク)について、DFHタッチダウン試験を行った。DFHタッチダウン試験は、得られた磁気記録媒体(磁気ディスク)に対し、DFH機構によってDFHヘッド素子部を徐々に突き出していき、磁気ディスク表面との接触を検知することによって、DFHヘッド素子部と磁気記録媒体が接触した距離を評価する試験である。尚、ヘッドは、320GB/P磁気ディスク(2.5インチサイズ)向けのDFHヘッドを用いた。DFHヘッド素子部の突出しがないときの浮上量を10nmとし、評価半径を22mmとし、磁気ディスクの回転数を5400rpmとした。また、試験時の温度は25℃であり、湿度は60%であった。その結果、DFHヘッド素子部と磁気記録媒体が接触した距離は、1.0nm以下と良好な結果が得られた。
C. Load unload (LUL) durability test and DFH touchdown test The obtained magnetic recording medium (magnetic disk) was subjected to a LUL test in which the rotation speed was 7200 rpm and the flying height of the DFH head was 9 to 10 nm. As a result of the LUL test, no failure occurred even after repeated 1 million times. Normally, in the LUL durability test, it is necessary that the number of LULs continuously exceed 400,000 times without failure. The LUL number of 400,000 times is equivalent to the use for about 10 years in the normal HDD usage environment. In this way, an extremely reliable magnetic recording medium compatible with the DFH head was produced.
Further, a DFH touchdown test was performed on the obtained magnetic recording medium (magnetic disk). In the DFH touchdown test, the DFH head element unit is gradually projected from the obtained magnetic recording medium (magnetic disk) by the DFH mechanism, and contact with the surface of the magnetic disk is detected. This is a test for evaluating the distance contacted by the magnetic recording medium. As the head, a DFH head for a 320 GB / P magnetic disk (2.5 inch size) was used. The flying height when the DFH head element portion did not protrude was 10 nm, the evaluation radius was 22 mm, and the rotational speed of the magnetic disk was 5400 rpm. Moreover, the temperature at the time of a test was 25 degreeC, and the humidity was 60%. As a result, the distance that the DFH head element portion and the magnetic recording medium contacted each other was as good as 1.0 nm or less.

上述の構成1乃至13のいずれか一に記載の基板の製造方法によって得られた磁気記録媒体用のガラス基板の主表面は、二乗平均平方根粗さ(RMS)で0.05nm以下、最大高さ(Rmax)で0.5nm以下、二乗平均平方根粗さと最大高さとの比(Rmax/RMS)で8以下の高い平滑性を有する磁気記録媒体用ガラス基板が得られる。
上述の構成1乃至13のいずれか一に記載の基板の製造方法によって得られた基板の主表面上に、磁気記録層を形成する磁気記録媒体の製造方法により、信頼性の高いDFHヘッド対応の磁気記録媒体を得ることができる。
The main surface of the glass substrate for a magnetic recording medium obtained by the method for producing a substrate according to any one of the above-described configurations 1 to 13 has a root mean square roughness (RMS) of 0.05 nm or less and a maximum height. A glass substrate for a magnetic recording medium having a high smoothness of 0.5 nm or less (Rmax) and a ratio of root mean square roughness to maximum height (Rmax / RMS) of 8 or less is obtained.
A method for manufacturing a magnetic recording medium in which a magnetic recording layer is formed on the main surface of the substrate obtained by the method for manufacturing a substrate according to any one of the above-described configurations 1 to 13 can be used for a highly reliable DFH head. A magnetic recording medium can be obtained.

1…基板加工装置、2…基板支持手段、3…基板表面創製手段、4…処理流体供給手段、5…駆動手段、6…チャンバー、7…相対運動手段、8…荷重制御手段、21…支持部、22…平面部、22a…収容部、31…触媒定盤、32…定盤本体、33…加工基準面、41…供給管、42…噴射ノズル、51…アーム部、52…軸部、53…土台部、54…ガイド、61…開口部、62…排出口、63…底部、71…軸部、72…触媒定盤取付部、81…エアシリンダ、82…ロードセル、103…基板表面創製手段、104…洗浄液供給手段、108…荷重制御手段、131…触媒定盤、132…定盤本体、133…加工基準面、141…供給管、142…噴射ノズル、151…アーム部、152…軸部、172…触媒定盤取付部、181…エアシリンダ、182…ロードセル、M…基板、M1…上面、M2…下面。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Substrate processing apparatus, 2 ... Substrate support means, 3 ... Substrate surface creation means, 4 ... Processing fluid supply means, 5 ... Drive means, 6 ... Chamber, 7 ... Relative motion means, 8 ... Load control means, 21 ... Support Part, 22 ... plane part, 22a ... accommodating part, 31 ... catalyst surface plate, 32 ... surface plate body, 33 ... processing reference surface, 41 ... supply pipe, 42 ... injection nozzle, 51 ... arm part, 52 ... shaft part, 53 ... Base part, 54 ... Guide, 61 ... Opening part, 62 ... Discharge port, 63 ... Bottom part, 71 ... Shaft part, 72 ... Catalyst platen mounting part, 81 ... Air cylinder, 82 ... Load cell, 103 ... Substrate surface creation Means: 104: Cleaning liquid supply means, 108: Load control means, 131: Catalyst surface plate, 132: Surface plate body, 133: Processing reference surface, 141: Supply pipe, 142: Injection nozzle, 151: Arm portion, 152: Shaft Part, 172... Catalyst surface plate mounting part, 181 Air cylinder, 182 ... load cell, M ... substrate, M1 ... top, M2 ... lower surface.

Claims (14)

酸化物を含む材料からなる主表面を有する基板を準備する基板準備工程と、
触媒物質の加工基準面を前記主表面に接触又は接近させ、前記加工基準面と前記主表面との間に処理流体を介在させた状態で、前記主表面を触媒基準エッチングにより加工する基板加工工程と、
を有する基板の製造方法において、
前記基板加工工程では、前記触媒物質の材料又は加工基準面の機械的特性の少なくともいずれかの相違により、加工速度が異なる複数段階の触媒基準エッチングが、前記主表面に対して行われ
前記触媒物質が弾性部材で構成される基材の上に形成され、
前記複数段階の触媒基準エッチングが、最後に実施される仕上げ加工と、該仕上げ加工以前に実施される粗加工とを含み、
前記仕上げ加工において使用される前記弾性部材の硬度は、前記粗加工において使用される前記弾性部材の硬度よりも低いことを特徴とする基板の製造方法。
A substrate preparation step of preparing a substrate having a main surface made of a material containing an oxide;
A substrate processing step of processing the main surface by catalytic reference etching in a state in which a processing reference surface of a catalytic substance is brought into contact with or close to the main surface and a processing fluid is interposed between the processing reference surface and the main surface When,
In a method of manufacturing a substrate having
In the substrate processing step, a plurality of stages of catalyst reference etching with different processing speeds are performed on the main surface due to differences in at least one of the material of the catalyst substance or the mechanical characteristics of the processing reference surface ,
The catalyst material is formed on a base material composed of an elastic member,
The multi-stage catalyst-based etching includes a finishing process performed last and a roughing process performed before the finishing process;
A method for manufacturing a substrate , wherein the hardness of the elastic member used in the finishing process is lower than the hardness of the elastic member used in the roughing process .
前記基板加工工程において、
前記基板に対する加工速度は、前記仕上げ加工の加工速度が前記粗加工の加工速度と比べて遅いこと、
を特徴とする請求項1記載の基板の製造方法。
In the substrate processing step,
The processing speed for the substrate is such that the processing speed of the finishing process is slower than the processing speed of the roughing process ,
The method of manufacturing a substrate according to claim 1.
前記複数段階の触媒基準エッチングが、所定の硬度を有する前記基材上に前記触媒物質が形成された複数種類の触媒定盤を使用することによって行われることを特徴とする請求項1又は2記載の基板の製造方法。 The catalyst reference etch multiple stages, according to claim 1 or 2, characterized in that is carried out by using a catalyst platen plurality of types of the catalytic material is formed on said substrate having a predetermined hardness Substrate manufacturing method. 前記基板加工工程において、
前記基板に対する加工速度は、前記仕上げ加工の加工速度が前記粗加工の加工速度と比べて遅くなるように、前記触媒定盤の前記触媒物質及び前記基材を選択すること、
を特徴とする請求項3記載の基板の製造方法。
In the substrate processing step,
Processing speed for the substrate, as the processing speed of the finishing is delayed as compared with the processing speed of the roughing, selecting the catalytic material and the base material of the catalyst platen,
The method of manufacturing a substrate according to claim 3.
請求項1及至4のいずれか一に記載の基板の製造方法において、
前記基板加工工程のうちの前記仕上げ加工の後に洗浄液による洗浄工程を実施し、
前記仕上げ加工に用いられる前記触媒物質は、前記洗浄工程の前記洗浄液に対して溶解性を有すること、
を特徴とする基板の製造方法。
In the manufacturing method of the board | substrate as described in any one of Claim 1 to 4,
A cleaning process using a cleaning liquid is performed after the finishing process in the substrate processing process,
The catalyst material used for the finishing, it has a solubility in the cleaning solution of the cleaning process,
A method for manufacturing a substrate, characterized in that:
前記仕上げ加工に用いられる前記触媒物質は、Cr、Ni、Fe、Cuのいずれかの金属、又は該金属を含む合金を含むことを特徴とする請求項5に記載の基板の製造方法。 6. The method for manufacturing a substrate according to claim 5, wherein the catalytic material used for the finishing process includes any one of Cr, Ni, Fe, and Cu, or an alloy containing the metal. 前記洗浄液は前記主表面を溶解しない溶液であることを特徴とする請求項5記載の基板の製造方法。   6. The substrate manufacturing method according to claim 5, wherein the cleaning liquid is a solution that does not dissolve the main surface. 前記基板は、ガラス材料からなることを特徴とする請求項1及至7のいずれか一に記載の基板の製造方法。   The substrate manufacturing method according to claim 1, wherein the substrate is made of a glass material. 前記基板は、マスクブランク用基板であることを特徴とする、請求項1乃至8のいずれか一に記載の基板の製造方法。   The substrate manufacturing method according to claim 1, wherein the substrate is a mask blank substrate. 請求項9に記載の基板の製造方法によって製造された基板の主表面上に、多層反射膜を形成することを特徴とする多層反射膜付き基板の製造方法。   A method for producing a substrate with a multilayer reflective film, comprising: forming a multilayer reflective film on a main surface of the substrate produced by the method for producing a substrate according to claim 9. 請求項9に記載の基板の製造方法によって得られた基板の主表面上、又は、請求項10記載の多層反射膜付き基板の製造方法によって得られた多層反射膜付き基板の多層反射膜上に、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。   On the main surface of the substrate obtained by the method for producing a substrate according to claim 9, or on the multilayer reflective film of the substrate with a multilayer reflective film obtained by the method for producing a substrate with a multilayer reflective film according to claim 10. A method for producing a mask blank, comprising forming a transfer pattern thin film. 請求項11に記載のマスクブランクの製造方法によって得ら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して、転写パターンを形成することを特徴とする転写用マスクの製造方法。   A method for producing a transfer mask, comprising: patterning a thin film for transfer pattern of a mask blank obtained by the method for producing a mask blank according to claim 11 to form a transfer pattern. 基板の主表面を触媒基準エッチングにより加工して基板を製造する基板製造装置であって、
基板を支持する基板支持手段と、
該基板支持手段により支持された前記基板の主表面に対向して配置される触媒物質の加工基準面を有する基板表面創製手段と、
前記加工基準面と前記主表面との間に、処理流体を供給する処理流体供給手段と、
前記加工基準面と前記主表面との間に処理流体が介在する状態で、前記加工基準面を前記主表面に接触又は接近させる駆動手段とを備え、
前記基板表面創製手段は、所定の硬度を有する弾性部材で構成される基材上に前記触媒物質が形成された複数種類の触媒定盤が選択可能に備えてなり、
前記複数種類の触媒定盤のうち、最後に実施される触媒基準エッチングである仕上げ加工において使用される前記弾性部材の硬度は、前記仕上げ加工以前に実施される触媒基準エッチングである粗加工において使用される前記弾性部材の硬度よりも低いことを特徴とする基板製造装置。
A substrate manufacturing apparatus for manufacturing a substrate by processing the main surface of the substrate by catalyst-based etching,
Substrate support means for supporting the substrate;
A substrate surface creation means having a processing reference surface of a catalytic substance disposed opposite to the main surface of the substrate supported by the substrate support means;
Processing fluid supply means for supplying a processing fluid between the processing reference surface and the main surface;
Drive means for bringing the processing reference surface into contact with or approaching the main surface in a state where a processing fluid is interposed between the processing reference surface and the main surface;
The substrate surface creation means, Ri Na includes a plurality of types of catalyst platen which the catalytic material is formed on the substrates comprised of an elastic member can be selected to have a predetermined hardness,
Among the plurality of types of catalyst surface plates, the hardness of the elastic member used in the finishing process that is the catalyst reference etching performed last is used in the roughing process that is the catalyst reference etching performed before the finishing process. A substrate manufacturing apparatus having a lower hardness than the elastic member .
前記加工基準面と前記主表面とを相対運動させる相対運動手段を備えることを特徴とする請求項13記載の基板製造装置。   The substrate manufacturing apparatus according to claim 13, further comprising a relative motion unit configured to relatively move the processing reference surface and the main surface.
JP2014142313A 2013-07-12 2014-07-10 Substrate manufacturing method, mask blank substrate manufacturing method, mask blank manufacturing method, transfer mask manufacturing method, and substrate manufacturing apparatus Active JP6400360B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014142313A JP6400360B2 (en) 2013-07-12 2014-07-10 Substrate manufacturing method, mask blank substrate manufacturing method, mask blank manufacturing method, transfer mask manufacturing method, and substrate manufacturing apparatus

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013146366 2013-07-12
JP2013146366 2013-07-12
JP2014142313A JP6400360B2 (en) 2013-07-12 2014-07-10 Substrate manufacturing method, mask blank substrate manufacturing method, mask blank manufacturing method, transfer mask manufacturing method, and substrate manufacturing apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015034982A JP2015034982A (en) 2015-02-19
JP6400360B2 true JP6400360B2 (en) 2018-10-03

Family

ID=52543510

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014142313A Active JP6400360B2 (en) 2013-07-12 2014-07-10 Substrate manufacturing method, mask blank substrate manufacturing method, mask blank manufacturing method, transfer mask manufacturing method, and substrate manufacturing apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6400360B2 (en)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4887266B2 (en) * 2007-10-15 2012-02-29 株式会社荏原製作所 Flattening method
JP5403359B2 (en) * 2009-12-15 2014-01-29 国立大学法人大阪大学 Polishing tool and polishing apparatus
US11220757B2 (en) * 2011-12-06 2022-01-11 Osaka Uiversity Method for manufacturing solid oxide and device therefor

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015034982A (en) 2015-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6262165B2 (en) Mask blank substrate, substrate with multilayer reflective film, reflective mask blank, reflective mask, and method of manufacturing semiconductor device
JP4219718B2 (en) Manufacturing method of glass substrate for EUV mask blanks and manufacturing method of EUV mask blanks
JP5029952B2 (en) GLASS SUBSTRATE, ITS MANUFACTURING METHOD, AND MAGNETIC DISC USING THE GLASS SUBSTRATE
JP6147514B2 (en) Method for manufacturing substrate for mask blank, method for manufacturing substrate with multilayer reflective film, method for manufacturing mask blank, and method for manufacturing transfer mask
JP6141636B2 (en) Substrate manufacturing method, magnetic disk glass substrate manufacturing method, and magnetic disk manufacturing method
JP6400370B2 (en) Substrate manufacturing method, mask blank substrate manufacturing method, mask blank manufacturing method, transfer mask manufacturing method, and substrate manufacturing apparatus
JP6444680B2 (en) Manufacturing method of substrate, manufacturing method of substrate with multilayer reflective film, manufacturing method of mask blank, and manufacturing method of transfer mask
JP5654538B2 (en) Manufacturing method of glass substrate for magnetic disk and manufacturing method of magnetic disk
JP6873758B2 (en) A method for manufacturing a substrate, a method for manufacturing a substrate with a multilayer reflective film, a method for manufacturing a mask blank, and a method for manufacturing a transfer mask.
JP6297512B2 (en) Manufacturing method of mask blank substrate, manufacturing method of substrate with multilayer film, manufacturing method of mask blank, and manufacturing method of transfer mask
JP6133189B2 (en) Manufacturing method of substrate, manufacturing method of substrate with multilayer film, manufacturing method of mask blank, manufacturing method of transfer mask, and substrate manufacturing apparatus
JP6534506B2 (en) Method of manufacturing substrate, method of manufacturing substrate with multilayer reflective film, method of manufacturing mask blank, method of manufacturing transfer mask, and substrate processing apparatus
JP6367417B2 (en) Manufacturing method of mask blank substrate, manufacturing method of substrate with multilayer film, manufacturing method of mask blank, manufacturing method of transfer mask, and mask blank substrate manufacturing apparatus
JP6407582B2 (en) Manufacturing method of substrate, manufacturing method of substrate with multilayer reflective film, manufacturing method of mask blank, manufacturing method of transfer mask, and substrate processing apparatus
JP2017161807A (en) Manufacturing method of substrate, manufacturing method of mask blank, and manufacturing method of transfer mask
JP6577071B2 (en) Substrate manufacturing method, mask blank substrate manufacturing method, mask blank manufacturing method, transfer mask manufacturing method, and substrate manufacturing apparatus
JP6400360B2 (en) Substrate manufacturing method, mask blank substrate manufacturing method, mask blank manufacturing method, transfer mask manufacturing method, and substrate manufacturing apparatus
JP6823376B2 (en) Substrate manufacturing method, mask blank manufacturing method, and transfer mask manufacturing method
JP6297321B2 (en) Manufacturing method of substrate with functional film, manufacturing method of substrate with multilayer film, manufacturing method of mask blank, and manufacturing method of transfer mask
JP6534507B2 (en) Method of manufacturing substrate, method of manufacturing substrate with multilayer reflective film, method of manufacturing mask blank, method of manufacturing transfer mask, and substrate processing apparatus
JP6161913B2 (en) Method for manufacturing substrate for mask blank, method for manufacturing substrate with multilayer reflective film, method for manufacturing mask blank, and method for manufacturing transfer mask
JPWO2012132073A1 (en) Method for manufacturing glass substrate for information recording medium and information recording medium
JP2014109670A (en) Method of producing member for lithography, method of producing reflection type mask blank, method of producing mask blank, method of producing reflection type mask, method of producing mask and washing apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170523

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180214

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180220

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20180420

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180605

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180821

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180905

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6400360

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250