(57)【要約】【課題】レジスト塗布工程において発生するフリンジ部の幅と高さをより小さくすることが可能なフォトマスクブランクスを提供する。【解決手段】透光性基板１の主表面２と面取り部４との間に、面取り部４の俯角Ｘに対して小さく、俯角Ｙが１０°以上２０°以下になるような傾斜部１１を形成することにより透光性基板１の周縁部３におけるレジスト１３のフリンジ部９の幅Ｗと高さＨを低減することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性基板の主表面に遮光性膜を形成し、前記遮光性膜上にマスク材を塗布して形成されるフォトマスクブランクスにおいて、
前記透光性基板の前記主表面と側面との間に、面取り部が形成され、
前記主表面と前記面取り部との間に、傾斜部が形成され、
前記主表面に対する前記傾斜部の俯角は、前記主表面に対する前記面取り部の俯角より小さくなっていることを特徴とするフォトマスクブランクス。
【請求項２】
前記主表面に対する前記傾斜部の俯角が、１０°以上２０°以下の範囲であることを特徴とする請求項１に記載のフォトマスクブランクス。
【請求項３】
透光性基板の主表面に遮光性膜を形成し、前記遮光性膜上にマスク材を塗布して形成されるフォトマスクブランクスにおいて、
前記透光性基板の前記主表面と側面との間に、傾斜部が形成され、
前記主表面に対する前記傾斜部の俯角が、１０°以上２０°以下の範囲であることを特徴とするフォトマスクブランクス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、フォトマスクブランクスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、半導体デバイス製造等におけるフォトリソグラフィ工程で用いられるフォトマスクを形成するため、フォトマスクブランクスが利用されている。図７（ｂ）に示すように、従来のフォトマスクブランクス１５は、透光性のガラス基板１の主表面２に遮光性膜５を形成し、この遮光性膜５上にマスク材となるレジスト１３を回転塗布して形成されている（例えば、特許文献１，２参照）。また、ガラス基板１の周縁部３が鋭利であるとレジスト１３塗布後の研磨工程などにおいてパーティクルが発生してしまうため、ガラス基板１の主表面２と側面１２との間には、面取り部４が形成されている。
【特許文献１】特開２００４−０５４２８５号公報
【特許文献２】特開２００５−０４３８３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、図７（ｂ）に示すように、上記従来のフォトマスクブランクス１５は、ガラス基板１の主表面２に形成された遮光性膜５上に、マスク材となるレジスト１３を回転塗布させる際、ガラス基板１の主表面２と面取り部４との境界部６に形成される角部７の近傍に、レジスト１３が溜って盛り上がる傾向がある。これにより、角部７の近傍のレジスト１３が基板中央部８に比較して局部的に大きくなり、いわゆる「フリンジ部」９が形成されてしまう。
このため、後のフォトマスク製造工程でフリンジ部９には、露光を複数回行なう等、露光量を上げなければ所望のパターンが形成出来ない等の課題がある。
【０００４】
そこで、この発明は、半導体デバイス製造におけるフォトマスクの要求品質の向上に伴い、フォトマスクブランクスの基板の出来るだけ端部までフォトマスクとしての機能を維持させるために、レジスト塗布工程において発生するフリンジ部の幅と高さをより小さくすることができるフォトマスクブランクスを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、透光性基板の主表面に遮光性膜を形成し、前記遮光性膜上にマスク材を塗布して形成されるフォトマスクブランクスにおいて、前記透光性基板の前記主表面と側面との間に、面取り部が形成され、前記主表面と前記面取り部との間に、傾斜部が形成され、前記主表面に対する前記傾斜部の俯角は、前記主表面に対する前記面取り部の俯角より小さくなっていることを特徴とする。
特に、前記主表面に対する前記傾斜部の俯角が、１０°以上２０°以下の範囲であることが望ましい。
このように構成することで、マスク材塗布時に生じる透光性基板の周縁部でのマスク材の表面張力を、面取り部と主表面の間に傾斜部を形成することにより低減させ、ガラス基板の周縁部におけるフリンジ部を小さくすることができる。これにより、フォトマスク製作時にパターン、バーコード等の管理情報を、フォトマスクブランクスの端部まで正確に転写できる効果がある。
【０００６】
請求項３に記載した発明は、透光性基板の主表面に遮光性膜を形成し、前記遮光性膜上にマスク材を塗布して形成されるフォトマスクブランクスにおいて、前記透光性基板の前記主表面と側面との間に、傾斜部が形成され、前記主表面に対する前記傾斜部の俯角が、１０°以上２０°以下の範囲であることを特徴とする。
このように構成することで、マスク材塗布時に生じる透光性基板の周縁部でのマスク材の表面張力を、面取り部を形成することなく低減させ、より簡易的な構造でガラス基板の周縁部におけるフリンジ部を小さくすることができる。これにより、フォトマスク製作時にパターン、バーコード等の管理情報を、フォトマスクブランクスのさらに端部まで正確に転写できる効果がある。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、マスク材の塗布時に生じる透光性基板の周縁部での表面張力を弱め、ガラス基板の周縁部におけるマスク材のフリンジ部をより小さく抑えることができるため、パターン、バーコード等の管理情報をフォトマスクブランクスの端部まで正確に転写することができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
（第１実施形態）
最初に、この発明の第１実施形態を図１に基づいて説明する。
図１は本発明の第１実施形態におけるフォトマスクブランクス１５の側面図である。
フォトマスクブランクス１５の基板は、主表面２が正方形で合成石英ガラス等の材質からなる透光性のガラス基板１（例えば、６インチフォトマスク基板の場合、一辺が１５２±０．２ｍｍ、板厚が６．３５±０．１ｍｍ）であり、このガラス基板１の主表面２には光の散乱等を考慮して鏡面研磨が施されている。主表面２には金属クロム等からなる遮光性膜５（例えば、厚さ１０５０±８０Å）が成膜されている。遮光性膜５上にはマスク材となる感光性樹脂のレジスト１３と、図示しないレジスト下地反射防止膜（Ｂｏｔｔｏｍ  Ａｎｔｉ  Ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ  Ｃｏａｔｉｎｇ；ＢＡＲＣ）等が、単膜または積層膜として形成されている。これによりレジスト層が形成され、各種フォトリソグラフィ工程によって任意のパターンを転写しうるようになっている。
【０００９】
ガラス基板１の主表面２と周縁部３の間には、主表面２に対する俯角Ｘが２５°以上６０°以下、面取り寸法Ｌが０．３ｍｍ以上０．６ｍｍ以下となるような面取り部４が形成されている。さらに、ガラス基板１の主表面２と面取り部４の間には、前述した面取り部４の俯角Ｘより小さく、主表面２に対する俯角Ｙが１０°以上２０°以下となるような傾斜部１１が形成されている。ここで、傾斜部１１から側面１２に至るまでの表面にも前述した遮光性膜５が形成されており、その膜厚は基板中央部８から側面１２にかけて次第に薄くなっている。また、ガラス基板１の主表面２の境界部６近傍にはレジスト１３が溜って盛り上がり、フリンジ部９が形成されている。
【００１０】
（フォトマスクブランクスの製造方法）
次に、図２，３に基づいて、上述したフォトマスクブランクス１５の製造方法について説明する。
図２はフォトマスクブランクス１５の製造工程を示すフローチャートである。
まず、ガラス基板１を研磨する（砂研磨工程；ステップＳ１０１）。具体的には、前述した合成石英ガラス等の所望の材質でできた透光性のガラス基板１の主表面２を、比較的大きな研磨砥粒を用いてパッド研磨する。さらに、研磨されたガラス基板１は、後述するステップＳ１０５で用いるものと同様の高生分解性中性洗浄剤で洗浄され、研磨砥粒及び研磨残渣が除去される。
【００１１】
次に、面取り部４を加工する（面取り部加工工程；ステップＳ１０２）。具体的には、図３（ａ）に示すように、ガラス基板１の主表面２の周縁部３を、刃の部分に、金属の粉を樹脂で固めて形成されたレジボンド砥石を設けたＮＣフライス装置で加工し、主表面２に対する俯角Ｘが２５°以上６０°以下、面取り寸法Ｌが０．３ｍｍ以上０．６ｍｍ以下となるような面取り部４を加工する。ここで、ガラス基板１の主表面２と面取り部４との境界部６には角部７が形成される。
【００１２】
次に、傾斜部１１を加工する（傾斜部加工工程；ステップＳ１０３）。具体的には、図３（ｂ）に示すように、ステップＳ１０２で用いたものと同様のＮＣフライス装置を用い、前述した角部７を除去して、主表面２に対する俯角Ｙが１０°以上２０°以下となるような傾斜部１１を加工する。
【００１３】
次に、ガラス基板１の周縁部３に鏡面加工を施す（周縁部鏡面加工工程；ステップＳ１０４）。具体的には、ステップＳ１０２及びＳ１０３で加工された面取り部４、傾斜部１１、ならびに側面１２に、研磨砥粒を用いたブラシ研磨を施し、鏡面加工を行なう。加工が終了したガラス基板１には水洗リンス処理が行なわれる。
【００１４】
次に、ガラス基板１の主表面２及び裏面１０に第一研磨を施す（第一研磨工程；ステップＳ１０５）。具体的には、ステップＳ１０１の砂研磨加工工程において残留したキズや歪を取り除くため、比較的小さな研磨砥粒を用いてガラス基板１の主表面２及び裏面１０に研磨を施す。研磨終了後、ガラス基板１は高生分解性中性洗浄剤と、ＰＶＦＭ（ポリビニルホルマール）からなるスポンジを使った擦り洗浄により研磨砥粒及び研磨残渣が除去される。
【００１５】
さらに、ガラス基板１の主表面２及び裏面１０に第二研磨を施す（第二研磨工程；ステップＳ１０６）。具体的には、ステップＳ１０５の第一研磨工程で生じたキズや歪を取り除くため、第一研磨工程より小さな研磨砥粒を用いてガラス基板１の主表面２及び裏面１０に研磨を施す。研磨終了後、ガラス基板１は高生分解中性洗浄剤とスポンジを使った擦り洗浄により研磨砥粒及び研磨残渣が除去される。
【００１６】
次に、ガラス基板１上に遮光性膜５を形成する（遮光性膜形成工程；ステップＳ１０７）。具体的には、図３（ｃ）に示すように、上記工程を完了したガラス基板１の主表面２に金属クロム等からなる遮光性膜５を、スパッタ法や蒸着法等により形成する。
【００１７】
最後に、遮光性膜５上にレジスト１３を塗布する（レジスト塗布工程；ステップＳ１０８）。具体的には、ステップＳ１０７において形成された遮光性膜５上に、マスク材となるレジスト１３を回転塗布法（スピンコート法）等の手段で塗布し、レジスト層を形成する。ここで、レジスト１３塗布の回転速度、レジスト１３の粘度等の諸条件は通常の条件下で塗布するものとする。
以上の工程を経て、フリンジ部９の小さいが小さくすることができ、所望のフォトマスクブランクスが形成される。
【００１８】
（フリンジ寸法の評価）
本願の発明者は、従来のフォトマスクブランクスと、上記工程により製造された本実施形態におけるフォトマスクブランクスのフリンジ幅、及び高さの比較を行なった。
フォトマスクブランクスのガラス基板の寸法は、本実施形態と同様のガラス基板１（例えば、６インチフォトマスク基板の場合、一辺が１５２±０．２ｍｍ、板厚が６．３５±０．１ｍｍ）を用いて比較を行なった。また、図１及び図７（ｂ）に、フリンジ幅Ｗとフリンジ高さＨの定義を図示する。さらに、図６にフリンジ幅Ｗ及び高さＨの各測定位置を示す。比較測定の測定位置として、（２）、（５）、（８）、（１１）はガラス基板の各辺の中心位置であり、（１）、（３）、（４）、（６）、（７）、（９）、（１０）、（１２）はガラス基板の四隅から各辺の中心方向に各々１５ｍｍの位置である。以上の計１２箇所において測定を行なった。
【００１９】
表１に、各測定位置におけるフリンジ幅の評価結果を示す。
【００２０】
【表１】
2008003208.tif 000003
【００２１】
表１に示すように、従来のフォトマスクブランクスにおけるフリンジ幅Ｗは、各辺の中心部（例えば、（２））より端部（例えば、（１），（３））において大きくなっていたが、本実施形態のフォトマスクブランクスにおけるフリンジ幅Ｗは、各辺の端部より中心部において大きくなっている。よって、本実施形態は、各辺の端部におけるフリンジ幅Ｗの低減に効果的である。
そして、本実施形態におけるフォトマスクブランクスのフリンジ幅Ｗは、従来のフォトマスクブランクスに比べ、平均０．４ｍｍ（約３０％）細くなっている。したがって、本実施形態によるフリンジ幅の低減効果が確認された。
【００２２】
次に、表２に各測定位置におけるフリンジ高さＨの評価結果を示す。
【００２３】
【表２】
2008003208.tif 000004
【００２４】
表２において、各辺の一方端部（例えば、（６））から他方端部（例えば、（４））にかけてフリンジ高さＨが高くなっているのは、レジストを回転塗布により形成したことが原因と考えられる。
そして、本実施形態におけるフォトマスクブランクスのフリンジ高さＨは、従来のフォトマスクブランクスに比べ、平均１．３９μｍ（約７４％）低くなっている。したがって、本実施形態によるフリンジ高さの低減効果が確認された。
【００２５】
従来のフォトマスクブランクス１５の形状では、レジスト１３の回転塗布時にガラス基板１に作用する遠心力から生じる応力が角部７で集中し、レジスト１３の分子間の引力が増加するため、表面張力によりフリンジ部９の膜厚が局部的に厚くなってしまっていたと考えられる。これに対して、本実施形態では、ガラス基板１の主表面２と面取り部４とが接する角部７を除去して、俯角Ｙが面取り部４の俯角Ｘに対して小さくなるような傾斜部１１を形成したことにより、レジスト１３の回転塗布時に作用する遠心力から生じる応力集中を分散させることができ、周縁部３におけるフリンジ部９を小さくする効果がある。
また、従来フォトマスク製造工程でフリンジ部９には、露光を複数回行なう等、露光量を上げなければ所望のパターンが形成出来ない等の課題が生じたが、フリンジ部９を小さくすることで、フリンジ部９への露光量を上げなくても所望のパターンを形成でき、パターン、バーコード等の管理情報をフォトマスクブランクス１５の端部まで正確に転写できる効果がある。
【００２６】
さらに、ガラス基板１の主表面２と面取り部４側面１２とが接する角部７を除去し、俯角Ｙが面取り部４の俯角Ｘに対して小さくなるような傾斜部１１を形成したことにより、ガラス基板１を図示しない収納容器に収納する際に角部７が擦れて生じるパーティクルの発生を低減でき、これに伴いフォトマスクの欠陥、歩留まり低下を防止できる効果がある。また、スポンジ、ブラシ等を用いた洗浄時にガラス基板１の角部７が鋭利なために発生していたパーティクルの発生を低減して洗浄効果を向上できるとともに、スポンジ、ブラシ等の寿命を向上させる効果がある。
【００２７】
（第２実施形態）
次に、図４，５に基づいて、この発明の第２実施形態を説明する。なお、上述の第１実施形態の構成と同一部材，同一工程には同一符号を付し説明は省略する。
図１に示す第１実施形態では、ガラス基板１の主表面２と面取り部４との間に傾斜部１１を形成していたが、図５（ｂ）に示された第２実施形態においては、ガラス基板１の主表面２と側面１２との間に直接、傾斜部１１を形成したものである。
【００２８】
図５（ｂ）は、本発明の第２実施形態におけるフォトマスクブランクス１５の側面図である。
図５（ｂ）に示すように、本実施形態のフォトマスクブランクス１５は、ガラス基板１の主表面２と側面１２との間に、主表面２に対する俯角Ｙが１０°以上２０°以下、面取り寸法Ｌが０．３ｍｍ以上０．６ｍｍ以下となるような傾斜部１１が形成されている。ここで、ガラス基板１の主表面２、傾斜部１１およびと側面１２の表面には前述した遮光性膜５が形成されており、その膜厚は基板中央部８から側面１２にかけて次第に薄くなっている。また、ガラス基板１の主表面２の境界部６近傍にはレジスト１３が溜って盛り上がり、フリンジ部９が形成されている。
【００２９】
（第２実施形態におけるフォトマスクブランクスの製造方法）
次に、上述した第２実施形態におけるフォトマスクブランクスの製造方法について説明する。
図４は、第２実施形態におけるフォトマスクブランクスの製造工程を示すフローチャートである。
まず、ガラス基板１を研磨する（砂研磨工程；ステップＳ１０１）。具体的には、本発明の第１実施形態と同様の砂研磨を行なう。次に、砂研磨工程を終了したガラス基板１に、第１実施形態で行なわれた面取り部加工を行なわず、ステップＳ１０３における傾斜部加工工程において図５（ａ）に示すような傾斜部１１を形成する。ここで、加工は第１実施形態と同様のＮＣフライス装置を用いて行ない、傾斜部１１の主表面２に対する俯角Ｙは１０°以上２０°以下となるように形成する。以下、上述した第１実施形態と同様の工程を経て図５（ｂ）に示すような、所望のフォトマスクブランクスを得ることができる。
【００３０】
したがって、本実施形態によれば、フォトマスクブランクスにおけるガラス基板１の主表面２と側面１２の間に面取り部４を形成せずに直接、傾斜部１１を形成することで、マスク材となるレジスト１３塗布時に生じるガラス基板１の周縁部３でのレジスト１３の表面張力を、面取り部４を形成することなく低減させ、より簡易的な構造でガラス基板１の周縁部３におけるフリンジ部９を小さくすることができる。これにより、パターン、バーコード等の管理情報をフォトマスクブランクス１５のさらに端部まで正確に転写できる効果がある。
【００３１】
なお、上記実施形態では寸法が６インチのガラス基板１を用い説明したが、その他様々なサイズのガラス基板にも同様に、ガラス基板の主表面に対する俯角が１０°以上２０°以下になるような傾斜部を形成してレジスト塗布を行なっても、フリンジ部９を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１実施形態におけるフォトマスクブランクスの側面図である。
【図２】本発明の第１実施形態におけるフォトマスクブランクスの製造工程を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第１実施形態におけるフォトマスクブランクスの製造工程を示す側面図である。
【図４】本発明の第２実施形態におけるフォトマスクブランクスの製造工程を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態におけるフォトマスクブランクスの側面図である。
【図６】フリンジ寸法の測定位置の説明図である。
【図７】本発明の従来技術のフォトマスクブランクスの側面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１…ガラス基板（透光性基板）  ２…主表面  ３…周縁部  ４…面取り部  ５…遮光性膜  ７…角部  １１…傾斜部  １２…側面  １３…レジスト（マスク材）  １５…フォトマスクブランクス  Ｘ…面取り部の俯角  Ｙ…傾斜部の俯角
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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