JPH11264798A

JPH11264798A - 電子デバイス用ガラス基板並びにこれを用いたフォトマスクブランク及びフォトマスク

Info

Publication number: JPH11264798A
Application number: JP37043298A
Authority: JP
Inventors: Masaru Tanabe; 勝田辺
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 1997-12-26
Filing date: 1998-12-25
Publication date: 1999-09-28

Abstract

(57)【要約】【課題】高精度のパターニングや投影露光を可能にす
る電子デバイス用ガラス基板並ぴにこれを用いたフオト
マスクブランク及びフオトマスクを提供する。【解決手段】電子デバイス用ガラス基板の一つである
フオトマスクブランクは、ガラス基板１と、遮光機能を
有するクロム膜２とからなる。ガラス基板１は、主表面
及び側面が精密研磨された石英ガラス材料からなる。光
学的なガラス基板の欠陥検査によって、基板１には検査
光の進行方向に依存性をもった久陥は存在せず、基板１
内部には脈理がなく、また基板１表面に存在する傷は、
その幅（短軸方向の長さ）が１μｍより小さいことが確
認されたものである。このフオトマスクブランクからフ
オトマスクを作製したが、クロム膜パターン２’には、
エッチングによるクワレ等の久陥がなく、所望のパター
ンが形成されていた。また、このフオトマスクによって
被転写物にパターンを転写したが、パターン転写も良好
であった。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高精度のパターニ
ングが可能な電子デバイス用（特に、フォトマスクや位
相シフトマスク用等）ガラス基板、並びにこのガラス基
板を用いたフォトマスクブランク（位相シフトマスクブ
ランクを含む。）及びフォトマスク（位相シフトマスク
を含む。）に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体集積回路、フォトマスクなどの製
造工程において、微細パターンの形成には、フォトリソ
グラフィー法が用いられている。例えば、半導体集積回
路を製造する際には、高精度に研磨され鏡面仕上げされ
た透明基板上に遮光性膜（例えばクロム膜）によりパタ
ーンが形成されたフォトマスクを用いてパターン転写し
ている。

【０００３】近年においてはパターンの高密度化に伴
い、高精度に研磨され鏡面仕上げされた透明基板そのも
のの微小な欠陥（表面上の異物、傷、脈理等）について
も厳しい要求がなされている。この透明基板の微細な欠
陥を取り除くための検査方法として、特開昭５８‐１６
２０３８号公報などがあった。これは、パターン面の微
小な領域に光を集め、パターン面からの反射出力、透過
出力を比較して基板の面状態を検査するものである。し
かし、上述した方法では、ある一定方向に光を照射した
時における反射出力、透過出力だけを比較して検査して
いるので、最新の検査装置をもってしても、ガラス基板
表面上のある特定の方向性を持った微細な傷を確実に検
出することは非常に困難であり、また、ガラス基板内部
にある脈理といった欠陥を検査することは全くできなか
った。

【０００４】このある特定の方向性を持った傷は、ガラ
ス基板の研磨工程の際、望ましくない異物などが混入さ
れたことによって異物が通った軌跡によって形成された
り、ガラス基板を搬送する際、保持ケースの挿入時にで
きる傷や、研磨終了後、ガラス基板を把持するときに形
成されたもので、通常の検査方法、検査装置では、検出
することは困難であった。

【０００５】また、ガラス基板表面上のある特定の方向
性を持った傷の大きさを、長軸方向の長さと、この長軸
方向に対し垂直方向の短軸方向の長さで表したとき、こ
の傷を前記表面に対し垂直な断面で切ったときの前記表
面における短軸方向の長さが１μｍといった傷を確実に
検出できなかった（不確実ではあるが、短軸方向の長さ
が最小で０．３μｍ程度の傷を検出するのが限界であっ
た）。なお、これより以降の主表面に存在する凹部の大
きさといった場合、「長軸方向の長さと、長軸方向に対
し垂直方向の短軸方向の長さ」で表すものとし、各長軸
方向、短軸方向の長さは、前記凹部を主表面に対し垂直
な断面で切ったときの主表面における長さを指すものと
する。

【０００６】そこで、本発明者は、ガラス基板の傷や、
脈理といった透光性物質の不均一性の検査が可能な、検
査方法及び検査装置を発明した（特願平９‐１９２７６
３号）。この検査方法は、透光性物質の光路が光学的に
均一の場合には、鏡面仕上げされた透光性物質基板表面
で、全反射が起こるように透光性物質内に光を導入し、
透光性物質内に導入され伝播する光の光路中に不均一部
分が存在するときに、前記表面から光が漏出することか
ら透光性物質の不均一性を検出するようにしたものであ
る。

【０００７】この発明の検査方法によって、今まで確実
に検出できなかったガラス基板表面上のある特定の方向
性をもった傷や、内部の脈理といった、不均一性をも確
実に検査することが可能となった。特に、ガラス基板表
面に存在する傷としては、短軸方向の長さが１μｍの傷
をも確実に発見することができるばかりでなく、ガラス
基板内部に存在する脈理といった不均一性の検査が可能
となった。このようなガラス基板の不均一性が確認され
たことで、下記に示すような問題・課題が明らかとなっ
た。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】図４は、ガラス基板１
１の主表面に、前述で規定した短軸方向の長さが１．２
μｍの凹部（傷など）１４のあるガラス基板を使ってフ
ォトマスクを作製した場合を示す。通常フォトマスク
は、ガラス基板１１（図４（ａ））上に、遮光機能を有
するクロム膜１２を形成し（図４（ｂ））、更にレジス
ト膜１３を形成した後（図４（ｃ））、このレジスト膜
１３に対して電子線露光及び現像を行って所望のレジス
トパターン１３’を形成する（図４（ｄ））。次に、こ
のレジストパターン１３’をマスクとして、例えば硝酸
第２セリウムアンモニウムと過酸素塩とに純水を加えた
エッチング液によってウェットエッチングを施して、ク
ロム膜パターン１２’を形成する（図４（ｅ））。尚、
このウェットエッチングは、通常クロム膜パターン１
２’の断面を垂直にするためにオーバーエッチングにす
るが、その際、クロム膜パターン１２’が形成されてい
る領域から形成されていない領域に跨った傷１４がガラ
ス基板１１表面に存在すると、その傷１４からエッチン
グ液がクロム膜に浸透して図４（ｆ）に示すようなクワ
レ１５が発生してしまうという問題点があった。この長
さ１．２μｍの傷は、上述した問題だけでなく、それ以
外にも様々な悪影響があるものと予想される。

【０００９】また、図５は、ガラス基板内部に脈理（透
過率は同じで屈折率だけが違う欠陥）２２のあるガラス
基板２１を使って位相シフトマスク（ハーフトーンマス
ク）を作製した場合を示す。位相シフトマスクは、図５
（ａ）のガラス基板２１上に、遮光機能と位相シフト機
能を有するモリブデンシリサイド窒化（ＭｏＳｉＮ）
膜、レジスト膜を形成し、このレジスト膜に対して電子
線露光及び現像を行って所望のレジストパターンを形成
する（図示せず）。次に、このレジストパターンをマス
クとして、例えばＣＦ₄とＯ₂との混合ガスによるドラ
イエッチングを施し、ＭｏＳｉＮ膜パターン２３を形成
して位相シフトマスクを作製する（図５（ｂ））。この
得られた位相シフトマスクを使って半導体ウエハー等の
被転写体にパターンを転写すると、図５（ｃ）のように
ガラス基板２１の内部にある脈理２２の影響で、被転写
体上の光強度分布が異常な光強度分布２４となり（２５
は脈理がない場合の正常な光強度分布）、所望なパター
ンが得られないという問題点があった。

【００１０】また、従来の基板表面の微小な領域に光を
集め、その反射出力、透過出力を比較して検査する、例
えば特開昭５８ー１６２０３８号公報に記載の面状態検
査方法によって検査されたガラス基板を使用して、上述
のフォトマスクや位相シフトマスクを作製した場合、検
査では欠陥がないとされたガラス基板を使用しても、上
述のようなクワレや、被転写体にパターンを転写すると
所望なパターンが得られないという問題があった。これ
は、基板表面の傷といった検査光の進行方向に依存性を
もった欠陥の場合、その傷がある一定方向の方向性を有
しているので、検査光の入射方向によっては検出しない
ことが原因であり、また、基板内部の脈理といった欠陥
の場合、従来の検査方法では反射出力がほとんど検出さ
れないことが原因で、ガラス基板に欠陥がないと判別さ
れたからである。

【００１１】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであり、高精度のパターニングや投影露光を可
能にする電子デバイス用ガラス基板並びにこれを用いた
フォトマスクブランク及びフォトマスクを提供すること
を目的とする。

【００１２】なお、ここでいうフォトマスクブランク及
びフォトマスクとは、クロム膜やＭｏＳｉ膜などの遮光
機能を有する遮光膜（パターン）を透明基板上に形成さ
せたいわゆる通常のフォトマスクブランク及びフォトマ
スクを含むことは勿論、ＭｏＳｉＮ膜やＭｏＳｉＯＮ膜
などの遮光機能と位相シフト機能を有する位相シフト膜
（パターン）を透明基板上に形成させた位相シフトマス
クブランク及び位相シフトマスクを含むものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は以下の構成を有することを特徴とする。

【００１４】本発明の電子デバイス用ガラス基板は、
（構成１）検査光の光学的変化によって欠陥の有無を判
別する方法においてある基準設定値に基づいて選別され
た電子デバイス用ガラス基板であって、前記ガラス基板
に存在する欠陥は、前記検査光の進行方向に依存性を持
たないものであることを特徴とするものである。

【００１５】従来のある一定方向の検査光を導入し、そ
の反射出力、透過出力を比較して判別された基板の場
合、基板表面の傷といった検査光の進行方向に依存性を
もった欠陥を確実に除外することができない。即ち、傷
に対し、一定方向の光しか通過しないから反射出力が全
く検出されない場合もあるからである。それに対し、本
発明者が先に出願した特願平９‐１９２７６３号記載の
透光性物質の不均一性検査方法の場合、傷に対し、基板
内部から表面に向かってあらゆる方向から光が照射され
ることになるので、検査光の進行方向に依存性をもった
欠陥であっても除外することができる。したがって、本
発明の電子デバイス用ガラス基板は、パターニングする
際のエッチング等においてパターン欠陥が発生すること
がなく、高精度のパターニングが可能であり、また、こ
のガラス基板を用いたフォトマスク、位相シフトマスク
により適切な露光が行える。

【００１６】ここで、光学的変化とは、例えば、光量の
変化、光の進行方向の変化などある光学的特性が変化す
ることをいう。また、基準設定値とは、電子デバイス用
ガラス基板において許容できる欠陥（不均一性）に対応
して得られる光の情報（画像情報、光量、輝度、強度分
布等）をいい、使用者によって各自設定する閾値であ
る。

【００１７】上記構成１の態様として、（構成２）前記
検査光は、前記ガラス基板の光路が光学的に均一の場合
には、該ガラス基板の表面で全反射を繰り返して伝播す
るようにガラス基板内に光を導入したものであることを
特徴とするものである。即ち、全反射条件を満足する光
をガラス基板内に導入することにより、ガラス基板内の
光路が光学的に均一の場合には、あらゆる方向からの光
が基板全面及び基板内部の全部を埋め尽くすことになる
ので、例えば、ガラス基板表面にある特定な方向性をも
った凹部（傷）があった場合や、ガラス基板内部に脈理
といった欠陥があった場合でも、確実に且つ高精度、高
速度に検出することが可能となる。具体的には、後述す
る構成８に規定する通りである。

【００１８】上記構成２の態様として、（構成３）前
記検査光はレーザー光であり、前記ガラス基板の表面
は、少なくとも一組の互いに平行な主表面と、該主表面
に直交する少なくとも一組の側面と、前記主表面及び前
記側面によって挾まれた面取り面とを有するものであっ
て、前記ガラス基板内の光路が光学的に均一の場合に
は、該ガラス基板内を伝搬して前記主表面及び前記側面
で全反射をし、かつ、少なくとも一組の側面の間で反復
するように伝搬し、伝搬することによって、前記主表
面、側面及び面取り面で囲まれる被検査領域にレーザー
光が行き渡るように、レーザー光を導入するものである
ことを特徴とする。

【００１９】この場合、導入したレーザー光が、主表
面、側面で全反射を繰り返してガラス基板内に実質的に
閉じこめられた状態になり易く、実際上、ガラス基板の
広範囲な領域での検査を同時に行なうことができ、高速
検査が可能になるので好ましい。すなわち、，導入した
レーザー光が全反射を繰り返す主表面への光の入射角は
同じになり、また、側面に入射する光の入射角も同じ
で、それらが一定の関係（主表面における入射角をθと
すると、側面に入射する光の入射角は９０°−θにな
る）をもって伝搬するので、ガラス基板に入射してから
最初に当たる主表面への入射角が、臨界角よりも大きく
なるようにし、かつ、側面への入射角が臨界角よりも大
きくなるように設定するだけで、実質的に光閉じ込めが
成立するからである。具体的な検査光の導入の方法は、
構成４に規定する通りである。

【００２０】構成３の態様として、（構成４）前記レ
ーザー光は、前記面取り面から導入し、ガラス基板の光
路が光学的に均一の場合には、前記面取り面からのみレ
ーザー光が出射するように導入することを特徴とする。

【００２１】また、本発明の電子デバイス用ガラス基板
は、（構成５）電子デバイス用ガラス基板であって、前
記ガラス基板のパターンが形成される側の主表面に存在
する凹部の大きさを、長軸方向の長さと、該長軸方向に
対し垂直方向の短軸方向の長さで表したとき、前記凹部
を主表面に対し垂直な断面で切ったときの主表面におけ
る短軸方向の長さが１μｍ以下であることを特徴とする
ものである。

【００２２】電子デバイス用ガラス基板の主表面の凹部
（傷などの表面欠陥）の大きさのうち、短軸方向の長さ
が１μｍ以下の小さなものでは、パターニングする際の
エッチング等においてパターン欠陥が発生することがな
く、高精度のパターニングが可能であり、また、このガ
ラス基板を用いたフォトマスク、位相シフトマスクによ
り、適切な露光が行える。

【００２３】なお、ガラス基板表面に存在する凹部は、
特願平９‐１９２７６３号記載の透光性物質の不均一性
検査方法及び検査装置によって、短軸方向の長さが０．
０５μｍ程度の大きさを有する凹部でも確実に検出する
ことができる。

【００２４】上記構成５の好ましい態様として、（構成
６）前記凹部の短軸方向の長さが０．５μｍ以下である
ことを特徴とするものである。０．５μｍ以下とするこ
とにより、パターニングする際のエッチング等におい
て、パターン欠陥の発生を抑え、高精度のパターニング
が可能となると共に、信頼性が向上する。

【００２５】上記構成５の更に好ましい態様として、
（構成７）前記凹部の短軸方向の長さが０．０５〜０．
２５μｍであることを特徴とするものである。凹部の短
軸方向の長さを０．０５μｍ未満とすると、品質上は勿
論よいが、歩留まりが悪くなり、製造コストを上昇させ
ることになるので好ましくない。

【００２６】また、本発明の電子デバイス用ガラス基板
は、（構成８）電子デバイス用ガラス基板内部に、透過
光に対する光学特性が不均一な部分が実質的に存在しな
いことを特徴とするものである。

【００２７】透過光に対する光学特性が不均一な部分が
ガラス基板内部に実質的に存在しないとは、脈理や気泡
等の不均一部分が存在しないか、あるいは、このガラス
基板を用いたフォトマスク、位相シフトマスクによって
露光を行っても、露光光の被転写体上での光強度分布が
所定の許容範囲以内に収まる程度の極めて僅かな不均一
性に過ぎないものをいい、特願平９―１９２７６３号記
載の透光性物質の不均一性検査方法及び検査装置によっ
て脈理等の不均一性が検出されないガラス基板ならば、
全く問題なく適合する。

【００２８】上記構成５〜７の態様として、（構成９）
前記電子デバイス用ガラス基板内部に、透過光に対する
光学特性が不均一な部分が実質的に存在しないことを特
徴とするものである。

【００２９】また、本発明のフォトマスクブランクは、
（構成１０）前記構成１〜９記載の電子デバイス用ガラ
ス基板の主表面上に、少なくとも遮光機能を有する薄膜
が形成されていることを特徴とするものである。

【００３０】また、本発明のフォトマスクは、（構成１
１）前記構成１〜９の電子デバイス用ガラス基板の主表
面上に、パターニングされた少なくとも遮光機能を有す
る薄膜パターンが形成されていることを特徴とするもの
である。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。図１（ａ）は本発明に係る電子デバ
イス用ガラス基板上にクロム膜が形成されたフォトマス
クブランクの一実施形態を、図１（ｂ）は本発明に係る
電子デバイス用ガラス基板上にクロム膜パターンが形成
されたフォトマスクの一実施形態をそれぞれ示す模式的
な断面図である。

【００３２】図１（ａ）に示すように、フォトマスクブ
ランクは、ガラス基板１と、ガラス基板１上に形成され
た遮光機能を有するクロム膜２とからなる。ガラス基板
１は、基板主表面及び側面が精密研磨された、１５２．
４ｍｍ×１５２．４ｍｍ×６．３５ｍｍの大きさの石英
ガラス材料からなるものである。また、クロム膜２の膜
厚は１０００オングストロームである。ガラス基板１
は、特願平９ー１９２７６３号の検査方法によって、ガ
ラス基板１内部に脈理がないことを確認し、またガラス
基板１表面に傷が存在することがわかったが、原子間力
顕微鏡（ＡＦＭ）で傷の大きさを確認したところ、その
短軸方向の長さが１μｍより大きな傷でないことが確認
されたものである。

【００３３】次に、特願平９―１９２７６３号の透光性
物質の不均一性検査方法の一例を図３により簡単に説明
する。図３は不均一性の検査装置であり、ガラス基板１
の表面は、一組の互いに平行な主表面と、この主表面に
直交する２組の側面と、主表面及び側面によって挾まれ
る面取り面とによって構成され、レーザー４からのレー
ザー光を、ミラー５１、５２で反射し、ガラス基板１の
面取りした一辺Ａ（面取り面）よりガラス基板１内に導
入する。ミラー５１、５２にはガラス基板１に対する入
射角度を調整するための入射角度調整手段５３が設けら
れており、レーザー光がガラス基板１の表面（主表面及
び側面）で全反射を起こす範囲内で入射角度を変動させ
て入射される。具体的には、ガラス基板１の面取りした
一辺Ａからレーザー光を導入し、導入したレーザー光が
主表面及び側面で全反射を繰り返して（ガラス基板の光
路が光学的に均一の場合に）、前記面取りした一辺Ａ又
は、前記一辺Ａと同じ角度で面取りされた面からレーザ
ー光が出射するように、ガラス基板１内に導入する。

【００３４】ガラス基板１内に入射したレーザー光は、
ガラス基板１の主表面及び側面で全反射を繰り返し、一
組の側面の間で違う経路又は同じ経路を通って反復しな
がら、ガラス基板１の一辺Ｂに沿った一平面状（薄板
状）の領域内にほぼ閉じ込められたような状態で伝播す
る。この工程を、駆動装置６によってテーブル７と共に
レーザー４、ミラー５１、５２等をガラス基板１の一辺
Ａに沿って順次移動させて実施し、ガラス基板１内の全
領域にもれなくレーザー光を伝播させる。

【００３５】ガラス基板１表面に傷等の不均一部分があ
ったり、ガラス基板１内部に脈理等の不均一部分があっ
たりすると、傷や屈折率の違うところで、レーザー光は
本来均一ならば通る光路（経路）をはずれ、ガラス基板
１表面での全反射条件が満足されなくなり、ガラス基板
１の主表面からレーザー光が漏れ出す。この漏れ出した
レーザー光をレンズ系８でＣＣＤ９に結像して検出す
る。このように、物理的な臨界現象である全反射を利用
しているため、ガラス基板１の不均一部分と均一部分に
おける検査光に対する応答も臨界的となり、不均一性が
非常にはっきりとしたコントラストで現れ、微小な傷等
の不均一を高感度で検出できる。更に、ガラス基板１表
面の不均一のみならず、内部の脈理等の欠陥も検出でき
る。

【００３６】図１（ｂ）に示すフォトマスクは、図１
（ａ）のフォトマスクブランク上にレジスト膜を形成
し、このレジスト膜に対して電子線露光及び現像を行っ
て所望のレジストパターンを形成し、次に、このレジス
トパターンをマスクとして硝酸第２セリウムアンモニウ
ム１６５ｇと濃度７０％の過酸素塩４２ｍｌとに純水を
加えて１０００ｍｌとしたエッチング液を温度１９℃〜
２０℃に保持し、このエッチング液によってウェットエ
ッチングを施してクロム膜パターン２’を形成したもの
である。

【００３７】また、図２（ａ）に示す位相シフトマスク
ブランクは、ガラス基板１と、遮光機能、位相シフト機
能を有するＭｏＳｉＮ（Ｍｏ：１３ａｔ％、Ｓｉ：４０
ａｔ％、Ｎ：４７ａｔ％の組成で、屈折率が２．３４、
波長２４８ｎｍにおける光透過率が５％、位相シフト量
が１８０°）のハーフトーン膜３とからなる。ガラス基
板１は、基板主表面及び側面が精密研磨された、１５
２．４ｍｍ×１５２．４ｍｍ×６．３５ｍｍの大きさの
石英ガラス材料からなるものである。このガラス基板１
は図３の検査方法によって、ガラス基板内部に脈理がな
いことを確認し、さらに、ガラス基板表面に傷が存在し
ていることがわかったが、その傷を原子間力顕微鏡（Ａ
ＦＭ）で大きさを確認したところ、短軸方向の長さが１
μｍの傷であることが確認されたものである。またＭｏ
ＳｉＮのハーフトーン膜３の膜厚は９２５オングストロ
ームである。

【００３８】図２（ｂ）の位相シフトマスクは、図２
（ａ）の位相シフトマスクブランク上にレジスト膜を形
成し、このレジスト膜に対して電子線露光及び現像を行
って所望のレジストパターンを形成し、次に、このレジ
ストパターンをマスクとしてＣＦ₄とＯ₂との混合ガス
によるドライエッチングによって、ＭｏＳｉＮ膜パター
ン３’を形成したものである。

【００３９】これらのフォトマスク、位相シフトマスク
は、丁度発見した傷が、各パターンが形成されない領域
から形成された領域にまたがって存在していたが、それ
ぞれのパターンを検査したところ、クワレ等の欠陥がな
く、所望のパターンが形成されていることを確認した。
また、これらのフォトマスク、位相シフトマスクによっ
て被転写物にパターンを転写したが、パターン転写も良
好であった。

【００４０】なお、上記実施形態と同様の１５２．４ｍ
ｍ×１５２．４ｍｍ×６．３５ｍｍの大きさの石英ガラ
ス基板の主表面及び側面を精密研磨したものを３枚用意
し、これらガラス基板を、図３に示す検査方法によって
ガラス基板主表面の不均一性を検査した。その検査結果
を上記と同様の評価方法により大きさを確認したとこ
ろ、ある領域において、短軸方向の長さが０．５μｍ、
０．３μｍ、０．１μｍの傷があることが確認された。
このガラス基板に上記実施形態と同様の膜を成膜し、パ
ターニングして位相シフトマスクを得た。これらの位相
シフトマスクによって被転写物にパターンを転写した
が、パターン転写も良好であり、上記１μｍの傷の場合
と比較して、パターン形成の信頼性を向上できる。

【００４１】次に、上記実施形態と比較するための比較
例を述べる。ガラス基板を基板主表面及び側面を精密研
磨し、１５２．４ｍｍ×１５２．４ｍｍ×６．３５ｍｍ
の大きさの石英ガラス基板を得た。このガラス基板を、
図３に示す検査方法によって、ガラス基板主表面の不均
一性を検査したところ、ある領域において基板主表面に
短軸方向の長さが２μｍの傷があることが確認された
（傷の長さは原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で測定した）。
なお、この傷は、基板の研磨工程の際、望ましくない異
物などが混入されたことにより、異物が通った軌跡によ
って形成されたものと思われる。このガラス基板を使用
し、上述の実施形態と同様にしてフォトマスク、位相シ
フトマスクをそれぞれ作製した。この得られたフォトマ
スクのパターンを確認したところ、クワレが発生してい
た。

【００４２】また、図３の検査方法によってガラス基板
内部の不均一性を検査したところ、ある領域において、
図６に示すような輝点が球状に集まった画像３０が検出
され、ガラス基板内部に脈理が存在していることが確認
された。尚、この脈理は、光学顕微鏡では確認すること
はできなかった。このガラス基板を使用し、上述の実施
形態と同様にして位相シフトマスクを作製した。この得
られた位相シフトマスクを用いて、半導体ウエハーにパ
ターンを転写したところ、線幅から飛びだしたパターン
が確認された。これは、ガラス基板内部に存在する脈理
の影響で、半導体ウェハ上の光強度分布が設計値から外
れ、異常な光強度分布のまま転写されてしまったからで
ある。

【００４３】次に、他の実施形態について説明する。ガ
ラス基板を基板主表面及び側面を精密研磨し、１５２．
４ｍｍ×１５２．４ｍｍ×６．３５ｍｍの大きさの石英
ガラス基板を得た。このガラス基板を、図３に示す検査
方法によって、ガラス基板主表面の不均一性を検査し、
良品、不良品を選別した。具体的には、予めガラス基板
に存在する不均一性の種類（表面部の傷やクラック、内
部の脈理や異物など）や、大きさ（面積、長さ、幅、深
さ、領域など）に対して、表面から漏出する光の情報
（漏出光の光量、輝度、強度分布、表面からの深さ）の
関係（情報）をコンピューター等に蓄積しておき、不均
一性の許容範囲に対応した光の情報（基準設定値）と、
検査によって検出した光の情報とを比較し、検出した光
の情報が、基準設定値を満足しているものを選んだ。こ
の選ばれたガラス基板を使用し、上述の実施形態と同様
にしてフォトマスクを作製した。この得られたフォトマ
スクのパターンを確認したところ、クワレ等の欠陥がな
く、所望のパターンが形成されていることを確認した。
また、これらのフォトマスク、位相シフトマスクによっ
て被転写物にパターンを転写したが、パターン転写も良
好であった。

【００４４】次に、上記実施形態と比較するための比較
例を述べる。ガラス基板を基板主表面及び側面を精密研
磨し、１５２．４ｍｍ×１５２．４ｍｍ×６．３５ｍｍ
の大きさの石英ガラス基板を得た。このガラス基板表面
の微小な領域に光を集め、その反射出力、透過出力を比
較して検査する、例えば特開昭５８‐１６２０３８号公
報に記載の面状態検査方法で検査し、良品、不良品を選
別した。具体的には、透過出力、反射出力を比較し、反
射出力がある基準設定値以下であるものを選んだ。この
ガラス基板を使用し、上述の実施形態と同様にしてフォ
トマスクを作製した。この得られたフォトマスクのパタ
ーンを確認したところ、クワレが発生していた。なお、
この良品として選ばれたガラス基板を、図３に示す検査
方法によって検査したところ、ガラス基板表面のある領
域から漏出した光（欠陥）を検出し、その光が予め設定
しておいた基準設定値を越えたものであることを確認し
た。これは、比較例のガラス基板は、基板表面の傷とい
った検査光の進行方向に依存性をもった欠陥が含まれて
いるのに対し、実施形態のガラス基板は、検査光の進行
方向に依存性をもった欠陥が全く含まれていないからで
ある。

【００４５】以上、実施形態を挙げて本発明を説明した
が、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、ガラス基板は電子デバイス用ガラス基板を挙げ
たが、これに限定されず、情報記録媒体用ガラス基板
（磁気ディスクや光ディスク）、液晶（ディスプレイ）
用ガラス基板にも適用できる。

【００４６】また、例えば、遮光膜は、クロムに限定さ
れず、例えば、クロムと、酸素、窒素、炭素のうちから
選ばれる少なくとも一種とを含む材料や、アルミニウ
ム、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）等の膜や、ある
いはこれらに酸素、窒素、炭素のうちから選ばれる少な
くとも一種を含ませた材料からなるものであってもよ
い。また、１層だけでなく、２層以上形成されたもので
あってもよい。

【００４７】また、半透光膜（ハーフトーン膜）は、モ
リブデン、シリコン、窒素からなるものに限定されず、
例えば、モリブデンとシリコンと酸素、モリブデンとシ
リコンと酸素と窒素とからなる半透光膜や、タングステ
ン、チタン、タンタル、クロムから選ばれる金属とシリ
コンと酸素及び／又は窒素とからなる半透光膜であって
もよい。

【００４８】また、位相シフトマスクとしては、実施形
態に挙げたハーフトーンマスクに限らず、遮光膜パター
ン間に、位相シフト機能を有する膜（例えば、ＳｉＯ2
）が形成されたレベンソン型位相シフトマスクのもの
や、ＳＯＧ膜が形成された２層以上の位相シフト機能を
有する膜が形成された位相シフトマスクであってもよ
い。

【００４９】

【発明の効果】以上要するに、本発明によれば、電子デ
バイス用ガラス基板の主表面の凹部（傷などの表面欠
陥）の大きさを、長軸方向の長さと、長軸方向に対し垂
直方向の短軸方向の長さで表したとき、この凹部を主表
面に対し垂直な断面で切ったときの主表面における短軸
方向の長さが１μｍ以下としたため、パターニング時の
エッチング等においてパターン欠陥が発生することがな
く、高精度のパターニングが可能である。また、電子デ
バイス用ガラス基板内部に、透過光に対する光学特性が
不均一な部分が実質的に存在しないため、このガラス基
板を用いたフォトマスク、位相シフトマスクにより適正
な露光が行える。

【００５０】また、検査光の光学的変化によって欠陥の
有無を判別する方法においてある基準設定値で選別され
た電子デバイス用ガラス基板であって、前記ガラス基板
に存在する欠陥が、前記検査光の進行方向に依存性を持
たないものであるので、パターニング時のエッチング等
においてパターン欠陥が発生することがなく、高精度の
パターニングが可能であるとともに、このガラス基板を
用いたフォトマスク、位相シフトマスクにより適正な露
光が行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るフォトマスクブランク及びフォト
マスクの一実施形態を示す模式的な断面図である。

【図２】本発明に係る位相シフトマスクブランク及び位
相シフトマスクの模式的な断面図である。

【図３】ガラス基板の不均一性を検査する検査装置の概
略構成図である。

【図４】所定値以上の傷があるガラス基板を用いてフォ
トマスクを作製した場合に、パターンに欠陥が発生する
ことを説明するための工程図である。

【図５】脈理を有するガラス基板を用いて位相シフトマ
スクを作製した場合に、露光光の強度分布が異常となる
ことを説明するための説明図である。

【図６】図３の検査装置を使用して、脈理を有するガラ
ス基板を検査したときに検出される画像を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ガラス基板２クロム膜２’クロム膜パターン３ＭｏＳｉＮのハーフトーン膜３’ＭｏＳｉＮ膜パターン４レーザー５１、５２ミラー５３入射角度調整手段６駆動装置７テーブル８レンズ系９ＣＣＤ１４傷２２脈理

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】検査光の光学的変化によって欠陥の有無を
判別する方法においてある基準設定値に基づいて選別さ
れた電子デバイス用ガラス基板であって、前記ガラス基板に存在する欠陥は、前記検査光の進行方
向に依存性を持たないものであることを特徴とする電子
デバイス用ガラス基板。
【請求項２】前記検査光は、前記ガラス基板の光路が光
学的に均一の場合には、前記ガラス基板の表面で全反射
を繰り返して伝播するようにガラス基板内に光を導入し
たものであることを特徴とする請求項１記載の電子デバ
イス用ガラス基板。
【請求項３】前記検査光はレーザー光であり、前記ガラス基板の表面は、少なくとも一組の互いに平行
な主表面と、該主表面に直交する少なくとも一組の側面
と、前記主表面及び前記側面によって挾まれた面取り面
とを有するものであって、前記ガラス基板内の光路が光学的に均一の場合には、該
ガラス基板内を伝搬して前記主表面及び前記側面で全反
射をし、かつ、少なくとも一組の側面の間で反復するよ
うに伝搬し、伝搬することによって、前記主表面、側面
及び面取り面で囲まれる被検査領域にレーザー光が行き
渡るように、レーザー光を導入するものであることを特
徴とする請求項２記載の電子デバイス用ガラス基板。
【請求項４】前記レーザー光は、前記面取り面から導入
し、ガラス基板の光路が光学的に均一の場合には、前記
面取り面からのみレーザー光が出射するように導入する
ことを特徴とする請求項３記載の電子デバイス用ガラス
基板。
【請求項５】電子デバイス用ガラス基板であって、前記
ガラス基板のパターンが形成される側の主表面に存在す
る凹部の大きさを、長軸方向の長さと、該長軸方向に対
し垂直方向の短軸方向の長さで表したとき、前記凹部を
主表面に対し垂直な断面で切ったときの主表面における
短軸方向の長さが１μｍ以下であることを特徴とする電
子デバイス用ガラス基板。
【請求項６】前記凹部の短軸方向の長さが０．５μｍ以
下であることを特徴とする請求項５記載の電子デバイス
用ガラス基板。
【請求項７】前記凹部の短軸方向の長さが０．０５〜
０．２５μｍであることを特徴とする請求項５記載の電
子デバイス用ガラス基板。
【請求項８】電子デバイス用ガラス基板であって、前記
ガラス基板内部に、透過光に対する光学特性が不均一な
部分が実質的に存在しないことを特徴とする電子デバイ
ス用ガラス基板。
【請求項９】前記電子デバイス用ガラス基板内部に、透
過光に対する光学特性が不均一な部分が実質的に存在し
ないことを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載
の電子デバイス用ガラス基板。
【請求項１０】請求項１乃至９のいずれかに記載の電子
デバイス用ガラス基板の主表面上に、少なくとも遮光機
能を有する薄膜が形成されていることを特徴とするフォ
トマスクブランク。
【請求項１１】請求項１乃至９のいずれかに記載の電子
デバイス用ガラス基板の主表面上に、パターニングされ
た少なくとも遮光機能を有する薄膜パターンが形成され
ていることを特徴とするフォトマスク。