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JP4256038B2 - Heat treatment method - Google Patents
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JP4256038B2 - Heat treatment method - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱処理方法及び熱処理装置に関し、特に処理基板の加熱領域を光照射により加熱する熱処理方法及びその方法を実施するための熱処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体集積回路の高集積化に伴いパターンの微細化、高精度化が強く望まれている。一般に、レチクル（又はフォトマスク）、半導体ウェハ、液晶表示パネルに使用されるガラス基板等の処理基板を加熱又は冷却する工程を含むプロセスにおいては、フォトレジスト膜又はこのフォトレジスト膜の下地の処理基板の温度のばらつきがパターンの寸法のばらつきに反映されてしまうので、その温度管理もより高精度なものが求められている。
【０００３】
例えば、レチクルの製作プロセスには、石英透明ガラス基板上に遮光膜が形成されたフォトマスクブランクスにおいて、遮光膜上のフォトレジスト膜に露光後ベーキング（PEB）を行う工程が含まれている。この露光後ベーキングにおいては、レチクルのパターン寸法の管理上、温度分布の均一性が非常に重要である。
【０００４】
露光後ベーキングに通常使用されている加熱方法はヒーターを用いたものが一般的である。ヒーター加熱は、レチクル面内での均一性を高めるために熱伝導率の高い搭載プレートにフォトマスクブランクスを埋め込む方式を採用し、かつフォトマスクブランクスの上方にも所望の温度に設定された対向プレートを設け、この対向プレートとフォトマスクブランクスの表面との間の空気の温度制御を行いつつ、空気の流れを制御して露光後ベーキングを行う方式を採用している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記ヒーター加熱においては、以下の点について配慮がなされていなかった。
【０００６】
（１）定常状態において、フォトマスクブランクス面内の温度分布は均一性を示すものの、フォトマスクブランクスが加熱されつつある過渡期において、フォトレジスト膜の下地の石英透明ガラス基板の熱伝導が低いことと熱容量が大きいことに起因して、石英透明ガラス基板において温度分布が生じてしまう。この石英透明ガラス基板の温度分布はそれに近い形でフォトレジスト膜に伝達されてしまい、フォトレジスト膜のパターン寸法の均一性を悪化させる一因になるという問題点があった。
【０００７】
（２）フォトレジスト膜は遮光膜をパターンニングするエッチングマスクとして使用されているので、パターン寸法の均一性の悪化は結果として遮光膜のパターン寸法の均一性を悪化させてしまい、微細かつ高精度のパターンを有するレチクルを作成することができないという問題点があった。
【０００８】
（３）このような石英透明ガラス基板の温度分布の発生を減少させることができる熱処理方法にランプによる加熱方法がある。しかしながら、ランプによる加熱方法は、ランプ照射領域内において温度均一性が悪く、ランプ照射領域とランプ照射領域の繋ぎ目における温度低下等が存在し、やはりフォトレジスト膜に温度分布が発生してしまうという問題点があった。
【０００９】
本発明は上記課題を解決するためになされたものである。従って、本発明の目的は、光照射による光強度分布を均一化することができ、処理基板又は処理基板上の加熱領域の温度分布を均一化することができる熱処理方法を提供することである。
【００１０】
さらに、本発明の他の目的は、加熱領域の温度分布を均一化することにより、パターンの微細加工、高精度化等を図ることができる熱処理方法を提供することである。
【００１１】
さらに、本発明の目的は、上記熱処理方法を実現するための熱処理装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の第１の特徴は、光照射領域の一部を重畳させて複数回の光照射を行い、基板又は基板上の所定加熱領域に熱処理を行う熱処理方法としたことである。ここで、「光照射領域の一部を重畳させる」とは、光照射による光照射領域の一部と他の光照射による光照射領域の一部とを互いに重ね合わせるという意味で使用され、所定加熱領域において光照射による光強度分布（エネルギ分布）を均一化する表現として使用される。「光照射領域の一部の重畳」には、光照射領域の光強度（エネルギ量）が低い一部を互いに重ね合う場合、光照射領域の光強度が高い一部と他の光照射領域の光強度が低い一部とを重ね合わせる場合、光照射領域の光強度が低い一部と他の光照射領域の光強度が高い一部とを重ね合わせる場合のいずれもが含まれる。「所定加熱領域」とは、加熱する必要がある領域という意味で使用され、例えば基板又は基板上の一部の領域に加熱する必要がある場合にはその「一部の領域」が、基板又は基板上の全部に加熱する必要がある場合にはその「全部の領域」が「所定加熱領域」に該当する。
【００１３】
このような本発明の第１の特徴に係る熱処理方法においては、光照射領域の光強度の低い部分を複数回の光照射により光強度を補い、所定加熱領域全体として光強度分布を均一化することができる。例えばフォトマスクブランクスの遮光膜のパターンニングを行う遮光膜上のフォトレジスト膜のベーキングに本発明の第１の特徴に係る熱処理方法を適用した場合、フォトレジスト膜のベーキング温度分布を均一化することができるので、フォトレジスト膜を高精度にパターンニングすることができる。遮光膜はこのフォトレジスト膜を利用してパターンニングされるので、高精度の遮光膜のパターンを有するレチクル（フォトマスク）を製作することができる。
【００１４】
本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係る熱処理方法において、光照射領域の光照射と、その光照射領域の一部に重畳させる他の光照射領域の光照射とが時間的重畳を生じさせないで行われるようにしたことである。ここで、「時間的重畳を生じさせない」とは、光照射領域の一部を重畳させる複数の光照射を同一時間で（同時に）行うのではなく、時間をずらして光照射を行うという意味で使用される。好ましくは、光照射領域間で熱の移動が生じない程度に光照射を行った光照射領域の温度が低下した後に、この光照射領域の一部に他の光照射領域が重畳する光照射を行う。
【００１５】
このような本発明の第２の特徴に係る熱処理方法においては、複数の光照射領域に同時に光照射を行うと光照射領域間で熱の移動が生じ、照射位置により熱の移動を考慮した異なる制御が必要になるが、複数回の光照射に時間的重畳を生じさせないので、光照射領域間の熱の移動を減少させることができ、個々の光照射領域内の温度分布の制御を容易に行うことができる。すなわち、所定加熱領域において全体の温度分布を容易に均一化することができる。
【００１６】
本発明の第３の特徴は、光照射領域内の光強度分布が均一になるように光照射を整形し、基板又は基板上の所定加熱領域に対して相対的に光照射位置を変えて光照射を行い、所定加熱領域に熱処理を行う熱処理方法としたことである。ここで、「光照射領域内の光強度分布が均一になるように光照射を整形する」とは、少なくとも光照射の光強度が強い部分の光照射量を減少させて、光照射領域の全体において光強度が均一化されるように光照射を整形するという意味で使用される。例えば、「光照射の整形」には、光照射の光強度が強い部分の光照射量を制限し、光照射の光強度が弱い部分の光照射量を最大限に通過させることができる形状をもつスリットを実用的に使用することができる。
【００１７】
このような本発明の第３の特徴に係る熱処理方法においては、光照射領域の光強度分布を均一化して光照射を走査させ所定加熱領域に熱処理を行うようにしたので、所定加熱領域全体として光強度分布を均一化することができる。本発明の第１の特徴に係る熱処理方法と同様に、本発明の第３の特徴に係る熱処理方法においては、レチクルに適用した場合、高精度の遮光膜のパターンを有するレチクルを製作することができる。
【００１８】
本発明の第４の特徴は、透明ガラス基板表面上の遮光膜又は半透明膜を介在させたフォトレジスト膜を、フォトレジスト膜の感光波長領域を除き、かつ透明ガラス基板の吸収波長領域を除いて、透明ガラス基板の裏面側から光照射により加熱する熱処理方法としたことである。ここで、「透明ガラス基板の吸収波長領域を除く」とは、例えば石英透明ガラス基板は1.4μm付近及び2.2μm付近の波長にOH基の吸収があるので、この帯域の波長の光照射を除くという意味で使用される。つまり、この場合、1.3 μm以下、或いは1.5 μm乃至2.1 μmの範囲内の帯域の波長を有する光照射を使用するということである。
【００１９】
このような本発明の第４の特徴に係る熱処理方法においては、光照射の波長帯域を適正に選択したので、透明ガラス基板を加熱して熱分布を持たせることなく、遮光膜又は半透明膜やフォトレジスト膜を選択的に加熱することができるので、フォトレジスト膜の加熱温度分布を均一化することができる。
【００２０】
本発明の第５の特徴は、基板又は基板上の所定加熱領域に対して光照射領域を相対的に一定方向に繰り返し往復移動させながら、光照射により所定加熱領域に熱処理を行う熱処理方法としたことである。ここで、「一定方向に繰り返し往復移動させながら」とは、一定の周期で単振動をさせながらという意味で使用される。「相対的」とは、所定加熱領域を基準にした場合には光照射領域が移動し、光照射領域を基準にした場合には所定加熱領域が移動することを含む表現で使用される。
【００２１】
このような本発明の第５の特徴に係る熱処理装置においては、所定加熱領域に対して光照射領域を相対的に一定方向に繰り返し往復移動させながら光照射により熱処理を行ったので、光照射領域の光強度の低い部分を複数回の光照射により光強度を補い、所定加熱領域全体として光強度分布を均一化することができる。
【００２２】
本発明の第６の特徴は、所定加熱領域を有する基板を支持する基板支持部と、基板の所定加熱領域に光照射による熱処理を行う光源と、基板の所定加熱領域に対して相対的に光照射位置を変える光照射位置移動機構とを備えた熱処理装置としたことである。ここで、「光照射位置移動機構」は、少なくとも基板の所定加熱領域に対して相対的に光照射位置を変える機構を備えていればよく、光源に対して基板の所定加熱領域の位置を変化させる機構、基板の所定加熱領域に対して光源の位置を変化させる機構のいずれも含まれる。
【００２３】
このように構成される本発明の第６の特徴に係る熱処理装置においては、光照射位置移動機構を備えたので、基板の所定加熱領域を複数回の光照射により熱処理を行うことができ、上記本発明の第１の特徴、第２の特徴及び第４の特徴に係る熱処理方法を実現することができる。
【００２４】
本発明の第７の特徴は、所定加熱領域を有する基板を支持する基板支持部と、基板の所定加熱領域に光照射による熱処理を行う光源と、光源の光照射強度を均一に整形するスリットと、基板の所定加熱領域に対して相対的に光照射位置を変える光照射位置移動機構とを備えた熱処理装置としたことである。
【００２５】
このように構成される本発明の第７の特徴に係る熱処理装置においては、スリットと光照射位置移動機構とを備えたので、基板の所定加熱領域を走査させて光照射により熱処理を行うことができ、上記本発明の第３の特徴に係る熱処理方法を実現することができる。
【００２６】
本発明の第８の特徴は、本発明の第７の特徴に係る熱処理装置において、基板の光源と反対側に、反射板、黒体無反射板又は散乱板を配設したことである。
【００２７】
このように構成される本発明の第８の特徴に係る熱処理装置においては、反射板により光源からの光を再び基板に反射させ、黒体無反射板により光源からの光エネルギを保持し、又は散乱板により光源からの光を再び基板に散乱させることができるので、光照射による加熱効率を向上することができる。
【００２８】
本発明の第９の特徴は、所定加熱領域を有する基板を支持する基板支持部と、基板の所定加熱領域に光照射による熱処理を行う光源と、基板の所定加熱領域に対して光照射位置を相対的に一定方向に繰り返し往復移動させる光照射位置単振動機構とを備えた熱処理装置としたことである。
【００２９】
このように構成される本発明の第９の特徴に係る熱処理装置においては、光照射位置単振動機構を備えたので、基板の所定加熱領域を往復移動しながら光照射により熱処理を行うことができ、上記本発明の第５の特徴に係る熱処理方法を実現することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００３１】
（第１の実施の形態）
熱処理装置の構成：
図１は本発明の第１の実施の形態に係る熱処理装置の概略構成図である。図１に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る熱処理装置は、所定加熱領域を有する基板１を支持する基板支持部５と、基板１の所定加熱領域に光照射による熱処理を行う光源（加熱ランプ）３と、基板１の所定加熱領域に対して相対的に光照射位置を変える光照射位置移動機構とを備えて構築されている。
【００３２】
本発明の第１の実施の形態において、基板１にはフォトマスクブランクスが使用されており、熱処理装置はこのフォトマスクブランクスの露光後ベーキングを行う熱処理装置として構築されている。基板１としてのフォトマスクブランクスには、石英透明ガラス基板１０１上に遮光膜１０２が形成され、さらに遮光膜１０２上にフォトレジスト膜１０３が形成されている、レジスト付きフォトマスクブランクスが使用されている。例えば、外径が6インチサイズ、厚さ0.25インチの石英透明ガラス基板１０１上に、膜厚70 nmのCr膜と膜厚35 nmのCrOxNy膜とを積層した遮光膜１０２を有するフォトマスクブランクスを使用する。
【００３３】
基板支持部５に支持された基板１の上方（フォトレジスト膜１０３の上方）には赤外センサ２が配設されている。赤外センサ２は基板１からの輻射を検出し、この検出結果に基づき制御装置６により基板１の表面温度が算出されるようになっている。
【００３４】
光源３は基板支持部５に支持された基板１の下方に配設されている。すなわち、基板１の裏面から光源３により基板１に熱処理を行うようになっている。光源３には本発明の第１の実施の形態においてハロゲンランプが使用され、最大出力300 W、最大出力における波長が900 nmのハロゲンランプを実用的に使用することができる。光源３はX方向に３個、Y方向に３個の合計９個を等間隔に配設することができる光源支持体３０に装着されている。光源支持体３０の内部には冷却水を循環させる冷却水供給管３０Ｐが配設されており、この冷却水供給管３０Ｐの内部を循環する冷却水により光源３若しくはその周囲を冷却することができるようになっている。
【００３５】
光源３と基板支持部５との間には、光源３側から基板支持部５側に向かってフィルタ４、ライトガイド２０のそれぞれが順次配設されている。フィルタ４には、基板（フォトマスクブランクス）１の石英透明ガラス基板１０１の吸収波長である1.4μ m付近の波長の光をカットするバンドパスフィルタと2.2μ m以上の波長の光をカットするバンドパスフィルタとを重ね合わせたフィルタが使用されている。
【００３６】
ライトガイド２０は、光源３毎に配設され、例えば円柱形状の石英ガラスで形成されている。このライトガイド２０は、光源３から出射された光を効率良く、かつ均一な光強度分布を有するように基板１に出力することができるようになっている。
【００３７】
基板支持体５はX方向、Y方向及びZ方向に移動可能なステージ５０に配設されており、このステージ５０は駆動部５１に連結され、駆動部５１によりステージ５０を所定方向に移動できるようになっている。この駆動部５１の制御は制御装置６により行われている。ここで、ステージ５０及び駆動部５１は、基板１の所定加熱領域に対して相対的に光照射位置を変える光照射位置移動機構を構築するようになっている。
【００３８】
制御装置６はさらに赤外センサ２、光源３のそれぞれに接続されている。制御装置６においては、赤外センサ２で得た基板１の温度情報に基づき、光源３の光照射に必要な電圧を計算し、計算された電圧を光源３に出力することができる。
【００３９】
駆動部５１はさらに搬送アーム７、整流板８のそれぞれに接続されている。搬送アーム７は、熱処理装置の外部から内部の基板支持体５に基板１を搬送し、また熱処理が完了した基板１を基板支持体５から熱処理装置の外部に搬送するようになっている。整流板８は、駆動部５１によりX方向、Y方向及びZ方向に移動できるようになっており、基板１の表面上の気流の乱れを防止することができる。
【００４０】
これらの基板支持体５、光源３、赤外センサ２等は装置外枠９により外部から隔離されており、装置外枠９は熱処理装置において精密な温度測定ができるように気流の乱れを生じないような測定系を構成するようになっている。装置外枠９にはダストフィルタ１０及びケミカルフィルタ１１が装着されており、これらのダストフィルタ１０及びケミカルフィルタ１１は熱処理装置の内部のダストや雰囲気を管理することができるようになっている。
【００４１】
なお、図１には示していないが、熱処理装置には排気ダクトが配設されており、この排気ダクトは、熱処理時に発生するガス等を外部に排出し、また有機物等の蒸気が熱処理装置の内壁に付着されることを防止することができるようになっている。
【００４２】
熱処理方法：
次に、図１に示す熱処理装置を使用した熱処理方法を説明する。
【００４３】
（１）まず、石英透明ガラス基板１０１の全表面上に遮光膜１０２が形成されたフォトマスクブランクスを用意し、このフォトマスクブランクスの遮光膜１０２上にフォトレジスト膜１０３を塗布する。フォトレジスト膜１０３には、例えば膜厚500nmのポジ型化学増幅レジスト膜を実用的に使用することができる。電子線描画装置によりフォトレジスト膜１０３に露光処理を行い、基板１を作成する。露光処理は例えば50 KeV、8μC/cm２の条件で行われる。
【００４４】
（２）図示しない位置決めユニットで基板１の位置決めを行った後、搬送アーム７により基板１を熱処理装置の外部から内部に搬送し、基板支持体５に載置する。この基板１の載置動作に併せて、整流板８を基板１の上方の最適な位置、例えば基板１の上方約5 mmの位置に配置し、フィルタ４を基板１の下方の最適な位置に配設する。なお、基板支持体５に基板１が載置された瞬間から赤外センサ２、詳細には放射温度計による温度の計測が開始される。制御装置６はこのように赤外センサ２を作動させるトリガをかけるようになっている。
【００４５】
ここで、赤外センサ２の測定波長は例えば11μmに設定される。図２は測定波長と基板１の透過率との関係を示す図である。同図２に示すように、基板１の透過率は約2.7μm〜2.8μmの範囲内又は4.3μm以上の波長においてほぼ０になるので、この透過率がほぼ０の波長の範囲を選択することにより、測定対象物であるフォトレジスト膜１０３及び遮光膜１０２からの放射のみを赤外センサ２で受光することができ、かつこれらの下方にある石英透明ガラス基板１０１、光源３等の非対象測定物からの放射を赤外センサ２で受光しないようにすることができる。また、長波長側の11μmを測定波長とすることにより、大気中の水分や二酸化炭素のスペクトル波長の測定への影響を避けることができる。
【００４６】
（３）基板支持体５に基板１を載置後、暫くして光源３による加熱を行うが、光源３には初期状態として例えば1Vの微少電圧が印加されている。これは、光源３の完全なON-OFFを行わないようにし、光源３の寿命を延ばすことを目的としている。
【００４７】
（４）そして、図３に示すように、光照射領域３０１、３０２、３０３、３０４、…の一部を重畳させて複数回の光照射を行い、基板１上のフォトレジスト膜１０３に熱処理を行う。図３は基板１（加熱領域）と光照射による光照射領域との位置関係を示す基板１の平面図、図４は光照射領域内の光照射の光強度分布を示す図である。
【００４８】
図４に示すように、光照射された１つの光照射領域、例えば光照射領域３０１は、中央部分の光強度が強く、周辺部の光強度が弱い、光強度分布を有している。光照射領域３０１の最も周辺部（端部）においては、光照射領域３０１の中央部分の光強度に比べて約１割程度光強度が減少してしまう。本発明の第１の実施の形態において、図３に示す光照射領域３０１、３０２、３０３、３０４、…のそれぞれはいずれも一辺が70mmの正方形に設定されているので、光照射領域３０１と３０２とが5mmほど重なるように光照射が行われ、光照射領域３０１と３０２との間の継ぎ目の光強度の落ち込みを防止するようになっている。図１に示すライトガイド２０の内側約5mmのところでは光強度の落ち込みは1%以下であることが計測済みである。
【００４９】
熱処理方法を詳細に説明すると、まず光源３の電圧を100Vにセットして、第１回目の光照射を行い、基板１のフォトレジスト膜１０３の全面（加熱領域）のうち、この光照射による光照射領域３０１のみフォトレジスト膜１０３が加熱される。熱により光照射領域３０１のフォトレジスト膜１０３の温度が上昇して行き、やがて予め制御装置６に設定しておいた温度に達すると、フォトレジスト膜１０３の温度が安定するように常時光源３に0.5秒間隔で入力電圧の制御を行う。
【００５０】
図５（Ａ）は基板１の石英ガラス基板１０１の温度履歴を示す図、図５（Ｂ）は基板１の遮光膜１０２及びフォトレジスト膜１０３の温度履歴を示す図である。図５（Ｂ）に示すように、基板１の遮光膜１０２の温度は光照射の開始から約10秒後に100℃に到達する。ここで、遮光膜１０２の温度が100℃で一定になるように制御装置６により光照射が制御され、60秒間の光照射による加熱処理を行ったところで、光源３に印加されている電圧を微少電圧に調節し、基板１の光照射による加熱処理を停止する。図５（Ａ）に示すように、この時の基板１の石英透明ガラス基板１０１の温度は約31℃であり、フィルタ４を配設しない場合の温度、約62℃に比べて、フィルタ４を配設した場合には石英透明ガラス基板１０１の温度上昇をかなり低減することができる。加熱処理を停止することにより、基板１は冷却される。
【００５１】
ここで、図６（Ａ）乃至図６（Ｄ）に示すように、加熱処理に使用する光源３の波長を1.3μ m以下又は1.5μ m〜2.1μ mの範囲内に設定することにより、基板１の石英透明ガラス基板１０１の温度上昇を抑えつつ、遮光膜１０２を効果的に加熱することができ、遮光膜１０２上のフォトレジスト膜１０３に効果的な加熱処理を行うことができる。図６（Ａ）は石英透明ガラス基板１０１の光源３の波長と赤外光透過率との関係を示す図、図６（Ｂ）は遮光膜１０２が形成された石英透明ガラス基板１０１において光源３の波長と赤外光透過率との関係を示す図、図６（Ｃ）は遮光膜１０２及びフォトレジスト膜１０３が形成された石英透明ガラス基板１０１において光源３の波長と赤外光透過率との関係を示す図である。図６（Ｄ）は遮光膜１０２及びフォトレジスト膜１０３が形成された石英透明ガラス基板１０１において遮光膜１０２、フォトレジスト膜１０３のそれぞれの光源３の波長と可視光から赤外光までの範囲の反射率との関係を示す図である。
【００５２】
図６（Ａ）に示すように、本発明の第１の実施の形態で使用する石英透明ガラス基板１０１においては、1.4μ m付近と2.2μ m以上の特定の波長において、光を吸収する領域が存在する。石英透明ガラス基板１０１のそれ以外の波長の領域においては、透過率が約90%で、残りの10%もほとんど反射するため赤外光はほとんど吸収されない。従って、石英透明ガラス基板１０１は非常に加熱されにくい。
【００５３】
石英透明ガラス基板１０１を透過した赤外光は石英透明ガラス基板１０１上に積層された遮光膜（70 nmの膜厚のCr膜及び35 nmの膜厚のCrOxNy）１０２に入射される。図６（Ｂ）に示すように、波長が長くなるに従い、光の透過率が徐々に増加する傾向があるものの、遮光膜１０２の存在で光の透過率は波長1μ mの領域で1%強しかない。また、長波長領域になるに従い、若干透過率が上昇していくことから、加熱波長は赤外光領域でも短波長側の1μ m付近又はそれ以下が望ましい。
【００５４】
図６（Ｄ）に示すように、遮光膜１０２を形成した石英透明ガラス基板１０１の反射率は波長1μ m領域で約50%であることから、残りの半分は遮光膜１０２で吸収されたものと推察することができる。
【００５５】
図６（Ｂ）、図６（Ｃ）のそれぞれに示すように、波長1.1μ m付近において光の透過率が、フォトレジスト膜１０３を形成した石英透明ガラス基板１０１の方が、フォトレジスト膜１０３を形成しない石英透明ガラス基板１０１に比べて約0.5%程高くなっている。これは、多重干渉の影響と推察することができるが、この波長域で光の反射率が図６（Ｄ）に示すように約30%程小さくなっている事実から、この波長域の光をフォトレジスト膜１０３が吸収している可能性が高い。
【００５６】
以上の点から、基板１と光源３との間にフィルタ４を配設することにより、フォトレジスト膜１０３及び遮光膜１０２が形成された石英透明ガラス基板１０１（レジスト付きマスクブランクス）においては、赤外光を照射すると石英透明ガラス基板（SiO２）１０１を直接暖めることなしに遮光膜１０２、又は遮光膜１０２及びフォトレジスト膜１０３のみの選択的な加熱を実現することができる。
【００５７】
（５）引き続き、図３に示すように、第１回目の光照射位置に対して、X方向に65mmずらした位置に第２回目の光照射位置をセットする。光照射位置の移動は、基板支持体５が取り付けられたステージ５０を駆動部５１により移動させることで行うことができる。本発明の第１の実施の形態に係る光源３は、図１に示すように基板１の全面に対応して合計９個を光源支持体３０に配設し、合計９回の光照射で熱処理を行うようにしているので、実際には第１回目の光照射を行った光源３のX方向の次段の光源３に対して、X方向の逆方向に約5mmほど基板１の位置を戻すことにより、第２回目の照射位置をセットすることができる。
【００５８】
第２回目の光照射は基板１が室温になってから開始される。すなわち、第１回目の光照射、第２回目の光照射のそれぞれは、時間的重畳が生じないように互いの照射時間をずらして行われる。光照射条件は第１回目の光照射と同一条件である。第１回目の光照射による光照射領域３０１と第２回目の光照射による光照射領域３０２との間には約5mmの重畳領域を持たせてある。この重畳領域は、基板１の加熱時間、遮光膜１０２の熱拡散等を考慮し、基板１のフォトレジスト膜１０３の全面において照射エネルギがなるべく均一になるように、光照射強度を補うための領域である。
【００５９】
なお、第２回目の光照射位置の移動に伴い、赤外センサ２の位置も光照射位置の移動量に準じてX方向に65mm移動させる。
【００６０】
（６）引き続き、同様の光照射条件で第３回目の光照射を行い、光照射領域３０３においてフォトレジスト膜１０３に加熱処理を行う。
【００６１】
（７）引き続き、同様の光照射条件で第４回目の光照射を行い、光照射領域３０４においてフォトレジスト膜１０３に加熱処理を行う。第４回目の光照射は、第１回目の光照射位置に対して、Y方向に65mmずらした位置に光照射位置をセットした状態で行われる。そして、第５回目の光照射から第９回目の光照射まで同一の光照射条件で順次行われ、基板１のフォトレジスト膜１０３の全面の加熱処理が終了し、露光後ベーキングが終了する。
【００６２】
（８）露光後ベーキングが終了した基板１にディップ現像が行われ、フォトレジスト膜１０３からエッチングマスク（図示しない。）が形成される。ディップ現像には例えば株式会社多摩化学、商品名AD-10の現像液を実用的に使用することができる。
【００６３】
（９）引き続き、エッチングマスクを使用し、ドライエッチングを行って基板１の遮光膜１０２をパターンニングする。そして、エッチングマスクを剥離した後、基板１に洗浄処理、乾燥処理のそれぞれを行うことにより、レチクルを完成させることができる。このように構成されたレチクルは、一辺が130mmの正方形の寸法面内均一性で10nm（3s）を達成することができ、非常に高精度のレチクル（クロムマスク）を製作することができる。
【００６４】
以上説明したように、本発明の第１の実施の形態に係る熱処理方法においては、光照射領域３０１、３０２、…の光強度の低い部分（本発明の第１の実施の形態において端部）を複数回の光照射により光強度を補うことができるので、基板１のフォトレジスト膜１０３の全体（加熱領域全体）として光強度分布を均一化することができる。前述のように、フォトレジスト膜１０３の露光後ベーキングの温度分布を均一化することができるので、フォトレジスト膜１０３を高精度にパターンニングすることができる。遮光膜１０２はこのフォトレジスト膜１０３で形成されたエッチングマスクを利用してパターンニングされるので、高精度の遮光膜１０２のパターンを有するレチクルを実現することができる。
【００６５】
さらに、本発明の第１の実施の形態に係る熱処理方法においては、複数の光照射領域３０１、３０２、…に同時に光照射を行うと光照射領域３０１、３０２、…間で熱の移動が生じ、照射位置により熱の移動を考慮した異なる制御が必要になるが、複数回の光照射に時間的重畳を生じさせないので、光照射領域３０１、３０２、…間の熱の移動を減少させることができ、個々の光照射領域３０１、３０２、…内の温度分布の制御を容易に行うことができる。すなわち、基板１のフォトレジスト膜１０３の全体の温度分布を容易に均一化することができる。例えば、第１回目の光照射による光照射領域３０１の温度が充分に下がらない間に第２回目の光照射を行った場合には、光照射領域３０２には光照射領域３０１からの熱の移動があり、既に温度上昇がある状態で加熱処理が行われるので、過剰な加熱処理になってしまう。このような過剰な加熱処理を防止するためには、第２回目以降の光照射の光照射量、すなわち光源３に印加される電圧の複雑な制御が必要になってしまう。
【００６６】
さらに、このような本発明の第１の実施の形態に係る熱処理方法においては、光照射の波長帯域を適正に選択したので、石英透明ガラス基板１０１を加熱して熱分布を持たせることなく、遮光膜１０２やフォトレジスト膜１０３を選択的に加熱することができるので、フォトレジスト膜１０３の加熱温度分布を均一化することができる。
【００６７】
さらに、本発明の第１の実施の形態に係る熱処理装置において、基板１の加熱領域に対して相対的に光照射位置を変える光照射位置移動機構（少なくともテーブル５０、駆動部５１及び制御装置６）を備えたことにより、基板１の加熱領域を複数回の光照射により熱処理を行うことができ、本発明の第１の実施の形態に係る熱処理方法を実現することができる。
【００６８】
第１の変形例：
上記本発明の第１の実施の形態に係る熱処理方法は１回の光照射領域が加熱領域全体よりも小さい場合について説明したが、本発明に係る熱処理方法は、１回の光照射領域が加熱領域全体と等しいか又は大きい場合にも適用することができる。図７は本発明の第１の実施の形態の第１の変形例に係る熱処理方法を説明するための概略平面図である。
【００６９】
図７に示す熱処理方法においては、基板１のフォトレジスト膜１０３の全体（加熱領域全体）と１回の光照射領域３１０、３２０、３３０のそれぞれの大きさが等しく設定されている。１回の光照射領域３１０は、X方向に３つの光照射領域３０１、３０２及び３０３とY方向に３つの光照射領域３０１、３０４及び３０７とを有し、合計９つの光照射領域３０１〜３０９で形成されている。つまり、光照射領域３１０は合計９個の光源３（図１参照。）を同時に点灯させることにより得ることができる。そして、合計９個の光源３は、第１回目の光照射による光照射領域３１０の一部と光照射領域３２０の一部が重複するように第２回目の光照射を行うようになっている。第２回目の光照射は、図１に示す光照射位置移動機構により、例えばX方向に65mm、Y方向に65mmで、重複領域が5mmになるように基板１を移動させた後に行われる。第３回目の光照射も同様であり、第３回目の光照射による光照射領域３３０は光照射領域３２０に対してさらに例えばX方向に65mm、Y方向に65mm移動した位置にセットされる。
【００７０】
上記本発明の第１の実施の形態に係る熱処理方法においては、図３に示すように例えば光照射領域３０１の光強度（エネルギ量）が弱い一部と光照射領域３０２の光強度が弱い一部とを重畳させて光強度を補うようになっていたが、本発明の第１の実施の形態の第１の変形例に係る熱処理方法においては、例えば光照射領域の光強度が弱い一部と光照射領域の光強度が強い一部とを重畳させ、又は逆に光照射領域の光強度が強い一部と光照射領域の光強度が弱い一部とを重畳させ、全体として光強度分布が均一になるようになっている。
【００７１】
第２の変形例：
上記本発明の第１の実施の形態に係る熱処理方法並びに熱処理装置においては、基板１側を光照射位置移動機構により移動させて複数回の光照射を実現していたが、本発明に係る熱処理方法並びに熱処理装置においては、光源３側を移動させて複数回の光照射を実現してもよい。
【００７２】
第３の変形例：
上記本発明の第１の実施の形態に係る熱処理方法並びに熱処理装置においては、基板１と光源３との間に円柱形状のライトガイド２０を配設したが、本発明に係る熱処理方法並びに熱処理装置においては、角柱形状等のライトガイド２０を使用することができる。
【００７３】
第４の変形例：
上記本発明の第１の実施の形態に係る熱処理方法においては、石英透明ガラス基板１０１上に遮光膜１０２を形成した基板（マスクブランクス）１を使用したが、本発明に係る熱処理方法においては、石英透明ガラス基板１０１上に半透明膜、例えばMoSi２膜上にCr膜を積層した半透明膜を形成した基板（ハーフトーンマスク）を使用することができる。
【００７４】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態は、光照射領域内の光強度分布が均一になるように光照射を整形し、基板上の加熱領域に対して相対的に光照射位置を変えながら複数回の光照射で加熱領域に熱処理を行う熱処理方法を説明するものである。
【００７５】
熱処理装置の構成：
図８は本発明の第２の実施の形態に係る熱処理装置の概略構成図である。図８に示すように、本発明の第２の実施の形態に係る熱処理装置は、所定加熱領域を有する基板１を支持する基板支持部５と、基板１の所定加熱領域に光照射による熱処理を行う光源（加熱ランプ）３と、光源３の光照射強度を均一に整形するスリット１３と、基板１の所定加熱領域に対して相対的に光照射位置を変える光照射位置移動機構とを備えて構築されている。
【００７６】
本発明の第１の実施の形態と同様に、本発明の第２の実施の形態において、基板１にはフォトマスクブランクスが使用されており、熱処理装置はこのフォトマスクブランクスの露光後ベーキングを行う熱処理装置として構築されている。基板１としてのフォトマスクブランクスには、石英透明ガラス基板１０１上に遮光膜１０２が形成され、さらに遮光膜１０２上にフォトレジスト膜１０３が形成されている、レジスト付きフォトマスクブランクスが使用されている。例えば、外径が6インチサイズ、厚さ0.25インチで、膜厚70 nmのCr膜と膜厚35 nmのCrOxNy膜とを積層した遮光膜１０２を有するフォトマスクブランクスを使用する。
【００７７】
光源３は基板支持部５に支持された基板１の下方に配設され、基板１の裏面から光源３により基板１に熱処理を行うようになっている。光源３には本発明の第２の実施の形態においてハロゲンランプが使用され、最大出力300 W、最大出力における波長が900 nmのハロゲンランプを実用的に使用することができる。
【００７８】
図９（Ａ）は光源３のレイアウト図、図９（Ｂ）はスリット１３の平面図である。また、図１０は基板１、基板支持体５、光源３及びスリット１３の位置関係を示す熱処理装置の要部平面図である。図９（Ａ）及び図１０に示すように、光源３はX方向に２個、Y方向に１７個の合計３４個を等間隔に配設することができる光源支持体３０に装着されている。１つの光源３は直径15mmの領域を光照射できるよう構成されているので、このような複数個の光源３の配置においては、X方向に30mm、Y方向に255mmの領域の光照射を実現することができる。
【００７９】
スリット１３は、図８に示すように、基板１と光源３との間に配設されており、光源３と一体的に移動（走査）できるようになっている。このスリット１３は、図９（Ｂ）及び図１０に示すように、合計３４個の光源３の光照射領域を制限するようにX方向に30mm、Y方向に255mmの開口１３Ｈを備えているが、この開口１３ＨはY方向に平行でなく、開口１３Ｈの中央部分は光照射強度（エネルギ量）を減少させるために開口幅を若干狭めている。すなわち、スリット１３は、開口１３Ｈの中央部分の光照射強度が強くなる部分の光照射強度を減少させて、開口１３Ｈを通過した全体の光照射強度が均一になるように、光照射強度を整形するようになっている。
【００８０】
また、複数個の光源３においては抵抗値のばらつきから若干光照射強度に違いが生じるが、このような光照射強度の違いは予め個々の光源３の光照射強度を測定することで知ることができるので、均一な光照射強度になるように制御装置６から複数個の光源３に個々に設定された電圧が供給されるようになっている。
【００８１】
光源３とスリット１３との間には、本発明の第１の実施の形態に係る熱処理装置と同様に、フィルタ４が配設されている。このフィルタ４は、基板１の石英透明ガラス基板１０１の吸収波長である1.4μ m付近の波長の光をカットするバンドパスフィルタと、2.2μ m以上の波長の光をカットするバンドパスフィルタとを重ね合わせたフィルタが使用されている。
【００８２】
基板支持体５はX方向、Y方向及びZ方向に移動可能なステージ５０に配設されており、このステージ５０は駆動部５１に連結され、駆動部５１によりステージ５０を所定方向に移動できるようになっている。この駆動部５１の制御は制御装置６により行われている。ここで、ステージ５０及び駆動部５１は、基板１の所定加熱領域に対して相対的に光照射位置を変える光照射位置移動機構を構築するようになっている。さらに、本発明の第２の実施の形態に係る熱処理装置においては、光源支持体３０にも駆動部５１が連接されており、この光源支持体３０に連接された駆動部５１も基板１の所定加熱領域に対して相対的に光照射位置を変える光照射位置移動機構を構築するようになっている。なお、本発明の第２の実施の形態に係る熱処理装置においては、基本的にはいずれか一方、特に後者の光照射位置移動機構を備えていればよい。
【００８３】
基板支持体５には基板１の周囲を取り囲む枠体１４が配設されている。この枠体１４は、光照射による加熱処理において、熱伝導率を同等とし、基板１の面内で均一な熱の逃げを生じさせるように、基板１と同様な構造、すなわち石英透明ガラス板上に遮光膜材料を設けて形成されている。基板１が基板支持体１４に載置された状態で、基板１の表面と枠体１４の表面との高さが一致するようになっている。
【００８４】
基板支持体５に支持された基板１の上方には反射板１５が配設されている。この反射板１５は、光源３から基板１を透過した光を再び基板１に反射させて加熱の効率を上げる機能を備えている。また、反射板１５にはヒータを備えることができる。反射板１５は、例えば基板１の加熱処理温度と同等の110℃の温度に調節することができ、さらに駆動部５１によりX方向、Y方向及びZ方向に移動できるようになっている。このような反射板１５は、例えば熱伝導性に優れた金属板、実用的にはアルミニウム板の表面を研磨し、アルミニウム板の裏面にヒータパターン（熱線）を配設することにより形成することができる。また、反射板１５に代えて、アルミニウム板ベースで形成され、光照射によるエネルギを保持できる黒体無反射板を使用することができる。反射板１５、黒体無反射板はいずれもアルミニウム板に必ずしも限定されるものではなく、アルミニウム以外の金属板、例えばステンレス鋼板等の表面を研磨することにより反射板１５を形成し、ステンレス鋼板等の表面に黒色塗料をスプレーによりまんべんなくかつ均一に吹き付けことなどにより黒体無反射板を形成することができる。さらに、反射板１５に代えて、光を散乱させることができる散乱板を使用することもできる。
【００８５】
これらの基板支持体５、光源３等は装置外枠９により外部から隔離されており、装置外枠９は熱処理装置において精密な温度測定ができるように気流の乱れを生じないような測定系を構成するようになっている。装置外枠９にはダストフィルタ１０及びケミカルフィルタ１１が装着されており、これらのダストフィルタ１０及びケミカルフィルタ１１は熱処理装置の内部のダストや雰囲気を管理することができるようになっている。
【００８６】
なお、図８には示していないが、熱処理装置には排気ダクトが配設されており、この排気ダクトは、熱処理時に発生するガス等を外部に排出し、また有機物等の蒸気が熱処理装置の内壁に付着されることを防止することができるようになっている。
【００８７】
熱処理方法：
次に、図８に示す熱処理装置を使用した熱処理方法を説明する。
【００８８】
（１）まず、石英透明ガラス基板１０１の全表面上に遮光膜１０２が形成されたフォトマスクブランクスを用意し、このフォトマスクブランクスの遮光膜１０２上にフォトレジスト膜１０３を塗布する。フォトレジスト膜１０３には、例えば膜厚500nmのポジ型化学増幅レジスト膜を実用的に使用することができる。電子線描画装置によりフォトレジスト膜１０３に露光処理を行い、基板１を作成する。露光処理は例えば50 KeV、8μC/cm２の条件で行われる。
【００８９】
（２）図示しない位置決めユニットで基板１の位置決めを行った後、搬送アーム７（図１参照。）により基板１を熱処理装置の外部から内部に搬送し、基板支持体５に載置する。この基板１の載置動作に併せて、反射板１５を基板１の上方の最適な位置、例えば基板１の上方約5 mmの位置に配置し、フィルタ４を基板１の下方の最適な位置に配設する。
【００９０】
（３）基板支持体５に基板１を載置後、暫くして光源３による加熱を行うが、本発明の第１の実施の形態に係る熱処理方法とは異なり、本発明の第２の実施の形態に係る熱処理方法においては、光源３には初期状態として電圧は印加されていない。これは、本発明の第２の実施の形態に係る熱処理装置における熱処理の基板１の枚数が0.33枚／時間と少ないので、光源３の寿命を延ばすために行った光源３の完全なON-OFFを行わないといった工夫は必要ないからである。
【００９１】
（４）そして、光源３の電圧を制御装置６により100Vにセットし、基板１のフォトレジスト膜１０３の加熱を開始する。光源３に電圧を印加した瞬間においては、図８及び図１０に示すように、光源３及びスリット１３は基板１の一端側において基板支持体５の枠体１４下に位置している。その後、光源３及びスリット１３は基板１の他端側に向かって光照射位置移動機構により走査を開始し、基板１のフォトレジスト膜１０３の全面に熱処理が行われる。走査速度は例えば1mm/秒の速度に設定され、走査領域は200mmに設定してあるので、走査時間は約200秒を要する。光源３及びスリット１３の走査が終了した時点で、基板１のフォトレジスト膜１０３の全面の加熱処理が終了し、露光後ベーキングが終了する。
【００９２】
（５）露光後ベーキングが終了した基板１にディップ現像が行われ、フォトレジスト膜１０３からエッチングマスクが形成される。
【００９３】
（６）引き続き、エッチングマスクを使用し、ドライエッチングを行って基板１の遮光膜１０２をパターンニングする。そして、エッチングマスクを剥離した後、基板１に洗浄処理、乾燥処理のそれぞれを行うことにより、レチクルを完成させることができる。このように構成されたレチクルは、一辺が130mmの正方形の寸法面内均一性で8nm（3s）を達成することができ、非常に高精度のレチクル（クロムマスク）を製作することができる。
【００９４】
以上説明したように、本発明の第２の実施の形態に係る熱処理方法においては、光照射領域内の光強度分布が均一になるように光照射をスリット１４で整形し、光照射領域の光強度分布を均一化して光照射を走査させて基板１のフォトレジスト膜１０３（加熱領域）に熱処理を行うようにしたので、フォトレジスト膜１０３全体として光強度分布を均一化することができる。従って、本発明の第１の実施の形態に係る熱処理方法と同様に、本発明の第２の実施の形態に係る熱処理方法においては、高精度の遮光膜１０２のパターンを有するレチクルを製作することができる。
【００９５】
さらに、本発明の第２の実施の形態に係る熱処理装置においては、スリット１３と光照射位置移動機構（スリット１３及び光源３の走査機構）とを備えたので、光照射の走査により基板１のフォトレジスト膜１０３に熱処理を行うことができ、上記本発明の第２の実施の形態に係る熱処理方法を実現することができる。光照射の走査は本発明の第２の実施の形態に係る熱処理方法において連続的に行っているが、本発明の第１の実施の形態に係る熱処理方法と同様に、光照射領域の一部を重畳させ、かつ時間的重畳が生じないように光源３及びスリット１３を走査させてもよい。また、光源３及びスリット１３の位置は固定しておき、テーブル５０を駆動部５１により移動し、基板１を走査させるようにしてもよい。
【００９６】
さらに、本発明の第２の実施の形態に係る熱処理装置においては、反射板１５、黒体無反射板又は散乱板を備えたので、反射板１５により光源３からの光を再び基板１に反射させ、黒体無反射板により光源３からの光エネルギを保持し、又は散乱板により光源３からの光を再び基板１に散乱させることができるので、光照射による加熱効率を向上することができる。さらに、反射板１５にはヒータを備えたので、光照射による加熱効率をより一層向上することができる。本発明の第２の実施の形態に係る熱処理装置においては、光照射による加熱効率を2%程度向上させることができ、かつ基板１のフォトレジスト膜１０３の表面の温度均一性をも向上させることができた。特に、本発明の第２の実施の形態に係る熱処理方法を化学増幅型レジストを使用したレチクルの露光後ベーキングに適用することにより、レクチル面内の温度分布に起因する同心円の寸法分布が大きく改善され、非常に高精度のレチクル（クロムマスク）を製作することができる。
【００９７】
さらに、熱処理装置の基板支持体５において、基板１の周囲を取り囲む基板１よりも外径サイズの大きな枠体１４を配設し、この枠体１４の断面構造を基板１と同等にしたことにより、枠体１４の存在で見かけ上基板１のサイズを大きくして、基板１の周辺部分の温度低下を防止することができる（温度低下は枠体１４で生じるようにした）ので、基板１の各位置における加熱温度の均一性を向上することができる。
【００９８】
第１の変形例：
図１１は本発明の第２の実施の形態の第１の変形例に係る熱処理装置の光源３のレイアウト図である。図１１に示すように、光源３は、上下周辺部でX方向に２列で配列され、中央部分で１列で配列されている。すなわち、上記スリット１３は特に必要なく、光源３の配列だけで光照射領域の光照射強度を均一に調節することができる。スリット１３を必要としないことから、熱処理装置の構造を簡易にすることができる。
【００９９】
第２の変形例：
図１２は本発明の第２の実施の形態の第２の変形例に係る熱処理装置の光源３のレイアウト図である。図１２に示すように、光源３は、上下周辺部でX方向に２列で配列され、同様に中央部分に２列で配列されているが、上下周辺部に配列された光源３Ｌに対して中央部分には光照射強度の小さい光源３Ｓが配列されている。すなわち、上記スリット１３は特に必要なく、光源３の配列だけで光照射領域の光照射強度を均一に調節することができる。上記第１の変形例と同様に、スリット１３を必要としないことから、熱処理装置の構造を簡易に実現することができる。
【０１００】
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態は、基板１の加熱領域に対して光照射領域を相対的に一定方向に繰り返し往復移動させながら、光照射により加熱領域に熱処理を行う熱処理方法を説明するものである。
【０１０１】
熱処理装置の構成：
図１３は本発明の第３の実施の形態に係る熱処理装置の概略構成図である。図１３に示すように、本発明の第３の実施の形態に係る熱処理装置は、所定加熱領域を有する基板１を支持する基板支持部５と、基板１の所定加熱領域に光照射による熱処理を行う光源（加熱ランプ）３と、基板１の所定加熱領域に対して光照射位置を相対的に一定方向に繰り返し往復移動させる光照射位置単振動機構７０とを備えて構築されている。
【０１０２】
本発明の第１の実施の形態と同様に、本発明の第３の実施の形態において、基板１にはフォトマスクブランクスが使用されており、熱処理装置はこのフォトマスクブランクスの露光後ベーキングを行う熱処理装置として構築されている。基板１としてのフォトマスクブランクスには、石英透明ガラス基板１０１上に遮光膜１０２が形成され、さらに遮光膜１０２上にフォトレジスト膜１０３が形成されている、レジスト付きフォトマスクブランクスが使用されている。例えば、外径が6インチサイズ、厚さ0.25インチで、膜厚70 nmのCr膜と膜厚35 nmのCrOxNy膜とを積層した遮光膜１０２を有するフォトマスクブランクスを使用する。
【０１０３】
光源３は基板支持部５に支持された基板１の下方に配設され、基板１の裏面から光源３により基板１に熱処理を行うようになっている。光源３には本発明の第３の実施の形態においてハロゲンランプが使用され、最大出力1KW、最大出力におけるピーク波長が900 nmのハロゲンランプを実用的に使用することができる。光源３はX方向に５個、Y方向に５個の合計２５個を等間隔に配設することができる光源支持体３０に装着されている。１つの光源３は直径35mmで構成されている。
【０１０４】
また、複数個の光源３においては抵抗値のばらつきから若干光照射強度に違いが生じるが、このような光照射強度の違いは予め個々の光源３の光照射強度を測定することで知ることができるので、均一な光照射強度になるように制御装置６から複数個の光源３に個々に設定された電圧が供給されるようになっている。
【０１０５】
光源３と基板１との間にはライトガイド２０が配設され、光源３とライトガイド２０との間にはフィルタ４が配設されている。ライトガイド２０は、本発明の第１の実施の形態に係る熱処理装置のライトガイド２０と同様に、円柱形状の石英ガラスで形成されている。フィルタ４には、本発明の第１の実施の形態に係る熱処理装置のフィルタ４と同様に、基板１の石英透明ガラス基板１０１の吸収波長である1.4μ m付近の波長の光をカットするバンドパスフィルタと、2.2μ m以上の波長の光をカットするバンドパスフィルタとを重ね合わせたフィルタが使用されている。
【０１０６】
基板支持体５はX方向、Y方向及びZ方向に移動可能なステージ５０に配設されており、このステージ５０は駆動部５１に連結され、駆動部５１によりステージ５０を所定方向に移動できるようになっている。この駆動部５１の制御は制御装置６により行われている。ここで、ステージ５０及び駆動部５１は、基板１の所定加熱領域に対して相対的に光照射位置を変える光照射位置移動機構を構築するようになっている。さらに、本発明の第３の実施の形態に係る熱処理装置においては、光源支持体３０が光照射位置単振動機構７０に連接されており、この光照射位置単振動機構７０は、水平方向の少なくともX方向又はY方向において、基板１の所定加熱領域に対して光源支持体３０（光照射位置）を相対的に一定方向に繰り返し往復移動させる、すなわち単振動させることができるようになっている。光照射位置単振動機構７０の単振動の制御は制御装置６により行われる。なお、本発明の第３の実施の形態に係る熱処理装置においては、光源支持体３０に代えて、基板支持体５を単振動させるようにしてもよい。
【０１０７】
基板支持体５に支持された基板１の上方には反射板１５が配設されている。この反射板１５は、本発明の第２の実施の形態に係る熱処理装置の反射板１５と同様に、光源３から基板１を透過した光を再び基板１に反射させて加熱の効率を上げる機能を備えている。また、反射板１５にはヒータを備えることができる。反射板１５は、例えば基板１の加熱処理温度と同等の110℃の温度に調節することができ、さらに駆動部５１によりX方向、Y方向及びZ方向に移動できるようになっている。さらに、反射板１５は黒体無反射板、散乱板のいずれかに置き換えることができる。
【０１０８】
これらの基板支持体５、光源３等は装置外枠９により外部から隔離されており、装置外枠９は熱処理装置において精密な温度測定ができるように気流の乱れを生じないような測定系を構成するようになっている。装置外枠９にはダストフィルタ１０及びケミカルフィルタ１１が装着されており、これらのダストフィルタ１０及びケミカルフィルタ１１は熱処理装置の内部のダストや雰囲気を管理することができるようになっている。
【０１０９】
なお、図１３には示していないが、熱処理装置には排気ダクトが配設されており、この排気ダクトは、熱処理時に発生するガス等を外部に排出し、また有機物等の蒸気が熱処理装置の内壁に付着されることを防止することができるようになっている。
【０１１０】
熱処理方法：
次に、図１３に示す熱処理装置を使用した熱処理方法を説明する。
【０１１１】
（１）まず、石英透明ガラス基板１０１の全表面上に遮光膜１０２が形成されたフォトマスクブランクスを用意し、このフォトマスクブランクスの遮光膜１０２上にフォトレジスト膜１０３を塗布する。フォトレジスト膜１０３には、例えば膜厚500nmのポジ型化学増幅レジスト膜を実用的に使用することができる。電子線描画装置によりフォトレジスト膜１０３に露光処理を行い、基板１を作成する。露光処理は例えば50 KeV、8μC/cm２の条件で行われる。
【０１１２】
（２）図示しない位置決めユニットで基板１の位置決めを行った後、搬送アーム７（図１参照。）により基板１を熱処理装置の外部から内部に搬送し、基板支持体５に載置する。この基板１の載置動作に併せて、反射板１５を基板１の上方の最適な位置、例えば基板１の上方約5 mmの位置に配置し、フィルタ４を基板１の下方の最適な位置に配設する。
【０１１３】
（３）基板支持体５に基板１を載置後、暫くして光源３による加熱を行うが、本発明の第２の実施の形態に係る熱処理方法と同様に、本発明の第３の実施の形態に係る熱処理方法においては、光源３には初期状態として電圧は印加されていない。電圧を印加する前においては、光源３の光照射領域の中心位置と基板１の中心位置は上方から見て一致するようにセットされる。
【０１１４】
（４）そして、光源３の電圧を制御装置６により100Vにセットし、基板１のフォトレジスト膜１０３の加熱を開始する。この光源３に電圧を印加した瞬間において、光照射位置単振動機構７０により、光源支持体３０を斜め45度方向（図７に示す複数回の光照射位置の移動方向と同一方向）に、振巾24.7mm（光照射領域径の半分の√２倍）、周期10秒の単振動運動を開始させる。光源３の照射時間は200秒に設定され、照射時間が終了した時点で基板１のフォトレジスト膜１０３の全面の加熱処理が終了し、露光後ベーキングが終了する。
【０１１５】
（５）この後、露光後ベーキングが終了した基板１にディップ現像が行われ、フォトレジスト膜１０３からエッチングマスクが形成される。
【０１１６】
（６）引き続き、エッチングマスクを使用し、ドライエッチングを行って基板１の遮光膜１０２をパターンニングする。そして、エッチングマスクを剥離した後、基板１に洗浄処理、乾燥処理のそれぞれを行うことにより、レチクルを完成させることができる。このように構成されたレチクルは、一辺が130mmの正方形の寸法面内均一性で8nm（3s）を達成することができ、非常に高精度のレチクル（クロムマスク）を製作することができる。
【０１１７】
以上説明したように、本発明の第３の実施の形態に係る熱処理方法においては、基板１のフォトレジスト膜１０３（加熱領域）に対して光照射領域を相対的に一定方向に繰り返し往復移動させながら光照射により熱処理を行ったので、光照射領域の光強度の低い部分を複数回の光照射により光強度を補い、加熱領域全体として光強度分布を均一化することができる。特に、複数の光照射領域間の境界部分においてトータルの光照射エネルギの不均一性をなくすことができるので、フォトレジスト膜１０３の温度分布に起因する同心円の寸法分布を大きく改善することができる。
【０１１８】
さらに、このように構成される本発明の第３の実施の形態に係る熱処理装置においては、光照射位置単振動機構７０を備えたので、基板１の加熱領域を往復移動（単振動運動）しながら光照射により熱処理を行うことができ、上記熱処理方法を実現することができる。
【０１１９】
なお、本発明の第３の実施の形態に係る熱処理方法並びに熱処理装置においては、水平方向の単振動運動に代えて、単振動運動と回転運動とを組み合わせてもよい。さらに、基板１側が単振動運動をするようにしてもよい。
【０１２０】
本発明は上記複数の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【０１２１】
例えば、上記実施の形態に係る熱処理方法並びに熱処理装置は、シリコン単結晶からなる半導体ウェハの熱処理、特に半導体ウェハ上のフォトレジスト膜の熱処理、液晶基板（例えば石英透明ガラス基板）の熱処理、特に液晶基板上のフォトレジスト膜の熱処理に適用することができる。さらに、上記実施の形態に係る熱処理方法並びに熱処理装置は、例えば半導体ウェハの表面に注入された不純物イオンの熱拡散処理、半導体ウェハ上に形成された導体膜例えばシリコン多結晶膜に注入された不純物イオンの熱拡散処理等に適用することができる。さらに、上記実施の形態に係る熱処理方法並びに熱処理装置は、基板上の酸化膜の改質に適用することができる。
【０１２２】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【０１２３】
【発明の効果】
本発明は、光照射による光強度分布を均一化することができ、処理基板又は処理基板上の加熱領域の温度分布を均一化することができる熱処理方法を提供することができる。
【０１２４】
さらに、本発明は、加熱領域の温度分布を均一化することにより、パターンの微細加工、高精度化等を図ることができる熱処理方法を提供することができる。
【０１２５】
さらに、本発明は、上記熱処理方法を実現するための熱処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る熱処理装置の概略構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る測定波長と基板の透過率との関係を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る基板（加熱領域）と光照射による光照射領域との位置関係を示す基板の平面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る光照射領域内の光照射の光強度分布を示す図である。
【図５】（Ａ）は本発明の第１の実施の形態に係る基板の石英ガラス基板の温度履歴を示す図、（Ｂ）は本発明の第１の実施の形態に係る基板の遮光膜及びフォトレジスト膜の温度履歴を示す図である。
【図６】（Ａ）乃至（Ｄ）はいずれも本発明の第１の実施の形態に係る赤外光吸収特性を示す図であり、（Ａ）は石英透明ガラス基板の波長と赤外光透過率との関係を示す図、（Ｂ）は遮光膜が形成された石英透明ガラス基板の波長と赤外光透過率との関係を示す図、（Ｃ）は遮光膜及びフォトレジスト膜が形成された石英透明ガラス基板の波長と赤外光透過率との関係を示す図、（Ｄ）は遮光膜、フォトレジスト膜のそれぞれの波長と可視光から赤外光までの範囲の反射率との関係を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態の第１の変形例に係る熱処理方法を説明するための概略平面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る熱処理装置の概略構成図である。
【図９】（Ａ）は本発明の第２の実施の形態に係る熱処理装置の光源のレイアウト図、（Ｂ）は本発明の第２の実施の形態に係る熱処理装置のスリットの平面図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る熱処理装置の要部平面図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態の第１の変形例に係る熱処理装置の光源のレイアウト図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態の第２の変形例に係る熱処理装置の光源のレイアウト図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態に係る熱処理装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１ 基板
１０１ 石英透明ガラス基板
１０２ 遮光膜
１０３ フォトレジスト膜
２ 赤外センサ
２０ ライトガイド
３，３Ｌ．３Ｓ 光源
３０ 光源支持体
４ フィルタ
５ 基板支持体
５０ ステージ
５１ 駆動部
６ 制御装置
７ 搬送アーム
７０ 光照射位置単振動機構
８ 整流板
９ 装置外枠
１０ ダストフィルタ
１１ ケミカルフィルタ
１３ スリット
１４ フィルタ
１５ 反射板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a heat treatment method and a heat treatment apparatus, and more particularly to a heat treatment method for heating a heating region of a treatment substrate by light irradiation and a heat treatment apparatus for performing the method.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the high integration of semiconductor integrated circuits, pattern miniaturization and high accuracy are strongly desired. In general, in a process including a process of heating or cooling a processing substrate such as a reticle (or photomask), a semiconductor wafer, or a glass substrate used for a liquid crystal display panel, a photoresist film or a processing substrate underlying the photoresist film is used. Therefore, the temperature management is required to have a higher accuracy.
[0003]
For example, a reticle manufacturing process includes a step of performing post-exposure baking (PEB) on a photoresist film on a light shielding film in a photomask blank having a light shielding film formed on a quartz transparent glass substrate. In this post-exposure baking, the uniformity of the temperature distribution is very important for managing the pattern size of the reticle.
[0004]
A heating method generally used for post-exposure baking is a method using a heater. Heater heating adopts a method of embedding photomask blanks in a mounting plate with high thermal conductivity in order to improve uniformity in the reticle plane, and a counter plate set at a desired temperature above the photomask blanks And a post-exposure baking is performed by controlling the air flow while controlling the temperature of the air between the opposing plate and the surface of the photomask blank.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the heater heating, the following points have not been considered.
[0006]
(1) Although the temperature distribution in the photomask blank surface is uniform in a steady state, the thermal conductivity of the quartz transparent glass substrate underlying the photoresist film is low during the transition period when the photomask blank is being heated. Due to the large heat capacity, temperature distribution occurs in the quartz transparent glass substrate. The temperature distribution of the quartz transparent glass substrate is transmitted to the photoresist film in a form close to that, which causes a problem that the uniformity of the pattern dimension of the photoresist film is deteriorated.
[0007]
(2) Since the photoresist film is used as an etching mask for patterning the light-shielding film, the deterioration of the uniformity of the pattern dimension results in the deterioration of the uniformity of the pattern dimension of the light-shielding film. There is a problem that a reticle having the following pattern cannot be created.
[0008]
(3) There is a lamp heating method as a heat treatment method capable of reducing the occurrence of temperature distribution of such a quartz transparent glass substrate. However, the heating method using the lamp has poor temperature uniformity in the lamp irradiation region, and there is a temperature drop at the joint between the lamp irradiation region and the lamp irradiation region, which also causes a temperature distribution in the photoresist film. There was a problem.
[0009]
The present invention has been made to solve the above problems. Accordingly, an object of the present invention is to provide a heat treatment method capable of making the light intensity distribution by light irradiation uniform and making the temperature distribution of the processing substrate or a heating region on the processing substrate uniform.
[0010]
Furthermore, another object of the present invention is to provide a heat treatment method capable of achieving fine pattern processing, high accuracy, and the like by making the temperature distribution in the heating region uniform.
[0011]
Furthermore, the objective of this invention is providing the heat processing apparatus for implement | achieving the said heat processing method.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, a first feature of the present invention is a heat treatment method in which a part of a light irradiation region is overlapped and light irradiation is performed a plurality of times, and a heat treatment is performed on a substrate or a predetermined heating region on the substrate. It is that. Here, “superimposing a part of the light irradiation region” is used in the sense that a part of the light irradiation region by light irradiation and a part of the light irradiation region by other light irradiation are overlapped with each other. It is used as an expression for making the light intensity distribution (energy distribution) by light irradiation uniform in the heating region. In “superimposition of a part of the light irradiation area”, when parts of the light irradiation area with low light intensity (energy amount) are overlapped with each other, the light of the light irradiation area with high light intensity and the light of other light irradiation areas When superimposing a part with low intensity | strength, all of the case where a part with low light intensity of a light irradiation area | region and a part with high light intensity | strength of another light irradiation area | region are included are included. The “predetermined heating area” is used to mean an area that needs to be heated. For example, when it is necessary to heat a substrate or a part of the area on the substrate, the “partial area” When it is necessary to heat all over the substrate, the “all area” corresponds to the “predetermined heating area”.
[0013]
In such a heat treatment method according to the first aspect of the present invention, the light intensity is compensated for the low-light portion of the light irradiation region by a plurality of times of light irradiation, and the light intensity distribution is made uniform over the entire predetermined heating region. be able to. For example, when the heat treatment method according to the first feature of the present invention is applied to the baking of the photoresist film on the light shielding film for patterning the light shielding film of the photomask blank, the baking temperature distribution of the photoresist film is made uniform. Therefore, the photoresist film can be patterned with high accuracy. Since the light shielding film is patterned using this photoresist film, a reticle (photomask) having a highly accurate light shielding film pattern can be manufactured.
[0014]
According to a second aspect of the present invention, in the heat treatment method according to the first aspect of the present invention, the light irradiation of the light irradiation region and the light irradiation of another light irradiation region to be superimposed on a part of the light irradiation region. This is done without causing temporal superposition. Here, “do not cause temporal superimposition” means that a plurality of light irradiations for superimposing a part of a light irradiation region are not performed at the same time (simultaneously), but light irradiation is performed at different times. used. Preferably, after the temperature of the light irradiation region where light irradiation has been performed is reduced to such an extent that heat does not move between the light irradiation regions, light irradiation in which another light irradiation region is superimposed on a part of the light irradiation region is performed. Do.
[0015]
In such a heat treatment method according to the second aspect of the present invention, when light irradiation is simultaneously performed on a plurality of light irradiation regions, heat transfer occurs between the light irradiation regions, and the heat transfer differs depending on the irradiation position. Control is required, but because time overlap does not occur in multiple times of light irradiation, the movement of heat between the light irradiation areas can be reduced, and the temperature distribution within each light irradiation area can be easily controlled. It can be carried out. That is, the entire temperature distribution can be easily made uniform in the predetermined heating region.
[0016]
The third feature of the present invention is that the light irradiation is shaped so that the light intensity distribution in the light irradiation region is uniform, and the light irradiation position is changed relative to the substrate or a predetermined heating region on the substrate. This is a heat treatment method in which irradiation is performed and heat treatment is performed on a predetermined heating region. Here, “shaping the light irradiation so that the light intensity distribution in the light irradiation area is uniform” means reducing the light irradiation amount of at least the part where the light intensity of the light irradiation is strong, and the entire light irradiation area Is used to shape the light irradiation so that the light intensity is uniform. For example, in “shaping of light irradiation”, a shape that limits the light irradiation amount of a portion where the light intensity of light irradiation is strong and allows the light irradiation amount of a portion where the light intensity of light irradiation is weak to pass through to the maximum. It is possible to use a slit having a practical use.
[0017]
In such a heat treatment method according to the third aspect of the present invention, the light intensity distribution in the light irradiation region is made uniform and the light irradiation is scanned to perform the heat treatment on the predetermined heating region. The light intensity distribution can be made uniform. Similar to the heat treatment method according to the first feature of the present invention, in the heat treatment method according to the third feature of the present invention, when applied to a reticle, a reticle having a highly accurate light-shielding film pattern can be manufactured. it can.
[0018]
The fourth feature of the present invention is that a photoresist film having a light-shielding film or a semi-transparent film on the surface of the transparent glass substrate is removed, except for a photosensitive wavelength region of the photoresist film and an absorption wavelength region of the transparent glass substrate. In other words, the heat treatment method is to heat by light irradiation from the back side of the transparent glass substrate. Here, “excluding the absorption wavelength region of the transparent glass substrate” means that, for example, a quartz transparent glass substrate has absorption of OH groups at wavelengths around 1.4 μm and around 2.2 μm, and therefore excludes light irradiation of wavelengths in this band. Is used to mean. That is, in this case, light irradiation having a wavelength in a band of 1.3 μm or less or in a range of 1.5 μm to 2.1 μm is used.
[0019]
In the heat treatment method according to the fourth feature of the present invention, since the wavelength band of the light irradiation is appropriately selected, the light shielding film or the semitransparent film can be obtained without heating the transparent glass substrate to have a heat distribution. Since the photoresist film can be selectively heated, the heating temperature distribution of the photoresist film can be made uniform.
[0020]
A fifth feature of the present invention is a heat treatment method for performing heat treatment on a predetermined heating region by light irradiation while repeatedly reciprocating the light irradiation region in a fixed direction relative to the substrate or the predetermined heating region on the substrate. That is. Here, “while reciprocating repeatedly in a certain direction” is used to mean that a single vibration is made at a certain period. “Relative” is used in an expression including that the light irradiation region moves when the predetermined heating region is used as a reference, and the predetermined heating region moves when the light irradiation region is used as a reference.
[0021]
In the heat treatment apparatus according to the fifth feature of the present invention, since the heat treatment is performed by light irradiation while repeatedly reciprocating the light irradiation region in a fixed direction with respect to the predetermined heating region, the light irradiation region The light intensity distribution can be made uniform over the entire predetermined heating region by supplementing the light intensity of the low light intensity portion with a plurality of times of light irradiation.
[0022]
A sixth feature of the present invention is that a substrate support unit that supports a substrate having a predetermined heating region, a light source that performs heat treatment by light irradiation on the predetermined heating region of the substrate, and light relatively to the predetermined heating region of the substrate. The heat treatment apparatus includes a light irradiation position moving mechanism that changes the irradiation position. Here, the “light irradiation position moving mechanism” only needs to include a mechanism that changes the light irradiation position relative to at least the predetermined heating region of the substrate, and changes the position of the predetermined heating region of the substrate with respect to the light source. And a mechanism for changing the position of the light source with respect to a predetermined heating region of the substrate.
[0023]
In the heat treatment apparatus according to the sixth feature of the present invention configured as described above, since the light irradiation position moving mechanism is provided, the heat treatment can be performed on the predetermined heating region of the substrate by light irradiation a plurality of times. The heat treatment method according to the first feature, the second feature, and the fourth feature of the present invention can be realized.
[0024]
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a substrate support unit that supports a substrate having a predetermined heating region, a light source that performs heat treatment by light irradiation on the predetermined heating region of the substrate, and a slit that uniformly shapes the light irradiation intensity of the light source. The heat treatment apparatus includes a light irradiation position moving mechanism that changes the light irradiation position relative to a predetermined heating region of the substrate.
[0025]
In the heat treatment apparatus according to the seventh aspect of the present invention configured as described above, since the slit and the light irradiation position moving mechanism are provided, the heat treatment can be performed by light irradiation by scanning a predetermined heating region of the substrate. And the heat treatment method according to the third feature of the present invention can be realized.
[0026]
An eighth feature of the present invention is that in the heat treatment apparatus according to the seventh feature of the present invention, a reflecting plate, a blackbody non-reflecting plate, or a scattering plate is disposed on the side opposite to the light source of the substrate.
[0027]
In the heat treatment apparatus according to the eighth feature of the present invention configured as described above, the light from the light source is reflected again on the substrate by the reflecting plate, and the light energy from the light source is held by the black body non-reflecting plate, or Since the light from the light source can be scattered again on the substrate by the scattering plate, the heating efficiency by light irradiation can be improved.
[0028]
A ninth feature of the present invention is that a substrate support unit that supports a substrate having a predetermined heating region, a light source that performs heat treatment by light irradiation on the predetermined heating region of the substrate, and a light irradiation position with respect to the predetermined heating region of the substrate. This is a heat treatment apparatus provided with a light irradiation position simple vibration mechanism that repeatedly reciprocates in a relatively fixed direction.
[0029]
In the heat treatment apparatus according to the ninth feature of the present invention configured as described above, since the light irradiation position simple vibration mechanism is provided, heat treatment can be performed by light irradiation while reciprocating the predetermined heating region of the substrate. The heat treatment method according to the fifth feature of the present invention can be realized.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0031]
(First embodiment)
Heat treatment equipment configuration:
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a heat treatment apparatus according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the heat treatment apparatus according to the first embodiment of the present invention includes a substrate support 5 that supports a substrate 1 having a predetermined heating region, and heat treatment by light irradiation on the predetermined heating region of the substrate 1. A light source (heating lamp) 3 to be performed and a light irradiation position moving mechanism that changes the light irradiation position relative to a predetermined heating region of the substrate 1 are constructed.
[0032]
In the first embodiment of the present invention, photomask blanks are used for the substrate 1, and the heat treatment apparatus is constructed as a heat treatment apparatus for performing post-exposure baking of the photomask blanks. As the photomask blank as the substrate 1, a photomask blank with a resist in which a light shielding film 102 is formed on a quartz transparent glass substrate 101 and a photoresist film 103 is further formed on the light shielding film 102 is used. . For example, a photomask blank having a light shielding film 102 in which a Cr film having a thickness of 70 nm and a CrOxNy film having a thickness of 35 nm are laminated on a quartz transparent glass substrate 101 having an outer diameter of 6 inches and a thickness of 0.25 inches. use.
[0033]
An infrared sensor 2 is disposed above the substrate 1 supported by the substrate support 5 (above the photoresist film 103). The infrared sensor 2 detects radiation from the substrate 1, and the surface temperature of the substrate 1 is calculated by the control device 6 based on the detection result.
[0034]
The light source 3 is disposed below the substrate 1 supported by the substrate support 5. That is, the substrate 1 is heat-treated by the light source 3 from the back surface of the substrate 1. As the light source 3, a halogen lamp is used in the first embodiment of the present invention, and a halogen lamp having a maximum output of 300 W and a wavelength at the maximum output of 900 nm can be practically used. The light source 3 is mounted on a light source support 30 capable of arranging a total of nine light sources 3 in the X direction and three in the Y direction at equal intervals. A cooling water supply pipe 30P that circulates cooling water is disposed inside the light source support 30, and the light source 3 or its surroundings can be cooled by the cooling water that circulates inside the cooling water supply pipe 30P. It is like that.
[0035]
  Between the light source 3 and the substrate support portion 5, the filter 4 and the light guide 20 are sequentially disposed from the light source 3 side toward the substrate support portion 5 side. The filter 4 has an absorption wavelength of 1.4 which is the absorption wavelength of the quartz transparent glass substrate 101 of the substrate (photomask blank) 1.μ mA bandpass filter that cuts off light of a nearby wavelength and 2.2μ mA filter in which a band-pass filter that cuts off the light having the above wavelength is overlapped is used.
[0036]
The light guide 20 is disposed for each light source 3 and is formed of, for example, a cylindrical quartz glass. The light guide 20 can output the light emitted from the light source 3 to the substrate 1 efficiently and so as to have a uniform light intensity distribution.
[0037]
The substrate support 5 is disposed on a stage 50 that can move in the X direction, the Y direction, and the Z direction. The stage 50 is connected to a drive unit 51 so that the stage 50 can be moved in a predetermined direction by the drive unit 51. It has become. The control of the drive unit 51 is performed by the control device 6. Here, the stage 50 and the drive unit 51 construct a light irradiation position moving mechanism that changes the light irradiation position relative to a predetermined heating region of the substrate 1.
[0038]
The control device 6 is further connected to each of the infrared sensor 2 and the light source 3. In the control device 6, a voltage necessary for light irradiation of the light source 3 can be calculated based on the temperature information of the substrate 1 obtained by the infrared sensor 2, and the calculated voltage can be output to the light source 3.
[0039]
The driving unit 51 is further connected to each of the transport arm 7 and the current plate 8. The transfer arm 7 transfers the substrate 1 from the outside of the heat treatment apparatus to the internal substrate support 5 and also transfers the substrate 1 after the heat treatment from the substrate support 5 to the outside of the heat treatment apparatus. The rectifying plate 8 can be moved in the X direction, the Y direction, and the Z direction by the driving unit 51, and the turbulence of the airflow on the surface of the substrate 1 can be prevented.
[0040]
These substrate support 5, light source 3, infrared sensor 2, and the like are isolated from the outside by an apparatus outer frame 9, and the apparatus outer frame 9 does not cause turbulence of airflow so that precise temperature measurement can be performed in the heat treatment apparatus. Such a measurement system is configured. A dust filter 10 and a chemical filter 11 are attached to the apparatus outer frame 9, and these dust filter 10 and chemical filter 11 can manage dust and atmosphere inside the heat treatment apparatus.
[0041]
Although not shown in FIG. 1, the heat treatment apparatus is provided with an exhaust duct, and this exhaust duct exhausts gas generated during the heat treatment to the outside, and vapors of organic matter are discharged from the heat treatment apparatus. It can prevent that it adheres to an inner wall.
[0042]
Heat treatment method:
Next, a heat treatment method using the heat treatment apparatus shown in FIG. 1 will be described.
[0043]
(1) First, a photomask blank having a light shielding film 102 formed on the entire surface of the quartz transparent glass substrate 101 is prepared, and a photoresist film 103 is applied on the light shielding film 102 of the photomask blank. As the photoresist film 103, for example, a positive chemically amplified resist film having a film thickness of 500 nm can be practically used. An exposure process is performed on the photoresist film 103 by an electron beam drawing apparatus to form the substrate 1. For example, the exposure process is 50 KeV, 8 μC / cm2It is performed under the conditions of
[0044]
(2) After positioning the substrate 1 with a positioning unit (not shown), the substrate 1 is transferred from the outside to the inside of the heat treatment apparatus by the transfer arm 7 and placed on the substrate support 5. Along with the mounting operation of the substrate 1, the rectifying plate 8 is disposed at an optimal position above the substrate 1, for example, at a position of about 5 mm above the substrate 1, and the filter 4 is positioned at an optimal position below the substrate 1. Arrange. Note that, from the moment when the substrate 1 is placed on the substrate support 5, temperature measurement by the infrared sensor 2, specifically, a radiation thermometer, is started. In this way, the control device 6 is configured to trigger the infrared sensor 2 to operate.
[0045]
Here, the measurement wavelength of the infrared sensor 2 is set to 11 μm, for example. FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the measurement wavelength and the transmittance of the substrate 1. As shown in FIG. 2, the transmittance of the substrate 1 is almost 0 at a wavelength of about 2.7 μm to 2.8 μm or at a wavelength of 4.3 μm or more. Therefore, only the radiation from the photoresist film 103 and the light shielding film 102 which are the measurement objects can be received by the infrared sensor 2, and the non-target measurement of the quartz transparent glass substrate 101, the light source 3 and the like below them can be performed. Radiation from an object can be prevented from being received by the infrared sensor 2. Further, by setting 11 μm on the long wavelength side as the measurement wavelength, it is possible to avoid the influence on the measurement of the spectral wavelength of moisture and carbon dioxide in the atmosphere.
[0046]
(3) After the substrate 1 is placed on the substrate support 5, heating is performed by the light source 3 for a while, but a very small voltage of 1 V, for example, is applied to the light source 3 as an initial state. This is intended to prevent the light source 3 from being completely turned on and off and to extend the life of the light source 3.
[0047]
(4) Then, as shown in FIG. 3, the light irradiation regions 301, 302, 303, 304,... Do. 3 is a plan view of the substrate 1 showing the positional relationship between the substrate 1 (heating region) and the light irradiation region by light irradiation, and FIG. 4 is a diagram showing the light intensity distribution of light irradiation in the light irradiation region.
[0048]
As shown in FIG. 4, one light irradiation region irradiated with light, for example, the light irradiation region 301 has a light intensity distribution in which the light intensity in the central part is high and the light intensity in the peripheral part is low. In the most peripheral part (edge part) of the light irradiation region 301, the light intensity is reduced by about 10% compared to the light intensity of the central part of the light irradiation region 301. In the first embodiment of the present invention, each of the light irradiation areas 301, 302, 303, 304,... Shown in FIG. 3 is set to a square with a side of 70 mm. Is irradiated so that the light intensity overlaps by about 5 mm to prevent a drop in the light intensity at the joint between the light irradiation areas 301 and 302. It has been measured that the drop of the light intensity is 1% or less at the inside of the light guide 20 shown in FIG.
[0049]
The heat treatment method will be described in detail. First, the voltage of the light source 3 is set to 100 V, the first light irradiation is performed, and the light generated by the light irradiation on the entire surface (heating region) of the photoresist film 103 of the substrate 1 is irradiated. The photoresist film 103 is heated only in the irradiation region 301. When the temperature of the photoresist film 103 in the light irradiation region 301 rises due to heat and eventually reaches a temperature set in the control device 6 in advance, the light source 3 is always turned on so that the temperature of the photoresist film 103 is stabilized. The input voltage is controlled every 0.5 seconds.
[0050]
5A is a diagram showing the temperature history of the quartz glass substrate 101 of the substrate 1, and FIG. 5B is a diagram showing the temperature history of the light shielding film 102 and the photoresist film 103 of the substrate 1. As shown in FIG. 5B, the temperature of the light shielding film 102 of the substrate 1 reaches 100 ° C. about 10 seconds after the start of light irradiation. Here, the light irradiation is controlled by the control device 6 so that the temperature of the light shielding film 102 becomes constant at 100 ° C., and when the heat treatment is performed by the light irradiation for 60 seconds, the voltage applied to the light source 3 is slightly reduced. The heat treatment by light irradiation of the substrate 1 is stopped by adjusting the voltage. As shown in FIG. 5A, the temperature of the quartz transparent glass substrate 101 of the substrate 1 at this time is about 31.degree. C., and the temperature of the filter 4 is not about 62.degree. When arranged, the temperature rise of the quartz transparent glass substrate 101 can be considerably reduced. The substrate 1 is cooled by stopping the heat treatment.
[0051]
  Here, as shown in FIGS. 6A to 6D, the wavelength of the light source 3 used for the heat treatment is set to 1.3.μ mLess than or 1.5μ m~ 2.1μ mBy setting within the range, the light shielding film 102 can be effectively heated while suppressing the temperature rise of the quartz transparent glass substrate 101 of the substrate 1, and the photoresist film 103 on the light shielding film 102 is effective. Heat treatment can be performed. 6A shows the relationship between the wavelength of the light source 3 of the quartz transparent glass substrate 101 and the infrared light transmittance. FIG. 6B shows the light source 3 in the quartz transparent glass substrate 101 on which the light shielding film 102 is formed. FIG. 6C shows the relationship between the wavelength of the light source 3 and the infrared light transmittance in the quartz transparent glass substrate 101 on which the light shielding film 102 and the photoresist film 103 are formed. It is a figure which shows the relationship. FIG. 6D shows the wavelength of the light source 3 of the light shielding film 102 and the photoresist film 103 in the quartz transparent glass substrate 101 on which the light shielding film 102 and the photoresist film 103 are formed, and ranges from visible light to infrared light. It is a figure which shows the relationship with a reflectance.
[0052]
  As shown in FIG. 6A, in the quartz transparent glass substrate 101 used in the first embodiment of the present invention, 1.4.μ mNear and 2.2μ mThere is a region that absorbs light at the above specific wavelength. In the other wavelength region of the quartz transparent glass substrate 101, the transmittance is about 90%, and the remaining 10% is almost reflected, so that infrared light is hardly absorbed. Therefore, the quartz transparent glass substrate 101 is very difficult to be heated.
[0053]
  Infrared light transmitted through the quartz transparent glass substrate 101 is incident on a light shielding film (Cr film having a thickness of 70 nm and CrOxNy having a thickness of 35 nm) laminated on the quartz transparent glass substrate 101. As shown in FIG. 6B, although the light transmittance tends to gradually increase as the wavelength becomes longer, the light transmittance is less than the wavelength 1 due to the presence of the light shielding film 102.μ mIt is only 1% higher in this area. In addition, since the transmittance slightly increases as the wavelength becomes longer, the heating wavelength is 1 in the short wavelength side even in the infrared light region.μ mNear or less is desirable.
[0054]
  As shown in FIG. 6D, the reflectance of the quartz transparent glass substrate 101 on which the light shielding film 102 is formed has a wavelength of 1.μ mSince it is about 50% in the region, it can be inferred that the other half is absorbed by the light shielding film 102.
[0055]
  As shown in FIGS. 6B and 6C, the wavelength 1.1μ mIn the vicinity, the light transmittance of the quartz transparent glass substrate 101 on which the photoresist film 103 is formed is about 0.5% higher than that of the quartz transparent glass substrate 101 on which the photoresist film 103 is not formed. This can be presumed to be the influence of multiple interference. From the fact that the reflectance of light in this wavelength region is about 30% smaller as shown in FIG. 6D, the light in this wavelength region is reduced. There is a high possibility that the photoresist film 103 has absorbed.
[0056]
From the above points, the quartz transparent glass substrate 101 (mask blank with resist) on which the photoresist film 103 and the light-shielding film 102 are formed by disposing the filter 4 between the substrate 1 and the light source 3 is red. Quartz transparent glass substrate (SiO2) when exposed to external light2) It is possible to realize selective heating of the light shielding film 102 or only the light shielding film 102 and the photoresist film 103 without directly heating 101.
[0057]
(5) Subsequently, as shown in FIG. 3, the second light irradiation position is set at a position shifted by 65 mm in the X direction with respect to the first light irradiation position. The light irradiation position can be moved by moving the stage 50 to which the substrate support 5 is attached by the driving unit 51. As shown in FIG. 1, a total of nine light sources 3 according to the first embodiment of the present invention are arranged on the light source support 30 corresponding to the entire surface of the substrate 1, and heat treatment is performed by nine times of light irradiation. In practice, the position of the substrate 1 is returned by about 5 mm in the opposite direction of the X direction with respect to the light source 3 in the X direction of the light source 3 that has performed the first light irradiation. Thus, the second irradiation position can be set.
[0058]
The second light irradiation is started after the substrate 1 reaches room temperature. That is, each of the first light irradiation and the second light irradiation is performed by shifting each irradiation time so that temporal superposition does not occur. The light irradiation conditions are the same as the first light irradiation. An overlapping region of about 5 mm is provided between the light irradiation region 301 by the first light irradiation and the light irradiation region 302 by the second light irradiation. This overlapping region is a region for supplementing the light irradiation intensity so that the irradiation energy is as uniform as possible over the entire surface of the photoresist film 103 of the substrate 1 in consideration of the heating time of the substrate 1 and the thermal diffusion of the light shielding film 102. It is.
[0059]
As the light irradiation position is moved for the second time, the position of the infrared sensor 2 is also moved 65 mm in the X direction according to the amount of movement of the light irradiation position.
[0060]
(6) Subsequently, the third light irradiation is performed under the same light irradiation conditions, and the photoresist film 103 is heated in the light irradiation region 303.
[0061]
(7) Subsequently, the fourth light irradiation is performed under the same light irradiation conditions, and the photoresist film 103 is heated in the light irradiation region 304. The fourth light irradiation is performed with the light irradiation position set at a position shifted by 65 mm in the Y direction with respect to the first light irradiation position. Then, the fifth light irradiation to the ninth light irradiation are sequentially performed under the same light irradiation conditions, the heat treatment of the entire surface of the photoresist film 103 of the substrate 1 is finished, and the post-exposure baking is finished.
[0062]
(8) Dip development is performed on the substrate 1 after baking after exposure, and an etching mask (not shown) is formed from the photoresist film 103. For dip development, for example, a developer of Tama Chemical Co., Ltd., trade name AD-10 can be used practically.
[0063]
(9) Subsequently, using the etching mask, dry etching is performed to pattern the light shielding film 102 of the substrate 1. Then, after the etching mask is peeled off, the reticle 1 can be completed by performing a cleaning process and a drying process on the substrate 1. The thus configured reticle can achieve 10 nm (3 s) with a square in-plane uniformity with a side of 130 mm, and a highly accurate reticle (chrome mask) can be manufactured.
[0064]
As described above, in the heat treatment method according to the first embodiment of the present invention, the light irradiated regions 301, 302,... Are portions with low light intensity (end portions in the first embodiment of the present invention). Since the light intensity can be supplemented by multiple times of light irradiation, the light intensity distribution can be made uniform for the entire photoresist film 103 (the entire heating region) of the substrate 1. As described above, since the post-exposure baking temperature distribution of the photoresist film 103 can be made uniform, the photoresist film 103 can be patterned with high accuracy. Since the light shielding film 102 is patterned using an etching mask formed of the photoresist film 103, a reticle having a highly accurate pattern of the light shielding film 102 can be realized.
[0065]
Further, in the heat treatment method according to the first embodiment of the present invention, when light is irradiated simultaneously on the plurality of light irradiation regions 301, 302,..., Heat transfer occurs between the light irradiation regions 301, 302,. , Different control is required in consideration of the movement of heat depending on the irradiation position. However, since temporal superposition does not occur in a plurality of times of light irradiation, the movement of heat between the light irradiation regions 301, 302,. It is possible to easily control the temperature distribution in each of the light irradiation regions 301, 302,. That is, the entire temperature distribution of the photoresist film 103 of the substrate 1 can be easily made uniform. For example, when the second light irradiation is performed while the temperature of the light irradiation region 301 due to the first light irradiation is not sufficiently lowered, the heat transfer from the light irradiation region 301 to the light irradiation region 302 is performed. Since the heat treatment is performed in a state where the temperature has already risen, the heat treatment is excessive. In order to prevent such excessive heat treatment, complicated control of the light irradiation amount of the second and subsequent light irradiations, that is, the voltage applied to the light source 3 is required.
[0066]
Furthermore, in the heat treatment method according to the first embodiment of the present invention, since the wavelength band of the light irradiation is appropriately selected, without heating the quartz transparent glass substrate 101 to have a heat distribution, Since the light shielding film 102 and the photoresist film 103 can be selectively heated, the heating temperature distribution of the photoresist film 103 can be made uniform.
[0067]
Furthermore, in the heat treatment apparatus according to the first embodiment of the present invention, the light irradiation position moving mechanism (at least the table 50, the drive unit 51, and the control device 6) that changes the light irradiation position relative to the heating region of the substrate 1 is used. ), The heating region of the substrate 1 can be heat-treated by light irradiation a plurality of times, and the heat treatment method according to the first embodiment of the present invention can be realized.
[0068]
First modification:
Although the heat treatment method according to the first embodiment of the present invention has been described for the case where one light irradiation region is smaller than the entire heating region, the heat treatment method according to the present invention heats one light irradiation region. The present invention can also be applied when it is equal to or larger than the entire region. FIG. 7 is a schematic plan view for explaining the heat treatment method according to the first modification of the first embodiment of the present invention.
[0069]
In the heat treatment method shown in FIG. 7, the entire size of the photoresist film 103 (the entire heating region) of the substrate 1 and the size of each of the light irradiation regions 310, 320, and 330 are set equal. One light irradiation region 310 includes three light irradiation regions 301, 302, and 303 in the X direction and three light irradiation regions 301, 304, and 307 in the Y direction, for a total of nine light irradiation regions 301 to 309. It is formed with. That is, the light irradiation region 310 can be obtained by simultaneously lighting a total of nine light sources 3 (see FIG. 1). A total of nine light sources 3 perform the second light irradiation so that a part of the light irradiation region 310 and a part of the light irradiation region 320 by the first light irradiation overlap each other. . The second light irradiation is performed after the substrate 1 is moved by the light irradiation position moving mechanism shown in FIG. 1 so that the overlapping area is 5 mm, for example, 65 mm in the X direction, 65 mm in the Y direction. The same applies to the third light irradiation, and the light irradiation region 330 by the third light irradiation is set at a position further moved, for example, 65 mm in the X direction and 65 mm in the Y direction with respect to the light irradiation region 320.
[0070]
In the heat treatment method according to the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3, for example, a part of light intensity (energy amount) in the light irradiation region 301 is weak and a light intensity of the light irradiation region 302 is low. However, in the heat treatment method according to the first modification of the first embodiment of the present invention, for example, the light intensity in the light irradiation region is partially weak And a part with high light intensity in the light irradiation region, or a part with high light intensity in the light irradiation region and a part with low light intensity in the light irradiation region are superimposed, and the light intensity distribution as a whole Has become uniform.
[0071]
Second modification:
In the heat treatment method and the heat treatment apparatus according to the first embodiment of the present invention, the substrate 1 side is moved by the light irradiation position moving mechanism to realize light irradiation a plurality of times. In the method and the heat treatment apparatus, multiple light irradiations may be realized by moving the light source 3 side.
[0072]
Third modification:
In the heat treatment method and heat treatment apparatus according to the first embodiment of the present invention described above, the cylindrical light guide 20 is disposed between the substrate 1 and the light source 3, but the heat treatment method and heat treatment apparatus according to the present invention. In, a light guide 20 having a prismatic shape or the like can be used.
[0073]
Fourth modification:
In the heat treatment method according to the first embodiment of the present invention, the substrate (mask blank) 1 in which the light shielding film 102 is formed on the quartz transparent glass substrate 101 is used. However, in the heat treatment method according to the present invention, A translucent film such as MoSi on the quartz transparent glass substrate 1012A substrate (halftone mask) having a translucent film in which a Cr film is laminated on the film can be used.
[0074]
(Second Embodiment)
In the second embodiment of the present invention, the light irradiation is shaped so that the light intensity distribution in the light irradiation region is uniform, and the light irradiation position is changed relative to the heating region on the substrate a plurality of times. The heat processing method which heat-processes to a heating area | region by light irradiation of this is demonstrated.
[0075]
Heat treatment equipment configuration:
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a heat treatment apparatus according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 8, the heat treatment apparatus according to the second embodiment of the present invention includes a substrate support portion 5 that supports a substrate 1 having a predetermined heating region, and heat treatment by light irradiation on the predetermined heating region of the substrate 1. A light source (heating lamp) 3 to perform, a slit 13 for uniformly shaping the light irradiation intensity of the light source 3, and a light irradiation position moving mechanism for changing the light irradiation position relative to a predetermined heating region of the substrate 1. Has been built.
[0076]
Similar to the first embodiment of the present invention, in the second embodiment of the present invention, a photomask blank is used for the substrate 1, and the heat treatment apparatus performs post-exposure baking of the photomask blank. It is constructed as a heat treatment device. As the photomask blank as the substrate 1, a photomask blank with a resist in which a light shielding film 102 is formed on a quartz transparent glass substrate 101 and a photoresist film 103 is further formed on the light shielding film 102 is used. . For example, a photomask blank having a 6-inch outer diameter, a 0.25-inch thickness, and a light-shielding film 102 in which a Cr film having a thickness of 70 nm and a CrOxNy film having a thickness of 35 nm are stacked is used.
[0077]
The light source 3 is disposed below the substrate 1 supported by the substrate support 5, and heat treatment is performed on the substrate 1 by the light source 3 from the back surface of the substrate 1. As the light source 3, a halogen lamp is used in the second embodiment of the present invention, and a halogen lamp having a maximum output of 300 W and a wavelength at the maximum output of 900 nm can be practically used.
[0078]
FIG. 9A is a layout diagram of the light source 3, and FIG. 9B is a plan view of the slit 13. FIG. 10 is a plan view of the main part of the heat treatment apparatus showing the positional relationship among the substrate 1, the substrate support 5, the light source 3, and the slit 13. As shown in FIGS. 9A and 10, the light source 3 is mounted on a light source support 30 capable of arranging a total of 34 light sources 3 with two in the X direction and 17 in the Y direction. . Since one light source 3 is configured to irradiate a region having a diameter of 15 mm, in such an arrangement of the plurality of light sources 3, light irradiation in a region of 30 mm in the X direction and 255 mm in the Y direction is realized. be able to.
[0079]
As shown in FIG. 8, the slit 13 is disposed between the substrate 1 and the light source 3 and can move (scan) integrally with the light source 3. As shown in FIGS. 9B and 10, the slit 13 has an opening 13H of 30 mm in the X direction and 255 mm in the Y direction so as to limit the light irradiation region of the total 34 light sources 3. The opening 13H is not parallel to the Y direction, and the central portion of the opening 13H is slightly narrowed to reduce the light irradiation intensity (energy amount). That is, the slit 13 reduces the light irradiation intensity of the portion where the light irradiation intensity at the central portion of the opening 13H is increased, and shapes the light irradiation intensity so that the entire light irradiation intensity passing through the opening 13H becomes uniform. It is supposed to be.
[0080]
In addition, in the plurality of light sources 3, there is a slight difference in the light irradiation intensity due to the variation in resistance value. Such a difference in light irradiation intensity can be known by measuring the light irradiation intensity of each light source 3 in advance. Therefore, the control device 6 supplies voltages set individually to the plurality of light sources 3 so as to obtain uniform light irradiation intensity.
[0081]
  A filter 4 is disposed between the light source 3 and the slit 13 as in the heat treatment apparatus according to the first embodiment of the present invention. The filter 4 has an absorption wavelength of 1.4 of the quartz transparent glass substrate 101 of the substrate 1.μ mA bandpass filter that cuts off light of nearby wavelengths, and 2.2μ mA filter in which a band-pass filter that cuts off the light having the above wavelength is overlapped is used.
[0082]
The substrate support 5 is disposed on a stage 50 that can move in the X direction, the Y direction, and the Z direction. The stage 50 is connected to a drive unit 51 so that the stage 50 can be moved in a predetermined direction by the drive unit 51. It has become. The control of the drive unit 51 is performed by the control device 6. Here, the stage 50 and the drive unit 51 construct a light irradiation position moving mechanism that changes the light irradiation position relative to a predetermined heating region of the substrate 1. Furthermore, in the heat treatment apparatus according to the second embodiment of the present invention, the drive unit 51 is also connected to the light source support 30, and the drive unit 51 connected to the light source support 30 is also a predetermined part of the substrate 1. A light irradiation position moving mechanism that changes the light irradiation position relative to the heating region is constructed. It should be noted that the heat treatment apparatus according to the second embodiment of the present invention basically has only one, particularly the latter light irradiation position moving mechanism.
[0083]
A frame body 14 surrounding the periphery of the substrate 1 is disposed on the substrate support 5. The frame 14 has the same structure as that of the substrate 1, that is, on a quartz transparent glass plate, so that the heat conductivity is equalized in the heat treatment by light irradiation and uniform heat escape occurs in the plane of the substrate 1. Is formed by providing a light shielding film material. In a state where the substrate 1 is placed on the substrate support 14, the heights of the surface of the substrate 1 and the surface of the frame body 14 coincide with each other.
[0084]
A reflector 15 is disposed above the substrate 1 supported by the substrate support 5. The reflection plate 15 has a function of increasing the heating efficiency by reflecting the light transmitted through the substrate 1 from the light source 3 to the substrate 1 again. Further, the reflector 15 can be provided with a heater. The reflector 15 can be adjusted to a temperature of 110 ° C., which is equivalent to the heat treatment temperature of the substrate 1, for example, and can be moved in the X direction, the Y direction, and the Z direction by the drive unit 51. Such a reflector 15 can be formed by, for example, polishing a surface of a metal plate excellent in thermal conductivity, practically an aluminum plate, and disposing a heater pattern (heat wire) on the back surface of the aluminum plate. it can. Moreover, it can replace with the reflecting plate 15 and can use the black-body non-reflecting plate which is formed by the aluminum plate base and can hold | maintain the energy by light irradiation. The reflecting plate 15 and the black body non-reflecting plate are not necessarily limited to the aluminum plate, and the reflecting plate 15 is formed by polishing the surface of a metal plate other than aluminum, for example, a stainless steel plate. A black body non-reflective plate can be formed by spraying a black paint evenly and uniformly on the surface of the film. Furthermore, instead of the reflecting plate 15, a scattering plate that can scatter light can also be used.
[0085]
The substrate support 5, the light source 3 and the like are isolated from the outside by an apparatus outer frame 9, and the apparatus outer frame 9 has a measurement system that does not cause turbulence of air current so that precise temperature measurement can be performed in the heat treatment apparatus. It is configured. A dust filter 10 and a chemical filter 11 are attached to the apparatus outer frame 9, and these dust filter 10 and chemical filter 11 can manage dust and atmosphere inside the heat treatment apparatus.
[0086]
Although not shown in FIG. 8, the heat treatment apparatus is provided with an exhaust duct. The exhaust duct discharges gas generated during the heat treatment to the outside, and vapor such as organic matter is discharged from the heat treatment apparatus. It can prevent that it adheres to an inner wall.
[0087]
Heat treatment method:
Next, a heat treatment method using the heat treatment apparatus shown in FIG. 8 will be described.
[0088]
(1) First, a photomask blank having a light shielding film 102 formed on the entire surface of the quartz transparent glass substrate 101 is prepared, and a photoresist film 103 is applied on the light shielding film 102 of the photomask blank. As the photoresist film 103, for example, a positive chemically amplified resist film having a film thickness of 500 nm can be practically used. An exposure process is performed on the photoresist film 103 by an electron beam drawing apparatus to form the substrate 1. For example, the exposure process is 50 KeV, 8 μC / cm2It is performed under the conditions of
[0089]
(2) After positioning the substrate 1 with a positioning unit (not shown), the substrate 1 is transferred from the outside to the inside of the heat treatment apparatus by the transfer arm 7 (see FIG. 1) and placed on the substrate support 5. Along with the placement operation of the substrate 1, the reflector 15 is disposed at an optimal position above the substrate 1, for example, at a position of about 5 mm above the substrate 1, and the filter 4 is positioned at an optimal position below the substrate 1. Arrange.
[0090]
(3) After placing the substrate 1 on the substrate support 5, heating is performed by the light source 3 for a while. Unlike the heat treatment method according to the first embodiment of the present invention, the second embodiment of the present invention is performed. In the heat treatment method according to the embodiment, no voltage is applied to the light source 3 as an initial state. This is because the number of substrates 1 for heat treatment in the heat treatment apparatus according to the second embodiment of the present invention is as small as 0.33 / hour, so that the light source 3 is completely turned on and off to extend the life of the light source 3. This is because there is no need to devise such as not to perform.
[0091]
(4) Then, the voltage of the light source 3 is set to 100 V by the control device 6, and heating of the photoresist film 103 of the substrate 1 is started. At the moment when a voltage is applied to the light source 3, the light source 3 and the slit 13 are located below the frame body 14 of the substrate support 5 on one end side of the substrate 1, as shown in FIGS. 8 and 10. Thereafter, the light source 3 and the slit 13 start scanning toward the other end side of the substrate 1 by the light irradiation position moving mechanism, and the entire surface of the photoresist film 103 of the substrate 1 is subjected to heat treatment. The scanning speed is set to 1 mm / second, for example, and the scanning area is set to 200 mm. Therefore, the scanning time requires about 200 seconds. When the scanning of the light source 3 and the slit 13 is finished, the heat treatment for the entire surface of the photoresist film 103 of the substrate 1 is finished, and the post-exposure baking is finished.
[0092]
(5) Dip development is performed on the substrate 1 after baking after exposure, and an etching mask is formed from the photoresist film 103.
[0093]
(6) Subsequently, the light shielding film 102 of the substrate 1 is patterned by performing dry etching using an etching mask. Then, after the etching mask is peeled off, the reticle 1 can be completed by performing a cleaning process and a drying process on the substrate 1. The reticle configured as described above can achieve 8 nm (3 s) with a square in-plane uniformity of 130 mm on a side, and a highly accurate reticle (chrome mask) can be manufactured.
[0094]
As described above, in the heat treatment method according to the second embodiment of the present invention, the light irradiation is shaped by the slit 14 so that the light intensity distribution in the light irradiation region is uniform, and the light in the light irradiation region is formed. Since the intensity distribution is made uniform and light irradiation is scanned to heat-treat the photoresist film 103 (heating region) of the substrate 1, the light intensity distribution can be made uniform for the entire photoresist film 103. Therefore, as in the heat treatment method according to the first embodiment of the present invention, in the heat treatment method according to the second embodiment of the present invention, a reticle having a highly accurate pattern of the light shielding film 102 is manufactured. Can do.
[0095]
Furthermore, since the heat treatment apparatus according to the second embodiment of the present invention includes the slit 13 and the light irradiation position moving mechanism (scanning mechanism for the slit 13 and the light source 3), the substrate 1 is scanned by light irradiation. The photoresist film 103 can be subjected to heat treatment, and the heat treatment method according to the second embodiment of the present invention can be realized. The scanning of light irradiation is continuously performed in the heat treatment method according to the second embodiment of the present invention. However, as in the heat treatment method according to the first embodiment of the present invention, a part of the light irradiation region is scanned. And the light source 3 and the slit 13 may be scanned so that temporal superposition does not occur. Alternatively, the positions of the light source 3 and the slit 13 may be fixed, and the table 50 may be moved by the driving unit 51 to scan the substrate 1.
[0096]
Furthermore, in the heat treatment apparatus according to the second embodiment of the present invention, the reflector 15, the blackbody non-reflecting plate, or the scattering plate is provided, so that the light from the light source 3 is reflected again on the substrate 1 by the reflecting plate 15. In addition, the light energy from the light source 3 can be held by the black body non-reflecting plate, or the light from the light source 3 can be scattered again on the substrate 1 by the scattering plate, so that the heating efficiency by light irradiation can be improved. . Further, since the reflector 15 is provided with a heater, the heating efficiency by light irradiation can be further improved. In the heat treatment apparatus according to the second embodiment of the present invention, the heating efficiency by light irradiation can be improved by about 2%, and the temperature uniformity of the surface of the photoresist film 103 of the substrate 1 can also be improved. I was able to. In particular, by applying the heat treatment method according to the second embodiment of the present invention to post-exposure baking of a reticle using a chemically amplified resist, the size distribution of concentric circles due to the temperature distribution in the reticle plane is greatly improved. Thus, a very high precision reticle (chrome mask) can be manufactured.
[0097]
Further, in the substrate support 5 of the heat treatment apparatus, a frame body 14 having a larger outer diameter than the substrate 1 surrounding the substrate 1 is disposed, and the cross-sectional structure of the frame body 14 is made equal to the substrate 1. Since the size of the substrate 1 is apparently increased due to the presence of the frame body 14, the temperature drop in the peripheral portion of the substrate 1 can be prevented (the temperature drop is caused in the frame body 14). The uniformity of the heating temperature at each position can be improved.
[0098]
First modification:
FIG. 11 is a layout diagram of the light source 3 of the heat treatment apparatus according to the first modification of the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 11, the light sources 3 are arranged in two rows in the X direction at the upper and lower peripheral portions, and arranged in one row in the central portion. That is, the slit 13 is not particularly required, and the light irradiation intensity in the light irradiation region can be uniformly adjusted only by the arrangement of the light sources 3. Since the slit 13 is not required, the structure of the heat treatment apparatus can be simplified.
[0099]
Second modification:
FIG. 12 is a layout diagram of the light source 3 of the heat treatment apparatus according to the second modification of the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 12, the light sources 3 are arranged in two rows in the X direction in the upper and lower peripheral portions, and similarly arranged in two rows in the central portion, but with respect to the light sources 3L arranged in the upper and lower peripheral portions. A light source 3S having a low light irradiation intensity is arranged in the central portion. That is, the slit 13 is not particularly required, and the light irradiation intensity in the light irradiation region can be uniformly adjusted only by the arrangement of the light sources 3. Similar to the first modified example, since the slit 13 is not required, the structure of the heat treatment apparatus can be easily realized.
[0100]
(Third embodiment)
The third embodiment of the present invention describes a heat treatment method for performing heat treatment on a heating region by light irradiation while repeatedly reciprocating the light irradiation region in a fixed direction relative to the heating region of the substrate 1. It is.
[0101]
Heat treatment equipment configuration:
FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a heat treatment apparatus according to the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 13, the heat treatment apparatus according to the third embodiment of the present invention includes a substrate support portion 5 that supports a substrate 1 having a predetermined heating region, and heat treatment by light irradiation on the predetermined heating region of the substrate 1. A light source (heating lamp) 3 to be performed and a light irradiation position simple vibration mechanism 70 that reciprocates the light irradiation position in a fixed direction relative to a predetermined heating region of the substrate 1 are constructed.
[0102]
Similar to the first embodiment of the present invention, in the third embodiment of the present invention, a photomask blank is used for the substrate 1, and the heat treatment apparatus performs post-exposure baking of the photomask blank. It is constructed as a heat treatment device. As the photomask blank as the substrate 1, a photomask blank with a resist in which a light shielding film 102 is formed on a quartz transparent glass substrate 101 and a photoresist film 103 is further formed on the light shielding film 102 is used. . For example, a photomask blank having a 6-inch outer diameter, a 0.25-inch thickness, and a light-shielding film 102 in which a Cr film having a thickness of 70 nm and a CrOxNy film having a thickness of 35 nm are stacked is used.
[0103]
The light source 3 is disposed below the substrate 1 supported by the substrate support 5, and heat treatment is performed on the substrate 1 by the light source 3 from the back surface of the substrate 1. As the light source 3, a halogen lamp is used in the third embodiment of the present invention, and a halogen lamp having a maximum output of 1 KW and a peak wavelength of 900 nm at the maximum output can be practically used. The light source 3 is mounted on a light source support 30 capable of arranging a total of 25 light sources 3 in the X direction and 5 in the Y direction at equal intervals. One light source 3 has a diameter of 35 mm.
[0104]
In addition, in the plurality of light sources 3, there is a slight difference in the light irradiation intensity due to the variation in resistance value. Such a difference in light irradiation intensity can be known by measuring the light irradiation intensity of each light source 3 in advance. Therefore, the control device 6 supplies voltages set individually to the plurality of light sources 3 so as to obtain uniform light irradiation intensity.
[0105]
  A light guide 20 is disposed between the light source 3 and the substrate 1, and a filter 4 is disposed between the light source 3 and the light guide 20. The light guide 20 is formed of columnar quartz glass, like the light guide 20 of the heat treatment apparatus according to the first embodiment of the present invention. Similarly to the filter 4 of the heat treatment apparatus according to the first embodiment of the present invention, the filter 4 has an absorption wavelength of 1.4 which is the absorption wavelength of the quartz transparent glass substrate 101 of the substrate 1.μ mA bandpass filter that cuts off light of nearby wavelengths, and 2.2μ mA filter in which a band-pass filter that cuts off the light having the above wavelength is overlapped is used.
[0106]
The substrate support 5 is disposed on a stage 50 that can move in the X direction, the Y direction, and the Z direction. The stage 50 is connected to a drive unit 51 so that the stage 50 can be moved in a predetermined direction by the drive unit 51. It has become. The control of the drive unit 51 is performed by the control device 6. Here, the stage 50 and the drive unit 51 construct a light irradiation position moving mechanism that changes the light irradiation position relative to a predetermined heating region of the substrate 1. Furthermore, in the heat treatment apparatus according to the third embodiment of the present invention, the light source support 30 is connected to the light irradiation position simple vibration mechanism 70, and the light irradiation position simple vibration mechanism 70 is at least in the horizontal direction. In the X direction or the Y direction, the light source support 30 (light irradiation position) can be repeatedly reciprocated in a certain direction relative to a predetermined heating region of the substrate 1, that is, can be oscillated in a simple manner. Control of simple vibration of the light irradiation position simple vibration mechanism 70 is performed by the control device 6. In the heat treatment apparatus according to the third embodiment of the present invention, the substrate support 5 may be simply vibrated instead of the light source support 30.
[0107]
A reflector 15 is disposed above the substrate 1 supported by the substrate support 5. This reflector 15 functions to increase the heating efficiency by reflecting again the light transmitted through the substrate 1 from the light source 3 to the substrate 1, as in the reflector 15 of the heat treatment apparatus according to the second embodiment of the present invention. It has. Further, the reflector 15 can be provided with a heater. The reflector 15 can be adjusted to a temperature of 110 ° C., which is equivalent to the heat treatment temperature of the substrate 1, for example, and can be moved in the X direction, the Y direction, and the Z direction by the drive unit 51. Further, the reflecting plate 15 can be replaced with either a black body non-reflecting plate or a scattering plate.
[0108]
The substrate support 5, the light source 3 and the like are isolated from the outside by an apparatus outer frame 9, and the apparatus outer frame 9 has a measurement system that does not cause turbulence of air current so that precise temperature measurement can be performed in the heat treatment apparatus. It is configured. A dust filter 10 and a chemical filter 11 are attached to the apparatus outer frame 9, and these dust filter 10 and chemical filter 11 can manage dust and atmosphere inside the heat treatment apparatus.
[0109]
Although not shown in FIG. 13, an exhaust duct is provided in the heat treatment apparatus, and this exhaust duct exhausts gas generated during the heat treatment to the outside, and vapor of organic matter or the like is emitted from the heat treatment apparatus. It can prevent that it adheres to an inner wall.
[0110]
Heat treatment method:
Next, a heat treatment method using the heat treatment apparatus shown in FIG. 13 will be described.
[0111]
(1) First, a photomask blank having a light shielding film 102 formed on the entire surface of the quartz transparent glass substrate 101 is prepared, and a photoresist film 103 is applied on the light shielding film 102 of the photomask blank. As the photoresist film 103, for example, a positive chemically amplified resist film having a film thickness of 500 nm can be practically used. An exposure process is performed on the photoresist film 103 by an electron beam drawing apparatus to form the substrate 1. For example, the exposure process is 50 KeV, 8 μC / cm2It is performed under the conditions of
[0112]
(2) After positioning the substrate 1 with a positioning unit (not shown), the substrate 1 is transferred from the outside to the inside of the heat treatment apparatus by the transfer arm 7 (see FIG. 1) and placed on the substrate support 5. Along with the placement operation of the substrate 1, the reflector 15 is disposed at an optimal position above the substrate 1, for example, at a position of about 5 mm above the substrate 1, and the filter 4 is positioned at an optimal position below the substrate 1. Arrange.
[0113]
(3) After placing the substrate 1 on the substrate support 5, heating is performed by the light source 3 for a while. Similar to the heat treatment method according to the second embodiment of the present invention, the third embodiment of the present invention is performed. In the heat treatment method according to the embodiment, no voltage is applied to the light source 3 as an initial state. Before the voltage is applied, the center position of the light irradiation region of the light source 3 and the center position of the substrate 1 are set so as to coincide with each other when viewed from above.
[0114]
(4) Then, the voltage of the light source 3 is set to 100 V by the control device 6, and heating of the photoresist film 103 of the substrate 1 is started. At the moment when a voltage is applied to the light source 3, the light irradiation position simple vibration mechanism 70 causes the light source support 30 to swing in a 45 ° direction (the same direction as the movement direction of the plurality of light irradiation positions shown in FIG. 7). Starts a single oscillatory motion with a width of 24.7 mm (√2 times half the diameter of the irradiated area) and a period of 10 seconds. The irradiation time of the light source 3 is set to 200 seconds. When the irradiation time ends, the heating process for the entire surface of the photoresist film 103 of the substrate 1 is completed, and the post-exposure baking is completed.
[0115]
(5) Thereafter, dip development is performed on the substrate 1 after baking after exposure, and an etching mask is formed from the photoresist film 103.
[0116]
(6) Subsequently, the light shielding film 102 of the substrate 1 is patterned by performing dry etching using an etching mask. Then, after the etching mask is peeled off, the reticle 1 can be completed by performing a cleaning process and a drying process on the substrate 1. The reticle configured as described above can achieve 8 nm (3 s) with a square in-plane uniformity of 130 mm on a side, and a highly accurate reticle (chrome mask) can be manufactured.
[0117]
As described above, in the heat treatment method according to the third embodiment of the present invention, the light irradiation region is repeatedly reciprocated in a fixed direction relative to the photoresist film 103 (heating region) of the substrate 1. However, since the heat treatment is performed by light irradiation, the light intensity can be made uniform in the entire heating region by supplementing the light intensity of the light irradiation region with a low light intensity by a plurality of times of light irradiation. In particular, since the nonuniformity of the total light irradiation energy can be eliminated at the boundary between the plurality of light irradiation regions, the concentric size distribution due to the temperature distribution of the photoresist film 103 can be greatly improved.
[0118]
Furthermore, in the heat treatment apparatus according to the third embodiment of the present invention configured as described above, since the light irradiation position simple vibration mechanism 70 is provided, the heating region of the substrate 1 is reciprocated (single vibration motion). However, heat treatment can be performed by light irradiation, and the above heat treatment method can be realized.
[0119]
Note that, in the heat treatment method and the heat treatment apparatus according to the third embodiment of the present invention, a single vibration motion and a rotational motion may be combined instead of the horizontal single vibration motion. Further, the substrate 1 side may perform a simple vibration motion.
[0120]
Although the present invention has been described with the above-described embodiments, it should not be understood that the description and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.
[0121]
For example, the heat treatment method and the heat treatment apparatus according to the above-described embodiment are used for heat treatment of a semiconductor wafer made of silicon single crystal, particularly heat treatment of a photoresist film on the semiconductor wafer, heat treatment of a liquid crystal substrate (for example, a quartz transparent glass substrate), particularly liquid crystal. It can be applied to heat treatment of a photoresist film on a substrate. Furthermore, the heat treatment method and the heat treatment apparatus according to the above-described embodiments include, for example, thermal diffusion treatment of impurity ions implanted on the surface of a semiconductor wafer, and impurities implanted in a conductor film formed on the semiconductor wafer, such as a silicon polycrystalline film. It can be applied to thermal diffusion treatment of ions. Furthermore, the heat treatment method and the heat treatment apparatus according to the above embodiment can be applied to the modification of the oxide film on the substrate.
[0122]
As described above, the present invention naturally includes various embodiments not described herein. Therefore, the technical scope of the present invention is defined only by the invention-specific matters according to the above-mentioned reasonable claims.
[0123]
【The invention's effect】
The present invention can provide a heat treatment method that can make the light intensity distribution by light irradiation uniform and can make the temperature distribution of the processing substrate or the heating region on the processing substrate uniform.
[0124]
Furthermore, the present invention can provide a heat treatment method that can achieve fine pattern processing, high accuracy, and the like by uniformizing the temperature distribution in the heating region.
[0125]
Furthermore, this invention can provide the heat processing apparatus for implement | achieving the said heat processing method.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a heat treatment apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a measurement wavelength and a substrate transmittance according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a plan view of the substrate showing the positional relationship between the substrate (heating region) according to the first embodiment of the present invention and the light irradiation region by light irradiation.
FIG. 4 is a diagram showing a light intensity distribution of light irradiation in a light irradiation region according to the first embodiment of the present invention.
5A is a diagram showing a temperature history of a quartz glass substrate of the substrate according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a light shielding film of the substrate according to the first embodiment of the present invention. It is a figure which shows the temperature history of a photoresist film.
6A to 6D are diagrams showing the infrared light absorption characteristics according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 6A is a diagram illustrating the wavelength and infrared light of a quartz transparent glass substrate. The figure which shows the relationship with the transmittance | permeability, (B) is a figure which shows the relationship between the wavelength and infrared-light transmittance of the quartz transparent glass substrate in which the light shielding film was formed, (C) is a light shielding film and a photoresist film forming The figure which shows the relationship between the wavelength of the quartz transparent glass substrate made, and infrared-light transmittance, (D) is each wavelength of a light shielding film and a photoresist film, and the reflectance of the range from visible light to infrared light It is a figure which shows a relationship.
FIG. 7 is a schematic plan view for explaining a heat treatment method according to a first modification of the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a heat treatment apparatus according to a second embodiment of the present invention.
9A is a layout view of a light source of a heat treatment apparatus according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 9B is a plan view of a slit of the heat treatment apparatus according to the second embodiment of the present invention. is there.
FIG. 10 is a plan view of an essential part of a heat treatment apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a layout diagram of a light source of a heat treatment apparatus according to a first modification of the second embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a layout diagram of a light source of a heat treatment apparatus according to a second modification of the second embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a heat treatment apparatus according to a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Substrate
101 Quartz transparent glass substrate
102 Shading film
103 Photoresist film
2 Infrared sensor
20 Light guide
3, 3L. 3S light source
30 Light source support
4 filters
5 Substrate support
50 stages
51 Drive unit
6 Control device
7 Transfer arm
70 Light irradiation position simple vibration mechanism
8 Current plate
9 Outer frame
10 Dust filter
11 Chemical filter
13 Slit
14 Filter
15 Reflector

Claims (8)

透明ガラス基板表面上の遮光膜又は半透明膜を介在させたフォトレジスト膜に、前記フォトレジスト膜の感光波長領域を除き、かつ前記透明ガラス基板の吸収波長領域を除く波長の光を前記透明ガラス基板の裏面側から照射して、前記フォトレジスト膜を加熱する熱処理方法において、
前記照射は、前記遮光膜又は半透明膜上の温度が均一になるように、光照射領域の一部を重畳させて複数回の光照射を行うことを特徴とする熱処理方法。A light-shielding film or a semi-transparent film on the surface of the transparent glass substrate is exposed to light having a wavelength excluding the photosensitive wavelength region of the photoresist film and the absorption wavelength region of the transparent glass substrate. In the heat treatment method of irradiating from the back side of the substrate and heating the photoresist film ,
The irradiation is said so that the temperature of the light-shielding film or semi-transparent film is uniform, the heat treatment method by superimposing a part of the light irradiation area characterized in that intends line light irradiation a plurality of times. 透明ガラス基板表面上に遮光膜又は半透明膜を介在させてフォトレジスト膜を塗布する工程と、
該フォトレジスト膜を露光処理する工程と、
前記フォトレジスト膜の感光波長領域を除き、かつ前記透明ガラス基板の吸収波長領域を除く波長の光を、前記透明ガラス基板の裏面側から前記フォトレジスト膜に照射して、前記フォトレジスト膜を加熱処理する工程と、
該加熱処理された前記フォトレジスト膜を現像する工程と、
該現像後、前記フォトレジスト膜をマスクとして、前記遮光膜又は半透明膜をエッチングする工程
とを含み、前記照射は、前記遮光膜又は半透明膜上の温度が均一になるように、光照射領域の一部を重畳させて複数回の光照射を行うことを特徴とする熱処理方法。Applying a photoresist film with a light-shielding film or a semi-transparent film interposed on the transparent glass substrate surface;
A step of exposing the photoresist film;
The photoresist film is irradiated with light having a wavelength excluding the photosensitive wavelength region of the photoresist film and excluding the absorption wavelength region of the transparent glass substrate from the back side of the transparent glass substrate, and the photoresist film is heated. Processing step;
Developing the heat-treated photoresist film;
After developing, as a mask the photoresist film, see contains a step of etching the light shielding film or semi-transparent film, the irradiation is such that the temperature on the light-shielding film or semi-transparent film is uniform, the light heat treatment wherein the intends line light irradiation a plurality of times by superimposing a part of the irradiation region. 前記透明ガラス基板が、石英透明ガラス基板であることを特徴とする請求項１又は２に記載の熱処理方法。   The heat treatment method according to claim 1, wherein the transparent glass substrate is a quartz transparent glass substrate. 前記フォトレジスト膜に照射する前記光の波長が、1.3μm以下又は1.5μm〜2.1μmの範囲内であることを特徴とする請求項３に記載の熱処理方法。The heat treatment method according to claim 3, wherein the wavelength of the light applied to the photoresist film is 1.3 μm or less or in a range of 1.5 μm to 2.1 μm. 先行する光照射後、前記フォトレジスト膜が室温に戻ってから、次の光照射を開始するように、前記複数回の光照射は、個々の光照射の間に冷却期間を設けて、前記光照射領域の光照射と、その光照射領域の一部に重畳させる他の光照射領域の光照射とが、時間的重畳を生じさせないようにしたことを特徴とする請求項１に記載の熱処理方法。In order to start the next light irradiation after the photoresist film has returned to room temperature after the preceding light irradiation, the multiple light irradiations are performed by providing a cooling period between the individual light irradiations. 2. The heat treatment method according to claim 1, wherein the light irradiation of the irradiation region and the light irradiation of another light irradiation region to be superimposed on a part of the light irradiation region do not cause temporal superposition. . 前記複数回の光照射は、光照射領域の光強度が弱い一部と、その光照射領域の一部に重畳させる他の光照射領域の光強度が弱い一部とを重畳させて光強度を補うようにしたことを特徴とする請求項１又は５に記載の熱処理方法。 The light irradiation of the plurality of times is performed by superimposing a part of the light irradiation area where the light intensity is weak and a part of the light irradiation area where the light intensity of the other light irradiation area is weak. The heat treatment method according to claim 1, wherein the heat treatment method is supplemented. 前記複数回の光照射は、光照射領域の光強度が弱い一部と、その光照射領域の一部に重畳させる他の光照射領域の光強度が強い一部とを重畳させて光強度を均一にしたことを特徴とする請求項１又は５に記載の熱処理方法。 The light irradiation of the plurality of times is performed by superimposing a part of the light irradiation area where the light intensity is weak and a part of the other light irradiation area where the light intensity of the other light irradiation area is strong. 6. The heat treatment method according to claim 1, wherein the heat treatment method is uniform. 前記複数回の光照射は、光照射領域の光強度が強い一部と、その光照射領域の一部に重畳させる他の光照射領域の光強度が弱い一部とを重畳させて光強度を均一にしたことを特徴とする請求項１又は５に記載の熱処理方法。 The light irradiation of the plurality of times is performed by superimposing a part with a high light intensity in the light irradiation area and a part with a low light intensity in another light irradiation area to be superimposed on a part of the light irradiation area. 6. The heat treatment method according to claim 1, wherein the heat treatment method is uniform.
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