JP2009048186A - フォトマスクの製造方法、パターン転写方法、フォトマスク及びデータベース - Google Patents
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Abstract
【解決手段】露光条件を模した露光条件を再現する露光手段を用いて所定パターンが形成されたテストマスクにテスト露光を行いこのテストマスクの透過光パターンを撮像手段により取得し取得された透過光パターンに基づいて透過光パターンデータを得る工程と、透過光パターンデータに基づいて露光条件下における実効透過率を得る工程とを有し、該実効透過率に基づいて、該領域の形状、該領域に形成する膜の素材、または、膜厚を決定する。
【選択図】図1
Description
なお、電子部品としては、フラット・パネル・ディスプレイ(FPD)装置に代表される表示装置がある。本発明は、特に、表示装置製造用のフォトマスク、とりわけ、液晶ディスプレイ装置製造用、例えば、薄膜トランジスタ(TFT)製造用、カラーフィルター(CF)製造用に有用なフォトマスクの製造方法に関する。
透光部、遮光部及び露光光の一部を透過する半透光部を含む所定のパターンを有し、エッチング加工がなされる被加工層上に形成されたレジスト膜に対して、所定の露光条件下における透過光により所定のパターンを転写させ、レジスト膜をエッチング加工におけるマスクとなる所定形状のレジストパターンとなすフォトマスクの製造方法において、所定の露光条件を模した露光条件を露光手段により再現し、所定のテストパターンが形成されたテストマスクを用いたテスト露光を行い、このテストマスクの透過光パターンを撮像手段により取得し、取得された透過光パターンに基づいて透過光パターンデータを得る工程と、透過光パターンデータに基づいて、所定の露光条件下における所定のテストパターンの実効透過率を得る工程と、所定のテストパターンの実効透過率に基づいて、所定の露光条件下においてレジスト膜を所定形状のレジストパターンとすることができるフォトマスクのパターンの形状、半透光部を含む領域に形成する膜の素材、または、半透光部を含む領域の膜厚を決定する工程とを有することを特徴とするものである。
構成1を有するフォトマスク製造方法において、テストマスクは、遮光部、透光部及び半透光部を有し、半透光部のパターン形状、または、該半透光部を形成する膜の素材、あるいは、膜厚のいずれかの半透光部特性が異なる複数のテストパターンを備え、フォトマスクの半透光部のパターン形状、該半透光部を含む領域に形成する膜の素材、または、該領域の膜厚の決定は、複数のテストパターンにより得られた複数の透過光パターンデータより、半透光部特性と、この半透光部の特性に対応する実効透過率との相関を把握し、把握された相関に基づいて行うことを特徴とするものである。
構成1、または、構成2を有するフォトマスクの製造方法において、フォトマスクの所定のパターンに含まれる該半透光部は、透明基板上に半透光膜が形成されてなることを特徴とするものである。
構成3を有するフォトマスクの製造方法において、フォトマスクにおいて、半透光部及び遮光部においては、透明基板上に半透光膜が形成されており、遮光部においては、半透光膜上に遮光膜が形成されていることを特徴とするものである。
構成3を有するフォトマスクの製造方法において、フォトマスクにおいて、遮光部においては、透明基板上に遮光膜が形成されるとともに、この遮光膜上に半透光膜が形成されており、半透光部においては、透明基板上に半透光膜が形成されていることを特徴とするものである。
構成3を有するフォトマスクの製造方法において、半透光部の実効透過率は、半透光膜の固有の透過率より小さいことを特徴とするものである。
構成1、または、構成2を有するフォトマスクの製造方法において、液晶装置の薄膜トランジスタ製造用のフォトマスクを製造することを特徴とするものである。
パターン転写方法であって、構成1、または、構成2を有するフォトマスクの製造方法によって製造されたフォトマスクを用いて、レジスト膜に露光条件による露光を行うことを特徴とするものである。
透光部、遮光部及び露光光の一部を透過する半透光部を含む所定のパターンを有し、エッチング加工がなされる被加工層上に形成されたレジスト膜に対して、所定の露光条件下における透過光により所定のパターンを転写させ、レジスト膜をエッチング加工におけるマスクとなる所定形状のレジストパターンとなすフォトマスクにおいて、半透光部の透過率として所定の透過率値を有し、該透過率値は、転写パターンを、露光条件を近似露光条件下において露光し、得られた実効透過率を基に決定されたものであることを特徴とするものである。
構成9を有するフォトマスクにおいて、透明基板上に半透光膜が形成された部分を含む半透光部を有し、該半透光部の透過率値は、半透光膜の固有の透過率より小さいことを特徴とするものである。
半透過部の実効透過率のデータベースであって、遮光部、透光部及び半透光部を有し、半透光部のパターン形状、または、該半透光部を形成する膜の素材、あるいは、膜厚のいずれかの半透光部特性が異なる複数のテストパターンに対して、所定の露光条件を再現する露光手段を用いてテスト露光を行い、これらテストパターンの透過光パターンを撮像手段により取得し、取得された透過光パターンに基づいて透過光パターンデータを得て、この透過光パターンデータに基づき、複数のテストパターンの半透光部の実効透過率を得て、半透光部の特性と、これに対応する実効透過率とを、一定の規則にしたがって配列したことを特徴とするものである。
半透過部の実効透過率のデータベースであって、遮光部、透光部及び半透光部を有し、半透光部のパターン形状、または、該半透光部を形成する膜の素材、あるいは、膜厚のいずれかの半透光部特性が異なる複数のテストパターンに対して、複数の露光条件を設定し、これら複数の露光条件を適用してテスト露光を行い、これらテストパターンの透過光パターンを撮像手段により取得し、取得された透過光パターンに基づいて複数の透過光パターンデータを得て、これら透過光パターンデータに基づいて複数の露光条件下におけるテストパターンの半透光部の実効透過率を得て、露光条件と、半透光部の特性と、これに対応する実効透過率とを、一定の規則にしたがって配列したことを特徴とするものである。
透光部、遮光部、及び露光光の一部を透過する半透光部を含む所定の転写パターンを有するフォトマスクにおいて、構成11、または、構成12を有するデータベースに基づいて、半透光部が所望の実効透過率を有するように、半透光部のパターン形状、または、該半透光部を形成する膜の素材、あるいは、膜厚のいずれかの半透光部特性を決定したものであることを特徴とするものである。
本発明に係るフォトマスクの製造方法は、透明基板上に所定のパターンが形成されたフォトマスクを用いて被転写体(ガラス基板等に所望の膜が形成され、レジスト膜によって被覆されたもの)に対して露光装置を用いて露光を行うにあたり、露光装置における露光によって被転写体に転写されるパターンを撮像手段によって捉えた光強度分布から予測し、この予測に基づいてフォトマスクを製造する方法である。
本発明における、露光機を模した露光条件を提供する露光手段は、図2に示すような構成の検査装置によっても実現することができる。この検査装置においては、フォトマスク3、または、テストマスクは、マスク保持手段3aによって保持される。このマスク保持手段3aは、フォトマスク3、または、テストマスクの主平面を略鉛直とした状態で、このフォトマスク、または、テストマスクの下端部及び側縁部近傍を支持し、このフォトマスク3、または、テストマスクを傾斜させて固定して保持するようになっている。このマスク保持手段3aは、フォトマスク3として、大型(例えば、主平面が1220mm×1400mm、厚さ13mmのもの)、かつ、種々の大きさのフォトマスク3を保持できるようになっている。すなわち、このマスク保持手段3aにおいては、主平面を略鉛直とした状態のフォトマスク3の下端部を主に支持するので、フォトマスク3の大きさが異なっても、同一の支持部材によってフォトマスク3の下端部を支持することができる。
本発明に係るフォトマスクの製造方法において製造されるフォトマスクは、製品として完成したフォトマスクのみならず、フォトマスクを製造する途中での中間体をも含み、また、このフォトマスクの種類や用途には特に制限はない。
ここで、本発明に係るフォトマスクの検査装置において検査対象となるグレートーンマスクについて説明する。
前述のようなグレートーンマスクにおける欠陥や性能上の検査を行うには、実際の露光条件を反映したシミュレーションを行い、欠陥の有無、性能の優劣を評価しなければならない。
本発明に係るフォトマスクの製造方法においては、図7に示すようなテストマスク11を使用する。
ところで、この検査装置における光源1としては、検査を経たフォトマスク3を用いて露光を行う露光装置における露光光と同一、または、略等しい波長分布を有する検査光を発するものを用いることが好ましい。
この検査装置における光源1が発する検査光が、露光装置における露光光と異なる波長分布を有していても、以下のようにして、露光装置における露光状態をシミュレーションすることができる。
液晶装置製造用フォトマスクを製造するにあたっては、一般的な公知の製造工程において、前述した本発明に係るフォトマスクの製造方法による検査工程を含む工程とすることにより、欠陥が必要十分に修正された良好な液晶装置製造用フォトマスクを迅速に製造することができる。
本発明に係るデータベースは、半透過部の実効透過率のデータベースであって、前述のように、遮光部、透光部及び半透光部を有し、半透光部のパターン形状、または、該半透光部を形成する膜の素材、あるいは、膜厚のいずれかの半透光部特性が異なる複数のテストマスクに対して、所定の露光条件を再現する露光手段を用いてテスト露光を行い、これらテストマスクの透過光パターンを撮像手段により取得し、取得された透過光パターンに基づき、前記複数のテストマスクの半透光部の実効透過率を得て、半透光部の特性と、これに対応する実効透過率とを、一定の規則にしたがって配列したものである。
2 照明光学系
3 フォトマスク
4 対物レンズ系
5 撮像手段
6 波長選択フィルタ
11 テストマスク
12 テストパターン
13 単位パターン
Claims (13)
- 透光部、遮光部及び露光光の一部を透過する半透光部を含む所定のパターンを有し、エッチング加工がなされる被加工層上に形成されたレジスト膜に対して、所定の露光条件下における透過光により前記所定のパターンを転写させ、前記レジスト膜を前記エッチング加工におけるマスクとなる所定形状のレジストパターンとなすフォトマスクの製造方法において、
前記所定の露光条件を模した露光条件を露光手段により再現し、所定のテストパターンが形成されたテストマスクを用いたテスト露光を行い、このテストマスクの透過光パターンを撮像手段により取得し、取得された透過光パターンに基づいて透過光パターンデータを得る工程と、
前記透過光パターンデータに基づいて、前記所定の露光条件下における前記所定のテストパターンの実効透過率を得る工程と、
前記所定のテストパターンの実効透過率に基づいて、前記所定の露光条件下において前記レジスト膜を所定形状のレジストパターンとすることができる前記フォトマスクのパターンの形状、前記半透光部を含む領域に形成する膜の素材、または、前記半透光部を含む領域の膜厚を決定する工程と
を有することを特徴とするフォトマスクの製造方法。 - 前記テストマスクは、遮光部、透光部及び半透光部を有し、半透光部のパターン形状、または、該半透光部を形成する膜の素材、あるいは、膜厚のいずれかの半透光部特性が異なる複数のテストパターンを備え、
前記フォトマスクの半透光部のパターン形状、該半透光部を含む領域に形成する膜の素材、または、該領域の膜厚の決定は、前記複数のテストパターンにより得られた複数の透過光パターンデータより、前記半透光部特性と、この半透光部の特性に対応する実効透過率との相関を把握し、把握された相関に基づいて行う
ことを特徴とする請求項1記載のフォトマスク製造方法。 - 前記フォトマスクの所定のパターンに含まれる該半透光部は、透明基板上に半透光膜が形成されてなる
ことを特徴とする請求項1、または、請求項2記載のフォトマスクの製造方法。 - 前記フォトマスクにおいて、半透光部及び遮光部においては、透明基板上に半透光膜が形成されており、遮光部においては、前記半透光膜上に遮光膜が形成されている
ことを特徴とする請求項3記載のフォトマスクの製造方法。 - 前記フォトマスクにおいて、遮光部においては、透明基板上に遮光膜が形成されるとともに、この遮光膜上に半透光膜が形成されており、半透光部においては、透明基板上に半透光膜が形成されている
ことを特徴とする請求項3記載のフォトマスクの製造方法。 - 前記半透光部の実効透過率は、前記半透光膜の固有の透過率より小さいことを特徴とする請求項3記載のフォトマスクの製造方法。
- 液晶装置の薄膜トランジスタ製造用のフォトマスクを製造する
ことを特徴とする請求項1、または、請求項2記載のフォトマスクの製造方法。 - 請求項1、または、請求項2記載のフォトマスクの製造方法によって製造されたフォトマスクを用いて、前記レジスト膜に前記露光条件による露光を行う
ことを特徴とするパターン転写方法。 - 透光部、遮光部及び露光光の一部を透過する半透光部を含む所定のパターンを有し、エッチング加工がなされる被加工層上に形成されたレジスト膜に対して、所定の露光条件下における透過光により前記所定のパターンを転写させ、前記レジスト膜を前記エッチング加工におけるマスクとなる所定形状のレジストパターンとなすフォトマスクにおいて、
前記半透光部の透過率として所定の透過率値を有し、該透過率値は、前記転写パターンを、前記露光条件を近似露光条件下において露光し、得られた実効透過率を基に決定されたものである
ことを特徴とするフォトマスク。 - 前記透明基板上に半透光膜が形成された部分を含む半透光部を有し、該半透光部の透過率値は、前記半透光膜の固有の透過率より小さい
ことを特徴とする請求項9記載のフォトマスク。 - 遮光部、透光部及び半透光部を有し、半透光部のパターン形状、または、該半透光部を形成する膜の素材、あるいは、膜厚のいずれかの半透光部特性が異なる複数のテストパターンに対して、所定の露光条件を再現する露光手段を用いてテスト露光を行い、
これらテストパターンの透過光パターンを撮像手段により取得し、取得された透過光パターンに基づいて透過光パターンデータを得て、
この透過光パターンデータに基づき、前記複数のテストパターンの半透光部の実効透過率を得て、
前記半透光部の特性と、これに対応する実効透過率とを、一定の規則にしたがって配列した
ことを特徴とする半透過部の実効透過率のデータベース。 - 遮光部、透光部及び半透光部を有し、半透光部のパターン形状、または、該半透光部を形成する膜の素材、あるいは、膜厚のいずれかの半透光部特性が異なる複数のテストパターンに対して、複数の露光条件を設定し、これら複数の露光条件を適用してテスト露光を行い、
これらテストパターンの透過光パターンを撮像手段により取得し、取得された透過光パターンに基づいて複数の透過光パターンデータを得て、
これら透過光パターンデータに基づいて前記複数の露光条件下における前記テストパターンの半透光部の実効透過率を得て、
前記露光条件と、前記半透光部の特性と、これに対応する実効透過率とを、一定の規則にしたがって配列した
ことを特徴とする半透過部の実効透過率のデータベース。 - 透光部、遮光部、及び露光光の一部を透過する半透光部を含む所定の転写パターンを有するフォトマスクにおいて、
請求項11、または、請求項12記載のデータベースに基づいて、前記半透光部が所望の実効透過率を有するように、半透光部のパターン形状、または、該半透光部を形成する膜の素材、あるいは、膜厚のいずれかの半透光部特性を決定したものである
ことを特徴とするフォトマスク。
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