JP5497693B2 - Photomask substrate, photomask substrate manufacturing method, photomask manufacturing method, and pattern transfer method - Google Patents

Photomask substrate, photomask substrate manufacturing method, photomask manufacturing method, and pattern transfer method Download PDF

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Description

本発明は、液晶表示装置用フォトマスクなどに用いられるフォトマスク基板に関する。特に、プロキシミティ露光装置を用いてパターン転写を行う際、被転写体上に形成されるパターンの形状精度(線幅精度、座標精度など)を向上させるフォトマスク基板、及びそれを用いたフォトマスクブランク及びフォトマスクの製法、更にパターン転写方法等に関する。   The present invention relates to a photomask substrate used for a photomask for a liquid crystal display device or the like. In particular, when pattern transfer is performed using a proximity exposure apparatus, a photomask substrate that improves the shape accuracy (line width accuracy, coordinate accuracy, etc.) of a pattern formed on a transfer target, and a photomask using the photomask substrate The present invention relates to a blank and photomask manufacturing method, a pattern transfer method, and the like.

特許文献1には、フォトマスクと被転写体とを近接して配置して露光するプロキシミティ露光機において、フォトマスクの自重による撓みを軽減する為の撓み補正機構として、フォトマスクの両側2辺を各々保持するマスクホルダと、このマスクホルダに保持されるフォトマスクの両側の縁部を各々上方から押圧する2本の撓み補正バーを有するものが記載されている(図1(a)(b)参照)。   Patent Document 1 discloses a two-sided side of a photomask as a deflection correction mechanism for reducing the deflection due to the weight of the photomask in a proximity exposure apparatus that exposes a photomask and an object to be transferred in close proximity. Each having a mask holder and two deflection correction bars that press the edges on both sides of the photomask held by the mask holder from above (FIGS. 1A and 1B). )reference).

特許文献2には、プロキシミティ露光装置において、フォトマスクの撓みを補正するマスク保持装置が記載されている。ここでは、マスクとほぼ同サイズの枠型形状のマスクホルダでマスクを保持し、フォトマスクの上方に気密室を形成し、気密室の気圧と外気圧との差によってフォトマスクの自重と釣り合うようにフォトマスクを浮上させて、撓みを補正する方法が記載されている(図2参照)。   Patent Document 2 describes a mask holding device that corrects deflection of a photomask in a proximity exposure apparatus. Here, the mask is held by a frame-shaped mask holder that is approximately the same size as the mask, and an airtight chamber is formed above the photomask so that the weight of the photomask is balanced by the difference between the air pressure in the airtight chamber and the external pressure. Describes a method of correcting deflection by floating a photomask (see FIG. 2).

特許文献3には、大サイズのフォトマスク基板を、露光装置内で水平に保持する、実際の使用に際して、基板が撓んでしまい、望ましい平坦度が得られないという課題に対して、このような基板を高平坦化するガラス基板が記載されている。   In Patent Document 3, such a problem that the desired flatness cannot be obtained because the substrate is bent during actual use in which a large-sized photomask substrate is held horizontally in an exposure apparatus. A glass substrate for flattening the substrate is described.

特開2009−260172公報JP 2009-260172 A 特開2003−131388公報JP 2003-131388 A 特許第4362732号Japanese Patent No. 4362732

最近、液晶表示装置など、表示装置の製造においては、使用するフォトマスクの大型化による生産効率向上とともに、高い転写精度が求められている。液晶表示装置は、TFT(薄膜トランジスタ)アレイを形成したTFT基板と、RGBパターンを形成したCF(カラーフィルタ)とが貼り合わせられ、その間に液晶が封入された構造を備えている。こうしたTFT基板やCFは、複数のフォトマスクを使用して、フォトリソグラフィ工程を適用して製造される。近年、最終製品である液晶表示装置の明るさ、動作速度等の仕様の高度化に伴い、フォトマスクのパターンは微細化し、転写結果としての線幅精度や座標精度の要求はますます厳しくなっている。   Recently, in the manufacture of a display device such as a liquid crystal display device, a high transfer accuracy is required along with an improvement in production efficiency due to an increase in the size of a photomask to be used. The liquid crystal display device has a structure in which a TFT substrate on which a TFT (thin film transistor) array is formed and a CF (color filter) on which an RGB pattern is formed are bonded together, and liquid crystal is sealed therebetween. Such a TFT substrate and CF are manufactured by applying a photolithography process using a plurality of photomasks. In recent years, with the advancement of specifications such as the brightness and operation speed of the liquid crystal display device, which is the final product, the pattern of photomasks has become finer, and the requirements for line width accuracy and coordinate accuracy as a transfer result have become increasingly severe. Yes.

そこで、本発明は、微細化した転写用パターンであっても、パターン設計値に忠実に、精度高く転写することを可能とするフォトマスク基板、それを用いたフォトマスクブランクとフォトマスクの製造方法、それを用いたパターン転写方法等を提案することを目的とする。   Therefore, the present invention provides a photomask substrate capable of accurately transferring even a miniaturized transfer pattern faithfully to the pattern design value, and a photomask blank and photomask manufacturing method using the photomask substrate An object of the present invention is to propose a pattern transfer method using the same.

本発明の第1の態様は、
主表面に転写用パターンを形成し、プロキシミティ露光装置に装着して、前記プロキシミティ露光装置のステージに載置した被転写体との間にプロキシミティギャップを設けて露光し、前記転写用パターンを転写することに用いるフォトマスクとなすための、フォトマスク基板であって、
前記主表面上の1又は複数の特定領域において、該特定領域外の周辺領域と異なる除去量の形状加工が行われて凹形状、凸形状、又は凹凸形状が形成されることにより、前記フォトマスク基板を、前記プロキシミティ露光装置に装着したときに生じる、前記プロキシミティギャップの位置による変動が低減され、かつ、
前記形状加工は、前記プロキシミティギャップの位置による変動から抽出された、前記プロキシミティ露光装置に固有の変動を低減するものであるであるフォトマスク基板である。
The first aspect of the present invention is:
A transfer pattern is formed on the main surface, mounted on a proximity exposure apparatus, exposed with a proximity gap between the transfer object placed on the stage of the proximity exposure apparatus, and the transfer pattern A photomask substrate for forming a photomask used to transfer
The photomask is formed by forming a concave shape, a convex shape, or a concavo-convex shape in one or a plurality of specific regions on the main surface by performing shape processing with a different removal amount from the peripheral region outside the specific region. Variation due to the position of the proximity gap that occurs when the substrate is mounted on the proximity exposure apparatus is reduced; and
The shape processing is a photomask substrate that reduces variations inherent in the proximity exposure apparatus extracted from variations due to the position of the proximity gap.

本発明の第2の態様は、
前記形状加工が行われた主表面は、前記抽出された前記プロキシミティ露光装置に固有の変動に基づいて決定された補正形状を有する第1の態様に記載のフォトマスク基板である。
The second aspect of the present invention is:
The main surface on which the shape processing has been performed is the photomask substrate according to the first aspect having a corrected shape determined based on a variation inherent in the extracted proximity exposure apparatus.

本発明の第3の態様は、
前記形状加工は、前記主表面上において、前記抽出された前記プロキシミティ露光装置に固有の変動が、所定のギャップ変動許容値を超える領域を含む、特定領域のみに対して行われたものである第1又は2の態様に記載のフォトマスク基板である。
The third aspect of the present invention is:
The shape processing is performed only on a specific region on the main surface including a region where the inherent variation of the extracted proximity exposure apparatus exceeds a predetermined gap variation allowable value. A photomask substrate according to the first or second aspect.

本発明の第4の態様は、
前記形状加工は、前記主表面に、1又は複数の凹部を形成するものである第1〜3のいずれかの態様に記載のフォトマスク基板である。
The fourth aspect of the present invention is:
The shape processing is the photomask substrate according to any one of the first to third aspects, in which one or a plurality of recesses are formed on the main surface.

本発明の第5の態様は、
主表面に転写用パターンが形成されたフォトマスクであって、プロキシミティ露光装置に装着して、前記プロキシミティ露光装置のステージに載置した被転写体との間にプロキシミティギャップを設けて露光し、前記転写用パターンを転写することに用いるフォトマスクとなすための、フォトマスク基板の製造方法であって、
前記主表面上の複数位置におけるプロキシミティギャップを測定し、
前記プロキシミティギャップの位置による変動のうち、前記プロキシミティ露光装置に固有の変動を抽出し、
抽出された前記プロキシミティ露光装置に固有の変動と、所定のギャップ変動許容値とに基づいて、前記フォトマスク基板の主面の補正形状を決定し、
前記フォトマスク基板の主面に、前記決定した補正形状とするような形状加工を施すフォトマスク基板の製造方法である。
According to a fifth aspect of the present invention,
A photomask having a transfer pattern formed on the main surface, mounted on a proximity exposure apparatus, and exposed by providing a proximity gap between the transfer object placed on the stage of the proximity exposure apparatus And a photomask substrate manufacturing method for forming a photomask used for transferring the transfer pattern,
Measuring proximity gaps at multiple locations on the main surface;
Among variations due to the proximity gap position, extract variations inherent to the proximity exposure apparatus,
And variation inherent to the extracted the proximity exposure apparatus, on the basis of the predetermined gap variation tolerance, to determine the correct shape of the main table surface of the photomask substrate,
Primary table surface of the photomask substrate, a manufacturing method of a photomask substrate subjected to shaping so as to with the determined correction shape.

本発明の第6の態様は、
主表面に転写用パターンが形成されたフォトマスクであって、プロキシミティ露光装置に装着して、前記プロキシミティ露光装置のステージに載置した被転写体との間にプロキシミティギャップを設けて露光し、前記転写用パターンを転写することに用いるフォトマスクとなすための、フォトマスク基板の製造方法であって、
サンプルマスク基板を前記プロキシミティ露光装置に装着し、サンプルガラス基板を前記プロキシミティ露光装置のステージに載置し、前記サンプルマスク基板の主表面の複数位置におけるプロキシミティギャップを測定することによって、位置によるプロキシミティギャップの変動を示すギャップデータを得る工程と、
前記ギャップデータから、前記プロキシミティ露光装置に固有の変動成分を抽出して、固有ギャップデータを得る工程と、
前記固有ギャップデータと、所定のギャップ変動許容値とを用いて、前記フォトマスク基板に施す形状加工データを得る工程と、
前記形状加工データを用いて、前記フォトマスク基板の主表面に形状加工を行う工程とを含むフォトマスク基板の製造方法である。
The sixth aspect of the present invention is:
A photomask having a transfer pattern formed on the main surface, mounted on a proximity exposure apparatus, and exposed by providing a proximity gap between the transfer object placed on the stage of the proximity exposure apparatus And a photomask substrate manufacturing method for forming a photomask used for transferring the transfer pattern,
By mounting the sample mask substrate on the proximity exposure apparatus, placing the sample glass substrate on the stage of the proximity exposure apparatus, and measuring the proximity gap at a plurality of positions on the main surface of the sample mask substrate, Obtaining gap data indicating a change in proximity gap due to
Extracting a fluctuation component specific to the proximity exposure apparatus from the gap data to obtain specific gap data;
Obtaining shape processing data to be applied to the photomask substrate using the inherent gap data and a predetermined gap variation allowable value;
And a step of performing shape processing on the main surface of the photomask substrate using the shape processing data.

本発明の第7の態様は、
前記固有ギャップデータを得る工程において、前記複数位置におけるプロキシミティギャップの変動のうち、前記サンプルマスク基板に起因するプロキシミティギャップ変動の成分を除去する第6の態様に記載のフォトマスク基板の製造方法である。
The seventh aspect of the present invention is
The method of manufacturing a photomask substrate according to the sixth aspect, wherein, in the step of obtaining the inherent gap data, a component of the proximity gap variation caused by the sample mask substrate is removed from the variation of the proximity gap at the plurality of positions. It is.

本発明の第8の態様は、
前記固有ギャップデータを得る工程において、前記複数位置におけるプロキシミティギャップの変動のうち、前記サンプルガラス基板に起因するプロキシミティギャップ変動の成分を除去する第6又は7の態様に記載のフォトマスク基板の製造方法である。
The eighth aspect of the present invention is
The photomask substrate according to the sixth or seventh aspect, wherein in the step of obtaining the inherent gap data, a component of the proximity gap variation caused by the sample glass substrate is removed from the variation of the proximity gap at the plurality of positions. It is a manufacturing method.

本発明の第9の態様は、
前記プロキシミティギャップの測定の際、サンプルマスク基板の自重による撓みを抑制するため、前記プロキシミティ露光装置の備える撓み抑制手段を用いる第6〜8のいずれかの態様に記載のフォトマスク基板の製造方法である。
The ninth aspect of the present invention provides
In the measurement of the proximity gap, the photomask substrate manufacturing method according to any one of the sixth to eighth aspects, in which a deflection suppressing unit included in the proximity exposure apparatus is used to suppress the deflection due to the weight of the sample mask substrate. Is the method.

本発明の第10の態様は、
前記形状加工データを得る工程において、前記固有ギャップデータに示される、前記プロキシミティ露光装置に固有の位置によるプロキシミティギャップ変動のうち、前記ギャップ変動許容値を超える部分を特定し、前記特定した部分を含む特定領域に対して、形状加工を行う第6〜9のいずれかの態様に記載のフォトマスク基板の製造方法である。
The tenth aspect of the present invention provides
In the step of obtaining the shape processing data, a portion of the proximity gap fluctuation indicated by the unique gap data and having a position unique to the proximity exposure apparatus that exceeds the gap fluctuation tolerance is specified, and the specified part is specified. It is a manufacturing method of the photomask substrate as described in any one of the 6th-9th aspect which shape-processes with respect to the specific area | region containing this.

本発明の第11の態様は、
前記固有ギャップデータのうち、プロキシミティギャップが最大値となる位置の前記主表面の高さをZ1とし、前記ギャップ変動許容値をTとするとき、前記主表面上における高さが(Z1−T)より低い部分を特定し、前記特定した部分を含む特定領域に対して形状加工を行う第6〜10のいずれかの態様に記載のフォトマスク基板の製造方法である。
The eleventh aspect of the present invention is
Of the inherent gap data, when the height of the main surface at the position where the proximity gap is the maximum value is Z1, and the gap variation allowable value is T, the height on the main surface is (Z1-T The method for manufacturing a photomask substrate according to any one of the sixth to tenth aspects, wherein a lower part is specified and shape processing is performed on a specific region including the specified part.

本発明の第12の態様は、
前記形状加工は、前記フォトマスク基板の主表面に、1又は複数の凹部を形成するものである第5〜11のいずれかの態様に記載のフォトマスク基板の製造方法である。
The twelfth aspect of the present invention provides
The shape processing is the method for manufacturing a photomask substrate according to any one of the fifth to eleventh aspects, in which one or a plurality of recesses are formed on the main surface of the photomask substrate.

本発明の第13の態様は、
第1〜4のいずれかの態様に記載のフォトマスク基板又は第5〜12のいずれかの態様に記載の製造方法によるフォトマスク基板の主表面に、前記転写用パターンを形成するための光学薄膜が形成されたフォトマスクブランクである。
The thirteenth aspect of the present invention provides
Optical thin film for forming the transfer pattern on the main surface of the photomask substrate according to any one of the first to fourth aspects or the photomask substrate according to the manufacturing method according to any one of the fifth to twelfth aspects Is a photomask blank formed.

本発明の第14の態様は、
第13の態様に記載のフォトマスクブランクの主表面に形成された光学薄膜を、フォトリソグラフィ法によってパターニングすることにより、前記転写用パターンが形成されたフォトマスクである。
The fourteenth aspect of the present invention provides
A photomask in which the transfer pattern is formed by patterning an optical thin film formed on the main surface of the photomask blank according to the thirteenth aspect by a photolithography method.

本発明の第15の態様は、
液晶表示装置の製造に用いられる第14の態様に記載のフォトマスクである。
The fifteenth aspect of the present invention provides
The photomask according to the fourteenth aspect, which is used for manufacturing a liquid crystal display device.

本発明の第16の態様は、
第15の態様に記載のフォトマスクを、前記プロキシミティギャップの測定に用いた前記プロキシミティ露光装置に装着し、露光することにより、前記フォトマスクに形成された転写用パターンを被転写体上に転写するパターン転写方法である。
The sixteenth aspect of the present invention provides
The photomask according to the fifteenth aspect is mounted on the proximity exposure apparatus used for the measurement of the proximity gap and exposed to expose a transfer pattern formed on the photomask on the transfer target. This is a pattern transfer method for transferring.

本発明の第17の態様は、
第16の態様に記載のパターン転写方法を用いる液晶表示装置の製造方法である。
The seventeenth aspect of the present invention provides
A liquid crystal display manufacturing method using the pattern transfer method according to the sixteenth aspect.

本発明の第18の態様は、
プロキシミティ露光装置のプロキシミティギャップ評価方法において、
サンプルマスク基板を前記プロキシミティ露光装置に装着し、サンプルガラス基板を前記プロキシミティ露光装置のステージに載置し、前記サンプルマスク基板の主表面の複数位置におけるプロキシミティギャップを測定することによって、位置によるプロキシミティギャップの変動を示すギャップデータを得る工程と、
前記ギャップデータから、前記プロキシミティ露光装置に固有の変動成分を抽出して、固有ギャップデータを得る工程と、
前記固有ギャップデータと、所定のギャップ変動許容値とを用いて、変動許容値を超過するプロキシミティギャップの生じる位置と、その超過量とを求めるプロキシミティギャップ評価方法である。
The eighteenth aspect of the present invention provides
In the proximity gap evaluation method of the proximity exposure apparatus,
By mounting the sample mask substrate on the proximity exposure apparatus, placing the sample glass substrate on the stage of the proximity exposure apparatus, and measuring the proximity gap at a plurality of positions on the main surface of the sample mask substrate, Obtaining gap data indicating a change in proximity gap due to
Extracting a fluctuation component specific to the proximity exposure apparatus from the gap data to obtain specific gap data;
This is a proximity gap evaluation method that uses the unique gap data and a predetermined gap fluctuation allowable value to obtain a position where a proximity gap exceeding the fluctuation allowable value occurs and the excess amount.

本発明によれば、プロキシミティ露光を用いて、フォトマスクの有する転写用パターンを被転写体に転写する際に、プロキシミティギャップを一定の数値範囲内に制御することにより、転写精度を向上させることができる。特に、使用する露光装置に依るプロキシミティギャップの変動を、大幅に軽減することができる。   According to the present invention, when transferring a transfer pattern of a photomask to a transfer object using proximity exposure, the proximity gap is controlled within a certain numerical range to improve transfer accuracy. be able to. In particular, the fluctuation of the proximity gap depending on the exposure apparatus to be used can be greatly reduced.

特許文献1に記載された露光装置の撓み補正機構を説明する概略図である。It is the schematic explaining the bending correction mechanism of the exposure apparatus described in patent document 1. FIG. 特許文献2に記載された露光装置の撓み補正機構を説明する概略図である。It is the schematic explaining the bending correction mechanism of the exposure apparatus described in patent document 2. FIG. フォトマスク基板の撓みに対する補正のシミュレーションを示す概略図である。It is the schematic which shows the simulation of correction | amendment with respect to the bending of a photomask board | substrate. 本実施形態に係るフォトマスク基板の製造工程の一工程を示す概略図であり、プロキシミティギャップの測定及び露光装置に固有のギャップ変動を把握する様子を示す。It is the schematic which shows 1 process of the manufacturing process of the photomask substrate which concerns on this embodiment, and shows a mode that the gap fluctuation peculiar to the measurement of a proximity gap and exposure apparatus is grasped | ascertained. 本実施形態に係るフォトマスク基板の製造工程の一工程を示す概略図であり、(a)はプロキシミティギャップが生じる様子を、(b)は露光装置固有のギャップデータを、(c)はギャップデータを相殺するように形成されたフォトマスク基板の表面形状をそれぞれ例示している。It is the schematic which shows 1 process of the manufacturing process of the photomask substrate which concerns on this embodiment, (a) is a mode that a proximity gap arises, (b) is gap data peculiar to exposure apparatus, (c) is a gap. Each of the surface shapes of the photomask substrate formed so as to cancel the data is illustrated. 露光装置に固有のギャップデータに、変動許容値をあてはめ、フォトマスク基板の補正形状を決定する工程を示す概略図である。It is the schematic which shows the process of applying the fluctuation tolerance to gap data intrinsic | native to an exposure apparatus, and determining the correction | amendment shape of a photomask substrate.

(プロキシミティギャップ均一化の重要性)
上記TFT基板やCFを製造するにあたり、プロキシミティ露光を採用したパターン転写方法が有利に使用される。プロキシミティ露光においては、レジスト膜が形成された被転写体(以下、ガラス基板ともいう)とフォトマスクのパターン面とを対向させて保持し、パターン面を下方に向け、フォトマスクの裏面(パターン形成面の反対側の面)側から光を照射することで、レジスト膜にパターンを転写する。このとき、フォトマスクと転写体との間には所定の微小間隔(プロキシミティギャップ)を設ける。プロキシミティギャップは、例えば、30〜300μm程度、より好ましくは、50〜180μm程度とすることができる。なお、フォトマスクは、透明基板の主表面に形成された光学膜(遮光膜又は、露光光を一部透過する半透光膜など)に所定のパターニングがなされてなる転写用パターンを備えている。この転写用パターンを形成する主表面がパターン面となる。
(Importance of uniform proximity gap)
In manufacturing the TFT substrate or CF, a pattern transfer method employing proximity exposure is advantageously used. In proximity exposure, a transfer target (hereinafter also referred to as a glass substrate) on which a resist film is formed and the pattern surface of the photomask are held facing each other, the pattern surface faces downward, and the back surface of the photomask (pattern The pattern is transferred to the resist film by irradiating light from the side opposite to the formation surface. At this time, a predetermined minute gap (proximity gap) is provided between the photomask and the transfer body. The proximity gap can be, for example, about 30 to 300 μm, more preferably about 50 to 180 μm. The photomask includes a transfer pattern in which predetermined patterning is performed on an optical film (such as a light-shielding film or a semi-transparent film that partially transmits exposure light) formed on the main surface of the transparent substrate. . The main surface on which this transfer pattern is formed becomes the pattern surface.

プロキシミティ露光方式によれば、パターン面全体において、上記プロキシミティギャップが均一に維持されれば、転写精度高くパターン転写が行える点、更に、プロキシミティギャップが均一に維持される保証があれば、プロキシミティギャップを小さく設定することにより、更に解像度の高い転写パターンが得られるという点から、プロキシミティギャップの面内ばらつき(すなわち、位置によるプロキシミティギャップ変動)を制御する重要性が増している。しかしながら、このプロキシミティギャップを面内で均一に維持することは容易ではない。   According to the proximity exposure method, if the proximity gap is maintained uniformly over the entire pattern surface, pattern transfer can be performed with high transfer accuracy, and if there is a guarantee that the proximity gap is maintained uniformly, By setting the proximity gap to be small, a transfer pattern with higher resolution can be obtained, and therefore, the importance of controlling in-plane variation of the proximity gap (that is, proximity gap fluctuation depending on the position) is increasing. However, it is not easy to maintain this proximity gap uniformly in the plane.

例えば、本発明のフォトマスク基板は、液晶表示装置などの表示装置製造用のフォトマスクに有利に適用でき、その主表面のサイズは、例えば長辺L1が600〜1400mm、短辺L2が500〜1300mm、厚さTが5〜13mm程度とすることができる。こうしたフォトマスクの大型化、重量増大化傾向にともない、転写時のプロキシミティギャップの変動を抑えることは益々大きな課題となってきた。   For example, the photomask substrate of the present invention can be advantageously applied to a photomask for manufacturing a display device such as a liquid crystal display device, and the main surface has, for example, a long side L1 of 600 to 1400 mm and a short side L2 of 500 to 500 mm. 1300 mm and thickness T can be about 5 to 13 mm. With the trend toward larger photomasks and increased weight, it has become increasingly important to suppress fluctuations in the proximity gap during transfer.

(露光装置の保持方式)
プロキシミティ露光装置には、フォトマスクを装着(装置内に保持)する方式が複数存在する。
(Retention system for exposure equipment)
In the proximity exposure apparatus, there are a plurality of methods for mounting (holding in the apparatus) a photomask.

一般に、フォトマスクをプロキシミティ露光装置に装着する場合、パターン面の、転写用パターンが形成された領域(パターン領域ともいう)の外側を、露光装置の保持部材によって保持する。例えば、図1に示す特許文献1に記載の装置では、フォトマスク1の四角形の主表面の、対向する二辺のそれぞれの近傍の領域を保持領域としたとき(二辺保持)、この保持領域に、露光装置の保持部材であるマスクホルダ2が下から当接して(下面保持)、フォトマスクを保持することができる。フォトマスクと保持部材との当接面は減圧として吸着しても良く(特開2010−2571参照)、又は図1(b)に示すように、接線による当接としてもよい。このような下面保持の場合、フォトマスクは2つの保持部材によって下方から保持されることで、ガラス基板との所定のプロキシミティギャップを保ちつつ、略水平姿勢で露光装置に配置される。あるいは、上記主表面の四辺の近傍をそれぞれ下から保持する(四辺保持)こともできる。   In general, when a photomask is mounted on a proximity exposure apparatus, the outside of a pattern surface in which a transfer pattern is formed (also referred to as a pattern area) is held by a holding member of the exposure apparatus. For example, in the apparatus described in Patent Document 1 shown in FIG. 1, when the regions near the two opposite sides of the rectangular main surface of the photomask 1 are used as holding regions (two-side holding), this holding region Further, the mask holder 2 which is a holding member of the exposure apparatus abuts from below (holding the lower surface), and the photomask can be held. The contact surface between the photomask and the holding member may be adsorbed as a reduced pressure (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-2571), or may be contacted by a tangent line as shown in FIG. In the case of such lower surface holding, the photomask is held from below by two holding members, so that the photomask is arranged in the exposure apparatus in a substantially horizontal posture while maintaining a predetermined proximity gap with the glass substrate. Alternatively, the vicinity of the four sides of the main surface can be held from below (holding four sides).

更には、例えば図2に示す特許文献2に記載の装置では、フォトマスクMのパターン領域の外側であって裏面(パターン面とは反対側の面)側を保持領域とし、ここに保持部材であるマスクホルダ1を接触させ(上面保持)、これらの接触面をマスク吸着路1aを介して吸引して吸着させることで、フォトマスクMを上面側から支持することができる。   Further, for example, in the apparatus described in Patent Document 2 shown in FIG. 2, the outer side of the pattern region of the photomask M and the back surface (the surface opposite to the pattern surface) is used as a holding region, and a holding member is used here. The photomask M can be supported from the upper surface side by bringing a certain mask holder 1 into contact (holding the upper surface) and sucking and sucking these contact surfaces through the mask suction path 1a.

(露光装置の撓み抑制手段とその効果)
フォトマスク基板をプロキシミティ露光装置(以下、単に露光装置とも呼ぶ)に装着すると、フォトマスク基板は、自重により撓むことが上記文献1〜3により知られている。そこで、露光装置に装着したフォトマスク基板の撓みを抑制する撓み抑制手段を設けた露光装置が提供されている。
(Exposure device deflection suppression means and its effects)
It is known from Documents 1 to 3 that when a photomask substrate is mounted on a proximity exposure apparatus (hereinafter also simply referred to as an exposure apparatus), the photomask substrate is bent by its own weight. In view of this, there has been provided an exposure apparatus provided with a bending suppression means for suppressing the bending of the photomask substrate mounted on the exposure apparatus.

例えば、図1に示した特許文献1の装置においては、フォトマスク1を下面保持しており、ここでフォトマスクの2辺を保持するマスクホルダ2と、フォトマスク1の両側の縁部を上方から押圧する2本の撓み補正バー3とにより、梃の原理で撓み補正を行っている。   For example, in the apparatus of Patent Document 1 shown in FIG. 1, the photomask 1 is held on the lower surface, where the mask holder 2 that holds two sides of the photomask and the edges on both sides of the photomask 1 are positioned upward. The deflection correction is performed based on the principle of scissors by the two deflection correction bars 3 pressed from above.

また、図2に示した特許文献2の装置では、フォトマスクMを上面保持(吸着)して保持する際に、フォトマスクMの上方に気密室SAを形成し、気密室SA内をエア吸引路1bを介して排気し、気密室SAの負圧を利用することで重力方向と反対方向にフォトマスクMを浮上させ、フォトマスクMの撓みを補正する方式を採っている。   Further, in the apparatus of Patent Document 2 shown in FIG. 2, when holding the photomask M by holding (sucking) the upper surface, an airtight chamber SA is formed above the photomask M, and the airtight chamber SA is suctioned with air. A method is adopted in which the photomask M is levitated through the path 1b and the photomask M is levitated in the direction opposite to the direction of gravity by using the negative pressure of the hermetic chamber SA to correct the deflection of the photomask M.

そこで、発明者らは、撓み抑制手段とフォトマスク基板の撓みの相関につき、シミュレーションを行った。上記二辺保持の保持部材と、梃の原理で撓み抑制を行う撓み抑制手段とを適用したシミュレーションを図3に示す。図3(a)は、フォトマスク基板をプロキシミティ露光装置に装着した状況を示している。フォトマスク基板は、その対向する2辺(800mm離間した2辺)の近傍で下方から支える保持部材によりそれぞれ下方から支持されている。そして、保持部材の外側において、上方から押圧する力を徐々に変化させたときのフォトマスク基板の撓み挙動の算出した。図3(b)の横軸はフォトマスク基板上における位置(mm)を、縦軸は撓み量(μm)をそれぞれ示している。また、図中の各線分は圧力を変化させた時の撓み挙動を示しており、押圧は、撓みがゼロとなる時の圧力を基準(1)としている。   Therefore, the inventors performed a simulation on the correlation between the bending suppression means and the bending of the photomask substrate. FIG. 3 shows a simulation in which the holding member for holding the two sides and the bending suppression means for suppressing the bending by the principle of scissors are applied. FIG. 3A shows a state in which the photomask substrate is mounted on the proximity exposure apparatus. The photomask substrate is supported from below by holding members that support it from below in the vicinity of the two opposite sides (two sides spaced apart by 800 mm). Then, the bending behavior of the photomask substrate when the force pressed from above was gradually changed outside the holding member was calculated. In FIG. 3B, the horizontal axis indicates the position (mm) on the photomask substrate, and the vertical axis indicates the amount of deflection (μm). Moreover, each line segment in the figure shows the bending behavior when the pressure is changed, and the pressing is based on the pressure (1) when the bending becomes zero.

図3(b)に示されるように、上方から与える圧力を次第に増加させていくと、これに伴ってフォトマスク基板の中央部の撓み量が次第に小さくなり、ある時点で、実質的に撓みが解消する。更に圧力を増加させると、フォトマスク基板は逆に上方向に反るようになる。   As shown in FIG. 3B, as the pressure applied from above is gradually increased, the amount of deflection at the center of the photomask substrate gradually decreases, and at some point, the deflection is substantially reduced. Eliminate. When the pressure is further increased, the photomask substrate is warped upward.

このように、露光装置の備える撓み抑制手段を適切に用いれば、フォトマスク基板の撓みによるプロキシミティギャップの面内不均一性は、軽減されることがわかる。すなわち、プロキシミティギャップの位置による変動の主原因が、フォトマスク基板の自重による撓みであれば、露光装置の撓み抑制手段により、この変動をある程度抑えることができると考えられる。   Thus, it can be seen that the in-plane non-uniformity of the proximity gap due to the deflection of the photomask substrate is reduced if the deflection suppressing means provided in the exposure apparatus is appropriately used. In other words, if the main cause of the variation due to the proximity gap position is a deflection due to the weight of the photomask substrate, it is considered that this variation can be suppressed to some extent by the deflection suppressing means of the exposure apparatus.

本発明者らは、この知見を更に発展させ、プロキシミティギャップの位置による変動をより精度高く管理し、ますます難度の高くなる高精細なパターン転写を可能とするフォトマスク基板を検討した。すなわち、転写精度を向上させるには、上述のようなフォトマスク基板の自重による撓みを抑制する手段を講ずるだけでは不十分であるとの知見を得て、鋭意検討を行った。   The present inventors have further developed this knowledge, and studied a photomask substrate capable of managing fluctuations due to the proximity gap position with higher accuracy and enabling high-definition pattern transfer which becomes increasingly difficult. That is, in order to improve the transfer accuracy, the inventors have earnestly studied that they have obtained the knowledge that it is not sufficient to simply take the above-described means for suppressing the bending due to the weight of the photomask substrate.

(撓み抑制手段のみでは不十分と考えられる根拠)
こうした露光装置のフォトマスク保持方式や撓み抑制手段の方式や形状は複数あることから、これらの相違により、フォトマスク基板の受ける力の方向や大きさ、面積あたりの圧力は、同一ではない。従って、たとえ撓み抑制手段によって完全に自重撓みが解消したとしても、フォトマスク基板は、露光装置の保持部材との接点(又は接面、接線)、及び撓み抑制手段との接点(同)によって異なる、さまざまな種類の力を受けていると考えられる。そして、フォトマスク基板の受ける力の方向や大きさ、面積あたりの圧力は、露光装置のもつフォトマスクの保持方式や撓み抑制手段の方式によって相違すると推定される。また、更には、同一の保持方式等を採用していても、フォトマスク基板のサイズや、個々の露光装置の保守方法などによって異なると推定される。また、被転写体を構成するガラス基板を載置する露光装置のステージも、完全な平坦面ではないことから、プロキシミティギャップに対して影響を与える要因をもつ。これらの要因は、プロキシミティギャップの位置による変動を生じさせ、転写精度に影響を生じさせると考えられる。特に、転写用パターンの微細化に伴い、線幅2〜15μm、更には3〜10μm程度のパターンの精緻な転写においては、露光装置のさまざまな要因によるプロキシミティギャップ変動が、無視できなくなってきている。
(Evidence that bending suppression means alone is considered insufficient)
Since there are a plurality of methods and shapes of the photomask holding method and the deflection suppressing means of such an exposure apparatus, the direction and magnitude of the force received by the photomask substrate and the pressure per area are not the same due to these differences. Accordingly, even if the self-weight deflection is completely eliminated by the deflection suppressing means, the photomask substrate differs depending on the contact (or contact surface, tangent) with the holding member of the exposure apparatus and the contact with the deflection suppression means (same). , Is considered to have received various kinds of power. The direction and magnitude of the force received by the photomask substrate and the pressure per area are presumed to be different depending on the photomask holding method and the deflection suppressing means of the exposure apparatus. Furthermore, even if the same holding method or the like is adopted, it is presumed that it varies depending on the size of the photomask substrate, the maintenance method of each exposure apparatus, and the like. Further, the stage of the exposure apparatus on which the glass substrate constituting the transfer target is placed is not a completely flat surface, and thus has a factor that affects the proximity gap. These factors are thought to cause fluctuations due to the proximity gap position and to affect the transfer accuracy. In particular, along with the miniaturization of transfer patterns, proximity gap fluctuations due to various factors of the exposure apparatus cannot be ignored in precise transfer of patterns with a line width of 2 to 15 μm, and further about 3 to 10 μm. Yes.

上記に鑑みると、特許文献1や特許文献2に記載された撓み抑制手段のみでは、プロキシミティギャップの制御には不十分である。更に、特許文献3に記載の「マザーガラスに対向する側の表面が凹んだ断面円弧形状」の基板によっても、自重撓み以外の要因によるプロキシミティギャップの変動を確実に抑えられるものではない。   In view of the above, the bending suppression means described in Patent Document 1 and Patent Document 2 alone is insufficient for controlling the proximity gap. Furthermore, even with a substrate having a “cross-sectional arc shape with a concave surface on the side facing the mother glass” described in Patent Document 3, fluctuations in the proximity gap due to factors other than self-weight deflection cannot be reliably suppressed.

そこで、本発明者は、プロキシミティギャップの面内変動を抑止するために、鋭意検討し、以下の解決手段を得た。以下に、本発明の一実施形態について説明する。   Therefore, the present inventor has intensively studied to suppress the in-plane variation of the proximity gap, and has obtained the following solution. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.

(本実施形態に係るフォトマスク基板を得るためのプロセス)
本実施形態に適用するフォトマスク基板の材料としては、ガラス材料を用いることができる。例えば、石英ガラス、無アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ソーダライムガラスが使用できる。
(Process for obtaining a photomask substrate according to this embodiment)
As a material for the photomask substrate applied to this embodiment, a glass material can be used. For example, quartz glass, alkali-free glass, borosilicate glass, aluminosilicate glass, and soda lime glass can be used.

なお、本願において「フォトマスク基板」とは、フォトマスクブランクの材料とするもので、ガラスなどの平板の表裏を所定の形状、平坦度に加工した、透明基板の状態をいう。但し、この状態のフォトマスク基板に、薄膜を形成し、又は更にレジストを塗布した状態(フォトマスクブランク)、該薄膜をパターニングした状態(フォトマスク)のものについても、フォトマスク基板部分は実質的に同じであるので、適宜、フォトマスク基板ということがある。   In the present application, the “photomask substrate” is a material for a photomask blank, and refers to a state of a transparent substrate obtained by processing the front and back of a flat plate such as glass into a predetermined shape and flatness. However, the photomask substrate portion is substantially the same even when a thin film is formed on the photomask substrate in this state or a resist is further applied (photomask blank) and the thin film is patterned (photomask). The photomask substrate is sometimes referred to as appropriate.

本実施形態のフォトマスク基板は、以下の工程により得ることができる。   The photomask substrate of this embodiment can be obtained by the following steps.

1.ギャップデータ及び固有ギャップデータの取得工程
まず、所定の露光装置のもつ、プロキシミティギャップの位置による変動量を把握する。プロキシミティギャップの測定は、露光装置のフォトマスク保持部にサンプルマスク基板を装着し、露光装置の被転写体を載置するステージにサンプルガラス基板を載置し、その間の距離を測定することで実施することができる。つまり、サンプルマスク基板の主表面上における複数位置において、サンプルマスク基板とサンプルガラス基板との間の距離であるプロキシミティギャップを把握する。具体的には、サンプルマスク基板の主表面上の複数の測定点におけるプロキシミティギャップを各々測定する。例えば、サンプルマスク基板の主表面のうちパターン領域に相当する領域内において、所定の一定間隔(例えば10mm〜300mmの範囲内の所定値)の格子点を設定し、各格子点を測定点とすることができる。格子点の距離は、例えば50mm〜250mmの範囲内で選択することがより好ましい。
1. Gap Data and Unique Gap Data Acquisition Step First, the amount of variation due to the proximity gap position of a predetermined exposure apparatus is grasped. The proximity gap is measured by mounting the sample mask substrate on the photomask holder of the exposure apparatus, placing the sample glass substrate on the stage on which the transfer object of the exposure apparatus is placed, and measuring the distance between them. Can be implemented. That is, the proximity gap which is the distance between the sample mask substrate and the sample glass substrate is grasped at a plurality of positions on the main surface of the sample mask substrate. Specifically, each of the proximity gaps at a plurality of measurement points on the main surface of the sample mask substrate is measured. For example, in the region corresponding to the pattern region on the main surface of the sample mask substrate, lattice points with a predetermined constant interval (for example, a predetermined value within a range of 10 mm to 300 mm) are set, and each lattice point is used as a measurement point. be able to. The distance between the lattice points is more preferably selected within a range of 50 mm to 250 mm, for example.

パターン領域とは、サンプルマスク基板の主表面のうち、外縁をなす4辺から50mm以内の領域を除いた領域とすることができる。   The pattern region can be a region excluding a region within 50 mm from the four sides forming the outer edge of the main surface of the sample mask substrate.

プロキシミティギャップの測定は、例えばサンプルマスク基板の斜め上方(又は下方)から光照射し、サンプルマスク基板のマスクパターン面(主表面)からの反射光と、ガラス基板からの反射光とを検出して行うことができる。又は、特許3953841号に記載されるように、気密室を構成するガラス板の反射を利用して測定する方法を適用してもよい。   The proximity gap is measured by, for example, irradiating light from obliquely above (or below) the sample mask substrate, and detecting reflected light from the mask pattern surface (main surface) of the sample mask substrate and reflected light from the glass substrate. Can be done. Or you may apply the method of measuring using reflection of the glass plate which comprises an airtight chamber, as described in patent 3953841.

ここでは、二辺保持かつ下面保持の露光装置であって、保持部材の外側を上から押圧する撓み抑制手段を備えた装置を用いた場合を例に説明する。   Here, a case will be described as an example in which an exposure apparatus that holds two sides and is held on the lower surface and includes an apparatus that is provided with a bending suppression means that presses the outside of the holding member from above.

プロキシミティギャップの測定にあたっては、露光装置の持つ撓み抑制手段を利用して行うことが好ましい。例えば、上述の図3に示すシミュレーションで得られた最適の条件(撓みがほぼゼロとなる条件)を適用しつつ、プロキシミティギャップの測定を行うことが好ましい。   When measuring the proximity gap, it is preferable to use a deflection suppressing means of the exposure apparatus. For example, it is preferable to measure the proximity gap while applying the optimum conditions (conditions in which the deflection is substantially zero) obtained by the simulation shown in FIG.

このようにして得られた各測定点におけるプロキシミティギャップは、位置によって異なる(ばらつく)ため、プロキシミティギャップの位置による変動を示す。このようにばらつきをもつプロキシミティギャップのデータを、ギャップデータAとする。   Since the proximity gap at each measurement point obtained in this manner varies (varies) depending on the position, the variation due to the position of the proximity gap is shown. Proximity gap data having such variations is referred to as gap data A.

尚、上記で得られるギャップデータAは、実際には、サンプルマスク基板の平坦度(パターン面、上面保持の場合はパターン面及び裏面)やサンプルガラス基板のもつ平坦度(被転写面、及びその裏面)などの影響をうけたプロキシミティギャップを意味する。しかしながら、本実施形態の目的のためには、露光装置に固有のプロキシミティギャップ変動以外の変動を含まないギャップデータを得ることが好ましい。   The gap data A obtained above is actually the flatness of the sample mask substrate (pattern surface, pattern surface and back surface in the case of holding the upper surface) and the flatness of the sample glass substrate (transfer surface and its surface). This means a proximity gap that is influenced by the backside. However, for the purpose of this embodiment, it is preferable to obtain gap data that does not include fluctuations other than the proximity gap fluctuation inherent in the exposure apparatus.

プロキシミティギャップの位置による変動のうち露光装置に固有の変動とは、所定の露光装置において再現性のある変動であり、以下の(1)〜(3)が含まれる。
(1)該露光装置にフォトマスク基板を装着したときの、フォトマスク自重撓みによるギャップ変動
(2)該露光装置がフォトマスクを保持する機構(保持部の形状、接触面積など)や、撓み抑制手段の方式(押圧位置、圧力)によるギャップ変動
(3)該露光装置の、被転写体(ガラス基板)を載置するステージの平坦度不均一によるギャップ変動
Among variations due to the proximity gap position, variations inherent in the exposure apparatus are reproducible variations in a predetermined exposure apparatus, and include the following (1) to (3).
(1) Gap fluctuation due to photomask weight deflection when a photomask substrate is mounted on the exposure apparatus (2) Mechanism (holding portion shape, contact area, etc.) that holds the photomask by the exposure apparatus, and deflection suppression Gap fluctuation due to means (pressing position, pressure) (3) Gap fluctuation due to unevenness of flatness of the stage on which the transfer target (glass substrate) of the exposure apparatus is placed

他方、露光装置に固有の変動以外の変動には、以下の(4)、(5)が含まれる。
(4)フォトマスク基板のパターン面の平坦度不均一によるギャップ変動(上面保持の場合は、裏面の平坦度不均一によるギャップ変動も含まれる)
(5)該露光装置のステージに載置された被転写体(ガラス基板)の被転写面及びその裏面の平坦度不均一によるギャップ変動
On the other hand, fluctuations other than those inherent to the exposure apparatus include the following (4) and (5).
(4) Gap variation due to non-uniformity of flatness of pattern surface of photomask substrate (in the case of holding the top surface, gap variation due to non-uniformity of flatness of the back surface is also included)
(5) Gap fluctuation due to unevenness of the flatness of the transfer surface and back surface of the transfer object (glass substrate) placed on the stage of the exposure apparatus.

本実施形態では、所定の露光装置を使用する限り、再現性があり、定量的な補正量が算定できるギャップ変動に対して有効な対策を講じるための手段を得ることを目的とする。従って、補正量算定の基礎となるプロキシミティギャップの測定は、平坦度に不均一のない理想的なサンプルマスク基板と、同様に構成された理想的なサンプルガラス基板とを用いて行うべきである。但し、実際には、そのような理想的な基板を入手することは困難である。そこで、上記ギャップデータAを基に、露光装置に固有の変動を抽出したデータを得ることが好ましい。すなわち、露光装置に固有の変動以外の変動による成分を除去することが好ましい。そこで、以下では、まずギャップデータAから、使用したサンプルガラス基板の平坦度によるギャップ変動成分を除去する。   An object of the present embodiment is to obtain means for taking effective measures against gap fluctuations that are reproducible and that can calculate a quantitative correction amount as long as a predetermined exposure apparatus is used. Therefore, the proximity gap measurement, which is the basis for calculating the correction amount, should be performed using an ideal sample mask substrate with non-uniformity in flatness and an ideal sample glass substrate configured similarly. . However, in practice, it is difficult to obtain such an ideal substrate. Therefore, it is preferable to obtain data from which fluctuations specific to the exposure apparatus are extracted based on the gap data A. That is, it is preferable to remove components due to variations other than variations inherent in the exposure apparatus. Therefore, in the following, first, the gap fluctuation component due to the flatness of the used sample glass substrate is removed from the gap data A.

具体的には、サンプルガラス基板を複数用意して順次プロキシミティギャップを測定し、各々を使用して得られたギャップデータAの各測定点ごとの値を平均化することにより、サンプルガラス基板のもつ個体差を消去する。これにより、サンプルガラス基板に起因するプロキシミティギャップ変動(上記(5))を除去することができる。これが、図4(a)に示すギャップデータである(これをギャップデータBとする)。   Specifically, by preparing a plurality of sample glass substrates and measuring the proximity gap sequentially, and averaging the values for each measurement point of the gap data A obtained using each sample glass substrate, Eliminate individual differences. Thereby, the proximity gap fluctuation (above (5)) due to the sample glass substrate can be removed. This is the gap data shown in FIG. 4A (this is the gap data B).

次に、サンプルマスク基板のパターン面平坦度に起因するギャップ変動成分を除去する。ここでは、サンプルマスク基板のパターン面に対して別途平坦度測定を行い、得られた平坦度データ(図4(b)に示す)を、対応する測定点ごとに、上記図4(a)に示すギャップデータBから減じることができる。   Next, a gap variation component due to the pattern surface flatness of the sample mask substrate is removed. Here, the flatness measurement is separately performed on the pattern surface of the sample mask substrate, and the obtained flatness data (shown in FIG. 4B) is shown in FIG. 4A for each corresponding measurement point. It can be subtracted from the gap data B shown.

平坦度測定に用いる測定装置としては、例えば黒田精工社製の平面度測定機や、特開2007−46946号公報記載のものを適用することができる。具体的には、サンプルマスクのパターン面上に、上記プロキシミティギャップの測定同様に、所定間隔で複数の格子点を設け、この格子点を平坦度測定の測定点とする。そして、サンプルマスク基板の主面に略平行な基準面を決定したとき、この基準面に対する各測定点の高さ情報を得て、これを平坦度データとすることができる。平坦度の測定に当たっては、重力の影響を極力受けないように、被検体である基板を鉛直に保持して測定することが好ましい。 As a measuring device used for the flatness measurement, for example, a flatness measuring machine manufactured by Kuroda Seiko Co., Ltd., or a device described in JP-A-2007-46946 can be applied. Specifically, a plurality of lattice points are provided at predetermined intervals on the pattern surface of the sample mask in the same manner as the above-described proximity gap measurement, and these lattice points are used as measurement points for flatness measurement. Then, when determining the substantially parallel reference plane to the main table surface of the sample mask substrate, with the height information of each measurement point with respect to the reference plane, which can be the flatness data. In measuring the flatness, it is preferable to measure by holding the substrate as the subject vertically so as not to be affected by gravity as much as possible.

従って、図4(a)に示すギャップデータBから図4(b)に示す平坦度データを減じて得られた図4(c)に示すギャップデータCが、露光装置に固有のプロキシミティギャップ変動を示すデータ(これを固有ギャップデータとよぶ)となる。   Therefore, the gap data C shown in FIG. 4C obtained by subtracting the flatness data shown in FIG. 4B from the gap data B shown in FIG. 4A is a variation in proximity gap unique to the exposure apparatus. (This is called inherent gap data).

尚、上記(4)、(5)の変動成分の除去については、他の方法を用いてもよい。例えば、(4)については、サンプルマスク基板を複数用意し、各々を使用して得られたギャップデータAの各測定点ごとの値を平均化することにより、使用したサンプルマスクについての上記(4)を除去できる。   It should be noted that other methods may be used for removing the fluctuation components in the above (4) and (5). For example, with respect to (4), a plurality of sample mask substrates are prepared, and the values for each measurement point of the gap data A obtained by using each of them are averaged to obtain the above (4) for the used sample mask. ) Can be removed.

(5)については、サンプルガラス基板の2つの主表面につき、あらかじめ平坦度測定を行っておき、得られた測定点ごとの平坦度データ(実際には、両主表面の対応する測定点ごとの平坦度データの差、すなわち平行度データとなる)を、基になるギャップデータBの対応する測定点ごとの数値から減じればよい。   For (5), flatness measurement is performed in advance for the two main surfaces of the sample glass substrate, and flatness data for each measurement point obtained (in fact, for each measurement point corresponding to both main surfaces) The difference in flatness data, that is, parallelism data) may be subtracted from the numerical value for each corresponding measurement point of the underlying gap data B.

上述のとおり、得られた固有ギャップデータは、使用する露光装置に固有の、位置によるギャップ変動を示すものであるから、これを基に、本実施形態のフォトマスク基板の形状決定を行う。   As described above, the obtained unique gap data indicates the gap variation depending on the position, which is unique to the exposure apparatus to be used. Based on this, the shape of the photomask substrate of this embodiment is determined.

2.形状加工データの取得工程
上記で得られた固有ギャップデータは、露光装置に、理想的に平坦なフォトマスク基板と、理想的に平坦なガラス基板とをセットしたときに、該露光装置に起因して生じてしまうギャップ変動を表わす。従って、このギャップ変動を生じさせないようにするには、あらかじめ、フォトマスク基板のパターン面に対してこの変動を反転した形状の加工を施しておけば、ギャップ変動を実質的にゼロとすることができる。この状態を、図4(d)に示す。図4(d)には、図4(c)に示すギャップ変動をもとに、反転する形状のパターン面を形成するための形状加工データを示す。尚、ここで、図4(d)では、図4(c)に示すギャップ変動を相殺するために補正されたフォトマスク基板の面形状を、フォトマスク基板を裏返してパターン面側からみた状態を示しているため、対応する位置が左右対称位置に移動している。
2. Shape processing data acquisition process The inherent gap data obtained above is attributed to the exposure apparatus when an ideally flat photomask substrate and an ideally flat glass substrate are set in the exposure apparatus. This represents the gap variation that occurs. Therefore, in order to prevent the gap variation from occurring, the gap variation can be reduced to substantially zero by processing the pattern surface of the photomask substrate with a shape that reverses the variation in advance. it can. This state is shown in FIG. FIG. 4D shows shape processing data for forming a pattern surface having an inverted shape based on the gap fluctuation shown in FIG. Here, in FIG. 4D, the surface shape of the photomask substrate corrected to cancel the gap fluctuation shown in FIG. 4C is viewed from the pattern surface side with the photomask substrate turned over. Since it shows, the corresponding position has moved to the left-right symmetrical position.

図4(d)には、図4(c)に示すギャップ変動をもとに、反転する形状のパターン面を形成するための形状加工データを示す。すなわち、図4(d)に示すパターン面形状をもつフォトマスク基板を用意し、これを基にフォトマスクを製作すれば、実際の露光装置において、ギャップ変動の残留は実質的に無くなる。これを、図4(e)に示す。   FIG. 4D shows shape processing data for forming a pattern surface having an inverted shape based on the gap fluctuation shown in FIG. That is, if a photomask substrate having the pattern surface shape shown in FIG. 4D is prepared and a photomask is manufactured based on the photomask substrate, residual gap fluctuations are substantially eliminated in an actual exposure apparatus. This is shown in FIG.

上記を、図5を用いて側面図で説明する。   The above will be described with reference to FIG.

図5(a)には、現実の露光装置に、理想的な平坦度をもつフォトマスク基板、及び理想的な平坦度をもつパネル基板をセットしても、面内の位置に応じて、プロキシミティギャップの変動が生じてしまう状態を示す。すなわち、フォトマスク基板とパネル基板との距離が最大になる部分は、ギャップ値が最大となる(図5(b))。これが前述の固有ギャップデータ(ギャップデータC)に相当する。   In FIG. 5A, even if a photomask substrate having an ideal flatness and a panel substrate having an ideal flatness are set in an actual exposure apparatus, the proxy is changed according to the position in the plane. This shows a state in which a variation in the Mitty gap occurs. That is, the gap value is maximized at the portion where the distance between the photomask substrate and the panel substrate is maximized (FIG. 5B). This corresponds to the above-described inherent gap data (gap data C).

実際の露光装置によって、ギャップ変動幅(ギャップの最大と最小の差)は異なるが、20〜70μmの範囲内の数値であることが一般的である。例えば、ギャップ変動幅が50μmである露光装置に対して、これをゼロとするためには、この50μm分を、フォトマスク基板のパターン面の形状加工によって相殺することができる。このときのフォトマスク基板の面形状を、図5(c)に示す。図5(c)は、曲線がパターン面としたとき、この上側が空間側、下側がフォトマスク基板側となる。   Although the gap fluctuation range (difference between the maximum and minimum gaps) varies depending on the actual exposure apparatus, it is generally a numerical value within the range of 20 to 70 μm. For example, for an exposure apparatus having a gap fluctuation width of 50 μm, in order to make this zero, the 50 μm portion can be offset by shape processing of the pattern surface of the photomask substrate. The surface shape of the photomask substrate at this time is shown in FIG. In FIG. 5C, when the curve is a pattern surface, the upper side is the space side and the lower side is the photomask substrate side.

転写精度の観点からいえば、ギャップ変動は極力小さい方が好ましい。しかしながら、プロキシミティ露光において、面内の位置によるギャップ変動がどの程度許容されるかという点については、得ようとする製品の用途や仕様によって相違するから、目標精度に従って変動許容値を設定することがより好ましい。この理由としては、ギャップ変動をゼロにするためのフォトマスク基板の形状加工は、除去加工(研磨など)の除去量が多くなったり、加工困難な形状が必要になったりするなど、現実の生産効率と歩留まりとの点で必ずしも有利でないことが挙げられる。   From the viewpoint of transfer accuracy, the gap variation is preferably as small as possible. However, in proximity exposure, how much gap fluctuation due to in-plane position is allowed depends on the application and specifications of the product to be obtained. Is more preferable. The reason for this is that the shape processing of the photomask substrate to eliminate the gap variation is the actual production such as the removal amount of removal processing (polishing etc.) increases or the shape that is difficult to process becomes necessary. It is mentioned that it is not necessarily advantageous in terms of efficiency and yield.

そこで、プロキシミティギャップの面内均一化をはかるにあたり、適用製品や仕様に応じたギャップ変動許容値を勘案する場合を以下に説明する。例えば、得ようとする製品において、許容される最大のギャップ変動値(以下、変動許容値T(μm)とする)は、40〜10(μm)の間の所定の数値とすることができる。すなわち、得ようとする液晶表示装置の求められる精度に応じ、極めて高精細のものは10μm、若干仕様の緩いものは40μmとし、中間のものは適宜20μm、又は30μmとすることなどができる。   Therefore, a case where the gap variation allowable value according to the application product and the specification is taken into consideration in achieving in-plane uniformity of the proximity gap will be described below. For example, in the product to be obtained, the maximum allowable gap fluctuation value (hereinafter referred to as fluctuation tolerance T (μm)) can be a predetermined numerical value between 40 and 10 (μm). That is, depending on the required accuracy of the liquid crystal display device to be obtained, the extremely high definition can be 10 μm, the slightly loose specification can be 40 μm, and the intermediate can be appropriately 20 μm or 30 μm.

図6に、ギャップデータCに変動許容値Tの値をあてはめ、フォトマスク基板の補正形状を決定する工程を示す。   FIG. 6 shows a process of determining the correction shape of the photomask substrate by fitting the gap data C with the variation allowable value T.

図6(a)では、ギャップデータCに対して、最大値(ギャップが最大となるところ)を基準として、補正形状を決定している。すなわち、最大ギャップとなる位置Pを、形状加工後のパターン面における変動許容値Tの上限に合わせたとき、変動許容値Tを充足できない部分(ギャップが許容範囲を超えて小さくなる部分。図6(a)の斜線部分)を、形状加工によって補正する。換言すれば、最大ギャップとなる位置Pの高さをZ1とするとき、(Z1−T)より低くなる部分を特定し、少なくともこの部分を除去するような形状加工を行う。この方法を最大値基準方式とする。   In FIG. 6A, the correction shape is determined with respect to the gap data C on the basis of the maximum value (where the gap is maximum). That is, when the position P that becomes the maximum gap is matched with the upper limit of the variation allowable value T on the pattern surface after shape processing, a portion where the variation allowable value T cannot be satisfied (a portion where the gap becomes smaller than the allowable range. FIG. The shaded portion in (a) is corrected by shape processing. In other words, when the height of the position P that is the maximum gap is Z1, a portion that is lower than (Z1-T) is specified, and shape processing is performed to remove at least this portion. This method is the maximum value reference method.

尚、ここでいう高さとは、フォトマスク主面(理想的な主面を想定したとき)に対する垂直方向の距離であって、該理想的な主面に対する高さと考えることができる。 Here, a height of say, can be a distance in the vertical direction with respect to the photomask main table surface (when assuming an ideal primary table surface), considered as the height relative to the ideal main table surface.

例えば、最大値基準方式を採用すると、フォトマスク基板のパターン面に、図6(b)の点線で示す凹形状を形成すれば良い。更に、この凹部分は、ギャップが小さくなりすぎる部分の補正であるから、点線の形状に至るまで除去加工が必要であるが、これを超えて更に除去加工を続けてもよく、実線に至るまでの除去加工は許容される。つまり、点線と実線との間が、除去加工のマージンであるといえる。そして、この両者の間の加工対象となる領域が、本発明でいう特定領域となる。尚、最大値基準方式によると、フォトマスク基板材料に対する形状加工は、凹形状を形成するものとなる。   For example, when the maximum value reference method is employed, a concave shape indicated by a dotted line in FIG. 6B may be formed on the pattern surface of the photomask substrate. Further, since this concave portion is a correction of a portion where the gap becomes too small, removal processing is necessary until the shape of the dotted line is reached, but further removal processing may be continued beyond this, until the solid line is reached. The removal process is allowed. That is, it can be said that the margin between the dotted line and the solid line is a margin for removal processing. And the area | region used as the process target between both becomes a specific area said by this invention. According to the maximum value reference method, the shape processing on the photomask substrate material forms a concave shape.

図6()では、ギャップデータCに対し、その最大値と最小値との中心値を基準として、補正形状を決定している。すなわち、ギャップ中心値に対して、T/2を超えてギャップが大きくなる部分、T/2を超えてギャップが小さくなる部分を、形状加工によって補正する。換言すれば、プロキシミティギャップが中央値を示す位置の高さをZ2とすると、前記主表面上における高さが(Z2+T/2)を超えて高くなる部分と、(Z2−T/2)より低くなる部分と、をそれぞれ特定し、この部分を特定して形状加工を行う。この方法を中心基準方式とする。 In FIG. 6 (c), with respect to the gap data C, with reference to the center value between the maximum value and the minimum value, and determines the corrected shape. That is, for a gap center value, T / 2 the portion gap is larger than the portion of the gap beyond the T / 2 becomes smaller, be corrected by shaping. In other words, when the height of the position where the proximity gap shows the median value is Z2, a portion where the height on the main surface is higher than (Z2 + T / 2), and (Z2−T / 2) The lower part is specified, and this part is specified to perform shape processing. This method is the central reference method.

中心基準方式を採用すれば、図6(d)に示すように、除去加工は、点線のように行えばよく、更に、除去加工のマージンとして、点線と実線との間が許容される。   If the center reference method is adopted, as shown in FIG. 6D, the removal process may be performed as a dotted line, and a gap between the dotted line and the solid line is allowed as a margin for the removal process.

更に図6()では、ギャップデータCに対し、最小値(ギャップが最小となるところ)を基準として、補正形状を決定している。すなわち、最小ギャップとなる位置Bを、形状加工後のパターン面における変動許容値Tの下限に合わせた時、変動許容値Tを充足できない部分(ギャップが許容範囲を超えて大きくなる部分、図6(e)の斜線部分)を、形状加工によって補正する。つまり、最小ギャップとなる位置Bの高さをZ3とするとき、(Z3+T)より高くなる部分を特定し、少なくともこの部分を残して他を除去するような形状加工を行う。この方法を最小値基準方式とする。 Further, in FIG. 6 ( e ), the correction shape is determined with respect to the gap data C on the basis of the minimum value (where the gap is minimum). That is, when the position B that becomes the minimum gap is set to the lower limit of the variation allowable value T on the pattern surface after shape processing, the portion where the variation allowable value T cannot be satisfied (the portion where the gap becomes larger than the allowable range, FIG. The hatched portion in (e) is corrected by shape processing. That is, when the height of the position B that is the minimum gap is Z3, a portion that is higher than (Z3 + T) is specified, and shape processing is performed so as to remove at least this portion. This method is the minimum value reference method.

最小値基準方式を採ると、図6()に示すような補正形状とすればよい。具体的には
、点線に示す凸形状をパターン面に形成すれば良く、更に、マージンとして、点線と実線
との間の領域が許容される。
Taking the minimum reference method may be the corrected shape as shown in FIG. 6 (f). Specifically, a convex shape indicated by a dotted line may be formed on the pattern surface, and an area between the dotted line and the solid line is allowed as a margin.

中心値基準方式又は最小値基準方式においても、図6(d)、(f)の点線と実線との間であって、加工の対象となる領域が特定領域となる。   Also in the center value reference method or the minimum value reference method, a region to be processed between the dotted line and the solid line in FIGS. 6D and 6F is a specific region.

上記3つの方式のいずれを採用するかによって、補正形状が異なる。そのため、加工に用いる装置や工程に応じて、最も適切な方式を選択することができる。   The correction shape differs depending on which of the above three methods is adopted. Therefore, the most appropriate method can be selected according to the apparatus and process used for processing.

例えば、最大値基準方式によると、略平坦なフォトマスク基板材料からの除去量(仕事量)が小さくできることから好ましい。また、除去加工を研磨加工とし、かつ表面に凹形状を形成するときには、その部分の研摩負荷を大きくすることによって局所的に除去量を大きくする。このような方法を用いる場合、局所的に凸部を形成する(凸部とする位置の周辺を除去する)ことよりも、局所的に凹部を形成することの効率が良いため、最大値基準方式が有利である。   For example, the maximum value reference method is preferable because the removal amount (work amount) from the substantially flat photomask substrate material can be reduced. Further, when the removal process is a polishing process and a concave shape is formed on the surface, the removal amount is locally increased by increasing the polishing load of the part. When using such a method, it is more efficient to form a concave portion locally than to form a convex portion locally (removing the periphery of the position to be a convex portion). Is advantageous.

上記の考察を行い、変動許容値Tを適用したときの補正形状を決定する。図4(f)〜(n)は、これを平面図で示したものである。   Considering the above, the correction shape when the variation allowable value T is applied is determined. 4 (f) to 4 (n) show this in plan view.

図4(c)〜(e)が、変動許容値Tをゼロとし、形状加工されたフォトマスク基板を用いたときのギャップ変動が無くなるような補正形状の決定であったのに対し、図4(f)〜(h)は、最大値基準方式で補正形状決定を行った場合を示す。この場合、図4(c)に示すギャップデータをそのまま用いて、それを逆転させた表面形状をもつフォトマスク基板を形成するのではなく、図4(c)における最大値位置を基準とし、変動許容値(ここでは35μmとした)を充足できない部分のみを、形状加工の対象とした。図4(g)から明らかなとおり、形状加工は、凹形成のみで良いことがわかる。また、図4(h)よると、形状加工後にもギャップ変動が残留しているが、変動幅は、変動許容値Tの35μm以下となっていることがわかる。   4C to 4E show the determination of the corrected shape so that the gap variation is eliminated when the allowable variation value T is set to zero and the shape-processed photomask substrate is used. (F)-(h) shows the case where correction | amendment shape determination is performed by the maximum value reference | standard method. In this case, the gap data shown in FIG. 4C is used as it is, and a photomask substrate having a surface shape obtained by reversing the gap data is not formed, but the maximum value position in FIG. Only the portion where the allowable value (35 μm in this case) could not be satisfied was subjected to shape processing. As is apparent from FIG. 4G, it can be seen that the shape processing only needs to form the recesses. Further, according to FIG. 4H, it is understood that the gap fluctuation remains after the shape processing, but the fluctuation width is 35 μm or less of the fluctuation allowable value T.

同様に、図4(i)〜(k)では、中央基準方式を採用したときの、形状加工データ、及び形状加工後に残留するギャップ変動を示す。また、図4(l)〜(n)は、最小値基準方式を採用したときの、同様のデータを示す。   Similarly, FIGS. 4I to 4K show shape processing data and gap fluctuation remaining after shape processing when the central reference method is adopted. 4 (l) to 4 (n) show similar data when the minimum value reference method is adopted.

3.フォトマスク基板に形状加工を行う工程
一般に、フォトマスク基板は、フォトマスク用のガラス基板材料を用意し、2つの主面を研磨により平坦化して得ることができる。例えば、パターン面及びパターン面の裏面のそれぞれにおいて、平坦度を5〜30μmとしたガラス基板材料を用いることができる。こうして得られたガラス基板材料をフォトマスク基板材料として用い、更に形状加工して、本実施形態のフォトマスク基板を得ることができる。
3. The process generally performing shape processing in the photomask substrate, a photomask substrate, providing a glass substrate material for a photomask, two main table surface can be planarized by polishing. For example, a glass substrate material having a flatness of 5 to 30 μm can be used on each of the pattern surface and the back surface of the pattern surface. The glass substrate material thus obtained can be used as a photomask substrate material and further processed to obtain the photomask substrate of this embodiment.

加工する形状については、上述の方法によって決定している。例えば、図4(g)に示す形状加工データを用い、公知の加工装置によって形状加工することができる。   The shape to be processed is determined by the method described above. For example, the shape processing data shown in FIG. 4G can be used for shape processing by a known processing apparatus.

例えば、回転自在な研磨定盤と、研磨定盤上に設けられた研磨パッドと、研磨パッドの表面に研磨剤を供給する研磨剤供給手段と、を備えた研磨装置を用いて形状加工を行うことができる。研磨パッド上にガラス基板材料を保持し、形状補正によって凹部を形成しようとするときには、他の領域よりも基板に対する研磨パットの圧力が大きくなるように押圧して、ガラス基板材料を片面研磨することができる。押圧を行うに際しては、複数の加圧体を備え、個々の加圧体に独立に圧力加圧制御が可能であるような制御手段をもつ装置が好ましい。凸部を形成する場合には、凸部の周辺領域に対して、より大きな除去量となるように加圧の制御を行うことができる。   For example, shape processing is performed using a polishing apparatus that includes a rotatable polishing surface plate, a polishing pad provided on the polishing surface plate, and an abrasive supply unit that supplies an abrasive to the surface of the polishing pad. be able to. When holding the glass substrate material on the polishing pad and trying to form a recess by shape correction, press the polishing pad so that the pressure of the polishing pad against the substrate is larger than other areas, and polish the glass substrate material on one side Can do. When pressing, an apparatus having a plurality of pressurizing bodies and having a control means capable of independently controlling pressure and pressurization on each pressurizing body is preferable. In the case of forming the convex portion, it is possible to control the pressurization so as to obtain a larger removal amount with respect to the peripheral region of the convex portion.

又は、縦型フライス盤を用いた形状加工を行ってもよい。装置の加工部に研磨布を貼り付けた研磨用のカップヘッドを付け、研磨剤液を供給し、高さ方向の制御をしつつ加工を行う事ができる。   Alternatively, shape processing using a vertical milling machine may be performed. A polishing cup head with an abrasive cloth attached to the processing portion of the apparatus can be attached, an abrasive liquid can be supplied, and processing can be performed while controlling the height direction.

尚、研磨工程は、粗研磨及び精密研磨を行ったガラス基板材料に対して、上記の形状加工を施してもよく、又は、粗加工後、精密加工を行うと同時に、上記形状加工データを反映した形状加工を行ってもよい。   In the polishing step, the glass substrate material subjected to rough polishing and precision polishing may be subjected to the above shape processing, or after rough processing, the shape processing data is reflected simultaneously with the precision processing. The processed shape may be performed.

使用する研磨剤の種類や粒径は、基板材料や得ようとする平坦度に応じて適宜選定することができる。研磨剤としては、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、コロイダルシリカなどが挙げられる。研磨剤の粒径は、数十nmから数μmとすることができる。   The type and particle size of the abrasive used can be appropriately selected according to the substrate material and the flatness to be obtained. Examples of the abrasive include cerium oxide, zirconium oxide, and colloidal silica. The particle size of the abrasive can be several tens of nm to several μm.

4.フォトマスク基板の構成
本実施形態に係るフォトマスク基板は、以下のように構成されている。
すなわち、主表面に転写用パターンを形成し、プロキシミティ露光装置に装着して、前記プロキシミティ露光装置のステージに載置した被転写体との間にプロキシミティギャップを設けて露光し、前記転写用パターンを転写することに用いるフォトマスクとなすための、フォトマスク基板であって、
前記主表面上の1又は複数の特定領域において、該特定領域外の周辺領域と異なる除去量の形状加工が行われて凹形状、凸形状、又は凹凸形状が形成されることにより、前記フォトマスク基板を、前記プロキシミティ露光装置に装着したときに生じる、前記プロキシミティギャップの位置による変動が低減され、かつ、
前記形状加工は、前記プロキシミティギャップの位置による変動から抽出された、前記露光装置に固有の変動を低減するものであるフォトマスク基板として構成されている。
4). Configuration of Photomask Substrate The photomask substrate according to this embodiment is configured as follows.
That is, a transfer pattern is formed on the main surface, mounted on a proximity exposure apparatus, exposed with a proximity gap between a transfer object placed on the stage of the proximity exposure apparatus, and the transfer A photomask substrate for forming a photomask used for transferring a pattern for use,
The photomask is formed by forming a concave shape, a convex shape, or a concavo-convex shape in one or a plurality of specific regions on the main surface by performing shape processing with a different removal amount from the peripheral region outside the specific region. Variation due to the position of the proximity gap that occurs when the substrate is mounted on the proximity exposure apparatus is reduced; and
The shape processing is configured as a photomask substrate that reduces variations inherent in the exposure apparatus extracted from variations due to the position of the proximity gap.

上記でいう凹形状、凸形状、又は凹凸形状とは、前記フォトマスク基板から重力の影響を排除したときの形状を意味する。また。周辺領域とは、前記特定領域の外側であって、前記特定領域に隣接する周辺の領域をいう。この特定領域とは、フォトマスク基板の主面上の任意の領域であって、形状加工の対象となる領域である。前記図6(b)、(d)、(f)における点線や実線によって表わされた、形状加工領域とすることができる。この特定領域は、主表面上に1又は複数設定される。複数設定される場合には、凸形状、凹形状、凹凸形状の種類や、その組み合わせに制約はない。 The concave shape, convex shape, or concave / convex shape mentioned above means a shape obtained when the influence of gravity is eliminated from the photomask substrate. Also. The peripheral region refers to a peripheral region outside the specific region and adjacent to the specific region. And this particular area, be any area on the main table surface of the photomask substrate, a region to be shaping. It can be a shape processing region represented by a dotted line or a solid line in FIGS. 6B, 6D, and 6F. One or more specific regions are set on the main surface. In the case of setting a plurality, there are no restrictions on the types of convex shapes, concave shapes, and concave-convex shapes, and combinations thereof.

加工方法としては、例えば研磨などによって表面部分を除去する除去加工を適用できる。研磨以外には、サンドブラストなどの方法を適用することも可能である。周辺領域と異なる除去量とは、周辺より深い除去、又は浅い除去としての形状加工を意味する。除去量(例えば研磨量)を増減することにより、相対的に他の領域より高さの高い、又は低い部分を形成することができる。もしくは、特定領域のみを除去加工することにより、相対的に他の領域より高さが低くなってもよい。   As a processing method, for example, removal processing for removing the surface portion by polishing or the like can be applied. In addition to polishing, a method such as sandblasting can also be applied. The removal amount different from the peripheral region means shape processing as deeper removal or shallower removal than the periphery. By increasing or decreasing the removal amount (for example, the polishing amount), a portion having a relatively higher or lower height than other regions can be formed. Alternatively, by removing only a specific region, the height may be relatively lower than other regions.

尚、形状加工は、露光装置に固有のギャップ変動が、その製品における許容範囲内(変動許容値T以下である)となるように相殺されるものであることができる。この変動許容値Tは、本実施形態のフォトマスクを用いて製造しようとするデバイスの用途や仕様に基づいて決定する。従って、本実施形態のフォトマスク基板は、露光装置に装着した際に形成されるプロキシミティギャップ変動が、理想的なガラス基板に対して、ギャップ許容値T以下となるものである。   Note that the shape processing can be performed so that the gap fluctuation inherent in the exposure apparatus is within the allowable range of the product (which is equal to or less than the fluctuation allowable value T). This variation allowable value T is determined based on the application and specification of the device to be manufactured using the photomask of this embodiment. Therefore, the proximity gap variation formed when the photomask substrate of this embodiment is mounted on the exposure apparatus is less than the gap allowable value T with respect to an ideal glass substrate.

尚、本発明においては、フォトマスク基板の主表面の外縁をなす4辺から50mm以内の領域を除いた領域をパターン領域とするとき、該パターン領域において、上記形状加工が施されたものであることが好ましい。一方、4辺から50mm以内の領域(パターン領域外)においては、上記形状加工を施さないものとすることができ、その場合は、以下の点で有利である。   In the present invention, when the region excluding the region within 50 mm from the four sides forming the outer edge of the main surface of the photomask substrate is used as the pattern region, the shape processing is applied to the pattern region. It is preferable. On the other hand, in the area within 50 mm from the four sides (outside the pattern area), the above-described shape processing can be omitted, and in this case, the following points are advantageous.

フォトマスク基板を、上述の二辺保持、かつ、下面保持の露光装置に装着して使用することを考慮したとき、フォトマスク基板は、パターン面の対向する2辺(フォトマスク基板のパターン面が長方形のとき、好ましくは対向する長辺)から50mm以内の領域については、露光装置の保持部材が接触する、保持領域となるため、フォトマスク基板表面は平坦度が高いことが好ましい。   When considering using the photomask substrate mounted on the above-described two-side holding and lower-side holding exposure apparatus, the photomask substrate has two opposite sides of the pattern surface (the pattern surface of the photomask substrate is In the case of a rectangle, the region within 50 mm from the opposing long side) is preferably a holding region in contact with the holding member of the exposure apparatus, and thus the photomask substrate surface preferably has high flatness.

例えば、この領域内の、Pmm(5≦P≦15)離間した任意の二点の高低差がZμmであるとき、Z/Pが0.08以下であることが好ましい。   For example, when the difference in height between any two points separated by Pmm (5 ≦ P ≦ 15) in this region is Z μm, Z / P is preferably 0.08 or less.

更に、本発明のフォトマスク基板を、四辺保持、かつ、下面保持の露光装置に装着して使用することを考慮すると、パターン面の4辺から50mm以内の領域については、露光装置の保持部材が接触する、保持領域となるため、フォトマスク基板表面は平坦度が高いことが好ましく、上記同様のZ/Pが0.08以下であることが好ましい。   Further, considering that the photomask substrate of the present invention is mounted on an exposure apparatus that holds four sides and holds the lower surface, the holding member of the exposure apparatus is used for an area within 50 mm from the four sides of the pattern surface. In order to be in contact with the holding region, the photomask substrate surface preferably has high flatness, and the same Z / P as described above is preferably 0.08 or less.

また、本発明のフォトマスク基板を、四辺保持、上面保持の露光装置に装着して使用することを考慮したとき、パターン面の裏面の4辺から、50mm以内の領域については、露光装置の保持部材が接触する、保持領域となるため、フォトマスク基板表面は平坦度が高いことが好ましく、この領域において上記同様のZ/Pが0.08以下であることが好ましい。   Further, when considering that the photomask substrate of the present invention is mounted on an exposure apparatus that holds four sides and holds the upper surface, the area within 50 mm from the four sides of the back surface of the pattern surface is held by the exposure apparatus. Since it becomes a holding region where the members come into contact, the surface of the photomask substrate is preferably highly flat, and in this region, Z / P is preferably 0.08 or less.

平坦度測定方法においては、上記においてサンプルマスク基板の平坦度測定について述べたものと同様とすることができる。   The flatness measurement method can be the same as described above for the flatness measurement of the sample mask substrate.

5.フォトマスクを製造する工程
本実施形態のフォトマスク基板の用途に特に制約はない。例えば、以下に例示するような種類のフォトマスクに適用することができる。特に、液晶表示装置製造用のフォトマスクであって、CF(カラーフィルタ)やTFT(薄膜トランジスタ)基板の製造に用いるフォトマスクに用いれば、本発明の効果が顕著に得られる。
5. Step for Producing Photomask There are no particular restrictions on the use of the photomask substrate of this embodiment. For example, the present invention can be applied to the types of photomasks exemplified below. In particular, when the photomask is used for manufacturing a liquid crystal display device and used for manufacturing a CF (color filter) or a TFT (thin film transistor) substrate, the effect of the present invention is remarkably obtained.

例えば、上記工程によって得られたフォトマスク基板の主表面に、光学薄膜としての遮光膜を形成することで、フォトマスク製造用のバイナリマスクブランクを得ることができる。遮光膜としては、クロム、またはクロムに酸素、窒素、炭素の中から選ばれた1種以上が含まれたクロム化合物等を含む膜や、シリコン、タンタル、モリブデンおよびタングステンなどから選択された金属元素等を主成分とする金属、金属酸化物、金属窒化物、金属酸窒化物、金属酸化炭化物、金属窒化炭化物、または金属酸窒化炭化物等を含む膜を用いることができる。   For example, a binary mask blank for manufacturing a photomask can be obtained by forming a light-shielding film as an optical thin film on the main surface of the photomask substrate obtained by the above process. As the light-shielding film, chromium, a film containing a chromium compound containing one or more selected from oxygen, nitrogen, and carbon in chromium, or a metal element selected from silicon, tantalum, molybdenum, tungsten, and the like Or the like, a film containing a metal containing a major component such as a metal, a metal oxide, a metal nitride, a metal oxynitride, a metal oxycarbide, a metal oxycarbide, or a metal oxynitride carbide can be used.

あるいは、光学薄膜として、露光時に、露光光を一部透過する半透光膜を用いることもできる。複数の薄膜を積層してもよい。半透光膜の素材も、上記遮光膜と同様の素材から選択することができ、組成と膜厚とによって、露光光透過率を5〜80%に調整して用いることができる。   Alternatively, as the optical thin film, a semi-transparent film that partially transmits exposure light during exposure can be used. A plurality of thin films may be stacked. The material of the semi-transparent film can also be selected from the same materials as the light shielding film, and the exposure light transmittance can be adjusted to 5 to 80% depending on the composition and film thickness.

更には、上記遮光膜又は半透光膜を適宜用いてパターニングすることにより、多階調(マルチトーン)マスクを得ることができる。すなわち、露光光を遮光する遮光部と、露光光を一部透過する半透光部と、透明基板が露出することにより露光光を実質的に透過する透光部とを含む、転写用パターンを有する多階調フォトマスクを得ることができる。これは、被転写体上に形成されたレジストパターンを、位置によって残膜量(高さ)の異なる立体形状に加工するマスクであり、1枚のフォトマスクを用いて被転写体上に2回以上のパターニングを行える効果が得られるマスクである。例えば、高さの異なる複数のフォトスペーサを備えたカラーフィルタの製造などに有利に用いることができる。   Furthermore, a multi-tone mask can be obtained by patterning using the light-shielding film or the semi-transparent film as appropriate. That is, a transfer pattern including a light-shielding part that shields exposure light, a semi-transparent part that partially transmits exposure light, and a light-transmitting part that substantially transmits exposure light when the transparent substrate is exposed. A multi-tone photomask having the above can be obtained. This is a mask for processing a resist pattern formed on a transfer object into a three-dimensional shape with different remaining film amounts (heights) depending on the position. This is performed twice on the transfer object using a single photomask. This is a mask capable of obtaining the above patterning effect. For example, it can be advantageously used for manufacturing a color filter having a plurality of photo spacers having different heights.

上記光学薄膜の成膜方法としては、スパッタ法、真空蒸着法など、公知のものを適用することができる。   As a method for forming the optical thin film, a known method such as a sputtering method or a vacuum deposition method can be applied.

フォトマスクの製造工程においては、公知のフォトグラフィ法を適用することができる。上記工程によって得られたフォトマスク基板の主面(パターン面)に、上記光学薄膜を必要回数成膜し、更にフォトレジストを塗布してフォトマスクブランクを製造する。そして、レーザや電子線による描画装置を用いてレジスト膜にパターンを描画する。そして、描画されたレジスト膜を現像し、形成されたレジストパターンをマスクとして光学薄膜をウェットエッチング、又はドライエッチングすることにより、薄膜パターンが形成される。必要回数、上記フォトグラフィプロセスを繰り返すことで、所望の転写用パターンを備えたフォトマスクを製造することができる。 In the photomask manufacturing process, a known photolithography method can be applied. Primary table surface of the photomask substrate obtained by the above process (pattern surface), the optical thin film and the required number deposition, to produce a photomask blank further coated with a photoresist. Then, a pattern is drawn on the resist film using a drawing apparatus using a laser or an electron beam. Then, the drawn resist film is developed, and the optical thin film is wet-etched or dry-etched using the formed resist pattern as a mask to form a thin-film pattern. By repeating the photolithography process as many times as necessary, a photomask having a desired transfer pattern can be manufactured.

6.パターン転写を行う工程
露光装置は、公知のプロキシミティ露光用のものを用いることができる。露光光源としては、i線、h線、g線を含む波長域の光源を用いることができる。
6). Process for performing pattern transfer As the exposure apparatus, a known proximity exposure apparatus can be used. As the exposure light source, a light source in a wavelength region including i-line, h-line, and g-line can be used.

本実施形態のフォトマスク基板によって得られるフォトマスクは、上記のプロキシミティギャップの測定に用いた露光装置に装着して使用するためのフォトマスクである。プロキシミティギャップの測定に用いた露光装置と同一である限り、フォトマスク基板を保持するための露光装置の基板保持機構には、特に制約はない。上述の2辺保持、4辺保持、あるいは、下面保持、上面保持のいずれにも適用できる。プロキシミティギャップの測定時に、撓み抑制手段などを作用させた場合には、パターン転写時にも同様に作用させて露光する。   The photomask obtained by the photomask substrate of this embodiment is a photomask for use by being mounted on the exposure apparatus used for the above-described proximity gap measurement. As long as it is the same as the exposure apparatus used for measuring the proximity gap, the substrate holding mechanism of the exposure apparatus for holding the photomask substrate is not particularly limited. The above-described two-side holding, four-side holding, bottom surface holding, and top surface holding can be applied. When the deflection gap is measured at the time of measuring the proximity gap, the exposure is performed in the same manner at the time of pattern transfer.

本実施形態のフォトマスク基板を上記露光装置に装着する際には、形状加工を行う際に決定したフォトマスク基板の向きを参照して、装着する。すなわち、プロキシミティギャップの測定時とパターン転写時とで、フォトマスク基板の向きが一致するように装着する。   When the photomask substrate of this embodiment is mounted on the exposure apparatus, the photomask substrate is mounted with reference to the orientation of the photomask substrate determined when performing the shape processing. That is, the photomask substrate is mounted so that the orientation of the proximity gap coincides between the measurement of the proximity gap and the pattern transfer.

尚、ギャップ変動許容範囲(変動許容値T)の適用の仕方によって、フォトマスク基板の補正形状が異なるものとなることは上述のとおりである。すなわち、フォトマスク基板の凹形状加工になるか、凸形状加工になるかに応じて、パターン転写時に露光装置に設定するプロキシミティギャップの設定値が異なるものとなる。   As described above, the correction shape of the photomask substrate differs depending on how the gap variation allowable range (variable allowable value T) is applied. That is, the proximity gap setting value set in the exposure apparatus at the time of pattern transfer differs depending on whether the photomask substrate is processed into a concave shape or a convex shape.

本実施形態によれば、プロキシミティギャップの変動を所定の範囲内に制御できることから、プロキシミティギャップの設定値自体を、従来以上に小さくすることができる。すなわち、フォトマスクのパターン面と被転写体のレジスト膜面との距離を小さく設定することができ、解像度を上げることができる。例えば、パターン転写時に露光装置に設定するプロキシミティギャップの設定値を30〜180μmとすることができる。   According to this embodiment, since the variation of the proximity gap can be controlled within a predetermined range, the setting value of the proximity gap itself can be made smaller than before. That is, the distance between the pattern surface of the photomask and the resist film surface of the transfer target can be set small, and the resolution can be increased. For example, the set value of the proximity gap set in the exposure apparatus during pattern transfer can be set to 30 to 180 μm.

上述したように、本実施形態によれば、使用する露光機に起因するプロキシミティギャップの変動要因を大幅に除去することができる。尚、フォトマスク自体の自重による撓みも、使用する露光機の構造に応じて生じるプロキシミティギャップの変動要因のひとつであるが、発明者らの検討によれば、その露光装置が生じさせてしまう変動要因が無視できない程度に存在するとき、本実施形態によれば、こうしたプロキシミティギャップの変動を有効に抑えることが可能となる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to largely eliminate the variation factor of the proximity gap caused by the exposure apparatus to be used. Note that the deflection of the photomask itself due to its own weight is one of the fluctuation factors of the proximity gap that occurs depending on the structure of the exposure apparatus to be used. However, according to the examination by the inventors, the exposure apparatus causes it. When there are fluctuation factors that cannot be ignored, according to the present embodiment, it is possible to effectively suppress such a variation in proximity gap.

本実施形態に係るフォトマスクの適用用途には、特に限定は無い。尚、前述のとおり、液晶表示装置製造用のフォトマスクとして用いれば、顕著な効果が得られる。例えば、本実施形態に係るフォトマスクをTFT基板製造用のフォトマスクとして用いれば、プロキシミティギャップが所定の許容範囲内に制御可能であるため、パターン線幅や座標の精度を大きく向上させることができる。また、CF製造用のフォトマスクとして用いれば、例えばブラックマトリックスや色版を製造する際に、線幅精度や座標精度を大きく向上させることができる。また、TFT−CF間の隙間精度をつかさどるフォトスペーサを製造する際に、そのスペーサの形状(平面視でX方向、Y方向の形状、Z方向での高さやスロープ形状)精度の向上において、特筆される効果が得られる。   There is no particular limitation on the application of the photomask according to the present embodiment. As described above, when used as a photomask for manufacturing a liquid crystal display device, a remarkable effect can be obtained. For example, if the photomask according to this embodiment is used as a photomask for manufacturing a TFT substrate, the proximity gap can be controlled within a predetermined allowable range, so that the accuracy of the pattern line width and coordinates can be greatly improved. it can. Further, when used as a photomask for CF production, for example, when producing a black matrix or color plate, line width accuracy and coordinate accuracy can be greatly improved. In addition, when manufacturing photo spacers that control the accuracy of the gap between TFT and CF, the spacer shape (X direction, Y direction shape, height and slope shape in the Z direction in plan view) is improved. Effect is obtained.

7.プロキシミティギャップの評価方法について
上述したように、本実施形態によれば、フォトマスクを露光装置にセットしたときのプロキシミティギャップを、正確かつ効率的に評価することが可能である。
7). Proximity Gap Evaluation Method As described above, according to the present embodiment, it is possible to accurately and efficiently evaluate the proximity gap when the photomask is set in the exposure apparatus.

具体的には、サンプルマスク基板を前記プロキシミティ露光装置に装着し、サンプルガラス基板を前記プロキシミティ露光装置のステージに載置し、前記サンプルマスク基板の主表面の複数位置におけるプロキシミティギャップを測定することによって、位置によるプロキシミティギャップの変動を示すギャップデータを得る工程と、
このギャップデータから、前記プロキシミティ露光装置に固有の変動成分を抽出して、固有ギャップデータを得る工程と、
前記固有ギャップデータと、所定のギャップ変動許容値とを用いて、変動許容値を超過するプロキシミティギャップの生じる位置と、その超過量とを求めることによって、フォトマスクを露光装置にセットしたときのプロキシミティギャップを、正確かつ効率的に評価することができる。
Specifically, the sample mask substrate is mounted on the proximity exposure apparatus, the sample glass substrate is placed on the stage of the proximity exposure apparatus, and the proximity gap at a plurality of positions on the main surface of the sample mask substrate is measured. To obtain gap data indicating a change in proximity gap depending on the position;
Extracting a fluctuation component unique to the proximity exposure apparatus from the gap data to obtain the unique gap data;
By using the inherent gap data and a predetermined gap fluctuation allowable value, a position where a proximity gap exceeding the fluctuation allowable value is generated and an excess amount thereof are obtained, and when the photomask is set in the exposure apparatus. Proximity gaps can be evaluated accurately and efficiently.

<本発明の他の実施態様>
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。
<Other embodiments of the present invention>
As mentioned above, although embodiment of this invention was described concretely, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, It can change variously in the range which does not deviate from the summary.

Claims (22)

主表面に転写用パターンを形成し、プロキシミティ露光装置に装着して、前記プロキシミティ露光装置のステージに載置した被転写体との間にプロキシミティギャップを設けて露光し、前記転写用パターンを転写することに用いるフォトマスクとなすための、フォトマスク基板であって、
前記主表面上の1又は複数の特定領域において、該特定領域外の周辺領域と異なる除去量の形状加工が行われて凹形状、凸形状、又は凹凸形状が形成されることにより、前記フォトマスク基板を、前記プロキシミティ露光装置に装着したときに生じる、前記プロキシミティギャップの位置による変動が低減され、かつ、
前記形状加工は、前記プロキシミティギャップの位置による変動から抽出された、前記プロキシミティ露光装置に固有の変動を低減するものであり、
前記プロキシミティ露光装置に固有の変動は、前記プロキシミティギャップの測定により得たギャップデータが有する変動から、前記測定に用いたサンプルマスク基板、又は、サンプルガラス基板に起因する、プロキシミティギャップ変動の成分を除去したものであることを特徴とするフォトマスク基板。
A transfer pattern is formed on the main surface, mounted on a proximity exposure apparatus, exposed with a proximity gap between the transfer object placed on the stage of the proximity exposure apparatus, and the transfer pattern A photomask substrate for forming a photomask used to transfer
The photomask is formed by forming a concave shape, a convex shape, or a concavo-convex shape in one or a plurality of specific regions on the main surface by performing shape processing with a different removal amount from the peripheral region outside the specific region. Variation of the proximity gap caused by mounting the substrate on the proximity exposure apparatus due to the position is reduced; and
The shape processing, the proximity gap was extracted from variation due to position state, and are not to reduce the inherent variation in the proximity exposure device,
The variation inherent in the proximity exposure apparatus is a variation in the proximity gap caused by the sample mask substrate or the sample glass substrate used for the measurement from the variation of the gap data obtained by the measurement of the proximity gap. photomask substrate, characterized in der Rukoto obtained by removing the component.
前記プロキシミティ露光装置に固有の変動は、前記プロキシミティギャップの測定により得たギャップデータが有する変動から、前記測定に用いたサンプルマスク基板、及び、サンプルガラス基板に起因する、プロキシミティギャップ変動の成分を除去したものであることを特徴とする、請求項1に記載のフォトマスク基板。The variation inherent in the proximity exposure apparatus is a variation in the proximity gap caused by the sample mask substrate and the sample glass substrate used for the measurement from the variation of the gap data obtained by the measurement of the proximity gap. 2. The photomask substrate according to claim 1, wherein components are removed. 前記測定に用いるサンプルマスク基板に起因するプロキシミティギャップ変動の成分は、前記フォトマスク基板の平坦度データであることを特徴とする、請求項1又は2に記載のフォトマスク基板。3. The photomask substrate according to claim 1, wherein a component of the proximity gap variation caused by the sample mask substrate used for the measurement is flatness data of the photomask substrate. 4. 前記測定に用いるサンプルガラス基板に起因するプロキシミティギャップ変動の成分の除去は、複数のサンプルガラスを用いて得た前記ギャップデータの値の平均を得て行うものであることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載のフォトマスク基板。The removal of the proximity gap fluctuation component due to the sample glass substrate used for the measurement is performed by obtaining an average of the gap data values obtained using a plurality of sample glasses. Item 4. The photomask substrate according to any one of Items 1 to 3. 前記形状加工が行われた主表面は、前記抽出された前記プロキシミティ露光装置に固有の変動に基づいて決定された補正形状を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のフォトマスク基板。 Major surface wherein the shaping is performed, according to any of claims 1-4, which is characterized by having a corrected shape determined based on the inherent variation in the extracted the proximity exposure device Photomask substrate. 前記形状加工は、前記主表面上において、前記抽出された前記プロキシミティ露光装置に固有の変動が、所定のギャップ変動許容値を超える領域を含む、特定領域のみに対して行われたものであることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のフォトマスク基板。 The shape processing is performed only on a specific region on the main surface including a region where the inherent variation of the extracted proximity exposure apparatus exceeds a predetermined gap variation allowable value. The photomask substrate according to any one of claims 1 to 5, wherein: 前記形状加工は、前記主表面に、1又は複数の凹部を形成するものであることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載のフォトマスク基板。 It said shape processing, on said main surface, a photomask substrate according to any one of claims 1 to 6, characterized in that for forming one or more recesses. 主表面に転写用パターンが形成されたフォトマスクであって、プロキシミティ露光装置に装着して、前記プロキシミティ露光装置のステージに載置した被転写体との間にプロキシミティギャップを設けて露光し、前記転写用パターンを転写することに用いるフォトマスクとなすための、フォトマスク基板の製造方法であって、
サンプルマスク基板を前記プロキシミティ露光装置に装着し、サンプルガラス基板を前記プロキシミティ露光装置のステージに載置し、前記サンプルマスク基板の主表面の複数位置におけるプロキシミティギャップを測定することによって、位置によるプロキシミティギャップの変動を示すギャップデータを得る工程と、
前記ギャップデータから、前記サンプルマスク基板、又は、前記サンプルガラス基板に起因する、プロキシミティギャップ変動の成分を除去することにより、前記プロキシミティ露光装置に固有の変動成分を抽出して、固有ギャップデータを得る工程と、
前記固有ギャップデータと、所定のギャップ変動許容値とを用いて、前記フォトマスク基板に施す形状加工データを得る工程と、
前記形状加工データを用いて、前記フォトマスク基板の主表面に形状加工を行う工程と
を含むことを特徴とするフォトマスク基板の製造方法。
A photomask having a transfer pattern formed on the main surface, mounted on a proximity exposure apparatus, and exposed by providing a proximity gap between the transfer object placed on the stage of the proximity exposure apparatus And a photomask substrate manufacturing method for forming a photomask used for transferring the transfer pattern,
By mounting the sample mask substrate on the proximity exposure apparatus, placing the sample glass substrate on the stage of the proximity exposure apparatus, and measuring the proximity gap at a plurality of positions on the main surface of the sample mask substrate, Obtaining gap data indicating a change in proximity gap due to
By removing a component of the proximity gap variation caused by the sample mask substrate or the sample glass substrate from the gap data, a variation component unique to the proximity exposure apparatus is extracted, and the unique gap data is extracted. Obtaining
Obtaining shape processing data to be applied to the photomask substrate using the inherent gap data and a predetermined gap variation allowable value;
And a step of performing shape processing on the main surface of the photomask substrate using the shape processing data.
前記固有ギャップデータを得る工程において、前記複数位置におけるプロキシミティギャップの変動のうち、前記サンプルマスク基板に起因するプロキシミティギャップ変動の成分を除去することを特徴とする請求項に記載のフォトマスク基板の製造方法。 9. The photomask according to claim 8 , wherein, in the step of obtaining the inherent gap data, a component of the proximity gap variation caused by the sample mask substrate is removed from the variation of the proximity gap at the plurality of positions. A method for manufacturing a substrate. 前記サンプルマスク基板に起因するプロキシミティギャップ変動の成分として、前記フォトマスク基板の平坦度データを用いることを特徴とする、請求項9に記載のフォトマスク基板の製造方法。The photomask substrate manufacturing method according to claim 9, wherein flatness data of the photomask substrate is used as a component of a proximity gap variation caused by the sample mask substrate. 前記固有ギャップデータを得る工程において、前記複数位置におけるプロキシミティギャップの変動のうち、前記サンプルガラス基板に起因するプロキシミティギャップ変動の成分を除去することを特徴とする請求項8〜10のいずれかに記載のフォトマスク基板の製造方法。 The component of the proximity gap fluctuation resulting from the sample glass substrate is removed from the fluctuation of the proximity gap at the plurality of positions in the step of obtaining the inherent gap data . A method for producing a photomask substrate as described in 1. 前記サンプルガラス基板に起因するプロキシミティギャップ変動の成分の除去は、複数のサンプルガラスを用いて得た前記ギャップデータの値の平均を得ることにより行うことを特徴とする、請求項11に記載のフォトマスク基板の製造方法。The removal of the component of the proximity gap fluctuation caused by the sample glass substrate is performed by obtaining an average of the values of the gap data obtained using a plurality of sample glasses. Photomask substrate manufacturing method. 前記プロキシミティギャップの測定の際、サンプルマスク基板の自重による撓みを抑制するため、前記プロキシミティ露光装置の備える撓み抑制手段を用いることを特徴とする請求項8〜12のいずれかに記載のフォトマスク基板の製造方法。 13. The photo according to claim 8 , wherein a deflection suppressing unit included in the proximity exposure apparatus is used in order to suppress the deflection due to the weight of the sample mask substrate when measuring the proximity gap. Manufacturing method of mask substrate. 前記形状加工データを得る工程において、前記固有ギャップデータに示される、前記プロキシミティ露光装置に固有の位置によるプロキシミティギャップ変動のうち、前記ギャップ変動許容値を超える部分を特定し、前記特定した部分を含む特定領域に対して、形状加工を行うことを特徴とする請求項8〜13のいずれかに記載のフォトマスク基板の製造方法。 In the step of obtaining the shape processing data, a portion of the proximity gap fluctuation indicated by the unique gap data and having a position unique to the proximity exposure apparatus that exceeds the gap fluctuation tolerance is specified, and the specified part is specified. The method for manufacturing a photomask substrate according to claim 8 , wherein shape processing is performed on a specific region including 前記固有ギャップデータのうち、プロキシミティギャップが最大値となる位置の前記主表面の高さをZ1とし、前記ギャップ変動許容値をTとするとき、前記主表面上における高さが(Z1−T)より低い部分を特定し、前記特定した部分を含む特定領域に対して形状加工を行うことを特徴とする請求項8〜14のいずれかに記載のフォトマスク基板の製造方法。 Of the inherent gap data, when the height of the main surface at the position where the proximity gap is the maximum value is Z1, and the gap variation allowable value is T, the height on the main surface is (Z1-T The method for manufacturing a photomask substrate according to claim 8 , wherein a lower part is specified, and shape processing is performed on a specific region including the specified part. 前記形状加工は、前記フォトマスク基板の主表面に、1又は複数の凹部を形成するものであることを特徴とする請求項8〜15のいずれかに記載のフォトマスク基板の製造方法。 The method for manufacturing a photomask substrate according to any one of claims 8 to 15 , wherein the shape processing is to form one or a plurality of concave portions on a main surface of the photomask substrate. 請求項1〜のいずれかに記載のフォトマスク基板又は請求項8〜16のいずれかに記載の製造方法によるフォトマスク基板の主表面に、前記転写用パターンを形成するための光学薄膜が形成されたことを特徴とするフォトマスクブランク。 An optical thin film for forming the transfer pattern is formed on the main surface of the photomask substrate according to any one of claims 1 to 7 or the photomask substrate according to the production method according to any one of claims 8 to 16. A photomask blank characterized by the above. 請求項17に記載のフォトマスクブランクの主表面に形成された光学薄膜を、フォトリソグラフィ法によってパターニングすることにより、前記転写用パターンが形成されたことを特徴とするフォトマスク。 A photomask, wherein the transfer pattern is formed by patterning an optical thin film formed on a main surface of the photomask blank according to claim 17 by a photolithography method. 液晶表示装置の製造に用いられることを特徴とする請求項18に記載のフォトマスク。 The photomask according to claim 18 , wherein the photomask is used for manufacturing a liquid crystal display device. 請求項19に記載のフォトマスクを、前記プロキシミティギャップの測定に用いた前記プロキシミティ露光装置に装着し、露光することにより、前記フォトマスクに形成された転写用パターンを被転写体上に転写することを特徴とするパターン転写方法。 The photomask according to claim 19 is mounted on the proximity exposure apparatus used for the measurement of the proximity gap and exposed to transfer a transfer pattern formed on the photomask onto a transfer target. And a pattern transfer method. 請求項20に記載のパターン転写方法を用いることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。 A method for manufacturing a liquid crystal display device, wherein the pattern transfer method according to claim 20 is used. プロキシミティ露光装置のプロキシミティギャップ評価方法において、
サンプルマスク基板を前記プロキシミティ露光装置に装着し、サンプルガラス基板を前記プロキシミティ露光装置のステージに載置し、前記サンプルマスク基板の主表面の複数位置におけるプロキシミティギャップを測定することによって、位置によるプロキシミティギャップの変動を示すギャップデータを得る工程と、
前記ギャップデータから、前記サンプルマスク基板及び前記サンプルガラス基板に起因する、プロキシミティギャップ変動の成分を除去し、前記プロキシミティ露光装置に固有の変動成分を抽出して、
固有ギャップデータを得る工程と、
前記固有ギャップデータと、所定のギャップ変動許容値とを用いて、変動許容値を超過するプロキシミティギャップの生じる位置と、その超過量とを求める工程と、
を有することを特徴とするプロキシミティギャップ評価方法。
In the proximity gap evaluation method of the proximity exposure apparatus,
By mounting the sample mask substrate on the proximity exposure apparatus, placing the sample glass substrate on the stage of the proximity exposure apparatus, and measuring the proximity gap at a plurality of positions on the main surface of the sample mask substrate, Obtaining gap data indicating a change in proximity gap due to
From the gap data, the component of the proximity gap variation caused by the sample mask substrate and the sample glass substrate is removed, and the variation component specific to the proximity exposure apparatus is extracted,
Obtaining inherent gap data;
Using the specific gap data and a predetermined gap fluctuation tolerance, determining a position where a proximity gap exceeding the fluctuation tolerance is generated, and an excess amount thereof ;
A proximity gap evaluation method characterized by comprising:
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6522277B2 (en) * 2013-11-19 2019-05-29 Hoya株式会社 Photomask, method of manufacturing photomask, method of transferring pattern, and method of manufacturing display
JP6415186B2 (en) * 2014-08-27 2018-10-31 キヤノン株式会社 Evaluation mask, evaluation method, exposure apparatus, and article manufacturing method
KR20170110593A (en) * 2015-01-05 2017-10-11 마수피얼 홀딩스 아이엔시. Multi-tone amplitude photomask
JP6553887B2 (en) * 2015-02-19 2019-07-31 Hoya株式会社 Photomask manufacturing method, drawing apparatus, photomask inspection method, and display device manufacturing method
JP6556673B2 (en) * 2016-07-26 2019-08-07 Hoya株式会社 Photomask manufacturing method, drawing device, display device manufacturing method, photomask substrate inspection method, and photomask substrate inspection device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2671338B2 (en) * 1987-12-25 1997-10-29 株式会社ニコン Exposure method and substrate attitude control method
JPH02251851A (en) * 1989-03-24 1990-10-09 Seiko Instr Inc Photomask
JP2877190B2 (en) * 1996-01-09 1999-03-31 日本電気株式会社 X-ray mask and manufacturing method thereof
US7026081B2 (en) * 2001-09-28 2006-04-11 Asml Masktools B.V. Optical proximity correction method utilizing phase-edges as sub-resolution assist features
TWI250133B (en) * 2002-01-31 2006-03-01 Shinetsu Chemical Co Large-sized substrate and method of producing the same
JP4657591B2 (en) * 2003-07-25 2011-03-23 信越化学工業株式会社 Photomask blank substrate selection method
TWI329779B (en) * 2003-07-25 2010-09-01 Shinetsu Chemical Co Photomask blank substrate, photomask blank and photomask
JP4362732B2 (en) * 2005-06-17 2009-11-11 信越化学工業株式会社 Large glass substrate for photomask and manufacturing method thereof, computer-readable recording medium, and mother glass exposure method
KR100613461B1 (en) * 2005-06-29 2006-08-17 주식회사 하이닉스반도체 Double exposure method using double exposure technique and photomask for the exposure method
JP2007199434A (en) * 2006-01-27 2007-08-09 Dainippon Printing Co Ltd Exposure method of proximity system, mask substrate used therefor, and fabricating method for same mask substrate
JP4978626B2 (en) * 2006-12-15 2012-07-18 旭硝子株式会社 Reflective mask blank for EUV lithography, and functional film substrate for the mask blank
JP2010054933A (en) 2008-08-29 2010-03-11 Toshiba Corp Exposure apparatus

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