KR20110100623A - 반사형 마스크용 저팽창 유리 기판 및 그의 가공 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 제조 공정의 리소그래피 공정에 사용되는 반사형 마스크의 기재인 저팽창 유리 기판이며, 상기 저팽창 유리 기판의 외주를 따라 형성되는 측면 중 서로 대향하는 위치 관계에 있는 2개의 측면의 평탄도가 각각 25㎛ 이하인, 반사형 마스크용 저팽창 유리 기판에 관한 것이다.

Description

반사형 마스크용 저팽창 유리 기판 및 그의 가공 방법{LOW EXPANSION GLASS SUBSTRATE FOR REFLECTION TYPE MASK AND METHOD FOR PROCESSING SAME}
본 발명은 반도체 제조 공정 중 리소그래피 공정에 사용되는, 특히 EUV(Extreme Ultra Violet) 리소그래피에 사용되는 반사형 마스크의 기재인 저팽창 유리 기판 및 그의 가공 방법, 및 상기 유리 기판을 구비하는 반사형 마스크에 관한 것이다.
종래부터, 리소그래피 기술에 있어서는, 웨이퍼 상에 미세한 회로 패턴을 전사하여 집적 회로를 제조하기 위한 노광 장치가 널리 이용되고 있다. 집적 회로의 고집적화 및 고기능화에 수반하여, 집적 회로의 미세화가 진행되고, 노광 장치에는 깊은 초점 심도로 고해상도의 회로 패턴을 웨이퍼면 상에 결상시키는 것이 요구되어, 노광 광원의 단파장화가 진행되고 있다.
노광 광원은 종래의 g선(파장 436nm), i선(파장 365nm)이나 KrF 엑시머 레이저(파장 248nm)부터 더 나아가 ArF 엑시머 레이저(파장 193nm)가 사용되고 있다.
이러한 기술 동향에 있어, 노광 광원으로서 EUV 광(극단자외광)을 사용한 리소그래피 기술이, 회로 치수 32 내지 45nm보다 미세한 반도체 디바이스를 제작하는 리소그래피 기술로서 주목받고 있다. EUV 광이란 연X선 영역 또는 진공 자외 영역의 파장대의 광을 가리키고, 구체적으로는 파장이 0.2 내지 100nm 정도인 광을 의미한다. 현 시점에서는, 리소그래피 광원으로서 13.5nm의 사용이 검토되고 있다. 이 EUV 리소그래피(이하, 「EUVL」이라고 약칭함)의 노광 원리는, 투영 광학계를 사용하여 마스크 패턴을 전사하는 점에서는 종래의 리소그래피와 동일하지만, EUV 광의 에너지 영역의 광이 투과하는 재료가 없기 때문에 굴절 광학계는 사용할 수 없어, 반사광학계를 사용하게 된다(하기 특허문헌 1 참조).
EUVL에 사용되는 반사형 마스크는 (1) 기판, (2) 기판 상에 형성된 반사 다층막, (3) 반사 다층막 상에 형성된 흡수체층으로 기본적으로 구성된다. 반사 다층막으로서는, 노광 광의 파장에 대하여 굴절률이 상이한 복수의 재료가 nm 정도로 주기적으로 적층된 구조의 것이 사용되는데, 대표적인 재료로서 Mo와 Si가 알려져 있다. 또한, 흡수체층에는 Ta나 Cr이 검토되고 있다.
기판으로서는, EUV 광 조사 하에서도 왜곡이 발생하지 않도록 저열팽창 계수를 갖는 재료가 필요하게 되어, 저열팽창 계수를 갖는 유리가 검토되고 있다. 이하, 본 명세서에 있어서, 저열팽창 계수를 갖는 유리를 총칭하여 「저팽창 유리」 또는 「초저팽창 유리」라고 한다.
기판은 이들 저팽창 유리나 초저팽창 유리 재료를 소정의 형상 및 치수로 절단한 후, 상기 기판의 반사 다층막을 형성하는 면, 즉 기판의 주면을 매우 평탄도가 작은 면으로 되도록, 구체적으로는 평탄도 50nm 이하의 면이 되도록 가공함으로써 제조된다. 이로 인해, 기판의 주면의 평탄도를 측정할 때에는 오차 ±10nm 이내라는 매우 높은 정밀도로 측정할 필요가 있었다.
한편, 기판의 측면에 대해서는, 기판 측단부면으로부터의 이물질(미소한 유리편)의 발생을 방지하기 위해, 기판의 측면, 모따기부 및 노치부 중 어느 하나를 표면 거칠기 Ra 0.05㎛ 이하로 경면 가공하는 것이 하기 특허문헌 2에 제안되어 있으나, 기판의 측면 및 모따기부의 평탄도에 대해서는, 통상 레벨의 가공이면 된다고 생각하였다.
일본 특허 공표 제2003-505891호 공보 일본 특허 공개 제2005-333124호 공보
그러나, 주면의 평탄도를 고정밀도로 측정하는 것이 요구되는 반사형 마스크용 기판의 경우, 기판의 측면이나 모따기부의 표면 성상, 구체적으로는 측면이나 모따기부의 평탄도가, 주면의 평탄도의 측정에 영향을 미치는 것을 본원 발명자들은 발견했다.
본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 주면의 평탄도를 오차 ±10nm 이내라는 매우 높은 정밀도로 측정할 수 있는 반사형 마스크용 저팽창 유리 기판 및 상기 반사형 마스크용 저팽창 유리 기판을 얻기 위한 유리 기판의 가공 방법 및 상기 반사형 마스크용 저팽창 유리 기판을 구비하는 반사형 마스크를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 반도체 제조 공정의 리소그래피 공정에 사용되는 반사형 마스크의 기재인 저팽창 유리 기판이며, 상기 저팽창 유리 기판의 외주를 따라 형성되는 측면 중 서로 대향하는 위치 관계에 있는 2개의 측면의 평탄도가 각각 25㎛ 이하인, 반사형 마스크용 저팽창 유리 기판을 제공한다.
또한, 본 발명은 반도체 제조 공정의 리소그래피 공정에 사용되는 반사형 마스크의 기재인 저팽창 유리 기판이며, 상기 저팽창 유리 기판의 외주를 따라 형성되는 측면 중 서로 대향하는 위치 관계에 있는 2개의 측면과 상기 저팽창 유리 기판의 주면 사이의 코너부에 설치된 모따기부의 평탄도가 각각 25㎛ 이하인, 반사형 마스크용 저팽창 유리 기판을 제공한다.
또한, 본 발명은 반도체 제조 공정의 리소그래피 공정에 사용되는 반사형 마스크의 기재인 저팽창 유리 기판이며, 상기 저팽창 유리 기판의 외주를 따라 형성되는 측면 중 서로 대향하는 위치 관계에 있는 2개의 측면의 평탄도 및 상기 2개의 측면과 상기 저팽창 유리 기판의 주면 사이의 코너부에 설치된 모따기부의 평탄도가 각각 25㎛ 이하인, 반사형 마스크용 저팽창 유리 기판을 제공한다.
본 발명의 반사형 마스크용 저팽창 유리 기판은 상기 2개의 측면의 평행도가 0.01mm/인치인 것이 바람직하다.
본 발명의 반사형 마스크용 저팽창 유리 기판은, 상기 저팽창 유리 기판의 주면과 상기 2개의 측면의 직각도가 각각 0.01mm/인치 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 반사형 마스크용 저팽창 유리 기판은, 20℃ 혹은 60℃에서의 열팽창 계수가 0±30ppb/℃인 저팽창 유리 기판인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 본 발명의 반사형 마스크용 저팽창 유리 기판을 구비하는 반사형 마스크를 제공한다.
또한, 본 발명은 반도체 제조 공정의 리소그래피 공정에 사용되는 반사형 마스크의 기재인 저팽창 유리 기판의 가공 방법이며,
상기 저팽창 유리 기판의 외주를 따라 형성되는 측면 중 서로 대향하는 위치 관계에 있는 2개의 측면의 예비 연마 후의 평탄도를 측정하고, 상기 2개의 측면의 평탄도에 기초하여, 상기 2개의 측면의 가공 조건을 부위마다 설정하는, 저팽창 유리 기판의 가공 방법을 제공한다.
본 발명의 반사형 마스크용 저팽창 유리 기판은, 성막면의 평탄도를 측정할 때에 상기 저팽창 유리 기판의 유지부가 되는 측면 또는 모따기부는 평탄도가 우수하기 때문에, 유지된 기판의 변형이 주면의 평탄도의 측정에 영향을 미치지 않는다. 따라서, 주면의 평탄도를 오차 ±10nm 이내라는 매우 높은 정밀도로 측정할 수 있고, 기판의 주면을 평탄도가 우수한 면, 구체적으로는 평탄도 50nm 이하의 면으로 가공할 수 있다.
본 발명의 저팽창 유리 기판의 가공 방법에 의하면, 상기 저팽창 유리 기판의 측면을 평탄도가 우수한 측면으로 할 수 있기 때문에, 본 발명의 반사형 마스크용 저팽창 유리 기판을 얻는데 적합하다.
도 1은 반사형 마스크용으로 통상 사용되는 저팽창 유리 기판의 사시도이다.
도 2는 도 1의 저팽창 유리 기판의 단부의 확대 단면도이다.
도 3은 주면의 평탄도를 측정할 때의 기판의 유지 상태를 도시한 모식도이다.
본 발명의 저팽창 유리 기판은 집적 회로의 고집적화와 고정세화에 대응할 수 있기 때문에, 열팽창 계수가 작고 또한 열팽창 계수의 편차가 작은 것일수록 바람직하다. 구체적으로는 20℃ 혹은 60℃에서의 열팽창 계수가 0±30ppb/℃, 바람직하게는 0±10ppb/℃인 저팽창 유리 기판이며, 특히 20℃ 혹은 60℃에서의 열팽창 계수가 0±5ppb/℃인 초저팽창 유리 기판이 바람직하다. 열팽창 계수가 상기 범위의 저팽창 유리 기판이면, 반도체 제조 공정에 있어서의 온도 변화에 대해서도 충분히 대응하여 고정세의 회로 패턴의 전사를 양호하게 할 수 있다. 이 저팽창 유리 기판의 기재로서, 예를 들어 TiO2를 함유하는 합성 석영 유리, ULE(등록 상표: 코닝 코드 7972), ZERODUR(독일 쇼트사 등록 상표) 등의 저팽창 유리를 들 수 있다. 그 중에서도, TiO2를 함유하는 합성 석영 유리는 초저팽창 유리로서 우수하여, 반사형 마스크의 기재로서 적합하다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다. 도 1은 반사형 마스크용으로 통상 사용되는 저팽창 유리 기판의 사시도이며, 도 2는 상기 저팽창 유리 기판의 단부의 확대 단면도이다.
도 1, 도 2에 도시한 바와 같이, 저팽창 유리 기판(10)은, 평면 형상이 정사각형 또는 직사각형이며, 서로 대향하는 위치 관계에 있는 2개의 주면(1, 1')과, 저팽창 유리 기판(10)의 외주를 따라 형성되는 4개의 측면(2, 2', 3, 3')을 갖는다. 주면(1, 1')과, 측면(2, 2', 3, 3') 사이의 코너부에는 모따기부(4, 4')가 모따기 가공에 의해 형성되어 있다. 또한, 저팽창 유리 기판(10)의 표리면을 판별하기 위해, 노치부(5) 및 모따기부(6)가 모따기 가공에 의해 통상 형성되어 있다.
본 발명의 반사형 마스크용 저팽창 유리 기판의 제1 형태(이하, 「제1 저팽창 유리 기판」이라고 함)에서는, 4개의 측면(2, 2', 3, 3') 중 서로 대향하는 위치 관계에 있는 2개의 측면의 평탄도가 각각 25㎛ 이하이다. 도 1에 도시한 저팽창 유리 기판(10)의 경우, 측면(2, 2') 또는 측면(3, 3')의 평탄도가 각각 25㎛ 이하이다.
또한, 측면(2, 2')의 평탄도가 각각 25㎛ 이하란, 측면(2, 2') 각각에 대해서, 측면 전체에 있어서의 평탄도가 25㎛ 이하, 즉 각각의 측면 전체에 있어서의 고저차가 25㎛ 이하인 것을 의미한다(측면(3, 3')의 평탄도가 각각 25㎛ 이하인 경우에 대해서도 동일).
측면의 평탄도는 평탄도 측정 장치, 예를 들어 Corning Tropel사제 FM200을 사용하여 측정할 수 있다.
제1 저팽창 유리 기판에 있어서, 서로 대향하는 위치 관계에 있는 2개의 측면의 평탄도를 각각 25㎛ 이하로 하는 이유는 이하와 같다.
기판의 주면의 평탄도의 측정은 도 3에 도시한 바와 같이, 예를 들어 주면(1)을 직립시킨 상태에서 기판(10)의 측면(피유지면)(2, 2')을 유지구(20)로 유지하여 통상 실시된다. 이 상태에 있어서, 기판(10)은 그의 자중과 측면(2, 2')에 인가되는 유지력에 의해 변형된다. 단, 이 변형량은 매우 작고, 또한 기판 전체에 대하여 본 경우 변형이 동등하기 때문에, 주면의 평탄도의 측정에는 영향을 미치지 않는다고 생각되었다.
그러나, EUVL용의 반사형 마스크에 사용되는 저팽창 유리 기판에서는 주면의 평탄도를 고정밀도로 측정하는 것이 요구되기 때문에, 종래는 문제되지 않았던 측면의 표면 성상, 구체적으로는 측면의 평탄도가 주면의 평탄도의 측정에 영향을 미치는 것을 본원 발명자들은 발견했다. 즉, 피유지면이 되는 측면(2, 2') 중 적어도 한쪽의 평탄도가 크면, 주면을 직립시킨 상태에서 기판의 측면을 유지했을 때에 기판에 국소적인 변형이 발생하게 되어, 주면의 평탄도의 측정에 영향을 미치게 된다.
측면(피유지면)(2, 2')의 평탄도가 각각 25㎛ 이하이면 주면을 직립시킨 상태에서 기판의 측면을 유지했을 때에 기판에 국소적인 변형이 발생하지 않아, 주면의 평탄도 측정에 영향을 미치지 않는다. 따라서, 주면의 평탄도를 오차 ±10nm 이내라는 매우 높은 정밀도로 측정할 수 있다.
측면(피유지면)(2, 2')의 평탄도는 각각 10㎛ 이하인 것이 바람직하고, 5㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
한편, 4개의 측면(2, 2', 3, 3') 중 피유지면으로서 사용하지 않는 측면(피유지면이 2, 2'인 경우, 측면(3, 3'))의 평탄도는 각각 25㎛ 이하로 할 필요는 없고, 통상 요구되는 레벨의 평탄도, 예를 들어 각각 500㎛ 이하이면 되는데, 바람직하게는 100㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 60㎛ 이하이고, 더욱 바람직하게는 50㎛ 이하이다.
단, 피유지면의 선택에 제한이 없어지는, 피유지면의 변경이 가능하게 되는 등의 이유로부터, 피유지면으로서 사용하지 않는 측면에 대해서도 피유지면과 동등한 평탄도인 것이 보다 바람직하다. 따라서, 피유지면으로서 사용하지 않는 측면에 대해서도, 평탄도가 각각 25㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 10㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 5㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다.
상기에서는, 피유지면을 측면(2, 2')으로서 설명했지만, 측면(3, 3')을 피유지면으로 해도 된다. 이 경우, 측면(3, 3')의 평탄도가 각각 25㎛ 이하, 바람직하게는 10㎛ 이하, 보다 바람직하게는 5㎛ 이하이다.
이 경우, 피유지면으로서 사용하지 않는 측면(2, 2')의 평탄도는 각각 25㎛ 이하로 할 필요는 없고, 통상 요구되는 레벨의 평탄도, 예를 들어 각각 500㎛ 이하이면 되는데, 바람직하게는 100㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 60㎛ 이하이고, 더욱 바람직하게는 50㎛ 이하이다.
단, 상술한 바와 같이, 피유지면으로서 사용하지 않는 측면에 대해서도, 평탄도가 각각 25㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 10㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 5㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다.
또한, 주면(1)을 직립시킨 상태에서 기판(10)의 측면(피유지면)(2, 2')을 유지구(20)에 유지했을 때에 기판(10)이 국소적으로 변형되는 것을 방지하기 위해서는, 피유지면을 이루는 측면(2, 2')의 평행도가 0.01mm/인치 이하인 것이 바람직하고, 0.005mm/인치 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.002mm/인치 이하인 것이 더욱 바람직하고, 0.001mm/인치 이하인 것이 특히 바람직하다.
여기서, 측면의 평행도란 피유지면을 이루는 측면(2, 2')의 평행으로부터의 어긋남의 크기이며, 한쪽의 측면의 대표 평면부터 다른 측면까지의 거리를 적어도 2방향으로 측정했을 때의, 지정된 길이에 대한 최대차와 지정된 길이의 비로 정의되는 것이다. 예를 들어, 측면(2')을 정반 상에 두고 측면(2')을 기준으로 하여 측면(2)까지의 거리를 측정할 때, 측면(2')을 대표 평면이라고 하고, 1인치 스캔시켰을 때에 계측되는, 각 점에 있어서의 거리의 최대차를 「지정된 길이에 대한 최대차」라고 한다. 측면의 평행도는 접촉식 표면 거칠기·윤곽 형상 측정기, 예를 들어 가부시끼가이샤 도쿄 세미쯔제 서프 컴 1400D를 사용하여 측정할 수 있다.
또한, 측면(3, 3')을 피유지면으로 하는 경우, 측면(3, 3')의 평행도가 0.01mm/인치 이하인 것이 바람직하고, 0.005mm/인치 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.002mm/인치 이하인 것이 더욱 바람직하고, 0.001mm/인치 이하인 것이 특히 바람직하다.
또한, 주면(1)을 직립시킨 상태에서 기판(10)의 측면(피유지면)(2, 2')을 유지구(20)에 유지했을 때에 기판(10)이 국소적으로 변형되는 것을 방지하기 위해서는, 주면(1)(혹은 주면(1'))과, 피유지면을 이루는 측면(2, 2')의 직각도가 각각 0.01mm/인치 이하인 것이 바람직하고, 0.005mm/인치 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.003mm/인치 이하인 것이 더욱 바람직하다.
여기서, 주면(1)(혹은 주면(1'))과 측면(2)(혹은 측면(2'))의 직각도란, 측면(2)(혹은 측면(2'))의 대표 평면에 수직인 직선과 주면(1)(혹은 주면(1'))의 평행도의 값으로 정의되며, 접촉식 표면 거칠기·윤곽 형상 측정기, 예를 들어 가부시끼가이샤 도쿄 세미쯔제 서프 컴 1400D를 사용하여 측정할 수 있다.
또한, 측면(3, 3')을 피유지면으로 하는 경우, 주면(1)(혹은 주면(1'))과 측면(3, 3')의 직각도가 각각 0.01mm/인치 이하인 것이 바람직하고, 0.005mm/인치 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.003mm/인치 이하인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 반사형 마스크용 저팽창 유리 기판의 제2 형태(이하, 「제2 저팽창 유리 기판」이라고 함)에서는, 4개의 측면(2, 2', 3, 3') 중 서로 대향하는 위치 관계에 있는 2개의 측면(측면(2와 2') 또는 측면(3과 3'))과, 상기 저팽창 유리 기판(10)의 주면(1, 1') 사이의 코너부에 설치된 모따기부(4, 4')(측면(2')과 주면(1) 사이의 코너부에 설치된 모따기부(4) 및 측면(2')과 주면(1') 사이의 코너부에 설치된 모따기부(4')는 도시되지 않음))의 평탄도가 각각 25㎛ 이하이다.
또한, 모따기부(4, 4')의 평탄도가 각각 25㎛ 이하란, 모따기부(4, 4') 각각에 대해서, 각각의 모따기부 전체에 있어서의 평탄도가 25㎛ 이하, 즉 각각의 모따기부 전체에 있어서의 고저차가 25㎛ 이하인 것을 의미한다.
모따기부의 평탄도는 평탄도 측정 장치, 예를 들어 Corning Tropel사제FM200을 사용하여 측정할 수 있다.
제2 저팽창 유리 기판에 있어서, 서로 대향하는 위치 관계에 있는 2개의 측면과 상기 저팽창 유리 기판(10)의 주면(1, 1') 사이의 코너부에 설치된 모따기부(4, 4')의 평탄도를 각각 25㎛ 이하로 하는 이유는, 제1 저팽창 유리 기판에 있어서, 서로 대향하는 위치 관계에 있는 2개의 측면의 평탄도를 각각 25㎛ 이하로 하는 이유와 마찬가지이다.
측면(2, 2')의 측을 피유지면으로 하는 경우에도, 유지구의 형상에 따라서는 측면(2, 2')이 유지구와 접하지 않고, 상기 측면(2, 2')과 주면(1, 1') 사이의 코너부에 설치된 모따기부(4, 4')가 유지구와 접하는 경우도 있다. 이 경우, 모따기부(4, 4')가 피유지면이 된다.
피유지면이 되는 모따기부(4, 4') 중 적어도 하나의 평탄도가 크면, 주면을 직립시킨 상태에서 기판을 유지했을 때에, 기판에 국소적인 변형이 발생하게 되어, 주면의 평탄도의 측정에 영향을 미치게 된다.
모따기부(4, 4')의 평탄도가 각각 25㎛ 이하이면 주면을 직립시킨 상태에서 기판의 측면을 유지했을 때에 기판에 국소적인 변형이 발생하지 않아, 주면의 평탄도의 측정에 영향을 미치지 않는다. 따라서, 주면의 평탄도를 오차 ±10nm 이내라는 매우 높은 정밀도로 측정할 수 있다.
모따기부(4, 4')의 평탄도는 각각 10㎛ 이하인 것이 바람직하고, 5㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
한편, 피유지면으로서 사용하지 않는 모따기부(측면(2, 2')과 주면(1, 1') 사이의 코너부에 설치된 모따기부(4, 4')를 피유지면으로 하는 경우, 측면(3, 3')과 주면(1, 1') 사이의 코너부에 설치된 모따기부)의 평탄도는 각각 25㎛ 이하로 할 필요는 없고, 통상 요구되는 레벨의 평탄도, 예를 들어 각각 500㎛ 이하이면 되며, 바람직하게는 100㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 60㎛ 이하이고, 더욱 바람직하게는 50㎛ 이하이다.
단, 피유지면의 선택에 제한이 없어지고, 피유지면의 변경이 가능하게 되는 등의 이유로부터, 피유지면으로서 사용하지 않는 모따기부에 대해서도 피유지면과 동등한 평탄도인 것이 보다 바람직하다. 따라서, 피유지면으로서 사용하지 않는 모따기부에 대해서도, 평탄도가 각각 25㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 10㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 5㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다.
상기에서는, 측면(2, 2')과 주면(1, 1') 사이의 코너부에 설치된 모따기부를 피유지면으로서 설명했지만, 측면(3, 3')과 주면(1, 1') 사이의 코너부에 설치된 모따기부를 피유지면으로 해도 된다. 이 경우, 피유지면이 되는 모따기부의 평탄도가 각각 25㎛ 이하, 바람직하게는 10㎛ 이하, 보다 바람직하게는 5㎛ 이하이다.
이 경우, 피유지면으로서 사용하지 않는 측의 모따기부(측면(2, 2')과 주면(1, 1') 사이의 코너부에 설치된 모따기부(4, 4'))의 평탄도는 각각 25㎛ 이하로 할 필요는 없고, 통상 요구되는 레벨의 평탄도, 예를 들어 각각 500㎛ 이하이면 되는데, 바람직하게는 100㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 60㎛ 이하이고, 더욱 바람직하게는 50㎛ 이하이다.
단, 상술한 바와 같이, 피유지면으로서 사용하지 않는 모따기부에 대해서도 평탄도가 각각 25㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 10㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 5㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다.
제2 저팽창 유리 기판에 있어서도, 주면(1)을 직립시킨 상태에서 기판(10)의 피유지면(모따기부(4, 4'))을 유지구(20)에 유지했을 때에 기판(10)이 국소적으로 변형되는 것을 방지하기 위해서는, 측면(2, 2')의 평행도가 0.01mm/인치 이하인 것이 바람직하고, 0.005mm/인치 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.002mm/인치 이하인 것이 더욱 바람직하고, 0.001mm/인치 이하인 것이 특히 바람직하다.
마찬가지의 이유로부터 주면(1)(혹은 주면(1'))과 측면(2, 2')의 직각도가 각각 0.01mm/인치 이하인 것이 바람직하고, 0.005mm/인치 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.003mm/인치 이하인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 측면(3, 3')과 주면(1, 1') 사이의 코너부에 설치된 모따기부를 피유지면으로 하는 경우, 측면(3, 3')의 평행도가 0.01mm/인치 이하인 것이 바람직하고, 0.005mm/인치 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.002mm/인치인 것이 더욱 바람직하고, 0.001mm/인치 이하인 것이 특히 바람직하다. 또한, 주면(1)(혹은 주면(1'))과 측면(3, 3')의 직각도가 각각 0.01mm/인치 이하인 것이 바람직하고, 0.005mm/인치 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.003mm/인치 이하인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 반사형 마스크용 저팽창 유리 기판의 제3 형태(이하, 「제3 저팽창 유리 기판」이라고 함)에서는, 4개의 측면(2, 2', 3, 3') 중 서로 대향하는 위치 관계에 있는 2개의 측면(측면(2, 2'))의 평탄도 각각이 25㎛ 이하이며, 또한 측면(2, 2')과 주면(1, 1') 사이의 코너부에 설치된 모따기부(4, 4')의 평탄도가 각각 25㎛ 이하이다.
제3 저팽창 유리 기판에 있어서, 측면(2, 2')의 평탄도를 각각 25㎛ 이하로 하는 이유는, 제1 저팽창 유리 기판에서 측면(2, 2')의 평탄도를 각각 25㎛ 이하로 하는 이유와 마찬가지이며, 모따기부(4, 4')의 평탄도를 각각 25㎛ 이하로 하는 이유는 제2 저팽창 유리 기판에서 모따기부의 평탄도를 각각 25㎛ 이하로 하는 이유와 마찬가지이다.
측면(2, 2')의 측을 피유지면으로 하는 경우, 유지구의 형상에 따라서는, 측면(2, 2') 및 상기 측면(2, 2')과 주면(1, 1') 사이의 코너부에 설치된 모따기부(4, 4') 양쪽이 유지구와 접하는 경우도 있다. 이 경우, 측면(2, 2') 및 모따기부(4, 4')가 피유지면이 된다.
이 경우, 피유지면이 되는 측면(2, 2') 및 모따기부(4, 4') 중 적어도 하나의 평탄도가 크면, 주면을 직립시킨 상태에서 기판을 유지했을 때에 기판에 국소적인 변형이 발생하게 되어, 주면의 평탄도의 측정에 영향을 미치게 된다.
측면(2, 2') 및 모따기부(4, 4')의 평탄도가 각각 25㎛ 이하이면, 주면을 직립시킨 상태에서 기판의 측면을 유지했을 때에 기판에 국소적인 변형이 발생하지 않아, 주면의 평탄도의 측정에 영향을 미치지 않는다. 따라서, 주면의 평탄도를 오차 ±10nm 이내라는 매우 높은 정밀도로 측정할 수 있다.
측면(2, 2') 및 모따기부(4, 4')의 평탄도는 각각 10㎛ 이하인 것이 바람직하고, 5㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
한편, 피유지면으로서 사용하지 않는 측면(측면(3, 3'))의 평탄도, 및 상기 측면(측면(3, 3'))과 주면(1, 1') 사이의 코너부에 설치된 모따기부의 평탄도는 각각 25㎛ 이하로 할 필요는 없고, 통상 요구되는 레벨의 평탄도, 예를 들어 각각 500㎛ 이하이면 되는데, 바람직하게는 100㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 60㎛ 이하이고, 더욱 바람직하게는 50㎛ 이하이다.
단, 상술한 바와 같이, 피유지면으로서 사용하지 않는 측면, 혹은 모따기부에 대해서도 평탄도가 각각 25㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 10㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 5㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다.
상기에서는, 측면(2, 2') 및 측면(2, 2')과 주면(1, 1') 사이의 코너부에 설치된 모따기부(4, 4')를 피유지면으로서 설명했지만, 측면(3, 3') 및 측면(3, 3')과 주면(1, 1') 사이의 코너부에 설치된 모따기부를 피유지면으로 해도 된다. 이 경우, 피유지면이 되는 측면(3, 3') 및 측면(3, 3')과 주면(1, 1') 사이의 코너부에 설치된 모따기부의 평탄도가 각각 25㎛ 이하, 바람직하게는 10㎛ 이하, 보다 바람직하게는 5㎛ 이하이다.
이 경우, 피유지면으로서 사용하지 않는 측의 측면(2, 2') 및 측면(2, 2')과 주면(1, 1') 사이의 코너부에 설치된 모따기부(4, 4')의 평탄도는 각각 25㎛ 이하로 할 필요는 없고, 통상 요구되는 레벨의 평탄도, 예를 들어 각각 500㎛ 이하이면 되는데, 바람직하게는 100㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 60㎛ 이하이고, 더욱 바람직하게는 50㎛ 이하이다.
단, 상술한 바와 같이, 피유지면으로서 사용하지 않는 측면, 혹은 모따기부에 대해서도 평탄도가 각각 25㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 10㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 5㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다.
제3 저팽창 유리 기판에 있어서도, 주면(1)을 직립시킨 상태에서 기판(10)의 피유지면(측면(2, 2') 및/또는 모따기부(4, 4'))을 유지구(20)에 유지했을 때에 기판(10)이 국소적으로 변형되는 것을 방지하기 위해서는, 측면(2, 2')의 평행도가 0.01mm/인치 이하인 것이 바람직하고, 0.005mm/인치 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.002mm/인치 이하인 것이 더욱 바람직하고, 0.001mm/인치 이하인 것이 특히 바람직하다.
마찬가지의 이유로부터 주면(1)(혹은 주면(1'))과 측면(2, 2')의 직각도가 각각 0.01mm/인치 이하인 것이 바람직하고, 0.005mm/인치 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.003mm/인치 이하인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 측면(3, 3') 및 측면(3, 3')과 주면(1, 1') 사이의 코너부에 설치된 모따기부를 피유지면으로 하는 경우, 측면(3, 3')의 평행도가 0.01mm/인치 이하인 것이 바람직하고, 0.005mm/인치 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.002mm/인치 이하인 것이 더욱 바람직하고, 0.001mm/인치 이하인 것이 특히 바람직하다. 또한, 주면(1)(혹은 주면(1'))과 측면(3, 3')의 직각도가 각각 0.01mm/인치 이하인 것이 바람직하고, 0.005mm/인치 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.003mm/인치 이하인 것이 더욱 바람직하다.
상기한 제1 내지 제3 저팽창 유리 기판은, 원하는 치수 및 형상으로 되도록 저팽창 유리 또는 초저팽창 유리로부터 잘라내고, 모따기 가공하여 모따기부 및 노치부를 형성한 판 형상체에 있어서, 피유지면이 되는 측면 및/또는 모따기부가, 평탄도가 각각 25㎛ 이하로 되도록 정밀 연마함으로써 얻을 수 있다. 정밀 연마 방법으로서는, 예를 들어 피유지면이 되는 측면 및/또는 모따기부를 입도 #1000 이하의 고정 지석을 사용하여 연마하는 방법, 입경이 0.1 내지 3㎛, 바람직하게는 0.5 내지 2㎛의 지립을 사용하여 브러시 연마하는 방법, 스펀지 형상의 공구를 사용하여 연마 가공하는 방법 등을 들 수 있다.
또한, 피유지면이 되는 측의 측면의 평행도 및/또는 기판의 주면과 피유지면이 되는 측의 측면의 직각도에 대해서도, 상기한 정밀 연마 방법을 사용하여 측면의 평행도가 0.01mm/인치 이하로 되도록, 및/또는 주면과 측면의 직각도가 각각 0.01mm/인치 이하로 되도록 정밀 연마할 수 있다.
또한, 예비 연마 후의 유리 기판에 대해서, 피유지면이 되는 측면의 평탄도를 평탄도 측정기, 예를 들어 Corning Tropel사제 FM200을 사용하여 측정하고, 얻어진 측면의 평탄도에 기초하여, 측면의 가공 조건을 부위마다 설정함으로써, 피유지면이 되는 측면의 평탄도가 각각 25㎛ 이하인 제1 저팽창 유리 기판을 얻을 수도 있다.
여기서, 예비 연마로서는 금속 또는 수지에 지립을 함침시킨 것에 의한 연마 등을 들 수 있다.
유리 기판의 측면의 평탄도의 측정 결과는 이차원 형상을 한 측면의 각 부위에 있어서의 고저차를 나타내는 평탄도 맵(이하, 「평탄도 맵」이라고 함)이 된다. 이차원 형상을 한 측면의 좌표를 (x, y)로 한 경우, 평탄도 맵은 S(x, y) (㎛)로 표현된다. 가공 시간은 T(x, y)(min)로 표현된다. 가공 레이트를 Y(㎛/min)로 한 경우, 이들의 관계는 하기 식으로 표현된다.
T(x, y)=S(x, y)/Y
따라서, 측면의 평탄도의 측정으로부터 얻어진 결과에 기초하여 가공 조건을 설정하는 경우, 상기 식에 따라, 가공 조건, 구체적으로는 가공 시간을 설정한다.
가공 방법으로서는, 상기한 정밀 연마 방법을 사용하는 것이 바람직하다.
반도체 제조 공정의 리소그래피 공정에 사용되는 반사형 마스크용 저팽창 유리 기판으로서는, 통상 다수의 로트가 제조된다. 그로 인해, 피유지면이 되는 측면 및/또는 모따기부를 평탄도가 각각 25㎛ 이하로 되도록 정밀 연마하고, 제조한 반사형 마스크용 저팽창 유리 기판에 대해, 피유지면이 되는 측면 및/또는 모따기부의 평탄도를 측정함으로써, 정밀 연마 후의 측면 및/또는 모따기부의 평탄도의 경향을 알 수 있다.
또한, 피유지면이 되는 측의 측면의 평행도, 및/또는 기판의 주면과 피유지면이 되는 측의 측면의 직각도를 측정함으로써, 정밀 연마 후의 피유지면이 되는 측의 측면의 평행도, 및/또는 기판의 주면과 피유지면이 되는 측의 측면의 직각도의 경향을 알 수 있다.
반사형 마스크용 저팽창 유리 기판을 새롭게 제조할 때, 이들 경향에 기초하여, 측면 및/또는 모따기부의 가공 조건을 부위마다 설정함으로써, 피유지면이 되는 측면 및/또는 모따기부를 평탄도가 각각 25㎛ 이하로 되도록 가공할 수도 있다. 마찬가지로, 이들의 경향에 기초하여, 측면의 가공 조건을 부위마다 설정함으로써, 피유지면이 되는 측의 측면을 평행도가 0.01mm/인치 이하로 되도록, 및/또는 기판의 주면과 피유지면이 되는 측의 측면의 직각도가 각각 0.01mm/인치 이하로 되도록 가공할 수도 있다.
또한, 앞서 제조한 반사형 마스크용 저팽창 유리 기판의 측정으로부터 얻어진 경향에 기초하여, 측면 및/또는 모따기부의 가공 조건을 부위마다 설정하여 측면 및/또는 모따기부를 가공하는 수순은 예비 연마 후의 유리 기판의 측면의 평탄도에 기초하여, 측면의 가공 조건을 부위마다 설정하는 수순과 마찬가지의 사고 방식으로 행할 수 있다.
본 출원은 2008년 12월 17일 출원된 일본 특허 출원 제2008-320876호에 기초하는 것이고, 그의 내용은 여기에 참조로서 도입된다.
1, 1': 주면
2, 2': 측면
3, 3': 측면
4, 4': 모따기부
5: 노치부
6: 모따기부
10: 저팽창 유리 기판
20: 유지구

Claims (8)

  1. 반도체 제조 공정의 리소그래피 공정에 사용되는 반사형 마스크의 기재인 저팽창 유리 기판이며, 상기 저팽창 유리 기판의 외주를 따라 형성되는 측면 중 서로 대향하는 위치 관계에 있는 2개의 측면의 평탄도가 각각 25㎛ 이하인, 반사형 마스크용 저팽창 유리 기판.
  2. 반도체 제조 공정의 리소그래피 공정에 사용되는 반사형 마스크의 기재인 저팽창 유리 기판이며, 상기 저팽창 유리 기판의 외주를 따라 형성되는 측면 중 서로 대향하는 위치 관계에 있는 2개의 측면과 상기 저팽창 유리 기판의 주면 사이의 코너부에 설치된 모따기부의 평탄도가 각각 25㎛ 이하인, 반사형 마스크용 저팽창 유리 기판.
  3. 반도체 제조 공정의 리소그래피 공정에 사용되는 반사형 마스크의 기재인 저팽창 유리 기판이며, 상기 저팽창 유리 기판의 외주를 따라 형성되는 측면 중 서로 대향하는 위치 관계에 있는 2개의 측면의 평탄도 및 상기 2개의 측면과 상기 저팽창 유리 기판의 주면 사이의 코너부에 설치된 모따기부의 평탄도가 각각 25㎛ 이하인, 반사형 마스크용 저팽창 유리 기판.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 2개의 측면의 평행도가 0.01mm/인치 이하인, 반사형 마스크용 저팽창 유리 기판.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 저팽창 유리 기판의 주면과 상기 2개의 측면의 직각도가 각각 0.01mm/인치 이하인, 반사형 마스크용 저팽창 유리 기판.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 저팽창 유리 기판이, 20℃ 혹은 60℃에서의 열팽창 계수가 0±30ppb/℃인 저팽창 유리 기판인, 반사형 마스크용 저팽창 유리 기판.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 반사형 마스크용 저팽창 유리 기판을 구비하는 반사형 마스크.
  8. 반도체 제조 공정의 리소그래피 공정에 사용되는 반사형 마스크의 기재인 저팽창 유리 기판의 가공 방법이며,
    상기 저팽창 유리 기판의 외주를 따라 형성되는 측면 중 서로 대향하는 위치 관계에 있는 2개의 측면의 예비 연마 후의 평탄도를 측정하고, 상기 2개의 측면의 평탄도에 기초하여, 상기 2개의 측면의 가공 조건을 부위마다 설정하는, 저팽창 유리 기판의 가공 방법.
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