JP2015143816A - フォトマスクの製造方法、フォトマスク及びパターン転写方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】透明基板(11)上の遮光膜(13)をパターニングし、非位相シフト透光部(15)と遮光部(14)とを形成するとともに、位相シフト透光部(17)の領域内において、当該領域より小さい遮光膜(13)を有する暫定パターン(23a)を形成する。次に、透明基板(11)上に、位相シフト透光部(17)の領域内に、遮光部(14)の領域に残存する遮光膜(13)上のレジスト高さより、レジスト高さが低い部分(25a)をもつ、第2レジストパターン(25)を形成する。第2レジストパターン(25)をマスクとして、暫定パターン(23a)をエッチングにより除去し、透明基板(11)の表面を一部露出させ、更にウェットエッチングを施して位相シフト透光部(17)を形成する。
【選択図】図7
Description
0≦A1<D
0≦A2<D
|A1−A2|≦0.01
であるとともに、前記転写用パターンは、ウェットエッチングのみによって、パターニングされたものであることを特徴とする。
本発明のフォトマスクを、図5に例示する。このフォトマスク10は、透明基材11上に転写用パターン12を備える。この転写用パターン12は、透明基材11上に遮光膜13が形成されてなる遮光部14と、透明基材11の表面が露出した、非位相シフト透光部15と、透明基材11の表面がウェットエッチングされて形成された凹部16をもつ、位相シフト透光部17とをもつ。
0≦A1<D (1)
0≦A2<D (2)
|A1−A2|≦0.01 (3)
が成り立つ。つまり、アンダーカット量A1も、A2も、掘り込み深さDよりは小さい。これは、後述する、本発明のフォトマスクの製造方法によって得られる関係式である。
次に、第1描画、現像を行い、第1レジスト膜21をパターニングして、第1レジストパターン22を形成する(図7(b))。
第1レジストパターン22をマスクとしてエッチングすることにより、透明基材11上に形成した遮光膜13をパターニングし、遮光膜パターン23を形成する(図7(c))。つぎに、第1レジストパターン22を剥離する(図7(d))。この結果、遮光膜13が除去された非位相シフト透光部15(図5参照)と、遮光膜13が残存する遮光部14(図5参照)とを形成するとともに、位相シフト透光部17(図5参照)の領域内において、位相シフト透光部17の領域より小さい遮光膜13を有する暫定パターン23aを形成する(図7(d))。
つぎに、遮光膜パターニングがなされた、表面に遮光膜パターン23を有する透明基材11上に、第2レジスト膜24を形成する(図7(e))。
更に、第2レジスト膜24に対して描画と現像を行うことにより、位相シフト透光部17の領域内に、遮光部14(図5参照)の領域に残存する遮光膜13上のレジスト高さより、レジスト高さが低い部分25aをもつ、第2レジストパターン25を形成する(図7(f))。ここで、レジスト高さとは、透明基材11の表面から第2レジスト膜24の透明基材11とは反対側の表面までの距離をいう。
上記において、図7(f)に示すように、描画と現像より、第2レジストパターン25の高さが低い部分25aにおいて、暫定パターン23aの表面が露出するように第2レジストパターン25を形成することができる。
そして、第2レジストパターン25、又は、減膜レジストパターン31(図8(f)参照)をマスクとして、遮光膜13からなる暫定パターン23aをエッチングにより除去し、透明基材11の表面の一部11aを露出させる(図7(g))。
次いで、露出した透明基材11の表面の一部11aに対して、ウェットエッチングを施すことにより位相シフト透光部17(図5参照)を形成する(図7(h))。
第2レジストパターン25、又は、減膜レジストパターン31(図8(f)参照)を剥離除去し、本発明のフォトマスク10が完成する(図7(i))。
本発明に用いる透明基板としては、例えば、表面を研磨した石英ガラス基板などが用いられる。大きさは特に制限されず、当該マスク用途に応じて適宜選定される。LSI製造用であれば、5〜6インチ、表示装置製造用であれば、例えば一辺300mm以上の矩形基板が適用できる。
Z+2D=S+2A
(A=A1=A2)
を満たす。
Z<H<S
の関係が成り立つ。つまり、位相シフト透光部17の領域(寸法S)より小さく、暫定パターンの領域(寸法Z)を含んでそれより大きい領域(寸法H)の第2レジスト膜24に対して、第2レジスト膜24を不完全に感光させるエネルギー量による第2描画を行うことにより、レジスト高さが低い部分25aをもつ、第2レジストパターン25を形成することが望ましい。
H=(S+Z)/2
であることが好ましい。このようにすることで、ハーフ露光描画の、第1描画に対する位置ずれを吸収し、形成する転写用パターンに影響を及ぼさないための、マージンを最も有利に設定できる。
<実施例1>(液晶表示装置製造用フォトマスクの製造方法)
透明基材11として大型ガラス基板(合成石英ガラス、10mm厚、サイズ850mm×1200mm)を用いた(図7(a)参照)。この透明基材11上に、大型インライン型スパッタリング装置を使用し、主成分クロムからなる遮光層及び反射防止層で構成される遮光膜13を膜厚120nmとなるように成膜した(図7(a)参照)。次に遮光膜13上にノボラック系のポジ型レーザー描画用フォトレジストを塗布し、加熱・冷却して膜厚1000nmのレジスト膜(第1レジスト膜21)を形成した(図7(a)参照)。本実施例では、上記のような、フォトマスクブランク20を用意し、使用した。
本実施例では、フォトマスクブランクとして、以下のものを用いた。透明基材11として大きさ6インチ角、厚さ0.25インチの表面を鏡面研磨した石英ガラス基板を用いた。この透明基材11上に、スパッタリング装置を使用し、主成分クロムからなる遮光層及び反射防止層で構成される遮光膜13を膜厚100nmとなるように成膜した。次に遮光膜13上に化学増幅型のポジ型電子線レジストを塗布し、加熱・冷却して膜厚300nmのレジスト膜(第1レジスト膜21)を形成した(図7(a)参照)。
11 透明基材
12 転写用パターン
13 遮光膜
14 遮光部
15 非位相シフト透光部
16 凹部
17 位相シフト透光部
18 透過調整膜
20 フォトマスクブランク
21 第1レジスト膜
22 第1レジストパターン
23 遮光膜パターン
23a 暫定パターン
24 第2レジスト膜
25 第2レジストパターン
31 減膜レジストパターン
Claims (12)
- 透明基板上に、遮光部と、非位相シフト透光部と、位相シフト透光部とを含む転写用パターンを備えた、フォトマスクの製造方法において、
前記透明基板上に形成した遮光膜をパターニングし、前記遮光膜が除去された前記非位相シフト透光部と、前記遮光膜が残存する遮光部とを形成するとともに、前記位相シフト透光部の領域内において、前記位相シフト透光部の領域より小さい前記遮光膜を有する暫定パターンを形成する、遮光膜パターニング工程と、
前記遮光膜のパターニングがなされた前記透明基板上に、レジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜に対して描画と現像を行うことにより、前記位相シフト透光部の領域内に、前記遮光部の領域に残存する前記遮光膜上のレジスト高さより、レジスト高さが低い部分をもつ、レジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターン、又は、前記レジストパターンの少なくとも一部分の厚みを低減させて形成した減膜レジストパターンをマスクとして、前記暫定パターンをエッチングにより除去し、前記透明基板の表面を一部露出させる、基板露出工程と、
前記透明基板の露出した部分に対して、ウェットエッチングを施すことにより前記位相シフト透光部を形成する、基板エッチング工程と
を有することを特徴とするフォトマスクの製造方法。 - 前記レジストパターンを形成する工程において、前記位相シフト透光部の領域内において、前記レジスト膜を不完全に感光させるエネルギー量によって描画を行うことにより、前記遮光部の領域に残存する前記遮光膜上のレジスト高さより、レジスト高さが低い部分をもつ、前記レジストパターンを形成することを特徴とする請求項1記載のフォトマスクの製造方法。
- 前記レジストパターンを形成する工程において、前記位相シフト透光部の領域内において、前記位相シフト透光部の領域より小さく、前記暫定パターンの領域を含んでそれより大きい領域の前記レジスト膜に対して、前記レジスト膜を不完全に感光させるエネルギー量による描画を行うことを特徴とする請求項2記載のフォトマスクの製造方法。
- 前記レジストパターンの少なくとも一部分の厚みを低減させて前記減膜レジストパターンを形成するために、アッシングを適用することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法。
- 前記基板エッチング工程においては、ウェットエッチングのみを適用することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法。
- 前記フォトマスクは、i線又はそれより長波長の露光光により露光するものであることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法。
- 前記透明基板は、透明基材と、前記透明基材上に形成された透過調整膜からなることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法。
- 透明基板上に、遮光部と、非位相シフト透光部と、位相シフト透光部とを含む転写用パターンを備えた、表示装置製造用のフォトマスクであって、
前記遮光部は、前記透明基板上に遮光膜が形成されてなり、
前記非位相シフト透光部は、前記透明基板の表面が露出してなり、
前記位相シフト透光部は、前記透明基板の表面に、深さD(μm)の凹部が形成されてなり、
対向する2つの方向から前記遮光部に挟まれた、前記位相シフト透光部は、前記遮光部のそれぞれとの隣接部において、前記凹部の外縁が、前記遮光部の領域外縁又は前記遮光部の領域内に位置し、前記凹部の外縁と前記遮光部の外縁との距離を、それぞれアンダーカット量A1、A2とするとき、
0≦A1<D
0≦A2<D
|A1−A2|≦0.01
であるとともに、
前記転写用パターンは、ウェットエッチングのみによって、パターニングされたものであることを特徴とするフォトマスク。 - 前記転写用パターンは、ラインアンドスペースパターンを含むことを特徴とする請求項8記載のフォトマスク。
- 前記透明基板は、透明基材と、前記透明基材上に形成された透過調整膜からなることを特徴とする請求項8又は請求項9記載のフォトマスク。
- 請求項1から請求項7のいずれかに記載の製造方法により製造されたフォトマスク、又は、請求項8から請求項10のいずれかに記載のフォトマスクを用い、i線又はそれより長波長の光源をもつ露光機によって、前記転写用パターンを被転写体上に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。
- 請求項11記載のパターン転写方法を適用することを特徴とする表示装置の製造方法。
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