JP2018166143A - Method for manufacturing mask blank substrate, method for manufacturing mask blank, and method for manufacturing transcription mask - Google Patents

Method for manufacturing mask blank substrate, method for manufacturing mask blank, and method for manufacturing transcription mask Download PDF

Info

Publication number
JP2018166143A
JP2018166143A JP2017062601A JP2017062601A JP2018166143A JP 2018166143 A JP2018166143 A JP 2018166143A JP 2017062601 A JP2017062601 A JP 2017062601A JP 2017062601 A JP2017062601 A JP 2017062601A JP 2018166143 A JP2018166143 A JP 2018166143A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cleaning
mask blank
substrate
glass substrate
main surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017062601A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6949522B2 (en
Inventor
春香 雨宮
Haruka Amamiya
春香 雨宮
山田 剛之
Takayuki Yamada
剛之 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoya Corp
Hoya Electronics Singapore Pte Ltd
Original Assignee
Hoya Corp
Hoya Electronics Singapore Pte Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoya Corp, Hoya Electronics Singapore Pte Ltd filed Critical Hoya Corp
Priority to JP2017062601A priority Critical patent/JP6949522B2/en
Publication of JP2018166143A publication Critical patent/JP2018166143A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6949522B2 publication Critical patent/JP6949522B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)
  • Weting (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

【課題】 凸欠陥を低減したマスクブランク用基板、マスクブランク及び転写用マスクを得る。具体的には、マスクブランク用基板の原料であるガラス基板の表面に付着した異物を起因とするエッチング段差の発生を低減したマスクブランク用基板の製造方法を得る。【解決手段】 2つの主表面を有するガラス基板から製造されるマスクブランク用基板の製造方法であって、pHが9より大きく11未満であり、キレート剤を含有しない洗浄液を用いて前記ガラス基板の一方の主表面を洗浄する第1洗浄工程と、pHが11以上であり、キレート剤を含有するエッチング液で前記ガラス基板の前記一方の主表面を覆ってウェットエッチングを行う第2洗浄工程とを有することを特徴とするマスクブランク用基板の製造方法である。【選択図】 図1PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a mask blank substrate, a mask blank and a transfer mask with reduced convex defects. Specifically, a method for manufacturing a mask blank substrate is obtained in which the generation of etching steps due to foreign matters attached to the surface of a glass substrate, which is a raw material for the mask blank substrate, is reduced. A method of manufacturing a mask blank substrate manufactured from a glass substrate having two main surfaces, the pH of which is greater than 9 and less than 11, and using a cleaning solution that does not contain a chelating agent. A first cleaning step for cleaning one main surface, and a second cleaning step for performing wet etching by covering the one main surface of the glass substrate with an etching solution having a pH of 11 or more and containing a chelating agent. It is a manufacturing method of the mask blank board | substrate characterized by having. [Selection] Figure 1

Description

本発明は、マスクブランク用基板の製造方法、このマスクブランク用基板を用いたマスクブランクの製造方法、及びこのマスクブランクを用いた転写用マスクの製造方法に関する。特に、欠陥の少ないマスクブランク用基板の製造方法、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に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a mask blank substrate, a method for manufacturing a mask blank using the mask blank substrate, and a method for manufacturing a transfer mask using the mask blank. In particular, the present invention relates to a mask blank substrate manufacturing method with few defects, a mask blank manufacturing method, and a transfer mask manufacturing method.

マスクブランク用基板、マスクブランク及び転写用マスク上の欠陥が存在すると、転写用マスクを用いたウェハ露光時の転写欠陥が生じる。そのため、マスクブランク用基板、マスクブランク、及び転写用マスクに対して、近年、さらなる低欠陥化が求められている。   If there are defects on the mask blank substrate, the mask blank, and the transfer mask, a transfer defect occurs during wafer exposure using the transfer mask. Therefore, in recent years, further reduction in defects has been required for mask blank substrates, mask blanks, and transfer masks.

マスクブランクは、ガラス基板の主表面にパターン形成用の薄膜をスパッタリング法等で形成する工程(薄膜形成工程)を行うことによって製造される。一般的に、その薄膜形成工程の前に、基板の主表面を洗浄する。この基板洗浄では、一般的に、基板の表面をエッチングする作用を有する洗浄液で洗浄する。   A mask blank is manufactured by performing the process (thin film formation process) which forms the thin film for pattern formation on the main surface of a glass substrate by sputtering method etc. In general, the main surface of the substrate is cleaned before the thin film forming step. In this substrate cleaning, generally, cleaning is performed with a cleaning liquid having an action of etching the surface of the substrate.

特許文献1には、第1と第2の二つの主表面を有するマスクブランク用基板に対し、前記第1主表面にエッチング液を注液して前記第1主表面を前記エッチング液で覆ってウェットエッチングする工程(ウェットエッチング工程)を含むマスクブランク用基板の製造方法が記載されている。特許文献1には、ウェットエッチング工程に用いるエッチング液として、pHは10以上の強アルカリ性化合物の水溶液を用いることが記載されている。   In Patent Document 1, an etchant is injected into the first main surface of the mask blank substrate having the first and second main surfaces, and the first main surface is covered with the etchant. A method for manufacturing a mask blank substrate including a wet etching step (wet etching step) is described. Patent Document 1 describes that an aqueous solution of a strongly alkaline compound having a pH of 10 or more is used as an etchant used in the wet etching process.

特開2015−184523号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-184523

一般に、マスクブランク用基板の主表面に付着する異物を除去する場合、スクラブ洗浄や超音波洗浄が行われる。スクラブ洗浄は、基板の主表面に洗浄液を掛けつつ洗浄ブラシを接触させることによって基板の主表面に付着する異物を除去する洗浄である。また、超音波洗浄は、超音波を印加させた洗浄液を基板の表面に当てることによって基板の主表面に付着する異物を除去する洗浄である。スクラブ洗浄の場合、基板の主表面から除去された異物が洗浄ブラシに付着しやすく、基板の主表面に再付着しやすいという問題がある。   In general, scrub cleaning or ultrasonic cleaning is performed when removing foreign substances adhering to the main surface of the mask blank substrate. Scrub cleaning is cleaning that removes foreign substances adhering to the main surface of the substrate by placing a cleaning liquid on the main surface of the substrate and bringing the cleaning brush into contact therewith. Ultrasonic cleaning is cleaning that removes foreign matter adhering to the main surface of a substrate by applying a cleaning liquid to which ultrasonic waves are applied to the surface of the substrate. In the case of scrub cleaning, there is a problem that foreign matter removed from the main surface of the substrate easily adheres to the cleaning brush and easily reattaches to the main surface of the substrate.

超音波洗浄の場合、超音波が印加された洗浄液の液流によって比較的大きな異物(例えば、直径100nm相当以上)は基板の主表面から洗い流すことが可能である。しかし、比較的小さい異物(例えば、100nm相当未満)は基板の主表面から洗い流すことが難しい。これは、液体と粘性の関係から、基板の主表面の近傍では液体の流速が大きく低下することに起因するものであるため、この問題を解決することは難しい。   In the case of ultrasonic cleaning, relatively large foreign matters (for example, a diameter of 100 nm or more) can be washed away from the main surface of the substrate by the flow of the cleaning liquid to which ultrasonic waves are applied. However, it is difficult to wash away relatively small foreign matter (for example, less than 100 nm equivalent) from the main surface of the substrate. This is due to the fact that the flow velocity of the liquid is greatly reduced in the vicinity of the main surface of the substrate due to the relationship between the liquid and the viscosity, and it is difficult to solve this problem.

一方、マスクブランク用基板を製造する際に、特許文献1に開示されているようなウェットエッチング工程が実施されることがある。ウェットエッチング工程では、ガラス基板のようなマスクブランク用基板に対してエッチング作用を有する洗浄液を用い、マスクブランク用基板の表面をウェットエッチングすることにより、表面に付着している異物の除去を行う。このウェットエッチングによる洗浄の場合、基板の表層とともに異物を除去するため、上記の比較的小さい異物についても基板の主表面から除去することができる。   On the other hand, when manufacturing a mask blank substrate, a wet etching process as disclosed in Patent Document 1 may be performed. In the wet etching step, a foreign material adhering to the surface is removed by wet-etching the surface of the mask blank substrate using a cleaning liquid having an etching action on the mask blank substrate such as a glass substrate. In this cleaning by wet etching, foreign matters are removed together with the surface layer of the substrate, so that the relatively small foreign matters can also be removed from the main surface of the substrate.

このウェットエッチング工程では、エッチング作用を有する洗浄液によって異物を溶解させて除去することのほか、基板の表層を溶解させることによって表層ごと異物を除去することが行われる。ウェットエッチングは、等方性の傾向の大きいエッチングであるため、ウェットエッチングは異物の直下の基板の表層に回り込むように進行していく。そして、基板の主表面と異物の接触面積が徐々に小さくなっていくに伴って異物の付着力が小さくなっていき、やがて異物が洗浄液中に浮き上がり、基板の主表面から除去される。この作用によって、エッチング液に対して溶解性の低い成分の異物であっても除去することができる。   In this wet etching step, the foreign matter is removed by dissolving the surface layer of the substrate by dissolving the foreign matter with a cleaning solution having an etching action and removing the surface layer of the substrate. Since the wet etching is an etching having a large isotropic tendency, the wet etching proceeds so as to wrap around the surface layer of the substrate directly under the foreign matter. Then, as the contact area between the main surface of the substrate and the foreign material gradually decreases, the adhesion force of the foreign material decreases, and the foreign material rises in the cleaning liquid and is removed from the main surface of the substrate. Due to this action, even a foreign substance having a low solubility in the etching solution can be removed.

しかし、洗浄液に対する溶解性の比較的高い成分の異物であっても、その異物のサイズが大きい場合、異物が溶解するまでの時間が掛かる。洗浄液に対する溶解性が低い成分であってサイズが大きい異物の場合、異物の主表面に対する付着力が弱まってエッチング液中に浮き上がるまでの間の時間が大幅に長くなる。これらの場合、ウェットエッチング工程中に、その異物がマスクとなり、基板の表面に異物を起因とするエッチング段差が生じることがある。このようなエッチング段差は、凸欠陥として、マスクブランク及び転写用マスクに対して悪影響を及ぼす可能性がある。   However, even if the foreign matter is a component having a relatively high solubility in the cleaning liquid, if the size of the foreign matter is large, it takes time until the foreign matter is dissolved. In the case of a foreign substance that is a component having a low solubility in the cleaning liquid and a large size, the time until the foreign substance is weakly adhered to the main surface and floats in the etching liquid is significantly increased. In these cases, during the wet etching process, the foreign matter may serve as a mask, and an etching step due to the foreign matter may occur on the surface of the substrate. Such an etching step may adversely affect the mask blank and the transfer mask as a convex defect.

そこで、本発明は、凸欠陥を低減したマスクブランク用基板、マスクブランク及び転写用マスクを得ることを目的とする。具体的には、本発明は、マスクブランク用基板の原料であるガラス基板の表面に付着した異物を起因とするエッチング段差の発生を低減したマスクブランク用基板の製造方法を得ることを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to obtain a mask blank substrate, a mask blank, and a transfer mask with reduced convex defects. Specifically, an object of the present invention is to obtain a method for manufacturing a mask blank substrate in which the generation of etching steps due to foreign matters attached to the surface of a glass substrate that is a raw material of the mask blank substrate is reduced. .

本発明者らは、マスクブランク用基板の製造工程において、マスクブランク用基板の表面の異物の除去のための洗浄(ウェットエッチング工程)を、異なる洗浄液を用いて複数回、特に2回行うことにより、多くの異物の除去ができ、異物を起因とするエッチング段差の発生を低減したマスクブランク用基板の製造方法を得ることができることを見出し本発明に至った。   In the manufacturing process of the mask blank substrate, the present inventors perform cleaning (wet etching process) for removing foreign matters on the surface of the mask blank substrate a plurality of times, particularly twice, using different cleaning liquids. The inventors have found that a method for producing a mask blank substrate can be obtained in which many foreign matters can be removed and the generation of etching steps due to foreign matters can be reduced.

上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。すなわち、本発明は、下記の構成1〜6であることを特徴とするマスクブランク用基板の製造方法、下記の構成7であることを特徴とするマスクブランクの製造方法、及び下記の構成8であることを特徴とする転写用マスクの製造方法である。   In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration. That is, this invention is the manufacturing method of the mask blank board | substrate characterized by being the following structures 1-6, the manufacturing method of the mask blank characterized by the following structure 7, and the following structure 8 It is a manufacturing method of the transfer mask characterized by being.

(構成1)
本発明の構成1は、2つの主表面を有するガラス基板から製造されるマスクブランク用基板の製造方法であって、pHが9より大きく11未満であり、キレート剤を含有しない洗浄液を用いて前記ガラス基板の一方の主表面を洗浄する第1洗浄工程と、pHが11以上であり、キレート剤を含有するエッチング液で前記ガラス基板の前記一方の主表面を覆ってウェットエッチングを行う第2洗浄工程とを有することを特徴とするマスクブランク用基板の製造方法である。
(Configuration 1)
Configuration 1 of the present invention is a method for manufacturing a mask blank substrate manufactured from a glass substrate having two main surfaces, wherein the pH is greater than 9 and less than 11, and the cleaning solution does not contain a chelating agent. A first cleaning step for cleaning one main surface of the glass substrate; and a second cleaning for performing wet etching by covering the one main surface of the glass substrate with an etching solution having a pH of 11 or more and containing a chelating agent. And a process for producing a mask blank substrate.

本発明の構成1によれば、凸欠陥を低減したマスクブランク用基板を得ることができる。具体的には、本発明の構成1によれば、異物を起因とするエッチング段差の発生を低減したマスクブランク用基板の製造方法を得ることができる。   According to Configuration 1 of the present invention, a mask blank substrate with reduced convex defects can be obtained. Specifically, according to Configuration 1 of the present invention, it is possible to obtain a mask blank substrate manufacturing method in which the generation of etching steps due to foreign matters is reduced.

(構成2)
本発明の構成2は、前記第2洗浄工程で用いられる前記エッチング液が、常温よりも高い温度で前記ガラス基板の前記一方の主表面に供給されることを特徴とする構成1記載のマスクブランク用基板の製造方法である。
(Configuration 2)
Configuration 2 of the present invention is the mask blank according to Configuration 1, wherein the etching solution used in the second cleaning step is supplied to the one main surface of the glass substrate at a temperature higher than room temperature. It is a manufacturing method of the board | substrate.

本発明のマスクブランク用基板の製造方法では、第2洗浄工程で用いられるエッチング液が、常温よりも高い温度でガラス基板の一方の主表面に供給されることにより、第2洗浄工程でのマスクブランク用基板のエッチングレートを高めることができる。それにより、マスクブランク用基板の表面の異物をより効果的に除去することができる。   In the mask blank substrate manufacturing method of the present invention, the etching solution used in the second cleaning step is supplied to one main surface of the glass substrate at a temperature higher than room temperature, whereby the mask in the second cleaning step. The etching rate of the blank substrate can be increased. Thereby, the foreign material on the surface of the mask blank substrate can be more effectively removed.

(構成3)
本発明の構成3は、前記第2洗浄工程で用いられる前記エッチング液が、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、及びテトラメチルアンモニウムから選ばれる1以上のアルカリ剤を含有することを特徴とする構成1又は2のマスクブランク用基板の製造方法である。
(Configuration 3)
According to Structure 3 of the present invention, the etchant used in the second cleaning step contains one or more alkali agents selected from sodium hydroxide, potassium hydroxide, and tetramethylammonium. Or it is the manufacturing method of the board | substrate for 2 of mask blanks.

本発明の構成3によれば、第2洗浄工程で用いられるエッチング液が、所定のアルカリ剤を含有することにより、第2洗浄工程のpHを所定の値にすることを容易にできる。また、ガラス基板に対するエッチングレートを高めることができる。   According to Configuration 3 of the present invention, the etching solution used in the second cleaning step contains a predetermined alkaline agent, so that the pH of the second cleaning step can be easily set to a predetermined value. In addition, the etching rate for the glass substrate can be increased.

(構成4)
本発明の構成4は、前記第1洗浄工程で用いられる前記洗浄液が、界面活性剤を含有することを特徴とする構成1から3のいずれかのマスクブランク用基板の製造方法である。
(Configuration 4)
Structure 4 of the present invention is the mask blank substrate manufacturing method according to any one of Structures 1 to 3, wherein the cleaning liquid used in the first cleaning step contains a surfactant.

本発明の構成4によれば、第1洗浄工程で用いられる洗浄液が、界面活性剤を含有することにより、第1洗浄工程での異物の除去を、より確実に行うことができる。   According to Configuration 4 of the present invention, the cleaning liquid used in the first cleaning step contains the surfactant, so that foreign substances can be more reliably removed in the first cleaning step.

(構成5)
本発明の構成5は、前記第1洗浄工程が、前記ガラス基板を回転させながら、洗浄ノズルから2.0MHz以上5.0MHz以下の周波数を有する超音波が印加された前記洗浄液を前記ガラス基板の前記一方の主表面に当たるように供給することを特徴とする構成1から4のいずれかのマスクブランク用基板の製造方法である。
(Configuration 5)
In the configuration 5 of the present invention, the cleaning liquid to which the ultrasonic wave having a frequency of 2.0 MHz to 5.0 MHz is applied from the cleaning nozzle while rotating the glass substrate in the first cleaning step is applied to the glass substrate. The mask blank substrate manufacturing method according to any one of configurations 1 to 4, wherein the mask blank substrate is supplied so as to contact the one main surface.

本発明の構成5によれば、第1洗浄工程において、洗浄液に所定の周波数を有する超音波を印加することにより、第1洗浄工程での異物の除去を、より効果的に行うことができる。   According to Configuration 5 of the present invention, in the first cleaning step, the ultrasonic wave having a predetermined frequency is applied to the cleaning liquid, so that the removal of foreign matters in the first cleaning step can be performed more effectively.

(構成6)
本発明の構成6は、前記第2洗浄工程が、前記一方の主表面上のみに前記エッチング液を供給し、前記一方の主表面上の前記エッチング液を揺動させながらウェットエッチングを行うことを特徴とする構成1から5のいずれかのマスクブランク用基板の製造方法である。
(Configuration 6)
In the configuration 6 of the present invention, the second cleaning step supplies the etching solution only on the one main surface, and performs wet etching while swinging the etching solution on the one main surface. A method for manufacturing a mask blank substrate according to any one of Structures 1 to 5 is characterized.

本発明の構成6によれば、エッチング液を揺動させることにより、第2洗浄工程におけるマスクブランク用基板の表面の異物の除去を、さらに効果的に行うことができる。その結果、異物を起因とするエッチング段差の発生を、より効果的に防止することができる。   According to Configuration 6 of the present invention, the foreign matter on the surface of the mask blank substrate in the second cleaning step can be more effectively removed by swinging the etching solution. As a result, it is possible to more effectively prevent the occurrence of an etching step due to foreign matter.

(構成7)
本発明の構成7は、構成1から6のいずれかのマスクブランク用基板の製造方法により得られるマスクブランク用基板の前記一方の主表面上に、転写パターンを形成するための薄膜を形成することを特徴とするマスクブランクの製造方法である。
(Configuration 7)
According to Configuration 7 of the present invention, a thin film for forming a transfer pattern is formed on the one main surface of the mask blank substrate obtained by the method for manufacturing a mask blank substrate according to any one of Configurations 1 to 6. Is a method for manufacturing a mask blank.

本発明の構成7によれば、異物を起因とするエッチング段差(凸欠陥)の発生を低減したマスクブランクを得ることができる。   According to Configuration 7 of the present invention, it is possible to obtain a mask blank in which the generation of etching steps (convex defects) due to foreign matters is reduced.

(構成8)
本発明の構成8は、構成7に記載のマスクブランクの製造方法により得られるマスクブランクの前記薄膜をパターニングして転写パターンを形成することを特徴とする転写用マスクの製造方法である。
(Configuration 8)
Configuration 8 of the present invention is a method for manufacturing a transfer mask, characterized in that a transfer pattern is formed by patterning the thin film of the mask blank obtained by the method for manufacturing a mask blank described in Configuration 7.

本発明の構成8によれば、異物を起因とするエッチング段差(凸欠陥)の発生を低減した転写用マスクを得ることができる。   According to Configuration 8 of the present invention, it is possible to obtain a transfer mask in which the generation of etching steps (convex defects) due to foreign matters is reduced.

本発明によれば、凸欠陥を低減したマスクブランク用基板、マスクブランク及び転写用マスクを提供することができる。具体的には、本発明によれば、マスクブランク用基板の原料であるガラス基板の表面に付着した異物を起因とするエッチング段差の発生を低減したマスクブランク用基板の製造方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a mask blank substrate, a mask blank, and a transfer mask with reduced convex defects. Specifically, according to the present invention, it is possible to provide a method for manufacturing a mask blank substrate in which the generation of etching steps due to foreign matters attached to the surface of a glass substrate that is a raw material of the mask blank substrate is reduced. it can.

本発明のマスクブランク用基板の製造方法の、第1洗浄工程において使用することのできる洗浄装置の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the washing | cleaning apparatus which can be used in the 1st washing | cleaning process of the manufacturing method of the board | substrate for mask blanks of this invention. 本発明のマスクブランク用基板の製造方法の、第2洗浄工程において使用することのできる洗浄装置(ウェットエッチング装置)の一例を示す平面模式図であり、(a)は上面模式図、(b)は下面模式図である。It is a plane schematic diagram which shows an example of the washing | cleaning apparatus (wet etching apparatus) which can be used in the 2nd washing | cleaning process of the manufacturing method of the board | substrate for mask blanks of this invention, (a) is an upper surface schematic diagram, (b). Is a schematic bottom view. 本発明のマスクブランク用基板の製造方法の、第2洗浄工程において使用することのできる洗浄装置(ウェットエッチング装置)の一例を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows an example of the washing | cleaning apparatus (wet etching apparatus) which can be used in the 2nd washing | cleaning process of the manufacturing method of the mask blank substrate of this invention. 本発明のマスクブランク用基板の製造方法の第2洗浄工程の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the 2nd washing | cleaning process of the manufacturing method of the board | substrate for mask blanks of this invention. pHを変化させた場合のSiO等のゼータ電位を示す図である。It is a diagram illustrating a zeta potential of SiO 2 or the like in the case of changing the pH.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化する際の形態であって、本発明をその範囲内に限定するものではない。   Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. In addition, the following embodiment is a form at the time of actualizing this invention, Comprising: This invention is not limited within the range.

本発明の実施形態は、2つの主表面を有するガラス基板から製造されるマスクブランク用基板の製造方法である。マスクブランク用基板の製造方法は、第1洗浄工程と、第2洗浄工程とを含む。マスクブランク用基板の製造方法が、所定の第1洗浄工程及び第2洗浄工程を含むことにより、マスクブランク用基板において、異物を起因とするエッチング段差の発生を低減することができる。その結果、凸欠陥を低減したマスクブランク用基板を得ることができる。   Embodiment of this invention is a manufacturing method of the board | substrate for mask blanks manufactured from the glass substrate which has two main surfaces. The mask blank substrate manufacturing method includes a first cleaning step and a second cleaning step. Since the mask blank substrate manufacturing method includes the predetermined first cleaning step and second cleaning step, it is possible to reduce the generation of etching steps due to foreign matters in the mask blank substrate. As a result, a mask blank substrate with reduced convex defects can be obtained.

(マスクブランク用基板の材料)
マスクブランク用基板の製造に用いるガラス基板としては、使用する露光波長に対して透光性を有するものであれば特に制限されない。本発明では、合成石英ガラス基板、その他各種のガラス基板(例えば、ソーダライムガラス、アルミノシリケートガラス等)を用いることができる。その中でも合成石英ガラス基板は、ArFエキシマレーザー(波長193nm)のような短波長の紫外線に対しても高い透過率を有しているため、高精細の転写パターン形成に用いられるバイナリマスクブランク用ガラス基板又は位相シフトマスクブランク用ガラス基板として好適である。
(Mask blank substrate material)
The glass substrate used for manufacturing the mask blank substrate is not particularly limited as long as it has translucency with respect to the exposure wavelength to be used. In the present invention, a synthetic quartz glass substrate and other various glass substrates (for example, soda lime glass, aluminosilicate glass, etc.) can be used. Among them, the synthetic quartz glass substrate has a high transmittance even for an ultraviolet ray having a short wavelength such as an ArF excimer laser (wavelength 193 nm), so that glass for a binary mask blank used for forming a high-definition transfer pattern. It is suitable as a glass substrate for a substrate or a phase shift mask blank.

また、マスクブランク用基板のために用いるガラス基板として、EUV(Extreme Ultra Violet)光を露光光とする反射型マスクに用いられる低熱膨張ガラスを用いることができる。反射型マスクに用いられる低熱膨張ガラスの例として、例えば、低熱膨張の特性を有するSiO−TiO系ガラス(二元系(SiO−TiO)及び、三元系(SiO−TiO−SnO等))、例えば、SiO−Al−LiO系の結晶化ガラスなど、いわゆる多成分系のガラスを使用することができる。 Moreover, as a glass substrate used for a mask blank substrate, low thermal expansion glass used for a reflective mask using EUV (Extreme Ultra Violet) light as exposure light can be used. Examples of low thermal expansion glass used for the reflection type mask, for example, SiO 2 -TiO 2 type glass having the characteristics of low thermal expansion (binary (SiO 2 -TiO 2) and ternary (SiO 2 -TiO 2 -SnO 2 etc.), for example, so-called multicomponent glasses such as SiO 2 -Al 2 O 3 -Li 2 O based crystallized glass can be used.

(研磨工程及び前洗浄工程)
マスクブランク用基板の製造工程においては、ガラス基板の研磨工程の後、ガラス基板の主表面に存在するパーティクル(例えばガラス基板表面に付着している研磨砥粒などの異物等)を排除するための前洗浄工程が実施される。
(Polishing process and pre-cleaning process)
In the mask blank substrate manufacturing process, after the polishing process of the glass substrate, particles existing on the main surface of the glass substrate (for example, foreign substances such as abrasive grains adhering to the glass substrate surface) are excluded. A pre-cleaning step is performed.

なお、マスクブランク用基板(ガラス基板)は、二つの対向する主表面を有する。この二つの対向する主表面のことを、第1主表面(「表側主表面」ともいう。)及び第2主表面(「裏側主表面」ともいう。)という。第1主表面(表側主表面)には、転写パターンを形成するための薄膜が形成される。   The mask blank substrate (glass substrate) has two opposing main surfaces. The two opposing main surfaces are referred to as a first main surface (also referred to as “front side main surface”) and a second main surface (also referred to as “back side main surface”). A thin film for forming a transfer pattern is formed on the first main surface (front side main surface).

ガラス基板の研磨工程では、ガラス基板の主表面に研磨パッドを接触させ、ガラス基板の表面に研磨砥粒を含む研磨液を供給し、ガラス基板と研磨パッドとを相対的に移動させることにより、ガラス基板の主表面を研磨する。例えば、研磨パッドを貼着した研磨定盤にガラス基板を押し付け、研磨砥粒を含有した研磨液を供給しながら上記研磨定盤とガラス基板とを相対的に移動(つまり研磨パッドとガラス基板とを相対的に移動)させることにより、ガラス基板の主表面を研磨する。研磨砥粒としては、ガラス基板の良好な平滑性、平坦性が得られることから、少なくとも精密研磨工程の仕上げ研磨では、コロイダルシリカが好ましく用いられる。この研磨工程には例えば遊星歯車方式の両面研磨装置などを使用することができる。   In the polishing process of the glass substrate, the polishing pad is brought into contact with the main surface of the glass substrate, a polishing liquid containing abrasive grains is supplied to the surface of the glass substrate, and the glass substrate and the polishing pad are moved relatively, Polish the main surface of the glass substrate. For example, a glass substrate is pressed against a polishing surface plate to which a polishing pad is adhered, and the polishing surface plate and the glass substrate are relatively moved while supplying a polishing liquid containing polishing abrasive grains (that is, the polishing pad and the glass substrate are The main surface of the glass substrate is polished. As the abrasive grains, colloidal silica is preferably used at least in the final polishing in the precision polishing step because good smoothness and flatness of the glass substrate can be obtained. For this polishing step, for example, a planetary gear type double-side polishing apparatus or the like can be used.

超精密研磨終了後、コロイダルシリカ砥粒を除去するための洗浄(前洗浄工程)を行う。具体的には、ガラス基板の主表面及び端面に対してブラシ洗浄を行った後、純水によるスピン洗浄を行う。なお、ブラシ洗浄に代えて、ガラス基板であるマスクブランク用基板をフッ化水素酸水溶液の液浴に浸漬して行うディップ洗浄、及び/又は界面活性剤を含む洗剤を用いた洗浄を行うことができる。   After completion of ultra-precision polishing, cleaning (pre-cleaning step) for removing colloidal silica abrasive grains is performed. Specifically, brush cleaning is performed on the main surface and end surface of the glass substrate, and then spin cleaning with pure water is performed. Instead of brush cleaning, dip cleaning performed by immersing a mask blank substrate, which is a glass substrate, in a hydrofluoric acid aqueous solution bath and / or cleaning using a detergent containing a surfactant may be performed. it can.

前洗浄工程の後に、マスクブランク用基板の表面の異物の付着等の欠陥を検査するための検査工程を含むことができる。   After the pre-cleaning step, an inspection step for inspecting defects such as adhesion of foreign matters on the surface of the mask blank substrate can be included.

(第1洗浄工程)
本発明のマスクブランク用基板の製造方法は、第1洗浄工程を含む。第1洗浄工程は、pHが9より大きく11未満であり、キレート剤を含有しない洗浄液を用いてガラス基板の一方の主表面を洗浄することを含む。この第1洗浄工程では、ガラス基板の一方の主表面に付着している異物のうち、比較的サイズの大きな異物(例えば、直径100nm相当以上)を除去することを主な目的とする工程である。第1洗浄工程で用いられる洗浄液は、ガラス基板に対するエッチング作用が比較的小さい、あるいはガラス基板を実質的にエッチングしない液体が用いられる。一方の主表面は、第1主表面(表側主表面)であることが好ましい。以下、第1主表面を洗浄することを例に、説明する。
(First cleaning process)
The manufacturing method of the mask blank substrate of the present invention includes a first cleaning step. The first cleaning step includes cleaning one main surface of the glass substrate using a cleaning liquid having a pH greater than 9 and less than 11 and containing no chelating agent. This first cleaning step is a step whose main purpose is to remove relatively large foreign matters (for example, equivalent to a diameter of 100 nm or more) among foreign matters adhering to one main surface of the glass substrate. . The cleaning liquid used in the first cleaning step is a liquid that has a relatively small etching action on the glass substrate or that does not substantially etch the glass substrate. One main surface is preferably the first main surface (front side main surface). Hereinafter, the cleaning of the first main surface will be described as an example.

マスクブランク用基板を製造するためのガラス基板として、合成石英など、SiOを含む材料を用いる場合には、洗浄液がアルカリ性であることにより、基板の洗浄液が接触する表面(第1主表面を含む各表面)のゼータ電位が負になる。また、pHの上昇に伴い、基板の洗浄液が接触する表面のゼータ電位の負の値が大きくなる傾向がある。図5に、例として、水溶液のpHを変化させた場合のSiO、Si、Si、Alの各ゼータ電位を示す。図5から明らかであるが、いずれの材料の場合も、pHが大きくなるにしたがって、ゼータ電位がマイナスの方向に値が大きくなる傾向がある。一般的に、酸性からpH8程度までの領域では、材料によってゼータ電位は様々な値を示す。一方、pH9以上の領域では、材料に関わらず、ゼータ電位が負になる。例えば、シリカ微粒子は中性領域ではマイナスで、ガラス基板と同極性である。このため、異物が一旦ガラス基板上から脱離すれば、ガラス基板への再付着を起こしにくいと推定できる。これに対しアルミナ微粒子は、中性付近で正に帯電し、一旦脱離しても負に帯電したガラス基板に再付着しやすい。しかしながら、pHを9以上に高めると、アルミナのような正に帯電しやすい材質のゼータ電位も負となり、ガラス基板の表面に再付着しにくくなる。したがって、洗浄液が所定のpHのアルカリ性であることにより、ガラス基板の表面の負のゼータ電位のため、負に帯電した異物の粒子は、ガラス基板の表面からの反発力を受けることなる。この結果、ガラス基板の表面への異物の付着を防止することができる。 When a material containing SiO 2 , such as synthetic quartz, is used as a glass substrate for manufacturing a mask blank substrate, the surface (including the first main surface) that comes into contact with the cleaning liquid of the substrate because the cleaning liquid is alkaline. The zeta potential on each surface becomes negative. Further, as the pH rises, the negative value of the zeta potential on the surface with which the substrate cleaning liquid comes into contact tends to increase. FIG. 5 shows, as an example, zeta potentials of SiO 2 , Si, Si 3 N 4 , and Al 2 O 3 when the pH of the aqueous solution is changed. As is apparent from FIG. 5, in any of the materials, the zeta potential tends to increase in the negative direction as the pH increases. In general, in the region from acidic to about pH 8, the zeta potential shows various values depending on the material. On the other hand, in the region of pH 9 or higher, the zeta potential becomes negative regardless of the material. For example, silica fine particles are negative in the neutral region and have the same polarity as the glass substrate. For this reason, it can be estimated that once the foreign matter is detached from the glass substrate, it does not easily reattach to the glass substrate. On the other hand, the alumina fine particles are positively charged in the vicinity of neutrality, and are easily reattached to the negatively charged glass substrate even once detached. However, when the pH is increased to 9 or more, the zeta potential of a material that is easily positively charged, such as alumina, becomes negative, and it becomes difficult to reattach to the surface of the glass substrate. Accordingly, since the cleaning liquid is alkaline at a predetermined pH, the negatively charged foreign particles are subjected to repulsive force from the surface of the glass substrate due to the negative zeta potential on the surface of the glass substrate. As a result, it is possible to prevent foreign matter from adhering to the surface of the glass substrate.

第1洗浄工程に用いる洗浄液は、pHが9より大きく11未満であり、アルカリ性である。そのため、上述のことから、ガラス基板の表面(第1主表面を含む各表面)及び異物の両方のゼータ電位が負になる。すなわち、第1洗浄工程の洗浄液が所定のpHのアルカリ性であることにより、電気的な反発力により、ガラス基板の第1主表面から異物を除去することができる。さらに、除去された異物は、ガラス基板の第1主表面へ再付着することを防止することができる。したがって、第1洗浄工程では、比較的大きな寸法の異物を効果的にガラス基板から除去し、ガラス基板への再付着を防止することができるといえる。   The cleaning liquid used in the first cleaning step has a pH greater than 9 and less than 11, and is alkaline. Therefore, from the above, the zeta potential of both the surface of the glass substrate (each surface including the first main surface) and the foreign material becomes negative. That is, foreign substances can be removed from the first main surface of the glass substrate by an electric repulsive force because the cleaning liquid in the first cleaning step is alkaline at a predetermined pH. Furthermore, the removed foreign matter can be prevented from reattaching to the first main surface of the glass substrate. Therefore, in the first cleaning process, it can be said that foreign matters having a relatively large size can be effectively removed from the glass substrate and reattachment to the glass substrate can be prevented.

また、第1洗浄工程に用いる洗浄液は、キレート剤を含有しない。後述するように、洗浄液がアルカリ性であり、かつキレート剤を含有する場合には、洗浄液のガラス基板に対するウェットエッチングのエッチングレートが大きくなる。第1洗浄工程に用いる洗浄液は、かつキレート剤を含有しないので、第1洗浄工程に用いる洗浄液のガラス基板に対するウェットエッチングのエッチングレートは小さい。そのため、第1洗浄工程において、ガラス基板の第1主表面に付着した異物を起因とするエッチング段差が発生する可能性は、極めて低いといえる。   Moreover, the cleaning liquid used in the first cleaning step does not contain a chelating agent. As will be described later, when the cleaning liquid is alkaline and contains a chelating agent, the etching rate of the wet etching of the cleaning liquid on the glass substrate increases. Since the cleaning liquid used in the first cleaning process does not contain a chelating agent, the etching rate of wet etching on the glass substrate of the cleaning liquid used in the first cleaning process is small. Therefore, it can be said that the possibility of an etching step due to foreign matter adhering to the first main surface of the glass substrate in the first cleaning process is extremely low.

第1洗浄工程に用いる洗浄液は、アルカリ剤を含むため、所定の範囲のpHを有する水溶液である。洗浄液に含まれるアルカリ剤は、洗浄液を所定のpHにすることができるものであれば、限定なく用いることができる。第1洗浄工程に用いる洗浄液に含まれるアルカリ剤は、アルカリ金属の水酸化物を挙げることができる。アルカリ金属の水酸化物としては、入手及び取扱いの容易性から例えば、水酸化ナトリウム(NaOH)及び水酸化カリウム(KOH)を好ましく用いることができる。また、TMAH(水酸化テトラメチルアンモニウム)のような有機アルカリ剤を用いることもできる。   The cleaning liquid used in the first cleaning process is an aqueous solution having a pH in a predetermined range because it contains an alkaline agent. The alkaline agent contained in the cleaning liquid can be used without limitation as long as it can bring the cleaning liquid to a predetermined pH. Examples of the alkaline agent contained in the cleaning liquid used in the first cleaning step include alkali metal hydroxides. As the alkali metal hydroxide, for example, sodium hydroxide (NaOH) and potassium hydroxide (KOH) can be preferably used from the viewpoint of availability and handling. An organic alkaline agent such as TMAH (tetramethylammonium hydroxide) can also be used.

第1洗浄工程で用いられる洗浄液は、界面活性剤を含有することが好ましい。第1洗浄工程で用いられる洗浄液が、界面活性剤を含有することにより、洗浄液の表面張力が下がり、基板と異物の間に洗浄液の浸透を促進するため、第1洗浄工程での異物の除去を、より確実に行うことができる。   The cleaning liquid used in the first cleaning step preferably contains a surfactant. Since the cleaning liquid used in the first cleaning process contains a surfactant, the surface tension of the cleaning liquid is reduced, and the penetration of the cleaning liquid between the substrate and the foreign substances is promoted, so that the foreign substances are removed in the first cleaning process. Can be done more reliably.

第1洗浄工程の洗浄液に含まれることができる界面活性剤は、市販の界面活性剤を、限定なく用いることができる。より効果的に異物の除去を行う点から、第1洗浄工程で用いられる洗浄液に含まれる界面活性剤は、アニオン性界面活性剤及びノニオン性界面活性剤から選択することが好ましい。   As the surfactant that can be included in the cleaning liquid of the first cleaning step, a commercially available surfactant can be used without limitation. From the viewpoint of more effectively removing foreign substances, the surfactant contained in the cleaning liquid used in the first cleaning step is preferably selected from an anionic surfactant and a nonionic surfactant.

第1洗浄工程で用いられる洗浄液の温度は、5〜35℃(20±15℃)であることが好ましく、22〜30℃であることがより好ましい。なお、本明細書において、5〜35℃(20±15℃)のことを、「常温」ともいう。   The temperature of the cleaning liquid used in the first cleaning step is preferably 5 to 35 ° C. (20 ± 15 ° C.), and more preferably 22 to 30 ° C. In addition, in this specification, 5-35 degreeC (20 +/- 15 degreeC) is also called "normal temperature."

本発明のマスクブランク用基板の製造方法は、第1洗浄工程は、ガラス基板を回転させながら、洗浄ノズルから2.0MHz以上5.0MHz以下の周波数を有する超音波が印加された洗浄液をガラス基板の一方の主表面に当たるように供給することが好ましい。第1洗浄工程において、洗浄液に所定の周波数を有する超音波を印加することにより、第1洗浄工程での異物の除去を、より効果的に行うことができる。   In the method for manufacturing a mask blank substrate of the present invention, in the first cleaning step, a cleaning liquid to which an ultrasonic wave having a frequency of 2.0 MHz to 5.0 MHz is applied from a cleaning nozzle while rotating the glass substrate is a glass substrate. It is preferable to supply so as to hit one of the main surfaces. By applying an ultrasonic wave having a predetermined frequency to the cleaning liquid in the first cleaning step, it is possible to more effectively remove foreign substances in the first cleaning step.

ガラス基板を洗浄する洗浄液に対して超音波を印加する場合、ガラス基板内部に潜傷が発生することがある。洗浄液に印加する超音波の周波数を所定の範囲とすることにより、ガラス基板内部に潜傷が発生するのを抑制できる。具体的には、ガラス基板の第1主表面に向かって、周波数が2.0MHz以上の超音波が印加された洗浄液を当てて、ガラス基板の表面を洗浄することにより、ガラス基板内部(特に基板主表面の表層)に潜傷が発生することを抑制できる。また、2.5MHz以上の超音波が印加された洗浄液を適用するとより確実に潜傷の発生を抑制できるため好ましい。なお、基板内部に潜傷が発生したかどうかは、例えばアルカリ薬液などで潜傷を顕在化させることによって確認することが可能である。   When ultrasonic waves are applied to the cleaning liquid for cleaning the glass substrate, latent scratches may occur inside the glass substrate. By setting the frequency of the ultrasonic wave applied to the cleaning liquid within a predetermined range, it is possible to suppress the occurrence of latent scratches inside the glass substrate. Specifically, the surface of the glass substrate is cleaned by applying a cleaning liquid to which an ultrasonic wave having a frequency of 2.0 MHz or more is applied toward the first main surface of the glass substrate, thereby cleaning the inside of the glass substrate (particularly the substrate). The occurrence of latent scratches on the surface of the main surface can be suppressed. In addition, it is preferable to apply a cleaning liquid to which an ultrasonic wave of 2.5 MHz or higher is applied because the occurrence of latent scratches can be more reliably suppressed. Note that whether or not latent scratches have occurred inside the substrate can be confirmed by, for example, revealing the latent scratches with an alkaline chemical solution or the like.

また、超音波が印加された洗浄液を当ててガラス基板の第1主表面を洗浄する洗浄方式を適用していることにより、所定の周波数よりも高い超音波が印加された洗浄液であっても、基板主表面に存在するパーティクルを確実に排除することができる。本発明においては、洗浄液に印加する超音波の周波数の上限は、5.0MHz以下であることが望ましい。洗浄液に印加する超音波の周波数が5.0MHzよりも高いと、洗浄後の基板の第1主表面のパーティクル除去率、とりわけ粒径200nm以上の比較的大きなパーティクルの除去率が低下する恐れがある。なお、洗浄液に印加する超音波の周波数の上限を4.0MHz以下、好ましくは3.5MHz以下とすると比較的大きなパーティクルの除去率をより向上させることができるため望ましい。   In addition, by applying a cleaning method for cleaning the first main surface of the glass substrate by applying a cleaning liquid to which ultrasonic waves are applied, even in a cleaning liquid to which ultrasonic waves higher than a predetermined frequency are applied, Particles present on the main surface of the substrate can be surely eliminated. In the present invention, the upper limit of the frequency of the ultrasonic wave applied to the cleaning liquid is preferably 5.0 MHz or less. If the frequency of the ultrasonic wave applied to the cleaning liquid is higher than 5.0 MHz, the particle removal rate of the first main surface of the substrate after cleaning, particularly the removal rate of relatively large particles having a particle size of 200 nm or more may be reduced. . Note that it is desirable to set the upper limit of the frequency of the ultrasonic wave applied to the cleaning liquid to 4.0 MHz or less, preferably 3.5 MHz or less because the removal rate of relatively large particles can be further improved.

上述のことから、第1洗浄工程の際に、洗浄液に印加する超音波は、好ましくは2.5MHz以上4.0MHz以下、より好ましくは2.5MHz以上3.5MHz以下の周波数の超音波であることが望ましい。   From the above, the ultrasonic wave applied to the cleaning liquid in the first cleaning step is preferably an ultrasonic wave having a frequency of 2.5 MHz to 4.0 MHz, more preferably 2.5 MHz to 3.5 MHz. It is desirable.

図1は、第1洗浄工程において使用することのできる洗浄装置の一例を示す構成図である。   FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an example of a cleaning apparatus that can be used in the first cleaning step.

図1に示す洗浄装置310は、枚葉式洗浄装置であり、基板301を保持するスピンチャック311と、アーム315の先端に備えられた超音波洗浄ノズル314とを有して構成されている。スピンチャック311は、電動モータ312により回転可能に設けられている。また、超音波洗浄ノズル314は、洗浄液供給装置316から供給される洗浄液に超音波を印加させる。この超音波を印加された洗浄液を上方から基板301の第1主表面に直接当てて供給する。洗浄時には、基板301を所定の回転数で回転させながら、超音波洗浄ノズル314は、アーム315により基板301の中央から端面までの間で移動(スイング)するように構成されている。また、スピンチャック311の周囲は洗浄カップ313にて覆われており、洗浄液の飛散を防止している。   A cleaning apparatus 310 shown in FIG. 1 is a single wafer cleaning apparatus, and includes a spin chuck 311 that holds a substrate 301 and an ultrasonic cleaning nozzle 314 provided at the tip of an arm 315. The spin chuck 311 is rotatably provided by an electric motor 312. Further, the ultrasonic cleaning nozzle 314 applies ultrasonic waves to the cleaning liquid supplied from the cleaning liquid supply device 316. The cleaning liquid to which the ultrasonic wave is applied is directly applied to the first main surface of the substrate 301 from above and supplied. At the time of cleaning, the ultrasonic cleaning nozzle 314 is configured to move (swing) from the center to the end surface of the substrate 301 by the arm 315 while rotating the substrate 301 at a predetermined number of rotations. The periphery of the spin chuck 311 is covered with a cleaning cup 313 to prevent the cleaning liquid from splashing.

上記洗浄装置を用いる場合、超音波洗浄ノズル314をアーム315の回転により移動(スイング)する際に、アーム315の回転は、所定の角度の範囲、例えば±15度の角度の範囲での反復回転運動を行うことが好ましい。   When using the above cleaning apparatus, when the ultrasonic cleaning nozzle 314 is moved (swinged) by the rotation of the arm 315, the rotation of the arm 315 is repeated within a predetermined angle range, for example, an angle range of ± 15 degrees. It is preferable to exercise.

上記洗浄装置を用いる場合、洗浄時の基板の回転数や超音波洗浄ノズルの移動速度については、基板301の全体が均一に洗浄されるように、適宜設定されることが望ましい。また、基板301の第1主表面に当てる洗浄液の流量は、洗浄時の基板の回転数や超音波洗浄ノズルの移動速度によっても多少異なるが、概ね1.0〜5.0リットル/分程度が好ましく、特に1.0〜3.0リットル/分程度とすることが好適である。   In the case of using the above-described cleaning apparatus, it is desirable that the number of rotations of the substrate during cleaning and the moving speed of the ultrasonic cleaning nozzle be appropriately set so that the entire substrate 301 is cleaned uniformly. In addition, the flow rate of the cleaning liquid applied to the first main surface of the substrate 301 varies slightly depending on the number of rotations of the substrate during cleaning and the moving speed of the ultrasonic cleaning nozzle, but is approximately 1.0 to 5.0 liters / minute. Particularly, it is particularly preferable to set the rate to about 1.0 to 3.0 liters / minute.

また、上記洗浄装置における超音波洗浄ノズル314の先端部の形状に関しては、例えば円形状のものでも、矩形状(スリット状など)のものでも任意に用いることができる。   In addition, regarding the shape of the tip of the ultrasonic cleaning nozzle 314 in the cleaning device, for example, a circular shape or a rectangular shape (such as a slit shape) can be arbitrarily used.

以上のように、第1洗浄工程において、ガラス基板の洗浄時に、超音波を印加した洗浄液を用いた洗浄方法を適用した場合でも、所定の範囲の周波数の超音波を印加した洗浄液を基板の第1主表面に当てて洗浄することにより、ガラス基板内部に潜傷が発生する恐れがなく、しかも基板の主表面に存在するパーティクルを確実に排除することができる。   As described above, in the first cleaning step, even when a cleaning method using a cleaning liquid to which ultrasonic waves are applied is applied during the cleaning of the glass substrate, the cleaning liquid to which ultrasonic waves having a predetermined frequency range are applied is applied to the substrate. By washing it against one main surface, there is no fear of latent scratches inside the glass substrate, and particles present on the main surface of the substrate can be reliably eliminated.

以上の説明では、第1洗浄工程において用いることのできる洗浄装置として、図1を用いて説明したが、これに限定されない。第1洗浄工程には、後述する第2洗浄工程において用いることのできる図2及び図3に示すような洗浄装置を用いてもよい。   In the above description, the cleaning apparatus that can be used in the first cleaning step has been described with reference to FIG. 1, but is not limited thereto. In the first cleaning step, a cleaning apparatus as shown in FIGS. 2 and 3 that can be used in the second cleaning step described later may be used.

(第2洗浄工程)
本発明のマスクブランク用基板の製造方法は、第2洗浄工程を含む。第2洗浄工程は、pHが11以上であり、キレート剤を含有するエッチング液でガラス基板の一方の主表面を覆ってウェットエッチングを行うことを含む。この第2洗浄工程では、ガラス基板の一方の主表面に付着している異物のうち、微小なサイズの異物(例えば、直径100nm相当未満)を除去することを主な目的とする工程である。一方の主表面は、第1主表面(表側主表面)であることが好ましい。以下、第1主表面を洗浄することを例に、説明する。
(Second cleaning process)
The manufacturing method of the mask blank substrate of the present invention includes a second cleaning step. The second cleaning step includes wet etching by covering one main surface of the glass substrate with an etchant having a pH of 11 or more and containing a chelating agent. This second cleaning step is a step whose main purpose is to remove minute foreign matters (for example, less than 100 nm in diameter) among foreign matters adhering to one main surface of the glass substrate. One main surface is preferably the first main surface (front side main surface). Hereinafter, the cleaning of the first main surface will be described as an example.

第1洗浄工程によって異物が除去された基板の第1主表面に対して、さらに、pHが11以上であり、かつキレート剤を含有する洗浄液でウェットエッチングする第2洗浄工程を行うことで、基板の第1主表面に付着する微小な異物をリフトオフすることができる。   By performing a second cleaning step of wet etching with a cleaning liquid having a pH of 11 or more and containing a chelating agent on the first main surface of the substrate from which foreign substances have been removed by the first cleaning step, the substrate The minute foreign matter adhering to the first main surface can be lifted off.

第2洗浄工程に用いる洗浄液は、アルカリ剤及びキレート剤を含む水溶液である。本発明者らは、pHが高く(11以上)かつキレート剤を含有する洗浄液を用いると、ガラス基板のエッチングレートが速くなることを見出した。このようなエッチングレートが大きい洗浄液を、上述の第1洗浄工程の洗浄液として用いると、比較的サイズの大きな異物がエッチングマスクとなって基板の第1主表面における面内のエッチング量に差が生じてしまい、表面に凸欠陥が新たに形成されてしまう可能性がある。そのため、第1洗浄工程では、キレート剤を含有しないアルカリ性の洗浄液を用い、比較的大きなサイズの異物を確実に除去する。一方、第1洗浄工程で異物を除去した後、第2洗浄工程として、キレート剤を含有するアルカリ性の洗浄液で洗浄することにより、第1洗浄工程では除去できなかった微小な異物を除去することができる。また、上述の第1洗浄工程により、比較的大きいサイズの異物を除去し、また第1洗浄工程の際の異物の再付着を防止することができるので、第2洗浄工程において、エッチングレートが大きい洗浄液(アルカリ剤及びキレート剤を含む水溶液)に用いた場合でも、ガラス基板の第1主表面に付着した異物を起因とするエッチング段差の発生を抑制することができる。   The cleaning liquid used in the second cleaning step is an aqueous solution containing an alkali agent and a chelating agent. The present inventors have found that the etching rate of the glass substrate is increased when a cleaning solution having a high pH (11 or more) and containing a chelating agent is used. When such a cleaning solution having a high etching rate is used as the cleaning solution in the first cleaning step, a relatively large foreign substance serves as an etching mask, resulting in a difference in the in-plane etching amount on the first main surface of the substrate. As a result, a convex defect may be newly formed on the surface. Therefore, in the first cleaning step, an alkaline cleaning liquid that does not contain a chelating agent is used to reliably remove foreign substances having a relatively large size. On the other hand, after removing foreign matters in the first cleaning step, as a second cleaning step, by washing with an alkaline cleaning solution containing a chelating agent, minute foreign matters that could not be removed in the first cleaning step can be removed. it can. In addition, the first cleaning step described above removes foreign matters having a relatively large size and prevents reattachment of foreign matters during the first cleaning step. Therefore, the etching rate is high in the second cleaning step. Even when it is used for a cleaning liquid (an aqueous solution containing an alkali agent and a chelating agent), it is possible to suppress the occurrence of an etching step due to foreign matters attached to the first main surface of the glass substrate.

第2洗浄工程に用いる洗浄液は、pHは11以上のアルカリ性化合物の水溶液である。アルカリ性化合物の水溶液としては、pHは12以上がより好ましく、特に好ましくは13以上である。上述のように、アルカリ性化合物の水溶液は、ガラス基板の表面(第1主表面を含む各表面)のゼータ電位を負にする。このため、同様の負のゼータ電位を有する異物は、ガラス基板の第1主表面と互いに反発するため、異物の再付着を防止することができる。このため、洗浄液が所定のpHを有することは、異物の除去能力に関して有利である。   The cleaning liquid used in the second cleaning step is an aqueous solution of an alkaline compound having a pH of 11 or more. As the aqueous solution of the alkaline compound, the pH is more preferably 12 or more, and particularly preferably 13 or more. As described above, the aqueous solution of the alkaline compound makes the zeta potential of the surface of the glass substrate (each surface including the first main surface) negative. For this reason, foreign substances having the same negative zeta potential repel each other with the first main surface of the glass substrate, so that reattachment of the foreign substances can be prevented. For this reason, it is advantageous regarding the ability to remove foreign substances that the cleaning liquid has a predetermined pH.

第2洗浄工程に用いる洗浄液は、アルカリ剤(アルカリ性化合物)を含むため、所定の範囲のpHを有する水溶液である。アルカリ性化合物の種類は無機アルカリ性化合物、有機アルカリ性化合物のいずれも使用することができる。なお、第2洗浄工程に用いる洗浄液は、上述のようにガラス基板に対するエッチングレートが高いため、第2洗浄工程に用いる洗浄液のことを「エッチング液」という場合がある。   The cleaning liquid used in the second cleaning process is an aqueous solution having a pH in a predetermined range because it contains an alkaline agent (alkaline compound). As the kind of the alkaline compound, either an inorganic alkaline compound or an organic alkaline compound can be used. Since the cleaning liquid used in the second cleaning process has a high etching rate with respect to the glass substrate as described above, the cleaning liquid used in the second cleaning process may be referred to as an “etching liquid”.

無機アルカリ性化合物として、例えば、アルカリ金属の水酸化物(KOH、NaOH、LiOH、RbOH、及びCsOH)が挙げられる。中でも、Naイオン(Na)及びKイオン(K)は、ガラス基板から遊離したケイ酸イオン(SiO 2−等)と安定的に共存できる。そのため、これらイオンが解離した状態のKOH水溶液、及びNaOH水溶液は、エッチング反応を安定的に進めることができる点で好ましい。 Examples of inorganic alkaline compounds include alkali metal hydroxides (KOH, NaOH, LiOH, RbOH, and CsOH). Among these, Na ions (Na + ) and K ions (K + ) can stably coexist with silicate ions (SiO 3 2− etc.) released from the glass substrate. Therefore, the KOH aqueous solution and the NaOH aqueous solution in which these ions are dissociated are preferable in that the etching reaction can be stably advanced.

有機アルカリ性化合物の水溶液もエッチング液として使用することができる。有機アルカリ性化合物の場合、エッチング液のpHは11以上であり、好ましくはpHが13〜14である。   An aqueous solution of an organic alkaline compound can also be used as an etching solution. In the case of an organic alkaline compound, the etching solution has a pH of 11 or more, preferably a pH of 13-14.

有機アルカリ性化合物をエッチング液の溶質に使用する場合、4級アンモニウムヒドロキシドを用いることができる。具体的な例としては、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド(TEAH)、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド(TPAH)、及びテトラブチルアンモニウムヒドロキシド(TBAH)などが挙げられるが、入手の容易性から、テトラアルキルアンモニウムヒドロキシドが好ましく使用することができる。   When an organic alkaline compound is used as the solute of the etching solution, quaternary ammonium hydroxide can be used. Specific examples include tetramethylammonium hydroxide (TMAH), tetraethylammonium hydroxide (TEAH), tetrapropylammonium hydroxide (TPAH), and tetrabutylammonium hydroxide (TBAH). From the viewpoint of ease, tetraalkylammonium hydroxide can be preferably used.

また、4級アンモニウムヒドロキシドの他の例として、アルコキシ基を有するものが挙げられる。具体的には、トリメチルヒドロキシエチルアンモニウムヒドロキシド、メチルトリ(ヒドロキシエチル)アンモニウムヒドロキシド、テトラ(ヒドロキシエチル)アンモニウムヒドロキシド、及びベンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシド(BTMAH)などが挙げられる。   Moreover, what has an alkoxy group is mentioned as another example of quaternary ammonium hydroxide. Specific examples include trimethylhydroxyethylammonium hydroxide, methyltri (hydroxyethyl) ammonium hydroxide, tetra (hydroxyethyl) ammonium hydroxide, and benzyltrimethylammonium hydroxide (BTMAH).

なお、有機アルカリ性物質のうち、例えば3級アルキルアミンやアンモニアといった化合物のように弱い塩基性の場合、ガラスをエッチングする能力が乏しいため、ウェットエッチングのエッチング液のエッチャントとして単独で使用することは適当でない。また、アンモニアをエッチング液の成分として使用すると、アンモニアがガラス基板の表面に吸着し、その後の洗浄工程で用いる洗浄液の成分(例えば、硫酸イオン等)と反応してその生成物(例えば、硫酸アンモニウム)が析出し、ヘイズの要因になることがあるため、好ましくない。   In the case of a weak basic substance such as a compound such as tertiary alkylamine or ammonia among organic alkaline substances, the ability to etch glass is poor, so it is appropriate to use it alone as an etchant for wet etching. Not. In addition, when ammonia is used as a component of the etching solution, the ammonia is adsorbed on the surface of the glass substrate and reacts with a component of the cleaning solution (for example, sulfate ion) used in the subsequent cleaning process to produce a product (for example, ammonium sulfate). May precipitate and cause haze, which is not preferable.

本発明のマスクブランク用基板の製造方法では、第2洗浄工程で用いられる洗浄液(エッチング液)は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、及びテトラメチルアンモニウムから選ばれる1以上のアルカリ剤を含有することが、特に好ましい。第2洗浄工程で用いられるエッチング液が、所定のアルカリ剤を含有することにより、第2洗浄工程のpHを所定の値にすることを容易にできる。   In the mask blank substrate manufacturing method of the present invention, the cleaning liquid (etching liquid) used in the second cleaning step contains one or more alkaline agents selected from sodium hydroxide, potassium hydroxide, and tetramethylammonium. Is particularly preferred. When the etching solution used in the second cleaning step contains a predetermined alkaline agent, the pH of the second cleaning step can be easily set to a predetermined value.

第2洗浄工程に用いる洗浄液(エッチング液)に含まれるキレート剤としては、公知のキレート剤を用いることができる。キレート剤としては、例えば、EDTA(エデト酸)及びHEDP(エチドロン酸)などから選択したものを好ましく用いることができる。キレート剤の添加量は、0.1wt%以上であることが好ましい。   A known chelating agent can be used as the chelating agent contained in the cleaning liquid (etching liquid) used in the second cleaning step. As a chelating agent, what was selected from EDTA (edetic acid), HEDP (etidronic acid), etc. can be used preferably, for example. The addition amount of the chelating agent is preferably 0.1 wt% or more.

エッチング液の濃度は、エッチング反応に寄与するヒドロキシイオン(OH)の濃度に依存するため、上記pHの範囲になるような濃度に調整すればよい。例えば、KOHやNaOHなどの強アルカリ性化合物で解離定数の大きいものを使用した場合には、0.01mol/L以上のアルカリ性濃度のものを使用するとよい。好ましくは、0.1mol/L以上、特に好ましくは1mol/L以上である。なお、NaOHやKOHなど、溶質の揮発性が乏しいエッチング液の場合、エッチング後のリンス時間等が長時間化する恐れがあるので、無機アルカリ成分の濃度の和が3mol/L以下に調整することが好ましい。無機アルカリ成分単独のエッチング液を使用した場合、pHが11以上であり、好ましいpHは13〜14である。 Since the concentration of the etching solution depends on the concentration of hydroxy ions (OH ) that contribute to the etching reaction, the concentration may be adjusted to be in the above pH range. For example, when a strong alkaline compound such as KOH or NaOH having a large dissociation constant is used, an alkaline concentration of 0.01 mol / L or more may be used. Preferably, it is 0.1 mol / L or more, and particularly preferably 1 mol / L or more. In addition, in the case of an etching solution with poor solute volatility such as NaOH and KOH, the rinsing time after etching may be prolonged, so the sum of the concentrations of inorganic alkali components should be adjusted to 3 mol / L or less. Is preferred. When the etching solution containing only the inorganic alkali component is used, the pH is 11 or more, and the preferred pH is 13-14.

本発明のマスクブランク用基板の製造方法は、第2洗浄工程で用いられるエッチング液は、常温よりも高い温度でガラス基板の一方の主表面に供給されることが好ましい。本明細書において、上述のように、常温とは、20±15℃、すなわち5〜35℃のことである。第2洗浄工程で用いられるエッチング液が、常温よりも高い温度でガラス基板の一方の主表面に供給されることにより、第2洗浄工程でのマスクブランク用基板のエッチングレートを高めることができる。それにより、マスクブランク用基板の表面の異物をより効果的に除去することができる。   In the mask blank substrate manufacturing method of the present invention, it is preferable that the etchant used in the second cleaning step is supplied to one main surface of the glass substrate at a temperature higher than room temperature. In the present specification, as described above, the normal temperature means 20 ± 15 ° C., that is, 5 to 35 ° C. The etching liquid used in the second cleaning step is supplied to one main surface of the glass substrate at a temperature higher than room temperature, whereby the etching rate of the mask blank substrate in the second cleaning step can be increased. Thereby, the foreign material on the surface of the mask blank substrate can be more effectively removed.

ウェットエッチング液の供給温度は常温よりも高い温度であり、40℃以上が好ましく、特に好ましくは60℃以上である。なお、揮発性を有さない無機アルカリ性化合物を溶質とした場合には、エッチング液の温度が95℃以下であることが好ましい。エッチング液の供給箇所から離れるにつれて溶媒である水の揮発によって溶質が濃縮してしまい、エッチング液の濃度分布が生じる恐れがある。好ましくは80℃以下である。   The supply temperature of the wet etching solution is higher than normal temperature, preferably 40 ° C. or higher, particularly preferably 60 ° C. or higher. In addition, when the inorganic alkaline compound which does not have volatility is used as a solute, it is preferable that the temperature of etching liquid is 95 degrees C or less. As the distance from the supply location of the etchant increases, the solute concentrates due to the volatilization of water, which is a solvent, and the concentration distribution of the etchant may occur. Preferably it is 80 degrees C or less.

なお、ウェットエッチング液は、少なくとも1以上のエッチャントを有しており、当該エッチャントの沸点は上記したエッチング液の温度よりも高温であることが好ましい。エッチャントの沸点がエッチング液の供給温度よりも高いことで、温度上昇による溶解度の低下や溶質の揮発による濃度低下が生じないことから、エッチング液が安定化する点で好ましいものである。例えば、アルカリ金属の水酸化物等の無機強アルカリ成分をエッチャントとした場合、高沸点でかつ100℃以下の環境下における揮発性(蒸気圧)が非常に低いことから、ウェットエッチング液を高温(上記のごとく基本的には95℃以下)で使用しても溶質の揮散による濃度低下を起こしにくい。   The wet etching solution has at least one etchant, and the boiling point of the etchant is preferably higher than the temperature of the etching solution. Since the boiling point of the etchant is higher than the supply temperature of the etching solution, a decrease in solubility due to a temperature rise and a decrease in concentration due to volatilization of the solute do not occur, which is preferable in terms of stabilizing the etching solution. For example, when an inorganic strong alkali component such as an alkali metal hydroxide is used as an etchant, the volatility (vapor pressure) in an environment having a high boiling point and 100 ° C. or less is very low. As described above, even if it is basically used at 95 ° C. or lower), it is difficult to cause a decrease in concentration due to solute volatilization.

また、有機アルカリ性化合物をエッチャントとする場合、4級アンモニウムヒドロキシドのうち4つのメチル基が置換基であり、低分子量・低沸点であるテトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)の沸点は130℃以上であり、典型的な4級アンモニウムヒドロキシドをエッチャントとしたウェットエッチング液を高温で使用しても揮散による濃度低下を起こしにくい。   In addition, when an organic alkaline compound is used as an etchant, four methyl groups in the quaternary ammonium hydroxide are substituents, and the boiling point of tetramethylammonium hydroxide (TMAH) having a low molecular weight and a low boiling point is 130 ° C. or higher. In addition, even if a wet etching solution using a typical quaternary ammonium hydroxide as an etchant is used at a high temperature, the concentration does not easily decrease due to volatilization.

第2洗浄工程でのウェットエッチングの方法としては、エッチングする表面にエッチング液を供給して行うウェットエッチング方法、スピンエッチング方法及びスプレーエッチング方法が挙げられ、これらを単独又は複合して行うことができる。中でも、エッチングする面にエッチング液を供給して行うウェットエッチング、及びスピンエッチングが効果的であり、両者を組み合わせた方法が好ましい。スピンエッチング時のスピン回転によりマスクブランク用基板上をエッチング液で素早く湿潤することができ、湿潤した後、引き続いて基板表面にエッチング液を供給してウェットエッチングを行うことができる。このようにすると、エッチング液との接触時間の相違によるエッチング進行度のばらつきを防止しつつ、クロスコンタミのリスクも回避することができる。さらに、基板の表面にエッチング液を供給してウェットエッチングを行うことにより、使用するエッチング液の液量を少量にすることもできる。   Examples of the wet etching method in the second cleaning step include a wet etching method performed by supplying an etching solution to the surface to be etched, a spin etching method, and a spray etching method, which can be performed alone or in combination. . Among these, wet etching performed by supplying an etching solution to the surface to be etched and spin etching are effective, and a method in which both are combined is preferable. The surface of the mask blank substrate can be quickly wetted with an etching solution by spin rotation at the time of spin etching, and after being wetted, wet etching can be performed by subsequently supplying the etching solution to the substrate surface. In this way, it is possible to avoid the risk of cross contamination while preventing variation in the etching progress due to the difference in contact time with the etching solution. Furthermore, by supplying an etching solution to the surface of the substrate and performing wet etching, the amount of the etching solution to be used can be reduced.

また、基板の第1主表面の温度を均一にし、基板の第1主表面にエッチング液を適切に供給することによって基板の第1主表面のエッチング液の液膜が実質的に等しい厚みとなれば、エッチング反応を均一に進めることができる。なお、基板の第1主表面にエッチング液を供給してウェットエッチングを行う場合、エッチング液を被加工基板の第1主表面全面に静的に盛った状態を経てエッチングすることができる。   Further, by making the temperature of the first main surface of the substrate uniform and appropriately supplying the etching liquid to the first main surface of the substrate, the liquid film of the etching liquid on the first main surface of the substrate can be made substantially equal in thickness. In this case, the etching reaction can be progressed uniformly. When wet etching is performed by supplying an etching solution to the first main surface of the substrate, the etching solution can be etched through a state in which the etching solution is statically deposited on the entire surface of the first main surface of the substrate to be processed.

第2洗浄工程において、ガラス基板の温度の面内分布をより均一にするために、例えば、特許文献1(特開2015−184523号公報)に記載のように、エッチング液を供給する主表面と対抗する主表面側に常温より高い温度に温度調整された純水などの液体を供給することができる。これにより、ガラス基板の温度の面内分布が抑制される。エッチング反応は、エッチング液とガラス基板の接触温度により反応速度が異なるが、ガラス基板温度の面内分布を抑制することで、エッチング反応の強弱を均一化することができる。   In the second cleaning step, in order to make the in-plane distribution of the temperature of the glass substrate more uniform, for example, as described in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-184523), A liquid such as pure water whose temperature is adjusted to a temperature higher than normal temperature can be supplied to the opposing main surface side. Thereby, the in-plane distribution of the temperature of the glass substrate is suppressed. Although the reaction rate of the etching reaction varies depending on the contact temperature between the etching solution and the glass substrate, the intensity of the etching reaction can be made uniform by suppressing the in-plane distribution of the glass substrate temperature.

第2洗浄工程において用いることのできる洗浄装置としては、特許文献1に示す図2及び図3に示すような洗浄装置(エッチング装置)を用いることができるが、これに限定されない。第2洗浄工程には、上述の第1洗浄工程において説明した図1に示すような洗浄装置を用いてもよい。   As a cleaning apparatus that can be used in the second cleaning step, a cleaning apparatus (etching apparatus) as shown in FIGS. 2 and 3 shown in Patent Document 1 can be used, but the invention is not limited to this. In the second cleaning step, a cleaning device as shown in FIG. 1 described in the first cleaning step may be used.

第2洗浄工程では、一方の主表面上のみにエッチング液を供給し、一方の主表面上のエッチング液を揺動させながらウェットエッチングを行うことが好ましい。本明細書において、「揺動」とは、所定の角度の範囲、例えば±30度の角度の範囲(好ましくは、±15度の角度の範囲)での反復回転運動のことをいう。エッチング液を揺動させることにより、第2洗浄工程におけるマスクブランク用基板の第1主表面の異物の除去を、さらに効果的に行うことができる。その結果、異物を起因とするエッチング段差の発生を、より効果的に防止することができる。   In the second cleaning step, it is preferable to perform wet etching while supplying an etching solution only on one main surface and swinging the etching solution on one main surface. In this specification, “oscillation” refers to repetitive rotational movement within a predetermined angle range, for example, an angle range of ± 30 degrees (preferably, an angle range of ± 15 degrees). By swinging the etching solution, it is possible to more effectively remove foreign substances on the first main surface of the mask blank substrate in the second cleaning step. As a result, it is possible to more effectively prevent the occurrence of an etching step due to foreign matter.

第2洗浄工程では、第1洗浄工程の場合と同様に、エッチング液の供給ノズルから2.0MHz以上5.0MHz以下の周波数を有する超音波が印加されたエッチング液をガラス基板の一方の主表面に当たるように供給することができる。   In the second cleaning step, as in the first cleaning step, an etching solution to which an ultrasonic wave having a frequency of 2.0 MHz or more and 5.0 MHz or less is applied from the etching solution supply nozzle is supplied to one main surface of the glass substrate. Can be supplied to hit.

(リンス洗浄工程)
第2洗浄工程によるエッチングの後、マスクブランク用基板上に残るエッチング液を除去するためのリンス洗浄工程が行われる。リンス洗浄工程は、エッチング液の除去が主たる目的なので、少なくとも純水洗浄を行えばよい。リンス洗浄工程での洗浄方法の例としてはスピン洗浄方法が挙げられる。好ましくは、超音波を印加した洗浄液(超音波洗浄液)や40℃〜60℃程度の温水をマスクブランク用基板上に供給することで、マスクブランク用基板表面に吸着したアルカリ成分を効率的に除去することができる。また、スピン洗浄と超音波洗浄液又は前記の温水を組み合わせて行うことで、特に効果的に行うことができる。なお、第2洗浄工程と第2洗浄後の洗浄(リンス洗浄工程)は、連続して複数回、例えば、3〜5回、繰り返すことが好ましい。
(Rinse washing process)
After the etching by the second cleaning process, a rinse cleaning process for removing the etching solution remaining on the mask blank substrate is performed. Since the rinse cleaning step is mainly intended to remove the etching solution, at least pure water cleaning may be performed. An example of the cleaning method in the rinse cleaning step is a spin cleaning method. Preferably, an alkaline component adsorbed on the mask blank substrate surface is efficiently removed by supplying a cleaning liquid (ultrasonic cleaning liquid) to which ultrasonic waves are applied or warm water of about 40 ° C. to 60 ° C. onto the mask blank substrate. can do. Moreover, it can carry out especially effectively by performing it in combination with a spin cleaning and an ultrasonic cleaning liquid or the said warm water. In addition, it is preferable to repeat the 2nd washing | cleaning process and the washing | cleaning after the 2nd washing | cleaning (rinse washing | cleaning process) several times continuously, for example, 3-5 times.

以上のようにして、マスクブランク用基板を製造することができる。   As described above, a mask blank substrate can be manufactured.

(マスクブランクの製造)
本発明は、上述のマスクブランク用基板の製造方法により得られるマスクブランク用基板の一方の主表面上に、転写パターンを形成するための薄膜を形成することを特徴とするマスクブランクの製造方法である。本発明によれば、異物を起因とするエッチング段差(凸欠陥)の発生を低減したマスクブランクを得ることができる。
(Manufacture of mask blanks)
The present invention is a mask blank manufacturing method characterized in that a thin film for forming a transfer pattern is formed on one main surface of a mask blank substrate obtained by the above-described mask blank substrate manufacturing method. is there. According to the present invention, it is possible to obtain a mask blank in which the generation of etching steps (convex defects) due to foreign matters is reduced.

上記洗浄工程が終了したマスクブランク用基板には、薄膜が形成され、バイナリマスクブランクに用いられる遮光膜、ハーフトーン型位相シフトマスクブランクの光半透過膜、又は、反射型マスクの多層反射膜、及びそれらに付加的な機能膜が、マスクブランク用基板の種類、及び転写用マスクの用途に応じて形成される。   A thin film is formed on the mask blank substrate after the cleaning step is completed, a light-shielding film used for the binary mask blank, a light semi-transmissive film of the halftone phase shift mask blank, or a multilayer reflective film of the reflective mask, And an additional functional film is formed in accordance with the type of the mask blank substrate and the application of the transfer mask.

(1)バイナリマスクブランク
バイナリマスクブランクは、上記ウェットエッチング工程まで処理した合成石英ガラス基板上に遮光膜を含む薄膜を形成して製造する。遮光膜(転写パターン用薄膜)は、クロム、タンタル、ルテニウム、タングステン、チタン、ハフニウム、モリブデン、ニッケル、バナジウム、ジルコニウム、ニオブ、パラジウム、及びロジウム等から選択された遷移金属単体あるいはその化合物を含む材料で形成することができる。例えば、遮光膜は、クロム、又はクロムに酸素、窒素、炭素などの元素から選ばれる1種以上の元素を含有したクロム化合物で形成することができる。また、例えば、遮光膜は、タンタルに、酸素、窒素、及びホウ素などの元素から選ばれる1種以上の元素を含有したタンタル化合物で形成することができる。
(1) Binary mask blank A binary mask blank is manufactured by forming a thin film including a light-shielding film on a synthetic quartz glass substrate processed up to the wet etching step. The light-shielding film (transfer pattern thin film) is a material containing a transition metal alone or a compound selected from chromium, tantalum, ruthenium, tungsten, titanium, hafnium, molybdenum, nickel, vanadium, zirconium, niobium, palladium, rhodium, and the like. Can be formed. For example, the light shielding film can be formed of chromium or a chromium compound containing one or more elements selected from elements such as oxygen, nitrogen, and carbon in chromium. For example, the light-shielding film can be formed of a tantalum compound containing tantalum and one or more elements selected from elements such as oxygen, nitrogen, and boron.

一方、遮光膜は、遷移金属及びケイ素を含有する材料で形成することができる。例えば、遮光膜は、遷移金属及びケイ素に、酸素及び窒素から選ばれる1種以上の元素を含有した遷移金属シリサイド化合物で形成することができる。遷移金属としては、モリブデン、タンタル、タングステン、チタン、ハフニウム、ニッケル、バナジウム、ジルコニウム、ニオブ、パラジウム、ルテニウム、ロジウム、及びクロム等が適用可能である。他方、遮光膜は、ケイ素を含有する材料で形成することができる。例えば、遮光膜は、ケイ素に、酸素及び窒素から選ばれる1種以上の元素を添加したケイ素化合物で形成することができる。   On the other hand, the light shielding film can be formed of a material containing a transition metal and silicon. For example, the light shielding film can be formed of a transition metal silicide compound containing transition metal and silicon containing one or more elements selected from oxygen and nitrogen. As the transition metal, molybdenum, tantalum, tungsten, titanium, hafnium, nickel, vanadium, zirconium, niobium, palladium, ruthenium, rhodium, chromium, and the like are applicable. On the other hand, the light shielding film can be formed of a material containing silicon. For example, the light shielding film can be formed of a silicon compound in which one or more elements selected from oxygen and nitrogen are added to silicon.

かかるバイナリマスクブランクは、遮光膜を、遮光層と表面反射防止層の2層構造、又は、さらに遮光層とガラス基板との間に裏面反射防止層を加えた3層構造としたものなどがある。また、遮光膜の膜厚方向における組成が連続的又は段階的に異なる組成傾斜膜としてもよい。   Such binary mask blanks include a light-shielding film having a two-layer structure of a light-shielding layer and a front-surface antireflection layer, or a three-layer structure in which a back-surface antireflection layer is further added between the light-shielding layer and the glass substrate. . Moreover, it is good also as a composition gradient film | membrane from which the composition in the film thickness direction of a light shielding film differs continuously or in steps.

(2)位相シフトマスクブランク
位相シフトマスクブランクは、上記ウェットエッチング工程まで処理した合成石英ガラス基板上に光半透過膜(転写パターン用薄膜)を有する形態のものであって、該光半透過膜をパターニングしてシフタ部を設けるタイプであるハーフトーン型位相シフトマスクが作製される。
(2) Phase shift mask blank The phase shift mask blank has a form having a light semi-transmissive film (transfer pattern thin film) on the synthetic quartz glass substrate processed up to the wet etching step, and the light semi-transmissive film A halftone phase shift mask is manufactured, which is a type in which a shifter portion is provided by patterning.

かかる位相シフトマスクにおいては、光半透過膜を透過した光に基づき転写領域に形成される光半透過膜パターンによる被転写ガラス基板のパターン不良を防止するために、ガラス基板上に光半透過膜とその上の遮光膜(遮光帯)とを有する形態とするものが挙げられる。また、ハーフトーン型位相シフトマスクブランクの他に、ガラス基板をエッチング等により掘り込んでシフタ部を設けるガラス基板掘り込みタイプであるレベンソン型位相シフトマスク用及びエンハンサー型位相シフトマスク用のマスクブランクが挙げられる。   In such a phase shift mask, in order to prevent pattern defect of the glass substrate to be transferred due to the light semi-transmissive film pattern formed in the transfer region based on the light transmitted through the light semi-transmissive film, the light semi-transmissive film is formed on the glass substrate. And a light-shielding film (light-shielding band) thereon. In addition to halftone phase shift mask blanks, there are mask blanks for Levenson type phase shift masks and enhancer type phase shift masks that are glass substrate digging types in which a glass substrate is dug by etching or the like to provide a shifter portion. Can be mentioned.

前記ハーフトーン型位相シフトマスクブランクの光半透過膜は、実質的に露光に寄与しない強度の光(例えば、露光波長に対して1%〜30%、好ましくは1%〜20%)を透過させるものであって、所定の位相差(例えば、150度〜200度)を有するものである。この光半透過膜をパターニングした光半透過部と、光半透過膜が形成されていない実質的に露光に寄与する強度の光を透過させる光透過部とによって、光半透過部を透過して光の位相が光透過部を透過した光の位相に対して実質的に反転した関係になる。そのため、光半透過部と光透過部との境界部近傍を通過し回折現象によって、互いに相手の領域に回り込んだ光が互いに打ち消し合うようになる。この結果、境界部における光強度をほぼゼロとして境界部のコントラスト即ち解像度を向上させることができる。   The light semi-transmissive film of the halftone phase shift mask blank transmits light having an intensity that does not substantially contribute to exposure (for example, 1% to 30%, preferably 1% to 20% with respect to the exposure wavelength). It has a predetermined phase difference (for example, 150 degrees to 200 degrees). The light semi-transmissive portion is transmitted through the light semi-transmissive portion by a light semi-transmissive portion patterned with the light semi-transmissive film and a light transmissive portion that does not have the light semi-transmissive film and transmits light having an intensity substantially contributing to exposure. The light phase is substantially inverted with respect to the phase of the light transmitted through the light transmitting portion. For this reason, light passing through the vicinity of the boundary between the light semi-transmissive portion and the light transmissive portion and entering each other's region by the diffraction phenomenon cancels each other. As a result, the contrast, that is, the resolution of the boundary portion can be improved with the light intensity at the boundary portion being substantially zero.

この光半透過膜としては、例えば、遷移金属及びケイ素を含む材料からなり、これらの遷移金属及びケイ素に、酸素、窒素及び炭素から選ばれる1種以上の元素を含有した材料が挙げられる。遷移金属には、モリブデン、タンタル、タングステン、チタン、ハフニウム、ニッケル、バナジウム、ジルコニウム、ニオブ、パラジウム、ルテニウム、ロジウム、及びクロム等が適用可能である。   Examples of the light semi-transmissive film include a material containing a transition metal and silicon, and a material containing one or more elements selected from oxygen, nitrogen, and carbon in the transition metal and silicon. As the transition metal, molybdenum, tantalum, tungsten, titanium, hafnium, nickel, vanadium, zirconium, niobium, palladium, ruthenium, rhodium, chromium, and the like are applicable.

また、光半透過膜上に遮光膜を有する形態の場合、上記光半透過膜の材料が遷移金属及びケイ素を含むので、遮光膜の材料としては、光半透過膜に対してエッチング選択性を有する(エッチング耐性を有する)ことが好ましい。遮光膜は、特にクロムや、クロムに酸素、窒素、炭素などの元素を添加したクロム化合物で構成することが好ましい。   In the case of having a light-shielding film on the light semi-transmissive film, the material of the light semi-transmissive film contains a transition metal and silicon. It is preferable to have (having etching resistance). The light-shielding film is particularly preferably composed of chromium or a chromium compound in which elements such as oxygen, nitrogen, and carbon are added to chromium.

レベンソン型位相シフトマスクは、バイナリ型マスクブランクと同様の構成のマスクブランクから作製されるため、パターン形成用薄膜の構成については、バイナリ型マスクブランクの遮光膜と同様である。エンハンサー型位相シフトマスク用のマスクブランクの光半透過膜は、実質的に露光に寄与しない強度の光(例えば、露光波長に対して1%〜30%)を透過させるものではあるが、透過する露光光に生じさせる位相差が小さい膜(例えば、位相差が30度以下。好ましくは0度。)である。この点において、エンハンサー型位相シフトマスク用のマスクブランクの光半透過膜は、ハーフトーン型位相シフトマスクブランクの光半透過膜とは異なる。この光半透過膜の材料は、ハーフトーン型位相シフトマスクブランクの光半透過膜と同様の元素を含むが、各元素の組成比や膜厚は、露光光に対して所定の透過率と所定の小さな位相差となるように調整される。   Since the Levenson type phase shift mask is manufactured from a mask blank having the same configuration as the binary type mask blank, the configuration of the pattern forming thin film is the same as that of the light shielding film of the binary type mask blank. The light semi-transmissive film of the mask blank for the enhancer-type phase shift mask transmits light having an intensity that does not substantially contribute to exposure (for example, 1% to 30% with respect to the exposure wavelength). A film having a small phase difference generated in exposure light (for example, a phase difference of 30 degrees or less, preferably 0 degrees). In this respect, the light semi-transmissive film of the mask blank for the enhancer type phase shift mask is different from the light semi-transmissive film of the halftone type phase shift mask blank. The material of this light semi-transmissive film includes the same elements as the light semi-transmissive film of the halftone type phase shift mask blank, but the composition ratio and film thickness of each element have a predetermined transmittance and predetermined ratio to the exposure light. The phase difference is adjusted to be small.

また、レジスト膜の膜厚を薄膜化して微細パターンを形成するために、遮光膜上にエッチングマスク膜を有する構成としてもよい。このエッチングマスク膜は、遮光膜のエッチングに対してエッチング選択性を有する(エッチング耐性を有する)ことが好ましい。このとき、エッチングマスク膜に反射防止機能を持たせることにより、遮光膜上にエッチングマスク膜を残した状態でマスクブランクを作製してもよい。   In order to form a fine pattern by reducing the thickness of the resist film, an etching mask film may be provided over the light shielding film. This etching mask film preferably has etching selectivity (etching resistance) with respect to the etching of the light shielding film. At this time, the mask blank may be manufactured in a state where the etching mask film is left on the light shielding film by providing the etching mask film with an antireflection function.

遮光膜が上記のクロム化合物で形成されている場合、エッチングマスク膜は、この遮光膜に対してエッチング選択性を有する材料であるケイ素に酸素、窒素、炭素などの元素を含有させたケイ素化合物からなる材料で構成することが好ましい。また、遮光膜が上記の遷移金属シリサイド化合物、タンタル化合物、又はケイ素化合物で形成されている場合、エッチングマスク膜は、これらの遮光膜に対してエッチング選択性を有する材料であるクロムや、クロムに酸素、窒素、炭素などの元素を含有させたクロム化合物からなる材料で構成することが好ましい。   In the case where the light shielding film is formed of the above chromium compound, the etching mask film is made of a silicon compound in which an element such as oxygen, nitrogen, and carbon is contained in silicon which is a material having etching selectivity with respect to the light shielding film. It is preferable to comprise with the material which becomes. Further, when the light shielding film is formed of the above transition metal silicide compound, tantalum compound, or silicon compound, the etching mask film is made of chromium or chromium which is a material having etching selectivity with respect to these light shielding films. It is preferable to use a material made of a chromium compound containing an element such as oxygen, nitrogen, or carbon.

上記の半透過膜と遮光膜との積層構造である多階調マスクブランクである場合における、半透過膜の材料については、前記のハーフトーン型位相シフトマスクブランクの光半透過膜と同様の元素の他、クロム、タンタル、チタン、及びアルミニウムなどの金属単体若しくはそれらの合金、又はそれらの化合物を含む材料も含まれる。各元素の組成比及び膜厚は、露光光に対して所定の透過率となるように調整される。遮光膜の材料についても、前記のバイナリマスクブランクの遮光膜が適用可能である。また、遮光膜と半透過膜との積層構造で、所定の遮光性能(光学濃度)となるように、遮光膜材料の組成及び膜厚を調整することができる。   In the case of the multi-tone mask blank having the laminated structure of the semi-transmissive film and the light-shielding film, the semi-transmissive film material is the same element as the light semi-transmissive film of the halftone phase shift mask blank. In addition, materials including simple metals such as chromium, tantalum, titanium, and aluminum, or alloys thereof, or compounds thereof are also included. The composition ratio and film thickness of each element are adjusted so as to have a predetermined transmittance with respect to the exposure light. The light shielding film of the binary mask blank can also be applied to the material of the light shielding film. Further, the composition and film thickness of the light shielding film material can be adjusted so that a predetermined light shielding performance (optical density) is obtained in the laminated structure of the light shielding film and the semi-transmissive film.

また、上記各種薄膜において、ガラス基板と遮光膜との間、又は光半透過膜と遮光膜との間に、遮光膜や光半透過膜に対してエッチング耐性を有するエッチングストッパー膜を設けてもよい。エッチングストッパー膜は、エッチングストッパー膜をエッチングするときにエッチングマスク膜を同時に剥離することができる材料としてもよい。   In the above various thin films, an etching stopper film having etching resistance to the light shielding film or the light semi-transmissive film may be provided between the glass substrate and the light shielding film or between the light semi-transmissive film and the light shielding film. Good. The etching stopper film may be a material that can peel off the etching mask film at the same time when the etching stopper film is etched.

(3)反射型マスクブランク
反射型マスクブランクの場合、マスクブランク用基板として上記ウェットエッチング工程まで終えた低熱膨張ガラス(例えば、SiO−TiOガラス)が用いられる。反射型マスクの薄膜は、ガラス基板上に露光光を反射する多層反射膜が形成され、多層反射膜上に露光光を吸収する吸収体膜(転写パターン用薄膜)がパターン状に形成された構造を有する。
(3) Reflective mask blank In the case of a reflective mask blank, low thermal expansion glass (for example, SiO 2 —TiO 2 glass) that has been used up to the wet etching step is used as a mask blank substrate. The thin film of the reflective mask has a structure in which a multilayer reflective film that reflects exposure light is formed on a glass substrate, and an absorber film (thin film for transfer pattern) that absorbs exposure light is formed in a pattern on the multilayer reflective film Have

多層反射膜は、高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層して形成される。   The multilayer reflective film is formed by alternately laminating high refractive index layers and low refractive index layers.

多層反射膜の例としては、Mo膜とSi膜を交互に40周期程度積層したMo/Si周期積層膜、Ru/Si周期多層膜、Mo/Be周期多層膜、Mo化合物/Si化合物周期多層膜、Si/Nb周期多層膜、Si/Mo/Ru周期多層膜、及びSi/Mo/Ru/Mo周期多層膜、Si/Ru/Mo/Ru周期多層膜などがある。露光波長により、材質を適宜選択することができる。また、吸収体膜は、露光光である例えばEUV光を吸収する機能を有するもので、例えばタンタル(Ta)単体又はTaを主成分とする材料を好ましく用いることができる。   Examples of the multilayer reflective film include Mo / Si periodic multilayer films, Ru / Si periodic multilayer films, Mo / Be periodic multilayer films, and Mo compound / Si compound periodic multilayer films in which Mo films and Si films are alternately stacked for about 40 periods. Si / Nb periodic multilayer film, Si / Mo / Ru periodic multilayer film, Si / Mo / Ru / Mo periodic multilayer film, Si / Ru / Mo / Ru periodic multilayer film, and the like. The material can be appropriately selected depending on the exposure wavelength. The absorber film has a function of absorbing exposure light such as EUV light, and for example, tantalum (Ta) alone or a material mainly composed of Ta can be preferably used.

(転写用マスクの製造)
本発明は、上述のマスクブランクの製造方法により得られるマスクブランクの薄膜をパターニングして転写パターンを形成することを特徴とする転写用マスクの製造方法である。本発明によれば、異物を起因とするエッチング段差(凸欠陥)の発生を低減した転写用マスクを得ることができる。
(Manufacture of transfer masks)
The present invention is a method for manufacturing a transfer mask, characterized in that a transfer pattern is formed by patterning a thin film of a mask blank obtained by the above-described mask blank manufacturing method. According to the present invention, it is possible to obtain a transfer mask with reduced generation of etching steps (convex defects) caused by foreign matters.

本発明の転写用マスクの製造方法は、前記のマスクブランクの製造方法で製造されたマスクブランクの薄膜に転写パターンを形成する工程を備える。以下、マスクブランクから転写用マスクを製造する工程について説明する。なお、ここで使用するマスクブランクは、上記(2)のハーフトーン型位相シフトマスクブランクである。この位相シフトマスクブランクは、透光性基板上に、光半透過膜(転写パターン形成用の薄膜)と遮光膜とが順に積層した構造を備える。また、この転写用マスク(位相シフトマスク)の製造方法は一例であり、一部の手順を変えても製造することは可能である。   The manufacturing method of the transfer mask of the present invention includes a step of forming a transfer pattern on the thin film of the mask blank manufactured by the mask blank manufacturing method. Hereinafter, the process of manufacturing the transfer mask from the mask blank will be described. The mask blank used here is the halftone phase shift mask blank (2). This phase shift mask blank has a structure in which a light semi-transmissive film (a thin film for forming a transfer pattern) and a light shielding film are sequentially laminated on a translucent substrate. In addition, the method of manufacturing the transfer mask (phase shift mask) is an example, and the transfer mask (phase shift mask) can be manufactured even if a part of the procedure is changed.

まず、位相シフトマスクブランクの遮光膜上に、レジスト膜をスピン塗布法によって形成する。このレジスト膜には、電子線露光描画用の化学増幅型レジストが好ましく用いられる。次に、レジスト膜に対して、光半透過膜に形成すべき転写パターンを電子線で露光描画し、現像等の所定の処理を施し、転写パターンを有するレジストパターンを形成する。続いて、遮光膜に対してレジストパターンをマスクとしたドライエッチングを行い、遮光膜に光半透過膜に形成すべき転写パターンを形成する。ドライエッチング後、レジストパターンを除去する。次に、光半透過膜に対し、転写パターンを有する遮光膜をマスクとしたドライエッチングを行い、光半透過膜に転写パターンを形成する。続いて、レジスト膜を再度形成し、遮光膜に形成すべきパターン(遮光帯等のパターン)を電子線で露光描画し、現像等の所定の処理を施し、レジストパターンを形成する。遮光膜に対し、遮光帯等のパターンを有するレジストパターンをマスクとするドライエッチングを行い、遮光膜に遮光帯等のパターンを形成する。そして、所定の洗浄処理等を施し、転写用マスク(位相シフトマスク)が出来上がる。   First, a resist film is formed on the light shielding film of the phase shift mask blank by a spin coating method. For this resist film, a chemically amplified resist for electron beam exposure drawing is preferably used. Next, a transfer pattern to be formed on the light translucent film is exposed and drawn with an electron beam on the resist film, and a predetermined process such as development is performed to form a resist pattern having the transfer pattern. Subsequently, dry etching using the resist pattern as a mask is performed on the light shielding film to form a transfer pattern to be formed on the light semi-transmissive film on the light shielding film. After dry etching, the resist pattern is removed. Next, the light semi-transmissive film is dry-etched using a light-shielding film having a transfer pattern as a mask to form a transfer pattern on the light semi-transmissive film. Subsequently, a resist film is formed again, and a pattern to be formed on the light shielding film (pattern such as a light shielding band) is exposed and drawn with an electron beam, and a predetermined process such as development is performed to form a resist pattern. The light shielding film is subjected to dry etching using a resist pattern having a pattern such as a light shielding band as a mask to form a pattern such as a light shielding band on the light shielding film. Then, a predetermined cleaning process or the like is performed to complete a transfer mask (phase shift mask).

以下、実施例により、本発明の実施の形態をさらに具体的に説明する。   Hereinafter, the embodiment of the present invention will be described more specifically with reference to examples.

(実験1〜6)
実験1〜6として、所定の洗浄液(エッチング液)を用いてガラス基板をエッチングし、エッチングレートを測定した。
(Experiments 1-6)
In Experiments 1 to 6, the glass substrate was etched using a predetermined cleaning solution (etching solution), and the etching rate was measured.

(ガラス基板の準備及び研磨工程)
使用するガラス基板は、合成石英ガラス基板(大きさ152.4mm×152.4mm、厚さ6.35mm)である。この合成石英ガラス基板の端面を面取加工、及び研削加工し、さらに酸化セリウム砥粒を含む研磨液で粗研磨処理及び精密研磨を終えたガラス基板を両面研磨装置のキャリアにセットし、以下の条件で研磨加工(超精密研磨)を行った。
研磨パッド:軟質ポリシャ(スウェードタイプ)
研磨液:コロイダルシリカ砥粒(平均粒径100nm)+水
加工圧力:50〜100g/cm
加工時間:60分
超精密研磨終了後、コロイダルシリカ砥粒を除去し、ガラス基板の主表面及び端面に対してブラシ洗浄を行った。
(Glass substrate preparation and polishing process)
The glass substrate to be used is a synthetic quartz glass substrate (size 152.4 mm × 152.4 mm, thickness 6.35 mm). The end surface of this synthetic quartz glass substrate is chamfered and ground, and the glass substrate that has been subjected to rough polishing treatment and precision polishing with a polishing liquid containing cerium oxide abrasive grains is set on a carrier of a double-side polishing apparatus, and the following: Polishing processing (ultra-precision polishing) was performed under the conditions.
Polishing pad: Soft polisher (suede type)
Polishing liquid: colloidal silica abrasive grains (average particle diameter 100 nm) + water Processing pressure: 50 to 100 g / cm 2
Processing time: 60 minutes After the completion of ultra-precision polishing, the colloidal silica abrasive grains were removed, and the main surface and end face of the glass substrate were subjected to brush cleaning.

(ガラス基板のエッチングレートの評価)
上述のようにして用意した合成石英ガラス基板に対して、実験1〜6の洗浄液(エッチング液)でウェットエッチングを施した場合のエッチングレートを測定した。エッチングレートの測定は、ガラス基板の一部をマスクした状態で、ガラス基板を洗浄液に72時間浸漬し、洗浄後、エッチングにより生じた段差の大きさを測定することにより、行った。表1に、実験1〜6のエッチング液の組成及びエッチングレートを示す。表1中、「TMAH」は水酸化テトラメチルアンモニウムであり、「EDTA」はエデト酸である。
(Evaluation of etching rate of glass substrate)
The etching rate when the synthetic quartz glass substrate prepared as described above was wet-etched with the cleaning liquid (etching liquid) of Experiments 1 to 6 was measured. The etching rate was measured by immersing the glass substrate in a cleaning solution for 72 hours in a state where a part of the glass substrate was masked, and measuring the size of the step generated by etching after the cleaning. Table 1 shows the compositions and etching rates of the etching solutions of Experiments 1 to 6. In Table 1, “TMAH” is tetramethylammonium hydroxide and “EDTA” is edetic acid.

表1から明らかなように、pHが9より大きく11未満の範囲であり、キレート剤を含有しない実験1〜3の洗浄液を用いた場合のエッチングレートは、0.02nm/時間以下であり、pHが11以上でキレート剤を含有する洗浄液の場合と比較すると、かなり小さいことが見て取れる。したがって、実験1〜3の洗浄液を用いるならば、ガラス基板に対するエッチングレートを小さくすることができるので、異物を起因とするエッチング段差の発生せずに異物を除去することができる。したがって、実験1〜3の洗浄液は、第1洗浄工程に用いる洗浄液として適しているといえる。   As is apparent from Table 1, the etching rate when the cleaning liquid of Experiments 1 to 3 in which pH is greater than 9 and less than 11 and does not contain a chelating agent is 0.02 nm / hour or less, pH As compared with the case of the cleaning solution containing 11 or more and containing a chelating agent, it can be seen that it is considerably small. Therefore, if the cleaning liquids of Experiments 1 to 3 are used, the etching rate for the glass substrate can be reduced, so that the foreign matter can be removed without causing an etching step due to the foreign matter. Therefore, it can be said that the cleaning liquids of Experiments 1 to 3 are suitable as the cleaning liquid used in the first cleaning process.

これに対して、表1から明らかなように、pHが11以上であり、キレート剤を含有する実験4〜6の洗浄液の場合には、ガラス基板に対するエッチングレートが0.05nm/時間以上であり、比較的大きいことが見て取れる。したがって、第2洗浄工程に用いる洗浄液として実験4〜6の洗浄液を用いるならば、ガラス基板に対するエッチングレートを大きくすることができるので、第1洗浄工程では除去できなかった微小な異物を除去することができる。したがって、実験4〜6の洗浄液の洗浄液は、第2洗浄工程に用いる洗浄液として適しているといえる。   On the other hand, as apparent from Table 1, in the case of the cleaning liquids of Experiments 4 to 6 containing a chelating agent having a pH of 11 or more, the etching rate for the glass substrate is 0.05 nm / hour or more. It can be seen that it is relatively large. Therefore, if the cleaning liquids in Experiments 4 to 6 are used as the cleaning liquid used in the second cleaning process, the etching rate with respect to the glass substrate can be increased, so that minute foreign matters that could not be removed in the first cleaning process are removed. Can do. Therefore, it can be said that the cleaning liquids of Experiments 4 to 6 are suitable as the cleaning liquid used in the second cleaning step.

(実施例1)
実施例1として、上記実験3の条件で第1洗浄工程を行い、上記実験6の条件で第2洗浄工程を行い、マスクブランク用基板を製造した。
Example 1
As Example 1, a first cleaning process was performed under the conditions of Experiment 3 above, and a second cleaning process was performed under the conditions of Experiment 6 above, thereby manufacturing a mask blank substrate.

ガラス基板は、上記実験1〜6と同様の手順で10枚準備し、超精密研磨を行った。超精密研磨終了後、ガラス基板をフッ酸中に浸漬させてコロイダルシリカ砥粒を除去する洗浄を行った。次に、ガラス基板の主表面及び端面に対してスクラブ洗浄を、純水によるスピン洗浄、及びスピン乾燥を行った。スピン乾燥後、10枚のガラス基板の薄膜を形成する側の主表面(第1主表面)に対し、レーザー干渉コンフォーカル光学系による60nm感度の欠陥検査装置(レーザーテック社製 M6640)を用いて、欠陥検査を行った。その結果、10枚のガラス基板における100nm相当以上のサイズの凸欠陥が平均49個検出され、100nm相当未満のサイズの凸欠陥が平均1269個検出された。   Ten glass substrates were prepared by the same procedure as in Experiments 1 to 6 above, and ultra-precision polishing was performed. After completion of ultra-precision polishing, cleaning was performed by immersing the glass substrate in hydrofluoric acid to remove the colloidal silica abrasive grains. Next, scrub cleaning, spin cleaning with pure water, and spin drying were performed on the main surface and the end surface of the glass substrate. After spin drying, the main surface (first main surface) on the side where the thin film of the 10 glass substrates is formed, using a 60 nm sensitivity defect inspection apparatus (M6640 manufactured by Lasertec Corporation) using a laser interference confocal optical system, Defect inspection was performed. As a result, an average of 49 convex defects having a size equivalent to 100 nm or more on 10 glass substrates was detected, and an average of 1269 convex defects having a size less than 100 nm was detected.

次に、第1洗浄工程として、10枚のガラス基板の第1主表面に対し、図1に示す洗浄装置を用いて、実験3の洗浄液を用いて超音波洗浄を行った。具体的には、周波数が2.0MHzの超音波を印加した。また、超音波洗浄ノズルから基板の第1主表面に向かって流下する超音波が印加された洗浄液の流量は1.5リットル/分に調節した。なお、洗浄中の基板回転数、及び洗浄ノズルの移動速度は適宜設定した。   Next, as a first cleaning step, ultrasonic cleaning was performed on the first main surfaces of ten glass substrates using the cleaning liquid of Experiment 3 using the cleaning apparatus shown in FIG. Specifically, an ultrasonic wave having a frequency of 2.0 MHz was applied. Further, the flow rate of the cleaning liquid to which the ultrasonic wave flowing down from the ultrasonic cleaning nozzle toward the first main surface of the substrate was applied was adjusted to 1.5 liters / minute. The number of substrate rotations during cleaning and the moving speed of the cleaning nozzle were set as appropriate.

以上の条件で5分間の基板洗浄を行った。第1洗浄工程後のガラス基板の第1主表面に対し上記欠陥検査装置(レーザーテック社製 M6640)を用いて、欠陥検査を行った。その結果、10枚のガラス基板における100nm相当以上のサイズの凸欠陥は検出されなかったが、100nm相当未満のサイズの凸欠陥が平均153個検出された。   The substrate was cleaned for 5 minutes under the above conditions. The first main surface of the glass substrate after the first cleaning step was subjected to defect inspection using the defect inspection apparatus (M6640 manufactured by Lasertec Corporation). As a result, convex defects having a size equivalent to 100 nm or more in 10 glass substrates were not detected, but 153 convex defects having a size less than 100 nm were detected on average.

次に、上述の第1洗浄工程を実施した10枚のガラス基板の第1主表面に対して、第2洗浄工程を実施した。洗浄液(ウェットエッチング液)としては、上記実験6の洗浄液を使用した。エッチング液の供給は毎分1Lで行った。図2及び図3に、第2洗浄工程で用いた洗浄装置の模式図を示す。   Next, the second cleaning step was performed on the first main surfaces of the ten glass substrates on which the first cleaning step described above was performed. As the cleaning liquid (wet etching liquid), the cleaning liquid of Experiment 6 was used. The etching solution was supplied at 1 L / min. 2 and 3 are schematic views of the cleaning apparatus used in the second cleaning step.

第2洗浄工程でのアルカリエッチングは、60℃に加熱したエッチング液をスピン回転しているガラス基板100の表側主表面101に供給するスピンエッチングと、エッチング液の供給を止めてガラス基板100の上に形成されたエッチング液の液膜によって行うウェットエッチングを連続して行った。   Alkaline etching in the second cleaning step includes spin etching in which an etching solution heated to 60 ° C. is supplied to the front main surface 101 of the glass substrate 100 that is spinning, and the supply of the etching solution is stopped. Wet etching performed with the liquid film of the etching solution formed on was continuously performed.

図4に第2洗浄工程(リンス洗浄工程を含む)のフローを示す。まず、第1洗浄工程を行ったガラス基板100をウェットエッチング装置1の保持部材28で固定する(工程S1)。次いで、ガラス基板100の裏側主表面(第2主表面)102とステージ12の間隔が1mmになるように調整する(工程S2)。60℃の純水をステージ12の孔18から裏側主表面102に向けて供給し、図3に示すように、裏側主表面102とステージ12の間に温純水202の液膜流を形成する(工程S3)。同時にノズル37を回転機構36によってガラス基板100上に移動させるとともにガラス基板をスピン回転させる(工程S4)。しかる後、ノズル37から60℃の温純水をガラス基板の表側主表面(第1主表面)101に供給し、基板を十分に暖める(工程S5)。   FIG. 4 shows a flow of the second cleaning step (including the rinse cleaning step). First, the glass substrate 100 subjected to the first cleaning process is fixed by the holding member 28 of the wet etching apparatus 1 (process S1). Next, the distance between the back side main surface (second main surface) 102 of the glass substrate 100 and the stage 12 is adjusted to 1 mm (step S2). Pure water of 60 ° C. is supplied from the hole 18 of the stage 12 toward the back main surface 102, and a liquid film flow of warm pure water 202 is formed between the back main surface 102 and the stage 12 as shown in FIG. S3). At the same time, the nozzle 37 is moved onto the glass substrate 100 by the rotation mechanism 36 and the glass substrate is rotated by spinning (step S4). Thereafter, warm pure water at 60 ° C. is supplied from the nozzle 37 to the front main surface (first main surface) 101 of the glass substrate to sufficiently warm the substrate (step S5).

その後、ノズル34の先端がガラス基板の表側主表面101の中央に向くように回転機構と伸縮機構を使って位置調整を行う。この時、ノズル37及びアーム35が、ノズル34とアーム32と干渉(接触)しないように、適時ノズル37の位置調整を行う。そして、ターンテーブル(ステージ12)を回転(10rpm)し、ノズル37からの温純水を停止し、アルカリエッチング液をノズル34からガラス基板の表側主表面101に供給する(工程S6)。次に、ターンテーブルの回転速度を落として静止させてスピンエッチングを終了し(工程S7)、アルカリエッチング液の供給を停止する(工程S8)。   Thereafter, position adjustment is performed using a rotation mechanism and an expansion / contraction mechanism so that the tip of the nozzle 34 faces the center of the front main surface 101 of the glass substrate. At this time, the position of the nozzle 37 is adjusted in a timely manner so that the nozzle 37 and the arm 35 do not interfere (contact) with the nozzle 34 and the arm 32. Then, the turntable (stage 12) is rotated (10 rpm), hot pure water from the nozzle 37 is stopped, and an alkaline etching solution is supplied from the nozzle 34 to the front main surface 101 of the glass substrate (step S6). Next, the rotational speed of the turntable is lowered to stop the spin etching (step S7), and the supply of the alkaline etching solution is stopped (step S8).

その後、裏側主表面102への温純水供給を継続したまま、ガラス基板の表側主表面101にエッチング液の液膜が形成された状態でウェットエッチングを行った(工程S9)。次に、ガラス基板100の表側主表面101上に純水を供給して、表側主表面101上のエッチング液を温純水で置換するリンス洗浄工程を行った(工程S10)。この間、裏側主表面102側には継続して純水の液膜流形成を行った。温純水は、ノズル37とノズル42から表側主表面101に供給した。なお、洗浄に用いた温純水の温度は、当初60℃とし、アルカリエッチング液との完全置換がすむタイミングで40℃とした。ノズル42には超音波発振器が備えられており、ノズル42から供給される純水は超音波印加水である。超音波印加水を用いることで、表側主表面101よりリフトオフした異物や薬液成分を効率よく除去することができる。超音波印加水は、ノズル42からは1L/分でガラス基板100上に供給した。   Then, wet etching was performed in a state where a liquid film of an etchant was formed on the front main surface 101 of the glass substrate while continuing the supply of warm pure water to the back main surface 102 (step S9). Next, the rinse process which supplies pure water on the front side main surface 101 of the glass substrate 100, and substitutes the etching liquid on the front side main surface 101 with warm pure water was performed (process S10). During this time, a liquid film flow of pure water was continuously formed on the back main surface 102 side. Warm pure water was supplied from the nozzle 37 and the nozzle 42 to the front main surface 101. The temperature of the warm pure water used for the cleaning was initially 60 ° C., and 40 ° C. when complete replacement with the alkaline etching solution was required. The nozzle 42 is provided with an ultrasonic oscillator, and the pure water supplied from the nozzle 42 is ultrasonically applied water. By using ultrasonically applied water, foreign substances and chemical components lifted off from the front main surface 101 can be efficiently removed. Ultrasonic application water was supplied onto the glass substrate 100 from the nozzle 42 at 1 L / min.

上記洗浄工程が終了したら、再び、基板のスピン回転を開始する工程(工程S4)に戻る(裏側主表面102への温純水供給は継続したままとなる)。この工程S4から工程S10を3回繰り返して行う。そして最後の回の洗浄工程が完了したら、ガラス基板100をスピン乾燥した。   When the cleaning process is completed, the process returns to the process of starting the spin rotation of the substrate (process S4) again (the supply of warm pure water to the back main surface 102 continues). Steps S4 to S10 are repeated three times. And when the last washing | cleaning process was completed, the glass substrate 100 was spin-dried.

10枚のガラス基板に対して上記のように第2洗浄工程を行い、マスクブランク用基板を製造した。各マスクブランク用基板に対し、上記欠陥検査装置(レーザーテック社製 M6640)で、欠陥検査を行った。10枚のガラス基板における100nm相当以上のサイズの凸欠陥は検出されず、100nm相当未満のサイズの凸欠陥も平均3個検出される程度に留まった。   The 10th glass substrate was subjected to the second cleaning step as described above to produce a mask blank substrate. Each mask blank substrate was subjected to a defect inspection using the defect inspection apparatus (M6640 manufactured by Lasertec Corporation). No convex defect having a size equivalent to 100 nm or more in 10 glass substrates was detected, and only three convex defects having a size less than 100 nm were detected on average.

その結果、実施例1の方法で製作した10枚のガラス基板は、エッチング前後でエッチング処理を施した面のすべての領域で、高水準の異物除去を達成することができた。   As a result, the ten glass substrates manufactured by the method of Example 1 were able to achieve a high level of foreign matter removal in all regions of the surface subjected to the etching treatment before and after etching.

また、第1洗浄工程前のガラス基板の欠陥検査で100nm相当以上のサイズの凸欠陥が検出された各箇所に対し、欠陥検査装置の拡大画像表示機能で拡大画像を確認したところ、いずれのガラス基板の該当箇所にもガラス基板の主表面に付着した異物を起因とするエッチング段差の発生は認められなかった。   Moreover, when the enlarged image display function of a defect inspection apparatus confirmed the enlarged image with respect to each location where the convex defect of the size equivalent to 100 nm or more was detected by the defect inspection of the glass substrate before a 1st washing | cleaning process, any glass was confirmed. Etching steps due to foreign substances adhering to the main surface of the glass substrate were not observed at the corresponding portions of the substrate.

(比較例1)
比較例1として、上記実験5の条件で第1洗浄工程を行い、上記実験6の条件で第2洗浄工程を行った以外は、実施例1と同様に、マスクブランク用基板を製造した。
(Comparative Example 1)
As Comparative Example 1, a mask blank substrate was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the first cleaning process was performed under the conditions of Experiment 5 and the second cleaning process was performed under the conditions of Experiment 6.

第1洗浄工程前の10枚のガラス基板の薄膜を形成する側の主表面(第1主表面)に上記欠陥検査装置(レーザーテック社製 M6640)を用いて、欠陥検査を行った。その結果、この比較例1の10枚のガラス基板における100nm相当以上のサイズの凸欠陥が平均42個検出され、100nm相当未満のサイズの凸欠陥が平均1124個検出された。   Defect inspection was performed using the defect inspection apparatus (M6640 manufactured by Lasertec Corporation) on the main surface (first main surface) on the side where the thin film of the 10 glass substrates before the first cleaning step was formed. As a result, 42 convex defects having a size equivalent to 100 nm or more on the 10 glass substrates of Comparative Example 1 were detected on average, and 1124 convex defects having a size less than 100 nm were detected on average.

次に、この比較例1の10枚のガラス基板に対して上記第1洗浄工程を行った。第1洗浄工程後のガラス基板の第1主表面に対し、上記欠陥検査装置(レーザーテック社製 M6640)を用いて、欠陥検査を行った。その結果、10枚のガラス基板における100nm相当以上のサイズの凸欠陥が平均8個検出され、100nm相当未満のサイズの凸欠陥が平均123個検出された。   Next, the first cleaning step was performed on the ten glass substrates of Comparative Example 1. Defect inspection was performed on the first main surface of the glass substrate after the first cleaning step using the defect inspection apparatus (M6640 manufactured by Lasertec Corporation). As a result, an average of 8 convex defects having a size equivalent to 100 nm or more on 10 glass substrates was detected, and an average of 123 convex defects having a size less than 100 nm was detected.

さらに、この比較例1の10枚のガラス基板に対して上記第2洗浄工程を行った。第2洗浄工程後のガラス基板の第1主表面に対し、上記欠陥検査装置(レーザーテック社製 M6640)を用いて、欠陥検査を行った。その結果、10枚のガラス基板における100nm相当以上のサイズの凸欠陥が平均8個検出されたが、100nm相当未満のサイズの凸欠陥も平均2個検出される程度に留まった。   Further, the second cleaning step was performed on the ten glass substrates of Comparative Example 1. Defect inspection was performed on the first main surface of the glass substrate after the second cleaning step using the defect inspection apparatus (M6640 manufactured by Lasertec Corporation). As a result, 8 convex defects having a size equivalent to 100 nm or more on 10 glass substrates were detected on average, but only 2 convex defects having a size less than 100 nm were detected on average.

その結果、比較例1の方法で製作した10枚のガラス基板は、100nm相当以上のサイズの凸欠陥が除去できていないことが判明した。この100nm相当以上のサイズの凸欠陥が検出された各箇所に対し、欠陥検査装置の拡大画像表示機能で拡大画像を確認したところ、いずれのガラス基板の該当箇所にもエッチング段差が認められた。   As a result, it was found that the ten glass substrates manufactured by the method of Comparative Example 1 were not able to remove convex defects having a size equivalent to 100 nm or more. When an enlarged image was confirmed with the enlarged image display function of the defect inspection apparatus at each location where a convex defect having a size equivalent to 100 nm or more was detected, an etching step was found at the corresponding location on any glass substrate.

(ハーフトーン型位相シフトマスクブランクの製造)
実施例1のマスクブランク用基板の製造方法で製造したマスクブランク用基板を用いてハーフトーン型位相シフトマスクブランクを製造した。
(Manufacture of halftone phase shift mask blanks)
A halftone phase shift mask blank was manufactured using the mask blank substrate manufactured by the method for manufacturing a mask blank substrate of Example 1.

上記マスクブランク用基板の第1主表面上に、まず窒化されたモリブデン及びシリコンからなる光半透過膜を成膜した。具体的には、モリブデン(Mo)とシリコン(Si)との混合ターゲット(Mo:Si=10mol%:90mol%)を用い、アルゴン(Ar)と窒素(N)とヘリウム(He)との混合ガス雰囲気(ガス流量比 Ar:N:He=5:49:46)で、ガス圧0.3Pa、DC電源の電力を3.0kWとして、反応性スパッタリング(DCスパッタリング)により、モリブデン、シリコン及び窒素からなるMoSiN膜を69nmの膜厚で形成した。次いで、上記MoSiN膜が形成されたガラス基板に対して、加熱炉を用いて、大気中で加熱温度を450℃、加熱時間を1時間として、加熱処理を行った。なお、このMoSiN膜は、ArFエキシマレーザー露光光において、透過率は6.16%、位相差が184.4度となっていた。 On the first main surface of the mask blank substrate, a light semi-transmissive film made of nitrided molybdenum and silicon was first formed. Specifically, using a mixed target of molybdenum (Mo) and silicon (Si) (Mo: Si = 10 mol%: 90 mol%), mixing argon (Ar), nitrogen (N 2 ), and helium (He). In a gas atmosphere (gas flow ratio Ar: N 2 : He = 5: 49: 46), a gas pressure of 0.3 Pa, a DC power source power of 3.0 kW, and reactive sputtering (DC sputtering), molybdenum, silicon, and A MoSiN film made of nitrogen was formed to a thickness of 69 nm. Next, the glass substrate on which the MoSiN film was formed was subjected to a heat treatment using a heating furnace in the atmosphere at a heating temperature of 450 ° C. and a heating time of 1 hour. This MoSiN film had a transmittance of 6.16% and a phase difference of 184.4 degrees in ArF excimer laser exposure light.

上記光半透過膜の上に、以下の遮光膜を成膜した。具体的には、スパッタターゲットにクロム(Cr)ターゲットを用い、アルゴン(Ar)と二酸化炭素(CO)と窒素(N)とヘリウム(He)との混合ガス雰囲気(ガス圧0.2Pa、ガス流量比 Ar:CO:N:He=20:35:10:30)とし、DC電源の電力を1.7kWとし、反応性スパッタリング(DCスパッタリング)により、膜厚30nmのCrOCN層を成膜した。続いて、アルゴン(Ar)と窒素(N)との混合ガス雰囲気(ガス圧0.1Pa、ガス流量比 Ar:N=25:5)とし、DC電源の電力を1.7kWとし、反応性スパッタリング(DCスパッタリング)により、膜厚4nmのCrN層を成膜した。最後に、アルゴン(Ar)と二酸化炭素(CO)と窒素(N)とヘリウム(He)との混合ガス雰囲気(ガス圧0.2Pa、ガス流量比 Ar:CO:N:He=20:35:5:30)とし、DC電源の電力を1.7kWとし、反応性スパッタリング(DCスパッタリング)により、膜厚14nmのCrOCN層を成膜し、合計膜厚48nmの3層積層構造のクロム系遮光膜を形成した。 The following light-shielding film was formed on the light semi-transmissive film. Specifically, a chromium (Cr) target is used as a sputtering target, and a mixed gas atmosphere of argon (Ar), carbon dioxide (CO 2 ), nitrogen (N 2 ), and helium (He) (gas pressure 0.2 Pa, Gas flow ratio Ar: CO 2 : N 2 : He = 20: 35: 10: 30), the power of the DC power source is 1.7 kW, and a 30 nm thick CrOCN layer is formed by reactive sputtering (DC sputtering). Filmed. Subsequently, a mixed gas atmosphere of argon (Ar) and nitrogen (N 2 ) (gas pressure 0.1 Pa, gas flow rate ratio Ar: N 2 = 25: 5) was set, and the power of the DC power supply was set to 1.7 kW. A 4 nm thick CrN layer was formed by reactive sputtering (DC sputtering). Finally, a mixed gas atmosphere of argon (Ar), carbon dioxide (CO 2 ), nitrogen (N 2 ), and helium (He) (gas pressure 0.2 Pa, gas flow ratio Ar: CO 2 : N 2 : He = 20: 35: 5: 30), the power of the DC power source is 1.7 kW, and a CrOCN layer having a film thickness of 14 nm is formed by reactive sputtering (DC sputtering). A chromium-based light shielding film was formed.

この遮光膜は、上記光半透過膜との積層構造で光学濃度(OD)がArFエキシマレーザー露光光の波長193nmにおいて3.0となるように調整されている。また、前記露光光の波長に対する遮光膜の表面反射率は20%であった。   This light-shielding film has a laminated structure with the light semi-transmissive film and is adjusted so that the optical density (OD) is 3.0 at a wavelength of 193 nm of ArF excimer laser exposure light. The surface reflectance of the light shielding film with respect to the wavelength of the exposure light was 20%.

(ハーフトーン型位相シフトマスクの製造)
まず、上記マスクブランク上に、レジスト膜として、電子線描画用化学増幅型ポジレジスト膜(富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ社製 PRL009)を形成した。レジスト膜の形成は、スピンナー(回転塗布装置)を用いて、回転塗布した。上記レジスト膜を塗布後、所定の加熱乾燥処理を行った。レジスト膜の膜厚は150nmとした。
次に上記マスクブランク上に形成されたレジスト膜に対し、電子線描画装置を用いて所望のパターン描画を行った後、所定の現像液で現像してレジストパターンを形成した。
(Manufacture of halftone phase shift masks)
First, a chemically amplified positive resist film for electron beam drawing (PRL009 manufactured by Fuji Film Electronics Materials) was formed as a resist film on the mask blank. The resist film was formed by spin coating using a spinner (rotary coating apparatus). After applying the resist film, a predetermined heat drying treatment was performed. The film thickness of the resist film was 150 nm.
Next, a desired pattern was drawn on the resist film formed on the mask blank using an electron beam drawing apparatus, and then developed with a predetermined developer to form a resist pattern.

次に、上記レジストパターンをマスクとして、遮光膜のエッチングを行った。ドライエッチングガスとして、ClとOの混合ガスを用いた。続いて、光半透過膜(MoSiN膜)のエッチングを行って光半透過膜パターンを形成した。ドライエッチングガスとして、SFとHeの混合ガスを用いた。 Next, the light shielding film was etched using the resist pattern as a mask. A mixed gas of Cl 2 and O 2 was used as a dry etching gas. Subsequently, the light semi-transmissive film (MoSiN film) was etched to form a light semi-transmissive film pattern. A mixed gas of SF 6 and He was used as the dry etching gas.

次に、残存するレジストパターンを剥離して、再び全面に上記と同じレジスト膜を形成し、マスクの外周部に遮光帯を形成するための描画を行い、描画後、レジスト膜を現像してレジストパターンを形成した。このレジストパターンをマスクとして、遮光帯領域以外の遮光膜をエッチングにより除去した。   Next, the remaining resist pattern is peeled off, the same resist film as above is formed again on the entire surface, and drawing is performed to form a light-shielding band on the outer periphery of the mask. A pattern was formed. Using this resist pattern as a mask, the light shielding film other than the light shielding zone region was removed by etching.

次に、残存するレジストパターンを剥離して、位相シフトマスクを得た。   Next, the remaining resist pattern was peeled off to obtain a phase shift mask.

実施例1のマスクブランク用基板を用いて、上述のようにして得られた位相シフトマスクは、45nmハーフピッチの微細パターンが良好なパターン精度で形成されていた。   In the phase shift mask obtained as described above using the mask blank substrate of Example 1, a 45 nm half pitch fine pattern was formed with good pattern accuracy.

(バイナリ型マスクブランクの製造)
実施例のマスクブランク用基板の製造方法で得られたガラス基板を用いて、以下のようにバイナリ型マスクブランクを製造した。上記実施例のガラス基板の第1主表面上に、遮光膜として、MoSiN膜(遮光層)、MoSiN膜(表面反射防止層)をそれぞれ形成した。MoとSiとの混合ターゲット(Mo:Si=13at%:87at%)を用い、ArとNとの混合ガス雰囲気で、モリブデン、シリコン、窒素からなるMoSiN膜(膜組成比:Mo:9.9at%,Si:66.1at%,N:24.0at%)を47nmの膜厚で形成した。
(Manufacture of binary mask blanks)
Using the glass substrate obtained by the mask blank substrate manufacturing method of the example, a binary mask blank was manufactured as follows. On the 1st main surface of the glass substrate of the said Example, the MoSiN film (light-shielding layer) and the MoSiN film (surface antireflection layer) were each formed as a light-shielding film. Using a mixed target of Mo and Si (Mo: Si = 13 at%: 87 at%), in a mixed gas atmosphere of Ar and N 2 , a MoSiN film made of molybdenum, silicon, and nitrogen (film composition ratio: Mo: 9. 9 at%, Si: 66.1 at%, N: 24.0 at%) was formed with a film thickness of 47 nm.

次いで、Mo:Si=13at%:87at%のターゲットを用い、ArとNとの混合ガス雰囲気で、モリブデン、シリコン、窒素からなるMoSiN膜を13nmの膜厚で形成した。遮光膜の合計膜厚は60nmとした。 Next, using a target of Mo: Si = 13 at%: 87 at%, a MoSiN film made of molybdenum, silicon, and nitrogen was formed to a thickness of 13 nm in a mixed gas atmosphere of Ar and N 2 . The total thickness of the light shielding film was 60 nm.

遮光膜(遮光層+表面反射防止層)の光学濃度(OD)はArFエキシマレーザー露光光の波長193nmにおいて3.0であった。   The optical density (OD) of the light shielding film (light shielding layer + surface antireflection layer) was 3.0 at a wavelength of 193 nm of ArF excimer laser exposure light.

次に、上記MoSi系遮光膜の上に、以下のCr系エッチングマスク膜を成膜した。具体的には、スパッタターゲットにクロム(Cr)ターゲットを用い、アルゴン(Ar)と窒素(N)との混合ガス雰囲気で、反応性スパッタリング(DCスパッタリング)により、膜厚5nmのCrN膜(膜組成比:Cr:75.3at%,N:24.7at%)を成膜した。なお、遮光膜の各層とCr系エッチングマスク膜の元素分析は、ラザフォード後方散乱分析法を用いた。 Next, the following Cr etching mask film was formed on the MoSi light shielding film. Specifically, a chromium (Cr) target is used as a sputtering target, and a 5 nm thick CrN film (film) is formed by reactive sputtering (DC sputtering) in a mixed gas atmosphere of argon (Ar) and nitrogen (N 2 ). (Composition ratio: Cr: 75.3 at%, N: 24.7 at%). Note that Rutherford backscattering analysis was used for elemental analysis of each layer of the light shielding film and the Cr-based etching mask film.

(転写用バイナリマスクの製造)
上記のバイナリ型マスクブランクを用いて、転写用バイナリマスクを製造した。
(Manufacture of binary mask for transfer)
A binary mask for transfer was manufactured using the above binary mask blank.

まず、上記マスクブランク上に、レジスト膜として、電子線描画用化学増幅型ポジレジスト膜(富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ社製 PRL009)を形成した。レジスト膜の形成は、スピンナー(回転塗布装置)を用いて、回転塗布した。上記レジスト膜を塗布後、所定の加熱乾燥処理を行った。レジスト膜の膜厚は100nmとした。   First, a chemically amplified positive resist film for electron beam drawing (PRL009 manufactured by Fuji Film Electronics Materials) was formed as a resist film on the mask blank. The resist film was formed by spin coating using a spinner (rotary coating apparatus). After applying the resist film, a predetermined heat drying treatment was performed. The film thickness of the resist film was 100 nm.

次に上記マスクブランク上に形成されたレジスト膜に対し、電子線描画装置を用いて所望のパターン描画を行った後、所定の現像液で現像してレジストパターンを形成した。   Next, a desired pattern was drawn on the resist film formed on the mask blank using an electron beam drawing apparatus, and then developed with a predetermined developer to form a resist pattern.

次に、上記レジストパターンをマスクとして、エッチングマスク膜のエッチングを行った。ドライエッチングガスとして、ClとOの混合ガスを用いた。続いて、エッチングマスク膜に形成されたパターンをマスクとして、上記MoSi系遮光膜(MoSiN/MoSiN)のエッチングを行って遮光膜パターンを形成した。ドライエッチングガスとしては、SFとHeの混合ガスを用いた。 Next, the etching mask film was etched using the resist pattern as a mask. A mixed gas of Cl 2 and O 2 was used as a dry etching gas. Subsequently, the MoSi-based light-shielding film (MoSiN / MoSiN) was etched using the pattern formed on the etching mask film as a mask to form a light-shielding film pattern. As the dry etching gas, a mixed gas of SF 6 and He was used.

次に、残存するレジストパターンを剥離し、さらに上記エッチングマスク膜パターンをエッチングにより除去した。   Next, the remaining resist pattern was peeled off, and the etching mask film pattern was removed by etching.

実施例1のマスクブランク用基板を用いて、上述のようにして得られたMoSi系バイナリマスクは、32nmハーフピッチの微細パターンが良好なパターン精度で形成されていた。   The MoSi binary mask obtained as described above using the mask blank substrate of Example 1 had a fine pattern of 32 nm half pitch formed with good pattern accuracy.

1 ウェットエッチング装置
10 流体形成手段
12 ステージ
14 柱部
18 孔部
20 ガラス基板保持機構
28 保持部材
32 アーム
33 回転機構
34 ノズル
35 アーム
36 回転機構
37 ノズル
40 アーム
41 回転機構
42 ノズル
100 ガラス基板(マスクブランク用基板)
101 ガラス基板の表側主表面(第1主表面)
102 ガラス基板の裏側主表面(第2主表面)
201 ウェットエッチング液
202 温純水(常温より高い温度に調整された液体)
301 基板
310 洗浄装置
311 スピンチャック
312 電動モータ
313 洗浄カップ
314 超音波洗浄ノズル
315 アーム
316 洗浄液供給装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wet etching apparatus 10 Fluid forming means 12 Stage 14 Column 18 Hole 20 Glass substrate holding mechanism 28 Holding member 32 Arm 33 Rotating mechanism 34 Nozzle 35 Arm 36 Rotating mechanism 37 Nozzle 40 Arm 41 Rotating mechanism 42 Nozzle 100 Glass substrate (mask Blank substrate)
101 Front main surface of glass substrate (first main surface)
102 Back main surface of glass substrate (second main surface)
201 Wet etching liquid 202 Warm pure water (liquid adjusted to a temperature higher than room temperature)
301 Substrate 310 Cleaning Device 311 Spin Chuck 312 Electric Motor 313 Cleaning Cup 314 Ultrasonic Cleaning Nozzle 315 Arm 316 Cleaning Liquid Supply Device

Claims (8)

2つの主表面を有するガラス基板から製造されるマスクブランク用基板の製造方法であって、
pHが9より大きく11未満であり、キレート剤を含有しない洗浄液を用いて前記ガラス基板の一方の主表面を洗浄する第1洗浄工程と、
pHが11以上であり、キレート剤を含有するエッチング液で前記ガラス基板の前記一方の主表面を覆ってウェットエッチングを行う第2洗浄工程と
を有することを特徴とするマスクブランク用基板の製造方法。
A method for manufacturing a mask blank substrate manufactured from a glass substrate having two main surfaces,
a first cleaning step of cleaning one main surface of the glass substrate using a cleaning liquid having a pH of greater than 9 and less than 11 and containing no chelating agent;
and a second cleaning step in which wet etching is performed by covering the one main surface of the glass substrate with an etchant containing a chelating agent having a pH of 11 or more, and a method for producing a mask blank substrate .
前記第2洗浄工程で用いられる前記エッチング液は、常温よりも高い温度で前記ガラス基板の前記一方の主表面に供給されることを特徴とする請求項1記載のマスクブランク用基板の製造方法。   2. The method for manufacturing a mask blank substrate according to claim 1, wherein the etchant used in the second cleaning step is supplied to the one main surface of the glass substrate at a temperature higher than room temperature. 前記第2洗浄工程で用いられる前記エッチング液は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、及びテトラメチルアンモニウムから選ばれる1以上のアルカリ剤を含有することを特徴とする請求項1又は2に記載のマスクブランク用基板の製造方法。   3. The mask according to claim 1, wherein the etching solution used in the second cleaning step contains one or more alkali agents selected from sodium hydroxide, potassium hydroxide, and tetramethylammonium. A method for manufacturing a blank substrate. 前記第1洗浄工程で用いられる前記洗浄液は、界面活性剤を含有することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のマスクブランク用基板の製造方法。   The method for manufacturing a mask blank substrate according to claim 1, wherein the cleaning liquid used in the first cleaning step contains a surfactant. 前記第1洗浄工程は、前記ガラス基板を回転させながら、洗浄ノズルから2.0MHz以上5.0MHz以下の周波数を有する超音波が印加された前記洗浄液を前記ガラス基板の前記一方の主表面に当たるように供給することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のマスクブランク用基板の製造方法。   In the first cleaning step, the cleaning liquid applied with an ultrasonic wave having a frequency of 2.0 MHz or more and 5.0 MHz or less from a cleaning nozzle is applied to the one main surface of the glass substrate while rotating the glass substrate. The method for manufacturing a mask blank substrate according to claim 1, wherein the mask blank substrate is supplied to the mask blank. 前記第2洗浄工程は、前記一方の主表面上のみに前記エッチング液を供給し、前記一方の主表面上の前記エッチング液を揺動させながらウェットエッチングを行うことを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のマスクブランク用基板の製造方法。   2. The second cleaning step is characterized in that the etching solution is supplied only to the one main surface, and wet etching is performed while the etching solution on the one main surface is swung. 6. A method for producing a mask blank substrate according to any one of 5 above. 請求項1から6のいずれかに記載のマスクブランク用基板の製造方法により得られるマスクブランク用基板の前記一方の主表面上に、転写パターンを形成するための薄膜を形成することを特徴とするマスクブランクの製造方法。   A thin film for forming a transfer pattern is formed on the one main surface of the mask blank substrate obtained by the method for manufacturing a mask blank substrate according to any one of claims 1 to 6. Mask blank manufacturing method. 請求項7に記載のマスクブランクの製造方法により得られるマスクブランクの前記薄膜をパターニングして転写パターンを形成することを特徴とする転写用マスクの製造方法。   A method for producing a transfer mask, comprising: patterning the thin film of a mask blank obtained by the method for producing a mask blank according to claim 7 to form a transfer pattern.
JP2017062601A 2017-03-28 2017-03-28 A method for manufacturing a substrate for a mask blank, a method for manufacturing a mask blank, and a method for manufacturing a transfer mask. Active JP6949522B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017062601A JP6949522B2 (en) 2017-03-28 2017-03-28 A method for manufacturing a substrate for a mask blank, a method for manufacturing a mask blank, and a method for manufacturing a transfer mask.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017062601A JP6949522B2 (en) 2017-03-28 2017-03-28 A method for manufacturing a substrate for a mask blank, a method for manufacturing a mask blank, and a method for manufacturing a transfer mask.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018166143A true JP2018166143A (en) 2018-10-25
JP6949522B2 JP6949522B2 (en) 2021-10-13

Family

ID=63921720

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017062601A Active JP6949522B2 (en) 2017-03-28 2017-03-28 A method for manufacturing a substrate for a mask blank, a method for manufacturing a mask blank, and a method for manufacturing a transfer mask.

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6949522B2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021061274A (en) * 2019-10-03 2021-04-15 株式会社プレテック Substrate processing nozzle
DE102020133278A1 (en) 2020-12-14 2022-06-15 Schott Ag Process for producing structured glass articles by alkaline etching
CN115490433A (en) * 2022-09-30 2022-12-20 海南海控特玻科技有限公司 Anti-reflection high-aluminosilicate glass and preparation method thereof
CN116256938A (en) * 2021-12-10 2023-06-13 福尼克斯天安株式会社 Blank mask and photomask for preventing static electricity and manufacturing method thereof
CN116550678A (en) * 2022-01-30 2023-08-08 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 Mask cleaning method
CN116813209A (en) * 2023-06-16 2023-09-29 安徽皖维高新材料股份有限公司 Glass corrosive liquid for reducing HIC value of glass and system and method for treating glass raw sheet by using glass corrosive liquid

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021061274A (en) * 2019-10-03 2021-04-15 株式会社プレテック Substrate processing nozzle
DE102020133278A1 (en) 2020-12-14 2022-06-15 Schott Ag Process for producing structured glass articles by alkaline etching
JP2023552866A (en) * 2020-12-14 2023-12-19 ショット アクチエンゲゼルシャフト Method for manufacturing structured glass articles by alkali etching
CN116256938A (en) * 2021-12-10 2023-06-13 福尼克斯天安株式会社 Blank mask and photomask for preventing static electricity and manufacturing method thereof
JP2023086664A (en) * 2021-12-10 2023-06-22 フォトロニクス チョナン リミテッド Blank mask and photomask for static electricity prevention, and method for manufacturing the same
CN116550678A (en) * 2022-01-30 2023-08-08 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 Mask cleaning method
CN115490433A (en) * 2022-09-30 2022-12-20 海南海控特玻科技有限公司 Anti-reflection high-aluminosilicate glass and preparation method thereof
CN115490433B (en) * 2022-09-30 2024-03-22 海南海控特玻科技有限公司 Reflection-reducing reflection-increasing high-alumina silicate glass and preparation method thereof
CN116813209A (en) * 2023-06-16 2023-09-29 安徽皖维高新材料股份有限公司 Glass corrosive liquid for reducing HIC value of glass and system and method for treating glass raw sheet by using glass corrosive liquid

Also Published As

Publication number Publication date
JP6949522B2 (en) 2021-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6949522B2 (en) A method for manufacturing a substrate for a mask blank, a method for manufacturing a mask blank, and a method for manufacturing a transfer mask.
JP5736615B2 (en) Substrate cleaning method
JP5980957B2 (en) Mask blank substrate processing apparatus, mask blank substrate processing method, mask blank substrate manufacturing method, mask blank manufacturing method, and transfer mask manufacturing method
TWI430349B (en) Method for manufacturing substrate for mask base, method for manufacturing reflective mask substrate, and method for manufacturing reflective mask
US9494851B2 (en) Mask blank substrate, substrate with multilayer reflection film, transmissive mask blank, reflective mask, and semiconductor device fabrication method
KR102228638B1 (en) Method for manufacturing mask blank substrate, method for manufacturing mask blank and method for manufacturing transfer mask
JP5317092B2 (en) Manufacturing method of mask blank substrate, manufacturing method of substrate with multilayer reflective film, manufacturing method of reflecting mask blank, and manufacturing method of reflecting mask
JP5692849B2 (en) Manufacturing method of glass substrate for mask blank, manufacturing method of mask blank, and manufacturing method of transfer mask
JP6411046B2 (en) Mask blank substrate manufacturing method, mask blank manufacturing method, and transfer mask manufacturing method
TWI447518B (en) Method of manufacturing a transfer mask and method of manufacturing a semiconductor device
JP5744597B2 (en) Mask blank glass substrate manufacturing method, mask blank manufacturing method, transfer mask manufacturing method, and semiconductor device manufacturing method
JP6713336B2 (en) Mask blank manufacturing method and transfer mask manufacturing method
JP5906107B2 (en) Manufacturing method of glass substrate, manufacturing method of mask blank, manufacturing method of transfer mask, manufacturing method of substrate with multilayer reflective film, manufacturing method of reflective mask blank, and manufacturing method of reflective mask
JP5973208B2 (en) Substrate manufacturing method, mask blank manufacturing method, transfer mask manufacturing method, and reflective mask manufacturing method
JP5950759B2 (en) Substrate manufacturing method and substrate cleaning apparatus
JP5687939B2 (en) Mask blank glass substrate manufacturing method, mask blank manufacturing method, transfer mask manufacturing method, and semiconductor device manufacturing method
JP2005191352A (en) Method for reproducing substrate with multilayer reflection film of (w2-w1)/w3 as water absorption coefficient, method for producing substrate with multilayer reflection film and method for manufacturing reflection type mask blank
JP2017126020A (en) Method of manufacturing mask blank, method of manufacturing transfer mask, and mask blank
KR101553738B1 (en) Method for manufacturing transfer mask, and method for manufacturing semiconductor device
JP2008116571A (en) Method of manufacturing substrate for mask blank and method of manufacturing mask blank, and method of manufacturing transfer mask

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200110

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20201209

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210202

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210407

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210914

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210922

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6949522

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250