JPH03271738A

JPH03271738A - フォトマスクの製造方法

Info

Publication number: JPH03271738A
Application number: JP2069607A
Authority: JP
Inventors: Norio Tsukii; 月井　教男; Hideaki Taniguchi; 秀明谷口; Atsushi Kikumoto; 淳菊元
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1990-03-22
Filing date: 1990-03-22
Publication date: 1991-12-03

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、フォトエツチング（光蝕刻・写真蝕刻）にお
いてパターン形成用のマスクとなるフォトマスクの製造
方法に関する。

〔従来の技術］半導体装置や液晶表示装置の製造工程において重要な技
術であるフォトエツチングは、写真と同様の原理を応用
して所望のパターンを得るものである。すなわち、基板
表面にフォトレジスト（感光性樹脂）を塗布し、この上
に所要のマスクパターンが描かれたフォトマスクを近接
または密着して載せ、化学変化を起こさせる紫外線など
を照射することにより露光した後、現像して、フォトレ
ジストを選択的に除去し、このフォトレジストをマスク
として基板表面、半導体膜、金属膜、絶縁膜などをエツ
チングし、これらの所望のパターンを得るものである。

このようなフォトエツチングに用いる従来のフォトマス
クは、マスクの基板の表面側（１つの面上）のみにマス
クパターンを有していた。

なお、フォトマスクの欠陥を修正する技術については、
例えば、特公昭５７−５１０９９号公報に記載されてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のフォトマスクでは、基板の片側のみにマスクパタ
ーンが形成されているため、異物付着後のクリーニング
や露光時の試料への接触等の原因により、マスクパター
ンにピンホール等の欠陥が生じた場合、そのフォトマス
クを用いてパターニングすると、パターニングすべき膜
にもその欠陥が転写され、歩留りが低下する問題があっ
た。

本発明の目的は、フォトマスクの欠陥に起因するパター
ニングの欠陥を低減することができるフォトマスクの製
造方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段］前記の課題を解決するために、本発明のフォトマスクの
製造方法は、基板の表面に第１のマスクパターンを形成
する工程と、前記基板の裏面にネガタイプフォトレジス
トを所定の膜厚に塗布する工程と、前記基板の表面側が
ら光を照射することにより前記第１のマスクパターンを
マスクとして前記フォトレジストを選択的に露光した後
、現像し、前記フォトレジストを選択的に除去する工程
と、このフォトレジストが選択的に形成された前記基板
上にマスク材の膜を形成する工程と、前記フォトレジス
トを除去することにより前記フォトレジスト上に載って
いる前記マスク材の膜をリフトオフして前記基板の裏面
に前記第１のマスクパターンと同一パターンの第２のマ
スクパターンを形成する工程とを有することを特徴とす
る。

［作用１本発明のフォトマスクの製造方法では、マスク基板の表
裏両面に同一パターンのマスクパターンを精度良く形成
することができる。従って、表面（または裏面）のマス
クパターンに欠陥が生じても、裏面（または表面）のマ
スクパターンにより補償され、また表裏の完全に一致す
る箇所に欠陥が生じる可能性は極めて低いので、フォト
マスクの欠陥に起因するパターニングの欠陥を低減する
ことができる。

［実施例］実施例　ｌ第１図（ａ）〜（ｆ）は、本発明の一実施例のフォトマ
スクの製造方法を示す工程断面図である。

本実施例は、液晶表示装置の液晶表示パネルを作製する
場合を例として説明する。

まず、第１図（ａ）に示すように、フォトマスクの基板
として板厚５Ｍの石英または低膨張ガラス基板１の表面
上に、クロム（Ｃｒ）膜を膜厚１０００人、酸化クロム
膜を８００　Ａ程度蒸着またはスパッタし、酸化クロム
／クロム膜２を形成する。

酸化クロム膜はターゲットに酸化クロムを用いるか、ク
ロムターゲットを用い、１０−”　Ｔｏｒｒのアルゴン
と酸素の混合ガス雰囲気で蒸着またはスパッタする。

次に、酸化クロム／クロム膜２を第１図（ｂ）に示すよ
うに、パターニングし、基板】の表面にマスクパターン
２′を形成する。このパターン形成は、電子ビームによ
る直接描画でも、パターンジェネレータを用いてレティ
クルを作製した後、レピータを用いて形成してもよい。

この際のクロムエッチャントは、過塩酸入りの硝酸第２
セリウムアンモニウム溶液を用いた。

次に、第１図（Ｃ）に示すように、基板ｌの裏面にネカ
タイプのフォトレジスト３を膜厚１．５μｍ程度塗布し
た後、基板】の表面側から、すなわち矢印方向から露光
する。

その後、現像、ポストベークを行い、第１図（ｄ）に示
すように、フォトレジスト３をパターニングする（３′
）。

このパターニングしたフォトレジスト３′の上に第１図
（ｅ）に示すように、クロム膜（またはモリブデン、タ
ンタル、チタン、タングステン膜）のような不透明金属
膜４を膜厚ｌｏ○ＯＡ程度スパッタする。

この後、剥離液５５０２に浸すと、リフトオフにより、
フォトレジスト３およびその上に載って形成された不透
明金属膜４が除去され、第１図（ｆ）に示すように、基
板ｌの裏側にも表面側と同一パターンのマスクパターン
４′が形成される。

なお、マスク基板１の裏面に、ネガタイプフォトレジス
トの代わりに黒色のポジタイプフォトレジストを形成す
れば、マスク基板１の表面側から露光した後、現像する
のみでマスク基板１の裏側にも表面側と同一パターンの
マスクパターンを形成することができる（架橋した黒色
レジストはそのまま残しておく）。

本実施例では、マスク基板ｌの表裏両面に同一パターン
のマスクパターン２′　　４′を同一位置にかつ同一寸
法で精度良く形成することができる。

従って、異物付着後のクリーニングや露光時の試料への
接触等の原因により、フォトマスク５の表面または裏面
のマスクパターン２′　　４′に欠陥が生じても、もう
一方の裏面または表面のマスクパターン４′　　２′に
より補償され、また表裏の完全に一致する箇所に欠陥が
生じる可能性は極めて低いので、フォトマスクの欠陥に
起因するパタニングの欠陥を低減することができ、製造
歩留りを向上することができる。すなわち、このように
して形成したフォトマスク５にはマスクパターンの欠陥
が存在しないので、このフォトマスクおよび近接（ある
いは密着）露光装置を用いて、大画面の液晶表示装置を
形成すると、液晶表示装置のゲート絶縁膜、保護膜や配
線等のパターンを正確に形成することができ、製造歩留
りを向上することができるので、液晶表示装置を安価に
提供することができる。

実施例　２なお、第１図（ｃ）に示した露光工程あるいはその後の
現像工程において、ｎ光量や現像時間を制御することに
より、裏面（あるいは片面）のマスクパターンの幅を広
くしたり、狭くしたりすることができる。すなわち、ｎ
光量および現像時間を増加すると、第１図（ｄ）のネガ
タイプのホトレジスト３′の幅が広くなるので、第１図
（ｆ）の基板ｌ裏面のマスクパターン４′の幅を狭くす
ることができる。反対に、露光量および現像時間を減少
すると、第１図（ｄ）のネガタイプのホトレジスト３′
の幅が狭くなるので、第１図（ｆ）の基板１裏面のマス
クパターン４′の幅を広くすることができる。このよう
にして製造した基板の表裏でマスクパターン幅の異なる
フォトマスクを使用する実施例を第２図（ａ）〜（ｃ）
に示す。

第２図（ａ）は、このフォトマスクと、このフォトマス
クを用いてパターニングしたフォトレジスト膜を示す断
面図、第２図（ｂ）は、このフォトレジスト膜を用いて
パターニングした膜を示す断面図、第２図（ｃ）は、第
２図（ｂ）に示した膜の適用例を示す要部断面図、第２
図（ｄ）は、第２図（ｃ）の構造の液晶表示パネルにお
ける位置を示す要部平面図である。

例えば、第２図（ａ）に示すような、マスク基板１０表
面にマスクパターン２′を有し、その裏面にマスクパタ
ーン２′よりも幅の狭いマスクパターン４′を有するフ
ォトマスク５を用いて、基板６上の膜７上に設けたフォ
トレジスト８を露光、現像すると、フォトレジスト８は
第２図（ａ）に示すような段差を有する形状になる。こ
のフォトレジスト８をマスクとしてエツチングを行うと
、膜７も第２図（ｂ）に示すような段差を有する形状に
することができる。

このような段差を有する膜の適用例を第２図（ｃ）、（
ｄ）に示す。第２図（ｃ）は、第２図（ｄ）のＡ−Ａ切
断線における断面図である。

９は液晶表示装置における液晶表示パネルを構成する下
部透明ガラス基板、１０は絶縁膜、１１はドレイン信号
線（映像信号線）を構成するＣｒ膜、１２はドレイン信
号線を構成するＡｌ膜、１３はドレイン信号線の外部接
続用端子であるドレイン端子を構成するＣｒ膜、１４は
ドレイン端子を構成するＩＴ○（インジウム−チン−オ
キサイド）膜、１５は保護膜（パッシベーション膜）で
ある。

絶縁膜１０を第２図（ｃ）に示すような段差を有する膜
とすることにより、該絶縁膜ｌＯ上に載るドレイン信号
線１１．１２を断線しにくくすることができる。また、
第２図（ａ）に示した本実施例のフォトマスク５も、マ
スク基板ｌの表裏両面にマスクパターン２′　４′を有
するので、フォトマスクの欠陥を低減できる。

以上、本発明の実施例を具体的に説明したが、本発明は
前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱
しない範囲において種々変更可能であることは勿論であ
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明のフォトマスクの製造方法
では、マスク基板の表裏両面に同一パターンのマスクパ
ターンを精度良く形成することができるため、フォトマ
スクの欠陥に起因するパタニングの欠陥を低減すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｆ）は、本発明の一実施例のフォトマ
スクの製造方法を示す工程断面図、第２図（ａ）は、表
裏でマスクパターンの寸法の異なるフォトマスクと、こ
のフォトマスクを用いてバターニングしたフォトレジス
ト膜を示す断面図、第２図（ｂ）は、第２図（ａ）のフ
ォトレジスト膜を用いてバターニングした膜を示す断面
図、第２図（Ｃ）は、第２図（ｂ）に示した膜の適用例
を示す要部断面図、第２図（ｄ）は、第２図（ｃ）の構
造の液晶表示パネルにおける位置を示す要部平面図であ
る。ｌ・・・石英または低膨張ガラス基板（マスク基板）２
・・・酸化クロム／クロム膜２′・・・表面マスクパターン３・・・フォトレジスト３′・・・バターニングしたフォトレジスト４・・・ク
ロム膜４′・・・裏面マスクパターン５・・・フォトマスク第Ｊ第２図（ｂ）第２図（ｄ）

Claims

【特許請求の範囲】

１、基板の表面に第１のマスクパターンを形成する工程
と、前記基板の裏面にネガタイプフォトレジストを所定
の膜厚に塗布する工程と、前記基板の表面側から光を照
射することにより前記第１のマスクパターンをマスクと
して前記フォトレジストを選択的に露光した後、現像し
、前記フォトレジストを選択的に除去する工程と、この
フォトレジストが選択的に形成された前記基板上にマス
ク材の膜を形成する工程と、前記フォトレジストを除去
することにより前記フォトレジスト上に載っている前記
マスク材の膜をリフトオフして前記基板の裏面に前記第
１のマスクパターンと同一パターンの第２のマスクパタ
ーンを形成する工程とを有することを特徴とするフォト
マスクの製造方法。