JP2020056998A - フォトマスク基板の修正方法、フォトマスク基板の製造方法、フォトマスク基板の処理方法、フォトマスク基板、フォトマスクの製造方法、及び基板処理装置 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1の方法は、遮光膜の上層に反射防止層を形成する際、反射防止層に取り込まれた異物の脱落により反射防止層の表面に窪みが生じても、十分な光学濃度の遮光膜が得られるという利点がある。しかしながら、フォトマスクの光学膜厚が0.5μm未満、より典型的には0.1μm未満(反射防止膜を含む遮光膜であれば、500〜2000Å程度)であるのに対し、成膜中に生じる異物のサイズは、後述する発生原因に関係し、光学膜厚より相当に大きいものが多く、1μmを超えるものも少なくない。成膜工程においてこうした異物が膜中に取り込まれた後、フォトマスク製造工程又はフォトマスク使用工程においてこのような異物が脱落することがある。このような異物の脱落が生じると、たとえ遮光膜の光学濃度を特許文献1が提案するように調整しても、欠落欠陥(白欠陥)となるリスクを効果的に低減することはできない。
本発明はまた、上記目的の達成に好適なフォトマスク基板の修正方法、フォトマスク基板の製造方法、フォトマスク基板の処理方法、フォトマスク基板、フォトマスクの製造方法、及び基板処理装置を提供することを目的とする。
(ステップS1)光学膜の成膜
図1に示すように、まず、ステップS1において、フォトマスク基板の基材となる透明基板100上に、光学膜200を成膜する。透明基板100の上に既に光学膜200が成膜された状態のフォトマスク基板を入手することにより、このステップS1を省略することも可能である。
ステップS2では、光学膜200の成膜後のフォトマスク基板10の洗浄を行い、異物を除去するとともに、光学膜200の表面を清浄にする。これにより、光学膜200へのレジストの密着を妨げる汚れを除去する。
ステップS3では、レジストコータ(図示せず)によって光学膜200上にレジストを塗布し、所望厚み(例えば5000〜10000Å)のレジスト膜300を光学膜200上に形成する。レジスト膜300としてはポジ型フォトレジスト又はネガ型フォトレジストのいずれも使用可能であるが、表示装置製造用のフォトマスク基板としては、ポジ型フォトレジストが好適に用いられる。このレジスト塗布により、フォトマスク基板10はレジスト膜付フォトマスク基板となる。
ステップS4では、光学膜200上に形成されたレジスト膜300に対し、描画装置(図示せず)を用いて、所望のパターンデータに基づく描画を行う。描画には、電子ビーム、又はレーザビームなどのエネルギービームが用いられるが、表示装置製造用フォトマスクを製造する際には、レーザ描画装置を用いることが好適である。
ステップS5では、レジスト膜300を現像することにより、レジストパターンを形成する。そして、このレジストパターンをエッチングマスクとして、光学膜200にエッチングを施す。エッチングとしては、ウェットエッチング、ドライエッチングが挙げられるが、表示装置製造用のフォトマスクの製造には、ウェットエッチングが好適に適用される。この工程によって、光学膜200からなるフォトマスクパターン(転写用パターン)が形成される。
(ステップS6)洗浄2
図2に示すように、ステップS6では、第1主表面にパターンが形成されたフォトマスク基板10上のレジストパターンを剥離し、次いで、洗浄を行って、異物を除去する。すなわち、レジスト剥離剤によって除去しきれなかった微細なレジスト残渣や、光学膜のエッチング剤(光学膜がCr系膜であれば、Cr用エッチング剤(例えばCerium Ammonium Nitrate))の加水分解により生じた残渣等の汚れを除去する。これにより、この後に行うパターン欠陥検査における欠陥の検出や、その位置等の情報を得るために必要な清浄度を得る。
続くステップS7では、ステップS5において光学膜200に形成されたフォトマスクパターンに対して光学手段(図示せず)による走査を行い、フォトマスクパターンに生じた欠陥の有無、生じた欠陥の種類、及び欠陥発生位置・大きさに関する情報を取得する。パターン欠陥検査は、形成されたフォトマスクパターンのパターン像(透過像、又は反射像)を取得し、これをフォトマスク面内の同一設計のパターン像と比較し、或いは、パターンデータと比較して行うことができるが、大きな負荷を伴う工程である。
次に、ステップS8において、検出された欠陥が修正可能なものであるかを判定し、修正可能であればこの欠陥を修正する。欠陥に対する修正手段としては、例えばCVDレーザ装置、又は、集束イオンビーム装置が挙げられる。これらの修正手段により、フォトマスクパターンの余剰物を除去し、及び/又は、フォトマスクパターンの欠落部分に修正膜を堆積し、欠陥を修正する。
続くステップS9では、フォトマスクパターンを形成されたフォトマスク基板10を再度洗浄する。
次のステップS10では、異物検査を行い、フォトマスクパターン面に異物が無いことを確認する。
ステップS10でフォトマスクパターン面に異物が無いことが確認されると、ステップS11において、ペリクルを必要とするフォトマスク基板10のパターン形成面(第1主表面側)にペリクル400を貼付する。
次に、ステップS12では、更にペリクル400上から異物検査を行う。ここで万一、異物が発見されれば、ペリクル400上からのエネルギービーム照射などで、異物の除去を行うことが可能である。以上が、参考例におけるフォトマスク基板の製造方法の手順である。
透明基板100上に光学膜200が成膜されてフォトマスク基板10が形成される場合、フォトマスクパターンを形成するための光学膜200は、膜厚の中央値、ばらつきともに、精緻に管理されて成膜される。このとき、光学膜200に異物が混入する可能性がある(図3(a)参照)。例えば、成膜装置(スパッタ装置など)の真空チャンバの内側に堆積(付着)した膜材料が、ある程度成長すると、自重や膜応力によって脱離し、異物となって成膜中の光学膜200に落下、付着することがある。これは膜中異物AMとしてフォトマスク基板10上にとどまる。尚、このように成膜装置の真空チャンバ内で発生する異物のサイズは、多くの場合、0.5〜10μmほどである。膜が成長するに従って、装置内壁等からの脱離が生じやすいため、サイズが1μmを超えるものが珍しくない。尚、欠陥のサイズは、欠陥領域に直線を重ねたときに、欠陥領域の外縁と直線が交わる複数の交点間の距離であって、最大となる距離によって把握することができる。
(ステップS21)光学膜の成膜
まず、ステップS21において、透明基板100の一方の主表面に光学膜200を成膜する。これは、参考例の方法のステップS1と略同一である。透明基板100の上に既に光学膜200が成膜された状態のフォトマスク基板を入手することにより、このステップS21を省略することも可能である。換言すれば、フォトマスク基板(フォトマスクブランク)を用意することは、透明基板100への光学膜200の成膜によって行ってもよいし、成膜済みのフォトマスクブランクを入手することによって行ってもよい。なお、光学膜200は、一例として遮光膜201(図7参照)であり、フォトマスクを露光する露光光を実質的に遮光する機能を有する膜であるとする。その光学濃度(OD値)は1.5以上、好ましくは2.0以上、より好ましくは3.0以上である。フォトマスク基板は、遮光膜201の表面上に、反射防止膜202(AR膜)を有することが好ましい。反射防止膜202は、遮光膜201の成膜に続いて成膜することができる。遮光膜201と反射防止膜202との間には、明確な境界があってもよく、又は、組成傾斜によって境界が不明確でも良い。
次に、ステップS22で、光学膜200の成膜後のフォトマスク基板10の洗浄を行い、異物を除去するとともに、光学膜200の表面を清浄にすることが好ましい。このステップS22も、参考例の方法のステップS2と略同一である。この洗浄工程によって、光学膜200中に留まっている異物を、積極的に脱落させ、欠落欠陥を顕在化させることができる。
続くステップS23において、欠落欠陥の修正が行われる。図6(a)に示すように、透明基板100上に光学膜200が形成され(ステップS21)、その後洗浄工程で(ステップS22)、光学膜200から欠落した異物により、光学膜200に欠落欠陥(ピンホール欠陥)が生じることがあり得る。
再び図4に戻って説明を続ける。ステップS23により欠落欠陥の修正が完了すると、次のステップS24では、欠陥修正後のフォトマスク基板10の洗浄(塗布前洗浄)が行われる。これにより、レーザCVD法による欠落欠陥の修正工程の間に光学膜200上に堆積した各種異物を除去することができる。
続いて、ステップS25〜S27において、参考例のステップS3〜S5と同様のレジスト塗布、描画、及び現像・エッチングが実行される。以上により、前工程は終了する。
本実施形態では、後工程として、ステップS28で参考例のステップS6と同様のレジスト膜300の剥離行程及び洗浄工程が実行された後、ステップS29で異物検査が実行される。参考例(図1)では、ステップS6の後、パターン欠陥検査が実行されるが、本実施形態の方法では、ステップS28の後のパターン欠陥検査は省略することができる。
本実施形態の方法を実行するのに好適な基板処理装置20の構成の一例を、図8及び図9を参照して説明する。この基板処理装置20は、フォトマスク基板10に欠落欠陥がある場合、その位置にレーザCVD法を適用し、局所的な修正膜を形成可能に構成された装置である。
Claims (17)
- フォトマスク基板の修正方法であって、
透明基板の一方の主表面に、転写用パターンを形成するための光学膜が形成されたフォトマスク基板を用意する工程と、
前記光学膜に生じた欠落欠陥に対して、修正膜を形成する修正工程と、
を有し、
前記修正工程は、前記フォトマスク基板の前記光学膜が形成された第1主表面における前記欠落欠陥の位置の近傍に原料ガスを供給するとともに、前記フォトマスク基板の第2主表面側からレーザ光を照射し、前記欠落欠陥を透過した前記レーザ光によって、前記原料ガスを反応させ、前記第1主表面の前記欠落欠陥の位置に前記修正膜を堆積させる
ことを特徴とする、フォトマスク基板の修正方法。 - 前記修正工程は、前記光学膜のパターン欠陥検査を経ることなく実行されることを特徴とする、請求項1に記載のフォトマスク基板の修正方法。
- 前記光学膜と前記修正膜は、同一のエッチング剤によってエッチング可能な材料から構成されることを特徴とする、請求項1又は2に記載のフォトマスク基板の修正方法。
- 前記光学膜及び前記修正膜は、Crを含むことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載のフォトマスク基板の修正方法。
- 前記光学膜は、遮光膜を含むことを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載のフォトマスク基板の修正方法。
- 前記修正工程は、前記原料ガスの供給手段、及び前記レーザ光の照射手段を、前記フォトマスク基板を挟んで互いに対向させた状態で、前記フォトマスク基板に平行な面内で、それぞれ移動させて行うことを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載のフォトマスク基板の修正方法。
- 前記修正工程の前に、前記フォトマスク基板を洗浄する洗浄工程を有する、請求項1〜6のいずれか1項に記載のフォトマスク基板の修正方法。
- 前記洗浄工程は、物理洗浄を含むことを特徴とする、請求項7に記載のフォトマスク基板の修正方法。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載のフォトマスク基板の修正方法を含む、フォトマスク基板の製造方法。
- 透明基板の一方の主表面に、転写用パターンを形成するための光学膜が形成されたフォトマスク基板を用意する工程と、
前記フォトマスク基板を保持する工程と、
保持された前記フォトマスク基板の、前記光学膜が形成された第1主表面側に、原料ガスを供給するとともに、前記フォトマスク基板の第2主表面側から前記第1主表面側に対してレーザ光を照射し、かつ、前記レーザ光の照射及び前記原料ガスの供給がなされる対象位置を、前記フォトマスク基板に対し相対的に移動させる基板処理工程と、
を含み、
前記基板処理工程は、前記光学膜に欠落欠陥が存在するとき、前記欠落欠陥を透過した前記レーザ光によって、前記原料ガスが反応し、前記第1主表面の前記欠落欠陥の位置に修正膜が堆積するよう前記レーザ光の照射及び前記原料ガスの供給を制御する、フォトマスク基板の処理方法。 - 前記基板処理工程においては、前記原料ガスの供給と前記レーザ光の照射を行いつつ、前記フォトマスク基板の全面を走査する、請求項10に記載のフォトマスク基板の処理方法。
- 透明基板の一方の主表面に、パターニングによって転写用パターンを形成するための光学膜が形成され、
前記光学膜の欠落欠陥の部分のみに、修正膜材料の充填による修正膜が形成されていることを特徴とする、フォトマスク基板。 - 請求項9に記載の製造方法によるフォトマスク基板を用意する工程と、
前記フォトマスク基板に対して、描画、現像、及びエッチングを施すことによって転写用パターンを形成するパターニング工程とを含む、フォトマスクの製造方法。 - 請求項12に記載のフォトマスク基板を用意する工程と、
前記フォトマスク基板に対して、描画、現像、及びエッチングを施すことによって転写用パターンを形成するパターニング工程とを含む、
フォトマスクの製造方法。 - フォトマスク基板を処理する基板処理装置において、
前記フォトマスク基板を保持するためのホルダと、
保持された前記フォトマスク基板の第1主表面側に原料ガスを供給するガス供給手段と、
前記フォトマスク基板の第2主表面側から前記第1主表面側に対してレーザ光を照射するためのレーザ照射手段と、
前記ガス供給手段、及び前記レーザ照射手段を、それぞれ前記フォトマスク基板と平行な面内で、前記フォトマスク基板に対して相対移動させる移動手段と、
前記ガス供給手段及び前記レーザ照射手段が、前記フォトマスク基板を挟んで互いに対向して配置されるとともに、修正対象位置に前記原料ガスの供給と前記レーザ光の照射が行われるよう、前記移動手段、前記ガス供給手段、及び前記レーザ照射手段を制御する制御手段と
を備える基板処理装置。 - 前記移動手段は、前記ホルダ上に保持された前記フォトマスク基板と平行な面内で、第1方向、及び前記第1方向と交差する第2方向のそれぞれに対して、前記ガス供給手段及び前記レーザ照射手段をそれぞれ移動可能とすることを特徴とする、請求項15に記載の基板処理装置。
- 前記ガス供給手段は、その表面に反射防止膜を備える、請求項15又は16に記載の基板処理装置。
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