JP5578708B2 - Ｆｐｄ製造用再生フォトマスク基板の製造方法、再生フォトマスク用ブランクの製造方法、ペリクル付再生フォトマスクの製造方法及びパターン転写方法 - Google Patents
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Description
本発明は、例えば液晶表示装置等のフラットパネルディスプレイ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ：以下ＦＰＤと呼ぶ）等の製造に用いられる再生フォトマスク用基板の製造方法、再生フォトマスク用ブランクの製造方法、再生フォトマスク及びその製造方法、並びにパターン転写方法に関する。
例えば、液晶表示装置に使用されるＴＦＴ（薄膜トランジスタ）基板は、透明基板の第１主表面上に転写用パターンを含む膜パターンが形成されたフォトマスクを用い、その他のフォトマスクの使用も含め、例えば５回〜６回のフォトリソグラフィ工程を経て製造されている。なお、一般に、上記フォトマスクの製造に用いられるフォトマスク用基板において、透明基板の第１主表面や第２主表面は、平坦且つ平滑に研磨されている。フォトマスク用基板の主表面を研磨する方法は、例えば特許文献１，２に開示されている。特許文献１には、ＥＵＶリソグラフィに用いる透明基板を研磨する方法が記載されている。また、特許文献２には、大型フォトマスク基板のリサイクル工程で透明基板の表面を研磨する方法が記載されている。
近年、上述の液晶表示装置製造用のフォトマスクは大型化が進んでいる。具体的には、一辺５００ｍｍ以上の方形のものが多用されるようになり、特に最近は一辺１０００ｍｍ以上の方形のものが珍しくなくなってきた。これは、液晶表示装置自体が大型化していることに加え、液晶表示装置生産のコストダウン要求が高いことによる。生産効率向上のためには、大型のフォトマスクを使用して転写回数を少なくすることが有効である。
また、液晶表示装置の生産効率を更に高めるため、１枚のフォトマスクで従来の２枚以上のフォトマスクに相当する転写工程を行える多階調フォトマスクの利用が進んでいる。例えば、多階調フォトマスクを用いて被転写体上のレジスト膜にパターン転写すると、複数のレジスト残膜値をもつレジストパターンを一回の転写工程で形成することができる。こうした高付加価値を有するフォトマスクは、液晶生産工程への効率化への寄与は大きいが、フォトマスクの生産工程は複雑であって、製造コストが増大し易い。
これらのフォトマスクは、使用を繰り返すことで汚れたり、傷が生じたりして使用不可能になることがある。また、仕様変更に伴って不要になることがある。こうした場合、使用済みフォトマスクを廃棄して新たなフォトマスクを製造するよりも、使用済みフォトマスクを再利用してフォトマスクを製造（再生）する方が、製造コストの低減や資源の有効利用の観点から有効である、と発明者等は考えた。また、上述のような高級フォトマスク（大サイズマスク、多階調マスク）では、大型で高価な透明基板が用いられているが、このような透明基板を再利用することができれば、特に大きな効果を得られる。
但し、使用済みフォトマスクから取得した透明基板を用いてフォトマスクを製造（再生）するには、取得した透明基板の主表面を再研磨することが必要となる場合がある。使用済みフォトマスクから取得した透明基板には、上述したように傷が付いている場合があり、フォトマスク用基板としての品質基準を満たしていない場合があるからである。しかしながら、フォトマスクを再生するにあたり、透明基板の主表面（表面側及び裏面側）をそれぞれ全面に渡りほぼ新品時同様の状態とし、フォトマスクとしての機能に支障を与えないためにどのような処理を施せばよいのかについて、検討されたことが無かった。例えば、片面あたり１００μｍ程度の研磨量の研磨を行うことはあっても、それが必要十分なのか否かは検証されたことがなく、製造コストの増大も見逃されていた。特に、透明基板が大型である場合には、研磨のコストも増大し易くなる。また、ガラスを含む廃液も多量になるため、その処理負荷も大きくなる。
そこで本発明は、使用済みフォトマスクを用いて再生フォトマスク用基板を製造（再生）する場合において、フォトマスク用基板としての品質基準を担保しつつ、その製造コストを低減させることを目的とする。
本発明の第１の態様は、透明基板の第１主表面上に転写用パターンを含む膜パターンが形成された使用済みフォトマスクを用いる再生フォトマスク用基板の製造方法であって、前記膜パターンを除去する工程と、前記第１主表面及び前記透明基板の第２主表面をそれぞれ研磨する研磨工程と、を有し、前記研磨工程において、前記再生フォトマスクの転写領域外において、前記第１主表面及び前記第２主表面に、３００μｍ以上の大きさの傷欠陥が残留せず、かつ２μｍ以上３００μｍ未満の大きさの傷欠陥が残留する研磨量であって、かつ、前記再生フォトマスクの転写領域内において、前記第２主表面に、１００μｍ以上の大きさの傷欠陥が残留しない研磨量の研磨を行う再生フォトマスク用基板の製造方法である。
本発明の第２の態様は、前記透明基板の厚みが３ｍｍ以上１０ｍｍ以下である第１の態様に記載の再生フォトマスク用基板の製造方法である。
本発明の第３の態様は、前記研磨工程において、前記第２主表面の研磨量は、前記再生フォトマスクの転写領域内において、前記第２主表面に、２μｍ以上１００μｍ未満の大きさの傷欠陥が残留する研磨量の研磨を行う第１または第２の態様に記載の再生フォトマスク用基板の製造方法である。
本発明の第４の態様は、前記再生フォトマスクが、前記第１主表面における前記転写領域外にマークパターンを有し、前記研磨工程において、前記マークパターンの形成領域内の前記第２主表面に、１００μｍ以上の大きさの傷欠陥が残留しない研磨量の研磨を行う第１から第３のいずれかの態様に記載の再生フォトマスク用基板の製造方法である。
本発明の第５の態様は、前記研磨工程において、前記第１主表面に対して行う研磨の研磨量と、前記第２主表面に対して行う研磨の研磨量と、が同じである第１から第４のいずれかの態様に記載の再生フォトマスク用基板の製造方法である。
本発明の第６の態様は、前記研磨工程において、前記第１主表面に対して行う研磨の研磨量と、前記第２主表面に対して行う研磨の研磨量と、がそれぞれ２μｍ以上２０μｍ以下である第１から第５のいずれかの態様に記載の再生フォトマスク用基板の製造方法である。
本発明の第７の態様は、前記再生フォトマスクの転写領域内において、前記第１主表面における前記転写領域内に、２μｍ以上の大きさの傷欠陥が存在しない第１から第６のいずれかの態様に記載の再生フォトマスク用基板の製造方法である。
本発明の第８の態様は、透明基板の第１主表面上に転写用パターンを含む膜パターンが形成された使用済みフォトマスクを用いる再生フォトマスク用基板の製造方法であって、前記膜パターンを除去する工程と、前記第１主表面及び前記透明基板の第２主表面をそれぞれ研磨する研磨工程と、を有し、前記研磨工程において、前記透明基板の厚みをＤｍｍとしたときに、前記再生フォトマスクの転写領域内において、前記第２主表面に、２μｍ以上２０×Ｄμｍ未満の大きさの傷欠陥が残留する研磨量の研磨を行う再生フォトマスク用基板の製造方法である。
本発明の第９の態様は、前記研磨量は、前記再生フォトマスクの転写領域となる領域内において、前記第２主表面に、２０×Ｄμｍ以上の大きさの傷欠陥が残留しない量である第８の態様に記載の再生フォトマスク用基板の製造方法である。
本発明の第１０の態様は、前記再生フォトマスクが、前記第１主表面における前記転写領域外にマークパターンを有し、前記研磨工程において、前記マークパターンの形成領域内の前記第２主表面に、１００μｍ以上の大きさの傷欠陥が残留せず、かつ２μｍ以上１００μｍ未満の大きさの傷欠陥が残留する研磨量の研磨を行う第８または第９の態様に記載の再生フォトマスク用基板の製造方法である。
本発明の第１１の態様は、前記研磨工程において、前記第１主表面に対して行う研磨の研磨量と、前記第２主表面に対して行う研磨の研磨量と、が同じである第８から第１０のいずれかの態様に記載の再生フォトマスク用基板の製造方法である。
本発明の第１２の態様は、前記再生フォトマスクの前記転写領域内において、前記第１主表面に、２μｍ以上の大きさの傷欠陥が存在しない第８から第１１のいずれかの態様に記載の再生フォトマスク用基板の製造方法である。
本発明の第１３の態様は、透明基板の第１主表面上に転写用パターンを含む膜パターンが形成された使用済みフォトマスクを用いる再生フォトマスク用基板の製造方法であって、前記膜パターンを除去する工程と、前記第１主表面及び前記透明基板の第２主表面をそれぞれ研磨する研磨工程と、を有し、前記研磨工程において、前記再生フォトマスクの転写領域外において、前記第１主表面及び前記第２主表面に照度５０ルクスの照明下で目視可能な傷欠陥が残留せず、かつ照度１００ルクスの照明下で目視可能の傷欠陥が残留する研磨量であって、かつ、前記転写領域内において、前記第２主表面に、照度１５０ルクスの照明下で目視可能な傷欠陥が残留しない研磨量の研磨を行う再生フォトマスク用基板の製造方法である。
本発明の第１４の態様は、前記膜パターンを除去した後、前記第１主表面及び前記第２主表面をそれぞれ検査する検査工程を有し、前記検査工程では、前記転写領域外において、前記第１主表面及び前記第２主表面に３００μｍ以上の大きさの傷欠陥が存在するか否かを検査すると共に、前記転写領域内において前記第２主表面に１００μｍ以上の大きさの傷欠陥が存在するか否かを検査し、少なくとも前記転写領域外の、前記第１主表面及び前記第２主表面に３００μｍ以上の大きさの傷欠陥が存在しているか、或いは前記転写領域内の前記第２主表面に１００μｍ以上の大きさの傷欠陥が存在していれば、前記研磨工程を実施する第１から第１３のいずれかの態様に記載の再生フォトマスク用基板の製造方法。である。
本発明の第１５の態様は、前記検査工程では、前記転写領域外の、前記第１主表面及び前記第２主表面に照度５０ルクスの照射光を照射し、係る照明下で傷欠陥の存在を示す反射光や散乱光が目視された場合、又は前記転写領域内の前記第２主表面に照度１５０ルクスの照射光を照射し、係る照明下で傷欠陥の存在を示す反射光や散乱光が目視された場合には、前記再生フォトマスクの転写領域外において、前記第１主表面及び前記第２主表面に、３００μｍ以上の大きさの傷欠陥が残留せず、かつ２μｍ以上３００μｍ未満の大きさの傷欠陥が残留する研磨量であって、かつ、前記再生フォトマスクの転写領域内において、前記第２主表面に、１００μｍ以上の大きさの傷欠陥が残留しない研磨量の研磨を行う第１４の態様に記載の再生フォトマスク用ブランクの製造方法である。
本発明の第１６の態様は、使用済みフォトマスクを用いる再生フォトマスク用ブランクの製造方法であって、第１から第１５のいずれかの対応に記載の製造方法による再生フォトマスク用基板を用意し、前記フォトマスク用基板の第１主表面に薄膜を形成する再生フォトマスクの製造方法である。
本発明の第１７の態様は、透明基板の第１主表面上に転写用パターンを含む膜パターンが形成された使用済みフォトマスクを用いる再生フォトマスクの製造方法であって、第１から第１５のいずれかの態様に記載の再生フォトマスクの製造方法による再生フォトマスク用基板を用意し、前記フォトマスク用基板の第１主表面に新たな膜パターンを形成する再生フォトマスクである。
本発明の第１８の態様は、透明基板の第１主表面上に転写用パターンを含む膜パターンが形成され、使用済みフォトマスクを用いて製造された再生フォトマスクであって、前記再生フォトマスクの転写領域外において、前記第１主表面及び前記第２主表面に３００μｍ以上の大きさの傷欠陥が存在せず、かつ２μｍ以上３００μｍ未満の大きさの傷欠陥が存在し、かつ、前記転写領域内における前記第２主表面に、１００μｍ以上の大きさの傷欠陥が存在しない再生フォトマスクである。
本発明の第１９の態様は、前記透明基板の厚みは３ｍｍ以上１０ｍｍ以下である第１８の態様に記載の再生フォトマスクである。
本発明の第２０の態様は、前記再生フォトマスクが、前記第１主表面における前記転写領域外にマークパターンを有し、前記マークパターンの形成領域内の前記第２主表面に、１００μｍ以上の大きさの傷欠陥が存在しない第１８または第１９のいずれかの態様に記載の再生フォトマスクである。
本発明の第２１の態様は、前記転写領域内における前記第１主表面に、２μｍ以上の大きさの傷欠陥が存在しない第１８から第２０のいずれかの態様に記載の再生フォトマスクである。
本発明の第２２の態様は、透明基板の第１主表面上に転写用パターンを含む膜パターンが形成され、使用済みフォトマスクを用いて製造された再生フォトマスクであって、前記透明基板の厚みをＤｍｍとしたときに、前記再生フォトマスクの前記転写領域内において、前記第２主表面に、２０×Ｄμｍ以上の大きさの傷欠陥が存在せず、かつ２μｍ以上２０×Ｄμｍ未満の大きさの傷欠陥が存在する再生フォトマスクである。
本発明の第２３の態様は、第１８から第２２のいずれかの態様に記載の再生フォトマスク、又は第１７の態様に記載の再生フォトマスクの製造方法による再生フォトマスクを用い、ｉ線〜ｇ線の範囲の波長を有する露光光を、被転写体上に形成されているレジスト膜に照射することにより、前記レジスト膜に前記転写用パターンを転写する工程を有するパターン転写方法である。
本発明によれば、使用済みフォトマスクを用いて再生フォトマスク用基板を製造（再生）する場合において、フォトマスク用基板としての品質基準を担保しつつ、その製造コストを低減させることが可能となる。
（１）発明者の知見
いわゆる液晶表示装置などの製造に用いられる大型フォトマスクは、通常、フォトマスク用基板（透明基板）の表面に膜パターンが形成されている。この膜パターンとは、フォトマスク用基板の第１主表面に成膜した遮光膜、半透光膜などの光学膜がパターニングされることで形成されている。なお、光学膜は、エッチングストッパ機能や反射防止機能等を有していてもよい。膜パターンは、フォトマスクを使用して得ようとするデバイスに基づく転写用パターンのほか、フォトマスクの位置決め用マーク（アライメントマーク）パターンや、フォトマスクの識別や管理のためのマークパターンなどを含む。
いわゆる液晶表示装置などの製造に用いられる大型フォトマスクは、通常、フォトマスク用基板（透明基板）の表面に膜パターンが形成されている。この膜パターンとは、フォトマスク用基板の第１主表面に成膜した遮光膜、半透光膜などの光学膜がパターニングされることで形成されている。なお、光学膜は、エッチングストッパ機能や反射防止機能等を有していてもよい。膜パターンは、フォトマスクを使用して得ようとするデバイスに基づく転写用パターンのほか、フォトマスクの位置決め用マーク（アライメントマーク）パターンや、フォトマスクの識別や管理のためのマークパターンなどを含む。
こうしたフォトマスクは、液晶表示装置に用いる例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などの製造に用いられた後に、不要になったり、或いは欠陥や汚れのために使用不可能になったりする場合がある。こうした使用済み（使用不可能となったものを含む）フォトマスクを再生することは可能であるが、再生のためには、再生フォトマスクの性能の保証し、かつ、過大な工数やコストを必要としない再生方法が必要となる。
上述したように、使用済みのフォトマスクには、多くの場合キズ（以下、傷欠陥とも称する）が存在する。発明者等の鋭意研究によれば、傷欠陥は、フォトマスク用基板の主表面に広く一様に発生しているわけではなく、傷欠陥が多く存在しうる場所と、そうでない場所とが区分されている。以下に、図１を参照しながら説明する。図１は、フォトマスク用基板１０１の平面図である。
フォトマスク用基板１０１において傷欠陥が多く存在しうる場所としては、例えば、第１主表面１０１ａ（膜パターンが形成される面）及び第２主表面１０１ｂ（第１主表面１０１ａの裏側に対応する面）における露光光の照射領域（以下、係る領域を転写領域１１０ａ、１１０ｂとも呼ぶ）外の領域１１１ａ，１１１ｂや、第２主表面１０１ｂにおける転写領域１１０ｂ内等が挙げられる。傷欠陥としては、フォトマスクをチャック機構により露光機にセットした際のクラックや、描画機や検査機のテーブル上でフォトマスクの位置決めを行った際のひきずりキズなどが含まれる。一方、第１主表面１０１ａの転写領域１１０ａ内には、傷欠陥は殆ど存在しない。この理由としては、第１主表面１０１ａの転写領域１１０ａ上には転写パターンが形成されており、使用の際には細心の注意を払って取り扱われていることや、転写パターンが形成された第１主表面１０１ａは多くの場合ペリクルによって覆われていること等が挙げられる。
また、発明者等の鋭意研究によれば、フォトマスク用基板１０１の表面に要求される品質（許容できるキズの大きさ等に関する品質）は、場所や面によって（ａ）〜（ｄ）のように異なる。
（ａ）第１主表面１０１ａの転写領域１１０ａ外の領域１１１ａ、及び第２主表面１０１ｂの転写領域１１０ｂ外の領域１１１ｂには、例えば３００μｍ以上、好ましくは２００μｍ以上の傷欠陥が存在していないことが必要となる。ここで、傷欠陥の大きさとは、傷欠陥の最大径の大きさ（傷欠陥を平行線で挟んだときの平行線間の最大距離、或いは長方形の傷であれば長辺の長さ、不定形の傷であれば、該傷形状を基板と垂直の面に投影したときの最大長さ）を言う。この範囲であれば、傷欠陥に異物を保持して露光環境にパーティクルをもたらす確率が極めて低く、更に、５０ルクスの照度の照明環境において実質的に目視ができないため、製品の外観品位を損なうことはない。その一方、３００μｍ未満の傷欠陥が残留していることは、上記の不都合をもたらさない。一般に、新品のフォトマスク用基板において２μｍ未満、より好ましくは１．５μｍの傷欠陥が存在しないことが、最も厳格な基準である（使用する露光装置の解像限界以下であることによる）点を考慮すれば、２μｍ以上３００μｍ未満の傷欠陥が存在する基板は、新たな再生フォトマスクの製造可能性を考えることを可能とする。
なお、図１において、領域１１１ａや領域１１１ｂの幅ａ，ｂに特に制約はないが、例えば、幅ａはフォトマスク用基板１０１の長辺の１／２０〜１／５０とすることができ、幅ｂはフォトマスク用基板１０１の短辺の１／２５〜１／３５とすることができる。
（ｂ）第２主表面１０１ｂの転写領域１１０ｂ内には、例えば１００μｍ以上の大きさの傷欠陥が存在していないことが必要となる。第２主表面１０１ｂには、転写用パターンを含む膜パターンは形成されないが、露光機によって転写用パターンを転写する際には、転写用パターンに届く露光光は第２主表面１０１ｂから入射するので、第２主表面１０１ｂに一定以上の傷欠陥が無いように制御しなくてはならない。しかしながら、第２主表面１０１ｂは、露光光学系の焦点面からフォトマスク用基板１０１の板厚分ずれているため、転写を妨げないために許容される傷や異物の大きさは、第１主表面１０１ａよりかなり大きくなる。このように、露光機による転写時のデフォーカス量を勘案すれば、フォトマスク用基板１０１の板厚が３ｍｍ〜１０ｍｍ、例えば５ｍｍであり、第２主表面１０１ｂの転写領域１１０ｂに１００μｍ以上の大きさの傷欠陥が存在していなければ、転写性能を充分に担保することができる。すなわち、第２主表面１０１ｂの転写領域１１０ｂ内には、１００μｍ未満の大きさの傷欠陥の残留を許容することができる。なお、この基準を満たす場合には、欠陥検査に適用する照明環境下（たとえば照度１５０ルクス）において、実質的に目視できない程度の傷欠陥しか残留していないことになる。なお、より高い転写性を求める製品の場合など、より好ましくは、５０μｍ以上の大きさの傷欠陥が存在しないことを要件としても良い。この基準を満たす場合には、より明るい欠陥検査照明の環境下（たとえば２５０ルクス）において、実質的に目視できない程度の傷欠陥しか残留していないこととなる。
（ｃ）第１主表面１０１ａの転写領域１１０ａ上がペリクルに覆われ、マークパターンがペリクルの外側に配置される場合、すなわち、図２に示すように、マークパターンの形成領域１１２ａが第１主表面１０１ａの転写領域１１０ａ外の領域１１１ａに設けられている場合、マークパターンの形成領域１１２ａの第１主表面１０１ａに要求される品質は、例えば２μｍ以上の大きさの傷欠陥が存在していないことが必要となる（下記（ｄ）と同様）。また、マークパターンの形成領域１１２ａの第２主表面１０１ｂにおいては、上記の第２主表面１０１ｂの転写領域１１０ｂ内と同様に考えることができる。すなわち、露光機又は描画機が光学的手段でマークパターンの読み取りを行う場合があること、特に透過光によって読み取りを行う場合があることを考慮し、上記（ｂ）と同様の配慮を行う必要がある。
なお、マークパターンの形成領域１１２ａの形状や大きさに特に制約はないが、例えば、図２に示すように、一辺１０ｍｍ程度の四角形とすることができる。また、その位置は、フォトマスク用基板１０１の外縁から１０〜２０ｍｍ程度の位置とすることができる。尚、マークパターンの形成領域１１２ａがペリクルの内部に配置される場合には、該領域の第１主表面１０１ａは下記（ｄ）と同様に考えることができ、第２主表面１０１ｂは上記（ｂ）と同様に考えることができる。
（ｄ）第１主表面１０１ａの転写領域１１０ａ内は、転写パターンが形成される領域である。そのためから、転写領域１１０ａ内には、基本的に、露光機によって解像しうるような傷欠陥は存在してはならない。例えば、２μｍ以上の大きさの傷欠陥が存在しないようにする必要があり、より好ましくは、１．５μｍ以上の大きさの傷欠陥が存在しないように、厳格に管理する必要がある。但し、転写領域１１０ａは、多くの場合ペリクルによって覆われており、更に、取り扱いには細心の注意を払われるのが常であるから、傷欠陥は多くは存在しない。
以上述べた通り、傷欠陥は、フォトマスク用基板１０１の主表面に広く一様に発生しているわけではなく、傷欠陥が多く存在しうる場所と、そうでない場所とが区分されている。また、フォトマスク用基板１０１の表面に要求される品質は、場所や面によってそれぞれ異なる。そのため、使用済みフォトマスクから取得した透明基板を用いて新たなフォトマスク用基板を製造（再生）する際には、上記を勘案して必要充分な研磨を行えばよい。このような研磨を行うことで、フォトマスク用基板としての品質基準を担保しつつ、その製造コストを低減させることが可能となる。
（２）再生フォトマスクの製造工程
以下に、本発明の一実施形態に係る再生フォトマスク用基板の製造工程について、図面を参照しながら説明する。図３は、本実施形態に係る再生フォトマスク用基板２０１及び再生フォトマスク２００の製造工程を例示するフロー図である。図４は、本実施形態に係る再生フォトマスク用基板２０１及び再生フォトマスク２００の製造工程を例示する断面図である。
以下に、本発明の一実施形態に係る再生フォトマスク用基板の製造工程について、図面を参照しながら説明する。図３は、本実施形態に係る再生フォトマスク用基板２０１及び再生フォトマスク２００の製造工程を例示するフロー図である。図４は、本実施形態に係る再生フォトマスク用基板２０１及び再生フォトマスク２００の製造工程を例示する断面図である。
（膜パターンを除去する工程（Ｓ１０））
まず、図４（ａ）に例示するような使用済みのフォトマスク１００を用意する。フォトマスク１００は、透明基板としてのフォトマスク用基板１０１を備えており、フォトマスク用基板１０１の第１主表面１０１ａ上には、膜パターン１０２ｐが形成されている。また、膜パターン１０２ｐは、図示しないペリクルにより覆われて保護されている。なお、フォトマスク用基板１０１は、例えば石英（ＳｉＯ２）ガラスや、ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，Ｂ２Ｏ３，ＲＯ（Ｒはアルカリ土類金属），Ｒ２Ｏ（Ｒ２はアルカリ金属）等を含む低膨張ガラス等からなる平板として構成されている。フォトマスク用基板１０１は、例えば一辺が３００ｍｍ〜２４００ｍｍ程度の方形とすることができる。特に、一辺が５００ｍｍ以上である場合には後述する効果が顕著に現れる。なお、フォトマスク用基板１０１の厚さは、例えば３ｍｍ〜２０ｍｍ程度とすることができる。
まず、図４（ａ）に例示するような使用済みのフォトマスク１００を用意する。フォトマスク１００は、透明基板としてのフォトマスク用基板１０１を備えており、フォトマスク用基板１０１の第１主表面１０１ａ上には、膜パターン１０２ｐが形成されている。また、膜パターン１０２ｐは、図示しないペリクルにより覆われて保護されている。なお、フォトマスク用基板１０１は、例えば石英（ＳｉＯ２）ガラスや、ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，Ｂ２Ｏ３，ＲＯ（Ｒはアルカリ土類金属），Ｒ２Ｏ（Ｒ２はアルカリ金属）等を含む低膨張ガラス等からなる平板として構成されている。フォトマスク用基板１０１は、例えば一辺が３００ｍｍ〜２４００ｍｍ程度の方形とすることができる。特に、一辺が５００ｍｍ以上である場合には後述する効果が顕著に現れる。なお、フォトマスク用基板１０１の厚さは、例えば３ｍｍ〜２０ｍｍ程度とすることができる。
そして、図示しないペリクルを剥がした後、第１主表面１０１ａ上から膜パターン１０２ｐを除去する工程（Ｓ１０）を実施する。膜パターン１０２ｐの除去は、例えば膜パターン１０２ｐがＣｒを主成分とする薄膜により構成されている場合には、硝酸第２セリウムアンモニウム（（ＮＨ４）２Ｃｅ（ＮＯ３）６）及び過塩素酸（ＨＣｌＯ４）を含む純水からなるクロム用エッチング液を膜パターン１０２ｐに供給してエッチングすることで行うことが出来る。膜パターン１０２ｐが除去された後の様子を図４（ｂ）に例示する。
なお、上述したように、使用済みのフォトマスク１００から取得したフォトマスク用基板１０１の第１主表面１０１ａ及び第２主表面１０１ｂには、傷欠陥が存在する場合がある。特に、フォトマスク用基板１０１の第１主表面１０１ａ及び第２主表面１０１ｂにおける転写領域１１０ａ，１１０ｂ外の領域１１１ａ，１１１ｂには、例えば３００μｍ以上の傷欠陥が存在する場合がある。また、第２主表面１０１ｂにおける転写領域１１０ｂ内にも、例えば１００μｍ以上の大きさの傷欠陥が存在する場合がある。これに対し、第１主表面１０１ａにおける転写領域１１０ａ内には、２μｍ以上の大きさの傷欠陥は殆ど存在しない。
（検査工程（Ｓ２０））
続いて、膜パターン１０２ｐが除去されたフォトマスク用基板１０１の第１主表面１０１ａ及び第２主表面１０１ｂをそれぞれ検査する検査工程（Ｓ２０）を実施する。検査工程（Ｓ２０）では、フォトマスク用基板１０１の第１主表面１０１ａ及び第２主表面１０１ｂにおける転写領域１１０ａ，１１０ｂ外の領域１１１ａ，１１１ｂに、例えば３００μｍ以上の大きさの傷欠陥が存在するか否かを検査すると共に、第２主表面１０１ｂにおける転写領域１１０ｂ内に、例えば１００μｍ以上の大きさの傷欠陥が存在するか否かを検査する。
続いて、膜パターン１０２ｐが除去されたフォトマスク用基板１０１の第１主表面１０１ａ及び第２主表面１０１ｂをそれぞれ検査する検査工程（Ｓ２０）を実施する。検査工程（Ｓ２０）では、フォトマスク用基板１０１の第１主表面１０１ａ及び第２主表面１０１ｂにおける転写領域１１０ａ，１１０ｂ外の領域１１１ａ，１１１ｂに、例えば３００μｍ以上の大きさの傷欠陥が存在するか否かを検査すると共に、第２主表面１０１ｂにおける転写領域１１０ｂ内に、例えば１００μｍ以上の大きさの傷欠陥が存在するか否かを検査する。
ここで、傷欠陥の検査は、目視による傷欠陥の有無の検出、及び/または顕微鏡による傷欠陥のサイズの検出を、必要に応じて行うことができる。目視検査は、所定の光量の照射光を第１主表面１０１ａ及び第２主表面１０１ｂに照射し、反射光や散乱光を目視することにより行うことができる。係る検査方法では、照射光の照度を変化させることにより、傷欠陥の大きさを検査することができる。具体的には、第１主表面１０１ａ及び第２主表面１０１ｂにおける転写領域１１０ａ，１１０ｂ外の領域１１１ａ，１１１ｂには、照度５０ルクスの照射光を照射する。そして、係る照明下で傷の存在を示す反射光や散乱光が目視された場合には、領域１１１ａ，１１１ｂに３００μｍ以上の大きさの傷欠陥が存在する場合と同様に研磨量を設定することができる。また、第２主表面１０１ｂにおける転写領域１１０ｂ内には、照度１５０ルクスの照射光を照射する。そして、係る照明下で傷の存在を示す反射光や散乱光が目視された場合には、転写領域１１０ｂ内に１００μｍ以上の大きさの傷欠陥が存在する場合と同様の研磨量を設定することができる。
（研磨工程（Ｓ３０））
検査工程（Ｓ２０）を行った結果、少なくとも第１主表面１０１ａ及び第２主表面１０１ｂにおける転写領域１１０ａ，１１０ｂ外の領域１１１ａ，１１１ｂに３００μｍ以上の大きさの傷欠陥が存在しているか、或いは第２主表面１０１ｂにおける転写領域１１０ｂ内に１００μｍ以上の大きさの傷欠陥が存在していると判定されたら、第１主表面１０１ａ及び第２主表面１０１ｂをそれぞれ研磨する研磨工程（Ｓ３０）を実施する。ここでは、領域１１１ａ，１１１ｂ又は転写領域１１０ｂ内の、少なくともいずれか一方にて確認されたら、研磨工程（Ｓ３０）を実施するようにする。
検査工程（Ｓ２０）を行った結果、少なくとも第１主表面１０１ａ及び第２主表面１０１ｂにおける転写領域１１０ａ，１１０ｂ外の領域１１１ａ，１１１ｂに３００μｍ以上の大きさの傷欠陥が存在しているか、或いは第２主表面１０１ｂにおける転写領域１１０ｂ内に１００μｍ以上の大きさの傷欠陥が存在していると判定されたら、第１主表面１０１ａ及び第２主表面１０１ｂをそれぞれ研磨する研磨工程（Ｓ３０）を実施する。ここでは、領域１１１ａ，１１１ｂ又は転写領域１１０ｂ内の、少なくともいずれか一方にて確認されたら、研磨工程（Ｓ３０）を実施するようにする。
第１主表面１０１ａ及び第２主表面１０１ｂの研磨は、酸化セリウムやコロイダルシリカ等の公知の遊離砥粒を含有する研磨液と、研磨パッドとを用いて行うことができる。この際、第１主表面１０１ａ又は第２主表面１０１ｂを片面ずつ研磨する片面研磨方法、両面を同時に研磨する両面研磨方法の何れを用いてもよい。
このように、本実施形態では、所定の大きさの傷欠陥が所定の場所に存在する場合のみ研磨工程（Ｓ３０）を実施することで、フォトマスク用基板としての品質基準を担保しつつ、その製造コストを低減させることが可能となる。
なお、本実施形態では、研磨量を例えば以下の範囲内に制限する。
例えば、第１主表面１０１ａ及び第２主表面１０１ｂにおける転写領域１１０ａ，１１０ｂ外の領域１１１ａ，１１１ｂに、３００μｍ以上の大きさの傷欠陥が残留せず、かつ、２μｍ以上３００μｍ未満の大きさの傷欠陥が残留する研磨量の研磨を行う。より好ましくは、この研磨は、第２主表面１０１ｂにおける転写領域１１０ｂ内に１００μｍ以上の大きさの傷欠陥が残留せず、かつ、２μｍ以上１００μｍ未満の大きさの傷欠陥が残留する研磨量の研磨である。
或いは、透明基板であるフォトマスク用基板１０１の厚みをＤｍｍとしたときに、第２主表面１０１ｂにおける転写領域１１０ｂ内に、２０×Ｄμｍ以上の大きさの傷欠陥が残留せず、かつ２μｍ以上２０×Ｄμｍ未満の大きさの傷欠陥が残留する研磨量の研磨を行う。
或いは、第１主表面１０１ａ及び第２主表面１０１ｂにおける転写領域１１０ａ，１１０ｂ外の領域１１１ａ，１１１ｂに、照度５０ルクスの照明下で目視可能な傷欠陥が残留せず、かつ照度１００ルクスの照明下で目視可能の傷欠陥が残留する研磨量の研磨を行う。好ましくはこの研磨は、第２主表面１０１ｂにおける転写領域１１０ｂ内に、照度１５０ルクスの照明下で目視可能な傷欠陥が残留しない研磨量であって、照度２５０ルクスの照明下で目視可能の傷欠陥が残留する研磨量の研磨である。
研磨量をこのような範囲に設定することで、製造（再生）されるフォトマスク用基板としての品質基準を担保しつつ、その製造コストを低減させることが可能となる。具体的な研磨量としては、第１主表面１０１ａに対して行う研磨量と、第２主表面１０１ｂに対して行う研磨量と、がそれぞれ例えば２μｍ以上２０μｍ以下、好ましくは５μｍ以上１０μｍ以下とすればよい。ここでいう研磨量とは、研磨対象面に対する垂直方向の透明基板の除去量を意味する。係る研磨量は、透明基板の主表面（表面側及び裏面側）をそれぞれ自動的に１００μｍ程度研磨するのに比べ、必要十分条件に鑑みた研磨量である。
なお、研磨工程（Ｓ３０）においては、第１主表面１０１ａに対して行う研磨量と、第２主表面１０１ｂに対して行う研磨量と、を同じにするとよい。研磨量は、第１主表面１０１ａ及び第２主表面１０１ｂのそれぞれについて転写性能と外観性能とを考慮したとき、必要となる研磨量の最も大きいエリアにあわせて決定すればよい。また、両面研磨によって、第１主表面１０１ａ及び第２主表面１０１ｂの両面を同時に同量研磨する場合には、第１主表面１０１ａ又は第２主表面１０１ｂのうち必要となる研磨量の大きい方の面にあわせて研磨量を決定すればよい。又は、多くの使用済みフォトマスクの傷欠陥傾向により定めた規格により、第１主平面１０１ａ、第２主平面１０１ｂに同一の基準研磨量を適用して研磨することも可能である。
研磨が完了したら、第１主表面１０１ａ又は第２主表面１０１ｂを純水や有機溶媒等で洗浄して表面に残留する研磨液等を除去し、本実施形態に係る再生フォトマスク用基板２０１が製造される。製造された再生フォトマスク用基板２０１の断面構成を図４（ｃ）に例示する。
（成膜工程（Ｓ４０））
続いて、製造した再生フォトマスク用基板２０１の第１主表面１０１ａ上に、例えばＣｒ等を主成分とする遮光膜２０２を形成する。そして、形成した遮光膜２０２上に、レジスト膜２０３を形成して、本実施形態に係る再生フォトマスク用ブランク２００ｂを製造する。なお、遮光膜２０２は例えばスパッタリング等の手法により形成することが出来る。また、レジスト膜２０３は、ポジ型フォトレジスト材料或いはネガ型フォトレジスト材料により構成される。レジスト膜２０３は、例えばスリットコータやスピンコータ等を用いて形成される。製造した再生フォトマスク用ブランク２００ｂの断面構成を図４（ｄ）に例示する。
続いて、製造した再生フォトマスク用基板２０１の第１主表面１０１ａ上に、例えばＣｒ等を主成分とする遮光膜２０２を形成する。そして、形成した遮光膜２０２上に、レジスト膜２０３を形成して、本実施形態に係る再生フォトマスク用ブランク２００ｂを製造する。なお、遮光膜２０２は例えばスパッタリング等の手法により形成することが出来る。また、レジスト膜２０３は、ポジ型フォトレジスト材料或いはネガ型フォトレジスト材料により構成される。レジスト膜２０３は、例えばスリットコータやスピンコータ等を用いて形成される。製造した再生フォトマスク用ブランク２００ｂの断面構成を図４（ｄ）に例示する。
（膜パターン形成工程（Ｓ５０））
続いて、製造した再生フォトマスク用ブランク２００ｂに対して、レーザ描画機等により描画露光を行い、レジスト膜２０３を感光させ、スプレー方式等の手法によりレジスト膜２０３に現像液を供給して現像を施し、少なくとも遮光部の形成予定領域を覆うレジストパターン２０３ｐを形成する。レジストパターン２０３ｐが形成された様子を図４（ｅ）に例示する。
続いて、製造した再生フォトマスク用ブランク２００ｂに対して、レーザ描画機等により描画露光を行い、レジスト膜２０３を感光させ、スプレー方式等の手法によりレジスト膜２０３に現像液を供給して現像を施し、少なくとも遮光部の形成予定領域を覆うレジストパターン２０３ｐを形成する。レジストパターン２０３ｐが形成された様子を図４（ｅ）に例示する。
そして、形成したレジストパターン２０３ｐをマスクとして、遮光膜２０２をエッチングして遮光膜パターン２０２ｐを形成する。遮光膜２０２のエッチングは、上述のクロム用エッチング液を、スプレー方式等の手法により遮光膜２０２に供給して行うことが可能である。その後、剥離液等を用いてレジストパターン２０３ｐを除去し、本実施形態に係る再生フォトマスク２００を製造する。なお、製造した遮光膜パターン２０２ｐの上面はペリクルにより覆うことが好ましい。製造した再生フォトマスク２００の断面図を図４（ｆ）に例示する。製造した再生フォトマスク２００を介し、ｉ線〜ｇ線の範囲の波長を有する露光光を、被転写体上に形成されているレジスト膜に照射することにより、レジスト膜に転写用パターン（遮光膜パターン２０２ｐ）を転写することができる。
（３）本実施形態に係る効果
本実施形態によれば、以下に示す１つまたは複数の効果を奏する。
本実施形態によれば、以下に示す１つまたは複数の効果を奏する。
（ａ）本実施形態によれば、再生フォトマスクの機能を十分に発揮でき、かつ再生の負荷、コスト、環境負荷を合理的に削減できる研磨量を設定し、該研磨量を適用した研磨を行うことが可能である。この研磨量の設定は、基板のそれぞれの主表面、および領域に応じてなされていることから、自動的に全面、両面に大きな研磨量を適用する場合に比して、非常に合理的である。
（ｂ）本実施形態によれば、研磨量を所定範囲に設定することで、要求される品質基準を超えて過剰に研磨を行わないようにすることができ、再生フォトマスク用基板２０１に求められる品質基準を担保しつつ、その製造コストを低減させることが可能となる。
（ｃ）本実施形態に係る再生フォトマスク用ブランク２００ｂ及び再生フォトマスク２００は、上述の再生フォトマスク用基板２０１を用いて製造されているため、品質基準を担保しつつ、その製造コストを低減させることが可能となる。
＜本発明の他の実施形態＞
以上、本発明の実施の形態を具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
以上、本発明の実施の形態を具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
上述の実施形態では、再生フォトマスク用基板２０１上に単層の遮光膜２０２を形成することで再生フォトマスク用ブランク２００ｂを製造し、バイナリマスクとしての再生フォトマスク２００を製造する場合について説明したが、本発明は係る形態に限定されない。すなわち、再生フォトマスク用基板２０１上に遮光膜だけでなく半透光膜等を積層するように形成し、多階調マスクとしての再生フォトマスク２００を製造する場合についても、本発明は好適に適用可能である。
１００ フォトマスク
１０１ フォトマスク用基板（透明基板）
１０１ａ 第１主表面
１０１ｂ 第２主表面
１０２ｐ 膜パターン
１１０ａ 転写領域
１１０ｂ 転写領域
２０１ 再生フォトマスク用基板
１０１ フォトマスク用基板（透明基板）
１０１ａ 第１主表面
１０１ｂ 第２主表面
１０２ｐ 膜パターン
１１０ａ 転写領域
１１０ｂ 転写領域
２０１ 再生フォトマスク用基板
Claims (14)
- 透明基板の第１主表面上に転写用パターンを含む膜パターンが形成されたペリクル付ＦＰＤ製造用使用済みフォトマスクを用いる、ペリクル付ＦＰＤ製造用再生フォトマスク基板の製造方法であって、
前記透明基板の厚みが３ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、
ペリクルが除去された前記使用済みフォトマスクから前記膜パターンを除去する工程と、
前記透明基板の第１主表面及び前記透明基板の第２主表面をそれぞれ検査する検査工程と、
前記第１主表面及び前記第２主表面をそれぞれ研磨する研磨工程と、を有し、
前記検査工程においては、再生フォトマスクの転写領域外において、前記第１主表面及び前記第２主表面に３００μｍ以上の大きさの傷欠陥が存在するか否かを検査すると共に、前記再生フォトマスクの転写領域内において前記第２主表面に１００μｍ以上の大きさの傷欠陥が存在するか否かを検査し、
前記傷欠陥のいずれかが存在しているとき、
前記第１主表面及び前記第２主表面をそれぞれ研磨する前記研磨工程を実施することにより、
前記再生フォトマスクの転写領域外において、前記第１主表面及び前記第２主表面に、３００μｍ以上の大きさの傷欠陥が残留せず、かつ２μｍ以上３００μｍ未満の大きさの傷欠陥が残留する研磨量であって、かつ、
前記再生フォトマスクの転写領域内において、前記第２主表面に、１００μｍ以上の大きさの傷欠陥が残留しない研磨量の研磨を行うことを特徴とする、ＦＰＤ製造用再生フォトマスク基板の製造方法。 - 前記研磨工程において、
前記第２主表面の研磨量は、前記再生フォトマスクの転写領域内において、前記第２主表面に、２μｍ以上１００μｍ未満の大きさの傷欠陥が残留する研磨量の研磨を行う
ことを特徴とする請求項１に記載のＦＰＤ製造用再生フォトマスク基板の製造方法。 - 前記再生フォトマスクが、前記第１主表面における前記転写領域外にマークパターンを有し、
前記研磨工程において、
前記マークパターンの形成領域内の前記第２主表面に、１００μｍ以上の大きさの傷欠陥が残留しない研磨量の研磨を行う
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のＦＰＤ製造用再生フォトマスク基板の製造方法。 - 前記研磨工程において、
前記第１主表面に対して行う研磨の研磨量と、前記第２主表面に対して行う研磨の研磨量と、が同じである
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のＦＰＤ製造用再生フォトマスク基板の製造方法。 - 前記研磨工程において、
前記第１主表面に対して行う研磨の研磨量と、前記第２主表面に対して行う研磨の研磨量と、がそれぞれ２μｍ以上２０μｍ以下である
ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のＦＰＤ製造用再生フォトマスク基板の製造方法。 - 前記再生フォトマスクの転写領域内において、前記第１主表面における前記転写領域内に、２μｍ以上の大きさの傷欠陥が存在しない
ことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のＦＰＤ製造用再生フォトマスク基板の製造方法。 - 透明基板の第１主表面上に転写用パターンを含む膜パターンが形成されたペリクル付ＦＰＤ製造用使用済みフォトマスクを用いる、ペリクル付ＦＰＤ製造用再生フォトマスク基板の製造方法であって、
前記透明基板の厚みをＤｍｍとしたときに、
前記研磨工程において、前記再生フォトマスクの転写領域内において、前記第２主表面に、２μｍ以上２０×Ｄμｍ未満の大きさの傷欠陥が残留する研磨量の研磨を行う
ことを特徴とする、請求項１に記載のＦＰＤ製造用再生フォトマスク基板の製造方法。 - 前記研磨量は、前記再生フォトマスクの転写領域となる領域内において、前記第２主表面に、２０×Ｄμｍ以上の大きさの傷欠陥が残留しない量である
ことを特徴する請求項７に記載のＦＰＤ製造用再生フォトマスク基板の製造方法。 - 前記再生フォトマスクが、前記第１主表面における前記転写領域外にマークパターンを有し、
前記研磨工程において、
前記マークパターンの形成領域内の前記第２主表面に、１００μｍ以上の大きさの傷欠陥が残留せず、かつ２μｍ以上１００μｍ未満の大きさの傷欠陥が残留する研磨量の研磨を行う
ことを特徴とする請求項７又は８に記載のＦＰＤ製造用再生フォトマスク基板の製造方法。 - 前記研磨工程において、
前記第１主表面に対して行う研磨の研磨量と、前記第２主表面に対して行う研磨の研磨量と、が同じである
ことを特徴とする請求項７から９のいずれか記載のＦＰＤ製造用再生フォトマスク基板の製造方法。 - 前記再生フォトマスクの前記転写領域内において、前記第１主表面に、２μｍ以上の大きさの傷欠陥が存在しない
ことを特徴とする請求項７から１０のいずれかに記載のＦＰＤ製造用再生フォトマスク基板の製造方法。 - 使用済みフォトマスクを用いる、ペリクル付フォトマスク用の再生フォトマスク用ブランクの製造方法であって、
請求項１から１１のいずれかに記載のＦＰＤ製造用再生フォトマスクの製造方法による再生フォトマスク基板を用意し、
前記フォトマスク用基板の第１主表面に薄膜を形成する
ことを特徴とする、ペリクル付フォトマスク用の再生フォトマスク用ブランクの製造方法。 - 透明基板の第１主表面上に転写用パターンを含む膜パターンが形成されたペリクル付使用済みフォトマスクを用いる再生フォトマスクの製造方法であって、
請求項１から１１のいずれかに記載のＦＰＤ製造用再生フォトマスク基板の製造方法による再生フォトマスク基板を用意し、
前記再生フォトマスク基板の第１主表面に新たな膜パターンを形成する
ことを特徴とするペリクル付再生フォトマスクの製造方法。 - 請求項１３に記載のペリクル付再生フォトマスクの製造方法によるペリクル付再生フォトマスクを用い、ｉ線〜ｇ線の範囲の波長を有する露光光を、被転写体上に形成されているレジスト膜に照射することにより、前記レジスト膜に前記転写用パターンを転写する工程を有する
ことを特徴とするパターン転写方法。
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