(57)【要約】【課題】マイクロリソグラフィ加工処理において使用する基板へ処理される層のエッジ部分の除去方法を提供する。【解決手段】レーザビームを処理層のエッジ部分上へ結像することによりエッジ部分をレーザビームによって蒸発させて除去する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザビーム（７）をエッジ部分（４）上へ結像することにより前記エッジ部分（４）がレーザビーム（７）によって蒸発され除去されることを特徴とする、マイクロリソグラフィ加工処理において使用する基板（２）へ適用された層（３）のエッジ部分（４）の除去方法。
【請求項２】
前記レーザビームが結像手段（８）によって前記エッジ部分上へ点あるいは線形状に集束されることを特徴とする請求項１項記載の方法。
【請求項３】
前記レーザビーム（７）が基板表面上へ本質的に垂直方向に入射するような方式で前記エッジ部分へレーザビーム（７）が結像されることを特徴とする請求項１項記載の方法。
【請求項４】
前記レーザビーム（７）が、基板表面の平面上へ本質的に平行な方向へ入射しかつ基板のエッジ上へ接線に沿って入射するような方式で前記エッジ部分へレーザビーム（７）が結像されることを特徴とする請求項１項記載の方法。
【請求項５】
前記エッジ部分（４）の蒸着破片及び粒子が前記エッジ部分の近傍に配置された減圧装置あるいは吹き付け装置によって除去されることを特徴とする請求項１項記載の方法。
【請求項６】
前記基板がほぼ円形であり、前記層がフォトレジストのコーティングから成ることを特徴とする請求項１項記載の方法。
【請求項７】
前記レーザビーム（７）が前記エッジ部分（４）を除去するために前記エッジ部分を走査するのと同時に、前記レーザビーム（７）又は前記基板（４）が相互に他方に対して移動されることを特徴とする請求項１項記載の方法。
【請求項８】
前記エッジ部分（４）または試験対象域のほぼ全体が除去されるように前記レーザビームのパラメータを適合させあるいは調整するため、前記レーザビームによって除去されるエッジ部分または前記エッジ部分に対する方法と殆ど同一方法でコーティングされる試験対象域（１３）が光学的に走査されることを特徴とする請求項１項記載の方法。
【請求項９】
除去対象エッジ部分（４）以外の基板（２）部分上への前記レーザビームの結像が窓手段（１２）によって防止されることを特徴とする請求項１項記載の方法。
【請求項１０】
基板へ層が適用され、前記適用層のエッジ部分（４）が前記エッジ部分（４）上へレーザビーム（７）を結像して前記レーザビーム（７）による蒸発作用によって前記エッジ部分を除去することを特徴とする、マイクロリソグラフィ加工処理において使用する、特にフォトレジスト層等の層を備えた基板（２）のコーティング方法。
【請求項１１】
レーザビーム（７）を放射するレーザ光源と、基板（２）のエッジ部分（４）上へ前記レーザビームを結像する結像手段（８）を含み、前記レーザ光源がレーザビーム（７）の蒸発作用によって前記エッジ部分（４）を除去するようになっていることを特徴とする、マイクロリソグラフィ加工処理において使用される基板（２）へ適用される層（３）のエッジ部分（４）の除去装置。
【請求項１２】
前記結像手段（８）がレーザビームを前記エッジ部分上へ点または線の形状で集束するように構成されていることを特徴とする請求項１１項記載の装置。
【請求項１３】
レーザビーム（７）が本質的に垂直方向に前記基板表面上へ入射する方式で前記結像手段（８）が前記エッジ部分上へレーザビーム（７）を結像するように構成されていることを特徴とする請求項１１項記載の装置。
【請求項１４】
基板表面の平面上へレーザビーム（７）が本質的に平行方向入射しかつ前記基板のエッジ上へ接線に沿って前記レーザビームが入射する方式で前記エッジ部分上へレーザビーム（７）が結像されるように構成されていることを特徴とする請求項１１項記載の装置。
【請求項１５】
減圧処理または吹き付けによってエッジ部分（４）から蒸着された前記層の破片及び粒子を除去するため、前記エッジ部分（４）の近傍に減圧装置（９）あるいは吹き付け装置が配置されていることを特徴とする請求項１１項記載の装置。
【請求項１６】
ほぼ円形状を呈しかつその上にスピンコーティングによってフォトレジスト層が処理されている基板を保持するための保持手段（５）がさらに備えられていることを特徴とする請求項１１項記載の装置。
【請求項１７】
エッジ部分を除去するためレーザビーム（７）が前記エッジ部分を走査するのと同時に、前記レーザビーム（７）又は基板（４）が相互に他方に対して移動されるように構成されていることを特徴とする請求項１１項記載の装置。
【請求項１８】
エッジ部分（４）あるいは試験対象域の殆ど全体が除去されるようにレーザビームのパラメータを前記エッジ部分に対する方法と殆ど同一方法で適合させあるいは調整するため、前記エッジ部分に対する方法と殆ど同一方法によってコーティングされているレーザビームによって除去された前記エッジ部分または前記試験対象域（１３）のいずれかを光学的に走査する光走査手段をさらに備えることを特徴とする請求項１１項記載の装置。
【請求項１９】
除去対象であるエッジ部分以外の基板（２）の部分上へレーザビームが結像されることを防止する窓手段（１２）がさらに備えられていることを特徴とする請求項１１項記載の装置。
【請求項２０】
前記基板へ層（３）を処理するコーティング装置、
レーザビーム（７）を放射し、前記エッジ部分（４）を前記レーザビーム（７）によって蒸発させて除去するようになっているレーザ光源、及び
前記基板（２）の前記エッジ部分（４）上へ前記レーザビームを結像する結像手段（８）から構成される、マイクロリソグラフィ加工処理において使用する基板（２）への前記層（３）のコーティング装置。
【請求項２１】
マイクロリソグラフィ加工処理において使用する、層（３）でコーティングされた基板であって、前記層のエッジ部分（４）がレーザビーム（７）を前記エッジ部分（４）上へ結像させて前記エッジ部分（４）を蒸発させることによって除去されることを特徴とする前記基板。
【請求項２２】
前記層が難溶性フォトレジストから成ることを特徴とする請求項２１項記載の基板。
【請求項２３】
前記エッジ部分（４）がほぼ一様に除去され、前記エッジ部分（４）の前面に除去対象層がほぼ無いことを特徴とする請求項２２項記載の基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願はドイツ特許出願１０３１８６８１．６号を基礎とするパリ条約に規定された優先権主張に基づく。尚、基礎となるドイツ特許出願は参照に供するため本願出願書類中に含められている。
【０００２】
本発明は基板に適用された層のエッジ部分の除去方法及び除去装置、及び基板のコーティング、特にフォトレジスト層をコーティングする方法及び装置に関する。本発明はさらに本発明に従ってエッジ部分が除去された層、特にマイクロリソグラフィ加工処理において用いるフォトレジスト層が、適用された基板にも関する。
【背景技術】
【０００３】
例えばウェハー、マスクブランク、フォトマスクあるいはＬＣＤディスプレイに用いる基板等の基板のコーティングにおいては、基板の周縁部分及びエッジ部分にもコーティングが施される。しかし、減圧保持装置等の操作器具との接触の結果として基板を汚染させる可能性がある磨耗が容易に起こるため、かかる部分にコーティングが為されることは好ましくない。マイクロエレクトロニクス構造物の集積密度の増大化を考慮すれば、上記の問題点はますます重大になっている。そのため、上記構造物の周縁部分及び／またはエッジ部分からコーティングを除去する試みが為されている。
【０００４】
厚味の増したエッジ部分あるいは「エッジビード」が、スピンコーティングによって半導体ウェハーをフォトレジストでコーティングする際に形成されることは知られている。スピンコーティングの実施中にフォトレジスト液滴を急速に回転しているウェハー回転軸の近接部位へ処理すると、液滴は遠心力によって放射状に放散される。前記エッジビードはかかる状況において形成される。ウェハーのエッジへ適用される保持または把持媒体によって該ウェハーが適所に保持される後続の処理行程において、前記厚味の増したエッジビードは前記フォトレジスト層中で圧力を誘発し、この圧力が後続する露光におけるエラーへと導く可能性がある。従って、前記エッジビードを除去すべく先行技術において種々方法が提案されてきた。
エッジビードはガルバァーニ電気コーティング法によっても発生する。導電性金属コーティングは物理的蒸着等の蒸着によってしばしば出発層あるいは種層として処理され、次いでその上に金属コーティングがガルバァーニ電気によって処理される。蒸着速度は基板のエッジ部分でしばしば速くなるため、基板全域に及ぶ電流密度の相違や機械的歪みを生ずる可能性がある。
【０００５】
この種のエッジビードを選択的手法で除去するため、従来技術ではエッジ部分へ適当な溶媒またはエッチング媒体を選択して処理している。米国特許５，９５２，０５０号には、溶媒を選択してノズルを用いてエッジへスプレーする方法が開示されている。次いでエッジ部分から溶解したフォトレジストは減圧接続を介した減圧によって除去される。米国特許５，３６２，６０８号にはウェハーエッジ部分の溶解に用いられる溶媒及び方法が開示されている。
米国特許４，８７５，９８９号には化学薬品を選択して除去対象であるエッジ部分をリング状に処理するウェハーの加工処理装置が開示されている。
米国特許６，２６７，８５３号には金属性の出発層または種層のエッジビードを溶解するためウェハーの周縁部分へエッチング媒体をスプレーする装置が開示されている。
ＷＯ０１／８２００１Ａ１にはフォトレジスト塗布層のエッジビードを選択的にリング状に露光させてからエッジビードを除去する装置が開示されている。
【０００６】
ドイツ特許１９５３６４７４Ｃ２号には、構造化処理がなされるコーティング処理加工物、特にフォトマスク製造のためのフォトブランクの清浄方法が開示されている。基板の周縁部分及び／またはエッジから非永久的な接着性金属コーティングを除去するために、フォトレジストの構造化にも用いられるものと同一の放射線が前記周縁部分及び／またはエッジへ処理される。放射線処理後に、前記周縁及び／またはエッジ部分を構造化対象となる部分とともに従来方式によってエッチングする。フォトレジストのスピンコーティングによって生じたエッジビードの除去のため、より高強度の放射線を用いることも開示されている。
しかしながら、この方法では前記放射線は周縁及び／またはエッジ部分の構造化あるいはパターン化のためには用いられているが、放射線を用いた蒸発による前記周縁及び／またはエッジ部分の除去には用いられていない。
【０００７】
ドイツ特許１９９００９１０Ａ１号にはレーザ磨耗を用いた表面清浄方法が開示されている。清浄対象表面上のレーザ強度の分散をより一様にするため、レーザビームの循環移動経路が開示されている。しかしながら、この方法は外部表面を清浄するための伝統的な砂吹き法の代替法であって、マイクロリソグラフィ加工処理において用いる基板には用いられない。
欧州特許６２７２７７号には電子写真画像形成装置中の導電性ローラーの円筒化方法及び／またはさらなる加工処理方法が開示されている。この目的のために、前記ローラー表面上へ接線に沿ってレーザビームが結像される。
【０００８】
マイクロリソグラフィ加工処理において用いられる基板の使用とは関連のない他のレーザ除去方法が米国特許出願２００３／００５７１９２Ａ１号の対応出願であるドイツ特許１０２０５３５１Ａ１号に開示されている。
しかしながらこの方法によれば、フォトレジスト層が後続の加工処理行程に必要とされる部分において飛び散りによって汚染され、あるいはフォトレジスト層が感度、暗除去、接着等の機能特性に好ましくない影響を与える溶媒蒸気を吸収する危険性がある。この方法では、フォトレジストの相対的不溶性ゆえにフォトレジストを完全に除去することはできない。従来技術においては、フォトレジスト層へさらに損傷を与える可能性があるブラシ掛け等の機械的清浄方法が溶媒及び／またはエッチング媒体とともにしばしば併用されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明はマイクロリソグラフィ加工方法において使用することを意図された基板へ適用される層のエッジ部分を除去し及び基板を層でコーティングするためのより信頼性が高くかつ簡略な方法を提供することを目的とする。本発明はさらに、前記方法に対応する装置及び基板、特にエッジ部分が確実に除去され、かつマイクロリソグラフィ加工処理において使用するためのフォトレジスト層でコーティングされた基板を提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明では、レーザビームをエッジ部分へ結像（ｉｍａｇｅ）して該エッジ部分を蒸発させることにより該エッジ部分を除去することを特徴とするマイクロリソグラフィ加工処理に用いる基板へ適用された層のエッジ部分の除去方法が提供されている。レーザビームの結像は回析効果あるいは類似の作用による制限を受けるだけで極めて正確かつ簡単に行えるので、除去対象のエッジ部分を高度な正確性をもって特定できる点で有利である。また、例えばレーザ出力、レーザパルス持続時間、焦点部分及び／またはエッジ部分におけるレーザ径等のレーザビームの種々パラメータを簡単な手法で変えて、本発明に従ったエッジ部分の除去程度の特定に大きな自由度を与えることも可能である。
とりわけ、用いられるレーザビームの波長選択は、エッジ部分から除去される素材の特性に驚くほど簡単な方法で最適に適合し得るパラメータとなる。例えば、除去対象素材の吸収帯域あるいは回転帯域の最大域あるいはその近接域へ波長を合わせることが可能である。
【００１１】
前記レーザビームは、除去対象のエッジ部分がより正確に限定され、及びこの部分へ処理されるエネルギー密度をさらに増大できるように、好ましくはレンズまたはレンズ系、ミラーまたはミラー系、あるいは回析光学素子等の結像手段を用いて除去対象エッジ部分へ適切に集束される。前記レーザビームはその焦点において最大密度をなすように、前記エッジ部分上へ点あるいはスポットの形状で集束される。直線状のエッジ部分を１回で同時に除去できるように前記レーザビームを直線状に結像することも可能である。前記直線状の焦点領域は好ましくは基板のエッジに対して垂直方向へ向けられる。柱状レンズまたは柱状レンズ系、または細長い中空のミラーを用いて前記した直線状の結像を行うことも可能である。
【００１２】
第一の実施態様においては、前記レーザビームが基板表面に対して本質的に垂直方向に入射するような方法で前記レーザビームがエッジ部分上へ結像される。かかる構成においては、光学素子等への妨害を考慮することなく基板を本質的に同一の高さで前後へと移動させることができる。あるいは、基板の平行方向へ広がった平面上へレーザビームが入射するような方法で、前記レーザビームをエッジ部分上へ結像してもよい。かかる構成においては、レーザビームは基板表面上のフォトレジスト上を殆どかすめるような方式で入射し、前記基板表面に平行な直線状部分を除去する。特に前記基板が円形である場合、前記レーザビームは好ましくはウェハーまたはマスクブランク等の円形基板のエッジ上へ接線に沿って入射する。かかる方法により、基板を回転させることで同心円状のエッジ部分全体を簡単に除去することが可能である。前記レーザビームを他の構成によって前記基板上へ結像することももちろん可能である。
【００１３】
前記レーザビームの特にレーザ出力、パルス持続時間及び波長等のパラメータの選択は、好ましくは除去対象のエッジ部分が完全にあるいはほぼ完全に蒸発するように行われる。前記蒸発が起こると直ぐに熱膨張が起こるため、かかる機械的作用も前記エッジ部分の除去に役立つ。本発明によれば、前記除去処理の詳細な条件を、関連レーザパラメータの変更及び一連の簡単な試験の実施を行うことによって驚くほど簡単な方法で決定することが可能である。
除去対象でない層の部分が飛び散りあるいは蒸気によって汚染されることを防止するため、除去対象エッジ部分を減圧清浄あるいは吹きつけ清浄する減圧装置あるいは吹きつけ装置を好ましくは前記エッジ部分の近傍へ配置する。
【００１４】
レーザビームが前記エッジ部分を走査し及び除去するのと同時に、前記レーザビームと基板は好ましくは相互に他方に対して移動される。極めて単純な方式で除去品質に影響するさらに他のパラメータとして、レーザビームと基板が相互に他方に対して移動される際の速度がある。レーザビーム及び基板を機械的手段を用いて相互に他方に対して移動させることができる。例えば、基板をロボット制御によってレーザビーム下を通過させ、あるいは基板を移動型プラットホームへ載せて適当な方式で転位させることができる。あるいは、基板上のレーザビームの位置を光学手段によって移動させることも可能である。例えば、エッジ部分上を結像するための１または２以上のミラーを例えば圧電作動装置を用いて移動させ、あるいはミラーによって除去対象エッジ部分上にレーザビームを走査することも可能である。あるいは、レーザビームを光ファイバ中へ結合させて基板へと導き、そこで前記光ファイバ、任意的であるが付属の光集束素子、及び基板を相互に他方に対して移動させることも可能である。また機械システム及び光学システムを適当な方式で組み合わせて、レーザビームと基板を相互に他方に対して移動させることももちろん可能である。
【００１５】
レーザビームは前記エッジ部分を除去するのと同時に僅かに前後へ移動される方が好都合である。かかる方式により、素材除去のために導入されるレーザ出力を容易により均質にすることができ、また集束を変化させずにより大きくエッジ部分を除去することも可能となる。前記した前後移動は周期的に、かつ基板のエッジに対して殆ど垂直方向へ、基板が円形である場合は半径方向に行われることが有利である。例えば前記の機械システム及び／または光学システムを前記した前後への移動に用いることも可能である。
【００１６】
本発明によれば、エッジ部分を極めて正確に除去することが可能である。従って、エッジ部分を基板表面に対して殆ど垂直に数工程で除去することが可能である。例えフォトレジスト層等の付加的塗布層がクロムコーティング等の金属コーティングへ処理されても、該付加的塗布層下に配置された金属コーティングは、本発明に従ったエッジ除去後でもフォトマスクの電子ビーム書込みの際、の放電のためフォトマスクに確実に接触させることが可能である。
【００１７】
エッジ部分を殆ど完全に除去できるようにレーザビームのパラメータ、特にその出力またはパルス持続時間を適合させあるいは調整するため、前記除去対象エッジ部分は好ましくはレーザビームによって光走査される。前記光走査はエッジ部分の除去中あるいは除去後に行うことも可能である。いずれの場合においても、除去品質に影響する前記パラメータをより適切に適合させることが可能である。しかしながら、原則としてこのような光走査は、除去対象エッジ部分と殆ど同一の手法で作られ、あるいはコーティングされた基板上の別の位置にあるか、あるいは基板から離れている別個の試験対象域において実施されてもよい。この場合、前記試験対象域において試験的除去がまず行われ、エッジ部分の除去は前記試験対象域からの除去品質が満足されることが確認されるまで実施されない。例えばＬＥＤあるいはレーザダイオード等によって生成及び結像され、かつ前記エッジ部分及び／または試験対象域上へ入射する光線の反射、散乱あるいは透過成分を前記エッジ部分及び／または試験対象域の光走査に用いることも可能である。前記除去対象のエッジ部分及び／または試験対象域の微細像あるいは肉眼での可視像を前記光走査に用いることも可能である。このような像をコンピュータへ読み込んで自動的に分析してもよい。
【００１８】
好ましくは、レーザビームが除去対象となる前記エッジ部分以外の基板上の部分へ結像されることを防止する結像窓手段が用いられる。例えば基板が円形である場合、前記結像窓手段はレーザビームの光路に配置されて除去対象でない層部分を遮光あるいは妨害する円形ディスクであってもよい。除去対象エッジ部分のエッジ特性をさらに有利にするため、かかる実施態様において前記結像窓手段の回析効果を付加的に利用することも可能である。
【００１９】
本発明の他の態様においては、基板への層、特にマイクロリソグラフィ加工処理において使用するフォトレジスト層のコーティング方法が提供されている。本方法においては、基板へ層が処理され、この処理層のエッジ部分が本発明に係る方法を用いて除去される。コーティング方法としては、スピンコーティング、ディップコーティング、浸漬コーティング、スプレー等のいずれか望ましい方法を用いることができる。上記発明方法を用いることによりエッジ部分を特に適切な手法で除去することが可能となる。また本発明によれば、特に均質かつ歪みのない層で基板をコーティングすることができる。さらに本発明では、本発明方法を用いてエッジ部分が除去される層でコーティングされた基板が提供される。基板は好ましくはマイクロリソグラフィ法において用いられるフォトレジスト層でコーティングされる。この基板は好ましくは半導体基板及び／またはウェハーである。またこの基板は特に好ましくはマイクロリソグラフィ製造及び暴露法用のマスク製造のためのマスクブランクである。
【００２０】
本発明ではさらに、基板へ処理された層のエッジ部分の除去装置が提供される。本装置はレーザビームを放射するレーザ光源と、基板のエッジ部分上へレーザビームを結像する結像手段から構成される。前記レーザ光源はレーザビームを用いてエッジ部分を蒸発させることにより除去するように構成されており、前記装置は本発明方法を実施できるように構成されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の好ましい例示的実施態様について添付図面を参照して以下に詳細に説明する。
図面中、同一符号は、同一の素子あるいは機能グループ、あるいはほぼ同等な方式で作用する素子または機能グループを示す。以下の好ましい例示的実施態様の説明より、本発明の付加的特徴、変更及び対象物は当業者に明らかとなる。
【００２２】
図１は本発明に係る装置（以下装置という）１ａの第一の実施態様の断面図及び平面図である。本装置１ａは基板２をその上へ保持する保持手段５を有する。本保持手段５は例えば減圧装置（減圧チャック）であってもよい。矢印で示されているように、前記保持手段は回転軸６を中心に回転可能である。前記保持手段５は前記基板２上へフォトレジスト層をスピンコーティングするように、すなわち比較的速い速度で回転するように設計することも可能である。また、前記保持手段５はロボットアームあるいは半導体製造の製造ラインにおける保持素子として設計することも可能である。
前記基板２には層３が処理される。前記層３のエッジ部分４は図１に模式的に示すように厚くなっている。本願において用いる用語「エッジ部分」は常に基板の表面部分、及び／または基板２の周縁の前面、及び／または基板２の背面上を指す。前記層３はフォトレジスト、保護レジスト、薄金属性コーティングあるいは１または２以上の誘電層から成る。
【００２３】
レーザビーム７は結像手段の一例としてのレンズ８によってエッジ部分上へ結像される。同時に前記レーザビーム７はレンズ８によって集束される。レンズ８の焦点は好ましくはエッジ部分４内に合わされるが、エッジ部分の若干上あるいは下に合わされてもよい。前記焦点の近傍において、レーザビーム７は、レンズまたはレンズ系８及びレンズ及び／またはレンズ系８の特性によって、その長さがレンズ前部におけるレーザビーム７の直径によって殆ど予め決められる事実上のガウスビーム輪郭を与える。前記ビームの輪郭は好ましくは前記焦点の直径が前記層３の近傍において最小限となるような方式で調整される。
【００２４】
図１の下部において、焦点７は除去対象である遮光されたエッジ部分に対して半径方向内側に位置している。コーティングから除去された蒸気及び粒子を除去する減圧装置９は、除去対象でない前記層３の部分及びエッジ部分を撮影するカメラの光学装置が汚染されないように、基板２の周縁端部及びレーザ焦点１０の近傍に配置される。図１によれば、減圧装置９は基板２の上方に配置されている。原則として、前記減圧装置９は例えば基板２のエッジ部分すべてを包含するように、いずれか他の適当な手法で配置されてもよい。
【００２５】
図１に示したレーザビーム７は基板表面上へ殆ど垂直方向に入射し、及び減圧装置９は基板２の上方に配置されているので、基板２の高さにおいては妨害を殆ど受けることなく基板２を取り扱うことができる。
【００２６】
原理的には、前記減圧装置９に代って、基板のエッジから除去されたコーティングの蒸気あるいは粒子を吹き付けるブロワー９’を備えていてもよい。
【００２７】
エッジ部分４を除去するため、レーザビーム７は外側半径方向（矢印ｒ）へその焦点が除去対象のエッジ部分４中に合わされるまで移動される。その後、レーザ焦点１０領域中で蒸発によって層３が除去されるようにレーザ出力を適当に設定する。除去中、基板２は保持手段５によって回転し続ける。その結果、レーザビーム７によってほぼリング形状をしたエッジ部分４が一様に除去される。さらに、レーザビーム７を半径方向へ前後に急速に移動してより広いエッジ部分を除去する。レーザビーム７を周期的に前後へ移動させるため、ミラー（図示せず）を例えば圧電作動装置を用いて周期的に傾け、あるいはレンズ８及び／またはレンズ系８のレンズ群を周期的に傾け、あるいは光学結像装置を任意に備えたレーザビーム７を導く光ファイバを前後へと移動する。
【００２８】
図２は本発明に係る装置１ｂの第二の実施態様の断面図及び平面図である。第二の実施態様においては、レーザビーム７が基板表面によって形成された平面上へ殆ど平行方向に入射され、及び該レーザビームが基板のエッジ上へ接線に沿って入射されるような方式でエッジ部分上へレーザビーム７が結像される。エッジ部分の除去中、レーザビーム７を半径方向（矢印ｒ）へ前後に急速に移動させ、及び／またはさらに多量に除去するためｚ方向へ前後に急速に移動させることが可能である。
【００２９】
図３は本発明に係る装置１ｃの第三の実施態様の断面図及び平面図である。この第三の実施態様では、ほぼ矩形の基板２に処理が行われる。第三の実施態様では、レーザビーム７が基板２の周縁に沿って移動するように、レーザビーム７又は基板２が他方に対して移動される。このためには、一般的にはレーザビーム７及び基板２がｘ方向及びｙ方向へ相対的に移動することが必要とされる。かかる移動は、例えばｘ−ｙ移動プラットホームまたは基板２を保持するロボットアーム、あるいは可動的方式で保持されるレーザビーム７を導く光ファイバ（図示せず）を用いて達成可能である。
【００３０】
図４は本発明に係る装置１ｄの第四の実施態様の模式的透視図である。該装置１ｄにはレーザビームに対して不透過性であり及びレーザビーム７が除去対象のエッジ部分以外の基板上の部分へ結像されることを防止する結像窓１２が備えられている。この結像窓１２は基板表面から少し間隔を空けて配置されていると有利である。かかる配置により、回析効果がスクリーン１２のエッジの近接部位に生じて適当量のエッジ部分４を特定し及び除去する付加的自由度が与えられる。
【００３１】
図５ａは本発明に従って除去されたマスクブランクのエッジ部分の機械的輪郭測定の結果を示す。石英ガラスで作られたマスクブランクを２００°Cで硬化する不溶性及び／または難溶性電子ビームレジスト（品番ＺＥＰ７０００、日本ゼオン製）でコーティングした。次いでこの電子ビームレジストを上述したレーザビームを用いて除去した。次いでエッジ部分をプロフィルメータ（Ｄｅｋｔａｔ型）を用いて測定した。図５ａには、測定された層厚（ｎｍ）を長さ（μm）としての前記エッジ部分に垂直な方向に対してプロットした。図５ａに示すように、前記エッジ部分の層厚は２００μmの長さに亘って約２７０ｎｍからゼロまで減少した。処理されたレジスト層のエッジは、この部分では層が厚くなることなく継続的に減少した。従って前記層厚は全体として一様かつほぼエッジ輪郭の割れ及び／またはでこぼこを生ずることなく減少した。除去されたエッジ部分の前面には処理された前記レジスト層は殆ど無いため、その下に配置された層へ例えば電荷を逸らすために側部から接触することも可能である。
【００３２】
図５ｂ及び５ｃは溶媒をエッジ部分上へスプレーする従来方法によって除去されたマスクブランクのエッジ部分の機械的輪郭測定結果を比較のため示している。石英ガラスで作られたマスクブランクを可溶性フォトレジスト（品番ＩＰ３６００）でコーティングした。これら例示的実施態様においてはフォトレジストを使用しため、そのフォトレジスト塗布層の厚さは図５ａと比較するとより厚くなっている。次いでフォトレジスト可溶性溶媒をエッジ部分上へスプレーして処理されたフォトレジストを除去した。次いで最初の例示的実施態様と同様にプロフィルメータ（Ｄｅｋｔａｔ型）を用いて前記エッジ部分を測定した。図５ｂ及び５ｃにおいては、測定された層厚値（ｎｍ）を長さ（μm）としてのエッジ部分に垂直な方向に対してプロットした。
【００３３】
図５ｂから分かるように、前記エッジ部分の層厚は約１５０μmの長さに亘って約５００ｎｍから急激に減少し、さらに約４００μmの長さに亘ってゼロまで減少している。しかしながら、処理されたレジスト層のエッジは持続的には減少しない。対照的に、前記エッジ部分においては最初に層がかなり厚くなり、該層厚は３０００ｎｍ以上まで増加する。総括すれば、前記層厚はそれゆえ一様には減少せず、エッジ縦断面はその高さが処理レジスト層の厚さを明確に超える極大を与える。
図５ｂに示した例示的実施態様の場合では溶媒を選択的にスプレーするノズルを一度だけ移動させているのに対して、図５ｃに示した例示的実施態様の場合は、溶媒を選択的にスプレーするノズルは二度移動されている。図５ｃから分かるように、前記エッジ部分の層厚は約２００μmの長さに亘って約５００ｎｍからより急激に減少し、さらに約３００μmの領域に亘ってゼロまで減少している。しかしながら、処理されたレジスト層のエッジは持続的には減少していない。対照的に、前記エッジ部分内では、最初にかなり層厚が厚くなる領域が二つあり、これらの層厚はそれぞれ２０００ｎｍ及び１６００ｎｍ以上まで上昇している。総括すれば、前記層厚は一様には減少せず、エッジの縦断面はそれらの高さが前記処理レジスト層の厚さをかなり超える二つの極大を与える。
【００３４】
図５ｂ及び５ｃに従った例示的実施態様の場合、前記除去されたエッジ部分の前面に前記処理レジスト層が全く無いわけではない。一方、前記レジスト層の厚さは、前記観察された層の肥厚を除けば最初は急激に及びそれに続いて漸進的に二つの領域で減少している。従って、前記塗布層の下に配置された層が例えば電荷を逸らすために側部から接触されることはないか、あるいは限度に従って側部から接触されるだけである。
【００３５】
図に示すように、基板２の形状は必要とされるいかなる外部輪郭を呈していてもよい。しかしながら、好ましい形状は円形あるいは矩形である。前記基板はウェハー、ガラスまたは石英ガラス板等の半導体基板でよく、例えばＬＣＤディスプレイ用の基板あるいはマスクブランク、あるいはマイクロエレクトロニクス構成部品のリソグラフィによる製造に用いられるいずれか他の基板、例えばフォトレジスト層が処理され後にそれが除去されるマスクブランクを用いることも可能である。除去対象となる層はフォトレジスト層、保護レジスト層、薄金属被覆層あるいは薄誘電層、あるいは数個の薄誘電層から成るシステムである。レーザビームのパラメータを適当な方式で基板及び除去対象となる層の特性へ適合させることが可能である。
前記レーザのパラメータとしては、特にレーザ出力、レーザパルスのパルス持続期間、パルスの反復速度、レーザ波長、及び前記焦点部分におけるレーザビームの直径が挙げられる。本発明によれば、レーザ出力は好ましくは約５０Ｗから約１００Ｗの範囲内である。前記レーザ出力は最大２００Ｗまでであるが、除去対象の層３の下に配置された基板２の崩壊限界による事実上の制限がある。前記除去処理に加えて、基板２によって吸収された熱力及び付随する機械的応力も基板２の崩壊限界に寄与する。
【００３６】
ＣＯ２レーザ、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ、２倍周波数あるいは３倍周波数Ｎｄ：ＹＡＧレーザ、エキシマレーザ、半導体ダイオードレーザ、またはダイオードポンプ型固体レーザを例えばレーザ光源として考慮してもよい。前記レーザ波長は除去対象の材料の特性に適合され、例えば除去対象の材料の吸収帯域あるいは回転帯域、あるいはそれら帯域付近に設定される。
【００３７】
レーザビームと基板が他方に対して移動する移動速度はエッジ部分の除去品質を決定し得るさらなるパラメータとなる。
【００３８】
本発明に従って、前記関連パラメータを例えば表中の経験に基づく数値に基づいて特定でき、あるいは前記除去処理中に監視し及び適合及び／または継続的に制御することが可能である。後者の選択肢に従って、前記除去対象のエッジ部分と殆ど同一方法でコーティングされる除去後のエッジ部分あるいは除去後の試験対象域を任意に検出し及び評価することができる。図３に示された例では、試験対象域１３は除去対象エッジ部分４の直近に配置されている。
前記試験対象域１３はもちろん基板２から離れたあるいは基板２外部の他の位置に配置してもよい。除去品質がエッジ部分４について評価されるならば、レーザ焦点１０の直近にあるエッジ部分を用いるか、あるいは移動方向のレーザ焦点１０の下流に配置された既に除去の行われたエッジ部分を用いてもよい。
【００３９】
前記試験対象域及び／または既に除去が行われたエッジ部分を任意に走査して、反射や透過について、あるいは散乱光に基づいて評価を行うことができる。除去品質の評価を行うためには、原則として、除去後のエッジ部分あるいは除去後の試験対象域を、顕微鏡を用いてあるいは顕微鏡による画像を用いて評価することも可能である。
前記評価は好ましくはコンピュータを用いて実施され、検出された数値及び／または画像は従前に保存された参考数値を用いて評価及び比較される。偏差が望ましくない場合には、適切な除去品質がエッジ部分及び／または試験対象域において測定されるまで先に指定した関連パラメータを適合させあるいは調整することが可能である。
【００４０】
上記方法を用いて、例えば除去対象層の半分あるいは他の何らかの厚さ等のいずれか必要な程度までエッジ部分を除去することができる。しかしながら、エッジ部分の層は好ましくは殆ど完全に除去されるべきである。前記関連パラメータを適切に選択することにより、例えば滑らかあるいは丸くするように、エッジ部分を適切に構造化あるいはパターン化することも可能である。本発明に係る方法は、特に除去対象でない層３の他の部分上に分散した破片や粒子が沈着することなくエッジ部分４を穏やかに除去できることを特徴とするものである。
【００４１】
上記本発明に係る方法は全く溶媒及び／またはエッチング媒体を用いることなく作用するが、本方法において、例えば後続の処理行程において適当な溶媒及び／またはエッチング媒体を用いることも原則としては可能である。本発明方法により特に穏やかな除去処理が実現されるので、後続の処理行程において基板へ処理される層にエラー及び不均質性が生ずる可能性が減じられる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係る装置の第一の実施態様の断面図及び平面図である。
【図２】本発明に係る装置の第二の実施態様の断面図及び平面図である。
【図３】本発明に係るほぼ矩形を呈した基板のエッジ部分の除去装置の第三の実施態様の断面図及び平面図である。
【図４】本発明に係る装置の第四の実施態様の模式的透視図である。
【図５（ａ）】本発明に従って除去されたマスクブランクのエッジ部分の機械的走査によって得られた結果を示した図である。
【図５（ｂ）】エッジ部分上へ溶媒をスプレーして除去されたマスクブランクのエッジ部分の機械的走査によって得られた結果を示した図である。
【図５（ｃ）】エッジ部分上へ溶媒をスプレーして除去されたマスクブランクのエッジ部分の機械的走査によって得られた結果を示した図である。
【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（ａ）】
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【図５（ｂ）】
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【図５（ｃ）】
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【外国語明細書】
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【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（ａ）】
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【図５（ｂ）】
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【図５（ｃ）】
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