JPS6250758A - パタ−ン形成方法 - 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】 ［ｍ要］ 本発明は、レジスト膜が被着されたパターン形成基板を
露光する際に、パターン形成基板に付着する塵埃の悪影
響を防止するために、パターン形成基板にレジスト膜を
被着した直後に、そのパターン形成基板のレジスト膜面
上に、光または電子ビーム透過性の保護１！Ｊ　（通常
のペリクルでもよい）を設けることにより、パターン形
成基板に塵埃が付着することを防止すると共に、露光工
程でも保護膜上に付着した塵埃は、露光の際光の回折の
ため、マスク基板上に写像されないので、塵埃の悪影響
がなく、欠陥の無いパターンを得るものである。

［産業上の利用分野］ 本発明は、パターンの形成方法に係り、特にマスクやウ
ェハ上にパターンを形成する露光工程において、パター
ン形成基板上に保護膜を取りつけてパターンの欠陥をな
（したちのである。

近時、半導体装置の高集積化が進み、半導体装置の製造
工程では、高精度で緻密なサブミクロンのパターニング
が行われている。

このような高精度のパターニングを実現するためには、
マスク製造工程からウニ△の露光にいたるあらゆる製造
工程で、厳密な工程管理が必要であるが、そのなかで防
塵が完全でないために、マスクやマスク基板に塵埃が付
着し、パターンに欠陥が発生する不良もかなり多い。

露光用マスクの製造工程は、　最初に実パターンの１０
倍の寸法であるレチクルを製作し、これをフォトレピー
タによって繰り返し縮小投影露光を行って、マスクマス
クを製作した後、このマスクマスクを使用して、ワーキ
ングマスクを量産し、更にこのワーキングマスクを使用
して半導体ウェハに対する露光処理をすることがなされ
るが、それぞれのマスクを製作する際乃至はウェハへの
投影露光法による露光工程では、マスクにはペリクルを
装着して、防塵対策を行って細心の注意が払われている
が、パターンが形成されるレジスト膜が被着されたマス
ク基板側には、マスク基板表面に付着する塵埃について
は、露光作業室のクリーン度の向上だけであり、マスク
基板に対する積極的な防塵方法がなく、その有効な対策
が要望されている。

［従来の技術］ 第４図は、−例として、従来の露光用マスクを製作する
方法を示す模式要部断面図である。

露光光源１として、例えば水銀ランプがあり、そこから
投射された矢印の光線は、レチクル２とその両側に貼着
したペリクル３．４の保護膜５．６を通過して、光学レ
ンズ７により、１１５または１／ｌＯに縮小され、縮小
されたパターンは基台８上に配置されたマスク基板９の
表面のレジスト膜を露光する。

このように、レチクル２でマスク基板９に露光する工程
では、レチクルの上下面の約３〜４１１１１ｍの高すに
、ペリクルのニトロセルローズの保護膜がを効に機能し
、例えば保護膜上に塵埃が付着しても、その保護膜の位
置における光学的焦点が、マスク基板上に結ぶことがな
く、従って保護膜上に塵埃が存在しても、マスク基板上
に塵埃の像が転写されることがない。

従来、ペリクルをマスクに装着して、マスク上に付着す
る塵埃の悪影響が防止できたが、反面マスク基板上°の
レジスト膜に被着した塵埃については特に塵埃付着防止
の積極的な方策がないため、マスク基板に付着した塵埃
によるパターンの欠陥が屡々発生する。

上記の欠点は、フォトリソグラフィに限らず、マスク基
板を電子ビームにより露光する方法（ＥＢ露光光でも同
様に発生する。

通常ペリクルの構造は、アルミニウム等で製作された高
さが４１〜５ｍｍの円筒の端面に、厚さが０．７　μｍ
程度のニトロセルローズ膜が張架され、マスクとペリク
ルとの間隔は上記の円筒の高さによって決定される。

一般に、マスクにペリクルを使用すると、ペリクル上の
塵埃の大ききが８０μｍ程度であっても、露光されたパ
ターンに欠陥が生じないといわれ、マスク面への異物付
着の保護と、保護膜表面に塵埃が付着しても、マスク基
板に塵埃を転写しないという大きな特徴がある。

第５図は、レチクルに付着する塵埃を保護するために使
用されるペリクルとレチクルの接合を示す断面図であり
、第６図はその平面図である。

レチクル１１があり、その上面と下面にペリクル１２と
ペリクル１３が装着されるが、ペリクルの構造はアルミ
ニウム等で製作されたフレーム１４に、厚みが０．８μ
ｍ程度のニトロセルローズを張架した、透明な保護膜１
５からなり、ペリクルとレチクルとの間隔は、４＋ｗｍ
〜６ｍｍ程度にすることにより、ペリクル上に塵埃が付
着してもマスク基板上のパターンに欠陥が生じない。

また、レチクルとペリクルとの接合部１６は、接着法と
して両面テープが使用されているが、例えば、レチクル
とペリクルを接着した後に、レチクルの表面に塵埃等が
発見されたために、再度レチクルからペリクルを剥離し
て接合しなおす時には、その剥離した部分の洗浄が必要
となる他、一般に保護膜のニトロセルローズ膜が極めて
薄いために、取扱が困難であり、ニトロセルローズ膜が
破損する恐れがあるため、取りつけ方法についても改善
が必要である。

上記のように、レチクルの表面はべりタルによって保護
されているが、パターンが形成されるマスク基板の表面
には、従来特に保護がなされていないことや、ペリクル
とレチクルの接合方法について多くの問題があり、それ
らが原因となって、マスク基板表面にパターン欠陥を発
生するという欠点がある。

［発明が解決しようとする問題点］ 露光用マスクを製作するため、マスク基板を露光する際
に、レジスト膜を被着したマスク基板に保護装置がない
ために、パターニングがなされるマスク基板に塵埃付着
によるパターン欠陥が発生することが問題である。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、上記問題点を解決した半導体装置の製造方法
を提供するもので、その解決の手段は、レジスト膜が被
着されたパターン形成基板（例えばマスク基板やウェハ
等）を露光する際に（電子ビーム露光の場合でも同様で
ある）、パターニングを行うパターン形成基板のレジス
ト膜を被着した側に、所定の間隔で保護膜を設け（通常
のマスク用ペリクルを装着してもよい）、露光をしたも
のであり、パターン形成基板とペリクルとの接合方法も
、両面テープによる方法のほかに、ペリクルの円筒部の
全部又は一部に、磁性体を使用して磁気吸引力を利用し
てペリクルを装着する方法も提案している。

［作用］ 本発明は、パターン形成基板の表面から所定の位置に保
護膜を装着して、パターン形成基板に付着する塵埃の悪
影響を防止するもので、従来がらレチクルやマスクに使
用されているペリクルを、そのままパターン形成基板の
保護装置として利用することが可能であるので、パター
ン形成基板に直接付着する塵埃を排除できると共に、保
護股上に付着した塵埃は、露光光線の回折により、パタ
ーン形成基板への塵埃の転写がなく、欠陥の無いパター
ンを形成することができ、高精度で高集積化された半導
体装置を提供できると共に、ウェハとペリクルの接合方
法も、防塵上の考慮から、ペリクルのフレームを磁性体
にして、磁力により吸引力を利用して接合を行い、容易
な取扱にしたものである。

［実施例］ 第１図は、−例として本発明のマスク基板（半導体基板
としてウェハでもよい）を露光する方法を示す模式要部
断面図である。

露光光源２１として例えば水銀ランプから投射さ、れた
矢印の光線は、ワーキングマスク２２とその両側に貼着
したペリクル２３．２４の保護膜２５．２６を通過して
、光学レンズ２７により１１５または１／１゜に縮小さ
れ、縮小されたパターンは基台２８上に配置されたマス
ク基板２９上に被着されたレジスト膜３０に露光される
。

本発明による、マスク基板用保護装置３１は、通常マス
クに使用されるペリクルと同一でよいが、マスク基板２
９の上方に、約３〜４ｍｍの高さの位置にニトロセルロ
ーズの保護膜３２を形成したものであり、従って、通常
のペリクルと特に異なる構造ではない。

このようにマスク基板の表面に配置された保護装置３１
は、保護膜３２上に塵埃が付着しても、その保護膜の位
置で塵埃に露光光線が投射されても、露光光線がマスク
基板に達する前に、露光光線の回折現象により、塵埃の
転写像が著しく減衰し、マスク基板上に塵埃によるパタ
ーン欠陥を発生することがない。

また、マスク基板と保護装置との接合は、従来の両面テ
ープによる接合に代わり磁石を利用する方法が考慮され
、例えば保護装置の円筒部を磁性体にするか、またはそ
の一部に磁性体を結合することにより容易に実現できる
。

第２図は、ペリクルとマスク基板との接合を示す断面図
である。

マスク基板３５が配置された保護装置３６の、フレーム
３７の材料を、一部または全部を磁性体を使用し、マス
ク基板載置台３８とＳ−Ｎ極が対向するようにすること
によりペリクルとレチクルは簡単に接合される。

第３図は、ペリクルとマスク基板との接合を示す他の実
施例の断面図である。

保護装置４１として、通常のペリクルを使用することを
前提としたもので、そのペリクルのサイズ対応して基板
載置台４２を製作しておき、マスク基板４３を収納して
から、押さえリング４４を嵌入した後、固定金具４５に
よって固定するものであり、この方法によれば通常のペ
リクルを使用して、マスク基板のサイズに関係なく汎用
性のあるマスク基板の保護装置を得ることができる。

このようなレチクルとペリクルとの接合は、接着剤を必
要とせず、極めて容易に接合することができる。

このような製造こうていによって、露光がなされたバク
ーン形成基板は、ペリクルを取り外し、現像を行うが、
露光後は少々の塵埃が被着しても、直ちにパターン欠陥
になることがなく、そのような塵埃は十分に洗浄するこ
とにより除去することができる。

尚、本発明はマスクとウェハ間のミラー、プロジェクシ
ョン、アライナのごとき非接触プリント法のマスクにも
適用が可能であり、その用途は大きい。

［発明の効果〕 以上、詳細に説明したように本発明にるマスク基板に保
護装置を使用することにより、パターン欠陥のない優れ
た半導体素子を形成することができ、効果大なるものが
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の露光用マスクを製作する方法を示す
断面図、 第２図は、本発明のレチクルとペリクルの接合を示す断
面図、 第３図は、本発明のレチクルとペリクルの接合を示す断
面図、 第４図は、従来の露光用マスクを製作する方法を示す断
面図゛、 第５図は、従来のレチクルとペリクルの接合を示す断面
図、 第６図は、従来のレチクルとペリクルの接合を示す平面
図、 図において、 ２１は露光光源、　　　　２２はワーキングマスク２３
．２４はペリクル、　　２５．２６は保護膜、２７は光
学レンズ、　　　２８は基台、２９はマスク基板、　　
　３０はレジスト膜、３１は保護装置、　　　　３２は
保護膜、３５はマスク基板、　　　３６は保護装置、３
７はフレーム、　　　　３８はマスク基板載置台４１は
保護装置、　　　　４２は基板載置台、４３はマスク基
板、　　　４４は押さえリング、４５は固定金具、 をそれぞれ示している。 ４嘴９呵のｌ仁乏匝マスフｅｅ嘔坪７）ルゑ９寥す羨午
面口第１図 ４４名Ｂ耳Ｃす７１し℃マ、２７．ＩＩ−Ｆ反ｖ才シイ
）を零１憧圓第２図 第４トθｇｙ＞”’：リフｌしΣ７７７」１斗＞ｙ！Ｊ
ｊイさを不丁幀丹ｑ第３図 ル露支町７７６類４￥１わし乏り≠す宇旬釘吋西３１１
に第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 レジスト膜（３０）が被着されたパターン形成基板（２
   ９）を露光する際に、 該パターン形成基板（２９）のレジスト膜面上の所定間
   隔位置に、光または電子ビーム透過性の保護膜（３２）
   を設けて露光をすることを特徴とするパターン形成方法
   。