JP2004061884A - フォトマスク - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板11上に遮光材料からなるマスクパターン12を有したフォトマスク10である。マスクパターン12が透光性の導電性ポリマーからなる導電膜13によって被覆されている。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置などの製造において、フォトリソグラフィ工程で用いられるフォトマスクに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種のフォトマスクとしては、図3(a)、(b)に示すように石英基板1上に金属系で導電性の遮光材料からなるマスクパターン2が形成されたものが一般的である。マスクパターン2は、クロム(Cr)や酸化クロムなどのクロム系の遮光材料が、単層で形成され、または積層されることによって形成されたものである。
【0003】
また、このようなフォトマスクにおいては、その使用時に異物(パーティクル)がのってしまい、露光時にパターン欠陥となることを防ぐため、マスクパターン2を形成した面側のみ、あるいは両面にペリクル3を設けることがある。このペリクル3は、マスクパターン2の周辺などに固定された枠状のペリクルフレーム4と、このペリクルフレーム4に貼着されたペリクル膜5とから構成されるものである。
【0004】
このような構成のもとに、異物がある程度以下の大きさであれば、この異物がペリクル3上にのった場合でもマスクパターン2の上面からある距離を保っているので、露光時に異物の光学像が露光試料上でデフォーカスされ、したがって異物形状が転写されないようになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記のフォトマスクにあっては、図3(a)、(b)に示したようにマスクパターン2‥が石英基板1上にそれぞれ孤立して設けられ、これにより電気的にも孤立しているため、フォトマスク自体の帯電や外部からの静電気等によって静電破壊を起こすことがある。
また、製品寿命によっては1年以上の長期間にわたり使用されるフォトマスクも多いが、このように長期間使用されるフォトマスクでは、特にマスクパターン2が金属などによって形成されている場合、その使用が長時間に及ぶためステッパー等の露光装置の照射エネルギーによりマスクパターン2に崩壊が起こることがある。
【0006】
したがって、これらの問題に対応するため、従来では以下のような措置を講じている。
1.マスク取り扱い作業者は、アースバンドや帯電防止シューズ等を着用するなどの帯電防止を行っている。
2.マスク取り扱い環境にイオナイザーを配置し、フォトマスクの帯電を防止している。
3.高価なマスク検査装置を用いて受け入れ検査、定期抜き取り検査等を行い、フォトマスクの品質確認はもちろん、製品の品質も維持するようにつとめている。
【0007】
しかしながら、以上の措置を最低限として行っているものの、それでもフォトマスクの静電破壊やパターン崩壊といった不都合をなくすことができないのが現状である。
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、帯電による静電破壊やマスクパターンの崩壊を防止したフォトマスクを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明のフォトマスクでは、基板上に遮光材料からなるマスクパターンを有したフォトマスクにおいて、前記マスクパターンが透光性の導電性ポリマーによって被覆されていることを前記課題の解決手段とした。
このフォトマスクによれば、マスクパターンが導電性ポリマーによって被覆されているので、この導電性ポリマーからなる導電膜により、孤立して形成されたマスクパターンも電気的には孤立することなく導通するものとなり、したがってフォトマスク自体の帯電や外部からの静電気等に起因するマスクパターンの静電破壊が防止される。
また、このように静電破壊が防止されることにより、長期間使用にも耐え得るものとなり、したがって露光装置の照射エネルギーなどによるマスクパターンの崩壊も防止される。
【0009】
また、前記フォトマスクにおいては、前記導電性ポリマーからなる導電膜の膜厚が、該導電膜の上に異物が載った場合、露光時に該異物の光学像が露光試料上でデフォーカスされ、異物形状が転写されないようになる厚さに形成されているのが好ましい。
このようにすれば、導電性ポリマーからなる導電膜の上に異物が載った場合、露光時に該異物の光学像が露光試料上でデフォーカスされ、異物形状が転写されないようになるので、この導電膜が従来基板上に設けていたペリクルと同じ機能を有するものとなり、したがってペリクルが不要になる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のフォトマスクを詳しく説明する。
図1(a)、(b)は本発明のフォトマスクの第1実施形態を示す図であり、図1(a)、(b)において符号10はフォトマスクである。このフォトマスク10は、石英基板11上に金属系の遮光材料からなるマスクパターン12を複数形成したものである。マスクパターン12は、クロム(Cr)や酸化クロムなどのクロム系の遮光材料が、単層で形成され、または積層されることによって形成されたものである。なお、本例では、それぞれのマスクパターン12が孤立した状態に形成されたものとなっている。
【0011】
また、石英基板11上には、マスクパターン12を覆った状態で透光性の導電性ポリマーからなる導電膜13が設けられている。導電膜13を形成する透光性の導電性ポリマーとしては、例えばポリプロピレンやポリスチレン、ABS樹脂などの透明樹脂に、金属粉末、金属繊維、金属コート繊維、カーボンコート繊維、金属フレークなどの導電性物質を添加して導電性を付与したものが用いられる。また、ポリマー自体が導電性を有するもの、例えば共役二重結合を有したものなどももちろん使用可能である。
【0012】
この導電膜13は、全てのマスクパターン12‥を覆うとともに、石英基板11上の有効領域、すなわち露光時に光が照射される領域をほぼ覆うようにして形成されたもので、これによって各マスクパターン12‥を電気的に導通させ、かつマスクパターン12が形成されていない部分の石英基板11上についても電気的に導通させるものである。なお、このような導電膜13の膜厚については、本実施形態では特に限定されることなく、連続する導電膜13内において良好な導電性を有するだけの膜厚を有していればよい。
【0013】
また、このようなフォトマスク10においても、マスクパターン12‥を形成した側、すなわち導電膜13を形成した側の面にペリクル14が設けられている。ペリクル14は、前記導電膜13が設けられた領域の周囲に固定された枠状のペリクルフレーム15と、このペリクルフレーム15に貼着されたペリクル膜16とから構成されるものである。ペリクルフレーム15は、異物(パーティクル)の発生が少ない材料によって形成されたものであり、また、ペリクル膜16は露光光の透過率が高く、かつ露光光の照射に対し十分な耐性を持つ材料によって形成されたものである。
【0014】
このようなフォトマスク10にあっては、これを用いて例えばシリコンウエハの露光を行い、各種の要素をパターニングすることにより、半導体装置などを製造することができる。
また、全てのマスクパターン12が連続する導電膜13によって被覆されているので、フォトマスク10の使用時、保管時にかかわらず全てのマスクパターン12は電気的に孤立することなく導通するものとなり、したがってフォトマスク10自体の帯電や外部からの静電気等に起因するマスクパターン12の静電破壊が防止されたものとなる。
また、このように静電破壊が防止されることにより、長期間使用にも耐え得るものとなり、したがって露光装置の照射エネルギーなどによるマスクパターン12の崩壊も防止される。
【0015】
また、透光性の導電性ポリマーからなることにより導電膜13も透明性(透光性)であり、したがってこの導電膜13はシリコンウエハに転写されず、マスクパターン12‥を含む設計のオリジナルパターンのみがシリコンウエハに正しく形成されることになる。
また、ペリクル14を設けたことにより、ある程度以下の大きさの異物がペリクル14上にのった場合でも、この異物がマスクパターン12の上面からある距離を保っているので、露光時に異物の光学像が露光試料上でデフォーカスされ、したがって異物形状が転写されないようになる。
【0016】
したがって、このフォトマスク10によれば、マスクパターン12の静電破壊が防止され、また、長期間の使用に起因してマスクパターン12が崩壊するのも防止されたものとなるので、フォトマスク10自体の長期品質保証が可能となり、したがってフォトマスク10の品質保証に関わる作業コストや高額投資を大幅に軽減することができる。
【0017】
図2(a)、(b)は本発明のフォトマスクの第2実施形態を示す図であり、図2(a)、(b)において符号20はフォトマスクである。このフォトマスク20が図1(a)、(b)に示したフォトマスク1と異なるところは、ペリクル14を設けず、その分導電膜の膜厚を厚くした点にある。
【0018】
すなわち、図2(a)、(b)に示したフォトマスク20においては、透光性の導電性ポリマーからなる導電膜21が、単にマスクパターン12‥や石英基板11の光照射域を覆うだけでなく、その膜厚が所定以上の厚さに形成されている。ここで、所定以上の厚さとは、この導電膜21の上に異物(パーティクル)が載った場合、露光時に該異物の光学像が露光試料上でデフォーカスされ、異物形状が転写されないようになる厚さ、具体的には例えば6mm以上の厚さとされる。
【0019】
このような厚さに導電膜21を形成すれば、この導電膜21が図1(a)、(b)に示したペリクル14と同じ機能を有するもの、すなわち異物(パーティクル)対策がなされたものとなり、したがってペリクル14が不要になる。よって、ペリクル14自体のコストやこれの作製に要するコストが不要になり、その分コストの低減化を図ることができる。
また、導電膜21を前述したような膜厚に形成するので、導電膜21自体が膜全体において十分に導電性を有するものとなり、これによって帯電や外部からの静電気等に起因するマスクパターン12の静電破壊がより確実に防止されたものとなる。
【0020】
なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない限り種々の変更が可能である。例えば、導電膜の形成範囲を、この導電膜を介して全てのマスクパターン12が電気的に導通する、最低限の大きさ・形状に形成してもよい。
また、前記実施形態では基板として石英基板を用いたが、他に例えばガラス基板を用いることもできる。
【0021】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のフォトマスクは、マスクパターンを透光性の導電性ポリマーによって被覆したものであるから、この導電性ポリマーからなる導電膜により、孤立して形成されたマスクパターンも電気的には孤立することなく導通するものとなり、したがってフォトマスク自体の帯電や外部からの静電気等に起因するマスクパターンの静電破壊を防止することができる。
また、このように静電破壊が防止されることにより、長期間使用にも耐え得るものとなり、したがって露光装置の照射エネルギーなどによるマスクパターンの崩壊も防止される。
よって、フォトマスク自体の長期品質保証が可能となり、フォトマスクの品質保証に関わる作業コストや高額投資を大幅に軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のフォトマスクの第1実施形態を示す図であり、(a)は平面図、(b)は(a)のA−A線矢視断面図である。
【図2】本発明のフォトマスクの第2実施形態を示す図であり、(a)は平面図、(b)は(a)のB−B線矢視断面図である。
【図3】従来のフォトマスクの一例を示す図であり、(a)は平面図、(b)は(a)のC−C線矢視断面図である。
【符号の説明】
10、20…フォトマスク、11…石英基板(基板)、
12…マスクパターン、13、21…導電膜
Claims (2)
- 基板上に遮光材料からなるマスクパターンを有したフォトマスクにおいて、
前記マスクパターンが透光性の導電性ポリマーによって被覆されていることを特徴とするフォトマスク。 - 前記導電性ポリマーからなる導電膜の膜厚が、該導電膜の上に異物が載った場合、露光時に該異物の光学像が露光試料上でデフォーカスされ、異物形状が転写されないようになる厚さに形成されていることを特徴とする請求項1記載のフォトマスク。
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