JPS6095434A - フオトマスク材料の表面強化方法 - 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】 ■　発明の背景 技術分野 本発明は、フォトマスク材料の表面強化方法に関し、更
に詳しくは、フォトマスク材料を熱処理することにより
最表面層としての反射防止層の硬さを増大せしめるフォ
トマスク材料の表面強化方法に関するものである。

従来技術とその問題点 周知の通り、フォトマスク材料は、ガラス基板上に遮光
性物質の被膜を遮光層として設けたものであり、この上
に更に感光性物質のフォトレジスト層を設けたものを感
光、現像及びエツチング処理し、かつ残留レジスト層除
去後にフォトマスクとして使用するものである。

そして、遮光層としては、金属クロムが通常ガラス基板
上に例えば真空蒸着法により薄い被膜として被着される
。しかしながら、金属クロムを構成物質として形成され
る遮光層は紫外線に対する反射率が高いため、これをフ
ォトマスクとして被加工基材に重ねて焼付光を照射した
場合には被加工基材の上面で反射された光の一部が遮光
層の下面に達し、ここで再度光が反射されて遮光層の直
下に位置するフォトレジスト層が感光される結果パター
ン精度が低下する欠点があった。

そこで、このような照射光に対する反射率を低く抑える
ために、最近は遮光層としてのクロム層の上に、反射防
止層として酸化クロム膜を被着した表面反射防止型のフ
ォトマスク材料が普及している。

ところで、上記の如く被着された表面反射防止型のフォ
トマスク材料は、遮光層と反射防止層との２層構成を有
し、これら各層は高度の真空度を有する薄膜形成装置内
に於いて、蒸発法またはスパッタ法によって、遂次形成
される。このため、前記薄膜形成装置内の真空を解除す
る時は、被着された薄膜上に塵、不純物等の異物や指紋
等の汚れが付着することがしばしばある。フォトマスク
上に付いたこのような異物や汚れは、レジスト膜の欠陥
をもたらす。とのためこのような欠陥を防止するため、
またはレジスト膜の接着性を良好にするため、成膜後に
洗浄しなければならない。このような洗浄としては、通
常、ブラシやスポンジ等を使って金属薄膜面をこするス
クラブ洗浄が簡便でしかも効果的であるが、反面、従来
の薄膜においては、その表面にすり傷等の欠陥が生じる
。

特に成膜直後の金属薄膜の硬度は経時した薄膜に比べて
著しく小さく、と９わけＳＰ膜においてはこの度合が顕
著であった。そして、このようなすり傷やパターン上の
虫喰いが生ずるとフォトマスク材料として使用すること
ができず歩留りが低下する原因ともなっている。

そこで、本発明者等は、ある種の反射防止層を熱処理す
ることによシ薄膜の硬度が向上することを見い出し、本
発明を完成するに至った。

■　発明の目的 従って、本発明の目的は、最表面層としての反射防止層
を熱処理することにより、スクラブ洗浄等の洗浄に十分
に耐え得る高い表面硬度を有するフォトマスク材料の表
面強化方法を提供することにある。

■　発明の具体的構成 本発明の上記目的は、基板上に遮光層および最表面層と
して金属酸化物、金属チッ化物おｉび金属酸化骨チッ化
物から選ばれる反射防止層を有するフォトマスク材料を
熱処理することにより、最表面層のスクラッチ強度を１
５０２以上とすることによって達成される。

本発明に於いて用いられる基板としては、通常、ソーダ
石灰ガラス、鉛ガラス、硼珪酸ガラス、高　３− 珪酸ガラス等のガラス基板、セ、７ずツクス基板、単結
晶基板等が用いられる。上記ガラス基板のうち、薄膜用
基板としては硼珪酸ガラスと高珪酸ガラスが有用である
。

またセラぐツクス基板としてもっとも一般的なものはア
ルミナ基板が挙げられる。

本発明に用いられる基板の厚さは１．０〜４．０ｍであ
れば足シ、このような厚さはプリンターやステッパー等
の機器によって適宜選択されるが、通常は１．６〜２．
３ｗ位程度のものが用いられる。

基板は通常、遮光層としての薄膜を形成するに先だって
基板表面上に付着しているゴミや汚れを除去するために
十分に洗浄される。このような洗浄としては、トリクロ
ールエチレンを用いた超音波洗浄による脱脂、次にアル
コールで洗浄と同時にトリクロールエチレンの置換、水
洗、最後にスピンドライヤー乾燥を行なうことができる
。

本発明の基板上に形成される遮光層に用いられる金属と
して１は、クロムを挙げることができる。

遮光層の膜厚は、一般に４００〜１．２０ＯＡの範囲　
４− 内にあれば足り、好ましくは５００Ａ〜７ｏｏ′Ａの範
囲であり、この範囲において光学濃度が２以上であれば
よい。この遮光層は、真空蒸着法、スバクタリング、イ
オンブレーティングまたは化学的気相蒸着法等この分野
において用いられている適宜の蒸着法により形成するこ
とができる。

この遮光層は、前記基板にソーダ石灰ガラスを使用する
ときは、熱処理時におけるナトリウムのマイグレーシ目
ンを防止するために遮光層と基板との間にアルカリ防止
層を介在させることができる。このようなアルカリ防止
層としては、酸化窒化クロムが挙げられ、その膜厚は５
０Ａ以上であれば十分である。

本発明の遮光層には、さらに最表面層として反射防止層
が被着される。この反射防止層を構成する物質としては
、金属酸化物、金属チッ化物、および金属酸化・チッ化
物が有利に用いられる。この反射防止層の膜厚は、概ね
１００″Ａ〜３ＯＯ；−であり、ｕ”！Ｌ、＜＋Ｘ２０
０Ａ　〜２５０Ａ″′Ｃある。

本発明のフォトマスク材料は、表面硬度を増大せしめる
ために熱処理に施される。熱処理は、クリーンオープン
（電気炉）、ベーキング炉等を用いて行なわれるのが便
利であるが、本発明はこれに限定されない。処理温度と
しては５０〜２００℃であシ、好ましくは８０〜１２０
℃である。また処理時間は１０〜１２０分であり、好ま
しくは３０〜６０分である。また処理湿度としてはＯ〜
４０チであシ、好ましくは０〜５％である。この熱処理
によって、本発明に係るフォトマスク材料の表面硬度は
スクラッチ強度で薄膜形成ＩＫ後の約１０ｔから１５０
ｆ以上までに高めることができ、この硬度以上ではスク
ラブ洗浄を行なってもほとんどすり傷が発生しないこと
が判った。

■　発明の具体的実施例 実施例丁 下表−１の様なガラス基板上に形成された層を有するフ
ォトマスク素材（試料１〜６）を作成し、表２に示す様
な処理条件において各試料を処理した。

また、その時の結果を同時に表２に記載した。

表　−２ 使用し、サファイヤ針（０，３ｍ＋）で荷重を与え、一
定距ｗＩ（１０６ｎ）動ごかし、その距離の半分以上に
傷が付いた時の荷重を示す。

串２スクラブ洗浄・・田・・・・四・・スポンジロール
、スポンジブラシ醇による洗浄。

表２から明らかな様に、本発明における１５０Ｖ以上の
スクラッチ強度を有する処理された試料はスクラブ洗浄
によりスリ傷の発生はみられなかった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基板上に遮光層および最表面層として金属酸化物、金属
   チッ化物および金属酸化・チッ化物から選ばれる反射防
   止層を有するフォトマスク材料を熱処理することにより
   最表面層のスクラッチ強度を１５０ｆ以上とすることを
   特徴とするフォトマスク材料の表面強化方法。