JPH0259651A - 検査用基板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、検査用基板とその製造方法に係り、特に、フ
ォトマスクブランク等の基板に存在する異物およびピン
ホール等の微細欠陥について、その個数や大きさ等を検
査する基板表面検査装置の校正用基板として用いて好適
な検査用基板とその製造方法に関する。

（従来の技術〕 半導体素子の製造工程で用いられるフォトマスクブラン
ク等の基板は、その基板表面に塵埃等の異物、およびピ
ンホール等の微細欠陥が存在しない高品質のものである
ことが要求される。

そこで、基板表面の微細欠陥の個数や大きさ等を検査す
るために、例えばレーザ光を用いる基板表面検査装置が
使用されている。以下、第４図を参照して、ガラスから
なる透光性基板１の一主表面上にクロムからなる遮光性
膜２を被着してなるフォトマスクブランク３を検査する
場合を例に挙げ、前記の基板表面検査装置について説明
する。

この基板表面検査装置は、第４図（ａ）に示すように、
フォトマスクブランク３の遮光性膜２上に存在する異物
４について検査をする場合には、レーザ光源５からレー
デ光６をブランク３の表面に向けて照射し、異物４から
散乱する散乱光７を散乱光受光器８により検出する。一
方、第４図（ｂ）に示すように、ブランク３の遮光性膜
２に発生したピンホール９について検査をする場合には
、レーザ光源５からレーザ光６をブランク３の表面に向
けて照射し、そして、ビンボール９を通過し透光性基板
１の裏面から出射した透過光１０を透過光受光器１１に
より検出する。

以上のような基板表面検査装置においては、散乱光７の
光間は異物４の大きざに対応し、散乱光７を検出した散
乱光受光器８で発生する検出信号の値は異物４の大きさ
に対応する。また、透過光１０の光量はピンホール９の
大きさに対応し、透過光１０を検出した透過光受光器１
１で発生する検出信号の値はピンホール９の大きさに対
応する。すなわち、散乱光受光器８で発生する検出信号
の値、および透過光受光器１１で発生する検出信号の値
は、異物４の大きさ及びピンホール９の大きさにそれぞ
れ対応する信号値になる。しかし、異なる基板表面検査
装置においては、散乱先受光器８の特性および透過光受
光器１１の特性の差違等によって、同一の大きざの異物
やピンホールについて検査をしたときでも検出される信
号値は各検査装置でそれぞれ界なり、また同一の基板表
面検査装置においても、使用環境の変化等によって、同
一の大きさの異物やピンホールについて検査をしたとき
でも検出される信号値は異なってくる。したがって、異
なる基板表面検査装置においては、所定の大ぎさの異物
やピンホールに対応した信号値を予めそれぞれ選定する
こと、並びに同一の基板表面検査装置においては、その
使用に際して所定の大きさの異物やピンホールに対応し
た信号値を予め選定することを行い、基板表面検査装置
の校正（キャリブレーション）やその作動状況の確認を
する必要がある。

そこで、従来、所定の大きさの異物に対応した信号値を
選定するためには、基板Ｆに第１遮光性膜と、該第１″
ａ光性膜上に形成された第２″ｍ光性膜からなる凸状の
異物パターンを備えた異物検査用基板（例えば特開昭６
２−２８２４４５号公報参照）が用いられている。また
、異物検査用基板としては、酸化り（コム膜を具備して
なるフォトマスクブランクの表面に、特定粒径の粒子（
例えば１μｌ）を含んだ溶液（例：米国ダウケミカル社
製ユニフォーム・ラテックス・パーティクルス）を塗布
し乾燥して製作されるものも用いられている。一方、所
定の大きさのピンホールに対応した信号値を選定するた
めには、透光性基板上に被着した遮光性膜に、所定の大
きさのピンホールを形成したピンホール検査用基板が用
いられている。そして、異物検査用基板を用いた後にピ
ンホール検査用基板を用い、あるいはその逆の順番に各
基板を用いることにより、所定の大きさの異物およびピ
ンホールに対応した各信号値を予め選定することを行い
、基板表面検査装置の校正やその作動状況の確認をして
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述したように、従来の検査用基板は、異物検査用とピ
ンホール検査用とが別々の基板に構成されている。それ
故、基板表面検査装置の校正やその作動状況の確認をす
る際、所定の大きさの異物に対応した信号値を選定する
ためには異物検査用基板を、また、所定の大きさのピン
ホールに対応した信号値を選定するためにはピンホール
検査用基板をそれぞれ用いなければならない。このため
、異物検査用基板とピンホール検査用基板とを交換する
作業が必要になり、これにより、検査作業者に繁雑な作
業を行わしめることになると共に、基板表面検査装置の
稼動率を低下させ、さらには、各検査基板の交換時に該
検査装置内に塵埃が侵入し被検査物を汚染することもあ
る。

本発明は、以上のような事情に鑑みて・なされたもので
あり、所定の大きさの異物に対応した信号値と所定の大
きさのピンホールに対応した信号値とを、単一の基板で
選定することができる検査用基板とその製造方法を提供
することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、前記目的を達成するためになされたものであ
り、本発明の検査用基板は、透光性基板上に被着され、
所定のエツチング手段に耐性を有する第１遮光性膜と、
前記所定のエツチング手段によりエツチングされる第２
遮光性膜からなり、かつ前記第１遮光性股上に形成され
た凸状部とを備え、さらに前記第１遮光性膜は、該第１
遮光性膜を穿孔して形成された凹陥部を有することを特
徴とする。また本発明の検査用基板の製造方法は、所定
のエツチング手段に耐性を有する第１遮光性膜を透光性
基板上に被着した後、前記第１遮光性膜上に第１レジス
トを塗布し、次いで前記第１レジストを選択的に露光し
現像して第１レジストパターンを形成し、その後、前記
第１レジストパターンをマスクとし前記第１遮光性膜を
エツチングして凹陥部を形成し、次いで前記第１レジス
トパターンを剥離する工程と、前記凹陥部を形成した第
１遮光性膜上に第２遮光性膜を被着した後、前記第２遮
光性膜上に第２レジストを塗布し、次いで前記第２レジ
ストを選択的に露光し現像して第２レジストパターンを
形成し、その後、前記第２レジストパターンをマスクと
し、前記所定のエツチング手段により前記第２遮光性膜
をエツチングして凸状部を形成し、次いで前記第２レジ
ストパターンを剥離する工程と、を有することを特徴と
する。

（作用） 本発明の検査用基板では、第２遮光性膜からなる凸状部
が異物に、また、第１遮光性膜を穿孔して形成された凹
陥部がピンホールにそれぞれ相当しつる。

また、第１遮光性膜は所定のエツチング手段に耐性を有
し、一方、第２遮光性膜は前記所定のエツチング手段に
よりエツチングされる。したがって、第２遮光性膜を所
定のエツチング手段によりエツチングするとき、第１８
光性膜はエツチングされない。

〔実施例〕

以下、本発明の検査用基板およびその製造方法の実施例
を説明する。

先ず、第１図を参照して、本発明の実施例による検査用
基板１２は、ソーダライムガラスからなる透光性基板１
３（寸法：５Ｘ５Ｘ０．０９インチ）と、該基板１３の
一生表面上に被着された第１遮光性膜１４と、この第１
遮光性膜１４上に形成された第２遮光性膜からなる凸状
部１５とを備え、さらに第１遮光性膜１４は、その一部
分を透光性基板１３の一生表面に至るまで穿孔して形成
された凹陥部１６を有している。なお、前記の第１遮光
性膜１４はチタンがらなり、また第２遮光性膜はクロム
からなる。

次に、第２図を参照して、検査用基板１２の製造方法に
ついて説明する。

先ず、ソーダライムガラスを所定寸法（５×５ｘ　Ｏ，
０９インチ）に加工した後、このソーダライムガラスの
両生表面を研磨し、次いで純水およびイソプロピルアル
コール等により洗浄し、乾燥してソーダライムガラスか
らなる透光性基板１３を得る。次に、この基板１３の一
生表面上にスパッタリング法によりチタンからなる第１
遮光性膜１４′（膜厚６００人）を被着し、その後、第
遮光性膜１４′上に第１のポジ型フォトレジスト１７（
シラプレー社製　ＭＰ−１３５０、膜厚５０００人）を
スピンコード法により塗布する（第２図（ａ）参照）。

次に、前記凹陥部１６に対応したパターンを有するフォ
トマスク１８を用い、遠紫外光ないし紫外光１９（波長
＝２００〜４５０ｎｍ　）により第１のポジ型フォトレ
ジスト１γを選択的に露光する（第２図（ｂ）参照）。

次に、所定の現像液（ＨＰ−１３５０専用デイベロツバ
）を用い所定時間（７０秒）現像処理して、ポジ型フォ
トレジスト１７の未露光部分からなる第１のレジストパ
ターン２０を、第１遮光性膜１４′上に形成する（第２
図（Ｃ）参照）。

次いで、第１遮光性膜１４′に対応した所定のエツチン
グガス（四弗化炭素）を用いるプラズマエツチング法に
より、第１レジストパターン２０をマスクとし第１遮光
性膜１４′を選択的にエツチング（エツチング時間：６
０秒）して、凹陥部１Ｇを形成する（第２図（ｄ）参照
）。なお、この凹陥部１６は、第１遮光性膜１４′を透
光性基板１３の一主表面に至るまで選択的にエツチング
することにより穿孔されている。

続いて、所定のレジスト剥離液（熱濃硫酸、液温９０℃
）を用いて第１レジストパターン２０を剥離した後、常
温の硫酸中に浸して温度を下げ、次いで水およびイソプ
ロピルアルコール中で順次超音波洗浄し、その後フレオ
ン蒸気中で乾燥して、凹陥部１Ｇを有する第１遮光性膜
１４を、−主表面上に形成した透光性基板１３を得る（
第２図（ｅ）参照）。

次に、凹陥部１６を形成した第１遮光性膜１４上に、ス
パッタリング法によりクロムからなる第２′遮光性膜２
１（膜厚１０００人）を被着し、その後、第２遮光性膜
２１上に第２のポジ型フォトレジスト２２（シラプレー
社製　ＭＰ−１３５０、膜厚５０００人）をスピンコー
ド法により塗布する（第２図（ｆ）参照）。

次に、前記凸状部１５に対応したパターンを右するフォ
トマスク２３を用い、前記したと同様の遠紫外光ないし
紫外光１９により第２のポジ型フォトレジスト２２を選
択的に露光する（第２図（ｇ）参照）。

次いで、所定の現像液（ＭＰ−１３５０専用デイベロツ
バ）により所定時間（７０秒）現像処理して、ポジ型フ
ォトレジスト２２の未露光部分からなる第２のレジスト
パターン２４を、第２遮光性膜２１トに形成する（第２
図（ｈ）参照）。

続いて、第２遮光性膜２１に対応した所定のエツチング
液（硝酸第２セリウムアンモニウムと過塩素酸との混合
水溶液）を用い、第２レジストパターン２４をマスクと
し第２遮光性膜２１を所定時間（５０秒）エツチングし
て、第２遮光性膜からなる凸状部１５を第１遮光性膜１
４上に形成する（第２図（ｉ）参照）。なお、このとき
、チタンからなる第１遮光性ｆｆ！１４は、クロムから
なる第２遮光性膜２１に対応した所定のエツチング液で
はエツチングされず、このように第１遮光性膜１４は、
第２遮光性膜２１に対応した所定のエツチング手段に耐
性を・有する。また、このとき、凹陥部１６内に被着さ
れていた第２遮光性膜２１の部分も良好にエツチング・
除去され、第２１光性膜２１の被着前と同様に凹陥部１
６が再び露出して形成される。

引き続いて、所定のレジスト剥離液（熱濃硫酸、液温９
０℃）を用いて第２レジストパターン２４を剥離した後
、常温の硫酸中に浸して温度を下げ、次いで水およびイ
ソプロピルアルコール中で順次超音波洗浄し、その後フ
レオン蒸気中で乾燥して、検査用基板１２を得た（第２
図（ｊ＞参照）。

以上のような検査用基板１２において、第１遮光性膜１
４は第２遮光性膜２１に対応した所定のエツチング液に
耐性を有するので、第２遮光性膜２１をエツチングする
ことにより凹陥部１６を再び露出させた場合、凹陥部１
６の形状は変化しない。そして、この凹陥部１６の深さ
ｈｌは第１遮光性膜１４の膜厚に、その縦・横の各寸法
はフォトマスク１８の透光パターンのそれにそれぞれ対
応し、凹陥部１６は所定形状に高精度に形成されている
。また、第２遮光性膜２１をエツチングすることにより
形成された凸状部１５は、第２遮光性膜２１を第１遮光
性膜１４の表面に至るまでエツチングして形成されるの
で、凸状部１５の高さｈ２は第２遮光性膜２１の膜厚に
対応した所定の高さとなり、また、その縦・横の各寸法
はフォトマスク２３の遮光パターンのそれにそれぞれ対
応し、したがって凸状部１５は所定形状に高精度に形成
されている。

以上のような検査用基板１２を用いて基板表面検査装置
の校正やその作動状況の確認を行う場合は、第３図に示
すように、該基板１２の凸状部１５から散乱する散乱光
７を散乱光受光器８により検出し、また凹陥部１６を通
過し透光性基板１３の裏面から出射した透過光１０を透
過光受光器１１により検出し、これにより、所定の大き
さの凸状部１５および凹陥部１６に対応して受光器８及
び１１で発生する検出信号の値をそれぞれ確認・選定し
、必要に応じて基板表面検査装置の校正を行う。なお、
第３図において、レーザ光源５から照射されるレーザ光
６は走査手段（図示せず）によって検査用基板１２の表
面を走査され、また、散乱光７および透過光１０は、集
光ミラー等の集光手段（図示せず）を備えた受光器８及
び１１によってそれぞれ検出される。

以上のように、本実施例の検査用基板１２によれば、凸
状部１５により所定の大きさの異物に対応した信号値を
、また凹陥部１６により所定の大きさのピンホールに対
応した信号値を単一の検査用基板でそれぞれ選定し、基
板表面検査装置の校正やその作動状況の確認をすること
ができる。このため、異物用とピンホール用とで検査用
基板を交換する必要がなく、効率的に作業を行いつると
共に基板表面検査装置の稼動率を向上させ、さらには、
検査用基板の交換時に該検査装置内に塵埃が侵入し被検
査物を汚染することも抑制される。

なお、この検査用基板１２は、基板表面検査装置の校正
用基板として用いて好適であるが、その他の用途に用い
てもよいことは言うまでもない。

本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、以下
に記す変形例ないし応用例を含む。

先ず、検査用基板としては、チタンからなる第１遮光性
膜１４上にチタン酸化物からなる反射防止膜を有し、そ
の反射防止膜上に第２遮光性膜からなる凸状部１５を具
備してなるものであってもよい。

このような検査用基板によれば、チタン酸化物からなる
反射防止膜の表面反射率が低下しているので、反射防止
膜にレーザ光が照射されたとき、基板表面検査装置の散
乱光受光器で発生するノイズ信号強度が低下する。した
がって、このような検査用基板によれば、基板表面検査
装置の校正を行う際、その基板表面検査装置において所
定の大きさの異物からの散乱光に対応して生じる検出信
号強度を確認することが容易になる。

また、検査用基板としては、第２遮光性膜（クロム膜）
からなる凸状部１５上に、酸化クロムからなる反（ト）
防止膜を具備してなるものであってもよい。

また、検査用基板としては、透光性基板１３の周縁近傍
領域の第１遮光性膜１４の部分がエツチング等の手段に
よって除去されているものであってもよく、さらに、そ
のように第１遮光性膜１４の部分を除去する際に、該部
分の第１ａ光性膜を選択的に残存させてパターン化し、
このパターンを検査用基板の識別マークとして有してい
るものであってもよい。

また、凸状部１５および凹陥部１６は直方体、立方体、
五角柱および円柱状等の任意の形状であってよく、また
、それらの個数も必要に応じて１個以上の任意の数をぞ
れぞれ選定してよい。また、凹陥部は、第１遮光性膜１
４′を透光性基板１３の表面に至るまで完全にエツチン
グすることにより形成される必要はなく、レーザ光等の
参照光を十分に透過しうる厚さの膜を残して穿孔されて
いてもよい。

次に、前記実施例では、透光性基板はソーダライムガラ
スからなったが、ソーダライムガラス以外にアルミノシ
リケートガラス、ボロシリケートガラス、石英ガラス等
のガラス、アクリルやポリカーボネート等の合成樹脂、
あるいはサファイア等からなってもよく、また、その寸
法・形状ら必要に応じて適宜決定してよい。

また、前記実施例では第１遮光性膜はチタン、第２遮光
性膜はクロムからそれぞれなったが、第２遮光性股のエ
ツチング手段に耐性を有する第１遮光性膜と、第２遮光
性膜との組合わせさえ図ればよく、第１及び第２遮光性
膜は、例えばクロム、チタン、アルミニウム、シリコン
、タングステン、タンタルおよびモリブデンや、これら
の酸化物、窒化物、ケイ化物および炭化物からそれぞれ
適宜選択してよい。また、前記実施例の検査用基板１２
において、チタンからなる第１遮光性膜１４に代えて、
酸化チタン、窒化チタン又は炭化チタンからなる第１″
ｍ光性膜を被着すれば、その第１遮光＋１−膜の表面反
射率をチタンからなる第１″ａ光性膜１４の表面反射率
とは異なる値にすることができる。

さらに、チタンからなる第１″Ｉｔ光性膜１４に代えて
、クロム、アルミニウム、シリコン、タングステン、タ
ンタル又はモリブデン等からなる第１遮光性膜を被着し
ても、その第１遮光性膜の表面反射率をチタンからなる
第１遮光性膜１４の表面反射率とは異なる値にすること
ができる。そして、このように検査用基板における第１
遮光性膜の表面反射率を第１遮光性膜の組成の違いによ
って種々選択することにより、検査用基板における第１
遮光性膜の表面反射率を被検査基板の表面反射率と等し
くした検査用基板を用いれば、基板表面検査装置をより
高精度に校正することができる。何故ならば、被検査基
板の表面反射率と検査用基板における第１遮光性膜の表
面反射率とが等しければ、被検査基板における異物等の
欠陥の存在しない表面部分にレーザ光が照射された場合
と、第２′ａ光性膜からなる凸状部１５が存在しない検
査用基板の表面部分にレーザ光が照射された場合とにお
いて、基板表面検査装置で発生するノイズ信号強度が共
に等しいからである。

また、第１″ｍ光性膜をクロム、第２遮光性膜をチタン
とし、所定の工程を経て製作された検査用基板を用いて
基板表面検査装置を校正すれば、特に透光性基板の一生
表面上にクロムからなる遮光性膜を被着してなるフォト
マスクブランクに存在する異物やピンホールについて、
表面検査が適確に行われる。また、第１および第２遮光
性膜１４および２１の膜厚はそれぞれ適宜決定されうる
。また、透光性基板１３の一生表面と第１遮光性膜１４
との間に、透明導電膜等の透明薄膜を介在させてもよい
。

次に、第１および第２遮光性膜の被着方法としては、ス
パッタリング法以外にＣＶＤ法や真空蒸着法やイオンブ
レーティ、フグ法等の成膜方法を採用してもよく、また
、第１および第２レジストはポジ型フォトレジスト以外
にネガ型フォトレジスト、あるいはポジ型およびネガ型
電子線レジスト等のレジストを用いてもよく、さらに、
レジストの塗布方法としてはスプレーコート法やロール
コート法等の塗布方法を採用してもよい。また、露光方
法としては、Ｘ線や電子線等による露光方法を採用して
もよい。また、レジストの現像方法としては湿式現象法
以外に、乾式現像法を採用してもよい。

また前記実施例では、第１遮光性膜のエツチング手段と
してプラズマエツチング法を、第２遮光性膜のエツチン
グ手段としてエツチング液を用いる湿式エツチング法を
それぞれ採用したが、第１および第２″Ｍ光性膜のエツ
チング手段はこれに限られず、前記した遮光性膜の組成
に対応した種々のエツチング手段、例えばスパッタエツ
チング法や反応性イオンエツチング法等の乾式エツチン
グ法、あるいは遮光性膜の組成に対応したエツチング液
を用いる湿式エツチング法を採用しうる。

また、レジストパターンの剥離法としては、レジスト剥
離液を用いる湿式法政外に乾式法を採用してもよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明の検査用基板によれば、例え
ば基板表面検査装置を校正をする際に、所定の大ぎさの
異物およびピンホールに対応した各信号値を単一の検査
用基板で選定することができ、このため、異物用とピン
ホール用とで検査用基板を交換する必要がなく、効率的
に作業を行いつると共に基板表面検査装置の稼動率を向
上させる。したがって、本発明の検査用基板は、基板表
面検査装置の校正やその作動状況を確認することに用い
て特に好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による検査用基板を示す斜視図
、第２図は本発明の実施例による検査用基板の製造方法
の工程を示す断面図、第３図は本発明の実施例による検
査用基板を用いて基板表面検査装置を校正する状態を示
す図、第４図は幕板表面検査装置を用いてフォトマスク
ブランクを検査する状態を示す図である。 １２・・・検査用基板、１３・・・透光性基板、１４、
１４’　　・・・第１遮光性膜、１５・・・凸状部、１
６・・・凹陥部、１７・・・第１のポジ型フォトレジス
ト、１８．２３・・・フォトマスク、１９・・・遠紫外
光ないし紫外光、２０・・・第１のレジストパターン、
２１・・・第２遮光性膜、２２・・・第２のポジ型フォ
トレジスト、 ２４・ ・第２のレジスト パターン。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）透光性基板上に被着され、所定のエッチング手段
   に耐性を有する第１遮光性膜と、前記所定のエッチング
   手段によりエッチングされる第２遮光性膜からなり、か
   つ前記第１遮光性膜上に形成された凸状部とを備え、さ
   らに前記第１遮光性膜は、該第１遮光性膜を穿孔して形
   成された凹陥部を有することを特徴とする検査用基板。
2. （２）所定のエッチング手段に耐性を有する第１遮光性
   膜を透光性基板上に被着した後、前記第１遮光性膜上に
   第１レジストを塗布し、次いで前記第１レジストを選択
   的に露光し現像して第１レジストパターンを形成し、そ
   の後、前記第１レジストパターンをマスクとし前記第１
   遮光性膜をエッチングして凹陥部を形成し、次いで前記
   第１レジストパターンを剥離する工程と、 前記凹陥部を形成した第１遮光性膜上に第２遮光性膜を
   被着した後、前記第２遮光性膜上に第２レジストを塗布
   し、次いで前記第２レジストを選択的に露光し現像して
   第２レジストパターンを形成し、その後、前記第２レジ
   ストパターンをマスクとし、前記所定のエッチング手段
   により前記第２遮光性膜をエッチングして凸状部を形成
   し、次いで前記第２レジストパターンを剥離する工程と
   、を有することを特徴とする検査用基板の製造方法。