JP6444680B2 - Manufacturing method of substrate, manufacturing method of substrate with multilayer reflective film, manufacturing method of mask blank, and manufacturing method of transfer mask - Google Patents

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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反射膜付き基板の製造方法、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、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に関するものである。   The present invention relates to a method for manufacturing a substrate, a method for manufacturing a mask blank substrate, a method for manufacturing a substrate with a multilayer reflective film using the mask blank substrate, and a mask blank using the mask blank substrate or the substrate with a multilayer reflective film. And a transfer mask manufacturing method using the mask blank.

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21.5nm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 and mask blanks for nanoimprints, but in the mask blanks used in these generations, defects of 30 nm class (SEVD (Sphere Equivalent Volume Diameter) of 21.5 nm or more and 34 nm or less) or more Even small 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 the substrate used for the mask blank used after the 1 × nm generation of semiconductor design rules 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、主表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 high smoothness with substantially no protrusions on the main surface. 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、処理流体として用いる、純水又は超純水等の水の存在下で、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、硬質の弾性材でもよく、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。
また、特許文献1には、処理流体のpHは2〜12の範囲で調整することが好ましいこと、及び、そのアルカリ性領域への調整はKOHの添加で行うことが記載されている(同文献1の段落0031、0056参照)。
In Patent Document 1, in the presence of water such as pure water or ultrapure water used as a processing fluid, the processing reference surface of the catalytic material is brought into contact with or close to the surface of the workpiece made of a solid oxide such as glass, A solid oxide processing method is described in which a processing reference surface and a workpiece surface are moved relative to each other, a decomposition product due to hydrolysis is removed from the workpiece surface, and the workpiece surface is processed. The solid oxide processing method is also referred to as a CARE processing method). 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 for forming the catalyst material on the surface may be a hard elastic material, and for example, it is described that fluorine rubber can be used.
Patent Document 1 describes that the pH of the processing fluid is preferably adjusted in the range of 2 to 12, and that the adjustment to the alkaline region is performed by adding KOH (Patent Document 1). Paragraphs 0031 and 0056).

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

CARE加工方法において、加工すべき基板と触媒との間に処理流体を介在させた状態で、その基板に加える荷重(以下、加工圧力とも言う)は、基板の用途に応じて、つまり、基板の主表面に許容される欠陥個数や平滑性に応じて、比較的広範囲に設定することが可能である。例えば、EUV露光用の反射型マスクブランク等の用途では、低欠陥で且つ高平滑の主表面を有する基板を用いる必要がある。
このような低欠陥で且つ高平滑の主表面を有する基板の製造に従来のCARE加工方法を適用することができるか否かの観点から、本発明者は、特許文献1に記載された、純水等の水やKOH等の無機アルカリ水溶液を処理流体として用いて加工した基板の表面粗さ等の性状を検討したところ、次のような問題点を見出した。
In the CARE processing method, the load applied to the substrate (hereinafter also referred to as processing pressure) with the processing fluid interposed between the substrate to be processed and the catalyst depends on the use of the substrate, that is, the substrate A relatively wide range can be set according to the number of defects and smoothness allowed on the main surface. For example, in applications such as a reflective mask blank for EUV exposure, it is necessary to use a substrate having a low defect and a high smooth main surface.
From the viewpoint of whether or not the conventional CARE processing method can be applied to the production of a substrate having such a low-defect and high-smooth main surface, the present inventor When properties such as surface roughness of a substrate processed using water such as water or an inorganic alkaline aqueous solution such as KOH as a processing fluid were examined, the following problems were found.

先ず、処理流体として純水等の水を使用して得られた、加工後の基板の主表面の欠陥検査をしたところ、高感度の欠陥検査装置でしか観察できない程度の、凹欠陥となり得る微小スリーク傷が発生する場合があった。これは、CARE加工における加工圧力を印加することにより、加工すべき基板と触媒との間に介在する純水等からなる水膜が薄膜化するが、例えば100hPa以上の比較的高い加工圧力を印加すると、基板と触媒との間から純粋等の水が逃げて、その薄膜化した水膜が部分的に途切れる、水切れ現象が発生する場合があり、その水切れを起こした部分では、基板と触媒との間に水膜が介在しない状態で、基板と触媒が相対運動した結果、基板の主表面に微小スリーク傷が発生したと考えられる。   First, when the defect inspection of the main surface of the processed substrate obtained using water such as pure water as the processing fluid is performed, a minute defect that can be observed only with a high-sensitivity defect inspection apparatus. There was a case where a leak flaw occurred. This is because a water film made of pure water or the like interposed between the substrate to be processed and the catalyst is thinned by applying a processing pressure in CARE processing, but a relatively high processing pressure of, for example, 100 hPa or more is applied. Then, pure water escapes from between the substrate and the catalyst, and the thinned water film may be partially interrupted, resulting in a drainage phenomenon. In the portion where the drainage occurs, the substrate and the catalyst As a result of relative movement of the substrate and the catalyst with no water film interposed between them, it is considered that a micro-sleek flaw occurred on the main surface of the substrate.

次に、処理流体としてKOHやNaOH等の無機アルカリ水溶液を使用してCARE加工を行う場合、水切れ現象が発生しにくい。これは、KOHやNaOH等の無機アルカリ水溶液の粘性が上述した純水等の水よりも高いため、純水等の水の場合に水切れ現象を生じさせる程度の加工圧力を加えても、相対的に粘性の高い無機アルカリ水溶液は、基板と触媒との間から逃げにくいためであると考えられる。
また、一般に、表面がケイ素酸化物を含む材料よりなる基板をCARE加工すると、オルトケイ酸(HSiO)、メタケイ酸(HSiO)、メタ二ケイ酸(HSiO)等のケイ酸が生成されることが知られている。このようなケイ酸は、基板の材料とその組成が類似しているため、基板に残留したケイ酸を、その周りの基板表面に影響を及ぼさずに除去することが、非常に困難となる。このようなオルトケイ酸等は、KOHやNaOH等の無機アルカリ水溶液に溶解するため、オルトケイ酸等の除去が可能となる。
しかしながら、KOHやNaOH等の無機アルカリ水溶液を用いると、加工後の基板の主表面の粗さが悪化し、更に微小凸欠陥が検出されることを確認した。これは、KOHやNaOH等の無機アルカリ水溶液中に含まれるNaイオンやKイオンが、ケイ酸イオンと結合してケイ酸塩を形成するため、このケイ酸塩が微小異物として基板上に残留し、微小凸欠陥として検出されたと考えられる。
このように、従来のCARE加工方法では、上述したように、凹欠陥となり得る微小スリーク傷や微小表面荒れの発生をもたらし、更には微小凸欠陥が残留する可能性があるため、例えば、EUV露光用の反射型マスクブランク等、低欠陥で且つ高平滑の主表面を有する基板を用いる必要のある用途への適用に不利な面があった。
Next, when the CARE process is performed using an inorganic alkaline aqueous solution such as KOH or NaOH as a processing fluid, a water drain phenomenon is unlikely to occur. This is because the viscosity of an inorganic alkaline aqueous solution such as KOH or NaOH is higher than that of pure water or the like described above, so even if a processing pressure that causes a drainage phenomenon in the case of water such as pure water is applied, It is considered that the inorganic alkali aqueous solution having a high viscosity is difficult to escape from between the substrate and the catalyst.
In general, when a substrate made of a material containing a silicon oxide is CARE processed, orthosilicate (H 4 SiO 4 ), metasilicic acid (H 2 SiO 3 ), metadisilicate (H 2 SiO 2 ), etc. It is known that silicic acid is produced. Since such a silicic acid is similar in composition to the material of the substrate, it is very difficult to remove the silicic acid remaining on the substrate without affecting the surrounding substrate surface. Such orthosilicic acid or the like is dissolved in an inorganic alkaline aqueous solution such as KOH or NaOH, so that orthosilicic acid or the like can be removed.
However, it has been confirmed that when an inorganic alkaline aqueous solution such as KOH or NaOH is used, the roughness of the main surface of the substrate after processing is deteriorated and a minute convex defect is detected. This is because Na + ions and K + ions contained in an inorganic alkaline aqueous solution such as KOH and NaOH are combined with silicate ions to form a silicate. It is thought that it remained and was detected as a minute convex defect.
Thus, in the conventional CARE processing method, as described above, there is a possibility that micro-sleeve scratches and micro-surface roughness that can become concave defects are generated, and furthermore, micro-convex defects may remain. There is a disadvantage in application to applications that require the use of a substrate having a low-defect and high-smooth main surface, such as a reflective mask blank for use.

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、低欠陥で且つ高平滑の主表面を有する基板を製造することのできる基板の製造方法、多層反射膜付き基板の製造方法、マスクブランクの製造方法、及び、転写用マスクの製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and a method for manufacturing a substrate capable of manufacturing a substrate having a main surface with low defects and a high smoothness, and a method for manufacturing a substrate with a multilayer reflective film An object of the present invention is to provide a mask blank manufacturing method and a transfer mask manufacturing method.

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。   In order to solve the above-described problems, the present invention has the following configuration.

(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と前記主表面を接触又は接近させ、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と前記加工基準面とを相対運動させることにより前記主表面を触媒基準エッチングする工程と、を有する基板の製造方法において、
前記処理流体は、有機アルカリ水溶液を含むことを特徴とする基板の製造方法。
(Configuration 1)
A substrate preparation step of preparing a substrate having a main surface made of a material containing an oxide;
The processing reference surface of the catalytic substance and the main surface are brought into contact with or close to each other, and the main surface and the processing reference surface are moved relative to each other while a processing fluid is interposed between the processing reference surface and the main surface. In the method of manufacturing a substrate, the step of performing a catalyst-based etching of the main surface by
The method of manufacturing a substrate, wherein the processing fluid includes an organic alkaline aqueous solution.

(構成2)
前記有機アルカリ水溶液は、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)、水酸化テトラエチルアンモニウム(TEAH)及び水酸化テトラブチルアンモニウム(TBAH)のうちの少なくとも1つを含む水溶液であることを特徴とする構成1に記載の基板の製造方法。
(Configuration 2)
The organic alkali aqueous solution is an aqueous solution containing at least one of tetramethylammonium hydroxide (TMAH), tetraethylammonium hydroxide (TEAH), and tetrabutylammonium hydroxide (TBAH). The manufacturing method of the board | substrate of description.

(構成3)
前記基板は、少なくとも前記主表面がケイ素酸化物を含む材料からなることを特徴とする構成1又は2に記載の基板の製造方法。
(Configuration 3)
3. The method for manufacturing a substrate according to Configuration 1 or 2, wherein the substrate is made of a material containing at least the main surface including silicon oxide.

(構成4)
前記加工基準面は、多孔質表面を有し、該多孔質表面は前記触媒物質から形成されていることを特徴とする構成1乃至3の何れか一に記載の基板の製造方法。
(Configuration 4)
4. The method for manufacturing a substrate according to any one of configurations 1 to 3, wherein the processing reference surface has a porous surface, and the porous surface is formed of the catalyst substance.

(構成5)
前記基板に50hPa以上の荷重を加えることを特徴とする構成4に記載の基板の製造方法。
(Configuration 5)
The method for manufacturing a substrate according to Configuration 4, wherein a load of 50 hPa or more is applied to the substrate.

(構成6)
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5の何れか一に記載の基板の製造方法。
(Configuration 6)
6. The method of manufacturing a substrate according to any one of configurations 1 to 5, wherein the substrate is a mask blank substrate.

(構成7)
構成6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、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。
(Configuration 7)
A method for producing a substrate with a multilayer reflective film, comprising: forming a multilayer reflective film on a main surface of the substrate obtained by the method for producing a substrate according to Configuration 6.

(構成8)
構成6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7に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。
(Configuration 8)
On the main surface of the substrate obtained by the method for producing a substrate according to Configuration 6, 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 Configuration 7, A method of manufacturing a mask blank, comprising forming a transfer pattern thin film.

(構成9)
構成8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。
(Configuration 9)
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 Configuration 8, to form a transfer pattern.

この発明に係る基板の製造方法によれば、触媒基準エッチングによる加工を行う際に、加工すべき基板と触媒物質の加工基準面との間に介在させる処理流体として有機アルカリ水溶液を用いるので、比較的高い荷重(加工圧力)を印加しても、水切れ現象の発生を抑制でき、これにより基板と加工基準面との相対運動時において、基板と加工基準面との間に常に処理流体を介在させた状態とすることができ、且つ、ケイ酸塩の生成を抑制でき、これにより基板の主表面の凹欠陥となり得る微小スリーク傷や微小表面荒れ、微小凸欠陥を抑制することができる。このため、低欠陥で高平滑な主表面を有する基板を提供することが可能となる。   According to the substrate manufacturing method of the present invention, when processing by catalyst-based etching, an organic alkaline aqueous solution is used as a processing fluid interposed between the substrate to be processed and the processing reference surface of the catalyst material. Even when a relatively high load (processing pressure) is applied, the occurrence of water breakage can be suppressed, so that a processing fluid is always interposed between the substrate and the processing reference surface during relative movement between the substrate and the processing reference surface. In addition, it is possible to suppress the formation of silicate, thereby suppressing micro-sleek scratches, micro-surface roughness, and micro-convex defects that can be concave defects on the main surface of the substrate. For this reason, it is possible to provide a substrate having a low-defect and high-smooth main surface.

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、低欠陥で高平滑な表面状態を維持し、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, a substrate with a multilayer reflective film is manufactured using the substrate obtained by the above-described substrate manufacturing method. And a substrate with a multilayer reflective film having desired characteristics 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、低欠陥で高平滑な表面状態を維持し、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 the blank is manufactured, a mask blank having desired characteristics can be manufactured while maintaining a highly smooth surface state with low defects.

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、低欠陥で高平滑な表面状態を維持し、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。   In addition, according to the method for manufacturing a transfer mask according to the present invention, a transfer mask is manufactured using the mask blank obtained by the above-described mask blank manufacturing method, so that a high-smooth surface state with low defects is maintained. Thus, a transfer mask having desired characteristics 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局所加工を施す基板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 a substrate processing device which performs local processing by catalyst standard etching to a mask blank substrate. 図1に示した基板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 board | substrate processing apparatus shown in FIG. 図1及び図2に示した基板加工装置の触媒定盤の加工基準面の要部を模式的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed typically the principal part of the process reference plane of the catalyst surface plate of the board | substrate processing apparatus shown in FIG.1 and FIG.2. 無機アルカリ水溶液(NaOH、KOH)と有機アルカリ水溶液(TMAH:水酸化テトラメチルアンモニウム)中に浸漬した基板について、浸漬水溶液の違いによる、当該基板の主表面の表面粗さを比較した試験の結果を相対的に示すグラフである。The result of the test which compared the surface roughness of the main surface of the said board | substrate by the difference in immersion aqueous solution about the board | substrate immersed in inorganic alkaline aqueous solution (NaOH, KOH) and organic alkaline aqueous solution (TMAH: tetramethylammonium hydroxide). It is a graph shown relatively. 実施例1〜5及び比較例1、2についての各加工条件及び加工前後の評価の内容を示す表である。It is a table | surface which shows the content of each processing condition about Examples 1-5 and Comparative Examples 1 and 2, and the evaluation before and behind processing.

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。尚、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。   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.

実施の形態1.
実施の形態1では、基板の製造方法及び基板加工装置について説明する。
Embodiment 1 FIG.
In Embodiment 1, a substrate manufacturing method 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と基板の主表面を接触又は接近させ、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 of preparing a substrate having a main surface made of a material containing an oxide, a processing reference surface of the catalytic substance and a main surface of the substrate are brought into contact with or approached, and the processing reference surface and the main surface 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。
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.

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(TaOz、(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、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。
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)) and ruthenium oxide (RuO x (x> 0)). As the alloy oxide, tantalum boron oxide (Ta x B y Oz, ( x> 0, y> 0, and z> 0)), tantalum hafnium oxide (Ta x Hf y O z, (x> 0, y> 0, z> 0), tantalum chromium oxide (Ta x Cr y O z, (x> 0, y> 0, and z> 0)) and the like. materials containing such oxides The thin film made of can be formed, for example, by vapor deposition, 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 made of a silicon substrate (SiO x (x> 0) on the upper surface and the lower surface, which are the main surfaces of the glass substrate main body and the main surface of the glass substrate main body, which is difficult to plastically deform and easily obtain a high smoothness main surface. )).

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、遮光膜の材料が、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 material of the light shielding film 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。
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。
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。
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 catalyst-based 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
次に、触媒物質の加工基準面と基板の主表面を接触又は接近させ、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加工基準面と主表面とを相対運動させて、主表面を触媒基準エッチング(CARE)により加工する。
基板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。
2. Substrate processing step Next, the processing reference surface of the catalytic substance and the main surface of the substrate are brought into contact with or close to each other, and the processing reference surface and the main surface are relatively opposed with the processing fluid interposed between the processing reference surface and the main surface. The main surface is processed by catalytic reference etching (CARE) by moving.
When both the upper surface and the lower surface of the substrate 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. CARE processing on both sides of 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、基板の主表面を、触媒物質からなる加工基準面に対向するように配置する。そして、加工基準面と主表面との間に処理流体を供給し、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、加工基準面に接触又は接近させ、基板に所定の荷重(加工圧力)を加えながら、加工基準面と主表面とを相対運動させる。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、加工基準面と主表面とを相対運動させると、加工基準面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。ここで、この反応は、基板表面が酸化物あるいは酸化物を含む場合、加水分解反応である。活性種は加工基準面上にのみ生成し、加工基準面付近から離れると失活することから、加工基準面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。
尚、上記の加工基準面と主表面との、接触又は接近とは、いずれも、CARE加工における両面の相対運動時において、両面間に処理流体を介在させた状態で、加工基準面上で生じる加水分解反応を主表面に及ばせるために設定される両面間の距離関係をいう。
In this case, first, the main surface of the substrate is disposed so as to face the processing reference surface made of the catalyst material. Then, the processing fluid is supplied between the processing reference surface and the main surface, and the main surface of the substrate is brought into contact with or close to the processing reference surface with the processing fluid interposed between the processing reference surface and the main surface. The processing reference surface and the main surface are relatively moved while applying a predetermined load (processing pressure) to the substrate. When the processing reference surface and the main surface are moved relative to each other with the processing fluid interposed between the processing reference surface and the main surface, the activity generated from the molecules in the processing fluid adsorbed on the processing reference surface The seed and the main surface react and the main surface is processed. Here, this reaction is a hydrolysis reaction when the substrate surface contains an oxide or an oxide. The active species are generated only on the processing reference surface and deactivated when they are separated from the vicinity of the processing reference surface. Therefore, there is almost no reaction with the active species other than the main surface with which the processing reference surface 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.
Note that the contact or approach between the processing reference surface and the main surface occurs on the processing reference surface in a state where a processing fluid is interposed between both surfaces during relative movement of both surfaces in the CARE processing. It refers to the distance relationship between the two surfaces that is set to allow the hydrolysis reaction to reach the main surface.

加工基準面と主表面との相対運動は、加工基準面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。基板を固定し加工基準面を移動する場合、加工基準面を固定し基板を移動する場合、加工基準面と基板の両方を移動する場合のいずれであってもよい。加工基準面が移動する場合、その運動は、基板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、基板が移動する場合、その運動は、基板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。
基板に加える荷重(加工圧力)は、例えば、5hPa〜350hPaであり、好ましくは、50hPa〜250hPaである。例えば、100hPa以上の、加工圧力が比較的高い場合には、比較的低い場合と比べて、加工圧力を主表面に対して均一に印加し易くなるので、加工基準面と主表面との間に介在する処理流体(有機アルカリ水溶液)からなる液膜の薄膜化をより均一に行い易くなり、加工基準面と主表面との間への微小異物の侵入を抑制でき、且つ、相対運動する加工基準面や主表面の回転運動のフラツキを抑制できるので、主表面上の凹・凸欠陥個数を減らすことができる。また、加工圧力が比較的高い場合、その加工圧力を主表面に対して均一に印加し易くなるので、後述する所定の加工取り代も、主表面全体で均一にすることができる。
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 and the main surface is not particularly limited as long as the processing reference surface and the main surface move relative to each other. When the substrate is fixed and the processing reference surface is moved, the processing reference surface is fixed and the substrate is moved, or both the processing reference surface and the substrate are moved. When the processing reference plane moves, the movement may be a case where the machining reference plane rotates around an axis in a direction perpendicular to the main surface of the substrate or a case where the processing reference plane reciprocates in a direction parallel to the main surface of the substrate. Similarly, when the substrate moves, the movement may be when the substrate rotates about an axis perpendicular to the main surface of the substrate or when the substrate reciprocates in a direction parallel to the main surface of the substrate.
The load (processing pressure) applied to the substrate is, for example, 5 hPa to 350 hPa, and preferably 50 hPa to 250 hPa. For example, when the processing pressure is 100 hPa or higher and the processing pressure is relatively high, it becomes easier to apply the processing pressure to the main surface more uniformly than when the processing pressure is relatively low. A processing standard that makes it easier to reduce the thickness of a liquid film composed of an intervening processing fluid (organic alkaline aqueous solution), suppresses the entry of minute foreign objects between the processing reference surface and the main surface, and moves relatively. Since the fluctuation of the rotational movement of the surface and the main surface can be suppressed, the number of concave / convex defects on the main surface can be reduced. Further, when the processing pressure is relatively high, it becomes easy to apply the processing pressure uniformly to the main surface, so that a predetermined processing allowance described later can be made uniform over the entire main surface.
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, 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.

加工基準面を形成する触媒物質としては、処理流体に対して基板表面を加水分解する活性種を生む材料であればよく、金属元素、好ましくは遷移金属元素を含む材料が好ましい。例えば、周期率表の4族、6族、8族、9族、10族、11族に属する元素のうちの少なくとも一つの金属やそれらを含む合金が、好ましくは、用いられる。具体的には、白金(Pt)、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)、バナジウム(V)、ニオブ(Nb)、タンタル(Ta)、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、鉄(Fe)、ルテニウム(Ru)、銅(Cu)、及びオスミウム(Os)のうちの少なくとも一つの金属やそれらを含む合金、並びにこの合金に酸素(O)、窒素(N)、及び炭素(C)のうちの少なくとも一つの成分が含まれた合金化合物が挙げられる。上述した合金化合物として、例えば、上述した合金の酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、酸化炭化物、窒化炭化物、及び酸化窒化炭化物が挙げられる。このような合金や合金化合物を用いると、加工基準面の機械的耐久性や化学的安定性を向上させることができる。   The catalyst substance that forms the processing reference surface may be any material that generates active species that hydrolyze the substrate surface with respect to the processing fluid, and a material containing a metal element, preferably a transition metal element, is preferable. For example, at least one metal of elements belonging to Group 4, Group 6, Group 8, Group 9, Group 10, Group 11 and Group 11 of the periodic table and alloys containing them are preferably used. Specifically, platinum (Pt), titanium (Ti), zirconium (Zr), hafnium (Hf), vanadium (V), niobium (Nb), tantalum (Ta), chromium (Cr), molybdenum (Mo), At least one metal of tungsten (W), iron (Fe), ruthenium (Ru), copper (Cu), and osmium (Os), an alloy containing them, and oxygen (O), nitrogen (N ) And an alloy compound containing at least one component of carbon (C). Examples of the alloy compound described above include oxides, nitrides, carbides, oxynitrides, oxycarbides, nitride carbides, and oxynitride carbides of the above-described alloys. When such an alloy or alloy compound is used, the mechanical durability and chemical stability of the processing reference surface can be improved.

この触媒物質を含む触媒物質層は、多孔質からなるパッドの上に形成される。この多孔質パッドについては、その効果を含め、後述の基板表面創製手段のところで詳細に述べる。   The catalyst material layer containing the catalyst material is formed on a porous pad. This porous pad, including its effects, will be described in detail at the substrate surface creation means described later.

加工基準面の面積は、基板の主表面の面積よりも大きく、例えば、100mm〜10000mmである。この場合、基板の主表面全面を加工基準面に対向させて加工できるので、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、加工基準面の面積は、基板の主表面の面積より小さくても構わない。この場合、加工基準面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 plane is greater than the area of the main surface of the substrate, for example, a 100mm 2 ~10000mm 2. In this case, since the entire main surface of the substrate can be processed to face the processing reference surface, 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, the area of the processing reference plane may be smaller than the area of the main surface of the substrate. In this case, by reducing the processing reference surface, the substrate processing apparatus can be reduced in size, and high-precision processing can be performed reliably.

処理流体は、基板に対して常態では溶解性をほとんど示さないもので、加水分解反応を誘起する有機アルカリ水溶液を含む。これが本発明の特徴点である。このような処理流体を使用することにより、基板が処理流体によって溶解せず、不必要な基板の変形を防止することができる。有機アルカリ水溶液としては、例えば、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)、水酸化テトラエチルアンモニウム(TEAH)及び水酸化テトラブチルアンモニウム(TBAH)の各水溶液を、単独で、又は、適宜混合して使用することができる。処理流体の媒体としては、水、脱イオン水、純水、又は、超純水等の水性媒体を使用することができる。処理流体のpHは、アルカリ性領域の範囲のうち、好ましくはpH9〜pH13であり、より好ましくはpH10〜pH11である。処理流体の使用時の温度は、処理流体の粘性の変化を考慮した上で、基板が変形等しない範囲で、10℃〜80℃の範囲で設定されることが好ましい。
尚、基板が、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、及び、有機アルカリ水溶液を含む処理流体により誘起される加水分解反応を阻害せず、結晶化等により固相化して基板上に残留し、除去されにくい性質を有しない場合には、その処理流体には、ハロゲンを含む分子が溶けた溶液を含めることもできる。また、有機アルカリ水溶液を含む処理流体には、基板由来等のケイ酸イオンの存在下で、基板上で微小異物(凸欠陥)となり得るケイ酸塩を生成するNaイオンやKイオンを処理流体中に供給する、例えば、NaOHやKOH等の無機アルカリ性水溶液や物質を含めることは基本的にできない。ただし、ケイ酸塩の形成量が問題にならず、基板表面の粗さを悪化させない程度であれば、NaOHやKOH等の無機アルカリ性水溶液を含んでいても構わない。
The processing fluid shows little solubility in a normal state with respect to the substrate, and includes an organic alkaline aqueous solution that induces a hydrolysis reaction. This is a feature of the present invention. By using such a processing fluid, the substrate is not dissolved by the processing fluid, and unnecessary deformation of the substrate can be prevented. As the organic alkaline aqueous solution, for example, each of tetramethylammonium hydroxide (TMAH), tetraethylammonium hydroxide (TEAH), and tetrabutylammonium hydroxide (TBAH) may be used alone or in an appropriate mixture. Can do. As the medium of the processing fluid, an aqueous medium such as water, deionized water, pure water, or ultrapure water can be used. The pH of the treatment fluid is preferably pH 9 to pH 13 and more preferably pH 10 to pH 11 in the alkaline region. The temperature when the processing fluid is used is preferably set in a range of 10 ° C. to 80 ° C. within a range in which the substrate is not deformed in consideration of a change in viscosity of the processing fluid.
In addition, when the substrate is not normally dissolved by a solution in which halogen-containing molecules are dissolved, and does not inhibit the hydrolysis reaction induced by a processing fluid containing an organic alkaline aqueous solution, the substrate is solidified by crystallization or the like. In the case where it does not have the property of remaining on and difficult to be removed, the treatment fluid may include a solution in which molecules containing halogen are dissolved. In addition, a processing fluid containing an organic alkaline aqueous solution is treated with Na + ions or K + ions that generate silicates that can become minute foreign matters (convex defects) on the substrate in the presence of silicate ions derived from the substrate. It is basically impossible to include an inorganic alkaline aqueous solution or substance such as NaOH or KOH supplied in the fluid. However, an inorganic alkaline aqueous solution such as NaOH or KOH may be included as long as the amount of silicate formed does not matter and does not deteriorate the roughness of the substrate surface.

基板の、少なくとも主表面がケイ素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、処理流体として有機アルカリ水溶液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っても、従来の無機アルカリ水溶液に含まれるNaイオンやKイオンを含まないため、ケイ酸イオンの存在下で、ケイ酸塩を生成することがなく、そのケイ酸塩からなる微小異物が基板上に残留することがないので、基板の主表面に微小凸欠陥の発生を抑制することができる。 When at least the main surface of the substrate is made of a material containing silicon oxide, the above-mentioned catalyst substance is used, and an organic alkaline aqueous solution is used as a processing fluid, so that even if processing by catalyst-based etching is performed, the conventional inorganic Because it does not contain Na + ions or K + ions contained in the alkaline aqueous solution, silicates are not generated in the presence of silicate ions, and fine foreign substances consisting of the silicates remain on the substrate. Therefore, the occurrence of minute convex defects on the main surface of the substrate can be suppressed.

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を示す。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下面M1をCARE加工する場合について説明するが、基板Mの上面M2も主表面として用いる場合には、下面M1と上面M2を入れ替えて、上面M2もCARE加工する。尚、上面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、上面M2もCARE加工する。その場合には、上面M2のCARE加工後に下面M1のCARE加工を行う。   1 and 2 show an example of a substrate processing apparatus that performs processing by catalyst-based etching on the main surface of the substrate. FIG. 1 is a partial cross-sectional view of the substrate processing apparatus, and FIG. 2 is a plan view of the substrate processing apparatus. In the following, the case where the lower 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 upper surface M2 of the substrate M is also used as the main surface. Replaces the lower surface M1 and the upper surface M2, and the upper surface M2 is also CARE processed. Even when the upper surface M2 is not used as the main surface, the upper surface M2 is also CARE processed as necessary. In that case, CARE processing of the lower surface M1 is performed after CARE processing of the upper 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、基板Mの主表面を加工基準面33に接触又は接近させる駆動手段5と、基板表面創製手段3を収容する円筒形のチャンバー6と、加工基準面33と基板Mの主表面とを相対運動させる相対運動手段7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. The main surface of the substrate M contacts or approaches the processing reference surface 33 in a state where the processing fluid is interposed between the processing fluid supply means 4 for supplying the processing fluid between the surface and the processing reference surface 33 and the main surface. Drive means 5, a cylindrical chamber 6 that accommodates the substrate surface creation means 3, and a relative motion means 7 that relatively moves the processing reference surface 33 and the main surface of the substrate M.

基板支持手段2は、後に詳述する相対運動手段7によって回転駆動されるヘッドロッド20と、このヘッドロッド20の下端部に取り付けられ、且つ、下面M1を下方に向けた状態の基板Mを回転可能に支持する円柱状のヘッド部21と、このヘッド部21の下部に着脱自在に装着され、且つ、基板Mの上面M2を吸着し保持する略円盤状の真空チャック部22とを備えている。ヘッド部21は、後に詳述する相対運動手段7によってヘッドロッド20を回転駆動することで、チャンバー6内の水平面上で回転可能である(図1,2中の両矢印Bを参照)。真空チャック部22は、ヘッド部21の下面に形成された断面円形状の凹部(図示せず)と、その周辺部(図示せず)とから概略構成されている。真空チャック部22の凹部(図示せず)の底面には、外部の真空装置(図示せず)から延出する真空パイプ23の複数の分岐パイプ(図示せず)の各先端(図示せず)が開口している。複数の分岐パイプ(図示せず)の各開口端(図示せず)は、例えば、真空チャック部22の凹部(図示せず)の中心から放射状に配列した位置に配設されるが、これに限定されるものではない。ここで、基板Mがその上面M2を真空チャック部22の周辺部(図示せず)に接触させた状態で、真空装置(図示せず)を稼動させると、真空チャック部22の凹部(図示せず)と基板Mとの間に形成される内部空間は減圧され、この減圧で生じる吸引力によって基板Mを固定することが可能となる。   The substrate support means 2 rotates the head rod 20 that is rotationally driven by the relative motion means 7 that will be described in detail later, and the substrate M that is attached to the lower end of the head rod 20 and that has the lower surface M1 facing downward. A columnar head portion 21 that can be supported, and a substantially disc-shaped vacuum chuck portion 22 that is detachably attached to the lower portion of the head portion 21 and that attracts and holds the upper surface M2 of the substrate M are provided. . The head portion 21 can be rotated on a horizontal plane in the chamber 6 by rotating the head rod 20 by the relative motion means 7 described in detail later (see a double-headed arrow B in FIGS. 1 and 2). The vacuum chuck portion 22 is schematically constituted by a concave portion (not shown) having a circular cross section formed on the lower surface of the head portion 21 and its peripheral portion (not shown). On the bottom surface of the recess (not shown) of the vacuum chuck portion 22, tips (not shown) of a plurality of branch pipes (not shown) of the vacuum pipe 23 extending from an external vacuum device (not shown) are provided. Is open. Each open end (not shown) of the plurality of branch pipes (not shown) is arranged at a position radially arranged from the center of the recess (not shown) of the vacuum chuck portion 22, for example. It is not limited. Here, when the vacuum apparatus (not shown) is operated in a state where the upper surface M2 of the substrate M is in contact with the peripheral part (not shown) of the vacuum chuck part 22, the concave part (not shown) of the vacuum chuck part 22 is shown. Z) and the substrate M is depressurized, and the substrate M can be fixed by the suction force generated by the depressurization.

また、ヘッド部21内には、真空チャック部22の上部にエア導入空間(図示せず)が形成され、このエア導入空間(図示せず)内に、エアチューブ(図示せず)を介してエアが供給されるように構成されている。真空チャック部22に吸着保持された基板Mの下面M1と触媒定盤31の加工基準面33との間に処理流体を介在させた状態で、エア導入空間(図示せず)内にエアが供給されて加圧されると、ヘッド部21が真空チャック部22を下方向に押圧することで、真空チャック部22に吸着保持された基板Mに対して真空チャック部22を介して、荷重(加工圧力)が加えられる。このため、エア導入空間(図示せず)は、基板Mに荷重(加工圧力)を加えるエアシリンダとして機能する。ヘッド部21内には、エア導入空間(図示せず)により基板Mに加えられる荷重を測定し、所定の荷重(加工圧力)を超えないようにエアバルブ(図示せず)をオン・オフして、エア導入空間(図示せず)によって基板Mに加えられる荷重(加工圧力)を制御するロードセル(図示せず)が設けられている。これらエア導入空間(図示せず)、エアバルブ(図示せず)及びロードセル(図示せず)は、基板Mに対して触媒基準エッチングによる加工を行うとき、基板Mに加える荷重(加工圧力)を制御する荷重制御手段(図示せず)を構成している。   In the head portion 21, an air introduction space (not shown) is formed above the vacuum chuck portion 22, and the air introduction space (not shown) is inserted into the air introduction space (not shown) via an air tube (not shown). Air is configured to be supplied. Air is supplied into an air introduction space (not shown) in a state where a processing fluid is interposed between the lower surface M1 of the substrate M adsorbed and held by the vacuum chuck portion 22 and the processing reference surface 33 of the catalyst surface plate 31. When the pressure is applied, the head unit 21 presses the vacuum chuck unit 22 downward, so that a load (processing) is applied to the substrate M sucked and held by the vacuum chuck unit 22 via the vacuum chuck unit 22. Pressure) is applied. For this reason, the air introduction space (not shown) functions as an air cylinder that applies a load (processing pressure) to the substrate M. In the head portion 21, a load applied to the substrate M is measured by an air introduction space (not shown), and an air valve (not shown) is turned on / off so as not to exceed a predetermined load (processing pressure). A load cell (not shown) for controlling a load (processing pressure) applied to the substrate M by an air introduction space (not shown) is provided. These air introduction space (not shown), air valve (not shown), and load cell (not shown) control the load (processing pressure) applied to the substrate M when processing the substrate M by catalyst-based etching. The load control means (not shown) is configured.

基板支持手段2は、チャンバー6内の上部位置に配置され、基板表面創製手段3は、チャンバー6内に配置される。チャンバー6は、後に詳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 at an upper position in the chamber 6, and the substrate surface creation means 3 is disposed in the chamber 6. The chamber 6 is supplied from the processing fluid supply means 4 and the opening 61 formed in the center of the bottom 63 of the chamber 6 in order to arrange the shaft portion 71 of the relative motion means 7 described in detail later in the chamber 6. In order to discharge the treated fluid, a discharge port 62 formed on the bottom 63 of the chamber 6 closer to the outer periphery than the opening 61 is provided. In FIG. 1, the state in which the processing fluid is discharged from the discharge port 62 is indicated by an arrow.

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、相対運動手段7の軸部71内に設けられた触媒定盤取付部(図示せず)に取り付けられている。触媒定盤31は、表面が上方に向く定盤本体32と、この定盤本体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。加工基準面33上の触媒物質は、その上方において、基板支持手段2によって支持された基板Mの下面M1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 (not shown) provided in the shaft portion 71 of the relative motion means 7. The catalyst surface plate 31 includes a surface plate body 32 whose surface faces upward, a base material formed on the entire surface of the surface plate body 32 so as to cover the surface plate body 32, and a process in which a catalyst is attached to the surface. And a reference surface 33. The catalyst material on the processing reference surface 33 opposes the lower surface M1 of the substrate M supported by the substrate support means 2 above it.

この加工基準面33は、多孔質基材(多孔質母材)上に触媒物質が被着されてなる多孔質構造を有している。この構造について、図3を用いて説明する。加工基準面33は、同図に示されるように、多孔質基材101の表面形状に沿って触媒物質層102が被着形成され、数多くの孔(開口)103が形成されていて、多孔質状になっている。尚、図3では、略円筒形状の孔を模式的に示しているが、孔の形状はこれに限られるものではなく、孔は、その径が途中で変化したもの、孔の軸方向が斜めになっている等の複雑な形状をしたものでも構わない。また、加工基準面33の表面には、大小様々の大きさをもつ孔(開口、空孔)が混在して形成されてもよく、その周りの表面部分は触媒物質層102が表面に露出した触媒基準加工面になっている。孔の形状も真円形、楕円形、及び不定形など、様々な形状を有していることが好ましい。これらの孔(開口)は、不規則に配列されていることが望ましい。また、一例では、加工基準面33上に仮想的に設定される四方グリッド格子(図示せず)から斜め方向に孔の重心位置がずれていたり、四方グリッド格子(図示せず)上に孔が存在していない部位(図示せず)があったり、単位格子内において追加的な孔(図示せず)が存在してもよい。このように孔を不規則に配列することにより、加工基準面33における特定の場所に力が集中することを抑制でき、基板加工時における力を分散させて平均化させることが可能となる。ここでは四方グリッド状の場合を説明したが、これに限らず、平行四辺形で構成される斜方グリッド状、六方系グリッド状、及びハニカム系グリッド状などであってもよく、これらのグリッドに規則的に孔が配列していないことが望ましい。   The processing reference surface 33 has a porous structure in which a catalytic substance is deposited on a porous base material (porous base material). This structure will be described with reference to FIG. As shown in the figure, the processing reference surface 33 is formed by depositing the catalyst material layer 102 along the surface shape of the porous substrate 101 and forming a large number of pores (openings) 103. It is in the shape. In addition, in FIG. 3, although the substantially cylindrical hole is typically shown, the shape of the hole is not limited to this, and the hole has a diameter that changes in the middle, and the axial direction of the hole is oblique. It may be a complicated shape such as. Further, holes (openings, holes) having various sizes may be mixedly formed on the surface of the processing reference surface 33, and the catalyst material layer 102 is exposed on the surface portion around the holes. It is the catalyst standard processing surface. It is preferable that the hole has various shapes such as a perfect circle, an ellipse, and an indefinite shape. These holes (openings) are desirably arranged irregularly. In one example, the center of gravity of the hole is shifted in an oblique direction from a quadrilateral grid lattice (not shown) virtually set on the processing reference surface 33, or the hole is formed on the quadrilateral grid lattice (not shown). There may be sites that are not present (not shown), or there may be additional holes (not shown) in the unit cell. By arranging the holes irregularly in this way, it is possible to suppress the concentration of force at a specific place on the processing reference surface 33, and it is possible to disperse and average the force at the time of processing the substrate. Here, the case of a quadrilateral grid has been described, but the present invention is not limited to this, and may be a rhombic grid, a hexagonal grid, a honeycomb grid, or the like composed of parallelograms. It is desirable that the holes are not regularly arranged.

この多数の孔群に処理流体が滞留させることができるため、触媒基準エッチングの際に、基板Mの主表面と加工基準面33の間に常に必要十分な処理流体を介在させることができる。また、この孔には、加工エッチングの際に発生した異物をトラップする性質があるため、この点においても低欠陥化の効果がある。   Since the processing fluid can stay in the large number of hole groups, necessary and sufficient processing fluid can always be interposed between the main surface of the substrate M and the processing reference surface 33 during the catalyst reference etching. In addition, since this hole has a property of trapping foreign matter generated during processing etching, there is also an effect of reducing defects in this respect.

孔の開口率について、本発明者が様々な開口率を設定して検討を行ったところ、面積比で20%以上80%以下の範囲にあると、表面を平滑にでき、欠陥も少なかった。また、多孔質表面の平均開口径は、0.1μm以上100μm以下の範囲にあると、表面を平滑にでき、欠陥も少なくなることがわかった。尚、平均開口径は多孔質表面の走査型電子顕微鏡(SEM:Scanning Electron Microscope)観察像から測定し、平均化したものを平均開口径と定義した。
加工後の基板主表面の表面粗さと、欠陥(特に凹欠陥)の低減の観点から、孔の開口率は、好ましくは、面積比で20%以上70%以下、さらに好ましくは、25%以上60%以下、さらに好ましくは25%以上40%以下が望ましい。
また、同様に加工後の基板主表面の表面粗さと、欠陥(特に凹欠陥)の低減の観点から、多孔質表面の平均開口径は、好ましくは10μm以上80μm以下、さらに好ましくは、20μm以上70μm以下が望ましい。
As a result of investigation by the inventor of setting various aperture ratios for the aperture ratio of the holes, when the area ratio is in the range of 20% to 80%, the surface can be smoothed and there are few defects. Further, it was found that when the average opening diameter of the porous surface is in the range of 0.1 μm or more and 100 μm or less, the surface can be smoothed and defects are reduced. The average opening diameter was measured from a scanning electron microscope (SEM) observation image of the porous surface, and the averaged opening diameter was defined as the average opening diameter.
From the viewpoint of surface roughness of the substrate main surface after processing and reduction of defects (particularly concave defects), the aperture ratio of the holes is preferably 20% or more and 70% or less, more preferably 25% or more and 60% by area ratio. % Or less, more preferably 25% or more and 40% or less.
Similarly, from the viewpoint of reducing the surface roughness of the substrate main surface after processing and reducing defects (particularly concave defects), the average opening diameter of the porous surface is preferably 10 μm to 80 μm, more preferably 20 μm to 70 μm. The following is desirable.

多孔質基材としては、欠け等による異物の発生源になり難く傷を発生させ難い点を考慮すると、弾性体材料が好ましい。ここで、モジュラスや圧縮変形度などで表現される弾性体の硬度の範囲が重要で、硬度が高いと基板表面に傷を発生させやすくなり、硬度が低いと加工レートが遅くなる。傷発生防止と加工レート確保の両立を図るため、多孔質基材、あるいはその上に触媒が形成された状態での多孔質触媒部の弾性体硬度は、ショアA硬度で90未満の範囲にあることが望ましい。多孔質触媒部の弾性体硬度の好ましい範囲は、ショアA硬度で50以下、さらに好ましくは20以下、さらに好ましくは10以下が望ましい。   As the porous base material, an elastic material is preferable in consideration of the point that it is difficult to be a source of foreign matters due to chipping or the like and hardly generate scratches. Here, the hardness range of the elastic body expressed by the modulus, the degree of compressive deformation, etc. is important. If the hardness is high, the surface of the substrate is likely to be damaged, and if the hardness is low, the processing rate is slow. In order to achieve both the prevention of scratches and the securing of the processing rate, the elastic body hardness of the porous base material or the porous catalyst portion with the catalyst formed thereon is in the range of less than 90 in Shore A hardness. It is desirable. The preferable range of the elastic body hardness of the porous catalyst portion is 50 or less, more preferably 20 or less, more preferably 10 or less in Shore A hardness.

多孔質基材の形成法としては、特に限定するものではないが、安価で汎用な手法であるとともに孔の配置が不規則になりやすい点において、発泡形成法が適している。また、この発泡法の多孔質基材としては、例えば、発泡ウレタンが汎用性もあって、適度な硬度も有しており、好適である。   The method for forming the porous substrate is not particularly limited, but the foam formation method is suitable because it is an inexpensive and general-purpose method and the arrangement of the holes tends to be irregular. Moreover, as a porous base material of this foaming method, for example, urethane foam is suitable because of its versatility and appropriate hardness.

触媒定盤の全体形状は、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。加工基準面が形成される触媒定盤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 platen 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 on which the processing reference surface 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の外側から内側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、加工基準面33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から加工基準面33上に供給される。尚、処理流体の供給方法としては、これに限定されるものではなく、基板M側から処理流体を供給してもよい。   The processing fluid supply means 4 includes a supply pipe 41 extending from the outside to the inside of the chamber 6, and an injection nozzle that is provided at the tip of the lower end of the supply pipe 41 and jets the processing fluid toward the processing reference surface 33. 42. 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 processing reference surface 33. The method for supplying the processing fluid is not limited to this, and the processing fluid may be supplied from the substrate M side.

駆動手段5は、基板支持手段2のヘッドロッド20の上端に接続され、チャンバー6の周囲まで、真空チャック部22に吸着保持された基板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、真空チャック部22に吸着保持された基板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1,2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、真空チャック部22に吸着保持された基板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1,2中の両矢印Eを参照)。ガイド54は、真空チャック部22に吸着保持された基板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、触媒定盤31の加工基準面33上の所定の位置に、真空チャック部22に吸着保持された基板Mの主表面を配置することができる。   The drive means 5 is connected to the upper end of the head rod 20 of the substrate support means 2 and extends to the periphery of the chamber 6 and extends in a direction parallel to the main surface of the substrate M attracted and held by the vacuum chuck portion 22; A shaft portion 52 that supports the end portion of the arm portion 51 extending to the periphery of the chamber 6 and extends in a direction perpendicular to the main surface of the substrate M attracted and held by the vacuum chuck portion 22, and a base that supports the lower end of the shaft portion 52 A portion 53 and a guide 54 that is disposed around the chamber 6 and defines a movement path of the base portion 53 are provided. The arm portion 51 can move in the longitudinal direction (see a 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 it by a predetermined angle about an axis perpendicular to the main surface of the substrate M held by the vacuum chuck portion 22 (FIG. 1). , 2 (see double arrow E). The guide 54 is disposed in a direction (first direction and second direction) parallel to two adjacent sides of the substrate M attracted and held by the vacuum chuck portion 22, and forms an L-shaped movement path of the base portion 53. To do. 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 main surface of the substrate M attracted and held by the vacuum chuck portion 22 can be disposed at a predetermined position on the processing reference surface 33 of the catalyst surface plate 31.

相対運動手段7は、駆動手段5のアーム部51に設けられ、基板支持手段2のヘッドロッド20を回転させる回転駆動手段(図示せず)を備えている。ヘッドロッド20が回転することにより、ヘッドロッド20を回転中心として、基板支持手段2の真空チャック部22に吸着保持された基板Mが回転することができる(図1,2中の矢印Bを参照)。   The relative motion means 7 is provided on the arm portion 51 of the drive means 5 and includes a rotation drive means (not shown) for rotating the head rod 20 of the substrate support means 2. By rotating the head rod 20, the substrate M sucked and held by the vacuum chuck portion 22 of the substrate support means 2 can be rotated with the head rod 20 as the rotation center (see arrow B in FIGS. 1 and 2). ).

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(図示せず)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、触媒定盤31の加工基準面33に対して垂直な方向に延在し、回転駆動手段(図示せず)により、触媒定盤31の加工基準面33に対して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、触媒定盤31の中心が位置する。軸部71が回転することにより、軸部71に支えられている触媒定盤取付部(図示せず)がその中心を回転中心として回転し、さらに、触媒定盤取付部(図示せず)に固定されている触媒定盤31がその中心を回転中心として回転する。   The relative motion means 7 supports a catalyst surface plate mounting portion (not shown) to which the catalyst surface plate 31 is mounted, a shaft portion 71 extending to the outside of the chamber 6 through the opening 61, and the shaft portion 71. Rotation drive means (not shown) for rotating the. The shaft portion 71 extends in a direction perpendicular to the processing reference surface 33 of the catalyst surface plate 31 and is perpendicular to the processing reference surface 33 of the catalyst surface plate 31 by a rotation driving means (not shown). (See arrow A in FIG. 1). The center of the catalyst surface plate 31 is located in the extending direction of the rotation center of the shaft portion 71. As the shaft portion 71 rotates, the catalyst surface plate mounting portion (not shown) supported by the shaft portion 71 rotates around the center thereof, and further, the catalyst surface plate mounting portion (not shown) The fixed catalyst surface plate 31 rotates around the center thereof.

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下面M1を下側に向け、上面M2を真空チャック22に吸着させて、保持する。
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Mの下面M1を、基板表面創製手段3の加工基準面33に対向するように配置する。
When performing processing by catalyst-based etching using the substrate processing apparatus shown in FIGS. 1 and 2, first, the lower surface M1 used as the main surface is directed downward and the upper surface M2 is adsorbed to the vacuum chuck 22. Hold.
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 lower surface M1 of the substrate M is arranged so as to face the processing reference surface 33 of the substrate surface creation means 3.

その後、軸部71及びヘッドロッド20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及び下面M1を所定の回転速度で回転させながら、噴射ノズル42から下面M1上に処理流体を供給し、下面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、下面M1を、アーム部51の上下移動(両矢印D)により、加工基準面33に接近させる。その際、荷重制御手段(図示せず)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及びヘッドロッド20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、下面M1を、加工基準面33から所定の距離だけ離す。
Thereafter, the processing fluid is supplied from the spray nozzle 42 onto the lower surface M1 while rotating the processing reference surface 33 and the lower surface M1 at a predetermined rotational speed by rotating the shaft portion 71 and the head rod 20 at a predetermined rotational speed. The processing fluid is interposed between the lower surface M1 and the processing reference surface 33. In this state, the lower surface M1 is moved closer to the processing reference surface 33 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 a load control means (not shown).
Thereafter, when the predetermined machining allowance is reached, the rotation of the shaft portion 71 and the head rod 20 and the supply of the processing fluid are stopped. Then, the lower surface M1 is separated from the processing reference surface 33 by a predetermined distance by the vertical movement of the arm portion 51 (double arrow D).

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。   The substrate M is manufactured through the substrate preparation process and the substrate processing process.

この実施の形態1の基板の製造方法によれば、触媒基準エッチングによる加工を行う際に、加工すべき基板Mと触媒物質の加工基準面33との間に介在させる処理流体として有機アルカリ水溶液を用いるので、比較的高い荷重(加工圧力)を印加しても、水切れ現象の発生を抑制でき、これにより基板Mと加工基準面33が相対運動する際には、基板Mと加工基準面33との間に常に処理流体を介在させた状態とすることができ、且つ、ケイ酸塩の生成を抑制でき、これにより基板Mの主表面の凹欠陥となり得る微小スリーク傷や微小表面荒れ、微小凸欠陥を抑制することができる。このため、低欠陥で高平滑な主表面を有する基板を提供することが可能となる。
また、この実施の形態1の基板の製造方法に用いた基板加工装置1によれば、基板支持手段2によって支持された基板Mを、駆動手段5と相対運動手段7との連係によってチャンバー6の内外へ移動させることが可能である。このため、基板支持手段2による基板Mの支持をチャンバー6の外部で行い、その基板Mを駆動手段5と相対運動手段7との連係によってチャンバー6の内部へ移動させ、触媒基準エッチングによる加工後に、その基板Mを駆動手段5と相対運動手段7との連係によってチャンバー6外の洗浄装置(図示せず)へ移動させることができる。このような一連の流れを、基板Mを基板支持手段2に支持させた状態で行うことができるので、特に、触媒基準エッチングによる加工後において、基板Mの主表面(特に、下面M1)への不純物の付着や傷の発生を防止することができる。
According to the substrate manufacturing method of the first embodiment, an organic alkaline aqueous solution is used as a processing fluid interposed between the substrate M to be processed and the processing reference surface 33 of the catalyst substance when processing by the catalyst reference etching is performed. Therefore, even when a relatively high load (processing pressure) is applied, it is possible to suppress the occurrence of a water drainage phenomenon. Thus, when the substrate M and the processing reference surface 33 move relative to each other, The process fluid can always be interposed between the two, and the formation of silicate can be suppressed, and thereby, micro-sleeve scratches, micro-surface roughness, micro-protrusions that can be concave defects on the main surface of the substrate M. Defects can be suppressed. For this reason, it is possible to provide a substrate having a low-defect and high-smooth main surface.
Further, according to the substrate processing apparatus 1 used in the substrate manufacturing method of the first embodiment, the substrate M supported by the substrate supporting means 2 is transferred to the chamber 6 by the linkage of the driving means 5 and the relative motion means 7. It can be moved in and out. For this reason, the substrate M is supported outside the chamber 6 by the substrate support means 2, the substrate M is moved into the chamber 6 by the linkage of the driving means 5 and the relative motion means 7, and after processing by catalyst reference etching. The substrate M can be moved to a cleaning device (not shown) outside the chamber 6 by the linkage of the driving means 5 and the relative motion means 7. Such a series of flows can be performed in a state where the substrate M is supported by the substrate support means 2, so that the main surface (particularly, the lower surface M <b> 1) of the substrate M is processed particularly after processing by the catalyst-based etching. It is possible to prevent adhesion of impurities and generation of scratches.

尚、この実施の形態では、基板Mの主表面を、基板表面創製手段3の加工基準面33に上から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を、基板の主表面に上から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、基板の側面を保持する部材であるキャリアを使用する。
また、この実施の形態では、チャンバーの外側から加工基準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。
In this embodiment, the present invention is applied to a substrate processing apparatus of the type in which the main surface of the substrate M is pressed against the processing reference surface 33 of the substrate surface creation means 3 from above. The present invention can also be applied to a substrate processing apparatus that presses the surface against the main surface of the substrate from above.
In this embodiment, the present invention is applied to a substrate processing apparatus that processes one side of a substrate. However, the present invention can also be applied to a substrate processing apparatus that processes both surfaces of a substrate simultaneously. In this case, a carrier that is a member that holds the side surface of the substrate is used as the substrate support means.
In this embodiment, the present invention is applied to a substrate processing apparatus that supplies a processing fluid from the outside of the chamber toward the processing reference plane. However, the processing fluid supply means is provided in the substrate surface creation means, and the processing fluid is provided. The present invention can also be applied to the case where the processing fluid is supplied from the 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.

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、基板を一枚ごとに加工する枚葉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よく、これらの加工を併用してもよい。
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.
In this embodiment, the present invention is applied to a single-wafer type substrate processing apparatus that processes substrates one by one. However, the present invention is also applied to a batch-type substrate processing apparatus that simultaneously processes a plurality of substrates. Applicable. Moreover, although the case where it processed over the main surface whole surface of a board | substrate was shown here, only the local processing which processes only a predetermined local part may be performed as needed, and these processes may be used together. Good.

実施の形態2.
実施の形態2では、多層反射膜付き基板の製造方法を説明する。
Embodiment 2. FIG.
In Embodiment 2, a method for manufacturing a substrate with a multilayer reflective film will be described.

この実施の形態2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 the second 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2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 second embodiment, a substrate with a multilayer reflective film is manufactured using the substrate M obtained by the method for manufacturing a substrate according to the first embodiment. Can be prevented, and a substrate with a multilayer reflective film having desired characteristics can be manufactured.

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 surface of the multilayer film is high in addition to the surface of the substrate, the phase defect inspection sensitivity can be improved, and the substrate with the multilayer reflection film having high phase defect management quality can be obtained. It can be manufactured.

実施の形態3.
実施の形態3では、マスクブランクの製造方法を説明する。
Embodiment 3 FIG.
In Embodiment 3, a mask blank manufacturing method 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、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 this third 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 embodiment. Alternatively, a half-tone phase shift mask blank is manufactured by forming a light semi-transmissive film as a transfer pattern thin film, or a half-tone phase shift mask by sequentially forming a light semi-transmissive film and a light-shielding film as a transfer pattern thin film. A blank is manufactured.

また、この実施の形態3では、実施の形態2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 third embodiment, an absorber film as a transfer pattern thin film is formed on the protective film of the multilayer reflective film-coated substrate manufactured by the method described for the multilayer reflective film-coated substrate of the second 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3によれば、実施の形態1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2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 third embodiment, the substrate M obtained by the substrate manufacturing method of the first embodiment or the substrate with the multilayer reflective film obtained by the method of manufacturing the substrate with the multilayer reflective film of the second embodiment is used. Since the mask blank is manufactured, 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4.
実施の形態4では、転写用マスクの製造方法を説明する。
Embodiment 4 FIG.
In the fourth embodiment, a method for manufacturing a transfer mask will be described.

この実施の形態4では、実施の形態3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 fourth 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 third 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4によれば、実施の形態3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転写用マスクを製造することができる。   According to the fourth embodiment, since the transfer mask is manufactured using the mask blank obtained by the mask blank manufacturing method of the third embodiment, it is possible to prevent the deterioration of the characteristics due to the substrate factor. A transfer mask having the above characteristics can be manufactured.

≪アルカリ水溶液の種類の違いによる基板表面粗さの比較試験≫
実施例を説明する前に、無機アルカリ水溶液(NaOH、KOH)と有機アルカリ水溶液(TMAH)中での低熱膨張ガラス基板の表面粗さを比較した結果について説明する。
先ず、比較試験前の二乗平均平方根粗さ(RMS)がほぼ同等の低熱膨張ガラス基板を3枚準備した。
pH11に調整したアルカリ水溶液(NaOH、KOH、TMAH)をそれぞれ同寸法のタンク内に収容し、各タンク内に上記低熱膨張ガラス基板を入れ、24時間、浸漬した。その後、各低熱膨張ガラス基板をタンクから取り出し、スピン洗浄機にかけ、脱イオン水で5分間、リンスし、乾燥させた。このようにして得られた各低熱膨張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。3種類のアルカリ水溶液による表面粗さの比較を図4に示す。図4の縦軸は、比較試験後の二乗平均平方根粗さ(RMS)を任意単位で示している。
図4において、TMAHのRMSを基準とし、これを1とした場合、NaOHのRMSは、TMAHの約1.4倍、KOHのRMSは、TMAHの約1.7倍であった。
したがって、上述した比較試験により、有機アルカリ水溶液としてのTMAHは、無機アルカリ水溶液としてのNaOHやKOHと比べて、基板主表面の表面粗さの悪化を抑制できることを確認した。
≪Comparative test of substrate surface roughness due to different types of alkaline aqueous solution≫
Before describing the examples, the results of comparing the surface roughness of the low thermal expansion glass substrate in an inorganic alkaline aqueous solution (NaOH, KOH) and an organic alkaline aqueous solution (TMAH) will be described.
First, three low thermal expansion glass substrates having approximately the same root mean square roughness (RMS) before the comparative test were prepared.
Alkaline aqueous solutions (NaOH, KOH, TMAH) adjusted to pH 11 were accommodated in tanks of the same size, and the low thermal expansion glass substrate was placed in each tank and immersed for 24 hours. Thereafter, each low thermal expansion glass substrate was taken out of the tank, put on a spin cleaning machine, rinsed with deionized water for 5 minutes, and dried. The surface roughness of the main surface of each low thermal expansion glass substrate thus obtained was measured using an atomic force microscope (AFM) with respect to a 1 μm × 1 μm region at the center of the substrate. FIG. 4 shows a comparison of surface roughness with three types of alkaline aqueous solutions. The vertical axis | shaft of FIG. 4 has shown the root mean square roughness (RMS) after a comparative test in arbitrary units.
In FIG. 4, the RMS of TMAH was taken as a reference, and when this was set to 1, the RMS of NaOH was about 1.4 times that of TMAH, and the RMS of KOH was about 1.7 times that of TMAH.
Therefore, it was confirmed by the above-described comparative test that TMAH as the organic alkali aqueous solution can suppress the deterioration of the surface roughness of the substrate main surface as compared with NaOH and KOH as the inorganic alkaline aqueous solution.

以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明する。
尚、以下の実施例1〜5及び比較例1、2についての各加工条件及び加工前後の評価の内容を示す表を図5に示す。
Hereinafter, based on an Example, this invention is demonstrated more concretely.
In addition, the table | surface which shows the content of the evaluation conditions before and after each process conditions about the following Examples 1-5 and Comparative Examples 1 and 2 is shown in FIG.

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。尚、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, ultraprecision 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。尚、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。尚、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。尚、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。尚、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(平均粒子径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、HF溶液に浸漬し、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 grain (average particle diameter of 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 HF solution and washed 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、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発泡ウレタンパッドと、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600mmである。この発泡ウレタンパッドの硬度はショアA評価で3であり、柔らかい。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33を形成した。成膜されたPtの膜厚は100nmである。触媒基準面33に形成された空孔は大きさにばらつきがあり、配置も格子配列上から外れた不規則配置となっている。ちなみに、この場合の空孔の平均開口径は32.5μmで、開口率(平均値)は30%であった。
加工条件は以下の通りである。
処理流体:水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)水溶液(pH11)
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(図示せず)の回転数(触媒定盤31の回転数):10回転/分
加工圧力:150hPa
加工取り代:30nm
In this embodiment, a disk-shaped surface plate main body 32 made of stainless steel (SUS), a foamed urethane pad formed on the entire surface of the surface plate main body 32 so as to cover the surface plate main body 32, and a glass substrate are opposed to each other. A catalyst surface plate 31 provided with a processing reference surface 33 made of Pt (platinum) formed on the entire surface of the urethane pad on the side was used. Here, the diameter of the catalyst platen is 600 mm. The hardness of this urethane foam pad is 3 by Shore A evaluation and is soft. The catalyst reference surface 33 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 holes formed in the catalyst reference surface 33 vary in size, and the arrangement is irregularly arranged outside the lattice arrangement. Incidentally, the average opening diameter of the holes in this case was 32.5 μm, and the opening ratio (average value) was 30%.
The processing conditions are as follows.
Processing fluid: Tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution (pH 11)
Number of rotations of the shaft portion 71 (number of rotations of the glass substrate): 10.3 rotations / minute Number of rotations of the catalyst surface plate mounting portion (not shown) (number of rotations of the catalyst surface plate 31): 10 rotations / minute Processing pressure: 150 hPa
Processing allowance: 30nm

まず、ガラス基板を、主表面を下方に向け、その裏面を真空チャック部22に吸着して保持した。
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、ガラス基板の主表面が触媒定盤31の加工基準面33に対向するようにガラス基板を配置した。ガラス基板の配置位置は、ガラス基板及び触媒定盤31を回転させたときに、ガラス基板の主表面全体が、触媒定盤31の加工基準面33に接触又は接近することが可能な位置である。
First, the glass substrate was held with its main surface facing downward and its back surface adsorbed to the vacuum chuck portion 22.
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 ( The glass substrate was arranged so that the main surface of the glass substrate faces the processing reference surface 33 of the catalyst surface plate 31 by the double arrow G). The arrangement position of the glass substrate is a position at which the entire main surface of the glass substrate can contact or approach the processing reference surface 33 of the catalyst platen 31 when the glass substrate and the catalyst platen 31 are rotated. .

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、ガラス基板の主表面が触媒定盤31の加工基準面33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。   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. Accordingly, the main surface of the glass substrate can be moved relative to the processing reference surface 33 of the catalyst surface plate 31 so as to draw different trajectories, and the processing efficiency by the catalyst reference etching can be increased.

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から触媒定盤31の加工基準面33上にTMAH水溶液を供給し、ガラス基板の主表面と加工基準面33との間にTMAH水溶液を介在させた。その状態で、ガラス基板の主表面を、アーム部51の上下移動(両矢印D)により、触媒定盤31の加工基準面33に接触又は接近させた。その際、荷重制御手段(図示せず)によって、ガラス基板に加えられる荷重(加工圧力)が150hPaに制御された。
その後、加工取り代が30nmとなった時点で、ガラス基板及び触媒定盤31の回転及びTMAH水溶液の供給を止めた。そして、アーム部51の上下移動(両矢印D)により、ガラス基板の主表面を、触媒定盤31の加工基準面33から所定の距離だけ離した。
その後、真空装置(図示せず)の稼動を停止し、真空チャック部22からガラス基板を取り外した。
While rotating the glass substrate and the catalyst surface plate 31, the TMAH aqueous solution is supplied from the injection nozzle 42 onto the processing reference surface 33 of the catalyst surface plate 31, and the TMAH aqueous solution is supplied between the main surface of the glass substrate and the processing reference surface 33. Intervened. In this state, the main surface of the glass substrate was brought into contact with or brought close to the processing reference surface 33 of the catalyst surface plate 31 by the vertical movement of the arm portion 51 (double arrow D). At that time, the load (working pressure) applied to the glass substrate was controlled to 150 hPa by a load control means (not shown).
Thereafter, when the machining allowance reached 30 nm, the rotation of the glass substrate and the catalyst platen 31 and the supply of the TMAH aqueous solution were stopped. Then, the main surface of the glass substrate was separated from the processing reference surface 33 of the catalyst surface plate 31 by a predetermined distance by the vertical movement of the arm portion 51 (double arrow D).
Thereafter, the operation of the vacuum device (not shown) was stopped, and the glass substrate was removed from the vacuum chuck portion 22.

その後、真空チャック部22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、純水洗浄を行ってガラス基板上に残留するTMAH水溶液を除去し、王水洗浄、塩酸洗浄、アルカリ洗浄を引き続いて行った後、純水によるリンス、乾燥を行った。
このようにして、ガラス基板を作製した。
Thereafter, the glass substrate removed from the vacuum chuck portion 22 was washed as follows. First, pure water cleaning was performed to remove the TMAH aqueous solution remaining on the glass substrate, followed by aqua regia cleaning, hydrochloric acid cleaning, and alkali cleaning, followed by rinsing with pure water and drying.
In this way, a glass substrate was produced.

3.評価
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、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。
図5に示すように、加工前の主表面の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(RMS)で0.157nmであった。
図5に示すように、加工後の主表面の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(RMS)で0.047nmと良好であった。主表面の表面粗さは、触媒基準エッチングにより、二乗平均平方根粗さ(RMS)で0.157nmから0.047nmに向上した。
3. Evaluation The surface roughness of the main surface of the glass substrate before and after processing by catalyst-based etching was measured using an atomic force microscope (AFM) for a 1 μm × 1 μm region at the center of the substrate.
As shown in FIG. 5, the surface roughness of the main surface before processing was 0.157 nm in terms of root mean square roughness (RMS).
As shown in FIG. 5, the surface roughness of the main surface after processing was as good as 0.047 nm in terms of root mean square roughness (RMS). The surface roughness of the main surface was improved from 0.157 nm to 0.047 nm in terms of root mean square roughness (RMS) by catalyst-based etching.

触媒基準エッチングによる加工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、マスク/ブランク欠陥検査装置(Teron610:KLA−Tencor社製)を用いて行った。欠陥検査は、SEVD(Sphere Equivalent Volume Diameter)換算で21.5nmサイズの欠陥が検出可能な検査感度条件で行った。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。
図5に示すように、加工後の主表面の凹欠陥個数は5個、凸欠陥個数は6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0.049nm以下と良好であり、凹欠陥個数も7個以下、凸欠陥個数も8個以下と少なかった。
実施例1の方法により、低欠陥で高平滑な主表面を有するガラス基板が安定して得られた。
For inspection of defects on the main surface of the glass substrate after processing by catalyst-based etching, a mask / blank defect inspection apparatus (Teron 610: manufactured by KLA-Tencor) is used for a 132 mm × 132 mm area excluding the peripheral area of the substrate. I went. The defect inspection was carried out under inspection sensitivity conditions capable of detecting a 21.5 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.
As shown in FIG. 5, the number of concave defects on the main surface after processing was as small as 5 and the number of convex defects was as small as 6.
Moreover, when 20 glass substrates were produced by the method of Example 1, the total number and the surface roughness were good at root mean square roughness (RMS) of 0.049 nm or less, and the number of concave defects was 7 or less. Also, the number of convex defects was as small as 8 or less.
By the method of Example 1, a glass substrate having a low-defect and highly smooth main surface 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。
加工後の保護膜表面の凹欠陥個数は8個、凸欠陥個数は9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、低欠陥で高平滑な保護膜表面を有する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 concave defects on the surface of the protective film after processing was as small as eight and the number of convex defects was nine. 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 reflective film having a highly smooth protective film surface with 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、低欠陥で高平滑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, in which a highly smooth surface state with low defects was maintained, 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、低欠陥で高平滑な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, in which a highly smooth surface state with low defects was maintained, was produced.

実施例2.
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。尚、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、超精密研磨加工工程を経て得られたものである。
それ以外は、実施例1と同様の方法により、ガラス基板を作製した。
Example 2
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. The synthetic quartz glass substrate is obtained through the above-described rough polishing process, precision polishing process, and ultraprecision polishing process.
Otherwise, a glass substrate was 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の表面粗さを測定した。
図5に示すように、加工前の主表面の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(RMS)で0.127nmであった。
図5に示すように、加工後の主表面の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(RMS)で0.045nmと良好であった。主表面の表面粗さは、触媒基準エッチングにより、二乗平均平方根粗さ(RMS)で0.127nmから0.045nm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下面の欠陥検査を行った。
図5に示すように、加工後の主表面の凹欠陥個数は4個、凸欠陥個数は6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0.046nm以下と良好であり、凹欠陥個数も6個以下、凸欠陥個数も8個以下と少なかった。
実施例2の方法により、低欠陥で高平滑な主表面を有するガラス基板が安定して得られた。
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.
As shown in FIG. 5, the surface roughness of the main surface before processing was 0.127 nm in terms of root mean square roughness (RMS).
As shown in FIG. 5, the surface roughness of the main surface after processing was as good as 0.045 nm in terms of root mean square roughness (RMS). The surface roughness of the main surface was improved from 0.127 nm to 0.045 nm in terms of root mean square roughness (RMS) by catalyst-based etching.
Moreover, the defect inspection of the lower surface of the glass substrate after the process by catalyst reference | standard etching was performed similarly to Example 1. FIG.
As shown in FIG. 5, the number of concave defects on the main surface after processing was as small as four and the number of convex defects was six.
Further, when 20 glass substrates were produced by the method of Example 2, the total number and the surface roughness were as good as 0.046 nm or less in root mean square roughness (RMS), and the number of concave defects was also 6 or less. Also, the number of convex defects was as small as 8 or less.
By the method of Example 2, a glass substrate having a low-defect and highly smooth main surface 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主表面上に、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。
B. Production of Halftone Phase Shift Mask Blank Next, a molybdenum silicide (MoSi) target is used on the main surface of the glass substrate thus produced, and argon (Ar), nitrogen (N 2 ), and oxygen ( Reactive sputtering was performed in a mixed gas atmosphere with O 2 ) to form a light semitransmissive 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.

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)層とクロム窒化物(CrN)層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、低欠陥で高平滑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。
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) layer and a chromium nitride (CrN) layer 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, which maintained a low-smooth and highly smooth surface state, was produced.

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。
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.

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、低欠陥で高平滑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。
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 that maintains a low-defect and high-smooth surface state was produced.

尚、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。   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) is used. 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.

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 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3.〜実施例5.
これら実施例3〜5では、上述の実施例1の基板加工工程でガラス基板に加えた荷重(加工圧力)を、それぞれ、100hPa、70hPa、50hPaとした以外は、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を作製した。
また、実施例1と同様に、上述の実施例3〜5について、ガラス基板を20枚作製したところ、全数、主表面の表面粗さは、図5に示すように、二乗平均平方根粗さ(RMS)で0.053nm以下と良好であった。欠陥個数についても、図5に示すように、実施例3の場合は、実施例1よりは劣るものの、実施例3での加工後の主表面の凹欠陥個数は8個、凸欠陥個数は5個と少なかった。実施例4の場合は、実施例3よりは劣るものの、実施例4での加工後の主表面の凹欠陥個数は10個、凸欠陥個数は4個と少なかった。実施例5の場合は、実施例4よりも劣るものの、実施例5での加工後の主表面の凹欠陥個数は14個、凸欠陥個数は5個と少なかった。
さらに、実施例3〜5によって得られた多層反射膜付き基板を使用し、実施例1と同様にして、EUV露光用の反射型マスクブランク、反射型マスクを作製した。
その結果、実施例3〜5のいずれも、低欠陥で高平滑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、EUV露光用の反射型マスクを得ることができた。
Example 3 -Example 5.
In these Examples 3 to 5, the load (processing pressure) applied to the glass substrate in the substrate processing step of Example 1 described above was set to 100 hPa, 70 hPa, and 50 hPa, respectively, by the same method as Example 1. A glass substrate and a substrate with a multilayer reflective film were prepared.
Similarly to Example 1, when 20 glass substrates were prepared for the above Examples 3 to 5, the total number and the surface roughness of the main surface were as shown in FIG. RMS) was as good as 0.053 nm or less. As for the number of defects, as shown in FIG. 5, in the case of Example 3, the number of concave defects on the main surface after processing in Example 3 is 8 and the number of convex defects is 5 although it is inferior to Example 1. There were few. In the case of Example 4, the number of concave defects on the main surface after processing in Example 4 was 10 and the number of convex defects was small, although it was inferior to Example 3. In the case of Example 5, although inferior to Example 4, the number of concave defects on the main surface after processing in Example 5 was 14 and the number of convex defects was as small as 5.
Furthermore, the reflective mask blank for EUV exposure and a reflective mask were produced like Example 1 using the board | substrate with a multilayer reflective film obtained by Examples 3-5.
As a result, in all of Examples 3 to 5, it was possible to obtain a reflective mask blank for EUV exposure and a reflective mask for EUV exposure that maintained a highly smooth surface state with low defects.

また、実施例1、3〜5の加工後のガラス基板上の凹欠陥(ピット)個数から明らかなように、荷重(加工圧力)を、50hPa(実施例5)、70hPa(実施例4)、100hPa(実施例3)、150hPa(実施例1)とした場合、その荷重(加工圧力)が増加するに従って、凹欠陥(ピット)個数が減少することを確認できた。これは、ガラス基板と加工基準面との間に介在する有機アルカリ水溶液(TMAH水溶液)からなる液膜が荷重(加工圧力)の増加に伴って薄膜化され、その薄膜化した液膜が均一に維持された状態で、ガラス基板の主表面に対する触媒基準エッチングによる加工を行うことができるので、ガラス基板の主表面上の凹欠陥(ピット)個数を減らすことができ、低欠陥で高平滑な主表面を有するガラス基板を得ることができることを示していると考えられる。   Further, as is clear from the number of concave defects (pits) on the glass substrate after processing in Examples 1 and 3 to 5, the load (processing pressure) was 50 hPa (Example 5), 70 hPa (Example 4), In the case of 100 hPa (Example 3) and 150 hPa (Example 1), it was confirmed that the number of concave defects (pits) decreased as the load (working pressure) increased. This is because a liquid film composed of an organic alkaline aqueous solution (TMAH aqueous solution) interposed between the glass substrate and the processing reference surface is thinned with an increase in load (processing pressure), and the thinned liquid film is uniformly formed. In this state, the main surface of the glass substrate can be processed by catalyst-based etching, so the number of concave defects (pits) on the main surface of the glass substrate can be reduced, and the main surface is low and highly smooth. This is considered to indicate that a glass substrate having a surface can be obtained.

比較例1.
この比較例1では、実施例1の基板加工工程において処理流体として用いたTMAH水溶液に代えて、KOH(pH11)を用いた以外は、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を作製した。
Comparative Example 1
In Comparative Example 1, a glass substrate and a multilayer reflective film were formed in the same manner as in Example 1 except that KOH (pH 11) was used instead of the TMAH aqueous solution used as the processing fluid in the substrate processing step of Example 1. An attached substrate was produced.

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。
図5に示すように、加工後の主表面の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(RMS)で0.071nmと不十分であった。
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主表面の欠陥検査を行った。
図5に示すように、加工後の主表面の凹欠陥個数は24個、凸欠陥個数は81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、主表面の表面粗さが、二乗平均平方根粗さ(RMS)で0.060nm以上となり、また、凹欠陥個数も23個以上、凸欠陥個数も80個以上と多かった。
このように、比較例1は、実施例1よりも、加工後の主表面の二乗平均平方根粗さ(RMS)が悪く、KOHを用いることで生じるケイ酸塩が微小異物となって、凸欠陥個数が多いことが分かった。
このため、比較例1の方法により、低欠陥で高平滑な主表面を有するガラス基板は得られなかった。
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.
As shown in FIG. 5, the surface roughness of the main surface after processing was insufficient as 0.071 nm in terms of root mean square roughness (RMS).
Moreover, the defect inspection of the main surface of the glass substrate after the process by catalyst reference | standard etching was performed similarly to Example 1. FIG.
As shown in FIG. 5, the number of concave defects on the main surface after processing was as large as 24 and the number of convex defects was 81.
Moreover, when 20 glass substrates were produced by the method of Comparative Example 1, the surface roughness of the main surface was 0.060 nm or more in terms of root mean square roughness (RMS), and the number of concave defects was 23 or more. The number of convex defects was as high as 80 or more.
Thus, Comparative Example 1 has a lower root mean square roughness (RMS) of the main surface after processing than Example 1, and the silicate produced by using KOH becomes a minute foreign matter, resulting in a convex defect. It turns out that there are many pieces.
For this reason, the glass substrate which has a low-defect and highly smooth main surface by the method of the comparative example 1 was not 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。
ガラス基板主表面の不十分な平滑性により、保護膜表面の平滑性も不十分であり、反射率は63%と実施例1よりも低反射率であった。
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。
保護膜表面の凹欠陥個数は30個、凸欠陥個数は86個と多かった。
比較例1の方法により、低欠陥で高平滑な保護膜表面を有する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、低欠陥で高平滑な表面を有する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。
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 insufficient smoothness of the main surface of the glass substrate, the surface of the protective film was also insufficiently smooth, and the reflectance was 63%, which was lower than that of Example 1.
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 concave defects on the surface of the protective film was as large as 30 and the number of convex defects was as large as 86.
By the method of Comparative Example 1, a substrate with a multilayer reflective film having a highly smooth protective film surface with low defects was not obtained.
Moreover, the reflective mask blank and reflective mask for EUV exposure which have a low defect and a highly smooth surface were not obtained by the method of Comparative Example 1.

比較例2.
この比較例2では、荷重(加工圧力)を100hPaとした実施例3の基板加工工程において処理流体として用いたTMAH水溶液に代えて、純水を用いた以外は、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を作製した。
Comparative Example 2
In Comparative Example 2, the same method as in Example 3 was used except that pure water was used instead of the TMAH aqueous solution used as the processing fluid in the substrate processing step of Example 3 where the load (processing pressure) was 100 hPa. A glass substrate and a substrate with a multilayer reflective film were prepared.

実施例1の方法に準拠した実施例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の表面粗さを測定した。
図5に示すように、加工後の主表面の表面粗さは、二乗平均平方根粗さ(RMS)で0.052nmであった。
また、実施例1の方法に準拠した実施例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主表面の欠陥検査を行った。
図5に示すように、加工後の主表面の凹欠陥個数は311個、凸欠陥個数は114個と多かった。
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、表面粗さが、二乗平均平方根粗さ(RMS)で0.050nm以上となり、また、凹欠陥個数も305個以上、凸欠陥個数も108個以上と多かった。
このように、比較例2は、実施例3と異なり、ガラス基板の主表面と触媒定盤31の加工基準面33との間で、水切れ現象が生じたため、凹欠陥個数、凸欠陥個数が多いことが分かった。
このため、比較例2の方法により、低欠陥で高平滑な主表面を有するガラス基板は得られなかった。
Similar to Example 3 based on the method of Example 1, the surface roughness of the main surface of the glass substrate before and after processing by catalyst-based etching was measured.
As shown in FIG. 5, the surface roughness of the main surface after processing was 0.052 nm in terms of root mean square roughness (RMS).
Moreover, the defect inspection of the main surface of the glass substrate after the process by catalyst reference | standard etching was performed similarly to Example 3 based on the method of Example 1. FIG.
As shown in FIG. 5, the number of concave defects on the main surface after processing was as large as 311 and the number of convex defects was 114.
Further, when 20 glass substrates were produced by the method of Comparative Example 2, the surface roughness was 0.050 nm or more in terms of root mean square roughness (RMS), and the number of concave defects was 305 or more. The number was as large as 108 or more.
Thus, unlike Example 3, Comparative Example 2 has a large number of concave defects and convex defects because a water drainage phenomenon occurred between the main surface of the glass substrate and the processing reference surface 33 of the catalyst surface plate 31. I understood that.
For this reason, a glass substrate having a low-defect and high-smooth main surface could not be obtained by the method of Comparative Example 2.

実施例1の方法に準拠した実施例3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。
ガラス基板主表面の不十分な平滑性により、保護膜表面の平滑性も不十分であり、反射率は63%と実施例1よりも低反射率であった。
また、実施例1の方法に準拠した実施例3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。
保護膜表面の凹欠陥個数は322個、凸欠陥個数は123個と多かった。
比較例2の方法により、低欠陥で高平滑な保護膜表面を有する多層反射膜付き基板は得られなかった。
また、比較例2の方法により、低欠陥で高平滑な表面を有する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。
In the same manner as in Example 3 in accordance with the method of 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 insufficient smoothness of the main surface of the glass substrate, the surface of the protective film was also insufficiently smooth, and the reflectance was 63%, which was lower than that of Example 1.
Moreover, the defect test | inspection of the protective film surface of the obtained board | substrate with a multilayer reflective film was performed similarly to Example 3 based on the method of Example 1. FIG.
The number of concave defects on the surface of the protective film was as large as 322 and the number of convex defects was 123.
By the method of Comparative Example 2, a substrate with a multilayer reflective film having a highly smooth protective film surface with low defects was not obtained.
In addition, the reflective mask blank and reflective mask for EUV exposure having a low defect and a high smooth surface were not obtained by the method of Comparative Example 2.

尚、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、磁気記録媒体用のガラス基板、バイナリーマスクブランク、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。   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, but the glass for magnetic recording media is used. The present invention can also be applied to a case where a main surface of a substrate, a binary mask blank, or a nanoimprint mask blank is processed by catalyst-based etching.

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、20…ヘッドロッド、21…ヘッド部、22…真空チャック部、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、M…基板、M1…下面、M2…上面、101…多孔質基材、102…触媒物質、103…孔(開口)。 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, 20 ... Head Rod, 21 ... Head part, 22 ... Vacuum chuck part, 31 ... Catalyst surface plate, 32 ... Surface plate body, 33 ... Processing reference plane, 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, M ... Substrate, M1 ... Lower surface, M2 ... Upper surface, 101 ... Porous substrate, 102 ... Catalytic substance, 103 ... hole (opening).

Claims (9)

ケイ素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と前記主表面を接触又は接近させ、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と前記加工基準面とを相対運動させることにより、前記加工基準面上で生成される活性種と前記主表面との加水分解反応に基づいて前記主表面を触媒基準エッチングする工程と、を有する基板の製造方法において、
前記処理流体は、有機アルカリ水溶液を含む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 silicon oxide;
The processing reference surface of the catalytic substance and the main surface are brought into contact with or close to each other, and the main surface and the processing reference surface are moved relative to each other while a processing fluid is interposed between the processing reference surface and the main surface. A step of catalytically etching the main surface based on a hydrolysis reaction between the active species generated on the processing reference surface and the main surface.
The method of manufacturing a substrate, wherein the processing fluid includes an organic alkaline aqueous solution.
前記有機アルカリ水溶液は、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)、水酸化テトラエチルアンモニウム(TEAH)及び水酸化テトラブチルアンモニウム(TBAH)のうちの少なくとも1つを含む水溶液であることを特徴とする請求項1に記載の基板の製造方法。   The organic alkali aqueous solution is an aqueous solution containing at least one of tetramethylammonium hydroxide (TMAH), tetraethylammonium hydroxide (TEAH), and tetrabutylammonium hydroxide (TBAH). The manufacturing method of the board | substrate of description. 前記処理流体は、前記基板に対して常態では実質的に溶解性を示さないことを特徴とする請求項1又は2に記載の基板の製造方法。 The method for manufacturing a substrate according to claim 1 , wherein the processing fluid does not substantially exhibit solubility in the normal state with respect to the substrate. 前記加工基準面は、多孔質表面を有し、該多孔質表面は前記触媒物質から形成されていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一に記載の基板の製造方法。   4. The substrate manufacturing method according to claim 1, wherein the processing reference surface has a porous surface, and the porous surface is formed of the catalyst material. 前記基板に50hPa以上の荷重を加えることを特徴とする請求項4に記載の基板の製造方法。   The substrate manufacturing method according to claim 4, wherein a load of 50 hPa or more is applied to the substrate. 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5の何れか一に記載の基板の製造方法。   The method for manufacturing a substrate according to claim 1, wherein the substrate is a mask blank substrate. 請求項6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、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 obtained by the method for producing a substrate according to claim 6. 請求項6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7に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 6, 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 7. And a method of manufacturing a mask blank, comprising forming a transfer pattern thin film. 請求項8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 transfer pattern thin film of a mask blank obtained by the method for producing a mask blank according to claim 8 to form a transfer pattern.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007189081A (en) * 2006-01-13 2007-07-26 Fujitsu Ltd Polishing pad, polishing method and wiring forming method
JP4887266B2 (en) * 2007-10-15 2012-02-29 株式会社荏原製作所 Flattening method
US8617275B2 (en) * 2008-04-23 2013-12-31 Hitachi Chemical Company, Ltd. Polishing agent and method for polishing substrate using the polishing agent
US11220757B2 (en) * 2011-12-06 2022-01-11 Osaka Uiversity Method for manufacturing solid oxide and device therefor
JP6038640B2 (en) * 2012-12-17 2016-12-07 株式会社フジミインコーポレーテッド Substrate wettability promoting composition, polishing composition containing the same, and method for producing a substrate using the same
KR20150097484A (en) * 2012-12-27 2015-08-26 호야 가부시키가이샤 Mask blank substrate processing device, mask blank substrate processing method, mask blank substrate fabrication method, mask blank fabrication method, and transfer mask fabrication method
JP5836992B2 (en) * 2013-03-19 2015-12-24 株式会社東芝 Manufacturing method of semiconductor device

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