JP2010117627A - フォトマスクブランクスおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、透明基板と、上記透明基板上に形成された半透過膜と、上記半透過膜上に形成された遮光膜とを有するフォトマスクブランクスであって、上記半透過膜が、少なくとも当該フォトマスクブランクスを用いて形成されるフォトマスクにて、露光に用いられる有効露光領域には形成され、かつ、上記有効露光領域の外周に位置し、露光に用いられない領域である非有効露光領域内で、アライメントマークが形成されるアライメントマーク形成部を含むアライメント領域には形成されていないことを特徴とするフォトマスクブランクスを提供する。
【選択図】図1
Description
たとえば、TFT(Thin Film Transistor)製造工程では、製造方法にもよるが、3〜5枚のフォトマスクが用いられている。また、液晶表示素子に対向して配置されるカラーフィルタ側でもブラックマトリクス用、着色層形成用等の液晶表示素子に対応したフォトマスクが製造工程において必要となる。
したがって、このような階調型のフォトマスクを用いて、パターンを形成し、膜の透過率で露光量の制限をすることにより、1回の露光で露光量の異なるパターニングが可能となるため、高精細なパターンを比較的容易に形成することが可能となる。また、結果として、露光工程を削減することができ、使用するフォトマスクを削減することができる。
まず、透明基板上に半透過膜が形成され、半透過膜上に遮光膜が形成されたフォトマスクブランクスを準備する。
次に、上記フォトマスクブランクス上に上記遮光部に対応する領域の第1のレジストパターンを形成し、該レジストパターンをマスクとして、露出した遮光膜をエッチングすることにより遮光部パターンを形成し、上記半透光部および透光部に対応する領域の半透過膜を露出させる。
次に上記工程で残存したレジストパターンを除去した後、上記遮光部および半透光部に対応する領域に第2のレジストパターンを形成し、該レジストパターンをマスクとして、露出した半透過膜をエッチングすることにより、透光部を形成する。
また、半透過膜の反射率によらず、アライメントマークのコントラストを一定のものとすることができる。
まず、本発明のフォトマスクブランクスについて説明する。
上記半透過膜が、透明基板上の、少なくとも当該フォトマスクブランクスを用いて形成されるフォトマスクにて、露光に用いられる有効露光領域には形成され、かつ、上記有効露光領域の外周に位置し、露光に用いられない領域である非有効露光領域内で、アライメントマークが形成されるアライメントマーク形成部を含むアライメント領域には形成されていない態様を第1実施態様とし、上記半透過膜が、透明基板上全面に形成されている態様を第2実施態様とする。
また、上記フォトマスクブランクスにおいては、上記有効露光領域以外を非有効露光領域とする。
以下、それぞれの実施態様について説明する。
本実施態様のフォトマスクブランクスは、上記半透過膜が、透明基板上の、少なくとも当該フォトマスクブランクスを用いて形成されるフォトマスクにて、露光に用いられる有効露光領域には形成され、かつ、上記有効露光領域の外周に位置し、露光に用いられない領域である非有効露光領域内で、アライメントマークが形成されるアライメントマーク形成部を含むアライメント領域には形成されていないものである。
エッチングストッパー層を有することによって、遮光膜をエッチングする際に、半透過膜を保護することが可能となる。これによって、遮光膜および半透過膜に用いることができる材料の選択の幅を広げることができる。
本態様のフォトマスクブランクスは、透明基板と、上記透明基板上に形成された半透過膜と、上記半透過膜上に形成された遮光膜とを有するフォトマスクブランクスであって、上記半透過膜が、少なくとも当該フォトマスクブランクスを用いて形成されるフォトマスクにて、露光に用いられる有効露光領域には形成され、かつ、上記有効露光領域の外周に位置し、露光に用いられない領域である非有効露光領域内で、アライメントマークが形成されるアライメントマーク形成部を含むアライメント領域には形成されていないことを特徴とするものである。
図1は本態様のフォトマスクブランクスの一例を示す模式図である。図1(a)は図1(b)のA−A断面の概略断面図である。また、図1(b)は、本態様のフォトマスクブランクスのそれぞれの領域について示したものであり、説明のため遮光膜4は省略している。
図1(a)に示すように、本態様のフォトマスクブランクス1は、透明基板2と、透明基板2上に形成された半透過膜3と、半透過膜3上に形成された遮光膜4とを有するものである。ここで、図1(a)では、フォトマスクブランクスの外縁部がアライメント領域aである場合を示している。
本態様のフォトマスクブランクスにおいては、当該フォトマスクブランクスを用いて形成されるフォトマスクにて、露光に用いられる有効露光領域mと、露光に用いられない領域である非有効露光領域nとがある。また、非有効露光領域n内には、アライメントマークを形成するアライメントマーク形成部bを含むアライメント領域aがある。アライメント領域aは、半透過膜3が形成されていない領域である。図1(b)では、フォトマスクブランクスの外縁部がアライメント領域aである場合を示している。すなわち、非有効露光領域n内で半透過膜3が形成されておらず、アライメントマーク形成部bを含んだ透明基板2の外縁部をアライメント領域a(破線で区切られている領域)とする。
図2は、本態様のフォトマスクブランクスにおける半透過膜の形成領域を示す模式図である。
本態様のフォトマスクブランクスは、上述したように、上記半透過膜が、少なくとも有効露光領域には形成され、アライメント領域には形成されていないものであれば、特に限定されるものではない。
本態様のフォトマスクブランクスにおいてアライメント領域とは、半透過膜が形成されていない領域で、かつ、アライメントマーク形成部を含む領域である。
例えば図2(a)に示すように、アライメント領域aが、非有効露光領域n全域であってもよい。この場合、半透過膜3の形成領域は、有効露光領域mのみとなる。
また、例えば、図2(b)に示すように、アライメント領域aが、アライメントマーク形成部bを含むフォトマスクブランクスの外縁部であってもよい。この場合、半透過膜3の形成領域は、上記フォトマスクブランクスの外縁部を除く非有効露光領域n、および有効露光領域mとなる。
また例えば、図2(c)に示すように、アライメント領域aが、アライメントマーク形成部bのみであってもよい。この場合、半透過膜3の形成領域は、有効露光領域mと、アライメントマーク形成部bのみからなるアライメント領域aを除く非有効露光領域nとなる。
また、例えば、図2(d)に示すように、アライメント領域aがアライメント形成部bと外縁部の一部であってもよい。この場合、半透過膜3の形成領域は、有効露光領域mと、アライメント形成部bと外縁部の一部であるアライメント領域aを除く非有効露光領域nとなる。
一般に、遮光膜は描画機からの照射光に対して反射率が高く、透明基板は描画機からの照射光に対して反射率が低いため、アライメントマークのアライメントマーク遮光部と透光部との反射率の差は大きくなり、そのコントラストは大きなものとなる。したがって、描画機で反射光によってアライメントマークを精度よく検出することが可能となる。また、アライメントマークがアライメントマーク遮光部と透光部とからなるものであるため、従来のように、半透過膜の反射率を位置合わせの際に考慮しなくてよくなるという利点もある。
本態様に用いられる半透過膜の材料としては、フォトマスクとして用いられた際に、所望する透過率特性を得ることができる材料であれば、特に限定されるものではないが、後述する遮光膜をエッチングするエッチング液に対して不溶性または難溶性を示すものであることが好ましい。これにより、遮光膜をパターニングする際に、半透過膜が改質、損傷することを抑制できるからである。
上述した材料は、後述する遮光膜に用いられるクロム系膜をエッチングするエッチング液に対して不溶性または難溶性を示すものである。
また、本態様の半透過膜の形成方法としては、透明基板上の上記アライメント領域を予めステンレス板等を加工して製作した金属マスク等で覆い、半透過膜を成膜した後、金属マスクを除去する方法であってもよいし、透明基板上全面に半透過膜を形成した後、上記アライメント領域の半透過膜を除去する方法であってもよい。通常は、金属マスク等を用いる方法により形成される。
上記図2を用いて説明したように、本態様のフォトマスクブランクスにおいて、アライメント領域とは、半透過膜が形成されていない領域で、かつ、上記アライメントマーク形成部を含む領域である。
本態様においては、特に、図2(b)に示すように、上記アライメント領域が上記フォトマスクブランクスの外縁部であることが好ましい。通常、アライメントマークは上記フォトマスクブランクスの外縁部に形成されるものだからである。また、アライメントマークを上記フォトマスクブランクスの外縁部の任意の位置に形成することが可能となるからである。
また、アライメントマークは、右辺および左辺に形成してもよいし、サイズの大きなフォトマスクブランクスに関しては、上辺および下辺と左辺および右辺とにいれてもよい。
本態様に用いられる遮光膜は、後述する透明基板および上記半透過膜を覆うように形成されるものである。
なお、低反射機能を有する場合であっても、後述する透明基板の露出部分の反射率との間でコントラストを得ることができるのであれば、本発明の目的を達成することができる。
遮光膜に低反射機能を付加するには、例えば遮光膜表面に露光光の反射を防止する酸化クロム等のクロム化合物を含有させればよい。この場合、遮光膜が、表面に向かって徐々に含有成分が変化する傾斜界面により形成されたものであってもよい。
本態様に用いられる透明基板は、一般にフォトマスクブランクスに用いられる透明基板を使用することができる。例えば、ホウ珪酸ガラス、アルミノホウ珪酸ガラス等の光学研磨された低膨張ガラス、石英ガラス、合成石英ガラス、パイレックス(登録商標)ガラス、ソーダライムガラス、ホワイトサファイアなどの可撓性のない透明なリジット材、あるいは、透明樹脂フィルム、光学用樹脂フィルムなどの可撓性を有する透明なフレキシブル材を用いることができる。中でも、石英ガラスは、熱膨脹率の小さい素材であり、寸法安定性および高温加熱処理における特性に優れている。
本態様のフォトマスクブランクスとしては、上述した半透過膜、遮光膜、および透明基板を有するものであれば、特に限定されるものではなく、他にも必要な部材を適宜加えることができる。
例えば、遮光膜上に形成され、フォトマスクを用いた露光時の照射光の反射を防止する反射防止層等が挙げられる。反射防止層については、一般的なフォトマスクブランクスに用いられるものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
本態様のフォトマスクブランクスは、例えば液晶表示用素子等の製造工程に用いられるフォトマスクを形成するために用いられる。
上記フォトマスクを形成する際、パターン描画の位置合わせを行う工程で、上記アライメントマークは、パターン描画に用いられる描画用レーザーを用いて反射光又は透過光により検出される。通常、読み取りに用いられるレーザーの波長としては、350nm〜500nmである。
本態様のフォトマスクブランクスは、透明基板と、上記透明基板上に形成された半透過膜と、上記半透過膜上に形成された遮光膜と、上記半透過膜および上記遮光膜の間に、上記遮光膜をエッチングするエッチング液に対して不溶性または難溶性を示すエッチングストッパー層を有するフォトマスクブランクスであって、上記半透過膜が、少なくとも当該フォトマスクブランクスを用いて形成されるフォトマスクにて、露光に用いられる有効露光領域には形成され、かつ、上記有効露光領域の外周に位置し、露光に用いられない領域である非有効露光領域内で、アライメントマークが形成されるアライメントマーク形成部を含むアライメント領域には形成されておらず、上記エッチングストッパー層は上記半透過膜上にのみ形成されていることを特徴とするものである。
図3(a)に示すように、本態様のフォトマスクブランクス1は、透明基板2と、透明基板2上に形成された半透過膜3と、半透過膜3上に形成されたエッチングストッパー層5と、エッチングストッパー層5上に形成された遮光膜4とを有するものである。ここで図3(a)では、フォトマスクブランクスの外縁部がアライメント領域aである場合を示している。
図3(b)に示した上記有効露光領域m、非有効露光領域n、およびアライメントマーク形成部bを含むアライメント領域aについては、「a.第1の態様」で説明したものと同様であるのでここでの説明は省略する。
以下、半透過膜およびエッチングストッパー層について説明する。
本態様に用いられる半透過膜の材料としては、フォトマスクとして用いられた際に、所望する透過率特性を得ることができる材料であれば、特に限定されるものではないが、上述した遮光膜をエッチングするエッチング液に対して易溶性であることが好ましい。半透過膜が遮光膜のエッチング液に対して易溶性であっても、エッチングストッパー層により保護されるからである。
本態様に用いられるエッチングストッパー層は上記半透過膜上にのみ形成されるものであり、上記遮光膜および上記半透過膜をエッチングするエッチング液に対して不溶性または難溶性を示すものである。
また、形成方法としてはエッチングストッパー層を、透明基板および遮光膜を覆うように形成した後、アライメント領域部分のエッチングストッパー層を除去する方法であってもよいし、アライメント領域を予め金属マスクで覆い、エッチングストッパー層を成膜した後に、金属マスクを除去する方法であってもよい。
本態様のフォトマスクブランクスは、透明基板と、上記透明基板上に形成された半透過膜と、上記半透過膜上に形成された遮光膜と、上記半透過膜および遮光膜の間に、上記遮光膜をエッチングするエッチング液に対して不溶性または難溶性を示すエッチングストッパー層を有するフォトマスクブランクスであって、上記半透過膜が、少なくとも当該フォトマスクブランクスを用いて形成されるフォトマスクにて、露光に用いられる有効露光領域には形成され、かつ、上記有効露光領域の外周に位置し、露光に用いられない領域である非有効露光領域内で、アライメントマークが形成されるアライメントマーク形成部を含むアライメント領域には形成されておらず、上記エッチングストッパー層は上記透明基板および上記半透過膜を覆うように形成されていることを特徴とするものである。
図4(a)に示すように、本態様のフォトマスクブランクス1は、透明基板2と、透明基板2上に形成された半透過膜3と、透明基板2および半透過膜3を覆うように形成されたエッチングストッパー層5と、エッチングストッパー層5上に形成された遮光膜4とを有するものである。ここで図4(a)では、フォトマスクブランクスの外縁部がアライメント領域aである場合を示している。
図4(b)に示した上記有効露光領域m、非有効露光領域n、およびアライメントマーク形成部bを含むアライメント領域aについては、「a.第1の態様」で説明したものと同様であるのでここでの説明は省略する。
次に本発明のフォトマスクブランクスの第2実施態様について説明する。
本実施態様のフォトマスクブランクスは、透明基板と、上記透明基板上に形成された半透過膜と、上記半透過膜上に形成された遮光膜と、上記半透過膜および上記遮光膜の間に形成され、上記遮光膜をエッチングするエッチング液に対して不溶性または難溶性を示すエッチングストッパー層とを有するフォトマスクブランクスであって、上記遮光膜および上記半透過膜は、同一のエッチング液に対して易溶性を示す材料から成り、上記半透過膜が、上記透明基板の全面に形成され、上記エッチングストッパー層が、少なくとも当該フォトマスクブランクスを用いて形成されるフォトマスクにて、露光に用いられる有効露光領域には形成され、かつ、上記有効露光領域の外周に位置し、露光に用いられない領域である非有効露光領域内で、アライメントマークが形成されるアライメントマーク形成部を含むアライメント領域には形成されていないことを特徴とするものである。
図5は本実施態様のフォトマスクブランクスの一例を示す模式図である。図5(a)は図5(b)のA−A断面の概略断面図である。また、図5(b)は、本実施態様のフォトマスクブランクスのそれぞれの領域について示したものであり、説明のため遮光膜4は省略している。
図5(a)に示すように、本実施態様のフォトマスクブランクス1は、透明基板2と、透明基板2上全面に形成された半透過膜3と、半透過膜3上に形成されたエッチングストッパー層5と、エッチングストッパー層5および透明基板2を覆うように形成された遮光膜4とを有するものである。ここで図5(a)では、フォトマスクブランクスの外縁部がアライメント領域aとなる場合を示している。
本態様のフォトマスクブランクスにおいては、当該フォトマスクブランクスを用いて形成されるフォトマスクにて、露光に用いられる有効露光領域mと、露光に用いられない領域である非有効露光領域nとがある。また、非有効露光領域n内には、アライメントマークを形成するアライメントマーク形成部bを含むアライメント領域aがある。本実施態様においては、アライメント領域aは、エッチングストッパー層5が形成されていない領域である。図5(b)では、フォトマスクブランクスの外縁部がアライメント領域aである場合を示している。すなわち、非有効露光領域n内でエッチングストッパー層5が形成されておらず、アライメントマーク形成部bを含んだ透明基板2の外縁部がアライメント領域a(破線で区切られている領域)である。
例えば、アライメント領域が、非有効露光領域全域であってもよいし、また例えば、アライメント領域が、フォトマスクブランクスの外縁部であってもよいし、また例えば、アライメント領域がアライメントマーク形成部のみであってもよい。
本実施態様においては、特に、上記アライメント領域がフォトマスクブランクスの外縁部であることが好ましい。通常、アライメントマークは、フォトマスクブランクスの外縁部に形成されるものだからである。また、フォトマスクブランクスの外縁部の任意の位置にアライメントマークを形成することが可能となるからである。
以下、本実施態様のフォトマスクブランクスにおけるそれぞれの構成について説明する。
本実施態様に用いられる半透過膜は、透明基板上全面に形成されるものである。
本実施態様に用いられるエッチングストッパー層の材料としては、上述した「1.第1実施態様」の項で説明したものと同様であるのでここでの記載は省略する。
次に、本発明のフォトマスクブランクスの製造方法について説明する。
本発明のフォトマスクブランクスの製造方法は、半透過膜形成工程にて、半透過膜を上記有効露光領域に形成し、上記アライメント領域に形成しない態様(以下、第3実施態様とする。)と、半透過膜形成工程にて、半透過膜を透明基板上全面に形成し、エッチングストッパー層形成工程にて、エッチングストッパー層を上記有効露光領域に形成し、上記アライメント領域に形成しない態様(以下、第4実施態様とする。)とが存在する。
以下、それぞれの実施態様について説明する。
本実施態様のフォトマスクブランクスの製造方法は、透明基板上に半透過膜を形成する半透過膜形成工程と、上記透明基板および上記半透過膜を覆うように遮光膜を形成する遮光膜形成工程とを有するフォトマスクブランクスの製造方法であって、上記半透過膜形成工程では、上記半透過膜を、少なくとも当該フォトマスクブランクスの製造方法によって製造されたフォトマスクブランクスを用いて形成されるフォトマスクにて、露光に用いられる有効露光領域には形成し、かつ、上記有効露光領域の外周に位置し、露光に用いられない領域である非有効露光領域内で、アライメントマークが形成されるアライメントマーク形成部を含むアライメント領域には形成しないことを特徴とする製造方法である。
図6は、本実施態様のフォトマスクブランクスの製造方法の一例を示す工程図である。図6に示すように、本実施態様のフォトマスクブランクスの製造方法は、半透過膜3がアライメント領域aには形成されないように、透明基板2上のアライメント領域aを金属マスク6で覆い(図6(a))、スパッタリング法等で透明基板2上に半透過膜3を成膜し(図6(b))、金属マスク6を除去することにより(図6(c))、半透過膜3を形成する半透過膜形成工程と、透明基板2および半透過膜3を覆うように遮光膜4を形成する(図6(d))遮光膜形成工程とを有する製造方法である。
ここで、有効露光領域、非有効露光領域、アライメントマーク形成部、およびアライメント領域については、図1で説明したものと同様とする。
本実施態様におけるアライメント領域については、「A.フォトマスクブランクス」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
本態様の半透過膜の形成方法としては、透明基板上のアライメント領域を予め金属マスク等で覆い、半透過膜を成膜した後、金属マスク等を除去する方法であってもよいし、透明基板上全面に半透過膜を形成した後、アライメント領域の半透過膜をエッチングにより除去する方法であってもよい。通常は、金属マスク等を用いる方法により形成される。
また、上記半透過膜の成膜方法としては、例えばスパッタリング法、イオンプレーティング法、真空蒸着法などの物理蒸着法(PVD)が用いられる。
また、本実施態様においては、上記半透過膜形成工程後で、上記遮光膜形成工程前に、図4(a)に示すように、上記透明基板および上記半透過膜を覆うように、上記遮光膜をエッチングするエッチング液に対して不溶性または難溶性を示すエッチングストッパー層を形成するエッチングストッパー層形成工程を有していてもよい。
これにより、半透過膜はエッチングストッパー層に保護されるので、半透過膜の材料に、遮光膜をエッチングするエッチング液に対して易溶性である材料を用いても、フォトマスク製造時に、半透過膜が改質、損傷することを防ぐことができる。したがって、半透過膜および遮光膜に用いることができる材料の選択の幅を広げることができる。
本実施態様のフォトマスクブランクスの製造方法は、透明基板上に半透過膜を形成する半透過膜形成工程と、上記透明基板および上記半透過膜を覆うように、遮光膜をエッチングするエッチング液に対して不溶性または難溶性を示すエッチングストッパー層を形成するエッチングストッパー層形成工程と、上記半透過膜および上記エッチングストッパー層を覆うように遮光膜を形成する遮光膜形成工程とを有するフォトマスクブランクスの製造方法であって、上記半透過膜形成工程で用いられる半透過膜の材料、および上記遮光膜形成工程で用いられる遮光膜の形成材料は同一なエッチング液に対して易溶性を示す材料であり、上記半透過膜形成工程では、上記半透過膜を透明基板上全面に形成し、上記エッチングストッパー層形成工程では、上記エッチングストッパー層を、少なくとも当該フォトマスクブランクスの製造方法によって製造されたフォトマスクブランクスを用いて形成されるフォトマスクにて、露光に用いられる有効露光領域には形成し、かつ、上記有効露光領域の外周に位置し、露光に用いられない領域である非有効露光領域内で、アライメントマークが形成されるアライメントマーク形成部を含むアライメント領域には形成しないことを特徴とする製造方法である。
ここで、有効露光領域、非有効露光領域、アライメントマーク形成部、およびアライメント領域については、図1で説明したものと同様とする。
したがって、この製造方法により製造されたフォトマスクブランクスを用いてフォトマスクを形成する場合、アライメントマークを形成するために、アライメント領域の遮光膜をエッチングすると、エッチングする部分の半透過膜もともにエッチングされて除去される。よって、したがって、このフォトマスクブランクスに形成されたアライメントマークは、遮光膜と透光部とからなるものとなり、描画機で反射光によって精度良く検出することが可能となる。
具体的には、「A.フォトマスクブランクス」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
アライメント領域については、「A.フォトマスクブランクス」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
具体的には、上述した「1.第3実施態様」の項で説明した半透過膜の形成方法と同様の方法とすることができるため、ここでの説明は省略する。
次に本発明のフォトマスクについて説明する。
本発明のフォトマスクは、上述した「A.フォトマスクブランクス」の項で記載したように、本発明のフォトマスクを作製する際に用いられるアライメントマークを有するものである。
一般的なフォトマスクには、上記のアライメントマーク以外にも、例えばフォトマスクを用いてワークにパターンを露光する際に、露光装置とフォトマスクとの位置合わせを行うためのアライメントマーク、また、例えばフォトマスクとワークとの位置合わせを行うためのアライメントマーク等が形成されているが、以下の説明には、これらのワークを露光する際に用いられるアライメントマークについては含まれないものとする。
以下、それぞれの態様について説明する。
本実施態様のフォトマスクは、透明基板と、上記透明基板上に形成された半透過膜と、上記半透過膜上に形成された遮光膜とを有し、露光に用いられる有効露光領域と、上記有効露光領域の外周に位置し、露光に用いられない領域である非有効露光領域とを有するフォトマスクであって、上記半透過膜が、上記有効露光領域には形成され、かつ、上記非有効露光領域内で、アライメントマークが形成されるアライメントマーク形成部を含むアライメント領域には形成されておらず、上記有効露光領域は、上記透明基板上に上記半透過膜のみが形成されている領域である半透光部と、上記透明基板上に上記半透過膜および上記遮光膜が形成されている領域である有効露光領域遮光部と、上記透明基板上に上記半透過膜および上記遮光膜のいずれも形成されていない領域である透光部とからなり、上記アライメントマークは、パターン状に形成された遮光膜を有するアライメントマーク遮光部と上記透光部とからなるものであることを特徴とするものである。
図8に示すように、本実施態様のフォトマスク21は、透明基板2と、透明基板2上に形成された半透過膜3と、半透過膜3上に形成された遮光膜4とを有するものである。また、フォトマスク21は、露光に用いられる有効露光領域mと、有効露光領域には用いられない領域である非有効露光領域を有するものである。非有効露光領域内にはアライメントマークを形成するアライメントマーク形成部を含むアライメント領域aがある。それぞれの領域については、図1で説明したものと同様とすることができるのでここでの説明は省略する。
また、半透過膜3は、少なくとも有効露光領域mには形成され、アライメント領域aには形成されていないものである。
本実施態様のフォトマスク21における有効露光領域は、透明基板2上に半透過膜3のみが形成されている領域である半透光部23と、透明基板2上に半透過膜3および遮光膜4が形成されている領域である有効露光領域遮光部24と、透明基板2上に半透過膜3および遮光膜4のいずれも形成されていない領域である透光部22とからなり、アライメントマーク31は、パターン状に形成された遮光膜4を有するアライメントマーク遮光部25と透光部22とからなるものである。
ここで、説明していない符号については図8と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
ここで、説明していない符号については図8と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
本実施態様における有効露光領域は、半透光部、有効露光領域遮光部、および透光部からなるものである。以下、それぞれについて説明する。
本実施態様の半透光部は、透明基板上に半透過膜のみが形成されている領域である。
本実施態様に用いられる有効露光領域遮光部は、透明基板上に半透過膜および遮光膜が形成されている領域である。
上記有効露光領域遮光部としては、例えば図9および図10に示すように、半透過膜と遮光膜との間にエッチングストッパー層を有していてもよい。
本実施態様に用いられる透光部は、透明基板上に半透過膜および遮光膜のいずれも形成されていない領域である。
次に、本実施態様におけるアライメントマークは、パターン状に形成された遮光膜を有するアライメントマーク遮光部と上記透光部とからなるものである。
本実施態様のフォトマスクは、上述した透明基板、半透過膜、遮光膜、およびエッチングストッパー層を少なくとも有しているのであれば特に限定されず、必要な部材を適宜加えることが可能である。
まず、「A.フォトマスクブランクス」の項で記載したフォトマスクブランクスの有効露光領域上に、上記遮光部に対応する領域の第1のレジストパターンを形成し、該レジストパターンをマスクとして、露出した遮光膜をエッチングすることにより有効露光領域遮光部パターンを形成し、上記半透光部および透光部に対応する領域の半透過膜を露出させる。このとき、アライメントマーク形成部にアライメントマークのアライメント遮光部パターンも形成される。
上記フォトマスクブランクスが、有効露光領域上の半透過膜上、およびアライメントマーク形成部の透明基板上にエッチングストッパー層を有している場合は、上記遮光膜製版後に、エッチングストッパー層を除去する工程を行う。上記エッチングストッパー層の除去方法としては、例えば遮光膜および半透過膜に対しては不溶性を示すエッチング液を用いてエッチングを行う等の方法が挙げられる。
次に上記工程で残存したレジストパターンを除去した後、上記フォトマスクブランクスのアライメントマークを用いてパターン描画の位置合わせを行い、上記遮光部および半透光部に対応する領域に第2のレジストパターンを形成し、該レジストパターンをマスクとして、露出した半透過膜をエッチングすることにより、透光部を形成する。
上記透光部を形成した後、レジストを除去してフォトマスクとする。
上述した製造方法により、本実施態様のフォトマスクを製造することができる。
本実施態様のフォトマスクは、透明基板と、上記透明基板上に形成された半透過膜と、上記半透過膜上に形成された遮光膜と、上記半透過膜および上記遮光膜の間に形成され、上記遮光膜をエッチングするエッチング液に対して不溶性または難溶性を示すエッチングストッパー層とを有し、露光に用いられる有効露光領域と、上記有効露光領域の外周に位置し、露光に用いられない領域である非有効露光領域とを有するフォトマスクであって、上記遮光膜および上記半透過膜は、同一のエッチング液に対して易溶性を示す材料から成り、上記エッチングストッパー層が、上記有効露光領域には形成され、かつ、上記非有効露光領域内で、アライメントマークが形成されるアライメントマーク形成部を含むアライメント領域には形成されておらず、上記有効露光領域は、上記透明基板上に上記半透過膜のみが形成されている領域である半透光部と、上記透明基板上に上記半透過膜、上記エッチングストッパー層、および上記遮光膜が形成されている領域である有効露光領域遮光部と、上記透明基板上に上記半透過膜、上記エッチングストッパー層、および上記遮光膜のいずれも形成されていない領域である透光部とからなり、上記アライメントマークは、パターン状に形成された半透過膜および遮光膜の積層体からなるアライメントマーク遮光部と上記透光部とからなるものであることを特徴とするものである。
また、本実施態様においては、半透過膜3および遮光膜4が、同一のエッチング液に対して易溶性を示す材料からなる。エッチングストッパー層5は、少なくとも有効露光領域mには形成され、アライメント領域aには形成されていないものである。
本実施態様のフォトマスク21における有効露光領域mは、透明基板2上に半透過膜3のみが形成されている領域である半透光部23と、透明基板2上に半透過膜3、エッチングストッパー層5、および遮光膜4が形成されている領域である有効露光領域遮光部24と、透明基板2上に半透過膜3、エッチングストッパー層5、および遮光膜4のいずれも形成されていない領域である透光部22とからなるものである。また、フォトマスク21のアライメント領域aに形成されるアライメントマーク31は、パターン状に形成された半透過膜3および遮光膜4の積層体からなるアライメントマーク遮光部25と透光部22とからなるものである。
本実施態様における有効露光領域は、半透光部、有効露光領域遮光部、および透光部からなるものである。以下、それぞれについて説明する。
本実施態様の半透光部は、透明基板上に半透過膜のみが形成されている領域である。
本実施態様に用いられる有効露光領域遮光部は、透明基板上に半透過膜、エッチングストッパー層および遮光膜が形成されている領域である。
本実施態様に用いられる透光部は、透明基板上に半透過膜および遮光膜のいずれも形成されていない領域である。
次に、本実施態様におけるアライメントマークは、パターン状に形成された半透過膜および遮光膜の積層体からなるアライメントマーク遮光部と上記透光部とからなるものである。
本実施態様におけるその他の部材、用途、フォトマスクの製造方法については「1.第5実施態様」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
光学研磨された390mm×610mmの合成石英基板(透明基板)上に、クロム(Cr)からなる遮光膜を、この順で、下記の条件でスパッタリング法にて成膜した。なお、遮光膜の膜厚は100nmであり、透過率が0.1%以下となるように設計し、成膜した。
・ガス流量比 Ar:N2=9:1
・パワー:1.3kW
・ガス圧:3.5mTorr
・ガス流量比 Ar:N2=4:1
・パワー:1.3kW
・ガス圧:3.5mTorr
反射率は、透明基板が3.6%、遮光膜69.7%、半透過膜30.7%であった。
遮光膜の反射率/透明基板の反射率を実施例1とし、遮光膜の反射率/半透過膜の反射率を比較例1としてそれぞれのコントラストを算出した。結果を表1に示す。
製造例1と同様にして遮光部を形成した。次いで、市販のフォトレジスト(東京応化工業社製 ip−3500)を厚み600nmで塗布し、120℃に加熱されたホットプレートで15分ベークしてレジスト層を形成した。
半透過膜についても製造例1と同様にして形成した後、上述の方法でレジスト層を形成した。透明基板についても同様にレジスト層を形成した。
レジスト付遮光膜の反射率/レジスト付透明基板の反射率を実施例2とし、レジスト付遮光膜の反射率/レジスト付半透過膜の反射率を比較例2としてそれぞれのコントラストを算出した。結果を表1に示す。
表1に示すように本発明のアライメントマークの読み取りのコントラストのほうが従来方式のアライメントマークの読み取りのコントラストよりも大きなものとなった。
2 … 基板
3 … 半透過膜
4 … 遮光膜
5 … エッチングストッパー層
6 … 金属マスク
21 … フォトマスク
22 … 透光部
23 … 半透光部
24 … 有効露光領域遮光部
25 … アライメントマーク遮光部
m … 有効露光領域
n … 非有効露光領域
a … アライメント領域
b … アライメントマーク形成部
Claims (14)
- 透明基板と、前記透明基板上に形成された半透過膜と、前記半透過膜上に形成された遮光膜とを有するフォトマスクブランクスであって、
前記半透過膜が、少なくとも当該フォトマスクブランクスを用いて形成されるフォトマスクにて、露光に用いられる有効露光領域には形成され、かつ、前記有効露光領域の外周に位置し、露光に用いられない領域である非有効露光領域内で、アライメントマークが形成されるアライメントマーク形成部を含むアライメント領域には形成されていないことを特徴とするフォトマスクブランクス。 - 前記半透過膜および前記遮光膜の間に形成され、前記遮光膜をエッチングするエッチング液に対して不溶性または難溶性を示すエッチングストッパー層が、前記半透過膜上にのみ形成されていることを特徴とする請求項1に記載のフォトマスクブランクス。
- 前記半透過膜および前記遮光膜の間に形成され、前記遮光膜をエッチングするエッチング液に対して不溶性または難溶性を示すエッチングストッパー層が、前記半透過膜および前記透明基板を覆うように形成されていることを特徴とする請求項1に記載のフォトマスクブランクス。
- 透明基板と、前記透明基板上に形成された半透過膜と、前記半透過膜上に形成された遮光膜と、前記半透過膜および前記遮光膜の間に形成され、前記遮光膜をエッチングするエッチング液に対して不溶性または難溶性を示すエッチングストッパー層とを有するフォトマスクブランクスであって、
前記遮光膜および前記半透過膜は、同一のエッチング液に対して易溶性を示す材料から成り、
前記半透過膜が、前記透明基板の全面に形成され、前記エッチングストッパー層が、少なくとも当該フォトマスクブランクスを用いて形成されるフォトマスクにて、露光に用いられる有効露光領域には形成され、かつ、前記有効露光領域の外周に位置し、露光に用いられない領域である非有効露光領域内で、アライメントマークが形成されるアライメントマーク形成部を含むアライメント領域には形成されていないことを特徴とするフォトマスクブランクス。 - 前記アライメント領域が、前記フォトマスクブランクスの外縁部であることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれかの請求項に記載のフォトマスクブランクス。
- 透明基板上に半透過膜を形成する半透過膜形成工程と、前記透明基板および前記半透過膜を覆うように遮光膜を形成する遮光膜形成工程とを有するフォトマスクブランクスの製造方法であって、
前記半透過膜形成工程では、前記半透過膜を、少なくとも当該フォトマスクブランクスの製造方法によって製造されたフォトマスクブランクスを用いて形成されるフォトマスクにて、露光に用いられる有効露光領域には形成し、かつ、前記有効露光領域の外周に位置し、露光に用いられない領域である非有効露光領域内で、アライメントマークが形成されるアライメントマーク形成部を含むアライメント領域には形成しないことを特徴とするフォトマスクブランクスの製造方法。 - 前記半透過膜形成工程後で、前記遮光膜形成工程前に、前記半透過膜上にのみ、前記遮光膜をエッチングするエッチング液に対して不溶性または難溶性を示すエッチングストッパー層を形成するエッチングストッパー層形成工程を有することを特徴とする請求項6に記載のフォトマスクブランクスの製造方法。
- 前記半透過膜形成工程後で、前記遮光膜形成工程前に、前記透明基板および前記半透過膜を覆うように、前記遮光膜をエッチングするエッチング液に対して不溶性または難溶性を示すエッチングストッパー層を形成するエッチングストッパー層形成工程を有することを特徴とする請求項6に記載のフォトマスクブランクスの製造方法。
- 透明基板上に半透過膜を形成する半透過膜形成工程と、前記透明基板および前記半透過膜を覆うように、遮光膜をエッチングするエッチング液に対して不溶性または難溶性を示すエッチングストッパー層を形成するエッチングストッパー層形成工程と、前記半透過膜および前記エッチングストッパー層を覆うように遮光膜を形成する遮光膜形成工程とを有するフォトマスクブランクスの製造方法であって、
前記半透過膜形成工程で用いられる半透過膜の材料、および前記遮光膜形成工程で用いられる遮光膜の形成材料は同一なエッチング液に対して易溶性を示す材料であり、
前記半透過膜形成工程では、前記半透過膜を透明基板上全面に形成し、
前記エッチングストッパー層形成工程では、前記エッチングストッパー層を、少なくとも当該フォトマスクブランクスの製造方法によって製造されたフォトマスクブランクスを用いて形成されるフォトマスクにて、露光に用いられる有効露光領域には形成し、かつ、前記有効露光領域の外周に位置し、露光に用いられない領域である非有効露光領域内で、アライメントマークが形成されるアライメントマーク形成部を含むアライメント領域には形成しないことを特徴とするフォトマスクブランクスの製造方法。 - 前記アライメント領域が、前記フォトマスクブランクスの外縁部であることを特徴とする請求項6から請求項9までのいずれかの請求項に記載のフォトマスクブランクスの製造方法。
- 透明基板と、前記透明基板上に形成された半透過膜と、前記半透過膜上に形成された遮光膜とを有し、露光に用いられる有効露光領域と、前記有効露光領域の外周に位置し、露光に用いられない領域である非有効露光領域とを有するフォトマスクであって、
前記半透過膜が、前記有効露光領域には形成され、かつ、前記非有効露光領域内で、アライメントマークが形成されるアライメントマーク形成部を含むアライメント領域には形成されておらず、
前記有効露光領域は、前記透明基板上に前記半透過膜のみが形成されている領域である半透光部と、前記透明基板上に前記半透過膜および前記遮光膜が形成されている領域である有効露光領域遮光部と、前記透明基板上に前記半透過膜および前記遮光膜のいずれも形成されていない領域である透光部とからなり、
前記アライメントマークは、パターン状に形成された遮光膜を有するアライメントマーク遮光部と前記透光部とからなるものであることを特徴とするフォトマスク。 - 前記有効露光領域遮光部が、前記半透過膜および前記遮光膜の間に前記遮光膜をエッチングするエッチング液に対して不溶性または難溶性を示すエッチングストッパー層を有し、前記アライメントマーク遮光部が、パターン状に形成された遮光膜からなることを特徴とする請求項11に記載のフォトマスク。
- 前記有効露光領域遮光部が、前記半透過膜および前記遮光膜の間に前記遮光膜をエッチングするエッチング液に対して不溶性または難溶性を示すエッチングストッパー層を有し、
前記アライメントマーク遮光部が、パターン状に形成された遮光膜と、前記透明基板との間に形成される前記エッチングストッパー層とを有することを特徴とする請求項11に記載のフォトマスク。 - 透明基板と、前記透明基板上に形成された半透過膜と、前記半透過膜上に形成された遮光膜と、前記半透過膜および前記遮光膜の間に形成され、前記遮光膜をエッチングするエッチング液に対して不溶性または難溶性を示すエッチングストッパー層とを有し、露光に用いられる有効露光領域と、前記有効露光領域の外周に位置し、露光に用いられない領域である非有効露光領域とを有するフォトマスクであって、
前記遮光膜および前記半透過膜は、同一のエッチング液に対して易溶性を示す材料から成り、
前記エッチングストッパー層が、前記有効露光領域には形成され、かつ、前記非有効露光領域内で、アライメントマークが形成されるアライメントマーク形成部を含むアライメント領域には形成されておらず、
前記有効露光領域は、前記透明基板上に前記半透過膜のみが形成されている領域である半透光部と、前記透明基板上に前記半透過膜、前記エッチングストッパー層、および前記遮光膜が形成されている領域である有効露光領域遮光部と、前記透明基板上に前記半透過膜、前記エッチングストッパー層、および前記遮光膜のいずれも形成されていない領域である透光部とからなり、
前記アライメントマークは、パターン状に形成された半透過膜および遮光膜の積層体からなるアライメントマーク遮光部と前記透光部とからなるものであることを特徴とするフォトマスク。
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