JP6717211B2 - マスクブランク用基板、マスクブランク、およびフォトマスク - Google Patents

Description

本発明はマスクブランク用基板、マスクブランク、およびフォトマスクに関する。

半導体デバイスの製造の分野では、シリコンウェハのような被加工基板にパターンを形成する際に、露光光およびフォトマスクを用いたパターン転写技術が利用される。

このパターン転写技術では、フォトマスクを介して被加工基板に露光光を照射することにより、被加工基板の表面（通常、レジストの表面）に、フォトマスクのパターンを転写することができる。特に、最近では、微細パターン転写を可能とするため、ＡｒＦエキシマレーザ光を用いたＡｒＦ露光技術や、ＥＵＶ露光光を用いたＥＵＶ露光技術が注目されている。

例えば、ＥＵＶ露光技術では、露光光として、ＡｒＦエキシマレーザ光よりも短波長のＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ−Ｖｉｏｌｅｔ）光が用いられる。ここで、ＥＵＶ光とは、軟Ｘ線および真空紫外光を含み、具体的には波長が０．２ｎｍ〜１００ｎｍ程度の光のことである。現時点では、露光光として１３．５ｎｍ程度の波長のＥＵＶ光が主に検討されている。

特開２０１１−２４０４８３号公報

前述のような短波長の光を露光光として使用する場合、フォトマスクの主表面に付着した異物などの欠点が、転写パターンの品質に大きな影響を及ぼし得る。例えば、フォトマスクの主表面に欠点が存在する状態で、パターン転写処理を実施すると、被加工基板に対して、所望の位置に、所望の精度で、微細パターン転写を行うことができなくなるおそれがある。

このため、フォトマスクの構成部材となるマスクブランク用ガラス基板の主表面に存在する欠点を抑制するため、各種方法が提案されている（例えば特許文献１）。

しかしながら、従来の方法においても、欠点の抑制効果は、未だ十分であるとは言い難い。

このため、現在もなお、主表面に存在する欠点が有意に抑制されたマスクブランク用ガラス基板、マスクブランクおよびフォトマスクが要望されている。

本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、本発明では、従来に比べて、主表面の欠点が有意に抑制された、マスクブランク用基板を提供することを目的とする。また、本発明では、そのようなマスクブランク用基板を有するマスクブランク、およびフォトマスクを提供することを目的とする。

本発明では、矩形状のマスクブランク用基板であって、
相互に対向する第１および第２の主表面と、両主表面を接続する第１〜第４の４つの端面とを有し、前記第１〜第４の端面は、反時計回りにこの順に配置され、
各端面は、側面、該側面と前記第１の主表面との間の第１の面取斜面、および前記側面と前記第２の主表面との間の第２の面取り斜面を有し、
当該マスクブランク用基板は、前記第１の端面における前記側面の、当該マスクブランク用基板の厚さ方向に沿った略中心であって、前記第１の端面における前記側面の長手方向の略中央に定められた１μｍ×１μｍの測定領域において、４ｎｍの測定間隔で、原子間力顕微鏡により測定される表面形態から得られる、１０μｍ^−１〜１００μｍ^−１の空間周波数ｆの範囲におけるパワースペクトル密度ＰＳＤが、１０ｎｍ^４以下である、マスクブランク用基板が提供される。

本発明では、従来に比べて、主表面の欠点が有意に抑制された、マスクブランク用基板を提供することができる。また、本発明では、そのようなマスクブランク用基板を有するマスクブランク、およびフォトマスクを提供することができる。

マスクブランク用基板の側面の凹凸形状と研磨粒子の関係を模式的に示した図である。 マスクブランク用基板の側面の凹凸形状と研磨粒子の別の関係を模式的に示した図である。 マスクブランク用基板の側面の凹凸形状と研磨粒子のさらに別の関係を模式的に示した図である。 マスクブランク用基板の側面の凹凸形状と研磨粒子のさらに別の関係を模式的に示した図である。 本発明の一実施形態によるマスクブランク用基板の一例を模式的に示した図である。 図５に示したマスクブランク用基板を、第４の端面の側から見た際の模式的な部分拡大図である。 本発明の一実施形態によるマスクブランクの断面を模式的に示した図である。 本発明の一実施形態による透過型のフォトマスクの構成の一例を模式的に示した図である。 本発明の一実施形態による別のマスクブランクの断面を模式的に示した図である。 本発明の一実施形態による反射型のフォトマスクの構成の一例を模式的に示した図である 原子間力顕微鏡で撮影された、サンプル１の「測定領域」における表面形態の一例を示した写真である。 原子間力顕微鏡で撮影された、サンプル３の「測定領域」における表面形態の一例を示した写真である。 各サンプルにおいて測定された空間周波数ｆとパワースペクトル密度ＰＳＤとの関係を示したグラフである。 サンプル１の端面の顕微鏡写真の一例である。 サンプル２の端面の顕微鏡写真の一例である。 サンプル３の端面の顕微鏡写真の一例である。 サンプル４の端面の顕微鏡写真の一例である。 サンプル５の端面の顕微鏡写真の一例である。

以下、本発明の一実施形態について説明する。

これまでのマスクブランク用基板の製造方法においては、主表面における欠点を抑制するため、主表面に対する処理の方法に注意が向けられてきた。また、その結果、主表面に対する各種処理方法が提案されてきた。しかしながら、本願発明者らは、元来注意が向けられて来なかったマスクブランク用基板の側面に注目し、該側面を所定の表面性状とすることにより、主表面における欠点を抑制し得ることを見出した。

すなわち、本発明の一実施形態では、矩形状のマスクブランク用基板であって、
相互に対向する第１および第２の主表面と、両主表面を接続する第１〜第４の４つの端面とを有し、前記第１〜第４の端面は、反時計回りにこの順に配置され、
各端面は、側面、該側面と前記第１の主表面との間の第１の面取斜面、および前記側面と前記第２の主表面との間の第２の面取り斜面を有し、
当該マスクブランク用基板は、前記第１の端面における前記側面の、当該マスクブランク用基板の厚さ方向に沿った略中心であって、前記第１の端面における前記側面の長手方向の略中央に定められた１μｍ×１μｍの測定領域において、４ｎｍの測定間隔で、原子間力顕微鏡により測定される表面形態から得られる、１０μｍ^−１〜１００μｍ^−１の空間周波数ｆの範囲におけるパワースペクトル密度ＰＳＤが、１０ｎｍ^４以下である、マスクブランク用基板が提供される。

マスクブランク用基板をこのような構成とした場合、後述のように、主表面に含まれる欠点を有意に抑制することが可能になる。従って、本発明の一実施形態では、欠点が少ない主表面を有するマスクブランク用基板を提供することができる。

ここで、マスクブランク用基板の側面を前述のような特徴を有するように構成することにより、主表面に含まれる欠点が低減できる理由について考察する。

通常、マスクブランク用基板の側面は、コロイダルシリカのような研磨粒子を用いて研磨される。しかしながら、この側面の研磨処理の際に、側面に生じた凹凸に研磨粒子が取り込まれる可能性がある。また、そのような「捕獲」された研磨粒子は、研磨処理後も、そのまま残留する可能性がある。

さらに、いったん捕獲された研磨粒子は、今度は意図しないタイミングで、側面から放出されるおそれがある。そのような捕獲された研磨粒子の「不慮の」放出が生じると、該研磨粒子が主表面に付着して、欠点となる可能性が高くなってしまう。

ここで、研磨粒子が側面の凹凸に捕獲される現象は、研磨粒子の粒径と側面の凹凸の波長（あるいは周波数）とが、所定の関係を満たす場合に生じ易いと考えられる。

図１〜図３を参照して、この現象について考察する。

図１〜図３には、マスクブランク用基板の側面の凹凸形状と研磨粒子の関係を模式的に示す。

図１には、研磨粒子１の粒径が、側面２の表面凹凸３の波長λの１／２よりも過度に大きい場合が示されている。以下、このような研磨粒子１と表面凹凸３の関係を、「粒子過大型」と称する。

このような「粒子過大型」の関係では、研磨粒子１は、表面凹凸３の凹部に侵入し難く、従って、研磨粒子１が表面凹凸３に捕獲される現象は生じ難い。このため、研磨粒子１が意図しないタイミングで表面凹凸３から放出され、主表面に付着する可能性は、低いと言える。

次に、図２には、研磨粒子１の粒径が、側面２の表面凹凸３の波長λの１／２よりも過度に小さい場合が示されている。以下、このような研磨粒子１と表面凹凸３の関係を、「粒子過小型」と称する。

このような「粒子過小型」の関係では、研磨粒子１は、表面凹凸３の凹部に容易に侵入し得る。しかしながら、研磨粒子１は、洗浄等の処理により、表面凹凸３の凹部から容易に放出される。従って、この場合も、研磨粒子１が表面凹凸３に捕獲され、ここに残留する現象は生じ難い。このため、研磨粒子１が意図しないタイミングで表面凹凸３から放出され、主表面に付着する可能性は、低いと言える。

一方、図３には、研磨粒子１の粒径が、側面２の表面凹凸３の波長λの１／２のオーダーとほぼ等しい場合が示されている。以下、このような研磨粒子１と表面凹凸３の関係を、「粒子整合型」と称する。

この「粒子整合型」の関係では、研磨粒子１は、表面凹凸３の凹部に比較的容易に侵入し得る。また、いったん凹部に侵入し、ここに捕獲された研磨粒子１は、相応の領域が凹部に取り囲まれ、凹部に拘束され易くなる。このような拘束が生じると、研磨粒子１は、洗浄等の処理後にも放出され難くなり、以降の工程においても凹部に残留する可能性が高くなる。

このように、研磨粒子１の粒径と側面２の表面凹凸３の波長λ（あるいは周波数）とが、「粒子整合型」に分類される場合、研磨粒子１が側面２の表面凹凸３に捕獲され易くなる。またこの場合、捕獲された研磨粒子１が、意図しないタイミングで側面２から放出され、該研磨粒子１が主表面に付着して、欠点となる可能性が高くなる。

なお、以上の説明は、現象の理解を高めるため簡略化して示したものであり、実際には、研磨粒子の捕獲／放出は、より複雑な現象で生じるものと考えられる。

以上の考察に従えば、マスクブランク用ガラス基板における主表面の欠点を抑制するためには、以下のいずれかの対策を実施することが有効であると考えられる：
（ｉ）側面と研磨粒子の関係が、前述の図３に示したような「粒子整合型」となる態様を回避する；または
（ｉｉ）側面と研磨粒子の関係が「粒子整合型」となる態様であっても、研磨粒子の凹部への捕獲が回避もしくは抑制されるように、研磨粒子と側面の凹凸形状との関係を調整する。

図４には、（ｉｉ）の対策の一例を実施した際の、研磨粒子と側面の凹凸形状との関係を模式的に示す。

図４に示すように、この例では、研磨粒子１と側面２の表面凹凸４の関係は、前述の「粒子整合型」となっている。しかしながら、側面２の表面凹凸４は、振幅が比較的低く抑えられている。

この場合、図４に示すように、研磨粒子１が凹部に侵入したとしても、これにより研磨粒子１が凹部に拘束され捕獲される可能性は小さい。従って、研磨粒子１は、洗浄等の処理によって容易に放出され、研磨粒子１が凹部に残留する可能性は小さくなる。

なお、一般に、側面２の研磨に使用される研磨粒子１の粒径は、０．５μｍ〜２．０μｍの範囲である。

前述のように、本発明の一実施形態では、マスクブランク用基板の側面は、前記測定領域において、１０μｍ^−１〜１００μｍ^−１の空間周波数ｆの範囲におけるパワースペクトル密度ＰＳＤが、１０ｎｍ^４以下となるように構成される。

このようなマスクブランク用基板では、所定の周波数（すなわち波長）の範囲において、側面の凹凸表面の振幅が抑えられ、研磨粒子と側面の表面凹凸との関係を、図４に示したような状態にすることができる。

従って、本発明の一実施形態では、マスクブランク用基板の主表面に含まれる欠点を、有意に低減することが可能となる。

（本発明の一実施形態によるマスクブランク用基板）
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態によるマスクブランク用基板について、詳しく説明する。

図５には、本発明の一実施形態によるマスクブランク用基板（以下、「第１のマスクブランク用基板」と称する）の一例を模式的に示す。

図５に示すように、第１のマスクブランク用基板１１０は、略矩形状であり、相互に対向する第１の主表面１１２と、第２の主表面１１４とを有する。また、第１のマスクブランク用基板１１０は、両主表面１１２、１１４を接続する４つの端面を有する。以下、明確化のため、４つの端面を、反時計回りに、それぞれ、第１の端面１２０ａ、第２の端面１２０ｂ、第３の端面１２０ｃ、および第４の端面１２０ｄと称する。なお、図１において、第３の端面１２０ｃおよび第４の端面１２０ｄは、視認されない。

第１の端面１２０ａは、第１の接続辺１３２ａを介して第１の主表面１１２と接続され、第２の接続辺１３４ａを介して第２の主表面１１４と接続される。また、第２の端面１２０ｂは、第１の接続辺１３２ｂを介して第１の主表面１１２と接続され、第２の接続辺１３４ｂを介して第２の主表面１１４と接続される。第３の端面１２０ｃおよび第４の端面１２０ｄについても、同様である。

図６には、図５に示した第１のマスクブランク用基板１１０を、第４の端面１２０ｄの側から見た際の模式的な部分拡大図を示す。この図では、第１の端面１２０ａの形態をより良く把握することができる。

図６に示すように、第１の端面１２０ａは、側面１３０ａと、該側面１３０ａの両側に設けられた第１の面取り斜面１４２ａおよび第２の面取り斜面１４４ａとで構成される。

他の端面１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄも、同様に構成される。

なお、ここでは、混乱を避けるため、各端面１２０ａ〜１２０ｄにおける側面、第１の面取り斜面、および第２の面取り斜面を、参照符号の末尾にａ〜ｄを付することで区別する。例えば、第２の端面１２０ｂは、側面１３０ｂと、第１の面取り斜面１４２ｂと、第２の面取り斜面１４４ｂとで構成される。第３および第４の端面１２０ｃ、１２０ｄについても、同様に表記される。

前述の説明から、図１に示した第１の接続辺１３２ａは、より正確には、第１の端面１２０ａの第１の面取り斜面１４２ａに対応し、第２の接続辺１３４ａは、より正確には、第１の端面１２０ａの第２の面取り斜面１４４ａに対応する。同様に、図１に示した第１の接続辺１３２ｂは、より正確には、第２の端面１２０ｂの第１の面取り斜面に対応し、第２の接続辺１３４ｂは、より正確には、第２の端面１２０ｂの第２の面取り斜面に対応する。

なお、図６に示した例では、第１の面取り斜面１４２ａおよび第２の面取り斜面１４４ａは、いずれも平面状である。しかしながら、これは単なる一例であって、第１の面取り斜面１４２ａおよび第２の面取り斜面１４４ａの少なくとも一つは、曲面状であっても良い。他の端面１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄについても、同様のことが言える。

第１のマスクブランク用基板１１０において、第１の主表面１１２（および第２の主表面１１４）は、正方形状であり、１辺の長さは、例えば、１５２ｍｍである。この場合、各端面１２０ａ〜１２０ｄの長手方向の長さも、１５２ｍｍとなる。

また、第１のマスクブランク用基板１１０の厚さは、通常、６．２５ｍｍ〜６．４５ｍｍの範囲である。この場合、各端面１２０ａ〜１２０ｄの長手方向に垂直な長さ（以下、「端面の高さ」と言う）も、同様の寸法となる。

ここで、第１のマスクブランク用基板１１０は、各端面１２０ａ〜１２０ｄのそれぞれの測定領域（以下、「４つの測定領域」という）において、４ｎｍの測定間隔で、原子間力顕微鏡により測定される表面形態から得られる、１０μｍ^−１〜１００μｍ^−１の空間周波数ｆの範囲におけるパワースペクトル密度ＰＳＤが、１０ｎｍ^４以下であるという特徴を有する。

以下、４つの測定領域で得られる係る特徴を、特に「所定の表面性状」と称する。

なお、４つの測定領域は、それぞれ、以下のように定められる：
第１の測定領域；第１の端面１２０ａにおける側面１３０ａの、長手方向の略中央であって、かつ高さ方向に沿った略中心に定められた、１μｍ×１μｍの領域
第２の測定領域；第２の端面１２０ｂにおける側面１３０ｂの、長手方向の略中央であって、かつ高さ方向に沿った略中心に定められた、１μｍ×１μｍの領域
第３の測定領域；第３の端面１２０ｃにおける側面１３０ｃの、長手方向の略中央であって、かつ高さ方向に沿った略中心に定められた、１μｍ×１μｍの領域
第４の測定領域；第４の端面１２０ｄにおける側面１３０ｄの、長手方向の略中央であって、かつ高さ方向に沿った略中心に定められた、１μｍ×１μｍの領域。

４つの側面１３０ａ〜１３０ｄを、このような「所定の表面性状」を有するように構成することにより、前述の効果により、第１の主表面１１２および／または第２の主表面１１４に存在する欠点を、有意に抑制することが可能となる。

従って、欠点の少ない第１の主表面１１２および／または第２の主表面１１４を有する、第１のマスクブランク用基板１１０を提供することができる。

なお、前述の例では、第１のマスクブランク用基板１１０の４つの端面１２０ａ〜１２０ｄのそれぞれの測定領域で、「所定の表面性状」が得られる場合について説明した。

しかしながら、これは単なる一例に過ぎない。例えば、第１のマスクブランク用基板１１０において、第１の端面１２０ａ〜第４の端面１２０ｄの測定領域うちの一つにおいて、「所定の表面性状」が得られる場合も、効果の度合いは多少低下するものの、前述の効果と同様の効果を得ることができる。あるいは、第１のマスクブランク用基板１１０において、第１の端面１２０ａ〜第４の端面１２０ｄの測定領域うちの二つまたは三つにおいて、「所定の表面性状」が得られる場合も、前述の効果を得ることができる。

すなわち、第１のマスクブランク用基板１１０は、４つの端面１２０ａ〜１２０ｄのうち少なくとも一つにおいて、前述の「所定の表面性状」が得られていれば良い。

また、少なくとも一つの測定領域において、前述のように測定されるパワースペクトル密度ＰＳＤは、５ｎｍ^４以下であることが好ましく、３ｎｍ^４以下であることがより好ましい。

（その他の特徴）
以上、図５および図６に示した第１のマスクブランク用基板１１０を用いて、本発明の一実施形態の特徴について説明した。

以下、その他の特徴について説明する。なお、以下の説明では、明確化のため、各部材または部分を表す際に、図５および図６において使用した参照符号を使用する。

（ガラス基板）
第１のマスクブランク用基板１１０に使用されるガラス基板の組成は、特に限られない。

ガラス基板は、例えば、ＳｉＯ_２を主成分とする合成石英ガラス、またはＳｉＯ_２を主成分としＴｉＯ_２を含有する合成石英ガラス等であっても良い。ガラス基板の厚さは、例えば、６．３５ｍｍであっても良い。

（主表面１１２、１１４）
第１のマスクブランク用基板１１０が縦１５２ｍｍ×横１５２ｍｍの寸法を有する場合、第１の主表面１１２において、中央の１４２ｍｍ×１４２ｍｍの領域は、０．１５ｎｍ以下の二乗平均平方根粗さＳｑを有しても良い。

第２の主表面１１４においても、同様である。

（端面１２０ａ〜１２０ｄ）
第１のマスクブランク用基板１１０において、第１の端面１２０ａの側面１３０ａの二乗平均平方根粗さＳｑは、０．１ｎｍ以下であっても良い。

また、第１の端面１２０ａの第１の面取り斜面１４２ａおよび第２の面取り斜面１４４ａの二乗平均平方根粗さＳｑは、０．１ｎｍ以下であっても良い。

なお、第１の端面１２０ａの第１の面取り斜面１４２ａおよび第２の面取り斜面１４４ａが略平面で構成される場合、縦方向の寸法（長手方向に垂直な方向の長さ）は、おおよそ、６．２５ｍｍ〜６．４５ｍｍの範囲であっても良い。

他の端面１２０ｂ〜１２０ｄにおいても、同様である。

（本発明の一実施形態によるマスクブランク）
次に、図７を参照して、本発明の一実施形態によるマスクブランクについて説明する。

図７には、本発明の一実施形態によるマスクブランク（以下、「第１のマスクブランク」と称する）の断面を模式的に示す。

図７に示すように、第１のマスクブランク３００は、ガラス基板３１０および遮光膜３６０を有する。また、第１のマスクブランク３００は、第１の表面３０２および第２の表面３０４を有する。第１のマスクブランク３００の第１の表面３０２は、遮光膜３６０の側に対応し、第１のマスクブランク３００の第２の表面３０４は、ガラス基板３１０の側に対応する。

ガラス基板３１０は、相互に対向する第１の主表面３１０Ａおよび第２の主表面３１０Ｂを有し、遮光膜３６０は、第１の主表面３１０Ａの側に配置される。

遮光膜３６０は、所定の波長範囲の光を遮断する機能を有する。遮光膜３６０は、例えば、金属クロムなどで構成されても良い。

なお、第１のマスクブランク３００は、ガラス基板３１０の第１の主表面３１０Ａおよび／または第２の主表面３１０Ｂの側に、さらに別の層を有しても良い。

ここで、第１のマスクブランク３００において、ガラス基板３１０は、前述のような特徴を有する第１のマスクブランク用基板１１０で構成される。

従って、第１のマスクブランク３００では、第１の表面３０２および／または第２の表面３０４に存在する欠点を有意に抑制することができる。

（本発明の一実施形態によるフォトマスク）
図８には、本発明の一実施形態による透過型のフォトマスクの構成の一例を模式的に示す。

図８に示すように、この透過型のフォトマスク３００Ａは、前述の第１のマスクブランク３００と同様の構成を有する。ただし、透過型のフォトマスク３００Ａでは、遮光膜は、パターン化された遮光膜３６０Ａの状態で、ガラス基板３１０の第１の主表面３１０Ａに配置されている。

このような透過型のフォトマスク３００Ａは、例えば、ＡｒＦエキシマレーザ、ＫｒＦエキシマレーザ、または水銀ランプなどを光源とする露光装置において、好適に使用できる。

（本発明の一実施形態による別のマスクブランク）
次に、図９を参照して、本発明の一実施形態による別のマスクブランクについて説明する。

図９には、本発明の一実施形態による別のマスクブランク（以下、「第２のマスクブランク」と称する）の断面を模式的に示す。

図９に示すように、第２のマスクブランク４００は、第１の表面４０２および第２の表面４０４を有する。また、第２のマスクブランク４００は、ガラス基板４１０、反射膜４７０、および吸収膜４８０を有する。

第２のマスクブランク４００の第１の表面４０２は、吸収膜４８０の側に対応し、第２のマスクブランク４００の第２の表面４０４は、ガラス基板４１０の側に対応する。

ガラス基板４１０は、相互に対向する第１の主表面４１０Ａおよび第２の主表面４１０Ｂを有し、反射膜４７０および吸収膜４８０は、いずれもガラス基板４１０の第１の主表面４１０Ａの側に配置される。

なお、第２のマスクブランク４００は、ガラス基板４１０の第１の主表面４１０Ａおよび／または第２の主表面４１０Ｂの側に、さらに別の層を有しても良い。

反射膜４７０は、特定の波長範囲の光を反射する役割を有する。この光は、例えばＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ）光であっても良い。反射膜４７０は、例えば、高屈折率層と低屈折率層を交互に積層して構成される多層膜であっても良い。この場合、高屈折率層としてシリコンが使用され、低屈折率層としてモリブデンが使用されても良い。

吸収膜４８０は、特定の波長範囲の光を吸収する役割を有する。吸収膜４８０は、例えば、タンタル、クロムおよびパラジウムの少なくとも一つの元素を含んでも良い。吸収膜４８０は、例えば、これらの元素の少なくとも一つを含む、単金属、合金、窒化物、酸化物、または酸窒化物などで構成されても良い。

ここで、第２のマスクブランク４００において、ガラス基板４１０は、前述のような特徴を有する第１のマスクブランク用基板１１０で構成される。

従って、第２のマスクブランク４００では、第１の表面４０２および／または第２の表面４０４に存在する欠点を有意に抑制することができる。

（本発明の一実施形態による別のフォトマスク）
図１０には、本発明の一実施形態による反射型のフォトマスクの構成の一例を模式的に示す。

図１０に示すように、この反射型のフォトマスク４００Ａは、前述の第２のマスクブランク４００と同様の構成を有する。ただし、反射型のフォトマスク４００Ａでは、吸収膜は、パターン化された吸収膜４８０Ａの状態で、ガラス基板４１０の第１の主表面４１０Ａに配置されている。

このような反射型のフォトマスク４００Ａは、例えば、ＥＵＶ光を用いた露光装置において、好適に使用できる。

次に、本発明の実施例について説明する。なお、以下の説明において、例１は実施例であり、例２〜例６は比較例である。

（例１）
以下の方法で、マスクブランク用ガラス基板を製造した。

まず、被加工用に合成石英ガラス製の基板を準備した。この基板の寸法は、縦１５２ｍｍ×横１５２ｍｍ×厚さ６．７５ｍｍである。なお、この基板の第１の主表面と端面の間の接続部は全て、面取り幅が０．２ｍｍ〜０．６ｍｍの範囲となるように面取りした。第２の主表面と端面の間の接続部についても同様である。

次に、この基板の４つの端面を一次研磨（端面一次研磨）した。端面一次研磨には、粒径１２００ｎｍの酸化セリウムを含むスラリーを使用し、自動回転器に取り付けられたナイロンブラシを使用して、研磨を行った。

次に、基板の両主表面を一次研磨（表面一次研磨）した。表面一次研磨には、酸化セリウムのスラリーを用い、両面ポリッシュ機に設置された硬質発泡ポリウレタンパッドを使用して、両主表面を一度に研磨した。

次に、基板の両主表面を二次研磨（表面二次研磨）した。表面二次研磨には、酸化セリウムのスラリーを用い、両面ポリッシュ機に設置された軟質発泡ポリウレタンスウェードパッドを使用して、両主表面を一度に研磨した。

次に、基板の４つの端面を二次研磨（端面二次研磨）した。端面二次研磨には、粒径２０ｎｍのコロイダルセリアを含むスラリーを使用し、自動回転器に取り付けられた発泡ポリウレタンパッド（アスカー硬度５５）を使用して、研磨を行った。

次に、基板の両主表面を三次研磨（表面三次研磨）した。表面三次研磨には、コロイダルシリカを用い、両面ポリッシュ機に設置された軟質発泡ポリウレタンスウェードパッドを使用して、両主表面を一度に研磨した。

以上の研磨の後、一次および二次の洗浄工程により、基板を洗浄した。

一次洗浄工程では、
ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）スポンジを用いたスクラブ洗浄、
硫酸／過酸化水素水混合溶液中での超音波洗浄、
アルカリ洗剤中での超音波洗浄、
超純水中での超音波洗浄、
イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）中への浸漬、
の順に、基板の洗浄を実施した。

その後、基板を８０℃で乾燥させた。

また、二次洗浄工程は、
ＵＶオゾン洗浄、
アルカリ洗剤洗浄、
超純水ジェットノズルによる超音波洗浄、
の順に、基板の洗浄を実施した。

その後、基板をスピン乾燥させた。

以上の工程により、マスクブランク用ガラス基板（以下、「サンプル１」と称する）を製造した。

（例２〜例６）
例１と同様の方法により、マスクブランク用ガラス基板を製造した。各例で製造されたマスクブランク用ガラス基板を、それぞれ、「サンプル２〜６」と称する）。

ただし、例２、例３、例５および例６では、前述の端面二次研磨工程において、例１とは異なる条件を採用した。なお、例４では、前述の端面二次研磨工程を実施しなかった。

以下の表１には、各例における端面二次研磨工程の条件をまとめて示す。

（評価）
以上の方法で製造されたサンプル１〜５を使用して、以下の評価を実施した。なお、サンプル６においては、端面に対して十分な研磨ができなかったため、以下の評価は実施していない。

（側面の凹凸状態評価）
原子間力顕微鏡を用いて、各サンプルの一つの端面において、前述のように定められる１μｍ×１μｍの「測定領域」における表面形態を測定した。また、得られた結果から、空間周波数ｆとパワースペクトル密度ＰＳＤの関係を評価した。なお、測定間隔は、４ｎｍとした。

図１１および図１２には、それぞれ、原子間力顕微鏡で撮影された、サンプル１およびサンプル３の「測定領域」における表面形態の一例を示す。

図１１および図１２の比較から、サンプル１では、サンプル３に比べて、「測定領域」がより平滑になっていることがわかる。

また、図１３には、各サンプルにおいて測定された空間周波数ｆとパワースペクトル密度ＰＳＤとの関係を示す。

図１３から、サンプル２〜サンプル５では、空間周波数ｆが１０μｍ^−１〜１００μｍ^−１の範囲におけるパワースペクトル密度ＰＳＤが、１０ｎｍ^４を超えることがわかった。これに対して、サンプル１では、空間周波数ｆが１０μｍ^−１〜１００μｍ^−１の範囲におけるパワースペクトル密度ＰＳＤは、最大でも３ｎｍ^４以下と有意に低くなっていることがわかった。

なお、原子間力顕微鏡による測定結果から、各サンプルの前記「測定領域」における二乗平均平方根粗さＳｑを評価した。以下の表２には、各サンプルで得られた二乗平均平方根粗さＳｑの値をまとめて示した。

（側面の顕微鏡観察）
各サンプル１〜５について、一つの端面（特に側面）の表面状態を顕微鏡で観察した。

図１４〜図１８には、それぞれのサンプルにおいて得られた顕微鏡写真の一例を示す。

これらの図から、サンプル１では、側面に異物が少なく、比較的清浄な表面が得られていることがわかった。一方、サンプル２およびサンプル３では、側面に存在する異物が目立つことがわかった。さらに、サンプル４およびサンプル５では、側面に異物が筋状に残留していることがわかった。

（欠点検査）
前述の例１に記載の方法で、複数のマスクブランク用ガラス基板（以下、「例１に係るマスクブランク用ガラス基板」と称する）を製造した。同様に、前述の例２および例４に記載の方法で、複数のマスクブランク用ガラス基板（以下、それぞれ、「例２および例４に係るマスクブランク用ガラス基板」と称する）を製造した。

次に、それぞれの例に係るマスクブランク用ガラス基板に対して、欠点検査を実施し、良品率の評価を実施した。

欠点検査には、自動欠点検査機（Ｍ１３５０：レーザーテック社製）を用い、各マスクブランク用ガラス基板の第１の主表面における欠点の数を評価した。なお、検査領域は、第１の主表面の中心の１４２ｍｍ×１４２ｍｍの領域とした。また、各例において、シリカ粒子換算サイズで６０ｎｍ以上の欠陥数が５個以下の基板が得られた割合を算定した。

以下の表３には、検査結果をまとめて示す。

表３から、例１に係るマスクブランク用ガラス基板では、例２および例５に係るマスクブランク用ガラス基板に比べて、良品率が有意に向上することがわかった。

このように、マスクブランク用ガラス基板の側面を、所定の表面性状となるように調整することにより、主表面の欠点を有意に抑制できることが確認された。

１ 研磨粒子
２ 側面
３、４ 表面凹凸
１１０ マスクブランク用基板
１１２ 第１の主表面
１１４ 第２の主表面
１２０ａ〜１２０ｄ 端面
１３０ａ 側面
１３２ａ、１３２ｂ 第１の接続辺
１３４ａ、１３４ｂ 第２の接続辺
１４２ａ 第１の面取り斜面
１４４ａ 第２の面取り斜面
３００ 第１のマスクブランク
３００Ａ 透過型のフォトマスク
３０２ 第１のマスクブランクの第１の表面
３０４ 第１のマスクブランクの第２の表面
３１０ ガラス基板
３１０Ａ 第１の主表面
３１０Ｂ 第２の主表面
３６０ 遮光膜
３６０Ａ パターン化された遮光膜
４００ 第２のマスクブランク
４００Ａ 反射型のフォトマスク
４０２ 第２のマスクブランクの第１の表面
４０４ 第２のマスクブランクの第２の表面
４１０ ガラス基板
４１０Ａ 第１の主表面
４１０Ｂ 第２の主表面
４７０ 反射膜
４８０ 吸収膜
４８０Ａ パターン化された吸収膜

Claims (6)

1. 矩形状のマスクブランク用基板であって、
   相互に対向する第１および第２の主表面と、両主表面を接続する第１〜第４の４つの端面とを有し、前記第１〜第４の端面は、反時計回りにこの順に配置され、
   各端面は、側面、該側面と前記第１の主表面との間の第１の面取斜面、および前記側面と前記第２の主表面との間の第２の面取り斜面を有し、
   当該マスクブランク用基板は、前記第１の端面における前記側面の、当該マスクブランク用基板の厚さ方向に沿った略中心であって、前記第１の端面における前記側面の長手方向の略中央に定められた１μｍ×１μｍの測定領域において、４ｎｍの測定間隔で、原子間力顕微鏡により測定される表面形態から得られる、１０μｍ^−１〜１００μｍ^−１の空間周波数ｆの範囲におけるパワースペクトル密度ＰＳＤが、１０ｎｍ^４以下である、マスクブランク用基板。
2. ４つの端面のそれぞれの側面において前述のように定められる測定領域において、４ｎｍの測定間隔で、原子間力顕微鏡により測定される表面形態から得られる、１０μｍ^−１〜１００μｍ^−１の空間周波数ｆの範囲におけるパワースペクトル密度ＰＳＤが、１０ｎｍ^４以下である、請求項１に記載のマスクブランク用基板。
3. 前記パワースペクトル密度ＰＳＤは、５ｎｍ^４以下である、請求項１または２に記載のマスクブランク用基板。
4. 前記第１の端面における前記測定領域の二乗平均平方根粗さＳｑは、０．１ｎｍ以下である、請求項１乃至３のいずれか一つに記載のマスクブランク用基板。
5. 矩形状のガラス基板と膜とを有するマスクブランクであって、
   前記ガラス基板は、相互に対向する第１および第２の主表面と、両主表面を接続する第１〜第４の４つの端面とを有し、前記第１〜第４の端面は、反時計回りにこの順に配置され、
   各端面は、側面、該側面と前記第１の主表面との間の第１の面取斜面、および前記側面と前記第２の主表面との間の第２の面取り斜面を有し、
   前記膜は、前記第１の主表面に配置され、
   前記ガラス基板は、前記第１の端面における前記側面の、前記ガラス基板の厚さ方向に沿った略中心であって、前記第１の端面における前記側面の長手方向の略中央に定められた１μｍ×１μｍの測定領域において、４ｎｍの測定間隔で、原子間力顕微鏡により測定される表面形態から得られる、１０μｍ^−１〜１００μｍ^−１の空間周波数ｆの範囲におけるパワースペクトル密度ＰＳＤが、１０ｎｍ^４以下である、マスクブランク。
6. 矩形状のガラス基板とパターン化された膜とを有するフォトマスクであって、
   前記ガラス基板は、相互に対向する第１および第２の主表面と、両主表面を接続する第１〜第４の４つの端面とを有し、前記第１〜第４の端面は、反時計回りにこの順に配置され、
   各端面は、側面、該側面と前記第１の主表面との間の第１の面取斜面、および前記側面と前記第２の主表面との間の第２の面取り斜面を有し、
   前記膜は、前記第１の主表面に配置され、
   前記ガラス基板は、前記第１の端面における前記側面の、前記ガラス基板の厚さ方向に沿った略中心であって、前記第１の端面における前記側面の長手方向の略中央に定められた１μｍ×１μｍの測定領域において、４ｎｍの測定間隔で、原子間力顕微鏡により測定される表面形態から得られる、１０μｍ^−１〜１００μｍ^−１の空間周波数ｆの範囲におけるパワースペクトル密度ＰＳＤが、１０ｎｍ^４以下である、フォトマスク。