(57)【要約】  【課題】荷電粒子のフォトマスク表面への付着を防止し、コントラストが高いパターン転写とパターン欠陥のないパターン転写が可能な、フォトマスクの使用方法を提供する。  【解決手段】石英基板２１上に遮光材料からなるマスクパターン２２を有し、該マスクパターン側のフォトマスク表面が十分な透過光量を確保できる膜厚の導電膜２３によって被覆され、前記フォトマスク表面の電位に勾配が生じないように構成されたフォトマスク２０において、前記導電膜の電位を電位制御回路２４により外部から制御する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトマスク基板上に遮光材料からなるマスクパターンを有し、該マスクパターン側のフォトマスク表面が十分な透過光量を確保できる膜厚の導電膜によって被覆され、前記フォトマスク表面の電位に勾配が生じないように構成されたフォトマスクにおいて、
前記導電膜の電位を外部から制御することを特徴とするフォトマスクの使用方法。
【請求項２】
フォトマスク基板上に遮光材料からなるマスクパターンを有したフォトマスクにおいて、
前記マスクパターン側のフォトマスク近傍に電極を配し、該電極の電位を外部から制御することを特徴とするフォトマスクの使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置などの製造において、フォトリソグラフィ工程で用いられるフォトマスクの使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種のフォトマスクとしては、図１に示すように、透光性材料である石英基板１１上に遮光性材料からなるマスクパターン１２が形成されたものが知られている。マスクパターン１２は、クロム（Ｃｒ）や酸化クロムなどのクロム系の遮光性材料が、単層で形成され、または積層されることによって形成されたものが一般的である。石英基板１１上は、マスクパターン１２を覆った状態で十分な透過光量を確保できる導電性ポリマー１３によって被覆されている。この導電性ポリマー１３によって、孤立したマスクパターン１２は電気的に孤立することなく同電位となり、静電破壊を防ぐことができる。
【０００３】
一般にフォトマスクを用いた転写操作には紫外光を用いている。この紫外光は分子などの浮遊粒子を電離させ、浮遊粒子は正または負の電荷を帯びた荷電粒子となる。さらに、荷電粒子は静電引力によりフォトマスク面に付着することがある。特に、この荷電粒子がフォトマスク面の透光部領域に付着することにより、透過光量を低下させマスクパターンのコントラストを低下させる、あるいは、転写パターンの欠陥を招くことがある。その結果、マスクパターンの転写に不都合が生ずることとなる。
【０００４】
従って、この問題に対応するため、例えば特許文献１に示すように、従来では以下のような措置を講じている。第１に、フォトマスク取り扱い作業者は、アースバンドや帯電防止シューズ等を着用するなどの帯電防止を行っている。第２に、フォトマスク取扱環境にイオナイザーを配置し、フォトマスクの帯電を防止している。第３に、ペリクルと呼ばれる覆いを使用し、浮遊粒子がフォトマスクに接近するのを防止している。このペリクルとは、フォトマスク表面を外気に対して閉鎖された空間を作るものである。第４に、マスクパターン側全面に導電膜を被覆することにより、マスクパターンを電気的に孤立しないようにし、静電破壊を防止している。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−６１８８４号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、以上の措置を最低限として行っているものの、それでもフォトマスクのパターン面上への荷電粒子の付着による、透光部領域の透過光量の低下や転写パターンの欠陥といった不都合をなくすことができないのが現状である。
【０００７】
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、帯電した浮遊粒子すなわち荷電粒子のフォトマスク表面への付着を防止し、コントラストが高いパターン転写とパターン欠陥のないパターン転写が可能な、フォトマスクの使用方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前記課題を解決するために、次のような手段を採る。なお後述する発明を実施するための最良の形態の説明及び図面で使用した符号を参考のために括弧書きで付記するが、本発明の構成要素は該付記したものには限定されない。
【０００９】
まず請求項１に係る発明は、フォトマスク基板（石英基板２１）上に遮光材料からなるマスクパターン（２２）を有し、該マスクパターン側のフォトマスク表面が十分な透過光量を確保できる膜厚の導電膜（２３）によって被覆され、前記フォトマスク表面の電位に勾配が生じないように構成されたフォトマスク（２０）において、前記導電膜の電位を外部から制御することを特徴とするフォトマスクの使用方法である。
【００１０】
また請求項２に係る発明は、フォトマスク基板（石英基板３１）上に遮光材料からなるマスクパターン（３２）を有したフォトマスク（３０）において、前記マスクパターン側のフォトマスク近傍に電極（３３，３４）を配し、該電極の電位を外部から制御することを特徴とするフォトマスクの使用方法である。
【発明の効果】
【００１１】
まず請求項１に係るフォトマスクの使用方法によれば、導電膜の電位を外部から制御することにより、荷電粒子のフォトマスク表面への付着を防止することができるので、透光部領域の透過光量が低下することなくコントラストが高いパターン転写が可能となると共に、パターン欠陥のないパターン転写が可能となる。
【００１２】
また請求項２に係るフォトマスクの使用方法によれば、フォトマスク近傍に配した電極の電位を外部から制御し、フォトマスク近傍に浮遊する荷電粒子を該電極に静電吸着させることにより、荷電粒子のフォトマスク表面への付着を防止することができるので、透光部領域の透過光量が低下することなくコントラストが高いパターン転写が可能となると共に、パターン欠陥のないパターン転写が可能となる。
【００１３】
従って、これらフォトマスクの使用方法によれば、パターンの転写の際に用いる紫外光により浮遊粒子が荷電粒子となる場合に、その荷電粒子がフォトマスク表面に付着することを効果的に防止することができるので、フォトマスクの品質劣化を防止することができる。その結果、透光部領域の透過光量が低下することなく、コントラストの高い透過光を利用でき、良好な転写パターンを得ることができる。ひいては後工程でのプロセス制御性やプロセス安定性を向上することができる。さらに、シリコンウエハに転写されるパターンに欠陥が発生することを防止でき、良好な転写パターンを得ることができる。ひいては半導体製造上の歩留まりを向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係るフォトマスクの使用方法について説明する。
【００１５】
まず図２及び図３は、本発明に係るフォトマスク２０の使用方法の第１実施形態を示す図である。このフォトマスク２０は、フォトマスク基板である石英基板２１上に遮光材料からなるマスクパターン２２を形成したものである。マスクパターン２２は、クロムなどの遮光材料により形成される。
【００１６】
石英基板２１上におけるマスクパターン２２側のフォトマスク表面には、マスクパターン２２を覆った状態で十分な透過光量を確保できる膜厚の金属からなる導電膜２３が被覆されている。導電膜２３は、自然酸化など膜質の変性による透過光量の経時的変化を避けるため、例えば金や白金などの元素、または、これらの元素を含む合金により形成される。なお導電膜２３は、導電性ポリマーなどの十分な透過光量を確保できる導電性材料により形成されるものであっても良い。
【００１７】
この導電膜２３は、全てのマスクパターン２２を覆うとともに、石英基板２１上の有効領域、すなわち転写時に紫外光が照射される領域をほぼ覆うようにして形成されたもので、この導電膜２３によって、マスクパターン２２側のフォトマスク表面の電位に勾配が生じないように、電気的に同電位面とする。なお導電膜２３は、その形成工程上、石英基板２１のマスクパターン２２側のフォトマスク表面だけでなく、図３に示すように、石英基板２１の裏面に形成されてもかまわない。
【００１８】
そして、このようなフォトマスク２０を使用して、例えばシリコンウエハへのパターン転写を行う際、導電膜２３の電位を電位制御回路２４により外部から制御する。この電位制御回路２４の働きにより、浮遊している荷電粒子がフォトマスク２０上の導電膜２３に付着することを防止することができる。例えば浮遊粒子が紫外光により正の電荷を帯びた荷電粒子となっている場合には、電位制御回路２４により導電膜２３の電位も正にすることで、正の電荷を帯びた荷電粒子のフォトマスク表面への付着を防止することができる。また、導電膜２３が十分な透過光量を確保しているため、コントラストの高い透過光を利用でき、マスクパターン２２がシリコンウエハに正しく転写されることになる。
【００１９】
次に図４は、本発明に係るフォトマスク３０の使用方法の第２実施形態を示す図である。このフォトマスク３０も、フォトマスク基板である石英基板３１上に遮光材料からなるマスクパターン３２を形成したものである。マスクパターン３２は、クロムなどの遮光材料により形成される。
【００２０】
そしてマスクパターン３２側のフォトマスク３０近傍には、電極３３，電極３４が配される。そして、このようなフォトマスク３０を使用して、例えばシリコンウエハへのパターン転写を行う際、電極３３と電極３４の電位を電位制御回路３５により外部から制御する。この電位制御回路３５の働きにより、浮遊している荷電粒子は、電極３３と電極３４に静電吸着させることができる。例えば正の電荷を帯びた荷電粒子は、負の電極に静電吸着させることができ、負の電荷を帯びた荷電粒子は、正の電極に静電吸着させることができる。この作用により、浮遊している荷電粒子がフォトマスク３０上のマスクパターン面に付着することを防止することができ、マスクパターン３２がシリコンウエハに正しく転写されることになる。
【００２１】
以上に説明したフォトマスク２０やフォトマスク３０によれば、浮遊粒子の付着が防止され、シリコンウエハに転写されるパターンに欠陥が発生することを防止できる。従って、フォトマスク２０やフォトマスク３０の品質および生産性を向上し、これに関わるコストを大幅に低減することができる。
【００２２】
なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない限り種々の変更が可能である。例えば、第１実施形態において導電膜２３の形成範囲を、この導電膜２３を介して全てのマスクパターン２２が電気的に導通する、最低限の大きさ・形状に形成してもよい。また第２実施形態において電極の形状、配置位置や配置数を変更してもよい。また前記実施形態ではフォトマスク基板として石英基板を用いたが、他に例えばガラス基板を用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は従来のフォトマスクの形態を示す図である。
【図２】図２は本発明に係るフォトマスクの使用方法の第１実施形態を示す図である。
【図３】図３は本発明に係るフォトマスクの使用方法の第１実施形態の変形例を示す図である。
【図４】図４は本発明に係るフォトマスクの使用方法の第２実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００２４】
１０…フォトマスク
１１…石英基板（フォトマスク基板）
１２…マスクパターン
１３…導電性ポリマー
２０…フォトマスク
２１…石英基板（フォトマスク基板）
２２…マスクパターン
２３…導電膜
２４…電位制御回路
３０…フォトマスク
３１…石英基板（フォトマスク基板）
３２…マスクパターン
３３…電極
３４…電極
３５…電位制御回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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