説明

マスクブランクス基板

【課題】 荷電ビーム照射に伴うレジストの帯電及び放電破壊を防止することができ、露光用マスクにおけるパターン精度の向上及び製造歩留まりの向上をはかる。
【解決手段】 露光光に対して透明な基板11上の一主面に荷電ビームリソグラフィーを含むプロセスによりパターンを形成するための露光光に対して不透明な導電性の遮光体12を形成したマスクブランクス基板であって、基板11の一主面上の4隅を含む全面がく導電性材料で覆われている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光リソグラフィーにおいて使用される露光用マスクを形成するためのマスクブランクス基板に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体製造プロセスの一つである光リソグラフィプロセスにおいては、透明基板上に遮光膜のパターンを形成した露光用マスクが用いられる。この露光用マスクは、溶融石英等の透明基板の一主面上にクロム等の遮光膜を成膜したマスクブランクス基板を基に、電子ビームリソグラフィーにより作製される(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
マスクブランクス基板の遮光膜にパターンを形成するプロセスは、以下の通りである。まず、遮光膜表面にレジストを塗布し、これに真空中でパターンを形成すべき場所に電子ビームを照射する。電子ビーム照射後、現像してレジストパターンを得、このレジストパターンをマスクとして遮光膜のエッチングを行い、遮光膜パターンを得る。
【0004】
ところで、マスクブランクス基板を製造するために遮光膜を透明基板上に形成する際には、一般にスパッタ法が用いられる。その際に、透明基板を支持するために4隅をクランプするが、透明基板を支持した領域にはクランプするための保持機構が邪魔になって遮光膜が形成されない。従って、マスクブランクス基板の4隅は、遮光膜が形成されずに透明基板である溶融石英が剥き出しとなっている。
【0005】
溶融石英は優れた絶縁体であり、体積抵抗率は1016Ωm以上とされている。従って、電子ビームを用いてパターニングを行う際に、この溶融石英部分に電子が入射すると、この部分は帯電する。真空中の絶縁破壊が起こる電場の強さは条件によって異なるが、文献(例えば、非特許文献1参照)によればオーダー的には50MV/m程度とされているので、電荷密度が20nc/cm2 程度になると、放電が生じる可能性がある。放電が生じると、塗布されたレジスト或いはガラスが遮光膜の上に飛散し、飛散したレジスト或いはガラスは遮光膜パターンの欠陥の原因となる。
【0006】
なお、遮光膜のない部分は4隅であり、LSIパターンは基板の周辺を除く部分に形成されるため、遮光膜のない部分に電子ビームが照射されることはないように思えるが、識別マークやプロセスマーク等は基板の周辺部分に形成するため、遮光膜のない部分に電子ビームが照射されることが生じる。
【特許文献1】特開平11−54077号公報
【非特許文献1】放電ハンドブック(改訂版)電気学会、第3部第4章 P220
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
このように従来、マスクブランクス基板の表面には遮光膜の形成されていない部分が4隅に存在し、この部分に電子ビームが照射されると、レジストの帯電や放電破壊が生じ、ゴミが発生し、遮光膜パターンの欠陥の原因となるという問題があった。
【0008】
また、上記の問題は、電子ビームによってパターンを描画する場合に限らず、イオンビームによってパターンを描画する場合にも同様に言えることである。
【0009】
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目的とするところは、荷電ビーム照射に伴うレジストの帯電及び放電破壊を防止することができ、露光用マスクにおけるパターン精度の向上及び製造歩留まりの向上に寄与し得るマスクブランクス基板及びそ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】
【0010】
上記課題を解決するために本発明は、次のような構成を採用している。
【0011】
即ち、本発明の一態様は、露光光に対して透明な透明基板の一主面上に、荷電ビームリソグラフィーを含むプロセスによりパターンを形成するための、露光光に対して不透明な導電性の遮光膜を形成したマスクブランクス基板であって、前記透明基板の一主面の全体が、前記遮光膜又は該遮光膜とそれ以外の導電膜で覆われていることを特徴とする。
【0012】
また、本発明の別の一態様に係わるマスクブランクス基板は、露光光に対して透明な透明基板と、前記透明基板の一主面上に該基板の4隅を除いて形成され、露光光に対して不透明な導電材料からなり、荷電ビームリソグラフィーを含むプロセスによりパターンを形成するための遮光膜と、前記透明基板の一主面上の4隅を覆うように形成された導電膜と、を具備してなることを特徴とする。
【0013】
また、本発明の別の態様に係わるマスクブランクス基板は、露光光に対して透明な透明基板と、前記透明基板の一主面上に該基板の4隅を除いて形成され、露光光に対して不透明な導電性材料からなり、荷電ビームリソグラフィーを含むプロセスによりパターンを形成するための遮光膜と、前記透明基板の一主面上の4隅の少なくとも1つに形成されたマークと、前記4隅を覆うように形成された透明導電膜と、を具備してなることを特徴とする。
【0014】
また、本発明の別の態様に係わるマスクブランクス基板の製造方法は、露光光に対して透明な透明基板の一主面上の4隅をクランプした状態で、該基板の一主面上の4隅を除く部分にスパッタ又は蒸着法により、露光光に対して不透明な導電材料からなり、荷電ビームリソグラフィーを含むプロセスによりパターンを形成するための遮光膜を成膜する工程と、前記透明基板の一主面上の4隅を除く部分を遮蔽するシャッターを用い、前記4隅の内の2つをクランプした状態で、クランプされていない2隅にスパッタ又は蒸着法により前記遮光膜又は該遮光膜とは材料の異なる導電膜を成膜する工程と、前記シャッターを用い、前記クランプする位置を別の2隅に変更した状態で、クランプされていない2隅にスパッタ又は蒸着法により前記遮光膜又は該遮光膜とは材料の異なる導電膜を成膜する工程と、を含むことを特徴とする。
【0015】
また、本発明の別の態様に係わるマスクブランクス基板の製造方法は、露光光に対して透明な透明基板の一主面上の4隅をクランプした状態で、該基板の一主面上の4隅を除く部分にスパッタ法又は蒸着法により、露光光に対して不透明な導電材料からなり、荷電ビームリソグラフィーを含むプロセスによりパターンを形成するための遮光膜を成膜し、且つ前記4隅の少なくとも1つに前記遮光膜からなるマークを形成する工程と、前記透明基板の一主面上の4隅を除く部分を遮蔽するシャッターを用い、前記4隅の内の2つをクランプした状態で、クランプされていない2隅にスパッタ又は蒸着法により透明導電膜を成膜する工程と、前記シャッターを用い、前記クランプする位置を別の2隅に変更した状態で、クランプされていない2隅にスパッタ又は蒸着法により透明導電膜を成膜する工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、透明基板の一主面上の4隅を含めて全面が導電性の膜で覆われているため、遮光膜パターン形成のための荷電ビーム照射によってレジストが帯電することはなく、放電破壊を未然に防止することができる。従って、ゴミの発生を抑制することができ、遮光膜パターンのパターン精度の向上、更には製造歩留まりの向上をはかることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
以下、本発明の詳細を図示の実施形態によって説明する。
【0018】
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係わるマスクブランクス基板の概略構成を説明するためのもので、(a)は平面図、(b)は(a)の矢視A−A’断面図である。
【0019】
図中11は溶融石英からなる透明基板であり、この基板11の上面の全体はクロム(Cr)からなる遮光膜12が形成されている。また、この遮光膜12は、基板11の側面にも形成されている。
【0020】
ここでは代表的な構成として、152mmレチクルを考える。透明基板11は、パターン形成面が一片152mmの正方形、厚さ6.25mmの直方体構造に加工されている。パターン形成面への遮光膜形成は次のようにして行う。
【0021】
まず、通常の保持機構を有するスパッタ装置により、透明基板の一主面上に金属クロム膜(遮光膜)を200nm成膜する。この際に、図2(a)に示すように、基板11の4隅を保持機構21a〜21dでクランプする。このため、図2(b)に示すように、基板11の4隅11a〜11dにはクロム膜12は成膜されない。この状態は、従来のマスクブランクス基板と同様である。また、スパッタの回り込みを利用することにより、基板11の側面にもクロム膜12が成膜される。
【0022】
次に、図2(c)に示すように、4隅11a〜11dのうち、対角線の両端にある2対の隅うちのどちらか1対の隅のみ、ここでは11b,11dを保持機構21b,21dでクランプする。そして、基板11上のクロム膜形成領域と同じ形状のシャッター22を用いて、4隅以外には成膜材料が付かないようにする。この状態で、再度スパッタすることによりクロム膜を成膜する。すると、図2(d)に示すように、4隅の内の11a,11cにクロム膜12が成膜される。
【0023】
次に、図2(e)に示すように、残りの1対の隅11a,11cのみを保持機構21a,21cによりクランプし、先と同様にシャッター22を用いてクロム膜をスパッタ法により成膜する。すると、図2(f)に示すように、残りの2隅11b,11dにもクロム膜12が成膜されることになる。このようにしてマスクのパターン形成面全面に導体膜を成膜することができる。この後、必要があればシャッター22を開き、クロム膜12の表面に酸化クロム膜を成膜する。
【0024】
なお、4隅以外へのクロム膜12の成膜と4隅へのクロム膜12の成膜とは、同じスパッタ装置を用いてもよいし、異なるスパッタ装置を用いてもよい。また、4隅へのクロム膜の成膜を行うことにより、基板11の4隅に対応する側面にもクロム膜12が成膜されることになる。
【0025】
このように本実施形態によれば、透明基板11のパターン形成面に基板11の4隅を含んで全面にクロム膜12を形成することができ、基板表面全体が導体膜で覆われた状態となる。従って、このマスクブランクス基板を用いて電子ビームによりパターンを描画した場合、レジストの帯電や放電破壊が生じることはなく、パターン精度の向上及び製造歩留まりの向上をはかることができる。
【0026】
また、本実施形態では、スパッタリングの際の回り込みを利用することにより、透明基板11の上面のみならず側面にもクロム膜12を成膜することができる。このように側面にも導電膜を形成しておくことは、電子ビーム照射による帯電防止により有効となる。
【0027】
(第2の実施形態)
図3は、本発明の第2の実施形態に係わるマスクブランクス基板の概略構成を説明するためのもので、(a)は平面図、(b)は(a)の矢視B−B’断面図である。なお、図1と同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。
【0028】
本実施形態は、4隅の一部に目視による確認の可能なマークパターンを形成したものである。
【0029】
透明基板11の一主面上に4隅を除いてクロム膜12が形成され、4隅の一部にマーク13が形成されている。このマーク13は、マスクの特徴を表すものであり、後述するようにクロム膜の成膜時のクランプを工夫することにより形成できる。そして、4隅には、ITOからなる透明導電膜15が形成されている。
【0030】
本実施形態では、先の実施形態と同様に、前記図2(a)(b)に示すように、通常の保持機構を有するスパッタ装置により、透明基板11の4隅をクランプした状態でスパッタすることにより該基板11上に金属クロム膜12を200nmの厚さに成膜する。これにより、4隅には遮光膜の形成されない領域が残り、4隅に透明基板11が露出することになる。このとき、4隅の内の1つに例えば三角形状のマーク13を付けておく。
【0031】
マーク13は、マスクの特徴(種別,露光条件,その他)を表すものであり、例えば図4に示すように、保持機構21の一部に三角形状の切り欠き部23を設けておくことにより、透明基板11の上面全体への遮光膜形成と同時に形成される。このようなマーク13を形成する個数、或いは形成位置を適宜組み合わせることにより、マスクの特徴に応じたマーク形成を行うことができる。
【0032】
次に、上記のスパッタ装置とは別のスパッタ装置に上記の基板をセットし、透明基板11上の4隅のうち、対角線の両端にある2対の隅の片方である1対の隅のみを保持機構でクランプする。ここで、第1の実施形態と同様のシャッターを用いて、4隅以外には膜材料が付かないようにする。この状態で、導電性で且つ可視光を透過する膜、例えばITO膜15をスパッタリングにより成膜する。このITO膜15は、一部が先に形成したクロム膜と重なるようにする。
【0033】
次に、残りの1対の隅で透明基板11を支持し、先に支持されていた方の1対の隅にITO膜15を成膜する。このようにして、マスクのパターン形成面全面に導体膜を成膜することができる。なお、上記例ではクロム膜とITO膜との成膜には別のスパッタ装置を用いたが、同じスパッタ装置を用いてターゲットを変えるようにしてもよい。
【0034】
ここで、4隅を1辺が5mmの二等辺三角形と考える。マスクパターンの形成に使用される電子ビーム描画装置のビーム電流は高々3μAである。幅平均2.5mmで、長さ5mmの領域を3μAの電流が流れるときの電位差が5mmで10kV程度であるとすると、許される抵抗値は3GΩ程度となる。10倍の安全率をみると許される抵抗値は300MΩである。膜の厚さは通常0.1μm程度であるから、膜の体積抵抗率は6×10-2Ωm以下であることが必要である。ITO膜はこれよりも十分に低い抵抗率を有するため、4隅をカバーする導電膜として十分に使用可能である。
【0035】
このように本実施形態によれば、透明基板11のパターン形成面に基板11の4隅を除いてクロム膜12を形成し、4隅にITO膜15を形成することができ、基板表面全体が導体膜で覆われた状態となる。従って、先の第1の実施形態と同様の効果が得られる。
【0036】
(変形例)
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。実施形態では、電子ビーム描画により遮光膜にパターンが描画されるものとしたが、イオンビームで描画する場合にも適用できる。また、透明基板は必ずしも溶融石英に限るものではなく、露光光に対して透明若しくは十分に透過率が高い材料であればよい。さらに、遮光膜はクロムに限るものではなく、露光光を遮光するもので、且つ導電性の材料であればよい。
【0037】
また、遮光膜或いは導電膜を形成する手法としては、必ずしもスパッタ法に限るものではなく、蒸着法を利用しても良い。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【0038】
【図1】第1の実施形態に係わるマスクブランクス基板の概略構成を示す平面図と断面図。
【図2】第1の実施形態のマスクブランクスの製造工程を示す平面図。
【図3】第2の実施形態に係わるマスクブランクス基板の概略構成を示す平面図と断面図。
【図4】第2の実施形態に用いた保持機構の形状を示す平面図。
【符号の説明】
【0039】
11…溶融石英基板(透明基板)
11a〜11d…角部
12…クロム膜(遮光膜)
13…マーク
15…透明導電膜
21…(21a〜21d)…保持機構
22…シャッター
23…切り欠き部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
露光光に対して透明な透明基板の一主面上に、荷電ビームリソグラフィーを含むプロセスによりパターンを形成するための、露光光に対して不透明な導電性の遮光膜を形成したマスクブランクス基板であって、
前記透明基板の一主面の全体が、前記遮光膜又は該遮光膜とそれ以外の導電膜で覆われていることを特徴とするマスクブランクス基板。
【請求項2】
露光光に対して透明な透明基板と、
前記透明基板の一主面上に該基板の4隅を除いて形成され、露光光に対して不透明な導電材料からなり、荷電ビームリソグラフィーを含むプロセスによりパターンを形成するための遮光膜と、
前記透明基板の一主面上の4隅を覆うように形成された導電膜と、
を具備してなることを特徴とするマスクブランクス基板。
【請求項3】
前記導電膜は、前記遮光膜と同じ材料であることを特徴とする請求項2記載のマスクブランクス基板。
【請求項4】
露光光に対して透明な透明基板と、
前記透明基板の一主面上に該基板の4隅を除いて形成され、露光光に対して不透明な導電性材料からなり、荷電ビームリソグラフィーを含むプロセスによりパターンを形成するための遮光膜と、
前記透明基板の一主面上の4隅の少なくとも1つに形成されたマークと、
前記4隅を覆うように形成された透明導電膜と、
を具備してなることを特徴とするマスクブランクス基板。
【請求項5】
前記マークは、前記遮光膜と同じ材料からなり、該遮光膜と同時に形成されたものであることを特徴とする請求項4記載のマスクブランクス基板。
【請求項6】
露光光に対して透明な透明基板の一主面上の4隅をクランプした状態で、該基板の一主面上の4隅を除く部分にスパッタ又は蒸着法により、露光光に対して不透明な導電材料からなり、荷電ビームリソグラフィーを含むプロセスによりパターンを形成するための遮光膜を成膜する工程と、
前記透明基板の一主面上の4隅を除く部分を遮蔽するシャッターを用い、前記4隅の内の2つをクランプした状態で、クランプされていない2隅にスパッタ又は蒸着法により前記遮光膜又は該遮光膜とは材料の異なる導電膜を成膜する工程と、
前記シャッターを用い、前記クランプする位置を別の2隅に変更した状態で、クランプされていない2隅にスパッタ又は蒸着法により前記遮光膜又は該遮光膜とは材料の異なる導電膜を成膜する工程と、
を含むことを特徴とするマスクブランクス基板の製造方法。
【請求項7】
露光光に対して透明な透明基板の一主面上の4隅をクランプした状態で、該基板の一主面上の4隅を除く部分にスパッタ法又は蒸着法により、露光光に対して不透明な導電材料からなり、荷電ビームリソグラフィーを含むプロセスによりパターンを形成するための遮光膜を成膜し、且つ前記4隅の少なくとも1つに前記遮光膜からなるマークを形成する工程と、
前記透明基板の一主面上の4隅を除く部分を遮蔽するシャッターを用い、前記4隅の内の2つをクランプした状態で、クランプされていない2隅にスパッタ又は蒸着法により透明導電膜を成膜する工程と、
前記シャッターを用い、前記クランプする位置を別の2隅に変更した状態で、クランプされていない2隅にスパッタ又は蒸着法により透明導電膜を成膜する工程と、
を含むことを特徴とするマスクブランクス基板の製造方法。
【請求項8】
前記透明基板の一主面上の4隅をクランプする際に、各々の隅と一部接触する保持機構をそれぞれ用い、これらの保持機構の少なくとも1つに前記マークに対応する切り欠きを設けたことを請求項7記載のマスクブランクス基板の製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2006−133519(P2006−133519A)
【公開日】平成18年5月25日(2006.5.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−322676(P2004−322676)
【出願日】平成16年11月5日(2004.11.5)
【出願人】(000003078)株式会社東芝 (54,554)
【出願人】(000003458)東芝機械株式会社 (843)
【Fターム(参考)】