| １−２ マスク製造装置における技術説明 |
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| 【装置技術と真空・クリーン化技術】 |
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| 半導体IC製造工程の中でウエーハプロセスの最初の段階で行うリソグラフィー(露光)プロセスでは露光装置を用いてフォトマスクのパタンをシリコンウエーハ表面に塗布されたレジスト膜に転写する。１種類のICを作るのに露光工程ではトランジスタ、抵抗、キャパシタ、配線など約20種類ほどのパタンのマスクが使われる。これらのマスクパタンの寸法は最終ICチップのパタンの４倍程度である。露光装置ではマスクパタンを波長の短い紫外線か遠紫外線のいずれかを用いて縮小投影して、これらの照射線にレジストが反応して化学変化する作用を利用する。 |
| パタンを描画する前のマスク原版をブランクマスクと呼ぶ。多くの場合ガラス基板上に金属やその酸化物､窒化物の無機薄膜が形成されている。ブランクマスクにパタンを形成するには塗布によりその上にレジスト膜を作成して、電子ビーム露光をする。マスクの薄膜の代表例はクロムと酸化クロムの２層膜(バイナリーマスク)と酸窒化シリコン膜(ハーフトーン位相シフトマスク)である。ハーフトーン位相シフトマスクには非常に厳しい面内膜厚分布の均一性が要求され、現実には９インチ四方の基板内で±１%以下が達成されている。ブランクマスクはスパッタ装置を用いてガラス基板の上に形成される。ブランクマスクの上に微小な塵(パーテイクル)が載っているとICパタンの欠陥原因となる。スパッタ装置の基板搬送系、成膜チャンバー、スパッタ電極にはパーテイクル発生抑制のためのクリーン化の配慮が必要である。 |
| ブランクマスクの上のパーテイクルはリソグラフィー工程で意図せぬ遮光パタンとなる可能性がある。またマスクパタン薄膜の下に埋め込まれたパーテイクルが剥離すると意図せぬ透光パタンとなる可能性がある。これらのマスクパタンの欠陥を修正するためにマスクリペア装置が使われる。 |
| 電子ビーム露光、X線露光とそれらのマスクは上述のフォトマスクと共通するところと異質なところがあるが詳細は省く。マスク全般については下記参考文献を参照すること。 |
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| 【参考文献】 |
| 「Mask Making」、「Handbook of Semiconductor Manufacturing Technology,」、S. Rizvi and D. Van Den Broeke著、Y. Nishi and R. Doering eds.,編、 (2000年) Mark Dekker発行、589頁〜653頁 |
