KR20150097484A - 마스크 블랭크용 기판처리장치, 마스크 블랭크용 기판처리방법, 마스크 블랭크용 기판의 제조방법, 마스크 블랭크의 제조방법 및 전사용 마스크의 제조방법 - Google Patents

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다케유키 야마다
도시히코 오리하라
다카히토 니시무라
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Abstract

본 발명은 높은 레벨의 평활성과 저결함 품질을 만족시키도록 마스크 블랭크용 기판을 표면 처리하기 위한 마스크 블랭크용 기판처리장치, 마스크 블랭크용 기판처리방법, 마스크 블랭크용 기판의 제조방법, 마스크 블랭크의 제조방법, 및 전사용 마스크의 제조방법을 제공한다. 마스크 블랭크용 기판처리장치(1)는, 기판(Y)을 지지하는 기판지지수단(3)과, 기판(Y)의 주표면에 대향하여 배치되는 촉매면(4a)을 갖는 촉매 정반(4)과, 촉매면(4a)과 주표면을 접촉 또는 접근시킨 상태에서 상대운동시키는 상대운동수단(5)과, 주표면에 CARE용의 제 1 처리유체를 공급하는 제 1 처리유체 공급수단(6)과, 주표면에 부착된 이물을 물리적인 작용을 이용하여 주표면으로부터 제거하는 물리세정수단(7)을 갖는다.

Description

마스크 블랭크용 기판처리장치, 마스크 블랭크용 기판처리방법, 마스크 블랭크용 기판의 제조방법, 마스크 블랭크의 제조방법 및 전사용 마스크의 제조방법{MASK BLANK SUBSTRATE PROCESSING DEVICE, MASK BLANK SUBSTRATE PROCESSING METHOD, MASK BLANK SUBSTRATE FABRICATION METHOD, MASK BLANK FABRICATION METHOD, AND TRANSFER MASK FABRICATION METHOD}
본 발명은 마스크 블랭크용 기판의 연마된 표면에 잔존하는 미소 결함을 저감하고, 또한 원하는 평활성을 얻기 위한 마스크 블랭크용 기판처리장치, 마스크 블랭크용 기판처리방법, 및 마스크 블랭크용 기판의 제조방법, 해당 기판을 이용한 마스크 블랭크의 제조방법, 그리고 해당 마스크 블랭크를 이용한 전사용 마스크의 제조방법에 관한 것이다.
근래의 초LSI 디바이스 등의 고집적회로의 고밀도화나 고정밀화에 따라, 마스크 블랭크용 기판 등의 전자 디바이스용 기판의 평활성이나 저결함 품질에 대한 요구는 해마다 엄격해지는 상황에 있다.
여기서, 종래의 마스크 블랭크용 유리 기판의 주표면상의 표면 거칠기를 저감하여 평활성이나 저결함 품질을 향상시키는 방법으로는, 예를 들면 합성석영 유리 기판의 주표면을 콜로이달 실리카 등의 산화물로 이루어지는 연마지립을 포함하는 연마액으로 정밀 연마한 후나 당해 주표면에의 성막 전에, 저농도의 불산 수용액으로 세정 처리하는 방법(특허문헌 1), 또한 저농도의 불산 수용액으로 처리한 후에 알칼리액으로 세정하는 방법(특허문헌 2), 및 유리 기판의 표면을 콜로이달 실리카 함유의 연마 슬러리를 이용하여 양면 연마기로 연마한 후에 황산과수로 세정하는 방법(특허문헌 3)이 알려져 있다.
그런데, 최근, 상술한 바와 같은 초LSI 디바이스 등의 고집적회로의 패턴 미세화의 요구에도 대응할 수 있도록 한층 더 노광 파장의 단파장화가 진행되고 있고, 특히 파장이 0.2~100nm 정도의 극자외(Extreme Ultra Violet：이하, EUV라고 한다)광을 노광광으로서 이용하는 EUV 노광용 반사형 마스크 블랭크 등의 개발도 진행되고 있다.
그러나, 예를 들면 ArF 레이저광(파장：193nm)을 노광광으로서 사용한 경우에서는 그다지 큰 문제가 되지 않는, 예를 들면 30nm급의 미세한 결함이어도, 예를 들면 노광 파장 13.5nm의 EUV광을 이용하는 EUV 노광용 마스크 블랭크에서는 노광 파장보다 큰 상기 미세한 결함이 문제가 된다는 곤란함이 있다.　
그래서, 마스크 블랭크용 기판의 주표면에 상기와 같은 치명적인 사이즈의 결함이 남지 않도록 하기 위해 기판 가공 프로세스 개발이 실시되고 있다.
한편, 상기 사이즈의 미세 결함을 검사하기 위한 결함검사장치도 고감도화가 진행되고 있다. 특히, 명시야 조명계의 결함검사장치에서는, 결함 검사 기준을 보다 미세한 결함에까지 확대시키면, 기판주표면의 표면 거칠기에 기인하는 백그라운드 노이즈를 결함으로서 검출해 버리는 의사 결함 문제가 발생하는 일이 있다.
이 때문에, EUV 노광용 마스크 블랭크용 기판에 대해서는 Rms(제곱평균평방근 거칠기)로 0.08nm 이하의 평활성이 요구되고 있다.
그런데, 최근, 촉매 기준 에칭(Catalyst Referred Etching：이하, CARE이라고도 한다)법이 제안되고 있다(특허문헌 4).
이 CARE법은, 예를 들면 SiC 등의 결정성 기판의 주표면과 촉매와의 사이에 산성액 등의 처리액을 개재시킨 상태에서 양자를 접근 또는 접촉시킴으로써, 촉매에 흡착하고 있는 처리액 중의 분자로부터 생성된 활성종에 의해서, 그 주표면에 기계적 가공이나 연마 가공에 의해 결정 결함으로서 생긴 미세한 볼록부(가공 변질층)를 선택적으로 제거하여 그 주표면의 평탄화나 평활화를 도모하는 것이다.
일본국 특허 제3879827호 공보　 일본국 특허 제3879828호 공보 일본국 특개 2006-35413호 공보 일본국 특개 2009-117782호 공보
　그러나, 특허문헌 1 및 2에 개시된 방법은, 원래 상술한 바와 같은 EUV 노광용 마스크 블랭크용 기판의 주표면에 대한 표면 처리에 적용하는 것을 상정하고 있지 않고, 현실에 적용한다고 해도, 상술한 바와 같은 높은 평활성의 요구를 만족시키는 것이 곤란하다. 또, 특허문헌 3에 개시된 방법은 양면 연마기를 사용하는 기판 가공방법이기 때문에 평활화에는 한계가 있어, 이 방법도 EUV 노광용 마스크 블랭크용 기판의 주표면에 대한 표면 처리에의 적용이 곤란하다.
또, 마스크 블랭크용 기판의 가공방법으로서 상기의 특허문헌 4에 기재된 것과 같은 CARE법을 적용했다고 해도, Rms(제곱평균평방근 거칠기)로 0.08nm 이하의 높은 평활성과 저결함 품질(노광광의 파장보다 큰 결함이 발생하지 않는 레벨의 품질)을 동시에 만족시키는, 예를 들면 EUV 노광용의 마스크 블랭크용 기판을 얻는 것은 곤란하다.
또, 기판 재료로서, 예를 들면 SiO2-TiO2계 유리를 사용한 경우에 있어서, 그 기판은 SiO2와 TiO2의 혼정(混晶)으로 이루어지는 것이며, 상기 CARE법에서의 처리액으로서 산성액을 사용하면, 그 산성액에 의해 기판 표면상의 티탄(Ti)이 선택적으로 녹아 그 부분이 표면 결함이 될 가능성도 있다. 이 때문에, 상기 CARE법을 마스크 블랭크용 기판의 가공방법으로서 적용하는 경우에는 기판 재료와 처리액과의 관계를 충분히 검토할 필요가 있어 용이하게 적용할 수 없다.
본 발명은 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 반도체 디자인 룰로, 예를 들면 1Xnm 세대(hp14nm, hp10nm 등) 이후에 요구되는 높은 레벨의 평활성과 저결함 품질을 만족시키도록 마스크 블랭크용 기판을 표면 처리하기 위한 마스크 블랭크용 기판처리장치, 마스크 블랭크용 기판처리방법, 및 마스크 블랭크용 기판의 제조방법, 해당 기판을 이용한 마스크 블랭크의 제조방법, 그리고 해당 마스크 블랭크를 이용한 전사용 마스크의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은 이하의 구성을 갖는다.
(구성 1) 마스크 블랭크용 기판에 처리유체를 공급하여 처리하기 위한 마스크 블랭크용 기판처리장치로서, 상기 마스크 블랭크용 기판을 동작 가능한 상태로 지지하는 기판지지수단과, 해당 기판지지수단에 의해 지지된 상기 마스크 블랭크용 기판의 주표면에 대향하여 배치되는 촉매면을 갖는 촉매 정반과, 상기 촉매 정반의 촉매면과 상기 기판을 접촉 또는 접근시킨 상태에서 상대운동시키는 상대운동수단과, 상기 주표면에 촉매 기준 에칭을 실시하기 위한 제 1 처리유체를 공급하는 제 1 처리유체 공급수단과, 상기 주표면에 부착된 이물을 물리적인 작용을 이용하여 상기 주표면으로부터 제거하는 물리세정수단을 갖는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크용 기판처리장치.
(구성 2) 상기 주표면에 물리세정을 실시하기 위한 적어도 1종의 제 2 처리유체를 공급하는 제 2 처리유체 공급수단을 추가로 갖는 것을 특징으로 하는 구성 1에 기재한 마스크 블랭크용 기판처리장치.
(구성 3) 상기 촉매면의 면적은 상기 주표면의 면적보다 작은 것을 특징으로 하는 구성 1에 기재한 마스크 블랭크용 기판처리장치.
(구성 4) 상기 기판지지수단은 상기 마스크 블랭크용 기판을 수평으로 지지하는 동시에, 상기 주표면의 중심을 지나고, 또한 상기 주표면에 대해 수직 방향의 선을 중심축으로 하여 상기 마스크 블랭크용 기판을 회전 가능하게 지지하는 것인 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재한 마스크 블랭크용 기판처리장치.
(구성 5) 상기 기판지지수단은 상기 마스크 블랭크용 기판의 상기 주표면 또는 해당 주표면에 인접하여 형성된 모따기면을 지지하는 것인 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 4 중 어느 한 항에 기재한 마스크 블랭크용 기판처리장치.
(구성 6) 상기 상대운동수단은 상기 촉매 정반의 상기 촉매면을 상기 기판지지수단에 의해 지지된 상기 마스크 블랭크용 기판의 상기 주표면의 중심과 그 가장자리부와의 사이에서 수평 방향으로 이동시키는 것이 가능하고, 또한 상기 촉매 정반의 상기 촉매면을 상기 주표면에 대해 수직 방향으로 이동시키는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 5 중 어느 한 항에 기재한 마스크 블랭크용 기판처리장치.
(구성 7) 상기 물리세정수단은 매엽식 메가소닉 세정수단, 이류체(二流體) 노즐 세정수단 및 브러시 세정수단으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 세정수단인 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 6 중 어느 한 항에 기재한 마스크 블랭크용 기판처리장치.
(구성 8) 상기 마스크 블랭크용 기판을 수용하는 챔버를 추가로 포함하고, 해당 챔버 내에는 상기 기판지지수단과, 상기 촉매 정반과, 상기 상대운동수단과, 상기 제 1 처리유체 공급수단과, 상기 물리세정수단과, 상기 제 2 처리유체 공급수단이 배치되어 설치되어 있고, 상기 마스크 블랭크용 기판의 상기 주표면에 대한 상기 촉매 기준 에칭 및 상기 물리세정을 상기 챔버 내에서 실시하는 것을 특징으로 하는 구성 2 내지 7 중 어느 한 항에 기재한 마스크 블랭크용 기판처리장치.
(구성 9) 상기 촉매 정반의 적어도 상기 촉매면은 알루미늄, 스칸듐, 티탄, 바나듐, 크롬, 망간, 철, 코발트, 니켈, 동, 아연, 이트륨 지르코늄, 니오브, 몰리브덴, 테크네튬, 루테늄, 로듐, 팔라듐, 은, 하프늄, 탄탈, 텅스텐, 레늄, 오스뮴, 이리듐, 백금, 금으로부터 선택되는 전이금속 및 이들 중 적어도 하나를 포함하는 합금으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 8 중 어느 한 항에 기재한 마스크 블랭크용 기판처리장치.
(구성 10) 상기 제 1 처리유체 및 상기 제 2 처리유체는, 모두 순수(純水)인 것을 특징으로 하는 구성 9에 기재한 마스크 블랭크용 기판처리장치.
(구성 11) 마스크 블랭크용 기판에 처리유체를 공급하여 처리하는 공정을 포함하는 마스크 블랭크용 기판처리방법으로서, 상기 기판의 주표면에 제 1 처리유체를 공급하여 상기 주표면에 접촉시키고, 또한 촉매 정반의 촉매면을 상기 주표면에 접촉 또는 접근시킨 상태에서, 상기 기판과 상기 촉매면을 상대운동시킴으로써, 상기 주표면을 촉매 기준 에칭하는 촉매 기준 에칭공정과, 상기 주표면에 부착된 이물을 물리적인 작용을 이용하여 상기 주표면으로부터 제거하는 물리세정공정을 갖는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크용 기판처리방법.
(구성 12) 상기 물리세정공정은 상기 주표면에 대해 제 2 처리유체를 공급하여 실시하는 것을 특징으로 하는 구성 11에 기재한 마스크 블랭크용 기판처리방법.
(구성 13) 상기 물리세정공정은 촉매 기준 에칭공정 후에 실시하는 것을 특징으로 하는 구성 11 또는 12에 기재한 마스크 블랭크용 기판처리방법.
(구성 14) 상기 물리세정공정은 촉매 기준 에칭공정 전후에 실시하는 것을 특징으로 하는 구성 11 또는 12에 기재한 마스크 블랭크용 기판처리방법.
(구성 15) 상기 촉매 기준 에칭공정 전에 실시하는 상기 물리세정공정에서의 상기 제 2 처리유체는 약액을 포함하는 것을 특징으로 하는 구성 14에 기재한 마스크 블랭크용 기판처리방법.
(구성 16) 상기 촉매 기준 에칭공정 전에 화학세정공정을 실시하는 것을 특징으로 하는 구성 11 내지 15 중 어느 한 항에 기재한 마스크 블랭크용 기판처리방법.
(구성 17) 구성 11 내지 16 중 어느 한 항에 기재한 마스크 블랭크용 기판처리방법을 거쳐 마스크 블랭크용 기판을 제작하는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크용 기판의 제조방법.
(구성 18) 구성 17에 기재한 제조방법에 의해서 얻어지는 마스크 블랭크용 기판의 주표면상에 고굴절률층과 저굴절률층을 교대로 적층한 다층 반사막을 형성하여 다층 반사막 부착 기판을 제작하는 것을 특징으로 하는 다층 반사막 부착 기판의 제조방법.
(구성 19) 상기 다층 반사막은 고굴절률 재료와 저굴절률 재료의 타겟을 이용한 이온 빔 스퍼터링에 의해, 상기 고굴절률 재료와 상기 저굴절률 재료의 스퍼터 입자를 상기 주표면의 법선에 대해 0도 이상 30도 이하의 입사각도로 입사시켜 상기 다층 반사막을 성막하는 것을 특징으로 하는 구성 18에 기재한 다층 반사막 부착 기판의 제조방법.
(구성 20) 구성 11 내지 16 중 어느 한 항에 기재한 처리방법을 거쳐 얻어진 마스크 블랭크용 기판의 주표면상, 또는 구성 18 혹은 19에 기재한 다층 반사막 부착 기판의 상기 다층 반사막상에, 전사 패턴 형성용 박막을 형성하여 마스크 블랭크를 제작하는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크의 제조방법.
(구성 21) 구성 20에 기재한 마스크 블랭크의 제조방법에 의해서 얻어진 마스크 블랭크의 상기 전사 패턴 형성용 박막을 패터닝하여 상기 주표면상에 전사 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 전사용 마스크의 제조방법.
본 발명에 따른 마스크 블랭크용 기판처리장치(구성 1)에 의하면, 기판지지수단에 의해 지지된 마스크 블랭크용 기판의 주표면에, 제 1 처리유체 공급수단으로부터의 제 1 처리유체를 접촉시키고, 또한 촉매 정반의 촉매면을 접촉 또는 접근시킨 상태에서, 상대운동수단에 의해 기판과 촉매면을 상대운동시킴으로써, 주표면을 촉매 기준 에칭하여 주표면에 높은 평활성을 부여하는 촉매 기준 에칭과, 물리세정수단에 의해 주표면에 부착된 이물을 제거하여 주표면에 저결함 품질을 부여하는 물리세정을 실시할 수 있다. 따라서, 이 마스크 블랭크용 기판처리장치에 의한 기판처리에 의해, 주표면이 마스크 블랭크용 기판으로서 요구되는 레벨이 높은 평활성 및 저결함 품질을 겸비하는 기판을 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 마스크 블랭크용 기판처리방법(구성 11), 및 마스크 블랭크용 기판의 제조방법(구성 17)에 의하면, 마스크 블랭크용 기판의 주표면에 대해 촉매 기준 에칭공정에 의해 높은 평활성을 부여할 수 있고, 또 물리세정공정에 의해 저결함 품질을 부여할 수 있다. 따라서, 이 마스크 블랭크용 기판처리방법 및 마스크 블랭크용 기판의 제조방법에 의해, 주표면이 마스크 블랭크용 기판으로서 요구되는 레벨이 높은 평활성 및 저결함 품질을 겸비하는 기판을 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 다층 반사막 부착 기판의 제조방법(구성 18)에 의하면, 상기 기판처리방법을 거쳐 얻어진 마스크 블랭크용 기판의 주표면이 높은 평활성 및 저결함 품질을 겸비하고 있기 때문에, 그 주표면상에 기판의 평활성이나 표면 결함 등에 기인하는 요철형상 결함의 발생이 매우 적은 다층 반사막을 형성할 수 있으므로, 저결함이며 고품질인 다층 반사막 부착 기판을 제작할 수 있다.
본 발명에 따른 마스크 블랭크의 제조방법(구성 19)에 의하면, 상기 기판처리방법을 거쳐 얻어진 마스크 블랭크용 기판의 주표면이 높은 평활성 및 저결함 품질을 겸비하고 있기 때문에, 그 주표면상에 기판의 평활성이나 표면 결함 등에 기인하는 요철형상 결함의 발생이 매우 적은 전사 패턴 형성용 박막을 형성할 수 있으므로, 저결함이며 고품질인 마스크 블랭크를 제작할 수 있다.
본 발명에 따른 전사용 마스크의 제조방법(구성 20)에 의하면, 상기 마스크 블랭크의 제조방법에 의해서 얻어진 마스크 블랭크의 전사 패턴 형성용 박막이 요철형상 결함의 발생이 매우 적기 때문에, 마스크 블랭크용 기판의 주표면상에 흑결함 등의 결함 발생이 매우 적은 전사 패턴을 형성할 수 있으므로, 저결함이며 고품질인 전사용 마스크를 제작할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태 1에 따른 마스크 블랭크용 기판처리장치의 구성을 나타내는 부분 단면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 마스크 블랭크용 기판처리장치의 구성을, 그 일부를 단면시(斷面視) 하여 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 마스크 블랭크용 기판처리장치의 기판지지수단에 의한 기판의 지지 구조(X부분)를 확대하여 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시형태 2에 따른 마스크 블랭크용 기판처리장치의 기판지지수단에 의한 기판의 지지 구조를 확대하여 나타내는 단면도이다.
실시형태 1.
도 1은 본 발명의 실시형태 1에 따른 마스크 블랭크용 기판처리장치(이하, 기판처리장치라고 한다)의 구성을 나타내는 부분 단면도이고, 도 2는 도 1에 나타낸 기판처리장치의 구성을, 그 일부를 단면시 하여 나타내는 평면도이며, 도 3은 도 1에 나타낸 기판처리장치의 기판지지수단에 의한 기판의 지지 구조(X부분)를 확대하여 나타내는 단면도이다.
이 실시형태 1에 의한 기판처리장치(1)는 한 장의 마스크 블랭크용 기판(이하, 기판이라고 한다)(Y)에 대해서, 필요한 처리유체를 공급하면서 CARE(촉매 기준 에칭)과 물리세정에 의한 일련의 표면 처리를 실시하기 위한 매엽식 장치이다.
보다 구체적으로는, 기판처리장치(1)는 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이 기판(Y)을 수용하는 대략 원통형상의 챔버(2)를 구비하고, 이 챔버(2) 내에는 기판(Y)을 지지하는 기판지지수단(3)과, 기판(Y)의 주표면에 대향하여 배치되는 촉매면(4a)을 갖는 평면시 원형상(狀)의 촉매 정반(4)과, 촉매 정반(4)의 촉매면(4a)과 기판(Y)의 주표면을 접촉 또는 접근시킨 상태에서 상대운동시키는 상대운동수단(5)과, 주표면에 CARE를 실시하기 위한 제 1 처리유체를 공급하는 제 1 처리유체 공급수단(6)과, 주표면에 부착된 이물을 물리적인 작용을 이용하여 주표면으로부터 제거하는 물리세정수단(7)과, 주표면에 물리세정을 실시하기 위한 적어도 1종의 제 2 처리유체를 공급하는 제 2 처리유체 공급수단(8)이 배치되어 설치되어 있다.
＜챔버(2)＞
챔버(2)는 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 기판(Y) 및 기판지지수단(3)을 수용하는 소직경부(9)와, 이 소직경부(9)의 상측에 설치되고, 촉매 정반(4), 상대운동수단(5), 제 1 처리유체 공급수단(6), 물리세정수단(7) 및 제 2 처리유체 공급수단(8)을 수용하는 대직경부(도시하지 않음)를 가지고 있다. 소직경부(9)의 바닥부(9a)의 중앙 부분에는 기판지지수단(3)의 회전축(후술)을 배치하여 설치하기 위한 중앙구멍부(9b)가 설치되어 있고, 또, 중앙구멍부(9b)의 외측의 바닥부(9a)에는 챔버(2) 내의 공기 등의 가스나 액체를 챔버(2)의 외부로 배출하는 배출관(9c)이 설치되어 있다. 이 배출관(9c)으로부터 배출된 공기, 가스 및 액체는 배출관(9c)에 설치된 기액분리수단(도시하지 않음)에 의해서 기액분리된 후, 각각 흡인배기수단(도시하지 않음) 및 배수수단(도시하지 않음)에 의해 장치(1)의 외부로 배기 또는 배수되도록 구성되어 있다.
챔버(2) 내에 수용되는 기판(Y)은 도 3에 나타내는 바와 같이, 제 1 주표면(Y1)과, 제 2 주표면(Y2)과, 측면(Y3)과, 제 1 주표면(Y1) 및 측면(Y3)과의 경계부를 모따기 가공하여 형성된 모따기면(Y4)과, 제 2 주표면(Y2) 및 측면(Y3)과의 경계부를 모따기 가공해 형성된 모따기면(Y5)을 가지고 있다. 이 실시형태 1에 있어서, 제 1 주표면(Y1)은 전사 패턴 형성용 박막이 형성되는 면(즉, 표면)이며, 제 2 주표면(Y2)은 전사 패턴 형성용 박막이 형성되지 않는 면(즉, 이면)이다. 여기서, 기판(Y)을 구성하는 재료로는, 예를 들면 합성석영 유리, 소다라임 유리, 보로실리케이트 유리, 알루미노실리케이트 유리, SiO2-TiO2계 유리 등의 유리나 유리 세라믹 등의 재료로부터 기판(Y)의 용도에 따라 적절히 선택된다. 예를 들면, 바이너리 마스크 블랭크나 위상 시프트 마스크 블랭크 등의 투과형 마스크 블랭크에 사용되는 기판 재료로는, 사용하는 노광 파장에 대해서 투과성을 갖는 재료를 선택할 필요가 있다. ArF 엑시머 레이저 노광용의 기판 재료로는 합성석영 유리가 바람직하다. 또, 반사형 마스크 블랭크에 사용되는 기판 재료로는 저열팽창의 특성을 갖는 SiO2-TiO2계 유리 등의 유리나 유리 세라믹이 바람직하다.
＜기판지지수단(3)＞
기판지지수단(3)은 직사각형상의 기판(Y)을 수평으로 지지하는 동시에, 그 기판(Y)의 주표면의 중심을 지나고, 또한, 그 주표면에 대해 수직축(Z)을 중심축으로 하여 기판(Y)을 회전 가능하게 지지하는 것이다. 보다 구체적으로는, 도 1에 나타내는 바와 같이 기판지지수단(3)은 챔버(2)의 중앙구멍부(9b) 내에 배치되어 설치되어, 아래쪽으로부터 수직으로 세워 설치하는 회전축(10)과, 이 회전축(10)의 상단에 고정된 바닥이 있는 통형상의 회전체(11)를 구비하고 있다. 회전축(10)은 수직축(Z)을 회전 중심으로 하여 구동장치(도시하지 않음)에 의해, 예를 들면 화살표(A) 방향으로 회전하는 것이고, 이 회전축(10)의 회전에 수반하여 회전축(10)에 고정된 회전체(11)도 일체적으로 회전하도록 구성되어 있다.
회전체(11)는 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 평면시 원형상의 바닥부(12)와, 이 바닥부(12)의 둘레가장자리부(周緣部)상에 세워 설치하는 둘레벽부(周壁部)(13)와, 이 둘레벽부(13)의 상단에 설치되어 기판(Y)을 지지하는 기판 지지부(14)로 개략 구성되어 있다. 이 회전체(11)의 회전 중심(수직축(Z))과, 기판 지지부(14)에 의해 지지되는 기판(Y)의 중심(주표면의 2개의 대각선의 교점)은 동축상에 배치되도록 구성되어 있다. 이에 따라, 회전체(11)의 회전에 의해서 기판(Y)이 기판 지지부(14) 내에서 수평 방향으로 시프트하는 것을 방지할 수 있다. 또한 회전체(11)는, 그 둘레벽부(13)와 챔버(2)와의 사이에 일정한 간극이 형성되도록 챔버(2) 내에 설치되어 있다. 바닥부(12)에는 회전체(11)와 챔버(2)를 연통(連通)시키기 위한 연통구멍(도시하지 않음)이 설치되어 있다.
기판 지지부(14)는 도 2에 나타내는 바와 같이, 평면시 원판상을 이루고 있고, 그 중앙부분에는 기판(Y)을 수용하기 위한 평면시 직사각형상의 기판 수용부(15)가 형성되어 있다. 이 기판 수용부(15)는 도 1 및 도 3에 나타내는 바와 같이 단면 대략 L자 형상을 이루고 있고, 수평으로 지지된 기판(Y)의 제 2 주표면(Y2)의 4개의 띠형상의 변가장자리 영역(기판(Y)의 제 1 주표면(Y1)에 형성되는 전사 패턴 형성용 박막의 형성 예정 영역에 대응하는 이면측 영역보다 외측의 바깥 가장자리 영역)에 접촉하도록 재치(載置)하고, 그 4개의 변가장자리 영역을 균등하게 지지하는 수평 지지면(16)과, 이 수평 지지면(16)에 대해 수직 방향으로 연재(延在)하는 수직벽부(17)를 가지고 있다.
여기서, 수평 지지면(16)에 의해서 지지된 기판(Y)의 상기 4개의 띠형상의 변가장자리 영역은, 기판(Y)의 가능한 한 넓은 범위를 세정하기 위해, 그 폭을 가능한 한 좁게하여, 그 면적을 작게 하는 것이 바람직하다. 또, 그 세정 효과를 기판(Y)의 제 1 주표면(Y1) 뿐만 아니라 측면(Y3)에도 미치게 하기 위해, 기판(Y)은 그 측면(Y3)이 수직벽부(17)로부터 약간 이간하도록 수평 지지면(16)상에 재치되는 것이 바람직하다. 이 때문에, 수평 지지면(16)의 안길이 치수는 상기 4개의 띠형상의 변가장자리 영역의 면적을 작게 하고, 또 수직벽부(17)와 기판(Y)의 측면(Y3)과의 이간 치수 등을 감안하여 설정된다.
수직벽부(17)의 높이 치수는, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이 수평 지지면(16)에 의해 지지되는 기판(Y)의 제 1 주표면(Y1)이 기판 지지부(14)의 상면(14a)보다 높아지게 설정되어 있다. 이와 같이 설정함으로써, 기판(Y)의 제 1 주표면(Y1)의 변가장자리 영역에 있어서도 CARE나 물리세정을 충분히 실시할 수 있는 점에서 바람직하다. 다만, 필요에 따라 제 1 주표면(Y1)을 기판 지지부(14)의 상면(14a)과 단차가 없게 하거나, 혹은 상면(14a)보다 낮게 해도 된다.
기판 수용부(15)의 수직벽부(17)에는 도 2에 나타내는 바와 같이, 핑거 수용부(17a)가 설치되어 있다. 이 핑거 수용부(17a)는 수평 지지면(16)상에 기판(Y)을 챔버(2) 위쪽에서부터 재치할 때, 혹은 수평 지지면(16)으로 지지된 기판(Y)을 떼어낼 때에 기판(Y)을 파지하는 핑거(도시하지 않음)의 스페이스를 확보하기 위한 오목한 곳이다.
또, 기판 수용부(15)의 수직벽부(17)의 네 귀퉁이에는 각각 오목부(17b)가 설치되어 있다. 이들 오목부(17b)는 수평 지지면(16)상에 기판(Y)을 떨어뜨려 넣을 때, 혹은 떼어낼 때에 기판(Y)의 4개의 모서리부를 수직벽부(17)에 맞닿지 않게 하기 위한 오목한 곳이다. 이러한 오목부(17b)를 설치함으로써, 당해 기판(Y)의 4개의 모서리부에 대해서도 CARE나 물리세정을 충분히 실시할 수 있다는 점에서 바람직하다. 또, 당해 오목부(17b)는 회전체(11) 내에 연통하도록 구성되어 있다. 이와 같이 구성함으로써, 당해 오목부(17b)를 통해 기판(Y)상에 공급되는 제 1 처리유체나 제 2 처리유체를 회전체(11) 내에 유하(流下)시킨 다음, 회전체(11) 내의 연통구멍(도시하지 않음)을 통해 챔버(2)의 배출관(9c)으로부터 배출할 수 있다.
이와 같은 기판지지수단(3)에는 회전체(11)의 기판 지지부(14)의 상면(14a)의 높이를, 예를 들면 광학적으로 검지하는 수단(도시하지 않음)과, 이 수단에 의해 검지된 높이 정보에 근거하여 상면(14a)의 높이를 소정치로 조정하는 기판 높이조정수단(도시하지 않음)이 설치되어 있다. 이들 수단에 의해, CARE를 실시할 때에 기판 지지부(14)에 지지된 기판(Y)의 주표면의 높이를 촉매 정반(4)의 촉매면(4a)과의 접근 또는 접촉에 적합한 위치로 조정할 수 있는 동시에, 물리세정을 실시할 때에 주표면의 높이를 물리세정수단(7)에 의한 주표면에의 물리세정에 적합한 위치로 조정할 수 있다. 또한, 기판 높이조정수단으로는, 예를 들면, 회전축(10)과 회전체(11) 사이에 배치되어 설치되고, 공기압을 조정하여 회전체(11)를 수직 방향으로 이동시키는 에어 실린더(도시하지 않음)를 들 수 있지만, 이것에 한정되는 것이 아니며 다른 주지의 수단을 선택할 수 있다.
＜촉매 정반(4)＞
촉매 정반(4)의 바닥부에는 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이 촉매면(4a)이 설치되어 있다. 이 촉매면(4a)의 면적은 기판(Y)의 주표면의 면적보다 작게 설정되어 있다. 이에 따라, 촉매 정반(4)을 소형화하여 장치 구성의 간략화를 도모할 수 있다. 또한, 촉매 정반(4)을 소형화함으로써 대형의 촉매면에서 발생할 수 있는 휨이나 내려앉음 등을 억제할 수 있으므로, 기판(Y)의 주표면 전체에 대한 CARE를 확실히 실시할 수 있다. 또, 촉매면(4a)의 면적이 기판(Y)의 주표면의 면적보다 작게 설정되어 있으므로, CARE 가공에 의해서 생기는 규산화물을 처리유체에 의해 효과적으로 기판(Y)의 주표면상으로부터 배제할 수 있기 때문에 CARE 가공 후의 결함 품질이 보다 양호해진다.
촉매 정반(4)의 적어도 촉매면(4a)을 구성하는 재료로는, 예를 들면, 알루미늄, 스칸듐, 티탄, 바나듐, 크롬, 망간, 철, 코발트, 니켈, 동, 아연, 이트륨 지르코늄, 니오브, 몰리브덴, 테크네튬, 루테늄, 로듐, 팔라듐, 은, 하프늄, 탄탈, 텅스텐, 레늄, 오스뮴, 이리듐, 백금, 금, 전이금속(철, 몰리브덴 등), 이들 중 적어도 하나의 금속을 포함하는 합금(SUS(스테인리스강) 등) 및 세라믹계 고체 촉매로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종의 재료를 들 수 있다. 이와 같은 촉매면(4a)을 구성하는 재료는 기판(Y)을 구성하는 재료나 후술의 제 1 처리유체와의 조합에 의해서 적절히 선택되는 것이 바람직하다.
＜상대운동수단(5)＞
이 실시형태 1에 있어서의 상대운동수단(5)은 촉매 정반(4)의 촉매면(4a)을 기판지지수단(3)에 의해 지지된 기판(Y)의 주표면의 중심과 그 변가장자리 영역과의 사이에서 수평 방향으로 이동시키는 수평이동수단과, 촉매 정반(4)의 촉매면(4a)을 주표면에 대해 수직 방향으로 이동시키는 수직이동수단과, 이들 수평이동수단과 수직이동수단이 서로 연동하도록 이들 양수단을 제어하는, 예를 들면 연산 장치 등의 제어 수단(도시하지 않음)으로 개략 구성되어 있다.
상대운동수단(5)에 있어서의 하나의 수평이동수단은 촉매 정반(4)을 지지하는 아암(18)과, 촉매 정반(4)을 회전시키는 회전축(19)과, 이 회전축(19)을 회전 구동하는 구동장치(도시하지 않음)에 의해 구성되어 있다. 또, 다른 수평이동수단은 상기 아암(18)과, 이 아암(18)을 선회시키는 선회축(20)과, 이 선회축(20)을 회전 구동하는 구동장치(도시하지 않음)에 의해 구성되어 있다. 아암(18)은, 그 기단부가 구동장치(도시하지 않음)에 의해 선회하는 선회축(20)에 의해 수평으로 지지되어 있고, 이 선회축(20)을 중심으로 하여, 도 2에 나타낸 대기 위치와 아암(18)에 의해 지지된 촉매 정반(4)의 촉매면(4a)이 기판(Y)의 중심에 도달하는 위치와의 사이에서 선회할 수 있도록 구성되어 있다. 이 선회에 의해, 촉매면(4a)을 기판지지수단(3)에 의해서 회전하는 기판(Y)의 주표면상의 전역에 걸쳐서 수평 이동시킬 수 있다. 또한, 아암(18)의 선회 동작은 선회 범위의 전역에 걸쳐서 일정한 속도로 선회하는 것이어도 되고, 또 필요에 따라 일정한 선회각 마다 단계적으로 선회하는 것이어도 된다. 또, 선회축(20)을 선회시키는 구동장치(도시하지 않음)와 회전축(19)을 회전시키는 구동장치(도시하지 않음)는 각각 개별이어도 되고, 또는 공통의 것이어도 된다.
상대운동수단(5)에 있어서의 하나의 수직이동수단은 기판지지수단(3)에 대해 설치된 기판 높이조정수단(도시하지 않음)에 의해 구성되어 있다. 또, 상대운동수단(5)에 있어서의 다른 수직이동수단은 촉매 정반(4)에 대해 설치된 촉매면 높이조정수단(도시하지 않음) 및 압력조정수단(도시하지 않음)에 의해 구성되어 있다. 또, 촉매 정반(4)에는, CARE를 실시할 때에 주표면과 촉매면(4a)과의 사이에 제 1 처리유체가 개재하는 것을 전제로 하여, 아암(18)의 선회 동작에 의해 주표면에 접근할 때의 촉매면(4a)의 높이를, 예를 들면 광학적으로 검지하는 수단(도시하지 않음)과, 이 수단에 의해 검지된 높이 정보에 근거하여 소정치로 조정하는 촉매면 높이조정수단(도시하지 않음)과, 기판(Y)의 주표면에 접촉할 때에 필요에 따라 주표면에 대해 촉매면(4a)에 의해서 인가되는 가공 압력을 검지하는 수단(도시하지 않음)과, 이 수단에 의해 검지된 가공 압력의 정보에 근거하여 소정치로 조정하는 압력조정수단(도시하지 않음)이 설치되어 있다. 이들 수단에 의해, CARE에 적합한 주표면과 촉매면(4a)과의 이간 거리나 가공 압력으로 조정할 수 있다. 촉매면 높이조정수단(도시하지 않음)으로는, 예를 들면 아암(18)을 지지하는 선회축(20)과 이 구동장치(도시하지 않음)와의 사이에 배치되어 설치되고, 공기압을 조정하여 선회축(20)을 수직 방향으로 이동시키는 에어 실린더(도시하지 않음)를 들 수 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 다른 주지의 수단을 선택할 수 있다. 또한 압력조정수단(도시하지 않음)이 촉매면(4a)의 높이를 조정하여 가공 압력을 조정하는 것인 경우에는 압력조정수단(도시하지 않음)을 생략하고, 촉매면 높이조정수단(도시하지 않음)에 의해 가공 압력을 조정해도 된다.
＜제 1 처리유체 공급수단(6)＞
제 1 처리유체 공급수단(6)은 상기 아암(18)의 하면으로부터 촉매 정반(4) 측을 향하여 비스듬히 아래쪽으로 연재(延在)하는 공급관(21)과, 이 공급관(21)의 하단부 선단에 설치되고, 또한 촉매 정반(4)의 촉매면(4a)을 향해 제 1 처리유체를 분사하는 분사 노즐(22)을 구비하고 있다.
공급관(21)은, 예를 들면 아암(18)의 내부를 거쳐, 제 1 처리유체 저류탱크(도시하지 않음) 및 가압 펌프(도시하지 않음)에 접속되어 있다.
분사 노즐(22)로부터 공급되는 제 1 처리유체로는, 기판(Y)을 유리 재료로 구성하는 경우, 예를 들면 순수, 오존수나 수소수 등의 기능수, 저농도의 알칼리성 수용액, 저농도의 산성 수용액으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 액체를 사용할 수 있다.
여기서, CARE를 실시하는 경우에 있어서는, 예를 들면, 기판(Y)의 구성 재료로서 노광광의 단파장화에 대응할 수 있는 마스크 블랭크용 기판에 적합한 합성석영 유리나 SiO2-TiO2계 유리를 이용하고, 촉매면(4a)의 구성 재료로서 내부식성이 뛰어난 백금을 이용하며, 제 1 처리유체로서 코스트면에서 뛰어난 순수를 이용할 수 있다. 이 경우에는, 후술하는 바와 같이 기판(Y)의 주표면상의 미세한 볼록부를 선택적으로 제거할 수 있어 주표면의 표면 거칠기를 확실히 저감할 수 있는 점에서 가공 특성이 뛰어나다.
＜물리세정수단(7)＞
이 실시형태 1에 있어서의 물리세정수단(7)은 각각 매엽식의 브러시 세정수단(23)과, 메가소닉 세정수단(24)을 구비하고 있다.
＜브러시 세정수단(23)＞
브러시 세정수단(23)은 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 구동장치(도시하지 않음)에 의해 선회하는 선회축(25)과, 이 선회축(25)에 의해 선회 가능하게 지지된 단면 직사각형상의 아암(26)과, 이 아암(26)의 선단측의 하면으로부터 수하(垂下)하는 지지축(27)과, 이 지지축(27)에 의해 지지된 브러시(28)로 개략 구성되어 있다.
아암(26)은, 그 기단부가 구동장치(도시하지 않음)에 의해 선회하는 선회축(25)에 의해 수평으로 지지되어 있고, 이 선회축(25)을 중심으로 하여, 도 2에 나타낸 대기 위치와 아암(26)에 의해 지지된 브러시(28)가 기판(Y)의 중심에 도달하는 위치와의 사이에서 선회할 수 있도록 구성되어 있다. 이 선회에 의해 브러시(28)를 기판(Y)의 주표면상의 전역에 걸쳐서 수평 이동시킬 수 있다. 또한 아암(26)의 선회 동작은 선회 범위의 전역에 걸쳐서 일정한 속도로 선회하는 것이어도 되고, 또, 필요에 따라 일정한 선회각 마다 단계적으로 선회하는 것이어도 된다. 브러시(28)로는, 예를 들면 PVA(폴리비닐알코올)제의 브러시를 사용하는 것이 바람직하지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 기판(Y)의 주표면의 표면 거칠기를 저하시키지 않는 것이면 다른 재료로 구성된 브러시를 사용할 수 있다.
＜브러시 세정수단(23)에 대한 제 2 처리유체 공급수단(8)＞
브러시 세정수단(23)에 대해 사용되는 제 2 처리유체 공급수단(8)은 아암(26)의 하면으로부터 브러시(28)측을 향해 비스듬히 아래쪽으로 연재하는 공급관(29)과, 이 공급관(29)의 하단부 선단에 설치되고, 또한 브러시(28)와 기판(Y)의 주표면과의 사이를 향해 브러시 세정용의 제 2 처리유체를 분사하는 분사 노즐(30)을 구비하고 있다. 공급관(29)은, 예를 들면 아암(26)의 내부를 거쳐, 브러시 세정용의 제 2 처리유체 저류탱크(도시하지 않음) 및 가압 펌프(도시하지 않음)에 접속되어 있다. 이와 같이, 제 2 처리유체 공급수단(8)을 설치함으로써, 제 2 처리유체를 개재시킨 상태에서 브러시(28)에 의해 기판(Y)의 주표면을 문질러 주표면에 부착된 이물을 긁어내어 제거하는 물리세정을 실시할 수 있다.
브러시 세정용의 제 2 처리유체로는, 예를 들면 순수, 오존수나 수소수 등의 기능수, 및 중성 세제(계면활성제나 킬레이트제를 포함한다) 등의 액체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 액체를 사용할 수 있다.
＜메가소닉 세정수단(24)＞
메가소닉 세정수단(24)은 도 2에 나타내는 바와 같이, 구동장치(도시하지 않음)에 의해 선회하는 선회축(31)과, 이 선회축(31)에 의해 선회 가능하게 지지된 단면 직사각형상의 아암(32)과, 이 아암(32)의 선단측의 하면에 지지된 메가소닉 노즐(33)과, 이 메가소닉 노즐(33)을 구동하는 발진 장치(도시하지 않음)로 개략 구성되어 있다.
아암(32)은, 그 기단부가 구동장치(도시하지 않음)에 의해 선회하는 선회축(31)에 의해 수평으로 지지되어 있고, 이 선회축(31)을 중심으로 하여, 도 2에 나타낸 대기 위치와 아암(32)에 의해 지지된 메가소닉 노즐(33)이 기판(Y)의 중심에 도달하는 위치와의 사이에서 선회할 수 있도록 구성되어 있다. 이 선회에 의해, 메가소닉 노즐(33)을 기판(Y)의 주표면상의 전역에 걸쳐서 수평 이동시킬 수 있다. 또한 아암(32)의 선회 동작은 선회 범위의 전역에 걸쳐서 일정한 각속도로 선회하는 것이어도 되고, 또, 필요에 따라 정지 위치를 기준으로 한 일정의 선회각 마다 정지하는 단계적으로 선회하는 것이어도 된다. 또, 메가소닉 노즐(33)로부터 출력되는 초음파의 발진 주파수로는, 예를 들면 1MHz~3MHz의 범위가 바람직하다.
＜메가소닉 세정수단(24)에 대한 제 2 처리유체 공급수단(8)＞
메가소닉 세정수단(24)에 대해 사용되는 제 2 처리유체 공급수단(8)은, 아암(32)의 하면으로부터 메가소닉 노즐(33)의 선단을 향해 비스듬히 아래쪽으로 연재하는 공급관(34)과, 이 공급관(34)의 하단부 선단에 설치되고, 또한 메가소닉 노즐(33)과 기판(Y)의 주표면과의 사이를 향해 메가소닉 세정용의 제 2 처리유체를 분사하는 분사 노즐(도시하지 않음)을 구비하고 있다. 공급관(34)은, 예를 들면 아암(32)의 내부를 거쳐, 메가소닉 세정용의 제 2 처리유체 저류탱크(도시하지 않음) 및 가압 펌프(도시하지 않음)에 접속되어 있다. 이와 같이, 제 2 처리유체 공급수단(8)을 설치함으로써, 제 2 처리유체를 개재시킨 상태에서 메가소닉 노즐(33)에 의해 기판(Y)의 주표면에 대해 초음파 진동을 전도하여 주표면에 부착된 이물을 띄워 제거하는 물리세정을 실시할 수 있다.
메가소닉 세정용의 제 2 처리유체로는, 예를 들면 수소수를 사용할 수 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 다른 수성 유체를 사용할 수 있다.
이 실시형태 1에 있어서의 제 2 처리유체 공급수단(8)은, 상술한 바와 같이 브러시 세정용 및 메가소닉 세정용의 2종의 제 2 처리유체를 공급하는 것으로서 구성하고 있지만, 양쪽에 공통되게 사용할 수 있는 1종의 제 2 처리유체, 예를 들면 순수 등의 물을 이용하는 구성이어도 된다. 이에 따라, 하나의 제 2 처리유체 공급수단(8)으로 브러시 세정 및 메가소닉 세정을 실시할 수 있으므로 설비 코스트 및 제 2 처리유체의 조달 코스트를 삭감할 수 있다.
또한 이 실시형태 1에서는, 물리세정수단으로서 매엽식의 브러시 세정수단(23)과 메가소닉 세정수단(24)을 조합했지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 브러시 세정수단(23) 및 메가소닉 세정수단(24)을 각각 단독으로 사용해도 되고, 또는 매엽식의 이류체 세정수단(도시하지 않음)을 단독 혹은 다른 세정수단(예를 들면, 브러시 세정수단 또는 메가소닉 세정수단 등)과 적절히 조합하여 사용해도 된다. 이들 물리세정수단을 단독 또는 조합하여 이용함으로써, 기판(Y)의 주표면에 부착된 이물을 확실히 제거할 수 있으므로 그 기판(Y)에 대해 높은 저결함 품질을 부여할 수 있다. 또, 매엽식의 물리세정수단은 기판(Y)을 개별적으로 세정할 수 있으므로 높은 평활성 및 저결함 품질이 요구되는 마스크 블랭크용 기판의 세정수단으로서 특히 바람직하다.
이류체 노즐 세정수단에 사용되는 유체로는, 예를 들면 질소(N2) 가스와 탄산수를 조합할 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.
여기서, 상술의 제 1 처리유체와 제 2 처리유체는, 모두 순수이어도 된다. 이와 같은 구성에 따라, 양처리유체가 다른 경우와 비교하여 처리유체 공급수단을 개별적으로 설치할 필요가 없고, CARE 후에 물리세정을 실시하는 경우에 양처리유체가 다른 경우와 비교하여 그 처리유체의 전환 시간을 덜 수 있으므로 CARE 및 물리세정에 필요로 하는 전체 처리 시간을 단축할 수 있다. 또, 양처리유체로서 물을 이용함으로써 종래의 CARE법에 의한 기판처리방법에서 사용되는 산성액 등과 비교하여 안전성이 높은 점에서 처리유체의 취급을 용이하게 할 수 있다.
다음으로, 기판처리장치(1)를 이용한 기판처리방법을 설명한다.
＜연마공정＞
우선, 기판(Y)의 주표면(Y1 및 Y2)에 대해, 기판처리장치(1)에 반송되기 전에 미리 조연마공정, 정밀 연마공정 및 초정밀 연마공정 등으로 이루어지는 복수 단계의 연마공정을 실시한다. 이 연마공정은 기판(Y)의 주표면(Y1 및 Y2)의 평탄도나 평활도를 높이기 위해 실시하는 공정이며, 챔버(2) 내로 반송된 후에 실시하는 CARE 공정과는 다르다. 연마공정 후, 초정밀 연마공정에서 사용한, 예를 들면 콜로이달 실리카를 함유하는 연마 슬러리 등의 연마제를 기판(Y)으로부터 제거하기 위한 세정공정을 실시한다. 이 세정공정은 CARE 공정의 전(前)처리로서, 필요에 따라 실시되는 후술의 세정공정과는 다르다. 연마공정 후에 실시하는 세정공정은 순수 외에, 기판(Y)의 주표면(Y1, Y2)으로부터 효과적으로 연마지립을 제거하기 위해 산성 수용액이나 알칼리성 수용액을 사용할 수 있다.
이 연마공정은, 기판(Y)의 주표면(Y1 및 Y2)을 연마지립(연마제)을 포함하는 연마 슬러리를 이용하여 연마하는 공정이다. 연마공정에 사용되는 연마지립으로는 산화 세륨, 산화 지르코늄, 실리카, 콜로이달 실리카 등을 들 수 있다.
복수 단계의 연마공정을 실시하는 경우, 연마공정이 진행됨에 따라, 사용하는 연마지립의 입경을 작게함으로써 기판(Y)의 주표면(Y1 및 Y2)의 표면 거칠기를 저감할 수 있다.
복수 단계의 연마공정에 있어서, 최종 단계의 연마공정에 사용하는 연마지립으로는 콜로이달 실리카를 사용하는 것이 바람직하다. 연마공정 후에 실시되는 CARE 공정과의 조합에 있어서는 CARE 공정에 투입하는 기판(Y)의 주표면, 특히 전사 패턴이 형성되는 측의 주표면(Y1)은 피트 등의 오목결함을 가능한 한 줄이는 것이 바람직하다. 왜냐하면 CARE 공정은 촉매 정반(4)의 촉매면(4a)을 기준면으로 하여 기판(Y)의 주표면(Y1)을 가공하므로, 기판(Y)의 주표면(Y1나 Y2)에 존재하는 볼록부를 우선적으로 가공하는 방법이어서 피트 등의 오목결함은 남기 쉽거나, 오목결함을 제거하기 위해서는 CARE 공정의 가공 절삭여유를 크게 해야 하기 때문이다. CARE 공정의 가공 절삭여유를 크게 하면, CARE 공정의 가공 시간이 길어지므로 제조 코스트가 높아지는 점에서 바람직하지 않다. 피트 등의 오목결함을 가능한 한 줄이는 이유로부터, 연마지립은 화학 수식된 콜로이달 실리카를 사용하는 것이 바람직하다. 또, 콜로이달 실리카를 함유하는 연마액에는 물 외에 첨가제와 알칼리 화합물이 포함되는 것이 바람직하다. 첨가제는 연마지립 표면에 피막을 형성하는 것 외에도, 피연마면의 표면을 보호하기 때문에 연마지립에 의한 피연마면에 대한 어택을 억제하여 피트 등의 오목결함을 억제할 수 있다. 첨가제로는 히드록시에틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스, 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈 및 프롤란으로부터 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다. 이들 중 2종류 이상을 혼합하여 이용할 수도 있다. 이들 첨가제 중, 세정성을 고려하면 히드록시에틸셀룰로오스가 바람직하다. 또, 알칼리 화합물로는 암모니아, 수산화테트라메틸암모늄, 수산화테트라에틸암모늄 및 수산화테트라부틸암모늄 등을 들 수 있다. 그 중에서도 암모니아가 바람직하다. 또한, 연마지립의 입경은 필요로 하는 표면 거칠기에 따라 적절히 설정된다.
또, 상술한 연마공정과는 별도로, CARE 공정 전에, 기판(Y)의 주표면(Y1나 Y2)의 평탄도를 제어하기 위한 표면 가공 처리를 실시할 수 있다. 평탄도를 제어하는 가공방법으로는 주지의 방법을 이용할 수 있는데, 예를 들면 자기점탄성 유체 연마(Magneto Rheological Finishing:MRF), 국소 화학 기계 연마(국소 CMP), 가스 클러스터 이온 빔 에칭(Gas Cluster Ion Beam etching：GCIB), 국소 플라스마 에칭을 이용한 드라이 케미컬 평탄화법(Dry Chemical Planarization：국소 DCP) 등을 적절히 선택할 수 있다.
MRF는 자성 유체 중에 함유시킨 연마지립을 기판(Y)에 고속으로 접촉시키는 동시에, 그 접촉 부분의 체류 시간을 컨트롤함으로써, 당해 기판(Y)에 대해 국소적으로 연마를 실시하는 국소 가공방법이다.
국소 CMP는 소직경 연마 패드와, 예를 들면 콜로이달 실리카 등의 연마지립을 함유하는 연마액을 이용하고, 소직경 연마 패드와 기판(Y)과의 접촉 부분의 체류 시간을 컨트롤함으로써, 주로 당해 기판(Y)의 주표면(Y1)의 볼록형상 부분을 연마 가공하는 국소 가공방법이다.
GCIB는 상온 상압에서 기체의 반응성 물질(소스 가스)을 진공 장치 내에 단열 팽창시키면서 분출시켜 가스 클러스터를 생성시키고, 이 가스 클러스터에 전자 조사하여 이온화시킨 가스 클러스터 이온을, 고전계에서 가속하여 가스 클러스터 이온 빔으로 하고, 이 빔을 기판(Y)에 조사하여 에칭 가공하는 국소 가공방법이다.
국소 DCP는 국소적으로 플라스마 에칭하고, 볼록도에 따라 플라스마 에칭량을 컨트롤함으로써, 국소적으로 드라이 에칭을 실시하는 국소 가공방법이다.
이상과 같이, 본 실시형태에 의하면, CARE 공정 전의 표면 가공 처리에 의해서 기판(Y)의 주표면(Y1)의 평탄도를 제어하고, 혹은 평탄도를 극력 유지하면서 평활도를 개선할 수 있다. 이에 따라, 평탄도 및/또는 평활도가 뛰어난 기판(Y)의 주표면(Y1)에 대해 CARE 공정을 실시할 수 있으므로, 주표면(Y1) 또는 그 내부의 가공 변질부를 효율적으로 제거할 수 있는 동시에, 그 후의 성막 공정에 의해서 성막한 전사 패턴 형성용 박막의 박리 현상 발생을 억제한 저결함이며 고품질의 마스크 블랭크를 제작할 수 있다.
연마공정 후에 상술의 표면 가공 처리를 실시하는 경우, 기판(Y)의 주표면(Y1, Y2)의 표면 거칠기를 저감시킬 목적으로, 상술의 초정밀 연마공정에 상당하는 연마공정을 실시할 수 있다. 피트 등의 오목결함을 가능한 한 줄이는 관점에서, 사용하는 연마지립으로서 화학 수식된 콜로이달 실리카 또는 연마액으로서 첨가제와 알칼리 화합물이 포함된 콜로이달 실리카를 함유하는 연마액을 사용하는 것이 바람직하다.
＜CARE 공정 전의 세정공정＞
다음으로, 기판(Y)을 기판처리장치(1) 내의 기판지지수단(3)의 기판 수용부(15) 내의 수평 지지면(16)상에 재치하여 지지한 후, CARE 공정의 전처리 공정으로서 세정공정을 실시한다. 이 세정공정은 상술의 연마공정 후에 실시된 세정공정 후에 새롭게 기판(Y)의 주표면에 이물이 부착한 경우, 그 이물을 제거하기 위한 공정이다. 이 세정공정에 의해 CARE 공정에 있어서 기판(Y)과 촉매면(4a)과의 사이에 상기 이물이 끼어 기판(Y)의 주표면에 깊은 흠집을 내버릴 가능성을 배제할 수 있다.
본 실시형태에 있어서는, CARE 공정의 전처리 공정으로서의 세정공정으로서, 우선, 상술한 PVA제의 브러시(28)에 의한 브러시 세정을 실시하고, 그 후 메가소닉 노즐(33)에 의한 메가소닉 세정을 실시한다. 또한 물리세정의 순서 또는 방법은 이것에 한정되지 않고, 예를 들면 상술한 순서를 반대로 해도 되고, 두 가지 세정을 동시에 실시해도 된다. 브러시 세정의 순서로는, 브러시 세정수단(23)의 선회축(25)을 중심으로 하여 아암(26)을 대기 위치에서부터 선회시키고, 아암(26)에 설치된 브러시(28)가 기판(Y)의 변가장자리부에 위치하도록 한다. 이 상태에서, 공급관(29)을 통해 분사 노즐(30)로부터 유체를 분사하면서, 브러시(28)를 기판(Y)에 접촉시켜 기판(Y)을 세정하면서 브러시(28)를 기판(Y)의 중심부까지 이동시킨다. 이때, 기판지지수단(3)의 회전축(10)을 회전시킴으로써 기판(Y)을 회전시켜, 기판(Y)의 주표면(Y1)의 전체면에 걸쳐 브러시(28)가 접촉하도록 하고 있다. 그 후, 브러시(28)를 기판(Y)의 변가장자리부로 되돌아가도록 이동시킨다. 이와 같은 동작을 소정 횟수(예를 들면 5회) 반복한 후, 분사 노즐(30)로부터의 유체의 분사를 정지하고, 아암(26)을 대기 위치까지 선회시켜 브러시(28)를 세정 전의 정지 위치에 이동시킨다.
그 후의 메가소닉 세정의 순서로는, 메가소닉 세정수단(24)의 선회축(31)을 중심으로 하여 아암(32)을 대기 위치에서부터 선회시키고, 메가소닉 노즐(33)이 기판(Y)의 변가장자리부에 위치하도록 한다. 이 상태에서, 아암(32)에 설치된 공급관(34)을 통해 분사 노즐(도시하지 않음)로부터 유체를 기판(Y)의 주표면(Y1)에 분사하면서, 메가소닉 노즐(33)을 기판(Y)에 근접시켜 주표면(Y1)에 분사된 유체를 진동시키면서 메가소닉 노즐(33)을 기판(Y)의 중심부까지 이동시킨다. 이때, 기판지지수단(3)의 회전축(10)을 회전시킴으로써 기판(Y)을 회전시켜, 기판(Y)의 주표면(Y1)의 전체면에 걸쳐 메가소닉 노즐(33)에 의한 진동을 실시할 수 있도록 하고 있다. 그 후, 메가소닉 노즐(33)을 기판(Y)의 변가장자리부로 되돌아가도록 이동시킨다. 이와 같은 동작을 소정 횟수(예를 들면 5회) 반복한 후, 분사 노즐(도시하지 않음)로부터의 유체의 분사를 정지하고, 아암(32)을 대기 위치까지 선회시켜 메가소닉 노즐(33)을 세정 전의 정지 위치에 이동시킨다.
이와 같은 물리세정에는 기판(Y)의 주표면을 실질적으로 거칠게 하지 않을 정도로 화학적 효과를 부가할 수 있다. 예를 들면, 물리세정공정에 있어서 기판(Y)의 주표면에 공급되는 제 2 처리유체 중에 약액을 포함시킬 수 있다. 이에 따라, CARE 공정 전에 기판(Y)의 주표면에 이물이 부착되어 있는 경우, 그 이물의 제거에, 물리적 작용에 더하여 화학적 작용을 이용할 수 있으므로 그 이물을 확실히 제거할 수 있다. 이 약액으로는 주지의 약액을 사용할 수 있고, 예를 들면 SPM(황산과수), APM(암모니아과수) 및 HF(불산), 혹은 오존수, 수소수 등의 기능수, 계면활성제를 포함하는 세정제 등을 들 수 있다.
또한 상술의 물리세정 대신에 기판(Y)의 주표면의 표면을 실질적으로 거칠게 하지 않을 정도의 화학세정을 실시해도 된다. 이에 따라, CARE 공정 전에 기판(Y)의 주표면에 이물이 부착되어 있는 경우, 화학적 작용을 이용하여 이물을, 예를 들면 용해하여 제거할 수 있다. 이 화학세정으로는, 예를 들면 SPM(황산과수), APM(암모니아과수) 및 HF(불산) 등을 조합한 RCA 세정, 혹은 오존수, 수소수 등의 기능수, 계면활성제를 포함하는 세정제를 이용한 세정방법을 들 수 있다.
＜CARE 공정＞
CARE 공정은 도 1 등에 나타내는 바와 같이, 기판(Y)의 주표면에, 제 1 처리유체 공급수단(6)에 의해 제 1 처리유체를 공급하여 주표면에 접촉시키고, 또한 촉매 정반(4)의 촉매면(4a)을 주표면에 접촉 또는 접근시킨 상태에서, 기판(Y)과 촉매면(4a)을 상기 상대운동수단(5)에 의해 상대운동시킴으로써 주표면에 대해 CARE를 실시한다.
CARE 공정의 순서로는, 촉매 정반(4)이 윗쪽에 위치하고 있는 상태에서, 선회축(20)을 중심으로 하여 아암(18)을 회전운동시켜, 촉매 정반(4)이 기판(Y)의 둘레가장자리부에 위치하도록 한다. 이 상태에서, 에어 실린더(도시하지 않음)에 의해 선회축(20)을 아래쪽으로 이동시켜 촉매 정반(4)을 기판(Y)에 접촉 또는 근접시킨다. 이 상태에서, 제 1 처리유체 공급수단(6)의 공급관(21)을 통해 분사 노즐(22)로부터 유체를 분사하면서, 회전축(19)을 중심으로 하여 촉매 정반(4)을 회전시키면서 촉매 정반(4)을 기판(Y)의 중심까지 이동시킨다. 이때, 기판지지수단(3)의 회전축(10)을 회전시킴으로써 기판(Y)을 회전시키고 있다.
여기서, 촉매 정반(4)의 회전 방향(예를 들면 화살표 B방향)은 기판지지수단(3)에 의한 기판(Y)의 회전 방향(예를 들면 화살표(A) 방향)과는 반대가 되도록 설정되어 있다. 이것은, 역회전시킴으로써 양자 간에 확실히 주속차를 취해 CARE의 효율을 높이기 위함이다. 또, 양자의 회전수는 약간 다르게 설정되어 있다. 이에 따라, 촉매 정반(4)의 촉매면(4a)이 기판(Y)의 주표면상에 대해 다른 궤적을 그리도록 상대운동시킬 수 있어 CARE의 효율을 높일 수 있다. 또한 기판(Y) 및 촉매면(4a)의 회전수는, 각각, 예를 들면 5회전/분~200회전/분의 범위 내에서 설정된다. 또, 가공 시간은, 예를 들면 5~120분의 범위 내에서 설정된다. 또한 필요에 따라 인가되는 가공 압력은, 예를 들면 0hPa~1000hPa, 바람직하게는 10hPa~1000hPa의 범위 내에서 적절히 조정된다.
그 후, 촉매 정반(4)을 기판(Y)에 접촉 또는 근접시킨 상태에서, 촉매 정반(4)을 기판(Y)의 중심부에서부터 변가장자리부에 걸치도록 아암(18)을 이동시킨다. 이러한 동작을 소정 횟수(예를 들면 5회) 반복한 후, 분사 노즐(22)로부터의 유체의 분사를 정지하고, 에어 실린더에 의해 윗쪽으로 이동시켜 촉매 정반을 기판(Y)으로부터 이간시키고, 선회축(20)을 중심으로 아암(18)을 이동시킴으로써 촉매 정반(4)을 CARE 공정 전의 정지 위치에 이동시킨다.
이 CARE 공정에 의해, 주표면의 표면 거칠기를 확실히 저감할 수 있으므로 주표면에 대해 높은 평활성을 부여할 수 있다. 예를 들면, 기판 재료로서의 합성석영 유리와, 촉매 재료로서의 백금과, 제 1 처리유체로서의 순수를 이용하는 경우에는 촉매면(4a)상의 순수 중의 수산기가 촉매면(4a)상에서 활성종으로서 생성되고, 이 활성종이 촉매면(4a)과 접근 또는 접촉하는 주표면상의 미세한 볼록부의 실리콘과 선택적으로 결합하여 순수 중의 용해물(실리콘 산화물)이 되는 가수분해 반응이 진행되는 것으로 생각되며, 당해 미세 볼록부를 선택적으로 제거할 수 있다.
＜CARE 공정 후의 세정공정＞
이 세정공정은, 주표면에 대해 CARE 공정에 의해서 부여된 높은 평활성을 유지하면서, CARE 공정 중 혹은 CARE 공정 후에 주표면에 부착된 이물을 제거하는 것을 목적으로 하여 실시된다. 이 때문에, 이 세정공정에는 물리세정공정을 이용하는 것이 바람직하다. 그 이유는 물리세정공정이 주표면의 높은 평활성을 유지하면서, 당해 이물에 대해 물리적 작용을 효율적으로 부여하여 주표면으로부터 당해 이물을 제거할 수 있기 때문이다. 특히, 기판 재료가 유리이며, 처리유체로서 순수을 사용하는 CARE 공정에 있어서는 순수 중에 존재하고 있는 용해물(실리콘 산화물)이 기판(Y)의 주표면 (Y1나 Y2)에 부착된 경우에 가장 효과를 발휘한다. CARE 공정 후의 세정방법으로서 화학세정을 실시하면, 기판(Y)의 주표면(Y1나 Y2)상의 실리콘 산화물이 마스크가 되어 유리 기판이 침식되므로, 표면 거칠기의 증가, 혹은 실리콘 산화물이 부착되어 있었던 개소에서 볼록부가 발생하는 점에서 바람직하지 않다.
CARE 공정 후의 세정공정으로서, 우선, 상술한 PVA제의 브러시(28)에 의한 브러시 세정을 실시하고, 그 후 메가소닉 노즐(33)에 의한 메가소닉 세정을 실시한다. 또한 물리세정의 순서 또는 방법은 이것에 한정되지 않고, 예를 들면 상술한 순서를 반대로 해도 되고, 두 가지 세정을 동시에 실시해도 된다. 또한 브러시 세정 및 메가소닉 세정공정에 대해서는 상술한 CARE 공정 전과 같은 순서로 실시할 수 있다.
또한, 흡인배기수단(도시하지 않음)에 의한 흡인력의 일부를 이용함으로써 기판 지지부(14)의 수직벽부(17)에 설치된 4개의 오목부(17b)를 통해서, 기판(Y)상에 공급되는 제 1 처리유체나 제 2 처리유체를 회전체(11) 내에 유하시켜 회전체(11)의 연통 구멍(도시하지 않음)을 통해 챔버(2)의 배출관(9c)으로부터 효율적으로 배출할 수 있다.
이상과 같이, 실시형태 1에 의하면, 기판처리장치(1)의 동일한 챔버(2) 내에 CARE 및 물리세정을 실시하기 위한 상술의 각 수단을 배치하여 설치함으로써, 기판(Y)의 주표면에 대해 CARE 및 물리세정을 연속해서 실시할 수 있다. 이에 따라, CARE 후에 물리세정을 실시하는 경우에, 기판(Y)의 주표면에 대해 CARE에 의해서 높은 평활성을 부여할 수 있는 동시에, 그 높은 평활성을 유지하면서 물리세정에 의해서 저결함이며 고품질을 부여할 수 있다. 따라서, 이러한 기판처리장치(1) 및 이 기판처리장치(1)를 이용하는 기판처리방법은, 예를 들면, 반도체 디자인 룰로 1X세대(hp14nm, hp10nm 등) 이후에 사용되는 ArF 엑시머 레이저 노광용 마스크 블랭크용 기판이나 EUV 노광용 마스크 블랭크용 기판의 표면 처리에 적합한 것이다.
또한, 높은 평활성 및 저결함 품질의 마스크 블랭크용 기판상에 전사 패턴 형성용 박막을 형성하여 제작되는 마스크 블랭크, 및 이 마스크 블랭크의 전사 패턴 형성용 박막을 패터닝하여 주표면상에 전사 패턴을 형성해 제작되는 전사용 마스크는, 모두 기판의 낮은 평활성이나 표면 결함 등에 기인하는 결함의 발생이 매우 적고, 예를 들면 1Xnm 세대(hp14nm, hp10nm 등) 이후에 요구되는 높은 레벨의 품질을 발휘하는 것이다.
또한, 본 실시형태에 있어서, 마스크 블랭크용 기판처리방법을 거쳐 얻어진 마스크 블랭크용 기판(Y)의 주표면에 대해, 필요에 따라 볼록결함이나 오목결함의 결함 검사를 실시하는 결함검사공정을 실시해도 된다. 이 결함검사공정은 주지의 결함검사장치(예를 들면 Teron610：KLA-Tencor사 제조)를 이용하여 소정의 결함검사조건으로 실시할 수 있다. 결함검사조건으로는 상기 주표면에 요구되는 레벨의 평활성과 저결함 품질을 확인할 수 있을 정도의 검사 감도(SEVD 환산으로, 예를 들면 21.5nm의 결함을 검출할 수 있는 정도의 검사 감도)를 채용할 수 있다. 결함검사공정을 실시함으로써 상기 기판(Y)의 주표면이, 예를 들면 1Xnm 세대(hp14nm, hp10nm 등) 이후에 요구되는 높은 레벨의 평활성과 저결함 품질을 만족시키고 있음을 확인할 수 있다.
실시형태 2.
도 4는 본 발명의 실시형태 2에 따른 마스크 블랭크용 기판처리장치의 기판지지수단에 의한 기판의 지지 구조를 확대하여 나타내는 단면도이며, 도 1~도 3과 동일 구성요소에는 동일 부호를 붙이고 중복 설명을 생략한다.
이 실시형태 2의 기판지지수단(3)의 기판 수용부(15)는, 실시형태 1의 수평 지지면(16) 대신에, 테이퍼 지지면(35)을 구비하고 있다. 이 테이퍼 지지면(35)은, 모따기면(Y5)과 제 2 주표면(Y2)과의 경계부를 지지하는 것이므로, 수평 방향에 대한 테이퍼 지지면(35)의 경사각은 수평 지지되는 기판(Y)의 모따기면(Y5)의 제 2 주표면(Y2)에 대한 경사각보다 작게 설정되어 있다.
이 실시형태 2에 의하면, 테이퍼 지지면(35)에 의해 당해 경계부를 지지하도록 구성함으로써, 기판지지수단(3)에 의한 기판(Y)에의 접촉 면적을 최소한으로 할 수 있으므로, 기판(Y)의 제 1 주표면(Y1), 측면(Y3) 및 모따기면(Y4) 뿐만 아니라, 모따기면(Y5)도 물리세정 등에 의해서 세정할 수 있다.
또한, 테이퍼 지지면의 경사각을 모따기면(Y5)의 경사각과 동일하게 설정하고, 테이퍼 지지면에 의해 모따기면(Y5)의 전체면을 지지하도록 구성해도 된다. 이 구성에 의해 기판(Y)을 확실히 지지할 수 있다.　
또, 본 실시형태에 있어서, 마스크 블랭크용 기판처리장치를 이용하여 얻어진 마스크 블랭크용 기판(Y)의 주표면에 대해, 필요에 따라 실시형태 1과 같이, 볼록결함이나 오목결함의 결함 검사를 실시하는 결함검사공정을 실시해도 된다. 결함검사공정을 실시함으로써 상기 기판(Y)의 주표면이, 예를 들면 1Xnm 세대(hp14nm, hp10nm 등) 이후에 요구되는 높은 레벨의 평활성과 저결함 품질을 만족시키고 있음을 확인할 수 있다.
실시형태 3.
본 발명의 실시형태 3에 따른 마스크 블랭크용 기판처리방법 및 마스크 블랭크용 기판의 제조방법은, 상술에서 설명한 ＜CARE 공정＞과 ＜CARE 공정 후의 세정공정＞을 실시함으로써 마스크 블랭크용 기판을 제작하는 것이다. 또, 실시형태 3의 마스크 블랭크용 기판처리방법이나 마스크 블랭크용 기판의 제조방법에서는, 필요에 따라 상술의 ＜연마공정＞, ＜CARE 공정 전의 세정공정＞을 실시해도 된다.
또한, 본 실시형태에 있어서, 마스크 블랭크용 기판처리방법으로 처리된 마스크 블랭크용 기판(Y)의 주표면, 혹은 마스크 블랭크용 기판의 제조방법으로 제조된 마스크 블랭크용 기판(Y)의 주표면에 대해, 필요에 따라 실시형태 1과 같이 볼록결함이나 오목결함의 결함 검사를 실시하는 결함검사공정을 실시해도 된다. 결함검사공정을 실시함으로써 상기 기판(Y)의 주표면이, 예를 들면 1Xnm 세대(hp14nm, hp10nm 등) 이후에 요구되는 높은 레벨의 평활성과 저결함 품질을 만족시키고 있음을 확인할 수 있다.
실시형태 4.
본 발명의 실시형태 4에 따른 다층 반사막 부착 기판의 제조방법은, 실시형태 3의 마스크 블랭크용 기판처리방법, 또는 마스크 블랭크용 기판의 제조방법에서 설명한 방법에 의해 제작한 기판(Y)의 CARE 및 물리세정한 주표면상에, 고굴절률층과 저굴절률층을 교대로 적층한 다층 반사막을 형성하여 다층 반사막 부착 기판을 제조하거나, 더 나아가 이 다층 반사막상에 보호막을 형성하여 다층 반사막 부착 기판을 제조한다.
실시형태 4에 따른 다층 반사막 부착 기판의 제조방법에 의하면, 실시형태 3의 마스크 블랭크용 기판처리방법, 마스크 블랭크용 기판의 제조방법에 의해 얻어진 기판(Y)을 이용하여 다층 반사막 부착 기판을 제조하므로, 기판 요인에 의한 특성의 악화를 방지할 수 있어 원하는 특성을 가진 다층 반사막 부착 기판을 제조할 수 있다.
또, 상술의 다층 반사막은 고굴절률 재료와 저굴절률 재료의 타겟을 이용한 이온 빔 스퍼터링에 의해, 상기 고굴절률 재료와 상기 저굴절률 재료의 스퍼터 입자를 상기 주표면의 법선에 대해 0도 이상 30도 이하의 입사각도로 입사시켜 다층 반사막을 성막하는 것이 바람직하다. 고굴절률 재료와 저굴절률 재료의 스퍼터 입자를 기판(Y)의 법선에 대해 0도 이상 30도 이하로 함으로써, 다층 반사막의 표면 거칠기를 고평활화 할 수 있으므로, 고감도의 결함검사 조건하에서의 결함 검출수를 억제할 수 있는 점에서 바람직하다.　
또한 본 실시형태에 있어서, 실시형태 3의 마스크 블랭크용 기판처리방법을 거쳐 얻어진 상기 기판(Y)의 CARE 및 물리세정한 주표면, 혹은 실시형태 3의 마스크 블랭크용 기판의 제조방법으로 제작한 상기 기판(Y)의 CARE 및 물리세정한 주표면에 대해, 실시형태 1과 같이 볼록결함이나 오목결함의 결함 검사를 실시하는 결함검사공정을 실시해도 된다. 결함검사공정을 실시함으로써, 상기 기판(Y)의 주표면이, 예를 들면 1Xnm 세대(hp14nm, hp10nm 등) 이후에 요구되는 높은 레벨의 평활성과 저결함 품질을 만족시키고 있음 확인할 수 있다.
실시형태 5.
본 발명의 실시형태 5에 따른 마스크 블랭크의 제조방법은, 실시형태 3의 마스크 블랭크용 기판처리방법에서 설명한 방법에 의해 제작한 기판(Y)의 CARE 및 물리세정한 주표면상, 또는 실시형태 4의 다층 반사막 부착 기판의 제조방법에서 설명한 방법에 의해 제작한 다층 반사막 부착 기판(다층 반사막이나 보호막)상에, 전사 패턴 형성용 박막을 형성하여 마스크 블랭크를 제작하는 것이다. 마스크 블랭크가 바이너리 마스크 블랭크인 경우는 전사 패턴 형성용 박막으로서 차광막을 형성한다. 마스크 블랭크가 하프톤형 위상 시프트 마스크 블랭크인 경우는 전사 패턴 형성용 박막으로서 광반투과막을 형성하거나, 또는 전사 패턴 형성용 박막으로서 광반투과막, 차광막을 형성한다. 또, 마스크 블랭크가 EUV용의 반사형 마스크 블랭크인 경우는 전사 패턴 형성용 박막으로서 흡수체막을 형성한다. EUV용의 반사형 마스크 블랭크의 경우, 통상, 기판(Y)의 다층 반사막을 형성하고 있지 않은 주표면에 이면 도전막이 형성된다.
실시형태 5에 의하면, 실시형태 3의 마스크 블랭크용 기판처리방법에 의해 얻어진 기판(Y) 또는 실시형태 4의 다층 반사막 부착 기판의 제조방법에 의해 얻어진 다층 반사막 부착 기판을 이용하여 마스크 블랭크를 제조하므로, 기판 요인에 의한 특성의 악화를 방지할 수 있어 원하는 특성을 가진 마스크 블랭크를 제조할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 이용되는 실시형태 3의 마스크 블랭크용 기판처리방법을 거쳐 얻어진 상기 기판(Y)의 CARE 및 물리세정한 주표면 대해, 실시형태 1과 같이 볼록결함이나 오목결함의 결함 검사를 실시하는 결함검사공정을 실시해도 된다. 결함검사공정을 실시함으로써 상기 기판(Y)의 주표면이, 예를 들면 1Xnm 세대(hp14nm, hp10nm 등) 이후에 요구되는 높은 레벨의 평활성과 저결함 품질을 만족시키고 있음을 확인할 수 있다.
실시형태 6.
본 발명의 실시형태 6에 의한 전사용 마스크의 제조방법은, 실시형태 5의 마스크 블랭크의 제조방법에서 설명한 방법에 의해 제작한 마스크 블랭크의 전사 패턴 형성용 박막을 주지의 리소그래피 기술에 의해서 패터닝하여 전사 패턴을 형성함으로써 전사용 마스크를 제작하는 것이다.
실시형태 6에 의하면, 실시형태 5의 마스크 블랭크의 제조방법에 의해 얻어진 마스크 블랭크를 이용하여 전사용 마스크를 제조하므로, 기판 요인에 의한 특성의 악화를 방지할 수 있어 원하는 특성을 가진 전사용 마스크를 제조할 수 있다.
실시예
실시예 1.
(마스크 블랭크용 유리 기판의 제작)
실시예 1은 마스크 블랭크용 유리 기판 처리방법의 구체예이다. 실시예 1은 이하의 공정으로 이루어진다.
(1) 제 1 연마(조연마) 공정
SiO2-TiO2계 유리 기판(152mm×152mm)(Y)의 단면을 모따기 가공 및 연삭 가공을 끝낸 유리 기판(Y)을 양면 연마장치에 10장 세트하고, 이하의 연마조건으로 조연마를 실시했다. 10장 세트를 5회 실시하여 합계 50장의 유리 기판(Y)의 조연마를 실시했다. 또한 가공 하중, 연마 시간은 적절히 조정하여 실시했다.
슬러리 : 산화 세륨(평균 입경 2~3㎛)을 함유하는 수용액
연마 패드 : 경질 폴리셔(우레탄 패드)
상기 연마공정 후, 유리 기판에 부착된 연마지립을 제거하기 위해 유리 기판(Y)을 세정조에 침지(초음파 인가)하여 세정을 실시했다.
(2) 제 2 연마(정밀 연마) 공정
제 1 연마를 끝낸 유리 기판(Y)을 양면 연마장치에 10장 세트하고, 이하의 연마조건으로 정밀 연마를 실시했다. 10장 세트를 5회 실시하여, 합계 50장의 유리 기판(Y)의 정밀 연마를 실시했다. 또한 가공 하중, 연마 시간은 적절히 조정하여 실시했다.
슬러리 : 산화 세륨(평균 입경 1㎛)을 함유하는 수용액
연마 패드 : 연질 폴리셔(스웨드 타입)
상기 연마공정 후, 유리 기판(Y)에 부착된 연마지립을 제거하기 위해 유리 기판(Y)을 세정조에 침지(초음파 인가)하여 세정을 실시했다.
(3) 제 3 연마(초정밀 연마) 공정
제 2 연마를 끝낸 유리 기판(Y)을 양면 연마장치에 10장 세트하고, 이하의 연마조건으로 초정밀 연마를 실시했다. 10장 세트를 5회 실시하여, 합계 50장의 유리 기판(Y)의 초정밀 연마를 실시했다. 또한 가공 하중, 연마 시간은 적절히 조정하여 실시했다.
슬러리 : 콜로이달 실리카를 함유하는 알칼리성 수용액(pH 10.2)
연마 패드 : 초연질 폴리셔(스웨드 타입)
슬러리 공급 온도 : 25℃
또한, 초정밀 연마공정에서 사용하는 상기 슬러리는 이하와 같이 하여 조제한 것이다. 즉, 콜로이달 실리카(입경 20~500nm, 중심지름 200nm)를 함유하는 알칼리성으로 조제한 수용액을 폴리에틸렌제의 멤브레인 필터를 이용하여 여과했다. 멤브레인 필터는 필터 지름이 다른 것을 조합하여 3단으로 사용했다. 필터 지름은 1단째를 5000nm, 2단째를 3000nm, 3단째(최종단)를 1000nm로 했다. 또, 상기 콜로이달 실리카는 고순도 알콕시실란을 원료로 졸겔법으로 합성하여 얻어지는 것을 사용했다. 또, 여과 후, 슬러리 중의 알칼리 금속의 함유량은 0.1ppm 이하였다.
이와 같이 하여 조제한 콜로이달 실리카를 함유하는 슬러리를 사용하여 상술의 초정밀 연마를 실시했다.
초정밀 연마공정 후, 유리 기판(Y)을 수산화 나트륨의 알칼리 수용액을 포함하는 세정액이 들어간 세정조에 침지(초음파 인가)하여 세정을 실시했다.
이어서, 상술의 연마공정을 끝낸 유리 기판(Y)의 표리면(Y1, Y2)에 있어서의 148mm×148mm의 영역의 표면 형상(표면 형태, 평탄도)을 평탄도 측정장치(트로펠사 제조 UltraFlat200)로 측정했다. 그 결과, 유리 기판(Y)의 표리면(Y1, Y2)의 평탄도는 290nm(볼록형상)였다. 유리 기판 표면의 표면 형상(평탄도)의 측정 결과는, 측정점 마다 있는 기준면에 대한 높이의 정보로서 컴퓨터에 보존하는 동시에, 유리 기판(Y)에 필요한 표면 평탄도의 기준치 30nm(볼록형상), 이면 평탄도의 기준치 50nm와 비교하여, 그 차분(필요 제거량)을 컴퓨터로 계산했다.　
이어서, 유리 기판면 내를 가공 스폿 형상 영역마다, 필요 제거량에 따른 국소 표면 가공의 가공 조건을 설정했다. 사전에 더미 기판을 이용하여, 실제 가공과 같이, 더미 기판을, 일정시간 기판을 이동시키지 않고 스폿에서 가공하고, 그 형상을 상기 표리면의 표면 형상을 측정하는 장치와 같은 측정기로 측정하여, 단위시간 당의 스폿의 가공 체적을 산출했다. 그리고, 스폿의 정보와 유리 기판(Y)의 표면 형상의 정보로부터 얻어진 필요 제거량에 따라, 유리 기판(Y)을 라스터 주사할 때의 주사 스피드를 결정했다.
상술한 바와 같이 설정한 가공 조건에 따라, 자기유체에 의한 기판 마무리 장치를 이용하여, 자기점탄성 유체 연마(Magneto Rheological Finishing：MRF) 가공법에 의해 유리 기판의 표리면 평탄도가 상기 기준치 이하가 되도록 국소적 표면 가공 처리를 하여 표면 형상을 조정했다. 또한, 이때 사용한 자기점탄성 유체는 철성분을 함유하고 있고, 연마 슬러리는 연마제로서 산화 세륨을 약 2중량% 포함하는 알칼리 수용액이었다. 그 후, 유리 기판에 대해 농도 약 10%의 염산 수용액(온도：약 25℃)이 들어간 세정조에 약 10분간 침지한 후, 순수에 의한 린스를 실시하고, 이소프로필 알코올(IPA)에 의한 건조를 실시했다.
다음으로, 유리 기판(Y)의 주표면(Y1, Y2)에 대해, 콜로이달 실리카 지립을 이용하여 양면 터치연마를 실시했다. 양면 터치연마 후, 수산화 나트륨의 알칼리 수용액을 포함하는 세정액이 들어간 세정조에 침지(초음파 인가)하여 세정을 실시했다.
다음으로, 상술한 바와 같은 연마공정을 끝낸 유리 기판(Y)에 대해, 이하의 기판처리를, 도시한 기판처리장치, 즉, 같은 스핀 챔버 내에서 실시했다. 또한 본 실시예 1의 기판처리는 전처리 공정과, CARE 공정과, 후처리 공정으로 이루어지고, 전처리 공정 및 후처리 공정은 물리세정에 의하는 것이다.
(1) 전처리 공정
CARE 전의 처리(전처리)로서, 우선, 상기 기판처리장치(1)의 챔버(2) 내에 배치되어 설치된 기판지지수단(3)에 의해 지지된 유리 기판(Y)의 주표면의 친수화를 목적으로 하여, 오존수(오존 농도：30ppm)를 이용한 오존수 세정을 실시하고, 이어서 유리 기판의 주표면의 이물 제거를 목적으로 하여, 폴리비닐알코올(PVA)제 브러시와 알칼리계 세제와 물을 이용한 브러시 세정을 실시한 후에, 세제 제거를 목적으로 하여 순수에 의한 린스를 실시했다.
(2) CARE 공정
상기 전처리 공정의 종료 직후에, 이하의 요령으로 CARE 공정을 실시했다.
상기 기판지지수단(3)에 의해서 지지된 채로의 유리 기판(Y)의 주표면과 촉매 정반(4)의 촉매면(4a)과의 사이에 제 1 처리유체를 개재시킨 상태에서, 유리 기판(Y)과 촉매면(4a)을 상대운동시킴으로써, 촉매면(4a)의 표면에서 생성된 활성종과 유리 기판(Y)의 주표면을 반응시켜, 그 주표면상의 가공 변질층을 제거함으로써 표면 가공을 실시했다.
또한, 이 CARE 공정에 의한 가공 절삭여유는 상술의 연마공정에 의해 형성된 가공 변질층을 제거하기 위해 100nm로 설정했다.
제 1 처리유체로서 순수을 이용하고, 백금으로 이루어지는 촉매면(4a)(외지름：35mm)을 이용했다. 유리 기판(Y)과 촉매 정반(4)을 서로 역방향으로 회전시키고, 유리 기판(Y)의 회전수를 10.3회전/분으로 설정하고, 촉매 정반(4)의 회전수를 10회전/분으로 설정했다. 가공중에 유리 기판(Y)의 주표면에 인가되는 가공 압력을 250hPa로 설정했다.
(3) 후처리 공정
CARE 후의 처리(후처리)로서 우선, 폴리비닐알코올(PVA)제 브러시(28)와 중성 세제와 물을 이용한 브러시 세정을 실시하고, 이어서, 메가소닉 노즐(발진 주파수：3MHz)(33)과 수소수(H2농도：1.2ppm)를 이용한 메가소닉 세정을 실시한 후, 질소(N2) 가스와 탄산수(전기 저항률：0.2MΩ·cm)에 의한 이류체 세정을 실시하고, 마지막으로 순수에 의한 린스를 실시했다.
상술의 기판처리를 끝내고 얻어진 50장의 유리 기판(Y)의 주표면(Y1)의 표면 거칠기를 원자간력 현미경(AFM)으로 측정한 결과, Rms(제곱평균평방근 거칠기)로 0.08nm으로 양호했다.
또, 유리 기판(Y)의 주표면의 132mm×132mm 영역(전사용 마스크 형성 영역)에 대해, 마스크 블랭크 결함검사장치(MAGICS M1350：레이저테크(주) 제조)로 결함 검사한 바, 0개로 양호했다.
(다층 반사막 부착 유리 기판의 제작)
상술의 공정을 거쳐 얻어진 마스크 블랭크용 기판(Y)의 주표면(Y1)상에, 이온 빔 스퍼터링법에 의해 고굴절률층과 저굴절률층을 교대로 적층한 다층 반사막을 형성한 후, 이 다층 반사막상에 보호막을 형성하여, 다층 반사막 부착 유리 기판을 제작했다.
상기 다층 반사막은 막두께 4.2nm의 실리콘(Si)막(고굴절률층)과 막두께 2.8nm의 몰리브덴(Mo)막(저굴절률층)을 1페어로 하여, 40페어를 성막했다(막두께의 합계：280nm). 상기 보호막은 루테늄(Ru)으로 형성하고, 그 막두께는 2.5nm로 했다. 또한, 상기 다층 반사막을 구성하는 실리콘막, 몰리브덴막, 보호막을 구성하는 루테늄막은, 실리콘 타겟, 몰리브덴 타겟, 루테늄 타겟으로부터 마스크 블랭크용 기판(Y)의 주표면(Y1)의 법선에 대해 입사되는 각 실리콘 입자, 몰리브덴 입자, 루테늄 입자의 입사각도가 30도가 되도록 형성했다.
이 얻어진 다층 반사막 부착 유리 기판의 보호막 표면의 132mm×132mm 영역(전사용 마스크 형성 영역)에 대해, 마스크 블랭크 결함검사장치(Teron610：KLA-Tencor사 제조)로 결함 검사를 실시한 바, 675개로 양호했다. 또한, 결함검사조건은 SEVD 환산으로 21.5nm의 사이즈의 결함을 검출할 수 있는 검사 감도 조건으로 실시했다.
(EUV 노광용 반사형 마스크 블랭크의 제작)
다음으로, 다층 반사막 부착 유리 기판의 보호막 표면에, DC마그네트론 스퍼터링법에 의해 탄탈붕소질화물(TaBN)로 이루어지는 흡수체막을 성막하여 반사형 마스크 블랭크를 제작했다. 이 흡수체막은, 붕화탄탈(TaB) 타겟(Ta：B=80：20)으로 다층 반사막 부착 유리 기판을 대향시키고, 크세논(Xe) 가스와 질소(N2) 가스의 혼합 가스(Xe：N2=90%:10%) 분위기 중에서 반응성 스퍼터링을 실시함으로써 형성했다. 또한 흡수체막의 막두께는 70nm로 했다. 또, 흡수체막의 결정 구조를 X선 회절장치(XRD)에 의해 측정한 바, 아몰퍼스 구조였다.　
또한, 상술의 다층 반사막 부착 유리 기판(Y)의 다층 반사막을 형성하고 있지 않은 측의 이면(제 2 주표면(Y2))에, DC마그네트론 스퍼터링법에 의해 이면 도전막을 형성했다. 이면 도전막은 크롬(Cr) 타겟을 다층 반사막 부착 유리 기판의 이면에 대향시키고, 아르곤(Ar) 가스와 질소(N2) 가스의 혼합 가스(Ar：N2=90%:10%) 분위기 중에서 반응성 스퍼터링을 실시함으로써 형성하여, EUV 노광용 반사형 마스크 블랭크를 얻었다. 또한, 이면 도전막의 막두께는 20nm로 했다.
이 얻어진 EUV 노광용 반사형 마스크 블랭크의 흡수체막 표면의 132mm×132mm 영역(전사용 마스크 형성 영역)에 대해, 마스크 블랭크 결함검사장치(MAGICS M1350：레이저테크(주) 제조)로 결함 검사한 바, 8개로 양호했다.
(반사형 마스크의 제작)
상술한 흡수체막의 표면에, 스핀 코트법에 의해 레지스트를 도포하고, 가열 및 냉각 공정을 거쳐 막두께 150nm의 레지스트막을 성막했다. 이어서, 원하는 패턴의 묘화 및 현상 공정을 거쳐 레지스트 패턴을 형성했다. 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 염소(Cl2) 가스와 헬륨(He) 가스를 이용한 드라이 에칭에 의해 흡수체막인 TaBN막의 패터닝을 실시하여, 보호막상에 흡수체 패턴을 형성했다. 그 후, 레지스트막을 제거하고 세정을 실시하여, 원하는 반사형 마스크를 제작했다. 얻어진 반사형 마스크는 피전사체에 전사되는 결함이 없고 양호한 반사형 마스크였다.
참고예
이 참고예에서는, 실시예 1에 있어서의, 마스크 블랭크용 유리 기판에 대한 기판처리의 전처리 공정으로서의 세정공정을 CARE 공정 전에 실시하지 않은 것 이외는, 실시예 1과 동일한 조건으로 마스크 블랭크용 유리 기판을 제작하고, 그 표면 거칠기의 측정과 결함의 검사를 실시했다.
그 결과는, Rms(제곱평균평방근 거칠기)로 0.08nm 이며, 또, 결함 검사의 결과는 18개였다. 얻어진 마스크 블랭크용 유리 기판은 실시예 1과 비교하여, 주표면의 표면 거칠기는 동등했지만, 결함수는 2개로 약간 많은 결과가 되었다.
비교예
이 비교예에서는, 실시예 1에 있어서의 마스크 블랭크용 유리 기판에 대한 기판처리의 후처리 공정 대신에, 왕수(온도：약 65℃)에 의한 침지식 세정에 이어, 황산과수(SPM)에 의한 세정(90℃)을 실시하고, 중성 세제(음이온계 계면활성제와 비이온계 계면활성제를 함유하는 세제)와 물에 의한 침지식 세정을 실시한 후에, 순수에 의한 침지식 세정을 실시한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 조건으로 마스크 블랭크용 유리 기판을 제작하고, 그 표면 거칠기의 측정과 결함 검사를 실시했다.
그 결과는, Rms(제곱평균평방근 거칠기)로 0.10nm 이며, 또, 결함 검사의 결과는 32개였다. 얻어진 마스크 블랭크용 유리 기판은 실시예 1과 비교하여, 주표면의 표면 거칠기가 0.10nm로 커지고, 또, 결함수도 7개로 많은 결과가 되었다.
상술의 공정을 거쳐 얻어진 마스크 블랭크용 기판(Y)의 주표면(Y1)상에, 실시예 1과 마찬가지로 이온 빔 스퍼터링법에 의해 고굴절률층과 저굴절률층을 교대로 적층한 다층 반사막을 형성한 후, 이 다층 반사막상에 보호막을 형성하여, 다층 반사막 부착 유리 기판을 제작했다. 또한, 실시예 1과 마찬가지로 다층 반사막 부착 유리 기판의 보호막 표면에 DC마그네트론 스퍼터링법에 의해 흡수체막을 성막하고, 다층 반사막 부착 유리 기판(Y)의 제 2 주표면(Y2)에 이면 도전막을 성막하여 EUV 노광용 반사형 마스크 블랭크를 얻었다.
실시예 1과 마찬가지로 참고예, 비교예의 다층 반사막 부착 유리 기판, EUV 노광용 반사형 마스크 블랭크의 결함 검사를 한 바, 참고예에서의 다층 반사막 부착 유리 기판은 748개, EUV 노광용 반사형 마스크 블랭크는 11개, 비교예에서의 다층 반사막 부착 유리 기판은 10092개, EUV 노광용 반사형 마스크 블랭크는 26개로, 실시예 1과 비교하여 모두 매우 많은 결함 검출 개수가 되었다. 여기서, 다층 반사막 부착 유리 기판, EUV 노광용 반사형 마스크 블랭크의 결함 검사는 각각 Teron610：KLA-Tencor사 제조, 마스크 블랭크 결함검사장치(MAGICS M1350：레이저테크(주) 제조)로 실시했다.
또한, 비교예의 EUV 노광용 반사형 마스크 블랭크를 이용하여, 실시예 1과 마찬가지로 반사형 마스크를 제작했다. 그 결과, 피전사체에 전사되는 결함이 다수 검출되어 실용에 견딜 수 있는 반사형 마스크가 아니었다.
실시예 2.
이 실시예 2에서는, 실시예 1에 있어서의 마스크 블랭크용 유리 기판에 대한 기판처리(전처리 공정, CARE 공정, 후처리 공정)를 각각 다른 세정 유닛으로 실시하고, 각 처리 공정 후의 유리 기판을 세정 유닛 간에 기판반송수단(도시하지 않음)에 의해 반송하여 기판처리를 실시한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 조건으로 50장의 마스크 블랭크용 유리 기판을 제작하고, 그 표면 거칠기의 측정과 결함 검사를 실시했다.
그 결과, Rms(제곱평균평방근 거칠기)로 0.07nm로 양호했다. 또, 상술한 마스크 블랭크 결함검사장치(MAGICS M1350：레이저테크(주) 제조)로 결함 검사한 결과는 3개였다.
실시예 1과 비교하여 결함 검사의 검출 개수는 조금 증가했지만, 이것은 각 처리 공정 후의 유리 기판을 세정 유닛 간에 기판반송수단에 의해 반송함으로써 부착된 이물이 원인이라고 생각된다.　
상술의 공정을 거쳐 얻어진 마스크 블랭크용 기판(Y)의 주표면(Y1)상에, 실시예 1과 마찬가지로 이온 빔 스퍼터링법에 의해 고굴절률층과 저굴절률층을 교대로 적층한 다층 반사막을 형성한 후, 이 다층 반사막상에 보호막을 형성하여 다층 반사막 부착 유리 기판을 제작했다. 또한, 실시예 1과 마찬가지로 다층 반사막 부착 유리 기판의 보호막 표면에 DC마그네트론 스퍼터링법에 의해 흡수체막을 성막하고, 다층 반사막 부착 유리 기판(Y)의 제 2 주표면(Y2)에 이면 도전막을 성막하여 EUV 노광용 반사형 마스크 블랭크를 얻었다.
실시예 1과 마찬가지로, 실시예 2의 다층 반사막 부착 유리 기판 및 EUV 노광용 반사형 마스크 블랭크의 결함 검사를 한 바, 다층 반사막 부착 유리 기판은 729개, EUV 노광용 반사형 마스크 블랭크는 13개로 양호한 결과가 되었다. 여기서, 다층 반사막 부착 유리 기판, EUV 노광용 반사형 마스크 블랭크의 결함 검사는 각각 Teron610：KLA-Tencor사 제조, 마스크 블랭크 결함검사장치(MAGICS M1350：레이저테크(주) 제조)로 실시했다.
또한, 실시예 2의 EUV 노광용 반사형 마스크 블랭크를 이용하여, 실시예 1과 마찬가지로 반사형 마스크를 제작했다. 그 결과, 얻어진 반사형 마스크는 피전사체에 전사되는 결함이 없고 양호한 반사형 마스크였다.
실시예 3.
이 실시예 3에서는, 실시예 1에 있어서의 연마공정(초정밀 연마공정 및 양면 터치연마공정)에서 사용한 콜로이달 실리카 지립을 사용한 연마액을, 첨가제로서 히드록시에틸셀룰로오스, 알칼리 화합물로서 암모니아를 첨가한 콜로이달 실리카 연마액 대신에, 연마공정 후의 세정공정에 있어서 저농도의 알칼리 수용액을 포함하는 세정액이 들어간 세정조에 침지(초음파 인가)한 것 이외는 실시예 1과 동일한 조건으로 50장의 마스크 블랭크용 유리 기판을 제작했다. 또한, 사용한 슬러리의 pH는 10.6으로 했다.　
그 결과, 얻어진 유리 기판주표면의 표면 거칠기는 Rms(제곱평균평방근 거칠기)로 0.060nm로 양호했다. 또, 상술한 마스크 블랭크 결함검사장치(MAGICS M1350：레이저테크(주) 제조)로 결함 검사한 결과는 0개였다.
또, 다층 반사막 부착 유리 기판의 보호막 표면의 마스크 블랭크 결함검사장치(Teron610：KLA-Tencor사 제조)로 결함 검사를 실시한 바, 427개로 매우 양호했다. 또한, 결함검사조건은 SEVD 환산으로 21.5nm의 사이즈의 결함을 검출할 수 있는 검사 감도 조건으로 실시했다. 이것은, 유리(遊離) 지립을 사용한 연마공정에 있어서, 유리 기판에의 미소한 피트 결함 등의 오목결함을 억제할 수 있었던 것, CARE 공정에 의해 유리 기판 주표면에 부착된 이물을 물리세정에 의해 확실히 제거할 수 있었던 것에 의해, 유리 기판 주표면상에 다층 반사막, 보호막을 형성해도 볼록·오목결함이 증대되지 않았던 것에 따른 것으로 짐작된다.
실시예 4.
이 실시예 4에서는, 실시예 3에 있어서의 CARE 공정 후의 후처리 공정 대신에, 왕수(온도：약 65℃)에 의한 침지식 세정에 이어, 황산과수(SPM)에 의한 세정(90℃)을 실시하고, 중성 세제(음이온계 계면활성제와 비이온계 계면활성제를 함유하는 세제)와 물에 의한 침지식 세정을 실시한 후에, 순수에 의한 침지식 세정을 실시한 것 이외는, 실시예 3과 같은 조건으로 마스크 블랭크용 유리 기판을 제작했다.
그 결과, 얻어진 유리 기판 주표면의 표면 거칠기는 Rms(제곱평균평방근 거칠기)로 0.08nm 이며, 또, 결함 검사의 결과는 2개였다.
또, 다층 반사막 부착 유리 기판의 보호막 표면의 마스크 블랭크 결함검사장치(Teron610：KLA-Tencor사 제조)로 결함 검사를 실시한 바, 589개로 양호했다. 또한, 결함검사조건은 SEVD 환산으로 21.5nm의 사이즈의 결함을 검출할 수 있는 검사 감도 조건으로 실시했다. 이것은, 유리(遊離) 지립을 사용한 연마공정에 있어서, 유리 기판에의 미소한 피트 결함 등의 오목결함을 억제할 수 있었던 것에 의해, 유리 기판 주표면상에 다층 반사막, 보호막을 형성해도 오목결함이 증대되지 않았던 것에 따른 것으로 짐작된다.
이상, 실시예 3, 4에 나타낸 바와 같이, 연마공정에서 사용하는 연마액을, 첨가제와 알칼리 화합물을 첨가한 콜로이달 실리카 연마액으로 함으로써, 마스크 블랭크용 유리 기판에 대한 어택이 억제되어 미소한 피트 결함 등의 오목결함이 억제된다. 그리고, 상술의 콜로이달 실리카 연마액은 pH가 알칼리성 영역에 위치하고, 제타 전위로서 마이너스의 큰 전위를 가지므로, 연마공정 후에 사용하는 세정액을 제타 전위로서 마이너스 전위를 갖는, 저농도의 수산화나트륨이나 수산화칼륨 등의 알칼리성의 수용액을 사용함으로써, 콜로이달 실리카 지립의 잔류에 의한 미소한 볼록결함이 억제된다. 이와 같이, 미소한 오목결함, 볼록결함이 억제된 마스크 블랭크용 유리 기판에 대해 CARE 공정을 실시함으로써, 유리 기판 주표면에 존재하는 볼록부 영역이 우선적으로 가공되므로 매우 높은 평활성을 갖는 마스크 블랭크용 유리 기판을 얻을 수 있다.
또한 CARE 공정의 전 또는 후공정에서의 물리세정에 의해, Rms로 0.08nm 이하라는 매우 높은 평활성에 더하여 저결함의 마스크 블랭크용 유리 기판을 얻을 수 있다. 특히, 유리 기판 주표면상에 다층 반사막, 보호막을 형성한 다층 반사막 부착 유리 기판에 있어서는 효과가 현저하게 나타나 고감도의 결함 검사에서 결함 검출 개수를 큰폭으로 저감하는 것이 가능해진다.
또, 상술의 실시예 3, 4에서는, 연마공정에서 사용하는 연마액을 첨가제와 알칼리 화합물을 첨가한 콜로이달 실리카 연마액으로 한 경우에 대해 설명했지만, 이것에 한정되지 않는다. 연마공정에서 사용하는 연마지립으로서 화학 수식된 콜로이달 실리카를 사용한 경우에도 상술의 실시예 3, 4와 같은 결과를 얻을 수 있었다.
상술의 실시예 3, 4를 실시형태로 한, 마스크 블랭크용 기판으로서 요구되는 레벨이 높은 평활성 및 저결함 품질을 겸비하는 기판을 얻을 수 있는 마스크 블랭크용 기판의 제조방법으로는, 이하의 구성 A-1~A-8, 기판의 평활성이나 표면 결함 등에 기인하는 요철상 결함의 발생이 매우 적은 저결함이며 고품질인 다층 반사막 부착 기판, 및 마스크 블랭크의 제조방법으로는 이하의 구성 A-9~A-10, 저결함이며 고품질인 전사용 마스크의 제조방법으로는 이하의 구성 A-11로 할 수 있다.
(구성 A-1)
마스크 블랭크용 기판의 주표면을, 유리 지립을 포함하는 연마액을 이용하여 연마하는 연마공정과, 상기 연마공정에 의해 얻어진 상기 주표면에 처리유체를 공급하여 처리하는 공정을 포함하는 마스크 블랭크용 기판의 제조방법으로서,
상기 유리 지립은 화학 수식된 콜로이달 실리카이며, 또는 상기 연마액은 콜로이달 실리카와, 첨가제와 알칼리 화합물이 포함된 연마액이며,
상기 기판의 주표면에 제 1 처리유체를 공급하여 상기 주표면에 접촉시키고, 또한 촉매 정반의 촉매면을 상기 주표면에 접촉 또는 접근시킨 상태에서, 상기 기판과 상기 촉매면을 상대운동시킴으로써, 상기 주표면을 촉매 기준 에칭하는 촉매 기준 에칭공정을 갖는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크용 기판의 제조방법.
(구성 A-2)
상기 주표면에 처리유체를 공급하여 처리하는 공정은, 상기 주표면에 부착된 이물을 물리적인 작용을 이용하여 상기 주표면으로부터 제거하는 물리세정공정을 추가로 갖는 것을 특징으로 하는 구성 A-1에 기재한 마스크 블랭크용 기판의 제조방법.
(구성 A-3)
상기 물리세정공정은 상기 주표면에 대해 제 2 처리유체를 공급하여 실시하는 것을 특징으로 하는 구성 A-2에 기재한 마스크 블랭크용 기판의 제조방법.
(구성 A-4)
상기 물리세정공정은 촉매 기준 에칭공정 후에 실시하는 것을 특징으로 하는 구성 A-2 또는 A-3에 기재한 마스크 블랭크용 기판의 제조방법.
(구성 A-5)
상기 물리세정공정은 촉매 기준 에칭공정의 전후에 실시하는 것을 특징으로 하는 구성 A-2 또는 A-3에 기재한 마스크 블랭크용 기판의 제조방법.
(구성 A-6)
상기 촉매 기준 에칭공정 전에 실시하는 상기 물리세정공정에서의 상기 제 2 처리유체는 약액을 포함하는 것을 특징으로 하는 구성 A-5에 기재한 마스크 블랭크용 기판의 제조방법.
(구성 A-7)
상기 촉매 기준 에칭공정 전에, 화학세정공정을 실시하는 것을 특징으로 하는 구성 A-2 내지 구성 A-6 중 어느 한 항에 기재한 마스크 블랭크용 기판의 제조방법.
(구성 A-8)
구성 A-1 내지 구성 A-7 중 어느 한 항에 기재한 마스크 블랭크용 기판의 제조방법을 거쳐 얻어진 마스크 블랭크용 기판의 주표면에 대해 결함 검사를 실시하는 결함검사공정을 갖는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크용 기판의 제조방법.
(구성 A-9)
구성 A-1 내지 A-8 중 어느 한 항에 기재한 마스크 블랭크용 기판의 제조방법에 의해 얻어진 마스크 블랭크용 기판의 주표면상에 고굴절률층과 저굴절률층을 교대로 적층한 다층 반사막을 형성하는 것을 특징으로 하는 다층 반사막 부착 기판의 제조방법.
(구성 A-10)
구성 A-1 내지 A-8 중 어느 한 항에 기재한 마스크 블랭크용 기판의 제조방법에 의해 얻어진 마스크 블랭크용 기판의 주표면상, 또는 구성 A-9에 기재한 제조방법에 의해 얻어진 다층 반사막 부착 기판상에 전사 패턴 형성용 박막을 형성하여 마스크 블랭크를 제작하는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크의 제조방법.
(구성 A-11)
구성 A-10에 기재한 마스크 블랭크의 제조방법에 의해서 얻어진 마스크 블랭크의 상기 전사 패턴 형성용 박막을 패터닝하여 상기 주표면상에 전사 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 전사용 마스크의 제조방법.
상술의 실시예 1 내지 4는 EUV 노광용 마스크 블랭크용 유리 기판을 예로 들어 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 다른 재료로 이루어지는 기판, 예를 들면 ArF 엑시머 레이저 노광용에서 사용되는 합성석영 유리 기판이어도 된다.
또, 상술의 실시예 1 내지 4에서는, EUV 노광용 반사형 마스크 블랭크, 반사형 마스크를 예로 들어 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 마스크 블랭크로서 투과형 마스크 블랭크, 전사용 마스크로서 투과형 마스크여도 된다.
투과형 마스크 블랭크로는, 마스크 블랭크용 기판의 전사 패턴이 형성되는 측의 주표면상에, 전사 패턴이 되는 차광성막을 형성한 구성으로 하고 있다. 투과형 마스크 블랭크로는, 바이너리형 마스크 블랭크, 위상 시프트형 마스크 블랭크를 들 수 있다. 상기 차광성막에는 노광광을 차단하는 기능을 갖는 차광막 외에, 노광광을 감쇠시키고, 또한 위상 시프트시키는 소위 하프톤막 등이 포함된다.
투과형 마스크로는, 상기의 투과형 마스크 블랭크에 있어서의 차광성막을 패터닝하여, 상기 마스크 블랭크용 기판상에 차광성막 패턴을 형성한 구성이다. 바이너리형 마스크에 있어서는, ArF 엑시머 레이저광 등의 노광광으로 노광하면, 마스크 표면에서, 차광성막이 있는 부분에서는 노광광이 차단되고, 그 이외의 차광성막을 제거한 부분에서는 노출한 마스크 블랭크용 기판이 투과함으로써, 리소그래피용의 투과형 마스크로서 사용할 수 있다. 또, 위상 시프트형 마스크의 하나인 하프톤형 위상 시프트 마스크에 있어서는, ArF 엑시머 레이저광 등의 노광광으로 노광하면, 마스크 표면에서, 차광성막이 제거된 부분에서는 노출한 마스크 블랭크용 기판을 노광광이 투과하고, 차광성막이 있는 부분에서는 노광광이 감쇠한 상태에서 또한, 소정의 위상 시프트량을 가지고 투과됨으로써 리소그래피용의 투과형 마스크로서 사용할 수 있다. 위상 시프트형 마스크로는, 상술의 하프톤형 위상 시프트 마스크에 한정되지 않고, 레벤손형 위상 시프트 마스크 등의 각종 위상 시프트 효과를 이용한 위상 시프트 마스크여도 된다.
또, 상술의 실시예 1 내지 4, 비교예에서, 결함 검사에서 사용한 마스크 블랭크 결함검사장치에 대해서도, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 검사광의 파장이 266nm, 193nm, 13.5nm의 고감도의 마스크 블랭크 결함검사장치로 평가할 수 있다.
X: 기판지지수단에 의한 기판의 지지 구조
Y: 기판 Y1: 제 1 주표면
Y2: 제 2 주표면 Y3: 측면
Y4: 모따기면 Z: 수직축
1: 마스크 블랭크용 기판처리장치 2: 챔버
3: 기판지지수단 4:촉매 정반
4a: 촉매면 5: 상대운동수단
6: 제 1 처리유체 공급수단 7: 물리세정수단
8: 제 2 처리유체 공급수단 9: 소직경부
9a: 바닥부 9b: 중앙 구멍부
9c: 배출관 10: 회전축
11: 회전체 12: 바닥부
13: 둘레벽부 14: 기판 지지부
14a: 상면 15: 기판 수용부
16: 수평 지지면 17: 수직벽부
17a: 핑거 수용부 17b: 오목부
18: 아암 19: 회전축
20: 선회축 21: 공급관
22: 분사 노즐 23: 브러시 세정수단
24: 메가소닉 세정수단 25: 선회축
26: 아암 27: 지지축
28: 브러시 29, 34: 공급관
30: 분사 노즐 31: 선회축
32: 아암 33: 메가소닉 노즐
35: 테이퍼 지지면

Claims (21)

  1. 마스크 블랭크용 기판에 처리유체를 공급하여 처리하기 위한 마스크 블랭크용 기판처리장치로서,
    상기 마스크 블랭크용 기판을 동작 가능한 상태로 지지하는 기판지지수단과,
    상기 기판지지수단에 의해 지지된 상기 마스크 블랭크용 기판의 주표면에 대향하여 배치되는 촉매면을 갖는 촉매 정반과,
    상기 촉매 정반의 촉매면과 상기 기판을 접촉 또는 접근시킨 상태에서 상대운동시키는 상대운동수단과,
    상기 주표면에 촉매 기준 에칭을 실시하기 위한 제 1 처리유체를 공급하는 제 1 처리유체 공급수단과,
    상기 주표면에 부착된 이물을 물리적인 작용을 이용하여 상기 주표면으로부터 제거하는 물리세정수단을 갖는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크용 기판처리장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 주표면에 물리세정을 실시하기 위한 적어도 1종의 제 2 처리유체를 공급하는 제 2 처리유체 공급수단을 추가로 갖는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크용 기판처리장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 촉매면의 면적은 상기 주표면의 면적보다 작은 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크용 기판처리장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판지지수단은 상기 마스크 블랭크용 기판을 수평으로 지지하는 동시에, 상기 주표면의 중심을 지나고, 또한 상기 주표면에 대해 수직 방향의 선을 중심축으로 하여 상기 마스크 블랭크용 기판을 회전 가능하게 지지하는 것인 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크용 기판처리장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판지지수단은 상기 마스크 블랭크용 기판의 상기 주표면 또는 상기 주표면에 인접하여 형성된 모따기면을 지지하는 것인 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크용 기판처리장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상대운동수단은, 상기 촉매 정반의 상기 촉매면을, 상기 기판지지수단에 의해 지지된 상기 마스크 블랭크용 기판의 상기 주표면의 중심과 그 가장자리부와의 사이에서 수평 방향으로 이동시키는 것이 가능하고, 또한 상기 촉매 정반의 상기 촉매면을 상기 주표면에 대해 수직 방향으로 이동시키는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크용 기판처리장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 물리세정수단은 매엽식의 메가소닉 세정수단, 이류체 노즐 세정수단 및 브러시 세정수단으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 세정수단인 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크용 기판처리장치.
  8. 제 2 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마스크 블랭크용 기판을 수용하는 챔버를 추가로 포함하고,
    상기 챔버 내에는 상기 기판지지수단과, 상기 촉매 정반과, 상기 상대운동수단과, 상기 제 1 처리유체 공급수단과, 상기 물리세정수단과, 상기 제 2 처리유체 공급수단이 배치되어 설치되어 있고, 상기 마스크 블랭크용 기판의 상기 주표면에 대한 상기 촉매 기준 에칭 및 상기 물리세정을 상기 챔버 내에서 실시하는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크용 기판처리장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 촉매 정반의 적어도 상기 촉매면은 알루미늄, 스칸듐, 티탄, 바나듐, 크롬, 망간, 철, 코발트, 니켈, 동, 아연, 이트륨 지르코늄, 니오브, 몰리브덴, 테크네튬, 루테늄, 로듐, 팔라듐, 은, 하프늄, 탄탈, 텅스텐, 레늄, 오스뮴, 이리듐, 백금, 금으로부터 선택되는 전이금속 및 이들 중 적어도 하나를 포함하는 합금으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크용 기판처리장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 처리유체 및 상기 제 2 처리유체는 모두 순수인 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크용 기판처리장치.
  11. 마스크 블랭크용 기판에 처리유체를 공급하여 처리하는 공정을 포함하는 마스크 블랭크용 기판처리방법으로서,
    상기 기판의 주표면에 제 1 처리유체를 공급하여 상기 주표면에 접촉시키고, 또한 촉매 정반의 촉매면을 상기 주표면에 접촉 또는 접근시킨 상태에서, 상기 기판과 상기 촉매면을 상대운동시킴으로써, 상기 주표면을 촉매 기준 에칭하는 촉매 기준 에칭공정과,
    상기 주표면에 부착된 이물을 물리적인 작용을 이용하여 상기 주표면으로부터 제거하는 물리세정공정을 갖는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크용 기판처리방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 물리세정공정은 상기 주표면에 대해 제 2 처리유체를 공급하여 실시하는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크용 기판처리방법.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 물리세정공정은 촉매 기준 에칭공정 후에 실시하는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크용 기판처리방법.
  14. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 물리세정공정은 촉매 기준 에칭공정 전후에 실시하는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크용 기판처리방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 촉매 기준 에칭공정 전에 실시하는 상기 물리세정공정에서의 상기 제 2 처리유체는 약액을 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크용 기판처리방법.
  16. 제 11 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 촉매 기준 에칭공정 전에 화학세정공정을 실시하는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크용 기판처리방법.
  17. 제 11 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 기재한 마스크 블랭크용 기판처리방법을 거쳐 얻어진 마스크 블랭크용 기판을 제작하는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크용 기판의 제조방법.
  18. 제 17 항에 기재한 제조방법에 의해서 얻어진 마스크 블랭크용 기판의 주표면상에 고굴절률층과 저굴절률층을 교대로 적층한 다층 반사막을 형성하여 다층 반사막 부착 기판을 제작하는 것을 특징으로 하는 다층 반사막 부착 기판의 제조방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 다층 반사막은 고굴절률 재료와 저굴절률 재료의 타겟을 이용한 이온 빔 스퍼터링에 의해, 상기 고굴절률 재료와 상기 저굴절률 재료의 스퍼터 입자를 상기 주표면의 법선에 대해 0도 이상 30도 이하의 입사각도로 입사시켜 상기 다층 반사막을 성막하는 것을 특징으로 하는 다층 반사막 부착 기판의 제조방법.
  20. 제 11 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 기재한 마스크 블랭크용 기판처리방법을 거쳐 얻어진 마스크 블랭크용 기판의 주표면상, 또는 제 18 항 혹은 제 19 항에 기재한 다층 반사막 부착 기판의 제조방법을 거쳐 얻어진 다층 반사막 부착 기판상에, 전사 패턴 형성용 박막을 형성하여 마스크 블랭크를 제작하는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크의 제조방법.
  21. 제 20 항에 기재한 마스크 블랭크의 제조방법에 의해서 얻어진 마스크 블랭크의 상기 전사 패턴 형성용 박막을 패터닝하여 상기 주표면상에 전사 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 전사용 마스크의 제조방법.
KR1020157014739A 2012-12-27 2013-12-24 마스크 블랭크용 기판처리장치, 마스크 블랭크용 기판처리방법, 마스크 블랭크용 기판의 제조방법, 마스크 블랭크의 제조방법 및 전사용 마스크의 제조방법 KR20150097484A (ko)

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KR1020157014739A KR20150097484A (ko) 2012-12-27 2013-12-24 마스크 블랭크용 기판처리장치, 마스크 블랭크용 기판처리방법, 마스크 블랭크용 기판의 제조방법, 마스크 블랭크의 제조방법 및 전사용 마스크의 제조방법

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180130065A (ko) * 2017-05-26 2018-12-06 삼성디스플레이 주식회사 유리 기판의 제조 방법 및 유리 기판 연마 장치

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5891848B2 (ja) * 2012-02-27 2016-03-23 ウシオ電機株式会社 ガラス基板もしくは水晶基板からなるワークの貼り合わせ方法および装置
JP6297321B2 (ja) * 2013-12-09 2018-03-20 Hoya株式会社 機能膜付き基板の製造方法、多層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
KR102193334B1 (ko) * 2014-04-18 2020-12-22 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 기판 처리 장치, 기판 처리 시스템 및 기판 처리 방법
JP6444680B2 (ja) * 2014-09-30 2018-12-26 Hoya株式会社 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
SG11201702400TA (en) * 2014-10-14 2017-04-27 Hoya Corp Method for manufacturing magnetic-disk substrate
US9694545B2 (en) 2014-12-18 2017-07-04 Stratasys, Inc. Remotely-adjustable purge station for use in additive manufacturing systems
US11307336B2 (en) 2016-12-15 2022-04-19 Nippon Electric Glass Co., Ltd. Glass plate with dielectric multilayer film and manufacturing method thereof
US20180265989A1 (en) * 2017-03-17 2018-09-20 Toshiba Memory Corporation Substrate treatment apparatus and substrate treatment method
US10879087B2 (en) * 2017-03-17 2020-12-29 Toshiba Memory Corporation Substrate treatment apparatus and manufacturing method of semiconductor device
TWI662643B (zh) * 2017-09-22 2019-06-11 台灣美日先進光罩股份有限公司 光罩的製程方法、電漿製程設備及固定框
CN110147030A (zh) * 2019-05-29 2019-08-20 德淮半导体有限公司 掩膜图形清洗方法
JPWO2021229968A1 (ko) * 2020-05-13 2021-11-18
US20220035244A1 (en) * 2020-07-31 2022-02-03 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited Photomask cleaning tool
US20230024009A1 (en) * 2021-07-20 2023-01-26 Applied Materials, Inc. Face-up wafer edge polishing apparatus
CN113798998A (zh) * 2021-08-04 2021-12-17 山西光兴光电科技有限公司 研磨工作台用的清洁装置以及研磨系统

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1138696A1 (en) * 2000-03-29 2001-10-04 Sika AG, vorm. Kaspar Winkler & Co. Polymers for cement dispersing admixtures
RU2002133666A (ru) * 2000-05-19 2007-05-10 Мерк Патент ГмбХ (DE) Производные триазола
JP3768786B2 (ja) * 2000-08-15 2006-04-19 株式会社ルネサステクノロジ ホトマスクの製造方法、ホトマスクブランクスの製造方法およびホトマスクの再生方法
JP3879828B2 (ja) 2001-12-25 2007-02-14 信越化学工業株式会社 フォトマスクブランクスの製造方法
JP3879827B2 (ja) 2001-12-25 2007-02-14 信越化学工業株式会社 フォトマスクブランクスの製造方法
JP5090633B2 (ja) 2004-06-22 2012-12-05 旭硝子株式会社 ガラス基板の研磨方法
US8356104B2 (en) * 2005-02-15 2013-01-15 Indigo Identityware, Inc. Secure messaging facility system
JP2006226733A (ja) * 2005-02-15 2006-08-31 Canon Inc 軟ｘ線多層膜反射鏡の形成方法
US20060254611A1 (en) * 2005-04-12 2006-11-16 Harald Koster Acid-free cleaning process for substrates, in particular masks and mask blanks
JP4873694B2 (ja) * 2006-04-12 2012-02-08 国立大学法人 熊本大学 触媒支援型化学加工方法
EP2381008A2 (en) 2006-08-28 2011-10-26 Osaka University Catalyst-aided chemical processing method and apparatus
JP2008136983A (ja) * 2006-12-05 2008-06-19 Osaka Univ 触媒支援型化学加工方法及び加工装置
JP5007384B2 (ja) * 2006-10-18 2012-08-22 株式会社荏原製作所 触媒支援型化学加工方法及び装置
JP4982742B2 (ja) 2006-09-13 2012-07-25 国立大学法人 熊本大学 磁性微粒子を用いた触媒化学加工方法及び装置
JP2008244010A (ja) * 2007-03-26 2008-10-09 Fujifilm Corp 金属用研磨液及び研磨方法
US8734661B2 (en) * 2007-10-15 2014-05-27 Ebara Corporation Flattening method and flattening apparatus
JP4887266B2 (ja) 2007-10-15 2012-02-29 株式会社荏原製作所 平坦化方法
MY155533A (en) * 2008-06-11 2015-10-30 Shinetsu Chemical Co Polishing agent for synthetic quartz glass substrate
TWI417980B (zh) * 2009-02-04 2013-12-01 Hoya Corp 載台清潔器、描繪裝置及基板處理裝置
JP5251861B2 (ja) 2009-12-28 2013-07-31 信越化学工業株式会社 合成石英ガラス基板の製造方法
JP5559948B2 (ja) 2010-03-12 2014-07-23 Ｈｏｙａ株式会社 多層反射膜付基板の製造方法および反射型マスクブランクの製造方法
US8620156B2 (en) * 2010-09-21 2013-12-31 Adva Optical Networking Se Method and apparatus for performing an automatic power adjustment for an optical signal
JP5741157B2 (ja) * 2011-04-07 2015-07-01 旭硝子株式会社 研磨用キャリア及び該キャリアを用いたガラス基板の研磨方法及びガラス基板の製造方法
JP5736615B2 (ja) * 2011-04-26 2015-06-17 国立大学法人大阪大学 基板の洗浄方法
JP5696024B2 (ja) * 2011-11-09 2015-04-08 株式会社東芝 化学的平坦化方法及び化学的平坦化装置
WO2013084934A1 (ja) * 2011-12-06 2013-06-13 国立大学法人大阪大学 固体酸化物の加工方法及びその装置
JP5538638B2 (ja) 2012-03-28 2014-07-02 Ｈｏｙａ株式会社 マスクブランク用基板、多層反射膜付き基板、透過型マスクブランク、反射型マスクブランク、透過型マスク、反射型マスク及び半導体装置の製造方法
US9348217B2 (en) * 2012-03-30 2016-05-24 Hoya Corporation Mask blank substrate, substrate with multilayer reflection film, transmissive mask blank, reflective mask blank, transmissive mask, reflective mask, and semiconductor device fabrication method
US8828625B2 (en) * 2012-08-06 2014-09-09 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Extreme ultraviolet lithography mask and multilayer deposition method for fabricating same
US10310373B2 (en) * 2013-01-18 2019-06-04 Hoya Corporation Method for manufacturing mask blank substrate, method for manufacturing mask blank and method for manufacturing transfer mask

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180130065A (ko) * 2017-05-26 2018-12-06 삼성디스플레이 주식회사 유리 기판의 제조 방법 및 유리 기판 연마 장치

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