JP2002351056A

JP2002351056A - フォトマスクブランクの製造方法、フォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法

Info

Publication number: JP2002351056A
Application number: JP2001161768A
Authority: JP
Inventors: Akio Kuroda; 昭雄黒田; Yukio Nakashiba; 行雄中柴
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2001-05-30
Filing date: 2001-05-30
Publication date: 2002-12-04

Abstract

(57)【要約】【課題】位置精度の高いフォトマスクが製造できるフォ
トマスクブランクの製造方法、およびその様なフォトマ
スクブランク、ならびに、この様な位置精度の高いフォ
トマスクの製造方法が望まれていた。【解決手段】ガラス基板片面に第一の基板支持部により
固定した状態で遮光材料を製膜する工程と、前記片面に
前記第一の基板支持部と重ならない第二の基板支持部に
より固定した状態で遮光材料を製膜する工程により片面
の表面に導電性遮光膜を製膜するフォトマスクブランク
の製造方法を提供する。また、ガラス基板とその片面の
表面全面に導電性遮光膜が設けられているフォトマスク
ブランクの上に感光性樹脂を載せ、電子ビーム露光装置
により露光、現像、エッチングする事を特徴とするフォ
トマスクの製造方法を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＣその他の微細
なパターン露光に用いられるフォトマスクの製造に必要
な、パターン化前の材料であるフォトマスクブランクの
製造方法、及びフォトマスクブランク、それにフォトマ
スクの製造方法に関する技術に係る。

【０００２】

【従来の技術】従来のフォトマスクブランクの製造方法
は、図１２に示す様なホルダー２１が用いられていた。
このホルダー２１は、枠２２にガラス基板１２と同様な
形状の開口部２４が設けられているが、開口部のみでは
ガラス基板が固定できないので、基板支持部２３が四隅
に設けられていた。

【０００３】この様なフォトマスクブランクを製造する
場合は、この開口部２４にガラス基板１２を填め込んだ
状態で成膜装置に入れ、物理的成膜法により導電性遮光
材料を飛ばしてガラス基板１２の片面に導電性遮光膜１
３を成膜してフォトマスクブランク１１を製造してい
た。その製造の結果、できあがったフォトマスクブラン
ク１１は、片面の四隅を除いて導電性遮光膜１３が成膜
されていた。

【０００４】さらに、その出来上がったフォトマスクブ
ランクの表面に感光性樹脂層を設ける。そこで、電子ビ
ーム照射装置によりパターン露光することにより照射部
分の感光性樹脂を感光させる。

【０００５】次に、感光した部分以外の感光性樹脂層の
みを取り除く露光を行う事によりパターン露光部分以外
のみを露出させる。そして、パターン露光部分以外のみ
を露出したフォトマスクブランクに導電性遮光膜をエッ
チッグする事により、パターン露光部分以外の導電性遮
光膜を除去する。

【０００６】最後に、感光性樹脂を取り除くことによ
り、パターン露光した部分のみ導電性遮光膜が残ってい
るフォトマスクが製造されていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来のフォトマスクブ
ランク１１は、図の如く四隅には導電性遮光膜１３が成
膜されていない部分が設けられている。この様な導電性
遮光膜が成膜されていない部分はガラス基板１２が直接
露出している。

【０００８】ところで、電荷が電子ビーム照射その他の
原因により電荷がガラス基板１２表面に発生する場合が
ある。しかし、ガラス基板１２表面の導電性が低いた
め、発生した電荷が移動できず、いつまでも滞留する場
合がある。

【０００９】この様なガラス基板１２表面の滞留電荷
は、電子ビーム露光のときに照射される電子に引力また
は斥力が働き、電子ビームの照射位置がずれる事とな
る。特に、高加速電圧での電子ビーム照射には、電荷の
影響は大きい。ところが、高加速電圧での電子ビーム照
射は位置精度を高める場合に多く用いられてきたため
に、問題が大きかった。

【００１０】この様な状況であるため、この様な位置精
度の高いフォトマスクが製造できるフォトマスクブラン
クの製造方法、およびその様なフォトマスクブランク、
ならびに、この様な位置精度の高いフォトマスクの製造
方法が求められていた。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、請求項１の発明においては、ガラス基板
片面に第一の基板支持部により固定した状態で遮光材料
を製膜する工程と、前記片面に前記第一の基板支持部と
重ならない第二の基板支持部により固定した状態で遮光
材料を製膜する工程により片面の表面に導電性遮光膜を
製膜するフォトマスクブランクの製造方法を提供するも
のである。

【００１２】請求項２の発明においては、第一の基板支
持部と第二の基板支持部が相補的パターンである事を特
徴とする請求項１記載のフォトマスクブランクの製造方
法を提供するものである。

【００１３】請求項３の発明においては、ガラス基板と
その片面の表面全面に導電性遮光膜が設けられているフ
ォトマスクブランクを提供するものである。

【００１４】請求項４の発明においては、ガラス基板と
その片面の表面全面に導電性遮光膜が設けられているフ
ォトマスクブランクの上に感光性樹脂を載せ、電子ビー
ム露光装置により露光、現像、エッチングする事を特徴
とするフォトマスクの製造方法を提供するものである。

【００１５】請求項１のフォトマスクブランクの製造方
法を用いることにより、電子ビーム照射時に正確な描画
が可能なフォトマスクの製造を可能とするフォトマスク
ブランクの製造方法が可能になるものである。

【００１６】請求項２のフォトマスクブランクの製造方
法を用いることにより、請求項１記載の効果に加え、材
料に無駄がなく、また、精度良いパターン化が可能なフ
ォトマスクの製造を可能とするフォトマスクブランクの
製造方法が可能になるものである。

【００１７】請求項３のフォトマスクブランクを用いる
ことにより、電子ビーム照射時に正確な描画が可能なフ
ォトマスクの製造を可能とするフォトマスクブランクの
提供が可能になるものである。

【００１８】請求項４のフォトマスクの製造方法を用い
ることにより、正確なパターンとなっているフォトマス
クを製造する事が可能になるものである。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明のフォトマスクブランクの
製造方法は、まず、図３に示す様なホルダー２３を用い
て第１の導電性遮光膜１４の製造がなされていた。この
ホルダー２１は、枠２２にガラス基板１２と同様な形状
の開口部２４が設けられているが、開口部のみではガラ
ス基板が固定できないので、基板支持部２３が四隅に設
けられていた。

【００２０】この場合は、この開口部２４にガラス基板
１２を填め込んだ状態で成膜装置に入れ、物理的成膜
法、本実施例ではスパッタリングにより導電性遮光材料
を飛ばして、図２の様なガラス基板１２の片面に第１の
導電性遮光膜１４を成膜したガラス基板１６を製造して
いた。

【００２１】次に、図４に示す様なホルダー２５を用い
て第２の導電性遮光膜１４の製造がなされていた。この
ホルダー２５は、枠２６にガラス基板１２と同様な形状
の開口部２９が設けられているが、開口部のみではガラ
ス基板が固定できないので、基板支持部２７が四隅以外
に設けられていた。

【００２２】なお、実際の支持には面積が大きすぎるの
で、実際に接触させるのは突起部２８によって支持して
いる。この場合は、この開口部２９に第１の導電性遮光
膜１４を成膜したガラス基板１６を填め込んだ状態で成
膜装置に入れ、物理的成膜法により導電性遮光材料を飛
ばして、図１の様なガラス基板１２の片面に第２の導電
性遮光膜１５を成膜し、導電性遮光膜１３を製造してい
た。

【００２３】結果、できあがったフォトマスクブランク
１１は、片面の四隅は第２の導電性遮光膜１５、四隅を
除いては第１の導電性遮光膜１４が成膜されているため
に、両方併せて全面に導電性遮光膜１３が設けられてい
た。

【００２４】次に、この様なフォトマスクブランクを用
いたフォトマスクの製造方法につき以下説明する。

【００２５】フォトマスクブランクは、図５に示される
様に、ガラス基板３１上に導電性遮光膜３２が成膜され
ている。さらに、そのフォトマスクブランクの表面にあ
る導電性遮光膜３２上に、図６に示す様に、感光性樹脂
層３３を設ける。そこで、電子ビーム照射装置によりパ
ターン露光することにより図７に示す様に、感光性樹脂
層３３が、露光済み感光性樹脂層３４と未露光感光性樹
脂層３５に分かれる。

【００２６】次に、図８に示す様に、未露光感光性樹脂
層３５のみを取り除く露光を行う事により、露光済み感
光性樹脂層３４がない部分の導電性遮光膜３２を露出さ
せる。そして、図９に示す様に、エッチングを行う事に
より露光済み感光性樹脂層３４がない部分の導電性遮光
膜３２を除去し、導電性遮光膜３２をパターン的に除去
する。

【００２７】最後に、図１０に示す様に露光済み感光性
樹脂層３４を取り除くことにより、パターン露光した部
分のみ導電性遮光膜３２が残っているフォトマスクが製
造される。

【００２８】なお、本発明におけるガラス基板は、ソー
ダライムガラス、石英ガラスなど露光に用いられる光を
通す各種のガラス基板が使用可能であり、その種類を問
うものではない。また、導電性遮光膜は、露光光を通さ
ないとともに、少なくとも電荷の滞留が問題にならない
程度以上の導電性を有するもので有ればよい。

【００２９】従って、クロム、酸化クロムなどに限ら
ず、各種の金属や金属酸化物が用いられる。また、遮光
材料は、その遮光材料自体が導電性または遮光性を有す
る必要はなく、膜形成した状態で導電遮光性を有する材
料であれば良い。

【００３０】さらに、本発明による製膜方法は、ガラス
基板を基板支持部により固定する必要がある製膜方法に
係るものであれば、物理的気相製膜法（ＰＶＤ）、化学
的的気相製膜法（ＣＶＤ）など種類を問うものではな
い。また、ＰＶＤでも、真空蒸着、スパッタリングなど
各種の方法が使用可能である。

【００３１】さらに、スパッタリングでも、単なるスパ
ッタリングだけではなく、イオンアシスト、各種の気体
アシスト、プラズマアシストなどの各種スパッタリング
を用いるのが可能である。しかし、その製膜精度、製造
価格などの点で、スパッタリングを用いるのが一般的で
ある。

【００３２】さらに、基板支持は、ホルダー、トレイ、
直接支持など、各種の支持方法があるが、基板支持部が
必要な各種方法が用いられる。なお、基板支持は、基板
の大きさが変わってもホルダーの変更のみで対応できる
ホルダー支持方式が一般的である。

【００３３】また、第一の支持基板部と第二の支持基板
部が重ならないものであれば、第一の支持基板部と第二
の支持基板部どちらにも含まれない部分があっても良
い。しかし、その両方に含まれない部分は導電遮光膜が
他の部分の導電遮光膜より厚くなる。

【００３４】従って、その部分の導電遮光膜のエッチン
グに時間がかかるとともに、材料費が高くなるととも
に、サイドエッチ量が多くなるためにパターン精度の低
下の原因となる。そこで、その両方に含まれない部分は
最小限にとどめるのが好ましい。

【００３５】また、このため、第一の支持基板部と第二
の支持基板部が、重なりや、どちらにも含まれない部分
がない、相補的パターンである事で容易に実現できる。
なお、第一の支持基板部と第二の支持基板部の境界は原
理的にはどこでも良い。

【００３６】しかし、なるべく実際のフォトマスクでパ
ターン化に用いられる領域にはかからない方が好まし
い。なぜなら、境界領域における導電遮光膜の厚さを他
の部分と同じにするのは容易ではないためである。

【００３７】また、本実施の形態では、第一の支持基板
部として四隅に設け、第二の支持基板部として四隅以外
としたが、逆でもよく、また、第一の支持基板部として
四辺等を利用するものでも良いが、ガラス基板の支持が
可能な形態である必要がある。

【００３８】なお、支持基板部としては、すべての部分
がガラス基板の支持に必要である必要はなく、本実施例
の第二の支持基板部の様に、実際の支持に役立つのはそ
の突起部のみであり、他の部分は単に遮蔽機能のみを果
たす構造のものでも構わない。

【００３９】さらに、本実施の形態では、感光性樹脂は
実は電子線に対して反応する樹脂であり、感電子線樹脂
とでもいうべきものであるが、このような場合を含めて
感光性樹脂という用語を用いるので本発明でも感光性樹
脂という用語で説明した。同様に、電子線の描画の場合
も露光という用語を慣例に従い用いたが、当然この電子
をもって光とみなした用語であり、他の用語もそれに準
じた表現となっている。

【００４０】従って、本発明の感光性樹脂としては、電
子線感応性があれば、光や紫外線、その他熱などの感応
性の有無は問わない。

【００４１】また、感光部分が電子線により感光し、露
光し現像によりパターン化する感光性樹脂で説明した
が、露光部分が現像により溶解し、露光しない部分がパ
ターン化する形式の感光性樹脂でも良い。しかし、露光
部分が現像により溶解し、露光しない部分がパターン化
する形式の感光性樹脂では描画部分がおおくなり、一般
的に実用的ではない。

【００４２】さらに、感光した部分の現像は、確実にパ
ターン化するために定着処理などの各種処理を行った上
で行う場合も少なくない。

【００４３】エッチング処理も、各種のエッチング液、
温度や濃度等のエッチング条件を用いることが可能だ
が、一般的にサイドエッチが少ない、エッチング形状が
良好、エッチング速度が高いなどの各種の要件により、
導電性遮光膜の材質に応じて各種選択される。また、プ
ラズマを用いたドライエッチングも行われている。

【００４４】

【実施例】正方形（一辺１５．２ｃｍ、厚さ６．３５ｍ
ｍ）の石英ガラス基板を、スパッタリング装置内の製膜
場所に、図３のホルダーを用いて固定し、Ｃｒからなる
ターゲットをセットし、スパッタリングを行い、第一の
基板支持部以外のガラス基板表面に１００ｎｍのクロム
膜を形成した。

【００４５】さらに、同様の条件にてホルダーのみを図
４のものに替えて、第二の基板支持部以外のガラス基板
表面に１００ｎｍのクロム膜を形成した。

【００４６】結果、ガラス基板全面にほぼ均一に１００
ｎｍのクロム膜を形成することが出来、この様なフォト
マスクブランクが得られた。

【００４７】次に、このフォトマスクブランクの上に、
電子線感光性樹脂（日本ゼオン株式会社製ＺＥＰ７００
０）を厚さ５００ｎｍスピンコーターで塗ったあとで、
乾燥工程により感光性樹脂をフォトマスクブランク全面
に形成した。

【００４８】さらに、電子ビーム露光装置にセットし、
加速電圧５０ｋＶにて描画した。その後で定着液にて定
着したあと、現像液にて未露光部分の電子線感光性樹脂
を除去して、パターン化した。

【００４９】この様なフォトマスクブランクをエッチン
グし、Ｃｒ上にパターン化した。最後に、未露光部分の
電子線感光性樹脂を除去液にて除去したあとで、乾燥工
程によりパターン化済みのフォトマスを得た。

【００５０】このようなフォトマスクは、描画位置精度
が最大ずれ量にして０．０２５μｍであった。従来例の
フォトマスクは、描画位置精度が最大ずれ量にして０．
１２２μｍであったから、相当程度描画位置精度が向上
したといえる。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電子ビーム照射時に正確な描画が可能になるものであ
り、これによってさらに精度の良い半導体装置を得られ
る可能性が高くなったものであるとともに、これにより
描画が容易となる可能性がある。

【００５２】従って、それにより描画価格の低下、収率
の改善、描画技術の熟練度の低いものでも作業が可能に
なる。従来描画が困難であったフォトマスクの製造を可
能とする可能性があるなど、多くのフォトマスの製造方
法が可能になるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における実施例のフォトマスクブラン
クの正面図である。

【図２】図１のフォトマスクブランクの製造途中の正
面図である。

【図３】図１のフォトマスクブランクの製造に用いら
れるホルダーの正面図である。

【図４】図１のフォトマスクブランクの製造に用いら
れる図３とは別のホルダーの正面図である。

【図５】本発明における実施例のフォトマスクブラン
クの概念断面図である。

【図６】図５のフォトマスクブランクを用いたフォト
マスクの製造方法の概念断面図である。

【図７】図５のフォトマスクブランクを用いたフォト
マスクの製造方法の概念断面図である。

【図８】図５のフォトマスクブランクを用いたフォト
マスクの製造方法の概念断面図である。

【図９】図５のフォトマスクブランクを用いたフォト
マスクの製造方法の概念断面図である。

【図１０】図５のフォトマスクブランクを用いたフォ
トマスクの製造方法の概念断面図である。

【図１１】本発明と対比されるべき従来例のフォトマ
スクブランクの正面図である。

【図１２】図１１のフォトマスクブランクの製造に用
いられるホルダーの正面図である。

【符号の説明】

１１……フォトマスクブランク１２……ガラス基板１３……導電性遮光膜２１……ホルダー２２……枠２３……基板支持部２４……開口部３１……ガラス基板３２……導電性遮光膜３３……感光性樹脂層３４……露光済み感光性樹脂層３５……未露光感光性樹脂層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガラス基板片面に第一の基板支持部により
固定した状態で遮光材料を製膜する工程と、前記片面に
前記第一の基板支持部と重ならない第二の基板支持部に
より固定した状態で遮光材料を製膜する工程により片面
の表面に導電性遮光膜を製膜するフォトマスクブランク
の製造方法。
【請求項２】第一の基板支持部と第二の基板支持部が相
補的パターンである事を特徴とする請求項１記載のフォ
トマスクブランクの製造方法。
【請求項３】ガラス基板とその片面の表面全面に導電性
遮光膜が設けられているフォトマスクブランク。
【請求項４】ガラス基板とその片面の表面全面に導電性
遮光膜が設けられているフォトマスクブランクの上に感
光性樹脂を載せ、電子ビーム露光装置により露光、現
像、エッチングする事を特徴とするフォトマスクの製造
方法。