JP2011227260A - 再生フォトマスク用基板の製造方法、再生フォトマスク用ブランクの製造方法、再生フォトマスク及びその製造方法、並びにパターン転写方法 - Google Patents

再生フォトマスク用基板の製造方法、再生フォトマスク用ブランクの製造方法、再生フォトマスク及びその製造方法、並びにパターン転写方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 使用済みフォトマスクを用いて再生フォトマスク用基板を製造する場合において、フォトマスク用基板としての品質基準を担保しつつ、その製造コストを低減させる。
【解決手段】透明基板の第1主表面上に膜パターンが形成された使用済みフォトマスクを用いる再生フォトマスク用基板の製造方法であって、第1主表面上から膜パターンを除去する工程と、第1主表面及び第2主表面をそれぞれ研磨する研磨工程と、を有し、研磨工程において、第1主表面及び第2主表面における転写領域外に、300μm以上の大きさの傷欠陥が残留せず、かつ2μm以上300μm未満の大きさの傷欠陥が残留する研磨量であって、かつ、第2主表面における転写領域内に、100μm以上の大きさの傷欠陥が残留しない研磨量の研磨を行う。
【選択図】図1

Description

本発明は、例えば液晶表示装置等のフラットパネルディスプレイ(Flat Panel Display:以下FPDと呼ぶ)等の製造に用いられる再生フォトマスク用基板の製造方法、再生フォトマスク用ブランクの製造方法、再生フォトマスク及びその製造方法、並びにパターン転写方法に関する。
例えば、液晶表示装置に使用されるTFT(薄膜トランジスタ)基板は、透明基板の第1主表面上に転写用パターンを含む膜パターンが形成されたフォトマスクを用い、その他のフォトマスクの使用も含め、例えば5回〜6回のフォトリソグラフィ工程を経て製造されている。なお、一般に、上記フォトマスクの製造に用いられるフォトマスク用基板において、透明基板の第1主表面や第2主表面は、平坦且つ平滑に研磨されている。フォトマスク用基板の主表面を研磨する方法は、例えば特許文献1,2に開示されている。特許文献1には、EUVリソグラフィに用いる透明基板を研磨する方法が記載されている。また、特許文献2には、大型フォトマスク基板のリサイクル工程で透明基板の表面を研磨する方法が記載されている。
特開2005−191352号公報 特開2008−151916号公報
近年、上述の液晶表示装置製造用のフォトマスクは大型化が進んでいる。具体的には、一辺500mm以上の方形のものが多用されるようになり、特に最近は一辺1000mm以上の方形のものが珍しくなくなってきた。これは、液晶表示装置自体が大型化していることに加え、液晶表示装置生産のコストダウン要求が高いことによる。生産効率向上のためには、大型のフォトマスクを使用して転写回数を少なくすることが有効である。
また、液晶表示装置の生産効率を更に高めるため、1枚のフォトマスクで従来の2枚以上のフォトマスクに相当する転写工程を行える多階調フォトマスクの利用が進んでいる。例えば、多階調フォトマスクを用いて被転写体上のレジスト膜にパターン転写すると、複数のレジスト残膜値をもつレジストパターンを一回の転写工程で形成することができる。こうした高付加価値を有するフォトマスクは、液晶生産工程への効率化への寄与は大きいが、フォトマスクの生産工程は複雑であって、製造コストが増大し易い。
これらのフォトマスクは、使用を繰り返すことで汚れたり、傷が生じたりして使用不可能になることがある。また、仕様変更に伴って不要になることがある。こうした場合、使用済みフォトマスクを廃棄して新たなフォトマスクを製造するよりも、使用済みフォトマスクを再利用してフォトマスクを製造(再生)する方が、製造コストの低減や資源の有効利用の観点から有効である、と発明者等は考えた。また、上述のような高級フォトマスク(大サイズマスク、多階調マスク)では、大型で高価な透明基板が用いられているが、このような透明基板を再利用することができれば、特に大きな効果を得られる。
但し、使用済みフォトマスクから取得した透明基板を用いてフォトマスクを製造(再生)するには、取得した透明基板の主表面を再研磨することが必要となる場合がある。使用済みフォトマスクから取得した透明基板には、上述したように傷が付いている場合があり、フォトマスク用基板としての品質基準を満たしていない場合があるからである。しかしながら、フォトマスクを再生するにあたり、透明基板の主表面(表面側及び裏面側)をそれぞれ全面に渡りほぼ新品時同様の状態とし、フォトマスクとしての機能に支障を与えないためにどのような処理を施せばよいのかについて、検討されたことが無かった。例えば、片面あたり100μm程度の研磨量の研磨を行うことはあっても、それが必要十分なのか否かは検証されたことがなく、製造コストの増大も見逃されていた。特に、透明基板が大型である場合には、研磨のコストも増大し易くなる。また、ガラスを含む廃液も多量になるため、その処理負荷も大きくなる。
そこで本発明は、使用済みフォトマスクを用いて再生フォトマスク用基板を製造(再生)する場合において、フォトマスク用基板としての品質基準を担保しつつ、その製造コストを低減させることを目的とする。
本発明の第1の態様は、透明基板の第1主表面上に転写用パターンを含む膜パターンが形成された使用済みフォトマスクを用いる再生フォトマスク用基板の製造方法であって、前記膜パターンを除去する工程と、前記第1主表面及び前記透明基板の第2主表面をそれぞれ研磨する研磨工程と、を有し、前記研磨工程において、前記再生フォトマスクの転写領域外において、前記第1主表面及び前記第2主表面に、300μm以上の大きさの傷欠陥が残留せず、かつ2μm以上300μm未満の大きさの傷欠陥が残留する研磨量であって、かつ、前記再生フォトマスクの転写領域内において、前記第2主表面に、100μm以上の大きさの傷欠陥が残留しない研磨量の研磨を行う再生フォトマスク用基板の製造方法である。
本発明の第2の態様は、前記透明基板の厚みが3mm以上10mm以下である第1の態様に記載の再生フォトマスク用基板の製造方法である。
本発明の第3の態様は、前記研磨工程において、前記第2主表面の研磨量は、前記再生フォトマスクの転写領域内において、前記第2主表面に、2μm以上100μm未満の大きさの傷欠陥が残留する研磨量の研磨を行う第1または第2の態様に記載の再生フォトマスク用基板の製造方法である。
本発明の第4の態様は、前記再生フォトマスクが、前記第1主表面における前記転写領域外にマークパターンを有し、前記研磨工程において、前記マークパターンの形成領域内の前記第2主表面に、100μm以上の大きさの傷欠陥が残留しない研磨量の研磨を行う第1から第3のいずれかの態様に記載の再生フォトマスク用基板の製造方法である。
本発明の第5の態様は、前記研磨工程において、前記第1主表面に対して行う研磨の研磨量と、前記第2主表面に対して行う研磨の研磨量と、が同じである第1から第4のいずれかの態様に記載の再生フォトマスク用基板の製造方法である。
本発明の第6の態様は、前記研磨工程において、前記第1主表面に対して行う研磨の研磨量と、前記第2主表面に対して行う研磨の研磨量と、がそれぞれ2μm以上20μm以下である第1から第5のいずれかの態様に記載の再生フォトマスク用基板の製造方法である。
本発明の第7の態様は、前記再生フォトマスクの転写領域内において、前記第1主表面における前記転写領域内に、2μm以上の大きさの傷欠陥が存在しない第1から第6のいずれかの態様に記載の再生フォトマスク用基板の製造方法である。
本発明の第8の態様は、透明基板の第1主表面上に転写用パターンを含む膜パターンが形成された使用済みフォトマスクを用いる再生フォトマスク用基板の製造方法であって、前記膜パターンを除去する工程と、前記第1主表面及び前記透明基板の第2主表面をそれぞれ研磨する研磨工程と、を有し、前記研磨工程において、前記透明基板の厚みをDmmとしたときに、前記再生フォトマスクの転写領域内において、前記第2主表面に、2μm以上20×Dμm未満の大きさの傷欠陥が残留する研磨量の研磨を行う再生フォトマスク用基板の製造方法である。
本発明の第9の態様は、前記研磨量は、前記再生フォトマスクの転写領域となる領域内において、前記第2主表面に、20×Dμm以上の大きさの傷欠陥が残留しない量である第8の態様に記載の再生フォトマスク用基板の製造方法である。
本発明の第10の態様は、前記再生フォトマスクが、前記第1主表面における前記転写領域外にマークパターンを有し、前記研磨工程において、前記マークパターンの形成領域内の前記第2主表面に、100μm以上の大きさの傷欠陥が残留せず、かつ2μm以上100μm未満の大きさの傷欠陥が残留する研磨量の研磨を行う第8または第9の態様に記載の再生フォトマスク用基板の製造方法である。
本発明の第11の態様は、前記研磨工程において、前記第1主表面に対して行う研磨の研磨量と、前記第2主表面に対して行う研磨の研磨量と、が同じである第8から第10のいずれかの態様に記載の再生フォトマスク用基板の製造方法である。
本発明の第12の態様は、前記再生フォトマスクの前記転写領域内において、前記第1主表面に、2μm以上の大きさの傷欠陥が存在しない第8から第11のいずれかの態様に記載の再生フォトマスク用基板の製造方法である。
本発明の第13の態様は、透明基板の第1主表面上に転写用パターンを含む膜パターンが形成された使用済みフォトマスクを用いる再生フォトマスク用基板の製造方法であって、前記膜パターンを除去する工程と、前記第1主表面及び前記透明基板の第2主表面をそれぞれ研磨する研磨工程と、を有し、前記研磨工程において、前記再生フォトマスクの転写領域外において、前記第1主表面及び前記第2主表面に照度50ルクスの照明下で目視可能な傷欠陥が残留せず、かつ照度100ルクスの照明下で目視可能の傷欠陥が残留する研磨量であって、かつ、前記転写領域内において、前記第2主表面に、照度150ルクスの照明下で目視可能な傷欠陥が残留しない研磨量の研磨を行う再生フォトマスク用基板の製造方法である。
本発明の第14の態様は、前記膜パターンを除去した後、前記第1主表面及び前記第2主表面をそれぞれ検査する検査工程を有し、前記検査工程では、前記転写領域外において、前記第1主表面及び前記第2主表面に300μm以上の大きさの傷欠陥が存在するか否かを検査すると共に、前記転写領域内において前記第2主表面に100μm以上の大きさの傷欠陥が存在するか否かを検査し、少なくとも前記転写領域外の、前記第1主表面及び前記第2主表面に300μm以上の大きさの傷欠陥が存在しているか、或いは前記転写領域内の前記第2主表面に100μm以上の大きさの傷欠陥が存在していれば、前記研磨工程を実施する第1から第13のいずれかの態様に記載の再生フォトマスク用基板の製造方法。である。
本発明の第15の態様は、前記検査工程では、前記転写領域外の、前記第1主表面及び前記第2主表面に照度50ルクスの照射光を照射し、係る照明下で傷欠陥の存在を示す反射光や散乱光が目視された場合、又は前記転写領域内の前記第2主表面に照度150ルクスの照射光を照射し、係る照明下で傷欠陥の存在を示す反射光や散乱光が目視された場合には、前記再生フォトマスクの転写領域外において、前記第1主表面及び前記第2主表面に、300μm以上の大きさの傷欠陥が残留せず、かつ2μm以上300μm未満の大きさの傷欠陥が残留する研磨量であって、かつ、前記再生フォトマスクの転写領域内において、前記第2主表面に、100μm以上の大きさの傷欠陥が残留しない研磨量の研磨を行う第14の態様に記載の再生フォトマスク用ブランクの製造方法である。
本発明の第16の態様は、使用済みフォトマスクを用いる再生フォトマスク用ブランクの製造方法であって、第1から第15のいずれかの対応に記載の製造方法による再生フォトマスク用基板を用意し、前記フォトマスク用基板の第1主表面に薄膜を形成する再生フォトマスクの製造方法である。
本発明の第17の態様は、透明基板の第1主表面上に転写用パターンを含む膜パターンが形成された使用済みフォトマスクを用いる再生フォトマスクの製造方法であって、第1から第15のいずれかの態様に記載の再生フォトマスクの製造方法による再生フォトマスク用基板を用意し、前記フォトマスク用基板の第1主表面に新たな膜パターンを形成する再生フォトマスクである。
本発明の第18の態様は、透明基板の第1主表面上に転写用パターンを含む膜パターンが形成され、使用済みフォトマスクを用いて製造された再生フォトマスクであって、前記再生フォトマスクの転写領域外において、前記第1主表面及び前記第2主表面に300μm以上の大きさの傷欠陥が存在せず、かつ2μm以上300μm未満の大きさの傷欠陥が存在し、かつ、前記転写領域内における前記第2主表面に、100μm以上の大きさの傷欠陥が存在しない再生フォトマスクである。
本発明の第19の態様は、前記透明基板の厚みは3mm以上10mm以下である第18の態様に記載の再生フォトマスクである。
本発明の第20の態様は、前記再生フォトマスクが、前記第1主表面における前記転写領域外にマークパターンを有し、前記マークパターンの形成領域内の前記第2主表面に、100μm以上の大きさの傷欠陥が存在しない第18または第19のいずれかの態様に記載の再生フォトマスクである。
本発明の第21の態様は、前記転写領域内における前記第1主表面に、2μm以上の大きさの傷欠陥が存在しない第18から第20のいずれかの態様に記載の再生フォトマスクである。
本発明の第22の態様は、透明基板の第1主表面上に転写用パターンを含む膜パターンが形成され、使用済みフォトマスクを用いて製造された再生フォトマスクであって、前記透明基板の厚みをDmmとしたときに、前記再生フォトマスクの前記転写領域内において、前記第2主表面に、20×Dμm以上の大きさの傷欠陥が存在せず、かつ2μm以上20×Dμm未満の大きさの傷欠陥が存在する再生フォトマスクである。
本発明の第23の態様は、第18から第22のいずれかの態様に記載の再生フォトマスク、又は第17の態様に記載の再生フォトマスクの製造方法による再生フォトマスクを用い、i線〜g線の範囲の波長を有する露光光を、被転写体上に形成されているレジスト膜に照射することにより、前記レジスト膜に前記転写用パターンを転写する工程を有するパターン転写方法である。
本発明によれば、使用済みフォトマスクを用いて再生フォトマスク用基板を製造(再生)する場合において、フォトマスク用基板としての品質基準を担保しつつ、その製造コストを低減させることが可能となる。
フォトマスク用基板の平面図である。 マークパターンの形成領域を例示する平面図である。 本発明の一実施形態に係る再生フォトマスク用基板、及び再生フォトマスクの製造工程を例示するフロー図である。 本発明の一実施形態に係る再生フォトマスク用基板、及び再生フォトマスクの製造工程を例示する断面図である。
(1)発明者の知見
いわゆる液晶表示装置などの製造に用いられる大型フォトマスクは、通常、フォトマスク用基板(透明基板)の表面に膜パターンが形成されている。この膜パターンとは、フォトマスク用基板の第1主表面に成膜した遮光膜、半透光膜などの光学膜がパターニングされることで形成されている。なお、光学膜は、エッチングストッパ機能や反射防止機能等を有していてもよい。膜パターンは、フォトマスクを使用して得ようとするデバイスに基づく転写用パターンのほか、フォトマスクの位置決め用マーク(アライメントマーク)パターンや、フォトマスクの識別や管理のためのマークパターンなどを含む。
こうしたフォトマスクは、液晶表示装置に用いる例えば薄膜トランジスタ(TFT)などの製造に用いられた後に、不要になったり、或いは欠陥や汚れのために使用不可能になったりする場合がある。こうした使用済み(使用不可能となったものを含む)フォトマスクを再生することは可能であるが、再生のためには、再生フォトマスクの性能の保証し、かつ、過大な工数やコストを必要としない再生方法が必要となる。
上述したように、使用済みのフォトマスクには、多くの場合キズ(以下、傷欠陥とも称する)が存在する。発明者等の鋭意研究によれば、傷欠陥は、フォトマスク用基板の主表面に広く一様に発生しているわけではなく、傷欠陥が多く存在しうる場所と、そうでない場所とが区分されている。以下に、図1を参照しながら説明する。図1は、フォトマスク用基板101の平面図である。
フォトマスク用基板101において傷欠陥が多く存在しうる場所としては、例えば、第1主表面101a(膜パターンが形成される面)及び第2主表面101b(第1主表面101aの裏側に対応する面)における露光光の照射領域(以下、係る領域を転写領域110a、110bとも呼ぶ)外の領域111a,111bや、第2主表面101bにおける転写領域110b内等が挙げられる。傷欠陥としては、フォトマスクをチャック機構により露光機にセットした際のクラックや、描画機や検査機のテーブル上でフォトマスクの位置決めを行った際のひきずりキズなどが含まれる。一方、第1主表面101aの転写領域110a内には、傷欠陥は殆ど存在しない。この理由としては、第1主表面101aの転写領域110a上には転写パターンが形成されており、使用の際には細心の注意を払って取り扱われていることや、転写パターンが形成された第1主表面101aは多くの場合ペリクルによって覆われていること等が挙げられる。
また、発明者等の鋭意研究によれば、フォトマスク用基板101の表面に要求される品質(許容できるキズの大きさ等に関する品質)は、場所や面によって(a)〜(d)のように異なる。
(a)第1主表面101aの転写領域110a外の領域111a、及び第2主表面101bの転写領域110b外の領域111bには、例えば300μm以上、好ましくは200μm以上の傷欠陥が存在していないことが必要となる。ここで、傷欠陥の大きさとは、傷欠陥の最大径の大きさ(傷欠陥を平行線で挟んだときの平行線間の最大距離、或いは長方形の傷であれば長辺の長さ、不定形の傷であれば、該傷形状を基板と垂直の面に投影したときの最大長さ)を言う。この範囲であれば、傷欠陥に異物を保持して露光環境にパーティクルをもたらす確率が極めて低く、更に、50ルクスの照度の照明環境において実質的に目視ができないため、製品の外観品位を損なうことはない。その一方、300μm未満の傷欠陥が残留していることは、上記の不都合をもたらさない。一般に、新品のフォトマスク用基板において2μm未満、より好ましくは1.5μmの傷欠陥が存在しないことが、最も厳格な基準である(使用する露光装置の解像限界以下であることによる)点を考慮すれば、2μm以上300μm未満の傷欠陥が存在する基板は、新たな再生フォトマスクの製造可能性を考えることを可能とする。
なお、図1において、領域111aや領域111bの幅a,bに特に制約はないが、例えば、幅aはフォトマスク用基板101の長辺の1/20〜1/50とすることができ、幅bはフォトマスク用基板101の短辺の1/25〜1/35とすることができる。
(b)第2主表面101bの転写領域110b内には、例えば100μm以上の大きさの傷欠陥が存在していないことが必要となる。第2主表面101bには、転写用パターンを含む膜パターンは形成されないが、露光機によって転写用パターンを転写する際には、転写用パターンに届く露光光は第2主表面101bから入射するので、第2主表面101bに一定以上の傷欠陥が無いように制御しなくてはならない。しかしながら、第2主表面101bは、露光光学系の焦点面からフォトマスク用基板101の板厚分ずれているため、転写を妨げないために許容される傷や異物の大きさは、第1主表面101aよりかなり大きくなる。このように、露光機による転写時のデフォーカス量を勘案すれば、フォトマスク用基板101の板厚が3mm〜10mm、例えば5mmであり、第2主表面101bの転写領域110bに100μm以上の大きさの傷欠陥が存在していなければ、転写性能を充分に担保することができる。すなわち、第2主表面101bの転写領域110b内には、100μm未満の大きさの傷欠陥の残留を許容することができる。なお、この基準を満たす場合には、欠陥検査に適用する照明環境下(たとえば照度150ルクス)において、実質的に目視できない程度の傷欠陥しか残留していないことになる。なお、より高い転写性を求める製品の場合など、より好ましくは、50μm以上の大きさの傷欠陥が存在しないことを要件としても良い。この基準を満たす場合には、より明るい欠陥検査照明の環境下(たとえば250ルクス)において、実質的に目視できない程度の傷欠陥しか残留していないこととなる。
(c)第1主表面101aの転写領域110a上がペリクルに覆われ、マークパターンがペリクルの外側に配置される場合、すなわち、図2に示すように、マークパターンの形成領域112aが第1主表面101aの転写領域110a外の領域111aに設けられている場合、マークパターンの形成領域112aの第1主表面101aに要求される品質は、例えば2μm以上の大きさの傷欠陥が存在していないことが必要となる(下記(d)と同様)。また、マークパターンの形成領域112aの第2主表面101bにおいては、上記の第2主表面101bの転写領域110b内と同様に考えることができる。すなわち、露光機又は描画機が光学的手段でマークパターンの読み取りを行う場合があること、特に透過光によって読み取りを行う場合があることを考慮し、上記(b)と同様の配慮を行う必要がある。
なお、マークパターンの形成領域112aの形状や大きさに特に制約はないが、例えば、図2に示すように、一辺10mm程度の四角形とすることができる。また、その位置は、フォトマスク用基板101の外縁から10〜20mm程度の位置とすることができる。尚、マークパターンの形成領域112aがペリクルの内部に配置される場合には、該領域の第1主表面101aは下記(d)と同様に考えることができ、第2主表面101bは上記(b)と同様に考えることができる。
(d)第1主表面101aの転写領域110a内は、転写パターンが形成される領域である。そのためから、転写領域110a内には、基本的に、露光機によって解像しうるような傷欠陥は存在してはならない。例えば、2μm以上の大きさの傷欠陥が存在しないようにする必要があり、より好ましくは、1.5μm以上の大きさの傷欠陥が存在しないように、厳格に管理する必要がある。但し、転写領域110aは、多くの場合ペリクルによって覆われており、更に、取り扱いには細心の注意を払われるのが常であるから、傷欠陥は多くは存在しない。
以上述べた通り、傷欠陥は、フォトマスク用基板101の主表面に広く一様に発生しているわけではなく、傷欠陥が多く存在しうる場所と、そうでない場所とが区分されている。また、フォトマスク用基板101の表面に要求される品質は、場所や面によってそれぞれ異なる。そのため、使用済みフォトマスクから取得した透明基板を用いて新たなフォトマスク用基板を製造(再生)する際には、上記を勘案して必要充分な研磨を行えばよい。このような研磨を行うことで、フォトマスク用基板としての品質基準を担保しつつ、その製造コストを低減させることが可能となる。
(2)再生フォトマスクの製造工程
以下に、本発明の一実施形態に係る再生フォトマスク用基板の製造工程について、図面を参照しながら説明する。図3は、本実施形態に係る再生フォトマスク用基板201及び再生フォトマスク200の製造工程を例示するフロー図である。図4は、本実施形態に係る再生フォトマスク用基板201及び再生フォトマスク200の製造工程を例示する断面図である。
(膜パターンを除去する工程(S10))
まず、図4(a)に例示するような使用済みのフォトマスク100を用意する。フォトマスク100は、透明基板としてのフォトマスク用基板101を備えており、フォトマスク用基板101の第1主表面101a上には、膜パターン102pが形成されている。また、膜パターン102pは、図示しないペリクルにより覆われて保護されている。なお、フォトマスク用基板101は、例えば石英(SiO)ガラスや、SiO,Al,B,RO(Rはアルカリ土類金属),RO(Rはアルカリ金属)等を含む低膨張ガラス等からなる平板として構成されている。フォトマスク用基板101は、例えば一辺が300mm〜2400mm程度の方形とすることができる。特に、一辺が500mm以上である場合には後述する効果が顕著に現れる。なお、フォトマスク用基板101の厚さは、例えば3mm〜20mm程度とすることができる。
そして、図示しないペリクルを剥がした後、第1主表面101a上から膜パターン102pを除去する工程(S10)を実施する。膜パターン102pの除去は、例えば膜パターン102pがCrを主成分とする薄膜により構成されている場合には、硝酸第2セリウムアンモニウム((NHCe(NO)及び過塩素酸(HClO)を含む純水からなるクロム用エッチング液を膜パターン102pに供給してエッチングすることで行うことが出来る。膜パターン102pが除去された後の様子を図4(b)に例示する。
なお、上述したように、使用済みのフォトマスク100から取得したフォトマスク用基板101の第1主表面101a及び第2主表面101bには、傷欠陥が存在する場合がある。特に、フォトマスク用基板101の第1主表面101a及び第2主表面101bにおける転写領域110a,110b外の領域111a,111bには、例えば300μm以上の傷欠陥が存在する場合がある。また、第2主表面101bにおける転写領域110b内にも、例えば100μm以上の大きさの傷欠陥が存在する場合がある。これに対し、第1主表面101aにおける転写領域110a内には、2μm以上の大きさの傷欠陥は殆ど存在しない。
(検査工程(S20))
続いて、膜パターン102pが除去されたフォトマスク用基板101の第1主表面101a及び第2主表面101bをそれぞれ検査する検査工程(S20)を実施する。検査工程(S20)では、フォトマスク用基板101の第1主表面101a及び第2主表面101bにおける転写領域110a,110b外の領域111a,111bに、例えば300μm以上の大きさの傷欠陥が存在するか否かを検査すると共に、第2主表面101bにおける転写領域110b内に、例えば100μm以上の大きさの傷欠陥が存在するか否かを検査する。
ここで、傷欠陥の検査は、目視による傷欠陥の有無の検出、及び/または顕微鏡による傷欠陥のサイズの検出を、必要に応じて行うことができる。目視検査は、所定の光量の照射光を第1主表面101a及び第2主表面101bに照射し、反射光や散乱光を目視することにより行うことができる。係る検査方法では、照射光の照度を変化させることにより、傷欠陥の大きさを検査することができる。具体的には、第1主表面101a及び第2主表面101bにおける転写領域110a,110b外の領域111a,111bには、照度50ルクスの照射光を照射する。そして、係る照明下で傷の存在を示す反射光や散乱光が目視された場合には、領域111a,111bに300μm以上の大きさの傷欠陥が存在する場合と同様に研磨量を設定することができる。また、第2主表面101bにおける転写領域110b内には、照度150ルクスの照射光を照射する。そして、係る照明下で傷の存在を示す反射光や散乱光が目視された場合には、転写領域110b内に100μm以上の大きさの傷欠陥が存在する場合と同様の研磨量を設定することができる。
(研磨工程(S30))
検査工程(S20)を行った結果、少なくとも第1主表面101a及び第2主表面101bにおける転写領域110a,110b外の領域111a,111bに300μm以上の大きさの傷欠陥が存在しているか、或いは第2主表面101bにおける転写領域110b内に100μm以上の大きさの傷欠陥が存在していると判定されたら、第1主表面101a及び第2主表面101bをそれぞれ研磨する研磨工程(S30)を実施する。ここでは、領域111a,111b又は転写領域110b内の、少なくともいずれか一方にて確認されたら、研磨工程(S30)を実施するようにする。
第1主表面101a及び第2主表面101bの研磨は、酸化セリウムやコロイダルシリカ等の公知の遊離砥粒を含有する研磨液と、研磨パッドとを用いて行うことができる。この際、第1主表面101a又は第2主表面101bを片面ずつ研磨する片面研磨方法、両面を同時に研磨する両面研磨方法の何れを用いてもよい。
このように、本実施形態では、所定の大きさの傷欠陥が所定の場所に存在する場合のみ研磨工程(S30)を実施することで、フォトマスク用基板としての品質基準を担保しつつ、その製造コストを低減させることが可能となる。
なお、本実施形態では、研磨量を例えば以下の範囲内に制限する。
例えば、第1主表面101a及び第2主表面101bにおける転写領域110a,110b外の領域111a,111bに、300μm以上の大きさの傷欠陥が残留せず、かつ、2μm以上300μm未満の大きさの傷欠陥が残留する研磨量の研磨を行う。より好ましくは、この研磨は、第2主表面101bにおける転写領域110b内に100μm以上の大きさの傷欠陥が残留せず、かつ、2μm以上100μm未満の大きさの傷欠陥が残留する研磨量の研磨である。
或いは、透明基板であるフォトマスク用基板101の厚みをDmmとしたときに、第2主表面101bにおける転写領域110b内に、20×Dμm以上の大きさの傷欠陥が残留せず、かつ2μm以上20×Dμm未満の大きさの傷欠陥が残留する研磨量の研磨を行う。
或いは、第1主表面101a及び第2主表面101bにおける転写領域110a,110b外の領域111a,111bに、照度50ルクスの照明下で目視可能な傷欠陥が残留せず、かつ照度100ルクスの照明下で目視可能の傷欠陥が残留する研磨量の研磨を行う。好ましくはこの研磨は、第2主表面101bにおける転写領域110b内に、照度150ルクスの照明下で目視可能な傷欠陥が残留しない研磨量であって、照度250ルクスの照明下で目視可能の傷欠陥が残留する研磨量の研磨である。
研磨量をこのような範囲に設定することで、製造(再生)されるフォトマスク用基板としての品質基準を担保しつつ、その製造コストを低減させることが可能となる。具体的な研磨量としては、第1主表面101aに対して行う研磨量と、第2主表面101bに対して行う研磨量と、がそれぞれ例えば2μm以上20μm以下、好ましくは5μm以上10μm以下とすればよい。ここでいう研磨量とは、研磨対象面に対する垂直方向の透明基板の除去量を意味する。係る研磨量は、透明基板の主表面(表面側及び裏面側)をそれぞれ自動的に100μm程度研磨するのに比べ、必要十分条件に鑑みた研磨量である。
なお、研磨工程(S30)においては、第1主表面101aに対して行う研磨量と、第2主表面101bに対して行う研磨量と、を同じにするとよい。研磨量は、第1主表面101a及び第2主表面101bのそれぞれについて転写性能と外観性能とを考慮したとき、必要となる研磨量の最も大きいエリアにあわせて決定すればよい。また、両面研磨によって、第1主表面101a及び第2主表面101bの両面を同時に同量研磨する場合には、第1主表面101a又は第2主表面101bのうち必要となる研磨量の大きい方の面にあわせて研磨量を決定すればよい。又は、多くの使用済みフォトマスクの傷欠陥傾向により定めた規格により、第1主平面101a、第2主平面101bに同一の基準研磨量を適用して研磨することも可能である。
研磨が完了したら、第1主表面101a又は第2主表面101bを純水や有機溶媒等で洗浄して表面に残留する研磨液等を除去し、本実施形態に係る再生フォトマスク用基板201が製造される。製造された再生フォトマスク用基板201の断面構成を図4(c)に例示する。
(成膜工程(S40))
続いて、製造した再生フォトマスク用基板201の第1主表面101a上に、例えばCr等を主成分とする遮光膜202を形成する。そして、形成した遮光膜202上に、レジスト膜203を形成して、本実施形態に係る再生フォトマスク用ブランク200bを製造する。なお、遮光膜202は例えばスパッタリング等の手法により形成することが出来る。また、レジスト膜203は、ポジ型フォトレジスト材料或いはネガ型フォトレジスト材料により構成される。レジスト膜203は、例えばスリットコータやスピンコータ等を用いて形成される。製造した再生フォトマスク用ブランク200bの断面構成を図4(d)に例示する。
(膜パターン形成工程(S50))
続いて、製造した再生フォトマスク用ブランク200bに対して、レーザ描画機等により描画露光を行い、レジスト膜203を感光させ、スプレー方式等の手法によりレジスト膜203に現像液を供給して現像を施し、少なくとも遮光部の形成予定領域を覆うレジストパターン203pを形成する。レジストパターン203pが形成された様子を図4(e)に例示する。
そして、形成したレジストパターン203pをマスクとして、遮光膜202をエッチングして遮光膜パターン202pを形成する。遮光膜202のエッチングは、上述のクロム用エッチング液を、スプレー方式等の手法により遮光膜202に供給して行うことが可能である。その後、剥離液等を用いてレジストパターン203pを除去し、本実施形態に係る再生フォトマスク200を製造する。なお、製造した遮光膜パターン202pの上面はペリクルにより覆うことが好ましい。製造した再生フォトマスク200の断面図を図4(f)に例示する。製造した再生フォトマスク200を介し、i線〜g線の範囲の波長を有する露光光を、被転写体上に形成されているレジスト膜に照射することにより、レジスト膜に転写用パターン(遮光膜パターン202p)を転写することができる。
(3)本実施形態に係る効果
本実施形態によれば、以下に示す1つまたは複数の効果を奏する。
(a)本実施形態によれば、再生フォトマスクの機能を十分に発揮でき、かつ再生の負荷、コスト、環境負荷を合理的に削減できる研磨量を設定し、該研磨量を適用した研磨を行うことが可能である。この研磨量の設定は、基板のそれぞれの主表面、および領域に応じてなされていることから、自動的に全面、両面に大きな研磨量を適用する場合に比して、非常に合理的である。
(b)本実施形態によれば、研磨量を所定範囲に設定することで、要求される品質基準を超えて過剰に研磨を行わないようにすることができ、再生フォトマスク用基板201に求められる品質基準を担保しつつ、その製造コストを低減させることが可能となる。
(c)本実施形態に係る再生フォトマスク用ブランク200b及び再生フォトマスク200は、上述の再生フォトマスク用基板201を用いて製造されているため、品質基準を担保しつつ、その製造コストを低減させることが可能となる。
<本発明の他の実施形態>
以上、本発明の実施の形態を具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
上述の実施形態では、再生フォトマスク用基板201上に単層の遮光膜202を形成することで再生フォトマスク用ブランク200bを製造し、バイナリマスクとしての再生フォトマスク200を製造する場合について説明したが、本発明は係る形態に限定されない。すなわち、再生フォトマスク用基板201上に遮光膜だけでなく半透光膜等を積層するように形成し、多階調マスクとしての再生フォトマスク200を製造する場合についても、本発明は好適に適用可能である。
100 フォトマスク
101 フォトマスク用基板(透明基板)
101a 第1主表面
101b 第2主表面
102p 膜パターン
110a 転写領域
110b 転写領域
201 再生フォトマスク用基板

Claims (23)

  1. 透明基板の第1主表面上に転写用パターンを含む膜パターンが形成された使用済みフォトマスクを用いる再生フォトマスク用基板の製造方法であって、
    前記膜パターンを除去する工程と、
    前記第1主表面及び前記透明基板の第2主表面をそれぞれ研磨する研磨工程と、を有し、
    前記研磨工程において、
    前記再生フォトマスクの転写領域外において、前記第1主表面及び前記第2主表面に、300μm以上の大きさの傷欠陥が残留せず、かつ2μm以上300μm未満の大きさの傷欠陥が残留する研磨量であって、かつ、
    前記再生フォトマスクの転写領域内において、前記第2主表面に、100μm以上の大きさの傷欠陥が残留しない研磨量の研磨を行う
    ことを特徴とする再生フォトマスク用基板の製造方法。
  2. 前記透明基板の厚みが3mm以上10mm以下である
    ことを特徴とする請求項1に記載の再生フォトマスク用基板の製造方法。
  3. 前記研磨工程において、
    前記第2主表面の研磨量は、前記再生フォトマスクの転写領域内において、前記第2主表面に、2μm以上100μm未満の大きさの傷欠陥が残留する研磨量の研磨を行う
    ことを特徴とする請求項1または2に記載の再生フォトマスク用基板の製造方法。
  4. 前記再生フォトマスクが、前記第1主表面における前記転写領域外にマークパターンを有し、
    前記研磨工程において、
    前記マークパターンの形成領域内の前記第2主表面に、100μm以上の大きさの傷欠陥が残留しない研磨量の研磨を行う
    ことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の再生フォトマスク用基板の製造方法。
  5. 前記研磨工程において、
    前記第1主表面に対して行う研磨の研磨量と、前記第2主表面に対して行う研磨の研磨量と、が同じである
    ことを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の再生フォトマスク用基板の製造方法。
  6. 前記研磨工程において、
    前記第1主表面に対して行う研磨の研磨量と、前記第2主表面に対して行う研磨の研磨量と、がそれぞれ2μm以上20μm以下である
    ことを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の再生フォトマスク用基板の製造方法。
  7. 前記再生フォトマスクの転写領域内において、前記第1主表面における前記転写領域内に、2μm以上の大きさの傷欠陥が存在しない
    ことを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の再生フォトマスク用基板の製造方法。
  8. 透明基板の第1主表面上に転写用パターンを含む膜パターンが形成された使用済みフォトマスクを用いる再生フォトマスク用基板の製造方法であって、
    前記膜パターンを除去する工程と、
    前記第1主表面及び前記透明基板の第2主表面をそれぞれ研磨する研磨工程と、を有し、
    前記研磨工程において、
    前記透明基板の厚みをDmmとしたときに、
    前記再生フォトマスクの転写領域内において、前記第2主表面に、2μm以上20×Dμm未満の大きさの傷欠陥が残留する研磨量の研磨を行う
    ことを特徴とする再生フォトマスク用基板の製造方法。
  9. 前記研磨量は、前記再生フォトマスクの転写領域となる領域内において、前記第2主表面に、20×Dμm以上の大きさの傷欠陥が残留しない量である
    ことを特徴する請求項8に記載の再生フォトマスク用基板の製造方法。
  10. 前記再生フォトマスクが、前記第1主表面における前記転写領域外にマークパターンを有し、
    前記研磨工程において、
    前記マークパターンの形成領域内の前記第2主表面に、100μm以上の大きさの傷欠陥が残留せず、かつ2μm以上100μm未満の大きさの傷欠陥が残留する研磨量の研磨を行う
    ことを特徴とする請求項8または9に記載の再生フォトマスク用基板の製造方法。
  11. 前記研磨工程において、
    前記第1主表面に対して行う研磨の研磨量と、前記第2主表面に対して行う研磨の研磨量と、が同じである
    ことを特徴とする請求項8から10のいずれか記載の再生フォトマスク用基板の製造方法。
  12. 前記再生フォトマスクの前記転写領域内において、前記第1主表面に、2μm以上の大きさの傷欠陥が存在しない
    ことを特徴とする請求項8から11のいずれかに記載の再生フォトマスク用基板の製造方法。
  13. 透明基板の第1主表面上に転写用パターンを含む膜パターンが形成された使用済みフォトマスクを用いる再生フォトマスク用基板の製造方法であって、
    前記膜パターンを除去する工程と、
    前記第1主表面及び前記透明基板の第2主表面をそれぞれ研磨する研磨工程と、を有し、
    前記研磨工程において、
    前記再生フォトマスクの転写領域外において、前記第1主表面及び前記第2主表面に照度50ルクスの照明下で目視可能な傷欠陥が残留せず、かつ照度100ルクスの照明下で目視可能の傷欠陥が残留する研磨量であって、かつ、
    前記転写領域内において、前記第2主表面に、照度150ルクスの照明下で目視可能な傷欠陥が残留しない研磨量の研磨を行う
    ことを特徴とする再生フォトマスク用基板の製造方法。
  14. 前記膜パターンを除去した後、前記第1主表面及び前記第2主表面をそれぞれ検査する検査工程を有し、
    前記検査工程では、
    前記転写領域外において、前記第1主表面及び前記第2主表面に300μm以上の大きさの傷欠陥が存在するか否かを検査すると共に、前記転写領域内において前記第2主表面に100μm以上の大きさの傷欠陥が存在するか否かを検査し、
    少なくとも前記転写領域外の、前記第1主表面及び前記第2主表面に300μm以上の大きさの傷欠陥が存在しているか、或いは前記転写領域内の前記第2主表面に100μm以上の大きさの傷欠陥が存在していれば、前記研磨工程を実施する
    ことを特徴とする請求項1から13に記載の再生フォトマスク用基板の製造方法。
  15. 前記検査工程では、
    前記転写領域外の、前記第1主表面及び前記第2主表面に照度50ルクスの照射光を照射し、係る照明下で傷欠陥の存在を示す反射光や散乱光が目視された場合、又は
    前記転写領域内の前記第2主表面に照度150ルクスの照射光を照射し、係る照明下で傷欠陥の存在を示す反射光や散乱光が目視された場合には、
    前記再生フォトマスクの転写領域外において、前記第1主表面及び前記第2主表面に、300μm以上の大きさの傷欠陥が残留せず、かつ2μm以上300μm未満の大きさの傷欠陥が残留する研磨量であって、かつ、
    前記再生フォトマスクの転写領域内において、前記第2主表面に、100μm以上の大きさの傷欠陥が残留しない研磨量の研磨を行う
    ことを特徴とする請求項14に記載の再生フォトマスク用基板の製造方法。
  16. 使用済みフォトマスクを用いる再生フォトマスク用ブランクの製造方法であって、
    請求項1から15のいずれかに記載の再生フォトマスクの製造方法による再生フォトマスク用基板を用意し、
    前記フォトマスク用基板の第1主表面に薄膜を形成する
    ことを特徴とする再生フォトマスク用ブランクの製造方法。
  17. 透明基板の第1主表面上に転写用パターンを含む膜パターンが形成された使用済みフォトマスクを用いる再生フォトマスクの製造方法であって、
    請求項1から15のいずれかに記載の再生フォトマスクの製造方法による再生フォトマスク用基板を用意し、
    前記フォトマスク用基板の第1主表面に新たな膜パターンを形成する
    ことを特徴とする再生フォトマスクの製造方法。
  18. 透明基板の第1主表面上に転写用パターンを含む膜パターンが形成され、使用済みフォトマスクを用いて製造された再生フォトマスクであって、
    前記再生フォトマスクの転写領域外において、前記第1主表面及び前記第2主表面に300μm以上の大きさの傷欠陥が存在せず、かつ2μm以上300μm未満の大きさの傷欠陥が存在し、かつ、
    前記転写領域内における前記第2主表面に、100μm以上の大きさの傷欠陥が存在しない
    ことを特徴とする再生フォトマスク。
  19. 前記透明基板の厚みは3mm以上10mm以下である
    ことを特徴とする請求項18に記載の再生フォトマスク。
  20. 前記再生フォトマスクが、前記第1主表面における前記転写領域外にマークパターンを有し、
    前記マークパターンの形成領域内の前記第2主表面に、100μm以上の大きさの傷欠陥が存在しない
    ことを特徴とする請求項18または19に記載の再生フォトマスク。
  21. 前記転写領域内における前記第1主表面に、2μm以上の大きさの傷欠陥が存在しない
    ことを特徴とする請求項18から20のいずれかに記載の再生フォトマスク。
  22. 透明基板の第1主表面上に転写用パターンを含む膜パターンが形成され、使用済みフォトマスクを用いて製造された再生フォトマスクであって、
    前記透明基板の厚みをDmmとしたときに、
    前記再生フォトマスクの前記転写領域内において、前記第2主表面に、20×Dμm以上の大きさの傷欠陥が存在せず、かつ2μm以上20×Dμm未満の大きさの傷欠陥が存在する
    ことを特徴とする再生フォトマスク。
  23. 請求項18から22のいずれかに記載の再生フォトマスク、又は請求項17に記載の再生フォトマスクの製造方法による再生フォトマスクを用い、i線〜g線の範囲の波長を有する露光光を、被転写体上に形成されているレジスト膜に照射することにより、前記レジスト膜に前記転写用パターンを転写する工程を有する
    ことを特徴とするパターン転写方法。
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