(57)【要約】【課題】基板洗浄処理によるパターン倒れを防ぐ。【解決手段】半導体、もしくはフォトマスク製造工程における回路パターンの形成方法において、当該回路パターンの形成にインクジェット吐出ノズルから噴出されたパターニング材料を塗布させることでパターンを形成することを特徴とするインクジェットを用いたパターン形成方法。このパターン形成方法は、パターン寸法が微細になるにつれて、パターンのアスペクト比が低くなるようにパターンを形成できるので、基板洗浄処理によるパターン倒れを防ぐことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体、もしくはフォトマスクの製造工程における回路パターンの形成方法において、当該回路パターンの形成にインクジェット吐出ノズルから噴出されたパターニング材料を塗布させることでパターンを形成することを特徴とするインクジェットを用いたパターン形成方法。
【請求項２】
前記インクジェットを用いたパターン形成方法は、デバイス回路、フォトマスク遮光パターン、もしくはそれらを製造するレジストパターンを形成するために用いることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット方法を用いたパターン形成方法。
【請求項３】
前記インクジェットを用いたパターン形成方法は、ガラス基板上に、インクジェット吐出ノズルからパターニング材料を塗布し、パターン寸法が微細になるにつれて、パターンのアスペクト比が低くなるようにパターン形成することを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットを用いたパターン形成方法。
【請求項４】
前記インクジェットを用いたパターン形成方法は、ガラス基板上に、インクジェット吐出ノズルからパターニング材料を塗布し、パターン寸法が１５０ｎｍ以細のパターンに対し、パターンのアスペクト比が１．２５以下になるようにパターン形成することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のインクジェット方法を用いたパターン形成方法。
【請求項５】
前記インクジェットを用いたパターン形成方法は、半導体製造のためのウエハ基板、もしくはフォトマスク基板に対してパターン形成することを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットを用いたパターン形成方法。
【請求項６】
前記インクジェットを用いたパターン形成方法に用いられるパターニング材料は、有機高分子、ガラス、モリブデン、クロム、タンタル、タングステン、シリコンのうち少なくとも１つを含んでいることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のインクジェットを用いたパターン形成方法。
【請求項７】
前記インクジェット吐出ノズルの開口部は、１００μｍから１０ｎｍまで開口調整が可能であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のインクジェットを用いたパターン形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットを用いたパターン形成方法に関し、特にインクジェットを用いた半導体製造に利用される半導体回路の製造方法に好適に利用できるものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体回路は、集積度の向上や電力消費量の低減のため、各種の解像性向上技術を使用しながらウェハ上に形成される回路パターンの微細化が進められている。現在では、回路パターンをウェハに露光転写する際に使用する露光光源であるＡｒＦエキシマレーザー波長（１９３ｎｍ）を遥かに下回る寸法の回路パターンを形成するまで至っている。
【０００３】
このような背景から、ウェハ上に形成するパターンの微細化を達成するため、半導体のリソグラフィー工程で露光転写に使用するフォトマスクにおいても、パターンの微細化が要求されている。
【０００４】
フォトマスクのパターン形成は、次に説明する作製工程で行われる。まず、ガラス基板上に金属遮光膜を成膜し、更に電子等に感度を有するレジストを金属遮光膜上に塗布する。この基板に対して、電子線描画、現像処理によりレジストパターンを形成し、このレジストパターンをエッチングマスクとして、露出された部分の金属遮光膜をエッチングする。エッチング工程を経ることでガラス基板上に、金属遮光膜の半導体回路パターンが得られる。
【０００５】
上記工程から得られる半導体回路パターンはデバイスの配線用途に合わせて多種多様のパターン形状及び寸法から成り立っている。だが、パターンの高さに関してはパターン形状及び寸法に拘わらず単一のフォトマスク内では均一のパターン高さを有している。このパターン高さはガラス基板上に成膜する金属遮光膜の膜厚に依存している。
【０００６】
ところで、特許文献１には、圧電基板上に、すだれ状電極、このすだれ状電極と導通するパッド、およびすだれ状電極の両端に反射器を備えた弾性表面波素子片の製造において、すだれ状電極上に形成される絶縁性の保護膜をパッドに形成させないためのレジストパターンを、インクジェットを用いて形成することが記載されている。しかしながら、たとえ、ガラス基板上の金属遮光膜上のレジストパターンを、特許文献１に倣って、インクジェットを用いて形成したとしても、得られる半導体回路のパターンの高さは、ガラス基板上に成膜する金属遮光膜の膜厚に依存している以上、パターン形状及び寸法に拘わらず単一のフォトマスク内では均一になってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１５６５４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
半導体回路パターンの高さはガラス基板上に成膜する金属遮光膜の膜厚に依存しているため、ガラス基板面内のパターン高さは均一である。そのため、パターン寸法によって、パターンのアスペクト比に差ができ、パターンが微細になるにつれてパターンのアスペクト比は高くなる。ここでいうパターンのアスペクト比とは、パターン寸法とパターン高さ
の比率をいう。パターンのアスペクト比は以下の式（１）から求められる。
パターンアスペクト比＝パターン高さ÷パターン寸法  ・・・（１）
【０００９】
基板洗浄処理は基板全体に対して行うため、アスペクト比が高い微細パターンは洗浄処理によるパターン倒れが発生する確率が高くなる。
【００１０】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、基板洗浄処理によるパターン倒れを防ぐようなパターン形成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】
【００１１】
本発明において上記課題を解決するために、まず請求項１の発明では、半導体、もしくはフォトマスクの製造工程における回路パターンの形成方法において、当該回路パターンの形成にインクジェット吐出ノズルから噴出されたパターニング材料を塗布させることでパターンを形成することを特徴とするインクジェットを用いたパターン形成方法としたものである。
【００１２】
また請求項２の発明では、前記インクジェットを用いたパターン形成方法は、デバイス回路、フォトマスク遮光パターン、もしくはそれらを製造するレジストパターンを形成するために用いることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットを用いたパターン形成方法としたものである。
【００１３】
また請求項３の発明では、前記インクジェットを用いたパターン形成方法は、ガラス基板上に、インクジェット吐出ノズルからパターニング材料を塗布し、パターン寸法が微細になるにつれて、パターンのアスペクト比が低くなるようにパターン形成することを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットを用いたパターン形成方法としたものである。
【００１４】
また請求項４の発明では、前記インクジェットを用いたパターン形成方法は、ガラス基板上に、インクジェット吐出ノズルからパターニング材料を塗布し、パターン寸法が１５０ｎｍ以細のパターンに対し、パターンのアスペクト比が１．２５以下になるようにパターン形成することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のインクジェットを用いたパターン形成方法としたものである。
【００１５】
また請求項５の発明では、前記インクジェットを用いたパターン形成方法は、半導体製造のためのウエハ基板、もしくはフォトマスク基板に対してパターン形成することを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェット方法を用いたパターン形成方法としたものである。
【００１６】
また請求項６の発明では、前記インクジェットを用いたパターン形成方法に用いられるパターニング材料は、有機高分子、ガラス、モリブデン、クロム、タンタル、タングステン、シリコンのうち少なくとも１つを含んでいることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のインクジェットを用いたパターン形成方法としたものである。
【００１７】
また請求項７の発明では、前記インクジェット吐出ノズルの開口部は、１００μｍから１０ｎｍまで開口調整が可能であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のインクジェットを用いたパターン形成方法としたものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、半導体、もしくはフォトマスク製造工程における回路パターンの形成方法において、当該回路パターンの形成にインクジェット吐出ノズルから噴出されたパターニング材料を塗布させることでパターンを形成するので、パターン寸法が微細になるにつれてパターンのアスペクト比が低くなるようにパターンを形成できるという効果がある。
【００１９】
このため、本発明は、基板洗浄処理によるパターン倒れを防ぐことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明のインクジェットを用いたパターン形成方法を実行する装置の一例を示す概念図。
【図２】本発明のインクジェットを用いたパターン形成方法で形成したパターンのイメージ図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明のインクジェットを用いたパターン形成方法の一実施形態を示す。
【００２２】
図１に、本発明のインクジェットを用いたパターン形成方法を実行する装置の概念図を示す。図１に示すように、本実施形態でのパターン形成方法は、インクジェット吐出ノズル１、基板ステージ２、基板搬送制御ユニット３、パターニング材料供給ユニット４、吐出ノズルコントローラ５を具備する装置を用いて行われる。
【００２３】
本発明のインクジェットを用いたパターン形成方法は、パターニング材料供給ユニット４からパターニング材料を供給し、インクジェット吐出ノズル１を介して、基板ステージ２上に設置したガラス基板６にパターニングする。
【００２４】
パターニング材料は、有機高分子、ガラス、モリブデン、クロム、タンタル、タングステン、シリコンを少なくとも１つを含んでいるものである
【００２５】
本発明のインクジェットを用いたパターン形成方法で用いる前記インクジェット吐出ノズル１の開口部は１００μｍから１０ｎｍまで開口調整することが可能である。ガラス基板６上に形成するパターン寸法に合わせてインクジェット吐出ノズル１の開口部が自動開口し塗布量を制御するようになっている。
【００２６】
前記基板搬送制御ユニット３は、ガラス基板６にパターニング材料を塗布する際のガラス基板６の塗布位置を制御する装置である。
【００２７】
前記パターニング材料供給ユニット４は、インクジェット吐出ノズル１にパターニング材料を供給する装置である。なお、パターニング材料供給ユニット４はパターニング材料の種類毎に分かれているため、装置内には複数の供給ユニットが具備されている。
【００２８】
前記吐出ノズルコントローラ５は、ガラス基板６にパターニング材料を塗布する際のインクジェット吐出ノズル１の塗布位置を制御する装置である。また、適切なパターンのアスペクト比になるようにパターニング材料の塗布量が調整されるようにインクジェット吐出ノズル１の開口部の開口を制御する。
【００２９】
本発明のインクジェットを用いたパターン形成方法によれば、ガラス基板６上に、インクジェット吐出ノズル１からパターニング材料を塗布し、パターン寸法が微細になる
につれて、パターンのアスペクト比が低くなるようにパターン形成することで、基板洗浄処理によるパターン倒れを防ぐことができる。特にフォトマスクを製造するにあたり、微細パターンが求められることから、本発明のインクジェットを用いたパターン形成方法は、フォトマスクの製造に好適に用いることが出来る。
【実施例】
【００３０】
以下、本実施例を説明する。 
【００３１】
まず、基板ステージ２に、ガラス基板６として、６インチ×６インチ×０．２５インチの大きさの石英ガラス基板７を設置する。パターニング材料はモリブデンとシリコンの混合物８を用いる。
【００３２】
次に、パターニング材料供給ユニット４から供給したモリブデンとシリコンの混合物８をインクジェット吐出ノズル１より、石英ガラス基板７へ塗布しパターニングを行う。本実施例では設計値が６０ｎｍ、１２０ｎｍ、５００ｎｍ、２μｍのパターンをパターニングする。その際、パターン寸法が６０ｎｍと１２０ｎｍのパターンに対しては、パターンのアスペクト比が１．２５以下になるように、パターン寸法が５００ｎｍ、２μｍのパターンに関しては、パターン高さが７５ｎｍ均一になるように、インクジェット吐出ノズル１の開口部を開口調整することで、パターニング材料の塗布量を調節してパターニングしパターン形成する。これを図２に示す。
【００３３】
実際にパターニングした設計値６０ｎｍ、１２０ｎｍ、５００ｎｍ、２μｍのパターンの寸法と高さ測定を行った。
【００３４】
設計値６０ｎｍのパターンは出来上がりのパターン寸法は６５．４ｎｍであり、パターン高さは７５．３ｎｍであった。設計値１２０ｎｍのパターンは出来上がりのパターン寸法は１２５．５ｎｍであり、パターン高さは１４４．３ｎｍであった。設計値５００ｎｍのパターンは出来上がりのパターン寸法は５０７．８ｎｍであり、パターン高さは７４．９ｎｍであった。設計値２μｍのパターンは出来上がりのパターン寸法は２．０９８ｎｍであり、パターン高さは７６．８ｎｍであった。
【００３５】
パターンの寸法と高さを測定した結果からみると、１５０ｎｍ以細のパターンに対してはパターンのアスペクト比が１．２５以下になっていることが確認された。また、１５０ｎｍ以上のパターンに対してはパターン高さが概ね７５ｎｍ程度であることが確認された。
【００３６】
次に、パターン形成した石英ガラス基板７に対し基板洗浄処理を行い、洗浄処理後に外観検査を行った。外観検査結果によると、基板洗浄処理によるパターン倒れ或いは剥れの発生は一つも検出されなかった。
【００３７】
本実施例から、インクジェットを用いてパターン形成することで、パターン寸法が１５０ｎｍ以細のパターンに対し、パターンのアスペクト比が１．２５以下になるようにパターン形成ができたため、基板洗浄処理によるパターン倒れを防ぐことができた。
【符号の説明】
【００３８】
１    インクジェット吐出ノズル
２    基板ステージ
３    基板搬送制御ユニット
４    パターニング材料供給ユニット
５    吐出ノズルコントローラ
６    ガラス基板
７    石英ガラス基板
８    モリブデンとシリコンの混合物
【図１】
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【図２】
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