JPH01167758A - ホトマスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体装置の製造において半導体ウェハ（以
下単に「ウェハ」という）の主面にレジストパターンを
形成するためのホトマスクに適用して有効な技術に関す
るものである。

〔従来の技術〕

ホトマスクを用いた露光技術については、たとえば株式
会社工業調査会、昭和６０年１１月２０日発行、「電子
材料１９８５年別冊、超ＬＳＩ製造・試験装置ガイドブ
ック」Ｐ９５〜Ｐ１０２に記載されており、ここでは各
種の露光技術が紹介されている。

本発明者は上記の如き半導体ウェハのレジスト層の露光
工程に用いられるホトマスクについて検討した。なお、
このホトマスクの語には特に注記しない限り、１：１の
等倍露光用のものを初め、所定の縮小露光用のいわゆる
レチクルを含むものとする。

以下は、本発明者によって検討された技術であり、その
概要は次の通りである。

すなわち、投影露光工程では、透明の石英ガラスからな
る基板の主面にクロム（Ｃｒ）等の遮光膜を蒸着した後
、この遮光膜を所定の回路パターンに加工し、さらにこ
の回路パターンをウェハ上のレジスト層に光学的に転写
することにより所定のレジストパターンを形成すること
が知られている。

ところで、上記ホトマスクの製造プロセスでは、まず透
明な基板の主面の全面にわたって遮光膜を蒸着した後に
レジスト材を塗布してレジスト層を形成し、このレジス
ト層上に電子ビーム等の手段で回路パターンの描画を行
い、不用レジスト部分の除去を行った後、エツチングに
より蒸着膜を所定回路パターンに加工し、さらにレジス
ト材を洗浄・除去する処理が行われる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、一般に上記透明基板の表裏面は遮光膜のパタ
ーンニングを行うために平滑面で形成されているが、そ
の端面は加工時の粗面が露出した状態となっている。そ
のため、端面に付着したレジストあるいはクロム等の異
物は該端面から剥離しにくい状態となっていた。特に、
基板の角部の欠けを防止するために端面を面取り構造と
した基板においては、レジスト塗布技術の原理上、核間
取り部にレジスト材が付着せざるを得なかった。

このように端面の面取り部において異物が剥離しにくい
状態で付着してホトマスクの製造工程が進行すると、た
とえば初期の洗浄工程で十分に除去されなかった該端面
の異物が、後の洗浄、あるいはベーパ乾燥工程の際に端
面から剥離してクロムパターン上に再付着し、パターン
不良の原因となる可能性が高かった。

このような現象は、一定の縮小率でウェハ上に同一のパ
ターンニングを行うレチクルにあっては、ウェハの全て
の回路パターンの不良原因ともなるため、ホトマスク上
の汚染防止はウェハの歩留り向上にとって必須の要件と
なっていた。

本発明は、上記問題点に着目してなされたものであり、
その目的は、ホトマスクの異物による汚染を防止してつ
、エバの歩留りを向上させることの可能な技術を提供す
ることにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述右よび添付図面から明らかになるであろう
。

〔問題点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、次の通りである。

すなわち、ホトマスクを構成する透明基板の各端面を鏡
面状に加工したものである。

〔作用〕

上記した手段によれば、ホトマスクの端面に付着された
異物が該端面から剥離しやすい構造であるため、該端面
の異物が初期の洗浄で容易にホトマスク上から除去され
、該異物に起因するホトマスク上のパターンの汚染を有
効に防止できる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例であるレチクル（ホトマスク
）の端面近傍を示す断面図、第２図はその変形例を示す
断面図、第３図は上記レチクル全体を示す斜視図である
。

本実施例のホトマスクは、いわゆるレチクル１であり、
基板２　〈透明基板〉の主面に形成された回路パターン
を図示されないウェハ上に、たとえば１：１０の縮小率
で転写するためのものである。

上記基板２は、たとえば石英ガラス等で構成されており
、該基板２の一生面にはクロム（Ｃｒ）の蒸着によって
形成された遮光膜３を所定形状に加工した回路パターン
３ａが形成されてふり、その周囲には全領域としてのレ
フト部４が形成されている。以上の点については、従来
のレチクル構造とほぼ同様であるが、本実施例において
は、第１図に示されるように、基板の端面において面取
り加工が施されており、かつ核間取り部５を含む全ての
端面に鏡面加工がなされている。上記構造のレチクルｌ
は、たとえば下記の工程を経て得られるものである。

すなわち、まず、基板２を構成する石英ガラスを四角形
状の板状に切断した後、該切断端面の角部をそれぞれ斜
め方向に切削して面取りを行う。

次に該基板２の表面および裏面に対して研磨材等を用い
た研出処理を施し、それぞれ鏡面状に加工する。このと
き、該基板２の表裏面に傷等の損傷が発生するとパター
ン転写時の転写不良となるため、該鏡面加工には高い精
度が要求される。

次に、上記と同様の手段を用いて端面すなわち面取りｎ
５の鏡面加工を行う。なお端面の鏡面加工においては、
該端面に付着された異物の剥離を容易にすることを目的
としているため、必ずしも上記で述べた表裏面の鏡面加
工と同様の精度を必要とするものではない。

以上のようにして得られた基板２の一面に、蒸着あるい
はスパッタリング等の手法を用いてクロムの遮光膜３が
形成される。該遮光膜３は回路パターンとなる部分のほ
ぼ全面に被着される。次に、上記遮光膜３上にポリマー
等からなるレジスト６が塗布され、レジスト層６ａが形
成される。このようなレジスト層６ａは、たとえば回転
状態とした上記基板２の中心部分に溶融状態のレジスト
液を所定量滴下し、回転の遠心力によって該レジスト液
を基板２の全面に均一に塗布することが可能である。こ
のような回転遠心力を利用したレジスト６の被着により
、レジスト材の一部は゛上記基板・の端面にまで及び、
特に面取り部５にまで被着された状態となる。

上記のようにして形成されたレジスト層６ａ上に対して
、所定波長の電子線が所定形状に沿って照射される。こ
の電子線の照射にともない、照射部分のレジスト層６ａ
の特性が化学的に変化する。

次に、上記化学変化を生じている部分のレジスト６を化
学的に除去しする。第１図はこのようにして、レジスト
６が部分的に除去された状態を示している。

このようにして、所定部位のレジスト６が除去されてそ
の下層に位置する遮光膜３の表面が所定形状に露出状態
となる。さらに、こ露出部分に化学的エツチングを施し
て遮光膜３による所定の回路パターンが形成される。

最後に、不用となったレジスト６あるいは遮光膜３の一
部を基板２上から除去して、第３図に示すようなレチク
ル１を得る。

このレジスト６等の除去に際しては、図示されない回転
構造のスポンジブラシ等を用いて、ブラッシングおよび
洗浄が繰り返されるが、本実施例によれば、上記のよう
に基板２の端面に面取り部５が形成され、かつ波面取り
部５が鏡面状に加工されているため、基板２の表面に付
着されたレジスト６とともに、端面上のレジスト６右よ
び遮光膜３の一部も初期の洗浄工程で容易に洗い落とさ
れる。そのため、端面に付着されていたレジスト６等の
異物が後のベーパ乾燥工程等において、遮光膜３による
回路パターン面に再付着することが有効に防止される。

第２図は、本実施例の変形例を示したものであり、基板
の端面における面取りを弯曲状に施したものである。端
面の面取り部５ａをこのように弯曲構造とすることによ
り、基板２の端部のチッピング等の損傷をさらに防止で
きるとともに、端部全体が弯曲形状であるため、端部に
付着した異物の残着をさらに防止できる。

このように、本実施例によれば以下の効果を得ることが
できる。

（１）、レチクル１を構成する基板２の端面を面取り構
造とし、波面取り部５を鏡面加工することによって、端
面に付着したレチクル等の異物の剥離を容易にし、初期
の洗浄において該異物の除去がより完全に可能となるた
め、異物の再付着によるレチクルｌ上の回路パターンの
汚染が防止される。

（２）、基板２の端面を弯曲の面取り構造とすることに
よって、基板２の端部におけるチッピング等の損傷を防
止できる。

（３）、上記（２）により、チッピングに起因するチッ
ピング破片が原因となる回路パターンの汚染を防止でき
る。

（４）、上記（２）により、基板２の端面を弯曲の面取
り構造とすることにより、端部における異物の残着をさ
らに防止できる。

（５）、上記（Ｌ）〜（４）により、レチクル１の汚染
を防止して、ウェハへの回路パターンの転写精度を高め
ることができるため、ウェハの歩留りを向上させること
ができる。

以上本発明者によってなされた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で種々変更可能
であることはいうまでもない。たとえば、ホトマスクと
してのレチクルの製造については上記実施例に記載され
た工程のみに限られない。また上記ホトマスク構造とし
ては、回路パターンの上面においてペリクル保護を施し
たものであってもよい。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその利用分野である、いわゆる縮小露光用のレチクル
に適用した場合について説明したが、これに限定される
ものではなく、１：１の等信置光に用いられるホトマス
クであってもよい。

〔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
。

すなわち、ホトマスクを構成する透明基板の各端面を鏡
面状に加工することによって、ホトマスクの端面に付着
された異物が該端面から剥離しやすい構造となり、該端
面に残着した異物の回路パターンへの再付着を防止でき
、ウェハへの転写精度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるホトマスクとしてのレ
チクルの端面近傍を示す断面図、第２図は上記実施例の
変形例を示す断面図、第３図は上記実施例のレチクル全
体を示す斜視図である。 １・・・レチクル（ホトマスク）、２・・・基板、３・
・・遮光膜、３ａ・・・回路パターン、４・・・レフト
部、５，５ａ・・・面取り部、６・・・レジスト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、透明体からなる基板の主面上に遮光膜からなる回路
   パターンが形成されたホトマスクであって、上記基板の
   各端面が鏡面状に加工されていることを特徴とするホト
   マスク。 ２、上記端面が鏡面状の面取り加工を施されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のホトマスク。 ３、上記面取り加工が上記基板の端部を弯曲状に加工形
   成されたものであることを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項記載のホトマスク。 ４、上記ホトマスクが半導体ウェハの主面に回路パター
   ンを転写する縮小投影露光用のレチクルであることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載のホトマ
   スク。