JP5994315B2 - Developing nozzle, paddle developing device and paddle developing method - Google Patents
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本発明は、フォトマスクの製造工程の重要な製造工程の１つであるレジストの現像工程に関し、更にはパターン寸法の面内バラツキの抑制と現像のローディング効果を抑制する現像ノズル、現像装置および現像方法に関する。 The present invention relates to a resist development process which is one of important manufacturing processes of a photomask manufacturing process, and further, a development nozzle, a development apparatus and a development for suppressing in-plane variation of pattern dimensions and development loading effect. Regarding the method.
フォトマスク基板の現像処理方法として、フォトマスク基板を回転し、現像液をスプレーノズルにてフォトマスク基板上に噴霧することで現像処理を行うスプレー現像という方法がある。 As a development processing method for the photomask substrate, there is a method called spray development in which the development processing is performed by rotating the photomask substrate and spraying a developer on the photomask substrate with a spray nozzle.
また、フォトマスク基板に対して現像ノズルを平行移動させながら、現像ノズルから供給される現像液を前記基板上に液盛りし、静止状態で現像処理を行うパドル現像という方法もある。 There is also a method of paddle development in which a developing solution supplied from a developing nozzle is deposited on the substrate while the developing nozzle is moved in parallel with respect to the photomask substrate, and development processing is performed in a stationary state.
スプレー現像ではフォトマスク基板面内に現像液を一様に行き届かせるためにフォトマスク基板を回転させるため、フォトマスク面内でのレジストパターン寸法に同心円状に現像の進み具合の変化が生じてしまう（以後、同心円傾向と呼ぶ。）。同心円傾向とは、フォトマスク基板を回転させて現像することにより、レジストパターン寸法のバラツキに同心円状の傾向が見られるものである。 In spray development, the photomask substrate is rotated in order to make the developer uniformly reach the photomask substrate surface, so that the development progress changes concentrically with the resist pattern dimensions in the photomask surface. (Hereinafter referred to as a concentric tendency). In the concentric tendency, a photomask substrate is rotated and developed, and a concentric tendency is observed in the variation of resist pattern dimensions.
また、パドル現像では現像液を基板上に液盛りするため、フォトマスク基板面内におけるレジストパターン寸法の同心円傾向は抑制されるが、スプレー現像に比べて現像液の置換が不十分となり、パターン形状やパターン密度の差異によって現像速度等が変化し、現像ローディング効果が生じるため、パターン密度差によるレジストパターンの寸法不均一性が問題となっている。 In addition, in paddle development, since the developer is deposited on the substrate, the concentric tendency of the resist pattern dimensions within the photomask substrate surface is suppressed, but the substitution of the developer is insufficient compared to spray development, and the pattern shape Further, the development speed changes due to the difference in pattern density and the development loading effect occurs, so that the dimensional non-uniformity of the resist pattern due to the pattern density difference is a problem.
例えば、特許文献１には、現像ノズルが一方向に長く、基板全面を覆わない形状のものを用いて、且つフォトマスク基板を静止した状態で、現像ノズルをスキャンして現像液をフォトマスク基板上に液盛りする技術が開示されている。この技術では、フォトマスク面内のレジストパターン寸法の同心円傾向は抑制できるが、スキャンの方向および回転によってフォトマスク基板のいずれか一辺に偏った傾向が生じる場合があり、描画機による面内寸法補正が困難になる問題がある。 For example, in Patent Document 1, a developing nozzle is used that has a shape that is long in one direction and does not cover the entire surface of the substrate, and the photomask substrate is stationary, and the developing nozzle is scanned to remove the developer from the photomask substrate. A technique for piling up is disclosed. This technology can suppress the concentric tendency of resist pattern dimensions in the photomask plane, but it may tend to be biased to one side of the photomask substrate depending on the scanning direction and rotation, and in-plane dimension correction by the drawing machine There is a problem that makes it difficult.
そこで本発明は、平面状の現像ノズルを用いて現像液の液盛りを行うことで、レジストの現像工程の要因によるパターン寸法の面内におけるバラツキの抑制と現像のローディング効果を抑制する現像ノズル、現像装置および現像方法を提供することを課題とする。 Accordingly, the present invention provides a developing nozzle that suppresses variations in the pattern dimension due to factors of the resist development process and suppresses the loading effect of development by performing liquid deposition using a flat development nozzle. It is an object of the present invention to provide a developing device and a developing method.
上記課題を解決する手段として、本発明の請求項１に記載の発明は、
フォトマスク作製におけるパドル現像によるレジスト現像工程で使用する平面状の現像ノズルであって、
現像液の噴出口が被現像物であるフォトマスク基板側の平面に２次元配置されており、
現像液を噴出するための噴出口が集合して形成された単位ノズルが、現像ノズルの被現像物側で、正四角形の頂点に等間隔に配置されていることを特徴とする現像ノズルである。
As means for solving the above problems, the invention according to claim 1 of the present invention provides:
A planar development nozzle used in a resist development process by paddle development in photomask production,
The developer outlet is two-dimensionally arranged on a plane on the photomask substrate side that is the object to be developed .
A developing nozzle characterized in that unit nozzles formed by a collection of jetting outlets for jetting a developing solution are arranged at regular intervals at the vertices of a regular square on the developing object side of the developing nozzle. .
請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載の現像ノズルを用いたパドル現像装置であって、少なくとも、平板状の被現像物を載置し固定するためのチャックと、前記チャックと前記現像ノズルのいずれか一方か両方を駆動するための駆動機構と、現像液を前記被現像物に噴出させるための平面状の現像ノズルと、を備えていることを特徴とするパドル現像装置である。
The invention described in claim 2
A paddle developing device using the developing nozzle according to claim 1 , wherein at least a chuck for mounting and fixing a flat plate-like object to be developed, and any one or both of the chuck and the developing nozzle are provided. A paddle developing device comprising: a driving mechanism for driving; and a planar developing nozzle for ejecting a developer onto the object to be developed.
請求項３に記載の発明は、
チャックを被現像物の平面と平行な面内で回転させることと、縦方向に揺動させることと、横方向に揺動させることと、をそれぞれの動作を独立またはいずれか２つの組合せで連動して実施させることができることを特徴とする請求項２に記載のパドル現像装置である。
The invention according to claim 3
Rotating the chuck in a plane parallel to the plane of the workpiece, swinging it in the vertical direction, and swinging it in the horizontal direction can be performed independently or in any combination of the two. The paddle developing device according to claim 2 , wherein the paddle developing device can be implemented as described above.
請求項４に記載の発明は、
請求項２に記載のパドル現像装置を用いたパドル現像方法であって、少なくとも、前記現像装置のチャックに被現像物を載置する載置工程と、前記載置工程完了後、現像ノズルと前記被現像物とを、その相互の距離が均一になるように、それぞれ予め設定した位置に配置する配置工程と、前記配置工程が完了後、現像ノズルから現像液を噴出する現像工程と、前記現像工程を開始してから、予め設定した時間が経過した後、前記現像液の噴出を停止し、リンス液を被現像物に噴出するリンス工程と、から構成されており、前記配置工程において予め設定した位置における前記ノズルと前記被現像物との距離が０ｍｍより大きく、１０ｍｍ以内であることを特徴とするパドル現像方法である。
The invention according to claim 4
A paddle development method using the paddle development device according to claim 2 , wherein at least a placement step of placing an object to be developed on a chuck of the development device, and after completion of the placement step, the development nozzle and the An arrangement step of arranging the development object at predetermined positions so that the mutual distance is uniform; a development step of ejecting a developer from a development nozzle after the arrangement step is completed; and the development After a predetermined time has elapsed from the start of the process, the spraying of the developing solution is stopped, and a rinsing process is performed to spray the rinsing liquid onto the object to be developed. The paddle developing method is characterized in that the distance between the nozzle and the object to be developed at the position is greater than 0 mm and within 10 mm.
請求項５に記載の発明は、
現像工程において、現像ノズルの単位ノズルが含まれる平面Ａと被現像物の現像される面が含まれる平面Ｂの距離が一定で、且つ前記現像ノズルと前記被現像物とが相対的に縦方向の揺動と横方向の揺動と回転の全てまたはいずれか２つを組合せた動作をすることによって現像処理を実施することを特徴とする請求項４に記載のパドル現像方法である。
The invention described in claim 5
In the developing step, the distance between the plane A including the unit nozzle of the developing nozzle and the plane B including the surface to be developed is constant, and the developing nozzle and the object to be developed are relatively longitudinal. 5. The paddle developing method according to claim 4 , wherein the developing process is carried out by performing an operation combining all or any two of the above-mentioned swinging, lateral swinging and rotation.
請求項６に記載の発明は、
現像工程において、縦方向の揺動および横方向の揺動の最大振幅が、現像ノズルに配置された各単位ノズル間の間隔と同じであることを特徴とする請求項４または５に記載のパドル現像方法である。
The invention described in claim 6
6. The paddle according to claim 4 , wherein the maximum amplitude of the vertical swing and the horizontal swing is the same as the interval between the unit nozzles arranged in the developing nozzle in the developing step. Development method.
本発明によれば、レジストの現像工程の要因によるパターン寸法の面内バラツキの抑制と現像のローディング効果を抑制する現像ノズル、現像方法および現像装置を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a developing nozzle, a developing method, and a developing apparatus that suppress the in-plane variation of the pattern dimension due to the factor of the resist developing process and the developing loading effect.
現像ノズル１２、１３は、現像液などを噴出するための噴出口が集合して形成された単位ノズル２１を複数設けることで形成される。実施例中で示す、現像装置用ノズルの噴出口の形状、大きさ、構成、配置の記載は、この単位ノズル２１の形状、大きさ、構成、配置を指す。また、個々の単位ノズルの間隔とは、隣り合う単位ノズル間の間隔を指す。 The developing nozzles 12 and 13 are formed by providing a plurality of unit nozzles 21 that are formed by a collection of ejection ports for ejecting a developer or the like. The description of the shape, size, configuration, and arrangement of the nozzle of the developing device nozzle shown in the examples refers to the shape, size, configuration, and arrangement of the unit nozzle 21. The interval between individual unit nozzles refers to the interval between adjacent unit nozzles.
この単位ノズル２１は現像液の他に、純水などの液体、現像後のフォトマスク基板を乾燥するための乾燥空気や窒素、その他の不活性ガスなどの気体を供給し、噴出させることができる。単位ノズル２１に上記の液体や気体を供給することで、現像ノズル１２や１３から上記の液体や気体を噴出させることが可能である。 In addition to the developing solution, the unit nozzle 21 can supply and eject a liquid such as pure water, or a gas such as dry air, nitrogen, or other inert gas for drying the developed photomask substrate. . By supplying the liquid or gas to the unit nozzle 21, it is possible to eject the liquid or gas from the developing nozzles 12 or 13.
単位ノズル２１への液体や気体を、現像ノズル１２、１３に設置される全ての単位ノズル２１に一括して供給することができる。また、現像ノズル１２、１３に設置される個々の単位ノズル２１毎に独立して気体や液体を供給することもできる。 The liquid or gas to the unit nozzle 21 can be collectively supplied to all the unit nozzles 21 installed in the developing nozzles 12 and 13. In addition, gas or liquid can be supplied independently for each unit nozzle 21 installed in the developing nozzles 12 and 13.
さらに別の方法として、現像ノズル１２、１３に設置される単位ノズル２１をいくつかのグループに分け、そのグループ毎に独立して気体や液体を供給することもできる。 As yet another method, the unit nozzles 21 installed in the developing nozzles 12 and 13 can be divided into several groups, and gas or liquid can be supplied independently for each group.
このようにすることで、単位ノズル２１毎や単位ノズル２１のグループ毎に異なる流量、濃度の現像液などの液体や気体、また異なる混合比率の液体や気体を個別に独立して供給することが可能となる。個別の単位ノズル２１毎や単位ノズル２１のグループ毎に、液体、気体を別々に供給することも可能である。 By doing in this way, liquids and gases, such as a developing liquid of a different flow volume and density for every unit nozzle 21 or every group of unit nozzles 21, and a liquid and gas of a different mixing ratio can be supplied individually independently. It becomes possible. It is also possible to supply liquid and gas separately for each individual unit nozzle 21 or for each group of unit nozzles 21.
図１および図３に示した現像ノズル１２は、フォトマスク基板の一辺以上の長さを有しており、平面状に複数の単位ノズルがフォトマスク基板と面する側に、且つ均一に２次元配置されている。図１（ｂ）は、正四角形の頂点に単位ノズルが配置されている場合である。現像ノズル１２をフォトマスク基板の一辺以上の長さとし、フォトマスク基板より大きいものとすることで、フォトマスク基板面内各所における現像液の供給量がより均一になり、上下・左右傾向と言った現像（上下・左右で現像後のパターンの寸法が太くなるとか、細くなるという傾向が表れる現象）によるレジストの面内傾向を効果的に抑制することが可能となる。現像ノズルにある現像液の単位ノズルを平面状に配置するには、単位ノズルを平面板に直接形成して単位ノズルを形成しても良いし、噴出口を固定する平面板に個別に単位ノズルを複数個取り付けても良い。使用する板の材質については、洗浄時に洗浄液やフォトマスク基板と反応しないもの、洗浄時や取扱時にフォトマスク基板の欠陥を発生させない材質のものを適宜使用できる。特にフォトマスクに傷をつけたり、粒子等を発生したりしないものが好ましく用いられる。 The developing nozzle 12 shown in FIGS. 1 and 3 has a length of one side or more of the photomask substrate, and is uniformly two-dimensionally on the side where the plurality of unit nozzles face the photomask substrate in a planar shape. Has been placed. FIG. 1B shows a case where unit nozzles are arranged at the vertices of a regular square. By making the developing nozzle 12 longer than one side of the photomask substrate and making it larger than the photomask substrate, the supply amount of the developer in each part of the photomask substrate surface becomes more uniform, and it is said that it tends to be up and down and left and right. It is possible to effectively suppress the in-plane tendency of the resist due to development (a phenomenon in which the pattern size after development in the vertical and horizontal directions becomes thicker or thinner). In order to arrange the unit nozzles of the developer in the developing nozzle in a flat shape, the unit nozzles may be formed directly on the flat plate to form the unit nozzles, or the unit nozzles may be individually provided on the flat plate for fixing the jet nozzle. A plurality of may be attached. As the material of the plate to be used, a material that does not react with the cleaning liquid or the photomask substrate at the time of cleaning, or a material that does not cause a defect of the photomask substrate at the time of cleaning or handling can be appropriately used. In particular, those that do not scratch the photomask or generate particles are preferably used.
図２（ａ）に示した現像ノズル１２は、平面状であり、且つその面内に配置されている単位ノズルの列が、フォトマスク基板と面する側に、前記単位ノズルの列に配置された各単位ノズル間の間隔の半分だけ互いにずらして配列されている現像ノズルである。このように単位ノズルを互い違いに配置することで、上下・左右傾向と言った現像によるレジストの面内傾向を抑制し、且つ面内の現像によるスジ状のムラの発生を防ぐことが可能である。この単位ノズルの配置の仕方は、正三角形の頂点に等間隔に配置するのと同じである。 The developing nozzles 12 shown in FIG. 2A are planar, and the unit nozzle rows arranged in the plane are arranged in the unit nozzle rows on the side facing the photomask substrate. Further, the developing nozzles are arranged so as to be shifted from each other by half of the interval between the unit nozzles. By alternately arranging the unit nozzles in this way, it is possible to suppress the in-plane tendency of the resist due to development, such as vertical and horizontal trends, and to prevent the occurrence of streaky unevenness due to in-plane development. . The arrangement of the unit nozzles is the same as that at regular intervals at the vertices of the regular triangle.
また、図１（ｂ）と図２（ａ）を合せて、単位ノズルが正多角形の頂点に等間隔に配置されている現像ノズルとすることができる。 Further, by combining FIG. 1B and FIG. 2A, a developing nozzle in which unit nozzles are arranged at regular intervals at the vertices of a regular polygon can be obtained.
図２（ｂ）に示した現像ノズル１３は、平面状であり、且つその面内に複数の単位ノズルが、フォトマスク基板と面する側に前記現像ノズル１３の中心部より外周部にかけて放射状に配列され、且つ前記現像ノズル１３の中心部より内周部と外周部での単位ノズルの密度が可能な限り均一になるように、外周部の単位ノズルが疎な箇所に単位ノズルを補完している現像ノズルである。単位ノズルの密度を一定に保った配置にすることで現像液の供給量が均一になり、現像によるレジストの面内バラツキを効率よく抑制することが可能である。 The developing nozzle 13 shown in FIG. 2B has a planar shape, and a plurality of unit nozzles are radially formed on the side facing the photomask substrate from the central portion to the outer peripheral portion of the developing nozzle 13. The unit nozzles are complemented at locations where the unit nozzles in the outer peripheral part are sparse so that the density of the unit nozzles in the inner peripheral part and the outer peripheral part is as uniform as possible from the center part of the developing nozzle 13. Developing nozzle. By disposing the unit nozzles at a constant density, the supply amount of the developer becomes uniform, and the in-plane variation of the resist due to development can be efficiently suppressed.
また、図１および図３に示した平面状現像ノズル１２において、単位ノズルの各所における現像液流量の調節をフォトマスク面内各所のパターン密度に応じて行うことで、各パターン密度の現像速度の差をなくし、各々のパターンにおける効果的な現像ローディング効果の抑制および制御が可能である。 Further, in the planar developing nozzle 12 shown in FIGS. 1 and 3, by adjusting the flow rate of the developer at each location of the unit nozzle according to the pattern density at each location within the photomask surface, the development speed of each pattern density can be adjusted. It is possible to eliminate the difference and suppress and control the effective development loading effect in each pattern.
また、図１および図３に示した平面状現像ノズル１２において、単位ノズルの各所において噴出させる現像液の濃度の調節を行うことで、各パターン密度の現像速度の差をなくし、任意に面内におけるレジストパターン寸法の制御が可能である。 Further, in the planar developing nozzle 12 shown in FIGS. 1 and 3, by adjusting the concentration of the developer to be ejected at each position of the unit nozzle, the difference in the developing speed of each pattern density can be eliminated, and the in-plane can be arbitrarily set. It is possible to control the dimension of the resist pattern.
図３（ａ）および（ｂ）に示したフォトマスク基板１１を、可動方向１４のように回転または揺動させることで、面内各所に均一に現像液を液盛りすることができるため、フォトマスク面内のレジストパターン寸法の均一性を実現することができる。これはフォトマスク基板１１の代わりに平面状ノズル１２を回転または揺動させることでも同様の効果が得られる。縦方向の揺動および横方向の揺動の最大振幅を、現像ノズルに配置された各単位ノズル間の間隔と同じとすることで、より効果的にフォトマスク面内のレジストパターン寸法の均一性を実現することが可能となる。 By rotating or swinging the photomask substrate 11 shown in FIGS. 3A and 3B in the movable direction 14, the developer can be uniformly deposited in various places in the plane. Uniformity of resist pattern dimensions within the mask surface can be realized. The same effect can be obtained by rotating or swinging the planar nozzle 12 instead of the photomask substrate 11. By making the maximum amplitude of vertical oscillation and horizontal oscillation the same as the interval between the unit nozzles arranged in the developing nozzle, the uniformity of the resist pattern dimensions within the photomask surface is more effectively achieved. Can be realized.
以上のような現像ノズルを備えた現像装置としては、少なくとも、被現像物である露光
済のフォトマスク基板１１を載置し、保持するチャックと、平板状の現像ノズルと、チャックと現像ノズルのいずれか一方か両方を駆動するための駆動機構を備えたものを使用することができる。また、チャックの駆動機構は、被現像物の平面と平行な面内で回転させることができ、また、縦方向および横方向に揺動させることが可能である。また、それらの動作は、独立または連動して行うことが可能である。更に具体的には、チャックの回転だけを行い、揺動させないことも可能であり、逆に揺動させて、回転させないことも可能である。またいずれかの組合せで動作させることも可能である。このような動作を可能とするには、チャックの回転機構を制御する制御装置とチャックの縦方向および横方向の揺動機構を制御する制御装置が、それぞれ個別に備えられていることによって可能となる。
As a developing device including the developing nozzle as described above, at least an exposed photomask substrate 11 which is an object to be developed is placed and held, a flat developing nozzle, a chuck and a developing nozzle. The thing provided with the drive mechanism for driving either or both can be used. The chuck drive mechanism can be rotated in a plane parallel to the plane of the object to be developed, and can be swung in the vertical and horizontal directions. Further, these operations can be performed independently or in conjunction with each other. More specifically, it is possible to only rotate the chuck and not swing it, or to swing it and not rotate it. It is also possible to operate in any combination. In order to enable such an operation, a control device that controls the rotation mechanism of the chuck and a control device that controls the vertical and horizontal swing mechanisms of the chuck can be provided separately. Become.
また、この現像装置を用いた現像方法としては、少なくも、被現像物である露光済のフォトマスク基板を現像装置のチャックに載置し保持する載置工程と、その次の工程として、チャックに保持された露光済のフォトマスク基板の上方に現像ノズルを移動させ、予め設定されたフォトマスク基板と現像ノズルの相互の距離を均一になるような位置に配置する配置工程と、その次の工程として、現像ノズルから現像液を噴出させて現像する現像工程と、予め設定した現像時間が経過した後、リンス液をフォトマスク基板に噴出し、現像を停止するリンス工程と、リンス工程が終了後、リンス液を除去、乾燥する乾燥工程を備えている。 In addition, as a developing method using this developing device, at least an exposed photomask substrate that is an object to be developed is placed on the chuck of the developing device, and the next step is a chucking step. A development step of moving the development nozzle above the exposed photomask substrate held in the substrate, and arranging a predetermined distance between the photomask substrate and the development nozzle so as to be uniform; As a process, a developing process in which a developing solution is ejected from a developing nozzle, development, a rinsing process in which a rinsing liquid is sprayed onto a photomask substrate after a predetermined development time has elapsed, and a rinsing process is completed. Thereafter, a rinsing solution is removed and dried.
また、配置工程においては、現像ノズルとフォトマスク基板の距離を予め設定しておくが、その距離は１０ｍｍ以下であることが好ましい。１０ｍｍを超えると、現像されたレジストパターンの寸法バラツキのレンジが大きくなるからである。 In the arrangement step, the distance between the developing nozzle and the photomask substrate is set in advance, and the distance is preferably 10 mm or less. This is because if the thickness exceeds 10 mm, the range of dimensional variation of the developed resist pattern becomes large.
また、現像工程においては、縦方向の揺動と横方向の揺動の最大振幅が、現像ノズルに配置された各単位ノズル間の間隔と同じであることが好ましい。各単位ノズル間の間隔より大きい最大振幅であっても、レジストパターンの寸法バラツキのレンジは本質的には変わらないが、振幅が大きくなり現像ノズルの端部に近づくと、寸法バラツキが悪化するためである。 In the developing process, it is preferable that the maximum amplitude of the vertical swing and the horizontal swing is the same as the interval between the unit nozzles arranged in the developing nozzle. Even if the maximum amplitude is larger than the interval between the unit nozzles, the range of the dimensional variation of the resist pattern is essentially unchanged, but the dimensional variation deteriorates as the amplitude increases and approaches the end of the developing nozzle. It is.
本発明の実施形態の一例を下記に示す。
（被現像物）
露光済のレジストが形成されている縦６ｉｎｃｈ（１５２．４ｍｍ）×横６ｉｎｃｈ（１５２．４ｍｍ）×厚さ２．３ｍｍのフォトマスクブランク（現像装置用ノズルの形状、大きさ）
形状 ：正方形
大きさ ：９ｉｎｃｈ（２２８．６ｍｍ）×９ｉｎｃｈ（２２８．６ｍｍ）
（現像装置用ノズルの噴出口の形状、大きさ、配置）
形状 ：円形
大きさ ：直径１．０ｍｍ
配置 ：升目状に均等配置、各噴出口間の距離２ｍｍ（現像装置用ノズルと被現像物間の距離）
３ｍｍ
（現像条件）
現像液温度 ：２３℃（現像液タンク内の現像液管理温度）
現像液供給量 ：１０ｃｍ３／秒
現像時間 ：６０秒
レジスト ：化学増幅型ポジ型レジスト
レジスト膜厚 ：１５００Å
An example of an embodiment of the present invention is shown below.
(Development object)
Photomask blank of 6 inches (152.4 mm) long x 6 inches wide (152.4 mm) x 2.3 mm thick in which exposed resist is formed (the shape and size of the nozzle for the developing device)
Shape: Square Size: 9 inch (228.6 mm) × 9 inch (228.6 mm)
(Shape, size, and arrangement of nozzles for developing device nozzles)
Shape: Circular Size: Diameter 1.0mm
Arrangement: Uniformly arranged in a grid pattern, 2 mm distance between each ejection port (distance between developing device nozzle and object to be developed)
3mm
(Development conditions)
Developer temperature: 23 ° C. (Developer management temperature in developer tank)
Developer supply amount: 10 cm 3 / second Development time: 60 seconds Resist: Chemically amplified positive resist Resist film thickness: 1500 mm
図１（ａ）は本発明の実施形態を説明するための鳥瞰図および（ｂ）は上面図である。フォトマスク基板には、レジストが塗布され、且つ電子ビーム描画機にてパターン露光されたフォトマスク基板を用いて上記条件にて現像処理を行った。 FIG. 1A is a bird's-eye view for explaining an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a top view. The photomask substrate was developed under the above conditions using a photomask substrate coated with a resist and subjected to pattern exposure with an electron beam drawing machine.
描画データ上、同一寸法および同一密度のパターンがフォトマスクブランクの面内に均一に配置・描画されたレジストパターン寸法のバラツキのレンジが、従来スプレー現像では７ｎｍに対して、上記条件では３．５ｎｍと改善が見られた。 In the drawing data, the range of variation in the resist pattern dimension in which patterns of the same size and the same density are uniformly arranged and drawn on the surface of the photomask blank is 7 nm in the conventional spray development, and 3.5 nm in the above conditions. Improvement was seen.
また、現像ローディング効果による疎密パターン寸法の平均値差が、従来パドル現像での６ｎｍに対して、上記条件では４ｎｍと改善が見られた。 Further, the average value difference of the density pattern size due to the development loading effect was improved to 4 nm under the above conditions, compared with 6 nm in the conventional paddle development.
本発明の実施形態の一例を下記に示す。
実施例１との違いは、被現像物を現像用ノズルが配置されている面に平行な面内で回転させていること、および現像用ノズルと被現像物との距離を５ｍｍにした点である。
（被現像物）
露光済のレジストが形成されている縦６ｉｎｃｈ（１５２．４ｍｍ）×横６ｉｎｃｈ（１５２．４ｍｍ）×厚さ２．３ｍｍのフォトマスクブランク
（現像装置用ノズルの噴出口の形状、大きさ、配置）
形状 ：円形
大きさ ：直径１．０ｍｍ
配置 ：升目状に均等配置、各噴出口間の距離２ｍｍ
（現像装置用ノズルの形状、大きさ）
形状 ：正方形
大きさ ：９ｉｎｃｈ（２２８．６ｍｍ）×９ｉｎｃｈ（２２８．６ｍｍ）
（現像装置用ノズルと被現像物間の距離）
５ｍｍ
（現像条件）
現像液温度 ：２３℃（現像液タンク内の現像液管理温度）
現像液供給量 ：１０ｃｍ３／秒
現像時間 ：６０秒
レジスト ：化学増幅型ポジ型レジスト
レジスト膜厚 ：１５００Å
マスク回転速度 ：２０回転／分
An example of an embodiment of the present invention is shown below.
The difference from Example 1 is that the developing object is rotated in a plane parallel to the surface on which the developing nozzle is disposed, and the distance between the developing nozzle and the developing object is set to 5 mm. is there.
(Development object)
Photomask blank of 6 inches (152.4 mm) long x 6 inches (152.4 mm) wide x 2.3 mm in which exposed resist is formed (shape, size, arrangement of nozzles for developing device nozzles)
Shape: Circular Size: Diameter 1.0mm
Arrangement: Uniform arrangement in a grid pattern, distance between each jet 2mm
(Developer nozzle shape and size)
Shape: Square Size: 9 inch (228.6 mm) × 9 inch (228.6 mm)
(Distance between developing device nozzle and workpiece)
5mm
(Development conditions)
Developer temperature: 23 ° C. (Developer management temperature in developer tank)
Developer supply amount: 10 cm 3 / second Development time: 60 seconds Resist: Chemically amplified positive resist Resist film thickness: 1500 mm
Mask rotation speed: 20 rotations / minute
図３は実施例２の実施形態を説明するための鳥瞰図である。レジストが塗布され、且つ電子描画機にてパターン描画されたフォトマスク基板を上記条件にて現像処理を行った。 FIG. 3 is a bird's-eye view for explaining the embodiment of the second embodiment. A photomask substrate coated with a resist and patterned with an electronic drawing machine was developed under the above conditions.
描画データ上同一寸法および同一密度のパターンがフォトマスク基板面内に均一に配置・描画されたレジストパターン寸法のバラツキのレンジが、従来のスプレー現像では７ｎｍに対して、上記条件では２ｎｍと改善が見られ、且つ面内におけるパターン寸法に同心円または非対称といった傾向は見られなかった。 The range of variations in resist pattern dimensions in which patterns with the same dimensions and density on the drawing data are uniformly arranged and drawn on the photomask substrate surface is 7 nm in the conventional spray development, and 2 nm in the above conditions. There was no tendency of concentric circles or asymmetry in the pattern dimensions in the plane.
また、現像ローディング効果による疎密パターン寸法の平均値差が、従来パドル現像で
の６ｎｍに対して、上記条件では２．５ｎｍと改善が見られた。
In addition, the average value difference of the density pattern size due to the development loading effect was improved to 2.5 nm under the above conditions, compared with 6 nm in the conventional paddle development.
本発明の実施形態の一例を下記に示す。
（被現像物）
露光済のレジストが形成されている縦６ｉｎｃｈ（１５２．４ｍｍ）×横６ｉｎｃｈ（１５２．４ｍｍ）×厚さ２．３ｍｍのフォトマスクブランク
（現像装置用ノズルの形状、大きさ）
形状 ：正方形
大きさ ：９ｉｎｃｈ（２２８．６ｍｍ）×９ｉｎｃｈ（２２８．６ｍｍ）
（現像装置用単位ノズルの噴出口の形状、大きさ、構成、現像ノズル上の配置）
形状 ：円形
大きさ ：直径０．１ｍｍ
構成 ：直径０．１ｍｍの円形の噴出口を直径１ｍｍの円周上に等間隔で６個配置
現像ノズル上の配置 ：格子状（正四角形の頂点に等間隔に配置）に配置、各単位ノズル間の間隔２ｍｍ
（現像装置用ノズルと被現像物間の距離）：３ｍｍ
（現像条件）
現像液温度 ：２３℃（現像液タンク内の現像液管理温度）
現像液供給量 ：１０ｃｍ３／秒
現像時間 ：６０秒
（レジスト） ：ＦＥＰ１７１（富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）
（レジスト膜厚） ：２０００Å
An example of an embodiment of the present invention is shown below.
(Development object)
Photomask blank of 6 inches (152.4 mm) long x 6 inches wide (152.4 mm) x 2.3 mm thick in which exposed resist is formed (the shape and size of the nozzle for the developing device)
Shape: Square Size: 9 inch (228.6 mm) × 9 inch (228.6 mm)
(Shape, size, configuration, and arrangement on the developing nozzle of the unit nozzle for the developing device)
Shape: Circular Size: Diameter 0.1mm
Configuration: Six circular outlets with a diameter of 0.1 mm are arranged at equal intervals on the circumference of 1 mm diameter. Arrangement on the developing nozzle: Arranged in a lattice shape (arranged at regular vertexes of a regular square), each unit nozzle 2mm spacing
(Distance between developing device nozzle and workpiece): 3 mm
(Development conditions)
Developer temperature: 23 ° C. (Developer management temperature in developer tank)
Developer supply amount: 10 cm 3 / second Development time: 60 seconds (resist): FEP171 (manufactured by Fuji Film Electronics Materials)
(Resist film thickness): 2000 mm
同一寸法および同一密度のパターンが、フォトマスクブランクの面内に均一に配置された描画データを用いて描画されたレジストパターンの寸法バラツキのレンジが、従来のスプレー現像では７ｎｍだったのに対して、上記の条件で現像した結果、５ｎｍと改善が見られた。 Compared with the conventional spray development, the range of the dimensional variation of the resist pattern in which the pattern of the same size and the same density is drawn using the drawing data arranged uniformly in the surface of the photomask blank is 7 nm. As a result of development under the above conditions, an improvement of 5 nm was observed.
また、現像ローディング効果による疎密パターン寸法の平均値差が、従来のパドル現像では６ｎｍに対して、上記の条件では４ｎｍと改善が見られた。 In addition, the average value difference of the density pattern size due to the development loading effect was improved to 4 nm under the above conditions as compared with 6 nm in the conventional paddle development.
本発明の実施形態の他の例を下記に示す。
（被現像物）
露光済のレジストが形成されている縦６ｉｎｃｈ（１５２．４ｍｍ）×横６ｉｎｃｈ（１５２．４ｍｍ）×厚さ２．３ｍｍのフォトマスクブランク
（現像装置用ノズルの形状、大きさ）
形状：正方形
大きさ：９ｉｎｃｈ（２２８．６ｍｍ）×９ｉｎｃｈ（２２８．６ｍｍ）
（現像装置用単位ノズルの噴出口の形状、大きさ、構成、現像ノズル上の配置）
形状 ：円形
大きさ ：直径０．１ｍｍ
構成 ：直径０．１ｍｍの円形の噴出口を直径１ｍｍの円周上に等間隔で６個配置
配置 ：単位ノズルの列が、単位ノズルの列に配置された各単位ノズル間の間隔の半分だけずらして配置（正三角形の頂点に等間隔に配置）、各単位ノズル間の間隔２ｍｍ
（現像装置用ノズルと被現像物間の距離）：３ｍｍ
（現像条件）
現像液温度 ：２３℃（現像液タンク内の現像液管理温度）
（現像液供給量） ：１０ｃｍ３ ／秒
（現像時間） ：６０秒
（レジスト） ：ＦＥＰ１７１（富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）
（レジスト膜厚） ：２０００Å
Another example of the embodiment of the present invention is shown below.
(Development object)
Photomask blank of 6 inches (152.4 mm) long x 6 inches wide (152.4 mm) x 2.3 mm thick in which exposed resist is formed (the shape and size of the nozzle for the developing device)
Shape: Square Size: 9 inch (228.6 mm) × 9 inch (228.6 mm)
(Shape, size, configuration, and arrangement on the developing nozzle of the unit nozzle for the developing device)
Shape: Circular Size: Diameter 0.1mm
Configuration: Six circular jet nozzles with a diameter of 0.1 mm are arranged at equal intervals on the circumference with a diameter of 1 mm. Arrangement: The unit nozzle row is only half of the interval between the unit nozzles arranged in the unit nozzle row. Arranged by shifting (arranged equidistantly at the vertices of equilateral triangles), 2 mm spacing between unit nozzles
(Distance between developing device nozzle and workpiece): 3 mm
(Development conditions)
Developer temperature: 23 ° C. (Developer management temperature in developer tank)
(Developer supply amount): 10 cm 3 / second (development time): 60 seconds (resist): FEP171 (manufactured by Fuji Film Electronics Materials)
(Resist film thickness): 2000 mm
描画データ上、同一寸法および同一密度のパターンがフォトマスクブランクの面内に均一に配置・描画されたレジストパターン寸法のバラツキのレンジが、従来のスプレー現像では７ｎｍ、実施例１に記載の現像方法では５ｎｍであったのに対して、上記条件では３．５ｎｍと更に改善が見られ、且つ面内の現像によるスジ状のムラは確認されなかった。 The range of variation in resist pattern dimensions in which patterns of the same size and the same density are uniformly arranged and drawn on the surface of the photomask blank on the drawing data is 7 nm in the conventional spray development, and the developing method described in Example 1 Whereas the thickness was 5 nm, further improvement was seen at 3.5 nm under the above conditions, and streaky unevenness due to in-plane development was not confirmed.
また、現像ローディング効果による疎密パターン寸法の平均値差が、従来のパドル現像での６ｎｍに対して、上記条件では４ｎｍと改善が見られた。 In addition, the average value difference of the density pattern size due to the development loading effect was improved to 4 nm under the above conditions, compared with 6 nm in the conventional paddle development.
本発明の実施形態の他の例を下記に示す。
（被現像物）
露光済のレジストが形成されている縦６ｉｎｃｈ（１５２．４ｍｍ）×横６ｉｎｃｈ（１５２．４ｍｍ）×厚さ２．３ｍｍのフォトマスクブランク
（現像装置用ノズルの単位ノズルの形状、大きさ、配置）
形状 ：円形
大きさ ：直径０．１ｍｍ
構成 ：直径０．１ｍｍの円形の噴出口を直径１ｍｍの円周上に等間隔で６個配置
配置 ：単位ノズルの列が、単位ノズルの列に配置された各単位ノズル間の間隔の半分だけずらして配置（正三角形の頂点に等間隔に配置）、各噴出口間の間隔２ｍｍ
（現像装置用ノズルの形状、大きさ）
形状 ：正方形
大きさ ：９ｉｎｃｈ（２２８．６ｍｍ）×９ｉｎｃｈ（２２８．６ｍｍ）
（現像装置用ノズルと被現像物間の距離）：５ｍｍ
（現像条件）
現像液温度 ：２３℃（現像液タンク内の現像液管理温度）
現像液供給量 ：１０ｃｍ３／秒
現像時間 ：６０秒
レジスト ：ＦＥＰ１７１（富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）
レジスト膜厚 ：２０００Å
被現像物回転速度 ：２０回転／分
Another example of the embodiment of the present invention is shown below.
(Development object)
Photomask blank of 6 inches (152.4 mm) long x 6 inches (152.4 mm) wide x 2.3 mm in which exposed resist is formed (shape, size, arrangement of unit nozzles of developing device nozzles)
Shape: Circular Size: Diameter 0.1mm
Configuration: Six circular jet nozzles with a diameter of 0.1 mm are arranged at equal intervals on the circumference with a diameter of 1 mm. Arrangement: The unit nozzle row is only half of the interval between the unit nozzles arranged in the unit nozzle row. Displaced (placed equidistantly at the vertices of an equilateral triangle), 2 mm between each spout
(Developer nozzle shape and size)
Shape: Square Size: 9 inch (228.6 mm) × 9 inch (228.6 mm)
(Distance between developing device nozzle and workpiece): 5 mm
(Development conditions)
Developer temperature: 23 ° C. (Developer management temperature in developer tank)
Developer supply amount: 10 cm 3 / second Development time: 60 seconds Resist: FEP171 (manufactured by Fuji Film Electronics Materials)
Resist film thickness: 2000 mm
Development object rotation speed: 20 rotations / minute
描画データ上同一寸法および同一密度のパターンがフォトマスク基板面内に均一に配置・描画されたレジストパターン寸法のバラツキのレンジが、従来のスプレー現像では７ｎｍ、実施例２記載の現像方法では３．５ｎｍであったのに対して、上記条件では２ｎｍと更に改善が見られ、且つ面内におけるパターン寸法に同心円または非対称といった傾向は見られなかった。 The variation range of the resist pattern size in which patterns of the same size and the same density on the drawing data are uniformly arranged and drawn on the photomask substrate surface is 7 nm in the conventional spray development, and 3. in the developing method described in the second embodiment. Whereas it was 5 nm, further improvement was seen at 2 nm under the above conditions, and there was no tendency of concentric circles or asymmetry in the in-plane pattern dimensions.
また、現像ローディング効果による疎密パターン寸法の平均値差が、従来のパドル現像での６ｎｍに対して、上記条件では２．５ｎｍと更に改善が見られた。 Further, the average value difference of the density pattern size due to the development loading effect was further improved to 2.5 nm under the above conditions, compared with 6 nm in the conventional paddle development.
また実施例３の形態のうち、被現像物の代わりに現像ノズルを回転させてもよい。 In the form of Example 3, the developing nozzle may be rotated instead of the object to be developed.
また実施例３の形態のうち、現像装置用ノズルと被現像物間の距離を１０ｍｍ、且つ単位ノズルから供給される現像液の流量を強めることで、実施例３と同様の効果が得られる。 In the embodiment 3, the same effect as that of the embodiment 3 can be obtained by increasing the distance between the developing device nozzle and the object to be developed by 10 mm and increasing the flow rate of the developer supplied from the unit nozzle.
本発明の実施形態の他の例を下記に示す。
（被現像物）
露光済のレジストが形成されている縦６ｉｎｃｈ（１５２．４ｍｍ）×横６ｉｎｃｈ（１５２．４ｍｍ）×厚さ２．３ｍｍのフォトマスクブランク
（現像装置用ノズルの単位ノズルの形状、大きさ、構成、配置）
形状 ：円形
大きさ ：直径０．１ｍｍ
構成 ：直径０．１ｍｍの円形の噴出口を直径１ｍｍの円周上に等間隔で６個配置
配置 ：正四角形の頂点に等間隔に配置、各単位ノズル間の間隔４ｍｍ
（現像装置用ノズルの形状、大きさ）
形状 ：正方形
大きさ ：９ｉｎｃｈ（２２８．６ｍｍ）×９ｉｎｃｈ（２２８．６ｍｍ）
（現像装置用ノズルと被現像物間の距離）：５ｍｍ
（現像条件）
現像液温度 ：２３℃（現像液タンク内の現像液管理温度）
現像液供給量 ：１０ｃｍ３／秒
現像時間 ：６０秒
レジスト ：ＦＥＰ１７１（富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）
レジスト膜厚 ：２０００Å
被現像物揺動方向 ：横方向
被現像物揺動範囲 ：２ｍｍ（各単位ノズル間の間隔と同等）
Another example of the embodiment of the present invention is shown below.
(Development object)
6 inch (152.4 mm) long by which exposed resist is formed × 6 inch (152.4 mm) wide × 2.3 mm thick photomask blank (shape, size, configuration of unit nozzle of developing device nozzle, Arrangement)
Shape: Circular Size: Diameter 0.1mm
Configuration: Six circular outlets with a diameter of 0.1 mm are arranged at equal intervals on the circumference with a diameter of 1 mm. Arrangement: Arranged at regular intervals at the vertices of a regular square.
(Developer nozzle shape and size)
Shape: Square Size: 9 inch (228.6 mm) × 9 inch (228.6 mm)
(Distance between developing device nozzle and workpiece): 5 mm
(Development conditions)
Developer temperature: 23 ° C. (Developer management temperature in developer tank)
Developer supply amount: 10 cm 3 / second Development time: 60 seconds Resist: FEP171 (manufactured by Fuji Film Electronics Materials)
Resist film thickness: 2000 mm
To-be-developed rocking direction: Horizontal direction To-be-developed rocking range: 2 mm (equivalent to the interval between unit nozzles)
描画データ上同一寸法および同一密度のパターンがフォトマスク基板面内に均一に配置・描画されたレジストパターン寸法のバラツキのレンジが、従来のスプレー現像では７ｎｍ、実施例２記載の現像方法では３．５ｎｍであったのに対して、上記条件では２ｎｍと更に改善が見られた。 The variation range of the resist pattern size in which patterns of the same size and the same density on the drawing data are uniformly arranged and drawn on the photomask substrate surface is 7 nm in the conventional spray development, and 3. in the developing method described in the second embodiment. Compared to 5 nm, the above condition was further improved to 2 nm.
また、現像ローディング効果による疎密パターン寸法の平均値差が、従来パドル現像での６ｎｍに対して、上記条件では３ｎｍと改善が見られた。 Further, the average value difference of the density pattern size due to the development loading effect was improved to 3 nm under the above conditions, compared with 6 nm in the conventional paddle development.
また実施例６の形態のうち、被現像物揺動方向を縦方向、または縦方向および横方向としてもよい。 Further, in the form of Example 6, the developing object swinging direction may be the vertical direction, or the vertical direction and the horizontal direction.
また実施例６の形態のうち、被現像物の代わりに現像ノズルを揺動させてもよい。 In the form of Example 6, the developing nozzle may be swung instead of the object to be developed.
１１…フォトマスク基板
１２…現像ノズル
１３…現像ノズル
１４…フォトマスク基板の回転方向
２１…単位ノズル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Photomask substrate 12 ... Development nozzle 13 ... Development nozzle 14 ... Photomask substrate rotation direction 21 ... Unit nozzle
Claims (6)
現像液の噴出口が被現像物であるフォトマスク基板側の平面に２次元配置されており、
現像液を噴出するための噴出口が集合して形成された単位ノズルが、現像ノズルの被現像物側で、正四角形の頂点に等間隔に配置されていることを特徴とする現像ノズル。 A planar development nozzle used in a resist development process by paddle development in photomask production,
The developer outlet is two-dimensionally arranged on a plane on the photomask substrate side that is the object to be developed .
A developing nozzle characterized in that unit nozzles formed by a collection of jetting outlets for ejecting a developing solution are arranged at regular intervals at the vertices of a regular square on the developing object side of the developing nozzle.
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