DE19844443C2

DE19844443C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung einer Fotomaske

Info

Publication number: DE19844443C2
Application number: DE19844443A
Authority: DE
Inventors: Yoshikazu Nagamura; Nobuyuki Yoshioka; Hozumi Usui; Koji Yamanaka
Original assignee: Organo Corp; Mitsubishi Electric Corp; M Watanabe and Co Ltd
Current assignee: Organo Corp; Renesas Electronics Corp; M Watanabe and Co Ltd
Priority date: 1997-12-02
Filing date: 1998-09-28
Publication date: 2002-01-17
Anticipated expiration: 2018-09-29
Also published as: US6071376A; JPH11167195A; TW440475B; KR100316374B1; US6277205B1; KR19990062510A; DE19844443A1; JP3920429B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfah ren und eine Vorrichtung zur Reinigung einer Fotomaske, welche als Muttermaske in dem Fotolithographieschritt in dem Verfahren zur Herstellung einer integrierten Halblei terschaltung (LSI) verwendet wird, wobei die Fotomaske eine extrem reine Oberfläche benötigt.

Eine Fotomaske dient als Muttermaske, wenn eine inte grierte Schaltungsstruktur auf die Oberfläche eines Wafers durch eine Übertragungsvorrichtung in dem Fotolithographie schritt in dem Verfahren zur Herstellung einer integrierten Halbleiterschaltung übertragen wird. Wenn die auf der Ober fläche der Fotomaske gebildete Struktur Defekte aufweist oder Fremdkörper darauf in einer Menge vorhanden sind, wel che die kritische Auflösung bzw. das kritische Maß über schreitet, können sie auf den Wafer als Teil der Struktur übertragen werden.

Daher dürfen irgendwelche Defekte oder Fremdkörper über das kritische Mass hinaus nicht auf der Oberfläche der Fo tomaske auftreten bzw. vorhanden sein.

Mit der Entwicklung einer integrierten Dichte und Prä zision einer integrierten Schaltung ist die maximal erlaub bare Größe von Defekten oder Fremdkörpern auf 0,5 µm redu ziert worden.

Bei dem herkömmlichen Verfahren zur Reinigung einer Fo tomaske wird ein Reinigungsverfahren auf der Grundlage ei nes RCA-Reinigens verwendet (Reinigung mit einer Mischung aus einer Säure wie Schwefelsäure und Wasserstoffperoxid oder einer Mischung aus einem alkalischen Mittel wie wässrigem Ammoniak und Wasserstoffperoxid), welches verbreitet zur Waferreinigung verwendet wird.

Ein Flußdiagramm des Reinigungsverfahrens ist in Fig. 11 dargestellt.

Ein herkömmlicher Fotomaskenreinigungsschritt wird un ter Bezugnahme auf Fig. 11 beschrieben.

Zuerst wird in einem Schritt 1 eine Reinigung mit einer heißen Mischung aus einer Schwefelsäure und Wasserstoff peroxid durchgeführt, um organische Objekte bzw. Teilchen wie ein Resist und ein zurückgebliebenes Lösungsmittel, welches auf der Oberfläche einer Fotomaske vorhanden ist, aufzulösen und metallische Verunreinigungen zu entfernen.

Dieser Schritt sorgt für eine verbesserte Benetzbarkeit der Oberfläche der Fotomaske, wodurch die Wirksamkeit der darauf folgenden Reinigungsschritte erhöht wird.

Darauf folgend wird in dem Schritt 2 die Fotomaske mit heißem reinen Wasser ausgewaschen, um zurückgebliebene Mit tel wie Schwefelsäure von der Oberfläche davon auszuwa schen.

Darauf folgend wird in dem Schritt 3 die Fotomaske in eine heiße Mischung aus Ammoniak und Wasserstoffperoxid zum Zwecke des Entfernens von anhaftenden Fremdkörpern einge taucht und gereinigt.

Während dieses Schrittes kann eine Ultraschallwelle wie eine Hochfrequenzultraschallwelle (megasonic wave) auf den Tauchtank angewandt werden, um Fremdkörper noch wirksamer zu entfernen.

Auf diesen Schritt muss ebenfalls ein Auswaschen wie in dem Schritt 4 dargestellt folgen.

Schließlich wird in dem Schritt 5 die ausgewaschene Fo tomaske getrocknet.

Der Schritt 3 kann den Schritt des Reinigens mit reinem Wasser alleine oder vermischt mit einem Detergens bzw. Waschhilfsmittel unter Anwendung einer Ultraschallwelle wie einer Hochfrequenzultraschallwelle gegenüber der Mischung aus Ammoniak und Wasserstoffperoxid umfassen.

Das Eintauchreinigungsverfahren gestattet wie oben er wähnt das gleichzeitige Eintauchen einer Mehrzahl von Foto masken, um die Reinigungseffizienz zu erhöhen, es besitzt jedoch den Nachteil, dass verunreinigte Fotomasken relativ saubere Fotomasken verunreinigen.

Um diese Nachteile zu überwinden, wird als Verfahren, welches die Verwendung einer Einwegreinigungsflüssigkeit für jede Fotomaskenscheibe bzw. -schicht umfasst, ein Rei nigungsverfahren (Spinverfahren) verwendet, welches den Schritt des Sprühens einer Reinigungsflüssigkeit wie eines chemischen Mittels und reinem Wasser auf die Oberfläche ei ner Fotomaske, welche horizontal gedreht wird, aus einer festgestellten oder schwingenden Düse derart beinhaltet, dass die Einwegreinigungsflüssigkeit für jede Fotomasken scheibe bzw. -schicht verwendet wird.

Das Spinreinigungsverfahren kann den Schritt eines me chanischen Reinigens wie eines Auswaschens mit einem unter Hochdruck stehenden Wasserstrahl und einem Auswaschen mit reinem Wasser unter Hochfrequenzultraschall umfassen, um wirksam Fremdkörper zu entfernen.

Das herkömmliche Reinigungsverfahren wie in Fig. 11 dargestellt ist dahingehend nachteilig, dass auf die Be handlung mit Schwefelsäure/Wasserstoffperoxid (Schritt 1) manchmal eine ungenügende Reinigung erfolgt, wodurch möglicherweise etwa Schwefelsäure zurückbleibt, worauf ein Be schlagensein auf der Oberfläche der Fotomaske hervorgerufen wird.

Ein Beschlagensein auf der Oberfläche der Fotomaske re duziert die Lichtdurchlässigkeit der Fotomaske auf dem un strukturierten Bereich (dem Bereich, welcher Licht auf dem Wafer durchlässt), wodurch eine Änderung der Dimension ei nes Resists hervorgerufen wird, welches in einer Struktur auf dem Wafer gebildet wird. Da insbesondere in dem Fall einer Rasterfotomaske zur Belichtung verwendetes Licht ge ringfügig die halblichtdurchlässige Struktur wie eine MoSiON-Schicht durchdringt, reduziert ein Beschlagensein auf der Oberfläche der Fotomaske die Lichtdurchlässigkeit der Fotomaske auf der halbdurchlässigen Struktur ebenso wie dem unstrukturierten Bereich. Als Ergebnis wird die Auflö sung der auf der Wafer gebildeten Resiststruktur verrin gert. Dadurch kann die Verdrahtung in der integrierten Schaltung (LSI) brechen, was zu einer Verschlechterung der Eigenschaften der LSI selbst führt.

Bei dem herkömmlichen Reinigungsverfahren folgt auf die Behandlung mit Schwefelsäure/Wasserstoffperoxid (Schritt 1) ein Auswaschen mit einer großen Menge von reinem Wasser oder heißem reinem Wasser (Schritt 2), um ein Verbleiben der Schwelsäure zu verhindern. Jedoch verbraucht der Schritt des Auswaschens eine große Menge von reinem Wasser und elektrischer Energie, welche zur Erwärmung des reinen Wassers benötigt wird.

Bei dem Eintauchverfahren zur Behandlung mit Ammoni ak/Wasserstoffperoxid zum Zwecke des Entfernens von Fremd körpern wird eine Mehrzahl von Fotomasken mit derselben ab geteilten Menge einer Reinigungflüssigkeit behandelt. Daher muß die Reinigungsflüssigkeit häufig erneuert werden, um eine Verschlechterung oder eine Verunreinigung davon zu verhindern, wobei der benötigte Betrag hinzugefügt wird.

Wenn des weiteren die Reinigungswirksamkeit (die Aus beute des Reinigens) gering ist, erhöht sich die Anzahl von Reinigungsschritten, welche pro Fotomaskenschicht benötigt wird. Daher erhöht sich der benötigte Betrag von Reini gungsflüssigkeit, reinem Wasser und Energie wie elektri scher Energie.

In der Vergangenheit wurde wie in Fig. 12A bis 12D dargestellt eine Phasenverschiebungsfotomaske, welche eine Resistauflösung auf dem Wafer durch teilweises Ändern der durchgelassenen Phase verbessern kann, entwickelt und einer praktischen Verwendung unterzogen. Fig. 12A stellt einen Levenson Typ einer Phasenverschiebungsfotomaske dar, Fig. 12B stellt einen Substrukturtyp einer Phasenverschiebungs fotomaske dar, Fig. 12C stellt einen Randhervorhebungstyp einer Phasenverschiebungsfotomaske dar, und Fig. 12D stellt einen Rastertyp einer Phasenverschiebungsfotomaske dar. Be zugszeichen 300 bezeichnet ein Quarzsubstrat, Bezugszeichen 301 bezeichnet eine Lichtabschirmstruktur wie eine CrON Schicht, und Bezugszeichen 302 bezeichnet einen Phasen schieber wie eine MoSiON-Schicht. Bezugszeichen 303 be zeichnet einen Ätzstopper.

Eine MoSiON-Schicht ist ein Material, welches für eine Lichtabschirmschicht (halblichtdurchlässige Schicht) in ei ner Rasterfotomaske verwendet wird, die bei einer dieser Phasenverschiebungsfotomasken verwendet wird. Wird dieses Material jedoch einer herkömmlichen Reinigung mit einer al kalischen Lösung unterworfen, welche beispielsweise ein Eintauchen in Ammoniak/Wasserstoffperoxid umfasst, zeigt sich eine drastische Änderung der Lichtdurchlässigkeit oder des Phasenwinkels verursacht durch ein Erhöhen der Oberflä chenrauhigkeit und einer Dickenreduzierung. Da insbesondere in dem Fall einer Rasterfotomaske die Auflösung der auf dem Wafer gebildeten Resiststruktur von der Änderung der Durch lässigkeit oder des Phasenwinkels abhängt, ruft eine Änderung der Durchlässigkeit oder des Phasenwinkels eine große Schwierigkeit hervor. Daher ist es nicht möglich, eine ge wünschte Produktqualität bei der Chipbildung aufrechtzuer halten.

Dementsprechend kann in der Praxis die Reinigung mit Ammoniak/Wasserstoffperoxid effektiv für die Entfernung von Fremdkörpern (Schritt 3) nicht für die MoSiON-Schicht be wirkt werden. Somit muß die MoSiON-Schicht lediglich mit reinem Wasser oder einem Waschhilfsmittel gereinigt werden, was zu dem Verbleib von Fremdkörpern führt.

Die EP 0 720 050 A2 offenbart eine Vorrichtung und ein Ver fahren zur Entfernung von mikroskopischen Schmutzstoffteilchen von einem Objekt wie einer Fotomaske oder einem Halbleiterwa fer. Die Vorrichtung verwendet ein Prüfgerät, um die Position von irgendwelchen Schmutzstoffteilchen auf dem Zielobjekt zu identifizieren. Sind die Positionen von verschiedenen Schmutz stoffteilchen einmal identifiziert worden, so wird ein Fühler auf die Position von einem der Schmutzstoffteilchen befördert. Der Fühler entfernt das Schmutzstoffteilchen von dem Zielobjekt und bewegt sich zu einem Reinigungsabschnitt, in welchem das Schmutzstoffteilchen von dem Fühler entfernt wird. Danach be wegt sich der Fühler zu dem nächsten Schmutzstoffteilchen, bis alle Schmutzstoffe von dem Zielobjekt entfernt sind.

Aus der US 4,715,392 ist ein automatisches Fotomasken- oder Retikelwasch- und -reinigungssystem bekannt, welches eine Fremdkörperprüfeinheit zum Prüfen, ob Fremdkörper an den Ober flächen von Substraten anhaften, eine Wasch- und Reinigungsein heit zum Waschen und Reinigen der Oberflächen von Substraten mit einer Reinigungsflüssigkeit, wodurch Fremdkörper entfernt werden, und eine Übertragungseinrichtung aufweist, zum Zurück ziehen eines Substrats aus einem Gehäuse, zum Übertragen bzw. Überführen des zurückgezogenen Substrats in die Wasch- und Rei nigungseinheit, danach zum Überführen des gewaschenen und ge reinigten Substrats in die Fremdkörperprüfeinheit und schließ lich zum Einsetzen des geprüften Substrats wiederum in das Ge häuse. In dem Wasch- und Reinigungssystem besitzt die Wasch- und Reinigungseinheit eine Waschwanne, eine in der Waschwanne angeordnete Einrichtung zum Versprühen einer Reinigungsflüssig keit auf die Oberfläche eines Substrats, eine Einrichtung zum Abreiben der Oberflächen des Substrats, welche durch die Reini gungsflüssigkeit benetzt wurden, wodurch die Fremdkörper ent fernt werden, und eine Wascheinrichtung zum Wegwaschen der Rei nigungsflüssigkeit, welche noch über den Oberflächen des Substrats sogar nach dem Entfernen der Fremdkörper vorhanden ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die oben be schriebenen Schwierigkeiten zu vermeiden. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und ei ne Vorrichtung zur Reinigung einer Fotomaske zu schaffen, wobei das folgende ermöglicht wird:

1. ein wirksames Entfernen von zurückgebliebenen Mit teln (hauptsächlich von Schwefelsäure) von der Oberfläche einer Fotomaske nach dem Reinigungsschritt, wodurch die Qualität einer Fotomaske verbessert wird;
2. Schaffen derselben oder einer besseren Wirkung des Entfernens von Fremdkörpern gegenüber dem herkömmlichen Reinigungsverfahren mit einem geringen Betrag einer chemi schen Reinigungsflüssigkeit, wobei der benötigte Betrag von Reinigungsflüssigkeit oder reinem Wasser reduziert ist; und
3. Schaffen eines wirksamen Entfernens von Fremdkör pern ohne Änderung der Lichtdurchlässigkeit oder anderer Eigenschaften der Lichtabschirmschicht (MoSiON-Schicht) in der Phasenverschiebungsfotomaske.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der nebengeordneten unabhängigen Ansprüche.

Entsprechend einem ersten Gesichtspunkt der vorliegen den Erfindung wird ein Verfahren zur Reinigung einer Foto maske bereitgestellt, mit:
einem ersten Schritt des Reinigens der Oberfläche einer Fotomaske, welche als Muttermaske in dem Fotolithographie schritt des Verfahrens zur Herstellung eines Halbleiterbau elements verwendet wird, mit einer erhitzten Mischung aus Schwefelsäure und Wasserstoffperoxid, um darauf vorhandene organische Objekte zu zerlegen und metallische Verunreini gungen zu entfernen;
einem zweiten Schritt des Entfernens von auf der Ober fläche der Fotomaske zurückgebliebener Schwefelsäure;
einem dritten Schritt des Entfernens von Fremdkörpern, die an der Oberfläche der Fotomaske anhaften; und
einem vierten Schritt des Trockens der Fotomaske,
wobei der zweite Schritt das Entfernen von auf der Oberfläche der Fotomaske zurückgebliebener Schwefelsäure mit annodischem Wasser umfasst.

Entsprechend einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegen den Erfindung wird ein Verfahren zur Reinigung einer Foto maske entsprechend dem ersten Gesichtspunkt bereitgestellt, wobei das in dem zweiten Schritt zu verwendende anodische Wasser auf eine Temperatur von nicht weniger als 30°C er wärmt wird.

Entsprechend einem dritten Gesichtspunkt der vorliegen den Erfindung wird ein Verfahren zur Reinigung einer Foto maske bereitgestellt, mit:
einem ersten Schritt des Reinigens der Oberfläche einer Fotomaske, welche als Muttermaske in dem Fotolithographieschritt in dem Verfahren zur Herstellung eines Halbleiter bauelements verwendet wird, mit einer heißen Mischung aus Schwefelsäure und Wasserstoffperoxid, um darauf befindliche organische Objekte zu zerlegen und metallische Verunreini gungen zu entfernen;
einem zweiten Schritt des Entfernens von auf der Ober fläche der Fotomaske zurückgebliebener Schwefelsäure;
einem dritten Schritt des Entfernens von Fremdkörpern, welche auf der Oberfläche der Fotomaske festsitzen; und
einem vierten Schritt des Trocknens der Fotomaske, wo bei der dritte Schritt das Entfernen der Fremdkörper mit kathodischem Wasser umfasst.

Entsprechend einem vierten Gesichtspunkt der vorliegen den Erfindung wird ein Verfahren des Reinigens einer Foto maske entsprechend dem dritten Gesichtspunkt geschaffen, bei welchem das in dem dritten Schritt zu verwendende ka thodische Wasser einen geringen Betrag von Ammoniak ent hält.

Entsprechend einem fünften Gesichtspunkt der vorliegen den Erfindung wird ein Verfahren des Reinigens einer Foto maske entsprechend dem dritten Gesichtspunkt bereitge stellt, wobei der zweite Schritt das Entfernen von zurück gebliebener Schwefelsäure von der Oberfläche der Fotomaske mit anodischem Wasser umfasst.

Entsprechend einem sechsten Gesichtspunkt der vorlie genden Erfindung wird ein Verfahren zur Reinigung einer Fo tomaske entsprechend dem fünften Gesichtspunkt bereitge stellt, bei welchem das in dem zweiten Schritt zu verwen dende anodische Wasser auf eine Temperatur von nicht weni ger als 30°C erwärmt wird.

Entsprechend einem siebenten Gesichtspunkt der vorlie genden Erfindung wird ein Verfahren zur Reinigung einer Fo tomaske entsprechend dem ersten Gesichtspunkt bereitge stellt, wobei wenigstens einer der ersten bis dritten Schritte eine Ultraschallbehandlung umfasst.

Entsprechend einem achten Gesichtspunkt der vorliegen den Erfindung wird ein Verfahren zur Reinigung einer Foto maske entsprechend dem ersten Gesichtspunkt bereitgestellt, wobei die zu reinigende Fotomaske ein Quarzsubstrat ist, auf welchem eine Lichtabschirmschicht gebildet ist.

Entsprechend einem neunten Gesichtspunkt der vorliegen den Erfindung wird ein Verfahren zur Reinigung einer Foto maske entsprechend dem ersten Gesichtspunkt bereitgestellt, wobei die zu reinigende Fotomaske eine Rastermaske eines Quarzsubstrats ist, auf welchem eine halblichtdurchlässige Struktur als Phasenschieber gebildet ist.

Entsprechend einem zehnten Gesichtspunkt der vorliegen den Erfindung wird ein Verfahren zur Reinigung einer Foto maske entsprechend dem ersten Gesichtspunkt bereitgestellt, wobei die zu reinigende Fotomaske eine Rastermaske eines Quarzsubstrats ist, auf welchem die halblichtdurchlässige Struktur als Phasenschieber und eine Lichtabschirmschicht aus Metall und einer Metallverbindung bzw. -mischung gebil det sind.

Entsprechend einem elften Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Verfahren zur Reinigung einer Fotomaske entspre chend dem neunten Gesichtspunkt bereitgestellt, wobei der Phasenschieber eine MoSiON-Schicht aufweist.

Entsprechend einem zwölften Gesichtspunkt der vorlie genden Erfindung wird ein Verfahren zur Reinigung einer Fo tomaske entsprechend dem ersten Gesichtspunkt bereitge stellt, wobei die zu reinigende Fotomaske ein Quarzsubstrat ist, auf welchem eine Lichtabschirmungsschicht aus Metall und eine Metallverbindung bzw. -mischung gebildet sind.

Entsprechend einem dreizehnten Gesichtspunkt der vor liegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Reinigung einer Fotomaske entsprechend dem achten Gesichtspunkt bereitge stellt, wobei die Lichtabschirmschicht eine CrON-Schicht aufweist bzw. daraus besteht.

Entsprechend einem vierzehnten Gesichtspunkt der vor liegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung ei ner Fotomaske entsprechend dem ersten Gesichtspunkt bereit gestellt, wobei die zu reinigende Fotomaske eine Fotomaske ist, bei welcher nach der Bildung ein Lasertrimmen durchge führt wird.

Entsprechend einem fünfzehnten Gesichtspunkt der vor liegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Reinigung einer Fotomaske entsprechend dem vierten Gesichtspunkt bereitge stellt, wobei das in dem dritten Schritt zu benutzende ka thodische Wasser eine Lösung ist, welche eine Konzentration von Ammoniak von nicht mehr als 1% besitzt.

Entsprechend einem sechzehnten Gesichtspunkt der vor liegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Reinigung einer Fotomaske entsprechend dem fünfzehnten Gesichtspunkt be reit gestellt, wobei das in dem dritten Schritt zu verwen dende kathodische Wasser eine Lösung ist, welche eine Kon zentration von Ammoniak von nicht mehr als 0,003% besitzt.

Entsprechend einem siebzehnten Gesichtspunkt der vor liegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur Reinigung ei ner Fotomaske bereitgestellt mit:
einem Säurebehälter zur Reinigung der Oberfläche einer Fotomaske, welche als Muttermaske in dem Fotolithographie schritt in dem Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements verwendet wird, mit einer heißen Mischung aus Schwefelsäure und Wasserstoffperoxid, um darauf vorhandene organische Objekte zu zerlegen und metallische Verunreini gungen zu entfernen;
einer elektrolytischen Wassererzeugungseinheit;
einem Auswaschbehälter zur Reinigung der Oberfläche der Fotomaske mit in der elektrolytischen Wasserherstellungs einheit hergestelltem anodischen Wasser;
einem Fremdkörperentfernungstank zum Reinigen der Ober fläche der Fotomaske mit in der elektrolytischen Wasserher stellungseinheit hergestellten kathodischem Wasser;
einem Trocknungsbehälter zum Trocknen der derart gerei nigten Fotomaske; und
einer Reinigungsflüssigkeitzuführungs/steuerungsein richtung zur Steuerung der dem Säurebehälter, Auswaschbe hälter und Fremdkörperentfernungsbehälter zuzuführenden je weiligen Reinigungsflüssigkeit innerhalb einer vorbestimm ten Konzentration oder Temperatur.

Entsprechend einem achtzehnten Gesichtspunkt der vor liegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur Reinigung ei ner Fotomaske entsprechend dem siebzehnten Gesichtspunkt bereitgestellt, wobei wenigstens der Säurebehälter, der Auswaschbehälter oder der Fremdkörperentfernungsbehälter für eine Ultraschallbehandlung geeignet ist.

Entsprechend einem neunzehnten Gesichtspunkt der vor liegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur Reinigung ei ner Fotomaske entsprechend dem siebzehnten Gesichtspunkt bereitgestellt, wobei das in dem Auswaschbehälter zu ver wendende anodische Wasser auf eine Temperatur von nicht we niger als 30°C erwärmt wird.

Entsprechend einem zwanzigsten Gesichtspunkt der vor liegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur Reinigung ei ner Fotomaske entsprechend dem siebzehnten Gesichtspunkt bereitgestellt, wobei eine Einrichtung zur Zuführung von wässrigem Ammoniak einer vorbestimmten Konzentration in den Fremdkörperentfernungsbehälter vorgesehen ist und das in dem Fremdkörperentfernungsbehälter zu verwendende kathodi sche Wasser einen geringen Betrag von Ammoniak enthält.

Die vorliegende Erfindung wird in der nachfolgenden Be schreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.

Fig. 1 zeigt ein Diagramm, welches den Betrag von zu rückgebliebenen Sulfationen nach dem Auswaschen mit ver schiedenen Reinigungsflüssigkeiten entsprechend der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;

Fig. 2 zeigt ein Diagramm, welches eine Vorrichtung und ein Verfahren für die Herstellung von elektrolytischem Was ser veranschaulicht.

Fig. 3 zeigt ein Diagramm, welches die prozentuale Ent fernung von Fremdkörpern (insbesondere Siliziumoxid) von der CrON-Schicht mit verschiedenen Reinigungsflüssigkeiten entsprechend der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;

Fig. 4 zeigt ein Diagramm, welches ein Überlaufbad ver anschaulicht, welches mit einem Ultraschalloszillator ver sehen ist;

Fig. 5 zeigt einen Graphen, welcher die Änderung der Lichtdurchlässigkeit einer mit verschiedenen Reinigungs flüssigkeiten behandelten MoSiON-Schicht entsprechend der vorliegenden Erfindung nach einer Alkaliebehandlung;

Fig. 6 zeigt einen Graphen, welcher die prozentuale Entfernung von aus Partikeln bestehendem Aluminiumoxid auf einer mit verschiedenen Reinigungsflüssigkeiten behandelten MoSiON-Schicht entsprechend der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;

Fig. 7 zeigt ein Diagramm, welches die gesamten Schrit te eines Verfahrens zur Reinigung einer Fotomaske entspre chend der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung veranschaulicht;

Fig. 8 zeigt ein Diagramm, welches die Struktur der Fo tomaskenreinigungsvorrichtung der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;

Fig. 9 zeigt ein Diagramm, welches ein Verfahren zur Herstellung einer Fotomaske veranschaulicht, welche sich horizontal dreht;

Fig. 10 zeigt ein Diagramm, welches ein Verfahren zur Herstellung einer Fotomaske unter Verwendung einer linearen Hochfrequenzultraschalldüse veranschaulicht; und

Fig. 11 zeigt ein Diagramm, welches die gesamten Schritte eines herkömmlichen Verfahrens zur Reinigung einer Fotomaske veranschaulicht.

Fig. 12A bis 12D stellen eine Phasenverschiebungsfo tomaske dar.

Erste Ausführungsform

Entsprechend einer ersten Ausführungsform der vorlie genden Erfindung wird ein Verfahren zur Entfernung von zu rückgebliebenen Sulfationen von der Oberfläche einer Foto maske beschrieben, welche einer Behandlung mit Schwefel säure/Wasserstoffperoxid unterzogen worden ist.

Fig. 1 veranschaulicht die Ergebnisse einer Ionenchro matographie zur Analyse des Betrags von auf einem Glas substrat für die Fotomaske zurückgebliebenen Sulfationen mit einer Größe von 5 Zoll im Quadrat und einer Dicke von etwa 2 mm, auf welcher eine Lichtabschirmstruktur gebildet ist, welche in Schwefelsäure eingetaucht worden ist und da nach in verschiedene Auswaschflüssigkeiten bzw. -fluids (reines Wasser, verdünntes wässriges Ammoniak, anodisches Wasser) in einem Überlaufbad zum Auswaschen eingetaucht wurde.

Wie in Fig. 1 dargestellt werden als Auswaschflüssig keiten verwendet:
A1: reines Wasser unter Raumtemperatur (25°C);
A2: reines Wasser von 40°C;
A3: reines Wasser von 60°C;
A4: reines Wasser von 80°C;
B1: verdünntes wässriges Ammoniak unter Raumtemperatur mit einer Wasserstoffionenkonzentration (pH) von 10;
B2: kathodisches Wasser unter Raumtemperatur mit einer Wasserstoffionenkonzentration (pH) von etwa 10, welches durch Hinzufügen eines geringen Betrags von wässrigem Ammo niak erlangt wird;
C1: anodisches Wasser unter Raumtemperatur (25°C);
C2: anodisches Wasser von 30°C;
C3: anodisches Wasser von 40°C;
C4: anodisches Wasser von 60°C; und
C5: anodisches Wasser von 80°C.

Der Ausdruck "anodisches Wasser" wird zur Anzeige von elektrolytischem Wasser verwendet, welches darin gelöstes Wasserstoff nahezu im Sättigungsbereich besitzt und in ei nem anodischen Bad durch Elektrolyse von reinem Wasser her gestellt wird. Der Ausdruck "kathodisches Wasser" wird zur Anzeige von elektrolytischem Wasser verwendet, welches darin gelösten Wasserstoff nahezu im Sättigungsbereich be sitzt und in einem kathodischen Bad hergestellt wird. Das Verfahren zur Herstellung von anodischem Wasser und katho dischem Wasser wird später beschrieben.

In Fig. 1 zeigt die Ordinate den Betrag von zurückge bliebenen Sulfationen (Einheit: Ionen/cm²) an. Wie aus dem Graphen zu ersehen verringert sich bei dem Auswaschen mit reinem Wasser alleine (A1 bis A4) der Betrag von zurückge bliebenen Sulfationen, wenn die Temperatur des verwendeten reinen Wassers von Raumtemperatur (25°C) auf 80°C ansteigt.

Das Glassubstrat, welches ähnlich mit verdünntem wäss rigen Ammoniak von pH 10 (B1) ausgewaschen worden ist, zeigte einen geringeren Betrag von zurückgebliebenen Sulfa tionen als jene, welche mit reinem Wasser mit Raumtempera tur und 60°C (A3) ausgewaschen wurden.

Ein Glassubstrat mit einer CrON-Schicht (eine von her kömmlichen Lichtabschirmschichten, welche nicht auf eine Phasenverschiebungsfotomaske angepasst ist), welche als Lichtabschirmschicht an einer Seite davon gebildet ist, wurde bezüglich des Auftretens eines Beschlagenseins auf der Oberfläche davon infolge einer Differenz des Auswasch verfahrens nach der Behandlung mit Schwefelsäure unter sucht. Als Ergebnis wurde bestätigt, dass ein bloßes Auswa schen mit reinem Wasser von Raumtemperatur (25°C) ein Be schlagensein bereits einen Tag nach der Reinigung hervor ruft.

Fotomaskenrohlinge, welche mit reinem Wasser von 60°C ausgewaschen worden sind, zeigten einen Tag nach der Reini gung kein Beschlagensein, sie zeigten jedoch ein leichtes Beschlagensein nach über einem Monat.

Demgegenüber zeigte ein Fotomaskensubstrat, welches mit verdünntem wässrigen Ammoniak ausgewaschen worden ist, so gar nach etwa einem Monat kein Beschlagensein.

Aus diesen Ergebnissen kann angenommen werden, dass dann, falls der Betrag von auf der Oberfläche eines Foto maskensubstrats welches nach einer Behandlung mit Schwefel säure ausgewaschen worden ist, sich auf dem Pegel des Be trags zurückgebliebener Sulfationen befindet, welcher mit verdünntem wässrigen Ammoniak erzielt wird (durch H in Fig. 1 angezeigt), kein Beschlagensein auf der Fotomaske auf tritt.

Wenn jedoch wie aus Fig. 1 ersichtlich lediglich reines Wasser alleine verwendet wird, muss es auf eine Temperatur von wenigstens etwa 60°C, vorzugsweise von etwa 80°C er wärmt werden.

Falls des weiteren wie in Fig. 1 dargestellt ein Auswa schen auf dieselbe Weise wie oben beschrieben mit anodi schem Wasser (C1) von Raumtemperatur (25°C), welches durch Elektrolyse von reinem Wasser hergestellt wird, verwendet wird, kann Schwefelsäure auf denselben Pegel wie beim Aus waschen mit reinem Wasser von etwa 60°C (A3) entfernt wer den.

Es wurde ebenfalls herausgefunden, dass dann, wenn ein Auswaschen mit anodischem Wasser von 30°C (C1) durchgeführt wurde, zurückgebliebene Schwefelsäure auf nahezu denselben Pegel (den durch H in Fig. 1 angezeigten Pegel) wie beim Auswaschen mit reinem Wasser von 80°C (A4) entfernt werden kann.

Des weiteren ermöglicht es ein Auswaschen mit auf eine Temperatur von nicht weniger als 30°C (C2 bis C5) erwärmtem anodischem Wasser, zurückgebliebene Sulfationen wirksamer zu entfernen.

Somit ermöglicht es die Verwendung von anodischem Was ser, zurückgebliebene Sulfationen effektiver zu entfernen.

Mit anderen Worten, es kann ein hinreichender Effekt des Entfernens von Schwefelsäure mit anodischem Wasser ei ner geringeren Temperatur als mit reinem Wasser allein er zielt werden, wodurch die Notwendigkeit des Erwärmens auf eine Temperatur so hoch wie für reines Wasser aufgehoben wird und es ermöglicht wird, den benötigten Betrag von elektrischer Leistung bzw. Energie zu reduzieren.

Des weiteren verbessert die Änderung der Reinigungs flüssigkeit bzw. des -fluids von reinem Wasser auf anodi sches Wasser die Reinigungswirkung, wodurch es ermöglicht wird, die Auswaschzeit und den benötigten Betrag von reinem Wasser zu reduzieren.

Wie oben beschrieben ermöglicht es bei der vorliegenden Erfindung ein Auswaschen mit anodischem Wasser zum Zwecke des Entfernens von zurückgebliebenen Sulfationen nach einer Behandlung mit Schwefelsäure/Wasserstoffperoxid, zurückge bliebene Sulfationen von der Oberfläche der Fotomaske sogar dann wirksam zu entfernen, wenn das anodische Wasser auf eine Temperatur lediglich bis etwa 30°C erwärmt wird.

Somit ermöglicht es die sich daraus ergebende Verbesse rung des prozentualen Entfernens von zurückgebliebenen Sul fationen, die benötigte Verarbeitungszeit ebenso wie den benötigten Betrag von reinem Wasser oder den verbrauchten Betrag elektrischer Energie zu reduzieren.

Der hierin verwendete Ausdruck "anodisches Wasser" dient der Anzeige von elektrolytischem Wasser, welches darin gelösten Sauerstoff nahezu im Sättigungsbereich auf weist, welches in einem anodischen Bad durch Elektrolyse von reinem Wasser hergestellt wird. Der hierin verwendete Ausdruck "kathodisches Wasser" dient der Anzeige von elek trolytischem Wasser, welches darin gelösten Wasserstoff na hezu im Sättigungsbereich aufweist und in einem kathodi schen Bad hergestellt wird. Ein Beispiel einer Vorrichtung zur Herstellung von derartigem elektrolytischen Wasser und dem entsprechenden Herstellungsmechanismus wird unter Be zugnahme auf Fig. 2 beschrieben.

Entsprechend Fig. 2 bezeichnet Bezugszeichen 3 eine An ode, Bezugszeichen 4 bezeichnet ein Anodenbad, Bezugszei chen 5 bezeichnet eine Kathode, Bezugszeichen 6 bezeichnet ein Kathodenbad, Bezugszeichen 7 bezeichnet ein Zwischen bad, Bezugszeichen 8 bezeichnet ein Einlassrohr, durch wel ches reines Wasser in das Anodenbad 4 eingeführt wird, Be zugszeichen 9 bezeichnet eine Ionenaustauschmembran, Be zugszeichen 10 bezeichnet anodisches Wasser, welches in dem Anodenbad 4 hergestellt wird, und Bezugszeichen 11 bezeich net kathodisches Wasser, welches in dem Kathodenbad 6 her gestellt wird.

Die in Fig. 2 angestellten chemischen Reaktionsformeln bezeichnen die Elektrolyse von reinem Wasser an der Anode 3 bzw. der Kathode 5.

Wie in Fig. 2 dargestellt besteht die Vorrichtung zur Herstellung von elektrolytischem Wasser aus drei Bädern, nämlich einem Anodenbad 4 mit einer darin vorgesehenen An ode 3, einem Kathodenbad 6 mit einer darin vorgesehenen Ka thode 5 und einem mit einem Ionenaustauschharz gefülltes Zwischenbad 7.

Das Zwischenbad 7 und das Anodenbad 4 sowie das Zwi schenbad 7 und das Kathodenbad 6 sind durch die Ionenaus tauschmembran 9 geteilt.

Beim Betrieb werden ein positives und ein negatives Po tential an die Anode 3 bzw. die Kathode 5 angelegt, während reines Wasser in das elektrolytische Bad durch das Einlass rohr 8 zugeführt wird. Als Ergebnis unterliegen H+ und OH^-, welche an Austauschgruppen in dem Ionenaustauschharz gebun den sind, einer wiederholten Dissoziation von einer benach barten Austauschgruppe und einer Bindung an eine benach barte Austauschgruppe, um sich auf das elektrische Feld zu zu bewegen. Gelegentlich erreichen diese Ionen die Oberflä che von Elektroden, wo sie einer Redoxreaktion unterliegen, welche Sauerstoffmoleküle (O₂) an der Anode 3 und Wasser stoffmoleküle (H₂) an der Kathode erzeugt. Diese Moleküle werden danach in dem reinen Wasser jeweils gelöst.

Die Austauschgruppen, welche entfernt worden sind, un terliegen einer neuen Bindung an H⁺ und OH^-, welche durch die kontinuierliche Dissoziation von reinem Wasser gebildet werden.

Die Elektrolyse von reinem Wasser auf diese Art ermög licht es, anodisches Wasser 10, welches darin gelösten Sau erstoff nahezu im Sättigungsbereich aus dem Anodenbad 4 aus dem Kathodenbad zu erzeugen. In einigen Fällen besteht die Vorrichtung zur Herstellung von elektrolytischem Wasser aus zwei Bädern, nämlich einem Anodenbad 4 und einem Kathoden bad 6, welche durch eine Ionenaustauschmembran 9 geteilt sind, ohne dass ein Zwischenbad 7 verwendet werden muss.

Zweite Ausführungsform

Bezüglich einer zweiten Ausführungsform wird ein Ver fahren zur wirksamen Entfernung von Fremdkörpern wie feinem Staub und aus Teilchen bestehenden metallischen oder orga nischen Materialien beschrieben, welche an der Oberfläche einer Fotomaske (insbesondere der Oberfläche einer Lichtab schirmschicht) während des Herstellungsverfahrens angehaf tet sind.

Im allgemeinen wird dieser Schritt nach dem Schritt des Entfernens von auf der Oberfläche der Fotomaske verbliebe nen Sulfationen bewirkt, welche mit Schwefel säure/Wasserstoffperoxid wie bezüglich der ersten Ausfüh rungsform beschrieben behandelt worden sind.

Fig. 3 veranschaulicht die prozentuale Entfernung von aus Partikeln bestehendem Siliziumoxid, welches bestimmt wird, wenn eine Fotomaske mit einer CrON-Schicht, die dar auf als Lichtabschirmschicht gebildet ist, mit aus Parti keln bestehendem Siliziumoxiyd (SiO₂) als Verunreinigung auf der Oberfläche davon verunreinigt wurde und danach in verschiedene Reinigungsflüssigkeiten in einem Quarzüber laufbad eingetaucht wurde, welches mit einem Ultraschallos zillator wie in Fig. 4 dargestellt ausgestattet ist, so dass die Fotomaske einer Hochfrequenzultraschallbehandlung unterworfen wurde.

Entsprechend Fig. 4 bezeichnet Bezugszeichen 21 einen Ultraschalloszillator, Bezugszeichen 22 bezeichnet ein in neres Bad im Überlaufbad, und Bezugszeichen 23 bezeichnet ein äußeres Bad im Überlaufbad.

Wie in Fig. 3 dargestellt wurde das Experiment mit fol genden Reinigungsflüssigkeiten durchgeführt:
A: reines Wasser;
B: verdünntes wässriges Ammoniak (pH 10);
C: wässriges Ammoniak mit einer Konzentration von 0,1%;
D: kathodisches Wasser;
E: kathodisches Wasser mit einem pH-Wert von etwa 10, welches durch Hinzufügen eines kleinen Betrags von Ammoniak erzielt wird; und
F: kathodisches Wasser, welches darin aufgenommenes Am moniak von 0,1% aufweist.

Das prozentuale Entfernen von Verunreinigungen (aus Partikeln bestehendes Siliziumoxid) wurde für jede dieser Reinigungsflüssigkeiten bestimmt.

Das prozentuale Entfernen von Verunreinigungen wurde durch Teilen der Anzahl von durch die Ultraschallbehandlung entfernten Teilchen durch die Anzahl von Teilchen, welche vor der Behandlung vorhanden waren, bestimmt.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ergibt sich bei der Behand lung mit reinem Wasser (A) und mit verdünntem wässrigen Am moniak von pH 10 (B) eine prozentuale Entfernung von 0,1% bzw. -30%. Somit wurde aus Partikeln bestehendes Siliziu moxid, welches an der Lichtabschirmfotomaske als Verunrei nigung anhaftete, lediglich gering entfernt.

Jedoch ergab die Behandlung mit kathodischem Wasser (D), welches durch die Elektrolyse von reinem Wasser herge stellt wurde, eine prozentuale Entfernung von 30,6%.

Des weiteren ergab die Behandlung mit kathodischem Was ser (E), welches durch die Elektrolyse von reinem Wasser mit einer Wasserstoffionenkonzentration (pH) von etwa 10 erzeugt wurde, und durch Hinzufügen eines äußerst geringen Betrags von wässrigem Ammoniak erlangt wurde, einen prozen tualen Entfernungsanstieg auf 67,2%.

Die Behandlung mit kathodischem Wasser (F), welches darin aufgenommenes Ammoniak von 0,1% aufwies, ergab eine prozentuale Entfernung von bis zu 99,2%, während die Be handlung lediglich mit wässrigem Ammoniak (C) mit einer Konzentration von 0,1% eine prozentuale Entfernung von 52,0% ergab.

Somit ermöglicht es die Hochfrequenzultraschallbehand lung mit kathodischem Wasser auf diese Weise fremde aus Partikeln bestehende Objekte (Siliziumoxid) wirksam von der Oberfläche einer Fotomaske zu entfernen.

Es wurde ebenfalls herausgefunden, dass die Verwendung von kathodischem Wasser, welches einen geringen Betrag von darin aufgenommenem Ammoniak enthält, es ermöglicht, eine deutliche Verbesserung der prozentualen Entfernung von fremden aus Partikeln bestehenden Objekten von der Oberflä che einer Fotomaske zu entfernen.

Die Konzentration des verwendeten Ammoniak betrug etwa 0,003%, um eine Reinigungsflüssigkeit mit einem pH-Wert von 10 zu erhalten. Somit kann der Reinigungseffekt sogar mit einer äußerst niedrigen Konzentration von Ammoniak verbes sert werden, wodurch es ermöglicht wird, den benötigten Be trag von Reinigungsflüssigkeit im Vergleich mit herkömmli chen Reinigungsverfahren deutlich zu reduzieren.

Der Betrag von für die folgenden Auswaschschritte zu verwendendem reinen Wasser kann im Vergleich mit der Ver wendung von konzentrierter Reinigungsflüssigkeit spürbar reduziert werden.

Des weiteren ermöglicht es die sich ergebende Verbesse rung der Reinigungskapazität, die zur Entfernung von Fremd körpern benötigte Reinigungszeit zu reduzieren und daher Energie wie elektrische Energie zu sparen.

Dritte Ausführungsform

Im folgenden wird entsprechend einer dritten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung ein zur Entfernung von Fremdkörpern aus einer Phasenverschiebungsmaske wie einer Rasterfotomaske geeignetes Reinigungsverfahren beschrieben.

Fig. 5 veranschaulicht die Änderung der Lichtdurchläs sigkeit einer MoSiON-Schicht als Lichtabschirmschicht (halbdurchlässige Schicht) in einer Rasterfotomaske mit der Behandlung nach einer alkalischen Reinigungsflüssigkeit.

Ein Glassubstrat, welches eine darauf auf eine Dicke von etwa 0,1 µm gebildete MoSiON-Schicht besitzt, wurde für zwei Stunden in verschiedene Reinigungsflüssigkeiten ge taucht und danach bezüglich einer Änderung (Prozent) der Durchlässigkeit bei einer Wellenlänge von 248 nm untersucht.

Wie in Fig. 5 dargestellt wurde das Experiment unter Verwendung von Reinigungsflüssigkeiten wie folgt durchge führt:
A: wässriges Ammoniak mit einer Konzentration von 1%;
B: Ammoniak/Wasserstoffperoxid;
C: wässriges Ammoniak mit einer Konzentration von 5%;
D: wässriges Ammoniak mit einer Konzentration von 10%;
E: kathodisches Wasser;
F: kathodisches Wasser, dem ein leichter Betrag von Am moniak (pH 10) hinzugefügt wurde.

Als Ergebnis der Behandlung mit Ammoni ak/Wasserstoffperoxid (B), welches voher zum Zwecke des Entfernens von Fremdkörpern bei dem herkömmlichen Verfahren des Reinigens einer Fotomaske verwendet wurde, ergab einen Lichtdurchlässigkeitsanstieg von 1,04%.

Die Behandlung mit reinem Wasser mit einer Ammoniakkon zentration von 5% (C) und reinem Wasser mit einer Ammoniak konzentration von 1% (A) ergab einen Lichtdurchlässigkeits anstieg von 0,9% bzw. 0,27%.

Jedoch ergab die Behandlung mit kathodischem Wasser (E), welches durch Elektrolyse von reinem Wasser herge stellt wurde, und kathodischem Wasser (F), welches einen pH-Wert von 10 besitzt und durch Hinzufügen eines geringen Betrags von Ammoniak erlangt wurde, einen Lichtdurchlässig keitsanstieg von lediglich 0,02% bzw. 0,1%.

Wenn die Lichtdurchlässigkeitsrate der als Lichtab schirmschicht (halblichtdurchlässige Schicht) gebildeten MoSiON-Schicht auf der Oberfläche einer Fotomaske schwankt, unterliegt die Form und Dimension eines durch Übertragen einer Schaltungsstruktur auf einen Wafer erlangten Resist einer Änderung, welche wiederum die Eigenschaften eines LSI verschlechtert. Daher wird die Lichtdurchlässigkeit der Mo SiON-Schicht genau kontrolliert.

Die herkömmliche Behandlung mit Ammoni ak/Wasserstoffperoxid (B) ergibt eine große Änderung der Lichtdurchlässigkeit und kann somit nicht zur Reinigung ei ner Fotomaske verwendet werden, welche eine darauf gebil dete MoSiON-Schicht besitzt. Die Änderung der Lichtdurch lässigkeit wie durch kathodisches Wasser (E) oder kathodi sches Wasser, dem ein geringer Betrag von Ammoniak (pH 10) (F) hinzugefügt wird, ist tolerabel.

Des weiteren wurde die Oberflächenrauhheit der Foto maske vor und nach jeder Behandlung durch das AFM (Atomkraftmikroskop) gemessen.

Die gemessenen Werte der Rauhheil werden im folgenden dargestellt.

Tabelle


RMS grob (Å)
Vor der Behandlung	14.6
Nach der Behandlung mit kathodischem Wasser (E)	11.9
Nach der Behandlung mit Ammoniak/Wasserstoffperoxid (B)	18.4

Wie in der Tabelle dargestellt wurde die Rauheit der Fotomaske durch die Behandlung mit kathodischem Wasser ver bessert. Demgegenüber wurde die Rauheit der Fotomaske durch die Behandlung mit Ammoniak/Wasserstoffperoxid verschlech tert.

Durch den Schritt des Reinigens einer Oberfläche der Rasterfotomaske unter Verwendung von kathodischem Wasser wurde eine sehr glatte und ebene Oberfläche erzielt.

Fig. 6 veranschaulicht die prozentuale Entfernung von aus Partikeln bestehendem Aluminiumoxid, welche bestimmt wurde, als eine MoSiON-Schicht mit daran anhaftendem, aus Partikeln bestehendem Aluminiumoxid (Al₂O₃) einer Hochfre quenzultraschallbehandlung in verschiedenen Reinigungsflüs sigkeiten unterworfen wurde.

Die prozentuale Entfernung wurde durch Teilen der An zahl von durch die Hochfrequenzultraschallbehandlung ent fernten Partikeln durch die Anzahl von vor der Behandlung vorhandenen Partikeln bestimmt.

Wie in Fig. 6 dargestellt wurde das Experiment mit den folgenden Reinigungsflüssigkeiten durchgeführt:
A: reines Wasser;
B: verdünntes wässriges Ammoniak mit einem pH-Wert von 10;
C: kathodisches Wasser;
D: kathodisches Wasser mit einem pH-Wert von 10, welch es durch Hinzufügen eines geringen Betrags von Ammoniak er langt wurde;
E: kathodisches Wasser mit einer Ammoniakkonzentration von 1%; und
F: Ammoniak/Wasserstoffperoxid.

Als Ergebnis der Behandlung mit reinem Wasser (A), ver dünntem wässrigen Ammoniak (B) und kathodischem Wasser (C) ergab sich eine prozentuale Entfernung von lediglich 5%, -0,2% bzw. 0,0%. Das als Verunreinigung hinzugefügte aus Partikeln bestehende Aluminiumoxid konnte gering entfernt werden.

Demgegenüber ergab die Behandlung mit kathodischem Was ser (D), welchem ein geringer Betrag von Ammoniak hinzuge fügt wurde, eine prozentuale Entfernung von 31,6%.

Des weiteren ergab die Behandlung mit kathodischem Was ser mit einer Ammoniakkonzentration von 1%, welche durch Erhöhen des hinzugefügten Betrags von Ammoniak (E) erlangt wurde, eine prozentuale Entfernung von 39,6%.

Die Behandlung mit Ammoniak/Wasserstoffperoxid (F), was vorher wirksam zur Entfernung von Fremdkörpern verwendet wurde, ergab eine prozentuale Entfernung von 30,1%. Somit wurde herausgefunden, dass die Verwendung von kathodischem Wasser (D), welches einen geringen Betrag von darin aufge nommenem Ammoniak enthält, dieselbe Wirkung des Entfernens von Fremdkörpern wie mit Ammoniak/Wasserstoffperoxid (F) ergeben kann, was vorher verwendet worden ist.

Dementsprechend zeigen die in Fig. 5 und 6 darge stellten Ergebnisse, dass dann, wenn kathodisches Wasser, welches Ammoniak in einer Konzentration von lediglich 0,003% aufweist, zur Entfernung von Fremdkörpern verwendet wird, dieselbe oder eine größere Reinigungswirkung erzielt wird als ohne Schwankung der Lichtdurchlässigkeit der MoSi ON-Schicht.

Wenn des weiteren die Ammoniakkonzentration nicht grö ßer als ein 1% ist, ermöglicht es die Beschränkung des Rei nigungsverfahrens auf eine kurze Zeitperiode, die Durchläs sigkeitsänderung auf nicht mehr als den Steuerpegel (beispielsweise 0,5%) zu steuern und die Reinigungswirkung zu verbessern.

Bei den Ausführungsformen 1 bis 3 der vorliegenden Er findung können unter Erwärmung die Reinigungsflüssigkeiten wie das kathodische Wasser und das kathodische Wasser, wel chem ein geringer Betrag von wässrigem Ammoniak hinzugefügt wurde, einen verbesserten Reinigungseffekt ergeben.

Entsprechend der Ausführungsformen 1 bis 3 der vorlie genden Erfindung kann das Reinigungsverfahren in einem Überlaufbad wie in Fig. 4 dargestellt unter Anwendung einer Ultraschallwelle eine noch größere Reinigungswirkung erge ben.

Entsprechend der Ausführungsform 2 oder 3 der vorlie genden Erfindung kann die Behandlung mit einer schwach al kalischen Reinigungsflüssigkeit, welche durch Hinzufügen eines geringen Betrags eines Elektrolyts wie KOG anstelle von Ammoniak dem kathodischen Wasser eine ähnliche Reini gungswirkung ergeben.

Vierte Ausführungsform

Entsprechend einer vierten Ausführungsform der vorlie genden Erfindung wird das gesamte Verfahren zur Reinigung einer Fotomaske beschrieben.

Fig. 7 zeigt ein Diagramm, welches den gesamten Fluss eines Reinigungsverfahrens mit hoher Leistungsfähigkeit der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Zuerst wird in ei nem Schritt eine Reinigung mit einer heißen Mischung aus Schwefelsäure und Wasserstoffperoxid durchgeführt, um orga nische Objeke wie ein auf der Oberfläche der Fotomaske vor handenes Resist und Lösungsmittel zu zerlegen, wodurch die Oberflächenbenetzbarkeit der Fotomaske verbessert wird und metallische Verunreinigungen entfernt werden.

Darauf folgend wird in dem Schritt 2 eine Reinigung durchgeführt, um eine zurückgebliebene Reinigungsflüssig keit wie Schwefelsäure von der Oberfläche der Fotomaske zu entfernen.

Insbesondere wird eine Reinigung mit anodischem Wasser wie in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung dargestellt durchgeführt.

Sogar auf eine Temperatur von weniger als 30°C erwärmt ist anodisches Wasser zur Entfernung von zurückgebliebener Schwefelsäure in demselben oder einem größeren Umfang im Vergleich mit heißem reinen Wasser geeignet, wodurch es er möglicht wird, die Behandlungszeit ebenso wie den benötig ten Betrag von reinem Wasser oder den Verbrauch von elek trischer Energie zur Erwärmung zu reduzieren.

Darauf folgend wird in dem Schritt 3 eine Behandlung zur Entfernung von Fremdkörpern durchgeführt, welche an der Fotomaske anhaften.

Wenn insbesondere die zu reinigende, auf der Fotomaske gebildete Lichtabschirmschicht eine CrON-Schicht ist, er möglicht es eine Hochfrequenzultraschallbehandlung mit ka thodischem Wasser oder kathodischem Wasser, welchem ein ge ringer Betrag von Ammoniak hinzugefügt wurde, fremde, aus Partikeln bestehende Objekte von der Oberfläche der Foto maske wie bezüglich der zweiten Ausführungsform der vorlie genden Erfindung beschrieben wirksam zu entfernen.

Die Konzentration von verwendetem Ammoniak beträgt etwa 0,003%, um eine Reinigungsflüssigkeit mit einem pH-Wert von 10 zu ergeben. Somit kann die Reinigungswirkung mit einer äußerst geringen Konzentration von Ammoniak verbessert wer den, wodurch es ermöglicht wird, deutlich den benötigten Betrag von Reinigungsflüssigkeit im Vergleich mit herkömm lichen Reinigungsverfahren zu reduzieren.

Der Betrag von für darauf folgende Auswaschschritte zu verwendendem reinen Wasser kann im Vergleich mit der Ver wendung von konzentrierten Reinigungsflüssigkeiten deutlich reduziert werden.

Des weiteren ermöglicht es die sich daraus ergebende Verbesserung der Reinigungskapazität, die zur Entfernung von Fremdkörpern benötigte Reinigungszeit zu reduzieren und daher Energie wie elektrische Energie zu sparen.

Wenn des weiteren die zu reinigende Fotomaske eine Ra stermaske ist und die darauf gebildete Lichtabschirmschicht eine MoSiON-Schicht ist, umfasst der Schritt 3 eine Behand lung zur Entfernung von Fremdkörpern mit kathodischem Was ser, welchem Ammoniak einer geringen Konzentration von 0,003% wie bezüglich der dritten Ausführungsform der vor liegenden Erfindung beschrieben hinzugefügt wurde.

Die Behandlung mit einer derartigen Reinigungsflüssig keit ermöglicht es, dieselbe oder eine größere Reinigungs wirkung im Vergleich mit dem herkömmlichen Reinigungverfah ren ohne eine Schwankung der Lichtdurchlässigkeit der MoSi ON-Schicht zu erzielen.

Wenn des weiteren die Ammoniakkonzentration nicht stär ker als 1% ist, ermöglicht es eine Beschränkung des Reini gungsverfahrens auf eine kurze Zeitperiode, die Lichtdurch lässigkeitsänderung auf nicht mehr als den Steuerpegel (beispielsweise 0,5%) zu steuern und die Reinigungswirkung zu verbessern.

Es versteht sich von selbst, dass die obigen Reini gungsschritte in Kombination mit einer Hochfrequenzultra schallbehandlung effektiver durchgeführt werden können.

Darauf folgend wird in einem Schritt 4 die derart ge reinigte Fotomaske getrocknet, womit das Reinigungsverfah ren beendet wird.

Wie oben beschrieben bietet die Verwendung eines derar tigen Reinigungsverfahrens eine Verbesserung der prozentua len Entfernung der zurückgebliebenen Schwefelsäure oder von anhaftenden Fremdkörpern im Vergleich mit der herkömmlichen Behandlung, wodurch es ermöglicht wird, die Behandlungszeit ebenso wie den benötigten Betrag von reinem Wasser oder elektrischer Energie zu reduzieren. Des weiteren kann der Betrag von zur Reinigung benötigter Reinigungsflüssigkeit spürbar reduziert werden.

Sogar wenn die Lichtabschirmschicht eine MoSiON-Schicht ist, kann des weiteren eine wirksame Reinigung ohne Schwan kung der Lichtdurchlässigkeit der Lichtabschirmschicht durchgeführt werden.

Fünfte Ausführungsform

Bezüglich einer fünften Ausführungsform der vorliegen den Erfindung wird eine Reinigungsvorrichtung zur Anwendung der Fotomaskenreinigungsverfahren entsprechend der ersten bis vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung be schrieben.

Fig. 8 zeigt ein Diagramm, welches die Struktur einer Fotomaskenreinigungsvorrichtung hoher Leistungsfähigkeit entsprechend der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.

Entsprechend Fig. 8 bezeichnet Bezugszeichen 100 einen Hauptkörper, und Bezugszeichen 200 bezeichnet ein Reini gungsflüssigkeitszuführungs/steuerteil zur Steuerung einer Reinigungsflüssigkeit, von reinem Wasser oder dergleichen, welches verschiedenen Bädern zuzuführen ist, die in dem Hauptkörper 100 vorgesehen sind, auf eine vorbestimmte Kon zentration und Temperatur.

Wie in Fig. 8 dargestellt enthält der Hauptkörper 100 der Reinigungsvorrichtung eine Sendeeinheit 101, ein Säure bad 102, ein Auswaschbad 103, ein Fremdkörperentfernungsbad 104, ein Trocknungsbad 105 und ein Sammelgefäß bzw. Behäl ter 106. Das Reinigungsflüssigkeitszufüh rungs/steuerungsteil 200 enthält einen Säureaufbereitungs tank 201, einen Alka li/Reinigungsflüssigkeitsaufbereitungstank 202, eine elek trolytische Wassererzeugungseinheit 203, eine IPA-Einheit (Isopropylalkoholeinheit) 204 und eine Steuereinheit 205.

Der Betrieb der Reinigungsvorrichtung wird im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 8 beschrieben.

Fotomasken werden in die Sendeeinheit 101 des Hauptkör pers 100 geladen. Während dieser Prozedur werden eine Mehr zahl von Fotomasken einer nach dem anderen zur selben Zeit geladen.

Die somit in die Sendeeinheit 101 geladene Fotomaske wird in das Säurebad 102 befördert, wo sie dann einer Säu rebehandlung mit Schwefelsäure/Wasserstoffperoxid oder der gleichen unterworfen wird, was aus dem Säureaufbereitungs tank 201 eingespeist wird.

Die Fotomaske, welche in dem Säurebad 102 behandelt worden ist, wird in das Auswaschbad 103 befördert, wo sie mit anodischem Wasser behandelt wird, welches zur Entfer nung von Sulfationen von der Oberfläche des Fotomasken substrats in einem Ausmaß verwendet wird, so dass kein Be schlagensein auf dem Fotomaskensubstrat auftritt.

Das in diesem Schritt zu verwendende anodische Wasser wird aus der elektrolytischen Wassererzeugungseinheit 203 zugeführt. Wie bezüglich der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben ermöglicht es das anodi sche Wasser bei einer Erwärmung auf eine Temperatur von nicht weniger als 30°C eine wirksame Reinigung derart, dass der Betrag von nach der Säurebehandlung mit Schwefel säure/Wasserstoffperoxid oder dergleichen zurückgebliebener Schwefelsäure unter den aktzeptablen Pegel fällt.

Dementsprechend führt die Steuereinheit 205 des Steuer teils 200 eine Steuerung derart durch, dass das in der elektrolytischen Wassererzeugungseinheit 203 erzeugte an odische Wasser auf eine Temperatur von etwa 30°C erwärmt wird.

Ein Auswaschen mit diesem anodischen Wasser ermöglicht es, zurückgebliebene Sulfationen wirksamer zu entfernen.

Die in dem Auswaschbad 103 behandelte Fotomaske wird danach in das Fremdkörperentfernungsbad 104 befördert.

Das Fremdkörperentlernungsbad 104 ist in eine derartige Anordnung strukturiert, dass es mit in der elektrolysti schen Wassererzeugungseinheit 203 hergestelltem kathodi schen Wasser und wässrigem Ammoniak gespeist wird, welchem in dem Alkali/Reinigungsflüssigkeitsaufbereitungsbehälter eine vorbestimmte Konzentration gegeben worden ist, jeweils unter der Steuerung der Steuereinheit 205.

Wie bezüglich der dritten Ausführungsform der vorlie genden Erfindung beschrieben führt das Fremdkörperentfer nungsbad 104 eine Hochfrequenzultraschallbehandlung mit ka thodischem Wasser durch, welche es ermöglicht, aus Parti keln bestehende Fremdkörper von der Oberfläche der Foto maske zu entfernen.

Des weiteren stellt die Verwendung von kathodischem Wasser, welchem ein geringer Betrag von Ammoniak hinzugefügt worden ist, eine deutliche Verbesserung der prozentua len Entfernung von aus Partikeln bestehenden Fremdkörpern von der Oberfläche der Fotomaske dar.

Die Konzentration des verwendeten Ammoniaks beträgt et wa 0,003%, um eine Reinigungsflüssigkeit mit einem pH-Wert von 10 zu ergeben. Somit kann die Reinigungswirkung sogar mit einer äußerst niedrigen Konzentration von Ammoniak ver bessert werden, wodurch es ermöglicht wird, den benötigten Betrag der Reinigungsflüssigkeit wesentlich zu reduzieren.

Der Betrag des für die darauf folgenden Auswaschschrit te zu verwendenden reinen Wassers kann im Vergleich mit der Verwendung einer konzentrierten Reinigungsflüssigkeit deut lich reduziert werden.

Das Säurebad 102, das Auswaschbad 103 und das Fremdkör perentfernungsbad 104 können derart gestaltet werden, dass eine Überlaufbadstruktur wie in Figur B dargestellt vorhan den ist, um eine Ultraschallbehandlung durchzuführen, wel che eine weitere Verbesserung der Reinigungswirkung ermög licht. Des weiteren kann bei dieser Anordnung die Reini gungsflüssigkeit recycelt und in einem Überlaufprozess in verschiedenen Bädern gefiltert werden, um den benötigten Betrag von reinem Wasser oder von Reinigungsflüssigkeit zu sparen und den Betrag von Fremdkörpern in der Reinigungs flüssigkeit auf einen niedrigen Pegel zu steuern.

Ein Beispiel des Prozesses zur des Aus- bzw. Vergießens einer Reinigungsflüssigkeit wie von anodischem Wasser, ka thodischem Wasser und von wässrigem Ammoniak einer niedrigen Konzentration auf die Oberfläche der Fotomaske in ver schiedenen Bädern ist in Fig. 9 dargestellt.

Wie in Fig. 9 dargestellt wird auf die Oberfläche eines Fotomaskensubstrats 30, welches horizontal rotiert, anodi sches Wasser, kathodisches Wasser, oder kathodisches Was ser, welchem ein geringer Betrag von wässrigem Ammoniak hinzugefügt worden ist, aus einer Düse 31, welche innerhalb einer Reinigungskammer befestigt ist, oder einer Düse, wel che auf einem Schwingarm 32 befestigt ist, gegossen. Auf diese Weise kann ein wirksames Reinigen durchgeführt wer den.

Alternativ kann wie in Fig. 10 dargestellt eine Reini gung kombiniert mit einer Hochfrequenzultraschallbehandlung durchgeführt werden. Insbesondere wird ein Fotomasken substrat 30 mit anodischem Wasser, kathodischem Wasser oder kathodischem Wasser, welchem ein geringer Betrag von wäss rigem Ammoniak hinzugefügt worden ist, ausgewaschen, welche mit einer Hochfrequenzultraschallwelle, die aus einer li nearen Hochfrequenzultraschalldüse 40 aufgebracht wird, in nerhalb der verschiedenen Reinigungsbäder behandelt wird.

Ein Auswaschen mit anodischem Wasser, auf welches eine Hochfrequenzultraschallwelle aus einer Hochfrequenzultra schallwellenoszillationsdüse aufgebracht wird, welche an dem in Fig. 9 dargestellten Schwingarm 32 befestigt ist, kann ähnliche Wirkungen ergeben.

Alternativ können dann, wenn lediglich reines Wasser, auf welches eine Hochfrequenzultraschallwelle aus dieser Ultraschalldüse aufgebracht wird, auf das Fotomasken substrat gegossen wird, während eine Mischung von wässrigem Ammoniak/Wasserstoffperoxid, kathodischem Wasser, kathodi schem Wasser, welchem ein geringer Betrag von wässrigem Am moniak hinzugefügt worden ist, oder dergleichen aus einer anderen Düse darauf gegossen worden wird, Fremdkörper wirk sam entfernt werden.

Um unterschiedliche Bäder in Abhängigkeit der Art der zu behandelnden Fotomaske zu verwenden, kann jede Art eines Bads aus einer Mehrzahl von Bädern bestehen.

Des weiteren kann die in verschiede Reinigungsbäder durch das Steuerteil 200 einzuspeisende Reinigungsflüssig keit durch eine Heizvorrichtung wie eine In-line-Heizvor richtung erwärmt werden.

Das Trocknungsbad 105 ist mit einer Einheit verbunden, welche das Trocknen mit Dampf aus Alkohol wie IPA (Isopropylalkohol), ein Spintrocknen, welches eine horizon tale Drehung der Fotomaske mit hoher Geschwindigkeit um fasst, oder anderen Trocknungsverfahren durchführt.

Fig. 8 veranschaulicht eine Vorrichtung, bei welcher das Trocknungsbad 105 mit einer IPA-Einheit (Isopropylalkoholeinheit) 204 verbunden ist.

In diesem Fall, bei welchem eine Spintrocknungseinheit vorgesehen ist, ist die IPA-Einheit 204 weggelassen.

Die somit getrocknete Fotomaske wird in die Aufnahme einheit befördert, wo sie dann in einem bestimmten Gehäuse, etc. untergebracht ist.

Wie oben erwähnt wird die in den verschiedenen Reini gungsbädern zu verwendende Reinigungsflüssigkeit aus den verschiedenen Reinigungsflüssigkeitszuführungseinheiten (Säureaufbereitungsbehälter 201, Alka li/Reinigungsflüssigkeitsaufbereitungsbehälter 202, elek trolytische Wassererzeugungseinheit 203) des Reinigungs flüssigkeitszuführungs/steuerteils 200 eingespeist, welches unabhängig von dem Hauptkörper vorgesehen ist.

Die Steuereinheit 205 wie eine Folgesteuerungsanlage zur optimalen Steuerung des Betriebs der Vorrichtung ist für diese Reinigungsflüssigkeitszuführungseinheiten vorge sehen.

Die derart getrocknete Fotomaske wird in die Sammelge fäßeinheit befördert, wo sie dann in einem bestimmten Ge häuse untergebracht ist.

Obwohl bei diesen Ausführungsformen ein Verfahren zur Reinigung einer Fotomaske mit einer Lichtarmabschirmstruk tur einer CrON-Schicht und einer Phasenverschiebungsfoto maske mit einer halblichtdurchlässigen Struktur einer MoSi- ON-Schicht dargestellt ist, ist das Verfahren der vorlie genden Erfindung auf einen Levenson-Typ einer Fotoverschie bungsmaske, einen Sub-Pattern-Typ einer Phasenverschie bungsfotomaske und auf einen Randhervorhebungstyp einer Phasenverschiebungsfotomaske wie in Fig. 12A bis 12D dargestellt anwendbar und ist ebenfalls auf die Fotomaske nach jedem der Schritte der Phasenverschieberstruktur- und Lichtabschirmstrukturbildung und des Lasertrimmens anwend bar.

Das Verfahren der Reinigung einer Fotomaske der vorlie genden Erfindung enthält einen ersten Schritt des Reinigens der Oberfläche einer als Muttermaske in dem Fotolithogra phieschritt in dem Verfahren zur Herstellung des Halblei terbauelements verwendeten Fotomaske mit einer heißen Mi schung aus Schwefelsäure und Wasserstoffperoxid zur Zerle gung von darauf vorhandenen organischen Objekten und zur Entfernung von metallischen Verunreinigungen, einen zweiten Schritt des Entfernens von zurückgebliebener Schwefelsäure von der Oberfläche der Fotomaske, einen dritten Schritt des Entfernens von an der Oberfläche der Fotomaske anhaftenden Fremdkörpern und einen vierten Schritt des Trocknens der Fotomaske, welche die ersten bis dritten Schritte durchlaufen hat, wobei der zweite Schritt dahingehend charakteri siert ist, dass er das Entfernen von zurückgebliebener Schwefelsäure von der Oberfläche der Fotomaske mit anodi schem Wasser umfasst. Demgemäß ist das anodische Wasser so gar bei einer Verwendung unter Raumtemperatur (25°C) zur Entfernung von zurückgebliebener Schwefelsäure in dem sel ben oder einem größeren Umfang im Vergleich mit dem her kömmlichen heißen, reinen Wasser geeignet. Dadurch wird die Notwendigkeit des Erwärmens des anodischen Wassers als Rei nigungsflüssigkeit wie bei den herkömmlichen Reinigungsver fahren aufgehoben, wodurch es ermöglicht wird, den Ver brauch von elektrischer Energie zu reduzieren.

Bei dem Verfahren des Reinigens einer Fotomaske ent sprechend der vorliegenden Erfindung wird das im zweiten Schritt zu verwendende anodische Wasser auf eine Temperatur von nicht weniger als 30°C erwärmt. Somit kann die Reini gungswirkung zur Entfernung von zurückgebliebener Schwefel säure weiter verbessert werden. Des weiteren ermöglicht es die sich ergebende verbesserte Reinigungswirkung, den benö tigten Betrag von Reinigungsflüssigkeit, reinem Wasser oder dergleichen zu reduzieren.

Bei dem Verfahren der Reinigung einer Fotomaske ent sprechend der vorliegenden Erfindung umfasst der dritte Schritt das Entfernen von Fremdkörpern mit kathodischem Wasser. Somit können Fremdkörper sogar von der Oberfläche einer Phasenverschiebungsfotomaske entfernt werden, welche eine darauf gebildete MoSiON-Schicht als Lichtabschirm schicht aufweist, ohne Beeinträchtigung der Lichtdurchläs sigkeit der Lichtabschirmschicht.

Bei dem Verfahren der Reinigung einer Fotomaske ent sprechend der vorliegenden Erfindung enthält das im dritten Schritt zu verwendende kathodische Wasser einen geringen Betrag von Ammoniak. Somit können sogar Fremdkörper wirksa mer von der Oberfläche einer Phasenverschiebungsmaske entfernt werden, welche eine darauf gebildete MoSiON-Schicht als Lichtabschirmschicht aufweist. Des weiteren kann der benötigte Betrag von Reinigungsflüssigkeit, reinem Wasser oder dergleichen reduziert werden.

Bei dem Verfahren der Reinigung einer Fotomaske ent sprechend der vorliegenden Erfindung umfasst wenigstens ei ner der ersten bis dritten Schritte eine Ultraschallbehand lung. Somit kann die Reinigungswirkung verbessert werden.

Die Vorrichtung zur Reinigung einer Fotomaske entspre chend der vorliegenden Erfindung enthält einen Säurebehäl ter zur Reinigung der Oberfläche einer als Muttermaske in dem Fotolithographieschritt in dem Verfahren zur Herstel lung eines Halbleiterbauelements verwendeten Fotomaske mit einer heißen Mischung aus Schwefelsäure und Wasserstoff peroxid zur Zerlegung von darauf vorhandenen organischen Objekten und zur Entfernung von metallischen Verunreinigun gen, einen Auswaschbehälter zur Reinigung der Oberfläche der Fotomaske mit in der elektrolytischen Wassererzeugungs einheit erzeugten anodischen Wasser, einen Fremdkörperent fernungsbehälter zur Reinigung der Oberfläche der Fotomaske mit in der elektrolytischen Wassererzeugungseinheit erzeug ten kathodischen Wasser, einem Trocknungsbehälter zum Trocknen der derart gereinigten Fotomaske und eine Reini gungsflüssigkeitszuführungs/steuereinrichtung zur Steuerung der jeweils in den Säurebehälter, Auswaschbehälter und Fremdkörperentfernungsbehälter einzuspeisenden Reinigungs flüssigkeit innerhalb einer vorbestimmten Konzentration oder Temperatur. Dementsprechend zeigt das anodische Wasser als Reinigungswasser, welches für die Entfernung von zu rückgebliebener Schwefelsäure von der Oberfläche einer Fo tomaske verwendet wird, eine hohe Reinigungskapazität sogar bei Raumtemperatur und braucht nicht auf hohe Temperaturen erwärmt zu werden, wodurch es ermöglicht wird, den Ver brauch von elektrischer Energie zu reduzieren.

Da kathodisches Wasser zur Entfernung von Fremdkörpern verwendet wird, können des weiteren Fremkörper sogar von der Oberfläche einer Phasenverschiebungsfotomaske entfernt werden, welche eine darauf gebildete MoSiON-Schicht als Lichtabschirmschicht aufweist, ohne dass die Lichtdurchläs sigkeit einer Lichtabschirmschicht beeinträchtigt wird.

Bei der Vorrichtung zur Reinigung einer Fotomaske ent sprechend der vorliegenden Erfindung ist wenigstens der Säurebehälter, der Auswaschbehälter oder der Fremdkörpe rentfernungsbehälter für eine Ultraschallbehandlung geeig net. Somit kann die Reinigungswirkung weiter verbessert werden.

Bei der Vorrichtung zur Reinigung einer Fotomaske ent sprechend der vorliegenden Erfindung wird das in dem Auswa schbehälter zu verwendende anodische Wasser auf eine Tempe ratur von nicht weniger als 30°C erwärmt. Somit kann die Reinigungswirkung zur Entfernung von zurückgebliebener Schwefelsäure weiter verbessert werden. Des weiteren ermög licht es die sich ergebende verbesserte Reinigungswirkung, den benötigten Betrag von Reinigungsflüssigkeit, reinem Wasser oder dergleichen zu reduzieren.

Bei der Vorrichtung zur Reinigung einer Fotomaske ent sprechend der vorliegenden Erfindung ist eine Einrichtung zur Einspeisung von wässrigem Ammoniak einer vorbestimmten Konzentration in den Fremdkörperentfernungsbehälter vorge sehen, und das kathodische Wasser, welches in dem Fremdkör perentfernungsbehälter verwendet wird, enthält einen gerin gen Betrag von Ammoniak. Somit können Fremdkörper sogar von der Oberfläche einer Phasenverschiebungsfotomaske wirksamer entfernt werden, welche eine darauf gebildete MoSiON- Schicht als Lichtabschirmschicht enthält. Des weiteren kann der benötigte Betrag von Reinigungsflüssigkeit, reinem Was ser oder dergleichen reduziert werden.

Vorstehend wurde ein Verfahren zur Reinigung einer Fo tomaske offenbart, bei welchem eine hohe Wirkung des Ent fernens von zurückgebliebener Schwefelsäure oder von Fremd köpern erzielt wird und Fremdkörper wirksam ohne Schwankung der Lichtdurchlässigkeit oder anderer Eigenschaften der Lichtabschirmschicht (MoSiON-Schicht) in einer Phasenver schiebungsfotomaske entfernt werden können. Das Verfahren zur Reinigung einer Fotomaske enthält einen ersten Schritt des Reinigens der Oberfläche einer als Muttermaske in dem Fotolithographieschritt in dem Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements verwendeten Fotomaske mit einer heißen Mischung aus Schwefelsäure und Wasserstoffperoxid zur Zerlegung von darauf vorhandenen organischen Objekten und zur Entfernung von metallischen Verunreinigungen, einen zweiten Schritt des Entfernens von zurückgebliebener Schwe felsäure von der Oberfläche der Fotomaske, einen dritten Schritt des Entfernens von auf der Oberfläche der Fotomaske anhaftenden Fremdkörpern und einen vierten Schritt des Trocknens der Fotomaske, nachdem der erste, zweite und dritte Schritt beendet worden sind, wobei der zweite Schritt das Entfernen von zurückgebliebener Schwefelsäure von der Oberfläche der Fotomaske mit anodischem Wasser um fasst und der dritte Schritt das Entfernen von Fremdkörpern mit kathodischem Wasser umfasst.

Claims

1. Verfahren zur Reinigung einer Fotomaske, mit:
einem ersten Schritt des Reinigens der Oberfläche ei ner als Muttermaske in dem Fotolithographieschritt in dem Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements ver wendeten Fotomaske mit einer heißen Mischung aus Schwefel säure und Wasserstoffperoxid zur Zerlegung von darauf vor handenen organischen Objekten und Entfernung von metalli schen Verunreinigungen;
einem zweiten Schritt des Entfernens von zurückgeblie bener Schwefelsäure von der Oberfläche der Fotomaske;
einem dritten Schritt des Entfernens von an der Ober fläche der Fotomaske haftenden Fremdkörpern; und
einem vierten Schritt des Trocknens der Fotomaske,
wobei der zweite Schritt das Entfernen von zurückge bliebener Schwefelsäure von der Oberfläche der Fotomaske mit anodischem Wasser umfasst.

2. Verfahren zur Reinigung einer Fotomaske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das in dem zweiten Schritt zu verwendende anodische Wasser auf eine Temperatur von nicht weniger als 30°C erwärmt wird.

3. Verfahren zur Reinigung einer Fotomaske, mit:
einem ersten Schritt des Reinigens der Oberfläche ei ner als Muttermaske in dem Fotolithographieschritt in dem Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements ver wendeten Fotomaske mit einer heißen Mischung aus Schwefel säure und Wasserstoffperoxid zur Zerlegung von darauf vor handenen organischen Objekten und Entfernung von metalli schen Verunreinigungen;
einem zweiten Schritt des Entfernens von zurückgeblie bener Schwefelsäure von der Oberfläche der Fotomaske;
einem dritten Schritt des Entfernens von auf der Ober fläche der Fotomaske haftenden Fremdkörpern; und
einem vierten Schritt des Trocknens der Fotomaske,
wobei der dritte Schritt das Entfernen von Fremdkör pern mit kathodischem Wasser umfasst.

4. Verfahren zur Reinigung einer Fotomaske nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das in dem dritten Schritt zu verwendende kathodische Wasser einen geringen Betrag von Ammoniak enthält.

5. Verfahren zur Reinigung einer Fotomaske nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schritt das Ent fernen von zurückgebliebener Schwefelsäure von der Oberflä che der Fotomaske mit anodischem Wasser umfasst.

6. Verfahren zur Reinigung einer Fotomaske nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das in dem zweiten Schritt zu verwendende anodische Wasser auf eine Temperatur von nicht weniger als 30°C erwärmt wird.

7. Verfahren zur Reinigung einer Fotomaske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der ersten bis dritten Schritte eine Ultraschallbehandlung umfasst.

8. Verfahren zur Reinigung einer Fotomaske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zu reinigende Fotomaske ein Quarzsubstrat ist, auf welchem eine Lichtabschirm schicht gebildet ist.

9. Verfahren zur Reinigung einer Fotomaske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zu reinigende Fotomaske eine Rastermaske eines Quarzsubstrats ist, auf welchem eine halblichtdurchlässige Struktur als Phasenverschiebungsfoto maske gebildet ist.

10. Verfahren zur Reinigung einer Fotomaske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zu reinigende Fotomaske eine Rastermaske eines Quarzsubstrats ist, auf welchem eine halblichtdurchlässige Struktur als Phasenschieber und eine Lichtabschirmschicht aus Metall und einer Metallzusammen setzung gebildet sind.

11. Verfahren zur Reinigung einer Fotomaske nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Phasenschieber eine MoSiON-Schicht aufweist.

12. Verfahren zur Reinigung einer Fotomaske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zu reinigende Fotomaske ein Quarzsubstrat ist, auf welchem eine Lichtabschirm schicht aus Metall und einer Metallzusammensetzung gebildet sind.

13. Verfähren zur Reinigung einer Fotomaske nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtabschirmschicht eine CrON-Schicht aufweist.

14. Verfahren zur Reinigung einer Fotomaske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zu reinigende Fotomaske eine Fotomaske ist, bei welcher ein Lasertrimmen nach der Bildung durchgeführt wird.

15. Verfahren zur Reinigung einer Fotomaske nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das in dem dritten Schritt zu verwendende kathodische Wasser eine Lösung ist, welche eine Konzentration von Ammoniak von nicht mehr als 1% auf weist.

16. Verfahren zur Reinigung einer Fotomaske nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das in dem dritten Schritt zu verwendende kathodische Wasser eine Lösung ist, welche eine Konzentration von Ammoniak von nicht mehr als 0,003% aufweist.

17. Vorrichtung zur Reinigung einer Fotomaske, mit:
einem Säurebehälter zur Reinigung der Oberfläche einer als Muttermaske in dem Fotolithographieschritt in dem Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements verwen deten Fotomaske mit einer heißen Mischung aus Schwefelsäure und Wasserstoffperoxid zur Zerlegung von darauf vorhandenen organischen Objekten und Entfernung von metallischen Verun reinigungen;
einem Auswaschbehälter zur Reinigung der Oberfläche der Fotomaske mit in der elektrolytischen Wassererzeugungs einheit erzeugten anodischen Wasser;
einem Fremdkörperentfernungsbehälter zur Reinigung der Oberfläche der Fotomaske mit in der elektrolytischen Was sererzeugungseinheit erzeugtem kathodischen Wasser;
einem Trocknungsbehälter zum Trocknen der derart ge reinigten Fotomaske; und
einer Reinigungsflüssigkeitszuführungs/steuereinrich tung zur Steuerung der in den Säurebehälter, Auswaschbehäl ter und Fremdkörperentfernungsbehälter jeweils einzuspei senden Reinigungsflüssigkeit innerhalb einer vorbestimmten Konzentration oder Temperatur.

18. Vorrichtung zur Reinigung einer Fotomaske nach An spruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens der Säu rebehälter, der Auswaschbehälter oder der Fremdkörperent fernungsbehälter für eine Ultraschallbehandlung geeignet ist.

19. Vorrichtung zur Reinigung einer Fotomaske nach An spruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das in dem Aus waschbehälter zu verwendende anodische Wasser auf eine Tem peratur von nicht weniger als 30°C erwärmt wird.

20. Vorrichtung zur Reinigung einer Fotomaske nach An spruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zur Einspeisung von wässrigem Ammoniak mit einer vorbe stimmten Konzentration in den Fremdkörperentfernungsbehäl ter vorgesehen ist und das in dem Fremdkörperentfernungsbe hälter zu verwendende kathodische Wasser einen geringen Be trag von Ammoniak enthält.