JP3304174B2 - 薄板の洗浄方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、露光マスク及び液晶表
示パネルに用いられるガラス薄板の洗浄技術に関し、特
に、半導体装置を製造する際に用いられるフォトマスク
及びレチクル等の半導体デバイスパターン転写マスクの
洗浄方法及びその実施装置に適用して有効な技術に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体デバイスの製造に用いられるレチ
クル、フォトマスクについては、工業調査院出版の平成
４年１１月２０日発行の「超ＬＳＩ製造．試験装置ガイ
ドブック」の９８頁乃至１０２頁に記載されているよう
に、レチクル上の異物は転写され、ＬＳＩの特性不良と
なり歩留を決定するため、無欠陥化が必要である。

【０００３】レチクルは、レジスト塗布したガラス基板
の一面にデバイスパターンを電子線描画し（以下、デバ
イスパターンが形成されているこの面を第一主面，この
面の裏側に位置する面を第二主面，これら二つの面を除
く部分を端面と称する）、スプレー現像、エッチング、
レジスト剥離のフォトレジ処理後は、端面，第二主面，
第一主面の周辺部が、汚れているため、一般的に検査前
に洗浄が行われる。

【０００４】その一般的な洗浄方法には、ソフト技術出
版の昭和５９年３月１５日発行の「ガラス洗浄剤の選
定、開発と最適洗浄技術、洗浄設計の実際」の８０頁乃
至８２頁に書かれているように、化学洗浄と機械的洗浄
とでは効果の配分は５０％づつで、いくら優れた化学作
用を持つ洗浄剤が開発されても、適切な機械的洗浄を加
えなければ、洗浄効率を上げることができないことか
ら、化学洗浄と機械的なスクラブ洗浄や超音波洗浄が行
われている。

【０００５】図３は従来の半導体デバイスパターン転写
マスクの機械的洗浄方法を実施するための機械的洗浄装
置の構成を示す側面図であり、３１は半導体デバイスパ
ターン転写マスク、３２は摩擦洗浄槽、３３はマスク支
持体、３４はブラシ、３５はノズル、３６は乾燥槽、３
７はベーパー溶液、３８はベーパー冷却コイル、３９は
ヒータである。以下、図３の摩擦式洗浄装置の洗浄動作
を簡単に説明する。半導体デバイスパターン転写マスク
３１をマスク支持体３３に固定する。次に、ノズル３５
より超純水に界面活性剤を数％程度混合して得られる洗
浄剤を吐出させて半導体デバイスパターン転写マスク３
１に吹き付けながら、表面をブラシ３４で擦って洗浄す
る。次に、洗浄剤の吐出を止め、洗浄剤の代りに超純水
をノズル３５から吹き付けて洗浄剤を洗い流す。半導体
デバイスパターン転写マスク３１は、乾燥槽３６に移さ
れる。そして、ヒータ３９によりベーパー溶液３７を加
熱させて生じた蒸気によって、半導体デバイスパターン
転写マスク３１の表面をベーパー乾燥させる。この蒸気
は、上方でベーパー冷却コイル３８によって冷却され、
液化して回収される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者は前記従来の摩擦洗浄技術を検討した結果、次の問題
点があることを見出した。

【０００７】すなわち、レチクル及びフォトマスク等の
半導体デバイスパターン転写マスクの表面を機械的洗浄
する際、表面のどの部分も同じ洗浄槽で同じブラシを用
いて擦るため、特に異物が多く付着している端面をブラ
シで擦った時、この異物は、一部は直接に第一主面にま
わり込み、他の一部は途中にブラシを介在させて間接に
第一主面へ付着するので、洗浄効果が上がらず、後の半
導体装置製造工程における製品の歩留を低下させるとい
う問題があった。

【０００８】本発明の目的は、レチクル及びフォトマス
ク等の半導体デバイスパターン転写マスクを洗浄する際
に、半導体デバイスパターン転写マスクへの異物の付着
を低減させることが可能な洗浄技術を提供することにあ
る。

【０００９】本発明の前記並びに、その他の目的及び新
規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明ら
かになるであろう。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記の通りである。

【００１１】すなわち、（１）の手段は、薄板をブラシ
で擦って前記薄板の表面を洗浄する機械的洗浄方法にお
いて、前記薄板の二つの主面の内、少なくとも一方の主
面の中央部を被覆体で被覆し、かつ、前記薄板の前記被
覆体に被覆されていない表面部分を第一のブラシで擦っ
て機械的洗浄を行い、次に、前記被覆体に被覆されてい
た主面を第二のブラシで擦って機械的洗浄を行うもので
ある。

【００１２】（２）の手段は、薄板を化学薬品を用いて
化学的洗浄を行い、純水で水洗を行い、前記薄板の内、
端面及び主面周辺部を第一のブラシで擦って機械的洗浄
を行う、主面中央部を第二のブラシで擦って機械的洗浄
を行った後、乾燥させる、薄板の洗浄方法であって、端
面及び主面周辺部を第一機械的洗浄槽で第一のブラシで
擦って機械的洗浄を行い、主面中央部を前記第一機械的
洗浄槽と分離した第二機械的洗浄槽で第二のブラシで擦
って機械的洗浄を行うものである。

【００１３】

【作用】前記した手段によれば、半導体デバイスパター
ン転写マスクの機械的洗浄において、 （１）第一主面中央部を被覆体で被覆した状態で、非被
覆部分の機械的洗浄を行うことにより、非被覆部分に付
着している異物は、非被覆部分の機械的洗浄時に、第一
主面中央部へ侵入しないので、半導体デバイスパターン
転写マスクの表面、特に、異物の付着を最も嫌う第一主
面への異物の付着を低減させることができる。

【００１４】（２）第一機械的洗浄槽と第二機械的洗浄
槽とを互いに分離することにより、異物を多く付着した
端面及び主面周辺部の機械的洗浄を経て第一機械的洗浄
槽に溜った異物は、第一主面中央部を機械的洗浄する第
二機械的洗浄槽に持ち込まれないので、半導体デバイス
パターン転写マスクの表面、特に、異物の付着を最も嫌
う第一主面への異物の付着を低減させることができる。

【００１５】（３）端面及び主面周辺部を機械的洗浄す
る第一のブラシと、第一主面中央部を機械的洗浄する第
二のブラシとは互いに異なるものを用い、かつ、異物を
多く付着した端面及び主面周辺部を、異物の付着を最も
嫌う第一主面中央部より先に機械洗浄することにより、
端面及び主面周辺部の機械的洗浄を経て第一のブラシに
付着した異物は、第一主面中央部の機械的洗浄時に持ち
込まれることはなく、しかも、端面及び主面周辺部に付
着した異物が少ない状態で、第一主面中央部を機械的洗
浄するので、半導体デバイスパターン転写マスクの表
面、特に、異物の付着を最も嫌う第一主面への異物の付
着を低減させることができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明による薄板の洗浄方法の実施例
を図面を参照しながら説明する。なお、実施例を説明す
るための全図において、同一機能を有するものは同一名
称及び同一符号を付与し、その繰り返しの説明は省略す
るものとする。

【００１７】図２は本発明による一実施例の半導体デバ
イスパターン転写マスクの洗浄方法を実施するための洗
浄装置の構成を示す図であり、１は半導体デバイスパタ
ーン転写マスク、２は化学洗浄槽、２ａ化学洗浄槽２に
入れられた硫酸を主成分とした化学洗浄剤、３はリンス
内槽、３ａはリンス内槽３に入れられた純水、４はリン
ス外槽、５は第一機械的洗浄槽、６ａは端面洗浄用ブラ
シ（第一のブラシ）、６ｂは主面周辺部洗浄用ブラシ
（第一のブラシ）、６ｃは第二主面洗浄用ロールブラシ
（第一のブラシ）、７はマスク支持機能付きカバー（被
覆体であり、マスク支持体でもある）、８は第二機械的
洗浄槽、９はマスク支持体、１０は主面洗浄用ブラシ
（第二のブラシ）、１１は乾燥槽、１２はベーパー溶
液、１３はベーパー冷却コイル、１４はマスク支持体、
１５ａ，１５ｂはノズル、１６ａ，１６ｂはヒーター、
１７はローダー、１８はアンローダーである。

【００１８】図１は図２に示した洗浄装置の第一機械的
洗浄槽５付近を拡大した図で、（ａ）図は斜視図、
（ｂ）図は側面図である。図１において、１ａは半導体
デバイスパターンが形成されている第一主面、１ｂ，１
ｃは半導体デバイスパターン転写マスク１の第二主面，
端面をそれぞれ示しており、その他の符号は図２と同じ
ものである。

【００１９】以下、本実施例の半導体デバイスパターン
転写マスクの洗浄方法を説明する。

【００２０】ローダ１７にセットされた半導体デバイス
パターン転写マスク１は、始めに、化学洗浄槽２に移さ
れ、ヒーター１６ａにより加熱された化学洗浄剤２ａで
表面を化学洗浄される。次に、半導体デバイスパターン
転写マスク１は、リンス内槽３に移され、純水３ａでリ
ンスして表面の化学洗浄剤２ａを洗い流す。

【００２１】次に、半導体デバイスパターン転写マスク
１は、第一機械的洗浄槽５に移され、まず、第一主面１
ａを下向きにして、マスク支持機能付き被覆体７の上に
吸着固定される。ここで、マスク支持機能付き被覆体７
の内、半導体デバイスパターン転写マスク１を吸着して
いる部分は、Ｏリング状の形状を有し、第一主面１ａ上
で端面１ｃより４〜５mmの内側に入った所に位置するも
のであって、マスク支持機能付き被覆体７の吸着部分と
第一主面１ａとの吸着性は十分良いものである。こうし
て、第一主面１ａの中央部がマスク支持機能付き被覆体
７で被覆された状態となったところで、純水に界面活性
剤を数％混合してできる洗浄剤をノズル１５ａより吐出
させ半導体デバイスパターン転写マスク１の内、マスク
支持機能付き被覆体７に被覆されていない表面部分（以
下、非被覆部分と称する）に吹き付ける。洗浄剤を吹き
付けている間は、汚れのひどい端面１ｃ，主面の周辺
部，第二主面１ｂを夫れ夫れ端面洗浄用ブラシ６ａ，主
面周辺部洗浄用ブラシ６ｂ，第二主面洗浄用ロールブラ
シ６ｃで順次擦って洗浄する。最後に、洗浄剤の吐出を
止め、洗浄剤の代りに純水をノズル１５ａから非被覆部
分に吹き付けて洗浄剤を洗い流す。

【００２２】次に、半導体デバイスパターン転写マスク
１は、第二摩擦洗浄槽８に移され、そこで、マスク支持
体９に固定される。そして、ノズル１５ｂより前記洗浄
剤と同じ成分の洗浄剤を第一主面１ａ及び第二主面１ｂ
に吹き付ける。洗浄剤を吹き付けている間、第一主面１
ａ及び第二主面１ｂを主面洗浄用ブラシ１０で擦って洗
浄する。最後に、洗浄剤の吐出を止め、洗浄剤の代りに
純水をノズル１５ｂから吹き付けて洗浄剤を洗い流す。

【００２３】次に、半導体デバイスパターン転写マスク
１は、乾燥槽１１に移され、そこで、マスク支持体１４
に固定される。そして、ヒータ１６ｂによりベーパー溶
液１２を加熱させて生じた蒸気によって、半導体デバイ
スパターン転写マスク１の表面をベーパー乾燥させる。
この蒸気は、上方でベーパー冷却コイル１３に冷却さ
れ、液化して回収される。

【００２４】最後に、乾燥した半導体デバイスパターン
転写マスク１は、乾燥槽１１からアンローダ１８に移さ
れて、洗浄工程が完了する。

【００２５】以上の説明からわかるように、本実施例の
半導体デバイスパターン転写マスクの洗浄方法によれ
ば、次のような効果を得ることができる。

【００２６】すなわち、（１）第一主面１ａ中央部を被
覆体７で被覆した状態で、非被覆部分の機械的洗浄を行
うことにより、非被覆部分に付着している異物は、非被
覆部分の機械的洗浄時に、第一主面１ａ中央部へ侵入し
ないので、半導体デバイスパターン転写マスク１の表
面、特に、異物の付着を最も嫌う第一主面１ａへの異物
の付着は低減する。

【００２７】（２）第一機械的洗浄槽５と第二機械的洗
浄槽８とを互いに分離することにより、異物を多く付着
した端面１ｃ，第二主面１ｂ，第一主面１ａ周辺部の機
械的洗浄を経て第一機械的洗浄槽５に溜った異物は、第
一主面１ａ中央部を機械的洗浄する第二機械的洗浄槽８
に持ち込まれないので、半導体デバイスパターン転写マ
スク１の表面、特に、異物の付着を最も嫌う第一主面１
ａへの異物の付着は低減する。

【００２８】（３）非被覆部分を機械的洗浄する第一の
ブラシ（端面洗浄用ブラシ６ａ、主面外周縁部洗浄用ブ
ラシ６ｂ、第二主面洗浄用ロールブラシ６ｃ）と、第一
主面１ａ中央部を機械的洗浄する第二のブラシ（主面洗
浄用ブラシ１０）とは互いに別々のものを用い、かつ、
異物を多く付着した非被覆部分を、異物の付着を最も嫌
う第一主面１ａ中央部より先に機械洗浄することによ
り、非被覆部分の機械的洗浄を経て第一のブラシに付着
した異物は、第一主面１ａ中央部の機械的洗浄時に持ち
込まれることはなく、しかも、非被覆部分に付着した異
物が少ない状態で、第一主面１ａ中央部を機械的洗浄す
るので、半導体デバイスパターン転写マスク１の表面、
特に、異物の付着を最も嫌う第一主面１ａへの異物の付
着は低減する。

【００２９】これにより、従来よりも洗浄効果の高い洗
浄技術を提供することができる。

【００３０】また、表面の清浄度が高い半導体デバイス
パターン転写マスクを作製することが可能となり、後の
半導体装置製造工程、特に、転写工程における半導体製
品の歩留を向上させることができる。

【００３１】以上、本発明を実施例に基づき具体的に説
明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものでは
なく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能
であることは言うまでもない。

【００３２】以上の説明では主として本発明者によって
成された発明を、その背景となった利用分野である半導
体デバイスパターン転写マスクの洗浄技術に適用した場
合について説明したが、本発明は、これに限定されるも
のではなく、例えば液晶表示パネルに使用されるガラス
基板を洗浄する技術に適用することも可能である。

【００３３】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
下記の通りである。

【００３４】（１）薄板をブラシで擦って機械的洗浄す
る際に、従来よりも洗浄効果の高い洗浄技術を提供する
ことができる。

【００３５】（２）本発明を半導体デバイスパターン転
写マスクを洗浄する技術に用いれば、後の半導体製造工
程、特に、転写工程における半導体製品の歩留を向上さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２に示す、本発明による一実施例の半導体デ
バイスパターン転写マスクの洗浄方法を実施する洗浄装
置の、第一機械的洗浄槽付近の構成を示す図であり、
（ａ）図は斜視図，（ｂ）図は側面図である。

【図２】本発明による一実施例の半導体デバイスパター
ン転写マスクの洗浄方法を実施する洗浄装置の構成を示
す側面図である。

【図３】従来の半導体デバイスパターン転写マスクの機
械的洗浄方法を実施する機械的洗浄装置の構成を示す側
面図である。

【符号の説明】

１…半導体デバイスパターン転写マスク、１ａ…第一主
面、１ｂ…第二主面、１ｃ…側端面、２…化学洗浄槽、
２ａ…化学洗浄剤、３…リンス内槽、３ａ…純水、４…
リンス外槽、５…第一機械的洗浄槽、６ａ…端面洗浄用
ブラシ、６ｂ…主面外周縁部洗浄用ブラシ、６ｃ…第二
主面洗浄用ロールブラシ、７…マスク支持機能付き第一
主面被覆体、８…第二機械的洗浄槽、９…マスク支持
体、１０…主面洗浄用ブラシ、１１…乾燥槽、１２…ベ
ーパー溶液、１３…ベーパー冷却コイル、１４…マスク
支持体、１５ａ，１５ｂ…ノズル、１６ａ，１６ｂ…ヒ
ータ、１７…ローダ、１８…アンローダ、３１…半導体
デバイスパターン転写マスク、３２…機械的洗浄槽、３
３…マスク支持体、３４…ブラシ、３５…ノズル、３６
…乾燥槽、３７…ベーパー溶液、３８…ベーパー冷却コ
イル、３９…ヒータ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03F 1/00 - 1/16 B08B 1/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 薄板をブラシで擦って前記薄板の表面を
   洗浄する機械的洗浄方法において、前記薄板の二つの主
   面の内、少なくとも一方の主面の中央部を被覆体で被覆
   し、かつ、前記薄板の前記被覆体に被覆されていない表
   面部分を第一のブラシで擦って機械的洗浄を行い、前記
   被覆体に被覆されていた主面を第二のブラシで擦って機
   械的洗浄を行うことを特徴とする薄板の機械的洗浄方
   法。
2. 【請求項２】 薄板を化学薬品を用いて化学的洗浄を行
   い、純水で水洗を行い、前記薄板の内、汚れのひどい端
   面及び主面周辺部を第一のブラシで擦って機械的洗浄を
   行い、主面中央部を第二のブラシで擦って機械的洗浄を
   行った後、乾燥させる、薄板の洗浄方法であって、端面
   及び主面周辺部を第一機械的洗浄槽で第一のブラシで擦
   って機械的洗浄を行い、主面中央部を前記第一機械的洗
   浄槽と分離した第二機械的洗浄槽で第二のブラシで擦っ
   て機械的洗浄を行うことを特徴とする薄板の洗浄方法。