JP3006558B2 - フォトマスクの帯電防止方法およびそれに用いる装置 - Google Patents

フォトマスクの帯電防止方法およびそれに用いる装置

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JP3006558B2 JP22664797A JP22664797A JP3006558B2 JP 3006558 B2 JP3006558 B2 JP 3006558B2 JP 22664797 A JP22664797 A JP 22664797A JP 22664797 A JP22664797 A JP 22664797A JP 3006558 B2 JP3006558 B2 JP 3006558B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電子ビーム露光装置
に用いるフォトマスクに関し、特にフォトマスクの帯電
防止方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子ビーム露光装置において、フォトマ
スクに電荷が帯電するとフォトマスクに照射される荷電
粒子ビームの軌道が曲げられて、正しい位置にパターン
を形成することができなくなる。
【０００３】この問題を解決する為に従来技術では、ガ
ラス基盤上に金属膜としてのクロム膜が遮光膜として形
成され、その上にウェハー転写時の多重反射によるパタ
ーン精度の劣化を防ぐ反射防止膜を有し、その上にレジ
ストを塗布した構造のフォトマスクにおいて、電子ビー
ム露光装置のカセットに保持されたフォトマスクと露光
装置とを電気的に導通させるために、カセットに固定さ
れた板バネの先端を尖らせて導通ピンを形成し、板バネ
のバネ性によりピン先端でフォトマスクを構成するレジ
スト膜及び反射防止膜例えば酸化クロム膜を機械的に貫
通して、その下のクロム等の導電膜と接触させるという
方法がとられていた。
【０００４】上述の機械的な導通方法においては、導通
用ピンを押し当てる強さが不足した場合、レジスト膜及
び反射防止膜を完全に貫通させることができないため導
通をとることができないという欠点があり、また導通を
完全にとるため導通用ピンの押し当て力を増すと、フォ
トマスクに過大な力が加わってたわみが生じて描画精度
が低下するという欠点があり、さらにピンの先端が変形
したりバネ性も低下し易いという欠点もある。
【０００５】上述の機械的導通方法における欠点を避け
るために、例えば特開平４−３７１９５２号公報に開示
されているように、図６において、ガラス基板３１上に
クロム膜３２を形成したのち、ガラス基板３１周辺の少
なくとも一部のクロム膜３２が露出するように酸化クロ
ム膜３３を形成してハードマスク３０を形成する方法が
ある。
【０００６】さらにまた、特開平２−１２５４１６号公
報に開示されているように、図７において、カセット４
６にセットされたマスク基板４７のレジスト４１に、導
通用ピン４５を板バネ４４で接触させ、高電圧印加用電
極４８の先端をレジスト４１を貫通しうる力で金属膜４
２に接触させ、高電圧を印加してレジスト４１を絶縁破
壊させ、導通用ピン４５と金属膜４２とを完全に導通さ
せた後、電極４８をマスク基板４７上から除去する方法
がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のフォト
マスクの周辺の導電膜であるクロム膜の一部を露出させ
る方法は、マスク上に反射防止膜である酸化クロム膜を
形成する際に、膜の蒸着範囲を制限するための窓を有す
るホルダーでガラス基板を覆うために、窓の近辺の蒸着
具合が他の部分と異なって反射防止膜の膜厚の均一性が
保てないという欠点がある。
【０００８】さらにまた、高電圧印加用電極に高電圧を
印加してレジストを絶縁破壊させ、導電用ピンと金属膜
との導通を完全にとる方法は、装置が複雑となりかつ操
作上手間も掛り、コスト高になるという欠点がある。
【０００９】本発明の目的は、導通ピン間の抵抗値をモ
ニターしながらあらかじめフォトマスクの導電膜まで複
数の導通ピンを打ち込む事により、確実に導電膜にピン
先を打ち込み、導通ピンが導電膜に達しない為に起こる
導通不良を減らす事により、露光時にフォトマスク上に
電荷がたまる為に起こる異常露光をなくすることにあ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明のフォトマスクの
帯電防止方法は、あらかじめ、フォトマスクの所定の位
置において、少なくとも２個の導通ピンをフォトマスク
の導電膜に達するまで打込み、導通ピンが打込まれたフ
ォトマスクを電子ビーム露光装置のカセットに装着し、
カセットに投げられた導通プレートと導通ピンとを電気
的に接触させることにより、フォトマスクから帯電した
電荷を除去するようになっている。
【００１１】上述のフォトマスクに打込まれた少なくと
も２個の導通ピンが、フォトマスクの導電膜まで達した
ことを、２個の導通ピンの間の電気抵抗を測定すること
により確認することが好適である。
【００１２】さらにまた、上述のフォトマスクに少なく
とも２個の導通ピンを打込む際に、フォトマスクに過度
の押力を加えないために、押力調整装置を用いて打込む
ことが好適である。
【００１３】本発明のフォトマスクの帯電防止方法を工
程順に示せば次のとおりである。
【００１４】導通ピン置場に並べられた少なくとも２個
の導通ピンを、上下動、水平移動又は回転運動可能な１
個の治具上に設けられた、少なくとも２個の吸着アーム
の先端部の吸着パッドで吸引して、吸着パッドに並設さ
れた抵抗検出ピンと電気的に接触させて、導通ピン間の
電気抵抗値を確認し、次に治具を上昇させて導通ピン間
の電気抵抗値が無限大なることを確認し、治具を各導通
ピンのフォトマスク上の所定の位置に移動し、次に治具
を下降させて導通ピンをフォトマスクに打込みながら導
通ピンの間の電気抵抗値をモニターし、電気抵抗値が所
定の値を示したとき打込みを終了させ、吸着パッドによ
る導通ピンの吸着を解除して治具をはじめの位置に戻
し、導通ピンが打込まれたフォトマスクを、電子ビーム
露光装置のカセットに装入して、カセットに設けられた
導通プレートと導通ピンとを電気的に接触させる。
【００１５】このように電気抵抗値をモニターしながら
導通ピンをフォトマスクに打込むことにより、フォトマ
スクの導電膜まで確実に導通ピンを打込むことが容易と
なる。したがってフォトマスクをカセットに装入してカ
セットに設けられた導通プレートと導電ピンとを接触さ
せることにより、フォトマスクとカッセトとの導通が確
実にとれるため、フォトマスクに帯電する電荷を除去す
ることができる。
【００１６】さらにまた、フォトマスクに導通ピンを打
込む際に、吸着アームに設けられた押力調整装置を用い
ることにより、フォトマスクに過度の押力を加えること
を避けることができる。
【００１７】本発明のフォトマスクの帯電防止に用いら
れる装置は以下に示すように構成される。すなわち、導
通ピン置場に並べられた導通ピンの中の少なくとも２個
を、パッドにより吸着する治具上に設けられた少なくと
も２個の吸着アームと、導通ピンがパッドに吸着された
とき、導通ピンと電気的に接触する、吸着パッドに並設
された抵抗検出ピンと、抵抗検出ピンの各々と導線によ
って接続され、導通ピンの間の電気抵抗を測定するため
の治具上に固設された電気抵抗測定器と、治具駆動手段
による治具の上下動、水平移動及び垂直軸の周りの回転
運動を制御し、さらに吸着アームの吸着を制御する治具
駆動制御装置とを有している。
【００１８】さらに治具上に設けられた吸着アームに
は、導通ピンをフォトマスクに打込む際の押力を調整す
るための押力調整装置を具備している。
【００１９】上述のように構成された治具によって導通
ピンが打込まれたフォトマスクを装入するための、電子
ビーム露光装置の露光用カセットを備え、カセットには
導通プレートが設けられ、装入されたカセットの導通ピ
ンと接触させてフォトマスクに帯電する電荷を容易に除
去するようになっている。
【００２０】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。図１は本発明のフォトマ
スクの帯電防止に用いられる装置の一実施の形態の図で
あって、図１（Ａ）は装置の斜視略図、図１（Ｂ）は導
通ピン置場の斜視略図である。図２は、図１（Ａ）に示
すフォトマスクのＡ−Ａ断面の部分の略図である。図３
は、電子ビーム露光装置に用いるカセットに、フォトマ
スクを装着した図であって、図３（Ａ）は部分平面略
図、図３（Ｂ）はＣ−Ｃ線に沿った部分断面の略図であ
る。図２において、フォトマスク１０は、基板１５及び
その上に順次形成された導電膜１４、反射防止膜１３お
よび電子ビームレジスト膜１２によって構成されてい
る。導通ピン９は、少なくとも１個の突起９ａを有する
導体で、突起９ａがフォトマスク１０の導電膜１４まで
打ち込まれ、図３に示すように、電子ビーム露光装置の
カセット２０に装着されたフォトマスク１０に帯電する
電荷を、カセット２０に固設された導通プレート２１を
介してカセット側に流す働きを持っている。
【００２１】図１において、治具１は、不図示の治具駆
動装置によって上下動、水平移動及び軸の周りに回転運
動が可能で、それらの動作を制御する治具駆動制御装置
３を具備している。治具１にはさらに、導通ピン９を吸
引するための吸引用真空を供給する吸引用配管４を有す
る２個の吸着アーム７が設けられ、吸着アーム７の先端
には導通ピン９を吸着するための吸着パッド２２が設け
られている。
【００２２】各吸着パッド２２に並設された抵抗検出ピ
ン８は、吸着アーム７及び吸着パッド２２に絶縁された
状態で固定され、導通ピン９が吸着パッド２２に吸着し
たときに、導通ピン９と電気的に接触するようになって
いる。抵抗検出ピン８は、導線１９によって治具１に固
設された電気抵抗測定器６に接続され、吸着パッド２２
に吸着した２個の導通ピン９の間の電気抵抗値をモニタ
ーするように設けられている。
【００２３】押力調整装置５は、治具１を下降させて導
通ピン９の突起９ａをフォトマスク１０に打込むときの
押力を調整する装置で、図５の断面図に示すように、吸
着アーム７と吸引用配管４との接続部において、ケーシ
ング１６が治具１のベース２に固設され、吸着アーム７
の軸方向押力を、ケーシング１６と吸着アーム７の段部
１８との間に設けられたスプリング１７の張力によって
調整するようになっている。
【００２４】図１（Ｂ）に示す導通ピン置場１１には、
ピン台１１ａの上に導通ピン９を突起９ａを下にして整
列配置し、治具１を移動して吸着パッド２２が導通ピン
置場１１から容易に導通ピン９を吸着して搬出すること
ができるようになっている。次に本発明の実施の形態の
動作について図２、図３、図４を参照して説明する。ま
ず導通ピン置場１１に並べられている複数の導通ピン９
を吸着アーム７で吸着する。このとき吸着アーム７先端
には不導体の吸着パッド２２がある為、吸着アーム７と
導通ピン９とは電気的に絶縁されている。また、この時
に吸着アーム７の側面に電気的に絶縁した状態で固定さ
れた抵抗検出ピン８と導通ピン９とが接触する。この時
点では導通ピン９同士は導通ピン置場１１を介して電気
的につながっているので、電気抵抗測定器６はある範囲
内の抵抗値を示す（図４（Ａ）参照）。
【００２５】そしてこの状態で治具駆動制御装置３によ
り治具１を上方へ移動させると、導通ピン９同士は電気
的に絶縁された状態になる為に、電気抵抗測定器６は無
限大の値を示す（図４（Ｂ）参照）。
【００２６】次に、治具駆動制御装置３により導通ピン
９をフォトマスク１０上の所定の位置まで移動して、治
具１をゆっくり降下させながら導通ピン９をフォトマス
ク１０上に打ち込んでゆく。このとき導通ピン９の突起
９ａの先端はフォトマスク１０上に形成されている電子
ビームレジスト膜１２、反射防止膜１３、導電膜１４の
順に接触していく。そして、複数の導通ピン９の突起９
ａの先端が総て導電膜１４に接触した時点で、電気抵抗
測定器６がある範囲内の値を示すので、この時点で打込
み動作を終了させる。この打込み動作中にフォトマスク
１０上に加えられる力は、押力調整装置５により常に最
適な状態に保たれる。（図４（Ｃ）参照）。
【００２７】最後に、治具駆動制御装置３により吸着用
真空の供給を止め治具１を上昇させると、導通ピン９の
みがフォトマスク１０上に残される（図４（Ｄ）参
照）。
【００２８】この導通ピン９が打ち込まれた状態のフォ
トマスク１０を、図３に示すように、露光用カセット２
０に装着して、露光用カセット２０側に設けられた導通
プレート２１とフォトマスク１０上に打ち込まれた導通
ピン９とが電気的に接触する様にすることにより、フォ
トマスクに帯電する電荷を容易に除去することができ
る。
【００２９】
【実施例】次に図面１、２、３を参照して本発明の実施
例について説明する。フォトマスク１０に打込まれる導
通ピン９は、銅などの導体で作られた円形又は多角形状
の平板に、図２に示すような２個の円錐状の突起９ａが
設けられている。
【００３０】導通ピン９を保持するための吸着アーム７
は、中空円筒形状をなし、その先端には不導体の高分子
材料で作られた中空円筒形の吸着パッド２２が固着され
ている。吸引用配管４は、不図示の吸引装置に接続して
吸着アーム７に吸引用真空を供給する。
【００３１】抵抗検出ピン８は、銅などの導体で作ら
れ、導通ピン９が吸着パッド２２に吸着したときにのみ
その先端部が導通ピン９と接触し、先端部以外の部分は
ゴムなどの不導体によって絶縁されて吸着アーム７の側
面に固定されている。
【００３２】電気抵抗測定器６は、抵抗検出ピン８と抵
抗値モニター用導線１９で接続され、導通ピン９同士の
間の電気抵抗をモニターする測定器で、０〜∞オーム
（Ω）の抵抗値を表示する。
【００３３】治具１に接続され、治具１の上下動、水平
移動及び軸の周りの回転運動の動作を行なうための治具
駆動装置（不図示）は、周知のロータリーシリンダとエ
アシリンダとを組合わせて構成されている。治具１に設
けられた治具駆動制御装置３は、治具駆動装置の上述の
動作及び吸引を制御するための制御装置である。
【００３４】カセット２０には、カセットに装着された
フォトマスク１０の導通ピン９と対応する位置に、銅な
どの導体で作られた導通プレート２１が設けられてい
る。導通プレート２１はばね性を有し、導通ピン９の板
状の上面と電気的に接触して、露光中に照射される電子
ビームによりフォトマスク１０上に帯電する電荷をカセ
ット側に流すようになっている。
【００３５】次に、本発明の実施の形態において述べた
動作においては、図４（Ａ）における状態すなわち導通
ピン置場１１上で吸着された２個の導通ピン９同士は、
導通ピン置場１１を介して電気的につながっており、電
気抵抗測定器６は１０００Ω以下の値を示す。
【００３６】次に、図４（Ｂ）に示すように、治具駆動
制御装置３を操作して治具駆動装置により治具１を２０
〜５０ｍｍ上昇させたとき、導通ピン９は導通ピン置場
１１から離れるので、お互いに電気的に絶縁された状態
になり電気抵抗測定器６の指示は∞Ωを示す。
【００３７】次に、図４（Ｃ）に示すように、治具駆動
制御装置３を操作して、治具１に吸着した２個の導通ピ
ン９をフォトマスク１０の最大露光領域外の決められた
場所へ移動し、さらに降下させながらフォトマスク１０
に打込む。このとき導通ピン９の突起９ａは、フォトマ
スク１０上に形成されている電子ビームレジスト膜１
２、酸化クロムなどで形成された反射防止膜１３、クロ
ムなどで形成された導電膜１４の順に接触する。２個の
導通ピン９の突起９ａが、図２に示すように、導電膜１
４に接触した時点で２個の導通ピン間の電気抵抗値は１
０００Ω以下を示すので、打込み動作を終了させる。こ
のように電気抵抗測定器６をモニターしながら導通ピン
９を打込むことにより、導通ピン９の突起９ａが導電膜
に接触したことを容易に知ることができる。
【００３８】さらにまたこの打込み動作中に、フォトマ
スク１０上に加えられる力は、図５に示すような押力調
整装置５によって常に最適な状態に保たれる。すなわ
ち、導通ピン９をフォトマスク１０に打込む際に、フォ
トマスク１０から受ける反力によりスプリング１７が縮
むため、フォトマスク１０上にはスプリング１７のバネ
力によって決まる最適な力が加わることになる。
【００３９】上述した押力調整装置５には、スプリング
１７が用いられているが、周知の空気圧又は液圧を使用
した押力調整装置と置換えることも容易である。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、複数の導
通ピンの間の電気抵抗値をモニターしながら、フォトマ
スクに導通ピンを打込むことにより、ピン先を確実に導
電膜に打込むことができ、さらに導通ピンが打込まれた
フォトマスクを、導通プレートが設けられた露光用カセ
ットに装着して導通ピンと導通プレートとを電気的に接
続するようにしたため、露光時にフォトマスク上にたま
る電荷を確実に除去できるという効果がある。
【００４１】さらにまた、導通ピンを打込む際に、スプ
リングなどを使用した押力調整装置を使用すれば、フォ
トマスクに過度の押力を加えないため歪の発生を防止す
る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフォトマスクの帯電防止に用いる装置
の斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線における部分断面略図である。
【図３】本発明による露光用カセットの部分略図で、図
３（Ａ）は平面図、図３（Ｂ））は図３（Ａ）のＣ−Ｃ
線断面図である。
【図４】図１の装置の動作の説明図である。
【図５】本発明による押力調整装置の一実施例の断面略
図である。
【図６】従来の技術によるフォトマスクの図である。
【図７】図６と同様の図である。
【符号の説明】
１ 治具 ２ ベース ３ 治具駆動制御装置 ４ 吸引用配管 ５ 押力調整装置 ６ 電気抵抗測定器 ７ 吸着アーム ８ 抵抗検出ピン ９、４５ 導通ピン ９ａ 突起 １０ フォトマスク １１ 導通ピン置場 １１ａ ピン台 １２、４１ レジスト膜 １３ 反射防止膜 １４、３２、４２ 導電膜／クロム膜／金属膜 １５、３１、４３ 基板 １６ ケーシング １７ スプリング １８ 段部 １９ 導線 ２０、４６ 露光用カセット ２１ 導通プレート ２２ 吸着パッド ３０、４７ ハードマスク／マスク基板 ３３ 酸化クロム膜 ４４ 板バネ ４８ 高電圧印加用電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/027

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ウェーハ上にパターンを形成するための
    電子ビーム露光装置に用いるフォトマスクの、帯電を防
    止する方法であって、 あらかじめ、フォトマスク上の所定の位置において、複
    数個の導通ピンを前記フォトマスクの導電膜に達するま
    で打込み、 前記導通ピンが打込まれたフォトマスクを前記露光装置
    のカセットに装着し、 該カセットに設けられた導通プレートと前記導通ピンと
    を電気的に接触させることにより、前記フォトマスクに
    帯電した電荷を除去する、フォトマスクの帯電防止方
    法。
  2. 【請求項２】 前記フォトマスクに打込まれた複数個の
    導通ピンが、該フォトマスクの導電膜まで達したこと
    を、前記複数個の導通ピンの間の電気抵抗を測定するこ
    とにより確認する、請求項１に記載のフォトマスクの帯
    電防止方法。
  3. 【請求項３】 前記フォトマスクに複数個の導通ピンを
    打込む際に、該フォトマスクに過度の押力を加えないた
    め、押力調整装置を用いて打込む、請求項１に記載のフ
    ォトマスクの帯電防止方法。
  4. 【請求項４】 導通ピン置場に並べられた複数の導通ピ
    ンを、駆動可能の治具上に設けられた複数の吸着アーム
    の先端部の吸着パッドに吸着して、吸着パッドに並設さ
    れた抵抗検出ピンと電気的に接触させ、 該複数の導通ピンの間の電気抵抗値を確認し、 前記治具を上昇させて、前記複数の導通ピン間の電気抵
    抗値が無限大なることを確認し、 前記治具を前記各導通ピンのフォトマスク上の所定の位
    置に移動し、 前記治具を下降させて前記各導通ピンをフォトマスクに
    打込み、 前記各導通ピンの間の電気抵抗値が所定の値を示したと
    き前記打込みを終了させ、 前記吸着パッドによる導通ピンの吸着を解除して、前記
    治具をはじめの位置に戻し、 前記導通ピンが打込まれたフォトマスクを、電子ビーム
    露光装置のカセットに装入して、該カセットに設けられ
    た導通プレートと前記導通ピンとを電気的に接触させ
    る、請求項１に記載のフォトマスクの帯電防止方法。
  5. 【請求項５】 ウェーハ上にパターンを形成するための
    電子ビーム露光装置に用いるフォトマスクの帯電を防止
    する装置であって、 導通ピン置場に並べられた複数の導通ピンをパッドによ
    り吸着する、治具上に設けられた複数の吸着アームと、 前記導通ピンが前記パッドに吸着されたとき、該導通ピ
    ンと電気的に接触する、前記吸着パッドに並設された抵
    抗検出ピンと、 前記複数の抵抗検出ピンの各々と導線によって接続さ
    れ、前記複数の導通ピンの間の電気抵抗を測定するため
    前記治具上に固設された電気抵抗測定器と、 治具駆動装置による前記治具の上下動、水平移動及び垂
    直軸の周りの回転運動を制御し、さらに前記吸着アーム
    による吸着を制御する治具駆動制御装置と、 前記導通ピンが打込まれたフォトマスクを装入したと
    き、該導通ピンと電気的に接触する導通プレートを具備
    する露光用カセットとを有する、フォトマスクの帯電防
    止装置。
  6. 【請求項６】 前記治具上に設けられた複数の吸着アー
    ムが、前記導通ピンを吸着して前記治具の降下によって
    該導通ピンを前記フォトマスクの所定の位置に打込む
    際、押力を調整しうる押力調整装置を有する、請求項５
    に記載のフォトマスクの帯電防止装置。
  7. 【請求項７】 前記押力調整装置の押力が、バネ力によ
    って調整可能な、請求項６に記載のフォトマスクの帯電
    防止装置。
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