JP5045394B2 - 階調マスクの欠陥修正方法 - Google Patents

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本発明は、透明基板の一面に転写時の露光光を遮光する遮光膜と、前記露光光に対して半透過性のハーフトーン膜とを、それぞれパターニングして配し、遮光膜が配設された遮光領域と、遮光領域はなくハーフトーン膜が配設されたハーフトーン領域と、遮光膜とハーフトーン膜のいずれもが存在しない透明領域とを、設けた階調マスクにおける、欠陥修正方法に関する。
近年、フラットパネル表示装置の普及はめざましく、液晶表示装置においてもその薄型化、大型化、高い品質化が求められている。
このような中、液晶表示装置の表示パネル(以下、液晶表示パネルと言う)作製に用いられるマスク(以下、液晶用フォトマスクと言う)においても、大型化が求められている。
これらのマスクとしては、従来から、TFT回路の形成用あるいはカラーフィルタ形成用として、透明基板の一面に転写時の露光光を実質的に遮光する遮光膜からなる、複数の図形パターンにて絵柄部全体を形成しているバイナリーマスクが用いられているが、最近では、透明基板の一面に転写時の露光光を遮光する遮光膜と、前記露光光に対して半透過性のハーフトーン膜とを、それぞれパターニングして配し、遮光膜が配設された遮光領域と、遮光膜はなくハーフトーン膜が配設されたハーフトーン領域と、遮光膜とハーフトーン膜のいずれもが存在しない透明領域とを、設けた階調マスクを用い、液晶表示パネルの作製の工程短縮を図ることも、特開2007−188069号公報(特許文献1)に、開示されるように、行われている。
特開2007−188069号公報
バイナリーマスクの作製は、通常、透明基板の一面全体に転写時の露光光を実質的に遮光する遮光膜を配した基材(ブランクスとも言う)の遮光膜上に全面に感光性のレジストを塗布した後、レーザ描画装置により選択的に露光描画を行い、この後、該レジストを現像処理してレジストパターンを遮光膜上に形成し、該レジストパターンを耐エッチング層として、遮光膜を選択的にエッチングして、レジスト除去、洗浄処理等のプロセス処理を経て、検査、修正を行うが、大サイズの場合、描画に3日間、プロセス処理、検査、修正に4日間程度かかることがある。
階調マスクの作製の場合は、例えば、このようにして、作製されたバイナリーマスク構造のマスクに対して、更に、その図形パターンが形成された側の面に所望の透過率を有するハーフトーン膜を成膜し、同様に、感光性のレジストを塗布、露光描画、現像処理、エッチング、レジスト除去、洗浄処理等のプロセス処理を経て、検査、修正を行う。
このような、階調マスクにおいては、特に、ライン状のハーフトーン膜で断線(欠陥)になった場合、該断線部に、遮光膜からなるラインパターンをスリット状に配したスリットパターンを設けて、その部分の透過率を、断線がない場合の透過率に合わせる、透過率調整を行い、修正としていた。
大型の液晶用フォトマスクにおいては、等倍にて転写の露光を行うが、例えば、図6(a)に示すように、修正した領域の透過率をハーフトーン膜20の透過率に合わせて透過率調整して修正する。
即ち、例えばハーフトーン膜の転写時の露光光に対する透過率を50%とした場合、遮光膜からなるスリットパターンの断線部の領域における透過率を50%としていた。
このような各ラインパターン27Aの配設は、従来、レーザCVD(Chemical Vapor Deposition)と呼ばれる手法にて、レーザ光を走査して照射し、照射領域に、所望の線幅、膜厚で、配設するものであった。
しかし、この従来の方法では、ラインパターン27Aや隙間27Bが、効率的に、均一に形成できないという問題があった。
さらに、転写した際、その転写像は、図6(b)に示すように、修正部27に対応する箇所が細ってしまうことがあり、転写性の面で問題となっていた。
上記のように、液晶表示装置の大型化、高品質化が求められている中、これに対応するための大型の液晶用フォトマスクとして、液晶表示パネルの作製の工程短縮を図ることができる階調マスクが用いられるようになってきたが、ハーフトーン領域を形成するハーフトーン膜パターン内の欠陥部を修正する場合、修正を効率的にでき、且つ、均一にできる欠陥修正方法が求められていた。
更に、修正箇所が所望の形状に転写できる転写性の良い欠陥修正方法が求められていた。
本発明はこれに対応するもので、階調マスクにおける、ハーフトーン領域を形成するハーフトーン膜パターン内の欠陥部を修正する、階調マスクの欠陥修正方法で、効率的に、且つ、均一に修正できる欠陥修正方法を提供しようとするものである。
更には、転写性の良い欠陥修正方法を提供しようとするものである。
本発明の階調マスクの欠陥修正方法は、透明基板の一面に転写時の露光光を遮光する遮光膜と、前記露光光に対して半透過性のハーフトーン膜とを、それぞれパターニングして配し、遮光膜が配設された遮光領域と、遮光膜はなくハーフトーン膜が配設されたハーフトーン領域と、遮光膜とハーフトーン膜のいずれもが存在しない透明領域とを、設けた液晶表示パネル作製用の階調マスクにおける、ライン状のハーフトーン領域を形成するライン状のハーフトーン膜パターン内の欠陥部を修正する、階調マスクの欠陥修正方法であって、(a)前記ライン状のハーフトーン膜パターン内の欠陥部を第1の欠陥部として、該第1の欠陥部を整形して、該第1の欠陥部を含み、且つ、該ライン状のハーフトーン膜パターンのラインの幅で該ラインに沿う矩形状の白欠陥部である第2の欠陥部を新たに形成する、整形処理ステップと、(b)前記第2の欠陥部に対して、前記露光光を遮光する遮光膜からなり、且つ、転写しない線幅の、ラインパターンを、複数、前記ライン状のハーフトーン膜パターンのライン幅内においてそのライン方向に沿うように隙間を開けて並列にして、前記第2の欠陥部における前記ライン状のハーフトーン膜パターンの外側が透明領域である場合には、最も外側のラインパターンが、透明領域と接するようにして配して、また、前記第2の欠陥部における前記ライン状のハーフトーン膜パターンの外側が遮光領域である場合には、最も外側のラインパターンが、遮光領域との境部と間隔があくようにして配して、複数のラインパターンからなるスリット状パターンを配設し、且つ、前記スリット状パターンを配した前記整形された矩形部領域の前記露光光に対する透過率を、前記ハーフトーン膜の前記露光光に対する透過率に合わせる、スリット状パターン配設処理ステップとを、行うものであり、前記スリット状パターン配設処理ステップは、レーザCVD(Chemical Vapor Deposition)により、レーザ光を照射し、照射領域に前記ラインパターンを配設するもので、該レーザ光の照射は、前記矩形状の第2の欠陥部に配設するライン状パターンの絵柄に対応した絵柄の開口を有するアパーチャを介して、スリット状パターン配設領域を一括にて、照射するものであることを特徴とするものである。
そして、上記いずれかの階調マスクの欠陥修正方法であって、前記ラインパターンとなる遮光膜は、クロムを主成分とするものであることを特徴とするものである。
そしてまた、上記いずれかの階調マスクの欠陥修正方法であって、前記整形処理ステップは、レーザ光もしくは集束イオンビームにより、前記ハーフトーン膜を除去するものであることを特徴とするものである。
また、上記いずれか1項に記載の階調マスクの欠陥修正方法であって、前記階調マスクが、液晶表示パネル作製用のフォトマスクであることを特徴とするものである。
尚、ここでの、「露光光を遮光する」とは、転写プロセス上での作用の面で露光光を実質的に遮光する状態を意味し、転写プロセス上での作用の面で遮光率100%(透過率0%)の場合と同等である。
また、「転写時の露光光に対して半透過性」とは、転写プロセス上での作用の面で、実質的に、転写時の露光光に対して透過性を有し、且つ、遮光性を有することを意味する。 また、ここでの、「ハーフトーン膜パターンの領域内」とは、領域の最外側も含むものとする。
(作用)
本発明の階調マスクの欠陥修正方法は、このような構成にしていることにより、ハーフトーン領域を形成するハーフトーン膜パターン内の欠陥部を修正する、階調マスクの欠陥修正方法で、効率的に、且つ、均一に修正できる欠陥修正方法の提供を可能としている。 具体的には、ライン状のハーフトーン膜パターン内の欠陥部を第1の欠陥部として、該第1の欠陥部を整形して、該第1の欠陥部を含み、且つ、該ライン状のハーフトーン膜パターンのラインの幅で該ラインに沿う矩形状の白欠陥部である第2の欠陥部を新たに形成する、整形処理ステップと、(b)前記第2の欠陥部に対して、前記露光光を遮光する遮光膜からなり、且つ、転写しない線幅の、ラインパターンを、複数、前記ライン状のハーフトーン膜パターンのライン幅内においてそのライン方向に沿うように隙間を開けて並列にして、前記第2の欠陥部における前記ライン状のハーフトーン膜パターンの外側が透明領域である場合には、最も外側のラインパターンが、透明領域と接するようにして配して、また、前記第2の欠陥部における前記ライン状のハーフトーン膜パターンの外側が遮光領域である場合には、最も外側のラインパターンが、遮光領域との境部と間隔があくようにして配して、複数のラインパターンからなるスリット状パターンを配設し、且つ、前記スリット状パターンを配した前記整形された矩形部領域の前記露光光に対する透過率を、前記ハーフトーン膜の前記露光光に対する透過率に合わせる、スリット状パターン配設処理ステップとを、行うものであり、前記スリット状パターン配設処理ステップは、レーザCVD(Chemical Vapor Deposition)により、レーザ光を照射し、照射領域に前記ラインパターンを配設するもので、該レーザ光の照射は、前記矩形状の第2の欠陥部に配設するライン状パターンの絵柄に対応した絵柄の開口を有するアパーチャを介して、スリット状パターン配設領域を一括にて、照射するものであることにより、これを達成している。
特に、スリット状パターン配設処理ステップは、レーザCVD(ChemicalV
aporDeposition)により、レーザ光を照射し、照射領域に前記ラインパ
ターンを配設するものであり、該レーザ光の照射が、前記矩形状の第2の欠陥部に形成するライン状パターンの絵柄に対応した絵柄のマスクを介して、一括にて、照射されるものであることにより、効率的に、均一性良く、スリット状パターンを配設でき、これにより、効率的に、均一性良く、欠陥修正できるにものとしている。
また、ハーフトーン領域を形成するハーフトーン膜パターンが、ライン状のハーフトーン領域を形成するライン状のハーフトーン膜パターンで、整形処理ステップが、該ライン状のハーフトーン膜パターンのラインの幅で該ラインにその辺部が沿う矩形状の白欠陥部である第2の欠陥部を新たに形成するものであり、スリット状パターン配設処理ステップは、スリット状パターンの各ラインパターンを、該ライン状のハーフトーン膜パターンのラインの方向に沿うように隙間を開けて並列にして配し、且つ、第2の欠陥部における前記ライン状のハーフトーン膜パターンの外側が透明領域である場合には、最も外側のラインパターンが、透明領域と接するようにして配して、また、第2の欠陥部における前記ライン状のハーフトーン膜パターンの外側が遮光領域である場合には、最も外側のラインパターンが、遮光領域との境部と間隔があくようにして配し、複数のラインパターンからなるスリット状パターンを配設するものであることにより、第2の欠陥部について、転写後、露光、現像された感光性物質の厚みを、修正部以外の領域と同じくでき、且つ、転写形状を良くできるものとしている。
また、整形処理ステップとしては、レーザ光もしくは集束イオンビームにより、前記ハーフトーン膜を除去する形態が挙げられる。
このようなフォトマスクとしては、具体的には、大型化、高品質化が要求される液晶表示パネル作製用のフォトマスクが好適なものとして挙げられる。
本発明は、上記のように、階調マスクにおける、ハーフトーン領域を形成するハーフトーン膜パターン内の欠陥部を修正する、階調マスクの欠陥修正方法で、効率的に、且つ、均一に修正できる欠陥修正方法の提供を可能とした。
本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図1(a)は本発明の階調マスクの欠陥修正方法の特徴部であるライン状パターンを配設するためのレーザ照射によるCVD方法を示した概略断面図で、図1(b)は図1(a)のCVD方法に用いられるアパーチャを示した平面図で、図2(a)〜図2(a1)〜図2(a2)、図2(b)〜図2(b1)〜図2(b2)、は、それぞれ、本発明に関わる階調マスクの欠陥修正方法における1状態例を示した図で、図3(a)〜図3(c)は本発明の階調マスクの欠陥修正方法の1の例の工程を示した修正箇所における概略平面図で、図3(d)は修正箇所に対応する箇所の転写絵柄を示した平面図で、図4(a)〜図4(c)は本発明の階調マスクの欠陥修正方法の別の例の工程を示した修正箇所における概略平面図で、図4(d)は修正箇所に対応する箇所の転写絵柄を示した平面図で、図5は階調マスクの特徴部の断面と転写の露光状態を示した断面図である。
尚、図2(a)は線幅W1のライン状のハーフトーン膜パターンにおける欠陥部を示した図で、図2(a1)は図2(a)のライン状のハーフトーン膜パターンに対して整形処理ステップを行った図で、図2(a2)は図2(a1)のライン状のハーフトーン膜パターンに対してスリット状パターン配設処理ステップを行った状態の図で、図2(b)は線幅W2のライン状のハーフトーン膜パターンにおける欠陥部を示した図で、図2(b1)は図2(b)のライン状のハーフトーン膜パターンに対して整形処理ステップを行った図で、図2(b2)は図2(b1)のライン状のハーフトーン膜パターンに対してスリット状パターン配設処理ステップを行った状態の図であり、また、図2(a)、図2(b)における点線四角領域は、整形処理ステップを行う領域を示している。
また、図3におけるA1−A2断面、図4におけるB1−B2断面は、それぞれ、図5におけるC1部、C2部に相当する。
図1〜図5中、1はレーザ光、2はアパーチャ、2aは(レーザ光の)遮光部、2bは開口部、2cは修正領域に対応する領域、3は成膜用ガスを閉じ込める室、4は階調マスク、5はX−Yステージ、6、6Aはハーフトーン膜パターン、7、7Aは欠陥部(ここでは白欠陥部)、8、8Aは整形処理領域、9はラインパターン、10は透明基板、10Aは透明領域、20はハーフトーン膜(半透明膜とも言う)、20A、20Bはハーフトーン領域(ハーフトーン膜パターンとも言う)、25、25aは欠陥部(第1の欠陥部とも言う)、26、26aは第2の欠陥部(整形部とも言う)、27は修正部、27aはラインパターン、27bは隙間部、30は遮光膜、30Aは遮光領域、40は階調マスク、50は露光光、60はベース基材、70は感光性材料である。
本発明の階型マスクの欠陥修正方法は、簡単には、階調マスクにおける、ハーフトーン領域を形成するハーフトーン膜パターン内の欠陥部を修正する欠陥修正方法で、前記ハーフトーン領域を形成するハーフトーン膜パターン内の欠陥部を第1の欠陥部として、該第1の欠陥部を整形して、該第1の欠陥部を含み、且つ、該ハーフトーン膜パターンの領域内で矩形状の白欠陥部である第2の欠陥部を新たに形成する、整形処理ステップと、前記第2の欠陥部に対して、露光光を遮光する遮光膜からなり、且つ、転写しない線幅の、ラインパターンを、複数、隙間を開けて並列にして、配して、複数のラインパターンからなるスリット状パターンを配設し、且つ、前記スリット状パターンを配した前記整形された矩形部領域の前記露光光に対する透過率を、前記ハーフトーン膜の前記露光光に対する透過率に合わせる、スリット状パターン配設処理ステップとを、行うものであるが、特に、スリット状パターン配設処理ステップは、レーザCVD(Chemical Vapor Deposition)により、レーザ光を照射し、照射領域に前記ラインパターンを配設するもので、該レーザ光の照射は、前記矩形状の第2の欠陥部に配設するライン状パターンの絵柄に対応した絵柄の開口を有するアパーチャを介して、スリット状パターン配設領域を一括にて、照射する独特の形態のものであり、これにより、特に、効率的で、均一性の良い欠陥修正方法の提供を可能としている。
ここでは、ラインパターンは、露光光を遮光する遮光膜からなり、且つ、転写しない線幅であり、また、前記スリット状パターンを配した整形された矩形部領域の露光光に対する透過率は、ハーフトーン膜の露光光に対する透過率に合わせている。
スリット状パターン配設処理ステップは、図1に示すように、整形処理ステップ後の階調マスク4をX−Yステージ5に載置し、ラインパターンからなるスリット状パターンを形成する領域に近接して成膜用ガスを閉じ込める室3を配し、該成膜用ガスを閉じ込める室3の内に原料となるガス(例えば、Cr(CO)6 )を閉じ込めた状態とし、この状態で、矩形状の第2の欠陥部に配設するライン状パターンの絵柄に対応した絵柄の開口を有するアパーチャ2(図1(b)参照)を介して、スリット状パターン配設領域を一括照射し、照射された領域のみに遮光膜からなるラインパターンを形成して、スリット状パターン配設するものである。
尚、レーザ光の照射時間は堆積する膜厚に合わせて調整する。
また、図1(b)に示すアパーチャ2において、遮光部2aはレーザ光を遮光する領域で、開口2bはレーザ光を通過させる領域で、点線で示す領域2cは修正領域に対応する領域である。
図1(b)の点線で示す領域より大サイズで、図1(a)に示す点線矢印方向に進む、平行光からなるレーザ光の光束により、レーザ光がアパーチャ2を介して階調マスク4の前記第2の欠陥部の矩形状領域に照射される。
レーザ光としては、例えば、YAGレーザの第3高調波光(355nm)やTi:Saphreレーザ(266nm)等を照射して、照射した領域にクロムを堆積させる。
本発明の階型マスクの欠陥修正方法においては、例えば、整形処理領域がW0幅の矩形であり、図2(a)に示す線幅W1のハーフトーン膜パターン内に欠陥部7があり、図2(b)に示す線幅W2のハーフトーン膜パターン内に欠陥部7Aがあり、且つ、いずれの欠陥も、W0幅の矩形領域内におさまるサイズでれば、このW0幅の矩形領域で整形処理ステップを行い、更に整形処理領域のサイズに合わせたスリット状パターン配設処理ステップを、同じ条件で行うことができる。
ここでは、W1>W2である。
整形処理ステップ、スリット状パターン配設処理ステップを順に行うことにより、図2(a)に示す状態のものは、順次、図2(a1)、図2(a2)のようになり、図2(b)に示す状態のものは、順次、図2(b1)、図2(b2)のようになる。
このことは、スリット状パターン配設処理ステップにおけるアパーチャのサイズを欠陥部のサイズ毎に変える必要はなく、アパーチャのサイズを変えずに異なるサイズの欠陥部を、また異なる線幅のハーフトーン膜パターンの欠陥部を、修正することができることを意味する。
尚、先にも述べたが、図2(a)は線幅W1のライン状のハーフトーン膜パターンにおける欠陥部を示した図で、図2(a1)は図2(a)のライン状のハーフトーン膜パターンに対して整形処理ステップを行った図で、図2(a2)は図2(a1)のライン状のハーフトーン膜パターンに対して処理ステップを行った状態の図で、スリット状パターン配設処理ステップを行った状態の図で、図2(b)は線幅W2のライン状のハーフトーン膜パターンにおける欠陥部を示した図で、図2(b1)は図2(b)のライン状のハーフトーン膜パターンに対して整形処理ステップを行った図で、図2(b2)は図2(b1)のライン状のハーフトーン膜パターンに対して処理ステップを行った状態の図で、スリット状パターン配設処理ステップを行った状態の図である。
さらに具体的に、本発明の階調マスクの欠陥修正方法の1例と、その修正部の転写性とを図3に基づいて説明する。
本例の階調マスクの欠陥修正方法は、透明基板10の一面に転写時の露光光(図5の50に相当)を遮光する遮光膜(図5の30に相当)と、前記露光光に対して半透過性のハーフトーン膜(図5の20に相当)とを、それぞれパターニングして配し、遮光膜が配設された遮光領域(図5の30Aに相当)と、遮光膜はなくハーフトーン膜が配設されたハーフトーン領域(ハーフトーン膜パターンとも言い、図5の20Aに相当)と、遮光膜とハーフトーン膜のいずれもが存在しない透明領域(図5の10Aに相当)とを設けた、図4に示す階調マスク(図5の40に相当)における、ライン状のハーフトーン領域を形成するライン状のハーフトーン膜パターン内の白欠陥からなる欠陥部25を修正する、階調マスクの欠陥修正方法で、ここでは、ライン状のハーフトーン膜パターン20Aのラインの両外側が透明領域10Aである場合についての、修正方法である。
先ず、階調マスクを作製し、検査により、ライン状のハーフトーン膜パターン20A内の白欠陥からなる欠陥部25を抽出しておく。(図3(a))
階調マスクの作製は、例えば、公知のバイナリーマスクの作製方法により、ハーフトーン膜をまだ配していない、バイナリーマスクを作製し、作製されたバイナリーマスク構造のマスクに対して、更に、その遮光膜からなる遮光膜パターンが形成された側の面に所望の透過率を有するハーフトーン膜を成膜し、同様に、感光性のレジストを塗布、露光描画、現像処理、エッチング、レジスト除去、洗浄処理等のプロセス処理を経て、所定の検査を行う。
尚、バイナリーマスクの作製は、先にも述べたように、通常、透明基板の一面全体に転写時の露光光に対して透過率0%のクロム等の遮光膜を配した基材(ブランクスとも言う)の遮光膜上に全面に感光性のレジストを塗布した後、レーザ描画装置により選択的に露光描画を行い、この後、該レジストを現像処理してレジストパターンを遮光膜上に形成し、該レジストパターンを耐エッチング層として、遮光膜を選択的にエッチングして、レジスト除去、洗浄処理等のプロセス処理を経て、所望のバイナリーマスクを得る。
必要に応じて、検査、修正を行う。
透明基板10としては、光学研磨されたソーダライムガラス、ホウ珪酸ガラス、アルミノホウ珪酸ガラス、合成石英、蛍石、フッ化カルシウムを用いることができ、露光光が短波長の場合には石英ガラスが好ましい。
遮光膜30としては、クロム系膜、モリブデンシリサイド、タンタル、アルミニウム、珪素、酸化ケイ素、酸化窒化ケイ素などが挙げられるが、クロムを主成分としたクロム系膜が、汎用で、コスト、品質面から好ましい。
クロム系膜は、通常、クロム、酸化クロム、窒化クロム、酸化窒化クロムの中から選ばれる材料の単層膜が用いられるが、それらのクロム系材料の中でも、成膜が容易で汎用性の高いクロム膜、または膜応力の低減が容易な窒化クロム膜がより好ましい。
たとえば、クロムを遮光膜とした場合には、50nm〜150nm程度の範囲の膜厚で用いられる。
ハーフトーン膜20としては、成膜性等から、通常は、クロムが用いられる。
尚、ここでの階調マスクとしては、カラーフィルタのパターニング用に、あるいは、TFTの回路部のパターニング用に、等倍露光で適用される大型の液晶表示パネル作製用フォトマスクが挙げられるが、これらに限定はされない。
次いで、このようにして作製された階調マスクに対して、以下のように、ライン状のハーフトーン領域を形成するライン状のハーフトーン膜パターン20A内の欠陥部を修正する。
ここでは、ライン状のハーフトーン膜パターン20A内に存在する白欠陥からなる欠陥部25を修正する場合を説明する。
先ず、ライン状のハーフトーン膜パターン20A内の欠陥部25を第1の欠陥部として、該第1の欠陥部を整形して、該第1の欠陥部25を含み、且つ、該ライン状のハーフトーン膜パターン20Aのラインの幅で該ラインに沿う矩形状の白欠陥部である第2の欠陥部(整形部とも言う)26を新たに形成する。(図3(b))
ここでは、第2の白欠陥部26を、ハーフトーン膜パターン20Aのライン方向のサイズに応じて、予め、決めた、所定のサイズにする。
次いで、第2の欠陥部26に対して、転写時の露光光を遮光する遮光膜からなり、且つ、転写しない線幅の、ラインパターンを、複数、前記ライン状のハーフトーン膜パターンのライン幅内においてそのライン方向に沿うように隙間を開けて並列にして、且つ、該ラインの幅方向両端においては、最も外側のラインパターンを、その外側の辺部が、ハーフトーン膜パターンのラインと外側が透過領域との境部に位置するようにして配し、複数のラインパターンからなるスリット状パターン27を配設する。(図3(c))
即ち、最も外側(両外側)のラインパターンが、透明領域と接するようにして配する。 ここでは、スリット状パターン27を配した整形された矩形部領域の露光光に対する透過率は、ハーフトーン膜20の露光光に対する透過率に合わせて設定される。
ここでのスリット状パターン27の配設は、先に述べた図1(a)に示す、レーザCVD(Chemical Vapor Deposition)手法にて行う。
尚、液晶表示パネル作製用の大サイズのフォトマスクの転写の場合は、等倍露光にて転写が行われるが、このような等倍露光の場合、転写により解像されないラインパターンの線幅は、0.5μm〜1.5μm程度である。
上記のようにして、ライン状のハーフトーン膜パターン20Aのラインの両外側が透明領域である場合については、修正が行われる。
尚、本例は、欠陥部を白欠陥としたが、ライン状のハーフトーン膜パターン20A内に異物が固着している場合や黒欠陥の場合についても、本例の修正方法は適用できる。
このようにして、修正された箇所を、図5に示すようにして、プロキシミティー露光法により、等倍で、ポジ型の感光性材料70に転写した場合には、転写像は、従来の修正部における図6(b)に示すような線幅のくびれ75や太りは発生せず、良好な転写性が得られる。(図3(d)参照)
尚、簡単には、プロキシミティー露光法は、図5に示すように、階調マスク40の遮光層30、ハーフトーン膜20を配設した膜面側の面と被転写基材80の感光性材料70を配設した側の面とを向き合うようにして、100μm程度のギャップをあけて近接して配した状態で、階調マスク40の膜面側ではない裏面側から平行光に光学的に制御された露光光50を照射するもので階調マスク40の膜面状態に対応して被転写基材80の感光性材料70が感光される。
次に、本発明の階調マスクの欠陥修正方法の別の1例と、その修正部の転写性とを図4に基づいて説明する。
本例の階調マスクの欠陥修正方法は、図2に示す例と同様、透明基板10の一面に転写時の露光光(図5の50に相当)を遮光する遮光膜(図5の30に相当)と、前記露光光に対して半透過性のハーフトーン膜(図5の20に相当)とを、それぞれパターニングして配し、遮光膜が配設された遮光領域(図5の30Aに相当)と、遮光膜はなくハーフトーン膜が配設されたハーフトーン領域(ハーフトーン膜パターンとも言い、図5の20Aに相当)と、遮光膜とハーフトーン膜のいずれもが存在しない透明領域(図5の10Aに相当)とを設けた、図5に示す階型マスク(図5の40に相当)における、ライン状のハーフトーン領域を形成するライン状のハーフトーン膜パターン内の白欠陥からなる欠陥部25aを修正する、階調マスクの欠陥修正方法であるが、本例では、図3に示す例とは異なり、ライン状のハーフトーン膜パターン20Bのラインの両外側が遮光領域30Aである場合についての、修正方法である。
以下、図4に基づいて説明する。
図3に示す例と同様、作製され、ライン状のハーフトーン膜パターン20B内の欠陥部25aを第1の欠陥部として有する、階調マスク(図4(a))に対して、該第1の欠陥部を整形して、該第1の欠陥部25aを含み、且つ、該ライン状のハーフトーン膜パターン20Bのラインの幅で該ラインに沿う矩形状の白欠陥部である第2の欠陥部(整形部とも言う)26aを新たに形成する。(図4(b))
ここでも、第2の白欠陥部26aを、ハーフトーン膜パターン20Bのライン方向のサイズに応じて、予め、決めた、所定のサイズにする。
次いで、第2の欠陥部26aに対して、転写時の露光光を遮光する遮光膜からなり、且つ、転写しない線幅の、ラインパターンを、複数、前記ライン状のハーフトーン膜パターンのライン幅内においてそのライン方向に沿うように隙間を開けて並列にして、且つ、該ラインの幅方向両端においては、最も外側のラインパターンを、その外側の辺部が、ハーフトーン膜パターンのラインと外側が透過領域との境部と間隔があくようにして配し、複数のラインパターンからなるスリット状パターンを配設する。(図4(c))
即ち、最も外側のラインパターンが、遮光領域との境部と間隔があくようにして配する。
ここでも、スリット状パターンを配した整形された矩形部領域の露光光に対する透過率は、ハーフトーン膜20の露光光に対する透過率に合わせて設定されている。
このようにして、ライン状のハーフトーン膜パターン20Bのラインの両外側が遮光領域である場合について、修正が行われる。
尚、各処理、部材は図2に示す例と同様で、ここでは説明を省く。
また、本例も、欠陥部を白欠陥としたが、ライン状のハーフトーン膜パターン20B内に異物が固着している場合や黒欠陥の場合についても、本例の修正方法は適用できる。
このようにして、修正された箇所を、図5に示すようにして、プロキシミティー露光法により、等倍で、ポジ型の感光性材料70に転写した場合には、転写像は、従来の修正部における図6(b)に示すような線幅のくびれ75や太りは発生せず、良好な転写性が得られる。(図4(d)参照)
尚、ここでは、階調マスクとして、図4に示すように、遮光領域30Aは遮光膜30上にハーフトーン膜20を積層した構造のものを挙げているが、本発明の階調マスクの欠陥修正方法が適用できる階調マスクとしては、これに限定はされない。
例えば、遮光領域30Aが、ハーフトーン膜20上に遮光膜30を積層した構造や、遮光膜のみからなる場合にも適用できる。
また、矩形サイズとしては、通常、白欠陥(第1の欠陥部のこと)のサイズに応じてランク分けし、ランク毎に対応する矩形のサイズを決めておく。
この場合、同じランクの白欠陥(第1の欠陥部のこと)のサイズについては、同じサイズの矩形状の第2の白欠陥部を形成することとなり、異なるサイズの欠陥部(第1の欠陥部のこと)についても、同じ修正条件で処理でき、作業性の良いものにできる。
図1(a)は本発明の階調マスクの欠陥修正方法の特徴部であるライン状パターンを配設するためのレーザ照射によるCVD方法を示した概略断面図で、図1(b)は図1(a)のCVD方法に用いられるアパーチャを示した平面図である。 図2(a)〜図2(a1)〜図2(a2)、図2(b)〜図2(b1)〜図2(b2)、は、それぞれ、本発明に関わる階調マスクの欠陥修正方法における1状態例を示した図である。 図3(a)〜図3(c)は本発明の階調マスクの欠陥修正方法の1の例の工程を示した修正箇所における概略平面図で、図3(d)は修正箇所に対応する箇所の転写絵柄を示した平面図である。 図4(a)〜図4(c)は本発明の階調マスクの欠陥修正方法の別の例の工程を示した修正箇所における概略平面図で、図4(d)は修正箇所に対応する箇所の転写絵柄を示した平面図である。 階調マスクの特徴部の断面と転写の露光状態を示した断面図である。 図6(a)は従来の欠陥修正状態を示した平面図で、図6(b)は、図6(a)に示す欠陥修正状態の欠陥修正部の転写像を示した平面図である。
符号の説明
1 レーザ光
2 アパーチャ
2a (レーザ光の)遮光部
2b 開口部
2c 修正領域に対応する領域
3 成膜用ガスを閉じ込める室
4 階調マスク
5 X−Yステージ
6、6A ハーフトーン膜パターン
7、7A 欠陥部(ここでは白欠陥部)
8、8A 整形処理領域
9 ラインパターン
10 透明基板
10A 透明領域
20 ハーフトーン膜(半透明膜とも言う)
20A、20B ハーフトーン領域(ハーフトーン膜パターンとも言う)
25、25a 欠陥部(第1の欠陥部とも言う)
26、26a 第2の欠陥部(整形部とも言う)
27 修正部
27a ラインパターン
27b 隙間部
30 遮光膜
30A 遮光領域
40 階調マスク
50 露光光
60 ベース基材
70 感光性材料

Claims (4)

  1. 透明基板の一面に転写時の露光光を遮光する遮光膜と、前記露光光に対して半透過性のハーフトーン膜とを、それぞれパターニングして配し、遮光膜が配設された遮光領域と、遮光膜はなくハーフトーン膜が配設されたハーフトーン領域と、遮光膜とハーフトーン膜のいずれもが存在しない透明領域とを、設けた液晶表示パネル作製用の階調マスクにおける、ライン状のハーフトーン領域を形成するライン状のハーフトーン膜パターン内の欠陥部を修正する、階調マスクの欠陥修正方法であって、(a)前記ライン状のハーフトーン膜パターン内の欠陥部を第1の欠陥部として、該第1の欠陥部を整形して、該第1の欠陥部を含み、且つ、該ライン状のハーフトーン膜パターンのラインの幅で該ラインに沿う矩形状の白欠陥部である第2の欠陥部を新たに形成する、整形処理ステップと、(b)前記第2の欠陥部に対して、前記露光光を遮光する遮光膜からなり、且つ、転写しない線幅の、ラインパターンを、複数、前記ライン状のハーフトーン膜パターンのライン幅内においてそのライン方向に沿うように隙間を開けて並列にして、前記第2の欠陥部における前記ライン状のハーフトーン膜パターンの外側が透明領域である場合には、最も外側のラインパターンが、透明領域と接するようにして配して、また、前記第2の欠陥部における前記ライン状のハーフトーン膜パターンの外側が遮光領域である場合には、最も外側のラインパターンが、遮光領域との境部と間隔があくようにして配して、複数のラインパターンからなるスリット状パターンを配設し、且つ、前記スリット状パターンを配した前記整形された矩形部領域の前記露光光に対する透過率を、前記ハーフトーン膜の前記露光光に対する透過率に合わせる、スリット状パターン配設処理ステップとを、行うものであり、前記スリット状パターン配設処理ステップは、レーザCVD(Chemical Vapor Deposition)により、レーザ光を照射し、照射領域に前記ラインパターンを配設するもので、該レーザ光の照射は、前記矩形状の第2の欠陥部に配設するライン状パターンの絵柄に対応した絵柄の開口を有するアパーチャを介して、スリット状パターン配設領域を一括にて、照射するものであることを特徴とする階調マスクの欠陥修正方法。
  2. 請求項1に記載の階調マスクの欠陥修正方法であって、前記ラインパターンとなる遮光膜は、クロムを主成分とするものであることを特徴とする階調マスクの欠陥修正方法。
  3. 請求項1ないし2のいずれか1項に記載の階調マスクの欠陥修正方法であって、前記整形処理ステップは、レーザ光もしくは集束イオンビームにより、前記ハーフトーン膜を除去するものであることを特徴とする階調マスクの欠陥修正方法。
  4. 請求項1ないし3のいずれか1項に記載の階調マスクの欠陥修正方法であって、前記階調マスクが、液晶表示パネル作製用のフォトマスクであることを特徴とする階調マスクの欠陥修正方法。
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