TW200906550A - Method of polishing glass substrate - Google Patents

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200906550 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於-種玻璃基板之研磨方法，尤其係關於一 種適口於+導體兀件冑造步*中所使用之光罩基片用玻璃 基板的研磨方法。 【先前技術】 先别，於半導體70件製造步驟中，廣泛使用有用以將微 細之電路圖案轉印至晶圓上而製造積體電路之曝光裝置。 力年來’伴隨半導體積體電路之高積體化、高功能化，積 體電路之微細化發展，為了使電路圖案正確地成像於晶圓 面上’而要求曝光裝置之光罩中所使用之光罩基片用玻璃 基板具有高度之平坦性與平滑性。 進而’於上述技術動向中，將Euv (Extreme UUra Violet， 退紫外線）光用作下一世代之曝光光之微影技術，經過45 nm以下之複數個世代而觀察到可使用，從而備受矚目。所 謂EUV光，係指軟性χ射線（s〇ft x_ray)區域或真空紫外域 〇 之波帶之光’具體而言’係指波長為0.2〜100 nm左右之 光。目刖，正在研究使用13·5 nm之波長光作為微影光。 . 該刪微影（以下，簡稱作「EUVL」）之曝光原理，於使用 &影光學系統轉印光罩圖案之方面與先前之微影相同，但 EUV光之能量區域中並無透過光之材料，因此無法使用折 射光學系統，而使用反射光學系統（參照專利文獻1)。 EUVL中所使用之光罩之基本構成包含⑴基板、⑺形成 於基板上之反射多層膜、以及（3)形成於反射多層膜上之吸 131877.doc 200906550 收體層。而且，作為基板， 會產生蜻镦n 為了即便於EUV光照射下亦不 齡… '須係具有低熱膨脹係數之材料，從而對具 t、、Q日日化玻璃進行研究。基板係藉 由對δ亥專玻璃或纟士曰各士 离之素材進行高精度地研磨、清 洗而製造。 m

ϋ 技般而5 ’眾所周知有將磁記錄媒體用基板或半導體元 件用基板等研磨成平滑度較高之表面之方法。例如，專利 文獻2中，關於記憶體硬碟之加工研磨或半導體元件用基 板等之研磨’而記載了使用含有水、研磨材、酸化合物， PH值呈酸性且研磨材之漢度未滿㈣量％的研磨液組成物 進仃研磨’來作為使研磨後之被研磨物之表面粗糙度減小 且微小突起（凸狀缺陷）減少之研磨方法。而且，作為上述 研磨材’列舉有氧化鋁、氧化矽、氧化鈽、氧化鍅等， 又，作為用以使pH值呈酸性之酸，則列舉有硝酸、硫酸、 鹽酸或有機酸等。 又，專利文獻3中，記載有如下方法··使用含有平均一 次粒徑為50 nm以下之膠體氧化矽與水、且{)11值調整為 〇.5〜4之範圍之研磨衆料，對以SK>2為主成分之玻璃基板進 行研磨，從而將表面粗糙度Rms研磨至〇 15 nm以下。又， δ己載了如下··根據該研磨方法，於U2 mmxl42 之範圍 内，寬度為60 nm以上之凹狀缺陷形成有3個以下，且研磨 負荷為80 g/cm2(實施例）。 [專利文獻1]曰本專利特表2003-505891號公報 [專利文獻2]日本專利特開2003-2 11 3 5 1號公報 131877.doc 200906550 [專利文獻3]曰本專利特開2006-35413號公報 【發明内容】 [發明所欲解決之問題] 然而’專利文獻2之研磨方法中，雖然酸性研磨效果亦 發揮作用而可抑制玻璃基板上產生之缺陷中凸狀缺陷之產 生，但根據實施例，僅可獲得表面粗糙度（Ra)為〇2〜〇3 nm左右之表面平滑性，而並無關於凹狀缺陷之記載。 f Ο 然而，考慮到當表面粗糙度（Ra)&〇 2〜〇 3 nm2表面平 滑性時，會產生相當程度之凹狀缺陷。因此，即便可用作 磁碟用基板，亦難以用作要求極高之表面精度與平滑性之 玻璃基板，如EUVL中所使用之反射型光罩用玻璃基板， 尤其是45 nm以下之下一世代半導體元件製造用曝光裝置 之光學系統中所使用之反射型光罩。 又，根據專利文獻3之研磨方法，使玻璃基板之表面粗 趟度^為G·15 11喊T，又抑制難以減少之凹狀缺陷而改 。其表面性狀。然而，對高精細之半導體元件製造裝置中 所使用之光罩基片用玻璃美拓一 用玻璃基板而…寺別需要凹狀缺陷更 少且具有更尚之表面平滑性之玻璃基板。 本發明係鑒於上述而完成者’其目的在於提供 為中所使用之反射型 狀缺陷較少且且有破璃基板而使用之凹 法。 〃有“之表面平滑性的破璃基板之研磨方 [解決問題之技術手段] 本發明者們為了解決上述 nm以 述肩趕對亦可適合於45 131877.doc 200906550 下世代半導體元件製造用曝光裝置之光學系統的具 有較=之表面研磨精度之玻璃基板的研磨，尤其對減少凹 狀缺心之產生之方法進行積極研究之結果發王見，當使用研 磨漿料以研磨塾研磨玻璃基板時，減輕研磨塾之研磨負荷 尤其對減少凹狀缺陷有效。進而發現，此時，以修整板對 研磨塾之墊表面加以修整加工，藉此可使玻璃基板具有良 之平a j·生、平坦性且可高效地進行研磨，從而完成 發明。 亦即，本發明提供如下之玻璃基板之研磨方法、及由經 該研磨方法所獲得之玻璃基板製作之曝光用光罩。 、’ ⑴-種玻璃基板之研磨方法，其特徵在力：其係將研磨 漿料供給於玻璃基板與研磨墊之墊表面之間而研磨破 璃基板之主表面者，且上述研磨墊之研磨負荷為丨〜的 g/cm2。 (2) 如上述（1)之玻璃基板之研磨方法，其中上述研磨墊係 = 絨面革系墊，其具有表面之最高隆起部與最低隆起部 之高低差為50 μιη以下之墊表面。 (3) 如上述（1)或（2)之玻璃基板之研磨方法，其中上述研 磨墊之研磨負荷為1〜25 g/cm2。 (4) 如上述（1)至（3)中任一項之玻璃基板之研磨方法，其 t上述研磨墊之墊表面係以修整板加以修整加工。、 (5) 如上述（4)之玻璃基板之研磨方法，其中上述修整板為 電鍍金剛石。 (6) 如上述（1)至（5)中任一項之玻璃基板之研磨方 131877.doc 200906550 中上述研磨墊之平均開口直徑為5〜50 μιη。 ⑺如上述（1)至⑹中任—項之玻璃基板之研磨方法，其 中上述研磨墊之平均開口直徑為5〜30 μιη。 (8) 如上述（1)至（7)中任一項之玻璃基板之研磨方法，其 中事先將上述玻璃基板之被研磨面預研磨至表面粗糙 度Rms為3 nm以下。 (9) 如上述（1)至中任一項之玻璃基板之研磨方法其 中上述研磨漿料之研磨材係平均一次粒徑為60 nm以 下之氧化石夕或氧化鈽。 (1 0)如上述（1)至（9)中任一項之玻璃基板之研磨方法，其 中上述玻璃基板係光罩基片用玻璃基板。 (11) 一種曝光用光罩，其特徵在於：其係使用經上述至 (9)中任一項之玻璃基板之研磨方法研磨過之光罩基片 用玻璃基板所製作。 [發明之效果] 根據本發明’可藉由減輕以研磨墊且使用研磨漿料進行 研磨時之研磨負荷’而獲得抑制因研磨材之微粒子所導致 之凹狀缺陷之產生且表面平滑性優良之玻璃基板。 又’此時’藉由對研磨墊之墊表面加以修整加工，即便 減輕研磨負荷亦可高效地研磨玻璃基板，更可進一步提高 經研磨之玻璃基板表面之平滑性及平坦性。 【實施方式】 一般而言’使用研磨漿料以研磨墊研磨玻璃基板時，於 該研磨過程中玻璃基板之表面上會產生凹狀缺陷及凸狀缺 131877.doc 200906550 陷》首先對玻璃基板上所產生之該等缺陷進行說明。 圖1係概略性地例示了用例如表面檢測機Μ1350 (Lasertec 公司製）觀察以研磨漿料進行加工研磨後經清洗之玻璃基 板之表面時的玻璃基板表面之一部分，圖2係圖1之a-A部 之剖面概略圖。如圖1及圖2所示’於經研磨之玻璃基板3 之主表面上’經常會存在凹狀缺陷1及凸狀缺陷2，該等凹 狀缺陷1及凸狀缺陷2於玻璃基板之使用時成為障礙。圖2 中’ d表示凹狀缺陷1之深度’ h表示凸狀缺陷2之高度。 凹狀缺陷1係於以研磨墊研磨玻璃表面之過程中，主要 由研磨漿料中之研磨材（例如氧化矽微粒子）而形成。亦 即’認為於研磨墊未能充分地分散施加至研磨漿料中之氧 化矽微粒子之研磨負荷時，由研磨負荷所集中之氧化矽微 粒子而形成上述凹狀缺陷1。因此，認識到凹狀缺陷丨之產 生狀況係根據研磨漿料中之氧化矽微粒子之粒度或含量、 及所使用之研磨墊之特性等而改變，氧化矽微粒子之粒度 越大則存在凹狀缺陷1之深度及大小越大，且產生個數 亦增加之傾向。該凹狀缺陷丨係即便清洗亦無法除去之永 久性缺陷，尤其於短波長之曝光光中，若其深度與大小為 疋值以上，則將該玻璃基板用於曝光用光罩時，會有因 凹陷導致之相位角變化增大而產生相位缺陷之虞。 另一方面，如圖2所示，凸狀缺陷2係由研磨漿料中之氧 化矽微粒子或雜質（異物）等牢固地附著於玻璃基板之主表 面上而形成之突起物。與上述凹狀缺陷1不同，該凸狀缺 « 2可藉由改變清洗方法或者使用充分除去了異物之清洗 131877.doc 200906550 水進行清洗而一定程度地除去。又，如下所述，亦可藉由 使含有氧化矽微粒子之研磨漿料成為酸性而抑制凸狀缺陷 2之產生本身，然而因暫時附著於玻璃表面之氧化矽微粒 子之附著力較強，故於未能利用清洗而完全除去時其一部 分會作為缺陷而殘存。 對於經本發明之方法研磨後之玻璃基板而言，較好的是 上述凹狀缺陷1之深度d及凸狀缺陷2之高度h均為2 nm以 下，更好的是1 nm以下。作為玻璃基板，（1及11越小越好， 但’、要為2 nm以下，則利用該玻璃基板來製作曝光用光 罩，使用該曝光用光罩，即便以例如波長為〇〇打爪左 右之EUV光進行曝光，亦可實質性地防止相位缺陷之產 生。再者’凹狀缺陷1之深度d及凸狀缺陷2之高度h可藉由 原子力顯微鏡（以下，稱作AFM (atomic f〇rce micr〇sc〇pe))、 例如Seiko Instruments公司製SPA4〇〇而測定。 進而，對於經本發明之方法研磨後之玻璃基板而言，即 便於存在上述凹狀缺陷1及凸狀缺陷2之情形時，較好的是 根據半鬲寬，其面方向之大小為60 nm以下。更好的是缺 Ρο之半向寬為3〇 nm以下。本發明中，提及凹狀缺陷】及凸 狀缺陷2之大小時，除非另有說明，則係指該面方向之大 】、又’本發明中，以半高寬特別規定凹狀缺陷1與凸狀 缺Pta 2之大小之理由在於，本發明分別以深度與高度特別 規疋玻璃基板之凹狀缺陷1與凸狀缺陷2，而半高寬於可使 °亥等缺陷之大小與深度或高度相關聯而特別規定方面較 佳。 131877.doc 200906550 其次，關於凹狀缺陷1，根據圖3就其半高寬進行具體說 明。圖3係圖2之凹狀缺陷1之模式性放大剖面圖。一般而 。，形成於玻璃基板3之主表面上之凹狀缺陷丨，形成為近 似半圓球狀之凹部，因此，其平面形狀大致為圓形狀。因 此，根據由該凹狀缺陷丨之平面形狀而獲得之近似圓之直 徑w、凹狀缺陷丨之深度d而求出抛物線形狀p ,將該抛物線 形狀P與深度為d/2之直線t之交點設為a、b，則凹狀缺陷1 之半高寬r可作為a、b之距離而獲得。如此，藉由基於上 述方法之半高寬r特別規定凹狀缺陷丨之大小，可反映出凹 狀缺陷1之大小與深度方向之形狀。若該半高寬r大於6〇 nm，則用作曝光用光罩時凹狀缺陷丨之影響增大，有導致 出現相位缺陷之虞。爯去，絲土国- , ^ 丹f 雖未圖不’但凸狀缺陷2之大 小亦可同樣藉由半高寬而特別規定。 本發明之玻璃基板中，凹狀缺陷丨與凸狀缺陷2之比例， 尤其係根據使含有氧切微粒子之研錢料為酸性或者為 鹼性而發生較大地變化。具體而言，將酸添加於研磨漿料 中成為例如pH值為4以下之酸性而進行研磨時，即便玻 璃基板上附著有氧化⑦微粒子，亦可藉由研磨漿料之化學 機械研磨而將所附著之氧切微粒子除去，又，氧化石夕微 ^子之附著力因酸而減弱’因此於研磨及清洗之各過程中 容易除去上述氧化矽微粒子。因&，利用添加有酸之漿料 進行研磨時，與凹狀缺陷1相比，凸狀缺陷2可日月顯減少。 本發明係將玻璃基板之主表面研磨為抑制上述凹狀缺陷 產生且具高表面平湣、士日„ * -, 亦即表面粗輪度Rms小之鏡面 131877.doc 200906550 者。因此，本發明適於研磨EUVL*用之反射型光罩用玻 璃基板、尤其是如45 nm以下之世代之半導體元件製造用 曝光裝置之光學系統所使用之反射型光罩般要求極高之表 面平π )·生之光罩基片用玻璃基板。然而，亦可適用於例如 需要向表面平滑性之研磨之磁碟用玻璃基板或光磁碟用玻 璃基板等，並不限於光罩基片用玻璃基板。此處，玻璃基 板之主表面係指使用時發揮基板之作用之面，具體而言， 係指除端面以外之表背面。 本^月中，玻璃基板用玻璃未作限定，但為了獲得可製 作可對應積體電路之高積體化與高精細化之euvl用反射 型光罩等的光罩基片用玻璃基板，較好的是熱膨脹係數小 且其不均程度亦小之玻璃。具體而言，較好的是2〇。匸或 〇 80C下熱膨脹係數為_30〜3〇 ppb/t之低膨脹玻璃，尤 其好的是20。〇或50〜8(TC下熱膨脹係數為_10〜1〇 ppb/£>c之 超低膨脹玻璃，更好的是20。(：或5〇〜8〇。(：下熱膨脹係數 為_5〜5 pPb/r之超低膨脹玻璃。若上述反射型光罩等係由 此類熱膨脹係數小之玻璃所形成，且其表面被研磨成高平 m ^則可充分對應半導體元件製造步驟中之溫度變化， 從而可良好地轉印高精細之電路圖案。 作為上述低膨脹玻璃及超低膨脹玻璃，可使用以為 主成分之玻璃，典型的是’可使用石英玻璃。具體而言， 可列舉例如以Si〇2為主成分且含有Ti〇2之合成石英玻璃、 ULE(註冊商標：c〇rning Code7972)、ZER〇DUR(德國〜以“ 公司註冊商標）等之低膨脹玻璃或低膨脹結晶玻璃。玻璃 13J877.doc • 14. 200906550 基板通常以四邊形狀之板 此。 研磨仁形狀並不限定於 上述玻璃基板係—面供給研磨漿料—面 磨。就本發明中之上述研磨衆料而令 ^進灯研 與水之研磨漿料，作Α 4材 乍為上述研磨材，較好的是氧化矽、 化鈽（ceria)。作為氧化矽， J使用膠體乳化矽或煙霧狀氧 夕’但於谷易獲得粒徑均-之高純度之微粒子方面，較 f 膠體氧化矽為例對研磨材進 料,、田敍述。其他研磨材亦與此實質相同。 研磨㈣中’《氧切之平均—次粒徑較好的是6〇 —下’更好的是30 _以下，最好的是15 nm以下。 又，膠體氧化石夕之平均一次粒徑之下限未作限定，伸自提 焉研磨效率之觀點考慮， 可夂季乂好的疋5 _以下。若膠體氧化 :—次粒#超過60 nm ’則於研磨過程中容易產生 軟之凹狀缺&，進而難以將玻璃基板研磨成所需之表面 粗链度’因此’難以獲得適合45刪下之世代之 元件製造用曝光裝^ 置之先學糸統零件等的玻璃基板。若減 r fU匕石夕之粒徑，則研磨效率會降低，而粒徑越小則 抑制凹狀缺陷越有效，且亦可減小表面粗糙度―。、 又s作為膠體氧化石夕，自精密管理粒徑之觀點考慮，較 好的是儘可能不含有由—次粒子凝聚而形成的二次粒子， 即便於含有二次粒子之情形時，較好的是其平均粒徑為70 、 再者本發明中之膠體氧化矽之粒徑，係藉由使 (Sc_lng Electr〇n Micr〇sc〇pe，掃瞄電子顯微鏡） 131877.doc 200906550 計測15〜105χ1〇3倍之圖像而獲得者。 w亡述研磨水料中，較好的是膠體氧化矽之含量為1〇〜 ί. 貝It，t好的是18〜22質量％。若膠體氧化石夕之含量未滿 貝$ %則研磨效率降低，因此研磨時間增長，故而欠 佳。尤其是本發明中，如上所述，較好的是使用平均一次 :徑較細之粒子之膠體氧切…以低於先前之研磨負 τ進仃研磨’因此’若膠體氧化矽之含量未滿ί 〇質量％， ^研磨效率變低而無法獲得較為經濟之研磨。另—方面， ^體氧切之含量超過3Qf量％，則雖然研磨效率得到 κ /乳化矽谷易不均勻’而且因膠體 =之使用量增加而於經濟方面不利，並且研磨後之清 洗負擔增大，故而欠佳。 本發明中，較好的是將研磨浆料之PH值調整為〇.5〜1〇。 2玻璃基板之研磨中，產生於破璃表面之凹狀缺陷與凸狀 Β :Γ例’尤其為含有氧切微粒子之研磨浆料之情形 二據研磨毁料為酸性或是驗性而產生較大地變化。 二…’將酸添加於研磨裝料中，研磨為例如pH值為* 性時：即便氧化石夕微粒子附著於破璃基板上，所 r ^雜子藉由研磨漿料之化學機械研磨而得以 除去’進而氧化矽微粒子 矽…… U位子之附者力因酸而減弱，上述氧化 璃1子於研磨及清洗之各過程中容易除去。亦即，對玻 2 =進行酸性研磨時，玻璃表面之凸部因研磨浆料之酸 率提%，因此Γ易利用機械研磨除去凸部。藉此，研磨效 门亚且經研磨而除去之破璃粉或破璃屑被軟化，因 131877.doc 16 200906550 此亦可防止因該玻璃屑等而產生新的損傷。同時可抑 氧化石夕微粒子之附著而形成之凸狀缺陷。因此，作 璃基板上尤其不會產生凸狀缺陷之有效之鏡面研磨之方 法，將研磨漿料之pH值調整為酸性之方法較有效。 . 兀*具厅尤 於利用45麵以下之世代之半導體元件製造用曝光裝置所 要求之、用於短波長之曝光用光罩之玻璃基板的加二研磨 而言’該酸性研磨於抑制凸狀缺陷而可獲得精細之鏡面研

磨方面較佳。研磨漿料可為鹼性或中性，此情形時凸狀缺 陷之比例增大。 於上述研磨漿料之pH值之調整中，若pH值未滿〇 5，則 酸會變得過強，因此會於研磨機之腐蝕方面產生問題。若 pH值未滿丨，則雖然研磨機之腐蝕尚未達到成為問題之程 度，但研磨漿料之處理性變差，因此實際應用方面較好的 疋pH值為1以上。又，若pH值大於4，則對玻璃之上述化 學研磨效果降低’從而凸狀缺陷增加，因此進行酸性研磨 時’較好的是pH值為4以下。 本發明中’研磨漿料之上述pH值調整可藉由單獨使用或 組合使用選自無機酸或有機酸之酸而進行。方便起見，可 適當選擇使用眾所周知之無機酸或有機酸中之大部分來作 為酸性研磨之研磨漿料之pH值調整劑。例如，作為無機 酸’可列舉硝酸、硫酸、鹽酸、過氯酸、磷酸等，硝酸於 易於處理之方面較佳。氟酸等對玻璃浸蝕性較大之酸，會 使缺陷變得明顯，因此無法使用。又，作為有機酸，可列 舉草酸、檸檬酸等。 131877.doc 17 200906550 ，用於研磨材之遭度調整或漿料化之水，可較 除去了異物之純水或超純水。亦即，除去之異物 (微粒子）與材質及形狀無 、 之#崎射丄 ？乂好的疋藉由使用雷射光等 數式計測出之、最大直徑為〜以上之微粒子 實貝上為1個―之純水或超純水。若。.…以上且 10 μηι以下之異物以多 於研廚m 個/mL而混入於水中，則該異物 表種研磨材而發揮作用’使玻璃基板之研磨 ::產生劃痕或凹坑等表面缺陷，因此難以獲得高品質之 再者’水中之異物例如可藉由薄膜過遽器之過遽或 。〜慮而除去，但除去方法並不限於此。 本發明中’就玻璃基板之研磨而言可將研磨材之平均— 人粒仏與浪度及阳值經過調整之研磨聚料供給於研磨裝置 而進行。作為該研磨裝置，可使用眾所周知之研磨裝置。 例如’利用安裝有研磨墊之研磨定盤自兩側以特定之負荷 夾持玻璃基板’或者將上述研磨定盤抵接於玻璃基板之單 面將研磨水料供給於該研磨墊一面使研磨定盤相對 於破璃基板作相對旋轉，藉此可進行研磨。 /作為上述研磨墊，較好的是表面層為絨面革系墊。圖4 ^表丁上述絨面革系塾之一例。本例之研磨塾6使表面層$ /、土材4形成體，經由基材4而貼附於研磨定盤7上。基 材4係利用例如由不織布或薄片狀樹脂等形成之構件，經 由Θ基材4將研磨塾6安裝於研磨定盤7上，胃此可簡便地 進行研磨墊6之安裝與取下。 d而亦可將表面層5直接安裝於研磨定盤7上，此時無 131877.doc 200906550 需基材4。 於磨構件’即，以…研磨負荷接觸 表面，—面將研磨黎料供給於表面層與玻 土板之間面使研磨墊相料玻璃基板作相對地旋轉 A、，自轉）’藉此對破璃基板之主表面進行加工研磨。 具有該表面層5之研磨墊6作為賊面革系塾而分類。表面 :之厚度根據材質等變化而不作限定，對於絨面革系塾 / °狀3〜1,0 _左右時於實際應用方面較佳。絨面革 糸墊可車又佳地使用具有適度之塵縮率與塵縮彈性率之 樹月曰發泡體’具體而言，例如列舉醚系、酯系、碳酸酯系 4樹脂發泡體。 ’'

L 本f明之研磨墊’平均開口直徑較好的是5〜50 μηι，更 是40 μηι，進而好的是5〜30 pm，尤其好的是10〜25 ’。若以研磨墊之平均開口直徑超過50 _之研磨塾進行 1則會產生研磨負荷之分布，從而難以維持特定之研 f品質。X ’若研磨墊之平均開口直徑未滿5 _，則有可 月匕會無法保持研磨㈣’從而無法均句地進行研磨。 f述平均開口直徑係、使用CCD (Charge Coupled Device， 電何耦合器件)攝像機以2 〇 〇倍之倍率獲取墊表面之圖像， ^對所獲得之圖像進行二值化處理後計算出者^具體而 言’為如圖7所示之圓環狀墊之情形時，測定部位為距離 研磨墊之任意半徑方向之墊内緣2〇 mm之部分X、距離外緣 20 _之部分y、及該等x、y之中間部分z此3處，求出χ、 y z此3處之各開口直徑。本發明中之平均開口直徑係於 131877.doc 19 200906550 。亥等3處之開口直徑之平均值。再者，當並非為圓環狀研 磨墊之情形時，x為距離墊中心2〇 部分。 進而，本發明之研磨墊中，較好的是墊表面之最高隆起 部與最低隆起部之高低差(以下’設為最大高度差Rh)為50 μηι以下更好的是該最大高度差Rh為30 μιη以下，進而好 勺疋 Pm以下。參照圖式對該研磨塾之墊表面之最大高 度差Rh進行說明。圖8係模式性地表示絨面革系墊之部分 放大剖面圖。安裝於研磨定盤7上之後之研磨墊6之墊表面 11，乍—看為平坦’但實際上如圖所示，係由微細之凹凸 10而形成。將上述最大高度差Rh規定為凹凸1〇中之最高隆 起部12與最低隆起部13之差。-般而言，新穎之研磨墊， 凹凸10具有尖銳之尖部進而高度之不一致之程度較大，因 此塾表面丨丨之最大高度差！^為60〜1〇〇 μιη左右。具有如此 之最大高度差Rh之研磨墊中，容易產生研磨負荷之分布或 研磨材之不均’又凹凸10之不一致成為障礙1而有無法 充分地研磨玻璃基板之虞。 亦即，當以具有最大高度差处較大之塾表面之研磨塾& 研磨玻璃基板時’研磨負荷之分布或研磨材產生不均，因 此容易產生凹狀缺陷，且無法獲得均—研磨。又，突出产 較高之凹凸1〇主體與玻璃基板接觸而進行研磨，因二： 生研磨墊與玻璃基板之接觸部縮小而研磨效率降低：問 題。尤其’本發明中減輕研磨負肖，因此若以最大”差 職^研磨塾研磨玻璃基板，額研磨效率降低之=將 會變得更大。 131877.doc -20- 200906550 另一方面’當為提高研磨效率而增大研磨負荷時，凹狀 缺之產生增多從而難以平滑地研磨玻璃基板。 本發明之較佳實施形態中，於研磨機上對研磨墊之表面 加以修整加工，藉此將上述最大高度差Rh縮小為50 μηι以 下，以改善研磨墊之墊表面。圖9表示經修整加工之研磨 墊之表面之粗糙度曲線。如圖9所示，經修整加工之研磨 墊之墊表面除去了尖銳之凹凸之尖部，此時突出度較大之 凹凸之尖端經較強地修整研磨後而得以平坦化。 藉此，可將研磨墊之墊表面之最大高度差Rh改善為5〇 μιη以下，並且可增大與玻璃基板之接觸部。當最大高度 差Rh為50 μιη以下時，即便減小研磨負荷亦可維持特=2 研磨效率，而且抑制凹狀缺陷之同時可均一且高精細地研 磨玻璃基板。然而’當最大高度差Rh超過50 _時，負荷 集中於最高隆起部’因此即便減小研磨H也有可能產 生凹狀缺。研磨塾之墊表面之最大高度差灿更好的是％ μΠ1以下，進而好的是20 μιη以下。 本發明中上述最大高度差Rh係藉由如下方法所獲得之 =。亦即，使用例如表面粗縫度測定裝置（東京精密公司 製Surfcom)測疋與上述平均開口 |徑之測定部位相同之 研磨墊半控方向之3處χ、y、z(參照圖7)之研磨自粗趟度， 求出各測疋部位之各別最大高度差Rh ’以該等之中的最大 料為該研磨墊之最大高度差Rh。此時之測定條件為，各 測疋口H立中測定長度：4 mm(研磨塾之半徑方向），測定時 之截斷波長：〇·8 _ ’測定倍率：2⑽倍。圖9所示為在如 131877.doc -21 - 200906550 此條件下測定研磨塾之塾表面所獲得之粗链度測定資料之 一部分。 其次，針對研磨墊之墊表面之修整加工加以說明。該修 整加工可藉由在研磨作業前先以修整板對研磨墊之墊表面 進行研磨而進行。X ’可藉由將該修整板安裝於玻璃基板 研磨裝置上而容易地實施。圖5係使用玻璃基板研磨裝置 對研磨塾之墊表面加以修整加工之方法之一例，圖6係圖5 之B-B部之部分放大剖面圖。如圖所示，本例之玻璃基板 研磨裝置以如下方式而構成：於上表面貼附有研磨塾石之 研磨定盤7之上部所設置的研磨載具8上，設置欲研磨之玻 璃基板’-面將研磨聚料供給於該等研磨塾與玻璃基板之 間’一面經由研磨載具8使研磨定盤與玻璃基板相對地旋 轉（公轉及自轉）’從而研磨玻璃基板。本例中，於研磨定 盤7上以等間隔配設4個可設置4片玻璃基板之研磨載具， 但不限於此，研磨載具可進行設計變更。 研磨墊6之修整加工’較好的是於重新將研磨墊6貼附於 研磨疋盤7上時，或者於以該研磨塾研磨固定量之玻璃基 j時視而要而進行。例如，將研磨墊6重新貼附於研磨 疋盤上日寸之修整加工，如圖5所示，代替設置於玻璃基板 亡’、而將修整板9設置於上述研磨載具8内，—面將研磨聚 料或者純水供給於修整板9與研磨墊6之間，一面以與研磨 土板蛉相同之方式使研磨裝置作動，並以修整板9對 之墊表面進行修整研磨。該修整研磨以固定時間 (! 3〇刀鐘）進行後’研磨墊6之墊表面11藉由修整板9 131877.doc -22· 200906550 之研磨作用而除去較大突出之凹凸之尖部，從而得以平坦 化，同日寺，與玻璃基板之接觸部增大。圖⑷係表示對研 磨墊6之墊表面丨丨加以修整加工後所除去之部分。其結 果，如上所述，經修整加工之研磨墊之墊表面，可將最大 高度差Rh改善為50 μηι以下。 因此，於修整加工後自研磨載具8取出修整板9,將玻璃 基板設置於該研磨載具内，利用經修整加工之研磨塾以與

先前相同之方式進行研磨，從而經修整加工而得以改善2 研磨塾之墊表面均勻地保持研磨材，因此可均一地研磨玻 =基板’並且即便減輕研磨負荷亦可將研磨效率保持為固 定以上。又’因研磨負荷並未集中於玻璃基板上，故亦可 抑制凹狀缺陷之產生。 進而’右以如&方式利用玻璃基板研磨裝置實施研磨墊 之修整加工’則無須新設置修整加工裝置，從而可實現設 備費用之降低。

Ll 又K乍業内容與玻璃基板之研磨相肖，因此作業性亦 優異H修整加卫亦可新設置修整加卫裝置而進行。 再者’已自研磨載具取出之修整板，可重複用於下一次 修整加工中。又’雖未圖示，但對於雙面研磨裝置之研磨 塾之修整加工而言，修整加工之基本内容亦與對玻璃基板 進行雙面研磨時相同，可同樣將修整板設置於該研磨載具 内而進行。 本發明中，作為上述修整板，可較佳地使用於平坦度較 佳之基板上接著有金剛石微粒子者。具體而言，列舉電鍍 131877.doc -23· 200906550 金剛石、金屬結合劑金剛石、樹脂結合劑金剛石、陶曼结 合劑金剛石等。其中，電銀金剛石容易將表面之凹凸㈣ 得較小，而且金剛石很少脫落，i因脫落金剛石殘存於研 磨塾而使玻璃基板之被研磨面產生劃痕較少，因此較佳。 作為上述基板之材質，較佳為耐化學性較高之sus。較好 的是其平坦度為10 μη!以下。又，石国 _ Γ又如圖5所示，同時使用複 數個修整板之情形時，芒兮笙久 r右忒專修整板之板厚存在較大不 均’則有可能修整加工產生不於而亡π Ab — α 、

I生+均而有可能無法充分地獲得 研磨墊之墊表面之平坦性’因此，較好的是，同時使用之 批次内之修整板之板厚之不均為1〇 μηι以下。 接著於基板上之金剛石微粒子之尺寸未作限定，但為了 獲得修整加工之作業性與所需最大高度差，較好的是 #100〜#1200網目者’更好的是#3〇〇〜#1〇〇〇網目者，尤其好 的是#300〜#600網目者。 ，又，修整板之尺寸或形狀可對應於所設置之研磨載具適 虽地决疋’並不作限^。例 >，作為形狀，較好的是圓形 或正方形，可以尺寸為30〜700 mm之範圍為目標決定直徑 或邊長。 本發明之特徵在於，當以研磨墊研磨玻璃基板時，將上 述研磨墊之研磨負荷設為〗〜6〇 ⑽2。玻璃基板之研磨 中，凹狀缺陷或表面粗糙度亦如上所述之方式藉由對研磨 材之粒控或含量進行調整，而可實現一定之改善。然而， 於先則之研磨負冑下難以實現進一步之改善，纟其係凹狀 缺易於文到研磨負荷之影響，從而受到限制。先前，此 131877.doc -24- 200906550 種玻璃基板之研磨中，係考慮到長年之實際情況與研磨效 率而設定研磨負荷，你丨4亩 J 士專利文獻3之實施例中設定為8 〇 g/cm2。 因此，本發明藉由將研磨負荷設為1〜60 g/cm2,而將玻 璃基板加工研磨為凹狀缺陷較少且表面平滑性優良之表 研磨負何較好的是5〜25 g/cm2，更好的是 一2。尤其與研磨塾之修整加工併用時，即便以卜25 g/cm之較小研磨負荷亦可順利地研磨。本發明中，若研 磨負荷未滿！ gW，_以進行研磨塾之負荷控制，並且 無法實質性地獲得研磨效果。又，若為大於6〇〆之研 磨則抑制凹狀缺陷之產生而實現表面祕度之改善 將^仔困難，因此有可能會無法達成本發明之目的，即減 少凹狀缺陷且改善表面粗糙度。 研：t明之研磨方法尤其適合作為於研磨度不同之複數個 研磨v驟中研磨玻璃基板時之最後所進行的加工研磨。因 ,/ 二St發明之方法研磨前，事先將玻璃基板粗研磨為 :旱又’進行端面研磨與倒角加工，進而，較好的是 作纟面粗糙度為固定以下。預研磨方法未

”可藉由眾所周知之方法而實現。例如，連續設置 複數個雙面精研研磨 U 利用該研磨機依=，= =材或研磨條件1 之表面粗糙度。作為^ 玻璃基板預研磨至特定 好的是3麵以下 磨之表面粗糙度Rms，例如較 二:下，更好的是^以下，進而好的是。.5 J31877.doc -25- 200906550 本發明之目的在於，使用如上述般之研磨墊與研磨漿 料，於研磨負荷為1〜60 g/cm2下研磨玻璃基板，尤其可減 少利用先前之研磨難以減少之凹狀缺陷。而且，藉由反映 出此種凹狀缺陷之抑制或酸性研磨效果對凸狀缺陷之抑制 等，可改善表面粗糙度Rms。具體而言，對於經研磨之玻 璃基板之主表面而言，較好的是利用AFM測定出之表面粗 糙度Rms為0.15 nm以下，更好的是〇1〇 nm以下。此處， AFM係使用 Seiko lnstruments公司製 SPA4〇〇。若為 Rms大 於0.15 nm之表面粗糙度，則有可能無法充分發揮作為更 強烈要求高積體化與高精細化之45 nm以下之世代之半導 體元件製造用曝光裝置之光學系統零件用之玻璃基板的作 用。 [實施例] 使用内周刀式切片機，將利用火焰水解法製造出之含有 7質量％之丁1〇2的合成石英玻璃之結晶塊切割成縱153啊 橫153 mmx厚度6.75 mm之板狀，製作出仙片之合成石英 玻璃之板材樣品（以下，稱作「樣品基材」）。 進而，使用市場出售之金剛石砂輪，以縱、橫之外形尺 寸為152 mm、倒角寬度為〇.2〜〇 4 _之方式對該等樣品基 材進行倒角加工。 其次，使用雙面精研機（SpeedFam公司製）將該樣品基材 之主表面研磨至厚度為6.51 mm為止’並使用雙面抛光機 (P edFam么司製），將表面粗糙度Rms預研磨為約ο』 峨。亦對樣品基材之外周進行研磨’將端面鏡面加工為表 i31877.doc -26- 200906550 面粗糙度Ra為0.05 μηι。 繼而，將經預研磨之60片樣品基材以每15片為一組而八 為實施例1〜3、比較例個組，對各組實施加工研磨: 所使用之研磨漿料均相同，在使純水中含有2 〇質量％之平 均一次粒徑為10〜20 nm之膠體氧化矽而成之研磨漿料中， 添加«，將pH值調整為2而使用。又，研磨塾係使用塾 表面之最大高度差Rh為80 μηι之相同絨面革系墊，實施例丄

及實施例3之研磨墊係使用於樣品基材之加工研磨之前以 電鍍金剛石加以修整加工者。實施例〖及實施例3之各研磨 墊之修整加工後之墊表面之最大高度差Hh為45 μηι，平均 開口直徑為25 μπι。加工研磨之研磨條件中除了研磨負荷 之外均相同且為如下所示者。又，各組之研磨負荷為表! 所示。

(研磨條件） 研磨機 研磨塾 整加工塾 :雙面研磨機 :絨面革系墊，實施例1及實施例3中為修 研磨定盤轉速 研磨時間 稀釋水 μηι以上之異物） 3 5 rpm 50分鐘 純水（比電阻值4.2 Μ Ώ . cm，過漶0.2 1 〇 L/min 漿料流量 ;上述條件下對樣品基材進行加工研磨之後，利用多段 式自動α洗機對其進行清洗，該多段式自動清洗機構成 131877.doc -27- 200906550 為’第一個槽為界面活性劑溶液之清洗槽，其以下之槽為 超純水之沖洗槽與IPA (Isopropyl Alcohol，異丙醇）之乾燥 槽。利用光罩用表面缺陷檢測機（Lasertec公司製）對該經清 洗之樣品基材進行檢測，對各實施例1〜3及比較例1檢測出 142 mm X 142 mm内之半高寬為60〜15〇 nm之凹狀缺陷 f 數。分別對15片均進行檢測，將其總檢測數與設為1之比 較例1之總檢測數進行比較。其結果如表丨所示。再者，半 局寬大於1 5 0 nm之凹狀缺陷，於比較例1中檢測到平均為 0.2個，而實施例丨〜3中均未檢測到。

進而’藉由原子間力顕微鏡（Seik〇 Instruments公司 製）汁測各樣品基材之表面粗梭度Rms。該表面粗糖度之 。十測係對樣品基材之任意i處（i 〇 μπιχ丨〇 pm之範圍）而進 仃，並作為15片之平均值而計算出。將其結果一併表示於 表1中。 [表1] 實施例1 修整加工 有 研磨負荷(g/cm2) 20 凹狀缺陷 0.2 表面粗綠度Rms (nm) 0.06 實施例2 20 ~06~ ^07" 實施例3 ~~t~ ~~~Γ〇~ ~02~~ ~〇06~ 比較例1 益 *、、、 ~80~~ 0.08 可知’與研磨負荷為80以⑽2之比較m相比，研 磨負何為1〜60 g/cm2之杳士a如1 > 〇 g之實施例1〜3之凹狀缺陷減少30%至 8〇%。又，可知，實施例1與實施例2為相同之研磨負冇， ::以未經修整加工之研磨塾而研磨之實施例:二研 磨塾之墊表面經修整加卫之實施m之凹狀缺陷之數量減 131877.doc -28- 200906550 少一半以下。 進而，與比較例i相比’實施例卜3之表面粗糙 到改善。 f 參照詳細且特定之實施態樣對本發明加以了說明，但熟 悉此技藝者知道’只要未脫離本發明之精神與範圍可進： 各種變更及修正。 本申請案係基於2()()7年6月5日提出t請之日本專利申請 案2007-149705及2008年3月19日提出申請之曰本專利申請 案2008-71280者，且其内容作為參照而引用於此。 [產業上之可利用性] 本發明可將玻璃基板研磨為尤其是凹狀缺陷較少之高品 質之表面，因此適合於高精細、高積體之半導體元件製造 用曝光裝置中所使用之光罩基片用玻璃基板之研磨。 【圖式簡單說明】 圖1係經研磨之玻璃基板之放大部分平面圖。 圖2係圖1之A_A部之模式性剖面說明圖。 圖3係圖2之凹狀缺陷之概略剖面說明圖。 圖4係本發明之較佳之絨面革系墊之正面圖。 圖5係本發明之較佳之修整加工方法之平面說明圖。 圖6係圖5之B-B部之放大剖面圖。 圖7係表示研磨墊之測定部位之平面圖。 圖8係本發明之較佳之絨面革系墊之部分放大剖面圖。 圖9係經修整加工之研磨塾之表面粗糙度曲線之圖表。 【主要元件符號說明】 & 131877.doc •29- 200906550 凹狀缺陷 凸狀缺陷 玻璃基板 基材 表面層 研磨墊 研磨定盤 研磨載具 修整板 凹凸 墊表面 最高隆起部 最低隆起部 Ο 131877.doc -30

Claims (1)

1. 200906550 十、申請專利範圍： 1 種玻璃基板之研磨方法，其特徵在於：其係將研磨漿 料供給於玻璃基板與研磨塾之墊表面之間而研磨玻璃基 板之主表面者，且上述研磨墊之研磨負荷為1〜 g/cm2。 2·如請求項1之玻璃基板之研磨方法，其中 上述研磨墊係絨面革系墊，其具有表面之最高隆起部 與最低隆起部之尚低差為5〇 以下之塾表面。 3. 如請求項1之玻璃基板之研磨方法其中 上述研磨墊之研磨負荷為1〜25 g/cm2。 4. 一種玻璃基板之研磨方法，其特徵在於：其係將研磨聚 料供給於玻璃基板與研磨墊之墊表面之間而研磨玻璃基 板之主表面者，上述研磨墊之研磨負荷為卜⑽以⑽2; 上述研磨塾係絨面革系塾，其具有表面之最高隆起部 與最低隆起部之高低差為5〇以下之墊表面. 上述研磨墊之研磨負荷為卜25 g/cm2 ;且 上述研磨墊之墊表面係以修整板加以修整加工。 5. 如請求項4之玻璃基板之研磨方法，其中 上述修整板為電鍍金剛石。 6. 如請求項1至5中任一項之玻璃基板之研磨方法，其中 上述研磨墊之平均開口直徑為5〜5〇 μιη。 7. 如請求項6之玻璃基板之研磨方法，其中 上述研磨墊之平均開口直徑為5〜3〇 μηι。 8. 如請求項⑴中任一項之玻璃基板之研磨方法，其中 131877.doc 200906550 事先將上述玻璃基板之被研磨面 L . 、 頂研磨至表面粗縫度 Rms為3 nm以下。 9.如請求項⑴中任一項之玻璃基板之研磨方法，其中 上述研磨聚料之研磨材係平均一次粒徑為6〇 nm以下 之氧化矽或氧化鈽。 10 · 4明求項1至5中任一項之玻璃基板之研磨方法，其中 上述玻璃基板係光罩基片用玻璃基板。 11. 一種曝光用光罩，其特徵在於：其係使用經如請求項1 至5中任一項之破璃基板之研磨方法研磨過之光罩基片 用玻璃基板所製作。 131877.doc