JP7420586B2 - フォトマスク、フォトマスクの製造方法、および表示装置の製造方法 - Google Patents
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Description
透明基板上に転写用パターンを備えるフォトマスクの製造方法であって、
前記透明基板上に、光学膜とレジスト膜とがこの順に形成された、フォトマスク基板を用意する工程と、
前記レジスト膜に対し、描画装置を用いて描画を行い、現像することによって、レジストパターンを形成する、初期現像工程と、
前記レジストパターンをマスクとして、前記光学膜に所定時間のウェットエッチングを施し、前記光学膜による予備パターンを形成する、予備エッチング工程と、
前記予備エッチング工程により形成された、前記予備パターンのエッジの少なくとも一部が、前記レジストパターンの領域内にある状態で、前記レジストパターンに対して追加の現像を施し、前記レジストパターンのエッジを後退させて、前記予備パターンのエッジを露出させる、追加現像工程と、
前記予備パターンのエッジ位置を把握することにより、前記予備パターンの所定部位の寸法を測定する測定工程と、
測定した前記寸法をもとに追加エッチング量を決定し、該追加エッチング量に基づいて、更に前記光学膜のエッチングを行い、前記光学膜からなる確定パターンを形成する、追加エッチング工程と、
を含む、フォトマスクの製造方法である。
前記追加現像工程においては、前記初期現像工程に適用する現像液に対し、組成および濃度の少なくとも一方が異なる現像液を用いる、上記第1の態様に記載のフォトマスクの製造方法である。
前記追加エッチング工程において、前記確定パターンのエッジ近傍において、所定幅で膜厚が減少した膜厚減少部が形成される、上記第1または第2の態様に記載のフォトマスクの製造方法である。
前記所定幅が、0μmより大きく0.8μm以下である、上記第3の態様に記載のフォトマスクの製造方法である。
前記光学膜は、遮光膜を含み、かつ、該遮光膜は表面に反射防止層を備える、上記第1~第4のいずれか一態様に記載のフォトマスクの製造方法である。
前記光学膜は、遮光膜を含み、
前記予備エッチング工程後に、前記透明基板の裏面側から光を照射し、前記レジストパターンのうち前記遮光膜によって遮光されない部分を露光する、追加露光工程を有する、
上記第1~第4のいずれか一態様に記載のフォトマスクの製造方法である。
前記光学膜は、遮光膜であり、
前記フォトマスク基板は、前記透明基板と前記遮光膜との間に、フォトマスクの露光に用いる露光光を一部透過する半透光膜を備え、
前記半透光膜と前記光学膜は、互いにエッチング選択性をもつ材料からなる、上記第1~第5のいずれか一態様に記載のフォトマスクの製造方法である。
前記フォトマスク基板は、前記透明基板上に形成された前記光学膜が少なくとも一部パターニングされた、フォトマスク中間体である、上記第1~第7のいずれか一態様に記載のフォトマスクの製造方法である。
上記第1~第8のいずれか一態様に記載の製造方法によって製造されたフォトマスクを用意する工程と、
露光装置を用いて、被転写体上に前記転写用パターンを転写する工程と、
を有する、表示装置の製造方法である。
透明基板上に転写用パターンを備えるフォトマスクであって、
前記転写用パターンは、前記透明基板が露出してなる透光部と、前記透明基板上に光学膜が形成されてなる非透光部と、を含み、
前記非透光部は、前記透光部と隣接するエッジ部分に、前記光学膜の膜厚が一部減少した所定幅の膜厚減少部を有し、
前記所定幅は、0μmより大きく0.8μm以下である、フォトマスクである。
前記光学膜は、表面に反射防止層を備える遮光膜であり、
前記膜厚減少部は、前記反射防止層の少なくとも一部が消失することにより形成される、上記第10の態様に記載のフォトマスクである。
上記第10または第11の態様に記載のフォトマスクを用意する工程と、
露光装置を用いて、被転写体上に前記転写用パターンを転写する工程と、
を有する、表示装置の製造方法である。
本発明にかかるフォトマスクの製造方法の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。図2は、本発明の一実施形態に係るフォトマスクの製造方法を工程順に例示する概略断面図である。
<フォトマスク基板を用意する工程>
図2(a)に示すように、フォトマスク基板20を用意する。
フォトマスク基板20は、透明基板21上に光学膜の一例としての遮光膜22と、遮光膜22上にレジスト膜23とが形成されたものとすることができる。遮光膜22は、遮光層22aを備え、さらに遮光層22aの表面に、後述の反射防止層22bを備えることができる。
本実施形態にかかるフォトマスクの製造方法に用いるフォトマスク基板20としては、遮光膜22上にレジスト膜23を形成したものを用いることができる。スリットコータやスピンコータなどの公知の塗布装置によって、レジスト膜23の原料となるレジストを、遮光膜22上に塗布することができる。レジスト膜23の膜厚は、300~1000nmであることが好ましい。
図2(b)に示すように、用意したフォトマスク基板20のレジスト膜23に対し、描画用パターンデータを用いて描画を行なう。用いる描画装置としては、例えば、レーザ描画機を使用することができる。レーザ光としては、例えば波長413nm程度の光を用いることができる。
図2(d)に示すように、レジストパターンをマスクとした遮光膜22に対する予備エッチングを所定時間行う。これにより、遮光膜22からなる予備パターンを形成する。ここでは、ウェットエッチングを適用する。
図2(f)に示すように、レジストパターンに対して、追加現像を行う。
次に、図2(g)に示すように、予備パターンのエッジの位置を検出する。これにより、予備パターンの所定部位の寸法を測定することができる。例えば、予備パターンがラインアンドスペースパターンであれば、所定部位として、ライン部の寸法、あるいは、スペース部の寸法(例えば、図2(g)におけるCD1)を測定することができる。ここでは予備パターンの寸法の一例として、スペース部、すなわち、透明基板21が露出している部分の寸法CD1を測定する。
上記したように、予備パターンのエッジの位置から、予備パターンの寸法CD1を測定する。そして、測定した予備パターンの寸法CD1と当該部分の目標とするスペース幅の寸法との差分を求め、サイドエッチング量(追加エッチング量)を算出する。そして、算出したサイドエッチング量に基づいて、予め求めたエッチングレートにより、追加エッチング時間を算出する。
図2(h)に示すように、上述のようにして得られた追加エッチング時間だけ、追加エッチングを行う。これにより、遮光膜22からなる確定パターンを形成する。追加エッチングは、ウェットエッチングであることが好ましい。エッチング液は、予備エッチング工程で用いられるエッチング液と同様のものでもよい。あるいは、予備エッチング工程で用いられるエッチング液と組成および濃度の少なくとも一方が異なるものを用いることもできる。例えば、追加エッチングに際しては、予備エッチングに用いるエッチング液に対して、より大きい濃度、又はより小さい濃度のものを適用することができる。追加エッチング工程においては、好ましくは、予備エッチング工程で用いられるエッチング液に対して、同一の遮光膜に対するエッチングの速度がより小さいものを適用することができる。例えば、追加エッチングに用いるエッチング液のエッチング速度は、予備エッチングに用いるエッチング液の、同一の遮光膜に対するエッチング速度の1/6~1/4程度とすることができる。
また、上記膜厚減少部28の幅が、フォトマスク面内において若干のばらつきを持つことが生じ得るが、この点も、フォトマスクの転写性になんら影響はない。
図2(i)に示すように、追加エッチング時間分の追加エッチングが終了後、再びエッチングを停止し、レジストパターンを剥離する。
なお、上記の態様では、予備パターンの寸法(CD1)の測定は1回のみ行っている。但し、必要に応じて、予備パターンの寸法測定および追加エッチングを、繰り返して行ってもよく、そのような態様も本発明に含まれる。
次に、透明基板上に、複数種類の膜が形成されてなるフォトマスク基板を用いてフォトマスクを製造する場合について、説明する。
図5Aは、第2実施形態に係るフォトマスクの製造方法(a~j)を工程順に例示する概略断面図である。図5Bは、第2実施形態に係るフォトマスクの製造方法(k~s)を工程順に例示する概略断面図である。以降、図5Aと図5Bとをまとめて図5と称する。
本実施形態では、透光部、半透光部、および遮光部を含む転写用パターンを備える多階調フォトマスクを製造することができる。この転写用パターンは、さらに、透光部と遮光部とが隣接する部分および遮光部と半透光部とが隣接する部分を含む。なお、半透光部とは、透明基板上に形成された後述の半透光膜が露出している部分を指す。
本実施形態における半透光膜25は、透明基板21が露出してなる透光部に対して、例えば、20~80%の光を透過する半透光の性質を有するとともに、クロム用エッチング液に対するエッチング耐性を有する材料により構成されることができる。この半透光膜25は、例えば、モリブデン(Mo)及びシリコン(Si)を含むモリブデンシリサイド(MoSi)から構成されていてもよい。半透光膜25は、遮光膜22に対してエッチング選択性を有することが好ましい。
次に、図5(j)に示すように、遮光膜22からなる確定パターンをマスクとして、半透光膜25をエッチングする。これにより、透光部40が形成される。半透光膜25が、モリブデンシリサイド(MoSi)からなる場合には、例えば、フッ素(F)系のウェットエッチング液(又はエッチングガス)を半透光膜25に供給することで、エッチングすることが可能である。このようにして、透光部40の寸法CD4が目標とするスペース幅の寸法に一致するように、精緻に寸法を制御することができる。
図5(k)に示すように、新たなレジスト膜26を塗布する。さらに、予め用意していた描画用パターンデータを用いて、レジスト膜26に描画を行い(図5(l))、現像することによって、レジストパターンを形成する(図5(m))。描画装置および現像液は、第1実施形態における初期現像工程で用いるものと同様のものを用いることができる。
次に、図5(n)に示すように、レジストパターンをマスクとした遮光膜22に対する予備エッチングを所定時間行う。これにより、遮光膜22からなる予備パターンを形成する。ここでは、ウェットエッチングを適用する。エッチング剤(エッチング液)には、第1実施形態における予備エッチング工程において用いたエッチング剤と同様のものを用いることができる。また、本実施形態における予備エッチングの終点は、第1実施形態における予備エッチング工程と同様に決定することができる。
図5(p)に示すように、レジストパターンに対して、追加現像を行う。これにより、一定の寸法分、レジストパターンのエッジを後退させ、半透光膜25の露出部分に隣接する予備パターンのエッジを露出させることができる。レジストパターンエッジの後退量(μm)および露出する予備パターンのエッジ部分の幅(μm)は、それぞれ第1実施形態における追加現像工程のものと同様とすることができる。
次に、図5(q)に示すように、半透光膜25の露出部分に隣接する予備パターンのエッジの位置を検出する。半透光膜25は光を一部透過するため、例えば、フォトマスク基板20の裏面側あるいは主表面側から検査光を照射し、透過光を検出することにより、予備パターンのエッジの位置を検出することができる。これにより、予備パターンの寸法を測定することができる。ここでは予備パターンの寸法の一例として、半透光膜25の露出部分の寸法(図5(q)におけるCD5)を測定する。
上記したように、予備パターンのエッジ位置から、予備パターンの寸法CD5を測定する。測定した予備パターンの寸法CD5と目標とする半透光部の寸法との差分を求め、サイドエッチング量(追加エッチング量)を算出する。そして、算出したサイドエッチング量に基づいて、予め求めたエッチングレートにより、追加エッチング時間を算出する。
図5(r)に示すように、上述のようにして得られた追加エッチング時間だけ、追加エッチングを行う。これにより、遮光膜22からなる確定パターンを形成する。確定パターンのエッジ部分においては、第1実施形態と同様に、所定幅の膜厚減少部28が形成される。追加エッチングは、ウェットエッチングであることが好ましい。エッチング剤(エッチング液)は、第1実施形態の追加エッチングと同様のものを用いることができる。
図5(s)に示すように、追加エッチング時間分の追加エッチングが終了後、再びエッチングを停止し、レジストパターンを剥離する。このようにして、半透光部45の寸法CD6が目標とする半透光部の寸法に一致するように、精緻に寸法を制御することができる。
本実施形態においても、必要に応じて、予備パターンの寸法測定および追加エッチングを繰り返して行ってもよく、そのような態様も本発明に含まれる。
なお、本実施形態では、一例として、透光部40の形成(図5(j))の後に、新たなレジスト膜26を塗布して、フォトリソグラフィを繰り返し、半透光部45を形成する構成について説明したが、これに限定されない。例えば、半透光部45を形成した後に透光部40を形成する構成も、本実施形態に含まれる。
次に、図6を参照しながら、第3実施形態について、説明する。図6は、第3実施形態に係るフォトマスクの製造方法を工程順に例示する概略図である。本実施形態にかかるフォトマスクの製造方法は、第1実施形態における追加現像の前に、フォトマスク基板20の裏面側から光を照射し、遮光膜22によって遮光されない部分のレジストパターンを感光させる工程(追加露光工程)を有する。
本実施形態にかかるフォトマスクの製造方法は、第1実施形態の追加現像工程(図2(f))の前に追加露光工程を有する点以外は、第1実施形態と同様である。図面においては、図6(a)~(e)が、図2(a)~(e)に相当する。したがって、追加露光工程以降のフロー(図6(f)以降)について、説明する。
予備パターンを形成し、必要に応じてレジスト膜23の難溶化層24を除去したのち(図6(e))、図6(f)に示すように、フォトマスク基板20の裏面側から光を照射し、遮光膜22によって遮光されない部分のレジストパターンを露光する。遮光膜22によって遮光されない部分とは、レジストパターンのうちフォトマスク基板20の裏面側から視認できる部分、あるいは、レジストパターンのうち、透明基板21の露出部分に隣接する予備パターンのエッジよりも透明基板21の露出部分側に突出している部分を指す。追加露光工程における露光光としては、例えば波長413nm程度の光を用いることができる。
図6(g)に示すように、レジストパターンに対して、追加現像を行い、一定の寸法分、レジストパターンのエッジを後退させる。これにより、透明基板21の露出部分に隣接する予備パターンのエッジを露出させることができる。レジストパターンエッジの後退量(μm)および露出する予備パターンエッジ部分の幅(μm)は、それぞれ第1実施形態における追加現像工程のものと同様とすることができる。
次に、図6(h)に示すように、予備パターンのエッジの位置を検出する。これにより、予備パターンの所定部位の寸法を測定することができる。例えば、予備パターンがラインアンドスペースパターンであれば、所定部位として、ライン部の寸法、あるいは、スペース部の寸法(例えば、図6(h)におけるCD7)を測定することができる。ここでは予備パターンの寸法の一例として、スペース部、すなわち、透明基板21が露出している部分の寸法CD7を測定する。この予備パターン寸法CD7と目標とするスペース幅の寸法との差分から、追加エッチング時間を算出することができる。
予備パターンのエッジの位置は、第1実施形態と同様の方法により、把握することができる。
上記したように、予備パターンのエッジの位置から、予備パターンの寸法CD7を測定する。そして、測定した予備パターンの寸法CD7と当該部分の目標とするスペース幅の寸法との差分を求め、サイドエッチング量(追加エッチング量)を算出する。そして、算出したサイドエッチング量に基づいて、予め求めたエッチングレートにより、追加エッチング時間を算出する。
図6(i)に示すように、上述のようにして得られた追加エッチング時間だけ、追加エッチングを行う。これにより、遮光膜22からなる確定パターンを形成する。確定パターンのエッジ部分(エッジ近傍)においては、第1実施形態と同様に、所定幅の膜厚減少部28が形成される。追加エッチングは、ウェットエッチングであることが好ましい。エッチング剤(エッチング液)は、第1実施形態と同様のものを用いることができる。
次に、図6(j)に示すように、追加エッチング時間分の追加エッチングが終了後、再びエッチングを停止し、レジストパターンを剥離する。
なお、上記の態様では、予備パターンの寸法測定は1回のみ行っている。但し、必要に応じて、予備パターンの寸法測定および追加エッチングを、繰り返して行ってもよく、そのような態様も本発明に含まれる。
本実施形態においても、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
従って、本発明の製造方法により製造されるフォトマスクが備える転写用パターンを、被転写体に転写する際に用いる露光機としては、いわゆるLCD(Liquid Crystal Display)用あるいはFPD(Flat Panel Display)用など表示装置用露光装置とされる、等倍のプロジェクション露光装置、又は、プロキシミティ露光装置とすることができる。
このとき、露光光とは、フォトマスク露光時に使用する露光装置の光源によるものであって、i線、h線、或いはg線など、単一波長の光、或いは特定の波長域(例えば365~436nm、又は300~365nmなど)を含むものを用いることができる。
上記露光装置の光学系としては、プロジェクション露光装置の場合、NA(開口数)が0.08~0.15、コヒレンシファクタ(σ)の値が、0.5~0.9の範囲のものを好適に使用することができる。
また、転写用パターンに、透光部、遮光部とともに、半透光膜を用いた半透光部を含む、多階調フォトマスクを形成することに適用することもできる。この場合、半透光膜として、露光光を位相反転せず(位相シフト量が90度以下)に一部透過する(透過率が例えば、20~60%)膜を使用することにより、半透光部とする。形成された転写用パターンは、被転写体上に、段差をもつ立体形状のレジストパターンを形成することができ、表示装置などの製造の効率化を図ることができる。
Claims (13)
- 透明基板上に転写用パターンを備えるフォトマスクの製造方法であって、
前記透明基板上に、光学膜とレジスト膜とがこの順に形成された、フォトマスク基板を用意する工程と、
前記レジスト膜に対し、描画装置を用いて描画を行い、現像することによって、レジストパターンを形成する、初期現像工程と、
前記レジストパターンをマスクとして、前記光学膜に所定時間のウェットエッチングを施し、前記光学膜による予備パターンを形成する、予備エッチング工程と、
前記予備エッチング工程により形成された、前記予備パターンのエッジの少なくとも一部が、前記レジストパターンの領域内にある状態で、前記レジストパターンに対して追加の現像を施し、前記レジストパターンのエッジを後退させて、前記予備パターンのエッジを露出させる、追加現像工程と、
前記予備パターンのエッジ位置を把握することにより、前記予備パターンの所定部位の寸法を測定する測定工程と、
測定した前記寸法をもとに追加エッチング量を決定し、該追加エッチング量に基づいて、更に前記光学膜のエッチングを行い、前記光学膜からなる確定パターンを形成する、追加エッチング工程と、
を含む、フォトマスクの製造方法。 - 前記追加現像工程においては、前記初期現像工程に適用する現像液に対し、組成および濃度の少なくとも一方が異なる現像液を用いる、請求項1に記載のフォトマスクの製造方法。
- 前記追加エッチング工程において、前記確定パターンのエッジ近傍において、所定幅で膜厚が減少した膜厚減少部が形成される、請求項1または2に記載のフォトマスクの製造方法。
- 前記所定幅が、0μmより大きく0.8μm以下である、請求項3に記載のフォトマスクの製造方法。
- 前記光学膜は、遮光膜を含み、かつ、該遮光膜は表面に反射防止層を備える、請求項1~4のいずれか一項に記載のフォトマスクの製造方法。
- 前記光学膜は、遮光膜を含み、
前記予備エッチング工程後に、前記透明基板の裏面側から光を照射し、前記レジストパターンのうち前記遮光膜によって遮光されない部分を露光する、追加露光工程を有する、請求項1~4のいずれか一項に記載のフォトマスクの製造方法。 - 前記光学膜は、遮光膜であり、
前記フォトマスク基板は、前記透明基板と前記遮光膜との間に、フォトマスクの露光に用いる露光光を一部透過する半透光膜を備え、
前記半透光膜と前記光学膜は、互いにエッチング選択性をもつ材料からなる、請求項1~5のいずれか一項に記載のフォトマスクの製造方法。 - 前記フォトマスク基板は、前記透明基板上に形成された前記光学膜が少なくとも一部パターニングされた、フォトマスク中間体である、請求項1~7のいずれか一項に記載のフォトマスクの製造方法。
- 請求項1~8のいずれか一項に記載の製造方法によって製造されたフォトマスクを用意する工程と、
露光装置を用いて、被転写体上に前記転写用パターンを転写する工程と、
を有する、表示装置の製造方法。 - 透明基板上に転写用パターンを備えるフォトマスクであって、
前記転写用パターンは、前記透明基板が露出してなる透光部と、前記透明基板上に光学膜が形成されてなる非透光部と、を含み、
前記光学膜は、全体が同一のエッチング液によってエッチングが可能な材料で形成され、
前記非透光部は、前記透光部と隣接するエッジ部分に、前記光学膜の膜厚が一部減少した所定幅の膜厚減少部を有し、
前記所定幅は、0μmより大きく0.8μm以下である、
フォトマスク。 - 前記光学膜は、遮光層と、前記遮光層の表面に形成された反射防止層とからなる遮光膜であり、
前記遮光層および前記反射防止層は、ともにクロムを含有する材料で形成されている、請求項10に記載のフォトマスク。 - 前記膜厚減少部の露光光に対する光学濃度は、2以上である、請求項10または11に記載のフォトマスク。
- 請求項10~12のいずれか一項に記載のフォトマスクを用意する工程と、
露光装置を用いて、被転写体上に前記転写用パターンを転写する工程と、
を有する、表示装置の製造方法。
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040038136A1 (en) | 2002-08-22 | 2004-02-26 | Choi Yo-Han | Method of making a photomask |
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Family Cites Families (8)
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---|---|---|---|---|
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JP4282500B2 (ja) * | 2004-01-29 | 2009-06-24 | 株式会社東芝 | 構造検査方法及び半導体装置の製造方法 |
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JP5305331B2 (ja) * | 2008-06-17 | 2013-10-02 | 東京エレクトロン株式会社 | 現像処理方法及び現像処理装置 |
CN103197515A (zh) * | 2013-04-18 | 2013-07-10 | 合肥格林达电子材料有限公司 | 一种光蚀刻显影液的制备方法 |
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Patent Citations (5)
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---|---|---|---|---|
US20040038136A1 (en) | 2002-08-22 | 2004-02-26 | Choi Yo-Han | Method of making a photomask |
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JP2010169749A (ja) | 2009-01-20 | 2010-08-05 | Hoya Corp | フォトマスクの製造方法、表示デバイスの製造方法、及びフォトマスク基板処理装置 |
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