マスクブランク用ガラス基板の製造方法、マスクブランクの製造方法、転写用マスクの製造方法、および半導体デバイスの製造方法
【課題】ガラス基板の内部欠陥による蛍光部画像が黄色・橙色系の画像でもそのエッジを検出して内部欠陥の検出精度を高める。
【解決手段】マスクブランク用ガラス基板の製造時に、２つの主表面と４つの端面を有するガラス基板を準備する基板準備工程と、いずれかの面から波長２００ｎｍ以下の検査光をガラス基板内に導入して内部欠陥を検出する欠陥検査工程とを有するマスクブランク用ガラス基板の製造方法であって、欠陥検査工程は、いずれかの面から前記ガラス基板をカラー撮影し、当該カラー撮影画像の赤センサからの画像データのみを２倍にして微分法により光量差を求める処理を含む画像処理を行うことで、検査光によって、ガラス基板の内部欠陥から発生する蛍光の有無を判定し、蛍光が無いと判定されたガラス基板を選定する。
【解決手段】マスクブランク用ガラス基板の製造時に、２つの主表面と４つの端面を有するガラス基板を準備する基板準備工程と、いずれかの面から波長２００ｎｍ以下の検査光をガラス基板内に導入して内部欠陥を検出する欠陥検査工程とを有するマスクブランク用ガラス基板の製造方法であって、欠陥検査工程は、いずれかの面から前記ガラス基板をカラー撮影し、当該カラー撮影画像の赤センサからの画像データのみを２倍にして微分法により光量差を求める処理を含む画像処理を行うことで、検査光によって、ガラス基板の内部欠陥から発生する蛍光の有無を判定し、蛍光が無いと判定されたガラス基板を選定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長２００ｎｍ以下の露光光によるパターニングに適応したマスクブランク用ガラス基板の製造方法、マスクブランクの製造方法、転写用マスクの製造方法、および半導体デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、フォトリソグラフィ技術を用いたパターンニングにおける更なるパターン微細化の要望が高まっており、これに対応するため、パターニングに用いる露光光の短波長化及び高出力化が進んでいる。具体的には、露光波長１９３ｎｍｎのＡｒＦエキシマレーザー等の波長が２００ｎｍ以下のレーザー光が用いられるようになってきている。
【０００３】
フォトリソグラフィ技術では、ガラス基板上にパターンが形成された薄膜を備えた構成の転写用マスクを用い、転写用マスクを透過した露光光を対象物（半導体ウェハ上のレジスト膜等）に照射することでパターンが転写される。転写用マスク及びその原板となるマスクブランクに用いられるガラス基板には、露光光の光量低下を引き起こす光学的不均一領域がないものを使用する必要がある。マスクブランク用基板に光学的不均一領域が存在すると、このマスクブランク用基板を用いて製造された転写用マスクに露光光を照射してパターン転写を行なうとき、ガラス基板に入射した露光光が光学的不均一領域で一部吸収されるため、局所的に透過率が低下する。そして、その光量が低下した露光光が薄膜パターンのない部分（光透過部）を通過するような位置関係にあった場合、光透過部を通過した露光光の光量が低下しているため、転写対象物のウェハ上のレジスト膜を十分に感光させることができなくなる。その結果、レジスト膜に転写された転写パターンに欠陥が生じ、転写精度が低下して、露光転写不良を発生させることになる。
【０００４】
これまで、マスクブランクに用いられるガラス基板の製造時には、光学的不均一領域を内部欠陥と見なして、内部欠陥が存在しないガラス基板を選定する欠陥検査が行われている。しかし、ＫｒＦエキシマレーザー等の波長２００ｎｍ超のレーザー光を露光光に適用する場合には透過率低下は生じないが、ＡｒＦエキシマレーザーをはじめとする波長２００ｎｍ以下の高エネルギーのレーザー光を露光光に適用した場合には透過率の低下が生じる光学的不均一領域である内部欠陥が存在することが近年明らかになった。このタイプの内部欠陥は、波長２００ｎｍ以下の露光光を吸収する特性のほかに、蛍光を発する特性も有していることが判明している。
【０００５】
マスクブランクに用いられるガラス基板は、一般的に表裏の２つの主表面と、その主表面に対して直交する４つの側面を有する矩形の板状であり、例えば、主表面が約１５２ｍｍ角の矩形の場合、約６．３ｍｍの厚さを有する。この板状のガラス基板の内部欠陥を検査する場合、ガラス基板のいずれかの側面から波長２００ｎｍ以下の検査光を入射させ、その入射させた側面と直交するいずれかの主表面から画像解析用のＣＣＤカメラで撮像し、得られた画像を解析する。このときの解析には、波長が２００ｎｍ以下のレーザー光を入射させると、ガラス基板に内部欠陥がある場合には、その内部欠陥部では吸収した露光光が変換されて蛍光が発せられることを利用する。このように、２００ｎｍ以下のレーザー光に対して蛍光を発する現象の有無により内部欠陥を検出する方法が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−８６０５０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＣＣＤカメラで内部欠陥から発生する蛍光の形状を撮像する場合、内部欠陥がどこに存在しているかは予め判明しておらず、また、ＣＣＤカメラ等の画素数は限られているので、ガラス基板の主表面全体を低倍率で一度に撮像する方法か、ガラス基板の主表面を複数領域に分割して高倍率で撮像する方法のいずれかを用いる必要がある。ところが、低倍率でガラス基板の主表面全体を一度に撮像する場合、内部欠陥から発する蛍光の光量が基本的に小さいので、全体に対する内部欠陥の相対的な蛍光領域および蛍光量が非常に小さくなり内部欠陥を検出できない場合がある。従って、一般的に複数領域に分割して高倍率で撮像する方法が用いられる。
【０００８】
また、撮像した画像を画像解析装置で解析して内部欠陥を検出する際には、画像に写っている内部欠陥のなるべく正確な形状を認識する必要がある。しかし、内部欠陥に混入した蛍光を発生させる不純物は、密度が高く集中して混入している場合ばかりでなく、密度が低く拡散して混入している場合がある。その場合の内部欠陥の領域は、ぼやけたモヤ状の画像となる。また、密度が高く混入した不純物についても、その蛍光の発光箇所に撮像した画像のフォーカスが合っていない場合には、その内部欠陥の領域は、ぼやけたモヤ状の画像となる。
【０００９】
一方、波長２００ｎｍ以下のレーザー光を入射させた場合に板状ガラス基板の内部欠陥からは多様な発色で蛍光が発せられる。確認されているだけでも、青白色系、黄色・橙色系の蛍光が認められている。この蛍光色の違いは、内部欠陥に混入した不純物の元素の相違であると考えられている。例えば、青白色系の蛍光の場合は、アルミニウムやカルシウム等が内部欠陥に存在することに起因すると考えられ、黄色・橙色系の蛍光の場合は、鉄やマンガン等が内部欠陥に存在することに起因すると考えられる。
【００１０】
これらの内部欠陥に存在する不純物の元素は、板状ガラス基板に内部欠陥を発生させる原因になっていると考えられる。従って、蛍光色の違いから内部欠陥を発生させる原因物質を特定できることは、品質改善のためにその特定物質の混入の原因を解析する際に有益である。例えば、内部欠陥に存在する不純物の元素は、合成石英のガラスインゴットを製造する段階で混入すると考えられるので、原因物質を特定することで、その特定物質が使用されている製造工程までの混入経路のトラッキングを容易にできる。
【００１１】
また、内部欠陥の蛍光色の違いを判別するためには、撮像装置としてカラーの撮像素子（例えば、カラーＣＣＤカメラ）を用いる必要がある。カラーＣＣＤカメラは、例えば、入射する蛍光をハーフミラー等で３分割し、その３分割した光量の蛍光を赤、青、緑の光の３原色の各カラーフィルタで３原色の各蛍光にし、その３原色の各蛍光を各色のＣＣＤで受光して、その受光した各信号を再合成した画像信号を出力する。つまり、カラーＣＣＤカメラは、入射画像を一旦、３原色に色分解して取り込んでから再合成した画像信号を出力する。カラー画像解析装置は、再合成された画像信号から得られた蛍光のカラー画像を解析する。
【００１２】
カラー画像解析装置で再合成された蛍光のカラー画像を解析する際には、蛍光色が、各カラーフィルタと同色である場合や、白色である場合には、合成された蛍光の光量低下の割合は小さいが、蛍光色が赤、青、緑の光の３原色の各カラーフィルタの中間色である場合は、複数のＣＣＤに分割受光されるため光量低下の割合が大きいという問題があった。
【００１３】
例えば、白色系の蛍光は、赤、青、緑の３つに分かれてもそれぞれの光量が多いため、合成された蛍光の光量低下の割合は小さい。また、青色系の蛍光は、蛍光の大部分が青のカラーフィルタを通過して青色受光用のＣＣＤで受光され、画像信号で処理される。従って、青色系の蛍光は、光学系で分割される割合が小さいため光量が多く、その光を受光するＣＣＤ面内の光量分布におけるピークが得られやすく、内部欠陥が検出しやすかった。
【００１４】
これに対して、黄色系又は橙色系の蛍光は、赤と緑のカラーフィルタを各々通過して赤と緑のＣＣＤで各々受光され、複数経路の画像信号で処理される。この場合、例えば、複数経路のカラーフィルタの通過時の光量減衰と、ＣＣＤの受光時の変換損失が両方の経路で発生するので、再合成した画像信号を出力する場合に信号出力が低下する割合が大きい。このため、黄色系又は橙色系の蛍光は、面内光量分布のピークが得られにくく、内部欠陥を検出しにくかった。
【００１５】
従って、本発明の目的は、上記の問題を解決して、蛍光色が黄色系又は橙色系のように赤と緑のカラーフィルタの中間色である場合でも、面内光量分布のピークを得やすく、内部欠陥を検出しやすいマスクブランク用ガラス基板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
（１）上記課題を解決するために、本発明に係るマスクブランク用ガラス基板の製造方法の一態様では、２つの主表面と４つの端面を有するガラス基板を準備する基板準備工程と、いずれかの面から波長２００ｎｍ以下の検査光を前記ガラス基板内に導入して、赤、青、緑の３原色に分割して撮影したカラー画像から内部欠陥を検出する欠陥検査工程とを有するマスクブランク用ガラス基板の製造方法であって、前記検査工程は、いずれかの面から前記ガラス基板をカラー画像で撮影し、当該カラー画像における赤又は緑のいずれか一方のレイヤの画像信号レベルを増大させる処理を含む画像処理を行うことで、前記検査光によって、前記ガラス基板の内部欠陥から発生する蛍光の有無を判定し、前記蛍光が無いと判定されたガラス基板を選定することを特徴とする。
【００１７】
上記した本態様では、カラー画像解析装置は、光の３原色の中の第１色用カラーフィルタを通過した光を受光したＣＣＤからの画像信号出力を所定倍に増幅した信号出力と、他のカラーフィルタを通過した光を受光したＣＣＤからの画像信号出力と合成し、合成された画像信号から得られたカラー画像について、隣接するピクセル間の光量差を微分（近接差分）処理で算出することで蛍光の有無を検出して解析する。
【００１８】
例えば、赤用ＣＣＤから取得した赤の画像信号出力を光量分布に従い２倍等の所定倍に増幅し、それと緑用ＣＣＤから取得した緑の画像信号出力と光量分布に従って合成する。そして、その合成した画像信号出力の光量分布を示す画像における、隣接するピクセル間の光量差を微分処理で算出し、解析することで黄色・橙色系の蛍光の有無を検出する。赤の画像信号出力を光量分布に従って増幅する倍率は、例えば、２倍にするとよい。その場合、合成した画像信号出力の光量分布は、橙色の光量分布になる。これにより、従来の画像解析では検出率が低かった黄色・橙色系の蛍光を検出しやすくできる。
【００１９】
（２）本発明に係るマスクブランク用ガラス基板の製造方法のその他の手段では、前記画像処理は、前記いずれか一方のレイヤの画像信号レベルを、再合成後のカラー画像のノイズレベルがスライスレベル以下の範囲で増大させる処理であることを特徴とする。
本手段では、一方のレイヤの画像信号レベルを、再合成後のカラー画像のノイズレベルがスライスレベルを超えない範囲内で増大させることで、赤、緑、青の全てのレイヤをノイズレベルがスライスレベルを超えない範囲内で均等に増大させる場合と比べて、増大させたレイヤと他のレイヤとの中間色の画像信号レベルの増大量を、再合成後のカラー画像のノイズレベルの増大量に対して相対的に大きくできる。これにより、増大させたレイヤの色（赤色）の蛍光発光箇所又は増大させたレイヤと他のレイヤとの中間色（黄色・橙色系）の蛍光発光箇所と、それらの周囲の非蛍光発光部との光量差が大きくなるので、黄色・橙色系の蛍光の発光箇所のエッジ部を検出しやすくなり、画像面内の光量分布のピークも検出しやすくなるので、内部欠陥の領域を特定しやすくできる。
【００２０】
（３）本発明に係るマスクブランク用ガラス基板の製造方法のその他の手段では、前記画像処理は、前記いずれか一方のレイヤの画像信号レベルを、２倍に増大させ、撮像画像の光量分布を作成する処理であることを特徴とする。
本手段では、赤又は緑のいずれか一方のレイヤの画像信号レベルを２倍に増大させることで、赤、緑、青の全てのレイヤをノイズレベルがスライスレベルを超えない範囲内で均等に増大させる場合と比べて黄色・橙色系の蛍光の光量差が明確に大きくなるので、黄色・橙色系の蛍光の発光箇所のエッジ部を検出しやすくなり、画像面内の光量分布のピークも検出しやすくなるので、内部欠陥の領域を特定しやすくできる。
【００２１】
（４）本発明に係るマスクブランク用ガラス基板の製造方法のその他の手段では、前記画像処理は、赤のレイヤの画像信号レベルを増大させる処理であることを特徴とする。
本手段では、赤のレイヤの画像信号レベルを増大させることで、赤、緑、青の全てのレイヤをノイズレベルがスライスレベルを超えない範囲内で均等に増大させる場合と比べて黄色・橙色系の蛍光の光量差が明確に大きくなるので、黄色・橙色系の蛍光の発光箇所のエッジ部を検出しやすくなり、画像面内の光量分布のピークも検出しやすくなるので、内部欠陥の領域を特定しやすくできる。
【００２２】
（５）本発明に係るマスクブランク用ガラス基板の製造方法のその他の手段では、前記検査光を導入する面は、前記ガラス基板の４つの端面のいずれかの端面であり、前記ガラス基板を撮影する面は、前記ガラス基板の２つの主表面のいずれかの主表面であることを特徴とする。
本手段では、ガラス基板の端面から検査光を導入し、主表面から撮影することで、ガラス基板の厚み方向が限定されるため、作動距離の短い高倍率の撮像が可能となる。そのため、微小な内部欠陥に起因する蛍光の受光量を増やすことができ、検出しやすくできる。
【００２３】
（６）本発明に係るマスクブランク用ガラス基板の製造方法のその他の手段では、前記検査光を導入する面と、前記ガラス基板を撮影する面は、鏡面に研磨されていることを特徴とする。
本手段では、マスクブランク用ガラス基板における検査光を導入する面（例えば、いずれかの端面）と撮影する面（例えば、いずれかの主表面）を鏡面に研磨することで、それらの境界面における検査光及び蛍光の散乱を抑制することができる。
【００２４】
（７）本発明に係るマスクブランクの製造方法は、上記（１）〜（６）のいずれかに記載のマスクブランク用ガラス基板の製造方法で製造されたマスクブランク用ガラス基板の主表面に、パターン形成用薄膜を形成する工程を有することを特徴とする。
本手段では、上記（１）〜（６）のいずれかに記載の方法で製造されたマスクブランク用ガラス基板の主表面上にパターン形成用薄膜を形成してマスクブランクを製造するので、マスクブランク用ガラス基板に波長２００ｎｍ以下のレーザー光でのみ発現する内部欠陥がなく、高品質のマスクブランクを提供できる。また、波長２００ｎｍ以下のレーザー光を検査光に用いてマスクを検査する場合に歩留まりを悪化させることがない。
【００２５】
（８）本発明に係る転写用マスクの製造方法は、上記（７）に記載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前記パターン形成用薄膜に転写パターンを形成する工程を有することを特徴とする。
本手段では、上記（７）に記載のマスクブランクを用いるので、波長２００ｎｍ以下のレーザー光を検査光に用いて転写パターンを検査する場合に歩留まりを悪化させることがない。
【００２６】
（９）本発明に係る半導体デバイスの製造方法は、上記（８）に記載の転写用マスクを用い、半導体ウェハ上に回路パターンを形成することを特徴とする。
本手段では、上記（８）に記載の転写用マスクを用いるので、波長２００ｎｍ以下のレーザー光を露光光に用いて半導体ウェハ上に回路パターンを形成する場合に歩留まりを悪化させることがない。
【００２７】
（１０）本発明に係るマスクブランクの製造方法は、
２つの主表面と４つの端面を有するガラス基板の一方の主表面にパターン形成用薄膜を備えたマスクブランクに対し、いずれかの面から波長２００ｎｍ以下の検査光を前記ガラス基板内に導入して、赤、青、緑の３原色に分割して撮影したカラー画像から内部欠陥を検出する欠陥検査工程とを有するマスクブランクの製造方法であって、前記欠陥検査工程は、パターン形成用薄膜が形成されている面以外のいずれかの面から前記ガラス基板をカラー画像で撮影し、当該カラー画像における赤又は緑のいずれか一方のレイヤの画像信号レベルを増大させる処理を含む画像処理を行うことで、前記検査光によって前記ガラス基板の内部欠陥から発生する蛍光の有無を判定し、前記蛍光が無いと判定されたマスクブランクを選定することを特徴とする。
【００２８】
本手段では、マスクブランクを検査する際に、パターン形成用薄膜が形成されている面以外のいずれかの面から前記ガラス基板をカラー画像で撮影し、そのカラー撮影画像に対して赤又は緑のいずれか一方のレイヤの画像信号レベルを増大させる処理を含む画像処理を行った画像から微分法により光量差を求めて蛍光の有無を判定し、マスクブランクを選定するので、主表面にパターン形成用薄膜を備えたマスクブランクについても、波長２００ｎｍ以下のレーザー光でのみ発現する内部欠陥を検査で発見することができ、波長２００ｎｍ以下のレーザー光を検査光に用いてマスクを検査する場合に歩留まりを悪化させることがない。
【００２９】
（１１）本発明に係るマスクブランクの製造方法のその他の手段は、前記画像処理は、前記いずれか一方のレイヤの画像信号レベルを、再合成後のカラー画像のノイズレベルがスライスレベル以下の範囲で増大させ、撮像画像の光量分布を作成する処理であることを特徴とする。
【００３０】
本手段では、一方のレイヤの画像信号レベルを、再合成後のカラー画像のノイズレベルがスライスレベルを超えない範囲内で増大させることで、赤、緑、青の全てのレイヤをノイズレベルがスライスレベルを超えない範囲内で均等に増大させる場合と比べて、増大させたレイヤと他のレイヤとの中間色の画像信号レベルの増大量を、再合成後のカラー画像のノイズレベルの増大量に対して相対的に大きくできるので、黄色・橙色系の蛍光の発光箇所のエッジ部を検出しやすくなり、画像面内の光量分布のピークも検出しやすくなり、内部欠陥の領域を特定しやすくできる。
【００３１】
（１２）本発明に係るマスクブランクの製造方法のその他の手段は、前記画像処理は、前記いずれか一方のレイヤの画像信号レベルを、２倍に増大させ、撮像画像の光量分布を作成する処理であることを特徴とする。
本手段では、赤又は緑のいずれか一方のレイヤの画像信号レベルを２倍に増大させることで、黄色・橙色系の蛍光の発光箇所のエッジ部を検出しやすくなり、画像面内の光量分布のピークも検出しやすくなるので、内部欠陥の領域を特定しやすくできる。
【００３２】
（１３）本発明に係る転写用マスクの製造方法は、上記（９）〜（１１）のいずれかに記載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前記パターン形成用薄膜に転写パターンを形成する工程を有することを特徴とする。
本手段では、上記（１０）〜（１２）のいずれかに記載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を用いるので、波長２００ｎｍ以下のレーザー光を検査光に用いて転写パターンを検査する場合に歩留まりを悪化させることがない。
【００３３】
（１４）本発明に係る半導体デバイスの製造方法は、上記（１２）に記載の転写用マスクを用い、半導体ウェハ上に回路パターンを形成することを特徴とする。
本手段では、上記（１３）に記載の転写用マスクを用いるので、波長２００ｎｍ以下のレーザー光を露光光に用いて半導体ウェハ上に回路パターンを形成する場合に歩留まりを悪化させることがない。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の製造方法によれば、蛍光色が黄色系又は橙色系のように赤と緑のカラーフィルタの中間色である場合でも、面内光量分布のピークを得やすく、内部欠陥を検出して内部欠陥の検出精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係るマスクブランク用ガラス基板の製造方法、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おける一実施の形態を示す製造工程図である。
【図２】本発明に係るガラス基板の欠陥検査装置における一実施の形態を示す図であり、（ａ）がクリーンルーム内に設置される欠陥検査装置を示す側面図であり、（ｂ）が欠陥検査装置の概略の全体構成を示す斜視図であり、（ｃ）が欠陥検査装置の機能ブロックを示すブロック図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）が図２のレーザー照射装置から導入されるＡｒＦエキシマレーザー光とマスクブランク用ガラス基板との位置関係を示す側面図であり、（ｃ）がマスクブランク用ガラス基板とＣＣＤカメラで検出可能な検出視野の関係を示す図である。
【図４】（ａ）は受光した点状欠陥を図２のコンピュータが画像処理して出力した画像を示す図であり、（ｂ）は受光したモヤ状欠陥を図２のコンピュータが画像処理して出力した画像を示す図である。
【図５】（ａ）は受光した点状欠陥の輝度値をＸ方向の画素毎に図２のコンピュータが画像処理して出力した輝度値のグラフを示す図であり、（ｂ）は受光したモヤ状欠陥の輝度値をＸ方向の画素毎に図２のコンピュータが画像処理して出力した輝度値のグラフである。
【図６】図２の増幅回路で本発明の増幅を実施する場合の一例の構成を示すブロック図である。
【図７】ＣＣＤカメラの信号処理回路で本発明の増幅を実施する第２実施形態の場合の一例の構成を示すブロック図である。
【図８】ＣＣＤカメラに黄色のセンサを追加して黄色・橙色系の蛍光の発光箇所のエッジ部を検出しやすくする第３実施形態の場合の一例の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
本発明の合成石英ガラス基板内の欠陥検査を実施するマスクブランク用ガラス基板の製造方法、マスクブランクの製造方法、転写用マスクの製造方法、および半導体デバイスの製造方法についての実施の形態を説明する前に、図１に基づき、各工程の概要について簡単に一例を示す。尚、以下の説明では、露光光及び検査光を、露光波長及び検査光波長が２００ｎｍ以下のＡｒＦエキシマレーザー光２５（波長：１９３ｎｍ、パルスレーザー)とする。
【００３７】
＜＜転写用マスクの製造方法＞＞
転写用マスクは、例えば、以下のように透光性の合成石英ガラス基板が、マスクブランク用ガラス基板、マスクブランクとなるように加工され、そのマスクブランク上の薄膜に、フォトリソグラフィ技術により転写パターンを形成して製造される。
【００３８】
＜基板準備工程＞
透光性の合成石英ガラスインゴットから、図１（ａ）に示す合成石英ガラス基板４が切り出されて製造される。合成石英ガラス基板４の寸法は、たとえば、約１５２ｍｍ×約１５２ｍｍ×約６．５ｍｍ、又は、約１５２．４ｍｍ×約１５２．４ｍｍ×約６．８５ｍｍである。合成石英ガラス基板４の上下の表面が、主表面５及び６であり、後工程において、薄膜パターン１３を形成するため薄膜（遮光膜）８が形成される。また、合成石英ガラス基板４の上下の主表面５及び６と、直行する各側面２、３、１８、１９（図２参照）との間に面取り加工が施されて面取り面（図３の５２及び５３）が形成される。
【００３９】
次に、合成石英ガラス板４の各側面２、３、１８、１９のうち、少なくとも１つの端面（例えば、図３の端面５１）は、ウェハ上のレジスト膜に露光転写する際に用いる露光光と同一波長である検査光（ＡｒＦエキシマレーザー光２５）を導入できる程度に鏡面になるように研磨される。また、内部欠陥から発せられる蛍光を検出するためにカメラで撮影される面についても、鏡面に研磨される。検査光を導入する面は、４つの端面および２つの主表面のいずれでもよい。いずれかの端面から検査光を導入する構成であると、導入された検査光が到達する基板の内部領域が広いため、検査光の光源を移動するステップ数が少なくできて好ましい。一方、いずれかの主表面から検査光を導入する構成であると、後述のとおり、いずれかの端面から検査光を導入した場合に面取り面によって検査光が到達しない領域が生じることを考慮する必要がなくなる。また、内部欠陥から発せられる蛍光をカメラで撮影する面も、４つの端面および２つの主表面のいずれでもよいが、いずれかの主表面から撮影した方が撮影した画像の鮮明度が高いため好ましい。なお、検査光がカメラに入射することで、カメラが破損するようなことがないように、検査光の光源とカメラの配置を調整したり、カメラと撮像する面との間に、検査光の波長をカットするが、内部欠陥から発せられる蛍光は透過する波長フィルタを設けるなどの対策を講じた装置構成も好ましい。
【００４０】
内部欠陥を検出する欠陥検査工程を行う目的のみを考慮するのであれば、合成石英ガラス基板４の前記の２つの面を鏡面に研磨すればよい。しかし、欠陥検査工程で内部欠陥が存在しないものとして選定された合成石英ガラス基板４を、マスクブランク用基板７として適用可能とするには、主表面５、６、各端面および各面取り面の全てを鏡面に研磨する必要がある。欠陥検査工程の前に、鏡面研磨されていなかった３つの端面を鏡面研磨する際、既に鏡面研磨されている端面の表面が荒らされる恐れがあるため、結局４つの端面全てを鏡面研磨することになる。また、カメラで撮影される面をいずれかの主表面とする場合、片方の主表面のみを高い平坦度であり、かつ鏡面に研磨することは困難であり、両方の主表面を同時に研磨する必要がある。さらに、欠陥検査の検出精度を考慮すると、内部欠陥から発せられる蛍光を検出するためにカメラで撮影される面は、いずれかの主表面とすることが望ましい。これらのことから、欠陥検査工程前に、２つの主表面５、６、各端面および各面取り面を全て鏡面に研磨することが望ましい。合成石英ガラス基板４の主表面５及び６の表面粗さＲａ（算術平均粗さ）を約０．５ｎｍ以下とし、端面２、３及び各面取り面の表面粗さＲａ（算術平均粗さ）を約０．０３μｍ以下とする。また、主表面５、６の表面粗さは、自乗平均平方根粗さ（Ｒｑ）で０．２ｎｍ以下が好ましい。
【００４１】
＜欠陥検査工程＞
合成石英ガラス基板４に対して転写精度に問題が生じる恐れのある内部欠陥（光学的不均一領域）を検出する欠陥検査を図２（ａ）〜（ｃ）で示した装置により行ない、内部欠陥が検出されなかった基板を選定し、マスクブランク用ガラス基板７（図１（ｂ）参照）を得る。なお、先の基板準備工程で、欠陥検査を行う合成石英ガラス基板４に鏡面に研磨されていない主表面、端面及び面取り面が存在する場合においては、内部欠陥が検出されなかったものとして選定された合成石英ガラス基板４に対し、主表面に対する精密研磨や超精密研磨や端面等の鏡面研磨を行って、マスクブランク用ガラス基板７を得る。
【００４２】
一般に、合成石英ガラスからなるマスクブランク用基板７のＡｒＦエキシマレーザー光に対する理論透過率は１００％（実際には表面反射等の影響があるため、実効透過率は９１％程度）である。上記したような露光光を吸収する内部欠陥が局所的に存在すると、露光光の透過光量が大きく低下する。そのため、転写用マスク１４のパターン形成用薄膜の透光部上に内部欠陥が存在すると、合成石英ガラス基板４に入射した露光光の透過光量が内部欠陥で大きく低下し、透光部から出射される露光光の光量も大きく低下する。その結果、露光転写先のウェハ上等に付加されたレジスト膜１０上の感光部分の露光量が不足し、露光転写不良を発生させる。このため、転写用マスク１４に使用される合成石英ガラス基板４には、そのような露光光の低下を発生させる内部欠陥が無いものを使用する必要があり、内部欠陥が存在しない合成石英ガラス基板４を選定する欠陥検査が行われる。
【００４３】
＜マスクブランク９形成工程＞
前記の欠陥検査工程で、内部欠陥がないと判定されたマスクブランク用ガラス基板７の主表面５にパターン形成用の薄膜（遮光膜）８を形成し、図１（ｃ）に示すマスクブランク９とする。薄膜（遮光膜）８は、例えばクロム、遷移金属シリサイド、又はタンタルを主成分とする材料などをスパッタリング（ＤＣスパッタ、ＲＦスパッタ、イオンビームスパッタ等）することにより形成する。
【００４４】
＜レジスト膜１０形成工程＞
マスクブランク９のパターン形成用の薄膜８の表面に、フォトレジスト液をスピン塗布した後、乾燥処理してレジスト膜１０を形成し、図１（ｄ）に示すレジスト膜付きマスクブランク１１とする。
【００４５】
＜レジストパターン１２形成工程＞
レジスト膜付きマスクブランク１１のレジスト膜に対し、所定の転写パターンを電子線描画・露光し、その後、露光されたレジスト膜１０に対して所定の露光後ベーク処理、現像処理、洗浄処理等を行なって、図１（ｅ）に示すようにレジストパターン１２を形成する。
【００４６】
＜レジストパターン１２形成工程＞
形成されたレジストパターン１２をマスクにしてドライエッチングを行ない、マスクで覆われていない領域の薄膜８を除去し、図１（ｆ）に示すようにレジストパターン１２の下に薄膜パターン１３を形成する。
【００４７】
＜転写用マスク１４形成工程＞
上部のレジストパターン１２を除去して、所定の洗浄工程を行い、マスクブランク用ガラス基板７上に薄膜パターン１３が形成された図１（ｇ）に示す転写用マスク１４を得る。
【００４８】
本発明に係るマスクブランク用ガラス基板７の製造方法、マスクブランク９の製造方法、転写用マスク１４の製造方法、および半導体デバイスの製造方法では、基板欠陥検査により、転写精度に問題が生じる恐れがある内部欠陥のないマスクブランク９用基板を選定できる。従って、それを用いて作製した転写用マスク１４でウェハ上のレジスト膜１０に転写パターンの露光転写を行うことができ、動作不良欠陥のない高品質の半導体デバイスを製造することができる。
【００４９】
＜本実施形態の内部欠陥（光学的不均一領域）を検出する欠陥検査＞
本実施形態の内部欠陥検査装置２０は、空気中に汚染物質の無い環境に設置される必要があるため、図２（ａ）に示すようにクリーンルーム４１内に設置されることが望ましい。これにより、マスクブランク９の製造時に大気（雰囲気）中に汚染物質が無い環境にでき、特に本実施形態における合成石英ガラス基板４の周辺の雰囲気から汚染物質を排除できる。合成石英ガラス基板４の表面（特に主表面５及び６）にレーザー光を吸収し発熱する原因物質が付着すると、本実施形態のように検査工程で合成石英ガラス基板４の端面へＡｒＦエキシマレーザー光２５を導入した場合、原因物質の発熱により合成石英ガラス基板４にダメージを生じさせる場合があるが、クリーンルーム４１内で製造することで、そのようなダメージを無くすことができる。
【００５０】
クリーンルーム４１は、フィルタ室４２の内部に形成される。クリーンルーム４１の内部空間Ａとフィルタ室４２とを区画する一方側の隔壁４５の上下方向の略中央位置にフィルタ（例えば活性炭を使用したケミカルフィルタ４４）が設置される。クリーンルーム４１の隔壁４５に対向する壁面には例えば格子形状の対向壁４６が設けられる。フィルタ室４２の底部とクリーンルーム４１の間には空気流通路４７が形成される。クリーンルーム４１の外側でフィルタ室４２の底部にはファン４３が設けられている。
【００５１】
ファン４３により空気流が発生して、フィルタ室４２の空気は隔壁４５のケミカルフィルタ４４を通過してクリーンルーム４１の内部空間Ａに入る。内部空間Ａに入った空気は、対向壁４６を通過して、クリーンルーム４１底部の空気流通路４７を通り、フィルタ室４２に戻されて循環する。クリーンルーム４１の内部空間Ａは、空気がケミカルフィルタ４４を通過して流入するので、汚染物質等の合成石英ガラス基板４に付着する原因物質が除去され、清浄な空気の雰囲気となって循環する。
【００５２】
クリーンルーム４１内で内部欠陥の検査をすることで、内部空間Ａにおいて汚染物質が除去され、合成石英ガラス基板４の表面、特に鏡面研磨された主表面５及び６に汚染物質が付着したり、堆積した付着物や堆積物が高エネルギーの光であるＡｒＦエキシマレーザー光２５を吸収して加熱され、合成石英ガラス基板４の表面を局所的に高温状態としてその表面にダメージを与える不具合を回避することができる。
【００５３】
クリーンルーム４１の内部空間Ａ内には、後述する内部欠陥検査装置２０の一部であるレーザー照射装置２１、ＸＹＺステージ２２及びＣＣＤカメラ２３、ＸＹＺステージ２２に載置された被検査体としての合成石英ガラス基板４が収容される。
【００５４】
内部欠陥検査装置２０は、レーザー照射装置２１、ＸＹＺステージ２２、ＣＣＤカメラ２３、コンピュータ２７とを有し、内部欠陥１６（パターン転写時に局部的な光学特性の変化を生じさせる光学的不均一領域）を感知または検出する。
【００５５】
＜内部欠陥検査装置２０の構成＞
レーザー照射装置２１は、ウェハ上のレジスト膜に露光転写する際に用いる露光波長と同一波長の光であるＡｒＦエキシマレーザー光２５を合成石英ガラス基板４の一方の端面５１から導入する光導入手段である。レーザー照射装置２１は、ＸＹＺステージ２２が合成石英ガラス基板４をＹ方向に移動させている間に、ＡｒＦエキシマレーザー光２５を合成石英ガラス基板４の端面５１におけるＹ方向（つまり端面５１の長手方向）の各位置から順次導入する。なお、合成石英ガラス基板４の側面２には、図３（ａ）、（ｂ）に記載したように、主表面５または６に直交する端面５１と、この端面５１と主表面５、６との間の面取り面５２及び５３とが設けられている。側面２の幅Ｗは、端面５１の幅Ｗ１、面取り面５２の幅Ｗ２、及び、面取り面５３の幅Ｗ３の和であり、例えばＷ＝６．３５ｍｍである。
【００５６】
面取り面５２および５３は端面５１に対して大きく傾斜した面であるため平行光のＡｒＦエキシマレーザー光を端面５１に対して垂直に当てても、面取り面５２および５３からはＡｒＦエキシマレーザー光を基板内部に屈折して導入する形になる。すなわち、合成石英ガラス基板４の厚さ方向の面取り面５２および５３の部分の基板内部に対して内部欠陥の検査ができないことになる。通常の入射の仕方ではＡｒＦエキシマレーザー光が導入できない基板内部領域にＡｒＦエキシマレーザー光が当たるようにするには、例えば、特開２０１０−１６０４５０に示すように、平行光のＡｒＦエキシマレーザー光をシリンドリカルで所定の発散角度の発散光にしてから端面５１から基板内部に導入する方法や、特開２０１０−１７５６５５に示すように、ＡｒＦエキシマレーザー光を端面５１の法線方向から主表面５、６のいずれかに傾けた方向で、端面５１から基板内部に導入する方法などを適用するとよい。このレーザー照射装置２１は、光源として、ビーム断面形状が７．０ｍｍ×４．０ｍｍ、１パルス当たりのエネルギーが６ｍＪ、単位面積あたりのエネルギーが２１．４ｍＪ／ｃｍ２、波長λ１（１９３ｎｍ）、周波数が１０００ＨｚのパルスレーザーであるＡｒＦエキシマレーザー光２５を使用するものであり、複数枚のシリンドリカルレンズを組み合わせた構成となっている。これにより、ＡｒＦエキシマレーザー光２５は、最適な発散角度、最適なビーム断面形状に調整されて、この側面２の端面５１に対し垂直に導入される。
【００５７】
ＸＹＺステージ２２は、図２（ｂ）に示したように合成石英ガラス基板４を載置し、載置された合成石英ガラス基板４を、レーザー照射装置２１から発せられるレーザー光に対してＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向にそれぞれ移動させることができる。
【００５８】
ＣＣＤカメラ２３は、図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、ＸＹＺステージ２２に載置された合成石英ガラス基板４の主表面５側に設置され、ＣＣＤ素子とこのＣＣＤ素子に撮像対象物からの蛍光１５を入力させる対物レンズ６１とを備え、図３（ｃ）に示すように合成石英ガラス基板４の一部領域９１〜９９の何れか一つを検出可能な検出視野２４を有する受光手段である。検出視野２４は、ＸＹＺステージ２２により合成石英ガラス基板４上を一部領域９１〜９６に沿って幅方向（つまり、レーザー照射装置２１から照射されるレーザー光の照射方向）に横方向走査され、その後、端面５１の幅方向とは直角方向に、次の横方向走査のために、一部領域９９の段まで縦方向走査される。ＣＣＤカメラ２３は、ＡｒＦエキシマレーザー光２５（波長λ１：１９３ｎｍ）によって合成石英ガラス基板４の内部欠陥１６等が発した波長λ１よりも長い波長の蛍光１５及び１７を、合成石英ガラス基板４のＹ方向の各位置で、合成石英ガラス基板４の主表面５側から受光する。
【００５９】
なお、本実施の形態のＣＣＤカメラ２３はカラー画像を取得可能なカメラであり、蛍光１５及び１７の明暗を三原色に分割して受光する。蛍光１５及び１７は、対物レンズ６１により集光され、分光プリズム６２により３つに分けられて、各々Ｒ（赤）のＣＣＤイメージセンサ６３、Ｇ（緑）のＣＣＤイメージセンサ６４、Ｂ（青）のＣＣＤイメージセンサ６５に入射する。各ＣＣＤイメージセンサ６３〜６５の出力は信号処理回路６６で増幅、Ａ／Ｄ変換、合成等が実施されて画像信号になりコンピュータ２７に出力される。また、対物レンズ６１は、合成石英ガラス基板４の厚み方向にフォーカスを合わせる機能を有している。
【００６０】
ＣＣＤイメージセンサ６３〜６５は、不図示の受光面に結像させた像の蛍光の明暗を電荷の量に光電変換し、信号処理回路６６でそれを順次読み出して電気信号に変換し、制御装置であるコンピュータ２７へ送信する。なお、本実施形態に係るＣＣＤカメラ２３では、受光素子をＣＣＤイメージセンサとしたが、本発明はそれに限られるものではなく、フォトレジスタ(photoresistor)をはじめとするその他の任意の光センサを用いることができる。
【００６１】
コンピュータ２７は、内部欠陥検査装置２０全体を制御すると共に、ＣＣＤカメラ２３にＵＳＢケーブル２６を用いて接続され、入力した画像信号から内部欠陥を検出する検出手段でもある。コンピュータ２７は、ＣＣＤカメラ２３から入力した画像信号を記憶回路７２に記憶する。その際には、例えば、画像の各画素の輝度値（光量値）を表示画像における各画素の並びと同様となるように蛍光の輝度分布画像データをチャート化して記憶する。その後コンピュータ２７は、記憶した画像信号を後述する図５（ａ）、（ｂ）に示したような所定のしきい値と比較し、輝度がしきい値のラインを上回るＸ座標の領域を検出し、その領域を合成石英ガラス基板４の内部欠陥１６の領域と判定する。なお、図５（ａ）、（ｂ）の横軸は、Ｘ方向（図２（ｂ）参照）の座標を示し、縦軸に輝度を示す。
【００６２】
なお、従来の方法で内部欠陥の領域判定をする場合、コンピュータ２７は、画素選択部７３により、記憶された各画素の値から一つを選択し、さらに例えば、その画素の隣の画素と、上の画素と、斜め上の画素の値も選択し、隣と上と斜め上の各隣接画素との間の値を微分回路７４で微分（近接差分）して光量の差を得ていた。近接差分で得られた値は、画像出力部７６から液晶画面等のディスプレイ７７に出力される。制御回路７１は、コンピュータ２７内の各部を制御すると共に、レーザー照射装置２１の出力と、ＸＹＺステージ２２の動作を制御するためのステージ制御部８１を制御する。
【００６３】
コンピュータ２７によるステージ制御部８１の制御方法としては、例えば、合成石英ガラス基板４の一部領域９１〜９９の各画像を順に取得するようにＸＹＺステージ２２を制御する。そして、一部領域９１〜９９の何れか一つの各位置においてＣＣＤカメラ２３が受光する蛍光１５及び１７の光量（輝度）を、合成石英ガラス基板４のＸ方向位置との関係で解析する。その際にコンピュータ２７は、蛍光１５及び１７の光量が所定しきい値以上の局所的な光量を有するかを判断し、蛍光１５が所定しきい値以上の局部的な光量であるなら、その蛍光１５の領域を内部欠陥１６と判断して、この内部欠陥１６の位置（合成石英ガラス基板４におけるＸ方向及びＹ方向の位置）を特定することで検出する。
【００６４】
＜内部欠陥検査装置２０の動作＞
以上のような内部欠陥検査装置２０の構成で、上記したようなコンピュータ２７による制御により、合成石英ガラス基板４中にＡｒＦエキシマレーザー光２５が導入されると、合成石英ガラス基板４中に内部欠陥（光学的な不均一性）１６が存在する場合、その内部欠陥１６からは、ＡｒＦエキシマレーザー光２５よりも長い波長の蛍光１５が、合成石英ガラス基板４の主表面５から放出される。一方、合成石英ガラス基板４の内部欠陥１６以外の領域からも、ＡｒＦエキシマレーザー光２５の波長よりも長い波長の蛍光１７が、合成石英ガラス基板４の主表面５から放出されるが、その量は蛍光１５のように多くなく、例えばこれが蛍光１５を検出する際のノイズレベルとなる。この蛍光１５及び１７をＣＣＤカメラ２３で受光し、コンピュータ２７でこの受光した蛍光１５及び１７の光量（輝度）の相違に基づき、内部欠陥１６を検出する。
【００６５】
＜内部欠陥１６：光学的不均一領域について＞
内部欠陥１６は、マスクブランク用ガラス基板７にＡｒＦエキシマレーザー光２５を導入したときに、欠陥となる局所に局部的な光学特性の変化を引き起こす。内部欠陥１６は、ＡｒＦエキシマレーザー光２５の波長よりも長い波長の蛍光１５を発する。
【００６６】
合成石英ガラス基板４に存在する内部欠陥１６（光学的不均一領域）のうち、露光波長が２００ｎｍ超の露光光源(例えば、ＫｒＦエキシマレーザー(露光波長：２４８ｎｍ))の場合には問題とならないが、ＡｒＦエキシマレーザー光２５(露光波長：１９３．４ｎｍ)のように露光波長が２００ｎｍ以下の露光光源の場合に問題となる内部欠陥１６がある。
【００６７】
これらの内部欠陥１６は、合成石英ガラス基板４からマスクブランク用ガラス基板７及びマスクブランク９を経て製造された転写用マスク１４と、露光波長が２００ｎｍ以下の上記露光光とを用いて、当該転写用マスク１４の薄膜パターン１３を被転写体に転写するパターン転写時に、いずれも局所又は局部的な光学特性の変化（例えば透過率の低下や位相差の変化）を生じさせ、パターン転写に悪影響を及ぼして転写精度を低下させるものとなる。そして最終的には、上記内部欠陥１６が原因で、被転写体（例えば、半導体デバイス）の転写パターン欠陥（半導体デバイスにおいては、回路パターン欠陥）となる。
【００６８】
それらの内部欠陥１６は、「局所脈理」、「内容物」、「異質物」等によって発生する。「局所脈理」は、合成石英ガラスの合成時に金属元素が合成石英ガラス中に微量に混入された領域である。転写用マスク１４のマスクブランク用ガラス基板７に当該局所脈理が存在すると、パターン転写時に約１０〜３０％の透過率低下が生じ、転写精度を低下させ、最終的には転写パターン欠陥となる。また、「内容物」は、金属元素が合成石英ガラス中に、局所脈理の場合よりも多く混入された領域である。転写用マスク１４のマスクブランク用ガラス基板７に当該内容物が存在すると、パターン転写時に約３０〜８０％の透過率低下が生じ、転写精度を低下させ、最終的には転写パターン欠陥となる。
【００６９】
「異質物」は、合成石英ガラス中に酸素が過剰に混入された酸素過剰領域であり、高エネルギーの光が照射された後は回復しない。転写用マスク１４のマスクブランク用ガラス基板７に異質物が存在すると、パターン転写時に約５〜１５％の透過率の低下が生じ、転写精度を低下させ、最終的には転写パターン欠陥となる。
【００７０】
パターン転写の際、転写パターン欠陥となる局部的で光学的な不均一性である内部欠陥１６は、「局所脈理」、「内容物」、「異質物」に限られるものではない。内部欠陥１６としては、検査光や露光光である２００ｎｍ以下の波長を有する光をマスクブランク用ガラス基板７に導入したとき、基板内部で局所又は局部的に発する蛍光による損出が８％／ｃｍを超える光学的な不均一性の部分とするとよい。従って、内部欠陥の検査工程では、マスクブランク用ガラス基板７内部の光の損失が８％／ｃｍ以下であるマスクブランク用ガラス基板７を選定すると良い。特に、位相シフトマスク用に使われるマスクブランク用ガラス基板７の場合は、マスクブランク用ガラス基板７内部の光の損失が３％以下であるものを検査工程で選定すると良い。
【００７１】
内部欠陥１６が発する蛍光１５の波長としては、２００ｎｍ超６００ｎｍ以下であり、この蛍光１５の色としては、紫（波長４００〜４３５ｎｍ）、青（波長４３５〜４８０ｎｍ）、緑青（４８０〜４９０ｎｍ）、青緑（４９０〜５００ｎｍ）、緑（５００〜５６０ｎｍ）、黄緑（５００〜５８０ｎｍ）、黄（５８０〜５９５ｎｍ）等が挙げられる。
【００７２】
＜内部欠陥１６が高密度異物による場合＞
混入異物による光学的不均一領域は、大きく分けて２種類に分類できる。その一つの種類が、図４（ａ）、図５（ａ）に示したように合成石英ガラス基板４内に高密度で混入異物が比較的小さな欠陥領域１０１に集中した状態の内部欠陥１６ａとして存在する場合である。その場合、ＡｒＦエキシマレーザー光２５を合成石英ガラス基板４に導入すると、内部欠陥１６ａの欠陥領域１０１からは図５（ａ）に示すように、所定しきい値よりも極端に多い局所的な光量の蛍光１５ａが発せられる。なお、図５（ａ）の横軸は合成石英ガラス基板４におけるＸ方向の画素位置を示し、縦軸は蛍光１５ａ及び１７の輝度を示す。この場合の発光領域１５１と、合成石英ガラス基板４の発光領域１５１以外の領域からの蛍光１７との光量差は、蛍光１５ａの光量が所定しきい値よりも大きくなる程度が大きいことから光量差も大きくなる。
【００７３】
コンピュータ２７は、蛍光１５ａ及び１７に基づく画像信号を微分回路７５等により画像処理して蛍光１５ａの隣接画素毎の光量差により発光領域１５１の外周端部を求めて、蛍光１５ａの発生部形状を解析すると共に、蛍光１５ａを発生する発光領域１５１の位置を検出し、且つ、その位置に欠陥領域１０１（光学的不均一領域：内部欠陥１６ａ）が存在することを検出する。そしてコンピュータ２７は、更に発光領域１５１内の局部的な光量が所定しきい値以上であることを検出し、内部欠陥１６ａが高密度異物による光学的不均一領域であることを判断する。この場合の微分回路７５における演算では、発光領域１５１内の局部的な光量が所定しきい値よりも非常に大きいことから、発光領域１５１の外周端部における画素毎の光量差も大きくなるので、隣同士の画素間の輝度値を微分（近接差分）した場合に、充分な光量差（変化率）を得ることができる。従って、蛍光による内部欠陥１６ａの特定、及び、光学的不均一領域の検出は容易である。
【００７４】
＜内部欠陥１６が低密度異物による場合＞
混入異物による光学的不均一領域のもう一種類が、図４（ｂ）、図５（ｂ）に示したように合成石英ガラス基板４内に低密度で混入異物が比較的大きな欠陥領域１０２に拡散した状態の内部欠陥１６ｂとして存在する場合である。その場合、ＡｒＦエキシマレーザー光２５を合成石英ガラス基板４に導入すると、内部欠陥１６ｂの欠陥領域１０２からは図５（ｂ）に示すように、所定しきい値よりも少しだけ多い局所的な光量の蛍光１５ｂが発せられる。なお、図５（ｂ）の横軸は合成石英ガラス基板４におけるＸ方向の画素位置を示し、縦軸は蛍光１５ｂ及び１７の輝度を示す。この場合の発光領域１５２と、合成石英ガラス基板４の発光領域１５２以外の領域からの蛍光１７との光量差は、蛍光１５ｂの光量が所定しきい値よりも大きくなる程度が小さいことから光量差も小さくなる。
【００７５】
コンピュータ２７は、蛍光１５ｂ及び１７に基づく画像信号を微分回路７５等により画像処理して蛍光１５ｂの隣接画素毎の光量差（例えば、図５（ｂ）の画素間隔Ｄ１の両端に位置する画素の各光量の差）により発光領域１５２の外周端部を求めて、蛍光１５ｂの発生部形状を解析すると共に、蛍光１５ｂを発生する発光領域１５２の位置を検出する。これによりコンピュータ２７は、その位置に欠陥領域１０２（光学的不均一領域：内部欠陥１６ｂ）が存在することを検出できる。そしてコンピュータ２７は、更に発光領域１５２内の局部的な光量が所定しきい値以上であることから、内部欠陥１６ｂが低密度異物による光学的不均一領域であると判断する。この場合の微分回路７５における演算では、発光領域１５２内の局部的な光量が所定しきい値よりも大きいがその差は小さいことから、発光領域１５２の外周端部における画素毎の光量差も小さくなる。従って、隣同士の画素間の輝度値を微分（近接差分）した場合に、光量差（変化率）も小さくなる。このため、蛍光による内部欠陥１６ｂの特定、及び、光学的不均一領域の検出は、上記した蛍光１５ａの発光領域１５１と比較して容易ではない。
【００７６】
さらに、上記したように本実施の形態のＣＣＤカメラ２３はカラーカメラであり、蛍光１５ｂの明暗が三原色に分割して受光されることから、例えば黄色又は橙色のような三原色の中間色である場合、その蛍光を蛍光１５ｃとすると、その蛍光１５ｃの輝度は、図５（ｂ）に示したようにしきい値よりも低いレベルに低下する場合がある。これは、例えば、蛍光１５ｃが黄色とすると、Ｒ（赤）のＣＣＤセンサ６３と、Ｇ（緑）のＣＣＤセンサ６４に分割受光され、各々のセンサで光が各色にフィルタリング、及び光電変換され、さらにＡ／Ｄ変換されてから合成されて画像信号として出力される際に、各段階の処理において損失が発生しているためである。従って、合成信号の黄色の画像信号の出力レベルは、例えば三原色の青色で同じ条件の画像信号の出力レベルよりも低くなり、発光領域の外周端部における画素毎の光量差も小さくなり、隣同士の画素間の輝度値を微分（近接差分）した場合に、光量差（変化率）が小さくなる場合がある。
【００７７】
また、混入異物による光学的不均一領域が蛍光１５ａのように高密度で混入異物が比較的小さな欠陥領域１０１に集中した状態の内部欠陥１６ａとして存在する場合であっても、その内部欠陥１６ａに対物レンズ６１のピントが合っておらず、対物レンズ６１の被写界深度のスペックにも入っていない場合、ＣＣＤカメラ２３から出力される画像信号は、ピントが合っていないことから、蛍光１５ｃと同様に発光領域の外周端部における画素毎の光量差も小さくなり、隣同士の画素間の輝度値を微分（近接差分）した場合に、光量差（変化率）が小さくなる場合がある。
【００７８】
＜本実施形態の特徴＞
本実施形態では、従来は検出が不可能であるか難しかった内部欠陥に対する欠陥検査に適している。例えば、ＣＣＤカメラ２３からの内部欠陥から発する蛍光を含んだ画像が、カラーＣＣＤで取得されたカラー画像であり、蛍光が黄色や橙色のような三原色の中間色であり、発光領域の外周端部における画素間の光量差が比較的小さい欠陥画像の場合について説明する。その場合、蛍光１５ｃの発光領域を検出することは、従来と同様に、ＣＣＤカメラ２３で取得した画像に対し、そのまま隣同士の画素間の輝度値を微分（近接差分）しても、光量差が少ないため困難である。そこで、本実施形態では、コンピュータ２７の増幅回路７４の内部で、カラー画像における赤又は緑のいずれか一方のレイヤの画像信号レベルを増大させる処理を含む画像処理を、制御回路７１の指示により実施する。より詳細には、本実施形態では、検出対象の蛍光１５ｃが黄色又は橙色のような三原色の中間色であることから、三原色のＲ（赤）の信号を２倍にする。そして、そのＲ（赤）の信号をＧ（緑）の信号と合成して合成画像信号を得て、その赤信号２倍の合成画像信号を微分回路７５により画像処理して合成画像信号の隣接画素毎の光量差（例えば、図５（ｂ）の画素間隔Ｄ１、又はＤ４０の両端に位置する画素の各光量の差）により発光領域１５２の外周端部を求めて、蛍光１５ｂの発生部形状を解析すると共に、蛍光１５ｂを発生する発光領域１５２の位置を検出する。このようにして、検査光（ＡｒＦエキシマレーザー光２５）によって、合成石英ガラス基板４の内部欠陥から発生する蛍光１５ｃの有無を判定し、蛍光１５ｃが無いと判定された合成石英ガラス基板４を選定することができる。
【００７９】
なお、同様にして三原色のＧ（緑）の信号を２倍に増幅しても良い。その場合、Ｇ（緑）の信号を２倍にすると、青色系の蛍光も２倍となる。しかしながら、検出対象の蛍光１５ｃが青色系の場合、青色系はＢ（青）センサ６５の単独センサで充分に検出でき、そのため減衰が黄色又は橙色系よりも少ない。従って、青色系は本発明により増幅する必要性が黄色又は橙色系よりも少なく、余計な増幅をしてしまう場合がある。白色については、全てのセンサのレベルが高くなるため、この場合も本発明により増幅する必要性が黄色又は橙色系よりも少なく、余計な増幅をしてしまう場合がある。
【００８０】
増幅回路７４の内部は、例えば図６に示したように、受信回路２０１、Ｒ（赤）増幅回路２０２、Ｇ（緑）増幅回路２０３、Ｂ（青）増幅回路２０４、合成回路２０５、送信回路２０６を有する。受信回路２０１は、記憶回路７２から画素選択部７３により選択された各画素の蛍光値を受信してＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号に分割して出力する。Ｒ増幅回路２０２は、Ｒ信号を制御回路７１の指示に従い所定倍率に増幅する。Ｇ増幅回路２０３は、Ｇ信号を制御回路７１の指示に従い所定倍率に増幅する。Ｂ増幅回路２０４は、Ｂ信号を制御回路７１の指示に従い所定倍率に増幅する。合成回路２０５は、増幅されたＲ信号、Ｇ信号、及びＢ信号を合成して赤信号２倍の合成画像信号を生成する。送信回路２０６は、赤信号２倍の合成画像信号を微分回路７５に送信する。
【００８１】
制御回路７１は、Ｒ（赤）増幅回路２０２、Ｇ増幅回路２０３、Ｇ増幅回路２０４でＲ、Ｇ、Ｂの各信号を所定倍率に増幅する場合に、合成回路２０５で再合成された後の赤信号２倍の合成画像信号のノイズレベルが、しきい値であるスライスレベル以下の範囲内に収まるように増幅倍率を決定して各増幅回路に指示を出力する。特に本実施形態の制御回路７１は、Ｒ（赤）増幅回路２０２で増幅されたＲ信号が、Ｇ増幅回路２０３で増幅されたＧ信号又はＢ（青）増幅回路２０４増幅されたＢ信号の２倍であり、それらのトータルレベルがスライスレベル以下の範囲内に収まるように増幅倍率を決定して各増幅回路に指示を出力する。
【００８２】
制御回路７１が、赤のレイヤの画像信号レベルを上記のようにトータルレベルでスライスレベル以下の範囲内として、その中で他の色（緑、青）のレイヤの２倍に増大させることで、赤、緑、青の全色のレイヤをノイズレベルがスライスレベルを超えない範囲内で均等に増大させる場合と比べて黄色・橙色系の蛍光の光量差が明確に大きくでき、黄色・橙色系の蛍光の発光箇所のエッジ部を検出しやすくなり、画像面内の光量分布のピークも検出しやすくなるので、内部欠陥の領域を特定しやすくできる。
【００８３】
以上のように本実施形態のマスクブランク用ガラス基板７の製造方法では、基板を準備する工程で、２つの主表面と４つの端面を有する合成石英ガラス基板４を準備し、欠陥を検査する工程で、いずれかの面から波長２００ｎｍ以下の検査光を合成石英ガラス基板４内に導入し、内部欠陥を検出している。そして欠陥を検査する工程は、いずれかの面から合成石英ガラス基板４を撮影し、その撮影画像に対する画像処理を行う際に、カラー画像における赤のレイヤの画像信号レベルを、再合成後のカラー画像のノイズレベルがスライスレベル以下の範囲で、他のレイヤの２倍に増大させる処理を行っている。この蛍光の赤信号２倍の合成画像信号の差分の微分法による光量差により、合成石英ガラス基板４の内部欠陥から発生する蛍光を判別する。この発生した蛍光の判別を蛍光領域の端部に対して実施し、蛍光領域の範囲を検出し、それを内部欠陥の領域と認識することで、内部欠陥の有無を判定する。そして、蛍光領域（＝内部欠陥領域）が無いと判定された合成石英ガラス基板４を選定する。
【００８４】
上記したように内部欠陥から発する蛍光の画像には点状とモヤ状があり、点状の場合には、撮像した画像を解析する際の増幅処理に、従来の赤、緑、青の全てのレイヤをノイズレベルがスライスレベルを超えない範囲内で均等に増大させる増幅処理を用いても検出可能であるが、モヤ状の場合で、さらに黄色又は橙色系の蛍光をカラーのカメラで撮像する場合には、検出画像のモヤ状内部欠陥の輝度が検出しきい値以下になることがある。その場合、従来の赤、緑、青の全てのレイヤをノイズレベルがスライスレベルを超えない範囲内で均等に増大させる増幅処理では検出できない場合がある。そのため本実施形態のマスクブランク用ガラス基板の製造方法では、カラー画像における赤のレイヤの画像信号レベルを、再合成後のカラー画像のノイズレベルがスライスレベル以下の範囲で、他のレイヤの２倍に増大させる処理を採用する。
【００８５】
また、マスクブランク用ガラス基板７中の蛍光の発光箇所に対物レンズのフォーカスが合っておらず、被写界深度のスペックから外れている場合、例え内部欠陥の蛍光画像が点状であっても、内部欠陥のエッジがぼやけて不明確になることがある。この場合も蛍光の発光箇所のエッジ部の光量差が少なくなり、モヤ状の内部欠陥の場合と同様に、従来の蛍光の発光箇所のエッジ部の赤、緑、青の全てのレイヤを均等に増大させる増幅処理では検出が難しくなる。これに対して、被写界深度のスペック内となるように、フォーカシングを基板の厚み方向に複数段階に分けて撮像することも考えられるが、段階を増やす毎に検査工数が倍増するため現実的ではない。また、特に内部欠陥が存在することで問題が大きくなるのは、薄膜が形成される主表面に近い範囲であるので、フォーカシングは主表面に近い範囲に固定されることが多く、被写界深度のスペックから外れた内部欠陥はぼやけて撮像される。従って、そのようなぼやけた撮像画像に対しても本実施形態のカラー画像における赤のレイヤの画像信号レベルを、再合成後のカラー画像のノイズレベルがスライスレベル以下の範囲で、他のレイヤの２倍に増大させる処理を用いることで、従来は検出困難であった蛍光の発光箇所のエッジ部を検出しやすくなり、画像面内の光量分布のピークも検出しやすくなるので、内部欠陥の領域を特定しやすくできる。
【００８６】
また、本実施形態のマスクブランク用ガラス基板７の製造方法におけるカラー画像における赤のレイヤの画像信号レベルを、他のレイヤの２倍に増大させる処理では、撮影画像中から選択された画素の赤のレイヤの画像信号レベルに対して、他の色（緑と青）のレイヤの画像信号レベルの２倍となるように増幅し、隣接画素間の光量差を算出することで、撮像画像の光量分布を作成している。このように光量差を算出する２画素の赤のレイヤの画像信号レベルを、他の色（緑と青）のレイヤの画像信号レベルの２倍となるように増幅し、撮像画像の光量分布を作成することで、隣接画素間の光量差を大きくし、蛍光領域を検出しやすくでき、内部欠陥の領域を特定しやすくできる。
【００８７】
また、本実施形態のマスクブランク用ガラス基板７の製造方法における内部欠陥検査装置２０に載置されるマスクブランク用ガラス基板７は、合成石英ガラス基板４の４つの端面のうちの検査光を導入する端面と、合成石英ガラス基板４を撮影する側の主表面が鏡面に研磨されている。マスクブランク用ガラス基板７の検査光を導入する端面が鏡面に研磨されていない場合、その端面では検査光が散乱し、合成石英ガラス基板４内部に導入される検査光量が減少する。端面を鏡面に研磨した場合、合成石英ガラス基板４内部に導入される検査光量は増加する。一方、マスクブランク用ガラス基板７の蛍光が放出される主表面が鏡面に研磨されていない場合、その主表面では蛍光が散乱し、合成石英ガラス基板４から放出される検査光量が減少する。主表面を鏡面に研磨した場合、合成石英ガラス基板４から放出される蛍光量は増加する。本実施形態では、マスクブランク用ガラス基板７における検査光を導入する端面と撮影する主表面を鏡面に研磨することで、それらの境界面における検査光及び蛍光の散乱を抑制している。
【００８８】
また、本実施形態のマスクブランク９の製造方法では、上記した本実施形態のマスクブランク用ガラス基板７の少なくとも一方の主表面に、パターン形成用薄膜を形成している。本実施形態のマスクブランク用ガラス基板７は、上記検査で波長２００ｎｍ以下のレーザー光でのみ発現するモヤ状の内部欠陥を発見し、そのような内部欠陥の無いマスクブランク用ガラス基板７である。従って、それの主表面にパターン形成用薄膜を形成した本実施形態のマスクブランク９は、波長２００ｎｍ以下のレーザー光を検査光に用いてマスクを検査しても、モヤ状の内部欠陥により歩留まりを悪化させることがない。
【００８９】
また、本実施形態の転写用マスク１４は、上記した本実施形態のマスクブランク９のパターン形成用薄膜に転写パターンを形成する。本実施形態のマスクブランク９は、上記したように波長２００ｎｍ以下のレーザー光でのみ発現するモヤ状の内部欠陥の無いものである。従って、波長２００ｎｍ以下のレーザー光を検査光に用いてパターン形成用薄膜に転写パターンの検査をする場合に歩留まりを悪化させることがない。
【００９０】
また、本実施形態の半導体デバイスの製造方法では、上記した本実施形態の転写用マスク１４を用いて半導体ウェハ上に回路パターンを形成する。本実施形態の転写用マスク１４は、上記したように波長２００ｎｍ以下のレーザー光でのみ発現するモヤ状の内部欠陥の無いものである。従って、波長２００ｎｍ以下のレーザー光を露光光に用いて半導体ウェハ上に回路パターンを形成する場合に歩留まりを悪化させることがない。
【００９１】
なお、本実施形態では、図１（ｃ）に示すように、合成石英ガラス基板４に対して、本実施形態の内部欠陥（光学的不均一領域）を検出する欠陥検査を行ない、内部欠陥が検出されなかった基板をマスクブランク用ガラス基板７として選定しているが、これに限られるものではない。例えば、一方の主表面にパターン形成用薄膜を備えたマスクブランク９に対して内部欠陥を検出する欠陥検査を行なうようにしてもよい。その場合をマスクブランク９の他の製造方法として以下に示す。
【００９２】
本実施形態のマスクブランク９の他の製造方法では、マスクブランク９準備工程で、２つの主表面と４つの端面を有する合成石英ガラス基板４の一方の主表面にパターン形成用薄膜を備えたマスクブランク９を準備する。そして欠陥検査工程で、いずれかの面（例えば、いずれかの端面）から波長２００ｎｍ以下の検査光を合成石英ガラス基板４内に導入して内部欠陥を検出する。そして欠陥を検査する工程は、パターン形成用薄膜が形成されている面以外のいずれかの面から合成石英ガラス基板４を撮影し、その撮影画像に対する画像処理を行う際に、蛍光の赤信号レベルを２倍にした合成画像信号の近接差分（微分）により光量差を求める処理を行っている。この検査光が欠陥に吸収されて発生する蛍光の近接差分（微分）による光量差により、合成石英ガラス基板４の内部欠陥から発生する蛍光を判別する。この発生した蛍光の判別を蛍光領域の端部に対して実施し、蛍光領域の範囲を検出し、それを内部欠陥の領域と認識することで、内部欠陥の有無を判定する。そして、蛍光領域（＝内部欠陥領域）が無いと判定されたマスクブランク９を選定する。
【００９３】
また、本実施形態のマスクブランク９の他の製造方法では、マスクブランク９を検査する際に、パターン形成用薄膜が形成されていない側の主表面から合成石英ガラス基板４を撮影する。そして、その撮影画像に対して蛍光の赤信号レベルを２倍にした合成画像信号の近接差分（微分）により光量差を求めて蛍光の有無を判定することで、マスクブランク９を選定する。従って、本実施形態のマスクブランク９の製造方法では、主表面にパターン形成用薄膜を備えたマスクブランク９についても、波長２００ｎｍ以下のレーザー光でのみ発現するモヤ状の内部欠陥を検査で発見することができ、波長２００ｎｍ以下のレーザー光を検査光に用いてマスクを検査する場合に歩留まりを悪化させることがない。その他の点については上記した実施形態の場合と同様である。
【００９４】
＜第２実施形態＞
本発明の赤のレイヤの画像信号のレベルを２倍に増大させる処理は、上記したコンピュータ２７の増幅回路７４で実施する場合の他に、図７に示したようにＣＣＤカメラ２３の信号処理回路６６で実施することができる。信号処理回路６６の中には、例えば、Ｒ（赤）増幅回路３０２、Ｇ（緑）増幅回路３０３、Ｂ（青）増幅回路３０４、合成回路３０５、送信回路３０６を有する。Ｒ増幅回路３０２は、Ｒセンサ６３からのＲ信号を制御回路３０１の指示に従い所定倍率に増幅する。Ｇ増幅回路３０３は、Ｇセンサ６４からのＧ信号を制御回路３０１の指示に従い所定倍率に増幅する。Ｂ増幅回路３０４は、Ｂセンサ６５からのＢ信号を制御回路３０１の指示に従い所定倍率に増幅する。合成回路３０５は、増幅されたＲ信号、Ｇ信号、及びＢ信号を合成して赤信号レベルを２倍にした合成画像信号を生成する。送信回路３０６は、赤信号レベルを２倍にした合成画像信号をコンピュータ２７に送信する。
【００９５】
制御回路３０１は、Ｒ（赤）増幅回路３０２、Ｇ増幅回路３０３、Ｇ増幅回路３０４でＲ、Ｇ、Ｂの各信号を所定倍率に増幅する場合に、合成回路３０５で合成された後の赤信号レベルを２倍にした合成画像信号のノイズレベルが、しきい値であるスライスレベル以下の範囲内に収まるように増幅倍率を決定して各増幅回路に指示を出力する。特に本実施形態の制御回路３０１は、Ｒ（赤）増幅回路３０２で増幅されたＲ信号が、Ｇ増幅回路３０３で増幅されたＧ信号又はＢ（青）増幅回路３０４増幅されたＢ信号の２倍であり、それらのトータルレベルがスライスレベル以下の範囲内に収まるように増幅倍率を決定して各増幅回路に指示を出力する。その他の点については上記した第１実施形態の場合と同様である。
【００９６】
制御回路３０１が、赤のレイヤの画像信号レベルを上記のようにトータルレベルをスライスレベル以下の範囲内として、その中で他の色のレイヤの２倍に増大させることで、赤、緑、青の全色のレイヤをノイズレベルがスライスレベルを超えない範囲内で均等に増大させる場合と比べて黄色・橙色系の蛍光の光量差が明確に大きくでき、黄色・橙色系の蛍光の発光箇所のエッジ部を検出しやすくなり、画像面内の光量分布のピークも検出しやすくなるので、内部欠陥の領域を特定しやすくできる。
【００９７】
＜第３実施形態＞
上記した各実施形態では、３原色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）のカラーセンサ６３、６４、６５を有するＣＣＤカメラ２３で撮像対象のマスクブランク用ガラス基板７等を撮像する場合を示したが、蛍光１５ｃが黄色又は橙色のような三原色の中間色である場合、例えば、図８に示したようにＣＣＤカメラ２３に黄色のＹセンサ６７を追加して黄色・橙色系の蛍光の発光箇所のエッジ部を検出しやすくすることも可能である。
【００９８】
上記した本態様では、カラーのＣＣＤカメラ２３は、赤、青、緑の光の３原色の各カラーフィルタの中間色のカラーフィルタと、当該フィルタ用のＣＣＤとを追加して設け、その中間色の蛍光を追加されたＣＣＤで受光し、画像信号を出力する。より具体的には、例えば、カラーＣＣＤに、新たに赤と緑の中間色である黄色のカラーフィルタと、その黄色の光を受光するＣＣＤを設ける。つまり、ＣＣＤカメラ２３は、入射画像を一旦、３原色とその中間色に色分解して取り込んで画像信号を出力する。取り込まれた３原色とその中間色の画像信号は、ＣＣＤカメラ２３からコンピュータ２７に出力される前に信号処理回路６６で合成される。
【００９９】
一方、コンピュータ側の増幅回路７４では、受信回路２０１は、上記したＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号の３原色に加え黄色の信号についても分割して出力する。そして、黄色のカラーフィルタとＣＣＤによるＹ（黄）増幅回路が追加して設けられる。合成回路２０５は、３原色に加え黄色の信号についても合成する。その他の点については上記した第１実施形態の場合と同様である。このようにして、単一のＣＣＤで黄色の光量分布を取得できるようになり、従来の画像解析では、検出率が低かった黄色・橙色系の蛍光を検出しやすくできる。
【０１００】
本発明に係るマスクブランク用ガラス基板７の製造方法、マスクブランク９の製造方法、転写用マスク１４の製造方法、および半導体デバイスの製造方法の実施形態は、上記の実施形態に限られるものではなく、その他の様々な実施形態が本発明に含まれる。
【符号の説明】
【０１０１】
２、３ 側面、
４ 合成石英ガラス基板、
５、６ 主表面、
７ マスクブランク用ガラス基板、
８ 薄膜（遮光膜）、
９ マスクブランク、
１０ レジスト膜、
１１ レジスト膜付きマスクブランク、
１２ レジストパターン、
１３ 薄膜（遮光膜）パターン、（マスクパターン）、
１４ 転写用マスク、
１５、１５ａ、１５ｂ 蛍光、
１６、１６ａ、１６ｂ 内部欠陥、
１７ 蛍光、
１８、１９ 側面（側面２及び３とは直交する）、
２０ 内部欠陥検査装置２０、
２１ レーザー照射装置２１、
２２ ＸＹＺステージ２２、
２３ ＣＣＤカメラ、
２４ 検出視野、
２５ ＡｒＦエキシマレーザー光２５、
２６ ＵＳＢケーブル、
２７ コンピュータ、
４１ クリーンルーム、
４２ フィルタ室、
４３ ファン、
４４ ケミカルフィルタ、
４５ 隔壁、
４６ 対向壁、
４７ 空気流通路、
５１ 端面、
５２、５３ 面取り面、
６１ 対物レンズ、
６２ 分光プリズム、
６３ Ｒ（赤）のＣＣＤイメージセンサ、
６４ Ｇ（緑）のＣＣＤイメージセンサ、
６５ Ｂ（青）のＣＣＤイメージセンサ、
６６ 信号処理回路、
６７ Ｙ（黄）のＣＣＤイメージセンサ、
７１ 制御回路、
７２ 記憶回路、
７３ 画素選択部、
７４ 増幅回路、
７５ 微分回路、
７７ ディスプレイ、
８１ ステージ制御部、
９１〜９９ （合成石英ガラス基板４の）一部領域、
１０１ （高密度で混入異物が比較的小さな）欠陥領域、
１０２ （低密度で混入異物が比較的大きな）欠陥領域、
１５１ （蛍光１５ａの）発光領域、
１５２ （蛍光１５ｂの）発光領域、
２０１ 受信回路、
２０２ Ｒ（赤）増幅回路、
２０３ Ｇ（緑）増幅回路、
２０４ Ｂ（青）増幅回路、
２０５ 合成回路、
２０６ 送信回路、
ａ （ビーム断面形状の）長辺
ｂ （ビーム断面形状の）短辺
Ａ 内部空間、
Ｄ１ （隣接画素毎の）画素間隔、
Ｄ４０ （一つの画素に対して４０画素程度離れた）画素間隔。
Ｗ （側面２の）幅、
Ｗ１ （端面５１の）幅、
Ｗ２ （面取り面５２の）幅、
Ｗ３ （面取り面５３の）幅。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長２００ｎｍ以下の露光光によるパターニングに適応したマスクブランク用ガラス基板の製造方法、マスクブランクの製造方法、転写用マスクの製造方法、および半導体デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、フォトリソグラフィ技術を用いたパターンニングにおける更なるパターン微細化の要望が高まっており、これに対応するため、パターニングに用いる露光光の短波長化及び高出力化が進んでいる。具体的には、露光波長１９３ｎｍｎのＡｒＦエキシマレーザー等の波長が２００ｎｍ以下のレーザー光が用いられるようになってきている。
【０００３】
フォトリソグラフィ技術では、ガラス基板上にパターンが形成された薄膜を備えた構成の転写用マスクを用い、転写用マスクを透過した露光光を対象物（半導体ウェハ上のレジスト膜等）に照射することでパターンが転写される。転写用マスク及びその原板となるマスクブランクに用いられるガラス基板には、露光光の光量低下を引き起こす光学的不均一領域がないものを使用する必要がある。マスクブランク用基板に光学的不均一領域が存在すると、このマスクブランク用基板を用いて製造された転写用マスクに露光光を照射してパターン転写を行なうとき、ガラス基板に入射した露光光が光学的不均一領域で一部吸収されるため、局所的に透過率が低下する。そして、その光量が低下した露光光が薄膜パターンのない部分（光透過部）を通過するような位置関係にあった場合、光透過部を通過した露光光の光量が低下しているため、転写対象物のウェハ上のレジスト膜を十分に感光させることができなくなる。その結果、レジスト膜に転写された転写パターンに欠陥が生じ、転写精度が低下して、露光転写不良を発生させることになる。
【０００４】
これまで、マスクブランクに用いられるガラス基板の製造時には、光学的不均一領域を内部欠陥と見なして、内部欠陥が存在しないガラス基板を選定する欠陥検査が行われている。しかし、ＫｒＦエキシマレーザー等の波長２００ｎｍ超のレーザー光を露光光に適用する場合には透過率低下は生じないが、ＡｒＦエキシマレーザーをはじめとする波長２００ｎｍ以下の高エネルギーのレーザー光を露光光に適用した場合には透過率の低下が生じる光学的不均一領域である内部欠陥が存在することが近年明らかになった。このタイプの内部欠陥は、波長２００ｎｍ以下の露光光を吸収する特性のほかに、蛍光を発する特性も有していることが判明している。
【０００５】
マスクブランクに用いられるガラス基板は、一般的に表裏の２つの主表面と、その主表面に対して直交する４つの側面を有する矩形の板状であり、例えば、主表面が約１５２ｍｍ角の矩形の場合、約６．３ｍｍの厚さを有する。この板状のガラス基板の内部欠陥を検査する場合、ガラス基板のいずれかの側面から波長２００ｎｍ以下の検査光を入射させ、その入射させた側面と直交するいずれかの主表面から画像解析用のＣＣＤカメラで撮像し、得られた画像を解析する。このときの解析には、波長が２００ｎｍ以下のレーザー光を入射させると、ガラス基板に内部欠陥がある場合には、その内部欠陥部では吸収した露光光が変換されて蛍光が発せられることを利用する。このように、２００ｎｍ以下のレーザー光に対して蛍光を発する現象の有無により内部欠陥を検出する方法が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−８６０５０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＣＣＤカメラで内部欠陥から発生する蛍光の形状を撮像する場合、内部欠陥がどこに存在しているかは予め判明しておらず、また、ＣＣＤカメラ等の画素数は限られているので、ガラス基板の主表面全体を低倍率で一度に撮像する方法か、ガラス基板の主表面を複数領域に分割して高倍率で撮像する方法のいずれかを用いる必要がある。ところが、低倍率でガラス基板の主表面全体を一度に撮像する場合、内部欠陥から発する蛍光の光量が基本的に小さいので、全体に対する内部欠陥の相対的な蛍光領域および蛍光量が非常に小さくなり内部欠陥を検出できない場合がある。従って、一般的に複数領域に分割して高倍率で撮像する方法が用いられる。
【０００８】
また、撮像した画像を画像解析装置で解析して内部欠陥を検出する際には、画像に写っている内部欠陥のなるべく正確な形状を認識する必要がある。しかし、内部欠陥に混入した蛍光を発生させる不純物は、密度が高く集中して混入している場合ばかりでなく、密度が低く拡散して混入している場合がある。その場合の内部欠陥の領域は、ぼやけたモヤ状の画像となる。また、密度が高く混入した不純物についても、その蛍光の発光箇所に撮像した画像のフォーカスが合っていない場合には、その内部欠陥の領域は、ぼやけたモヤ状の画像となる。
【０００９】
一方、波長２００ｎｍ以下のレーザー光を入射させた場合に板状ガラス基板の内部欠陥からは多様な発色で蛍光が発せられる。確認されているだけでも、青白色系、黄色・橙色系の蛍光が認められている。この蛍光色の違いは、内部欠陥に混入した不純物の元素の相違であると考えられている。例えば、青白色系の蛍光の場合は、アルミニウムやカルシウム等が内部欠陥に存在することに起因すると考えられ、黄色・橙色系の蛍光の場合は、鉄やマンガン等が内部欠陥に存在することに起因すると考えられる。
【００１０】
これらの内部欠陥に存在する不純物の元素は、板状ガラス基板に内部欠陥を発生させる原因になっていると考えられる。従って、蛍光色の違いから内部欠陥を発生させる原因物質を特定できることは、品質改善のためにその特定物質の混入の原因を解析する際に有益である。例えば、内部欠陥に存在する不純物の元素は、合成石英のガラスインゴットを製造する段階で混入すると考えられるので、原因物質を特定することで、その特定物質が使用されている製造工程までの混入経路のトラッキングを容易にできる。
【００１１】
また、内部欠陥の蛍光色の違いを判別するためには、撮像装置としてカラーの撮像素子（例えば、カラーＣＣＤカメラ）を用いる必要がある。カラーＣＣＤカメラは、例えば、入射する蛍光をハーフミラー等で３分割し、その３分割した光量の蛍光を赤、青、緑の光の３原色の各カラーフィルタで３原色の各蛍光にし、その３原色の各蛍光を各色のＣＣＤで受光して、その受光した各信号を再合成した画像信号を出力する。つまり、カラーＣＣＤカメラは、入射画像を一旦、３原色に色分解して取り込んでから再合成した画像信号を出力する。カラー画像解析装置は、再合成された画像信号から得られた蛍光のカラー画像を解析する。
【００１２】
カラー画像解析装置で再合成された蛍光のカラー画像を解析する際には、蛍光色が、各カラーフィルタと同色である場合や、白色である場合には、合成された蛍光の光量低下の割合は小さいが、蛍光色が赤、青、緑の光の３原色の各カラーフィルタの中間色である場合は、複数のＣＣＤに分割受光されるため光量低下の割合が大きいという問題があった。
【００１３】
例えば、白色系の蛍光は、赤、青、緑の３つに分かれてもそれぞれの光量が多いため、合成された蛍光の光量低下の割合は小さい。また、青色系の蛍光は、蛍光の大部分が青のカラーフィルタを通過して青色受光用のＣＣＤで受光され、画像信号で処理される。従って、青色系の蛍光は、光学系で分割される割合が小さいため光量が多く、その光を受光するＣＣＤ面内の光量分布におけるピークが得られやすく、内部欠陥が検出しやすかった。
【００１４】
これに対して、黄色系又は橙色系の蛍光は、赤と緑のカラーフィルタを各々通過して赤と緑のＣＣＤで各々受光され、複数経路の画像信号で処理される。この場合、例えば、複数経路のカラーフィルタの通過時の光量減衰と、ＣＣＤの受光時の変換損失が両方の経路で発生するので、再合成した画像信号を出力する場合に信号出力が低下する割合が大きい。このため、黄色系又は橙色系の蛍光は、面内光量分布のピークが得られにくく、内部欠陥を検出しにくかった。
【００１５】
従って、本発明の目的は、上記の問題を解決して、蛍光色が黄色系又は橙色系のように赤と緑のカラーフィルタの中間色である場合でも、面内光量分布のピークを得やすく、内部欠陥を検出しやすいマスクブランク用ガラス基板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
（１）上記課題を解決するために、本発明に係るマスクブランク用ガラス基板の製造方法の一態様では、２つの主表面と４つの端面を有するガラス基板を準備する基板準備工程と、いずれかの面から波長２００ｎｍ以下の検査光を前記ガラス基板内に導入して、赤、青、緑の３原色に分割して撮影したカラー画像から内部欠陥を検出する欠陥検査工程とを有するマスクブランク用ガラス基板の製造方法であって、前記検査工程は、いずれかの面から前記ガラス基板をカラー画像で撮影し、当該カラー画像における赤又は緑のいずれか一方のレイヤの画像信号レベルを増大させる処理を含む画像処理を行うことで、前記検査光によって、前記ガラス基板の内部欠陥から発生する蛍光の有無を判定し、前記蛍光が無いと判定されたガラス基板を選定することを特徴とする。
【００１７】
上記した本態様では、カラー画像解析装置は、光の３原色の中の第１色用カラーフィルタを通過した光を受光したＣＣＤからの画像信号出力を所定倍に増幅した信号出力と、他のカラーフィルタを通過した光を受光したＣＣＤからの画像信号出力と合成し、合成された画像信号から得られたカラー画像について、隣接するピクセル間の光量差を微分（近接差分）処理で算出することで蛍光の有無を検出して解析する。
【００１８】
例えば、赤用ＣＣＤから取得した赤の画像信号出力を光量分布に従い２倍等の所定倍に増幅し、それと緑用ＣＣＤから取得した緑の画像信号出力と光量分布に従って合成する。そして、その合成した画像信号出力の光量分布を示す画像における、隣接するピクセル間の光量差を微分処理で算出し、解析することで黄色・橙色系の蛍光の有無を検出する。赤の画像信号出力を光量分布に従って増幅する倍率は、例えば、２倍にするとよい。その場合、合成した画像信号出力の光量分布は、橙色の光量分布になる。これにより、従来の画像解析では検出率が低かった黄色・橙色系の蛍光を検出しやすくできる。
【００１９】
（２）本発明に係るマスクブランク用ガラス基板の製造方法のその他の手段では、前記画像処理は、前記いずれか一方のレイヤの画像信号レベルを、再合成後のカラー画像のノイズレベルがスライスレベル以下の範囲で増大させる処理であることを特徴とする。
本手段では、一方のレイヤの画像信号レベルを、再合成後のカラー画像のノイズレベルがスライスレベルを超えない範囲内で増大させることで、赤、緑、青の全てのレイヤをノイズレベルがスライスレベルを超えない範囲内で均等に増大させる場合と比べて、増大させたレイヤと他のレイヤとの中間色の画像信号レベルの増大量を、再合成後のカラー画像のノイズレベルの増大量に対して相対的に大きくできる。これにより、増大させたレイヤの色（赤色）の蛍光発光箇所又は増大させたレイヤと他のレイヤとの中間色（黄色・橙色系）の蛍光発光箇所と、それらの周囲の非蛍光発光部との光量差が大きくなるので、黄色・橙色系の蛍光の発光箇所のエッジ部を検出しやすくなり、画像面内の光量分布のピークも検出しやすくなるので、内部欠陥の領域を特定しやすくできる。
【００２０】
（３）本発明に係るマスクブランク用ガラス基板の製造方法のその他の手段では、前記画像処理は、前記いずれか一方のレイヤの画像信号レベルを、２倍に増大させ、撮像画像の光量分布を作成する処理であることを特徴とする。
本手段では、赤又は緑のいずれか一方のレイヤの画像信号レベルを２倍に増大させることで、赤、緑、青の全てのレイヤをノイズレベルがスライスレベルを超えない範囲内で均等に増大させる場合と比べて黄色・橙色系の蛍光の光量差が明確に大きくなるので、黄色・橙色系の蛍光の発光箇所のエッジ部を検出しやすくなり、画像面内の光量分布のピークも検出しやすくなるので、内部欠陥の領域を特定しやすくできる。
【００２１】
（４）本発明に係るマスクブランク用ガラス基板の製造方法のその他の手段では、前記画像処理は、赤のレイヤの画像信号レベルを増大させる処理であることを特徴とする。
本手段では、赤のレイヤの画像信号レベルを増大させることで、赤、緑、青の全てのレイヤをノイズレベルがスライスレベルを超えない範囲内で均等に増大させる場合と比べて黄色・橙色系の蛍光の光量差が明確に大きくなるので、黄色・橙色系の蛍光の発光箇所のエッジ部を検出しやすくなり、画像面内の光量分布のピークも検出しやすくなるので、内部欠陥の領域を特定しやすくできる。
【００２２】
（５）本発明に係るマスクブランク用ガラス基板の製造方法のその他の手段では、前記検査光を導入する面は、前記ガラス基板の４つの端面のいずれかの端面であり、前記ガラス基板を撮影する面は、前記ガラス基板の２つの主表面のいずれかの主表面であることを特徴とする。
本手段では、ガラス基板の端面から検査光を導入し、主表面から撮影することで、ガラス基板の厚み方向が限定されるため、作動距離の短い高倍率の撮像が可能となる。そのため、微小な内部欠陥に起因する蛍光の受光量を増やすことができ、検出しやすくできる。
【００２３】
（６）本発明に係るマスクブランク用ガラス基板の製造方法のその他の手段では、前記検査光を導入する面と、前記ガラス基板を撮影する面は、鏡面に研磨されていることを特徴とする。
本手段では、マスクブランク用ガラス基板における検査光を導入する面（例えば、いずれかの端面）と撮影する面（例えば、いずれかの主表面）を鏡面に研磨することで、それらの境界面における検査光及び蛍光の散乱を抑制することができる。
【００２４】
（７）本発明に係るマスクブランクの製造方法は、上記（１）〜（６）のいずれかに記載のマスクブランク用ガラス基板の製造方法で製造されたマスクブランク用ガラス基板の主表面に、パターン形成用薄膜を形成する工程を有することを特徴とする。
本手段では、上記（１）〜（６）のいずれかに記載の方法で製造されたマスクブランク用ガラス基板の主表面上にパターン形成用薄膜を形成してマスクブランクを製造するので、マスクブランク用ガラス基板に波長２００ｎｍ以下のレーザー光でのみ発現する内部欠陥がなく、高品質のマスクブランクを提供できる。また、波長２００ｎｍ以下のレーザー光を検査光に用いてマスクを検査する場合に歩留まりを悪化させることがない。
【００２５】
（８）本発明に係る転写用マスクの製造方法は、上記（７）に記載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前記パターン形成用薄膜に転写パターンを形成する工程を有することを特徴とする。
本手段では、上記（７）に記載のマスクブランクを用いるので、波長２００ｎｍ以下のレーザー光を検査光に用いて転写パターンを検査する場合に歩留まりを悪化させることがない。
【００２６】
（９）本発明に係る半導体デバイスの製造方法は、上記（８）に記載の転写用マスクを用い、半導体ウェハ上に回路パターンを形成することを特徴とする。
本手段では、上記（８）に記載の転写用マスクを用いるので、波長２００ｎｍ以下のレーザー光を露光光に用いて半導体ウェハ上に回路パターンを形成する場合に歩留まりを悪化させることがない。
【００２７】
（１０）本発明に係るマスクブランクの製造方法は、
２つの主表面と４つの端面を有するガラス基板の一方の主表面にパターン形成用薄膜を備えたマスクブランクに対し、いずれかの面から波長２００ｎｍ以下の検査光を前記ガラス基板内に導入して、赤、青、緑の３原色に分割して撮影したカラー画像から内部欠陥を検出する欠陥検査工程とを有するマスクブランクの製造方法であって、前記欠陥検査工程は、パターン形成用薄膜が形成されている面以外のいずれかの面から前記ガラス基板をカラー画像で撮影し、当該カラー画像における赤又は緑のいずれか一方のレイヤの画像信号レベルを増大させる処理を含む画像処理を行うことで、前記検査光によって前記ガラス基板の内部欠陥から発生する蛍光の有無を判定し、前記蛍光が無いと判定されたマスクブランクを選定することを特徴とする。
【００２８】
本手段では、マスクブランクを検査する際に、パターン形成用薄膜が形成されている面以外のいずれかの面から前記ガラス基板をカラー画像で撮影し、そのカラー撮影画像に対して赤又は緑のいずれか一方のレイヤの画像信号レベルを増大させる処理を含む画像処理を行った画像から微分法により光量差を求めて蛍光の有無を判定し、マスクブランクを選定するので、主表面にパターン形成用薄膜を備えたマスクブランクについても、波長２００ｎｍ以下のレーザー光でのみ発現する内部欠陥を検査で発見することができ、波長２００ｎｍ以下のレーザー光を検査光に用いてマスクを検査する場合に歩留まりを悪化させることがない。
【００２９】
（１１）本発明に係るマスクブランクの製造方法のその他の手段は、前記画像処理は、前記いずれか一方のレイヤの画像信号レベルを、再合成後のカラー画像のノイズレベルがスライスレベル以下の範囲で増大させ、撮像画像の光量分布を作成する処理であることを特徴とする。
【００３０】
本手段では、一方のレイヤの画像信号レベルを、再合成後のカラー画像のノイズレベルがスライスレベルを超えない範囲内で増大させることで、赤、緑、青の全てのレイヤをノイズレベルがスライスレベルを超えない範囲内で均等に増大させる場合と比べて、増大させたレイヤと他のレイヤとの中間色の画像信号レベルの増大量を、再合成後のカラー画像のノイズレベルの増大量に対して相対的に大きくできるので、黄色・橙色系の蛍光の発光箇所のエッジ部を検出しやすくなり、画像面内の光量分布のピークも検出しやすくなり、内部欠陥の領域を特定しやすくできる。
【００３１】
（１２）本発明に係るマスクブランクの製造方法のその他の手段は、前記画像処理は、前記いずれか一方のレイヤの画像信号レベルを、２倍に増大させ、撮像画像の光量分布を作成する処理であることを特徴とする。
本手段では、赤又は緑のいずれか一方のレイヤの画像信号レベルを２倍に増大させることで、黄色・橙色系の蛍光の発光箇所のエッジ部を検出しやすくなり、画像面内の光量分布のピークも検出しやすくなるので、内部欠陥の領域を特定しやすくできる。
【００３２】
（１３）本発明に係る転写用マスクの製造方法は、上記（９）〜（１１）のいずれかに記載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前記パターン形成用薄膜に転写パターンを形成する工程を有することを特徴とする。
本手段では、上記（１０）〜（１２）のいずれかに記載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を用いるので、波長２００ｎｍ以下のレーザー光を検査光に用いて転写パターンを検査する場合に歩留まりを悪化させることがない。
【００３３】
（１４）本発明に係る半導体デバイスの製造方法は、上記（１２）に記載の転写用マスクを用い、半導体ウェハ上に回路パターンを形成することを特徴とする。
本手段では、上記（１３）に記載の転写用マスクを用いるので、波長２００ｎｍ以下のレーザー光を露光光に用いて半導体ウェハ上に回路パターンを形成する場合に歩留まりを悪化させることがない。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の製造方法によれば、蛍光色が黄色系又は橙色系のように赤と緑のカラーフィルタの中間色である場合でも、面内光量分布のピークを得やすく、内部欠陥を検出して内部欠陥の検出精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係るマスクブランク用ガラス基板の製造方法、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おける一実施の形態を示す製造工程図である。
【図２】本発明に係るガラス基板の欠陥検査装置における一実施の形態を示す図であり、（ａ）がクリーンルーム内に設置される欠陥検査装置を示す側面図であり、（ｂ）が欠陥検査装置の概略の全体構成を示す斜視図であり、（ｃ）が欠陥検査装置の機能ブロックを示すブロック図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）が図２のレーザー照射装置から導入されるＡｒＦエキシマレーザー光とマスクブランク用ガラス基板との位置関係を示す側面図であり、（ｃ）がマスクブランク用ガラス基板とＣＣＤカメラで検出可能な検出視野の関係を示す図である。
【図４】（ａ）は受光した点状欠陥を図２のコンピュータが画像処理して出力した画像を示す図であり、（ｂ）は受光したモヤ状欠陥を図２のコンピュータが画像処理して出力した画像を示す図である。
【図５】（ａ）は受光した点状欠陥の輝度値をＸ方向の画素毎に図２のコンピュータが画像処理して出力した輝度値のグラフを示す図であり、（ｂ）は受光したモヤ状欠陥の輝度値をＸ方向の画素毎に図２のコンピュータが画像処理して出力した輝度値のグラフである。
【図６】図２の増幅回路で本発明の増幅を実施する場合の一例の構成を示すブロック図である。
【図７】ＣＣＤカメラの信号処理回路で本発明の増幅を実施する第２実施形態の場合の一例の構成を示すブロック図である。
【図８】ＣＣＤカメラに黄色のセンサを追加して黄色・橙色系の蛍光の発光箇所のエッジ部を検出しやすくする第３実施形態の場合の一例の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
本発明の合成石英ガラス基板内の欠陥検査を実施するマスクブランク用ガラス基板の製造方法、マスクブランクの製造方法、転写用マスクの製造方法、および半導体デバイスの製造方法についての実施の形態を説明する前に、図１に基づき、各工程の概要について簡単に一例を示す。尚、以下の説明では、露光光及び検査光を、露光波長及び検査光波長が２００ｎｍ以下のＡｒＦエキシマレーザー光２５（波長：１９３ｎｍ、パルスレーザー)とする。
【００３７】
＜＜転写用マスクの製造方法＞＞
転写用マスクは、例えば、以下のように透光性の合成石英ガラス基板が、マスクブランク用ガラス基板、マスクブランクとなるように加工され、そのマスクブランク上の薄膜に、フォトリソグラフィ技術により転写パターンを形成して製造される。
【００３８】
＜基板準備工程＞
透光性の合成石英ガラスインゴットから、図１（ａ）に示す合成石英ガラス基板４が切り出されて製造される。合成石英ガラス基板４の寸法は、たとえば、約１５２ｍｍ×約１５２ｍｍ×約６．５ｍｍ、又は、約１５２．４ｍｍ×約１５２．４ｍｍ×約６．８５ｍｍである。合成石英ガラス基板４の上下の表面が、主表面５及び６であり、後工程において、薄膜パターン１３を形成するため薄膜（遮光膜）８が形成される。また、合成石英ガラス基板４の上下の主表面５及び６と、直行する各側面２、３、１８、１９（図２参照）との間に面取り加工が施されて面取り面（図３の５２及び５３）が形成される。
【００３９】
次に、合成石英ガラス板４の各側面２、３、１８、１９のうち、少なくとも１つの端面（例えば、図３の端面５１）は、ウェハ上のレジスト膜に露光転写する際に用いる露光光と同一波長である検査光（ＡｒＦエキシマレーザー光２５）を導入できる程度に鏡面になるように研磨される。また、内部欠陥から発せられる蛍光を検出するためにカメラで撮影される面についても、鏡面に研磨される。検査光を導入する面は、４つの端面および２つの主表面のいずれでもよい。いずれかの端面から検査光を導入する構成であると、導入された検査光が到達する基板の内部領域が広いため、検査光の光源を移動するステップ数が少なくできて好ましい。一方、いずれかの主表面から検査光を導入する構成であると、後述のとおり、いずれかの端面から検査光を導入した場合に面取り面によって検査光が到達しない領域が生じることを考慮する必要がなくなる。また、内部欠陥から発せられる蛍光をカメラで撮影する面も、４つの端面および２つの主表面のいずれでもよいが、いずれかの主表面から撮影した方が撮影した画像の鮮明度が高いため好ましい。なお、検査光がカメラに入射することで、カメラが破損するようなことがないように、検査光の光源とカメラの配置を調整したり、カメラと撮像する面との間に、検査光の波長をカットするが、内部欠陥から発せられる蛍光は透過する波長フィルタを設けるなどの対策を講じた装置構成も好ましい。
【００４０】
内部欠陥を検出する欠陥検査工程を行う目的のみを考慮するのであれば、合成石英ガラス基板４の前記の２つの面を鏡面に研磨すればよい。しかし、欠陥検査工程で内部欠陥が存在しないものとして選定された合成石英ガラス基板４を、マスクブランク用基板７として適用可能とするには、主表面５、６、各端面および各面取り面の全てを鏡面に研磨する必要がある。欠陥検査工程の前に、鏡面研磨されていなかった３つの端面を鏡面研磨する際、既に鏡面研磨されている端面の表面が荒らされる恐れがあるため、結局４つの端面全てを鏡面研磨することになる。また、カメラで撮影される面をいずれかの主表面とする場合、片方の主表面のみを高い平坦度であり、かつ鏡面に研磨することは困難であり、両方の主表面を同時に研磨する必要がある。さらに、欠陥検査の検出精度を考慮すると、内部欠陥から発せられる蛍光を検出するためにカメラで撮影される面は、いずれかの主表面とすることが望ましい。これらのことから、欠陥検査工程前に、２つの主表面５、６、各端面および各面取り面を全て鏡面に研磨することが望ましい。合成石英ガラス基板４の主表面５及び６の表面粗さＲａ（算術平均粗さ）を約０．５ｎｍ以下とし、端面２、３及び各面取り面の表面粗さＲａ（算術平均粗さ）を約０．０３μｍ以下とする。また、主表面５、６の表面粗さは、自乗平均平方根粗さ（Ｒｑ）で０．２ｎｍ以下が好ましい。
【００４１】
＜欠陥検査工程＞
合成石英ガラス基板４に対して転写精度に問題が生じる恐れのある内部欠陥（光学的不均一領域）を検出する欠陥検査を図２（ａ）〜（ｃ）で示した装置により行ない、内部欠陥が検出されなかった基板を選定し、マスクブランク用ガラス基板７（図１（ｂ）参照）を得る。なお、先の基板準備工程で、欠陥検査を行う合成石英ガラス基板４に鏡面に研磨されていない主表面、端面及び面取り面が存在する場合においては、内部欠陥が検出されなかったものとして選定された合成石英ガラス基板４に対し、主表面に対する精密研磨や超精密研磨や端面等の鏡面研磨を行って、マスクブランク用ガラス基板７を得る。
【００４２】
一般に、合成石英ガラスからなるマスクブランク用基板７のＡｒＦエキシマレーザー光に対する理論透過率は１００％（実際には表面反射等の影響があるため、実効透過率は９１％程度）である。上記したような露光光を吸収する内部欠陥が局所的に存在すると、露光光の透過光量が大きく低下する。そのため、転写用マスク１４のパターン形成用薄膜の透光部上に内部欠陥が存在すると、合成石英ガラス基板４に入射した露光光の透過光量が内部欠陥で大きく低下し、透光部から出射される露光光の光量も大きく低下する。その結果、露光転写先のウェハ上等に付加されたレジスト膜１０上の感光部分の露光量が不足し、露光転写不良を発生させる。このため、転写用マスク１４に使用される合成石英ガラス基板４には、そのような露光光の低下を発生させる内部欠陥が無いものを使用する必要があり、内部欠陥が存在しない合成石英ガラス基板４を選定する欠陥検査が行われる。
【００４３】
＜マスクブランク９形成工程＞
前記の欠陥検査工程で、内部欠陥がないと判定されたマスクブランク用ガラス基板７の主表面５にパターン形成用の薄膜（遮光膜）８を形成し、図１（ｃ）に示すマスクブランク９とする。薄膜（遮光膜）８は、例えばクロム、遷移金属シリサイド、又はタンタルを主成分とする材料などをスパッタリング（ＤＣスパッタ、ＲＦスパッタ、イオンビームスパッタ等）することにより形成する。
【００４４】
＜レジスト膜１０形成工程＞
マスクブランク９のパターン形成用の薄膜８の表面に、フォトレジスト液をスピン塗布した後、乾燥処理してレジスト膜１０を形成し、図１（ｄ）に示すレジスト膜付きマスクブランク１１とする。
【００４５】
＜レジストパターン１２形成工程＞
レジスト膜付きマスクブランク１１のレジスト膜に対し、所定の転写パターンを電子線描画・露光し、その後、露光されたレジスト膜１０に対して所定の露光後ベーク処理、現像処理、洗浄処理等を行なって、図１（ｅ）に示すようにレジストパターン１２を形成する。
【００４６】
＜レジストパターン１２形成工程＞
形成されたレジストパターン１２をマスクにしてドライエッチングを行ない、マスクで覆われていない領域の薄膜８を除去し、図１（ｆ）に示すようにレジストパターン１２の下に薄膜パターン１３を形成する。
【００４７】
＜転写用マスク１４形成工程＞
上部のレジストパターン１２を除去して、所定の洗浄工程を行い、マスクブランク用ガラス基板７上に薄膜パターン１３が形成された図１（ｇ）に示す転写用マスク１４を得る。
【００４８】
本発明に係るマスクブランク用ガラス基板７の製造方法、マスクブランク９の製造方法、転写用マスク１４の製造方法、および半導体デバイスの製造方法では、基板欠陥検査により、転写精度に問題が生じる恐れがある内部欠陥のないマスクブランク９用基板を選定できる。従って、それを用いて作製した転写用マスク１４でウェハ上のレジスト膜１０に転写パターンの露光転写を行うことができ、動作不良欠陥のない高品質の半導体デバイスを製造することができる。
【００４９】
＜本実施形態の内部欠陥（光学的不均一領域）を検出する欠陥検査＞
本実施形態の内部欠陥検査装置２０は、空気中に汚染物質の無い環境に設置される必要があるため、図２（ａ）に示すようにクリーンルーム４１内に設置されることが望ましい。これにより、マスクブランク９の製造時に大気（雰囲気）中に汚染物質が無い環境にでき、特に本実施形態における合成石英ガラス基板４の周辺の雰囲気から汚染物質を排除できる。合成石英ガラス基板４の表面（特に主表面５及び６）にレーザー光を吸収し発熱する原因物質が付着すると、本実施形態のように検査工程で合成石英ガラス基板４の端面へＡｒＦエキシマレーザー光２５を導入した場合、原因物質の発熱により合成石英ガラス基板４にダメージを生じさせる場合があるが、クリーンルーム４１内で製造することで、そのようなダメージを無くすことができる。
【００５０】
クリーンルーム４１は、フィルタ室４２の内部に形成される。クリーンルーム４１の内部空間Ａとフィルタ室４２とを区画する一方側の隔壁４５の上下方向の略中央位置にフィルタ（例えば活性炭を使用したケミカルフィルタ４４）が設置される。クリーンルーム４１の隔壁４５に対向する壁面には例えば格子形状の対向壁４６が設けられる。フィルタ室４２の底部とクリーンルーム４１の間には空気流通路４７が形成される。クリーンルーム４１の外側でフィルタ室４２の底部にはファン４３が設けられている。
【００５１】
ファン４３により空気流が発生して、フィルタ室４２の空気は隔壁４５のケミカルフィルタ４４を通過してクリーンルーム４１の内部空間Ａに入る。内部空間Ａに入った空気は、対向壁４６を通過して、クリーンルーム４１底部の空気流通路４７を通り、フィルタ室４２に戻されて循環する。クリーンルーム４１の内部空間Ａは、空気がケミカルフィルタ４４を通過して流入するので、汚染物質等の合成石英ガラス基板４に付着する原因物質が除去され、清浄な空気の雰囲気となって循環する。
【００５２】
クリーンルーム４１内で内部欠陥の検査をすることで、内部空間Ａにおいて汚染物質が除去され、合成石英ガラス基板４の表面、特に鏡面研磨された主表面５及び６に汚染物質が付着したり、堆積した付着物や堆積物が高エネルギーの光であるＡｒＦエキシマレーザー光２５を吸収して加熱され、合成石英ガラス基板４の表面を局所的に高温状態としてその表面にダメージを与える不具合を回避することができる。
【００５３】
クリーンルーム４１の内部空間Ａ内には、後述する内部欠陥検査装置２０の一部であるレーザー照射装置２１、ＸＹＺステージ２２及びＣＣＤカメラ２３、ＸＹＺステージ２２に載置された被検査体としての合成石英ガラス基板４が収容される。
【００５４】
内部欠陥検査装置２０は、レーザー照射装置２１、ＸＹＺステージ２２、ＣＣＤカメラ２３、コンピュータ２７とを有し、内部欠陥１６（パターン転写時に局部的な光学特性の変化を生じさせる光学的不均一領域）を感知または検出する。
【００５５】
＜内部欠陥検査装置２０の構成＞
レーザー照射装置２１は、ウェハ上のレジスト膜に露光転写する際に用いる露光波長と同一波長の光であるＡｒＦエキシマレーザー光２５を合成石英ガラス基板４の一方の端面５１から導入する光導入手段である。レーザー照射装置２１は、ＸＹＺステージ２２が合成石英ガラス基板４をＹ方向に移動させている間に、ＡｒＦエキシマレーザー光２５を合成石英ガラス基板４の端面５１におけるＹ方向（つまり端面５１の長手方向）の各位置から順次導入する。なお、合成石英ガラス基板４の側面２には、図３（ａ）、（ｂ）に記載したように、主表面５または６に直交する端面５１と、この端面５１と主表面５、６との間の面取り面５２及び５３とが設けられている。側面２の幅Ｗは、端面５１の幅Ｗ１、面取り面５２の幅Ｗ２、及び、面取り面５３の幅Ｗ３の和であり、例えばＷ＝６．３５ｍｍである。
【００５６】
面取り面５２および５３は端面５１に対して大きく傾斜した面であるため平行光のＡｒＦエキシマレーザー光を端面５１に対して垂直に当てても、面取り面５２および５３からはＡｒＦエキシマレーザー光を基板内部に屈折して導入する形になる。すなわち、合成石英ガラス基板４の厚さ方向の面取り面５２および５３の部分の基板内部に対して内部欠陥の検査ができないことになる。通常の入射の仕方ではＡｒＦエキシマレーザー光が導入できない基板内部領域にＡｒＦエキシマレーザー光が当たるようにするには、例えば、特開２０１０−１６０４５０に示すように、平行光のＡｒＦエキシマレーザー光をシリンドリカルで所定の発散角度の発散光にしてから端面５１から基板内部に導入する方法や、特開２０１０−１７５６５５に示すように、ＡｒＦエキシマレーザー光を端面５１の法線方向から主表面５、６のいずれかに傾けた方向で、端面５１から基板内部に導入する方法などを適用するとよい。このレーザー照射装置２１は、光源として、ビーム断面形状が７．０ｍｍ×４．０ｍｍ、１パルス当たりのエネルギーが６ｍＪ、単位面積あたりのエネルギーが２１．４ｍＪ／ｃｍ２、波長λ１（１９３ｎｍ）、周波数が１０００ＨｚのパルスレーザーであるＡｒＦエキシマレーザー光２５を使用するものであり、複数枚のシリンドリカルレンズを組み合わせた構成となっている。これにより、ＡｒＦエキシマレーザー光２５は、最適な発散角度、最適なビーム断面形状に調整されて、この側面２の端面５１に対し垂直に導入される。
【００５７】
ＸＹＺステージ２２は、図２（ｂ）に示したように合成石英ガラス基板４を載置し、載置された合成石英ガラス基板４を、レーザー照射装置２１から発せられるレーザー光に対してＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向にそれぞれ移動させることができる。
【００５８】
ＣＣＤカメラ２３は、図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、ＸＹＺステージ２２に載置された合成石英ガラス基板４の主表面５側に設置され、ＣＣＤ素子とこのＣＣＤ素子に撮像対象物からの蛍光１５を入力させる対物レンズ６１とを備え、図３（ｃ）に示すように合成石英ガラス基板４の一部領域９１〜９９の何れか一つを検出可能な検出視野２４を有する受光手段である。検出視野２４は、ＸＹＺステージ２２により合成石英ガラス基板４上を一部領域９１〜９６に沿って幅方向（つまり、レーザー照射装置２１から照射されるレーザー光の照射方向）に横方向走査され、その後、端面５１の幅方向とは直角方向に、次の横方向走査のために、一部領域９９の段まで縦方向走査される。ＣＣＤカメラ２３は、ＡｒＦエキシマレーザー光２５（波長λ１：１９３ｎｍ）によって合成石英ガラス基板４の内部欠陥１６等が発した波長λ１よりも長い波長の蛍光１５及び１７を、合成石英ガラス基板４のＹ方向の各位置で、合成石英ガラス基板４の主表面５側から受光する。
【００５９】
なお、本実施の形態のＣＣＤカメラ２３はカラー画像を取得可能なカメラであり、蛍光１５及び１７の明暗を三原色に分割して受光する。蛍光１５及び１７は、対物レンズ６１により集光され、分光プリズム６２により３つに分けられて、各々Ｒ（赤）のＣＣＤイメージセンサ６３、Ｇ（緑）のＣＣＤイメージセンサ６４、Ｂ（青）のＣＣＤイメージセンサ６５に入射する。各ＣＣＤイメージセンサ６３〜６５の出力は信号処理回路６６で増幅、Ａ／Ｄ変換、合成等が実施されて画像信号になりコンピュータ２７に出力される。また、対物レンズ６１は、合成石英ガラス基板４の厚み方向にフォーカスを合わせる機能を有している。
【００６０】
ＣＣＤイメージセンサ６３〜６５は、不図示の受光面に結像させた像の蛍光の明暗を電荷の量に光電変換し、信号処理回路６６でそれを順次読み出して電気信号に変換し、制御装置であるコンピュータ２７へ送信する。なお、本実施形態に係るＣＣＤカメラ２３では、受光素子をＣＣＤイメージセンサとしたが、本発明はそれに限られるものではなく、フォトレジスタ(photoresistor)をはじめとするその他の任意の光センサを用いることができる。
【００６１】
コンピュータ２７は、内部欠陥検査装置２０全体を制御すると共に、ＣＣＤカメラ２３にＵＳＢケーブル２６を用いて接続され、入力した画像信号から内部欠陥を検出する検出手段でもある。コンピュータ２７は、ＣＣＤカメラ２３から入力した画像信号を記憶回路７２に記憶する。その際には、例えば、画像の各画素の輝度値（光量値）を表示画像における各画素の並びと同様となるように蛍光の輝度分布画像データをチャート化して記憶する。その後コンピュータ２７は、記憶した画像信号を後述する図５（ａ）、（ｂ）に示したような所定のしきい値と比較し、輝度がしきい値のラインを上回るＸ座標の領域を検出し、その領域を合成石英ガラス基板４の内部欠陥１６の領域と判定する。なお、図５（ａ）、（ｂ）の横軸は、Ｘ方向（図２（ｂ）参照）の座標を示し、縦軸に輝度を示す。
【００６２】
なお、従来の方法で内部欠陥の領域判定をする場合、コンピュータ２７は、画素選択部７３により、記憶された各画素の値から一つを選択し、さらに例えば、その画素の隣の画素と、上の画素と、斜め上の画素の値も選択し、隣と上と斜め上の各隣接画素との間の値を微分回路７４で微分（近接差分）して光量の差を得ていた。近接差分で得られた値は、画像出力部７６から液晶画面等のディスプレイ７７に出力される。制御回路７１は、コンピュータ２７内の各部を制御すると共に、レーザー照射装置２１の出力と、ＸＹＺステージ２２の動作を制御するためのステージ制御部８１を制御する。
【００６３】
コンピュータ２７によるステージ制御部８１の制御方法としては、例えば、合成石英ガラス基板４の一部領域９１〜９９の各画像を順に取得するようにＸＹＺステージ２２を制御する。そして、一部領域９１〜９９の何れか一つの各位置においてＣＣＤカメラ２３が受光する蛍光１５及び１７の光量（輝度）を、合成石英ガラス基板４のＸ方向位置との関係で解析する。その際にコンピュータ２７は、蛍光１５及び１７の光量が所定しきい値以上の局所的な光量を有するかを判断し、蛍光１５が所定しきい値以上の局部的な光量であるなら、その蛍光１５の領域を内部欠陥１６と判断して、この内部欠陥１６の位置（合成石英ガラス基板４におけるＸ方向及びＹ方向の位置）を特定することで検出する。
【００６４】
＜内部欠陥検査装置２０の動作＞
以上のような内部欠陥検査装置２０の構成で、上記したようなコンピュータ２７による制御により、合成石英ガラス基板４中にＡｒＦエキシマレーザー光２５が導入されると、合成石英ガラス基板４中に内部欠陥（光学的な不均一性）１６が存在する場合、その内部欠陥１６からは、ＡｒＦエキシマレーザー光２５よりも長い波長の蛍光１５が、合成石英ガラス基板４の主表面５から放出される。一方、合成石英ガラス基板４の内部欠陥１６以外の領域からも、ＡｒＦエキシマレーザー光２５の波長よりも長い波長の蛍光１７が、合成石英ガラス基板４の主表面５から放出されるが、その量は蛍光１５のように多くなく、例えばこれが蛍光１５を検出する際のノイズレベルとなる。この蛍光１５及び１７をＣＣＤカメラ２３で受光し、コンピュータ２７でこの受光した蛍光１５及び１７の光量（輝度）の相違に基づき、内部欠陥１６を検出する。
【００６５】
＜内部欠陥１６：光学的不均一領域について＞
内部欠陥１６は、マスクブランク用ガラス基板７にＡｒＦエキシマレーザー光２５を導入したときに、欠陥となる局所に局部的な光学特性の変化を引き起こす。内部欠陥１６は、ＡｒＦエキシマレーザー光２５の波長よりも長い波長の蛍光１５を発する。
【００６６】
合成石英ガラス基板４に存在する内部欠陥１６（光学的不均一領域）のうち、露光波長が２００ｎｍ超の露光光源(例えば、ＫｒＦエキシマレーザー(露光波長：２４８ｎｍ))の場合には問題とならないが、ＡｒＦエキシマレーザー光２５(露光波長：１９３．４ｎｍ)のように露光波長が２００ｎｍ以下の露光光源の場合に問題となる内部欠陥１６がある。
【００６７】
これらの内部欠陥１６は、合成石英ガラス基板４からマスクブランク用ガラス基板７及びマスクブランク９を経て製造された転写用マスク１４と、露光波長が２００ｎｍ以下の上記露光光とを用いて、当該転写用マスク１４の薄膜パターン１３を被転写体に転写するパターン転写時に、いずれも局所又は局部的な光学特性の変化（例えば透過率の低下や位相差の変化）を生じさせ、パターン転写に悪影響を及ぼして転写精度を低下させるものとなる。そして最終的には、上記内部欠陥１６が原因で、被転写体（例えば、半導体デバイス）の転写パターン欠陥（半導体デバイスにおいては、回路パターン欠陥）となる。
【００６８】
それらの内部欠陥１６は、「局所脈理」、「内容物」、「異質物」等によって発生する。「局所脈理」は、合成石英ガラスの合成時に金属元素が合成石英ガラス中に微量に混入された領域である。転写用マスク１４のマスクブランク用ガラス基板７に当該局所脈理が存在すると、パターン転写時に約１０〜３０％の透過率低下が生じ、転写精度を低下させ、最終的には転写パターン欠陥となる。また、「内容物」は、金属元素が合成石英ガラス中に、局所脈理の場合よりも多く混入された領域である。転写用マスク１４のマスクブランク用ガラス基板７に当該内容物が存在すると、パターン転写時に約３０〜８０％の透過率低下が生じ、転写精度を低下させ、最終的には転写パターン欠陥となる。
【００６９】
「異質物」は、合成石英ガラス中に酸素が過剰に混入された酸素過剰領域であり、高エネルギーの光が照射された後は回復しない。転写用マスク１４のマスクブランク用ガラス基板７に異質物が存在すると、パターン転写時に約５〜１５％の透過率の低下が生じ、転写精度を低下させ、最終的には転写パターン欠陥となる。
【００７０】
パターン転写の際、転写パターン欠陥となる局部的で光学的な不均一性である内部欠陥１６は、「局所脈理」、「内容物」、「異質物」に限られるものではない。内部欠陥１６としては、検査光や露光光である２００ｎｍ以下の波長を有する光をマスクブランク用ガラス基板７に導入したとき、基板内部で局所又は局部的に発する蛍光による損出が８％／ｃｍを超える光学的な不均一性の部分とするとよい。従って、内部欠陥の検査工程では、マスクブランク用ガラス基板７内部の光の損失が８％／ｃｍ以下であるマスクブランク用ガラス基板７を選定すると良い。特に、位相シフトマスク用に使われるマスクブランク用ガラス基板７の場合は、マスクブランク用ガラス基板７内部の光の損失が３％以下であるものを検査工程で選定すると良い。
【００７１】
内部欠陥１６が発する蛍光１５の波長としては、２００ｎｍ超６００ｎｍ以下であり、この蛍光１５の色としては、紫（波長４００〜４３５ｎｍ）、青（波長４３５〜４８０ｎｍ）、緑青（４８０〜４９０ｎｍ）、青緑（４９０〜５００ｎｍ）、緑（５００〜５６０ｎｍ）、黄緑（５００〜５８０ｎｍ）、黄（５８０〜５９５ｎｍ）等が挙げられる。
【００７２】
＜内部欠陥１６が高密度異物による場合＞
混入異物による光学的不均一領域は、大きく分けて２種類に分類できる。その一つの種類が、図４（ａ）、図５（ａ）に示したように合成石英ガラス基板４内に高密度で混入異物が比較的小さな欠陥領域１０１に集中した状態の内部欠陥１６ａとして存在する場合である。その場合、ＡｒＦエキシマレーザー光２５を合成石英ガラス基板４に導入すると、内部欠陥１６ａの欠陥領域１０１からは図５（ａ）に示すように、所定しきい値よりも極端に多い局所的な光量の蛍光１５ａが発せられる。なお、図５（ａ）の横軸は合成石英ガラス基板４におけるＸ方向の画素位置を示し、縦軸は蛍光１５ａ及び１７の輝度を示す。この場合の発光領域１５１と、合成石英ガラス基板４の発光領域１５１以外の領域からの蛍光１７との光量差は、蛍光１５ａの光量が所定しきい値よりも大きくなる程度が大きいことから光量差も大きくなる。
【００７３】
コンピュータ２７は、蛍光１５ａ及び１７に基づく画像信号を微分回路７５等により画像処理して蛍光１５ａの隣接画素毎の光量差により発光領域１５１の外周端部を求めて、蛍光１５ａの発生部形状を解析すると共に、蛍光１５ａを発生する発光領域１５１の位置を検出し、且つ、その位置に欠陥領域１０１（光学的不均一領域：内部欠陥１６ａ）が存在することを検出する。そしてコンピュータ２７は、更に発光領域１５１内の局部的な光量が所定しきい値以上であることを検出し、内部欠陥１６ａが高密度異物による光学的不均一領域であることを判断する。この場合の微分回路７５における演算では、発光領域１５１内の局部的な光量が所定しきい値よりも非常に大きいことから、発光領域１５１の外周端部における画素毎の光量差も大きくなるので、隣同士の画素間の輝度値を微分（近接差分）した場合に、充分な光量差（変化率）を得ることができる。従って、蛍光による内部欠陥１６ａの特定、及び、光学的不均一領域の検出は容易である。
【００７４】
＜内部欠陥１６が低密度異物による場合＞
混入異物による光学的不均一領域のもう一種類が、図４（ｂ）、図５（ｂ）に示したように合成石英ガラス基板４内に低密度で混入異物が比較的大きな欠陥領域１０２に拡散した状態の内部欠陥１６ｂとして存在する場合である。その場合、ＡｒＦエキシマレーザー光２５を合成石英ガラス基板４に導入すると、内部欠陥１６ｂの欠陥領域１０２からは図５（ｂ）に示すように、所定しきい値よりも少しだけ多い局所的な光量の蛍光１５ｂが発せられる。なお、図５（ｂ）の横軸は合成石英ガラス基板４におけるＸ方向の画素位置を示し、縦軸は蛍光１５ｂ及び１７の輝度を示す。この場合の発光領域１５２と、合成石英ガラス基板４の発光領域１５２以外の領域からの蛍光１７との光量差は、蛍光１５ｂの光量が所定しきい値よりも大きくなる程度が小さいことから光量差も小さくなる。
【００７５】
コンピュータ２７は、蛍光１５ｂ及び１７に基づく画像信号を微分回路７５等により画像処理して蛍光１５ｂの隣接画素毎の光量差（例えば、図５（ｂ）の画素間隔Ｄ１の両端に位置する画素の各光量の差）により発光領域１５２の外周端部を求めて、蛍光１５ｂの発生部形状を解析すると共に、蛍光１５ｂを発生する発光領域１５２の位置を検出する。これによりコンピュータ２７は、その位置に欠陥領域１０２（光学的不均一領域：内部欠陥１６ｂ）が存在することを検出できる。そしてコンピュータ２７は、更に発光領域１５２内の局部的な光量が所定しきい値以上であることから、内部欠陥１６ｂが低密度異物による光学的不均一領域であると判断する。この場合の微分回路７５における演算では、発光領域１５２内の局部的な光量が所定しきい値よりも大きいがその差は小さいことから、発光領域１５２の外周端部における画素毎の光量差も小さくなる。従って、隣同士の画素間の輝度値を微分（近接差分）した場合に、光量差（変化率）も小さくなる。このため、蛍光による内部欠陥１６ｂの特定、及び、光学的不均一領域の検出は、上記した蛍光１５ａの発光領域１５１と比較して容易ではない。
【００７６】
さらに、上記したように本実施の形態のＣＣＤカメラ２３はカラーカメラであり、蛍光１５ｂの明暗が三原色に分割して受光されることから、例えば黄色又は橙色のような三原色の中間色である場合、その蛍光を蛍光１５ｃとすると、その蛍光１５ｃの輝度は、図５（ｂ）に示したようにしきい値よりも低いレベルに低下する場合がある。これは、例えば、蛍光１５ｃが黄色とすると、Ｒ（赤）のＣＣＤセンサ６３と、Ｇ（緑）のＣＣＤセンサ６４に分割受光され、各々のセンサで光が各色にフィルタリング、及び光電変換され、さらにＡ／Ｄ変換されてから合成されて画像信号として出力される際に、各段階の処理において損失が発生しているためである。従って、合成信号の黄色の画像信号の出力レベルは、例えば三原色の青色で同じ条件の画像信号の出力レベルよりも低くなり、発光領域の外周端部における画素毎の光量差も小さくなり、隣同士の画素間の輝度値を微分（近接差分）した場合に、光量差（変化率）が小さくなる場合がある。
【００７７】
また、混入異物による光学的不均一領域が蛍光１５ａのように高密度で混入異物が比較的小さな欠陥領域１０１に集中した状態の内部欠陥１６ａとして存在する場合であっても、その内部欠陥１６ａに対物レンズ６１のピントが合っておらず、対物レンズ６１の被写界深度のスペックにも入っていない場合、ＣＣＤカメラ２３から出力される画像信号は、ピントが合っていないことから、蛍光１５ｃと同様に発光領域の外周端部における画素毎の光量差も小さくなり、隣同士の画素間の輝度値を微分（近接差分）した場合に、光量差（変化率）が小さくなる場合がある。
【００７８】
＜本実施形態の特徴＞
本実施形態では、従来は検出が不可能であるか難しかった内部欠陥に対する欠陥検査に適している。例えば、ＣＣＤカメラ２３からの内部欠陥から発する蛍光を含んだ画像が、カラーＣＣＤで取得されたカラー画像であり、蛍光が黄色や橙色のような三原色の中間色であり、発光領域の外周端部における画素間の光量差が比較的小さい欠陥画像の場合について説明する。その場合、蛍光１５ｃの発光領域を検出することは、従来と同様に、ＣＣＤカメラ２３で取得した画像に対し、そのまま隣同士の画素間の輝度値を微分（近接差分）しても、光量差が少ないため困難である。そこで、本実施形態では、コンピュータ２７の増幅回路７４の内部で、カラー画像における赤又は緑のいずれか一方のレイヤの画像信号レベルを増大させる処理を含む画像処理を、制御回路７１の指示により実施する。より詳細には、本実施形態では、検出対象の蛍光１５ｃが黄色又は橙色のような三原色の中間色であることから、三原色のＲ（赤）の信号を２倍にする。そして、そのＲ（赤）の信号をＧ（緑）の信号と合成して合成画像信号を得て、その赤信号２倍の合成画像信号を微分回路７５により画像処理して合成画像信号の隣接画素毎の光量差（例えば、図５（ｂ）の画素間隔Ｄ１、又はＤ４０の両端に位置する画素の各光量の差）により発光領域１５２の外周端部を求めて、蛍光１５ｂの発生部形状を解析すると共に、蛍光１５ｂを発生する発光領域１５２の位置を検出する。このようにして、検査光（ＡｒＦエキシマレーザー光２５）によって、合成石英ガラス基板４の内部欠陥から発生する蛍光１５ｃの有無を判定し、蛍光１５ｃが無いと判定された合成石英ガラス基板４を選定することができる。
【００７９】
なお、同様にして三原色のＧ（緑）の信号を２倍に増幅しても良い。その場合、Ｇ（緑）の信号を２倍にすると、青色系の蛍光も２倍となる。しかしながら、検出対象の蛍光１５ｃが青色系の場合、青色系はＢ（青）センサ６５の単独センサで充分に検出でき、そのため減衰が黄色又は橙色系よりも少ない。従って、青色系は本発明により増幅する必要性が黄色又は橙色系よりも少なく、余計な増幅をしてしまう場合がある。白色については、全てのセンサのレベルが高くなるため、この場合も本発明により増幅する必要性が黄色又は橙色系よりも少なく、余計な増幅をしてしまう場合がある。
【００８０】
増幅回路７４の内部は、例えば図６に示したように、受信回路２０１、Ｒ（赤）増幅回路２０２、Ｇ（緑）増幅回路２０３、Ｂ（青）増幅回路２０４、合成回路２０５、送信回路２０６を有する。受信回路２０１は、記憶回路７２から画素選択部７３により選択された各画素の蛍光値を受信してＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号に分割して出力する。Ｒ増幅回路２０２は、Ｒ信号を制御回路７１の指示に従い所定倍率に増幅する。Ｇ増幅回路２０３は、Ｇ信号を制御回路７１の指示に従い所定倍率に増幅する。Ｂ増幅回路２０４は、Ｂ信号を制御回路７１の指示に従い所定倍率に増幅する。合成回路２０５は、増幅されたＲ信号、Ｇ信号、及びＢ信号を合成して赤信号２倍の合成画像信号を生成する。送信回路２０６は、赤信号２倍の合成画像信号を微分回路７５に送信する。
【００８１】
制御回路７１は、Ｒ（赤）増幅回路２０２、Ｇ増幅回路２０３、Ｇ増幅回路２０４でＲ、Ｇ、Ｂの各信号を所定倍率に増幅する場合に、合成回路２０５で再合成された後の赤信号２倍の合成画像信号のノイズレベルが、しきい値であるスライスレベル以下の範囲内に収まるように増幅倍率を決定して各増幅回路に指示を出力する。特に本実施形態の制御回路７１は、Ｒ（赤）増幅回路２０２で増幅されたＲ信号が、Ｇ増幅回路２０３で増幅されたＧ信号又はＢ（青）増幅回路２０４増幅されたＢ信号の２倍であり、それらのトータルレベルがスライスレベル以下の範囲内に収まるように増幅倍率を決定して各増幅回路に指示を出力する。
【００８２】
制御回路７１が、赤のレイヤの画像信号レベルを上記のようにトータルレベルでスライスレベル以下の範囲内として、その中で他の色（緑、青）のレイヤの２倍に増大させることで、赤、緑、青の全色のレイヤをノイズレベルがスライスレベルを超えない範囲内で均等に増大させる場合と比べて黄色・橙色系の蛍光の光量差が明確に大きくでき、黄色・橙色系の蛍光の発光箇所のエッジ部を検出しやすくなり、画像面内の光量分布のピークも検出しやすくなるので、内部欠陥の領域を特定しやすくできる。
【００８３】
以上のように本実施形態のマスクブランク用ガラス基板７の製造方法では、基板を準備する工程で、２つの主表面と４つの端面を有する合成石英ガラス基板４を準備し、欠陥を検査する工程で、いずれかの面から波長２００ｎｍ以下の検査光を合成石英ガラス基板４内に導入し、内部欠陥を検出している。そして欠陥を検査する工程は、いずれかの面から合成石英ガラス基板４を撮影し、その撮影画像に対する画像処理を行う際に、カラー画像における赤のレイヤの画像信号レベルを、再合成後のカラー画像のノイズレベルがスライスレベル以下の範囲で、他のレイヤの２倍に増大させる処理を行っている。この蛍光の赤信号２倍の合成画像信号の差分の微分法による光量差により、合成石英ガラス基板４の内部欠陥から発生する蛍光を判別する。この発生した蛍光の判別を蛍光領域の端部に対して実施し、蛍光領域の範囲を検出し、それを内部欠陥の領域と認識することで、内部欠陥の有無を判定する。そして、蛍光領域（＝内部欠陥領域）が無いと判定された合成石英ガラス基板４を選定する。
【００８４】
上記したように内部欠陥から発する蛍光の画像には点状とモヤ状があり、点状の場合には、撮像した画像を解析する際の増幅処理に、従来の赤、緑、青の全てのレイヤをノイズレベルがスライスレベルを超えない範囲内で均等に増大させる増幅処理を用いても検出可能であるが、モヤ状の場合で、さらに黄色又は橙色系の蛍光をカラーのカメラで撮像する場合には、検出画像のモヤ状内部欠陥の輝度が検出しきい値以下になることがある。その場合、従来の赤、緑、青の全てのレイヤをノイズレベルがスライスレベルを超えない範囲内で均等に増大させる増幅処理では検出できない場合がある。そのため本実施形態のマスクブランク用ガラス基板の製造方法では、カラー画像における赤のレイヤの画像信号レベルを、再合成後のカラー画像のノイズレベルがスライスレベル以下の範囲で、他のレイヤの２倍に増大させる処理を採用する。
【００８５】
また、マスクブランク用ガラス基板７中の蛍光の発光箇所に対物レンズのフォーカスが合っておらず、被写界深度のスペックから外れている場合、例え内部欠陥の蛍光画像が点状であっても、内部欠陥のエッジがぼやけて不明確になることがある。この場合も蛍光の発光箇所のエッジ部の光量差が少なくなり、モヤ状の内部欠陥の場合と同様に、従来の蛍光の発光箇所のエッジ部の赤、緑、青の全てのレイヤを均等に増大させる増幅処理では検出が難しくなる。これに対して、被写界深度のスペック内となるように、フォーカシングを基板の厚み方向に複数段階に分けて撮像することも考えられるが、段階を増やす毎に検査工数が倍増するため現実的ではない。また、特に内部欠陥が存在することで問題が大きくなるのは、薄膜が形成される主表面に近い範囲であるので、フォーカシングは主表面に近い範囲に固定されることが多く、被写界深度のスペックから外れた内部欠陥はぼやけて撮像される。従って、そのようなぼやけた撮像画像に対しても本実施形態のカラー画像における赤のレイヤの画像信号レベルを、再合成後のカラー画像のノイズレベルがスライスレベル以下の範囲で、他のレイヤの２倍に増大させる処理を用いることで、従来は検出困難であった蛍光の発光箇所のエッジ部を検出しやすくなり、画像面内の光量分布のピークも検出しやすくなるので、内部欠陥の領域を特定しやすくできる。
【００８６】
また、本実施形態のマスクブランク用ガラス基板７の製造方法におけるカラー画像における赤のレイヤの画像信号レベルを、他のレイヤの２倍に増大させる処理では、撮影画像中から選択された画素の赤のレイヤの画像信号レベルに対して、他の色（緑と青）のレイヤの画像信号レベルの２倍となるように増幅し、隣接画素間の光量差を算出することで、撮像画像の光量分布を作成している。このように光量差を算出する２画素の赤のレイヤの画像信号レベルを、他の色（緑と青）のレイヤの画像信号レベルの２倍となるように増幅し、撮像画像の光量分布を作成することで、隣接画素間の光量差を大きくし、蛍光領域を検出しやすくでき、内部欠陥の領域を特定しやすくできる。
【００８７】
また、本実施形態のマスクブランク用ガラス基板７の製造方法における内部欠陥検査装置２０に載置されるマスクブランク用ガラス基板７は、合成石英ガラス基板４の４つの端面のうちの検査光を導入する端面と、合成石英ガラス基板４を撮影する側の主表面が鏡面に研磨されている。マスクブランク用ガラス基板７の検査光を導入する端面が鏡面に研磨されていない場合、その端面では検査光が散乱し、合成石英ガラス基板４内部に導入される検査光量が減少する。端面を鏡面に研磨した場合、合成石英ガラス基板４内部に導入される検査光量は増加する。一方、マスクブランク用ガラス基板７の蛍光が放出される主表面が鏡面に研磨されていない場合、その主表面では蛍光が散乱し、合成石英ガラス基板４から放出される検査光量が減少する。主表面を鏡面に研磨した場合、合成石英ガラス基板４から放出される蛍光量は増加する。本実施形態では、マスクブランク用ガラス基板７における検査光を導入する端面と撮影する主表面を鏡面に研磨することで、それらの境界面における検査光及び蛍光の散乱を抑制している。
【００８８】
また、本実施形態のマスクブランク９の製造方法では、上記した本実施形態のマスクブランク用ガラス基板７の少なくとも一方の主表面に、パターン形成用薄膜を形成している。本実施形態のマスクブランク用ガラス基板７は、上記検査で波長２００ｎｍ以下のレーザー光でのみ発現するモヤ状の内部欠陥を発見し、そのような内部欠陥の無いマスクブランク用ガラス基板７である。従って、それの主表面にパターン形成用薄膜を形成した本実施形態のマスクブランク９は、波長２００ｎｍ以下のレーザー光を検査光に用いてマスクを検査しても、モヤ状の内部欠陥により歩留まりを悪化させることがない。
【００８９】
また、本実施形態の転写用マスク１４は、上記した本実施形態のマスクブランク９のパターン形成用薄膜に転写パターンを形成する。本実施形態のマスクブランク９は、上記したように波長２００ｎｍ以下のレーザー光でのみ発現するモヤ状の内部欠陥の無いものである。従って、波長２００ｎｍ以下のレーザー光を検査光に用いてパターン形成用薄膜に転写パターンの検査をする場合に歩留まりを悪化させることがない。
【００９０】
また、本実施形態の半導体デバイスの製造方法では、上記した本実施形態の転写用マスク１４を用いて半導体ウェハ上に回路パターンを形成する。本実施形態の転写用マスク１４は、上記したように波長２００ｎｍ以下のレーザー光でのみ発現するモヤ状の内部欠陥の無いものである。従って、波長２００ｎｍ以下のレーザー光を露光光に用いて半導体ウェハ上に回路パターンを形成する場合に歩留まりを悪化させることがない。
【００９１】
なお、本実施形態では、図１（ｃ）に示すように、合成石英ガラス基板４に対して、本実施形態の内部欠陥（光学的不均一領域）を検出する欠陥検査を行ない、内部欠陥が検出されなかった基板をマスクブランク用ガラス基板７として選定しているが、これに限られるものではない。例えば、一方の主表面にパターン形成用薄膜を備えたマスクブランク９に対して内部欠陥を検出する欠陥検査を行なうようにしてもよい。その場合をマスクブランク９の他の製造方法として以下に示す。
【００９２】
本実施形態のマスクブランク９の他の製造方法では、マスクブランク９準備工程で、２つの主表面と４つの端面を有する合成石英ガラス基板４の一方の主表面にパターン形成用薄膜を備えたマスクブランク９を準備する。そして欠陥検査工程で、いずれかの面（例えば、いずれかの端面）から波長２００ｎｍ以下の検査光を合成石英ガラス基板４内に導入して内部欠陥を検出する。そして欠陥を検査する工程は、パターン形成用薄膜が形成されている面以外のいずれかの面から合成石英ガラス基板４を撮影し、その撮影画像に対する画像処理を行う際に、蛍光の赤信号レベルを２倍にした合成画像信号の近接差分（微分）により光量差を求める処理を行っている。この検査光が欠陥に吸収されて発生する蛍光の近接差分（微分）による光量差により、合成石英ガラス基板４の内部欠陥から発生する蛍光を判別する。この発生した蛍光の判別を蛍光領域の端部に対して実施し、蛍光領域の範囲を検出し、それを内部欠陥の領域と認識することで、内部欠陥の有無を判定する。そして、蛍光領域（＝内部欠陥領域）が無いと判定されたマスクブランク９を選定する。
【００９３】
また、本実施形態のマスクブランク９の他の製造方法では、マスクブランク９を検査する際に、パターン形成用薄膜が形成されていない側の主表面から合成石英ガラス基板４を撮影する。そして、その撮影画像に対して蛍光の赤信号レベルを２倍にした合成画像信号の近接差分（微分）により光量差を求めて蛍光の有無を判定することで、マスクブランク９を選定する。従って、本実施形態のマスクブランク９の製造方法では、主表面にパターン形成用薄膜を備えたマスクブランク９についても、波長２００ｎｍ以下のレーザー光でのみ発現するモヤ状の内部欠陥を検査で発見することができ、波長２００ｎｍ以下のレーザー光を検査光に用いてマスクを検査する場合に歩留まりを悪化させることがない。その他の点については上記した実施形態の場合と同様である。
【００９４】
＜第２実施形態＞
本発明の赤のレイヤの画像信号のレベルを２倍に増大させる処理は、上記したコンピュータ２７の増幅回路７４で実施する場合の他に、図７に示したようにＣＣＤカメラ２３の信号処理回路６６で実施することができる。信号処理回路６６の中には、例えば、Ｒ（赤）増幅回路３０２、Ｇ（緑）増幅回路３０３、Ｂ（青）増幅回路３０４、合成回路３０５、送信回路３０６を有する。Ｒ増幅回路３０２は、Ｒセンサ６３からのＲ信号を制御回路３０１の指示に従い所定倍率に増幅する。Ｇ増幅回路３０３は、Ｇセンサ６４からのＧ信号を制御回路３０１の指示に従い所定倍率に増幅する。Ｂ増幅回路３０４は、Ｂセンサ６５からのＢ信号を制御回路３０１の指示に従い所定倍率に増幅する。合成回路３０５は、増幅されたＲ信号、Ｇ信号、及びＢ信号を合成して赤信号レベルを２倍にした合成画像信号を生成する。送信回路３０６は、赤信号レベルを２倍にした合成画像信号をコンピュータ２７に送信する。
【００９５】
制御回路３０１は、Ｒ（赤）増幅回路３０２、Ｇ増幅回路３０３、Ｇ増幅回路３０４でＲ、Ｇ、Ｂの各信号を所定倍率に増幅する場合に、合成回路３０５で合成された後の赤信号レベルを２倍にした合成画像信号のノイズレベルが、しきい値であるスライスレベル以下の範囲内に収まるように増幅倍率を決定して各増幅回路に指示を出力する。特に本実施形態の制御回路３０１は、Ｒ（赤）増幅回路３０２で増幅されたＲ信号が、Ｇ増幅回路３０３で増幅されたＧ信号又はＢ（青）増幅回路３０４増幅されたＢ信号の２倍であり、それらのトータルレベルがスライスレベル以下の範囲内に収まるように増幅倍率を決定して各増幅回路に指示を出力する。その他の点については上記した第１実施形態の場合と同様である。
【００９６】
制御回路３０１が、赤のレイヤの画像信号レベルを上記のようにトータルレベルをスライスレベル以下の範囲内として、その中で他の色のレイヤの２倍に増大させることで、赤、緑、青の全色のレイヤをノイズレベルがスライスレベルを超えない範囲内で均等に増大させる場合と比べて黄色・橙色系の蛍光の光量差が明確に大きくでき、黄色・橙色系の蛍光の発光箇所のエッジ部を検出しやすくなり、画像面内の光量分布のピークも検出しやすくなるので、内部欠陥の領域を特定しやすくできる。
【００９７】
＜第３実施形態＞
上記した各実施形態では、３原色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）のカラーセンサ６３、６４、６５を有するＣＣＤカメラ２３で撮像対象のマスクブランク用ガラス基板７等を撮像する場合を示したが、蛍光１５ｃが黄色又は橙色のような三原色の中間色である場合、例えば、図８に示したようにＣＣＤカメラ２３に黄色のＹセンサ６７を追加して黄色・橙色系の蛍光の発光箇所のエッジ部を検出しやすくすることも可能である。
【００９８】
上記した本態様では、カラーのＣＣＤカメラ２３は、赤、青、緑の光の３原色の各カラーフィルタの中間色のカラーフィルタと、当該フィルタ用のＣＣＤとを追加して設け、その中間色の蛍光を追加されたＣＣＤで受光し、画像信号を出力する。より具体的には、例えば、カラーＣＣＤに、新たに赤と緑の中間色である黄色のカラーフィルタと、その黄色の光を受光するＣＣＤを設ける。つまり、ＣＣＤカメラ２３は、入射画像を一旦、３原色とその中間色に色分解して取り込んで画像信号を出力する。取り込まれた３原色とその中間色の画像信号は、ＣＣＤカメラ２３からコンピュータ２７に出力される前に信号処理回路６６で合成される。
【００９９】
一方、コンピュータ側の増幅回路７４では、受信回路２０１は、上記したＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号の３原色に加え黄色の信号についても分割して出力する。そして、黄色のカラーフィルタとＣＣＤによるＹ（黄）増幅回路が追加して設けられる。合成回路２０５は、３原色に加え黄色の信号についても合成する。その他の点については上記した第１実施形態の場合と同様である。このようにして、単一のＣＣＤで黄色の光量分布を取得できるようになり、従来の画像解析では、検出率が低かった黄色・橙色系の蛍光を検出しやすくできる。
【０１００】
本発明に係るマスクブランク用ガラス基板７の製造方法、マスクブランク９の製造方法、転写用マスク１４の製造方法、および半導体デバイスの製造方法の実施形態は、上記の実施形態に限られるものではなく、その他の様々な実施形態が本発明に含まれる。
【符号の説明】
【０１０１】
２、３ 側面、
４ 合成石英ガラス基板、
５、６ 主表面、
７ マスクブランク用ガラス基板、
８ 薄膜（遮光膜）、
９ マスクブランク、
１０ レジスト膜、
１１ レジスト膜付きマスクブランク、
１２ レジストパターン、
１３ 薄膜（遮光膜）パターン、（マスクパターン）、
１４ 転写用マスク、
１５、１５ａ、１５ｂ 蛍光、
１６、１６ａ、１６ｂ 内部欠陥、
１７ 蛍光、
１８、１９ 側面（側面２及び３とは直交する）、
２０ 内部欠陥検査装置２０、
２１ レーザー照射装置２１、
２２ ＸＹＺステージ２２、
２３ ＣＣＤカメラ、
２４ 検出視野、
２５ ＡｒＦエキシマレーザー光２５、
２６ ＵＳＢケーブル、
２７ コンピュータ、
４１ クリーンルーム、
４２ フィルタ室、
４３ ファン、
４４ ケミカルフィルタ、
４５ 隔壁、
４６ 対向壁、
４７ 空気流通路、
５１ 端面、
５２、５３ 面取り面、
６１ 対物レンズ、
６２ 分光プリズム、
６３ Ｒ（赤）のＣＣＤイメージセンサ、
６４ Ｇ（緑）のＣＣＤイメージセンサ、
６５ Ｂ（青）のＣＣＤイメージセンサ、
６６ 信号処理回路、
６７ Ｙ（黄）のＣＣＤイメージセンサ、
７１ 制御回路、
７２ 記憶回路、
７３ 画素選択部、
７４ 増幅回路、
７５ 微分回路、
７７ ディスプレイ、
８１ ステージ制御部、
９１〜９９ （合成石英ガラス基板４の）一部領域、
１０１ （高密度で混入異物が比較的小さな）欠陥領域、
１０２ （低密度で混入異物が比較的大きな）欠陥領域、
１５１ （蛍光１５ａの）発光領域、
１５２ （蛍光１５ｂの）発光領域、
２０１ 受信回路、
２０２ Ｒ（赤）増幅回路、
２０３ Ｇ（緑）増幅回路、
２０４ Ｂ（青）増幅回路、
２０５ 合成回路、
２０６ 送信回路、
ａ （ビーム断面形状の）長辺
ｂ （ビーム断面形状の）短辺
Ａ 内部空間、
Ｄ１ （隣接画素毎の）画素間隔、
Ｄ４０ （一つの画素に対して４０画素程度離れた）画素間隔。
Ｗ （側面２の）幅、
Ｗ１ （端面５１の）幅、
Ｗ２ （面取り面５２の）幅、
Ｗ３ （面取り面５３の）幅。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの主表面と４つの端面を有するガラス基板を準備する基板準備工程と、
いずれかの面から波長２００ｎｍ以下の検査光を前記ガラス基板内に導入して、赤、青、緑の３原色に分割して撮影したカラー画像から内部欠陥を検出する欠陥検査工程とを有するマスクブランク用ガラス基板の製造方法であって、
前記検査工程は、
いずれかの面から前記ガラス基板をカラー画像で撮影し、
当該カラー画像における赤又は緑のいずれか一方のレイヤの画像信号レベルを増大させる処理を含む画像処理を行うことで、前記検査光によって、前記ガラス基板の内部欠陥から発生する蛍光の有無を判定し、
前記蛍光が無いと判定されたガラス基板を選定する
ことを特徴とするマスクブランク用ガラス基板の製造方法。
【請求項２】
前記画像処理は、前記いずれか一方のレイヤの画像信号レベルを、再合成後のカラー画像のノイズレベルがスライスレベル以下の範囲で増大させ、撮像画像の光量分布を作成する処理である
ことを特徴とする請求項１に記載のマスクブランク用ガラス基板の製造方法。
【請求項３】
前記画像処理は、前記いずれか一方のレイヤの画像信号レベルを、２倍に増大させ、撮像画像の光量分布を作成する処理である
ことを特徴とする請求項１に記載のマスクブランク用ガラス基板の製造方法。
【請求項４】
前記画像処理は、赤のレイヤの画像信号レベルを増大させる処理である
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ガラス基板の製造方法。
【請求項５】
前記検査光を導入する面は、前記ガラス基板の４つの端面のいずれかの端面であり、
前記ガラス基板を撮影する面は、前記ガラス基板の２つの主表面のいずれかの主表面である
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ガラス基板の製造方法。
【請求項６】
前記検査光を導入する面と、前記ガラス基板を撮影する面は、鏡面に研磨されている
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ガラス基板の製造方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載のマスクブランク用ガラス基板の製造方法で製造されたマスクブランク用ガラス基板の主表面に、パターン形成用薄膜を形成する工程を有する
ことを特徴とするマスクブランクの製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載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前記パターン形成用薄膜に転写パターンを形成する工程を有する
ことを特徴とする転写用マスクの製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載の転写用マスクを用い、半導体ウェハ上に回路パターンを形成する
ことを特徴とする半導体デバイスの製造方法。
【請求項１０】
２つの主表面と４つの端面を有するガラス基板の一方の主表面にパターン形成用薄膜を備えたマスクブランクに対し、いずれかの面から波長２００ｎｍ以下の検査光を前記ガラス基板内に導入して、赤、青、緑の３原色に分割して撮影したカラー画像から内部欠陥を検出する欠陥検査工程とを有するマスクブランクの製造方法であって、
前記欠陥検査工程は、
パターン形成用薄膜が形成されている面以外のいずれかの面から前記ガラス基板をカラー画像で撮影し、
当該カラー画像における赤又は緑のいずれか一方のレイヤの画像信号レベルを増大させる処理を含む画像処理を行うことで、前記検査光によって前記ガラス基板の内部欠陥から発生する蛍光の有無を判定し、
前記蛍光が無いと判定されたマスクブランクを選定する
ことを特徴とするマスクブランクの製造方法。
【請求項１１】
前記画像処理は、前記いずれか一方のレイヤの画像信号レベルを、再合成後のカラー画像のノイズレベルがスライスレベル以下の範囲で増大させ、撮像画像の光量分布を作成する処理である
ことを特徴とする請求項１０に記載のマスクブランクの製造方法。
【請求項１２】
前記画像処理は、前記いずれか一方のレイヤの画像信号レベルを、２倍に増大させ、撮像画像の光量分布を作成する処理である
ことを特徴とする請求項１０に記載のマスクブランクの製造方法。
【請求項１３】
請求項１０から１２のいずれかに記載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前記パターン形成用薄膜に転写パターンを形成する工程を有する
ことを特徴とする転写用マスクの製造方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の転写用マスクを用い、半導体ウェハ上に回路パターンを形成する
ことを特徴とする半導体デバイスの製造方法。
【請求項１】
２つの主表面と４つの端面を有するガラス基板を準備する基板準備工程と、
いずれかの面から波長２００ｎｍ以下の検査光を前記ガラス基板内に導入して、赤、青、緑の３原色に分割して撮影したカラー画像から内部欠陥を検出する欠陥検査工程とを有するマスクブランク用ガラス基板の製造方法であって、
前記検査工程は、
いずれかの面から前記ガラス基板をカラー画像で撮影し、
当該カラー画像における赤又は緑のいずれか一方のレイヤの画像信号レベルを増大させる処理を含む画像処理を行うことで、前記検査光によって、前記ガラス基板の内部欠陥から発生する蛍光の有無を判定し、
前記蛍光が無いと判定されたガラス基板を選定する
ことを特徴とするマスクブランク用ガラス基板の製造方法。
【請求項２】
前記画像処理は、前記いずれか一方のレイヤの画像信号レベルを、再合成後のカラー画像のノイズレベルがスライスレベル以下の範囲で増大させ、撮像画像の光量分布を作成する処理である
ことを特徴とする請求項１に記載のマスクブランク用ガラス基板の製造方法。
【請求項３】
前記画像処理は、前記いずれか一方のレイヤの画像信号レベルを、２倍に増大させ、撮像画像の光量分布を作成する処理である
ことを特徴とする請求項１に記載のマスクブランク用ガラス基板の製造方法。
【請求項４】
前記画像処理は、赤のレイヤの画像信号レベルを増大させる処理である
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ガラス基板の製造方法。
【請求項５】
前記検査光を導入する面は、前記ガラス基板の４つの端面のいずれかの端面であり、
前記ガラス基板を撮影する面は、前記ガラス基板の２つの主表面のいずれかの主表面である
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ガラス基板の製造方法。
【請求項６】
前記検査光を導入する面と、前記ガラス基板を撮影する面は、鏡面に研磨されている
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ガラス基板の製造方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載のマスクブランク用ガラス基板の製造方法で製造されたマスクブランク用ガラス基板の主表面に、パターン形成用薄膜を形成する工程を有する
ことを特徴とするマスクブランクの製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載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前記パターン形成用薄膜に転写パターンを形成する工程を有する
ことを特徴とする転写用マスクの製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載の転写用マスクを用い、半導体ウェハ上に回路パターンを形成する
ことを特徴とする半導体デバイスの製造方法。
【請求項１０】
２つの主表面と４つの端面を有するガラス基板の一方の主表面にパターン形成用薄膜を備えたマスクブランクに対し、いずれかの面から波長２００ｎｍ以下の検査光を前記ガラス基板内に導入して、赤、青、緑の３原色に分割して撮影したカラー画像から内部欠陥を検出する欠陥検査工程とを有するマスクブランクの製造方法であって、
前記欠陥検査工程は、
パターン形成用薄膜が形成されている面以外のいずれかの面から前記ガラス基板をカラー画像で撮影し、
当該カラー画像における赤又は緑のいずれか一方のレイヤの画像信号レベルを増大させる処理を含む画像処理を行うことで、前記検査光によって前記ガラス基板の内部欠陥から発生する蛍光の有無を判定し、
前記蛍光が無いと判定されたマスクブランクを選定する
ことを特徴とするマスクブランクの製造方法。
【請求項１１】
前記画像処理は、前記いずれか一方のレイヤの画像信号レベルを、再合成後のカラー画像のノイズレベルがスライスレベル以下の範囲で増大させ、撮像画像の光量分布を作成する処理である
ことを特徴とする請求項１０に記載のマスクブランクの製造方法。
【請求項１２】
前記画像処理は、前記いずれか一方のレイヤの画像信号レベルを、２倍に増大させ、撮像画像の光量分布を作成する処理である
ことを特徴とする請求項１０に記載のマスクブランクの製造方法。
【請求項１３】
請求項１０から１２のいずれかに記載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前記パターン形成用薄膜に転写パターンを形成する工程を有する
ことを特徴とする転写用マスクの製造方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の転写用マスクを用い、半導体ウェハ上に回路パターンを形成する
ことを特徴とする半導体デバイスの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１６３６２５（Ｐ２０１２−１６３６２５Ａ）
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２００７（Ｐ２０１１−２２００７）
【出願日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【Ｆターム（参考）】
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