JPH02195355A - フォトマスク用保護材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体装置の製造工程における露光工程で
用いられ、フォトマスク上のパターンを転写するために
好適な保護材、特に、その膜構造１ζ関するものである
。

〔従来の技術〕

半導体装置の微細化に伴い、その製造工程において、微
小な異物が大きな影響を及ぼすようになってきた。

第４図は縮小投影露光装置によりパターンが転写される
状態を示す図である。

図において、（１）は透明基体の主表面に遮光膜により
所定回路パターンが形成されたフォトマスクであって、
この場合、レティクル、（２１はレティクル（１）の下
方側に配置され、パターンを縮小するためのレンズ、（
３）はレンズ（２）の下方側に配置される半導体基板（
以下、ウェハと称す）％（４）はレティクル（１）上の
パターンが転写されてウェハ（３）上に複数形成された
半導体装置となるべきチップ、（５）はレティクル（１
）の上方側に配置される露光用のランプである。なお、
この場合、レティクル（１）上のパターンはチップ（４
）上に形成されるべきパターンの５倍の大きさで形成さ
れており、レンズ（３２によって１１５倍に縮小される
ものを示しである。

次沓こ、パターン転写の方法について説明する。

まず、縮小投影露光装置のレティクル（１）が所定状態
に位置決めされて載置すれる。次に、例えばポジ型レジ
ストが塗布されたウェハ（３）が準備され、それが搬送
されてきてＸ、Ｙ方向に移動可能なウェハ載置台（図示
省略）に載置され、位置決めされる。この後、ウェハ載
置台は、露光開始位置に移動する。この状態で、通常、
閉状態にみるシャッタ（図示省略）が開状態となり、レ
ティクル（１）、レンズ（２）を介してウェハ（３）上
のレジストに露光光、この場合、紫外光が照射される。

これにより、レティクル（１）上のパターンは、レンズ
（２１によって、この場合、１１５倍に縮小されてウェ
ハ（３）上に結像され、レジストを感光する。しかる後
、ウェハ載置台は次の露光位置に移動して上記と同じよ
うにしてパターン転写が行われ、これが順次、繰り返え
されてウェハ（１）上の所定領域のレジストの全面に同
じパターンが転写されて複数のチップ（４Ｊが得られる
。ところで、パターン転写に使用時以外のレティクル（
１）は、その保管が清浄な環境下で管理されて行われる
が、パターン転写のための取扱い等の際に、レティクル
（１）上に異物が付着してしまうことがある。この場合
、その異物が転写されることになって全チップが不良と
なってしまう。

この対策として、レティクル（１）上の回路パターンが
形成された面のみ、あるいはこのパターン形成面とその
反対面との両面に保護材を貼る方法が提案されている。

その保護材の一つにペリクルが知られている。

第５図はパターン形成面に保護材が貼付けられたレティ
クルを示した図である。図において、（６）は円形状の
保護材であり、膜（６ａ）とフレーム（６ｂ）とから構
成されている。膜（６ａ）数μｍの均一な膜淳を有し、
透明なニトロセルロースなどの材質で形成されており、
フレーム（６ｂ）は数１の高さを有し、アルミニウムな
どで形成されている。

保護材（６４がレティクル（１１の主表面側に、フレー
ム（６ｂ）の他方の面が接着剤により接着されることに
より、膜（６ａ）はレティクル（１）のパターン形成面
から数ｎの高さを有するようになる。また、パターン形
成面も保護材（６）により密封状となされるため、パタ
ーン形成部が異物の付着から保護されるものとなる。

ここで、保護材（６Ｊが貼付けられたレティクル（１）
と、保護材間がないレティクル（１）とを用いてパター
ン転写される例について第６図および第７図により説明
する。

この場合、レティクル（１）上に所定寸法の異物ＱＱが
付着してわり、その異物（ＩＧが、第６図は保護材（６
）の膜（６ａ）上に付着したもの（１０Ｂ）　、第７図
はレティクル（１１のパターン形成面に直接付着したも
の（１０ｂ）　ｅ示す。こりようなレティクル（１）に
よりウェハ（３）上にパターン転写する際、焦点位置が
レティクル（１）ｖパターン向に合わされてわり、第６
図（４）に示すものは、異物（１０ａ）がパターン面か
ら数組ずれた位置であるため、レジストへの感光が絡っ
て、現（η処理した後のレジストパターンには第６図但
）のようにその異物は転写されない。

しかし、第７図（Ａ）　ｕ＞ものは異物（１０１））が
レティクル（１）上のパターン面と同じ面上に位置する
ため、レジストパターンが形成された際に、異物（１０
ｂ）が転写され、第１図＠りように欠陥パターンσυが
形成されることになり、不良チップとなってしまう。

このように、同じ寸法の異物ＧＯであっても、保護材（
６）を貼付けた効果が９°Ｉられることになり、さらに
、異物四が付着したとしても、転写されない異物ＱＯの
寸εの許容範囲が大きくなる。なお、レティクル（１）
のパターン形成面の反対面に付着した異物は、焦点位置
がずれた位置となるため、所定寸法までの異物が付着し
たとしても転写されないこと１ζなる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の保護材（６）は以上Ｊように構成されてねり、レ
ティクルｔ１）上の所定寸法以下の異物によるチップ不
良の発生を防ぐのに役立っている。

しかし、保護材の膜（６ａ）の厚さは数μｍなので、保
護材（６）自体の取扱い時の破損や、膜（６ａ）をフレ
ーム（６ｂ）に貼り付ける過程での膜（６ａ）ｖシワ寄
りなどが起こり易い。また、レティクル（１１自体の大
口径化に伴い保護材（６）自体も大型化しているので、
上記のような膜（６ａ）の不良の発生率がより高くなつ
てきている。そして、均一に膜厚を太き（することでは
、膜（６ａ）全体の強度が上がっても、膜（６ａ）に対
してかかる不均等な力によるシワには対応できない。こ
のシワが生じると、シワの凹部に異物頭が付着した場合
、パターン形成面の焦点位置に近づくことになって、保
護材（６）の効果が減少されることになってしまう。こ
のように信頼性の損われてしまうという問題点があった
。

この発明は、以上のような問題点を解消するためになさ
れたもので、フォトマスク上に形成されたパターン面を
異物付着から保護し、膜強度を向上できて、パターン転
写に好適な保護材を得ることを目的゛とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るフォトマスク用保護材は、基板上に転写
されるパターンが形成されたフォトマスク上１こ、接着
されるものであり、上記パターンの外周囲を取り囲み、
所定高さを有する枠体と、この枠体の上記フォトマスク
に接着されるべき面と反対側に接着され、光学的に所定
透過率を有し、外周部が自失側より大きい膜厚に形成さ
れ、上記枠体の中心部より外周方向に向けて異なる膜厚
に形成された薄膜とからなるものである。

〔作用〕

この発明にわける保護材の膜は、外周部が自失側より大
きい膜厚に形成されているため、膜の強度を向上させ、
外周側における膜の支持能力を向上させるとともに、自
失側における膜の外力に対する変形能力を向上させる。

そのため、シワ寄り等を抑制させることになってパター
ン転写に好適なものとさせる作用を有する。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例による保護材をレティクルに貼
付けした状態の断面図である。図において、（７）は保
護材であり、膜（７ａ）とフレーム（７ｂ）とから構成
される。この保護材（７］は膜（７ａ）がフレーム（７
ｂ）に従来の技術で説明したと同じようにして接着され
る。フレーム（７ｂ）は円形状で数Ｕの高さに形成され
ており、その一方の面に膜（７ａ）が気密状に接着され
る。また、膜（７ａ）は膜厚が中心部分が最も薄（、外
周側１ζい（程厚くなり、フレーム（７ｂ）付近で最も
厚（なるように形成されている。なお、外周部の膜厚は
、露光に際して、充分な透過率を有するように形成され
ている。保護材（７）をこのように構成することにより
、従来のものは、その膜（６ａ）が均一な膜で形成され
、フレーム（６ｂ）付近が固着されているので、外力に
対して変形しに（くなっており、破損し易いという欠点
を有していたのに対し、膜（７ａ）の強度を向上するこ
とができる。またフレーム（７ｂ）に膜（７ａ）を貼り
付ける際フレーム（７ｂ）付近のシワ寄りを少なくでき
るために、膜（７ａ）を張る力をその外側部分で大きく
でき、所望状態に貼付けすることが可能となる。

その結果、膜（７ａ）の寿命が長い保護材（７）を得る
ことができ保護材（７）の取り吸いも容易になる。この
ような保護材（７）が貼付けられたレティクル（１）を
用いて、ウェハ（３）に露光される方法は、従来の技術
の説明と同じであり、その説明は省略する。

ところで、第２図は等倍投影露光装置によるパターン転
写の状態を示す図である。

図において、（ロ）はフォトマスクで、この場合、マス
タマスクロはスリット（図示省略）を通した露光光がウ
ェハ（３）上に合焦するようになされた光学系の鏡で、
台形型の反射鏡（１３ａ）　、凹面＠（１３ｂ）。

凸面鏡（１３Ｃ）より構成される。この場合のパターン
転写の方法は、まず、光源（旬から放射される露光光、
この場合、紫外光はスリットを通して成形され、その成
形された紫外光はマスタマスク＠上に形成されたパター
ンの一部分、例えばある幅をもつ縦方向あるいは横方向
のパターン全域を鏡四に反射させて、ウェハ（３）上に
投光させる。次いで、マスタマスクロとウェハ（３）を
、スリットに対して全く同じように移動させることで、
マスタマスク斡を介して紫外光がウェハ（３）上を走査
することになってマスタマスク亜上のパターンを１：１
ｖ大きさでウェハ（３）の所定領域全面に転写する。こ
れによって、複数のテップ（４）が形成される。

以上のようにしい用いられるマスタマスクロは。

ウェハ（３）上に転写される複数のチップ（４２のパタ
ーンを等倍で、−括照射するものであるので、その上に
付着した一つの異物に対しては該当の一つの不良チップ
しか発生しないが、レティクル（１）の場合と比べて、
より微細な異物（１０が影響することになる。すなわち
、レティクル（１１の場合のものの１１５倍の大きさの
異物に対して配慮する必要がある。このように、マスク
マスク四に保護材（７）を適用させることによっても異
物付着の影響を抑制できる。

なお、上記一実施例の説明において、保護材（７）は円
形状のものについて述べたが、これに限らず、矩形状や
他の形状としても良い。また、保護材（７）の膜（７ａ
）は周辺部が厚（、中心部に向けて次第に薄（なるもの
について示したが、第３図に示すように膜（８ａ）は、
外周部で一番大きな膜厚とし、中心部をその近傍より厚
（形成させた膜厚を有するものに形成させても良（、上
記と同様の効果を奏するものである。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によればフォトマスクに接着さ
れる保護材の膜を、外周部が自失側より厚（形成し、か
つ、中心部より外周部に向けて異なる膜厚を有するよう
に形成したので、所定光学透過率を有し、膜強度が向上
されたものとなり、保護材の使用寿命が向上し、しかも
、信頼性の向上が図られてパターン転写に好適となる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る一実施例の保護材の構造を示す
断図図、第２図は等倍投影露光の方法を示す図、第３図
はこの発明に係る他の実施例の保護材の構造を示す断面
図、第４図は、縮小投影露光の方法を示す図、第５図（
４）は従来の保護材が貼付けされたレティクルを示す斜
視図、第５図（日は第５図（ロ）のＶＢ−ＶＢ線におけ
る断面図、第６図囚はレティクルに第１図に示すものを
貼付けし、その上に異物が付着した状態を示す図、第６
図（６）は第６図囚のものを用いてパターン転写されて
形成されたチップを示す図、第７図（４）はレティクル
上に直接異物が付着した状態を示す図、第７図（Ｂは第
７図（４）のものを用いてパターン転写されて形成され
たチップを示す図である。 図において、（１）はレティクル、（３）はウェハ、（
７）は保護材、（７ａ）は膜、（７ｂ）はフレーム、（
８）は保護材、（８ａ）　ハ膜、　（８ｂ）はフレーム
、（ロ）はマスタマスクである。 なお、図中同一符号は、同−又は相当部分を示す。 第２図 α４

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 半導体基板上に転写されるパターンが形成されたフォト
   マスク上に接着される保護材であって、上記パターンの
   外周囲を取り囲み、所定高さを有する枠体と、この枠体
   の上記フォトマスクに接着されるべき面と反対側に接着
   され、光学的に所定の透過率を有し、外周部が中央側よ
   り大きい膜厚に形成され、上記枠体の中心部より外周方
   向に向けて異なる膜厚に形成された薄膜とからなるフォ
   トマスク用保護材。