JP2023050611A - Photomask and manufacturing method of photomask - Google Patents
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- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
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- G03F1/32—Attenuating PSM [att-PSM], e.g. halftone PSM or PSM having semi-transparent phase shift portion; Preparation thereof
Abstract
Description
本発明は、フォトマスク及びフォトマスクの製造方法に関する。 The present invention relates to a photomask and a method of manufacturing a photomask.
フラットパネルディスプレイ等の電子デバイスを製造する工程において、フォトマスクが使用されている。従来より、フォトマスクとして、透過部と遮光部とを有するバイナリーマスクが用いられている。
近年では、例えば微細なパターンを形成するために遮光膜と位相シフト膜とを備えた位相シフトマスクや、電子デバイスの製造工程数の低減のために半透光領域を有するハーフトーンマスクが用いられることがある。
Photomasks are used in the process of manufacturing electronic devices such as flat panel displays. 2. Description of the Related Art Conventionally, a binary mask having a transmissive portion and a light shielding portion has been used as a photomask.
In recent years, for example, a phase shift mask having a light shielding film and a phase shift film for forming fine patterns, and a halftone mask having a semi-transparent region for reducing the number of manufacturing steps of electronic devices are used. Sometimes.
フラットパネルディスプレイの更なる用途の発展や要求仕様の高度化に伴い、このようなフォトマスクに関して、パターン寸法の均一性に対する要求がますます厳しくなっている。
パターン寸法の不均一をもたらす要因の1つとして、フォトマスクからの露光光の反射による迷光により露光転写品質の低下が挙げられる(特許文献1)。
しかし、半透光膜を有する位相シフトマスクやハーフトーンマスクにおいては、フォトマスクからの露光光の反射の防止又は低減は困難であり、特に裏面からの露光光の反射の低減効果が十分に得られないという問題がある。
With the further development of applications of flat panel displays and the sophistication of required specifications, the demand for uniformity of pattern dimensions of such photomasks is becoming more and more severe.
One of the factors that cause non-uniform pattern dimensions is the deterioration of exposure transfer quality due to stray light caused by reflection of exposure light from a photomask (Patent Document 1).
However, in a phase shift mask or a halftone mask having a semitransparent film, it is difficult to prevent or reduce the reflection of exposure light from the photomask. I have a problem that I can't
本発明は、リソグラフィー工程において効果的にフォトマスクからの露光光の反射の低減を可能とする半透光パターンを有するフォトマスクを提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a photomask having a semi-transparent pattern that can effectively reduce reflection of exposure light from the photomask in a lithography process.
本発明にかかるフォトマスクは、
透明基板上に半透光パターン及び積層遮光パターンを備え、
前記半透光パターンは半透光膜により構成され、
前記積層遮光パターンは、第1の反射抑制膜と遮光膜と第2の反射抑制膜との積層遮光膜により構成され、
前記半透光膜の光学濃度は前記積層遮光膜の光学濃度より低く、
前記第1の反射抑制膜は前記透明基板に接し、
前記透明基板に対して、前記半透光パターン及び前記積層遮光パターンを備えた面を表面、前記表面に対向する側を裏面としたとき、
波長が365nmから436nmの範囲内である露光光に対して、
前記表面における前記半透光パターンと前記積層遮光パターンが重畳した領域の反射率は15%以下であり、
前記裏面からの前記積層遮光パターンの反射率は5%以下であることを特徴とする。
The photomask according to the present invention is
Equipped with a semi-transparent pattern and a laminated light-shielding pattern on a transparent substrate,
The semi-transparent pattern is composed of a semi-transparent film,
The laminated light-shielding pattern is composed of a laminated light-shielding film including a first anti-reflection film, a light-shielding film, and a second anti-reflection film,
The optical density of the semitransparent film is lower than the optical density of the laminated light shielding film,
the first antireflection film is in contact with the transparent substrate;
With respect to the transparent substrate, when the surface provided with the semitransparent pattern and the laminated light shielding pattern is the front surface, and the side opposite to the front surface is the back surface,
For exposure light with a wavelength in the range of 365 nm to 436 nm,
The reflectance of the area where the semi-transparent pattern and the laminated light-shielding pattern overlap on the surface is 15% or less,
A reflectance of the laminated light shielding pattern from the back surface is 5% or less.
また、本発明にかかるフォトマスクは、
前記裏面からの前記積層遮光パターンの反射率の波長依存性が5%以内であることを特徴とする。
Further, the photomask according to the present invention is
The wavelength dependence of the reflectance of the laminated light shielding pattern from the back surface is within 5%.
このような構成のフォトマスクとすることにより、フォトマスクからの反射を防止又は軽減することで、露光光の反射による迷光を防止することができる。
特に、半透光パターンを有しながら半透光裏面からの反射を効果的に防止又は低減することが可能である。
A photomask having such a structure can prevent or reduce reflection from the photomask, thereby preventing stray light due to reflection of exposure light.
In particular, it is possible to effectively prevent or reduce the reflection from the semi-transparent back surface while having the semi-transparent pattern.
また、本発明にかかるフォトマスクは、
前記積層遮光パターンの少なくとも一部は前記半透光膜により覆われていることを特徴とする。
Further, the photomask according to the present invention is
At least part of the laminated light-shielding pattern is covered with the semi-transparent film.
このような構成のフォトマスクとすることにより、半透光パターンを構成する半透光膜の影響を受けることなく、フォトマスクの裏面反射率を効果的に低減することができる。 By using a photomask having such a structure, the back surface reflectance of the photomask can be effectively reduced without being affected by the semi-transparent film forming the semi-transparent pattern.
また、本発明にかかるフォトマスクは、
前記半透光膜がハーフトーン膜又は位相シフト膜であることを特徴とする。
Further, the photomask according to the present invention is
The semitransparent film is characterized by being a halftone film or a phase shift film.
本発明にかかるフォトマスクにより製造する製品に対して、製造工数の低減や、パターンの微細化や精度の向上等に寄与することが可能となる。 It is possible to contribute to the reduction of manufacturing man-hours, miniaturization of patterns, improvement of accuracy, etc. for products manufactured using the photomask according to the present invention.
本発明にかかるフォトマスクの製造方法は、
透明基板に接するように第1の反射抑制膜を形成する工程と、
前記第1の反射抑制膜上に遮光膜を形成する工程と、
前記遮光膜上に第2の反射抑制膜を形成する工程と、
前記第1の反射抑制膜と前記遮光膜と前記第2の反射抑制膜から構成された積層遮光膜をパターニングして積層遮光パターンを形成し、前記透明基板を部分的に露出する工程と、
部分的に露出した前記透明基板及び前記積層遮光パターン上に半透光膜を形成する工程と、
前記半透光膜をパターニングし、半透光パターンを形成する工程とを含み、
前記半透光膜の光学濃度は前記積層遮光膜の光学濃度より低く、
前記透明基板に対して、前記半透光パターン及び前記積層遮光パターンを備えた面を表面、前記表面に対向する側を裏面としたとき、
波長が365nmから436nmの範囲内である露光光に対して、
前記表面における前記半透光パターンと前記積層遮光パターンが重畳した領域の反射率は15%以下であり、
前記裏面からの前記積層遮光パターンの反射率は5%以下であることを特徴とする。
A method for manufacturing a photomask according to the present invention includes:
forming a first antireflection film in contact with the transparent substrate;
forming a light shielding film on the first antireflection film;
forming a second antireflection film on the light shielding film;
a step of patterning a laminated light-shielding film composed of the first anti-reflection film, the light-shielding film, and the second anti-reflection film to form a laminated light-shielding pattern, thereby partially exposing the transparent substrate;
forming a semi-transparent film on the partially exposed transparent substrate and the laminated light shielding pattern;
patterning the semi-transparent film to form a semi-transparent pattern;
The optical density of the semitransparent film is lower than the optical density of the laminated light shielding film,
With respect to the transparent substrate, when the surface provided with the semitransparent pattern and the laminated light shielding pattern is the front surface, and the side opposite to the front surface is the back surface,
For exposure light with a wavelength in the range of 365 nm to 436 nm,
The reflectance of the area where the semi-transparent pattern and the laminated light-shielding pattern overlap on the surface is 15% or less,
A reflectance of the laminated light shielding pattern from the back surface is 5% or less.
このようなフォトマスクの製造方法とすることにより、効果的にフォトマスクからの露光光の反射の低減を可能とするフォトマスクを製造することができる。 By adopting such a photomask manufacturing method, it is possible to manufacture a photomask that can effectively reduce the reflection of exposure light from the photomask.
本発明により、リソグラフィー工程において効果的にフォトマスクからの露光光の反射の低減を可能とする半透光パターンを有するフォトマスクを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a photomask having a semi-transparent pattern that can effectively reduce reflection of exposure light from the photomask in a lithography process.
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。但し、以下の実施形態は、いずれも本発明の要旨の認定において限定的な解釈を与えるものではない。また、同一又は同種の部材については同じ参照符号を付して、説明を省略することがある。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, none of the following embodiments provide a restrictive interpretation in identifying the gist of the present invention. Also, the same reference numerals are given to members of the same or similar type, and description thereof may be omitted.
(実施形態1)
図1、図2は、フォトマスク100の主要な製造工程を示す断面図である。
なお、図1、2に示す断面図は、各製造工程を模式的に示す部分拡大図である。以下、他の断面図も同様である。
(Embodiment 1)
1 and 2 are cross-sectional views showing major manufacturing steps of the
The cross-sectional views shown in FIGS. 1 and 2 are partially enlarged views schematically showing each manufacturing process. The same applies to other cross-sectional views below.
図1(A)に示すように、石英ガラス等の露光光に対して実質的に透明な材料からなる透明基板1上に、蒸着法、スパッタ法等により第1の反射抑制膜2を形成する。
次に、第1の反射抑制膜2上に、蒸着法、スパッタ法等により、露光光に対して実質的に不透明な材料からなる遮光膜3を形成する。
次に、遮光膜3上に、蒸着法、スパッタ法等により第2の反射抑制膜4を形成する。
As shown in FIG. 1A, a
Next, a
Next, a
なお、フォトマスク100を用いた電子デバイスの製造過程のリソグラフィー工程において使用される露光光は、例えばi線(波長λ=365nm)、h線(波長λ=405nm)若しくはg線(波長λ=436nm)、又はこれらの少なくとも2つの光を含む混合光が使用される。
The exposure light used in the lithography process in the manufacturing process of an electronic device using the
露光光波長(365nm≦λ≦436nm)に対する透明基板1の透過率は、90~97%(90%≦透過率≦97%)である。
上記露光光波長に対する第1の反射抑制膜2の透明基板1側からの反射率(裏面反射率)は5%以下であり、裏面反射率の波長依存性が5%以内である。
上記露光光波長に対する遮光膜3の光学濃度(OD値)は3以上である。
上記露光光に含まれる波長に対する第2の反射抑制膜4の表面での反射率(表面反射率)が5%以下である。
遮光膜3は、金属膜、例えば好適にはCr膜から構成される。
第1の反射抑制膜2及び第2の反射抑制膜4はCr酸化膜、Cr窒化膜、Cr酸窒化膜、又は、これらの任意の組み合わせからなる2層以上の積層膜が好適に使用される。また、後述する半透光膜6との選択エッチングを行う場合には、これらの反射抑制膜の材料として、Ni,MoSiを使用してもよい。
The transmittance of the
The reflectance (rear surface reflectance) of the
The optical density (OD value) of the
The reflectance (surface reflectance) on the surface of the
The
As the
なお、透明基板1上に第1の反射抑制膜2、遮光膜3、第2の反射抑制膜4により構成された積層遮光膜30を形成した構成物をフォトマスクブランクス10として予め準備することが可能である。
積層遮光膜30は、第1の反射抑制膜2からなる第1の反射抑制層と、遮光膜3からなる遮光層と第2の反射抑制膜4からなる第2の反射抑制層の積層構造であり、その光学濃度は5以上となる。
It should be noted that it is possible to prepare in advance as a photomask blank 10 a structure in which the laminated
The laminated
図1(B)に示すようにフォトレジスト膜5(第1のフォレレジスト膜)を塗布法等により、第2の反射抑制膜4上に形成する。
As shown in FIG. 1B, a photoresist film 5 (first photoresist film) is formed on the
次に図1(C)に示すように、リソグラフィー法により、フォトレジスト膜5をパターニングし、フォトレジストパターン5aを形成する。
本工程においては、露光装置又はレーザー描画装置により図1(B)の上方から露光光を照射する。第2の反射抑制膜4により、パターン寸法の変動原因となる遮光膜3からの露光光の散乱(又はハレーション)を防止することができる。
Next, as shown in FIG. 1C, the
In this step, exposure light is applied from above in FIG. 1B by an exposure device or a laser drawing device. The second
次に図1(D)に示すようにフォトレジストパターン5aをマスクに第1の反射抑制膜2、遮光膜3、第2の反射抑制膜4の積層(積層遮光膜30)をエッチングし、パターニングする。第1の反射抑制パターン2a、遮光パターン3a、第2の反射抑制パターン4aの積層膜により構成される積層遮光パターン30aが形成される。フォトレジストパターン5aに覆われていない領域において、透明基板1が部分的に露出する。
その後、フォトレジストパターン5aを除去する。
なお、積層遮光膜30のエッチング法として、ドライエッチングを用いることも可能であるが、大面積のマスクをパターニングする場合、ウェットエッチングが好適に使用される。
Next, as shown in FIG. 1D, using the
After that, the
Although dry etching can be used as an etching method for the laminated
なお、フォトレジストパターン5aのパターン形状は、配線パターン形状であってもホールパターン形状であってもよく、またその他のパターン形状であってもよい。
The pattern shape of the
次に図2(A)に示すように、半透光膜6を蒸着法、スパッタ法等により形成する。
半透光膜6は、積層遮光パターン30a及び部分的に露出した透明基板1上に形成される。
半透光膜6は、例えばCr系金属化合物、Si系化合物、金属シリサイド化合物等の公知の材料からなる半透光性の機能性膜であり、位相シフト膜やハーフトーン膜としての機能を有する。半透光膜6は、積層遮光膜30の光学濃度よりも低い光学濃度を有する。また、半透光膜6の表面反射率は、露光光に対して15%以下である。
半透光膜6のハーフトーン膜及び位相シフト膜としての光学的性質は、例えば、組成及び膜厚を調整することにより、実現が可能である。
Next, as shown in FIG. 2A, a
The
The
The optical properties of the
例えば、半透光膜6をハーフトーン膜として利用する場合、露光光波長に対して、半透光膜6の透過率が10~70%(10%≦透過率≦70%)になるよう設定する。また、位相シフト量は小さく(略0[°]、例えば0~20[°])に設定する。半透光膜6として例えばCr系金属化合物を用いることができ、好適にはCr酸化物、Cr窒化物、Cr酸窒化膜を、例えば膜厚5[nm]~20[nm]形成する。
なお、ハーフトーン膜とは、周知のように、フォトマスク100を用いた1回の露光により、露光対象物に対して露光量の異なる照射領域を設け、露光対象物に形成されたフォトレジスト等の感光性物質において膜厚の異なる領域を形成可能とする。その結果、製造工数の削減等に寄与するものである。
For example, when the
As is well known, the halftone film refers to a photoresist or the like formed on the exposure target by providing irradiation regions with different exposure doses on the exposure target by one exposure using the
例えば、半透光膜6を位相シフト膜として利用する場合、露光光波長に対して、半透光膜6の透過率が3~15%(3%≦透過率≦15%)、位相シフト量が略180°(160°≦位相シフト量≦200°)、さらに好適には170°≦位相シフト量≦190°になるよう設定する。半透光膜6として、例えばCr系金属化合物を用いることができ、好適にはCr酸化物、Cr窒化物、Cr酸窒化膜を、例えば膜厚50[nm]~100[nm]形成する。
なお、位相シフト膜は、周知のように、露光光の位相をシフトし、光の干渉効果により精細なパターニングを可能とするものである。
For example, when the
As is well known, the phase shift film shifts the phase of the exposure light and enables fine patterning by the light interference effect.
半透光膜6は、使用用途により光学特性が設定される。そのため、顧客の要求仕様に従い、適宜設定することができる。
透明基板1上に積層遮光膜30を有するフォトマスクブランクス10を予め準備しておき、フォトマスクブランクス10上に、フォトマスク100の仕様に合わせて適宜の光学特性を有する半透光膜6を形成することで、多様なフォトマスク100の製造の工期を短縮できる。
The optical properties of the
A
次に図2(B)に示すように、フォトレジスト膜7(第2のフォトレジスト膜)を塗布法等により、半透光膜6上に形成する。
Next, as shown in FIG. 2B, a photoresist film 7 (second photoresist film) is formed on the
次に図2(C)に示すように、リソグラフィー法により、フォトレジスト膜7をパターニングし、フォトレジストパターン7aを形成する。
Next, as shown in FIG. 2C, the
次に図2(D)に示すように、フォトレジストパターン7aをマスクに半透光膜6を選択的にエッチングしてパターニングし、半透光パターン6aを形成する。
その後、フォトレジストパターン7aを除去する。
なお、半透光膜6のエッチング法として、ドライエッチングを用いることも可能であるが、高い選択性を有し半透光膜6の下層部に対するダメージが少ない、ウェットエッチングが好適に使用される。
Next, as shown in FIG. 2D, the
After that, the
Dry etching can be used as an etching method for the
以上の工程によりフォトマスク100には、透明基板1上に積層遮光パターン30aが形成された遮光領域A、透明基板1が露出した透明領域B、透明基板1上に半透光パターン6aのみが形成された半透光領域Cが形成される。(図2(D))
遮光領域Aにおいては、積層遮光パターン30aと半透光パターン6aとがこの順に重畳されており、これらのパターンが重畳された領域における表面反射率は15%以下である。
Through the above steps, the
In the light-shielding region A, the laminated light-
図3は、フォトマスク100を用いて不図示の露光対象物を露光する状況を概念的に示す断面図である。図3において、図面上方に不図示の露光装置の光源が位置し、図面下方に露光対象物が位置する。フォトマスク100の裏面側、すなわち透明基板1において積層遮光パターン30aが形成されていない側から露光光Lが照射される。
なお、露光対象物の表面にはフォトレジスト等の感光性物質が形成されている。
FIG. 3 is a cross-sectional view conceptually showing how the
A photosensitive material such as photoresist is formed on the surface of the exposure object.
図3に示すように、図中上方(裏面側)から露光装置により露光光Lが照射される。露光対象物にはフォトマスク100を介して露光光Lが照射され、露光対象物の表面の感光性物質が露光される。
As shown in FIG. 3, the exposure light L is irradiated from the upper side (rear side) of the drawing by the exposure device. The object to be exposed is irradiated with exposure light L through a
フォトマスク100を用いて透明基板1側から露光光を照射する場合、遮光膜3の裏面により露光装置側に露光光が反射され、光学部品との多重反射による露光ムラが生じることがある。しかし、低反射率の第1の反射抑制膜2を遮光膜3と透明基板1との間に設けることで、露光装置側への露光光の反射を防止又は軽減することができる。
When the
また、積層遮光膜30の上層に形成された第2の反射抑制膜4は、露光対象物からの反射光が再び露光対象物側へ反射されることを防止、又は軽減する効果がある。
ただし、図2(D)に示すように、積層遮光パターン30aは、半透光膜6に覆われており、積層遮光パターン30aの表面反射率は裏面反射率より高くなることがある。
In addition, the second
However, as shown in FIG. 2D, the laminated light-
上記のように積層遮光膜30の下層に形成された第1の反射抑制膜2は露光光Lが露光装置側に反射されることを防止又は軽減する効果を有する。その結果、露光光Lの裏面反射による迷光により露光対象物の感光性物質のパターン寸法の変動(又はムラ)の発生を防止又は軽減する。
特に、本フォトマスク100においては、第1の反射抑制膜2は透明基板1の直上に設けられており、直接透明基板1に接しており、半透光膜6は積層遮光膜30の上方に形成されている。そのため、第1の反射抑制膜2による裏面反射の抑制効果は、半透光膜6の影響を受けることが無く、露光光Lの反射の防止効果を十分に発揮することができる。
As described above, the
In particular, in this
露光対象物からの反射光については、露光対象物上の加工対象物自体に反射防止膜を用いたり、フォトレジスト等の感光性物質に反射防止機能を持たせて対応すること、例えばBARCの採用等も可能である。
しかし、フォトマスク100の裏面反射についての対策は、第1の反射抑制膜2の反射抑制効果が重要であり、透明基板1に直接第1の反射抑制膜2を形成し、半透光膜6は積層遮光膜30の上方に形成するフォトマスク100の構成が特に露光ムラの対策に有効である。
また、半透光膜6が形成された半透光領域Cを有するフォトマスク100の場合、半透光領域Cを透過する露光光の強度は低下する。
従って、フォトマスク100の露光装置側への露光光の反射の抑制が優先され、フォトマスク100の裏面反射率は5%以下であり、表面反射率は15%以下である。
Reflected light from the exposure object can be dealt with by using an anti-reflection film on the object to be processed on the exposure object itself, or by providing an anti-reflection function to a photosensitive material such as photoresist, for example, by adopting BARC. etc. is also possible.
However, the anti-reflection effect of the first
Further, in the case of the
Therefore, suppression of reflection of the exposure light to the exposure device side of the
また、フラットパネルディスプレーのような表示装置、特に大型の表示装置の製造においては、i線、h線、g線を含む混合光が露光光として使用されることがあるため、好適には露光光波長365nmから436nmの範囲において、裏面反射率の波長依存性が5%以内である。 In addition, in the manufacture of display devices such as flat panel displays, particularly large display devices, mixed light containing i-line, h-line, and g-line may be used as exposure light. The wavelength dependence of the back surface reflectance is within 5% in the wavelength range of 365 nm to 436 nm.
また、積層遮光膜30とすることで、遮光領域Aの光学濃度ODの値が向上し、5以上となり、遮光領域Aと半透光領域Cとのコントラストが向上する。その結果、半透光膜6の機能を向上させることができる。
Further, by using the laminated light-shielding
図2(D)に示すように、積層遮光パターン30aは、半透光膜6に覆われており、積層遮光パターン30aの表面反射率は、第2の反射抑制膜4により決定されず、半透光膜6の表面反射率の影響を受ける。半透光膜6の表面反射率が第2の反射抑制膜4の表面反射率より高い場合、積層遮光パターン30aの表面反射率は高くなる傾向がある。
図4は、フォトマスク100の積層遮光パターン30aの表面反射率を低減することが可能な半透光パターン6aを形成する主要工程を示す断面図である。
As shown in FIG. 2D, the laminated light-
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a main process of forming a
なお、フォトマスク100の表面は、裏面の反対側であり、透明基板1上に積層遮光パターン30aが形成された側である。また、フォトマスク100を用いて露光する場合において露光対象物に対向する側である。
The front surface of the
図4(A)に示すように、図2(B)の工程の次に、図2(C)に示す工程と同様に、リソグラフィー法により、フォトレジスト膜7をパターニングし、フォトレジストパターン7aを形成する。
フォトレジストパターン7aは半透光膜6をパターニングするためのエッチングマスクとして機能する。
本工程において、フォトレジスト膜7を露光する描画装置(又は露光装置)の重ね合わせ誤差(アライメントエラー)を考慮し、フォトレジストパターン7aは積層遮光パターン30aとオーバーラップ領域Dを有している。すなわち、フォトレジストパターン7aは、遮光領域Aと半透光領域Cとが隣接する場合において、遮光領域Aと半透光領域Cとの境界にオーバーラップ領域Dを形成するように構成されている。
オーバーラップ領域Dのオーバーラップ幅Wはアライメントエラーに相当する値とすることができる。
As shown in FIG. 4A, after the step of FIG. 2B, the
The
In this step, the
The overlap width W of the overlap region D can be set to a value corresponding to the alignment error.
次に図4(B)に示すように、フォトレジストパターン7aをマスクにして、積層遮光パターン30aに対して選択的に半透光膜6をエッチングし、半透光パターン6aを形成する。半透光膜6のエッチング法として、ウェットエッチングが好適に採用できる。
その後、フォトレジストパターン7aを除去し、フォトマスク100を得ることができる。
なお、選択的に半透光膜6をエッチングするため、半透光膜6は積層遮光膜30と異なる材料を採用する。例えば、半透光膜6の材料としてNi又はMoSiを採用し、積層遮光膜30の材料としてCr系材料を採用する、又は半透光膜6の材料としてCr系材料を採用し、積層遮光膜30の材料としてNi又はMoSiを採用することができる。
Next, as shown in FIG. 4B, using the
After that, the
Since the
半透光パターン6aはオーバーラップ領域Dにおいて、積層遮光パターン30a上に部分的に形成(重畳)されている。そのため、第2の反射抑制パターン4aはオーバーラップ領域Dにおいて部分的に半透光パターン6aに覆われ、それ以外の領域で露出している。半透光パターン6aに覆われていない積層遮光パターン30aの表面においては、低い反射率を確保することができる。
The
半透光膜6の反射率が第2の反射抑制膜4の反射率より大きい場合には、積層遮光パターン30a上での半透光膜6の占有面積を低減することにより、第2の反射抑制膜4の露出面積を増大させ、積層遮光パターン30aの表面全体の反射率を実質的に低減できる。
その結果、フォトマスク100の全体の表面反射率も低減し、フォトマスク100を用いたリソグラフィー工程において、露光対象物との間の多重反射を低減し、露光ムラの防止又は低減にさらに寄与することができる。
When the reflectance of the
As a result, the overall surface reflectance of the
(実施形態2)
以下では遮光領域Aの積層遮光パターン30aと半透光パターン6aのパターニングに使用するフォトレジストパターン7aとの重ね合わせ誤差を低減することが可能な、半透光パターン6aのパターニング方法について説明する。
図5はフォトマスク100の主要な製造工程を示す断面図である。
(Embodiment 2)
A patterning method for the
5A to 5D are cross-sectional views showing major manufacturing steps of the
図5(A)に示すように、図1(D)に示す工程後、図2(A)に示す工程と同様に、半透光膜6を蒸着法、スパッタ法等により形成する。
As shown in FIG. 5A, after the step shown in FIG. 1D, a
次に図5(B)に示すように、フォトレジスト膜7を塗布法等により、半透光膜6上に形成する。
Next, as shown in FIG. 5B, a
次に図5(C)に示すように、リソグラフィー法により、フォトレジスト膜7をパターニングし、フォトレジストパターン7aを形成する。
Next, as shown in FIG. 5C, the
次に図5(D)に示すように、フォトレジストパターン7aをマスクに半透光膜6をエッチングしてパターニングし、半透光パターン6aを形成する。
また、さらにフォトレジストパターン7aをマスクに第1の反射抑制パターン2a、遮光パターン3a及び第2の反射抑制パターン4aから構成された積層遮光パターン30aをエッチングし、第1の反射抑制パターン2b、遮光パターン3b及び第2の反射抑制パターン4bから構成される積層遮光パターン30bを形成する。
なお、エッチング法として、好適にはウェットエッチングを採用することができる。
Next, as shown in FIG. 5D, the
Furthermore, using the
Wet etching can be preferably employed as the etching method.
本エッチング工程において、フォトレジストパターン7aをマスクに半透光膜6及び積層遮光パターン30aを同時にエッチングし、遮光パターン3b及び積層遮光パターン30bを形成してもよい。
また、フォトレジストパターン7aをマスクに積層遮光パターン30aに対して半透光膜6を選択的にエッチングし、その後フォトレジストパターン7aをマスクに半透光膜6に対して積層遮光パターン30aを選択的にエッチングし、積層遮光パターン30bを形成してもよい。
このように、積層遮光パターン30bは、積層遮光膜30に対して2回のパターニングを実行することで形成される。
In this etching step, the
Further, the
Thus, the laminated
その後、フォトレジストパターン7aを除去する。フォトマスク100を得ることができる。
After that, the
以上の工程によりフォトマスク100には、透明基板1上に積層遮光パターンが形成された遮光領域A、透明基板1が露出した透明領域B、透明基板1上に半透光パターン6aのみが形成された半透光領域Cが形成される。(図5(D))
Through the above-described steps, the
フォトレジストパターン7aをマスクに半透光膜6及び積層遮光パターン30aをパターニングし、半透光パターン6a及び積層遮光パターン30bを形成するため、両者の重ね合わせ誤差を低減し、パターンの微細化やパターン設計の負担が軽減する。
The
本フォトレジスト100においても、裏面反射を防止することで、露光ムラの防止又は低減が可能である。
Also in this
本発明によれば、フォトマスク上のパターンからの反射を低減し、露光ムラを防止し、フォトマスクを用いて形成されるパターンの寸法精度を向上させることができる。
本フォトマスクを、表示装置等の製品の生産工程で用いることにより、製品の性能向上等に寄与することができ、産業上の利用可能性は大きい。
According to the present invention, reflection from a pattern on a photomask can be reduced, exposure unevenness can be prevented, and the dimensional accuracy of a pattern formed using a photomask can be improved.
By using this photomask in the production process of products such as display devices, it is possible to contribute to the improvement of product performance, etc., and the industrial applicability is great.
1 透明基板
2 第1の反射抑制膜
2a 第1の反射抑制パターン
3 遮光膜
3a 遮光パターン
4 第2の反射抑制膜
4a 第2の反射抑制パターン
5 フォトレジスト膜(第1のフォトレジスト膜)
5a フォトレジストパターン(第1のフォトレジストパターン)
6 半透光膜
6a 半透光パターン
7 フォトレジスト膜(第2のフォトレジスト膜)
7a フォトレジストパターン(第2のフォトレジストパターン)
10 フォトマスクブランクス
30 積層遮光膜
30a 積層遮光パターン
100 フォトマスク
A 遮光領域
B 透明領域
C 半透光領域
D オーバーラップ領域
W オーバーラップ幅
L 露光光
1
5a photoresist pattern (first photoresist pattern)
6
7a photoresist pattern (second photoresist pattern)
10
Claims (5)
前記半透光パターンは半透光膜により構成され、
前記積層遮光パターンは、第1の反射抑制膜と遮光膜と第2の反射抑制膜との積層遮光膜により構成され、
前記半透光膜の光学濃度は前記積層遮光膜の光学濃度より低く、
前記第1の反射抑制膜は前記透明基板に接し、
前記透明基板に対して、前記半透光パターン及び前記積層遮光パターンを備えた面を表面、前記表面に対向する側を裏面としたとき、
波長が365nmから436nmの範囲内である露光光に対して、
前記表面における前記半透光パターンと前記積層遮光パターンが重畳した領域の反射率は15%以下であり、
前記裏面からの前記積層遮光パターンの反射率は5%以下であることを特徴とするフォトマスク。 Equipped with a semi-transparent pattern and a laminated light-shielding pattern on a transparent substrate,
The semi-transparent pattern is composed of a semi-transparent film,
The laminated light-shielding pattern is composed of a laminated light-shielding film including a first anti-reflection film, a light-shielding film, and a second anti-reflection film,
The optical density of the semitransparent film is lower than the optical density of the laminated light shielding film,
the first antireflection film is in contact with the transparent substrate;
With respect to the transparent substrate, when the surface provided with the semitransparent pattern and the laminated light shielding pattern is the front surface, and the side opposite to the front surface is the back surface,
For exposure light with a wavelength in the range of 365 nm to 436 nm,
The reflectance of the area where the semi-transparent pattern and the laminated light-shielding pattern overlap on the surface is 15% or less,
A photomask, wherein the reflectance of the laminated light shielding pattern from the back surface is 5% or less.
前記第1の反射抑制膜上に遮光膜を形成する工程と、
前記遮光膜上に第2の反射抑制膜を形成する工程と、
前記第1の反射抑制膜と前記遮光膜と前記第2の反射抑制膜から構成された積層遮光膜をパターニングして積層遮光パターンを形成し、前記透明基板を部分的に露出する工程と、
部分的に露出した前記透明基板及び前記積層遮光パターン上に半透光膜を形成する工程と、
前記半透光膜をパターニングし、半透光パターンを形成する工程とを含み、
前記半透光膜の光学濃度は前記積層遮光膜の光学濃度より低く、
前記透明基板に対して、前記半透光パターン及び前記積層遮光パターンを備えた面を表面、前記表面に対向する側を裏面としたとき、
波長が365nmから436nmの範囲内である露光光に対して、
前記表面における前記半透光パターンと前記積層遮光パターンが重畳した領域の反射率は15%以下であり、
前記裏面からの前記積層遮光パターンの反射率は5%以下であることを特徴とするフォトマスクの製造方法。 forming a first antireflection film in contact with the transparent substrate;
forming a light shielding film on the first antireflection film;
forming a second antireflection film on the light shielding film;
a step of patterning a laminated light-shielding film composed of the first anti-reflection film, the light-shielding film, and the second anti-reflection film to form a laminated light-shielding pattern, thereby partially exposing the transparent substrate;
forming a semi-transparent film on the partially exposed transparent substrate and the laminated light shielding pattern;
patterning the semi-transparent film to form a semi-transparent pattern;
The optical density of the semitransparent film is lower than the optical density of the laminated light shielding film,
With respect to the transparent substrate, when the surface provided with the semitransparent pattern and the laminated light shielding pattern is the front surface, and the side opposite to the front surface is the back surface,
For exposure light with a wavelength in the range of 365 nm to 436 nm,
The reflectance of the area where the semi-transparent pattern and the laminated light-shielding pattern overlap on the surface is 15% or less,
A method of manufacturing a photomask, wherein the reflectance of the laminated light shielding pattern from the back surface is 5% or less.
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