JP6106579B2 - フォトマスクの製造方法、フォトマスク及びパターン転写方法 - Google Patents
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Description
<1>透明基板上にCrを含有する光学膜がパターニングされてなる光学膜パターンを含む転写用パターンをもつフォトマスクの製造方法において、前記透明基板上に前記光学膜を有する、フォトマスク中間体を用意する工程と、前記光学膜に対して、真空紫外線を照射することによって、前記光学膜の膜質を改質する改質工程と、前記改質後の光学膜上にフォトレジスト膜を塗布する工程と、前記フォトレジスト膜に対して、描画及び現像を行い、レジストパターンを形成する工程と、前記レジストパターンを用いて、前記光学膜をウェットエッチングすることにより、前記光学膜パターンを形成するエッチング工程と、前記レジストパターンを除去する工程とを有し、前記光学膜の改質工程においては、前記光学膜の内部に対して、前記光学膜のウェットエッチング特性を変化させる改質を行うことを特徴とする、フォトマスクの製造方法。
本発明の実施の形態を説明する前に、位相シフト膜パターンの断面形状の違いによる位相シフト効果の差異について、前記シミュレーションの結果を用いて説明する。
エッジ部分の断面形状が垂直である位相シフト膜パターンを備えた位相シフトマスク(PSM(A))、
エッジ部分の断面形状がテーパ形状である、図1(a)の位相シフト膜パターンをモデルとした位相シフトマスク(PSMTP(A))、
バイナリーマスク(Bin)
について行った。それぞれの断面の模式図を、図2(b)〜(d)に示す。
[フォトマスクの製造方法]
本発明は、透明基板上にCrを含有する光学膜がパターニングされてなる光学膜パターンを含む転写用パターンをもつフォトマスクの製造方法において、前記透明基板上に前記光学膜を有する、フォトマスク中間体を用意する工程と、前記光学膜に対して、真空紫外線を照射することによって、前記光学膜の膜質を改質する改質工程と、前記改質後の光学膜上にフォトレジスト膜を塗布する工程と、前記フォトレジスト膜に対して、描画及び現像を行い、レジストパターンを形成する工程と、前記レジストパターンを用いて、前記光学膜をウェットエッチングすることにより、前記光学膜パターンを形成するエッチング工程と、前記レジストパターンを除去する工程とを有し、前記光学膜の改質工程においては、前記光学膜の内部に対して、前記光学膜のウェットエッチング特性を変化させる改質を行うものである。
本発明では、透明基板上に、光学膜を有する、フォトマスク中間体を用意する。このフォトマスク中間体は、例えば、以下の製法によるフォトマスクブランクであることができる。まず、透明基板11を用意する(図4(a))。透明基板11の材料は、フォトマスクについて使用する露光光に対して透光性を有する材料であれば、特に制限されない。例えば、前記材料として、合成石英ガラス、ソーダライムガラス及び無アルカリガラスが挙げられる。
透明基板11上に光学膜12を有するフォトマスク中間体を用意した後、光学膜12に対して真空紫外線を照射することによって、光学膜12の膜質を改質する(図4(c))。
照射雰囲気には特に制約はなく、窒素などの不活性ガス雰囲気や真空とすることができるが、大気中でも本発明の効果は十分に得られる。但し、大気中の場合には真空紫外線の減衰率を考慮し、照射装置と被照射体(光学膜12)との距離を小さくすることが好ましい。
以上説明した<改質工程>にて改質を受けた光学膜12上に、フォトレジストを塗布して、フォトレジスト膜13を形成する(図4(d))。なお、フォトレジスト膜13は、前記改質工程後の光学膜12上全体に直接フォトレジストを塗布して形成してもよく、該改質工程後の光学膜12上の少なくとも一部に形成された他の膜パターンを介して、フォトレジストを塗布することで形成してもよい。
光学膜12上にフォトレジストによるレジストパターン13aを形成した後、当該レジストパターン13aをマスクとして利用してエッチングを行うことによって、光学膜12のうち、レジストパターン13aに被覆されておらず露出している部分を除去することで、光学膜パターン12aを形成する(図4(f))。
以下、図6を参照し、本発明のフォトマスクの製造方法の別の態様について説明する。また、図6において同じ膜、パターンについては一つに符号を付し、その他については符号を付すのを省略する。
本発明は特定の構造のフォトマスクにも関し、このフォトマスクは、代表的には以上説明した本発明のフォトマスクの製造方法により製造される。以下、図7(c)及び(d)に示す本発明のフォトマスクの断面図を参照し、本発明のフォトマスクについて説明する。
本発明のフォトマスクは、透明基板上に、転写用パターンを有する。この転写用パターンは、以下の部分を有することができる。
次に、図7を参照しながら、本発明のフォトマスクの態様として例示する第1のフォトマスクについて説明する。第1のフォトマスクは、透明基板11上に光学膜パターン12aが形成されてなる、ラインアンドスペースパターン又はホールパターンを有するフォトマスクである。
次に、図8を参照しながら、本発明のフォトマスクの他の態様として例示する第2のフォトマスクについて説明する。第2のフォトマスクもラインアンドスペースパターン又はホールパターンをもつフォトマスクである。
以上説明した本発明のフォトマスクの用途に、特段の制約は無い。例えば本発明のフォトマスクを位相シフトマスクとして用いる場合には、転写用パターンとして、表示装置の画素電極などを形成するラインアンドスペースパターンを含むフォトマスクとして好適に利用できる。
透明基板(サイズ330mm×450mm)に、スパッタ法により、Cr系の光学膜として、表面に反射防止層を有するCrN/CrC/CrONからなる遮光膜を形成したフォトマスクブランクを用意した。該光学膜の膜厚は、1350Åであった。これをReferenceとする。
透明基板(サイズ330mm×450mm)に、酸化クロムからなる位相シフト膜をスパッタ法により成膜した。位相シフト膜の膜厚は、1250Åとした。この位相シフト膜の、i線に対する透過率が6%、位相シフト量が180度であった。
11 透明基板
12 光学膜
12a 光学膜パターン
13 フォトレジスト膜
13a レジストパターン
14 遮光膜
14a 遮光膜パターン
15 レジスト膜
15a レジストパターン
16 透光部
17 位相シフト部又は遮光部
18 位相シフト部
19 遮光部
Claims (9)
- 透明基板上にCrを含有する光学膜がパターニングされてなる光学膜パターンを含む転写用パターンをもつフォトマスクの製造方法において、
前記透明基板上に前記光学膜を有する、フォトマスク中間体を用意する工程と、
前記光学膜に対して、真空紫外線を照射することによって、前記光学膜の膜質を改質する改質工程と、
前記改質後の光学膜上にフォトレジスト膜を塗布する工程と、
前記フォトレジスト膜に対して、描画及び現像を行い、レジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンを用いて、前記光学膜をウェットエッチングすることにより、前記光学膜パターンを形成するエッチング工程と、
前記レジストパターンを除去する工程と
を有し、
前記光学膜は、前記フォトマスクを露光する露光光の代表波長の位相を略180度シフトさせる位相シフト膜であり、
前記光学膜の改質工程においては、20〜60J/cm 2 の照射エネルギーで前記真空紫外線の照射を行うことによって、前記光学膜の内部に対して、前記光学膜のウェットエッチング特性を変化させる改質を行い、前記照射を行わない場合と比較して、前記光学膜パターン形成により形成される前記光学膜の被エッチング断面を、前記透明基板表面に対して垂直に近づけることを特徴とする、
フォトマスクの製造方法。 - 前記フォトマスク中間体は、前記透明基板上に、少なくとも前記光学膜が形成された、フォトマスクブランク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の製造方法。
- 前記フォトマスク中間体は、前記透明基板上に、膜パターンが形成され、更に少なくとも前記光学膜が形成された、積層中間体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の製造方法。
- 前記光学膜の改質工程においては、前記光学膜の厚さをTとするとき、表面から厚さ方向に少なくともT/3以上の前記光学膜内部に対し、前記光学膜のウェットエッチング特性を変化させる改質を行うことを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法。
- 前記エッチング工程により、前記光学膜の被エッチング断面の角度を、50度〜90度と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の製造方法。
- 前記フォトマスクは、前記透明基板の表面が露出した透光部と、露光光を一部透過するとともに、前記露光光の代表波長の位相を略180度シフトさせる位相シフト膜が形成された位相シフト部とを含む転写用パターンが形成され、前記光学膜が前記位相シフト膜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の製造方法。
- 前記フォトマスクは、365〜436nmの波長域を含む露光光を用いて、露光される表示装置製造用フォトマスクであることを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法。
- 前記被エッチング断面が前記透明基板表面に対して垂直に近い形状を有することにより、前記転写用パターンを、FPD用露光装置のブロード波長光源により露光したとき、被転写体上に形成される光強度分布のコントラストを0.65以上とすることを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法。
- 請求項1〜8のいずれかに記載の製造方法により製造されたフォトマスクを用い、365〜436nmの波長域を含む露光光を用いて、パターン転写を行うことを特徴とする、パターン転写方法。
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