(57)【要約】【課題】ドライエッチングした金属膜のパターン線幅が常に寸法規格を満たしたフォトマスクを作製する中間測長機能を備えたドライエッチングシステムを提供する。【解決手段】ドライエッチング用真空チャンバー２０にパターン線幅を測長する走査型電子顕微鏡３０を備え、ドライエッチングしたフォトマスク基板１０をドライエッチング用真空チャンバー内に載置した状態でパターン線幅を中間測長する。パターン線幅を寸法規格と照合し、寸法規格に至らない際には、自動でフィードバックしてドライエッチング用真空チャンバー内でドライエッチングを継続して行う機能を備えたこと。【選択図】図４
2009122300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトマスク製造用のドライエッチングシステムにおいて、前記ドライエッチングシステムは、ドライエッチング用真空チャンバーにバルブを介してパターン線幅を測長する走査型電子顕微鏡を備えており、該走査型電子顕微鏡を用い、該ドライエッチング用真空チャンバー内でドライエッチングしたフォトマスク基板を該ドライエッチング用真空チャンバー内に載置した状態で、フォトマスク基板上のパターン線幅を中間測長することを特徴とする、中間測長機能を備えたドライエッチングシステム。
【請求項２】
フォトマスク製造用のドライエッチングシステムにおいて、前記ドライエッチングシステムは、搬送チャンバーを介してドライエッチング用真空チャンバーに隣接して設けられた中間測長用真空チャンバーにバルブを介してパターン線幅を測長する走査型電子顕微鏡を備えており、該走査型電子顕微鏡を用い、該ドライエッチング用真空チャンバー内でドライエッチングしたフォトマスク基板を中間測長用真空チャンバー内に搬送し載置した状態で、フォトマスク基板上のパターン線幅を中間測長することを特徴とする、中間測長機能を備えたドライエッチングシステム。
【請求項３】
前記ドライエッチング用真空チャンバー内で、又は中間測長用真空チャンバー内で中間測長したパターン線幅を寸法規格と照合し、寸法規格に至らない際には、自動でフィードバックして前記ドライエッチング用真空チャンバー内でドライエッチングを継続して行う機能を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の中間測長機能を備えたドライエッチングシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトマスクの製造に関するものであり、特に、フォトマスクのパターン線幅の寸法が、寸法規格を満たしたフォトマスクを作製することのできる中間測長機能を備えたドライエッチングシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子の微細化に伴い、フォトマスクのパターン線幅に要求される寸法誤差は数ｎｍレベルといった非常に厳しいものになっている。図１に示すように、フォトマスクの製造には、透明基板（３）上に単層もしくは多層の金属膜（２）を成膜し、その上にフォトレジストもしくは化学増幅型レジスト（１）を塗布したフォトマスク基板（１０）を用いる。
図２（ａ）〜（ｄ）に示すように、このフォトマスク基板（１０）にパターンを描画し、フォトレジストもしくは化学増幅型レジスト（１）への現像処理によってパターニングを行い、レジストパターン（１ａ）を形成し（図２（ａ））、金属膜（２）へのドライエッチングによってパターニングを行い、金属膜パターン（２ａ）を形成し（図２（ｂ））、続いてレジストパターン（１ａ）を剥離しフォトマスク（１０ａ）を製造する（図２（ｃ））。
【０００３】
フォトマスク（１０ａ）のパターン線幅（金属膜パターン（２ａ）の幅）（Ｗ）は、複数の工程で制御しているが、パターニングの最終工程である金属膜（２）へのドライエッチング工程によって確定する。
ドライエッチング工程では、フォトマスク基板（１０）を真空チャンバー内に搬送し、生成されたプラズマを用いて金属膜をエッチングしてパターニングを行う。パターニングが終了したフォトマスク基板は真空チャンバーから搬出し、レジストパターンの剥離工程を経て、走査型電子顕微鏡などを用いたパターン線幅（Ｗ）の測長（（図２（ｄ））を行い、寸法規格に基づいて合否判定を行う。
【０００４】
上述のように、金属膜へのドライエッチングによって金属膜パターン（２ａ）を形成し、続いてレジストパターン（１ａ）を剥離した後に、パターン線幅（Ｗ）の測長を行うが、パターン線幅が寸法規格を満たさない場合には、修正することが不可能であるために、再度、フォトマスクを作製することとなる。すなわち、フォトマスクの歩留りの低下、工期が長くなるなどの問題が発生する。
【特許文献１】特開２００２−９９０７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、真空チャンバー内でドライエッチングした金属膜のパターン線幅が寸法規格を満たさないことのない、つまり、常に寸法規格を満たしたフォトマスクを作製することのできる中間測長機能を備えたドライエッチングシステムを提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、フォトマスク製造用のドライエッチングシステムにおいて、前記ドライエッチングシステムは、ドライエッチング用真空チャンバーにバルブを介してパターン線幅を測長する走査型電子顕微鏡を備えており、該走査型電子顕微鏡を用い、該ドライエッチング用真空チャンバー内でドライエッチングしたフォトマスク基板を該ドライエッチング用
真空チャンバー内に載置した状態で、フォトマスク基板上のパターン線幅を中間測長することを特徴とする、中間測長機能を備えたドライエッチングシステムである。
【０００７】
また、本発明は、フォトマスク製造用のドライエッチングシステムにおいて、前記ドライエッチングシステムは、搬送チャンバーを介してドライエッチング用真空チャンバーに隣接して設けられた中間測長用真空チャンバーにバルブを介してパターン線幅を測長する走査型電子顕微鏡を備えており、該走査型電子顕微鏡を用い、該ドライエッチング用真空チャンバー内でドライエッチングしたフォトマスク基板を中間測長用真空チャンバー内に搬送し載置した状態で、フォトマスク基板上のパターン線幅を中間測長することを特徴とする、中間測長機能を備えたドライエッチングシステムである。
【０００８】
また、本発明は、上記発明による中間測長機能を備えたドライエッチングシステムにおいて、前記ドライエッチング用真空チャンバー内で、又は中間測長用真空チャンバー内で中間測長したパターン線幅を寸法規格と照合し、寸法規格に至らない際には、自動でフィードバックして前記ドライエッチング用真空チャンバー内でドライエッチングを継続して行う機能を備えたことを特徴とする中間測長機能を備えたドライエッチングシステムである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、ドライエッチングシステムのドライエッチング用真空チャンバーにバルブを介してパターン線幅を測長する走査型電子顕微鏡を備えており、走査型電子顕微鏡を用い、ドライエッチング用真空チャンバー内でドライエッチングしたフォトマスク基板をドライエッチング用真空チャンバー内に載置した状態で、フォトマスク基板上のパターン線幅を中間測長し、中間測長したパターン線幅を寸法規格と照合し、寸法規格に至らない際には、自動でフィードバックしてドライエッチング用真空チャンバー内でドライエッチングを継続して行う機能を備えているので、ドライエッチングした金属膜のパターン線幅が、寸法規格を満たさないことのない、つまり、常に寸法規格を満たしたフォトマスクを作製することのできる中間測長機能を備えたドライエッチングシステムとなる。
【００１０】
また、本発明は、ドライエッチングシステムの、搬送チャンバーを介してドライエッチング用真空チャンバーに隣接して設けられた中間測長用真空チャンバーにバルブを介してパターン線幅を測長する走査型電子顕微鏡を備えており、走査型電子顕微鏡を用い、ドライエッチング用真空チャンバー内でドライエッチングしたフォトマスク基板を中間測長用真空チャンバー内に搬送し載置した状態で、フォトマスク基板上のパターン線幅を中間測長し、中間測長したパターン線幅を寸法規格と照合し、寸法規格に至らない際には、自動でフィードバックしてドライエッチング用真空チャンバー内でドライエッチングを継続して行う機能を備えているので、ドライエッチングした金属膜のパターン線幅が、寸法規格を満たさないことのない、つまり、常に寸法規格を満たしたフォトマスクを作製することのできる中間測長機能を備えたドライエッチングシステムとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明による中間測長機能を備えたドライエッチングシステムを、その実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図３（ａ）〜（ｅ）は、本発明による中間測長機能を備えたドライエッチングシステムにおけるフォトマスクの製造工程を示す説明図である。図３（ａ）に示すように、先ず、フォトマスク基板（１０）にパターンを描画し、フォトレジスト（１）への現像処理によってレジストパターン（１ａ）を形成する。
【００１２】
次に、ドライエッチング用真空チャンバー内でドライエッチングを施し、金属膜パターン（２ａ）を形成する（図３（ｂ））。形成された金属膜パターン（２ａ）の幅（Ｗ２）
をドライエッチング用真空チャンバー内、又は中間測長用真空チャンバー内で中間測長をする（図３（ｃ））。この中間測長には、ドライエッチング用真空チャンバー又は中間測長用真空チャンバーにバルブを介して備えられた走査型電子顕微鏡を用いる。
【００１３】
次に、中間測長したパターン線幅を寸法規格と照合し、寸法規格に至らない際には、自動でフィードバックしてドライエッチング用真空チャンバー内でドライエッチングを継続して行う。この継続したドライエッチング後に再び中間測長を行い、パターン線幅を寸法規格と照合する。
【００１４】
パターン線幅が寸法規格内である際には、ドライエッチング用真空チャンバーから搬出しレジストパターンの剥離工程（図３（ｄ））を経て、走査型電子顕微鏡などを用いて金属膜パターン（２ａ）の幅（フォトマスクのパターン線幅）（Ｗ２）の測長を行い（図３（ｅ））、寸法規格内であることを確認する。尚、上記継続したドライエッチング後のパターン線幅が寸法規格に至らない際には、寸法規格内になるまでドライエッチングを更に継続する。
【００１５】
図４は、本発明による中間測長機能を備えたドライエッチングシステムの一例の概略を示す説明図である。図４に示すように、中間測長機能を備えたドライエッチングシステムは、ドライエッチング用真空チャンバー（２０）にバルブ（２４）を介してパターン線幅を測長する走査型電子顕微鏡（３０）を備えている。
【００１６】
ドライエッチング用真空チャンバー（２０）と走査型電子顕微鏡（３０）間のバルブ（２４）は、走査型電子顕微鏡（３０）の電子線を遮蔽／透過させるバルブである。また、ドライエッチング用真空チャンバー（２０）には、ガス導入管（２１）、真空排気管（２２）が接続され、ドライエッチング用真空チャンバー（２０）の内部にはフォトマスク基板（１０）が載置されるようになっている。符号（２３）は、ドライエッチング用真空チャンバー（２０）内で発生するプラズマを表している。
【００１７】
フォトマスク基板（１０）のパターン線幅の中間測長は、走査型電子顕微鏡（３０）を用い、ドライエッチング用真空チャンバー（２０）内でドライエッチングしたフォトマスク基板（１０）をドライエッチング用真空チャンバー（２０）内に載置した状態で行われる。ドライエッチングの終了後に、排気を十分に行いバルブ（２４）を開放し、走査型電子顕微鏡（３０）の電子銃の電子線を照射して中間測長を行う。この一例のドライエッチングシステムは、チャンバー数や真空排気系を最小限に留めることができ、省スペース化や、低コスト化をはかることができる。
【００１８】
このドライエッチングシステムは、ドライエッチング用真空チャンバー内で中間測長したパターン線幅を寸法規格と照合し、寸法規格に至らない際には、自動でフィードバックしてドライエッチング用真空チャンバー内でドライエッチングを継続して行うようになっている。また、この継続したドライエッチング後のパターン線幅が寸法規格に至らない際には、寸法規格内になるまでドライエッチングを更に継続するようになっている。
従って、ドライエッチング用真空チャンバー内でドライエッチングした金属膜のパターン線幅が、寸法規格を満たさないことのない、つまり、常に寸法規格を満たしたフォトマスクを作製することができる。
【００１９】
また、図５は、本発明による中間測長機能を備えたドライエッチングシステムの他の例の概略を示す説明図である。図５に示すように、この中間測長機能を備えたドライエッチングシステムは、ドライエッチング用真空チャンバー（２０）、搬送チャンバー（４０）、中間測長用真空チャンバー（５０）で構成されている。ドライエッチング用真空チャンバー（２０）と中間測長用真空チャンバー（５０）は、搬送チャンバー（４０）を介して
隣接して設けられている。ドライエッチング用真空チャンバー（２０）と搬送チャンバー（４０）の間、及び搬送チャンバー（４０）と中間測長用真空チャンバー（５０）の間には、各々の間を開閉するバルブ（２５）、（２６）が各々設けられている。
【００２０】
ドライエッチング用真空チャンバー（２０）には、ガス導入管（２１）、真空排気管（２２）が接続され、ドライエッチング用真空チャンバー（２０）の内部にはフォトマスク基板（１０）が載置されるようになっている。中間測長用真空チャンバー（５０）にはバルブ（２４）を介してパターン線幅を測長する走査型電子顕微鏡（３０）が備えられている。中間測長用真空チャンバー（５０）と走査型電子顕微鏡（３０）間のバルブ（２４）は、走査型電子顕微鏡（３０）の電子線を遮蔽／透過させるバルブである。また、中間測長用真空チャンバー（５０）には、真空排気管（２２）が接続され、中間測長用真空チャンバー（５０）の内部にはフォトマスク基板（１０）が載置されるようになっている。
【００２１】
このドライエッチングシステムは、ドライエッチング用真空チャンバー（２０）と中間測長用真空チャンバー（５０）が、各々独立した真空排気系を有する個別の真空チャンバーとなっており、搬送チャンバー（４０）を挟んで両者がバルブ（２５）、（２６）によって繋がっている構造である。
【００２２】
フォトマスク基板（１０）のパターン線幅の中間測長は、走査型電子顕微鏡（３０）を用い、ドライエッチング用真空チャンバー（２０）内でドライエッチングしたフォトマスク基板（１０）を、搬送チャンバー（４０）を経て中間測長用真空チャンバー（５０）内に搬送し、中間測長用真空チャンバー（５０）内で載置した状態で行われる。ドライエッチング用真空チャンバー（２０）と中間測長用真空チャンバー（５０）とを分けることによって、残留ガス、副生成物などの影響を受けず、電子銃の汚染を防ぐことができる。
【００２３】
このドライエッチングシステムは、中間測長用真空チャンバー（５０）内で中間測長したパターン線幅を寸法規格と照合し、寸法規格に至らない際には、自動でフィードバックしてドライエッチング用真空チャンバー（２０）に搬送チャンバー（４０）を経て搬送し、ドライエッチング用真空チャンバー（２０）内でドライエッチングを継続して行うようになっている。また、この継続したドライエッチング後のパターン線幅が寸法規格に至らない際には、寸法規格内になるまでドライエッチングを更に継続するようになっている。従って、ドライエッチング用真空チャンバー内でドライエッチングした金属膜のパターン線幅が、寸法規格を満たさないことのない、つまり、常に寸法規格を満たしたフォトマスクを作製することができる。
【００２４】
上記のように、本発明による中間測長機能を備えたドライエッチングシステムは、金属膜のドライエッチング終了後に、ドライエッチング用真空チャンバー（２０）内で、又は中間測長用真空チャンバー（５０）内で走査型電子顕微鏡を用いてパターン線幅を中間測長を行い、中間測長したパターン線幅を寸法規格と照合し、寸法規格に至らない際には、自動でフィードバックしてドライエッチング用真空チャンバー内でドライエッチングを継続して繰り返す。これにより、パターン線幅を厳密に制御することが可能となり歩留りが大幅に向上する。
【００２５】
また、中間測長の結果を自動でフィードバックして、所望するパターン線幅を得るまで自動でドライエッチングと中間測長を繰り返す作業を真空チャンバー内で行うので、真空チャンバーでの出し仕入れの時間、装置間搬送の時間の短縮がはかれる。また、装置間搬送が不要となることでマスク基板上への異物の付着は低減されたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】フォトマスク基板の説明図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、フォトマスクの製造工程の説明図である。
【図３】（ａ）〜（ｅ）は、本発明による中間測長機能を備えたドライエッチングシステムを用いたフォトマスクの製造工程の説明図である。
【図４】本発明による中間測長機能を備えたドライエッチングシステムの一例の概略を示す説明図である。
【図５】本発明による中間測長機能を備えたドライエッチングシステムの他の例の概略を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２７】
１・・・フォトレジストもしくは化学増幅型レジスト
１ａ・・・レジストパターン
２・・・金属膜
２ａ・・・金属膜パターン
３・・・透明基板
１０・・・フォトマスク基板
１０ａ・・・フォトマスク
２０・・・ドライエッチング用真空チャンバー
２１・・・ガス導入管
２２・・・真空排気管
２４、２５、２６・・・バルブ
３０・・・走査型電子顕微鏡
４０・・・搬送チャンバー
５０・・・中間測長用真空チャンバー
Ｗ、Ｗ２・・・金属膜パターンの幅（フォトマスクのパターン線幅）
【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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