JPH08305002A - フォトマスクブランクスの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 成膜後、保持具から取り外すときに遮光膜が
剥離せず、また透光性基板と遮光膜との間に透明導電膜
を設けることなく電荷の蓄積を防止することができるよ
うにする。 【解決手段】 保持具３０の傾斜支持面４４によって透
光性基板１の各角部１Ａのみを支持する。保持具３０
は、透光性基板１の周縁部に近接対向するマスク面３４
を有する。保持具３０の下方から透光性基板１の主表面
に遮光膜を成膜する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路等
の製造に際して使用されるフォトマスクブランクスの製
造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体素子、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体製
造において、半導体ウエハに微細パターンを転写する際
に使用されるフォトマスクの製造工程としては、通常石
英ガラス等を精密研磨して透光性基板を得る研磨工程、
透光性基板の一主表面にスパッタリング等によってクロ
ム膜（遮光膜）を成膜する成膜工程、クロム膜上にレジ
スト膜をスピンコーティング法等により塗布するレジス
ト塗布工程、所定のパターンを有するマスターマスクを
通して、レジスト膜を選択的に露光する露光工程、露光
されたレジスト膜を所定の現像液で現像し、エッチング
を行い、所定のクロムパターンを得るエッチング工程等
を経て行われる。この場合、成膜工程で得られた基板を
一般にフォトマスクブランクスと呼んでいる。

【０００３】ここで、従来の成膜工程を図１０および図
１２に基づいて更に詳述すると、次のようにして行われ
ていた。先ず、透光性基板１をその対向主表面１０Ａ，
１０Ｂが平行且つ鏡面になるよう精密研磨した後、面取
りを行う。次に、この精密研磨された透光性基板１を保
持具２に装着する。

【０００４】保持具２は、各孔毎に３枚の透光性基板１
を収納し得る４つの長孔３を並設してなる方形のプレー
トで構成され、各長孔３の四隅部５と、長辺側両内壁面
６Ａ，６Ｂの中間にはそれぞれ各透光性基板１の角部下
面を支持する合計８個からなる保持部４Ａ，４Ｂが一体
に設けられている。各保持部４Ａ，４Ｂは平面視三角形
の板厚均一な平板状に形成され、特に長孔３の長辺側両
内壁面６Ａ，６Ｂの中間に設けられた２つの保持部４Ｂ
は長辺側内壁面を三等分する位置に対向して突設され、
隣接する２つの透光性基板１の角部１Ａを共通に支持す
る。

【０００５】透光性基板１が装着されると、保持具２は
スパッタ装置内に設置される。スパッタ装置の内部は真
空排気され、アルゴン等の不活性ガスが封入されてい
る。また、スパッタ装置の内部にはクロムからなるター
ゲットが配設されており、このターゲットと前記保持具
２との間に直流の高電圧を印加すると、これら両者間で
プラズマが生じ、これによりイオン化したアルゴンがタ
ーゲットをスパッタしてクロム粒子７をはじき出す。こ
のクロム粒子７は透光性基板１に向かってはじき出さ
れ、前記透光性基板１の下側になっている一方の主表面
１０Ａに付着することにより所定膜厚のクロム膜８を形
成する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
成膜工程にあっては、治具２の保持部４Ａ，４Ｂによっ
て透光性基板１の一方の主表面１０Ａの各角部１Ａを保
持し、この主表面１０Ａに遮光膜としてのクロム膜８を
形成していた。そのため、図１２に示すように治具２の
保持部４Ａ，４Ｂに密接する角部１Ａを除く主表面１０
Ａ全体にクロム膜８が成膜されるのみならず、長孔３と
透光性基板１との間の隙間ｄ1 （図１１参照）によって
面取り部１１および端面１２の一部にも成膜されてしま
う。しかし、この面取り部１１と端面１２は主表面１０
Ａ，１０Ｂと異なり、半鏡面または粗面の場合が多いの
で、これらの面に付着したクロム膜８は剥離または脱落
し易い。特に、振動、衝撃等を受けて端面１２が長孔３
の内壁面に当接すると容易に剥離し、また次の洗浄工程
で洗浄していると洗浄液の液圧により剥離する。また、
面取り部１１および端面１２が鏡面研磨されていたとし
ても透光性基板１の運搬時にこれらの面を把持するの
で、クロム膜８が剥離したり脱落するおそれがある。そ
して、脱落したクロム膜８が主表面１０Ａ，１０Ｂに付
着すると、電子ビーム描画によるパターン形成工程にお
いて障害物となるため、所望のパターンを形成すること
ができず、歩留りが悪いという問題があった。

【０００７】そこで、このような問題を解決する方法と
して、図１３に示すように透光性基板１の一主表面１０
Ａの全域ではなく、周縁部１４を除く領域のみにクロム
膜８を成膜し、面取り部１１および端面１２にクロム膜
８が付着しないようにしたフォトマスクブランクス１５
が提案されている（例：特開昭５９−３４３７号公報、
実開昭６０−３９０４７号公報）。

【０００８】しかしながら、このようなフォトマスクブ
ランクス１５の製造方法においては、透光性基板の一主
面の周縁部を保持具によって保持しているので、クロム
膜の周縁が保持具に接触してしまう。そのため、透光性
基板を保持具から取り外すとき、クロム膜８が傷ついた
り剥離するという問題があった。

【０００９】また、クロム膜８上にレジスト膜を被覆し
た後、所望のパターンに対応して電子ビームを照射する
ときにも問題を引き起こす。すなわち、主表面１０Ａの
うちクロム膜８が成膜されず非遮光膜部を形成する周縁
部１４の幅Ｗ0 が大きいため、この周縁部１４ａに電荷
が蓄積してフォトマスクブランクス１５を正確にアライ
メントすることができなくなる。故に、このようなフォ
トマスクブランクス１５を作製するときには、クロム膜
８と透光性基板１との間に透明導電膜を設けることによ
り、上記問題を解決する必要があった。したがって、こ
の種のフォトマスクブランクスにおいては製造工程が複
雑になるという問題点があった。

【００１０】本発明は上記した従来の問題点を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、成膜
後保持具から取り外すときに遮光膜が剥離せず、また透
光性基板と遮光膜との間に透明導電膜を設けることなく
電荷の蓄積を防止することができるようにしたフォトマ
スクブランクスの製造方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、透光性基板の対向主表面のうちいずれか一
方の主表面の四つの角部を支持する傾斜支持面と、前記
角部以外の周縁部に近接して対向するマスク面とを備え
たフォトマスクブランクス用保持具の上に前記透光性基
板を載置し、この保持具の下方から遮光膜を付着させる
ことにより、前記透光性基板の前記一方の主表面の前記
角部および周縁部を除く略全域に遮光膜を形成すること
を特徴とする。

【００１２】本発明において、保持具上に透光性基板を
載置すると、角部が傾斜支持面によって支持され、周縁
部がマスク面と近接して対向する。このため、遮光膜は
透光性基板の角部と周縁部には形成されない。また、成
膜された遮光膜の周縁は傾斜支持面とのみ線接触しマス
ク面には接触していないので、透光性基板を保持具から
取り外すとき、遮光膜が剥離したり脱落しない。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の
形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る製
造方法によって製作されたフォトマスクブランクスの平
面図、図２は図１図のII−II線拡大断面図である。な
お、従来技術の欄で示した構成部材等と同一のものにつ
いては同一符号をもって示し、その説明を適宜省略す
る。先ず、本発明による製造方法によって製作されたフ
ォトマスクブランクスについて説明する。フォトマスク
ブランクス２０を形成する透光性基板１は、一辺の長さ
Ｌが１２６．６±０．４ｍｍ、板厚Ｔが２．３±０．１
ｍｍの方形に形成され、周縁には主表面１０Ａ，１０Ｂ
および端面１２に対して４５°の角度を以て傾斜する面
取り部１１が形成されている。面取り部１１の長さｌは
０．４±０．２ｍｍである。このような透光性基板１の
一方の主表面１０Ａには角部および周縁部を除く略全域
に亙って遮光膜部を形成するクロム膜８が被覆されてい
る。非遮光膜部１４の幅、すなわち面取り部１１からク
ロム膜８までの寸法Ｗは１．０ｍｍ以下で、通常０．６
ｍｍ程度とされる。

【００１４】次に、上記構造からなるフォトマスクブラ
ンクス２０を製造する際に使用されるフォトマスクブラ
ンクス用保持具を図３〜図９に基づいて詳細に説明す
る。図３は同保持具の平面図、図４は側面図、図５は図
３のＶ−Ｖ線拡大断面図、図６は図３のＡ部の拡大斜視
図、図７は図６のVII −VII 線断面図、図８は図３のＡ
部の平面図、図９は図３のＢ部の斜視図である。これら
の図において、フォトマスクブランクス用保持具（以
下、保持具と称す）３０は、一辺の長さＬ0 ＝５８７ｍ
ｍ、厚みＴ0 ＝４ｍｍで、四隅部が面取りされた方形の
プレート３１を備えている。プレート３１は、４×３の
マトリックス状に形成された合計１２個の基板用孔３２
を有している。基板用孔３２は全て同一の大きさで、透
光性基板１より若干大きい方形に形成され、その一辺の
長さＬ1 は１２９ｍｍとされる。また、基板用孔３２の
下端側開口端部の内側面には四隅部を除く全周にわたっ
て張出部３３が内側に向かって一体に突設され、その上
面が透光性基板１のマスク面３４を形成している。張出
部３３の突出寸法Ｌ2 は２ｍｍ〜１．８ｍｍとされる。

【００１５】この場合、図３および図９に示すように各
列の基板用孔３２は、リブ３５によってそれぞれ仕切ら
れているが、このリブ３５は前記張出部３３の２倍の幅
（２Ｌ2 ）を有し、その上面が前後に隣接して配置され
る各透光性基板１に対して共通のマスク面３５Ａを形成
している。なお、張出部３３のマスク面３４とリブ３５
のマスク面３５Ａは同一平面を形成する。

【００１６】前記基板用孔３２の四隅部に設けられ透光
性基板１の角部を保持する保持部のうち、前記リブ３５
側隅角部以外の隅角部（図３Ａ部）に設けられる保持部
４０は、図６〜図８に示すように、平面視形状が頂部を
円弧状とされる略二等辺三角形で、断面形状が楔形をな
す板状体に形成されている。また、保持部４０の上面
は、外側端縁部４２よりプレート３１の各辺と４５°の
角度を以て交叉する内側端縁部４３の長手方向中央部４
３ａに向かって徐々に板厚が減少するようすり鉢状に傾
斜する傾斜面（傾斜支持面）４４とされる。傾斜面４４
の傾斜角度Θは２〜３°で、外側端面部４２は前記張出
部３３のマスク面３４より高く、また内側端縁部４３の
最も低い中央部分４３ａにおいても、その高さは前記マ
スク面３４より高いか略等しい。

【００１７】したがって、透光性基板１の各角部１Ａを
保持部４０に載置すると、各角部１Ａは図７に示すよう
に前記外側端縁部４２の上縁と線接触した状態で支持さ
れ、張出部３３および前記リブ３５（図３）との間に適
宜な隙間が設定され、これらのマスク面３４，３５Ａに
よっては支持されることはない。なお、保持部４０の外
側には、透光性基板１の角部１Ａの両端面を支持する支
持壁面４５ａ，４５ｂと、加工逃げ部４６が形成されて
いる。この加工逃げ部４６は支持壁４５ａ，４５ｂ間に
設けられている。また、保持部４０の内側端縁部４３の
両端４３ｂは、張出部３３の側端の幅方向略中央に位置
している。したがって、透光性基板１の端面１２は、前
記保持部４０および前記リブ３５側の隅角部に設けられ
ている保持部５０によって支持される各角部１Ａにおい
て基板用孔３２の内壁面に当接し得るだけで、それ以外
の端面部分は前記基板用孔３２の内壁面に当接すること
がない。

【００１８】前記リブ３５側の隅角部に設けられる前記
保持部５０は、図９に示すように前記保持部４０と略同
様に形成されるもので、平面視形状が頂部を円弧状とさ
れる略二等辺三角形で、断面形状が楔形をなす板状体５
１に形成され、上面がすり鉢状の傾斜面（傾斜支持面）
５２を形成している。

【００１９】リブ３５の上面、すなわちマスク面３５Ａ
の基端部には、隣接して配置される２つの透光性基板１
の干渉を防止する衝立５３が一体に突設されている。基
板用孔３２の内壁面で保持部５０に対応する部分と、前
記衝立５３の側面とは、透光性基板１の角部１Ａの端面
を支持する支持壁面５４、５５を形成している。なお、
その他の構成は前記保持部４０と略同様であるため説明
を省略する。

【００２０】このような構造からなる保持具３０におい
て、透光性基板１を各基板用孔３２に挿入すると、その
角部１Ａが保持部４０および５０の上面外側端縁部４
２，５７に線接触状態で接触して支持され、角部１Ａ付
近の両端面が基板用孔３１の隅角部の支持壁面４５ａ，
４５ｂ，５４および衝立５３の支持壁面５５に当接して
位置決めされる。

【００２１】図５は透光性基板１を基板用孔３２に装着
した状態を示す。この状態において、透光性基板１の下
面と張出部３３のマスク面３４との隙間Δｄは０．２ｍ
ｍ程度とされ、張出部３３によって覆われるマスク寸法
ｌ2 は、Ｌ＝１２６．８ｍｍ、Ｌ2 ＝２ｍｍ、＝０．４
ｍｍとすると、ｌ2 ＝０．５ｍｍ（ｌ2 ＝Ｌ2 −ｌ−ｌ
3 ）となる。但し、ｌ3 は（Ｌ1 −Ｌ）／２である。こ
のマスク寸法ｌ2 はＬの値が最大（１２７ｍｍ）の透光
性基板１においてもたかだか、０．６ｍｍで、１ｍｍを
越すことはない。

【００２２】このような構造からなる保持具３０に透光
性基板１を載置して下方から透光性基板１の一方の主表
面１０Ａにスパッタ装置によってクロムをスパッタし、
クロム膜８を成膜すると、図１および図２に示すように
周縁部を１ｍｍ以下の非遮光膜部１４とするフォトマス
クブランクス２０が得られた。この得られたフォトマス
クブランクス２０の遮光膜８上にレジストを塗布し、し
かる後電子ビーム描画する。この電子ビーム描画する場
合、非遮光膜部１４の幅は最大でも１ｍｍ程度とされる
が、この程度の値であれば非遮光膜部１４に電荷が殆ど
蓄積されず、フォトマスクブランクス２０のアライメン
トに何等悪影響を及ぼすことがないことが確認された。

【００２３】なお、１ｍｍ以上にすると、電荷の蓄積が
生じ、アライメントに悪影響を及ぼすため好ましくな
い。次に、電子ビーム描画を施した後、現像を行い、更
にこの現像済レジストをマスクとしてクロム膜８を選択
的に除去することにより、フォトマスクを得ることがで
きる。

【００２４】このように本発明に係る製造方法は、傾斜
支持面とマスク面を有する特殊な保持具を用いて遮光膜
８を形成することを特徴とするものである。このため、
本発明においては、基板がマスク面３４，３５Ａに接触
せず、傾斜支持面によってのみ支持される。その結果と
して、保持具３０との接触面積をきわめて小さくするこ
とができ、遮光膜８を形成した後、保持具３０から取り
外すときに遮光膜８を傷つけたり遮光膜８が剥離したり
することがない。また、主表面１０Ａの周縁部を所望幅
の非遮光膜部１４とすることができるので、電子ビーム
描画する場合、電荷が蓄積せずフォトマスクブランクス
のアライメントを良好に行うことができる。

【００２５】なお、本実施の形態においては傾斜面４４
を平面に形成したが、凹曲面に形成してもよい。また、
遮光膜８としては酸化クロム膜上にクロム膜を成膜して
なる層構造としてもよい。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るフォト
マスクブランクスの製造方法は、透光性基板の対向主表
面のうちいずれか一方の主表面の四つの角部を支持する
傾斜支持面と、前記角部以外の周縁部に近接して対向す
るマスク面とを備えたフォトマスクブランクス用保持具
の上に前記透光性基板を載置し、この保持具の下方から
遮光膜を付着させることにより、前記透光性基板の前記
一方の主表面の前記角部および周縁部を除く略全域に遮
光膜を形成するようにしたので、保持具との接触面積が
きわめて小さく、遮光膜を形成した後、保持具から取り
外すときに遮光膜が傷ついたり剥離したりすることがな
い。また、透明導電膜を透光性基板と遮光膜部との間に
介設せずとも電子ビーム描画時に電荷の蓄積を生じず、
フォトマスクブランクスのアライメントを良好に行うこ
とができる。また、端面および面取り部にまで遮光膜部
が形成されないため、遮光膜部が脱落するといった恐れ
もない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る製造方法によって製作されたフ
ォトマスクブランクスの平面図である。

【図２】 図１のII−II線拡大断面図である。

【図３】 フォトマスクブランクス用保持具の平面図で
ある。

【図４】 側面図である。

【図５】 図３のＶ−Ｖ線拡大断面図である。

【図６】 図３のＡ部の拡大斜視図である。

【図７】 図６のVII −VII 線断面図である。

【図８】 図３のＡ部の平面図である。

【図９】 図３のＢ部の斜視図である。

【図１０】 従来のフォトマスクブランクス用保持具の
斜視図である。

【図１１】 要部拡大断面図である。

【図１２】 フォトマスクブランクスの平面図である。

【図１３】 従来のフォトマスクブランクスの他の例を
示す図である。

【符号の説明】 １…透光性基板、８…クロム膜（遮光膜）、１０Ａ，１
０Ｂ…主表面、１１…面取り部、１２…端面、１４…周
縁部（非遮光膜部）、１５，２０…フォトマスクブラン
クス、３３…張出部、３４…マスク面、３５…リブ、３
５Ａ…マスク面、４０…保持部、４４…傾斜面、５０…
保持部、５２…傾斜面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透光性基板の対向主表面のうちいずれか
   一方の主表面の四つの角部を支持する傾斜支持面と、前
   記角部以外の周縁部に近接して対向するマスク面とを備
   えたフォトマスクブランクス用保持具の上に前記透光性
   基板を載置し、この保持具の下方から遮光膜を付着させ
   ることにより、前記透光性基板の前記一方の主表面の前
   記角部および周縁部を除く略全域に遮光膜を形成するこ
   とを特徴とするフォトマスクブランクスの製造方法。