JP2006294753A - Method of using photomask - Google Patents
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Abstract
Description
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の使用方法に関する。 The present invention relates to a method of using a photomask used in a photolithography process in manufacturing a semiconductor device or the like.
従来より、この種のフォトマスクとしては、図1に示すように、透光性材料である石英基板11上に遮光性材料からなるマスクパターン12が形成されたものが知られている。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性材料が、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が一般的である。石英基板11上は、マスクパターン12を覆った状態で十分な透過光量を確保できる導電性ポリマー13によって被覆されている。この導電性ポリマー13によって、孤立したマスクパターン12は電気的に孤立することなく同電位となり、静電破壊を防ぐことができる。
Conventionally, as this type of photomask, as shown in FIG. 1, a
一般にフォトマスクを用いた転写操作には紫外光を用いている。この紫外光は分子などの浮遊粒子を電離させ、浮遊粒子は正または負の電荷を帯びた荷電粒子となる。さらに、荷電粒子は静電引力によりフォトマスク面に付着することがある。特に、この荷電粒子がフォトマスク面の透光部領域に付着することにより、透過光量を低下させマスクパターンのコントラストを低下させる、あるいは、転写パターンの欠陥を招くことがある。その結果、マスクパターンの転写に不都合が生ずることとなる。 In general, ultraviolet light is used for a transfer operation using a photomask. This ultraviolet light ionizes floating particles such as molecules, and the floating particles become charged particles having a positive or negative charge. Furthermore, charged particles may adhere to the photomask surface due to electrostatic attraction. In particular, the charged particles may adhere to the light-transmitting area of the photomask surface, thereby reducing the amount of transmitted light and reducing the contrast of the mask pattern, or causing a transfer pattern defect. As a result, inconvenience occurs in the transfer of the mask pattern.
従って、この問題に対応するため、例えば特許文献1に示すように、従来では以下のような措置を講じている。第1に、フォト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。第2に、フォトマスク取扱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。第3に、ペリクルと呼ばれる覆いを使用し、浮遊粒子がフォトマスクに接近するのを防止している。このペリクルとは、フォトマスク表面を外気に対して閉鎖された空間を作るものである。第4に、マスクパターン側全面に導電膜を被覆することにより、マスクパターンを電気的に孤立しないようにし、静電破壊を防止している。 Therefore, in order to cope with this problem, as shown in Patent Document 1, for example, the following measures have been conventionally taken. First, a photomask handling worker performs antistatic such as wearing an earth band or antistatic shoes. Second, an ionizer is disposed in the photomask handling environment to prevent the photomask from being charged. Third, a cover called a pellicle is used to prevent airborne particles from approaching the photomask. This pellicle creates a space in which the photomask surface is closed to the outside air. Fourth, by covering the entire surface of the mask pattern with a conductive film, the mask pattern is not electrically isolated and electrostatic breakdown is prevented.
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パターン面上への荷電粒子の付着による、透光部領域の透過光量の低下や転写パターンの欠陥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。 However, although the above measures are performed as a minimum, it is still impossible to eliminate problems such as a decrease in the amount of transmitted light in the light transmitting region and a defect in the transfer pattern due to the adhesion of charged particles on the pattern surface of the photomask. is the current situation.
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、帯電した浮遊粒子すなわち荷電粒子のフォトマスク表面への付着を防止し、コントラストが高いパターン転写とパターン欠陥のないパターン転写が可能な、フォトマスクの使用方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to prevent charged floating particles, that is, charged particles, from adhering to the photomask surface, and to transfer a pattern with high contrast and pattern transfer without pattern defects. It is an object of the present invention to provide a method of using a photomask that can be
本発明は、前記課題を解決するために、次のような手段を採る。なお後述する発明を実施するための最良の形態の説明及び図面で使用した符号を参考のために括弧書きで付記するが、本発明の構成要素は該付記したものには限定されない。 The present invention adopts the following means in order to solve the above problems. The reference numerals used in the description of the best mode for carrying out the invention and the drawings to be described later are appended in parentheses for reference, but the constituent elements of the present invention are not limited to the appended description.
まず請求項1に係る発明は、フォトマスク基板(石英基板21)上に遮光材料からなるマスクパターン(22)を有し、該マスクパターン側のフォトマスク表面が十分な透過光量を確保できる膜厚の導電膜(23)によって被覆され、前記フォトマスク表面の電位に勾配が生じないように構成されたフォトマスク(20)において、前記導電膜の電位を外部から制御することを特徴とするフォトマスクの使用方法である。 First, the invention according to claim 1 has a mask pattern (22) made of a light-shielding material on a photomask substrate (quartz substrate 21), and a film thickness at which the photomask surface on the mask pattern side can secure a sufficient amount of transmitted light. In the photomask (20), which is covered with the conductive film (23) and configured so as not to cause a gradient in the potential on the surface of the photomask, the potential of the conductive film is controlled from the outside. How to use.
また請求項2に係る発明は、フォトマスク基板(石英基板31)上に遮光材料からなるマスクパターン(32)を有したフォトマスク(30)において、前記マスクパターン側のフォトマスク近傍に電極(33,34)を配し、該電極の電位を外部から制御することを特徴とするフォトマスクの使用方法である。 In the photomask (30) having a mask pattern (32) made of a light shielding material on a photomask substrate (quartz substrate 31), an electrode (33) is provided near the photomask on the mask pattern side. , 34) and the potential of the electrode is controlled from the outside.
まず請求項1に係るフォトマスクの使用方法によれば、導電膜の電位を外部から制御することにより、荷電粒子のフォトマスク表面への付着を防止することができるので、透光部領域の透過光量が低下することなくコントラストが高いパターン転写が可能となると共に、パターン欠陥のないパターン転写が可能となる。 First, according to the method of using a photomask according to claim 1, the charged particles can be prevented from adhering to the surface of the photomask by controlling the potential of the conductive film from the outside. Pattern transfer with high contrast is possible without reducing the amount of light, and pattern transfer without pattern defects is possible.
また請求項2に係るフォトマスクの使用方法によれば、フォトマスク近傍に配した電極の電位を外部から制御し、フォトマスク近傍に浮遊する荷電粒子を該電極に静電吸着させることにより、荷電粒子のフォトマスク表面への付着を防止することができるので、透光部領域の透過光量が低下することなくコントラストが高いパターン転写が可能となると共に、パターン欠陥のないパターン転写が可能となる。 Further, according to the method of using the photomask according to claim 2, the electric potential of the electrode arranged in the vicinity of the photomask is controlled from the outside, and charged particles floating in the vicinity of the photomask are electrostatically adsorbed to the electrode, thereby Since it is possible to prevent the particles from adhering to the photomask surface, it is possible to transfer a pattern with a high contrast without reducing the amount of light transmitted through the light transmitting region, and it is possible to transfer a pattern without pattern defects.
従って、これらフォトマスクの使用方法によれば、パターンの転写の際に用いる紫外光により浮遊粒子が荷電粒子となる場合に、その荷電粒子がフォトマスク表面に付着することを効果的に防止することができるので、フォトマスクの品質劣化を防止することができる。その結果、透光部領域の透過光量が低下することなく、コントラストの高い透過光を利用でき、良好な転写パターンを得ることができる。ひいては後工程でのプロセス制御性やプロセス安定性を向上することができる。さらに、シリコンウエハに転写されるパターンに欠陥が発生することを防止でき、良好な転写パターンを得ることができる。ひいては半導体製造上の歩留まりを向上することができる。 Therefore, according to the method of using these photomasks, when suspended particles become charged particles due to ultraviolet light used for pattern transfer, it is possible to effectively prevent the charged particles from adhering to the photomask surface. Therefore, deterioration of the quality of the photomask can be prevented. As a result, transmitted light with high contrast can be used without lowering the amount of transmitted light in the light transmitting region, and a good transfer pattern can be obtained. As a result, process controllability and process stability in the subsequent process can be improved. Furthermore, it is possible to prevent the occurrence of defects in the pattern transferred to the silicon wafer, and to obtain a good transfer pattern. As a result, the yield in semiconductor manufacturing can be improved.
以下、本発明に係るフォトマスクの使用方法について説明する。 The method for using the photomask according to the present invention will be described below.
まず図2及び図3は、本発明に係るフォトマスク20の使用方法の第1実施形態を示す図である。このフォトマスク20は、フォトマスク基板である石英基板21上に遮光材料からなるマスクパターン22を形成したものである。マスクパターン22は、クロムなどの遮光材料により形成される。
2 and 3 are views showing a first embodiment of a method of using the
石英基板21上におけるマスクパターン22側のフォトマスク表面には、マスクパターン22を覆った状態で十分な透過光量を確保できる膜厚の金属からなる導電膜23が被覆されている。導電膜23は、自然酸化など膜質の変性による透過光量の経時的変化を避けるため、例えば金や白金などの元素、または、これらの元素を含む合金により形成される。なお導電膜23は、導電性ポリマーなどの十分な透過光量を確保できる導電性材料により形成されるものであっても良い。
The photomask surface on the side of the mask pattern 22 on the
この導電膜23は、全てのマスクパターン22を覆うとともに、石英基板21上の有効領域、すなわち転写時に紫外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、この導電膜23によって、マスクパターン22側のフォトマスク表面の電位に勾配が生じないように、電気的に同電位面とする。なお導電膜23は、その形成工程上、石英基板21のマスクパターン22側のフォトマスク表面だけでなく、図3に示すように、石英基板21の裏面に形成されてもかまわない。
The
そして、このようなフォトマスク20を使用して、例えばシリコンウエハへのパターン転写を行う際、導電膜23の電位を電位制御回路24により外部から制御する。この電位制御回路24の働きにより、浮遊している荷電粒子がフォトマスク20上の導電膜23に付着することを防止することができる。例えば浮遊粒子が紫外光により正の電荷を帯びた荷電粒子となっている場合には、電位制御回路24により導電膜23の電位も正にすることで、正の電荷を帯びた荷電粒子のフォトマスク表面への付着を防止することができる。また、導電膜23が十分な透過光量を確保しているため、コントラストの高い透過光を利用でき、マスクパターン22がシリコンウエハに正しく転写されることになる。
For example, when performing pattern transfer onto a silicon wafer using such a
次に図4は、本発明に係るフォトマスク30の使用方法の第2実施形態を示す図である。このフォトマスク30も、フォトマスク基板である石英基板31上に遮光材料からなるマスクパターン32を形成したものである。マスクパターン32は、クロムなどの遮光材料により形成される。
Next, FIG. 4 is a figure which shows 2nd Embodiment of the usage method of the
そしてマスクパターン32側のフォトマスク30近傍には、電極33,電極34が配される。そして、このようなフォトマスク30を使用して、例えばシリコンウエハへのパターン転写を行う際、電極33と電極34の電位を電位制御回路35により外部から制御する。この電位制御回路35の働きにより、浮遊している荷電粒子は、電極33と電極34に静電吸着させることができる。例えば正の電荷を帯びた荷電粒子は、負の電極に静電吸着させることができ、負の電荷を帯びた荷電粒子は、正の電極に静電吸着させることができる。この作用により、浮遊している荷電粒子がフォトマスク30上のマスクパターン面に付着することを防止することができ、マスクパターン32がシリコンウエハに正しく転写されることになる。
An
以上に説明したフォトマスク20やフォトマスク30によれば、浮遊粒子の付着が防止され、シリコンウエハに転写されるパターンに欠陥が発生することを防止できる。従って、フォトマスク20やフォトマスク30の品質および生産性を向上し、これに関わるコストを大幅に低減することができる。
According to the
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、第1実施形態において導電膜23の形成範囲を、この導電膜23を介して全てのマスクパターン22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。また第2実施形態において電極の形状、配置位置や配置数を変更してもよい。また前記実施形態ではフォトマスク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。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, in the first embodiment, the
10…フォトマスク
11…石英基板(フォトマスク基板)
12…マスクパターン
13…導電性ポリマー
20…フォトマスク
21…石英基板(フォトマスク基板)
22…マスクパターン
23…導電膜
24…電位制御回路
30…フォトマスク
31…石英基板(フォトマスク基板)
32…マスクパターン
33…電極
34…電極
35…電位制御回路
10 ...
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF SYMBOLS 22 ...
32 ...
Claims (2)
前記導電膜の電位を外部から制御することを特徴とするフォトマスクの使用方法。 A photomask substrate has a mask pattern made of a light-shielding material, and the photomask surface on the mask pattern side is covered with a conductive film having a film thickness that can secure a sufficient amount of transmitted light, and a gradient occurs in the potential of the photomask surface. In the photomask configured so that there is no
A method of using a photomask, wherein the potential of the conductive film is controlled from the outside.
前記マスクパターン側のフォトマスク近傍に電極を配し、該電極の電位を外部から制御することを特徴とするフォトマスクの使用方法。
In a photomask having a mask pattern made of a light shielding material on a photomask substrate,
A method of using a photomask, comprising: arranging an electrode near the photomask on the mask pattern side, and controlling the potential of the electrode from the outside.
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JP2015025894A (en) * | 2013-07-25 | 2015-02-05 | 株式会社エスケーエレクトロニクス | Photomask and manufacturing method of photomask |
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