JP2002055438A - Esd保護機能を有するフォトマスク - Google Patents

Esd保護機能を有するフォトマスク

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 フォトマスク上の回路パターンの薄い回路端
が中和放電反応により損傷されることを回避するため
に、中和放電反応により放電ピークを通して空気中に静
電荷を放電する放電保護機能をフォトマスクに提供す
る。 【解決手段】 透明な基板と;該透明な基板の表面の所
定の領域に配置されたパターン化されたシールド層と;
透明基板の表面上に配置された静電荷(ESD)保護層
とからなり、SD保護層はシールド層を囲み、ESD保
護層は複数の放電ピークからなり、該放電ピークはフォ
トマスクから電荷を除去するために空気中に静電気を放
電するために用いられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は放電(ESD)保護
機能を有するフォトマスクに関し、より詳細には放電ピ
ークを通して空気中に静電気を放電するフォトマスクに
関する。
【0002】
【従来の技術】フォトリソグラフィは半導体製造の全プ
ロセスで重要な段階を占める。フィルムパターン又はド
ーパント領域のようなMOSトランジスタに関すること
はこの段階により決定される。フォトリソグラフィは光
感応材料の層で覆い、光感応材料上のガラスマスクを通
して平行光線を投射することにより基本的に進められ
る。フォトマスク上の回路レイアウトのパターンの故
に、光感応材料はフォトマスク上のパターンを半導体ウ
エハーに転写するために選択的光反応を被る。
【0003】一般に、フォトマスクはその基礎としてガ
ラス又は水晶の平坦で透明な板と、フォトマスクの表面
にわたり1000オングストロームのクロムのフィルム
の層からなる。フォトマスク上の透明−不透明レイアウ
トを有するパターンはパターン転写のためにクロムフィ
ルム上にエッチングされる。フォトマスクを用い又は準
備するプロセスでは、それは静電気を誘導し、これはフ
ォトマスク上に電界を形成し、これは空気中の粒子をフ
ォトマスクに引きつけ、又はフォトマスクの表面上で中
和する放電活動を引き起こし、ある種の焼け(burning
mark)が生ずる。従って、フォトマスクを通って転写さ
れるパターンは汚染される。
【0004】図1を参照するに、これは従来技術のフォ
トマスク10である。ESD保護機能を有する従来技術
のフォトマスクは透明なクオーツ基板12、パターン転
写用のクオーツ基板12の表面上の所定の領域に配置さ
れたパターン領域14、クオーツ基板の表面上及びパタ
ーン領域12の周囲に配置されたインナクロムフィルム
16、クオーツ基板12の表面上及びインナクロムフィ
ルム16の周囲に配置された露出されたクオーツ基板か
らなるESDアニュラス18、ESDアニュラス18及
びクオーツ基板12の表面上のアウタクロムフィルム2
0からなる。
【0005】フォトマスク10がユーザーに触れるとき
に、それはアウタクロムフィルム20上に静電荷を誘導
する。アウタクロムフィルム20上の静電荷はインナク
ロムフィルム16上に反対の誘導電荷を誘導する。イン
ナクロムフィルム16及びパターン領域14は電気的に
中立(neutral)である故にパターン領域14はまたイ
ンナクロムフィルム16上に誘導された電荷の誘導で、
等しい量の反対の電荷を担持する。
【0006】従って、電界はパターン領域14に形成さ
れ、それによりパターン領域14上の空気中の粒子を引
き寄せ、或いは空気中の粒子と中和するための放電反応
を引き起こし、パターン領域14に焼けを残す。また中
和放電反応は回路パターンの薄い端で高熱を生じ、パタ
ーンを損傷する。その上、アウタクロムフィルム20の
誘導電荷がある程度集積すると、それによりインナクロ
ムフィルム16の反対電荷と中和放電反応を生じ、同様
に集積された電荷を打ち消し、インナクロムフィルム1
6とアウタクロムフィルム20を中立に保つ。中和放電
反応で、電荷はそれ自体に蓄積された電気的エネルギー
を放出し、より安定な状態に達する。電気エネルギーは
熱に変わり、パターン領域の薄い回路端に焼けを生じ、
パターンを損傷する。
【0007】半導体ウエハーの現在の幅が0.18ミク
ロン、更に0.15ミクロンの狭さを目指している故
に、中和放電反応により引き起こされる回路パターンの
損傷は基板の幅が狭くなるほどより悪化する。回路パタ
ーンの損傷が生ずる度毎に、フォトマスク、更に半導体
ウエハー全体までもが廃棄されなければならなくなる。
従って、そのような損傷はパターン転写の品質に影響
し、生産性を著しく低下するのみならず、フォトマスク
の寿命を短くする。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はフォト
マスク上の回路パターンの薄い回路端が中和放電反応に
より損傷されることを回避するために、中和放電反応に
より放電ピークを通して空気中に静電荷を放電する放電
保護機能をフォトマスクに提供することにより上記問題
を解決することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的は、透明な基板
と;該透明な基板の表面の所定の領域に配置されたパタ
ーン化されたシールド層と;透明基板の表面上に配置さ
れた静電荷(ESD)保護層とからなり、ESD保護層
はシールド層を囲み、ESD保護層は複数の放電ピーク
からなり、該放電ピークはフォトマスクから電荷を除去
するために空気中に静電気を放電するために用いられる
ESD保護機能を有するフォトマスクにより達成され
る。
【0010】
【発明の実施の形態】図2を参照するに、これは本発明
のフォトマスクの平面図である。このフォトマスクはE
SD保護機能を有するフォトマスク30を提供する。フ
ォトマスク30はクオーツ又はガラスからなる透明基板
32、その上の所定の領域にわたる所定のパターンを有
するパターン化されたシールド層により形成されたパタ
ーン領域34、その周囲及び透明基板32上のESD保
護層36からなる。
【0011】パターン領域34及びESD保護層36両
方のパターン化されたシールド層はクロムフィルムから
なり、これはまず磁気的DCスパッタリングにより、続
いてクロムフィルム上の所定のパターンをパターン化
し、エッチングすることにより透明基板32の表面にわ
たり1000から1200オングストロームの厚さに形
成される。パターン領域34及びESD保護層36のパ
ターン化されたシールド層の表面は各クロム層の反射率
を減少するために反射防止層として各クロム層にわたり
200オングストロームの厚さのCr層を有す
る。同一のエッチングプロセスを通して、鋸歯状の形状
に、ESD保護層36の外縁の周囲に外側に向けて複数
の放電ピークが形成される。
【0012】フォトマスク30が他のオブジェクトのど
のユーザーと接触した場合でも、静電荷はパターン領域
34及びESD保護層36のクロムフィルムに誘起され
る。ピーク放電の法則により、電界のピーク領域はより
強く、静電荷は電界を形成するためにESD保護層36
を囲む各ピークに集中する。静電荷がある程度放電ピー
クに集積される故に、空気中の粒子の反対電荷は誘導さ
れ、静電荷は各ピークの端に集まる。この時点で、中和
放電反応がピークの静電荷と空気中の誘導電荷との間で
生じ、両者の担持している電荷を打ち消し合う。換言す
ると、フォトマスク30の静電荷はマスク30から静電
気を空気中に除去するためにESD保護層36のピーク
を通して空気中の粒子と中和放電反応をなす。
【0013】中和放電反応で、ピークの電荷と空気中の
誘導電荷は電気エネルギーを放出し、より安定な状態に
達する。再び放出された電気エネルギーはピークの温度
を上昇させる。しかし、ピークの機能がESD保護機能
をなすためにそのチップに静電荷を集中させることであ
る故に、各ピークのチップの中和放電反応から生じた高
熱は焼けの発生にも関わらず、パターン領域34のパタ
ーン転写の明瞭さを減少させない。
【0014】図3を参照するに、これは本発明による代
替的なフォトマスク40を示す。フォトマスク40はク
オーツ又はガラスからなる透明基板42、その上の所定
の領域にわたる所定のパターンを有するパターン化され
たクロムのシールド層により形成されたパターン領域4
4、その周囲及び透明基板42上のクロムフィルムを含
むESD保護層46からなる。ESD保護層46はES
D保護層46からの静電荷を空気中に放電するために用
いられる外側を向いたESD保護層46の表面に配置さ
れた複数の放電ピークを有する。更にまた、ESD保護
層46はパターン領域44のシールド層と接触しておら
ず、ESD保護層46の側方のパターン領域44のシー
ルド層の縁は放電ピークを有さない。
【0015】フォトマスク30と同様に、+Qの静電荷
がパターン領域44に形成されると、それはESD保護
層46の内側に誘導電荷−Qを生ずる、即ちESD保護
層46に同量の静電荷を誘導する。ESD保護層46は
全体として電気的に中立である故に、ESD保護層46
の外側は+Qの静電荷を有し、同様に、これらの+Qの
静電荷はピークに集中する。各ピークの電荷はある量ま
で集積され、各ピークの+Qの静電荷は空気中の粒子と
中和放電反応をなし、フォトマスク40から空気中に放
出され、その中立状態を復元する。
【0016】本発明では、ESD保護層はフォトマスク
の外縁に外向きの複数のピークを有し、これはピークの
みに電界を生じるよう、フォトマスク内に形成された静
電荷を集中し、それによりパターン領域が電気的に妨害
されることを防ぐ。更に、空気中の粒子がパターン領域
に吸着される代わりに、ピークの電界に引き寄せられ
る。ピークのある強度の電界を生ずる静電荷がある程度
集積されると、それらは空気中の粒子と中和放電反応を
なす。それが各ピークのチップ(先端)にある故に、中
和放電反応及びそれに続く高熱が生じたときに、それら
は焼けを引き起こさず、パターン領域内の回路パターン
を損傷せず、パターン転写の明瞭さを減少させることは
ない。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来技術のフォトマスクの平面図である。
【図2】本発明のフォトマスクの平面図である。
【図3】本発明による代替的なのフォトマスクの平面図
である。
【符号の説明】
10 フォトマスク 12 透明なクオーツ基板 14 パターン領域 16 インナクロムフィルム 18 ESDアニュラス 20 アウタクロムフィルム 30 フォトマスク 32 透明基板 34 パターン領域 36 ESD保護層 40 フォトマスク 42 透明基板 44 パターン領域 46 ESD保護層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ポン チャオ−リン 台湾、シン−チュ シティ、ウェン−チャ ン ストリート、105番 (72)発明者 リー タイ−ユアン 台湾、タイペイ シティ、チュン チィ ロード、セクション 2、レーン 32、9 番、4F Fターム(参考) 2H095 BB02 BC14 BC17 BC20

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】透明な基板と;該透明な基板の表面の所定
    の領域に配置されたパターン化されたシールド層と;透
    明基板の表面上に配置された静電荷(ESD)保護層と
    からなり、ESD保護層はシールド層を囲み、ESD保
    護層は複数の放電ピークからなり、該放電ピークはフォ
    トマスクから電荷を除去するために空気中に静電気を放
    電するために用いられるESD保護機能を有するフォト
    マスク。
  2. 【請求項2】 透明基板はクオーツ又はガラスから作ら
    れる請求項1記載のマスク。
  3. 【請求項3】 シールド層及びESD保護層は不透明な
    導電性材料で作られる請求項1記載のマスク。
  4. 【請求項4】 シールド層及びESD保護層は両方とも
    クロム(Cr)フィルムで作られ、マスクは表面処理さ
    れたクロムマスク又は反射防止クロムマスクである請求
    項3記載のマスク。
  5. 【請求項5】 クロムフィルムは磁気的直流(DC)ス
    パッタリング法を用いて形成され、クロムフィルムは約
    1000オングストロームから1200オングストロー
    ムの厚さを有する請求項4記載のマスク。
  6. 【請求項6】 クロムフィルムは更に、その上に酸化ク
    ロム(Cr)を含み、酸化クロムフィルムは約2
    00オングストロームの厚さを有し、反射防止層として
    用いられる請求項4記載のマスク。
  7. 【請求項7】 複数の放電ピークは鋸歯状型の縁を形成
    するESD保護層の外縁を囲む請求項1記載のマスク。
  8. 【請求項8】 複数の放電ピークはESD保護層の表面
    から突出する請求項1記載のマスク。
  9. 【請求項9】 複数の放電ピークは先端電界効果を用い
    て空気中に放電する請求項1記載のマスク。
  10. 【請求項10】透明な基板と;該透明な基板の表面の所
    定の領域に配置されたパターン化されたシールド層と;
    透明基板の表面上に配置され、シールド層を覆う透明保
    護層と;透明基板の表面上に配置され、シールド層を囲
    む静電荷(ESD)保護層とからなり、ESD保護層は
    その外縁上に配置された複数の放電ピークからなり、該
    放電ピークは空気中に静電気を放電するために用いられ
    るESD保護機能を有するフォトマスク。
  11. 【請求項11】 透明基板はクオーツ又はガラスから作
    られる請求項10記載のマスク。
  12. 【請求項12】 シールド層及びESD保護層は不透明
    な導電性材料で作られる請求項10記載のマスク。
  13. 【請求項13】 シールド層及びESD保護層は両方と
    もクロム(Cr)フィルムで作られ、マスクは表面処理
    されたクロムマスク又は反射防止クロムマスクである請
    求項12記載のマスク。
  14. 【請求項14】 クロムフィルムは磁気的直流(DC)
    スパッタリング法を用いて形成され、クロムフィルムは
    約1000オングストロームから1200オングストロ
    ームの厚さを有する請求項13記載のマスク。
  15. 【請求項15】 クロムフィルムは更に、その上に酸化
    クロム(Cr)を含み、酸化クロムフィルムは約
    200オングストロームの厚さを有し、反射防止層とし
    て用いられる請求項13記載のマスク。
  16. 【請求項16】 複数の放電ピークは鋸歯状型の縁を形
    成するようESD保護層の外縁を囲む請求項10記載の
    マスク。
  17. 【請求項17】 ESD保護層はシールド層と接触せ
    ず、放電ピークはシールド層に隣接したESD保護層の
    側に配置されない請求項10記載のマスク。
  18. 【請求項18】 複数の放電ピークはESD保護層の表
    面から突出する請求項10記載のマスク。
  19. 【請求項19】 複数の放電ピークは先端電界効果を用
    いて空気中に放電する請求項10記載のマスク。
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