JP6530747B2 - Euvリソグラフィ用チタンドープシリカガラスのミラー基板ブランクの製造方法及びブランク中の欠陥の位置を決定するためのシステム - Google Patents

Euvリソグラフィ用チタンドープシリカガラスのミラー基板ブランクの製造方法及びブランク中の欠陥の位置を決定するためのシステム Download PDF

Info

Publication number
JP6530747B2
JP6530747B2 JP2016524743A JP2016524743A JP6530747B2 JP 6530747 B2 JP6530747 B2 JP 6530747B2 JP 2016524743 A JP2016524743 A JP 2016524743A JP 2016524743 A JP2016524743 A JP 2016524743A JP 6530747 B2 JP6530747 B2 JP 6530747B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
blank
light
defects
defect
silica glass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016524743A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2016531313A (ja
Inventor
ベッカー,クラウス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Heraeus Quarzglas GmbH and Co KG
Original Assignee
Heraeus Quarzglas GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Heraeus Quarzglas GmbH and Co KG filed Critical Heraeus Quarzglas GmbH and Co KG
Publication of JP2016531313A publication Critical patent/JP2016531313A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6530747B2 publication Critical patent/JP6530747B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B24B49/12Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation involving optical means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B13/00Machines or devices designed for grinding or polishing optical surfaces on lenses or surfaces of similar shape on other work; Accessories therefor
    • B24B13/0018Machines or devices designed for grinding or polishing optical surfaces on lenses or surfaces of similar shape on other work; Accessories therefor for plane optical surfaces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B7/00Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor
    • B24B7/20Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of the material of non-metallic articles to be ground
    • B24B7/22Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of the material of non-metallic articles to be ground for grinding inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain
    • B24B7/24Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of the material of non-metallic articles to be ground for grinding inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain for grinding or polishing glass
    • B24B7/241Methods
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/958Inspecting transparent materials or objects, e.g. windscreens
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • G01N2021/8854Grading and classifying of flaws
    • G01N2021/8861Determining coordinates of flaws
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/89Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles
    • G01N21/892Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles characterised by the flaw, defect or object feature examined
    • G01N21/896Optical defects in or on transparent materials, e.g. distortion, surface flaws in conveyed flat sheet or rod
    • G01N2021/8967Discriminating defects on opposite sides or at different depths of sheet or rod
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/06Illumination; Optics
    • G01N2201/061Sources
    • G01N2201/06113Coherent sources; lasers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Description

本発明は、厚さが少なくとも40mmである、EUVリソグラフィ用チタンドープシリカガラスのミラー基板ブランクを製造するための方法に関する。
さらに、本発明は、EUVリソグラフィ用チタンドープシリカガラスのミラー基板ブランク中の欠陥の位置を決定するためのシステムに関する。
EUV(Extreme Ultra Violet)リソグラフィは、マスク及びミラー基板の場合は、20℃〜40℃の間の温度範囲で顕著な熱膨張がない材料が要求される。酸化チタンがドープされた高珪酸含有ガラス(以下、Tiドープシリカガラスと称する)は、これらの条件を満たす。しかしながら、酸化チタンによるドープにより、ガラスが褐色を帯びた色となる。この種の適用のための成形品(以下、ブランクとも称する)は、約70×60×20cmまでの寸法を有し、大きく厚く茶褐色の板であり、対応する研削、研磨及び測定工程後、さらに、例えば、反射ミラーに加工される。
製造工程により、ブランクの表面付近の領域に気泡もしくは含有物の形で欠陥が生じ、研磨中にこれらがミラー形態の表面に上昇し、ミラー又はマスクブランクの画質を損なうことがあるという課題が提出されることがわかっている。したがって、研磨に先立ち可能性のあるブランクの欠陥の位置確認をすることは、EUVリソグラフィ装置のために光学製造者によってなされる基本的な要求である。
通常、ガラスの内部の欠陥を検出するための光学的測定法は、ガラス板上に垂直方向に光が当たり、欠陥上を散乱する光を照明方向に対して垂直方向に検出するという組立に基づく。図1bにこの概略図を示す。それにより、ガラスの表面からの距離で、泡又は含有物のいずれでも欠陥点の正確な位置を決定することができる。この測定法は、透明ガラスによく適しているが、高い光吸収を示す色付きのガラスには得策ではない。さらに、透明ガラスでも、光強度(すなわち、散乱光の強度も同様)は経路の長さとともにかなり減少するために、サンプルの大きさが限定因子となる。それゆえ、ガラス板の側部延長部分により定義される距離から始めた場合には、欠陥の画像はもはや観測者には見えない。ガラス板の中央、すなわち、観測位置から大きく横に離れて位置する欠陥は正確には検出されないかもしくは全く検出されない。
さらに、不透明もしくは半透明な材料の表面におけるそれらの位置に関しては、材料サンプルを水平面で制御する方法で移動しながら分析される表面を基準にした角度でレーザ光をあて、欠陥により反射される散乱光を感光装置により感知し、欠陥が検出されることが知られている。この測定法は、例えば、特許文献1により既知である。しかしながら、それは材料サンプルの内部の欠陥を検出し、その深さを決定するには適していない。
特許文献2は、液晶装置(LCD)用の非常に薄い透明ガラス上またはガラス内の欠陥を検出するための種々のシステムを提案している。そのようなガラス板の厚さは、1mm未満から多くて約2mmの範囲である。大面積ガラス材料は、測定システムの下に通され、一つの態様によれば、表面に関連する角度で入射するレーザビームの薄板ガラスの内部境界表面上の全反射が欠陥を検出するために用いられる。レーザビームにより検出される場合は常に内部に位置する欠陥が散乱光を生じるが、全反射のため“間接的”である。レーザ光源から離れて設けられたカメラがこの散乱光を受け取り、薄板ガラスの水平方向(x/y方向)の欠陥の位置を決定することができるが、深さ方向(z方向)は決定できない。
特許文献2に示された別の態様によれば、2つのレーザと2つの検出器を用い、その間に角度を設け、視差の移動の原理を利用することにより、欠陥の位置に関して薄板ガラスの内部または両面上の欠陥を検出できる。移動するガラス板の走行時間の測定を考慮し、ガラス試料の内部の欠陥の位置も得ることができる。2つの対応するレーザと検出器を必要とする為、測定装置は複雑となる。さらに、評価のために移動速度の正確な検出が必要である。
特許文献3は、不明確な複雑な表面を有する透明体中の欠陥位置を検出するための方法が開示されており、該方法は、特に、サファイア結晶を調査するために用いられる。透明体に照射される光は欠陥点上及び複雑な表面上で分散される。カメラシステムの助けにより、幾つかの光の放射点で連続画像が記録される。コンピューター断層X線写真法の場合と同様、入射光のコースをそこから再現することができる。よって、試料片(サファイア結晶)中の欠陥のない領域を識別することができる。
特許文献4によれば、透明材料中の欠陥の大きさ及び形状を決定することができ、ここで光ビームは入射領域で試料に入射し、前記試料を貫通し、欠陥上で分散される。欠陥により生じる分散光の角度決定測定は出射領域で行われる。該方法は完全に透明な材料にのみ適している。欠陥の深さ位置の決定には別の複雑な光画像システムが必要である。
特許文献4と同様に、特許文献5記載の方法によっても透明材料の光特性に関する測定値を得ることができる。
最後に、特許文献6は、ガラス中の欠陥、特に泡を決定するための方法及び装置を開示している。3次元X、Y及びZへの画像生成により透明材料を通して欠陥の視覚化に基づき装置の配置を行う。
特開平2-116704号公報 WO 2006/108137 A2 DE 10 2011 087 460 B3 DE 10 2009 043 001 A1 DE 10 2004 017 237 A1 DE 693 07 722 T2
ガラス材料中の欠陥の位置を決める為の標準的な測定方法は、検出のために表面上または非常に小さい深さ範囲で表面の下を調整するか、もしくはマトリックス領域が重要な場合には透明ガラスに対してである。しかしながら、EUVリソグラフィでは、大きな光学Tiドープシリカガラスが使用され、その製造及び適正のためには従来技術に記載されるガラス材料中の欠陥の位置を決定する測定方法は十分ではない。
よって、本発明の目的は、EUVリソグラフィ用のTiドープシリカガラスのミラー基板ブランクを製造するために用いられる方法を提案することであり、欠陥の位置決定に関してはブランクの適性の点からさらなる処理工程のために最大限に利用される。
さらに、本発明の目的は、EUVリソグラフィ用のTiドープシリカガラスのミラー基板ブランク中の欠陥の位置を決定するために用いられるシステムを提供することであり、本発明の方法により、簡単だがそれにもかかわらず正確に、ブランク中の欠陥の位置を決定することができる。
厚さが少なくとも40mmである、EUVリソグラフィ用チタンドープシリカガラスのミラー基板ブランクを製造するための方法に関しては、下記方法工程を含む方法を用いて本発明によりこの課題が達成される。
(a)前記ブランクの表面を表面研磨する工程;
(b)前記ブランクの表層中の欠陥のデータを決定する工程、ここで
(b1)光は、前記ブランクのフラットな表面の部分に90°未満の所定の入射角αで前記ブランクに入射し、
(b2)前記光は、前記ブランク中の欠陥上で散乱され、そして
(b3)前記散乱光は、前記ブランクの表面上の透過点からの距離xで、それより上部に垂直に設けられた光検出手段により検出される;
(c)方法工程(b)で得られたデータに基づき、前記表層中の欠陥の位置を決定する工程;
(d)方法工程(c)による前記位置の決定を考慮して前記表層を部分的又は全て除去し、前記ミラー基板ブランクを形成する工程。
ミラー基板ブランク用の最初の材料は、代表的な寸法である50×40×15cmの板状ブランクに成形され、3つの視点方向の全てに条痕及び条線のない、Tiドープシリカガラス塊である。一般に、Tiドープシリカガラスブランクの溶融及び成形の過程で均質な泡の少ない材料が製造されると仮定することができ、その材料は、DIN58927 2/70に応じて泡クラス0の要件を満たす。この基準は以下の点を指定する。その体積の100cmに基づいた1片の全泡の横断面の合計が0.03mmであり、0.08mm未満の直径の泡及び含有物は考慮されない。凹面ミラー研磨のために意図される範囲外の泡は一般に容認される。この範囲は数mmの代表的な厚さを有するが、50mmの深さまでミラー基板ブランクに広げることもできる。
そのようなブランクの表層中の欠陥の位置の正確なデータがミラー基板ブランクの製造に必要とされる。これによりミラー表面の優れた位置決めが可能となり、それにより、最終表面上の残部に泡が来ない。この目的のために、板状ブランクの表面は最初に全表面研磨される。その後、非透明の褐色ブランクの表層中の欠陥に関するデータを下記方法工程により決定する。集束光線の形態で光を、ブランクの実質上フラットな表面の部分に90°未満の所定の入射角αでブランクに入射させる。入射角αは、水平のときのブランクの表面と光線の間の角度を意味する。透過点(零点と称する)で光はTiドープシリカガラスの屈折率に従ってブランクの容積に偏向させられ、光線の入射点からxの距離で表面に達する散乱光は、泡または含有物の形態で欠陥点上の衝突により発生する。ここで、ブランクの表面の上部に直角に配置された光検出手段により散乱光を検出する。得られたデータに基づき表層中の欠陥の位置を決定するために下記式が用いられ、深度Tは表面の下の泡が位置する深さである。
T=x/(tan(arcsin(sin(90−α)/n)))
8wt%のTiOがドープされたシリカガラスの屈折率は1.48である。
泡の位置がこの方法で決定した後、さらなる研磨により表層を除去し、それにより、一般的に凹面であるミラー表面を形成するためのその後の最後の研磨処理において表面に泡のない状態となる。よって、表層の部分的又は完全な除去により、考えられる表面近傍領域中の泡は除去される。個々の場合において、表層の関連領域で泡又は含有物の形態での欠陥が検出されない場合は、表層を除去する必要はない。同様に、個々の場合において、検出される欠陥が表面に非常に近くに位置するため、最後のミラー研磨工程で難なく除去することができ、それにより、方法工程d)による影響を受けたブランクの表層の除去を省くことができるということが起こり得る。Tiドープシリカガラスブランク中の欠陥の位置決定の助けによって、ミラー基板ブランクは、ミラー表面を製造するための複雑な処理工程を実行する前に確実に中間製品として適格となる。これは、EUVリソグラフィに用いられるTiドープシリカガラスのミラー基板ブランクの製造方法に最適である。
最も簡単な場合では、ブランクの表面上に配置した目盛の助けによって観察者が直接、水平面での泡の位置を読むことにより、表層中の欠陥の位置の決定及び欠陥に関するデータの収集を行うことができる。
本発明による方法は、光がブランクのフラットな表面に入射する入射角αが、5°〜75°の範囲に設定される場合に特に簡単な方法で行うことができることを見出した。この範囲の角度に入射光を配置することにより、測定装置のための十分なハンドリングスペースが提供される。小さな角度では、散乱光の出射点は透過点から比較的遠くに離れ、散乱光の強度を減少させる。よって、特に表層中のより深い位置にある泡の位置を決定することは難しく不正確となる。ブランクの表面の上部に急勾配な角度、すなわち、75°より大きな角度に配置した光源の場合は、光線の入射点及び散乱光の出射点は互いに比較的近くなる。これは測定に有害であり、エラーの原因となる。
本発明による方法において、入射光としてレーザ光を用いることが好ましい。レーザ光は特定の選択可能な波長(色)において利用可能である為、測定状況やブランクごとに輝度に関して対応するレーザ光を最適に選択することができる。
レーザ光を線状焦点で発生させ、レーザ光を発生するために定格出力が少なくとも1mWであるレーザを使用することが好ましい。線状焦点は、はじめにスポット状レーザ光線を平行なレーザ光の線に変換する。このレーザ線により、Tiドープシリカガラスの表層において、スポット状照明と比較してより大きな領域を検出することができ、Tiドープシリカガラス中の欠陥に関するデータを決定するための方法工程が速くなる。光線の定格出力は一般的に5〜50mWの範囲である。1mWよりもかなり小さい定格出力によるレーザ光は小さ過ぎる為、ブランク中の欠陥の検出に適していない。しかしながら、1mWよりもわずかに大きな定格出力で本発明の適用に十分である。そのようなレーザ光は購入の点で対費用効果がよく、10,000時間を超える長い耐用年数がある。一方、強められたレーザ保護の作業を要するため、レーザ光の定格出力は50mWよりもかなり高くなるべきではない。
方法を効率的に実行するために、500nm〜1500nmの範囲の波長を放出するレーザを選択する。この波長領域は目視検査が可能であり、散乱光を自動的に検出するための光検出手段として赤外線センサーを使用する為有利である。特に、Tiドープシリカガラスは、赤外線領域で高い透明性を示し、それゆえ、対応する波長のレーザ光が有利である。
原則的に、種々の深さの表層領域を検出する種々の波長領域を有する、空間的に離れた幾つかの光源を用いることも有利なことがある。それにより、本発明に係る方法はより一層効果的になる。
ブランクの表層中の欠陥に関するデータを決定するための方法工程に関して、ブランク中の欠陥から発散している散乱光を検出するための光検出手段が、評価装置を備えたカメラシステムの一部であることがさらに最適である。ガラスブランク中の欠陥から発散している散乱光をカメラシステムの光検出手段により検出し、シグナルに変える。評価装置でシグナルを算術的に処理するため、ブランク中の欠陥の空間的位置を決定する。その上、カメラシステムをさらに画像装置に接続することが可能であり、それにより評価装置を介して決定される算術的座標としての欠陥の位置データのほかに、ブランクの表層中の欠陥の分布画像を得ることもできる。
散乱光の強度も検出し、そこから評価装置で欠陥の大きさを算術的に決定するようなカメラシステムを選択することが有効なことが判明した。この態様は、EUVリソグラフィ用のミラー基板ブランクへのさらなる処理を制限する欠陥の具体的な最大又は最小値が指定される場合に有利である。
特に速く経済的な手段に関しては、光の透過点及び光検出手段を、ブランクの表面研磨された表面上を格子状の方法で誘導する場合に有利であることがわかった。ここで、ブランクの表面は入射光及び光検出手段により広範囲にわたって走査され、光検出手段により決定された欠陥の深さ位置に加えて、光透過点の水平座標及びそこから得られた検出された欠陥の座標が記録される。ブランクの表面にわたって光検出手段とともに光透過点をこのような格子状に誘導することは、簡単に自動化できる。一般に、ブランクを移動することも可能である。しかしながら、重さ50〜80kgのブランクは比較的巨大であり、逆に、光透過点と光検出手段を移動する方が容易である。光の透過点と散乱光の出射点の間の距離xに適合するように、予め調整された光検出手段及び固定した入射角の調整として移動を実行することが好ましい。ブランクの同じ表面部分にわたって光検出手段及び透過点の共通の格子状の誘導を繰り返す時に、光検出手段の位置が変化し、それにより、ブランクの表層の異なる深さの断面が漸次検出される。
さらに、方法工程(b)による欠陥のデータの決定に先立ち、表面研磨されたブランクの全表面上をイマージョンオイルでぬらすことが有利あることが判明した。Tiドープシリカガラスの表層中の欠陥の位置を決定するために、表面は最初に全表面研磨される。最初の研磨処理後に板状ブランクの全表面上をイマージョンオイルでぬらすと、研磨の労力を最小限にすることができる。ブランク中の欠陥に関するデータを決定するためのこの測定を通してブランクの表面が十分に準備される。
本発明による方法で厚さが少なくとも40mmである、EUVリソグラフィ用チタンドープシリカガラスのミラー基板ブランク中の欠陥の位置を決定するためのシステムに関して、本発明により前述の目的が達成されるものであり、光を発生するための光源及び散乱光を検出するための光検出手段から始まり、ブランクの表面研磨された表面に90°未満の所定の入射角αで光が透過するように、光源をブランクに対して配置し、光はブランク中の欠陥上で散乱され、透過点からの距離xから出る散乱光を検出するように、光検出手段をブランクの表面より上に垂直に配置し、光検出手段により検出されるデータに基づき、評価装置が欠陥の位置を決定する。
褐色で透明性の低いTiドープシリカガラスブランクの表層中の欠陥の位置を決定するための本発明によるシステムは、ブランクの実質上フラットな表面の部分に90°未満の所定の入射角αでブランクに光を入射させるように照明源を設けることを特徴とする。入射角αは、水平のときのブランクの表面と光線の間の角度を意味する。透過点で光はTiドープシリカガラスの屈折率に従ってブランクの容積に偏向させられ、散乱光は、泡または含有物の形態で欠陥点上の衝突により発生する。散乱光は、光線の透過点(零点と称する)からxの距離で表面から出射し、ブランクの表面の上部に直角に配置された光検出手段により検出される。例えば、泡の形で欠陥が位置する表面の下の深さである深度Tに関して、得られたデータに基づき表層中の欠陥の位置を決定するために下記式が用いられる。
T=x/(tan(arcsin(sin(90−α)/n)))
8wt%のTiOがドープされたシリカガラスの屈折率は1.48であり、対応する仕方で計算式に挿入される。
したがって、本発明のシステムにより、簡単だがそれにもかかわらず正確に、透明性の低いガラス母材中、例えば、Tiドープシリカガラスブランク中の欠陥(泡又は含有物)の位置を決定することができる。該システムは、検出工程が表面研磨された表面上で上部のみから向けられ実行される為、領域中の試料の大きさに依存しない。この点から、該システムは透明性の低いガラスやTiドープシリカガラスの着色ガラスブランクに適しており、また、散乱光が例えば試料の側面観察により入射光に垂直方向に検出できない状態の大容量透明ガラス試料にも適している。よって、該システムは、特に、ミラー基板ブランクに適しており、また、EUVリソグラフィ用マスク板にも適している。
本発明によるシステムの概略図である。 従来技術によるガラス中の欠陥を検出するためのシステムの概略図である。 表層を除去する前の実施例1によるミラー基板ブランクの上面図及び側面図における泡の分布図を示す。 表層を除去する後の実施例1によるミラー基板ブランクの上面図及び側面図における泡の分布図を示す。
ここで、実施形態及び特許図面を参照して本発明をより詳細に説明する。
図1aは、本発明によるシステムの概略図である。図1bは、従来技術によるガラス中の欠陥を検出するためのシステムの概略図である。図2a,2bは、それぞれ、表層を除去する前後の実施例1によるミラー基板ブランクの上面図及び側面図における泡の分布図を示す。
(実施例1)
8wt%のTiOがドープされ、直径381mm(〜15インチ)、厚さ100mmの円筒形状のシリカガラスブランク1を、その表面2を表面研磨し、それから艶出し研磨する。その後、表面2は約1nmの算術平均粗さRaを示す。このブランク1中にある欠陥6、例えば、泡、の位置データは、ブランク1の表面研磨され磨かれた表面2上を25°の入射角でレーザ光の形で光3を配置することにより決定される。この目的のために、光源7として標準レーザポインターが適している。レーザポインターは定格出力が5mWであり、532nmの波長で緑の光3を発する。レーザ光3がTiドープシリカガラスブランク1に透過する場所で、ブランクの表面に目盛りを置く、すなわち、零点としてレーザ光の透過点4でその物差しの端と一致させるようにする。散乱光5は物差しの端の上部に垂直に、レーザ光3の透過点4からxの距離で観察される状態で、散乱光5を目視で検出する。泡の深さ位置Tが式:T=x/(tan(arcsin(sin(90−α)/n)))から算出される。それにより得られる、水平方向及び深さ方向Tにおける泡6の位置に関するデータを記録する。ブランク1に泡の形の3個の欠陥6が見出され、これらの位置データを表1に示す。1個の泡の欠陥6がブランク1の表面2の下の3mmの深さで発見され、2個の別の欠陥がそれぞれ18mm及び21mmの深さに位置している。泡6は直径が100μmよりも大に見える。図2aは、座標軸A及びBを基準にしてブランク1の上面図、及び深さTの方向の側面図において、決定された泡の欠陥6.1,6.2,6.3の位置を示す。前記ミラー基板ブランク1に凹形ミラー表面10を与える。この表面はブランク1の今の表面2から約19〜22m離れていることになる。図2a及び2bに、予定される最後のミラー研磨10のための弓状領域を、ミラー基板ブランク1の側面図にハッチングをして示す。具体例では、研磨により表層を3mm取り除くだけで十分であり、それにより、最初は深さ3mmに位置していた泡の欠陥6.1が除去される。最初の深さがそれぞれ18mm及び21mmである2個の別の泡6.2及び6.3は、新しい表面21に向かってこれらの深さ位置で4mm除去することにより移動し、これらは予定される最後の凹形ミラー研磨に有害ではなく、もしくは凹形ミラー研磨10を適用した時にこれらも除去される。図2bに示す如く、その厚さを4mm減らしたブランク11は、EUVリソグラフィ装置の光学製作者にとって配達に適している。
(実施例2)
8wt%のTiOがドープされた、さらなるシリカガラスブランク1を、実施例1に記載した如く表面研磨するが、艶出し研磨は省略する。よって、表面研磨された表面の算術平均粗さRaは1.2μmである。その後、およそTiドープシリカガラスと同じ屈折率であるイマージョンオイルで表面2を全範囲にわたってぬらす。イマージョンオイルは粗さを補い、それにより、欠陥6からの散乱光5を容易に移すことができる。この方法により準備されたシリカガラスブランク1を、レーザ光源7と評価装置を備えたカメラシステムの一部である光検出手段8とから構成され、移動可能な組立部品と接続した測定台に乗せる。レーザ光3に線状焦点を備え、それにより、長さ100mmの線を入射角25°でブランク1の表面2に向ける。定格出力50mW、波長532nmであるレーザを用いる。カメラシステム中の光検出手段8をブランク1の表面2に向かって垂直に設け、ブランク中の欠陥6から生じる散乱光5を検出するための検出器として利用する。光検出手段8は赤外線センサーである。レーザ線からxの距離で光検出手段8により検出される散乱光5は、評価装置に送られるシグナルを生じる。そこで、それぞれの欠陥6に対する深さ位置Tを、式:T=x/(tan(arcsin(sin(90−α)/1.48)))を用いて、散乱光5及びレーザ光透過点4の位置データにあわせて算出する。数値1.48は、Tiドープシリカガラスブランクの屈折率を表す。さらに、散乱光5をその強度に換算して検出し、評価装置により欠陥6の直径に関する値に変える。
欠陥6の速く効率的な検出のために、レーザ光3の透過点4及び光検出手段8をブランク1の全表面2にわたって格子状に移動することにより、15“ミラーガラスブランクを走査する。ここで、長さ100mmの光線がブランク1の表面2にわたって連続的にその線の伸長について垂直に(x方向に)移動し、最初の測定作業時間の間、光検出手段8をブランク1の表面2の上に垂直に、線形光透過点4から1mmの最小距離xで配置し、今度は、約25mm/sの速度でレーザ線に水平に(y方向)移動する。それにより、表層の最小の深さに位置する可能性のある泡の欠陥6が検出される。さらにその後の測定作業時間において同じ細片状表面領域にわたってx方向に、光検出手段8を光透過点4から0.5mmのステップで連続的に間隔を置いて配置し、表面または表面の下位領域にわたって光検出手段8及び光透過点4を繰り返し移動するために、関連する表層のますますより深い領域で漸次欠陥が検出される。0.5mmのステップは、約0.635mmの深さの分解に一致する。
この場合にブランクは5個の泡を含む。これらの位置を表1に記入する。評価装置により、泡の大きさに関するデータを得ることも可能である。大きさは40μm〜280μmの間である。泡の位置データは、EUVリソグラフィ用のミラー基板ブランクを提供するために、5mmの表層を除去しなければならないものである。泡の一つが深さ12mmで非常に端の位置にあるため、最後のミラー研磨に有害ではない。それゆえ、5mmの過大な寸法を除去するだけで十分である。
Figure 0006530747

Claims (10)

  1. 厚さが少なくとも40mmである、EUVリソグラフィ用チタンドープシリカガラスのミラー基板ブランク(1;11)を製造するための方法であって、
    (a)前記ブランク(1;11)の表面(2;21)を表面研磨する工程と、
    (b)前記ブランク(1;11)の表層中の欠陥(6;6.1;6.2;6.3)のデータを決定する工程と、ここで
    (b1)光(3)は、前記ブランク(1;11)のフラットな表面(2;21)の部分に90°未満の所定の入射角αで前記ブランク(1;11)に入射し、
    (b2)前記光(3)は、前記ブランク中の欠陥(6;6.1;6.2;6.3)上で散乱され、及び
    (b3)前記散乱光(5)は、前記ブランク(1;11)の表面(2;21)上のブランク表面に光が入射する位置である透過点(4)からの距離xで、それより上部に垂直に設けられた光検出手段(8)により検出され、
    (c)方法工程(b)で得られたデータに基づき、前記表層中の欠陥(6;6.1;6.2;6.3)の位置を決定する工程と、
    (d)方法工程(c)による前記位置の決定を考慮して前記表層を部分的又は全て除去し、前記ミラー基板ブランク(1;11)を形成する工程と、
    を含み、
    前記(c)工程において、前記欠陥(6;6.1;6.2;6.3)が位置する前記ブランク(1;11)の表面(2;21)の下の深さである深度Tを決定するために下記式が用いられる、方法。
    T=x/(tan(arcsin(sin(90−α)/n)))
    (nはチタンドープシリカガラスの屈折率である。)
  2. 前記光(3)が前記ブランク(1;11)の前記フラットな表面(2;21)に入射する前記角度αが、5°〜75°の範囲に設定されることを特徴とする、請求項1記載の方法。
  3. 前記光(3)がレーザ光であることを特徴とする、請求項1又は2記載の方法。
  4. 前記レーザ光(3)が線状焦点で発生し、該レーザ光を発生するために定格出力が少なくとも1mWであるレーザを使用することを特徴とする請求項3記載の方法。
  5. 500〜1500nmの範囲の波長を放出するレーザを選択することを特徴とする請求項3又は4記載の方法。
  6. 前記ブランク(1;11)中の前記欠陥(6;6.1;6.2;6.3)から発散している前記散乱光(5)を検出するための前記光検出手段(8)が、評価装置を備えたカメラシステムの一部であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項記載の方法。
  7. 前記カメラシステムが前記散乱光(5)の強度を検出し、そこから前記評価装置で前記欠陥(6;6.1;6.2;6.3)の大きさを算術的に決定することを特徴とする請求項6記載の方法。
  8. 方法工程(b)による欠陥のデータの決定に先立ち、前記表面研磨されたブランク(1;11)の全表面上を前記ブランク(1;11)と同じ屈折率を有するイマージョンオイルでぬらすことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項記載の方法。
  9. 前記透過点(4)及び前記光検出手段(8)は、前記ブランク(1;11)の前記表面研磨された表面(2;21)上を格子状の方法で誘導されることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項記載の方法。
  10. 請求項1〜9のいずれか1項記載の方法で、厚さが少なくとも40mmである、EUVリソグラフィ用チタンドープシリカガラスのミラー基板ブランク(1;11)中の欠陥(6;6.1;6.2;6.3)の位置を決定するためのシステムであって、
    光源(7)及び散乱光(5)の検出のための光検出手段(8)を含み、
    前記ブランク(1;11)の表面研磨された表面(2;21)に90°未満の所定の入射角αで光(3)が透過するように、前記光源(7)を前記ブランク(1;11)に対して配置し、
    前記光は前記ブランク(1;11)中の欠陥(6;6.1;6.2;6.3)上で散乱され、
    前記透過点(4)からの距離xから出る前記散乱光(5)を検出するように、前記光検出手段(8)を前記ブランクの前記表面(2;21)より上に垂直に配置し、及び
    前記光検出手段(8)により検出される前記データに基づき、評価装置が前記欠陥(6;6.1;6.2;6.3)の位置を決定し、前記欠陥(6;6.1;6.2;6.3)が位置する前記ブランク(1;11)の表面(2;21)の下の深さである深度Tを決定するために下記式が用いられる、システム。
    T=x/(tan(arcsin(sin(90−α)/n)))
    (nはチタンドープシリカガラスの屈折率である。)
JP2016524743A 2013-07-09 2014-07-02 Euvリソグラフィ用チタンドープシリカガラスのミラー基板ブランクの製造方法及びブランク中の欠陥の位置を決定するためのシステム Active JP6530747B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013107215.1A DE102013107215B3 (de) 2013-07-09 2013-07-09 Verfahren zur Herstellung eines Spiegelsubstrat-Rohlings aus Titan-dotiertem Kieselglas für die EUV-Lithographie, sowie System zur Positionsbestimmung von Defekten in einem Rohling
DE102013107215.1 2013-07-09
PCT/EP2014/064036 WO2015003966A1 (de) 2013-07-09 2014-07-02 Verfahren zur herstellung eines spiegelsubstrat-rohlings aus titan-dotiertem kieselglas für die euv-lithographie, sowie system zur positionsbestimmung von defekten in einem rohling

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016531313A JP2016531313A (ja) 2016-10-06
JP6530747B2 true JP6530747B2 (ja) 2019-06-12

Family

ID=51210422

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016524743A Active JP6530747B2 (ja) 2013-07-09 2014-07-02 Euvリソグラフィ用チタンドープシリカガラスのミラー基板ブランクの製造方法及びブランク中の欠陥の位置を決定するためのシステム

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10016872B2 (ja)
JP (1) JP6530747B2 (ja)
CN (1) CN105378464B (ja)
DE (1) DE102013107215B3 (ja)
TW (1) TWI545315B (ja)
WO (1) WO2015003966A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110806412A (zh) * 2019-11-15 2020-02-18 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 一种基于光学元件的缺陷尺寸检测方法及系统
KR102320506B1 (ko) * 2020-07-22 2021-11-03 이화다이아몬드공업 주식회사 데미지층의 깊이 및 데미지층 내의 결함의 농도를 측정하는 방법 및 상기 방법을 수행하는 시스템
WO2023058784A1 (ko) * 2021-10-05 2023-04-13 이화다이아몬드공업 주식회사 데미지층의 깊이 및 데미지층 내의 결함의 농도를 측정하는 방법 및 상기 방법을 수행하는 시스템

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3814946A (en) * 1972-12-04 1974-06-04 Asahi Glass Co Ltd Method of detecting defects in transparent and semitransparent bodies
JPH02116704A (ja) 1988-10-26 1990-05-01 Toshiba Corp 欠陥検査方法
JPH0424541A (ja) * 1990-05-21 1992-01-28 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd 内部欠陥測定方法および装置
FR2697086B1 (fr) * 1992-10-20 1994-12-09 Thomson Csf Procédé et dispositif d'inspection de matériau transparent.
JPH08201307A (ja) * 1995-01-26 1996-08-09 Fujikura Ltd ボイド検査方法
JP3422935B2 (ja) * 1997-07-17 2003-07-07 Hoya株式会社 透光性物質の不均一性検査方法及びその装置並びに透明基板の選別方法
JPH11101624A (ja) * 1997-09-29 1999-04-13 Hitachi Ltd 欠陥評価装置およびその方法並びに半導体の製造方法
AUPQ262299A0 (en) 1999-09-02 1999-09-23 Resolve Engineering Pty Ltd Detection of inclusions in glass
US6542849B2 (en) * 2001-01-19 2003-04-01 The University Of Chicago Method for determining defect depth using thermal imaging
DE10210209A1 (de) 2002-03-01 2003-09-11 Zeiss Carl Smt Ag Verfahren und Vorrichtung zur Streulichtinspektion transparenter Prüflinge
JP2004130851A (ja) * 2002-10-08 2004-04-30 Advics:Kk ハイブリッド式車両スリップ防止装置
SE526617C2 (sv) 2003-10-01 2005-10-18 Sick Ivp Ab System och metod för att avbilda ett objekts egenskaper
DE102004017237B4 (de) 2004-04-05 2006-04-06 Schott Ag Verfahren und Vorrichtung zur quantitativen Bestimmung der optischen Güte eines transparenten Materials
CN101175986B (zh) 2005-04-06 2010-10-13 康宁股份有限公司 玻璃检测系统及其使用方法
JP4683416B2 (ja) * 2005-06-10 2011-05-18 Hoya株式会社 マスクブランク用ガラス基板の欠陥検査方法、マスクブランク用ガラス基板、マスクブランク、露光用マスク、マスクブランク用ガラス基板の製造方法、マスクブランクの製造方法、及び露光用マスクの製造方法
DE102005039679A1 (de) * 2005-08-22 2007-03-08 Galatea Ltd. Verfahren zum Bestimmen des Wertes eines Objekts
JP4961541B2 (ja) * 2007-03-26 2012-06-27 レーザーテック株式会社 欠陥修正方法及び装置
JP5046394B2 (ja) * 2007-08-07 2012-10-10 Hoya株式会社 マスクブランク用基板の製造方法、マスクブランクの製造方法、マスクの製造方法、及びマスクブランク用基板
DE102009043001A1 (de) * 2009-09-25 2011-04-14 Schott Ag Verfahren zur Bestimmung von Defekten in einem Für elektromagnetische Wellen transparenten Material, insbesonders für optische Zwecke, eine Vorrichtung hierzusowie die Verwendung dieser Materialien
DE102009043680A1 (de) * 2009-09-30 2011-03-31 Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg Rohling aus Titan-dotiertem, hochkieselsäurehaltigem Glas für ein Spiegelsubstrat für den Einsatz in der EUV-Lithographie und Verfahren für seine Herstellung
US9019498B2 (en) * 2009-11-20 2015-04-28 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology Method for inspecting defects, inspected wafer or semiconductor device manufactured using the same, method for quality control of wafers or semiconductor devices and defect inspecting apparatus
JP5476982B2 (ja) * 2009-12-25 2014-04-23 信越化学工業株式会社 チタニアドープ石英ガラスの選定方法
DE102011087460B3 (de) * 2011-11-30 2013-06-06 Intego Gmbh Verfahren sowie Vorrichtung zur Überprüfung eines optisch transparenten Körpers auf Fehlstellen

Also Published As

Publication number Publication date
DE102013107215B3 (de) 2014-10-09
CN105378464A (zh) 2016-03-02
CN105378464B (zh) 2017-11-24
TW201506389A (zh) 2015-02-16
JP2016531313A (ja) 2016-10-06
WO2015003966A1 (de) 2015-01-15
US20160151880A1 (en) 2016-06-02
US10016872B2 (en) 2018-07-10
TWI545315B (zh) 2016-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101485192B1 (ko) 유리 시트 형태 결정 시스템 및 방법
US8654353B2 (en) Measuring method for topography of moving specimen and a measuring apparatus thereof
JP6033041B2 (ja) 光学ガラス母材の自動品質検査装置及び光学ガラス母材の自動品質検査方法
JPS63500119A (ja) 表面形態を測定する計器
JP5686139B2 (ja) 液晶表示パネル用ガラス基板の製造方法
US9797833B2 (en) Method for determining the refractive power of a transparent object, and corresponding device
TW201104361A (en) Charged particle beam drawing method, position detecting method for reference mark for charged particle beam drawing, and charged particle beam drawing device
JP6530747B2 (ja) Euvリソグラフィ用チタンドープシリカガラスのミラー基板ブランクの製造方法及びブランク中の欠陥の位置を決定するためのシステム
JP2010019671A (ja) 校正用治具、形状測定装置、及びオフセット算出方法
JP5322841B2 (ja) マスク欠陥の形状測定方法及びマスク良否判定方法
TWI320099B (ja)
TW571088B (en) Detecting inclusions in transparent sheets
CN110502947B (zh) 结构光测深系统、测量信息码深度的方法及数据处理方法
JP2008057983A (ja) レンズ研磨精度評価装置及び評価方法
JP6389977B1 (ja) 欠陥検査装置
CN110780539A (zh) 微影投影设备
JP2006194799A (ja) 形状と材質の測定方法
Liu et al. High precision and fast measurement techniques of structural defects for large laser optics
JP3160103B2 (ja) 光学式ガラス板厚測定方法
JP5036644B2 (ja) 表面検査方法、及びびびりマーク検査装置
CN108508709B (zh) 光刻机投影物镜像方视场的在线测量装置及测量方法
JP5140260B2 (ja) 画像測定機用校正スケール
CN110986821A (zh) 一种透可见光且反紫外光工件影像测量仪
JPH0561187A (ja) ペリクル付フオトマスク検査方法及び装置
JP2022091942A (ja) 測定装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170518

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180322

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180409

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180706

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20181009

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181213

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190514

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190517

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6530747

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250