(57)【要約】【解決手段】レジスト膜が積層されたフォトマスクブランク基板を製造する工程において、該基板をレジスト膜が空気と接する状態で取扱う方法であって、塩基性ガス濃度がＮＨ４＋濃度基準で３ｐｐｂ以下、かつ酸性ガス濃度がＳＯ４２−基準で３ｐｐｂ以下の空気雰囲気下で取扱うことを特徴とするフォトマスクブランク基板の取扱方法、及びレジスト膜が積層されたフォトマスクブランク基板を保管する方法であって、塩基性ガス濃度がＮＨ４＋濃度基準で３ｐｐｂ以下、かつ酸性ガス濃度がＳＯ４２−基準で３ｐｐｂ以下の空気雰囲気下で保管することを特徴とするフォトマスクブランク基板の保管方法。【効果】本発明によれば、レジスト膜の経時変化が少なく解像度の高いフォトマスクブランク基板を提供することができ、これにより高精度な微細パターンを有するフォトマスクを製造することができる。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
レジスト膜が積層されたフォトマスクブランク基板を製造する工程において、該基板をレジスト膜が空気と接する状態で取扱う方法であって、塩基性ガス濃度がＮＨ４＋濃度基準で３ｐｐｂ以下、かつ酸性ガス濃度がＳＯ４２−基準で３ｐｐｂ以下の空気雰囲気下で取扱うことを特徴とするフォトマスクブランク基板の取扱方法。
【請求項２】
上記工程が、フォトマスクブランクにレジスト膜を成膜する工程であることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
上記工程が、レジスト膜が積層されたフォトマスクブランク基板を保管容器に収納する工程であることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
レジスト膜が積層されたフォトマスクブランク基板を保管する方法であって、塩基性ガス濃度がＮＨ４＋濃度基準で３ｐｐｂ以下、かつ酸性ガス濃度がＳＯ４２−基準で３ｐｐｂ以下の空気雰囲気下で保管することを特徴とするフォトマスクブランク基板の保管方法。
【請求項５】
上記空気が、大気を塩基ケミカルフィルター及び酸ケミカルフィルターを通過させることにより塩基性ガス濃度及び酸性ガス濃度を低減したものであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
上記レジスト膜が、電子線描画レジスト膜であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体集積回路の製造などに用いられるレジスト膜が積層されたフォトマスクブランク基板を製造する工程におけるレジスト膜が積層されたフォトマスクブランク基板の取扱方法、及びレジスト膜が積層されたフォトマスクブランク基板の保管方法に関し、特に、レジスト膜が空気と接する状態で取扱う場合や保管する場合において、レジスト膜の経時変化を引き起こさず、レジスト膜の解像度を低下させることがない取扱方法及び保管方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体集積回路の製造をはじめとして、広範囲な用途に用いられているフォトマスクは、基本的には透光性基板上にクロムを主成分とする遮光膜やモリブデン及びシリコンを主成分とする位相シフト膜などを所定のパターンに形成したものである。近年では半導体集積回路の高集積化などの市場要求に伴ってパターンの微細化が急速に進んできており、このパターンの微細化に伴いパターン形成のために用いるレジストの露光方法も、従来のｉ線描画から電子線描画に変わりつつある。
【０００３】
しかし、この電子線描画露光用のレジスト剤は高感度である代わりに、外気中の極めて微量の塩基性ガスや酸性ガスの影響を受けて劣化し、解像度が低下し易いという性質を有している。そのためレジスト膜が積層されたフォトマスクブランク基板を製造する各工程でレジスト膜が空気と接する状態で取扱う際、例えば、レジストを成膜する際や、その後保管容器へ収納する際に、またレジスト膜が積層されたフォトマスクブランク基板を保管する際に、外気中の塩基性ガスや酸性ガスにより経時劣化してフォトマスクブランクの解像度が低下するという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、レジスト膜が積層されたフォトマスクブランク基板を製造する工程において、基板のレジスト膜が空気と接する状態で取扱う場合やレジスト膜が積層されたフォトマスクブランク基板を保管する場合において、レジスト膜の経時変化を引き起こさず、フォトマスクブランクの解像度を低下させることがない取扱方法及び保管方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】
本発明者は、上記問題を解決するため鋭意検討を重ねた結果、レジスト膜が積層されたフォトマスクブランク基板を製造する各工程で、基板をレジスト膜が空気と接する状態で取扱う際、特に、フォトマスクブランクにレジストを塗布する工程又はレジスト膜が積層されたフォトマスクブランク基板を保管容器に収納する工程において、レジスト膜が積層されたフォトマスクブランク基板を、塩基性ガス濃度をＮＨ４＋濃度基準で３ｐｐｂ以下、かつ酸性ガス濃度をＳＯ４２−基準で３ｐｐｂ以下に低減した空気雰囲気下で取扱えば、外気中の塩基性ガスや酸性ガスにより経時劣化してフォトマスクブランクの解像度が低下することを防止できることを知見した。
【０００６】
また、レジスト膜が積層されたフォトマスクブランク基板を保管する際に、塩基性ガス濃度をＮＨ４＋濃度基準で３ｐｐｂ以下、かつ酸性ガス濃度をＳＯ４２−基準で３ｐｐｂ以下に低減した空気雰囲気下で保管すれば、外気中の塩基性ガスや酸性ガスにより経時劣化してフォトマスクブランクの解像度が低下することを防止できることを知見し、本発明をなすに至った。
【０００７】
従って、本発明は、以下のフォトマスクブランク基板の取扱方法及び保管方法を提供する。
請求項１：
レジスト膜が積層されたフォトマスクブランク基板を製造する工程において、該基板をレジスト膜が空気と接する状態で取扱う方法であって、塩基性ガス濃度がＮＨ４＋濃度基準で３ｐｐｂ以下、かつ酸性ガス濃度がＳＯ４２−基準で３ｐｐｂ以下の空気雰囲気下で取扱うことを特徴とするフォトマスクブランク基板の取扱方法。
請求項２：
上記工程が、フォトマスクブランクにレジスト膜を成膜する工程であることを特徴とする請求項１記載の方法。
請求項３：
上記工程が、レジスト膜が積層されたフォトマスクブランク基板を保管容器に収納する工程であることを特徴とする請求項１記載の方法。
請求項４：
レジスト膜が積層されたフォトマスクブランク基板を保管する方法であって、塩基性ガス濃度がＮＨ４＋濃度基準で３ｐｐｂ以下、かつ酸性ガス濃度がＳＯ４２−基準で３ｐｐｂ以下の空気雰囲気下で保管することを特徴とするフォトマスクブランク基板の保管方法。
請求項５：
上記空気が、大気を塩基ケミカルフィルター及び酸ケミカルフィルターを通過させることにより塩基性ガス濃度及び酸性ガス濃度を低減したものであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の方法。
請求項６：
上記レジスト膜が、電子線描画レジスト膜であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の方法。
【０００８】
本発明によれば、レジスト膜を積層したフォトマスクブランク基板のレジスト膜の劣化を防止することができ、特にその実用上の使用期限内（例えば３０日以内）における使用に際して実質的に影響を与えない程度に抑えることができる。
【０００９】
以下、本発明について更に詳しく説明する。
本発明の第１発明であるフォトマスクブランク基板の取扱方法は、レジスト膜が積層されたフォトマスクブランク基板を製造する工程において、基板をレジスト膜が空気と接する状態で取扱う際に、塩基性ガス濃度がＮＨ４＋濃度基準で３ｐｐｂ以下、かつ酸性ガス濃度がＳＯ４２−基準で３ｐｐｂ以下の空気雰囲気下で取扱うものである。
【００１０】
レジスト膜が積層されたフォトマスクブランク基板は、クロムを主成分とする遮光膜、モリブデン及びシリコンを主成分とする位相シフト膜などを成膜したフォトマスクブランクに、遮光膜や位相シフト膜をパターンニングするためにレジスト膜を積層したものである。また、この第１発明において対象となる工程は、レジスト膜が積層されたフォトマスクブランク基板をそのレジスト膜が空気と直接接触する状態で取扱う全ての工程が対象となる。レジスト膜が積層されたフォトマスクブランク基板は、例えば、図１に示されるような工程により製造されるが、この場合、レジストの塗布（レジスト膜の成膜）工程、基板の保管容器への収納工程が対象となる。
【００１１】
この第１発明においては、上記した工程において、レジスト膜が積層されたフォトマスクブランクを空気雰囲気下で取扱う際、即ち、レジスト膜と空気とが直接接触する状態で取扱う際の空気中の塩基性ガス濃度をＮＨ４＋濃度基準で３ｐｐｂ以下、かつ酸性ガス濃度をＳＯ４２−基準で３ｐｐｂ以下とする。
【００１２】
また、本発明の第２発明であるフォトマスクブランク基板の保管方法は、レジスト膜が積層されたフォトマスクブランク基板を保管する際に、塩基性ガス濃度がＮＨ４＋濃度基準で３ｐｐｂ以下、かつ酸性ガス濃度がＳＯ４２−基準で３ｐｐｂ以下の空気雰囲気下で保管するものである。
【００１３】
この第２発明においては、保管中レジスト膜と直接接触する空気中の塩基性ガス濃度をＮＨ４＋濃度基準で３ｐｐｂ以下、かつ酸性ガス濃度をＳＯ４２−基準で３ｐｐｂ以下とする。
【００１４】
上記第１及び第２発明において、ＮＨ４＋濃度基準の塩基性ガス濃度とは、空気中のアンモニアガス、低級有機アミンガスなどの塩基性ガスの濃度をＮＨ４＋イオンを標準物質として算出した濃度であり、例えば、湿式法により空気中の塩基性ガス成分を吸収させた水溶液をイオンクロマトグラフィーで分析することにより測定が可能である。また、ＳＯ４２−基準の酸性ガス濃度とは、空気中の塩化水素等のハロゲン化水素ガス、亜硫酸ガス等の硫黄酸化物ガス、二酸化窒素等の窒素酸化物ガスなどの酸性ガスの濃度をＳＯ４２−イオンを標準物質として算出した値であり、湿式法により空気中の酸性ガス成分を吸収させた水溶液をイオンクロマトグラフィーで分析することにより測定が可能である。
【００１５】
また、上記第１及び第２発明において、その空気中の塩基性ガス濃度をＮＨ４＋濃度基準で３ｐｐｂ以下、かつ酸性ガス濃度をＳＯ４２−基準で３ｐｐｂ以下とする方法としては、大気を塩基ケミカルフィルター及び酸ケミカルフィルターを通過させることにより塩基性ガス濃度及び酸性ガス濃度を低減する方法が挙げられる。
【００１６】
この場合、塩基ケミカルフィルターにより塩基性ガス成分が、酸ケミカルフィルターにより酸性ガス成分が各々のフィルター中の吸着剤に吸着されて除去される。ケミカルフィルターとしては、例えば、不繊布等の基材に塩基性ガス成分又は酸性ガス成分を吸着する吸着剤を担持した構造のフィルターが挙げられ、塩基ケミカルフィルターの吸着剤としては、活性炭、無機塩を添着した無機鉱物など、酸ケミカルフィルターの吸着剤としては、活性炭、アミノケイ酸金属塩鉱物などが挙げられる。
【００１７】
また、上記塩基ケミカルフィルター及び酸ケミカルフィルターはパーティクルを発生することがあるので、これら塩基ケミカルフィルター及び酸ケミカルフィルターの後段に、ウルパ（ＵＬＰＡ）フィルターを用いてパーティクルを除去することが好ましい。
【００１８】
なお、本発明の方法は、電子線描画レジスト膜が積層されたフォトマスクブランクを取扱う場合又は保管する場合に好適である。特に、化学増幅型ポジレジスト、化学増幅型ネガレジスト等の化学増幅型レジストを用いて形成したレジスト膜が、塩基性ガスや酸性ガスの影響を特に受けやすいため、このようなレジスト膜が積層されたフォトマスクブランクを取扱う場合又は保管する場合に効果的である。
【００１９】
以下、図面を参照して本発明をより具体的に説明する。
図２は、本発明のフォトマスクブランク基板の取扱方法を適用して、レジスト膜が積層されたフォトマスクブランク基板を移送して保管容器に収容する方法を説明する図であり、基板の処理室１を示している。
【００２０】
この処理室１の上部には上層から順に、塩基ケミカルフィルター２１、酸ケミカルフィルター２２、ウルパフィルター２３が設けられており、これらフィルター層２の下方に設けられたファン３によって、外気取込口５１から外気を取込み、取込んだ空気をこれらフィルターで塩基性ガス及び酸性ガスを吸着し、パーティクルを濾過することにより、作業空間１１中の空気中の塩基性ガス濃度をＮＨ４＋濃度基準で３ｐｐｂ以下、酸性ガス濃度をＳＯ４２−基準で３ｐｐｂ以下とし、清浄化された空気が、作業空間１１中に風速約０．３ｍ／ｓｅｃのダウンフローで導入されるようになっている。また、作業空間１１を通過した空気は、網状の底板４を通して排出口５２から排出される。
【００２１】
作業空間１１には、基板移送機６が設けられており、これにより、レジスト膜の成膜工程からコンテナｄに載せて運ばれてきたレジスト膜が積層されたフォトマスクブランク基板ａを、保管容器（出荷容器）ｂに入れ換える作業が行われる。また、基板ａを収容した保管容器ｂには、蓋開閉機７により蓋ｃが被せられて密閉される。
【００２２】
従って、レジスト膜が積層されたフォトマスクブランク基板は、塩基性ガス濃度がＮＨ４＋濃度基準で３ｐｐｂ以下、酸性ガス濃度がＳＯ４２−基準で３ｐｐｂ以下の空気雰囲気下で保管容器に収納され、密閉される。この場合、その密閉された容器中の空気中の塩基性ガス及び酸性ガス濃度は、上記処理室中と同様の状態であるため、保管容器ごと大気下に取り出しても、レジスト膜が積層されたフォトマスクブランク基板と接する空気中の塩基性ガス濃度をＮＨ４＋濃度基準で３ｐｐｂ以下、かつ酸性ガス濃度をＳＯ４２−基準で３ｐｐｂ以下として保管することができる。
【００２３】
なお、この場合、処理室内でレジスト膜が積層されたフォトマスクブランク基板を保管容器に収容する場合を例に挙げて説明したが、上記処理室をレジストの塗布（レジスト膜の成膜）工程の処理室として用いれば、同様に、レジスト膜と直接接触する空気中の塩基性ガス濃度をＮＨ４＋濃度基準で３ｐｐｂ以下、かつ酸性ガス濃度をＳＯ４２−基準で３ｐｐｂ以下の雰囲気下でレジスト膜を成膜することができる。
【００２４】
【実施例】
以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるものではない。
【００２５】
［実施例１］
１５２ｍｍ×１５２ｍｍ×６．３５ｍｍの石英ガラス基板にクロム膜を主成分とする遮光膜（膜厚７００Å）を成膜してフォトマスクブランクを得、次いで、図２示すような処理室内で、作業空間中の空気中の塩基性ガス濃度をＮＨ４＋濃度基準で２ｐｐｂ、酸性ガス濃度をＳＯ４２−基準で１ｐｐｂとして、電子線描画レジスト（化学増幅型ポジレジスト）をレジスト塗布機により４０００Åの厚さに塗布して、レジスト膜が積層されたフォトマスクブランク基板を得、これをコンテナに積載した。
【００２６】
続いて、処理室内でコンテナに積載したレジスト膜が積層されたフォトマスクブランク基板を出荷用の保管容器に収納し、蓋開閉機により蓋をして密封し、処理室から取り出した。更に、基板を収容容器中で１５日間又は３０日間保存し、レジストに電子線で線幅１μｍのライン＆スペースパターンを描画して遮光膜をパターニングし、得られたパターンの線幅を評価した。結果を図３に示す。保管されていた基板は、経時劣化が少なく、保管せずに製造直後にパターニングしたものと同等の解像度を有するものであった。
【００２７】
［比較例１］
処理室に塩基ケミカルフィルターを設置せず、作業空間中の空気中の塩基性ガス濃度がＮＨ４＋濃度基準で８ｐｐｂであったこと以外は、実施例１と同様の方法でレジスト膜が積層されたフォトマスクブランク基板を得、保管容器に密閉した。これを実施例１と同様にして保管し、パターンの線幅を評価した。結果を図３に示す。保管されていた基板は、実施例１に比べ経時劣化が激しく、解像度が低下していた。
【００２８】
［比較例２］
処理室に酸ケミカルフィルターを設置せず、作業空間中の空気中の酸性ガス濃度がＳＯ４２−基準で６ｐｐｂであったこと以外は、実施例１と同様の方法でレジスト膜が積層されたフォトマスクブランク基板を得、保管容器に密閉した。これを実施例１と同様にして保管し、パターンの線幅を評価した。結果を図３に示す。保管されていた基板は、実施例１に比べ経時劣化が激しく、解像度が低下していた。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、レジスト膜の経時変化が少なく解像度の高いフォトマスクブランク基板を提供することができ、これにより高精度な微細パターンを有するフォトマスクを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】レジスト膜を積層したフォトマスクブランクの製造工程の例を示すフロー図である。
【図２】本発明のフォトマスクブランク基板の取扱方法を適用して、レジスト膜が積層されたフォトマスクブランク基板を移送して保管容器に収納する方法を説明する図である。
【図３】実施例及び比較例において得られたフォトマスクブランクのレジスト膜の経時変化（得られたパターンの線幅の変化）を示す図である。
【符号の説明】
１  処理室
２  フィルター層
２１  塩基ケミカルフィルター
２２  酸ケミカルフィルター
２３  ウルパフィルター
ａ  基板
ｂ  保管容器
ｃ  蓋
【図１】
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【図２】
2004325537.tif 000003
【図３】
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