JP2009086384A - フォトマスク及びフォトマスクの製造方法、並びにパターン転写方法 - Google Patents

Abstract

【課題】マスク使用時のハンドリング中に起こり得るパターンの静電破壊の発生を抑制できるフォトマスクを提供する。
【解決手段】被転写体上に所望の転写パターンを形成するためのマスクパターンを透明基板２４上に有するフォトマスク（例えばグレートーンマスク）であって、マスクパターン１０ａ，１０ｂ，１０ｃ間を連結する、被転写体に転写されないような細線状の導電性パターン１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂを有する。かかる細線状の導電性パターンは、半透光膜または透光膜により形成される。
【選択図】図２

Description

本発明は、マスクを用いて被転写体上のフォトレジストに転写パターンを形成するパターン転写方法、及びこのパターン転写方法に使用するフォトマスク及びその製造方法に関するものである。

現在、液晶表示装置（Liquid Crystal Display：以下、ＬＣＤと呼ぶ）の分野において、薄膜トランジスタ液晶表示装置（Thin FilmTransistor Liquid Crystal Display：以下、ＴＦＴ−ＬＣＤと呼ぶ）は、ＣＲＴ（陰極線管）に比較して、薄型にしやすく消費電力が低いという利点から、現在商品化が急速に進んでいる。ＴＦＴ−ＬＣＤは、マトリックス状に配列された各画素にＴＦＴが配列された構造のＴＦＴ基板と、各画素に対応して、レッド、グリーン、及びブルーの画素パターンが配列されたカラーフィルターが液晶相の介在の下に重ね合わされた概略構造を有する。ＴＦＴ−ＬＣＤでは、製造工程数が多く、ＴＦＴ基板だけでも５〜６枚のフォトマスクを用いて製造されていた。このような状況の下、遮光部と透光部と半透光部を有する多階調のフォトマスク（以下、グレートーンマスクと呼ぶ）を用いることにより、ＴＦＴ基板の製造に利用するマスク枚数を削減する方法が提案されている（特許文献１）。ここで、半透光部とは、マスクを使用してパターンを被転写体に転写する際、透過する露光光の透過量を所定量低減させ、被転写体上のフォトレジスト膜の現像後の残膜量を制御する部分をいう。

グレートーンマスクとしては、透明基板が露出した透光部、透明基板上に露光光を遮光する遮光膜が形成された遮光部、透明基板上に遮光膜、または、半透光膜が形成され透明基板の光透過率を１００％としたときにそれより透過光量を低減させて所定量の光を透過する半透光部を有するものである。このようなグレートーンマスクとしては、半透光部として、遮光膜又は半透光膜に、露光条件下で解像限界以下の微細パターンを形成したもの、或いは、所定の光透過率をもつ半透光膜を形成したものがある。
一方、半導体装置の製造に用いられるフォトマスクは、その遮光パターンに静電気が生じ、電気的に独立した個々のパターン間に電位差が生じ、放電による静電破壊が生じる問題のため、ダミーパターンで電気的に接続することが知られている（特許文献２）

特開２００５−３７９３３号公報 特開２００３−２４８２９４号公報

上記LCD製造用などの用いられるフォトマスクは通常、絶縁体である透明ガラス基板上に、クロムなどの金属からなる遮光膜や半透光膜を形成し、これらにそれぞれ所定のパターニングを施して製造される。このマスク製造過程における洗浄や、マスク使用過程における洗浄、或いは搬送過程でのハンドリングや摩擦によって、マスクが帯電することがある。この帯電による静電電位は、時として、数十KV或いはそれ以上となり、これがマスクの互いに電気的に孤立したパターン間で放電するときに、静電破壊が生じ、パターンが破壊される。破壊されたパターンが被転写体(LCDパネルなど)に転写されれば、製品不良となってしまう。

ところで、被転写体上に、膜厚が段階的に異なるレジストパターンを形成する目的で、露光光の透過率をパターン上の特定の部位を選択的に低減し、露光光の透過を制御可能なフォトマスクであるグレートーンマスクが知られていることは上述のとおりであり、こうしたグレートーンマスクとしては、露光光の一部を透過する半透光部に半透光膜を用いたものが知られている。
図６（ａ）は、半透光部として露光光に対する所定の光透過率をもつ半透光膜を用いたグレートーンマスクを示す断面図である。すなわち、図６（ａ）に示すグレートーンマスクは、透明基板２４上に、当該グレートーンマスクの使用時に露光光を遮光（透過率が略０％）させる遮光部２１と、透明基板２４の表面が露出した露光光を透過させる透光部２２と、透光部の露光光透過率を１００％としたとき透過率を２０〜６０％程度に低減させる半透光部２３とを有する。図６（ａ）に示す遮光部２１は、透明基板２４上に形成された遮光膜２５で構成されており、また半透光部２３は、透明基板２４上に形成された光半透過性の半透光膜２６で構成されている。なお、図６（ａ）の遮光部２１、透光部２２及び半透光部２３のパターン形状は一例を示したものである。

ところで、上記遮光部２１を構成する遮光膜２５の材質としては例えばＣｒ又はＣｒを主成分とする化合物が用いられる。このようにパターンを形成したフォトマスクは、洗浄、その他の使用時のハンドリング等によって電気的に孤立した個々のパターンに電荷がたまりやすい。また、グレートーンマスクの場合、液晶パネル製造コストが非常に有利となる利点があるが、安価な製造コストを希求するとき、多面取りを用いた大型マスク製造の需要が益々高まる。このようなグレートーンマスクにおいて、電気的に独立した、比較的大面積のパターンが複数個基板上に形成されることから、パターン間の電位差が発生しやすく、その上、電位差が大きくなる傾向があるため、パターン膜の静電破壊が深刻である。 また、TFT製造用のグレートーンマスクの場合、チャネル部パターンなど、パターンの微細化に応じて、静電破壊が生じやすくなる事情もある。
たとえば図６（ｂ）中の矢印Ｄで示すように、隣接する遮光部２１間の電位差による放電によって、遮光膜２５の一部が静電破壊されてしまう。

このようなグレートーンマスク使用時のハンドリング中に予期せず生じるパターンの静電破壊は、該マスクを使用して形成される被転写体の歩留りの低下、液晶表示装置等の最終製品の動作不良につながる重大な問題である。
したがって、グレートーンマスク使用時のハンドリング中に起こり得るパターンの静電破壊の発生を抑制することは極めて重要な課題である。

本発明は、上記従来の事情に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、第１に、マスク使用時のハンドリング中に起こり得るパターンの静電破壊の発生を抑制できるグレートーンマスクなどのフォトマスクを提供することであり、第２に、このようなフォトマスクを用いて、被転写体上に、パターン欠陥のない、高精度の転写パターンを形成できるパターン転写方法を提供することである。

上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。
（構成１）被転写体上に所望の転写パターンを形成するためのマスクパターンを透明基板上に有するフォトマスクにおいて、電気的に孤立するマスクパターン間を互いに連結する、所定線幅の導電性パターンであって、露光光に対する透過率が所定値以下の透光膜又は半透光膜からなる導電性パターンを有することを特徴とするフォトマスク。
（構成２）透明基板上に遮光部と、透光部と、マスク使用時に用いられる露光光の透過量を所定量低減する半透光部とからなるマスクパターンを有し、マスクを用いて被転写体に露光光を照射する際、被転写体に対する露光光の照射量を部位によって選択的に低減し、被転写体上のフォトレジストに、残膜値の異なる部分を含む所望の転写パターンを形成するための多階調フォトマスクにおいて、前記遮光部は、少なくとも遮光膜により形成され、前記半透光部は、少なくとも露光光の一部を透過する半透光膜により形成され、電気的に孤立するマスクパターン間を互いに連結する、所定線幅の導電性パターンを有することを特徴とするフォトマスク。

（構成３）前記導電性パターンは、該半透光部を形成する半透光膜と同一の材料からなることを特徴とする構成２記載のフォトマスク。
（構成４）前記導電性パターンは、露光光を前記フォトマスクに照射し、マスクパターンを被転写体上に転写し、被転写体上のレジストを現像し、レジストパターンを形成したときに、該レジストパターン中に出現しないような線幅を有する透光性、又は半透光性であることを特徴とする構成１乃至３のいずれか一に記載のフォトマスク。

（構成５）前記導電性パターンの部分は、露光光透過率が、２０％以上６０％以下の半透光膜により形成されたことを特徴とする構成１乃至４のいずれか一に記載のフォトマスク。
（構成６）マスクパターン間を連結する前記導電性パターンを複数とすることを特徴とする構成１乃至５のいずれか一に記載のフォトマスク。

（構成７）透明基板上に順に半透光膜と遮光膜を形成したマスクブランクを用いて、フォトリソグラフィー法により前記半透光膜と遮光膜にそれぞれ所望のパターニングを行い、遮光部と、透光部と、マスク使用時に用いられる露光光の透過量を所定量低減する半透光部とからなるマスクパターンを形成する工程を有するフォトマスクの製造方法において、前記半透光膜のパターニングの際に、電気的に孤立する半透光膜パターンを互いに連結する、所定線幅の導電性パターンを形成することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
（構成８）構成１乃至６のいずれかに記載のフォトマスク又は構成７に記載の製造方法によるフォトマスクを用いて、被転写体に露光光を照射し、被転写体上に所望の転写パターンを形成することを特徴とするパターン転写方法。

本発明によるフォトマスクは、被転写体上に所望の転写パターンを形成するためのマスクパターンを透明基板上に有するフォトマスクであって、少なくとも一部のマスクパターン間を所定線幅をもつ導電性パターンで連結してなるものである。
上記フォトマスクは、たとえば、透明基板上に遮光部と、透光部と、マスク使用時に用いられる露光光の透過量を所定量低減する半透光部とからなるマスクパターンを有し、マスクを用いて被転写体に露光光を照射する際、被転写体に対する露光光の照射量を部位によって選択的に低減し、被転写体上のフォトレジストに、残膜値の異なる部分を含む所望の転写パターンを形成するための多諧調（グレートーン）マスクである。また、上記フォトマスクは、たとえば、透明基板上に、遮光部と透光部とからなるマスクパターンを有するバイナリマスクである。

かかるフォトマスクにおいては、基板面内の各マスクパターンにおいて電荷が溜まり易い例えば遮光部が、導電性パターンを介して電気的に等電位となっている。そのため、パターン間の電位差が発生しにくく、マスク使用時のハンドリング中に起こり得るパターンの静電破壊の発生を効果的に抑制することが可能である。

また、マスク作製工程においても、透明基板上の全面に半透光膜と遮光膜を形成したフォトマスクブランクを用いて、それぞれの膜にパターニングを行い、フォトマスクを形成し、該半透光膜のパターニングの際に、本発明の導電性パターンを形成することにより、上述のマスク使用時のハンドリング中に起こり得るパターンの静電破壊の抑制に加えて、マスク作製段階で起こり得るパターンの静電破壊についても効果的に抑制することが可能である。

また、上記導電性パターンは、透明膜、または露光光に対する半透過性を有する半透光膜により形成されることにより、例えば線幅をある程度大きくしても被転写体へ転写されにくいため、より低抵抗化が可能となり、静電破壊を確実に抑制することが可能である。更に、導電性パターンが切断される危険性を低くできる。
また、たとえばグレートーンマスクの場合、半透光部を導電性を有する半透光膜により形成することにより、半透光膜をパターニングする工程を利用して、上記半透光膜により形成される導電性パターンを同一工程で作製することが出来る。

また、このような本発明のフォトマスクを用いて被転写体へのパターン転写を行うことにより、被転写体上にパターン欠陥のない、高精度の転写パターンを形成することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づき説明する。
図１は、本発明の一実施の形態であるグレートーンマスクを用いたパターン転写方法を説明するための断面図である。図１に示すグレートーンマスク２０は、被転写体３０上に、膜厚が段階的に異なるレジストパターン３３を形成するためものである。なお、図１中において符号３２Ａ、３２Ｂは、被転写体３０において基板３１上に積層された膜を示す。

図１に示すグレートーンマスク２０は、透明基板２４上に、当該グレートーンマスク２０の使用時に露光光を遮光（透過率が略０％）させる遮光部２１と、透明基板２４の表面が露出した露光光を透過させる透光部２２と、透光部の露光光透過率を１００％としたとき透過率を１０〜８０％程度に低減させる半透光部２３からなるマスクパターンを有する。露光光透過率は、２０〜６０％であれば被転写体上のレジストパターン形成の条件に自由度が生じてより好ましい。図１に示す半透光部２３は、透明基板２４上に形成された光半透過性の半透光膜２６で構成され、遮光部２１は、上記半透光膜２６と遮光膜２５がこの順に形成されて構成されている。

上述のようなグレートーンマスク２０を使用したときに、遮光部２１では露光光が実質的に透過せず、半透光部２３では露光光が低減されるため、被転写体３０上に塗布したレジスト膜（ポジ型フォトレジスト膜）は、転写後、現像を経たとき遮光部２１に対応する部分で膜厚が厚くなり、半透光部２３に対応する部分で膜厚が薄くなり、透光部２２に対応する部分では膜がない（残膜が実質的に生じない）、膜厚が段階的に異なる（つまり段差のある）レジストパターン３３を形成することができる。

そして、図１に示すレジストパターン３３の膜のない部分で、被転写体３０における例えば膜３２Ａ及び３２Ｂに第１エッチングを実施し、レジストパターン３３の膜厚の薄い部分をアッシング等によって除去しこの部分で、被転写体３０における例えば膜３２Ｂに第２エッチングを実施する。このようにして、１枚のグレートーンマスク２０を用いて被転写体３０上に膜厚の段階的に異なるレジストパターン３３を形成することにより、従来のフォトマスク２枚分の工程が実施されることになり、マスク枚数が削減される。

図２は、本発明の一実施の形態であるグレートーンマスクの平面図である。１０ａ、１０ｂ、１０ｃはそれぞれ、独立の表示装置を製造するためのマスクパターンであり、ここでは、一枚の透明基板２４上に３面を有する、３面どりのフォトマスクを模式的に示したものである。
１０ａ〜１０ｃのそれぞれのマスクパターンには、例えばＴＦＴ製造用のパターンが多数含まれ、それらの各々が、遮光部、透光部、半透光部を有している。例えば、当該グレートーンマスクの使用時に露光光を遮光（透過率が略０％）させる遮光部、透光部の露光光透過率を１００％としたとき透過率を１０〜８０％、より好ましくは２０〜６０％程度に低減させる半透光部が、透明基板２４上に形成されている。そして、各マスクパターン間は、ここでは例えば２本の細線状の導電性パターン１１ａと１２ａ、１１ｂと１２ｂで連結されている。

かかるグレートーンマスクにおいては、基板面内の各マスクパターンにおいて例えば電荷の溜まり易い遮光部が、上記導電性パターンを介して電気的に等電位となっている。そのため、各マスクパターン間の電位差が発生しにくくなるため、たとえばマスク使用時のハンドリング中に起こり得るパターンの静電破壊の発生を効果的に抑制することが可能である。
例えば、液晶基板の大型化により、個々の液晶パネル製造用のマスクパターンが大型化している。このような大型で、かつ電気的に孤立したパターンは、非常に大きな電荷を溜めやすく、これらが比較的近接した位置にあるとき、放電による静電破壊が生じやすい。
更に、マスクパターン中には、マスクを使用して被転写体上にパターンを形成し、最終的に得られる電子デバイスのパターンにおいて、静電破壊を生じやすい位置に、予め、パターンの破壊を防止する目的のパターン（以下、ＥＳＤパターンと称する）を形成することがある。この主なものは、電気的に孤立したパターン同士を、比較的近接位置に配置し、むしろ放電を促し、大きな電荷の蓄積を防止する形状とする。このようなパターンは、フォトマスクにおいても、放電しやすく、フォトマスクにおいてはこのパターンが静電破壊をもたらすことがある。従って、ＥＳＤパターンを転写するマスクパターンにおいては、本発明の導電性パターンを適用することが好ましい。
また、電気的に孤立したパターン同士に、角部があり、これらが、該パターン同士の最も近接位置にあるときに、静電破壊が生じやすい。従って、これらのパターン同士を、本発明の導電性パターンによって連結しておくのが有利である。

上記導電性パターン１１ａと１２ａ、１１ｂと１２ｂは、例えば導電性の高い材料の細線パターンで形成することができるが、被転写体上に転写されないように、すなわち、被転写体上のレジストパターンとして、現像後に実質的に出現しないような、パターン線幅とすることが好ましい。本発明の導電性パターンが、遮光膜からなる場合には、露光条件下で解像限界以下（例えば１μm以下）の線幅とすることが好ましい。本発明の導電性パターンが、露光光に対して、半透光性、乃至透光性である場合は、被転写体に転写されにくく、必ずしも露光条件下で解像限界以下（例えば１μｍ以下程度）の線幅とする必要はない。好ましくは、1μm〜５μm程度である。更に、透光性膜であれば、より線幅が大きくても良いことは明らかである。このように本発明によれば、細線パターンであってもその幅を広くでき、より低抵抗化が可能となり、静電破壊を確実に抑制することが可能である。更に、半透光膜によって、本発明の導電性パターンを形成することには、後述するように、製造上の利点がある。

ところで、各マスクパターン間を連結する上記導電性パターンは例えば１箇所（１本）でもよいが、図２に示すように、導電性パターンを複数とすることにより、細線状の導電性パターンを、マスクパターンと同様、フォトリソグラフィー法を用いたパターニングにより作製する際、仮にいずれかの箇所で断線した場合に、複数のうち他のいずれかの導電性パターンが有効であり、本発明の効果を奏することが可能である。

図３の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、いずれも本発明をグレートーンマスクに適用した場合の実施の形態を示す断面図である。
図３（Ａ）に示す実施の形態１は、各マスクパターン間を連結する上記導電性パターンを半透光膜により形成している。かかるグレートーンマスクは、透明基板２４上に、当該グレートーンマスクの使用時に露光光を遮光（透過率が略０％）させる遮光部２１と、透明基板２４の表面が露出した露光光を透過させる透光部２２と、透光部の露光光透過率を１００％としたとき透過率を１０〜８０％に低減させる半透光部２３からなるマスクパターンが形成されている。半透光部２３は、透明基板２４上に形成された光半透過性の導電性を有する半透光膜２６で構成され、遮光部２１は、上記半透光膜２６と遮光膜２５がこの順に形成されて構成されている。そして、図３（Ａ）中に示す導電性パターン１１（図２に示す細線状の導電性パターン１１ａ，１１ｂに対応）は、前記半透光部２３を構成する半透光膜２６で構成されている。本実施の形態では、上記導電性パターン１１を半透光部２３と同じ導電性を有する半透光膜２６により形成することにより、半透光部を作製する工程を利用して、上記半透光膜により形成される導電性パターン１１を共に作製することが可能である。該細線状の導電性パターンの線幅は、該パターンが被転写体に転写されない程度のものとする。

図４は、本発明の上記実施の形態１によるグレートーンマスクの製造工程を示す断面図である。
本実施の形態に使用するマスクブランクは、透明基板２４上に例えば導電性を有するモリブデンシリサイドを含む半透光膜２６と、例えばクロムを主成分とする遮光膜２５がこの順に形成され、その上にレジストを塗布してレジスト膜２７が形成されている（図４（ａ）参照）。

遮光膜２５の材質としては、上記Ｃｒを主成分とする材料の他、Ｓｉ、Ｗ、Ａｌなどが挙げられる。本実施の形態においては、遮光部の透過率は、上記遮光膜２５と半透光膜２６の膜材質と膜厚との選定によって設定される。
また、半透光膜２６は、透明基板２４の露光光の透過量に対し５０〜２０％程度の透過量を有するものである。上記半透光膜２６としては、本実施の形態の場合においては、導電性を有するＭｏ化合物、Ｃｒ、Ｗ、Ａｌ等が挙げられる。このうち、Ｍｏ化合物としては、MoSixのほか、MoSiの窒化物、酸化物、酸化窒化物、炭化物などが含まれる。これらの化合物の組成を決定するに際しては、金属含有量を調整することにより、静電破壊を防止しえる導電性をもつものとする。また、形成されるマスク上の半透光部の透過率は、上記半透光膜２６の膜材質と膜厚との選定によって設定される。
本実施の形態ではスパッタ成膜によるモリブデンシリサイドを含む半透光膜（露光光透過率５０％）、及び、クロムを主成分とする遮光膜をそれぞれ採用した。

かかる図４（ａ）に示すマスクブランクを用いて、遮光部２１と透光部２２と半透光部２３からなるマスクパターン、及び各マスクパターン間を連結する細線状の導電性パターン１１を作製する。
まず、上記マスクブランクのレジスト膜２７に対し、所定のデバイスパターン（遮光部及び半透光部並びに導電性パターン１１に対応する領域にレジストパターンを形成するようなパターン）を描画する。描画には、通常電子線又は光（短波長光）が用いられることが多いが、本実施の形態ではレーザー光を用いる。従って、上記レジストとしてはポジ型フォトレジストを使用する。そして、描画後に現像を行うことにより、遮光部及び半透光部並びに導電性パターンの領域に対応するレジストパターン２７を形成する（図４（ｂ）参照）。

次に、上記レジストパターン２７をエッチングマスクとして遮光膜２５をエッチングして遮光膜パターンを形成し、続いて該遮光膜パターンをエッチングマスクとして下層の半透光膜２６をエッチングし、透光部の領域の透明基板２４を露出させて透光部を形成する。エッチング手段としては、ドライエッチングもしくはウェットエッチングのどちらでも可能であるが、本実施の形態ではウェットエッチングを利用した。残存するレジストパターンは除去する（図４（ｃ）参照）。

次に、基板全面に前記と同じレジスト膜を形成し、２度目の描画を行う。２度目の描画では、遮光部及び透光部上にレジストパターンが形成されるように所定のパターンを描画する。描画後、現像を行うことにより、遮光部及び透光部に対応する領域上にレジストパターン２８を形成する（図４（ｄ）参照）。

次いで、上記レジストパターン２８をエッチングマスクとして露出した半透光部及び導電性パターン領域上の遮光膜２５をエッチングして半透光部２３及び導電性パターン１１を形成する（図４（ｅ）参照）。この場合のエッチング手段として、本実施の形態ではウェットエッチングを利用した。そして、残存するレジストパターンを除去して、透明基板２４上に、半透光膜２６と遮光膜２５の順の積層膜によりなる遮光部２１、透明基板２４が露出する透光部２２、及び半透光膜２６によりなる半透光部２３、並びに同じく半透光膜２６によりなる導電性パターン１１を有するグレートーンマスクが出来上がる（図４（ｆ）参照）。

本実施の形態による上記グレートーンマスクは、各マスクパターンの上記遮光部が、半透光膜２６により形成された細線状の導電性パターン１１を介して電気的に等電位となっているため、マスク使用時のハンドリング中に各マスクパターン間の電位差が発生しにくく、従来のマスク使用時のハンドリング中に起こり得たパターンの静電破壊の発生を効果的に抑制することが可能である。従って、このような本実施の形態のグレートーンマスクを用いて図１のように被転写体３０へのパターン転写を行うことにより、被転写体上にはパターン欠陥のない、高精度の転写パターン（レジストパターン３３）を形成することができる。

また、本実施の形態によれば、マスク作製に使用するマスクブランクは、透明基板２４上に上記導電性の半透光膜２６を有することにより、マスク作製工程中においても起こり得るパターンの静電破壊の発生を効果的に抑制することが可能である。
なお、遮光部２１、透光部２２、半透光部２３、及び導電性パターン１１のパターン形状はあくまでも代表的な一例であって、本発明をこれに限定する趣旨ではないことは勿論である。

また、図３（Ｂ）に示す実施の形態２は、各マスクパターン間を連結する上記導電性パターンを透明導電膜２９により形成している。すなわち、かかるグレートーンマスクは、透明基板２４上に、遮光部２１と、透光部２２と、半透光部２３からなるマスクパターンが形成されており、図３（Ｂ）中に示す導電性パターン１１（図２に示す細線状の導電性パターン１１ａ，１１ｂに対応）は、前記透明基板２４と半透光膜２６との間に形成された透明導電膜２９をパターニングすることにより形成されている。

上記透明導電膜２９は、本発明による効果を奏するような導電性を有し、露光光透過率の高いものであれば特に材質は制約されない。
このような観点から、上記透明導電膜２９は、例えば、アンチモン（Ｓｂ）、スズ（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）から選ばれる少なくとも１つの元素を含む化合物で形成されることが好ましい。このような化合物は、本発明に好適な導電性を有し、また適当な膜厚を選定することにより、80％以上の高い露光光透過率が得られ、さらにマスク作製時のエッチング、洗浄等に対する良好な耐性を有する。具体的には、酸化アンチモンすず等が好ましく挙げられる。

本実施の形態による上記グレートーンマスクは、各マスクパターンが、上記透明導電膜２９により形成された細線状の導電性パターン１１を介して電気的に等電位となっているため、マスク使用時のハンドリング中に各マスクパターン間の電位差が発生しにくく、従来のマスク使用時のハンドリング中に起こり得たパターンの静電破壊の発生を効果的に抑制することが可能である。

また、図３（Ｃ）に示す実施の形態３は、各マスクパターン間を連結する上記導電性パターンをＣｒ等の遮光膜により形成している。すなわち、かかるグレートーンマスクは、透明基板２４上に、遮光部２１と、透光部２２と、半透光部２３からなるマスクパターンが形成されており、半透光部２３は、透明基板２４上に形成された半透光膜２６で構成され、遮光部２１は、遮光膜２５と上記半透光膜２６がこの順に形成されて構成されている。そして、図３（Ｃ）中に示す導電性パターン１１（図２に示す細線状の導電性パターン１１ａ，１１ｂに対応）は、前記遮光部２１を構成する遮光膜２５で構成されている。

本実施の形態による上記グレートーンマスクは、各マスクパターンが、上記遮光膜２５により形成された細線状の導電性パターン１１を介して電気的に等電位となっているため、マスク使用時のハンドリング中に各マスクパターン間の電位差が発生しにくく、従来のマスク使用時のハンドリング中に起こり得たパターンの静電破壊の発生を効果的に抑制することが可能である。
また、本実施の形態では、上記導電性パターン１１を遮光部２１と同じＣｒ等の導電性を有する遮光膜２５により構成することにより、例えば最初に透明基板２４上に遮光膜２５を形成したマスクブランクを用いて遮光部を作製する工程を利用して、上記遮光膜により形成される導電性パターン１１を作製することが可能である。
更にこのとき、半透光膜２３の素材は、導電性であることが好ましい。導電性パターン１１によって、互いに孤立した各パターンは連結され、等電位となるが、積層されたパターン全体（上下方向）が等電位になることがより好ましいからである。
なお、図３（Ｃ）においては、遮光膜上に半透光膜を積層して遮光部を形成しているが、積層は逆でも良い。

また、図５は本発明をバイナリマスクに適用した場合の実施の形態を示す断面図である。図５に示す実施の形態４にかかるバイナリマスクは、透明基板２４上に、遮光部２１と透光部２２からなるマスクパターンが形成されており、遮光部２１は、例えばＣｒ等を主成分とする遮光膜２５で構成されている。そして、図５中に示す導電性パターン１１は、前記透明基板２４と遮光膜２５との間に形成された透明導電膜２９をパターニングすることにより形成されている。ここで、導電性としては、たとえば抵抗値が３メガΩ未満のものをいう。
上記透明導電膜２９は、前述の実施の形態２の場合（図３（Ｂ）参照）と同様、本発明による効果を奏するような導電性を有し、露光光透過率の高いものであれば特に材質は制約されない。具体的な材質としては、実施の形態２で挙げたものと同様である。透明導電膜２９は、導電性の半透光性の膜であっても良く、遮光膜より露光光透過率の高いものであれば良い。このようなバイナリマスクは、一般の多階調マスク（グレートーンマスク）と同様のプロセスにより、作製することができる。

このような本実施の形態によるバイナリマスクにおいても、各マスクパターンの遮光部２１が、上記透明導電膜２９により形成された細線状の導電性パターン１１を介して電気的に等電位となっているため、マスク使用時のハンドリング中に各マスクパターン間の電位差が発生しにくく、従来のマスク使用時のハンドリング中に起こり得たパターンの静電破壊の発生を効果的に抑制することが可能である。

本発明に係わるグレートーンマスクを用いるパターン転写方法を説明するための断面図である。 本発明の一実施の形態であるグレートーンマスクの平面図である。 本発明をグレートーンマスクに適用した、（Ａ）実施の形態１と（Ｂ）実施の形態２と（Ｃ）実施の形態３を示す断面図である。 本発明の実施の形態１によるグレートーンマスクの製造工程を示す断面図である。 本発明をバイナリマスクに適用した、実施の形態４を示す断面図である。 従来のグレートーンマスクにおける課題を説明するためのマスクの断面図である。

符号の説明

１０ａ，１０ｂ，１０ｃ マスクパターン
１１ 導電性パターン
１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂ 細線状の導電性パターン
２０ グレートーンマスク
２１ 遮光部
２２ 透光部
２３ 半透光部
２４ 透明基板
２５ 遮光膜
２６ 半透光膜
２７，２８ レジストパターン
２９ 透明導電膜
３０ 被転写体
３３ 被転写体上のレジストパターン

Claims (8)

1. 被転写体上に所望の転写パターンを形成するためのマスクパターンを透明基板上に有するフォトマスクにおいて、電気的に孤立するマスクパターン間を互いに連結する、所定線幅の導電性パターンであって、露光光に対する透過率が所定値以下の透光膜又は半透光膜からなる導電性パターンを有することを特徴とするフォトマスク。
2. 透明基板上に遮光部と、透光部と、マスク使用時に用いられる露光光の透過量を所定量低減する半透光部とからなるマスクパターンを有し、マスクを用いて被転写体に露光光を照射する際、被転写体に対する露光光の照射量を部位によって選択的に低減し、被転写体上のフォトレジストに、残膜値の異なる部分を含む所望の転写パターンを形成するための多階調フォトマスクにおいて、
   前記遮光部は、少なくとも遮光膜により形成され、
   前記半透光部は、少なくとも露光光の一部を透過する半透光膜により形成され、
   電気的に孤立するマスクパターン間を互いに連結する、所定線幅の導電性パターンを有することを特徴とするフォトマスク。
3. 前記導電性パターンは、該半透光部を形成する半透光膜と同一の材料からなることを特徴とする請求項２記載のフォトマスク。
4. 前記導電性パターンは、露光光を前記フォトマスクに照射し、マスクパターンを被転写体上に転写し、被転写体上のレジストを現像し、レジストパターンを形成したときに、該レジストパターン中に出現しないような線幅を有する透光性、又は半透光性であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載のフォトマスク。
5. 前記導電性パターンの部分は、露光光透過率が、２０％以上６０％以下の半透光膜により形成されたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載のフォトマスク。
6. マスクパターン間を連結する前記導電性パターンを複数とすることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一に記載のフォトマスク。
7. 透明基板上に順に半透光膜と遮光膜を形成したマスクブランクを用いて、フォトリソグラフィー法により前記半透光膜と遮光膜にそれぞれ所望のパターニングを行い、遮光部と、透光部と、マスク使用時に用いられる露光光の透過量を所定量低減する半透光部とからなるマスクパターンを形成する工程を有するフォトマスクの製造方法において、
   前記半透光膜のパターニングの際に、電気的に孤立する半透光膜パターンを互いに連結する、所定線幅の導電性パターンを形成することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
8. 請求項１乃至６のいずれかに記載のフォトマスク又は請求項７に記載の製造方法によるフォトマスクを用いて、被転写体に露光光を照射し、被転写体上に所望の転写パターンを形成することを特徴とするパターン転写方法。
   

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