JPH02193149A

JPH02193149A - エマルジョンマスク等の欠陥部修正方法

Info

Publication number: JPH02193149A
Application number: JP1013446A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Watanabe; 一生渡辺; Hiroyuki Hashimoto; 弘之橋本
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1989-01-23
Filing date: 1989-01-23
Publication date: 1990-07-30
Anticipated expiration: 2015-06-12
Also published as: JP3050556B2

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）本発明はエマルジョンマスク等の欠陥部の修正方法に係
わり、更に詳しくは半導体素子製造を始めとするフォト
エツチング製品及びフォトエレクトロフォーミング製品
の製造過程のりソゲラフイエ程に用いるフォトマスクの
一種であるエマルジョンマスク、あるいはＬＣＤ、、Ｃ
ＣＤ用カラーフィルターの有機被膜パターン（以下エマ
ルジョンマスク等という）の欠陥部を除去する方法に関
するものである。

（従来の技術）近年ＩＣ及びＬＳＩの高集積化に伴うパターンの微細化
が進み、半導体素子用のパターンはますます高精度化、
高品質化する傾向にあるが、半導体素子以外にも、例え
ばカラーテレビ用シャドウマスク、プリント配線板、各
種表示管用電極、光学測定機の標線等のフォトエツチン
グ製品と撮像管用メツシュ、電子顕微鏡メツシュ、篩い
分は用メツシュ等のフォトエレクトロフォーミング製品
もまた高品質、高精度が要求される。従来の機械的加工
法では到達不可能であった微細・精密加工がフォトファ
ブリケーション技術により可能となったが、この技術で
使用されるフォトマスクは高い画像精度が要求されるも
のである。

このような高い画像精度が要求されるフォトマスクにお
いては、マスク製造工程で発生する微小欠陥部の修正が
必要である。

現在、フォトマスクはその材料によってエマルジョンマ
スクとハードマスクの二種類に分けられ、エマルジョン
マスクはガラス板の表面に高解像力写真乳剤が塗布され
ているものである。

通常エマルジョンマスクの感材として銀塩材料と非銀塩
材料があり、その膜厚は通常２〜６μ程度である。一方
、ハードマスクはガラス板の表面に蒸着、またはスパッ
タリングの方法により遮光性金属薄膜、例えばクロム、
酸化鉄、タンクル等を厚み０．１μ程度に成膜させてな
るものである。

次に、フォトマスク製造において発生する欠陥には、ピ
ンホール、黒点部等があり、ピンポール及び黒点に関す
る修正方法は、フォトマスクの種類により異なるが、黒
点欠陥について具体例をあげ説明すると、ハードマスク
の場合は欠陥部以外をフォトレジスト、又は金属薄膜が
腐食されない物質でマスキングした後、エラチン液で除
去する方法が一般的である。１μ程度の微細な黒点欠陥
部を除去したい場合は、ポジ型レジスト、例えば東京応
化製０ＦＰＲレジストを塗布した後、欠陥部上のレジス
トに水銀ランプ光源を１μ程度に集光させ露光し、現像
処理によって露光部のレジストを除去した後、エツチン
グ液で露光金属薄膜を除去する方法がある。

一方、エマルジョンマスクの場合、乳剤層が厚く金属の
ような適性腐食液が存在しないことから、ハードマスク
の修正方法と異なる。例えば黒点部の修正方法の一つと
して、カッターナイフのような鋭利な先端部分で削り取
る方法が実施されているが、精度の要求されないもの、
又は欠陥部が非欠陥部に接続、又は隣接しないものに限
られ、半導体製造用、又は微細加工用に使用されるフォ
トマスクの場合の修正は不可能となる。この欠点を解消
する目的でＹＡＧレーザを用いた修正方法が提案されて
いる〔特開昭６０１０７３３５　（パターン修正方法）
〕。

（発明が解決しようとする課題）上記のパターン修正方法にあっては、ＹＡＧレーザの波
長１１０６０ｎや、その第２高調波５３０ｎｍのレーザ
ビームでは、微細な欠陥修正が可能でなるものの、除去
加工した周辺部に盛り上がりが生じたり、直線状に除去
できず、凹凸が生じるなどの不都合があった。

ＹＡＧレーザによる除去の場合、周辺部の盛り上がりは
膜厚の５０％程度になり、密着露光を行うような用途で
は密着不良の原因となり、実用上問題があった。また、
除去部の直線性も、パターンの微細化が進む現在では品
質的に問題となるものである。

（課題を解決するための手段）本発明は以上の点に鑑み、除去部の加工仕上がりが良好
となるよう研究した結果、紫外光レーザを光源として用
いることにより、周辺に影響を与えることなく、欠陥部
を除去するようにしたものである。

すなわち、本発明は、ガラス板の表面に高解像力写真乳
剤が塗布された写真乾板に画像が焼付けられたエマルジ
ョンマスク等の欠陥部の除去方法において、除去すべき
欠陥部に対し、アパーチャー及び結像レンズを通して紫
外光レーザビームを照射することにより、欠陥部を除去
している。

（実施例）以下、本発明の方法を図面を参照しながら詳細に説明す
る。

第１図はレーザー光線からのレーザー光を集束用レンズ
でエマルジョンマスクに集束照射する様子を示す図であ
る。

レーザー発振器（１）から取り出した紫外光レーザビー
ム（２）はビームエキスパンダー（３）で拡大され、選
択反射ミラー（４）で紫外光のみが反射され、アパーチ
ャー（５）で欠陥部の形状に応じたビーム像とされた後
、結像Ｌ／７ズ（６）で縮小投影され、エマルジョンマ
スク（７）の銀乳剤面の黒点欠陥部に相当する領域に照
射される。

また参照光ランプ（８）からの白色光は、色フイルタ−
（９）で有色化され、アパーチャー（５）を照射し、ア
パーチャー（５）の開孔形状が結像レンズ（６）により
エマルジョンマスク（７）上に有色像として投影される
。なお、参照光ランプ（８）の前にコンデンサレンズ（
図示せず）を設は照明均一化を行ってもよい。

エマルジョンマスク（７）上のこの状態は、ハーフミラ
−（１０）を介して観察レンズ（１１）がら観察する。

第２図は、アパーチャー（５）、結像レンズ（６）、エ
マルジョンマスク（７）の関係の拡大斜視図である。ア
パーチャー（５）は４枚のブレード（５ａ）、（５ｂ）
、（５ｃ）、（５ｄ）　、がら成り、各ブレードの出し
入れ及び回転が可能となっている。すなわちブレードの
位置を制御することにより、欠陥部の形状に対応したビ
ーム形状が作られることになる。

またブレード（５ａ）〜（５ｄ）の回転は、第３図の矢
印（イ）に示すように、全体を回転させる以外に、矢印
（ロ）に示すように、各ブレードが単独で回転すること
により各種の形状の開孔が得られる。すなわち矩形以外
の台形、三角形等の形状も作成可能となり、光軸に対し
て任意の方向に回転できる。

結像レンズ（６）は、アパーチャー（５）により整形さ
れたビーム像を縮小投影するものである。欠陥部は、１
ｍｍ単位の寸法がら数十μｍ、数μｍ程度の微小な寸法
であり、アパーチャー（５）を拡大寸法で製作し、縮小
投影する形式が装置上有利である。また結像レンズ（６
）は、アパーチャー（５）に照射されるレーザビームの
エネルギー密度をアパーチャー（５）に損傷をあたえな
い程度に弱くし、欠陥部除去に必要なエネルギー密度ま
でレンズによる縮小投影で上げるという目的も有してす
る。

通常、レーザ発振器（１）から出力されるレーザビーム
（２）は、その強度がミーム内において、第４図に示す
ようにビーム（２）の中央部で強度が大で、周辺になる
にしたがい小さ（なっている。この状態のままでは、レ
ーザ照射による加工速度が中央と外周で異なり、均一な
加工が困難となる。このため、ビーム（２）の中央の強
度が均一な部分を選択的に使えるようビームエキスパン
ダー（３）による光学系でビームを拡大している。また
拡大アパーチャーを使用することから、比較的大きな面
積にビームを照射することからもビームエキスパンダー
（３）は使われる。

なお、レーザ発振器（１）から得られるビーム（２）が
比較的大きく、強度分布も極端に悪くなければ、ビーム
エキスパンダー（３）を用いなくとも十分な結果が得ら
れる。

レーザ発振器（１）は、紫外光を発振するレーザとして
エキシマレーザを用いる。エキシマレーザは、使用する
ハロゲンガスの種類により、数種の紫外光発振が可能で
ある。代表的に発振波長は、３０８ｎｍ　（Ｘ　ｅ　Ｃ
４２）、２４８ｎｍ　（Ｋ　ｒ　Ｆ　）、１９８ｎｍ　
（Ａ　ｒ　Ｆ　）の３種であり、ガス交換により、発振
波長の変更ができる。欠陥部除去に使用するレーザ波長
は、これら３種いずれも使用可能であるが、レンズ等光
学系の透過率が、２００ｎｍ程度から悪くなるため、２
４８ｎｍ、または３０８ｎｍが適当である。

欠陥部除去に必要なレーザエネルギーは、照射位置で、
エネルギー密度５〜５０Ｊ／ｃｆｆｌ程度が最適であり
、レーザ発振器（１）のパルスエネルギーは１００〜４
００ｍＪ／パルス程度となる。

以上のことから、実際の欠陥部の除去作業手順は次によ
うになる。参照レンズ（１１）によりエマルジョンマス
ク（７）上ヲ観察シ、エマルジョンマスク（７）上の欠
陥部が視野中央に位置するようエマルジョンマスク（７
）を位置決めする。次に参照光ランプ（８）からの有色
光によって投影されているアパーチャー（５）の開孔形
状を欠陥部の形状に合わせて、アパーチャー（５）のブ
レード（５ａ）〜（５ｄ）の出し入れ及び角度を調整す
る。この状態でレーザ発振器（１）よりレーザビーム（
２）を出力させると、レーザビーム（２）はビームエキ
スパンダー（３）で拡大し、アパーチャー（５）に照射
され、アパーチャー（５）のブレード（５ａ）〜（５ｄ
）による開孔形状に応じたビームが結像レンズ（６）で
縮小され、エマルジョンマスク（７）上の欠陥部に照射
され、欠陥部が破壊除去される。

上記の方法により第６図に示すような画像部（１２）に
つながって存在する黒点欠陥部（１３）の修正を要する
エマルジョンマスク（７）から、第７図に示すように黒
点欠陥部（１３）を除去することができる。なお、第６
図、第７図において（１４）はエマルジョン透明部、（
１５）はガラス基板を示す。また紫外光レーザの使用に
より、可視光では透明に見える突起状の欠陥（膜厚が局
部的に高い）の除去も可能である。

第５図は本発明の他の実施例である。レーザ発振器（１
”）からのビーム（２゛）はビームエキスパンダー（３
”）で拡大され、反射ミラー（４゛）でエマルジョンマ
スク（７゛）の方向へ、向きを変え集光レンズ（１６）
で、レーザビームの中央部のエネルギー強度が比較的均
一な部分を集光し、エマルジョンマスク（７”）に密接
して欠陥部位置に位置決めされて置かれたアパーチャー
（５′）を通して照射される。第１図におけるアパーチ
ャー像を結像させる□方式に較べ、直接アパーチャー（
５’　”）をエマルジョンマスク（７”）に密接させる
ため、レンズ焦点合わせが不要であり、手軽に使用でき
る利点がある。またエマルジョンマスク（７゛）の裏側
から参照光源（８゛）でハーフミラ−（１０’　）を介
してアパーチャ一部（５’）ヲ照射し、観察レンズ（１
１’）でモニターしながら欠陥部の位置決めを行うこと
ができる。

なお、本実施例では、紫外線レーザ光源としてエキシマ
レーザを使用したが、他にＹＡＧレーザの第４高調波（
２６６ｎｍ）や第３高調波（３５５ｎｍ）の使用も可能
であり、紫外線付近のレーザ源であれば形式によらず使
用可能である。

（発明の効果）本発明の方法は、銀塩乳剤乾板を用いた銀塩系のエマル
ジョンマスクのみならず、例えばガラス板の表面にジア
ゾ系感光液（ゼラチンなどのコロイド性物質にジアゾ化
合物を混合した感光液）を塗布してなる非銀塩乳剤乾板
を用い、画像を焼付けて、有機高分子膜からなる画像部
を形成し、該画像部を染色してなる非銀塩系のエマルジ
ョンマスクの修正にも適用でき、ＬＣＤあるいはＣＣＤ
用カラーフィルターの有機被膜パターンの修正にも有用
である。

以上、詳記した通り、本発明の方法によればエマルジョ
ンマスクの黒点欠陥や半透明状欠陥あるいは透明状突起
欠陥部を精度よく除去することができ、欠陥部が非欠陥
部に連続、又は隣接していても、非欠陥部を損なうこと
なく欠陥部の除去が可能である利点を有するものである
。

なお、エキシマレーザは前述した発振波長以外に３５１
ｎｍ　（Ｘ　ｅ　Ｆ　）、２２２ｎｍ　（Ｋ　ｒ　Ｃｊ
２　）、１５７ｎｍ　（Ｆ　ｚ　）があり、これらもレ
ーザ源として使用可能である。また２０Ｏｎｍ付近以下
の波長についてはガラスレンズに変え反射光学系を使用
すれば実現可能である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の方法を実施するための装置にかかるもの
で、第１図はレーザビームにより欠陥部の修正を行って
いる状態の模式図、第２図は、アパーチャーと結像レン
ズとエマルジョンマスクとの関係を示す拡大斜視図、第
３図はアパーチャーのブレードによって形成される各種
の開孔の形状を示す図面、第４図はレーザビームの断面
と、その強度を示す状態図、第５図は第１図とは別の実
施例の模式図、第６図は黒点欠陥部を有するシャドウマ
スクの平面図、第７図は黒点欠陥部を除去したシャドウ
マスクの平面図である。符号　１・・・・・レーザ発振器２・・・・・レーザビーム３・・・・・ビームエキスパンダ４・・・・・選択反射ミラー５・・・・・アパーチャー５ａ〜５ｄ・・・ブレード６・・・・・結像レンズ７・・・・・エマルジョンマスク８・・・・・参照光ランプ９・・・・・色フイルタ− １０・・・・・ハーフミラ− １１・・・・・観察レンズ１２・・・・・画像部１３・・・・・黒点欠陥部１４・・・・・エマルジョン透明部１５・・・・・ガラス基板１６・・・・・集光レンズ第図第図＼第図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）紫外光をエマルジョンマスク等の被対象物の欠陥
部に照射し、その欠陥部を除去することを特徴とするエ
マルジョンマスク等の欠陥部修正方法。
（２）紫外光がエキシマレーザであることを特徴とする
請求項（１）記載のエマルジョンマスク等の欠陥部修正
方法。
（３）レーザ発振器より出力されるレーザ光を拡大し、
これを欠陥部形状に合わせて調整したアパーチャーの開
口に照射してビーム形状を成形し、アパーチャーを透過
したビーム光をレンズ系で投影して欠陥部に照射するこ
とを特徴とする請求項（１）記載のエマルジョンマスク
等の欠陥部修正方法。
（４）レーザ発振器より出力されるレーザ光を拡大し、
ビーム中央のエネルギー密度が比較的均一な部分をレン
ズ系で縮小してエネルギー密度を上げ、エマルジョンマ
スク等の被対象部の欠陥部位置に密接して位置決めされ
た任意開孔形状を有するアパーチャーを通して欠陥部に
照射することを特徴とする請求項（１）記載のエマルジ
ョンマスク等の欠陥部修正方法。