JP3345468B2 - 不要膜除去方法及びその装置並びに位相シフトマスクブランクス製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フォトマスクブランク
ス、半導体基板、磁気ディスク用基板及びカラーフィル
ター等の基板表面に膜を形成する際に、基板表面主要部
以外の表面周縁部に形成された不要膜及び基板側面部に
形成された不要膜を除去する不要膜除去方法及びその装
置並びにこの不要膜除去方法を用いた位相シフトマスク
ブランクス製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、半導体集積回路の製造に使用す
るフォトマスク並びにレチクル用基板を製造する分野に
おいて、基板上にＳＯＧ（スピン・オン・グラス）ある
いはレジスト等を塗布する方法として回転塗布法（スピ
ンコート法）が知られている。

【０００３】この方法は、例えば、基板をスピンチャッ
クに略水平に固定し、その基板上に塗布液を滴下し、ス
ピンチャックを回転させることにより、その遠心力を利
用して基板上に均一な塗布膜を形成するものである。こ
の回転塗布法においては、塗布液の種類、塗布液の粘
度、所望する塗布膜厚により、回転数、回転時間等の調
整を行うが、基板の四隅あるいは基板周縁部にレジスト
液が溜まり、その部分に塗布膜の盛り上がり、すなわ
ち、著しく厚い部分が生じる。また、基板側面に不要な
塗布膜が形成される。特に、低粘度の塗布液を用いた場
合において、塗布膜厚を厚くするために低回転で塗布し
た場合、基板周縁部の塗布膜の盛り上がり及び基板側面
部への不要膜の形成はより顕著となる。

【０００４】図５はＳＯＧ又はレジシストを回転塗布し
た基板１０１の表面周縁部に形成された塗布膜の不要膜
である盛り上がり部１１２を示す平面図、図６は図５の
ＸーＸ線断面図である。これらの図面に示されるよう
に、基板周縁部の塗布膜が厚くなると、例えば、ＳＯＧ
は亀裂もしくは剥離を生じる。図７に示したように、剥
がれたＳＯＧの小片１１２ａは、基板１０１上の表面主
要部に付着して直接欠陥となり、あるいは、欠陥の原因
となり、もしくは、以降のフォトマスクブランクスの製
造工程、フォトマスクの製作工程、フォトマスクの使用
工程において、ゴミの発生源となって各工程を汚染する
おそれがある。

【０００５】さらに、塗布膜たるＳＯＧが基板表面に形
成されている位相シフトマスクを露光装置に取り付ける
際に、基板周縁部を支持する構造となっている場合があ
るが、この場合に基板周縁部が盛り上がっていると良好
に保持されないこととなる。

【０００６】この様な問題点を解決するための技術とし
て、例えば、特公昭５８−１９３５０号公報に開示され
ている方法がある。

【０００７】この方法は、基板の被覆膜の周縁部に位置
する不要膜を除去液により溶解除去するものである。す
なわち、図８及び図９に示されるように、スピンチャッ
ク１０２に載置した基板１１１上の被覆膜１１３の周縁
部に位置する不要膜を除去する際、除去液の案内部材と
して中空のピラミッド形状のカバー１０３で基板表面の
主要部を覆い、基板１１１とカバー１０３とを一体に回
転させ、カバー１０３の上方からノズル１０４を通じて
除去液１４１を供給してカバー１０３の斜面を介して不
要膜部に供給し、基板１１１の不要膜を溶解除去するよ
うにしたものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
方法においては、案内部材であるピラミッド形状のカバ
ーの斜面を流れて基板の不要膜除去域に供給される除去
液は、基板とカバーとの間に形成される間隙から侵入し
て基板中心方向に流れ込み、除去すべきでない基板の主
要膜部をも一部溶解するという問題があった。

【０００９】本発明は、上述の背景のもとでなされたも
のであり、比較的簡単な方法により不要膜のみを溶解除
去できる不要膜除去方法及びその装置並びにこの不要膜
除去方法を用いた位相シフトマスクブランクス製造方法
を提供することを目的としたものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに本発明にかかる不要膜除去方法は、 （構成１） 基板の少なくとも表面周縁部に形成された
不要膜を除去する不要膜除去方法であって、少なくとも
基板表面周縁部近傍をカバー部材で覆って該カバー部材
と基板表面周縁部との間に間隙を形成し、かつ、前記カ
バー部材の外側から供給された不要膜除去液が少なくと
も前記基板表面周縁部の不要膜に至ることができる液体
流路を形成するとともに、前記間隙内に基板中心部方向
から外周部方向に向かう気流を形成して前記カバー部材
の外側から供給された不要膜除去液が基板中心部に向か
って侵入するのを阻止し、かつ、前記基板とカバー部材
とを一体にして回転することにより、前記除去液が少な
くとも基板表面周縁部の不要膜に供給されるようにして
該不要膜を溶解除去するようにしたことを特徴とする構
成とし、この構成１の態様として、 （構成２） 構成１の不要膜除去方法において、前記カ
バー部材は、基板表面周縁部及び側面部を覆って該基板
表面周縁部及び側面部との間に間隙を形成し、かつ、前
記基板周縁部近傍に、前記間隙内に不要膜除去液を導入
する液体導入口を備えたものであり、前記液体流路は、
前記基板表面周縁部及び側面部との間に形成された間隙
によって構成されたものであり、前記カバー部材の外側
から供給された不要膜除去液を前記液体導入口から導入
し、前記基板表面周縁部及び側面部との間に形成された
間隙により構成された液体流路を通過させる間に不要膜
を溶解除去するようにしたことを特徴とする構成とし
た。

【００１１】また、本発明にかかる不要膜除去装置は、 （構成３） 基板の少なくとも表面周縁部及び側面部に
形成された不要膜を除去する不要膜除去装置であって、
少なくとも基板表面周縁部近傍を覆って基板表面周縁部
との間に間隙を形成するとともに、該間隙内に基板中心
部方向から外周部方向に向かう気流を形成するための気
体導入口を備えたカバー部材と、前記カバー部材に不要
膜除去液を供給する不要膜除去液供給装置と、前記基板
とカバー部材とを一体にして回転する回転装置とを有
し、前記基板とカバー部材とを一体にして回転すること
により、前記除去液が少なくとも基板表面周縁部及び側
面部の不要膜に供給されるようにして該不要膜を溶解除
去するようにしたことを特徴とする構成とし、この構成
３の態様として、 （構成４） 構成３の不要膜除去装置において、前記カ
バー部材は、前記基板表面周縁部及び側面部を覆って該
基板表面周縁部及び側面部との間に間隙を形成し、か
つ、前記基板周縁部近傍に、前記間隙内に不要膜除去液
を導入する液体導入口を備えたものであり、前記カバー
部材の外側から供給された不要膜除去液を前記液体導入
口から導入し、前記基板表面周縁部及び側面部との間に
形成された間隙を通過させる間に不要膜を溶解除去する
ようにしたことを特徴とする構成とした。

【００１２】さらに、本発明にかかる位相シフトマスク
ブランクス製造方法は、 （構成５） 透光性基板上に位相シフト層となる膜を形
成する工程を有する位相シフトマスクブランクス製造方
法において、前記膜を形成する工程において、不要な部
分に形成された膜を、請求項１及び２の記載の不要膜除
去方法で除去する工程を有することを特徴とした構成と
したものである。

【００１３】

【作用】上述の構成１によれば、少なくとも基板表面周
縁部近傍をカバー部材で覆って該カバー部材と基板表面
周縁部との間に間隙を形成し、かつ、前記間隙内に基板
中心部方向から外周部方向に向かう気流を形成して前記
カバー部材の外側から供給された不要膜除去液が基板中
心部に向かって侵入するのを阻止するようにしたので、
不要膜除去液が不要膜以外に達することを防止して、不
要膜のみを除去することを可能とする。

【００１４】構成２によれば、カバー部材として、基板
表面周縁部及び側面部を覆って該基板表面周縁部及び側
面部との間に間隙を形成し、かつ、前記基板周縁部近傍
に、前記間隙内に不要膜除去液を導入する液体導入口を
備えたものを用いて、基板表面周縁部及び側面部との間
に形成された間隙によって液体流路を形成し、カバー部
材の外側から供給された不要膜除去液を液体導入口から
導入し、上記液体流路を通過させる間に不要膜を溶解除
去するようにしたことにより、より確実に不要膜を除去
することを可能にしたものである。

【００１５】構成３及び４によれば、上記構成１及び２
の方法を実施できる装置を得ることができる。

【００１６】さらに構成５によれば、不要膜のみを確実
に除去して品質のよい位相シフトマスクブランクスを得
ることが可能となる。

【００１７】

【実施例】図１は本発明の一実施例にかかる不要膜除去
装置の構成を示す断面図、図２は一実施例にかかる不要
膜除去装置の平面図、図３は一実施例にかかる不要膜除
去装置の斜視図、図４は図１の一部拡大図である。以
下、これらの図面を参照にしながら一実施例にかかる不
要膜除去方法及びその装置並びに位相シフトマスクブラ
ンクスを説明する。

【００１８】図１において、符号１は位相シフトマスク
ブランクス、符号２はスピンチャック、符号３はカバー
部材、符号４は不要膜除去液噴出ノズル、符号４１は不
要膜除去液である。

【００１９】この一実施例の装置は、スピンチャック２
の載置台２１に位相シフトマスクブランクス１を載置
し、位相シフトマスクブランクス１の表面周縁部１ａ及
び側面部１ｂを覆って該位相シフトマスクブランクス１
の表面周縁部１ａ及び側面部１ｂとの間に間隙５を形成
するカバー部材３をスピンチャック２上に固定し、カバ
ー部材３の外側から供給された不要膜除去液４１を、カ
バー部材３の液体導入口３３から上記間隙５内に導入
し、一方、カバー部材３の内側に気体６を導入して、上
記間隙５内に位相シフトマスクブランクス１の中心部方
向から外周部方向に向かう気流を形成して上記カバー部
材３の外側から供給された不要膜除去液４１が位相シフ
トマスクブランクス１の中心部に向かって侵入するのを
阻止し、かつ、位相シフトマスクブランクス１とカバー
部材３とを一体にして回転することにより、上記不要膜
除去液４１が位相シフトマスクブランクス１の表面周縁
部１ａ及び側面部１ｂの不要膜に供給されるようにして
該不要膜を溶解除去するようにしたものである。

【００２０】位相シフトマスクブランクス１は、合成石
英からなる透明基板（６インチ角、厚さ０．２５イン
チ）１１の上にクロム半透光膜（膜厚；２１０オングス
トローム、波長３６５ｎｍに対する透過率；１５％）１
２が形成され、この半透光膜１２上にＳＯＧ膜（膜厚；
３７００オングストローム）１３が形成された構造であ
り、ＳＯＧ膜１３の基板周縁部１ａに形成された不要膜
は基板外周端から基板中央部に向けて約２ｍｍ幅に形成
されているものである。なお、ＳＯＧ膜１３が周知の位
相シフトマスクの位相シフト層を構成するものであり、
位相シフトマスクブランクス１はこの位相シフトマスク
を製造する際の素材として用いられるものであって、そ
れ自体独立して取り引きの対象とされる場合も多い。

【００２１】スピンチャック２は、位相シフトマスクブ
ランクス１を載置する載置台２１が回転軸２２によって
支持され、この回転軸を図示しないモータ等によって回
転駆動できるようになっており、いわゆる回転塗布法
（スピンコート法）に用いる装置である。

【００２２】カバー部材３は、上部カバー部３１と下部
カバー部３２とからなる。上部カバー部３１は、円錐面
体の頂部近傍を切断除去したような中空形状をなしたも
のであり、その上部開口部が気体導入口３１ａを構成す
る。また、下部カバー部３２は、上部カバー部３１から
連続して位相シフトマスクブランクス１の表面部及び側
面部に対向してこれらとの間に間隙５を形成するように
これらを覆うもので、平面視が、位相シフトマスクブラ
ンクス１の外形形状に略等しい正方形状をなしている。
また、下部カバー部３３の基板１１における周縁部１ａ
に対向する部位の略四角形状のラインに沿って、多数の
略長方形状をなした液体導入口３３が形成されている。
この場合、隣接する液体導入口３３の間にはそれぞれ接
続部３３ａが形成されている。カバー部材３は、外周部
の４カ所に取付けられた支持体３４によってスピンチャ
ック２の載置台２１上に固定される。この実施例では、
上部カバー部３１の気体導入口３１ａの内径を約１１０
ｍｍφ、下端部の内径を約１４０ｍｍφ、高さを約４０
ｍｍとした。また、下部カバー部３２の外形を示す平面
視正方形の一辺を約１６０ｍｍとし、かつ、各液体導入
口３３は、一辺の長さを約１４６ｍｍの四角形状のライ
ンにその内側辺が接するように配列して形成し、その幅
を約５ｍｍとした。さらに、間隙５のカバー部材３と基
板１との距離を約２ｍｍとした。

【００２３】不要膜除去液噴出ノズル４は、図示しない
不要膜除去液供給装置から供給された不要膜除去液４１
を上記カバー部材３の上部カバー部３１の外側に噴出さ
せるものである。

【００２４】次に、上述の構成の装置を用いて位相シフ
トマスクブランクス１のＳＯＧ膜１３（位相シフト膜）
の不要膜を除去した例を説明する。

【００２５】まず、位相シフトマスクブランクス１をス
ピンチャック２の載置台２１上に載置し、この上を覆う
ようにカバー部材３を載置台２１に固定する。

【００２６】次に、カバー部材３の気体導入口３１ａか
ら、流速１ｍ／秒程度の空気６を供給する。

【００２７】次に、スピンチャック２のよって、位相シ
フトマスクブランクス１とカバー部材３とを一体にして
１００ｒｐｍで回転させながら、不要膜除去液４１とし
て、イソプロピルアルコールを、不要膜除去液噴出ノズ
ル４から上部カバー部３１の外側にした向きに噴出させ
る。このときの噴出流速を約６０ｃｃ／分、噴出時間を
約１０秒間とする。これにより、不要膜除去液４１は、
回転作用により上部カバー部３１の斜面全体に拡がりな
がら斜面を流下し、液体導入口３３を通じて間隙５内に
導入され、この間隙５内を通って外部に排出される間
に、基板１１の表面周縁部１ａ及び側面部１ｂに形成さ
れた不要膜を溶解して除去する。

【００２８】次いで、不要膜除去液４１の供給を停止し
て約２秒程度経過した後に、気体導入口３１からの空気
の供給を停止し、その後、１０００ｒｐｍで１５秒間基
板１１を回転させ、不要膜除去域の乾燥を行う。

【００２９】これにより、基板１１の中心部への除去液
の侵入がなく、周縁部１ａに形成されていた２ｍｍ幅の
不要膜及び基板側面部１ｂに形成された不要膜が完全に
除去されて、不要な箇所のＳＯＧ膜が完全に除去された
位相シフトマスクブランクスを得ることができた。

【００３０】なお、上述の一実施例では、位相シフトマ
スクブランクスの不要なＳＯＧ膜を除去する例について
述べたが、本発明はこれに限られるものではなく、基板
上の周縁部及び側面部に形成された他の不要膜、例え
ば、レジスト塗布膜や遮光膜を除去する場合にも適用で
きる。

【００３１】また、位相シフトマスクブランクスに限ら
れるものではなく、周縁部に不要膜を有する基板、例え
ば、カラーフィルター基板、磁気ディスク基板などにも
適用できることは勿論である。

【００３２】さらに、不要膜除去液としては、除去対象
たる不要膜と相溶する溶液であればよく、例えば、不要
膜がＳＯＧ塗布膜においては、アセトン、イソプロピル
アルコール、アルカリ水溶液等を用いる。また、不要膜
がレジスト塗布膜の場合には、ケトン、エステル、芳香
族炭化水素などの液体を用いることができる。

【００３３】また、カバー部材の形状は、上記実施例の
形状に限らず、不要膜除去液が流下する傾斜外壁面を有
するカバーであって、上部に気体導入口を備え、また、
所望の基板周縁部及び基板側面部との間に間隙空間を形
成し、かつ、所望の不要膜除去域に不要膜除去液を供給
できる構造であれば、いかなる形状であっても構わな
い。気体も、空気以外に、窒素、ヘリウム等の不活性ガ
スその他のガスを用いてもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明にかかる不
要膜除去方法及びその装置並びに位相シフトマスクブラ
ンクス製造方法によれば、少なくとも基板表面周縁部近
傍をカバー部材で覆って該カバー部材と基板表面周縁部
との間に間隙を形成し、かつ、前記間隙内に基板中心部
方向から外周部方向に向かう気流を形成して前記カバー
部材の外側から供給された不要膜除去液が基板中心部に
向かって侵入するのを阻止するようにしたので、不要膜
除去液が不要膜以外に達することを防止して、不要膜の
みを確実に除去することが可能となり、また、これによ
り、品質のよい位相シフトマスクブランクスを得ること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかる不要膜除去装置の構
成を示す断面図である。

【図２】一実施例にかかる不要膜除去装置の平面図であ
る。

【図３】一実施例にかかる不要膜除去装置の斜視図であ
る。

【図４】図１の一部拡大図である。

【図５】不要膜の説明図である。

【図６】図５のＸーＸ線断面図である。

【図７】不要膜が剥離した状態を示す説明図である。

【図８】従来の不要膜除去装置の説明図である。

【図９】従来の不要膜除去装置の説明図である。

【符号の説明】

１…位相シフトマスクブランクス、１１…基板、１２…
半透光膜、１３…ＳＯＧ膜、２…スピンチャック、２１
載置台、２２…回転軸、３…カバー部材、３１…上部カ
バー部、３１ａ…気体導入口、３２…下部カバー部、３
３…液体導入口、４…不要膜除去液噴出ノズル、４１…
不要膜除去液、５…間隙、６…気体。

───────────────────────────────────────────────────── 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

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板の少なくとも表面周縁部に形成され
   た不要膜を除去する不要膜除去方法であって、 少なくとも基板表面周縁部近傍をカバー部材で覆って該
   カバー部材と基板表面周縁部との間に間隙を形成し、前記カバー部材における前記間隙が形成された領域に液
   体導入口を形成し、この液体導入口を通じて、前記カバ
   ー部材の外側から供給された不要膜除去液が前記間隙に
   供給されるようにし、 前記間隙内に基板中心部方向から外周部方向に向かう気
   流を形成して前記カバー部材の外側から供給された不要
   膜除去液が基板中心部に向かって侵入するのを阻止し、 かつ、前記基板とカバー部材とを一体にして回転するこ
   とにより、前記除去液が少なくとも基板表面周縁部の不
   要膜に供給されるようにして該不要膜を溶解除去するよ
   うにしたことを特徴とする不要膜除去方法。
2. 【請求項２】 基板の少なくとも表面周縁部に形成され
   た不要膜を除去する不要膜除去装置であって、 少なくとも基板表面周縁部近傍を覆って基板表面周縁部
   との間に間隙を形成するカバー部材であって、前記間隙
   が形成された領域に液体導入口が形成されて、この液体
   導入口を通じて前記カバー部材の外側から供給された不
   要膜除去液が前記間隙に供給されるようにしたカバー部
   材と、 前記カバー部材に不要膜除去液を供給する不要膜除去液
   供給装置と、 前記基板とカバー部材とを一体にして回転する回転装置
   とを有し、 前記基板とカバー部材とを一体にして回転することによ
   り、前記除去液が少なくとも基板表面周縁部の不要膜に
   供給されるようにして該不要膜を溶解除去するようにし
   たことを特徴とする不要膜除去装置。
3. 【請求項３】 透光性基板上に位相シフト層となる膜を
   形成する工程を有する位相シフトマスクブランクス製造
   方法において、前記膜を形成する工程において、不要な
   部分に形成された膜を、請求項１に記載の不要膜除去方
   法で除去する工程を有することを特徴とした位相シフト
   マスクブランクス製造方法。