(57)【要約】      （修正有）【課題】レジスト膜をスタティックな現像方式で現像したときに発生する異物付着を解決し、スタティックな現像方式の利点を活かしつつ、異物の少ないフォトマスク製造方法を提供する。【解決手段】基板１に形成したレジスト膜３に露光処理を施した後、レジスト膜３に静置状態で現像液を付与することで露光部分を現像液中に溶解させるレジスト膜の現像方法において、現像のための溶解中に、基板１、異物７を帯電させることにより、電気的な反発作用によって異物７を脱離、付着を防ぐ。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に形成したレジスト膜に露光処理を施した後に、レジスト膜上に静置状態で現像液を付与することで露光部分を上記現像液中に溶解させるレジスト膜の現像方法において、
上記現像のための溶解中に、上記レジスト膜、及びそのレジスト膜に付着している付着異物を、同符号の電荷で帯電させることを特徴とするレジスト膜の現像方法。
【請求項２】
上記基板に電荷を印加することで、上記レジスト膜及び上記付着異物を同符号に帯電させることを特徴とする請求項１に記載したレジスト膜の現像方法。
【請求項３】
上記基板に電圧を印加することで電荷を印加すると共に基板の電圧を測定し、測定した基板の電圧に基づき当該基板に印加する電圧をフィードバック制御することを特徴とする請求項２に記載したレジスト膜の現像方法。
【請求項４】
基板とレジスト膜との間にＣｒからなる遮光膜を備える場合、
上記基板への印加電圧を０Ｖ以下−０．８Ｖ以上の範囲内に調整することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載したレジスト膜の現像方法。
【請求項５】
フォトマスク製造工程における露光後のレジスト膜の現像方法に、上記請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載した現像方法を採用することと特徴とするレジスト膜の現像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体デバイスやＤＶＤ等の記録デバイス、カラーフィルタなどの製造において用いられるフォトマスク製造工程における露光後のレジスト膜の現像技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造プロセスなど微細加工が要求されるパターンの形成には、光学的にパターンを転写する方法（フォトリソグラフィー）が用いられている。このフォトリソグラフィーでは、ステッパー等の露光装置を用い、原版となるフォトマスクに光を照射することにより、フォトマスクのパターンを対象物（ウェハなど）上に転写している。
フォトマスクはパターン転写の原版であるため、高い寸法精度と位置精度が求められる。また、原版であるため、欠陥があるとそれが毎回転写されてしまうため、欠陥がひとつも許されないという厳しいスペックがある。
【０００３】
フォトマスク作製のパターニングにおいては、その精度の高さと解像性の高さから、電子線描画機によるパターニングが主となっている。
フォトマスク作製のパターニング後における現像工程においては、従来、欠陥への配慮からスプレー方式による現像方法が主流であった。しかし、この方式は面内の寸法均一性に劣る点や、物理的衝撃による微細パターンの倒壊という欠点があり、近年、スプレー以外のスタティックな現像方式（現像液に静置する現像方式）が取り入れられている（Ｐｒｏｃ．  ｏｆ  ＳＰＩＥ，  ｖｏｌ．５４４６，  ｐ．１１８（２００４）を参照）。
【０００４】
スタティックな現像方式は、スプレー方式の現像に比べ、ＣＤ均一性が向上したり、物理的衝撃が小さく出来るため、パターン倒壊が改善する。反面、液の置換効率が大きく低下してしまうという欠点がある。
またスタティックな現像方式は、半導体デバイス作製では一般に用いられている現像方式であるが、フォトマスクに関しては、まだ導入されてから時期が浅く、いくつかの問題も発生している。
【０００５】
フォトマスク作製用の電子線レジスト膜では、半導体デバイス作製に用いられるフォトレジスト膜に比べて溶解速度が低いことから、パターン粗密差に起因する現像ローディングの発生が報告されている（Ｐｒｏｃ．  ｏｆ  ＳＰＩＥ，  ｖｏｌ．７３７９，  ｐｐ．  ７３７９０Ｂ  （２００９）を参照）。
このような現像ローディングへの対策として、スタティックな中でも液の置換を多くしたり、また、現像液に電界をかけ、イオンを引き込んだりする方法が考案されている（特許文献１及び２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６３−３４１７号公報
【特許文献２】特開平４−１５４１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、上記のようにスタティックな現像方式では、溶解性が低いことから溶解物の凝集による異物発生が懸念されており、また、物理的衝撃が小さいことからレジスト膜に対する異物の除去能力が低いという問題がある。この現像時の異物はフォトマスクの欠陥に直接繋がるものであり、重大な問題となってしまう。
しかし、上記特許文献１及び２に記載の方法は異物除去効果を狙ったものではなかった。
【０００８】
そこで本発明は、レジスト膜をスタティックな現像方式で現像したときに発生してしまう異物付着の問題を解決するためになされたものであり、スタティックな現像方式の利点を活かしつつ、且つ異物の少ないフォトマスク製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明のうち請求項１に記載した発明は、基板に形成したレジスト膜に露光処理を施した後に、レジスト膜上に静置状態で現像液を付与することで露光部分を上記現像液中に溶解させるレジスト膜の現像方法において、
上記現像のための溶解中に、上記レジスト膜、及びそのレジスト膜に付着している付着異物を、同符号の電荷で帯電させることを特徴とするものである。
【００１０】
次に、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した構成に対し、上記基板に電荷を印加することで、上記レジスト膜及び上記付着異物を同符号に帯電させることを特徴とするものである。
次に、請求項３に記載した発明は、請求項２に記載した構成に対し、上記基板に電圧を印加することで電荷を印加すると共に基板の電圧を測定し、測定した基板の電圧に基づき当該基板に印加する電圧をフィードバック制御することを特徴とするものである。
【００１１】
次に、請求項４に記載した発明は、請求項２又は請求項３に記載した構成に対し、
基板とレジスト膜との間にＣｒからなる遮光膜を備える場合、
上記基板への印加電圧を０Ｖ以下−０．８Ｖ以上の範囲内に調整することを特徴とするものである。
次に、請求項５に記載した発明は、フォトマスク製造工程における露光後のレジスト膜の現像方法に、上記請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載した現像方法を採用することと特徴とするレジスト膜の現像方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、レジスト膜及び付着異物を同電荷に帯電させることで、電荷の反発力によって、付着異物がレジスト膜から脱離しやすくなると共に再付着しにくくなる。
このように、フォトマスク製造工程等におけるレジスト膜現像時に、物理的な衝撃を与えることなく、異物を除去出来る。
また、基板に直接、電荷を印加することにより、電荷の制御、監視が高精度且つ容易である。
【００１３】
また、電圧制御範囲を０〜−０．８Ｖ内に制御することにより、水の電気分解、及びＣｒの溶出を防止出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】通常のレジストパターン形成工程図であって、（ａ）は描画、（ｂ）は現像序盤、（ｃ）は現像中盤、（ｄ）は現像終盤、（ｅ）は乾燥後を示す。
【図２】本発明に基づく実施形態に係る、現像時における電荷印加の方法を示す図である。
【図３】本発明に基づく実施形態に係る電荷印加後の現像状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明に係る実施形態について図面を参照しつつ説明する。
本実施形態では、レジスト膜としてポジレジストを例にして説明するが、ネガレジストであってもよい。
最初に、図１を参照して、フォトマスク製造工程における、レジストパターン形成のための通常の露光及び現像工程について説明する。
【００１６】
ここで、本実施形態の例では、図１（ａ）のように、基板１の上にＣｒ等の遮光膜２が形成され、その上にレジスト膜３が形成されている場合で説明する。
まず、レジストパターン形成のための通常の露光及び現像工程においては、図１（ａ）のように、電子線やレーザー描画機により露光を行う。
図１（ａ）中、符号５はレジスト膜感光部を示す。そして、符号４が露光を示す。
【００１７】
次に、図１（ｂ）のように現像液６をスタティックに塗布する。スタティックとは、静置状態で現像液６がレジスト膜３表面に付着している状態である。なお、静置状態には、多少の振動などが現像液６などに付与されて言える状態も含む。
すると、図１（ｃ）のように露光部５が溶解していく。このレジスト膜３の溶解物（異物７）はレジスト膜の溶解による現像液活性度の低下などによって凝集や再析出が起こると考えられ、その一部の異物７はレジスト膜３へ付着してしまい、付着異物７ａになると考えられる（図１（ｄ）、（ｅ）参照）。
【００１８】
この現象は特に現像速度の遅い、電子線用のレジスト膜３で顕著にみられる現象である。これに対し、スプレー現像方式のような物理的インパクトによる対策も考えられるが、寸法均一性の悪化や物理的インパクトによるパターンの倒壊などを引き起こすため、別の解決法が必要である。
ここで、物理的インパクトの少ない、本発明におけるスタティックな現像方式とは、スプレー以外の現像方式であり、ディップ式、パドル式などが該当する。
【００１９】
（本実施形態の現像）
以上のようなことに鑑み、本実施形態では、図２に示すように、基板１を直接帯電させることによってレジスト膜３、及びそこに付着している異物７（付着異物７ａ）を同符号の電荷である、負に帯電させる。帯電させることにより、付着異物７ａには負の電荷がチャージされ、図３のように、レジスト膜３及び基板１の負の電荷と、付着異物７ａの負の電荷の反発作用によって、レジスト膜３から付着異物７ａを脱離させることが出来る。
【００２０】
負に帯電した付着異物７ａは、負に帯電している基板１及びレジスト膜３の面へは電荷の反発作用により付着しずらくなり、付着異物７ａの再付着を防止することが出来る。
すなわち、本実施形態では、図１に示す従来の現像工程において、図１（ｂ）のように現像液６をスタティックに塗布する工程の後に、図２のように、基板１を直接帯電させた状態で露光部５の溶解を実施する。
【００２１】
上記基板１を帯電させる方法としては、図２に示すとおり、例えば針状のプローブを電極８として直接基板１へ接触させ、そのプローブを介して電圧印加機にて電荷を付与することで実施する。
ここで、基板１の帯電方法としては他にも絶縁性の液体との摩擦によって基板１を帯電させることも可能であるが、この方法では帯電量が成り行きとなってしまい、精密な制御は不可能である。
【００２２】
上記基板１に電圧を印加する際に、基板電圧を測定することにより、実際の基板１の帯電状態を把握し、基板電圧を目標とする印加電圧となるように、印加電圧をフィードバック制御しても良い。このように、精密に電圧制御しても良い。
ここで、上記図２では、基板１とレジスト膜３の間に形成した、Ｃｒからなる遮光膜２を基板１への電圧印加のための接点としている。Ｃｒは、その導電性の高さから瞬時に等電位面を形成でき、基板１全体の電荷均一性を確保することが出来る。また、この段階で導電性のＣｒ膜は基板１一面を覆っているため、パターン間の放電現象は無視することが出来、１ｕｍ以下の微細なパターンのマスクに於いても適用することが出来る。
【００２３】
電圧印加によっては、基板１であるＣｒの溶出、水の電気分解が起こってしまう。Ｃｒの溶出が起こった場合、遮光膜２が薄くなってしまうことを意味し、遮光性の不足や寸法異常などの不良を引き起こしてしまう。水の電気分解が起こった場合、発生した水素や酸素の気泡による現像不良、リンス不良を引き起こしてしまうという問題がある。
これらの現象を回避するため、クロムの電位ｐＨ図を参照して、設定電圧を０以下−０．８Ｖ以上の範囲に規定することとする。
【００２４】
現像液６中のｐＨにおいては、−０．８Ｖより絶対値が大きい負の電圧が掛かると水の電気分解が起こり始め、水素ガスが発生してしまう。一方、０Ｖを越える正の電圧が掛かると、６価のＣｒが安定となり、ＣｒＯ２−となってＣｒが溶出してしまう。このため、設定電圧を０以下−０．８Ｖ以上の範囲に規定する。
レジスト膜３の下地がＣｒ以外の場合も同様に、電位ｐＨ図を参照し、制御電圧範囲を規定することにより、膜の溶出や水の電気分解を抑止することが出来る。
【００２５】
ここで、上記電圧印加は、現像始め、途中、終盤のいずれの段階で開始してもよく、溶解物が多く存在するであろう現像終盤まで続けることが望ましい。特に、現像液６からリンスへ以降する段階ではｐＨショックにより再析出物が出易く、基板１を帯電させておくことによる付着防止が期待出来る。また、リンス工程序盤では引き続きｐＨの低下が起こっており、溶解物が析出し易く、帯電させておく必要がある。
【実施例】
【００２６】
Ｃｒ遮光膜２付き６インチＱｚ基板１を準備し、この基板１に電子線用ネガ型化学増幅レジスト膜３（ＦＥＮ２７０／富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ）を３００ｎｍ厚コートし、電子線描画装置にてパターンを描画する。５０ｋｅＶ描画機におけるドーズ量を８μＣ／ｃｍ2とし、近接効果補正など、適当な補正を入れる。このときのパターン寸法は任意であり、微細なパターンが入っていても構わない。
【００２７】
露光後は３０分以内にＰＥＢ（Ｐｏｓｔ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ  Ｂａｋｅ）を行い、次いで２３℃のアルカリ現像液６（テトラメチルアンモニウムヒドロキサイド、２．３８％）により現像を行い、レジストパターンを形成する。このときの現像方式は、レジストパターンへのインパクトの小さいスタティックな方式とし、現像時間は９０秒とする。
レジスト溶解物が増える現像中盤から、基板１のＣｒ部へ接触させたプローブを通じて電圧を印加することにより、基板１を帯電させる。印加電圧は−０．７Ｖとした。
【００２８】
これにより基板１に付着していた異物７を脱離させることが出来る。脱離させた異物７を基板１外へ放出するため、現像液６の置換を行う。
現像からリンス工程へ移行する際にはｐＨショック対策として、弱現像段階を経る。弱現像段階では現像液６とリンス液の比率を１：１とし、１５秒間の弱現像を行う。
次にリンス工程として、１０００ｍｌ／ｍｉｎにてリンス液を吐出しながら、基板１をリンスし、その後、１５００ｒｐｍにて乾燥を行い、現像の終了とする。
【００２９】
電圧印加は弱現像及びリンス工程の序盤まで行い、リンス中盤で電圧印加を終了する。
以降、ドライエッチ、洗浄などの工程を経て、マスクが完成する。
【符号の説明】
【００３０】
１     基板
２     遮光膜
３     レジスト膜
５     露光部
６     現像液
７     異物
７ａ   付着異物
８     電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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