JPS63172158A - フオトマスクの製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、フォトマスクの製造方法に係り、特に、基板
上への薄膜形成とパターン描画との２工程からフォトマ
スクの製造ができるようしたものである。

〔背景技術とその問題点〕

半導体素子や精密測定用スケール等に微細゛なスリット
等を区画、描画する手段の１つとしてフォトマスクが広
く利用されている。

従来かかるフォトマスクは、平面ガラス等の基板の表面
または裏面に上記スリット等を形成するための例えばク
ロムを蒸着し、これにホトレジストを塗布し、その後写
真転写方法あるいはレーザビーム走査方法等によって所
定のパターンを描画し、続いて、ネガティブまたはポジ
ティブのホトレジストおよび蒸着材料に適応させた薬品
でエツチングし、その結果、レジスト剥離工程を行って
基板の表面に光遮断用のパターンを形成する方法によっ
て製造されていた。

したがって、上記従来のフォトマスクの製造方法には次
のような問題があった。

すなわち、蒸着工程、塗布工程、描画工程、エツチング
工程、及び剥離工程の如く多工程から製造されているの
で製造時間が長く経済的負担が大きいという問題を有し
ていた。また、描画工程で精巧な作業をしてもエツチン
グ工程においてサイドエッチ現象等が生じ最終製品とし
ての精度が劣悪化するという問題があった。さらに、各
工程からの有害廃液等の処理設備を設けなければならず
、この点からも不経済という欠点があった、さらにまた
、傷や破１員を回避し長期間の使用に耐えるためにパタ
ーンの保護処理をしなければならないという問題があっ
た。

〔発明の目的〕

本発明は薄膜形成とパターン描画形成との２工程によっ
て迅速で高精度のフォトマスクを製造することができる
フォトマスクの製造方法を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段および作用〕本発明は、
従来製造方法における描画等工程が非常に高精度である
こと並びにダイヤモンド構造等に高エネルギービームを
照射するとグラファイト化し当該部分の光透過率が掻滅
することに着目し、基板にダイヤモンド構造等のｙｉ膜
を形成するとともにこれにパターンを直接描画する２工
程で製造できるようにして前記従来の問題点を解消しよ
うとするものである。

これがため、光通過性に冨んだ基板の表面にダイヤモン
ド、ダイヤモンド状カーボン又はアモルファスカーボン
の薄膜を形成し、ついで該薄膜の特定箇所にその光透過
率を減少させるための高エネルギービームを照射して所
定のパターンを描画して、フォトマスクを製造する構成
とし、前記目的を達成するのである。

したがって、基板の表面にダイヤモンド構造等の薄膜を
形成し、その薄膜に所定の軌跡を描くよう高エネルギー
ビームを照射しつつ当該箇所をグラファイト化すれば、
その部分の光透過率が減少しその余の部分に対し光透過
率の低い所定のパターンを形成することができ、ここに
薄膜形成とパターン形成という２工程でフォトマスクを
製造することができる。

〔実施例〕

本発明に係るフォトマスクの製造方法をこれを実施する
ための一つである自動描画装置を挙げながら図面を参照
して詳細に説明する。

まず、基板上への薄膜を形成する膜形成を説明する。第
１図（Ａ）において、基板１は光透過率の高い石英ガラ
ス製の平板形状であり、その平面度は１μｍとされてい
る。そして、比較的低い圧力（４０Ｔｏｒｒ）の下基板
１の温度を９００°Ｃに保ち炭化水素系のメタン（ＣＨ
４）と水素（Ｈ２）の混合ガスを反応ガスとして、導波
管によりマイクロ波（２，４５ＧＨｚ）を導入して基板
１の周囲に放電プラズマを発生させつつその混合ガスを
電離させて化学的に活性なラジカル及びイオンを作り化
学反応を促進させるいわゆるプラズマ気相ｉｌｌ積法（
ＣＶＤ）によって第１図（Ｂ）に見られるように基板１
上に約５μｍの多結晶ダイヤモンド構造の薄膜２を形成
した。但し、反応時間等により例えば、１００μｍの膜
厚とすることもでき、また、数千Ａとしてもよい。この
ように形成された薄膜２は、紫外から赤外にわたる広い
波長領域（０，３〜４０μｍ）において優れた光透過性
を有するとともに高硬度で耐薬品性も良い。

次いで、所定パターンの描画工程を説明する。

この実施例に供した自動パターン描画装置は、第２図に
示すように本体１０と制御装置２０とＣＰＵ３０と記憶
装置４０とから構成され、高エネルギーの電子ビームに
よって所定パターンを描画するものである。本体１０は
図で矢印で示したＸ軸方向にモータ１３によって往復移
動されるＸテーブル１１　（ネジ機構等は省略している
。）と、Ｙ軸方向にＹモータ１４によって往復移動され
るＹテーブル１２（ネジ機構等は省略している。）と、
電子銃１５、集光レンズ１６．１６、ブランキング電極
１７及びアパーチャ１８とを含み形成された電子光学系
とからなり、電子銃１５から出力されたビームを音響光
学変調器（ＡＯＭ）から形成されたブランキング電極１
７によってブランキングしＸテーブルｌｌ上にセットさ
れた基板ｌの薄膜２にビーム照射するものである。なお
、ＡＯＭは後記ブランキング制御ユニット２２からの信
号が“Ｏ”の場合にはビームが薄膜２の上に照射し、一
方、信号が１”の場合にはアパーチャ１８によって阻止
するよう作用する。但し、ドライバー等は図示省略した
。

また、制御装置２０は、ビーム電流、ビーム径等を調整
するための電子光学系調整ユニント２１と、磁気テープ
、磁気ディスクから形成された記憶装置４０からの設計
パターンデータをＣＵＰ３０で所定処理して求めた描画
パターン相当信号に基づきブランキング信号を出力する
ブランキング制御ユニット２２とＣＰＵ３０によってブ
ランキング制御等と同調させつつ各テーブル１１．１２
を位置づけ制御する送り制御ユニット２４と、各テーブ
ル１１．１２の実際の移送変位量等を検出して上記ブラ
ンキング制御ユニット２２、送り制御ユニット２４等と
のタイミングをとり良好なビーム走査を行うための走査
制御ユニット２３とから形成されている。

したがって、ダイヤモンド構造の薄膜２が形成された基
板１を本体１０のＸテーブル１１上にセットするととも
に記憶装置４０に当該基板１に描画すべき該当パターン
設計データをセットし、全体を起動すれば、ＣＰＵ３０
からの指令信号に基づいてブランキング制御ユニット２
２が働き電子銃１５からのビームをブランキングすると
ともに送り制御ユニット２４が各テーブル１１．１２を
往復移動させるので、基板１上の薄膜２には所定パター
ンを描画する軌跡で高エネルギービームが照射される。

ここに、電子銃１５を含む電子光学系は、集光したビー
ムをもって薄膜２の照射部分をグラファイト化して光透
過率の低いものとするものであるから、ビームの集光点
は基板１自体にはとどかないポイントとなるようされる
とともに薄膜２の照射部分を約１５００°Ｃに加熱する
に十分な熱容量をもつものとされまた、高精度化のため
４１μｍにビームを集光できるものとされているから基
板１の薄膜２上には最小線幅１μｍのグラファイト化さ
れた部分３すなわち光透過率の低い所定のパターンが自
動描画できる（第１図（Ｃ）参照）。

ここに、フォトマスク５を製造できた。

さらに、この実施例では、実用上の保護の万全を期する
ためのパターン描画後、薄膜２に上記薄膜形成工程と同
様な手法によって平均５０００Ａのダイヤモンド構造の
保護膜４を形成した（第１図（Ｄ）参照）。

したがって、この実施例によれば、基板１上へダイヤモ
ンド構造の薄膜２を形成し、これに高エネルギービーム
を照射しつつ所定パターンを形成するだけでフォトマス
ク５が形成できるから、前記従来の方法に比較して迅速
に高精度の製品を製造するこ、とができる。また、ダイ
ヤモンド構造は広い波長領域における光透過特性が優れ
ているのでフォトマスク５としての光特性を十分に備え
るとともに硬度、機械強度、耐薬品性も高いので長期間
の安定使用が保障される。また、パターンは薄膜２内で
一体的に形成されクロム蒸着エツチング方法等による凹
凸がないのでパターンの変形や損失がなく高精度を長期
間にわたり保持することができる。

また、２工程によってフォトマスク５が完成され、かつ
パターン描画装置により自動的にパターンが形成される
ので短期間に大量生産ができるとともに従来のエツチン
グ工程等がないのでこの点からも微細高精度が保障され
る。

なお、以上の実施例によれば、基板１は石英ガラス板と
されていたが、薄膜２を形成可能で光透過率の高いもの
であればよいから、その他（青板、白板等）のガラスサ
ブストレートでも実施することができる。

また、薄膜２をＣＶＤ法で形成したが、要はダイヤモン
ド構造とできればよいから、熱フイラメント法、イオン
化蒸着法、スパッタリング法、レーザー蒸着法等によっ
て薄膜２を形成してもよい。

また、パターン描画方法は電子ビームによる自動描画装
置によって行うものとしたがその装置は上記開示範囲に
限定されない、レーザービーム、Ｘ線等により描画する
ようしてもよい。

さらに、以上のダイヤモンド構造とは、要はそ、の一部
を光透過率の低いグラファイト化とすることができれば
よいからいわゆるダイヤモンド状カーボン、アモルファ
スカーボン等を含む概念であり、この意味においてグラ
ファイト化のための高エネルギーは薄膜２のビーム照射
部分を上記実施例では約１５００℃としたが、その種類
によっては３００〜８００°Ｃでもよい場合がある。こ
のように、本発明ではグラファイト化するためのエネル
ギー乃至温変、さらには薄膜２の厚さ等はフォトマスク
５としての品質等級や使用態様等に応じ任意に選択して
実施することができる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明は、基板上への薄膜形成と
その一部をグラファイト化しつつパターンを形成する２
工程で完成できるから迅速で高精度のフォトマスクを製
造できるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるフォトマスクの製造方法の一実
施例を示す工程説明図および第２図は同しくパターン描
画を行うための自動パターン描画装万の全体構成図であ
る。 ｌ・・・基板、２・・・ダイヤモンド構造からなる薄膜
、３・・・薄膜のグラファイト化された部分、４・・・
保護居、５・・・フォトマスク、１０・・・本体、２０
・・・制御装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）光透過性に富んだ基板の表面にダイヤモンド、ダ
   イヤモンド状カーボン又はアモルファスカーボンの薄膜
   を形成し、ついで該薄膜の特定箇所にその光透過率を減
   少させるための高エネルギービームを照射して所定のパ
   ターンを描画して、フォトマスクを製造するようしたこ
   とを特徴とするフォトマスクの製造方法。