形成光掩模的玻璃基板及制造方法

专利名称：形成光掩模的玻璃基板及制造方法
技术领域：
本发明涉及玻璃基板及其制备方法，所述玻璃基板用于形成在先进应用中的半导 体相关电子材料的制造中使用的光掩模。
背景技术：
与半导体器件向更高集成度的持续发展相一致的，光刻工艺遇到了不断增加的对 进一步小型化的需求。就用于形成光掩模的硅玻璃的平坦度而言，即使是使用具有令人满 意的平坦度值的基板的光掩模，也可能存在这样的情况，即，在通过真空夹具或保持装置将 其安装在曝光工具中时，取决于基板的与曝光工具的保持装置相对应的部分的表面形貌， 光掩模的整体表面形貌(或形状)可能实质性地变形。通常，通过在硅玻璃基板上淀积光屏蔽膜并对该膜进行构图来制备光掩模。在光 刻曝光时，常常通过真空夹具或保持装置在光掩模表面的外周部分处夹持光掩模表面，从 而水平地保持光掩模。取决于基板的与曝光工具的保持装置相对应的部分的表面形貌，光 掩模的整体表面形貌可能实质性地变形。为此，已尝试选择具有最小变形的基板，以及在接 近斜切表面部分处对基板进行斜切以使基板的承载图案的中央区域的变形最小化。例如，JP-A 2003-050458公开了 通过在真空夹持之后测量基板的平坦度并对光 掩模基板的形状进行仿真来判断基板合格/不合格。如果很多基板不合格，则制造工艺遭 遇到大量的浪费。JP-A 2004-029735涉及基板的平坦度，但并不涉及曝光工具中的夹持，其 指出了光掩模在被安装在曝光工具中时表现出不足够的平坦度。WO 2004/083961提出了一种掩模版(reticle)基板，其被配置用于使被真空夹持 在曝光工具中的掩模版的变形最小化，其中限定了延伸到接近斜切表面的边界处的最外周 的基板表面形状。为了确认在光干涉型平坦度测试仪可测量范围外的形状，须通过探针型 形貌的测量装置来检查该基板。这意味着抛光后的基板受到了接触式检查，增加了由处理 导致损坏的风险。由于增加的检查步骤的数量，生产率不合期望地低。引用列表专利文献1 JP-A 2003-050458专利文献2 JP-A 2004-029735专利文献3 :W0 2004/08396
发明内容
本发明的一个目的是提供一种形成光掩模的玻璃基板，其包括与曝光工具的夹持 装置对应的具有无畸变形状的部分，并提供了高生产率地制备它的方法。对于包括具有一对主表面的方形的玻璃基板以及在被夹持在曝光工具的夹持部 分处的该基板的一个表面上的图案化的光屏蔽膜的光掩模，发明人已发现，在满足下面所 述的条件时，该玻璃基板成为有效的适于高清晰度、高精度光刻的形成光掩模的玻璃基板。 其中安放所述夹持部分的主表面由四个外围侧边来限定；在该主表面上接近一对相对的侧边处限定两个条带区域，使得每一区域跨展在所述侧边向内2mm至IOmm之间并与所述侧边 平行地延伸，但是不包括从该侧边的纵向相对的端部向内延伸2mm的端部部分，基于从任 何公共参考平面到所述条带区域内的坐标点的距离，对所述两个条带区域中的每一个计算 最小二乘平面(least squares plane)。所述两个条带区域的最小二乘平面的法线之间包 括的角度为小于或等于10秒。假定Fl是一个条带区域的最小二乘平面，F2是另一条带区 域的最小二乘平面，F3是用于与所述主表面同延的主表面区域的、不包括从四个侧边向内 延伸2mm的外周部分、但包括所述两个条带区域的最小二乘平面，则与F3平行的平面F3’ 被设置为使得Fl的与条带区域对等的区域的中心以及F2的与条带区域对等的区域的中心 能够相对于F3’落在同一侧上，并且所述各条带区域具有高度差，所述高度差由从Fl的与 条带区域对等的区域的中心到平面F3’绘制的法线的距离Dl和从F2的与条带区域对等的 区域的中心到平面F3’绘制的法线的距离D2之间的差的绝对值|D1-D2|表示。所述条带 区域之间的高度差小于或等于0.5 μ m。满足上述要求的玻璃基板确保了 在通过真空夹具 或保持装置将由其制备的光掩模安装在曝光工具中时，使得由夹持引起的总体光掩模的任 何表面形貌变化最小化。发明人还发现，所述形成光掩模的玻璃基板可以通过如下步骤获得对于每一所 述区域计算最小二乘平面，并根据该区域的最小二乘平面和实际表面之间的差局部地去除 每一区域以使得该区域能够变得平坦；更具体地，通过在该主表面上接近一对相对的侧边 处限定两个条带区域，使得每一区域跨展在所述侧边向内2mm至IOmm之间，并与所述侧边 平行地延伸，但是不包括从该侧边的纵向相对的端部向内延伸2mm的端部部分，限定与所 述主表面同延的主表面区域，不包括从四个侧边向内延伸2mm的外周部分，但是包括所述 两个条带区域，基于从任何公共参考平面到所述区域内的坐标点之间的距离，计算用于所 述主表面区域的最小二乘平面，将所述主表面区域的最小二乘平面与所述两个条带区域中 每一个的实际表面形貌进行比较以确定差，根据所述差计算每一条带区域内的坐标点处的 去除量，以及施行局部抛光或刻蚀以在每一条带区域中与所述去除量对应地进行基板表面 部分的去除。如这里所使用的，术语“形貌”有时也简单地称作“形状”。本发明提供了一种形成光掩模的玻璃基板及其制备方法，其如下面所定义。[1] 一种与光掩模有关的玻璃基板，所述光掩模包括具有一对主表面的方形的玻 璃基板以及在被夹持在曝光工具的夹持部分处的该基板的一个表面上的图案化的光屏蔽 膜，其中安放所述夹持部分的主表面由四个外围侧边限定，在该主表面上接近一对相对的侧边处限定两个条带区域，使得每一区域跨展在所 述侧边向内2mm至IOmm之间并与所述侧边平行地延伸，但是不包括从该侧边的纵向相对的 端部向内延伸2mm的端部部分，基于从任何公共参考平面到所述条带区域内的坐标点的距离，对所述两个条带区 域中的每一个计算最小二乘平面，所述两个条带区域的最小二乘平面的法线之间包括的角度为小于或等于10秒，假定Fl是一个条带区域的最小二乘平面，F2是另一条带区域的最小二乘平面，F3 是用于与所述主表面同延的主表面区域的、不包括从四个侧边向内延伸2mm的外周部分、 但包括所述两个条带区域的最小二乘平面，则与F3平行的平面F3’被设置为使得Fl的与条带区域对等的区域的中心以及F2的与条带区域对等的区域的中心能够相对于F3’落在同 一侧上，并且所述各条带区域具有高度差，所述高度差由从Fl的与条带区域对等的区域的 中心到平面F3’绘制的法线的距离Dl和从F2的与条带区域对等的区域的中心到平面F3’ 绘制的法线的距离D2之间的差的绝对值|D1-D2|表示，所述条带区域之间的高度差小于或等于0. 5 μ m。[2]根据[1]的玻璃基板，其中所述两个条带区域具有小于或等于Ι.Ομπι的平坦度。[3]根据[1]或[2]的玻璃基板，其中与所述主表面同延且不包括从所述四个侧边 向内延伸IOmm的外周部分的中央方形区域具有小于或等于0. 5 μ m的平坦度。[4]根据[1]至[3]中任一项的玻璃基板，其是具有四个侧边的、厚度为6. 35mm的 硅玻璃基板，每一侧边的长度为152mm。[5] 一种制备方形玻璃基板的方法，所述基板用于通过在其一个表面上形成图案 化的光屏蔽膜来形成光掩模，所述方法包括以下步骤在该主表面上接近一对相对的侧边处限定两个条带区域，使得每一区域跨展在所 述侧边向内2mm至IOmm之间，并与所述侧边平行地延伸，但是不包括从该侧边的纵向相对 的端部向内延伸2mm的端部部分，限定与所述主表面同延的主表面区域，不包括从四个侧边向内延伸2mm的外周部 分，但是包括所述两个条带区域，基于从任何公共参考平面到所述区域内的坐标点之间的距离，计算用于所述主表 面区域的最小二乘平面，将所述主表面区域的最小二乘平面与所述两个条带区域中每一个的实际表面形 貌进行比较以确定差，根据所述差计算每一条带区域内的坐标点处的去除量，以及施行局部抛光或刻蚀以在每一条带区域中与所述去除量对应地进行基板表面部 分的去除。[6]根据[5]的方法，其中所述两个条带区域与所述主表面区域的最小二乘平面平行，基于从所述公共参考平面到所述条带区域内的坐标点的距离，对所述两个条带区 域中的每一个计算最小二乘平面，假定Fl是一个条带区域的最小二乘平面，F2是另一条带区域的最小二乘平面，F3 是用于所述主表面区域的最小二乘平面，则将与F3平行的平面F3’设置为使得Fl的与条 带区域对等的区域的中心以及F2的与条带区域对等的区域的中心能够相对于F3’落在同 一侧上，并且所述各条带区域具有高度差，所述高度差由从Fl的与条带区域对等的区域的 中心到平面F3’绘制的法线的距离Dl和从F2的与条带区域对等的区域的中心到平面F3’ 绘制的法线的距离D2之间的差的绝对值|D1-D2|表示，所述方法进一步包括以下步骤计算每一条带区域的期望形貌，所述期望形貌确保所述条带区域之间的高度差等 于零(0)，以及根据每一条带区域的期望形貌与每一条带区域的实际表面形貌之间的差，确定所述主表面区域的最小二乘平面与每一条带区域的实际表面形貌之间的差。[7]根据W]的方法，其中所述每一条带区域的期望形貌是所述主表面区域的最 小二乘平面。[8]根据[5]_[7]中任一项的方法，进一步包括以下步骤限定与所述主表面同延且不包括从所述四个侧边向内延伸IOmm的外周部分的中 央方形区域，基于从所述公共参考平面到所述区域内的坐标点的距离，计算用于所述中央方形 区域的最小二乘平面，将所述中央方形区域的最小二乘平面与所述中央方形区域的实际表面形貌进行 比较，以确定差，根据所述差计算所述中央方形区域内的坐标点处的去除量，以及施行局部抛光或刻蚀以在所述中央方形区域中与所述去除量对应地进行基板表 面部分的去除。[9]根据[5]_[8]中任一项的方法，进一步包括以下步骤在所述局部抛光或刻蚀步骤之后进行双面抛光以使得所述各条带区域均具有小 于或等于Ι.Ομπι的平坦度。[10]根据[5]_[8]中任一项的方法，进一步包括以下步骤在所述局部抛光或局部刻蚀步骤之后进行双面抛光以使得所述中央方形区域具 有小于或等于0. 5 μ m的平坦度。[11]根据[5]_[8]中任一项的方法，其中在所述局部抛光或刻蚀步骤之后，执行 抛光步骤以提高被处理的基板表面的表面质量和缺陷质量，所述抛光步骤是在执行了以下步骤之后执行的预先估算所述抛光步骤之前和之后所述条带区域的形貌改变；通过减去与所述形 貌改变对应的量来计算调整去除量；以及施行每一条带区域的局部抛光或刻蚀，利用所述 调整去除量作为在局部抛光或刻蚀步骤期间待去除的基板表面部分的量，从而去除所述基 板表面部分。[12]根据[5]_[11]中任一项的方法，其中所述玻璃基板是具有四个侧边和厚度 为6. 35mm的硅玻璃基板，每一侧边的长度为152mm。本发明的有利效果本发明提供了 一种玻璃基板，典型地为硅玻璃基板，其用于形成在制造IC和微电 子器件的光刻工艺中使用的光掩模。在通过真空夹具或保持装置将光掩模安装在曝光工具 的掩模台中进行曝光时，使由夹持导致的整体光掩模的任何表面形貌改变最小化。该玻璃 基板可以通过如常规检查工艺中所采用的步骤的生产性方式来制备。由于不会因为将光掩 模安装在曝光工具中而不利地影响光掩模的平坦度，因此可以期望使得能够进一步小型化 的微电子制造工艺。


图1是其中限定了相关区域的玻璃基板的一个主表面的平面图，图IA示出了主表 面区域，而图IB示出了条带区域和中央方形区域。
图2是示出了玻璃基板上条带区域的高度的定义的放大透视图。图3是在处理玻璃基板上的一对条带区域的过程中，在基于所计算的适当去除量 的处理之前和之后的示例性玻璃基板表面的截面轮廓图的放大示意图，图3A示出了在去 除之前的轮廓图，而图3B示出了在去除之后的轮廓图。图4是在处理玻璃基板上的一对条带区域的过程中，在基于所计算的不适当的去 除量的处理之前和之后的示例性玻璃基板表面的截面轮廓图的放大透视图，图4A示出了 在去除之前的轮廓图，而图4B示出了在去除之后的轮廓图。图5示出了使用小尺寸旋转加工工具的一种示例性处理模式。图6示出了使用小尺寸旋转加工工具的另一种示例性处理模式。
具体实施例方式一种光掩模包括具有一对主表面的方形玻璃基板以及在该基板的一个表面上的 图案化的光屏蔽膜，该光掩模被保持在曝光工具中的夹持部分处。本发明涉及所述玻璃基 板中的设置夹持部分的主表面。所述主表面由四个外围侧边限定出。现在，在包括夹持部 分的主表面上限定预定的区域，在所述夹持部分处，该光掩模被保持在曝光工具中。具体 地，如图1中所示，在主表面1上接近一对相对的侧边处限定两个条带区域21，使得每一区 域跨展在所述侧边内2mm至IOmm之间，并与所述侧边平行地延伸，但是不包括从该侧边的 纵向相对的端部向内延伸2mm的端部部分。基于从任何公共参考平面到所述条带区域内的 坐标点的距离，对所述两个条带区域21中的每一个计算平均平面，即最小二乘平面。所述 两个条带区域21的最小二乘平面基本平行，并错开一个小于或等于0.5μπι的台阶(或高 度差)。更具体地，对于一对条带区域21分别限定最小二乘平面。所述最小二乘平面的法 线之间包括的角度为小于或等于10秒，以使得在光掩模被保持在曝光工具中时曝光表面 可以更加平坦。对于满足该要求的一对条带区域，假定Fl是一个条带区域的最小二乘平 面，F2是另一条带区域的最小二乘平面，F3是用于与所述主表面同延的主表面区域(不包 括从四个侧边向内延伸2mm的外周部分，但是包括所述两个条带区域)的最小二乘平面，则 与F3平行的平面F3’被设置为使得Fl的与条带区域对等的区域的中心以及F2的与条带区 域对等的区域的中心可以相对于F3’落在同一侧上。于是，所述条带区域具有高度差，所述 高度差以从Fl的与条带区域对等的区域的中心到平面F3’绘制的法线的距离Dl和从F2的 与条带区域对等的区域的中心到平面F3’绘制的法线的距离D2之间的差的绝对值|D1-D2 表示。所述条带区域之间的高度差小于或等于0.5 μ m。本发明可以有利地应用于所谓的6英寸基板(尺寸为152士0. 2mm * 152士0. 2mm 女6. 35士0. Imm)。玻璃基板优选为硅玻璃基板，即，石英玻璃基板。测量起始玻璃基板(S卩，经受局部抛光或刻蚀的玻璃基板)的表面形貌。尽管可以 通过任何期望的技术来进行表面形貌的测量，但是因为期望高的准确性，因此光干涉型测 量是优选的示例。在光干涉型平坦度测试仪中，其中干涉(同相)光(典型为激光)指向被 保持为垂直竖立的基板的表面，并被该表面反射，基板表面区域之间的高度差可被观察为 反射光的相移。由此结果，基板表面的(或每一区域的)形貌可被测量为相对于具有Ομπι 平坦度的参考平面的XY坐标系的高度(Ζ坐标)。由该信息，可以计算该基板表面上每一区域的最小二乘平面、其法线的角度和高度、以及每一区域的平坦度CHR 总指示符读数)。注意，可以通过光干涉型平坦度测试仪Tropel UltraFlat M200 (Corning Tropel Corp.)测量平坦度。特别是，Tropel UltraFlat M200特点在于入射光的浅角以 及比早一代的平坦度测试仪FM200更高的对干涉条纹的灵敏度，并且其确保了即使在表面 端部附近，测量区域也不受来自端面的反射的影响，也就是说，在从端面起2mm内的范围中 的表面形貌是可以高度准确地测量的。已经建立了最小二乘平面和平坦度(TIR)作为用于评估形成光掩模的玻璃基板 的手段，并且可以从平坦度测试仪所测量的坐标数据计算它们。基于通过平坦度测试仪测 量的两个条带区域的最小二乘平面，可以确定这两个最小二乘平面的法线之间所包括的角 度。对于一对条带区域，假定Fl是一个条带区域的最小二乘平面，F2是另一条带区域的最 小二乘平面，F3是用于与所述主表面同延的主表面区域(不包括从四个侧边向内延伸2mm 的外周部分，但是包括所述的两个条带区域)的最小二乘平面，以及与F3平行的平面F3’被 设置为使得Fl的与条带区域对等的区域的中心以及F2的与条带区域对等的区域的中心可 以相对于F3’落在同一侧上。只要这两个最小二乘平面的法线之间包括的角度基本在3600 秒以内，则可以将从Fl的与条带区域对等的区域的中心到平面F3’绘制的法线的距离Dl 与从F2的与条带区域对等的区域的中心到平面F3’绘制的法线的距离D2之间的差的绝对 值|D1-D2|定义作为所述条带区域之间的高度差。可以如下地来定义一对条带区域之间的高度差从一个最小二乘平面的与条带 区域对等的区域的中心到另一最小二乘平面画法线，或者从所述另一个最小二乘平面的与 条带区域对等的区域的中心向所述一个最小二乘平面画法线，并确定它们之间的差的绝对 值。然而，在这种情况下，即使在条带区域的法线之间所包括的角度为10秒的情况下，例如 对于6英寸的方形基板来说，仅由条带区域的相互倾斜所导致的高度差最大为0. 67 μ m。因 此，该定义不是期望的。图2是用于示出如上述定义的条带之间的高度差的基板横截面示意图。图2中示 出了设置为从基板侧边(端面)向内2mm的位置3、设置为从基板侧边(端面)向内IOmm 的位置4、在局部抛光或刻蚀前的基板表面5、用于主表面区域的最小二乘平面6、与用于主 表面区域的最小二乘平面6平行的平面61、用于一个条带区域的最小二乘平面7、用于另一 个条带区域的最小二乘平面71、从一个条带区域的最小二乘平面的与条带区域对等的区域 的中心到与所述主表面区域的最小二乘平面平行的平面绘制的法线8、以及从另一个条带 区域的最小二乘平面的与条带区域对等的区域的中心到与所述主表面区域的最小二乘平 面平行的平面绘制的法线81。在一优选实施例中，两个(成对的)条带区域的相应的最小二乘平面的法线之间 所包括的角度为在5秒内。在另一优选实施例中，两个条带区域之间的台阶或高度差为小 于或等于0. 25 μ m。在一优选实施例中，两个(成对的)条带区域都具有小于或等于Ι.Ομπι的平坦 度，特别是，小于或等于0. 3 μ m的平坦度，更特别是，小于或等于0. 1 μ m的平坦度。即使所 述最小二乘平面的法线之间所包括的角度在上述的范围内，在将光掩模安装在曝光工具中 时较大的平坦度值可能在表面形貌方面致使基板倾斜或变形。在另一优选实施例中，中央方形区域与所述主表面同延且不包括从所述四个侧边向内延伸IOmm的外周部分，该中央方形区域具有小于或等于0. 5 μ m的平坦度，更优选地， 小于或等于0. 25 μ m的平坦度。在本发明的实践中，可以利用通过等离子刻蚀技术的局部刻蚀或者通过小尺寸旋 转加工工具的局部抛光来获得具有上述表面形貌的形成光掩模的玻璃基板。用于通过局部刻蚀或者抛光来将基板表面处理成上面描述的表面形貌的方法可 以包括以下步骤(1)在主表面上接近一对相对的侧边处限定两个条带区域，使得每一区域跨展在 所述侧边内2mm至IOmm之间，并与所述侧边平行地延伸，但是不包括从该侧边的纵向相对 的端部向内延伸2mm的端部部分，限定与所述主表面同延的主表面区域，不包括从四个侧 边向内延伸2mm的外周部分，但是包括所述两个条带区域，基于从任何公共参考平面到所 述区域内的坐标点之间的距离，计算用于所述主表面区域的最小二乘平面，将所述主表面 区域的最小二乘平面与所述两个条带区域中每一个的实际表面形貌进行比较以确定差，根 据所述差计算每一条带区域内的坐标点处的去除量，以及施行局部抛光或刻蚀以在每一条 带区域中与所述去除量对应地进行基板表面部分的去除；以及可选地，进一步包括(2)限定与所述主表面同延且不包括从所述四个侧边向内延伸IOmm的外周部分 的中央方形区域，基于从所述公共参考平面到所述区域内的坐标点的距离，计算用于所述 中央方形区域的最小二乘平面，将所述中央方形区域的最小二乘平面与所述中央方形区域 的实际表面形貌进行比较，以确定差，根据所述差计算所述中央方形区域内的坐标点处的 去除量，以及施行局部抛光或刻蚀以在中央方形区域中与所述去除量对应地进行基板表面 部分的去除。通过等离子刻蚀技术的局部刻蚀或者通过小尺寸旋转加工工具的局部抛光可 以与方法(1)单独进行或者可以与方法(1)和( 组合进行。方法(1)和O)中的每一个 可以仅执行一次或两次或更多次，同时方法(1)和( 可以交替地执行。适于作为本发明中的起始玻璃基板的合成石英玻璃基板是已经通过定形、退火、 切片、叠置(lapping)、以及粗抛光由合成石英玻璃锭制备而成的。已经通过任何常规的公 知抛光技术将其平坦化至一定程度的合成石英玻璃基板是优选的。为了提供具有预定或期望形貌的条带区域的(优选具有预定或期望形貌的条带 区域和中央方形区域的)玻璃基板，使基板表面经受利用等离子刻蚀技术的局部刻蚀或者 利用小尺寸旋转加工工具的局部抛光。在其中一对条带区域经受局部刻蚀或抛光的实施例中，可以通过如下步骤来进行 所述局部刻蚀或抛光基于从任何公共参考平面到所述条带区域内的坐标点的距离，计算 用于所述主表面区域的最小二乘平面；将与所述主表面区域的最小二乘平面平行且位于每 一条带区域的实际表面形貌内的最低点之下的平面(即，与所述主表面区域的最小二乘平 面平行的平面内与条带区域对等的区域)与每一条带区域的实际表面形貌进行比较，以确 定它们之间的差；根据该差计算条带区域内坐标点处的去除量；以及利用所述去除量作为 所述局部刻蚀或抛光期间的去除量。在该情况下，优选两个条带区域均与所述主表面区域 的最小二乘平面平行；并且对于为所述两个条带区域计算的最小二乘平面，基于从公共参 考平面到该区域内的坐标点的距离，所述两个条带区域的期望形貌被计算为使得两个最小 二乘平面的高度(其对应于从一个条带区域的最小二乘平面的与条带区域对等的区域的 中心到另一个条带区域的最小二乘平面绘制的法线的距离)为0，并确定条带区域的期望形貌与实际表面形貌之间的差。在简化的版本中，主表面区域的最小二乘平面可以被应用 作为该条带区域的期望形貌。图3以截面图的形式示意性地示出了其中已经以这样的方式去除了两个条带区 域的基板表面部分的基板。图3A是去除之前的轮廓图，而图IBB是去除之后的轮廓图。在 图3A中，62表示与主表面区域的最小二乘平面平行的平面内的与条带区域对等的区域。在 图:3B中，9表示在局部抛光或刻蚀之后的基板表面。其余的部件由与图2中的相同附图标 记来表示，并且在此省略了对其的描述。如在去除之后的截面轮廓图中可见的，一对条带区 域的最小二乘平面的法线之间所包括的角度以及条带区域之间的高度差得以改善，并且甚 至还提高了平坦度。值得注意的，在其中一对条带区域经受局部刻蚀或抛光的实施例中，并不推荐使 用与成对的条带区域中的每一个的最小二乘平面平行且位于该成对的条带区域内的最低 点之下的平面与每一条带区域的实际表面形貌之间的差作为要在所述局部刻蚀或抛光期 间的去除材料量。原因在于，如果在去除之前在所述成对的条带区域的最小二乘平面的法 线之间所包括的角度显著不同，那么在去除之后，法线之间包括的角度不能够被改善到期 望值。图4以截面图的形式示意性地示出了已经以这样的方式去除了两个条带区域的 基板表面部分的基板。图4A是去除之前的轮廓图，而图4B是去除之后的轮廓图。在图4A 中，72表示与条带区域的最小二乘平面平行的平面。其余的部件由与图2和3中的相同附 图标记来表示，并且在这里省略了对其的说明。同样地，在中央方形区域经受局部刻蚀或抛光的实施例中，可以通过如下步骤进 行所述局部刻蚀或抛光基于从所述公共参考平面到所述区域内的坐标点的距离，计算用 于所述中央方形区域的最小二乘平面；将所述中央方形区域的最小二乘平面与所述中央方 形区域的实际表面形貌进行比较，以确定差；根据所述差计算所述中央方形区域内的坐标 点处的去除量；以及使用所述去除量作为要在局部抛光或刻蚀期间的去除材料量。可以对基板的、在通过每一区域的最小二乘平面进行切除时与基板主体分开的表 面部分(与实际表面相对于最小二乘平面是凸的或突出的部分相关)分配每一区域中的去 除量。也可以对基板的、在通过已被转变为实际表面的最低点的最小二乘平面进行切除时 与基板主体分开的表面部分(与不包括该最低点的整个实际表面相关)分配去除量。在本发明中，进行局部刻蚀处理或局部抛光处理，以使得基板表面(条带区域和 中央方形区域)可以取如上所述的形貌，特别是使得条带区域(优选地，条带区域和中央方 形区域)可以变得更加平坦，并使得可以根据条带区域和中央方形区域中的每一个的形貌 增加或减小通过小尺寸旋转加工工具等的局部抛光量或局部刻蚀量，同时在基板表面上的 各个位点处局部地改变刻蚀或抛光量。在这种情况下，如果不能由一次局部刻蚀或抛光得 到预定的形貌，则例如可以多次执行局部刻蚀或抛光处理，或者可以组合两种处理。例如， 如果条带区域或者中央方形区域中的任意一个在局部刻蚀或抛光处理之后未取得预定的 形貌，那么，可以使那一个区域再次经受局部刻蚀或抛光处理。如果两区域都未取得预定的 形貌，则可以使这两个区域再次经受局部刻蚀或抛光处理。尤其是，如果条带区域和中央方形区域两者都未取得预定的形貌，则优选通过组 合方法(1)和( 来进行利用等离子刻蚀的局部刻蚀处理或者利用小尺寸旋转加工工具的局部抛光处理，从而基本上整个基板表面经受局部刻蚀或者抛光处理。一旦测量了表面形 貌，则通过方法(1)和( 中的任意一个或者其组合来进行局部刻蚀或抛光处理。例如，如 果仅条带区域在局部刻蚀或抛光处理之后未取得预定的形貌，则通过方法(1)再次进行局 部刻蚀或抛光。如果仅中央方形区域在局部刻蚀或抛光处理之后未取得预定的形貌，则通 过方法( 再次进行局部刻蚀或抛光。如果两者都未取得预定的形貌，则通过方法(1)和 (2)的组合再次进行局部刻蚀或抛光。另一方面，如果仅起始玻璃基板的条带区域未取得预定的形貌，则优选仅将方法 (1)应用于第一局部刻蚀或抛光。如果仅起始玻璃基板的中央方形区域未取得预定的形貌， 则优选仅将方法(2)应用于第一局部刻蚀或抛光。在本发明的一个实施例中，其中如上所述地根据基于平坦度测试仪所测量的坐标 数据对每一区域计算的去除量，施行等离子刻蚀，将等离子产生壳体放置在所选择的将要 去除的表面位点上方，刻蚀气体流动，于是等离子体内生成的中性自由基各向同性地攻击 玻璃基板表面，由此刻蚀被攻击的区域。其中未放置等离子产生壳体并因此未产生等离子 体的部分不被刻蚀，即使刻蚀气体撞击该部分。这使得能够实现局部等离子刻蚀。根据起始玻璃基板的表面形貌确定等离子产生壳体的移动速度。可以通过控制该 移动速度以使得在需要大的去除量的位点处慢而在需要小的去除量的位点处快，由此控制 刻蚀量。当等离子产生壳体在起始玻璃基板上移动时，根据起始玻璃基板表面上的需要的 去除量来控制等离子产生壳体的移动速度，由此可以将基板处理成期望的形貌。注意，根据玻璃基板的表面部分需要的去除量来控制等离子产生壳体的移动速度 的方法优选是计算机辅助的控制方法。由于等离子产生壳体的移动是相对于基板而言的， 因此可以使等离子产生壳体移动或使基板本身移动。所述等离子产生壳体可以基于任何期望的系统，例如如下的系统，其中将玻璃基 板设置在一对电极之间，施加高频电以在基板和电极之间产生等离子体，并使刻蚀气体通 过等离子体以生成自由基；或者如下的系统，其中使刻蚀气体通过波导管，振荡微波以产生 等离子体，并将由此生成的自由基流施加到基板表面。可以采用这些系统中的任意一个系 统。根据玻璃基板的类型来选择刻蚀气体，并且在硅玻璃基板的情况下，优选从卤素 化合物气体以及包括卤素化合物的气体混合物中选择。适合的卤素化合物包括四氟甲烷、 三氟甲烷、六氟乙烷、八氟丙烷、十氟丁烷、氟化氢、六氟化硫、三氟化氮、四氯化碳、四氟化 硅、三氟氯甲烷、以及三氯化硼。两种或更多种卤素化合物的气体混合物以及卤素化合物和 惰性气体(诸如氩)的气体混合物也是有用的。等离子刻蚀过的玻璃基板的表面可能被粗糙化或者包括受损的工作层，这取决于 等离子刻蚀条件。在这种情况下，可以在等离子刻蚀之后，进行极短时间的、对平坦度没有 或者几乎没有实质性影响的抛光。该抛光可以是任何公知的抛光技术，诸如，成批次的旋转 双面抛光和单晶片的旋转单面抛光。在本发明的实施例中，根据基于平坦度测试仪所测量的坐标数据计算的每一区域 中的去除量，进行利用小尺寸旋转加工工具的局部抛光，一旦小尺寸旋转加工工具的工作 (抛光)部分与起始玻璃基板的表面接触，则使该工作部分旋转，并跨所述表面扫描，以进 行基板表面的抛光。小尺寸旋转加工工具可以是任何期望的工具，只要其工作部分是具有抛光能力的旋转部件即可。示例性的小尺寸旋转加工工具包括直接放置在基板上方的、在 压力下被垂直地迫向基板的、且绕与基板表面垂直的轴旋转的小尺寸抛光板，以及安装在 小尺寸磨床上的旋转加工工具，其中所述工具在压力下被倾斜地迫向基板。对于加工工具 的材料，至少其工作部分包括绿色碳化硅(GC)研磨剂、白色熔融氧化铝(WA)研磨剂、金刚 石研磨剂、铈研磨剂、铈盘、橡胶接合的粉盒(compact)、抛光毡皮(felt buff)、聚氨酯、或 其他能够对工件进行加工去除的材料。所述旋转工具的工作部分可以具有从圆形或盘、环 形、圆柱形、炮弹形和桶形形状中选择的任何期望的形状。为了加工，加工工具与基板之间的接触面积是重要的。具体的，接触面积为1至 500mm2，优选为2. 5至100mm2，并且更优选为5至50mm2。在突起部分是空间波长的精细波动 的情况下，较大的基板接触面积导致甚至位于所感兴趣的突起部分之外的区域的抛光，未 能消除波动，并且导致平坦性的中断。在对接近端部的基板表面进行加工的情况下，较大的 工具的不便利之处在于如果工具部分地移动到基板外，则基板的其余接触部分可能接收 到增加的压力，这使得平坦加工变得困难。如果接触区域太小，则可能施加了过度的压力， 导致了损伤，并且可能使得基板上的行程距离增加，使得部分抛光时间变长。在通过使小尺寸旋转加工工具与突起位点的表面部分接触来进行抛光时，优选在 共存有研磨剂浆料的情况进行该加工。当小尺寸旋转加工工具在基板之上移动时，可以根 据起始玻璃基板的表面上的突起的高度来控制加工工具的移动速度、旋转速度以及接触压 力中的任意一个或更多个。于是，可以获得具有高平坦度的玻璃基板。适合的研磨剂颗粒包括硅石、氧化铈、刚玉(alimdum)、白刚玉(WA)、氧化铝/氧 化锆、氧化锆、SiC、金刚石、氧化钛、以及氧化锗。它们优选具有IOnm至IOym的颗粒尺寸， 并且典型地被用作水浆料。加工工具的移动速度可以在宽的范围上改变，尽管其通常在1 至100mm/S的范围中选择，然而并不限于此。加工工具的工作部分优选以100至IOOOOrpm 的旋转速度操作，优选以1000至8000rpm，更加优选以2000至7000rpm的旋转速度操作。 较低的旋转速度可能导致低的加工速率，至基板加工完成需要更长的时间。较高的旋转速 度可能导致快的加工速率或更多的工具磨损、使得平坦度控制困难。优选地，加工工具的工 作部分在1至lOOg/mm2 (更优选为10至100g/mm2)的压力下与基板接触。较低的压力可能 导致低的加工速率，至基板加工完成需要更长的时间。较高的压力可能导致快的加工速率 使得平坦度控制困难，并在异物微粒被引入到工具或浆料时导致显著的损伤。可以使用计算机来实现根据起始玻璃基板的表面上的突起的高度来控制部分加 工(抛光)工具的移动速度。由于加工工具的移动是相对于基板而言的，因此，代替地，可 以移动基板本身。就加工工具的移动方向而言，可以将该结构配置为使工具基于基板表面 上假想的XY平面在X和Y方向中的任何方向上移动。将参考图5和6描述该结构。旋转 加工工具42倾斜地与基板41接触。假定该工具具有旋转轴43，并且轴43投影在基板表面 上的线或方向44是基板表面上的X轴。如图6中所示，旋转加工工具在X轴方向上向前扫 描，同时其在Y轴方向上的移动被固定。在工具到达基板的侧边端部时，工具在Y轴方向上 以精细的节距45移位。再一次地，工具在X轴方向上向后扫描，同时其在Y轴方向上的移 动被固定。该扫描操作反复进行直至整个基板表面被抛光。优选的，在旋转加工工具42的 旋转轴43对于基板41的法线倾斜的同时进行抛光。具体地，工具42的旋转轴43相对于 基板41的法线的角度在5°至85°的范围内，优选在10°至80°的范围内，更优选在15°至60°的范围内。如果该角度大于85°，则接触面积变得更大，并且由于所述结构，对整个 接触表面施加均勻一致的压力变得困难，并因此难以控制平坦度。如果该角度小于5°，则 工具近乎垂直于基板，存在所加工的轮廓变差的可能性，并且这种以恒定节距的轮廓图的 重叠不能导致平坦的表面。将小尺寸加工工具与基板接触的方法可以是调节某一高度处的工具以与基板接 触并使工具在该固定的高度处操作的方法，或者是通过气动控制(pneumatic control)来 控制压力以使工具与基板接触的方法。因为抛光速度变得恒定，通过维持恒定的压力来使 工具与基板接触的后一种方法是优选的。通过维持恒定的高度来使工具与基板接触的前一 种方法有时在平坦化方面失败，这是因为在加工操作期间由于磨损，工具的工作部分在尺 寸上会逐渐发生变化，并因此接触面积或压力变化，改变了加工操作期间的处理速率。就根据高度使基板表面的凸出或突起的部分平坦化的机制而言，上述示出的实施 例是一种这样的方法，其通过将加工工具的旋转速度和工具与基板表面的接触压力维持恒 定并以受控的方式改变工具的移动速度来实现平坦化。在另一实施例中，公开了一种这样 的方法，其通过以受控的方式改变加工工具的旋转速度和工具与基板表面的接触压力来实 现平坦化。如上抛光的基板可以具有0. 01至0. 5 μ m、优选0. 01至0. 3 μ m的平坦度F2 (F1 >在通过加工工具处理了基板表面之后，可以进行单基板抛光或双面抛光以提高最 终完成的表面的表面质量和缺陷质量。在其中进行精研抛光步骤的实施例中，在通过加工 工具处理了基板表面之后，为了提高被加工表面的表面质量和缺陷质量，优选的处理过程 如下。通过考虑由精研抛光步骤导致的形状变化，预先确定要由小尺寸旋转加工工具抛光 的去除量，以所述预定的去除量进行加工工具的抛光，并然后进行精研抛光步骤。于是，最 终完成的表面可以被同时具有期望的形貌和高的表面完整性。更特别的，即使在使用软加工工具时，如上述处理过的玻璃基板的表面有时也可 能被粗糙化或包括受影响的工作层。在这种情况下，可以在部分抛光之后以对平坦度不造 成实质性影响的程度施行非常短暂的抛光。另一方面，使用硬加工工具有时可能导致相对高程度的表面粗糙化或者受影响相 当深的工作层。在这样的情况下，根据后续的精研抛光的抛光参数预测表面形状会如何变 化，以及控制部分抛光的形状以抵消该变化，上述步骤是有效的。例如，如果预测到通过后 续的精研抛光步骤，整体基板变为凸的或突起的，则控制部分曝光步骤以预先精研为凹形。 然后，可以通过后续的精研抛光步骤将基板表面精研为期望的形状。可以通过如下步骤来预先估算将由后续的精研抛光步骤(例如，用于提高被加工 表面的表面质量和缺陷质量的抛光步骤)引起的表面形状的变化提供预备基板，并利用 表面形貌测量装置测量该预备基板在精研抛光步骤之前和之后的表面形状。基于该数据， 通过计算机来分析形状会如何变化。于是，目标形状为已经加上了与精研抛光步骤的形状 变化相反的形状变化的形状。以受控的方式通过局部抛光或刻蚀进行基板表面部分的去 除，以使得该玻璃基板可以具有目标形状。于是，最终的精研的表面变得更接近于所期望的 形状。例如，只要关注条带区域，那么所述方法可以包括计算调整去除量(已经从该调整去除量减去了与精研抛光步骤的形貌(形状)改变对应的量)；利用该调整去除量作为 在条带区域的局部抛光或刻蚀期间基板表面部分的去除量来去除基板表面部分；以及，之 后进行所述精研抛光步骤。局部抛光或刻蚀步骤之后的精研抛光步骤可以优选是双面抛光。在该抛光步骤的 结束时，两个条带区域优选都具有小于或等于ι. ο μ m的平坦度，并且中央方形区域优选具 有小于或等于0. 5 μ m的平坦度。例如，在光掩模坯的制作中，通过在如此获得的玻璃基板上淀积铬等的光屏蔽膜 来使用该玻璃基板。然后，通过将抗蚀剂涂覆在光屏蔽膜上，利用电子束等在抗蚀剂中印 刷期望的图案，对抗蚀剂膜进行显影，并通过抗蚀剂图案刻蚀光屏蔽膜，由此来处理光掩模 坯。这得到了其中限定有光透射区域和光屏蔽区域的光掩模。将该光掩模安装在曝光工具 中或步进式光刻机中，在那里以图像的方式对硅晶片上涂覆的抗蚀剂膜曝光。随后的以标 准方式的处理完成了半导体器件的制造。利用本发明的玻璃基板制造的光掩模具有如下的 优点在通过真空夹具或保持装置保持在曝光工具中时，光掩模经受其整体表面形貌的最 小改变，并维持高的平坦度。如上所述，在使玻璃基板经受利用小尺寸加工工具的局部抛光或局部刻蚀之后， 通过在其上淀积铬等的光屏蔽膜来制造光掩模坯。此时，可以通过铬等的光屏蔽膜中的应 力来改变玻璃基板的表面形状。在这样的情况下，可以通过预测表面形状如何被所述膜应 力改变并将利用小尺寸加工工具的局部抛光或局部刻蚀之后的形状控制为抵消该改变的 形状，由此可以制造其表面形状为期望的形状的光掩模坯。示例下面以说明的方式而不是限制的方式给出本发明的示例。示例 1制备具有152mm女152mm的方形主表面和6. 4mm厚度的石英基板。首先通过光干 涉型平坦度测试仪测量该石英基板的表面，发现一对条带区域的最小二乘表面的法线之间 包括的角度为19. 62秒，并且这两个条带区域之间的高度差为0.87 μ m。现在，对于一对条 带区域假定F1是一个条带区域的最小二乘平面，F2是另一条带区域的最小二乘平面，F3 是用于与主表面同延的主表面区域的最小二乘平面，不包括从四个侧边向内延伸2mm的外 周部分，但是包括所述的两个条带区域，与F3平行的平面F3’被设置为使得Fl的与条带区 域对等的区域的中心以及F2的与条带区域对等的区域的中心可以相对于F3’落在同一侧 上。于是，两个条带区域之间的高度差由从Fl的与条带区域对等的区域的中心到平面F3’ 绘制的法线的距离Dl和从F2的与条带区域对等的区域的中心到平面F3’绘制的法线的距 离D2之间的差的绝对值|D1-D2|表示。中央方形区域具有0.338 μ m的平坦度。在计算了包括条带区域的主表面区域的最小二乘平面与每一条带区域的实际表 面之间的差并根据该差确定必要的去除量之后，对条带区域执行等离子刻蚀。使用具有75mm直径的圆柱形电极的高频操作(150W)的等离子产生壳体。使用六 氟化硫作为刻蚀气体，并以lOOsccm的流量馈送。将等离子产生喷嘴与玻璃基板间隔2. 5cm 的距离。在这些条件下的处理速度被预先测量为3. 2mm/min。在与基板的最低廓形对应的 基板部分处，喷嘴的移动速度为20mm/sec。确定喷嘴在特定基板部分中的必要驻留时间，并 由此计算速度，进而获得喷嘴跨越该基板部分的移动速度。通过以所计算的速度移动喷嘴来进行处理。在等离子刻蚀之后，通过光干涉型平坦度测试仪再次测量基板表面。两个条带 区域的最小二乘平面的法线之间包括的角度为4. 23秒，这两个条带区域之间的高度差为 0. 13 μ m,并且中央方形区域具有0. 312 μ m的平坦度。示例 2制备具有152mm女152mm的方形主表面和6. 4mm厚度的石英基板。首先通过光干 涉型平坦度测试仪测量该石英基板的表面，发现一对条带区域的最小二乘表面的法线之间 包括的角度为38. 44秒，并且这两个条带区域之间的高度差为0. 74 μ m。如同示例1中那 样，两个条带区域之间的高度差由绝对值|D1-D2|表示。中央方形区域具有0.542 μ m的平 坦度。在计算了包括条带区域的主表面区域的最小二乘平面与每一条带区域的实际表 面之间的差并根据该差确定必要的去除量之后，对条带区域执行等离子刻蚀。此外，在计算 了中央方形区域的最小二乘平面与中央方形区域的实际表面之间的差并根据该差确定必 要的去除量之后，对中央方形区域执行等离子刻蚀。使用具有75mm直径的圆柱形电极的高频操作(150W)的等离子产生壳体。使用六 氟化硫作为刻蚀气体，并以lOOsccm的流量馈送。将等离子产生喷嘴与玻璃基板间隔2. 5cm 的距离。在这些条件下的处理速度被预先测量为3. 2mm/min。在与基板的最低廓形对应的 基板部分处，喷嘴的移动速度为20mm/sec。确定喷嘴在特定基板部分中的必要驻留时间，并 由此计算速度，进而获得喷嘴跨越该基板部分的移动速度。通过以所计算的速度移动喷嘴 来进行处理。在等离子刻蚀之后，通过光干涉型平坦度测试仪再次测量基板表面。两个条带区 域的最小二乘平面的法线之间包括的角度为13. 75秒，这两个条带区域之间的高度差为 0. 17 μ m,并且中央方形区域具有0. 040 μ m的平坦度。由于两个条带区域的最小二乘平面的法线之间包括的角度并未落在期望的范围 内，因此，再次地，在计算了包括等离子刻蚀的条带区域的主表面区域的最小二乘平面与每 一条带区域的实际表面之间的差并根据该差确定必要的去除量之后，对条带区域执行等离 子刻蚀。之后，通过光干涉型平坦度测试仪再次测量基板表面。两个条带区域的最小二乘 平面的法线之间包括的角度为2. 11秒，这两个条带区域之间的高度差为0. 11 μ m，并且中 央方形区域具有0. 026 μ m的平坦度。示例 3制备具有152mm女152mm的方形主表面和6. 4mm厚度的石英基板。首先通过光干 涉型平坦度测试仪测量该石英基板的表面，发现一对条带区域的最小二乘表面的法线之间 包括的角度为51. 63秒，并且这两个条带区域之间的高度差为1.48μπι。如同示例1中那 样，两个条带区域之间的高度差由绝对值|D1-D2|表示。中央方形区域具有1.467 μ m的平 坦度。在计算了包括条带区域的主表面区域的最小二乘平面与每一条带区域的实际表 面之间的差并根据该差确定必要的去除量之后，对条带区域执行等离子刻蚀。此外，在计算 了中央方形区域的最小二乘平面与中央方形区域的实际表面之间的差并根据该差确定必要的去除量之后，对中央方形区域执行等离子刻蚀。使用具有75mm直径的圆柱形电极的高频操作(150W)的等离子产生壳体。使用六 氟化硫作为刻蚀气体，并以lOOsccm的流量馈送。将等离子产生喷嘴与玻璃基板间隔2. 5cm 的距离。在这些条件下的处理速度被预先测量为3. 2mm/min。在与基板的最低廓形对应的 基板部分处，喷嘴的移动速度为20mm/sec。确定喷嘴在特定基板部分中的必要驻留时间，并 由此计算速度，进而获得喷嘴跨越该基板部分的移动速度。通过以所计算的速度移动喷嘴 来进行处理。在等离子刻蚀之后，通过光干涉型平坦度测试仪再次测量基板表面。两个条带区 域的最小二乘平面的法线之间包括的角度为12. 05秒，这两个条带区域之间的高度差为 0. 41 μ m,并且中央方形区域具有0. 561 μ m的平坦度。由于两个条带区域的最小二乘平面的法线之间包括的角度以及中央方形区域的 平坦度并未落在期望的范围内，因此，再次地，在计算了包括等离子刻蚀的条带区域的主表 面区域的最小二乘平面与每一条带区域的实际表面之间的差并根据该差确定必要的去除 量之后，对条带区域执行等离子刻蚀。之后，通过光干涉型平坦度测试仪再次测量基板表面。两个条带区域的最小二乘 平面的法线之间包括的角度为1. 94秒，两个条带区域之间的高度差为0. 11 μ m，并且中央 方形区域具有0. 031 μ m的平坦度。示例 4制备具有152mm女152mm的方形主表面和6. 4mm厚度的石英基板。首先通过光干 涉型平坦度测试仪测量该石英基板的表面，发现一对条带区域的最小二乘表面的法线之间 包括的角度为25. 45秒，并且这两个条带区域之间的高度差为0. 87 μ m。如同示例1中那 样，两个条带区域之间的高度差由绝对值|D1-D2|表示。中央方形区域具有0.338 μ m的平 坦度。在计算了包括条带区域的主表面区域的最小二乘平面与每一条带区域的实际表 面之间的差并根据该差确定必要的去除量之后，对条带区域执行等离子刻蚀。使用如下的局部抛光装置，其包括马达，安装在马达上用于旋转的小尺寸旋转 加工工具，以及用于驱动加工工具的气动装置。所述马达可商业获得，如由来自Nihon Seimitu Kikai Kosaku Co.，Ltd.的马达单元EPM-120和电源单元LPC-120构成的微马 达研磨机。所述加工工具可以商业获得，如来Nihon Seimitu Kikai Kosaku Co. , Ltd.的 20mm直径25mm的炮弹形抛光毡皮F3620。设置为使得加工工具与基板表面在5. Omm2的 接触面积上以大约50°的角度倾斜接触。通过以4000rpm的旋转速度和30g/mm2的压力操作加工工具，并使工具横跨工件， 由此在整个表面上对基板进行处理。如图6中的箭头所示的，通过与X轴平行地、在Y轴方 向上以0. 5mm的移位节距连续移动加工工具来执行加工。在这些条件下的处理速度被预先 测量为1. lmm/min。在与基板的最低廓形对应的基板部分处，加工工具的移动速度为50mm/ sec。确定喷嘴在特定基板部分中的必要驻留时间，并由此计算速度，进而获得喷嘴跨越该 基板部分的移动速度。通过以所计算的速度移动工具来进行处理。在部分抛光之后，通过光干涉型平坦度测试仪再次测量基板表面。两个条带区 域的最小二乘平面的法线之间包括的角度为3. 72秒，这两个条带区域之间的高度差为0. 14 μ m,并且中央方形区域具有0. 072 μ m的平坦度。示例 5使用十个与示例4的相同方法制备的基板作为预备基板。通过光干涉型平坦度测 试仪测量10个基板的每一个的表面形貌。使这些基板经受使用软皮革型抛光盘和胶体氧 化硅(colloidal silica)的最终抛光步骤(双面抛光)。在最终抛光之后，测量每一基板 的表面形貌。通过从最终抛光步骤之后的表面形貌的高度数据减去最终抛光步骤之前每一 基板的表面形貌的高度数据，并对10个基板的差求平均，来估算最终抛光步骤导致的形状 (形貌)变化。在使用软皮革型抛光盘和胶体氧化硅的最终抛光步骤趋于将基板表面形状 转变为凸形形状的同时，形状变化为0. 134 μ m的凸形形状。单独地，制备具有152mm女152mm的方形主表面和6. 4mm厚度的石英基板。首先 通过光干涉型平坦度测试仪测量该石英基板的表面，发现一对条带区域的最小二乘表面的 法线之间包括的角度为33. 13秒，并且这两个条带区域之间的高度差为0. 47 μ m。如同示例 1中那样，两个条带区域之间的高度差由绝对值|D1-D2|表示。中央方形区域具有0.34 μ m 的平坦度。接着，为了抵消作为最终抛光步骤期间的形状变化而估计的0. 134μπι的凸形 形状，考虑在最终抛光步骤期间所估算的形状变化，将与0. 134μπι的凸形形状相反的 0. 134 μ m的凹形形状添加到部分抛光条件。在这些条件下，执行如示例4中的利用小尺寸 旋转加工工具的部分抛光，以实现凹形形状。在部分抛光之后，通过光干涉型平坦度测试仪 再次测量基板表面。两个条带区域的最小二乘平面的法线之间包括的角度为8. 15秒，这两 个条带区域之间的高度差为0. 41 μ m,并且中央方形区域具有0. 102 μ m的平坦度。接着，在对于预备基板所采用的条件下，进行最终抛光步骤。在最终抛光和随后的 清洗和干燥之后，通过光干涉型平坦度测试仪测量基板表面，发现两个条带区域的最小二 乘平面的法线之间包括的角度为1.26秒，这两个条带区域之间的高度差为0. 14μπι，并且 中央方形区域具有0. 057 μ m的平坦度。在50nm的量级上缺陷的数目为22。
权利要求
1.一种与光掩模有关的玻璃基板，所述光掩模包括具有一对主表面的方形的玻璃基板 以及在被夹持在曝光工具的夹持部分处的该基板的一个表面上的图案化的光屏蔽膜，其中安放所述夹持部分的主表面由四个外围侧边限定，在该主表面上接近一对相对的侧边处限定两个条带区域，使得每一区域跨展在所述侧 边向内2mm至IOmm之间并与所述侧边平行地延伸，但是不包括从该侧边的纵向相对的端部 向内延伸2mm的端部部分，基于从任何公共参考平面到所述条带区域内的坐标点的距离，对所述两个条带区域中 的每一个计算最小二乘平面，所述两个条带区域的最小二乘平面的法线之间包括的角度为小于或等于10秒， 假定Fl是一个条带区域的最小二乘平面，F2是另一条带区域的最小二乘平面，F3是 用于与所述主表面同延的主表面区域的、不包括从四个侧边向内延伸2mm的外周部分、但 包括所述两个条带区域的最小二乘平面，则与F3平行的平面F3’被设置为使得Fl的与条 带区域对等的区域的中心以及F2的与条带区域对等的区域的中心能够相对于F3’落在同 一侧上，并且所述各条带区域具有高度差，所述高度差由从Fl的与条带区域对等的区域的 中心到平面F3’绘制的法线的距离Dl和从F2的与条带区域对等的区域的中心到平面F3’ 绘制的法线的距离D2之间的差的绝对值|D1-D2|表示， 所述条带区域之间的高度差小于或等于0. 5 μ m。
2.根据权利要求1所述的玻璃基板，其中所述两个条带区域均具有小于或等于1.0 μ m 的平坦度。
3.根据权利要求1所述的玻璃基板，其中与所述主表面同延且不包括从所述四个侧边 向内延伸IOmm的外周部分的中央方形区域具有小于或等于0. 5 μ m的平坦度。
4.根据权利要求1所述的玻璃基板，其是具有四个侧边的、厚度为6.35mm的硅玻璃基 板，每一侧边的长度为152mm。
5.一种制备方形玻璃基板的方法，所述基板用于通过在其一个表面上形成图案化的光 屏蔽膜来形成光掩模，所述方法包括以下步骤在该主表面上接近一对相对的侧边处限定两个条带区域，使得每一区域跨展在所述侧 边向内2mm至IOmm之间，并与所述侧边平行地延伸，但是不包括从该侧边的纵向相对的端 部向内延伸2mm的端部部分，限定与所述主表面同延的主表面区域，不包括从四个侧边向内延伸2mm的外周部分， 但是包括所述两个条带区域，基于从任何公共参考平面到所述区域内的坐标点之间的距离，计算用于所述主表面区 域的最小二乘平面，将所述主表面区域的最小二乘平面与所述两个条带区域中每一个的实际表面形貌进 行比较以确定差，根据所述差计算每一条带区域内的坐标点处的去除量，以及施行局部抛光或刻蚀以在每一条带区域中与所述去除量对应地进行基板表面部分的 去除。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述两个条带区域与所述主表面区域的最小二乘平面平行，基于从所述公共参考平面到所述条带区域内的坐标点的距离，对所述两个条带区域中 的每一个计算最小二乘平面，假定Fl是一个条带区域的最小二乘平面，F2是另一条带区域的最小二乘平面，F3是用 于所述主表面区域的最小二乘平面，则将与F3平行的平面F3’设置为使得Fl的与条带区 域对等的区域的中心以及F2的与条带区域对等的区域的中心能够相对于F3’落在同一侧 上，并且所述各条带区域具有高度差，所述高度差由从Fl的与条带区域对等的区域的中心 到平面F3’绘制的法线的距离Dl和从F2的与条带区域对等的区域的中心到平面F3’绘制 的法线的距离D2之间的差的绝对值|D1-D2|表示，所述方法进一步包括以下步骤计算每一条带区域的期望形貌，所述期望形貌确保所述条带区域之间的高度差等于零 (0)，以及根据每一条带区域的期望形貌与每一条带区域的实际表面形貌之间的差，确定所述主 表面区域的最小二乘平面与每一条带区域的实际表面形貌之间的差。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述每一条带区域的期望形貌是所述主表面区域 的最小二乘平面。
8.根据权利要求5所述的方法，进一步包括以下步骤限定与所述主表面同延且不包括从所述四个侧边向内延伸IOmm的外周部分的中央方 形区域，基于从所述公共参考平面到所述区域内的坐标点的距离，计算用于所述中央方形区域 的最小二乘平面，将所述中央方形区域的最小二乘平面与所述中央方形区域的实际表面形貌进行比较， 以确定差，根据所述差计算所述中央方形区域内的坐标点处的去除量，以及施行局部抛光或刻蚀以在所述中央方形区域中与所述去除量对应地进行基板表面部 分的去除。
9.根据权利要求5所述的方法，进一步包括以下步骤在所述局部抛光或刻蚀步骤之后进行双面抛光以使得所述各条带区域均具有小于或 等于Ι.Ομπι的平坦度。
10.根据权利要求5所述的方法，进一步包括以下步骤在所述局部抛光或局部刻蚀步骤之后进行双面抛光以使得所述中央方形区域具有小 于或等于0.5μπι的平坦度。
11.根据权利要求5所述的方法，其中在所述局部抛光或刻蚀步骤之后，执行抛光步骤 以提高被处理的基板表面的表面质量和缺陷质量，所述抛光步骤是在执行了以下步骤之后执行的预先估算所述抛光步骤之前和之后所述条带区域的形貌改变；通过减去与所述形貌改 变对应的量来计算调整去除量；以及施行每一条带区域的局部抛光或刻蚀，利用所述调整 去除量作为在局部抛光或刻蚀步骤期间待去除的基板表面部分的量，从而去除所述基板表 面部分。
12.根据权利要求5所述的方法，其中所述玻璃基板是具有四个侧边和厚度为6.35mm的硅玻璃基板，每一侧边的长度为152mm。
全文摘要
提供了一种形成光掩模的玻璃基板，其具有方形主表面，其中在该主表面上限定两个条带区域，使得每一区域跨展在侧边内2mm至10mm之间并且不包括从该侧边的相对的端部向内延伸2mm的端部部分，对两个条带区域中的每一个计算最小二乘平面，两个条带区域的最小二乘平面的法线之间包括的角度在10秒内，并且两个条带区域之间高度差为直至0.5μm。
文档编号H01L21/027GK102096311SQ201010582088
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月10日 优先权日2009年12月11日
发明者原田大实, 柴野由纪夫, 森川护, 竹内正树 申请人:信越化学工业株式会社