JP2010117403A - フォトマスク関連基板の洗浄方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】硫酸イオンにより汚染された、フォトマスク用基板、フォトマスクブランク、フォトマスクおよびそれらの製造中間体から選ばれるフォトマスク関連基板を純水により洗浄するとき、該洗浄に用いる純水に、予め、溶存気体を脱気する脱気工程を行うフォトマスク関連基板の洗浄方法。
【選択図】図1
Description
しかし、フォトマスクが極めて微細なパターンの露光に用いられてくると、極めて微細な異物及びヘイズ(くもり)も欠陥となるので、フォトマスク及びそれを製造する材料は、極めて清浄であることが求められる。
従来、硫酸イオン除去のために純水を加温する方法も用いられてきたが、本発明であれば、わざわざ硫酸イオンを加温せずとも、硫酸イオンを十分に除去可能である。
したがって、特には硫酸イオンを起因とするパーティクルの発生を著しく抑制することができ、高品質のフォトマスク関連基板を提供することが可能である。
このように、まず、純水により洗浄するフォトマスク関連基板を硫酸または硫酸塩を含有する材料で処理するので、フォトマスク関連基板の表面の有機物等をコストをかけずに効果的に洗浄することができる。
そして、このような硫酸または硫酸塩を含有する材料で処理したフォトマスク関連基板に対しても本発明の洗浄方法は有効であり、硫酸等の残渣によって基板表面に硫酸イオンが付着していても、その硫酸イオンを効率良く除去することが可能である。
脱気工程を行った純水は、脱気後に空気あるいはその他の気体にふれる時間がなるべく短い状態で洗浄に使用されることが好ましい。そこで、このようなかけ流しによる洗浄を行えば、空気等にふれる時間も低減され、硫酸イオンを効率良く除去するという溶存気体の脱気によって得られる効果を有効に利用することができ、より洗浄効率を向上させることができる。
このように、気液分離膜を用いて脱気工程を行うのであれば、パーティクルやイオンによって汚染を受けにくく、かつ効率的に多量の純水を脱気することができる。
溶存気体の脱気状態の目安として、溶存酸素を指標とすることができる。通常、純水に特別の処理をしない場合には溶存酸素濃度は8ppm程度であるが、脱気工程を行って1ppm以下とすることにより、より効果的に硫酸イオンを除去することが可能である。
このような濾過フィルタを用いた異物除去工程をさらに行えば、純水中に含まれる微細な異物を除去することができ、洗浄後の基板において、これらの異物を起因とする欠陥の発生も抑制することができる。
フォトマスクにArFエキシマレーザー光が照射されると、硫酸イオンで汚染されている場合、硫酸アンモニウムの微結晶が形成されて欠陥となる。この硫酸イオンの由来は必ずしも特定されていないが、フォトマスクの表面の硫酸イオン量は低く抑制されることが好ましく、また、硫酸イオン源とならないように、製造中間体は極力硫酸イオンで汚染されない状態に洗浄されることが好ましい。
そこで、硫酸イオンによる汚染の少ないフォトマスクを得るためには、フォトマスクブランクの製造中間体を含め、製造工程の各段階で硫酸イオンを除去するための洗浄操作を行うことが好ましい。
一方、フォトマスク関連基板の表面に付着した有機物等の異物を簡便に除去するには、硫酸または硫酸塩を含有する材料で処理するのが有効である。
そして、試行錯誤の結果、純水中の溶存気体を前もって脱気し、該脱気した純水を用いて基板を洗浄することによって、基板表面の硫酸イオンを除去して低減することができることを見出し、本発明を完成させた。
まず、本発明のフォトマスク関連基板の洗浄方法を実施するときに用いることができる純水を用いた洗浄システムについて説明する。
図1に、その洗浄システムの一例の概略を示す。なお、硫酸や硫酸塩を含有する材料でフォトマスク関連基板の表面処理・洗浄を施すための表面処理装置を併せて示す。
より具体的には、フォトマスクを製造するための石英、フッ化カルシウム等の露光光に対して透明なフォトマスク用基板およびそれから加工された基板が挙げられる。
このような気液分離膜を用いた装置によって、例えば溶存酸素濃度であれば、0.1ppm以下にも下げることが可能である。
ここでは、図1に示す洗浄システム1を用いた洗浄方法について説明するが、本発明はこれに限定されない。
少なくとも、被洗浄基板であるフォトマスク関連基板が硫酸イオンにより汚染されており、脱気工程を行って溶存気体を脱気した純水を用いて洗浄を行えば良い。
一例として、フォトマスク関連基板の表面を硫酸や、硫酸塩を含有する材料で処理し、その残渣等により硫酸イオンに汚染されたものを脱気水を用いて洗浄することができ、必要であれば、さらに他の処理を追加することができる。例えば、硫酸等による処理を施し、従来のような単に純水による洗浄等を行った後、さらに脱気した純水による洗浄を行うこともできる。
このフォトマスク関連基板は上述したものが挙げられ、表面処理装置5によって、硫酸または硫酸塩を含有する材料で表面処理を施す。このように、硫酸等によって表面処理を施すことにより、例えば、レジスト膜の剥離や表面に付着した有機物等の除去を効率的に行うことが可能である。
そして、上記のような表面処理を施した後、洗浄システム1へフォトマスク関連基板を搬送し、後述する方法で洗浄液として用意した純水により仕上げ洗浄を行う。
まず、純水製造装置2によって、イオン交換等を経ていわゆる超純水を用意する。
この後、製造された純水を脱気装置3に送り、純水中の溶存気体を脱気する(脱気工程)。この溶存気体の脱気方法は限定されないが、特には気液分離膜を用いて行うのが好ましい。
気液分離膜である中空糸膜6の中に純水を流し、膜に沿って通過させ、このとき、槽7の内部の雰囲気を真空ポンプ8によって減圧することにより、中空糸膜6の中を通過する純水中から溶存気体を脱気することが可能である。
そして、特に脱気状態を溶存酸素濃度で制御した場合、0.1ppm以下とすることによって、硫酸イオンを著しく除去することができる。
また、これらの脱気方法を組み合わすことも可能である。
なお、図1に示すように脱気工程後に異物の除去のための濾過工程を行うのが好ましいが、この順序に限定されるわけではなく、逆の順としてもよい。
このとき、フォトマスク関連基板に直接純水をかけ流せば、脱気されてノズルから噴射される純水を、空気あるいはその他の気体に触れる時間が短い状態で基板に噴射し、洗浄を行うことができる。つまり、脱気後、溶存気体の量が少ないままの状態で基板を洗浄することが可能である。したがって、脱気することによって得られる硫酸イオンの除去の効果を一層高めることができる。
この純水のかけ流しによってフォトマスク関連基板の洗浄を行う場合、30秒〜20分程度のかけ流しで行うことが好ましく、より好ましくは2分から20分である。
これにより、表面に存在する硫酸イオンを起因として、硫酸アンモニウム等のパーティクルの発生を抑制することができ、高品質のフォトマスク関連基板を提供することが可能になる。
(実施例1)
テスト基板として以下のものを用意した。
152mm角の石英基板に最表面が酸化窒化クロム膜である遮光膜が成膜されたフォトマスクブランクを用い、硫酸洗浄を行った後、アンモニア水を添加した水素水(pH10)を用いて洗浄し、更に脱気処理していない純水でリンスした基板を用意した。更にこれを4カ月間、樹脂性ブランク容器に収納し、クリーンルームで保管した。
純水製造装置とノズルを備えたスピン洗浄乾燥器の間に、脱気装置および濾過フィルタをつないだ純水供給ラインを用いた。
なお、脱気装置として、DIC社製SEPAREL EF−040P(中空糸材質:ポリ−4メチルペンテン)を用いた。
真空ポンプによる雰囲気の減圧を行ったところ、スピン乾燥機ノズルから得られる純水の酸素含有量は0.01ppm(東亜ディーケーケー社製DO−32Aを用いて測定)であり、水温は30℃であった。
また、濾過フィルタはインテグリス社製クイックチェンジPlus1500(孔径0.02〜0.05μm)を使用した。
上述の4カ月間保管したテスト基板2枚を用い、それぞれについて、スピン洗浄乾燥機に装着し、純水(出口温度30℃)を、毎分1Lで10分間、テスト基板上に供給してかけ流し洗浄を行った。なお、脱気装置において、真空ポンプを用いて減圧を行った。
更に引き続き、1000rpmで30秒間スピン乾燥を行った。
乾燥された基板は、それぞれ、すぐに純水100mlを入れた石英セルに入れて完全に水中に沈め、90℃で60分イオン抽出を行った。更に、ここで得た抽出液をイオンクロマトグラフィー(日本ダイオネクス社製DX−500)により抽出液に含まれる硫酸イオンの定量を行った。
得られた定量値を、他のイオンのデータと共に表1に示す。
テスト基板2枚を用い、実施例1で用いた純水供給ラインの脱気装置がないこと、従って、脱気工程を行わないこと以外は、全く同じ装置を用い、実施例1で行った純水洗浄・乾燥と同じ条件で処理した。すなわち、従来方法と同様に、単に、脱気は行わず、異物の除去をした純水により、基板の洗浄を行った。また、処理された基板は引き続き実施例1で用いたものと同じ条件でイオン抽出を行い、硫酸イオンの定量を行った。
なお、このときのスピン乾燥機ノズルから得られる純水の酸素含有量は8ppm程度であった。
得られた定量値を、他のイオンのデータと共に表1に示す。
4…濾過フィルタ、 5…表面処理装置、 6…中空糸膜、
7…槽、 8…真空ポンプ。
Claims (6)
- 硫酸イオンにより汚染された、フォトマスク用基板、フォトマスクブランク、フォトマスクおよびそれらの製造中間体から選ばれるフォトマスク関連基板を純水により洗浄するとき、
該洗浄に用いる純水に、予め、溶存気体を脱気する脱気工程を行うことを特徴とするフォトマスク関連基板の洗浄方法。 - 前記純水により洗浄するフォトマスク関連基板を、硫酸または硫酸塩を含有する材料で処理したものとすることを特徴とする請求項1に記載のフォトマスク関連基板の洗浄方法。
- 前記純水による洗浄を行うとき、前記フォトマスク関連基板に純水をかけ流して洗浄することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のフォトマスク関連基板の洗浄方法。
- 前記脱気工程を、気液分離膜を用いて行うことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のフォトマスク関連基板の洗浄方法。
- 前記脱気工程を行い、前記洗浄に用いる純水の溶存酸素濃度を1ppm以下とすることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のフォトマスク関連基板の洗浄方法。
- 前記洗浄に用いる純水に、さらに、濾過フィルタを用いて異物を除去する異物除去工程を行うことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のフォトマスク関連基板の洗浄方法。
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