[发明专利]处理玻璃衬底表面的方法

说明书

技术领域

本发明涉及处理玻璃衬底表面的方法。更具体地，本发明涉及处理玻璃衬底表面的方法，使得表面具有优异的平坦度和表面粗糙度，以作为半导体器件制造步骤中用于EUV(远紫外)光刻的反射型掩模中的玻璃衬底。

背景技术

在光刻技术中，已经广泛使用曝光工具，以将精细电路图案转印至晶片上，从而制造集成电路。随着集成电路中的向着更高集成度、更高速度和更高功能的趋势，集成电路变得更加精细。需要曝光工具在长焦深下在晶片表面上形成高分辨率的电路图案图像，并促进缩短曝光光线的波长。除了已经被用作光源的g-线(波长为436nm)、i-线(波长为365nm)和KrF受激准分子激光器(波长为248nm)之外，正开始使用ArF受激准分子激光器(波长为193nm)作为具有更短波长的光源。此外，认为使用F₂激光器(波长为157nm)来处理下一代集成电路是有希望的，所述下一代集成电路的电路线宽度为100nm以下。然而，认为即使这种技术也仅能覆盖具有70nm线宽度的一代。

在这些技术状况下，认为使用EUV光作为下一代曝光光线的光刻技术适用于45nm及以后的几代。术语EUV光是指波长在软X射线区域或真空紫外区域的光，具体地为波长约0.2～100nm的光。目前，正在研究使用13.5nm的光刻光源。这种EUV光刻(下文中缩写成“EUVL”)的曝光原理与其中利用光学投影系统来转印掩模图案的常规光刻相同。然而，不能使用折射光学系统，因为没有在EUV光能量区域内透光的材料，且不可避免地使用折射光学系统(参见专利文献1)。

用于EUVL的掩模基本上由如下构成：(1)玻璃衬底；(2)在所述玻璃衬底上形成的反射性多层膜；和(3)在所述反射性多层膜上形成的吸收剂层。作为反射性多层膜，使用具有如下结构的膜，其中在曝光光线波长下折射率不同的两种以上材料在纳米尺度下相互周期性重叠。典型的已知材料为钼和硅。

关于所述吸收剂层，正在研究钽和铬的使用。关于玻璃衬底，需要其材料具有低热膨胀系数，从而即使在用EUV光辐照时也不会变形，且正在研究具有低热膨胀系数的玻璃或具有低热膨胀系数的结晶玻璃的使用。在本说明书中，将具有低热膨胀系数的玻璃和具有低热膨胀系数的结晶玻璃统称为“低膨胀玻璃”或“超低膨胀玻璃”。

通过对这种玻璃或结晶玻璃材料进行高度精密处理并对经处理的玻璃进行洗涤，制造玻璃衬底。当对玻璃衬底进行处理时，通常在相对高的处理速度下进行预研磨，直至所述玻璃衬底表面开始具有预定平坦度和预定表面粗糙度。其后，通过更高处理精度的方法或在导致更高处理精度的处理条件下处理这种玻璃衬底表面，从而得到期望的平坦度和期望的表面粗糙度。能够用于该目的的高处理精度的方法的实例包括离子束腐蚀、气体簇离子束腐蚀、等离子体腐蚀和利用激光辐照的纳米磨蚀(参见专利文献2～专利文献5)。

专利文献1：JP-T-2003-505891

专利文献2：JP-A-2002-316835

专利文献3：JP-A-8-293483

专利文献4：JP-A-2004-291209

专利文献5：JP-A-2006-133629

发明内容

由于高处理精度和其它原因，对玻璃衬底表面进行束辐照或激光辐照的方法如离子束腐蚀、气体簇离子束腐蚀、等离子体腐蚀或利用激光辐照的纳米磨蚀适合于将玻璃衬底表面处理至期望的平坦度和期望的表面粗糙度。

然而，本发明人发现，当使用那些用束辐照玻璃衬底表面或用激光辐照玻璃衬底表面的方法时，存在不可能均匀处理整个玻璃衬底的问题。具体地，在玻璃衬底的周围边缘附近和玻璃衬底其余部分(即玻璃衬底的中心部)之间的处理速度存在差别，且所述周围边缘附近难以平坦。当难以使得周围边缘附近平坦时，得到的经处理的玻璃衬底提供EUVL掩模底板(mask blank)，其中将用于构图的曝光区域限于除了玻璃衬底周围边缘附近之外的区域。根据提高集成电路的集成度观点，这是不利的。

为了克服上述常规技术的问题，本发明的目的是提供处理玻璃衬底表面的方法，从而导致表面具有优异的平坦度和表面粗糙度。更具体地，所述目的是提供将玻璃衬底的整个表面处理成具有优异平坦度和表面粗糙度的表面的方法。

为了完成上述目的，本发明提供一种通过处理技术来处理玻璃衬底表面的方法，所述处理技术选自离子束腐蚀、气体簇离子束腐蚀、等离子体腐蚀和纳米磨蚀，

其中在对所述玻璃衬底表面进行处理之前，沿所述玻璃衬底的周围设置框架部件，所述框架部件满足下列要求(1)和(2)：