(57)【要約】【課題】高精度なパターン形成が可能な基板処理方法及びマスク製造方法を提供する。【解決手段】処理液の吐出口と吸引口とを有し、処理対象の基板に対して相対移動可能に設けられたノズルの吐出口及び吸引口を基板の被処理面に対向させ、吐出口から処理液を被処理面に供給しつつこの被処理面上に供給された処理液を吸引口に吸引することで、被処理面の一部の領域のみを選択的に処理液で処理する。【選択図】図１
2009295840.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理液の吐出口と吸引口とを有し、処理対象の基板に対して相対移動可能に設けられたノズルの前記吐出口及び前記吸引口を前記基板の被処理面に対向させ、前記吐出口から前記処理液を前記被処理面に供給しつつこの被処理面上に供給された処理液を前記吸引口に吸引することで、前記被処理面の一部の領域のみを選択的に前記処理液で処理することを特徴とする基板処理方法。
【請求項２】
前記被処理面上に除去対象物があるかどうかの検査を行い、前記除去対象物が前記被処理面上にある場合にはその位置を特定する工程と、
前記除去対象物の位置が洗浄可能領域内であるかどうか判定する工程と、
前記除去対象物の位置が前記洗浄可能領域内である場合、その除去対象物が位置する洗浄可能領域を選択的に前記ノズルを用いて前記処理液で洗浄する工程と、
を有することを特徴とする請求項１記載の基板処理方法。
【請求項３】
前記除去対象物の位置が洗浄可能領域内であるかどうか判定する工程では、洗浄による、前記除去対象物の位置を含む前記基板領域を透過する光の透過率、位相差及び前記基板に形成されたパターン寸法の変化の少なくとも一つに基づいて判定することを特徴とする請求項２記載の基板処理方法。
【請求項４】
マスク基板にパターンを形成する工程と、
洗浄液の吐出口と吸引口とを有し前記マスク基板に対して相対移動可能に設けられたノズルの前記吐出口及び前記吸引口を前記マスク基板のパターン形成面に対向させ、前記吐出口から前記洗浄液を前記パターン形成面に供給しつつこのパターン形成面上に供給された洗浄液を前記吸引口に吸引することで、前記パターン形成面の一部の領域のみを選択的に前記洗浄液で洗浄する工程と、
を有することを特徴とするマスク製造方法。
【請求項５】
マスク基板に形成されたレジストにパターンの潜像を形成する工程と、
現像液の吐出口と吸引口とを有し前記マスク基板に対して相対移動可能に設けられたノズルの前記吐出口及び前記吸引口を前記レジストに対向させ、前記吐出口から前記現像液を前記レジストの一部の領域に供給しつつこのレジスト上に供給された現像液を前記吸引口に吸引することで、前記レジストの一部の領域に形成された潜像を現像してレジスト感度測定用パターンを形成する工程と、
前記レジスト感度測定用パターンの現像時に得られるレジスト感度情報から現像条件を決定する工程と、
前記現像条件に基づいて、前記レジストにおける前記レジスト感度測定用パターンが形成された領域とは異なる領域に形成された潜像を現像してメインパターンを形成する工程と、
を有することを特徴とするマスク製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体デバイスや液晶ディスプレイなどの製造に用いられる基板処理方法及びマスク製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造プロセスでは、洗浄や現像などの各種処理が行われるが、従来、洗浄処理や現像処理は基板の被処理面全面に洗浄液や現像液を供給して行っている。例えば、特許文献１では、一方向に長く延びたノズルをその長手方向に対して直交する方向に走査することで被処理面全面に現像液を供給している。
【０００３】
近年、半導体デバイスの微細化に伴い、パターン寸法は数ｎｍの厳しい精度が要求され、これに伴い、より処理精度を高めた基板処理の必要性が高まっている。
【特許文献１】特開２００５−２６５１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、高精度なパターン形成が可能な基板処理方法及びマスク製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によれば、処理液の吐出口と吸引口とを有し、処理対象の基板に対して相対移動可能に設けられたノズルの前記吐出口及び前記吸引口を前記基板の被処理面に対向させ、前記吐出口から前記処理液を前記被処理面に供給しつつこの被処理面上に供給された処理液を前記吸引口に吸引することで、前記被処理面の一部の領域のみを選択的に前記処理液で処理することを特徴とする基板処理方法が提供される。
【０００６】
また、本発明の他の一態様によれば、マスク基板にパターンを形成する工程と、洗浄液の吐出口と吸引口とを有し前記マスク基板に対して相対移動可能に設けられたノズルの前記吐出口及び前記吸引口を前記マスク基板のパターン形成面に対向させ、前記吐出口から前記洗浄液を前記パターン形成面に供給しつつこのパターン形成面上に供給された洗浄液を前記吸引口に吸引することで、前記パターン形成面の一部の領域のみを選択的に前記洗浄液で洗浄する工程と、を有することを特徴とするマスク製造方法が提供される。
【０００７】
また、本発明のさらに他の一態様によれば、マスク基板に形成されたレジストにパターンの潜像を形成する工程と、現像液の吐出口と吸引口とを有し前記マスク基板に対して相対移動可能に設けられたノズルの前記吐出口及び前記吸引口を前記レジストに対向させ、前記吐出口から前記現像液を前記レジストの一部の領域に供給しつつこのレジスト上に供給された現像液を前記吸引口に吸引することで、前記レジストの一部の領域に形成された潜像を現像してレジスト感度測定用パターンを形成する工程と、前記レジスト感度測定用パターンの現像時に得られるレジスト感度情報から現像条件を決定する工程と、前記現像条件に基づいて、前記レジストにおける前記レジスト感度測定用パターンが形成された領域とは異なる領域に形成された潜像を現像してメインパターンを形成する工程と、を有することを特徴とするマスク製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、高精度なパターン形成が可能な基板処理方法及びマスク製造方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
【００１０】
［第１の実施形態］
本実施形態では、基板処理方法として洗浄処理を例に挙げて説明する。洗浄処理は半導体製造プロセスの中で繰り返し行われるが、特に本実施形態ではマスク製造工程における洗浄処理を例に挙げて説明する。
【００１１】
図１は、本実施形態に係る洗浄方法を含むマスク製造における要部の工程を示すフローチャートである。
【００１２】
まず、ステップ１０１として、例えばガラス基板上に遮光膜や半透明膜が形成されたマスク基板に対して、レジストの塗布、そのレジストへの露光（例えば電子線描画）、ＰＥＢ（Post Exposure Baking）、レジストの現像、レジストをマスクとした遮光膜や半透明膜のエッチング、レジスト剥離、といった処理を順次行い、マスク基板に所望のパターンを形成する。
【００１３】
次に、ステップ１０２として、マスク基板におけるパターン形成面の欠陥検査を行い、欠陥がある場合にはその位置を特定する。ここでの欠陥検査は、マスクとしての光学特性に影響を与える汚染微粒子（パーティクル）がパターン形成面上に付着しているかどうかの検査を行う。そのパーティクルが検出された場合には、パターン形成面上からの除去対象物として、後述する洗浄工程にて洗い流して除去する処理を行う。
【００１４】
また、上記検査にてパーティクルが見つかった場合には、その位置を特定する。図２は、マスク基板１０における洗浄対象面（被処理面）であるパターン形成面を示し、例えば図示する位置にパーティクル２が見つかった場合には、パターン形成面の四隅（実際に半導体ウェーハに転写されるメインパターンの形成領域より外側の位置）に形成されたマークパターン３を基準としてこのマークパターン３に対するパーティクル２の相対座標を求め、パーティクル２の位置を特定する。
【００１５】
一般に、洗浄工程では、マスク基板に付着したパーティクルを除去するために物理的あるいは化学的に基板表面にエネルギーを与えるため基板表面（遮光膜や半透明膜）へのダメージがあり、洗浄処理が施されるとマスク面内の透過率や位相差は変化する。
【００１６】
透過率については、図４（ａ）に示すように洗浄時間が長く（洗浄回数が多く）なると高くなる傾向にあり、位相差については、図４（ｂ）に示すように洗浄時間が長く（洗浄回数が多く）なると小さくなる傾向にある。
【００１７】
したがって、洗浄処理を何回か繰り返すと膜の透過率や位相差の変化によって、要求されるマスクスペックを満たせなくなり、洗浄回数に制限がある場合がある。許容される洗浄回数はパターン形成面全面で同じではなく、パターン（膜）の分布に応じて許容洗浄回数の分布も決まる。
【００１８】
本実施形態では、１回あたりの洗浄における膜の透過率、位相差、形状等の変化量データを予め取得しておき、これに基づいて所望のリソグラフィ尤度（露光量尤度、フォーカス尤度等）が得られるべく、該当マスクに対する洗浄可能回数のマップ（分布）を求める。この洗浄可能回数分布の一例を図３に示す。
【００１９】
例えば、マスク基板１０におけるパターン形成面の中央部分に、１回の洗浄も許容されない領域１０ａがあり、その外側に１回の洗浄を許容された領域１０ｂがあり、その外側の他の領域は２回の洗浄を許容された領域１０ｃとなっている。
【００２０】
次のステップとして、先に得られたパーティクル２の位置（マークパターン３に対する相対座標）と、洗浄可能回数分布とを比較参照し、パーティクル２の位置が洗浄可能領域内かどうか判定する（図１におけるステップ１０３）。
【００２１】
そして、パーティクル２の位置が洗浄可能領域内である場合、すなわちパーティクル２が、少なくとも１回以上の洗浄を許容されている領域内に位置している場合、そのパーティクル２を含む領域のみを選択的に洗浄する（ステップ１０４）。なお、すでに１回以上洗浄が行われた後、再び洗浄処理を行う場合においては、ステップ１０３の判定においては、残りの洗浄可能回数が１回以上の領域にパーティクル２が位置するかどうかの判定が行われる。
【００２２】
図７に示す例では、各パーティクル２はいずれも洗浄可能回数１回以上の領域内にあり、これらパーティクル２を除去すべく、本実施形態では、図５に示すノズル１１を用いて選択的洗浄処理を行う。
【００２３】
ノズル１１は、直方体状に形成され、主要な２方向（Ｘ方向とＹ方向）が規定される。Ｙ方向はノズル１１における長手方向であり、このＹ方向に対して直交するＸ方向は、マスク基板に対するノズル１１の移動方向を示す。
【００２４】
ノズル１１の内部には、洗浄液の吐出路１２、吸引路１３、リンス液の吐出路１４が形成されている。これらは、それぞれノズル１１の長手方向（Ｙ方向）に延在するスリット状に形成されている。
【００２５】
吐出路１２、吸引路１３、吐出路１４は、上記Ｘ方向に並んで設けられている。Ｘ方向のほぼ中央に１つの吐出路１２が位置し、その吐出路１２の外側にこの吐出路１２を挟むように一対の吸引路１３が位置し、一対の吸引路１３のそれぞれの外側には一対の吐出路１４が位置している。
【００２６】
吐出路１２及び吐出路１４は、ノズル下面１１ａに対して略垂直であるが、吸引路１３は、ノズル上面側からノズル下面１１ａに向かうにつれて徐々に内側の吐出路１２に近づくように傾斜している。
【００２７】
吐出路１２、吸引路１３、吐出路１４は、それぞれ、吐出口１２ａ、吸引口１３ａ、吐出口１４ａとしてノズル下面１１ａに開口し、ノズル外部に通じている。
【００２８】
図６は、ノズル下面１１ａにおける洗浄液の吐出口１２ａ、吸引口１３ａ、リンス液の吐出口１４ａの配置関係を示す模式図である。
【００２９】
吐出口１２ａ、吸引口１３ａ、吐出口１４ａは、それぞれ、Ｙ方向に延在するスリット状に形成され、互いに略平行に形成されている。Ｘ方向のほぼ中央に１つの吐出口１２ａが位置し、その吐出口１２ａの外側にこの吐出口１２ａを挟むように一対の吸引口１３ａが位置し、一対の吸引口１３ａのそれぞれの外側には一対の吐出口１４ａが位置している。
【００３０】
また、吐出路１２、吸引路１３、吐出路１４は、ノズル上面側で、それぞれ、洗浄液の供給管、吸引排気管、リンス液の供給管に接続されている。また、吸引路１３は、使用済みの洗浄液やリンス液を排出する排出系統にも接続されている。
【００３１】
ノズル１１は、その下面１１ａをマスク基板の洗浄対象面（被処理面）に対向させた状態で、マスク基板に対して相対移動可能となっている。例えば、本実施形態では、マスク基板側は位置を固定させた状態で、ノズル１１が図示しない移動機構にてＸ方向に直線移動可能となっている。
【００３２】
ノズル１１とマスク基板とが相対移動可能であればよく、固定されたノズル１１に対してマスク基板側を移動させる構成であってもよく、あるいはノズル１１とマスク基板側の両方をそれぞれ移動可能な構成としてもよい。また、「移動」は直線移動に限らず、回転移動も含まれる。
【００３３】
ノズル下面１１ａ、すなわち吐出口１２ａ、吸引口１３ａ、吐出口１４ａは、マスク基板の被処理面に対して、例えば１００μｍほどの間隙を隔てて対向される。
【００３４】
その状態で吐出口１２ａからは洗浄液が被処理面に向けて吐出される。同時に吸引口１３ａからは吸引が行われるため、被処理面上に供給された洗浄液は吸引口１３ａへと向かう流れを被処理面上で形成し、吸引口１３ａの下方に至ると吸引口１３ａに吸引される。したがって、洗浄液の供給エリアは、一対の吸引口１３ａの内側の領域（図６において太線１５で囲んだ領域）に制限される。
【００３５】
洗浄液は吐出口１２ａから次々と被処理面上に供給され、吐出口１２ａと吸引口１３ａとの間に相当する距離を流れた後直ちに吸引口１３ａに吸引されるので、洗浄液供給エリア（図６において太線１５で囲む領域）は常に清浄な洗浄液で満たすことができる。
【００３６】
また、上記洗浄液の吐出及び吸引動作と同時に、吐出口１４ａからリンス液の吐出も行われている。リンス液は、マスク基板上の膜の透過率、位相差、形状等に影響を与えない例えば純水であり、洗浄可能回数分布に関係なく被処理面上の全面に供給しても問題はない。
【００３７】
吐出口１４ａから被処理面に吐出され吸引口１３ａに向かう流れは吸引口１３ａに吸引されるが、このリンス液の流れは、吐出口１２ａから吐出され吸引口１３ａへと向かう洗浄液の流れに対して対向する流れであるため、洗浄液の、上記太線１５で囲む領域外への浸出を抑え、洗浄液の選択的供給を確実に行わせることができる。
【００３８】
上記ノズル１１を用いてマスク基板の選択的洗浄を行うにあたっては、まず、被処理面上にリンス液を供給した後、所望の位置にノズル１１を移動させる。
【００３９】
図７に示す例では、例えば、まず、実線の斜線で示される領域１７ａに対向する位置にノズル１１を移動させるとする。ノズル１１の長手方向（Ｙ方向）寸法は、例えば四角形状のマスク基板１０の辺ａ１方向をカバー可能な長さを有し、その長手方向（Ｙ方向）を辺ａ１方向に対して略平行にした状態で、前述した吐出口１２ａ、吸引口１３ａ、吐出口１４ａを被処理面に対して対向させる。
【００４０】
そして、前述したように洗浄液を吐出しつつ吸引を行うことにより、領域１７ａのみを選択的に洗浄し、その領域１７ａ内にあるパーティクル２を除去する。領域１７ａは、洗浄が許容されていない領域１０ａには重なっておらず、且つ領域１７ａのみを選択的に洗浄するため、洗浄液が領域１０ａに供給されてしまうことはない。
【００４１】
領域１７ａの洗浄後、まず先に洗浄液の吐出動作を停止した後、吸引動作を停止し、次の洗浄対象領域１７ｂへとノズル１１を移動させる。吐出動作を停止させる前に先に吸引動作を停止させてしまうと洗浄液が吸引されず領域１７ａの外側に広がってしまうので、先に洗浄液の吐出を停止させた後、吸引動作を停止させるようにする。
【００４２】
領域１７ｂに対しても前述と同様の洗浄処理が行われ、領域１７ｂ内に位置するパーティクル２が除去される。
【００４３】
洗浄液の吐出停止、および吸引動作の停止の後、リンス液の吐出を停止し、最後に被処理面上のリンス液を乾燥させ、洗浄処理を終了する。
【００４４】
洗浄すべき領域の辺ａ２方向（上記辺ａ１方向に対して略垂直な方向）の幅が、ノズル１１の短手方向（Ｘ方向）より広い場合は、洗浄液とリンス液の吐出及び吸引動作を行いつつ、ノズル１１をＸ方向に移動させて、上記辺ａ２方向の範囲をカバーする。
【００４５】
前述した洗浄が１回目とした場合、その１回目の洗浄で、例えば図７において右下のパーティクル２ａが除去されなかった場合、そのパーティクル２ａは２回洗浄可能な領域１０ｃ内にあるため、そのパーティクル２ａを除去するべく２回目の洗浄を試みる。このとき、洗浄が許容されていない領域１０ａはもちろん、１回洗浄可能な領域１０ｂであっても先の１回目の洗浄にて洗浄処理が行われた領域（図７において領域１７ａ、１７ｂと領域１０ｂとが重なる領域）には洗浄液が供給されないようにする。
【００４６】
上記領域１７ａ、１７ｂの洗浄を行ったときのノズル１１とマスク基板１０との位置関係から、例えばノズル１１を９０°回転（もしくはマスク基板１０を９０°回転）させて、図７において１点鎖線の斜線で示す領域１７ｃにノズル下面１１ａを対向位置させる。この領域１７ｃは、まだ被処理面上に残っているパーティクル２ａを含み、且つ２回洗浄可能領域１０ｃ内にあるため、この領域１７ｃの洗浄の洗浄処理によりパーティクル２ａの除去が可能となる。
【００４７】
従来、洗浄処理は被処理面全面に対して行っていたため、洗浄によるダメージが被処理面全面におよんでしまい、所望のリソグラフィ尤度を確保するべく規定される所望の透過率、位相差、パターン形状等のスペックから外れる領域がマスク面内に生じ、マスク製造における歩留まりを低下させる原因の一つとなっていた。
【００４８】
これに対して本実施形態では、パーティクルが付着している位置付近の必要領域のみを選択的に洗浄することで、その領域のみにおける、洗浄による露光光の透過率、位相差、形成されているパターン寸法等の変化を考慮すればよいため、パーティクルを洗浄除去可能かどうかの判定を行うにあたっての制限が大幅に緩和される。これにより、洗浄可能回数制限により従来は洗浄除去をあきらめざるを得なかった位置のパーティクルの洗浄除去が可能になり、マスク製造における歩留まり向上を図れる。
【００４９】
なお、洗浄液の選択的供給を行うノズルについては、図５、６で示したものに限らず、例えば図８に示すノズル２５を用いてもよい。
【００５０】
このノズル２５は、中心から順に、洗浄液の吐出路２１、吸引路２２、リンス液の吐出路２３が同心円状に形成された３重筒構造を有し、その下面に、それぞれ、吐出路２１、吸引路２２、吐出路２３と通じる吐出口２１ａ、吸引口２２ａ、吐出口２３ａが開口形成されている。
【００５１】
このノズル２５も、吐出口２１ａ、吸引口２２ａ、吐出口２３ａを被処理面に対向させた状態でマスク基板に対して相対移動可能となっている。
【００５２】
吐出口２１ａからは洗浄液が被処理面に向けて吐出される。同時に、吐出口２１ａの外側を囲む吸引口２２ａからは吸引が行われるため、被処理面上に供給された洗浄液は吸引口２２ａへと向かう流れを被処理面上で形成し、吸引口２２ａの下方に至ると吸引口２２ａに吸引される。したがって、洗浄液の供給エリアは、吸引口２２ａの内側の領域に制限される。
【００５３】
また、上記洗浄液の吐出及び吸引動作と同時に、吸引口２２ａの外側を囲む吐出口２３ａからリンス液の吐出も行われている。吐出口２３ａから被処理面に吐出され吸引口２２ａに向かう流れは吸引口２２ａに吸引されるが、このリンス液の流れは、吐出口２１ａから吐出され吸引口２２ａへと向かう洗浄液の流れに対して対向する流れであるため、洗浄液の、吸引口２２ａより外側領域への浸出を抑え、洗浄液の選択的供給を確実に行わせることができる。
【００５４】
さらに、このノズル２５を用いることで円状スポット的に洗浄液を供給可能であるので、図５、６に示すノズル１１よりも狭い領域を選択的に処理することが可能になる。これにより、洗浄液の不所望領域への拡散をよりいっそう抑えることができ、パーティクルを洗浄可能かどうか判定するにあたっての制限条件がさらに緩和されたものとなる。
【００５５】
なお、前述したノズル１１、２５において、リンス液は必ずしも吐出しなくてもよい。洗浄液の吐出パラメータ（圧力や流量）と、吸引パラメータ（圧力や流量）とのバランスを予め調整しておくことにより、洗浄液が吸引口より外側に流れ出ないようにでき、必要領域のみの選択的洗浄を実現することができる。ただし、前述したようにリンス液の吸引口へと向かう流れで、洗浄液の外側への流出を抑えた方が、より確実に選択的洗浄を行うことができる。さらに、被処理面上にリンス液を予めむらなく供給しておき、洗浄処理後も被処理面上にリンス液のみがむらなく残った状態とし、その状態から乾燥を行うことが望ましい。
【００５６】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態に係る基板処理方法として、マスク基板上に形成されたレジストの現像処理を例に挙げて説明する。
【００５７】
図９は、本実施形態に係る現像方法を含むマスク製造における要部の工程を示すフローチャートである。
【００５８】
まず、ステップ１１１として、例えばガラス基板上に遮光膜や半透明膜が形成されたマスク基板に対してレジストの塗布を行い、そのレジストに対してパターンの露光（例えば電子線描画）を行い、その後ＰＥＢ（Post Exposure Baking）を行って、レジストにパターンの潜像を形成する。
【００５９】
図１０は、本実施形態における処理対象マスク基板３０のレジスト形成面を示す。レジスト表面は、メインパターンの形成領域３２と、レジスト感度測定用パターン３３の形成領域３１とに大きく分けられる。
【００６０】
メインパターンは、実際に半導体ウェーハに転写される半導体集積回路パターンに対応する。レジスト感度測定用パターン３３は、メインパターン形成領域３２よりも外側であって、マスク基板３０における端部に形成される。
【００６１】
本実施形態では、パターン潜像を現像するにあたって、まず、レジスト感度測定用パターン３３を含む領域３１のみを選択的に現像する（ステップ１１２）。この領域３１のみの選択的現像を行うにあたっては、前述したノズル１１を用いる。
【００６２】
すなわち、ノズル下面１１ａを領域３１に対向させた状態で、吐出口１２ａからは現像液が被処理面に向けて吐出される。同時に吸引口１３ａからは吸引が行われるため、被処理面上に供給された現像液は吸引口１３ａへと向かう流れを被処理面上で形成し、吸引口１３ａの下方に至ると吸引口１３ａに吸引される。したがって、現像液の供給エリアは、一対の吸引口１３ａの内側の領域（図６において太線１５で囲んだ領域）に制限され、メインパターン形成領域３２には現像液は供給されない。
【００６３】
この領域３１の選択的現像処理により、レジスト感度測定用パターン３３が形成される。このレジスト感度測定用パターン３３の現像処理を実施した後、一旦マスク基板３０を乾燥させる。
【００６４】
次のステップとして、現像処理されたレジスト感度測定用パターン３３について、寸法や膜厚といったレジストの溶解特性に関するパラメータを測定し、この測定データからレジスト感度情報（例えば、パターン寸法、溶解速度等を表す）を算出する（ステップ１１３）。
【００６５】
次に、ステップ１１４として、上記で得られたレジスト感度情報から、メインパターンが所望の寸法に仕上がるようにするための現像条件を求める。具体的には、図１１に示すように、現像条件（例えば現像時間）とパターン寸法の目標値との相関関係を予め得ておき、実際に現像処理にて得られた上記レジスト感度測定用パターン３３の寸法から、現像時間の調整（補正）量を算出する。
【００６６】
このようにして得られた現像条件に基づいて、メインパターン形成領域３２の現像処理を行う（ステップ１１５）ことで、メインパターン形成用のレジストパターンの寸法精度を向上できる。結果として、このレジストをマスクとして遮光膜や半透明膜のエッチングを行って得られるメインパターンの寸法精度を向上でき、マスク製造における歩留まりを向上できる。
【００６７】
特に化学増幅型レジストは、ベースポリマー、酸発生剤、クエンチャー、溶剤等の複数成分から構成され、現状、各成分をまったく同様の割合に調合し製造しても同じ感度の再現性を保つのは難しく、結果としてマスク基板ごとにパターン寸法が異なってしまう問題がある。
【００６８】
また、レジストの感度については、それをモニターする手法が確立されていないため、実際にレジストを基板に塗布し、露光、ベーク、現像してレジストパターンを実際に形成しない限り、感度を事前に知ることはできない。レジスト感度という実際に現像してみないとわからないパラメータを得るために、従来は、先行して一枚のマスク基板の処理を行いその基板からレジスト感度に関するデータを得て、そのデータを次回以降の処理ロットの処理条件にフィードバックをかけるといった方法がとられていた。この場合、レジストロット変更の度にその感度を測定する必要があり、特にフォトマスクのような一枚あたりのコストが高い基板を、レジスト感度を得るためだけに用いて犠牲にすることはコスト的に大きな無駄となっている。
【００６９】
これに対して本実施形態では、一枚の同じマスク基板３０上にメインパターンとは別にレジスト感度測定用パターン３３を前述した選択的現像処理を行うことによって形成することで、メインパターンの現像に先立って、予めその基板に塗布されたレジスト感度に関する情報を得ることができ、高価なマスク基板を無駄にすることなく実際の製品として活用でき、コスト低減を図れる。
【００７０】
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態に係る基板処理方法として、図１２に示すレジスト４３の選択的現像処理を例に挙げて説明する。
【００７１】
図１２（ａ）は、ガラス基板４１上に遮光膜（または半透明膜）４２が形成され、さらにその上にレジスト４３が形成されたマスク基板を示す。レジスト４３には、まだパターン描画は行われていない。また、レジスト４３表面上にパーティクル５が付着しているとする。
【００７２】
まず、レジスト４３の例えば四隅に、電子線描画およびその後のＰＥＢを行って、マークパターン６の潜像を形成する。
【００７３】
次に、前述した実施形態と同様に、ノズル１１を用いて、レジスト４３表面における端部領域７のみの選択的現像処理を行い、マークパターン６を形成する。あるいは、この現像処理に際して図８に示すノズル２５を用いてもよい。
【００７４】
その後、マスク基板を例えば回転乾燥させた後、レジスト４３表面を光学検査し、マークパターン６に対するパーティクル５の相対座標を求め、パーティクル５の位置を特定する。その後、パーティクル５の位置（マークパターン６に対する相対座標）を確認しながら、例えば複数本または１本の針を有する治具にてパーティクル５をレジスト４３上からピックアップして取り除く（図１２（ｃ））。その後再度光学検査を行い、パーティクルの除去を確認する。
【００７５】
その後、図１２（ｄ）に示すメインパターン形成領域８に対して、電子線描画、ＰＥＢ、現像、リンス、乾燥、エッチング工程を行って、所望のメインパターンを形成する。
【００７６】
本実施形態によれば、パターン形成処理前のマスク基板を例えばＳＭＩＦ（Standard Mechanical InterFace）ポッドに移すときにレジスト表面に付着する可能性があるパーティクルの付着の有無をパターン形成処理前に予め検査し、パーティクルの付着が確認された場合には、前述した選択的現像処理によりマークパターン６を形成する。そして、このマークパターン６を基準にパーティクル５の位置座標が特定できるため、パーティクル５をピンポイントでピックアップして除去できる。その後は、パーティクルの付着がない状態でのメインパターン形成が可能となり、歩留まり向上が図れる。
【００７７】
なお、パーティクルをピックアップする針の本数や形状は限定されるものではなく、パーティクルのピックアップ除去が可能な構成であればよい。また、その針に帯電機構を設けてパーティクル除去の確実性（効率）を高めることも可能である。
【００７８】
あるいは、図１３に示すエアーノズル２６を用いて、パーティクルをレジスト表面上から除去するようにしてもよい。
【００７９】
このノズル２６は、中心から順に、エアー噴出路２７、エアー吸引路２８、エアー噴出路２９が同心円状に形成された３重筒構造を有し、その下面に、それぞれ、エアー噴出路２７、エアー吸引路２８、エアー噴出路２９と通じるエアー噴出口２７ａ、エアー吸引口２８ａ、エアー噴出口２９ａが開口形成されている。
【００８０】
エアー噴出口２７ａ、２９ａからエアーを噴出しつつ、同時にエアー吸引口２８ａから吸引動作が行われる。エアー噴出口２７ａからのエアーをパーティクルの周囲に吹き付けパーティクルをレジスト表面から浮き上がらせて、そのパーティクルを吸引口２８ａから吸引することでレジスト表面上からパーティクルを除去することができる。ここで、吸引口２８ａの外側を囲む噴出口２９ａからもエアーが噴出しているため、中心の噴出口２７ａからのエアーによって飛ばされたパーティクルが吸引口２８ａより外側に飛散して、レジスト表面上の他の位置に再付着してしまうのを防ぐことができる。
【００８１】
［第４の実施形態］
次に、図１４を参照して、本発明の第４の実施形態について説明する。
【００８２】
図１４に示すマスク基板のレジストを例えば４つの領域Ａ〜Ｄに区切り、各領域Ａ〜Ｄにそれぞれ評価パターンの潜像を形成しておく。
【００８３】
そしてまず、図１４（ａ）に示すように、前述した実施形態と同様な選択的現像方法によって、左半分の領域（領域Ａ及びＤ）のみを選択的に現像処理し評価パターンを形成する。
【００８４】
次に、図１４（ａ）に示す位置から、マスク基板を９０°回転させ、図１４（ｂ）に示す位置にし、左半分の領域（領域Ａ及びＢ）のみを選択的に現像処理し評価パターンを形成する。
【００８５】
次に、図１４（ｂ）の位置から、マスク基板を９０°回転させ、図１４（ｃ）に示す位置（図１４（ａ）と同じ位置）にし、左半分の領域（領域Ａ及びＤ）のみを選択的に現像処理し評価パターンを形成する。
【００８６】
以上の一連の選択的現像処理の結果、領域Ａは３回の現像処理を受け、領域Ｄは２回の現像処理を受け、領域Ｂは１回の現像処理を受けたことになる。各回の現像処理時間を同じとすれば、領域Ａの現像時間が最も長く、領域Ｂの現像時間が最も短く、領域Ｄの現像時間は領域ＡとＢとの間の現像時間ということになる。
【００８７】
すなわち、本実施形態においては、前述したような選択的現像処理を複数回（上記例では３回）行うことによって、同じ一枚のマスク基板上で異なる３つの処理条件（現像時間）の評価を行え、３枚のマスク基板のそれぞれを異なる現像時間で処理して評価を行う場合よりも大幅にコストを低減できる。
【００８８】
［第５の実施形態］
次に、本発明の第５の実施形態に係る基板処理方法について説明する。
【００８９】
本実施形態では、メインパターンの現像と同時進行で、メインパターンと同じ基板上に形成されたモニターパターンの現像の進行状況を検出して、その検出結果をメインパターンの現像処理にフィードバックさせるようにしている。
【００９０】
図１５に、本実施形態に用いる現像処理装置の模式図を示す。図１５（ａ）は、マスク基板５１の被処理面（レジスト表面）側から見た上面図であり、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）におけるＡ−Ａ方向から見た図であり、図１５（ｃ）は、図１５（ａ）におけるＢ−Ｂ方向から見た図である。
【００９１】
マスク基板５１は基板保持機構５３によって略水平に保持される。マスク基板５１の上方にはノズル５４が対向して設けられる。マスク基板５１とノズル５４とは相対移動可能である。本実施形態では、静止したマスク基板５１に対してノズル５４が矢印Ａ方向に移動するとして説明するが、静止したノズル５４に対してマスク基板５１が移動する構成、あるいはノズル５４とマスク基板５１の両方が移動する構成であってもよい。
【００９２】
ノズル５４は、移動方向Ａに対して略直交する方向に長く延びた形状に形成され、その長手方向に沿って現像液の吐出口（図示せず）が形成されている。現像液の吐出口はノズル下面に開口形成され、レジスト表面に近接対向している。
【００９３】
また、ノズル５４の長手方向のそれぞれの両端部には、光源と光検出器とを備える反射率測定機構５５が設けられている。反射率測定機構５５は、図１５（ｃ）に示すように、ノズル５４の移動方向に沿って並んで設けられた３つの反射率測定機構５５ａ〜５５ｃを有する。ノズル５４の進行方向Ａ側から順に、第１の反射率測定機構５５ａ、第２の反射率測定機構５５ｂ、第３の反射率測定機構５５ｃが位置している。なお、反射率測定機構は３つに限らず、１つあるいは４つ以上設けてもよい。
【００９４】
マスク基板５１のレジスト表面におけるメインパターン形成領域より外側の端部領域にはモニターパターン５２の潜像が形成されている。モニターパターン５２は、反射率測定機構５５に対向可能に、ノズル５４の移動方向Ａに沿って延びるライン状に形成されている。
【００９５】
現像処理時、ノズル５４はレジスト表面に向けて現像液を吐出しながら、図１５に示す例では矢印Ａ方向に移動する。このとき、実際に半導体ウェーハに転写すべきパターンに対応するメインパターンはもちろん、モニターパターン５２の現像も行われる。
【００９６】
そして、本実施形態では、反射率測定機構５５ａ〜５５ｃによってモニターパターン５２の反射率が測定される。モニターパターン５２の反射率は、モニターパターン５２の膜厚に応じて変化し、したがって、モニターパターン５２の反射率を測定することでモニターパターン５２の現像の進行の程度がわかる。
【００９７】
図１６は、上記反射率（縦軸）と、現像時間（横軸）との関係を示す。ａは、所望のパターン寸法を得るべく目標とする変化曲線を示す。
【００９８】
まず、第１の反射率測定機構５５ａが、時刻ｔ０で、ある位置ｘに至り、そのΔｔ１経過後に第２の反射率測定機構５５ｂが同じ位置ｘに至るとすると、位置ｘにて第２の反射率測定機構５５ｂが測定する反射率（モニターパターン形成箇所のレジスト膜厚）は、第１の反射率測定機構５５ａが位置ｘにて先に測定した反射率（レジスト膜厚）よりも小さくなる。同様に、第２の反射率測定機構５５ｂが位置ｘに至った後、Δｔ２経過後に第３の反射率測定機構５５ｃが位置ｘに至るとすると、位置ｘにて第３の反射率測定機構５５ｃが測定する反射率（レジスト膜厚）は、第２の反射率測定機構５５ｂが位置ｘにて測定した反射率（レジスト膜厚）よりもさらに小さくなる。
【００９９】
これら第１の反射率測定機構５５ａ、第２の反射率測定機構５５ｂ、第３の反射率測定機構５５ｃが、モニターパターン５２上の同じ位置にて測定する反射率差（レジスト膜厚差）からレジストの現像の進み具合がわかる。
【０１００】
本実施形態では、現像の進み具合が目標曲線ａより速い場合（曲線ｃ）や、遅い場合（曲線ｂ）には、目標曲線ａにするべく現像条件にフィードバックをかける。
【０１０１】
具体的には、反射率測定機構５５の測定により得られた現像進行情報は、図１７に示す処理装置６１に出力される。処理措置６１は、現像進行情報に基づいて、上記目標曲線ａになるようにするべく、ノズル５４の移動速度（基板５１との相対移動速度）、現像液の吐出流量、現像液の温度等の現像条件を調整し、移動速度制御部６２、流量制御部６３、温度制御部６４のそれぞれに移動速度、現像液流量、現像液温度の調整量（制御量）を出力する。これらデータに基づいて、ノズル５４の移動速度、現像液の吐出流量、現像液の温度等が制御され、この制御のもとメインパターンについての現像が行われる。
【０１０２】
すなわち、本実施形態では、現像処理時、メインパターンと共に同じマスク基板上に形成したモニターパターンの現像も行ってその現像進行情報を取得しつつ、この現像進行情報に基づいて現像条件を調整するため、レジスト材料の感度や露光装置の状態が変化しても即時的に対応して現像条件の調整が可能となり、メインパターンを所望の寸法に仕上げることが可能になり、近年要求されている数ｎｍレベルの寸法精度の達成が可能となる。また、現像条件の調整量（制御量）を得るにあたっては、それ専用に高価なマスク基板を割り当てることが不要となり、コスト低減になる。
【０１０３】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は、それらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【０１０４】
本発明の基板処理方法は、フォトマスクの製造に限らず、半導体ウェーハ上のパターン形成プロセスやカラーフィルタ形成プロセス、ディスク状記録媒体の加工プロセスにおけるパターン形成にも適用可能である。
【０１０５】
また、前述したノズル１１、２５において、リンス液の吐出口を別途設けなくても、中央の吐出口から処理液（洗浄液や現像液）と、リンス液との両方を切り替えて吐出可能な構造を採用し、処理終了後にその吐出口からの処理液の吐出を停止させ、処理液に代えてリンス液を吐出させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る基板処理方法における要部の工程を示すフローチャート。
【図２】同第１の実施形態において、マスク基板上におけるパーティクル分布の一例を示す模式図。
【図３】同第１の実施形態において、マスク基板上における洗浄可能回数分布の一例を示す模式図。
【図４】（ａ）はマスク面内における透過率と洗浄時間との関係を示すグラフであり、（ｂ）はマスク面内における位相差と洗浄時間との関係を示すグラフ。
【図５】本発明の実施形態に係る基板処理に用いるノズルの模式図。
【図６】同ノズルにおける被処理面に対向されるノズル下面の模式図。
【図７】同第１の実施形態におけるマスク基板上の選択的洗浄を説明するための模式図。
【図８】本発明の実施形態に係る基板処理に用いるノズルの他の具体例を示す模式図。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る基板処理方法における要部の工程を示すフローチャート。
【図１０】同第２の実施形態におけるマスク基板上の選択的洗浄を説明するための模式図。
【図１１】現像時間とパターン寸法との関係を例示する模式図。
【図１２】本発明の第３の実施形態に係る基板処理方法における要部の工程を示す模式断面図。
【図１３】同第３の実施形態においてパーティクル除去に用いることができるエアーノズルの模式図。
【図１４】本発明の第４の実施形態に係る基板の選択的処理を説明するための模式図。
【図１５】本発明の第５の実施形態に係る基板の選択的処理に用いられる装置構成を示す模式図。
【図１６】同第５の実施形態におけるモニターパターンの反射率（レジスト膜厚）と、現像時間との関係を例示する模式図。
【図１７】同第５の実施形態における反射率測定結果のフィードバック処理の流れを説明するためのブロック図。
【符号の説明】
【０１０７】
２，５…パーティクル、６…マークパターン、１０…マスク基板、１１…ノズル、１２ａ…処理液の吐出口、１３ａ…吸引口、１４ａ…リンス液の吐出口、２５…ノズル、２１ａ…処理液の吐出口、２２ａ…吸引口、２３ａ…リンス液の吐出口、２６…ノズル、２７ａ，２９ａ…エアー噴出口、２８ａ…エアー吸引口、３０…マスク基板、３１…レジスト感度測定用パターン形成領域、３２…メインパターン形成領域、３３…レジスト感度測定用パターン、４１…ガラス基板、４２…遮光膜、４３…レジスト、５１…マスク基板、５２…モニターパターン、５３…基板支持機構、５４…ノズル、５５，５５ａ，５５ｂ，５５ｃ…反射率測定機構
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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