JP4155757B2 - プラズマエッチングチャンバ及びこれを利用したフォトマスクの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプラズマエッチングチャンバ及びこれを利用したフォトマスクの製造方法に係り、特にフォトマスク製造のためのエッチング工程に使われるプラズマエッチング装置のプラズマエッチングチャンバと、これを利用したフォトマスクの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子の製造工程でフォトリソグラフィー工程を行なうために通常的にフォトマスクが使われる。所望の露光パターンを有するフォトマスクを形成するためには、フォトマスク基板上に遮光膜を形成した後、前記遮光膜上に前記遮光膜を一部露出させるレジスト膜パターンを形成する。一般に、フォトマスク基板は正方形である。したがって、フォトマスク基板上にレジスト膜を形成すれば、フォトマスク基板の角部において中心部分よりさらに厚いレジスト膜が得られる。例えば、３００ｎｍの厚さを有する電子ビームレジスト膜（Ｅ−ビームレジスト膜）を形成する場合、フォトマスク基板の角部における前記電子ビームレジスト膜の厚さはフォトマスク基板の中心部分における前記電子ビームレジスト膜の厚さより約２０ｎｍ厚くなる。また、一般に電子ビーム露光後の現像工程を経た後にはフォトマスク基板の中心部分から遠ざかるほどＣＤ（ｃｒｉｔｉｃａｌ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）が小さくなる現象が現れる。すなわち、フォトマスク基板上の遮光膜を一部露出させるレジスト膜パターンを形成した後に行なわれる検査（ＡＤＩ：ａｆｔｅｒ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ）の結果によれば、通常ではフォトマスク基板の中心部分から遠くなるほど小さなＣＤを有するレジスト膜パターンが得られる。
【０００３】
さらに、前記レジスト膜パターンをエッチングマスクとして前記遮光膜を乾式エッチングした後には前記レジスト膜パターンでのフォトマスク基板位置によるＣＤ差がさらに増幅される。すなわち、前記遮光膜をエッチングして遮光膜パターンを形成し、続いてストリップ及び洗浄工程を経てから行なわれる検査（ＡＣＩ：ａｆｔｅｒ ｃｌｅａｎｉｎｇ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ）の結果によれば、前記遮光膜パターンにおいてフォトマスク基板上の位置によってさらに大きなＣＤ差を示す。これは乾式エッチング工程時にフォトマスク基板の中心部分ではエッチング速度が比較的速く、フォトマスク基板の周縁部ではエッチング速度が比較的遅いことに起因する。
【０００４】
このように、フォトマスク基板上でその位置によって不均一なＣＤ分布を有する露光パターンが形成されたフォトマスクを半導体素子の製造工程に使用すれば多様な問題を起こす。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、フォトマスク基板上に遮光膜パターンを形成する時、前記フォトマスク基板上の全領域で均一なＣＤ分布を有する遮光膜パターンを形成可能なエッチング工程を行なうことができるプラズマエッチングチャンバを提供することである。
【０００６】
本発明の他の目的は、フォトマスク基板上の全領域で全体的に均一なＣＤ分布を有する遮光膜パターンを有するフォトマスクの製造方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の一形態によるプラズマエッチングチャンバは、フォトマスク基板を支持するための支持面と、前記支持面の水平面と段差を有するように垂直方向に離れるとともに前記支持面の周囲で当該支持面を包囲する端面と、前記支持面と前記端面との間に延びている側壁とを備えた電極を備えている。また、前記支持面と前記側壁とがなす周縁の近傍において、前記支持面の一部から前記端面の一部まで包含しつつ前記周縁に沿って設けられた伝熱部材と、前記伝熱部材に熱を供給するためのヒーターとを備えている。
【０００８】
望ましくは、前記伝熱部材は前記電極内に内蔵されている。
【０００９】
前記伝熱部材は前記電極上で、前記周縁の近傍における前記支持面の一部、前記側壁及び前記端面の一部で露出しつつ、前記周縁に沿って設けられている。この場合、前記伝熱部材は前記電極上で前記支持面の周縁部、前記側壁及び前記端面で露出されるように前記電極内に内蔵されている。
【００１０】
または、前記伝熱部材は前記支持面の周縁部でのみ露出されるように前記電極内に内蔵されていてもよい。
【００１１】
また、前記目的を達成するために、本発明の他の様態によるプラズマエッチングチャンバは、矩形状のフォトマスク基板を支持するための支持面と、前記支持面の水平面と段差を有するように垂直方向に離れるとともに前記支持面の周囲で当該支持面を包囲する端面と、前記支持面と前記端面との間に延びている側壁とを備えた電極と、前記端面に一端が取り付けられるとともに、前記支持面により支持されたフォトマスク基板を固定するために他端がフォトマスク基板の方に延びて当該フォトマスク基板の角部に接触される接触面を有するチャッキングパッドとを備えている。また、前記フォトマスク基板の角部を加熱させるために前記チャッキングパッド内に設けられている伝熱部材と、前記伝熱部材に熱を供給するためのヒーターとを備えている。
【００１２】
望ましくは、前記伝熱部材は前記チャッキングパッド内に内蔵されている。
【００１３】
前記他の目的を達成するために、本発明によるフォトマスクの製造方法では、透明基板上に遮光膜を形成する。前記遮光膜上に前記遮光膜を一部露出させるレジスト膜パターンを形成する。前記透明基板の周縁部のうち少なくとも一部の温度を前記透明基板の中心部分の温度より高く維持する状態で、前記レジスト膜パターンをエッチングマスクとし、プラズマを利用するエッチング方法によって前記遮光膜をエッチングして遮光膜パターンを形成する。
【００１４】
前記遮光膜をエッチングする段階では前記透明基板の周縁部の温度が前記透明基板の中心部分の温度より高く維持されるように前記透明基板の周縁部を加熱できる。この時、前記透明基板の周縁部を加熱するために前記透明基板の底面の周縁部のみに熱を加える。または、前記透明基板の底面の周縁部及び前記透明基板の側壁に熱を加えてもよい。
【００１５】
また、前記遮光膜をエッチングする間、前記透明基板の周縁部のうち角部の温度が前記透明基板の中心部分の温度より高く維持されるように前記透明基板の周縁部のうち角部を加熱する。このために、前記角部の近傍に設置された伝熱部材と、前記伝熱部材に熱を供給するためのヒーターとを利用できる。
【００１６】
本発明によるプラズマエッチングチャンバは、フォトマスク基板の周縁部または周縁部の一部分である角部を加熱させてその部分での温度をフォトマスク基板の中心部分の温度より高くするための伝熱部材を具備している。したがって、フォトマスク基板上の全領域で均一なＣＤ分布を有する遮光膜パターンを形成できる。また、本発明によるフォトマスクの製造方法では遮光膜をエッチングする時、透明基板の周縁部のうち少なくとも一部を加熱してその部分の温度を前記透明基板の中心部分より高く調節する。したがって、遮光膜パターニングのためのエッチング工程時、透明基板の周縁部でエッチング速度を上げることによって透明基板上の全体領域で均一なＣＤ分布を有する遮光膜パターンを得られる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
一般に、通常のレジスト膜及びクロム膜は温度が高いほどそのエッチング速度が増加する。本発明ではこのような原理を利用して、フォトマスク基板の位置によりＣＤ分布が不均一になる問題を改善しようとする。すなわち、本実施例ではレジスト膜パターンをエッチングマスクとして利用して遮光膜をエッチングする時、フォトマスク基板上でＣＤが比較的小さくなりやすい部分においては前記フォトマスク基板の温度を高めることによってエッチング速度を増加させて、前記フォトマスク基板上で全体的に均一なＣＤ分布を得られるようにするプラズマエッチングチャンバ及びフォトマスクの製造方法について開示する。
【００１８】
図１は、本発明の第１実施例によるプラズマエッチングチャンバの構成を概略的に示した図面である。
【００１９】
本発明の第１実施例によるプラズマエッチングチャンバは、例えばＴＣＰ（ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｃｏｕｐｌｅｄ ｐｌａｓｍａ）方式のエッチング装置に搭載される。
【００２０】
図１を参照すれば、プラズマエッチングチャンバ１０は、チャンバ壁１２と、前記チャンバ壁１２上に設置されたＴＣＰコイル１４と、前記ＴＣＰコイル１４にＲＦ電圧（高周波電圧）を印加するための第１電源１６とを含む。また、前記エッチングチャンバ１０のチャンバ壁１２で囲まれた空間の内部（以下、「チャンバ１０の内部」という）の底部にフォトマスク基板２０を支持するための電極３０が設置されている。前記電極３０は前記フォトマスク基板２０を支持するための支持面３２と、前記支持面３２の周囲で前記支持面３２を包囲する端面３４とを含む。前記支持面３２の水平面は前記端面３４の水平面から段差を有するように垂直方向に離れて形成されている。前記電極３０のうち前記端面３４と支持面３２との間には側壁３６が延びている。前記電極３０において、前記支持面３２は前記端面３４より前記側壁３６の幅だけ垂直方向に離れて形成されている。前記チャンバ１０の下部には前記電極３０にＲＦ電圧（高周波電圧）を印加するために第２電源１８が連結されている。前記電極３０は前記チャンバ１０の内部で前記支持面３２および端面３４が上方に向かうように設置されている。
【００２１】
前記第１電源１６から前記ＴＣＰコイル１４にＲＦ電圧が印加されれば前記ＴＣＰコイル１４周囲に磁場が形成される。この時、磁力（磁力線）は、前記チャンバ１０の内部に向かって下方へ伝達される。前記チャンバ１０の内部に伝達された磁力によって前記チャンバ壁１２内のエッチングガスがイオン化される。前記エッチングガスのイオン化によってプラズマが生じる。そして、前記電極３０に連結されている前記第２電源１８からＲＦ電圧が印加されれば、前記のように生じたプラズマは、前記電極３０上に支持されている前記フォトマスク基板２０に向かって進む。その結果、前記フォトマスク基板２０上に蒸着された膜がエッチングされる。
【００２２】
エッチング工程がなされる時に、前記フォトマスク基板２０上の全領域で均一なＣＤ分布がなされるように、前記電極３０の支持面３２の周縁部に沿って伝熱部材４０が設置されている。前記伝熱部材４０は前記伝熱部材４０に熱を供給するためのヒーター５０に連結されている。
【００２３】
図１に示したように、前記伝熱部材４０は前記電極３０内に内蔵されていることが望ましい。以上のとおり、図１には前記伝熱部材４０が一部露出された状態で前記電極３０内に内蔵されたものが示されているが、伝熱部材は前記フォトマスク基板２０の周縁部の近傍に設置されていればよく、前記電極３０表面で露出された部分がないように完全に電極３０へ内蔵されている伝熱部材を使用することも可能である。
【００２４】
前記フォトマスク基板２０の周縁部を効果的に加熱するために、前記伝熱部材４０は、前記電極３０上の前記支持面３２の周縁部分、側壁３６及び端面３４の一部で露出されている。前記支持面３２の露出された部分は前記フォトマスク基板２０の底面の周縁部及びフォトマスク基板２０の側壁に近接するので、前記フォトマスク基板２０の周縁部を効果的に加熱させることができる。
【００２５】
図２は、前記電極３０と、前記電極３０に内蔵されている伝熱部材４０とを示した上面図である。前記電極３０の上面側から見る場合、前記伝熱部材４０は前記支持面３２の周縁部を完全に包含するように設置されており、前記支持面３２から前記端面３４の一部まで延びている。
【００２６】
図３ないし図５は、前記伝熱部材４０の具体的な構成を示した図面である。
【００２７】
図３を参照すれば、前記伝熱部材４０は熱伝導率が大きい金属ライン６２で構成され得る。前記金属ライン６２は前記ヒーター５０から熱を供給されるために前記ヒーター５０に連結された連結部６２ａを含む。
【００２８】
図４を参照すれば、前記伝熱部材４０はパイプライン７２と、前記パイプライン７２を通過することによって前記パイプライン７２を加熱させるための伝熱流体とより構成され得る。前記伝熱流体としてオイルまたはガスを使用できる。前記伝熱流体は前記ヒーター５０からの熱を前記パイプライン７２に伝達する役割をする。
【００２９】
図５を参照すれば、前記伝熱部材４０は加熱コイル８２より構成され得る。
【００３０】
本発明の第１実施例によるプラズマエッチングチャンバ１０は前記フォトマスク基板２０の周縁部を加熱できる前記伝熱部材４０を具備しているので、前記フォトマスク基板２０の周縁部がその中心部分に比べて高温で加熱されて、前記フォトマスト基板２０上に遮光膜パターンを形成するためのエッチング工程中に遮光膜のエッチング速度を前記フォトマスク基板２０上の全領域で均一に調節できる。その結果、前記フォトマスク基板２０上の全領域で均一なＣＤ分布を有する遮光膜パターンを形成できる。
【００３１】
図６は、本発明の第２実施例によるプラズマエッチングチャンバの要部構成を示した上面図である。本発明の第２実施例によるプラズマエッチングチャンバの構成は、例えば誘導結合プラズマ（ＩＣＰ：ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ ｃｏｕｐｌｅｄ ｐｌａｓｍａ）方式のエッチング装置に搭載される。図６に示した電極１３０は、プラズマエッチングチャンバ内で前記電極１３０の端面１３４が下方に向かうように設置されているフェースダウン形のプラズマエッチングチャンバに用いることができる。
【００３２】
図７は図６のVII-VII'線に沿った断面図であり、図８は図６のVII-VII'線に沿った拡大断面図である。
【００３３】
図６ないし図８を参照すれば、本発明の第２実施例によるプラズマエッチングチャンバはフォトマスク基板１２０を支持するための支持面１３２と、前記支持面１３２の周囲で前記支持面１３２を包囲する端面１３４とを有する電極１３０を備えている。前記電極１３０のうち前記端面１３４と支持面１３２との間には側壁１３６が延びている。また、前記プラズマエッチングチャンバ内で前記電極１３０の下には複数のチャッキングパッド１４０が設置されている。前記チャッキングパッド１４０は前記支持面１３２に支持されたフォトマスク基板１２０を固定させる役割をする。前記チャッキングパッド１４０はフォトマスク基板１２０が前記支持面１３２に支持される時に前記フォトマスク基板１２０の角部に接触される接触面１４２を含む。
【００３４】
前記チャッキングパッド１４０内には前記フォトマスク基板１２０の角部を加熱させるための伝熱部材１６０が内蔵されている。前記伝熱部材１６０にはヒーター１５０から熱が供給される。前記伝熱部材１６０は金属または加熱コイルより構成され得る。
【００３５】
本発明の第２実施例によるプラズマエッチングチャンバは前記フォトマスク基板１２０の角部を加熱させるための前記伝熱部材１４０が設置されている前記チャッキングパッド１４０を具備している。したがって、前記フォトマスク基板１２０上でレジスト膜が比較的に厚く、またフォトマスク基板１２０の周縁部のうちでも比較的に小さなＣＤを示す部位である角部だけを効果的に加熱できる。そして、前記フォトマスク基板１２０の角部がその中心部分に比べて高温に加熱され、前記フォトマスト基板１２０上に遮光膜パターンを形成するためのエッチング工程中に遮光膜のエッチング速度を前記フォトマスク基板１２０上の全領域で均一に調節できる。その結果、前記フォトマスク基板１２０上の全領域で均一なＣＤ分布を有する遮光膜パターンを形成できる。
【００３６】
図９は、本発明の望ましい実施例によるフォトマスクの製造方法を説明するために工程順序によって示した断面図である。
【００３７】
なお、以下に例示する実施例は多様な他の形態に変形でき、本発明の範囲が後述する実施例に限定されることではない。本発明の実施例は当業者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。添付図面で膜または領域の大きさまたは厚さは明細書の明確性のために誇張されている。また、ある膜が他の膜または基板の「上」にあると記載された場合、ある膜が前記他の膜の上に直接存在することもあり、その間に第３の他の膜が介在されることもある。
【００３８】
図９（Ａ）を参照すれば、透明基板２００、例えば石英基板上に遮光膜２１０、例えばクロム膜を形成する。その後、前記遮光膜２１０上に前記遮光膜２１０を一部露出させるレジスト膜パターン２２０を形成する。前記レジスト膜パターン２２０は電子ビームレジスト（Ｅ−ビームレジスト）より構成され得る。
【００３９】
図９（Ｂ）を参照すれば、前記透明基板２００の周縁部のうち少なくとも一部の温度を前記透明基板２００の中心部分の温度より高く維持する状態で、前記レジスト膜パターン２２０をエッチングマスクとして、プラズマを利用するエッチング方法によって前記遮光膜２１０をエッチングして遮光膜パターン２１０ａを形成する。この時、ＴＣＰ方式、ＩＣＰ方式のような通常のプラズマエッチング装置を使用できる。
【００４０】
図１０及び図１１は、各々図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示された前記透明基板２００の底面２０２を示した図面である。
【００４１】
前記遮光膜２１０をエッチングする場合において、前記透明基板２００の周縁部の温度を前記透明基板の中心部分の温度より高く維持させるために、図１０に示したように、前記透明基板２００の底面２０２において斜線で表示された底面の周縁部２０２ａを全体的に加熱できる。この時、前記透明基板２００の周縁部２０２ａを加熱するために図１を参照して説明したようなプラズマエッチングチャンバを具備したエッチング装置を利用できる。
【００４２】
前記周縁部を加熱するために前記透明基板２００の底面２０２の周縁部２０２ａと、前記透明基板２０２の側壁とを同時に加熱してもよい。
【００４３】
また、前記遮光膜２１０をエッチングする場合において、前記透明基板２００の周縁部のうち特にＣＤが小さくなる部分である角部２０２ｂの温度を前記透明基板２００の中心部分の温度より高く維持させるために、図１１に示したように、前記透明基板２００の底面２０２において斜線で表示された角部２０２ｂを加熱することもある。この時、前記透明基板２００の角部２０２ｂを加熱するために図８を参照して説明したようなチャッキングパッドを有するプラズマエッチングチャンバを具備したエッチング装置を利用できる。
【００４４】
上述のように、前記遮光膜２１０をエッチングする時、前記透明基板２００の周縁部のうち少なくとも一部を加熱してその部分の温度を前記透明基板２００の中心部分より高く調節することによって、前記透明基板２００の周縁部の全体、または周辺部の一部である角部で遮光膜のエッチング速度を上げられる。その結果、前記透明基板２００上の全体領域で均一なＣＤ分布を有する前記遮光膜パターン２１０ａを得られる。
【００４５】
【発明の効果】
上述したように、本発明によるプラズマエッチングチャンバはフォトマスク基板の周縁部または周縁部の一部である角部を加熱させてその部分での温度をフォトマスク基板の中心部分の温度より高めるための伝熱部材を具備している。したがって、フォトマスク製造のためのエッチング工程時に、フォトマスク基板の周縁部または角部がその中心部分に比べて高温で加熱されて、遮光膜のエッチング速度を前記フォトマスク基板上の全領域で均一に調節できる。その結果、フォトマスク基板上の全領域で均一なＣＤ分布を有する遮光膜パターンを形成できる。
【００４６】
また、本発明によるフォトマスクの製造方法では遮光膜をエッチングする時、透明基板の周縁部のうち少なくとも一部を加熱してその部分の温度を前記透明基板の中心部分より高く調節する。したがって、遮光膜パターニングのためのエッチング工程時に透明基板の周縁部または角部でエッチング速度を上げられる。その結果、透明基板上の全体領域で均一なＣＤ分布を有する遮光膜パターンが得られる。
【００４７】
以上、本発明を望ましい実施例をあげて詳細に説明したが、本発明は前記実施例に限定されず、本発明の技術的思想の範囲内で当業者によって多様な変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施例によるプラズマエッチングチャンバの構成を概略的に示した図面である。
【図２】 本発明の第１実施例によるプラズマエッチングチャンバに含まれた電極と伝熱部材を示した上面図である。
【図３】 本発明の第１実施例によるプラズマエッチングチャンバに含まれた伝熱部材の第１の構成例を示した図面である。
【図４】 本発明の第１実施例によるプラズマエッチングチャンバに含まれた伝熱部材の第２の構成例を示した図面である。
【図５】 本発明の第１実施例によるプラズマエッチングチャンバに含まれた伝熱部材の第３の構成例を示した図面である。
【図６】 本発明の第２実施例によるプラズマエッチングチャンバの要部構成を示した上面図である。
【図７】 図６のVII-VII'線線に沿った断面図である。
【図８】 図６のVII-VII'線に沿った拡大断面図である。
【図９】 本発明の望ましい実施例によるフォトマスクの製造方法を説明するための断面図である。
【図１０】 図９（Ａ）の透明基板の底面を示した図面である。
【図１１】 図９（Ｂ）の透明基板の底面を示した図面である。
【符号の説明】
１０…プラズマエッチングチャンバ、
１２…チャンバ壁、
１４…ＴＣＰコイル、
１６…第１電源、
１８…第２電源、
２０…フォトマスク基板、
３０…電極、
３２…支持面、
３４…端面、
３６…側壁、
５０…ヒーター。
【発明の属する技術分野】
本発明はプラズマエッチングチャンバ及びこれを利用したフォトマスクの製造方法に係り、特にフォトマスク製造のためのエッチング工程に使われるプラズマエッチング装置のプラズマエッチングチャンバと、これを利用したフォトマスクの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子の製造工程でフォトリソグラフィー工程を行なうために通常的にフォトマスクが使われる。所望の露光パターンを有するフォトマスクを形成するためには、フォトマスク基板上に遮光膜を形成した後、前記遮光膜上に前記遮光膜を一部露出させるレジスト膜パターンを形成する。一般に、フォトマスク基板は正方形である。したがって、フォトマスク基板上にレジスト膜を形成すれば、フォトマスク基板の角部において中心部分よりさらに厚いレジスト膜が得られる。例えば、３００ｎｍの厚さを有する電子ビームレジスト膜（Ｅ−ビームレジスト膜）を形成する場合、フォトマスク基板の角部における前記電子ビームレジスト膜の厚さはフォトマスク基板の中心部分における前記電子ビームレジスト膜の厚さより約２０ｎｍ厚くなる。また、一般に電子ビーム露光後の現像工程を経た後にはフォトマスク基板の中心部分から遠ざかるほどＣＤ（ｃｒｉｔｉｃａｌ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）が小さくなる現象が現れる。すなわち、フォトマスク基板上の遮光膜を一部露出させるレジスト膜パターンを形成した後に行なわれる検査（ＡＤＩ：ａｆｔｅｒ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ）の結果によれば、通常ではフォトマスク基板の中心部分から遠くなるほど小さなＣＤを有するレジスト膜パターンが得られる。
【０００３】
さらに、前記レジスト膜パターンをエッチングマスクとして前記遮光膜を乾式エッチングした後には前記レジスト膜パターンでのフォトマスク基板位置によるＣＤ差がさらに増幅される。すなわち、前記遮光膜をエッチングして遮光膜パターンを形成し、続いてストリップ及び洗浄工程を経てから行なわれる検査（ＡＣＩ：ａｆｔｅｒ ｃｌｅａｎｉｎｇ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ）の結果によれば、前記遮光膜パターンにおいてフォトマスク基板上の位置によってさらに大きなＣＤ差を示す。これは乾式エッチング工程時にフォトマスク基板の中心部分ではエッチング速度が比較的速く、フォトマスク基板の周縁部ではエッチング速度が比較的遅いことに起因する。
【０００４】
このように、フォトマスク基板上でその位置によって不均一なＣＤ分布を有する露光パターンが形成されたフォトマスクを半導体素子の製造工程に使用すれば多様な問題を起こす。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、フォトマスク基板上に遮光膜パターンを形成する時、前記フォトマスク基板上の全領域で均一なＣＤ分布を有する遮光膜パターンを形成可能なエッチング工程を行なうことができるプラズマエッチングチャンバを提供することである。
【０００６】
本発明の他の目的は、フォトマスク基板上の全領域で全体的に均一なＣＤ分布を有する遮光膜パターンを有するフォトマスクの製造方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の一形態によるプラズマエッチングチャンバは、フォトマスク基板を支持するための支持面と、前記支持面の水平面と段差を有するように垂直方向に離れるとともに前記支持面の周囲で当該支持面を包囲する端面と、前記支持面と前記端面との間に延びている側壁とを備えた電極を備えている。また、前記支持面と前記側壁とがなす周縁の近傍において、前記支持面の一部から前記端面の一部まで包含しつつ前記周縁に沿って設けられた伝熱部材と、前記伝熱部材に熱を供給するためのヒーターとを備えている。
【０００８】
望ましくは、前記伝熱部材は前記電極内に内蔵されている。
【０００９】
前記伝熱部材は前記電極上で、前記周縁の近傍における前記支持面の一部、前記側壁及び前記端面の一部で露出しつつ、前記周縁に沿って設けられている。この場合、前記伝熱部材は前記電極上で前記支持面の周縁部、前記側壁及び前記端面で露出されるように前記電極内に内蔵されている。
【００１０】
または、前記伝熱部材は前記支持面の周縁部でのみ露出されるように前記電極内に内蔵されていてもよい。
【００１１】
また、前記目的を達成するために、本発明の他の様態によるプラズマエッチングチャンバは、矩形状のフォトマスク基板を支持するための支持面と、前記支持面の水平面と段差を有するように垂直方向に離れるとともに前記支持面の周囲で当該支持面を包囲する端面と、前記支持面と前記端面との間に延びている側壁とを備えた電極と、前記端面に一端が取り付けられるとともに、前記支持面により支持されたフォトマスク基板を固定するために他端がフォトマスク基板の方に延びて当該フォトマスク基板の角部に接触される接触面を有するチャッキングパッドとを備えている。また、前記フォトマスク基板の角部を加熱させるために前記チャッキングパッド内に設けられている伝熱部材と、前記伝熱部材に熱を供給するためのヒーターとを備えている。
【００１２】
望ましくは、前記伝熱部材は前記チャッキングパッド内に内蔵されている。
【００１３】
前記他の目的を達成するために、本発明によるフォトマスクの製造方法では、透明基板上に遮光膜を形成する。前記遮光膜上に前記遮光膜を一部露出させるレジスト膜パターンを形成する。前記透明基板の周縁部のうち少なくとも一部の温度を前記透明基板の中心部分の温度より高く維持する状態で、前記レジスト膜パターンをエッチングマスクとし、プラズマを利用するエッチング方法によって前記遮光膜をエッチングして遮光膜パターンを形成する。
【００１４】
前記遮光膜をエッチングする段階では前記透明基板の周縁部の温度が前記透明基板の中心部分の温度より高く維持されるように前記透明基板の周縁部を加熱できる。この時、前記透明基板の周縁部を加熱するために前記透明基板の底面の周縁部のみに熱を加える。または、前記透明基板の底面の周縁部及び前記透明基板の側壁に熱を加えてもよい。
【００１５】
また、前記遮光膜をエッチングする間、前記透明基板の周縁部のうち角部の温度が前記透明基板の中心部分の温度より高く維持されるように前記透明基板の周縁部のうち角部を加熱する。このために、前記角部の近傍に設置された伝熱部材と、前記伝熱部材に熱を供給するためのヒーターとを利用できる。
【００１６】
本発明によるプラズマエッチングチャンバは、フォトマスク基板の周縁部または周縁部の一部分である角部を加熱させてその部分での温度をフォトマスク基板の中心部分の温度より高くするための伝熱部材を具備している。したがって、フォトマスク基板上の全領域で均一なＣＤ分布を有する遮光膜パターンを形成できる。また、本発明によるフォトマスクの製造方法では遮光膜をエッチングする時、透明基板の周縁部のうち少なくとも一部を加熱してその部分の温度を前記透明基板の中心部分より高く調節する。したがって、遮光膜パターニングのためのエッチング工程時、透明基板の周縁部でエッチング速度を上げることによって透明基板上の全体領域で均一なＣＤ分布を有する遮光膜パターンを得られる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
一般に、通常のレジスト膜及びクロム膜は温度が高いほどそのエッチング速度が増加する。本発明ではこのような原理を利用して、フォトマスク基板の位置によりＣＤ分布が不均一になる問題を改善しようとする。すなわち、本実施例ではレジスト膜パターンをエッチングマスクとして利用して遮光膜をエッチングする時、フォトマスク基板上でＣＤが比較的小さくなりやすい部分においては前記フォトマスク基板の温度を高めることによってエッチング速度を増加させて、前記フォトマスク基板上で全体的に均一なＣＤ分布を得られるようにするプラズマエッチングチャンバ及びフォトマスクの製造方法について開示する。
【００１８】
図１は、本発明の第１実施例によるプラズマエッチングチャンバの構成を概略的に示した図面である。
【００１９】
本発明の第１実施例によるプラズマエッチングチャンバは、例えばＴＣＰ（ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｃｏｕｐｌｅｄ ｐｌａｓｍａ）方式のエッチング装置に搭載される。
【００２０】
図１を参照すれば、プラズマエッチングチャンバ１０は、チャンバ壁１２と、前記チャンバ壁１２上に設置されたＴＣＰコイル１４と、前記ＴＣＰコイル１４にＲＦ電圧（高周波電圧）を印加するための第１電源１６とを含む。また、前記エッチングチャンバ１０のチャンバ壁１２で囲まれた空間の内部（以下、「チャンバ１０の内部」という）の底部にフォトマスク基板２０を支持するための電極３０が設置されている。前記電極３０は前記フォトマスク基板２０を支持するための支持面３２と、前記支持面３２の周囲で前記支持面３２を包囲する端面３４とを含む。前記支持面３２の水平面は前記端面３４の水平面から段差を有するように垂直方向に離れて形成されている。前記電極３０のうち前記端面３４と支持面３２との間には側壁３６が延びている。前記電極３０において、前記支持面３２は前記端面３４より前記側壁３６の幅だけ垂直方向に離れて形成されている。前記チャンバ１０の下部には前記電極３０にＲＦ電圧（高周波電圧）を印加するために第２電源１８が連結されている。前記電極３０は前記チャンバ１０の内部で前記支持面３２および端面３４が上方に向かうように設置されている。
【００２１】
前記第１電源１６から前記ＴＣＰコイル１４にＲＦ電圧が印加されれば前記ＴＣＰコイル１４周囲に磁場が形成される。この時、磁力（磁力線）は、前記チャンバ１０の内部に向かって下方へ伝達される。前記チャンバ１０の内部に伝達された磁力によって前記チャンバ壁１２内のエッチングガスがイオン化される。前記エッチングガスのイオン化によってプラズマが生じる。そして、前記電極３０に連結されている前記第２電源１８からＲＦ電圧が印加されれば、前記のように生じたプラズマは、前記電極３０上に支持されている前記フォトマスク基板２０に向かって進む。その結果、前記フォトマスク基板２０上に蒸着された膜がエッチングされる。
【００２２】
エッチング工程がなされる時に、前記フォトマスク基板２０上の全領域で均一なＣＤ分布がなされるように、前記電極３０の支持面３２の周縁部に沿って伝熱部材４０が設置されている。前記伝熱部材４０は前記伝熱部材４０に熱を供給するためのヒーター５０に連結されている。
【００２３】
図１に示したように、前記伝熱部材４０は前記電極３０内に内蔵されていることが望ましい。以上のとおり、図１には前記伝熱部材４０が一部露出された状態で前記電極３０内に内蔵されたものが示されているが、伝熱部材は前記フォトマスク基板２０の周縁部の近傍に設置されていればよく、前記電極３０表面で露出された部分がないように完全に電極３０へ内蔵されている伝熱部材を使用することも可能である。
【００２４】
前記フォトマスク基板２０の周縁部を効果的に加熱するために、前記伝熱部材４０は、前記電極３０上の前記支持面３２の周縁部分、側壁３６及び端面３４の一部で露出されている。前記支持面３２の露出された部分は前記フォトマスク基板２０の底面の周縁部及びフォトマスク基板２０の側壁に近接するので、前記フォトマスク基板２０の周縁部を効果的に加熱させることができる。
【００２５】
図２は、前記電極３０と、前記電極３０に内蔵されている伝熱部材４０とを示した上面図である。前記電極３０の上面側から見る場合、前記伝熱部材４０は前記支持面３２の周縁部を完全に包含するように設置されており、前記支持面３２から前記端面３４の一部まで延びている。
【００２６】
図３ないし図５は、前記伝熱部材４０の具体的な構成を示した図面である。
【００２７】
図３を参照すれば、前記伝熱部材４０は熱伝導率が大きい金属ライン６２で構成され得る。前記金属ライン６２は前記ヒーター５０から熱を供給されるために前記ヒーター５０に連結された連結部６２ａを含む。
【００２８】
図４を参照すれば、前記伝熱部材４０はパイプライン７２と、前記パイプライン７２を通過することによって前記パイプライン７２を加熱させるための伝熱流体とより構成され得る。前記伝熱流体としてオイルまたはガスを使用できる。前記伝熱流体は前記ヒーター５０からの熱を前記パイプライン７２に伝達する役割をする。
【００２９】
図５を参照すれば、前記伝熱部材４０は加熱コイル８２より構成され得る。
【００３０】
本発明の第１実施例によるプラズマエッチングチャンバ１０は前記フォトマスク基板２０の周縁部を加熱できる前記伝熱部材４０を具備しているので、前記フォトマスク基板２０の周縁部がその中心部分に比べて高温で加熱されて、前記フォトマスト基板２０上に遮光膜パターンを形成するためのエッチング工程中に遮光膜のエッチング速度を前記フォトマスク基板２０上の全領域で均一に調節できる。その結果、前記フォトマスク基板２０上の全領域で均一なＣＤ分布を有する遮光膜パターンを形成できる。
【００３１】
図６は、本発明の第２実施例によるプラズマエッチングチャンバの要部構成を示した上面図である。本発明の第２実施例によるプラズマエッチングチャンバの構成は、例えば誘導結合プラズマ（ＩＣＰ：ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ ｃｏｕｐｌｅｄ ｐｌａｓｍａ）方式のエッチング装置に搭載される。図６に示した電極１３０は、プラズマエッチングチャンバ内で前記電極１３０の端面１３４が下方に向かうように設置されているフェースダウン形のプラズマエッチングチャンバに用いることができる。
【００３２】
図７は図６のVII-VII'線に沿った断面図であり、図８は図６のVII-VII'線に沿った拡大断面図である。
【００３３】
図６ないし図８を参照すれば、本発明の第２実施例によるプラズマエッチングチャンバはフォトマスク基板１２０を支持するための支持面１３２と、前記支持面１３２の周囲で前記支持面１３２を包囲する端面１３４とを有する電極１３０を備えている。前記電極１３０のうち前記端面１３４と支持面１３２との間には側壁１３６が延びている。また、前記プラズマエッチングチャンバ内で前記電極１３０の下には複数のチャッキングパッド１４０が設置されている。前記チャッキングパッド１４０は前記支持面１３２に支持されたフォトマスク基板１２０を固定させる役割をする。前記チャッキングパッド１４０はフォトマスク基板１２０が前記支持面１３２に支持される時に前記フォトマスク基板１２０の角部に接触される接触面１４２を含む。
【００３４】
前記チャッキングパッド１４０内には前記フォトマスク基板１２０の角部を加熱させるための伝熱部材１６０が内蔵されている。前記伝熱部材１６０にはヒーター１５０から熱が供給される。前記伝熱部材１６０は金属または加熱コイルより構成され得る。
【００３５】
本発明の第２実施例によるプラズマエッチングチャンバは前記フォトマスク基板１２０の角部を加熱させるための前記伝熱部材１４０が設置されている前記チャッキングパッド１４０を具備している。したがって、前記フォトマスク基板１２０上でレジスト膜が比較的に厚く、またフォトマスク基板１２０の周縁部のうちでも比較的に小さなＣＤを示す部位である角部だけを効果的に加熱できる。そして、前記フォトマスク基板１２０の角部がその中心部分に比べて高温に加熱され、前記フォトマスト基板１２０上に遮光膜パターンを形成するためのエッチング工程中に遮光膜のエッチング速度を前記フォトマスク基板１２０上の全領域で均一に調節できる。その結果、前記フォトマスク基板１２０上の全領域で均一なＣＤ分布を有する遮光膜パターンを形成できる。
【００３６】
図９は、本発明の望ましい実施例によるフォトマスクの製造方法を説明するために工程順序によって示した断面図である。
【００３７】
なお、以下に例示する実施例は多様な他の形態に変形でき、本発明の範囲が後述する実施例に限定されることではない。本発明の実施例は当業者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。添付図面で膜または領域の大きさまたは厚さは明細書の明確性のために誇張されている。また、ある膜が他の膜または基板の「上」にあると記載された場合、ある膜が前記他の膜の上に直接存在することもあり、その間に第３の他の膜が介在されることもある。
【００３８】
図９（Ａ）を参照すれば、透明基板２００、例えば石英基板上に遮光膜２１０、例えばクロム膜を形成する。その後、前記遮光膜２１０上に前記遮光膜２１０を一部露出させるレジスト膜パターン２２０を形成する。前記レジスト膜パターン２２０は電子ビームレジスト（Ｅ−ビームレジスト）より構成され得る。
【００３９】
図９（Ｂ）を参照すれば、前記透明基板２００の周縁部のうち少なくとも一部の温度を前記透明基板２００の中心部分の温度より高く維持する状態で、前記レジスト膜パターン２２０をエッチングマスクとして、プラズマを利用するエッチング方法によって前記遮光膜２１０をエッチングして遮光膜パターン２１０ａを形成する。この時、ＴＣＰ方式、ＩＣＰ方式のような通常のプラズマエッチング装置を使用できる。
【００４０】
図１０及び図１１は、各々図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示された前記透明基板２００の底面２０２を示した図面である。
【００４１】
前記遮光膜２１０をエッチングする場合において、前記透明基板２００の周縁部の温度を前記透明基板の中心部分の温度より高く維持させるために、図１０に示したように、前記透明基板２００の底面２０２において斜線で表示された底面の周縁部２０２ａを全体的に加熱できる。この時、前記透明基板２００の周縁部２０２ａを加熱するために図１を参照して説明したようなプラズマエッチングチャンバを具備したエッチング装置を利用できる。
【００４２】
前記周縁部を加熱するために前記透明基板２００の底面２０２の周縁部２０２ａと、前記透明基板２０２の側壁とを同時に加熱してもよい。
【００４３】
また、前記遮光膜２１０をエッチングする場合において、前記透明基板２００の周縁部のうち特にＣＤが小さくなる部分である角部２０２ｂの温度を前記透明基板２００の中心部分の温度より高く維持させるために、図１１に示したように、前記透明基板２００の底面２０２において斜線で表示された角部２０２ｂを加熱することもある。この時、前記透明基板２００の角部２０２ｂを加熱するために図８を参照して説明したようなチャッキングパッドを有するプラズマエッチングチャンバを具備したエッチング装置を利用できる。
【００４４】
上述のように、前記遮光膜２１０をエッチングする時、前記透明基板２００の周縁部のうち少なくとも一部を加熱してその部分の温度を前記透明基板２００の中心部分より高く調節することによって、前記透明基板２００の周縁部の全体、または周辺部の一部である角部で遮光膜のエッチング速度を上げられる。その結果、前記透明基板２００上の全体領域で均一なＣＤ分布を有する前記遮光膜パターン２１０ａを得られる。
【００４５】
【発明の効果】
上述したように、本発明によるプラズマエッチングチャンバはフォトマスク基板の周縁部または周縁部の一部である角部を加熱させてその部分での温度をフォトマスク基板の中心部分の温度より高めるための伝熱部材を具備している。したがって、フォトマスク製造のためのエッチング工程時に、フォトマスク基板の周縁部または角部がその中心部分に比べて高温で加熱されて、遮光膜のエッチング速度を前記フォトマスク基板上の全領域で均一に調節できる。その結果、フォトマスク基板上の全領域で均一なＣＤ分布を有する遮光膜パターンを形成できる。
【００４６】
また、本発明によるフォトマスクの製造方法では遮光膜をエッチングする時、透明基板の周縁部のうち少なくとも一部を加熱してその部分の温度を前記透明基板の中心部分より高く調節する。したがって、遮光膜パターニングのためのエッチング工程時に透明基板の周縁部または角部でエッチング速度を上げられる。その結果、透明基板上の全体領域で均一なＣＤ分布を有する遮光膜パターンが得られる。
【００４７】
以上、本発明を望ましい実施例をあげて詳細に説明したが、本発明は前記実施例に限定されず、本発明の技術的思想の範囲内で当業者によって多様な変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施例によるプラズマエッチングチャンバの構成を概略的に示した図面である。
【図２】 本発明の第１実施例によるプラズマエッチングチャンバに含まれた電極と伝熱部材を示した上面図である。
【図３】 本発明の第１実施例によるプラズマエッチングチャンバに含まれた伝熱部材の第１の構成例を示した図面である。
【図４】 本発明の第１実施例によるプラズマエッチングチャンバに含まれた伝熱部材の第２の構成例を示した図面である。
【図５】 本発明の第１実施例によるプラズマエッチングチャンバに含まれた伝熱部材の第３の構成例を示した図面である。
【図６】 本発明の第２実施例によるプラズマエッチングチャンバの要部構成を示した上面図である。
【図７】 図６のVII-VII'線線に沿った断面図である。
【図８】 図６のVII-VII'線に沿った拡大断面図である。
【図９】 本発明の望ましい実施例によるフォトマスクの製造方法を説明するための断面図である。
【図１０】 図９（Ａ）の透明基板の底面を示した図面である。
【図１１】 図９（Ｂ）の透明基板の底面を示した図面である。
【符号の説明】
１０…プラズマエッチングチャンバ、
１２…チャンバ壁、
１４…ＴＣＰコイル、
１６…第１電源、
１８…第２電源、
２０…フォトマスク基板、
３０…電極、
３２…支持面、
３４…端面、
３６…側壁、
５０…ヒーター。
Claims (22)
- フォトマスク基板を支持するための支持面と、前記支持面の水平面と段差を有するように垂直方向に離れるとともに前記支持面の周囲で当該支持面を包囲する端面と、前記支持面と前記端面との間に延びている側壁とを備えた電極と、
前記支持面と前記側壁とがなす周縁の近傍において、前記支持面の一部から前記端面の一部まで包含しつつ前記周縁に沿って設けられた伝熱部材と、
前記伝熱部材に熱を供給するためのヒーターとを備えたことを特徴とするプラズマエッチングチャンバ。 - 前記伝熱部材は前記電極内に内蔵されていることを特徴とする請求項１に記載のプラズマエッチングチャンバ。
- 前記伝熱部材は前記電極上で、前記周縁の近傍における前記支持面の一部、前記側壁及び前記端面の一部で露出しつつ、前記周縁に沿って設けられていることを特徴とする請求項２に記載のプラズマエッチングチャンバ。
- 前記伝導部材は前記支持部の一部でのみ露出されていることを特徴とする請求項２に記載のプラズマエッチングチャンバ。
- 前記伝熱部材は金属よりなることを特徴とする請求項１に記載のプラズマエッチングチャンバ。
- 前記伝熱部材は、
パイプラインと、
前記パイプラインを加熱させるために前記パイプラインを通じて流れる伝熱流体とよりなることを特徴とする請求項１に記載のプラズマエッチングチャンバ。 - 前記伝熱流体はオイルまたはガスよりなることを特徴とする請求項６に記載のプラズマエッチングチャンバ。
- 前記伝熱部材は加熱コイルよりなることを特徴とする請求項１に記載のプラズマエッチングチャンバ。
- 前記電極及び支持面は前記プラズマエッチングチャンバの上方に向かうように設けられていることを特徴とする請求項１に記載のプラズマエッチングチャンバ。
- 矩形状のフォトマスク基板を支持するための支持面と、前記支持面の水平面と段差を有するように垂直方向に離れるとともに前記支持面の周囲で当該支持面を包囲する端面と、前記支持面と前記端面との間に延びている側壁とを備えた電極と、
前記端面に一端が取り付けられるとともに、前記支持面により支持されたフォトマスク基板を固定するために他端がフォトマスク基板の方に延びて当該フォトマスク基板の角部に接触される接触面を有するチャッキングパッドと、
前記フォトマスク基板の角部を加熱させるために前記チャッキングパッド内に設けられている伝熱部材と、
前記伝熱部材に熱を供給するためのヒーターとを備えたことを特徴とするプラズマエッチングチャンバ。 - 前記伝熱部材は前記チャッキングパッド内に内蔵されていることを特徴とする請求項１０に記載のプラズマエッチングチャンバ。
- 前記伝熱部材は金属よりなることを特徴とする請求項１１に記載のプラズマエッチングチャンバ。
- 前記伝熱部材は加熱コイルよりなることを特徴とする請求項１１に記載のプラズマエッチングチャンバ。
- 前記電極及び支持面は前記プラズマエッチングチャンバの下方に向かうように設置されていることを特徴とする請求項１０に記載のプラズマエッチングチャンバ。
- 透明基板上に遮光膜を形成する段階と、前記遮光膜上に当該遮光膜を一部露出させるレジスト膜パターンを形成する段階と、前記透明基板の周縁部のうち少なくとも一部の温度を前記透明基板の中心部分の温度より高く維持する状態で、前記レジスト膜パターンをエッチングマスクとし、プラズマを利用するエッチング方法によって前記遮光膜をエッチングして遮光膜パターンを形成する段階とを含むことを特徴とするフォトマスクの製造方法。
- 石英よりなる透明基板を供する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載のフォトマスクの製造方法。
- クロムよりなる遮光膜を供する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載のフォトマスクの製造方法。
- 電子ビームレジストよりなるレジスト膜パターンを供する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載のフォトマスクの製造方法。
- 前記遮光膜をエッチングする段階では、前記透明基板の周縁部の温度が前記透明基板の中心部分の温度より高く維持されるように前記透明基板の周縁部を加熱することを特徴とする請求項１５に記載のフォトマスクの製造方法。
- 前記遮光膜をエッチングする段階では、前記透明基板の周縁部を加熱するために前記透明基板の底面の周縁部のみに熱を加えることを特徴とする請求項１５に記載のフォトマスクの製造方法。
- 前記遮光膜をエッチングする段階では、前記透明基板の周縁部を加熱するために前記透明基板の底面の周縁部及び前記透明基板の側壁に熱を加えることを特徴とする請求項１５に記載のフォトマスクの製造方法。
- 前記遮光膜をエッチングする段階では、前記透明基板の周縁部のうち角部の温度が前記透明基板の中心部分の温度より高く維持されるように前記透明基板の周縁部のうち角部を加熱することを特徴とする請求項１５に記載のフォトマスクの製造方法。
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