KR20230120090A - Fpd용의 포토마스크, fpd용의 포토마스크에 있어서의 위치 계측용 마크의 형성 방법 및 fpd용의 포토마스크의 제조 방법 - Google Patents
Fpd용의 포토마스크, fpd용의 포토마스크에 있어서의 위치 계측용 마크의 형성 방법 및 fpd용의 포토마스크의 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230120090A KR20230120090A KR1020230004397A KR20230004397A KR20230120090A KR 20230120090 A KR20230120090 A KR 20230120090A KR 1020230004397 A KR1020230004397 A KR 1020230004397A KR 20230004397 A KR20230004397 A KR 20230004397A KR 20230120090 A KR20230120090 A KR 20230120090A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- photomask
- position measurement
- mark
- film
- fpd
- Prior art date
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims abstract description 194
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 174
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 24
- 238000000059 patterning Methods 0.000 claims description 84
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 67
- 230000007261 regionalization Effects 0.000 claims description 52
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 23
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 40
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 description 18
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 16
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 16
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 9
- FFBHFFJDDLITSX-UHFFFAOYSA-N benzyl N-[2-hydroxy-4-(3-oxomorpholin-4-yl)phenyl]carbamate Chemical compound OC1=C(NC(=O)OCC2=CC=CC=C2)C=CC(=C1)N1CCOCC1=O FFBHFFJDDLITSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 8
- 238000004380 ashing Methods 0.000 description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 7
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 7
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 7
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 7
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 5
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- -1 silicide compound Chemical class 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910021344 molybdenum silicide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 238000004215 lattice model Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/38—Masks having auxiliary features, e.g. special coatings or marks for alignment or testing; Preparation thereof
- G03F1/42—Alignment or registration features, e.g. alignment marks on the mask substrates
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/50—Mask blanks not covered by G03F1/20 - G03F1/34; Preparation thereof
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/62—Pellicles, e.g. pellicle assemblies, e.g. having membrane on support frame; Preparation thereof
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
[과제] 2차원 배열되는 각 단위 패턴의 위치 정밀도를 보증하기 위해서 사용되는 위치 계측용 마크가 적합한 형태로 형성되는 FPD용의 포토마스크를 제공한다.
[해결 수단] FPD용의 포토마스크(1)는, 복수의 단위 패턴 형성 영역(1Aa, …)이 주위에 여백부(1Ab)를 가지고 또한 직교하는 제1 방향(x) 및 제2 방향(y)을 따라 2차원 배열되는 패턴 형성 영역(1A)과, 패턴 형성 영역(1A)을 둘러싸는 외연(外緣) 영역(1B)과, 복수의 위치 계측용 마크(3A, …)를 구비하고, 위치 계측용 마크(3A)는, 제1 방향(x)을 따르는 라인과 제2 방향(y)을 따르는 라인의 조합으로 구성되고, 또한, 패턴 형성 영역(1A)에 있어서, 여백부(1Ab)가 교차하는 부분에만 형성된다.
[해결 수단] FPD용의 포토마스크(1)는, 복수의 단위 패턴 형성 영역(1Aa, …)이 주위에 여백부(1Ab)를 가지고 또한 직교하는 제1 방향(x) 및 제2 방향(y)을 따라 2차원 배열되는 패턴 형성 영역(1A)과, 패턴 형성 영역(1A)을 둘러싸는 외연(外緣) 영역(1B)과, 복수의 위치 계측용 마크(3A, …)를 구비하고, 위치 계측용 마크(3A)는, 제1 방향(x)을 따르는 라인과 제2 방향(y)을 따르는 라인의 조합으로 구성되고, 또한, 패턴 형성 영역(1A)에 있어서, 여백부(1Ab)가 교차하는 부분에만 형성된다.
Description
본 발명은, FPD용의 포토마스크, FPD용의 포토마스크에 있어서의 위치 계측용 마크의 형성 방법 및 FPD용의 포토마스크의 제조 방법에 관한 것이다.
휴대전화, 스마트폰, 모바일 PC, 태블릿 등의 소형 정보 기기의 디스플레이는, 소형 패널을 주체(主體)로 하는 FPD(Flat Panel Display: 플랫 패널 디스플레이)이며, 액정 디스플레이, 플라스마 디스플레이, 유기 EL 디스플레이 등이 사용된다.
패널의 생산에는, 감광성 재료를 도포한 투명 기판에 포토마스크의 패턴을 노광(露光)함으로써, 투명 기판 위에 패턴을 형성하는 포토리소그래피 기술이 사용된다. 소형 패널의 경우는, 생산성 향상의 관점에서, 각각이 1개의 소형 패널에 대응하는 복수의 단위 패턴이 2차원 배열되는 대형 사이즈의 포토마스크가 사용되고, 복수의 소형 패널이 동시 생산된다.
이 포토마스크는, 패턴 형성 영역과 외연(外緣) 영역을 구비한다. 패턴 형성 영역은, 모든 단위 패턴을 포함하는 영역이다. 외연 영역은, 패턴 형성 영역을 둘러싸는 영역이다. 외연 영역에는, 위치 계측용 마크가 형성된다. 종래, 단위 패턴의 위치 정밀도는, 외연 영역의 위치 계측용 마크를 위치 계측함으로써 보증하고 있었다.
그러나, 각 단위 패턴과 위치 계측용 마크와의 거리는, 동일하지 않고, 각 단위 패턴의 위치에 의해 상이하다. 또한, 포토마스크의 제조 공정(주로 레지스트 패턴의 묘화(描畵) 공정) 상에서 발생하는 오차에 의해, 패턴 형성 영역 내에서 국소적인 패턴의 위치 차이가 발생하는 경우도 있다. 이 때문에, 종래의 보증 방법은, 정확성이 부족하다는 문제가 있다.
이 문제를 해결하기 위해서, FPD용의 포토마스크가 아니라, 반도체 집적회로용의 포토마스크라고 하는 점에서, 포토마스크의 종류가 상이하나, 패턴 형성 영역에 있어서, 이웃하는 단위 패턴 형성 영역간의 여백부(余白部)나, 가장 바깥(最外) 위치의 단위 패턴 형성 영역에 외접(外接)하는 여백부에, 위치 계측용 마크를 설치하고, 이를 사용하여 각 단위 패턴의 위치 정밀도를 보증하려는 포토마스크가 제안되어 있다(특허문헌 1).
그러나, 특허문헌 1에 기재된 위치 계측용 마크는, 이웃하는 단위 패턴 형성 영역간의 여백부(절단 영역)에 위치 계측용 마크가 형성됨으로써, 단위 패턴 형성 영역에 위치 계측용 마크가 침입하는 형태가 된다. 이것은, 단위 패턴 형성 영역에 불필요한 패턴이 형성되는 것을 의미하고, 바람직하지 않다. 특히 최근에는, FPD의 고해상도화(高解像度化)에 따라, 패턴이 고세밀화(高細密化)하고 있으며, 불필요한 패턴 형성이 허용될 여지는 없어지고 있다.
그래서, 본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 위치 계측용 마크가 적합한 형태로 형성되는 FPD용의 포토마스크를 제공하는 것을 과제로 한다.
더하여, 본 발명은, 적합한 형태의 위치 계측용 마크를 형성할 수 있는, FPD용의 포토마스크에 있어서의 위치 계측용 마크의 형성 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
또한, 본 발명은, 포토마스크가 복수 레이어(복수 층)로 구성되는 경우의, 각 레이어의 겹침 정밀도를 향상시킬 수 있는, FPD용의 포토마스크의 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명에 관련되는 FPD용의 포토마스크는,
복수의 단위 패턴 형성 영역이 주위에 여백부를 가지고 또한 직교하는 제1 방향 및 제2 방향을 따라 2차원 배열되는 패턴 형성 영역과, 패턴 형성 영역을 둘러싸는 외연 영역과, 복수의 위치 계측용 마크를 구비하는 FPD용의 포토마스크로서,
위치 계측용 마크는, 제1 방향을 따르는 라인 및 제2 방향을 따르는 라인의 조합으로 구성되고, 또한, 패턴 형성 영역에 있어서, 여백부가 교차하는 부분에만 형성되는
FPD용의 포토마스크이다.
여기서, 본 발명에 관련되는 FPD용의 포토마스크의 일 태양(態樣)으로서,
위치 계측용 마크는, 제1 방향을 따르는 라인 및 제2 방향을 따르는 라인이 교차하는 형태이고, 또한, 패턴 형성 영역에 있어서, 2개의 라인의 교점(交點)이 여백부의 중심선의 교점과 일치하도록 배치된다
라는 구성을 채용할 수 있다.
또한, 본 발명에 관련되는 FPD용의 포토마스크의 다른 태양으로서,
위치 계측용 마크는, 제1 방향을 따르는 라인 및 제2 방향을 따르는 라인이 교차하는 형태이고, 또한, 내측 부분과 외측 부분으로 나누어 형성된다
라는 구성을 채용할 수 있다.
또한, 이 경우,
내측 부분 및 외측 부분의 한쪽은, 제1의 기능성막(機能性膜) 및 제2의 기능성막을 포함하는 적층막(積層膜)으로 구성되고, 내측 부분 및 외측 부분의 다른 쪽은, 제1의 기능성막 또는 제2의 기능성막으로 구성된다
라는 구성을 채용할 수 있다. 또한, 기능성막이란, 노광광(光)의 광학 특성을 조정하는 기능을 가지는 막(膜)을 말한다. 기능성막에는, 노광광의 위상(位相)을 변화시키는 기능을 가지는 위상 시프트막, 노광광의 투과율을 조정하는 기능을 가지는 반투과막, 노광광을 차광하는 기능을 가지는 차광막 등이 있다.
또한, 본 발명에 관련되는 FPD용의 포토마스크의 다른 태양으로서,
위치 계측용 마크는, 제1 방향을 따르는 라인 및 제2 방향을 따르는 라인이 교차하는 형태이고, 또한, 두개의 라인의 교차부(交差部)가 절제(切除)되는 형태이다
라는 구성을 채용할 수 있다.
또한, 본 발명에 관련되는 FPD용의 포토마스크의 또 다른 태양으로서,
위치 계측용 마크는, 외연 영역에도 형성된다
라는 구성을 채용할 수 있다.
또한, 본 발명에 관련되는 FPD용의 포토마스크의 또 다른 태양으로서,
위치 계측용 마크를 구성하는 라인의 선폭(線幅)보다도 굵은 선폭의 라인으로 구성되는 위치 맞춤용 마크를 외연 영역에 구비한다
라는 구성을 채용할 수 있다.
또한, 본 발명에 관련되는 FPD용의 포토마스크에 있어서의 위치 계측용 마크의 형성 방법은,
위치 계측용 마크를 제1의 패턴과 제2의 패턴으로 나누고,
제1의 패터닝 공정 및 제2의 패터닝 공정에 의해, 또는, 제1의 패터닝 공정에 의해, 제1의 패턴을 형성하고,
제2의 패터닝 공정에 의해, 제2의 패턴을 형성하는
FPD용의 포토마스크에 있어서의 위치 계측용 마크의 형성 방법이다.
여기서, 본 발명에 관련되는 FPD용의 포토마스크에 있어서의 위치 계측용 마크의 형성 방법의 일 태양으로서,
투명 기판 위에 제1의 기능성막이 형성된 포토마스크 블랭크에 대하여, 제1의 패터닝 공정을 실시하고,
제1의 패터닝 공정 후, 제2의 기능성막을 적층 형성한 다음, 제2의 패터닝 공정을 실시한다
라는 구성을 채용할 수 있다.
또한, 본 발명에 관련되는 FPD용의 포토마스크에 있어서의 위치 계측용 마크의 형성 방법의 다른 태양으로서,
투명 기판 위에 제1의 기능성막이 형성되고, 제1의 기능성막 위에, 제1의 기능성막과 상이한 에칭 특성을 가지는 중간막이 형성되고, 중간막 위에, 제1의 기능성막과 동일한 에칭 특성을 가지는 제2의 기능성막이 형성된 포토마스크 블랭크에 대하여, 제1의 패터닝 공정을 실시하고,
제1의 패터닝 공정 후, 중간막을 에칭 제거한 다음, 제2의 패터닝 공정을 실시한다
라는 구성을 채용할 수 있다.
또한, 본 발명에 관련되는 FPD용의 포토마스크에 있어서의 위치 계측용 마크의 형성 방법의 다른 태양으로서,
투명 기판 위에 제1의 기능성막이 형성되고, 제1의 기능성막 위에, 제1의 기능성막과 상이한 에칭 특성을 가지는 제2의 기능성막이 형성된 포토마스크 블랭크에 대하여, 제1의 패터닝 공정을 실시하고,
제1의 패터닝 공정 후, 제2의 패터닝 공정을 실시한다
라는 구성을 채용할 수 있다.
또한, 본 발명에 관련되는 FPD용의 포토마스크의 제조 방법은,
복수 매(枚)의 포토마스크를 1세트로 하고 각 포토마스크를 1레이어로 하여 복수 레이어로 구성되는 FPD용의 포토마스크의, 2매째 이후의 포토마스크의 제조 방법으로서,
먼저 제조된 1매째의 포토마스크가 구비하는 위치 계측용 마크의 위치 계측 결과로부터 직교하는 제1 방향 및 제2 방향의 차이량 및 차이 각도를 구하고, 이들의 값으로 묘화 데이터의 좌표값을 변환하여 묘화 데이터를 보정하고, 이 보정된 묘화 데이터에 근거하여 패터닝 공정을 실시하는
FPD용의 포토마스크의 제조 방법이다.
본 발명에 관련되는 FPD용의 포토마스크에 의하면, 위치 계측용 마크는, 제1 방향을 따르는 라인 및 제2 방향을 따르는 라인의 조합으로 구성되고, 또한, 패턴 형성 영역에 있어서, 여백부가 교차하는 부분에만 형성된다. 이에 의해, 위치 계측용 마크가 단위 패턴 형성 영역에 침입하는 경우는 없고, 단위 패턴 형성 영역에 불필요한 패턴이 형성되는 경우는 없다. 이 때문에, 본 발명에 관련되는 FPD용의 포토마스크에 의하면, 위치 계측용 마크가 적합한 형태로 형성되는 FPD용의 포토마스크를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 관련되는 FPD용의 포토마스크에 있어서의 위치 계측용 마크의 형성 방법에 의하면, 제1의 패터닝 공정과 제2의 패터닝 공정으로 나누어 형성되는 위치 계측용 마크를 검사함으로써, 포토마스크에 있어서의 얼라인먼트 정밀도를 확인할 수 있다. 이 때문에, 본 발명에 관련되는 FPD용의 포토마스크에 있어서의 위치 계측용 마크의 형성 방법에 의하면, 적합한 형태의 위치 계측용 마크를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 관련되는 FPD용의 포토마스크의 제조 방법에 의하면, 복수 매의 포토마스크를 1세트로 하고 각 포토마스크를 1레이어로 하여 복수 레이어로 구성되는 FPD용의 포토마스크에 있어서, 각 레이어의 겹침 오차를 최소로 할 수 있다. 이 때문에, 본 발명에 관련되는 FPD용의 포토마스크의 제조 방법에 의하면, 포토마스크가 복수 레이어로 구성되는 경우의, 각 레이어의 겹침 정밀도를 향상시킬 수 있다.
[도 1] 도 1은, 본 실시 형태에 관련되는 포토마스크의 개략 평면도이다.
[도 2] 도 2(a)는, 위치 계측용 마크의 위치 계측 결과의 일례의 설명도이다. 도 2(b)는, 위치 계측용 마크의 위치 계측 결과의 다른 예의 설명도이다.
[도 3] 도 3(a)은, 실시 형태 1에 관련되는 위치 계측용 마크의 평면도이다. 도 3(b)은, 도 3(a)의 A-A선 단면도이다.
[도 4] 도 4는, 실시 형태 1에 관련되는 위치 계측용 마크의 형성 방법의 설명도이다.
[도 5] 도 5(a)는, 실시 형태 2에 관련되는 위치 계측용 마크의 평면도이다. 도 5(b)는, 도 5(a)의 B-B선 단면도이다.
[도 6] 도 6은, 실시 형태 2에 관련되는 위치 계측용 마크의 형성 방법의 설명도이다.
[도 7] 도 7은, 도 6에 이어지는 설명도이다.
[도 8] 도 8(a)은, 실시 형태 3에 관련되는 위치 계측용 마크의 평면도이다. 도 8(b)은, 도 8(a)의 C-C선 단면도이다.
[도 9] 도 9는, 실시 형태 3에 관련되는 위치 계측용 마크의 형성 방법의 설명도이다.
[도 10] 도 10은, 도 9에 이어지는 설명도이다.
[도 11] 도 11(a)은, 실시 형태 4에 관련되는 위치 계측용 마크의 평면도이다. 도 11(b)은, 도 11(a)의 D-D선 단면도이다.
[도 12] 도 12는, 실시 형태 4에 관련되는 위치 계측용 마크의 형성 방법의 설명도이다.
[도 13] 도 13은, 도 12에 이어지는 설명도이다.
[도 14] 도 14(a)는, 다른 실시 형태 1에 관련되는 포토마스크의 부분 확대 개략 평면도이다. 도 14(b)는, 다른 실시 형태 1에 관련되는 위치 계측용 마크의 평면도이다.
[도 15] 도 15(a) 및 (b)는, 응용예에 관련되는 포토마스크의 제조 방법의 설명도이다.
[도 2] 도 2(a)는, 위치 계측용 마크의 위치 계측 결과의 일례의 설명도이다. 도 2(b)는, 위치 계측용 마크의 위치 계측 결과의 다른 예의 설명도이다.
[도 3] 도 3(a)은, 실시 형태 1에 관련되는 위치 계측용 마크의 평면도이다. 도 3(b)은, 도 3(a)의 A-A선 단면도이다.
[도 4] 도 4는, 실시 형태 1에 관련되는 위치 계측용 마크의 형성 방법의 설명도이다.
[도 5] 도 5(a)는, 실시 형태 2에 관련되는 위치 계측용 마크의 평면도이다. 도 5(b)는, 도 5(a)의 B-B선 단면도이다.
[도 6] 도 6은, 실시 형태 2에 관련되는 위치 계측용 마크의 형성 방법의 설명도이다.
[도 7] 도 7은, 도 6에 이어지는 설명도이다.
[도 8] 도 8(a)은, 실시 형태 3에 관련되는 위치 계측용 마크의 평면도이다. 도 8(b)은, 도 8(a)의 C-C선 단면도이다.
[도 9] 도 9는, 실시 형태 3에 관련되는 위치 계측용 마크의 형성 방법의 설명도이다.
[도 10] 도 10은, 도 9에 이어지는 설명도이다.
[도 11] 도 11(a)은, 실시 형태 4에 관련되는 위치 계측용 마크의 평면도이다. 도 11(b)은, 도 11(a)의 D-D선 단면도이다.
[도 12] 도 12는, 실시 형태 4에 관련되는 위치 계측용 마크의 형성 방법의 설명도이다.
[도 13] 도 13은, 도 12에 이어지는 설명도이다.
[도 14] 도 14(a)는, 다른 실시 형태 1에 관련되는 포토마스크의 부분 확대 개략 평면도이다. 도 14(b)는, 다른 실시 형태 1에 관련되는 위치 계측용 마크의 평면도이다.
[도 15] 도 15(a) 및 (b)는, 응용예에 관련되는 포토마스크의 제조 방법의 설명도이다.
<FPD용의 포토마스크>
이하, 본 발명에 관련되는 FPD용의 포토마스크의 일 실시 형태에 대하여, 도 1 및 도 2를 참작하여 설명한다. 또한, 실제의 FPD용의 포토마스크는, 330mm 이상×450mm 이상의 크기의 대형 사이즈의 포토마스크이다. 도 1은, 이해를 용이하게 하기 위해, 포토마스크(1) 전체에 대한 단위 패턴 형성 영역(1Ab)의 크기, 매트릭스의 행렬 수 및 총 개수 등을 적절히 데포르메(변형)하여 기재하고 있다.
도 1에 나타내듯이, 포토마스크(1)는, 전체적으로 직사각형 형상이며, 투명 기판(2) 위에, 패턴 형성 영역(1A)과 외연 영역(1B)을 구비한다. 패턴 형성 영역(1A)은 직사각형 형상이다. 패턴 형성 영역(1A)에는, 각각이 1개의 소형 패널에 대응하는 복수의 단위 패턴 형성 영역(1Aa, …)이 주위에 여백부(1Ab)를 가지고 또한 직교하는 제1 방향(x) 및 제2 방향(y)을 따라 2차원 배열된다. 단위 패턴 형성 영역(1Aa)도 직사각형 형상이다. 여백부(1Ab)는, 소정의 폭을 가지는 격자 형상이며, 패널에 있어서의 절단 영역이 된다. 외연 영역(1B)은, 패턴 형성 영역(1A)을 둘러싸는 영역이다.
패턴 형성 영역(1A)에 있어서, 여백부(1Ab)가 교차하는 부분에는, 위치 계측용 마크(3A)가 형성된다. 또한, 외연 영역(1B)에 있어서, 패턴 형성 영역(1A)의 직사각형 형상의 구획선을 따른 틀 형상 영역에는, 위치 계측용 마크(3B)가 형성된다. 위치 계측용 마크(3B)는, 종래의 위치 계측용 마크에 상당하고, 위치 계측용 마크(3A)를 보완한다. 본 실시 형태에 있어서는, 위치 계측용 마크(3B)는, 4개소(箇所)의 코너부(角部)와, 구획선의 대향(對向) 2변(邊)을 따라, 형성된다. 위치 계측용 마크(3)(3A, 3B)는, 좌표 계측 장치에 의해 판독되고, 2차원 배열되는 각 단위 패턴의 위치 정밀도를 보증하기 위해 사용된다. 위치 계측용 마크(3)는, 패턴 형성 영역(1A)의 패턴 형성시에 형성된다. 즉, 패턴 형성 영역(1A)의 단위 패턴의 형성 및 위치 계측용 마크(3)의 형성은, 패터닝 공정에 있어서 동시 처리로 실시된다.
위치 계측용 마크(3)는, 제1 방향(x)을 따르는 라인 및 제2 방향(y)을 따르는 라인의 조합으로 구성된다. 일례로서, 위치 계측용 마크(3)는, 동일 길이의 라인이 서로 중점(中點)에서 교차함으로써, +(플러스)의 형상을 가진다.
외연 영역(1B)에는, 위치 맞춤용 마크(4)가 형성된다. 본 실시 형태에 있어서는, 위치 맞춤용 마크(4)는, 4개소의 코너부에 형성된다. 위치 맞춤용 마크(4)는, 노광 장치가 구비하는 판독 장치에 의해 판독되고, 포토마스크(1)를 노광 장치의 적정 위치에 세트하기 위해 사용된다. 위치 맞춤용 마크(4)는, 패턴 형성 영역(1A)의 패턴 형성시에 형성된다. 즉, 패턴 형성 영역(1A)의 단위 패턴의 형성 및 위치 맞춤용 마크(4)의 형성은, 패터닝 공정에 있어서 동시 처리로 실시된다.
위치 맞춤용 마크(4)는, 제1 방향(x)을 따르는 라인 및 제2 방향(y)을 따르는 라인의 조합으로 구성된다. 일례로서, 위치 맞춤용 마크(4)는, 동일 길이의 라인이 서로 중점에서 교차함으로써, +(플러스)의 형상을 가진다. 다만, 노광 장치가 구비하는 판독 장치는, 좌표 계측 장치보다도 해상도가 낮기 때문에, 위치 맞춤용 마크(4)를 구성하는 라인의 선폭은, 위치 계측용 마크(3)를 구성하는 라인의 선폭보다도 굵다.
각 단위 패턴의 위치 정밀도는, 이 근방에 위치하는 위치 계측용 마크(3A)를 위치 계측함으로써 확인할 수 있다. 도 2(a)는, 본래의 위치(파선의 교점으로 나타낸다)에 대하여, 위치 계측용 마크(3A)가 반시계방향으로 위치 어긋난 것, 즉, 각 단위 패턴이 반시계방향으로 위치 어긋난 것을 나타낸다. 도 2(b)는, 본래의 위치에 대하여, 위치 계측용 마크(3A)가 시계방향으로 위치 어긋난 것, 즉, 각 단위 패턴이 시계방향으로 위치 어긋난 것을 나타낸다. 이와 같이, 각 단위 패턴의 위치 정밀도는, 패턴 형성 영역(1A)의 복수의 위치 계측용 마크(3A, …)를 위치 계측함으로써, 정확하게 확인할 수 있다.
그리고, 위치 계측용 마크(3A)의 위치 차이가 허용 범위 내이면, 그 포토마스크는, 정밀도가 보증된 것이 된다. 혹은, 위치 계측용 마크(3A)의 위치 차이가 허용 범위 밖이 되는 경우여도, 각 위치 계측용 마크(3A)의 위치 계측 결과로부터 제1 방향(x) 및 제2 방향(y)의 차이량 및 차이 각도를 구하고, 이들 값에 근거하여, 묘화 데이터를 보정함으로써, 포토마스크의 정밀도를 개선할 수 있다. 혹은, 이들 값에 근거하여, 포토마스크를 노광 장치에 세트하는 위치를 보정함으로써, 결과적으로 고정밀도의 패널을 생산할 수 있다.
또한, 단위 패턴 형성 영역(1Aa)은, 일정한 비율로 종횡비(縱橫比)가 존재하는 직사각형 형상이며, 위치 계측용 마크(3A)는, 단위 패턴 형성 영역(1Aa)의 서로 닮은(相似) 형상의 네 모서리의 위치, 즉, 여백부(1Ab)의 중심선의 각 교점에 배치된다. 보다 상세하게는, 위치 계측용 마크(3A)는, 위치 계측용 마크(3A)의 직교하는 2개의 라인의 교점이 여백부(1Ab)의 중심선의 교점과 일치하도록, 여백부(1Ab)의 중심선의 각 교점에 배치된다. 이에 의해, 각 위치 계측용 마크(3A)의 위치 계측 결과는, 도 2에 나타내듯이, 위치 차이(오차)의 유무 및 그 양을 알기 쉬운 격자 모델로 표현할 수 있다. 이 때문에, 단위 패턴의 위치 정밀도를 시각적으로 알기 쉽게 확인할 수 있다.
또한, 위치 계측용 마크(3A)는, 제1 방향(x)을 따르는 라인 및 제2 방향(y)을 따르는 라인의 조합으로 구성되고, 또한, 패턴 형성 영역(1A)에 있어서, 여백부(1Ab)가 교차하는 부분에만 형성된다. 제1 방향(x) 및 제2 방향(y)은, 여백부(1Ab)의 길이 방향과 일치한다. 그리고, 여백부(1Ab)의 중간 부분, 즉, 이웃하는 단위 패턴 형성 영역(1Aa, 1Aa)간의 부분에는, 동일 형태의 위치 계측용 마크는 형성되지 않는다. 이에 의해, 이웃하는 단위 패턴 형성 영역(1Aa, 1Aa)이 더 접근하고, 여백부(1Ab)의 폭이 좁아져도, 위치 계측용 마크(3A)가 단위 패턴 형성 영역(1Aa)에 침입하는 일은 없고, 단위 패턴 형성 영역(1Aa)에 불필요한 패턴이 형성되는 일은 없다. 이 때문에, 위치 계측용 마크(3A)가 적합한 형태로 형성되는 포토마스크(1)를 제공할 수 있다.
또한, 외연 영역(1B)의 적절한 개소에도 위치 계측용 마크(3B)가 형성된다. 즉, 노광 장치의 기준이 되는 마크(위치 맞춤용 마크(4))의 근방 개소에도 위치 계측용 마크(3B)가 형성된다. 이 마크(3B)를 위치 계측함으로써, 패턴 전체의 위치 정밀도를 확인할 수도 있다.
<위치 계측용 마크 (1)>
여기서, 실시 형태 1에 관련되는 위치 계측용 마크(3)(3A, 3B)에 대해, 도 3 및 도 4를 참작하여 설명한다.
도 3에 나타내듯이, 위치 계측용 마크(3)는, 제1 방향(x)을 따르는 라인(3a) 및 제2 방향(y)을 따르는 라인(3a)의 조합으로 구성된다. 2개의 라인(3a, 3a)은, 동일 선폭(Wx=Wy), 동일 길이(Lx=Ly)이며, 서로 중점에서 교차한다. 이에 의해, 위치 계측용 마크(3)는, +(플러스)의 형상을 가진다. 또한, 2개의 라인(3a, 3a)은, 중앙부가 동일 폭(Gx=Gy)으로 절제되어 있다. 이에 의해, 위치 계측용 마크(3)는, 2개의 라인(3a, 3a)의 교차부가 절제된 가운데 빼기(中拔) 구조가 된다. 가운데 빼기 구조로 하는 것은, 좌표 계측 장치에 의한 계측시, 2개의 라인(3a, 3a)이 교차부에서 겹쳐 있으면 두드러져버려, 계측상 바람직하지 않기 때문이다.
라인(3a)의 선폭(Wx, Wy)은, 0.7μm 이상 1.0μm 이하이다. 이것은, 좌표 계측 장치에 의해 판독 가능한 선폭이고, 또한, 포토마스크(1)를 사용한 노광 장치에 의한 노광 공정(FPD용이므로, 등배(等倍) 투영 노광)에 있어서, 패널에 라인(3a)이 해상되지 않는 선폭이다. 라인(3a)의 길이(Lx, Ly)는, 100μm 이상 200μm 이하이다. 이것은, 좌표 계측 장치가 판독하기 쉬운 길이이다. 간극의 폭(Gx, Gy)은, 10μm 이상 20μm 이하이다. 이들은, 이하에 설명하는 실시 형태 2 내지 4에 있어서도 동일하다.
위치 계측용 마크(3)는, 투명 기판(2) 위에 형성된다. 투명 기판(2)은, 합성 석영 유리 등의 기판이다. 투명 기판(2)은, 포토마스크(1)를 사용한 노광 공정에서 사용되는 노광광에 포함되는 대표 파장(예를 들면, i선, h선 또는 g선)에 대하여 95% 이상의 투과율을 가진다. 또한, 노광광은, 예를 들면, i선, h선 또는 g선이어도 되고, 또는 이들의 적어도 2개의 광을 포함하는 혼합광이어도 된다. 혹은, 노광광은, 이들 광에 대하여 파장 대역이 단파장 측 및/또는 장파장 측으로 시프트 또는 확장된 것이어도 된다. 일례로서, 노광광의 파장 대역은, 365nm~436nm의 브로드밴드로부터 300nm~450nm으로 확장된 것이 적용 가능하다. 다만, 노광광은, 이들에 한정되는 것은 아니다.
위치 계측용 마크(3)는, 차광막(5)으로 구성된다. 차광막(5)은, Cr 또는 Cr계 화합물, Ni 또는 Ni계 화합물, Ti 또는 Ti계 화합물, Si계 화합물, 금속 실리사이드 화합물 등의 공지의 재질 중, Cr계의 재질이 사용된다. 본 실시 형태에 있어서는, 차광막(5)은, Cr계 화합물이 사용된다. 차광막(5)은, 노광광에 포함되는 대표 파장에 대하여 1% 이하의 투과율을 가진다. 혹은, 차광부에 있어서의 광학 농도(OD값)가 2.7 이상을 만족하면 된다. 일례로서, 차광막(5)은, 제1 성막층(成膜層)과 제2 성막층을 구비하는 적층 구조이다. 제1 성막층은, Cr막으로 구성되고, 차광성을 목적으로 한다. 제2 성막층은, 산화 크롬막으로 구성되고, 반사 억제를 목적으로 한다. 이 경우, 제1 성막층의 투과율이 1%보다 높아도, 제1 성막층 및 제2 성막층의 적층 투과율이 1% 이하이면 된다.
다음으로, 실시 형태 1에 관련되는 위치 계측용 마크(3)(3A, 3B)의 형성 방법에 대해 설명한다.
해당 형성 방법은, 포토마스크(1)의 제조 방법에 있어서 동시 처리로 실시되며,
i) 포토마스크 블랭크 준비 공정(공정 1)
ii) 레지스트막 형성 공정(공정 2)
iii) 묘화 공정(공정 3)
iv) 현상 공정(공정 4)
v) 차광막 에칭 공정(공정 5)
vi) 레지스트막 제거 공정(공정 6)
을 구비한다.
또한, 레지스트막 형성 공정(공정 2)으로부터 레지스트막 제거 공정(공정 6)까지를 패터닝 공정이라고 한다. 패터닝 공정에서는, (단위 패턴의 패터닝과 동시 처리로) 위치 계측용 마크(3)가 패터닝된다.
포토마스크 블랭크 준비 공정(공정 1)에서는, 도 4(a-1) 및 (a-2)에 나타내듯이, 투명 기판(2) 위에 차광막(5)이 형성된 포토마스크 블랭크가 준비된다. 차광막(5)은, 스패터법, 증착법 등에 의해 성막(成膜)된다.
레지스트막 형성 공정(공정 2)에서는, 도 4(b-1) 및 (b-2)에 나타내듯이, 차광막(5) 위에 레지스트가 균일하게 도포되어, 레지스트막(8)이 형성된다. 레지스트는, 도포법이나 스프레이법에 의해 도포된다.
묘화 공정(공정 3)에서는, 묘화 장치의 전자빔 또는 레이저를 사용하여 레지스트막(8)에 노광광이 조사되고, 위치 계측용 마크(3)에 대응하는 레지스트 패턴이 묘화된다.
현상 공정(공정 4)에서는, 불필요한 레지스트막(8)이 현상에 의해 제거되어, 레지스트 패턴이 형성된다. 현상은, 현상액에 침지함으로써 실시된다. 또한, 묘화 공정(공정 3) 및 현상 공정(공정 4)을 합쳐, 레지스트 패턴 형성 공정이라고 한다.
차광막 에칭 공정(공정 5)에서는, 레지스트 패턴을 에칭 처리용 마스크로 하여, 차광막(5)의 노출 부분이 에칭에 의해 제거된다. 에칭은, 드라이 에칭, 웨트 에칭의 어느 것이어도 상관없지만, 대형 사이즈의 포토마스크이면, 웨트 에칭이 바람직하다. 에천트(etchant)는, 에칭액이나 에칭 가스가 사용된다.
레지스트막 제거 공정(공정 6)에서는, 도 4(c-1) 및 (c-2)에 나타내듯이, 레지스트막(8)이 제거된다. 레지스트막(8)의 제거는, 애싱(ashing)법이나 레지스트 박리액(剝離液)에 침지함으로써 실시된다.
이상의 공정 1 내지 공정 6을 거쳐, (포토마스크(1)의 완성과 함께) 위치 계측용 마크(3)가 완성된다.
<위치 계측용 마크 (2)>
다음으로, 실시 형태 2에 관련되는 위치 계측용 마크(3)(3A, 3B)에 대하여, 도 5 내지 도 7을 참작하여 설명한다.
도 5에 나타내듯이, 위치 계측용 마크(3)는, 제1 방향(x)을 따르는 라인(3a) 및 제2 방향(y)을 따르는 라인(3a)의 조합으로 구성된다. 2개의 라인(3a, 3a)은, 동일 선폭, 동일 길이이며, 서로 중점에서 교차한다. 이에 의해, 위치 계측용 마크(3)는, +(플러스)의 형상을 가진다. 또한, 2개의 라인(3a, 3a)은, 중앙부가 동일 폭으로 절제되어 있다. 이에 의해, 위치 계측용 마크(3)는, 2개의 라인(3a, 3a)의 교차부가 절제된 가운데 빼기 구조가 된다. 또한, 2개의 라인(3a, 3a)은, 사이에 간극을 가져 내측 부분(3b)과 외측 부분(3c)으로 나눠진다. 내측 부분(3b)은, 위치 계측용 마크(3)의 제1의 패턴을 구성한다. 외측 부분(3c)은, 위치 계측용 마크(3)의 제2의 패턴을 구성한다. 이에 의해, 위치 계측용 마크(3)는, 물리적으로 나누어진 제1의 패턴 및 제2의 패턴으로 구성된다.
위치 계측용 마크(3)의 내측 부분(3b)은, 차광막(5) 및 반투과막(6)의 적층막으로 구성된다. 차광막(5) 및 반투과막(6)은, 동일 재질, 구체적으로는 Cr계의 재질이 사용된다. 본 실시 형태에 있어서는, 차광막(5) 및 반투과막(6)은, Cr계 화합물이 사용된다. 혹은, 반투과막(6)은, 비(非)Cr계의 재질이 사용되도록 해도 된다. 반투과막(6)은, 위상(位相) 시프트막이다. 혹은, 반투과막(6)은, 하프톤막이어도 된다. 반투과막(6)은, 노광광에 포함되는 대표 파장에 대하여, 투명 기판(2)의 투과율보다도 낮고, 차광막(5)의 투과율보다도 높은 투과율을 가지고, 대표 파장에 대해 5% 내지 70%의 투과율이 되도록 설정된다. 또한, 반투과막(6)은, 질소 함유량을 조정함으로써, 포토마스크(1)의 면내(面內)에서의 투과율 분포를 개선한 반투과형금속막이어도 된다. 또한, 반투과막(6)은, 다른 원소를 함유시킴으로써, 반투과부에 있어서의 광학 농도(OD값)를 변경하는 것도 가능하다.
위치 계측용 마크(3)의 내측 부분(3b)에 있어서, 차광막(5) 위에 반투과막(6)이 형성된다. 반투과막(6)의 라인은, 차광막(5)의 라인보다도 약간 길고, 약간 넓은 폭으로 형성된다. 이에 의해, 차광막(5)의 라인의 양 단면(端面) 및 양 측면은, 반투과막(6)으로 덮여 보호된다. 내측 부분(3b)은, 반투과막(6)의 라인이 차광막(5)의 라인보다도 약간 커서, 주연부(周緣部)에 림이 형성된다.
위치 계측용 마크(3)의 외측 부분(3c)은, 내측 부분(3b)의 최상층인 반투과막(6)과 동일 반투과막(6)으로 구성된다. 본 실시 형태에 있어서는, 외측 부분(3c)은, 내측 부분(3b)의 차광막(5)의 라인과 동일 형상이다.
또한, 도 5 내지 도 7에 있어서는, 차광막(5) 및 반투과막(6)이 동일 두께로 기재되어 있다. 그러나, 이것은 편의상으로, 차광막(5) 및 반투과막(6)의 실제의 두께는, 적절히 설정할 수 있다.
다음으로, 실시 형태 2에 관련되는 위치 계측용 마크(3)(3A, 3B)의 형성 방법에 대해 설명한다.
해당 형성 방법은, 포토마스크(1)의 제조 방법에 있어서 동시 처리로 실시되며,
i) 포토마스크 블랭크 준비 공정(공정 1)
ii) 레지스트막 형성 공정(공정 2)
iii) 묘화 공정(공정 3)
iv) 현상 공정(공정 4)
v) 차광막 에칭 공정(공정 5)
vi) 레지스트막 제거 공정(공정 6)
vii) 반투과막 형성 공정(공정 7)
viii) 레지스트막 형성 공정(공정 8)
ix) 묘화 공정(공정 9)
x) 현상 공정(공정 10)
xi) 반투과막 에칭 공정(공정 11)
xii) 레지스트막 제거 공정(공정 12)
을 구비한다.
또한, 레지스트막 형성 공정(공정 2)으로부터 레지스트막 제거 공정(공정 6)까지를 제1의 패터닝 공정이라고 하고, 레지스트막 형성 공정(공정 8)으로부터 레지스트막 제거 공정(공정 12)까지를 제2의 패터닝 공정이라고 한다. 제1의 패터닝 공정에서는, (단위 패턴의 1회째의 패터닝과 동시 처리로) 위치 계측용 마크(3)의 제1의 패턴이 패터닝되고, 제2의 패터닝 공정에서는, (단위 패턴의 2회째의 패터닝과 동시 처리로) 위치 계측용 마크(3)의 제1의 패턴 및 제2의 패턴이 패터닝된다.
포토마스크 블랭크 준비 공정(공정 1)에서는, 도 6(a-1) 및 (a-2)에 나타내듯이, 투명 기판(2) 위에 차광막(5)이 형성된 포토마스크 블랭크가 준비된다. 차광막(5)은, 스패터법, 증착법 등에 의해 성막된다.
1회째의 레지스트막 형성 공정(공정 2)에서는, 도 6(b-1) 및 (b-2)에 나타내듯이, 차광막(5) 위에 레지스트가 균일하게 도포되어, 레지스트막(8)이 형성된다. 레지스트는, 도포법이나 스프레이법에 의해 도포된다.
1회째의 묘화 공정(공정 3)에서는, 묘화 장치의 전자빔 또는 레이저를 사용하여 레지스트막(8)에 노광광이 조사되고, 위치 계측용 마크(3)의 내측 부분(3b)에 대응하는 레지스트 패턴이 묘화된다.
1회째의 현상 공정(공정 4)에서는, 불필요한 레지스트막(8)이 현상에 의해 제거되어, 레지스트 패턴이 형성된다. 현상은, 현상액에 침지함으로써 실시된다. 또한, 1회째의 묘화 공정(공정 3) 및 1회째의 현상 공정(공정 4)을 합쳐, 제1의 레지스트 패턴 형성 공정이라고 한다.
차광막 에칭 공정(공정 5)에서는, 레지스트 패턴을 에칭 처리용 마스크로 하여, 차광막(5)의 노출 부분이 에칭에 의해 제거된다. 에칭은, 드라이 에칭, 웨트 에칭의 어느 것이어도 상관없지만, 대형 사이즈의 포토마스크이면, 웨트 에칭이 바람직하다. 에천트는, 에칭액이나 에칭 가스가 사용된다.
1회째의 레지스트막 제거 공정(공정 6)에서는, 도 6(c-1) 및 (c-2)에 나타내듯이, 레지스트막(8)이 제거된다. 레지스트막(8)의 제거는, 애싱법이나 레지스트 박리액에 침지함으로써 실시된다.
반투과막 형성 공정(공정 7)에서는, 도 7(a-1) 및 (a-2)에 나타내듯이, 차광막(5)이 제거된 투명 기판(2)의 노출 부분 및 차광막(5) 위에 반투과막(6)이 형성된다. 반투과막(6)은, 스패터법, 증착법 등에 의해 성막된다.
2회째의 레지스트막 형성 공정(공정 8)에서는, 도 7(b-1) 및 (b-2)에 나타내듯이, 반투과막(6) 위에 레지스트가 균일하게 도포되어, 레지스트막(8)이 형성된다. 레지스트는, 도포법이나 스프레이법에 의해 도포된다.
2회째의 묘화 공정(공정 9)에서는, 묘화 장치의 전자빔 또는 레이저를 사용하여 레지스트막(8)에 노광광이 조사되고, 위치 계측용 마크(3)의 내측 부분(3b) 및 외측 부분(3c)에 대응하는 레지스트 패턴이 묘화된다. 여기서, 내측 부분(3b)에 대응하는 레지스트 패턴은, 1회째의 묘화 공정(공정 3)에 있어서의 내측 부분(3b)에 대응하는 레지스트 패턴보다도 약간 길고, 약간 넓은 폭으로 설정된다.
2회째의 현상 공정(공정 10)에서는, 불필요한 레지스트막(8)이 현상에 의해 제거되어, 레지스트 패턴이 형성된다. 현상은, 현상액에 침지함으로써 실시된다. 또한, 2회째의 묘화 공정(공정 9) 및 2회째의 현상 공정(공정 10)을 합쳐, 제2의 레지스트 패턴 형성 공정이라고 한다.
반투과막 에칭 공정(공정 11)에서는, 레지스트 패턴을 에칭 처리용 마스크로 하여, 반투과막(6)의 노출 부분이 에칭에 의해 제거된다. 에칭은, 드라이 에칭, 웨트 에칭의 어느 것이어도 상관없지만, 대형 사이즈의 포토마스크이면, 웨트 에칭이 바람직하다. 에첸트는, 에칭액이나 에칭 가스가 사용된다. 이때, 차광막(5)은, 반투과막(6)에 의해 보호되고 있으며, 에칭되지 않는다.
2회째의 레지스트막 제거 공정(공정 12)에서는, 도 7(c-1) 및 (c-2)에 나타내듯이, 레지스트막(8)이 제거된다. 레지스트막(8)의 제거는, 애싱법이나 레지스트 박리액에 침지함으로써 실시된다.
이상의 공정 1 내지 공정 12를 거쳐, (포토마스크(1)의 완성과 함께) 위치 계측용 마크(3)가 완성된다.
이와 같이, 위치 계측용 마크(3)는, 제1의 패터닝 공정과 제2의 패터닝 공정으로 나누어 형성된다. 보다 상세하게는, 위치 계측용 마크(3)의 내측 부분(3b)(제1의 패턴)은, 제1의 패터닝 공정 및 제2의 패터닝 공정에 의해 형성되고, 위치 계측용 마크(3)의 외측 부분(3c)(제2의 패턴)은, 제2의 패터닝 공정에 의해 형성된다. 따라서, 제1의 패터닝 공정과 제2의 패터닝 공정과의 사이에서 얼라인먼트 오차가 발생하는 경우, 내측 부분(3b) 및 외측 부분(3c)은, 어긋나게 형성된다. 이 때문에, 위치 계측용 마크(3)를 검사함으로써, 포토마스크(1)에 있어서의 얼라인먼트 정밀도를 확인할 수 있다.
<위치 계측용 마크 (3)>
다음으로, 실시 형태 3에 관련되는 위치 계측용 마크(3)(3A, 3B)에 대하여, 도 8 내지 도 10을 참작하여 설명한다.
도 8에 나타내듯이, 위치 계측용 마크(3)는, 제1 방향(x)을 따르는 라인(3a) 및 제2 방향(y)을 따르는 라인(3a)의 조합으로 구성된다. 2개의 라인(3a, 3a)은, 동일 선폭, 동일 길이이며, 서로 중점에서 교차한다. 이에 의해, 위치 계측용 마크(3)는, +(플러스)의 형상을 가진다. 또한, 2개의 라인(3a, 3a)은, 중앙부가 동일 폭으로 절제되어 있다. 이에 의해, 위치 계측용 마크(3)는, 2개의 라인(3a, 3a)의 교차부가 절제된 가운데 빼기 구조가 된다. 또한, 2개의 라인(3a, 3a)은, 사이에 간극을 가져 내측 부분(3b)과 외측 부분(3c)으로 나눠진다. 내측 부분(3b)은, 위치 계측용 마크(3)의 제1의 패턴을 구성한다. 외측 부분(3c)은, 위치 계측용 마크(3)의 제2의 패턴을 구성한다. 이에 의해, 위치 계측용 마크(3)는, 물리적으로 나누어진 제1의 패턴 및 제2의 패턴으로 구성된다.
위치 계측용 마크(3)의 내측 부분(3b)은, 반투과막(6), 중간막(에칭 스토퍼막)(7) 및 차광막(5)의 적층막으로 구성된다. 차광막(5) 및 반투과막(6)은, 동일 재질, 구체적으로는 Cr계의 재질이 사용된다. 본 실시 형태에 있어서는, 차광막(5) 및 반투과막(6)은, Cr계 화합물이 사용된다. 중간막(7)은, 비Cr계의 재질이 사용된다. 본 실시 형태에 있어서는, 중간막(7)은, Ni, Ti 또는 몰리브덴 실리사이드 화합물이 사용된다. 혹은, 차광막(5) 및 반투과막(6)은, 비Cr계의 재질이 사용되고, 중간막(7)은, Cr계의 재질이 사용되는 것이어도 된다.
차광막(5) 및 반투과막(6)은, 동일 재질이 사용됨으로써, 에칭 특성이 동일하다. 그러나, 차광막(5) 및 반투과막(6)과 중간막(7)은, 재질이 상이함에 의해, 에칭 특성이 상이하다. 즉, 차광막(5) 및 반투과막(6)은, 중간막(7)에 대하여 에칭 선택성을 가지고, 중간막(7)은, 차광막(5) 및 반투과막(6)에 대하여 에칭 선택성을 가진다.
위치 계측용 마크(3)의 내측 부분(3b)에 있어서, 반투과막(6) 위에 중간막(7)이 형성되고, 중간막(7) 위에 차광막(5)이 형성된다. 반투과막(6)의 라인은, 차광막(5) 및 중간막(7)의 라인보다도 약간 길고, 약간 넒은 폭으로 형성된다. 이에 의해, 차광막(5) 및 중간막(7)의 라인의 양 단면 및 양 측면으로부터 반투과막(6)이 돌출된다. 내측 부분(3b)은, 반투과막(6)의 라인이 차광막(5) 및 중간막(7)의 라인보다도 약간 커서, 주연부에 림이 형성된다.
위치 계측용 마크(3)의 외측 부분(3c)은, 내측 부분(3b)의 최하층인 반투과막(6)과 동일한 반투과막(6)으로 구성된다. 본 실시 형태에 있어서는, 외측 부분(3c)은, 내측 부분(3b)의 차광막(5) 및 중간막(7)의 라인과 동일 형상이다.
또한, 도 8 내지 도 10에 있어서는, 반투과막(6), 중간막(7) 및 차광막(5)이 동일 두께로 기재되어 있다. 그러나, 이것은 편의상으로, 반투과막(6), 중간막(7) 및 차광막(5)의 실제의 두께는, 적절히 설정할 수 있다.
다음으로, 실시 형태 3에 관련되는 위치 계측용 마크(3)(3A, 3B)의 형성 방법에 대해 설명한다.
해당 형성 방법은, 포토마스크(1)의 제조 방향에 있어서 동시 처리로 실시되며,
i) 포토마스크 블랭크 준비 공정(공정 1)
ii) 레지스트막 형성 공정(공정 2)
iii) 묘화 공정(공정 3)
iv) 현상 공정(공정 4)
v) 차광막 에칭 공정(공정 5)
vi) 레지스트막 제거 공정(공정 6)
vii) 중간막 에칭 공정(공정 7)
viii) 레지스트막 형성 공정(공정 8)
ix) 묘화 공정(공정 9)
x) 현상 공정(공정 10)
xi) 반투과막 에칭 공정(공정 11)
xii) 레지스트막 제거 공정(공정 12)
을 구비한다.
또한, 레지스트막 형성 공정(공정 2)으로부터 레지스트막 제거 공정(공정 6)까지를 제1의 패터닝 공정이라고 하고, 레지스트막 형성 공정(공정 8)으로부터 레지스트막 제거 공정(공정 12)까지를 제2의 패터닝 공정이라고 한다. 제1의 패터닝 공정에서는, (단위 패턴의 1회째의 패터닝과 동시 처리로) 위치 계측용 마크(3)의 제1의 패턴이 패터닝되고, 제2의 패터닝 공정에서는, (단위 패턴의 2회째의 패터닝과 동시 처리로) 위치 계측용 마크(3)의 제1의 패턴 및 제2의 패턴이 패터닝된다.
포토마스크 블랭크 준비 공정(공정 1)에서는, 도 9(a-1) 및 (a-2)에 나타내듯이, 투명 기판(2) 위에 반투과막(6)이 형성되고, 반투과막(6) 위에 중간막(7)이 형성되고, 중간막(7) 위에 차광막(5)이 형성된 포토마스크 블랭크가 준비된다. 반투과막(6), 중간막(7) 및 차광막(5)은, 각각 스패터법, 증착법 등에 의해 성막된다.
1회째의 레지스트막 형성 공정(공정 2)에서는, 도 9(b-1) 및 (b-2)에 나타내듯이, 차광막(5) 위에 레지스트가 균일하게 도포되어, 레지스트막(8)이 형성된다. 레지스트는, 도포법이나 스프레이법에 의해 도포된다.
1회째의 묘화 공정(공정 3)에서는, 묘화 장치의 전자빔 또는 레이저를 사용하여 레지스트막(8)에 노광광이 조사되고, 위치 계측용 마크(3)의 내측 부분(3b)에 대응하는 레지스트 패턴이 묘화된다.
1회째의 현상 공정(공정 4)에서는, 불필요한 레지스트막(8)이 현상에 의해 제거되어, 레지스트 패턴이 형성된다. 현상은, 현상액에 침지함으로써 실시된다. 또한, 1회째의 묘화 공정(공정 3) 및 1회째의 현상 공정(공정 4)을 합쳐, 제1의 레지스트 패턴 형성 공정이라고 한다.
차광막 에칭 공정(공정 5)에서는, 레지스트 패턴을 에칭 처리용 마스크로 하여, 차광막(5)의 노출 부분이 에칭에 의해 제거된다. 에칭은, 드라이 에칭, 웨트 에칭의 어느 것이어도 상관없지만, 대형 사이즈의 포토마스크이면, 웨트 에칭이 바람직하다. 에첸트는, 에칭액이나 에칭 가스가 사용된다. 어느 에첸트여도, 차광막(5)에 대한 에칭 선택성을 가지는 에첸트(중간막(7)을 에칭하지 않는 에첸트)가 사용된다.
1회째의 레지스트막 제거 공정(공정 6)에서는, 도 9(c-1) 및 (c-2)에 나타내듯이, 레지스트막(8)이 제거된다. 레지스트막(8)의 제거는, 애싱법이나 레지스트 박리액에 침지함으로써 실시된다.
중간막 에칭 공정(공정 7)에서는, 도 10(a-1) 및 (a-2)에 나타내듯이, 차광막(5)을 에칭 처리용 마스크로 하여, 중간막(7)의 노출 부분이 에칭에 의해 제거된다. 에칭은, 드라이 에칭, 웨트 에칭의 어느 것이어도 상관없지만, 대형 사이즈의 포토마스크이면, 웨트 에칭이 바람직하다. 에첸트는, 에칭액이나 에칭 가스가 사용된다. 어느 에첸트여도, 중간막(7)에 대한 에칭 선택성을 가지는 에첸트(차광막(5) 및 반투과막(6)을 에칭하지 않는 에첸트)가 사용된다.
2회째의 레지스트막 형성 공정(공정 8)에서는, 도 10(b-1) 및 (b-2)에 나타내듯이, 차광막(5) 및 반투과막(6) 위에 레지스트가 균일하게 도포되어, 레지스트막(8)이 형성된다. 레지스트는, 도포법이나 스프레이법에 의해 도포된다.
2회째의 묘화 공정(공정 9)에서는, 묘화 장치의 전자빔 또는 레이저를 사용하여 레지스트막(8)에 노광광이 조사되고, 위치 계측용 마크(3)의 내측 부분(3b) 및 외측 부분(3c)에 대응하는 레지스트 패턴이 묘화된다. 여기서, 내측 부분(3b)에 대응하는 레지스트 패턴은, 1회째의 묘화 공정(공정 3)에 있어서의 내측 부분(3b)에 대응하는 레지스트 패턴보다 약간 길고, 약간 넓은 폭으로 설정된다.
2회째의 현상 공정(공정 10)에서는, 불필요한 레지스트막(8)이 현상에 의해 제거되어, 레지스트 패턴이 형성된다. 현상은, 현상액에 침지함으로써 실시된다. 또한, 2회째의 묘화 공정(공정 9) 및 2회째의 현상 공정(공정 10)을 합쳐, 제2의 레지스트 패턴 형성 공정이라고 한다.
반투과막 에칭 공정(공정 11)에서는, 레지스트 패턴을 에칭 처리용 마스크로 하여, 반투과막(6)의 노출 부분이 에칭에 의해 제거된다. 에칭은, 드라이 에칭, 웨트 에칭의 어느 것이어도 상관없지만, 대형 사이즈의 포토마스크이면, 웨트 에칭이 바람직하다. 에첸트는, 에칭액이나 에칭 가스가 사용된다. 어느 에첸트여도, 반투과막(6)에 대한 에칭 선택성을 가지는 에첸트(중간막(7)을 에칭하지 않는 에첸트)가 사용된다. 다만, 중간막(7)은, 레지스트에 의해 보호되고 있으며, 원래 에칭되지 않는다. 또한, 차광막(5)도, 레지스트에 의해 보호되고 있으며, 에칭되지 않는다.
2회째의 레지스트막 제거 공정(공정 12)에서는, 도 10(c-1) 및 (c-2)에 나타내듯이, 레지스트막(8)이 제거된다. 레지스트막(8)의 제거는, 애싱법이나 레지스트 박리액에 침지함으로써 실시된다.
이상의 공정 1 내지 공정 12를 거쳐, (포토마스크(1)의 완성과 함께) 위치 계측용 마크(3)가 완성된다.
이와 같이, 위치 계측용 마크(3)는, 제1의 패터닝 공정과 제2의 패터닝 공정으로 나누어 형성된다. 보다 상세하게는, 위치 계측용 마크(3)의 내측 부분(3b)(제1의 패턴)은, 제1의 패터닝 공정 및 제2의 패터닝 공정에 의해 형성되고, 위치 계측용 마크(3)의 외측 부분(3c)(제2의 패턴)은, 제2의 패터닝 공정에 의해 형성된다. 따라서, 제1의 패터닝 공정과 제2의 패터닝 공정과의 사이에서 얼라인먼트 오차가 발생하는 경우, 내측 부분(3b) 및 외측 부분(3c)은, 어긋나게 형성된다. 이 때문에, 위치 계측용 마크(3)를 검사함으로써, 포토마스크(1)에 있어서의 얼라인먼트 정밀도를 확인할 수 있다.
<위치 계측용 마크 (4)>
다음으로, 실시 형태 4에 관련되는 위치 계측용 마크(3)(3A, 3B)에 대하여, 도 11 내지 도 13을 참작하여 설명한다.
도 11에 나타내듯이, 위치 계측용 마크(3)는, 제1 방향(x)을 따르는 라인(3a) 및 제2 방향(y)을 따르는 라인(3a)의 조합으로 구성된다. 2개의 라인(3a, 3a)은, 동일 선폭, 동일 길이이며, 서로 중점에서 교차한다. 이에 의해, 위치 계측용 마크(3)는, +(플러스)의 형상을 가진다. 또한, 2개의 라인(3a, 3a)은, 중앙부가 동일 폭으로 절제되어 있다. 이에 의해, 위치 계측용 마크(3)는, 2개의 라인(3a, 3a)의 교차부가 절제된 가운데 빼기 구조가 된다. 또한, 2개의 라인(3a, 3a)은, 사이에 간극을 가져 내측 부분(3b)과 외측 부분(3c)으로 나누어진다. 내측 부분(3b)은, 위치 계측용 마크(3)의 제1의 패턴을 구성한다. 외측 부분(3c)은, 위치 계측용 마크(3)의 제2의 패턴을 구성한다. 이에 의해, 위치 계측용 마크(3)는, 물리적으로 나누어진 제1의 패턴 및 제2의 패턴으로 구성된다.
위치 계측용 마크(3)의 내측 부분(3b)은, 반투과막(6) 및 차광막(5)의 적층막으로 구성된다. 차광막(5)은, Cr계의 재질이 사용된다. 본 실시 형태에 있어서는, 차광막(5)은, Cr계 화합물이 사용된다. 반투과막(6)은, 비Cr계의 재질이 사용된다. 본 실시 형태에 있어서는, 반투과막(6)은, Ni, Ti 또는 몰리브덴 실리사이드 화합물이 사용된다. 혹은, 차광막(5)은, 비Cr계의 재질이 사용되고, 반투과막(6)은, Cr계의 재질이 사용되는 것이어도 된다.
차광막(5)과 반투과막(6)은, 재질이 상이함으로써, 에칭 특성이 상이하다. 즉, 차광막(5)은, 반투과막(6)에 대하여 에칭 선택성을 가지고, 반투과막(6)은, 차광막(5)에 대하여 에칭 선택성을 가진다.
위치 계측용 마크(3)의 내측 부분(3b)에 있어서, 반투과막(6) 위에 차광막(5)이 형성된다. 차광막(5)의 라인은, 반투과막(6)의 라인과 동일 형상이다.
위치 계측용 마크(3)의 외측 부분(3c)은, 내측 부분(3b)의 최하층인 반투과막(6)과 동일 반투과막(6)으로 구성된다. 본 실시 형태에 있어서는, 외측 부분(3c)은, 내측 부분(3b)과 동일 형상이다.
또한, 도 11 내지 도 13에 있어서는, 반투과막(6) 및 차광막(5)이 동일 두께로 기재되어 있다. 그러나, 이것은 편의상으로, 반투과막(6) 및 차광막(5)의 실제의 두께는, 적절히 설정할 수 있다.
다음으로, 실시 형태 4에 관련되는 위치 계측용 마크(3)(3A, 3B)의 형성 방법에 대해 설명한다.
해당 형성 방법은, 포토마스크(1)의 제조 방법에 있어서 동시 처리로 실시되며,
i) 포토마스크 블랭크 준비 공정(공정 1)
ii) 레지스트막 형성 공정(공정 2)
iii) 묘화 공정(공정 3)
iv) 현상 공정(공정 4)
v) 차광막 에칭 공정(공정 5)
vi) 레지스트막 제거 공정(공정 6)
vii) 레지스트막 형성 공정(공정 7)
viii) 묘화 공정(공정 8)
ix) 현상 공정(공정 9)
x) 반투과막 에칭 공정(공정 10)
xi) 레지스트막 제거 공정(공정 11)
을 구비한다.
또한, 레지스트막 형성 공정(공정 2)으로부터 레지스트막 제거 공정(공정 6)까지를 제1의 패터닝 공정이라고 하고, 레지스트막 형성 공정(공정 7)으로부터 레지스트막 제거 공정(공정 11)까지를 제2의 패터닝 공정이라고 한다. 제1의 패터닝 공정에서는, (단위 패턴의 1회째의 패터닝과 동시 처리로) 위치 계측용 마크(3)의 제1의 패턴이 패터닝되고, 제2의 패터닝 공정에서는, (단위 패턴의 2회째의 패터닝과 동시 처리로) 위치 계측용 마크(3)의 제2의 패턴이 패터닝된다.
포토마스크 블랭크 준비 공정(공정 1)에서는, 도 12(a-1) 및 (a-2)에 나타내듯이, 투명 기판(2) 위에 반투과막(6)이 형성되고, 반투과막(6) 위에 차광막(5)이 형성된 포토마스크 블랭크가 준비된다. 반투과막(6) 및 차광막(5)은, 각각 스패터법, 증착법 등에 의해 성막된다.
1회째의 레지스트막 형성 공정(공정 2)에서는, 도 12(b-1) 및 (b-2)에 나타내듯이, 차광막(5) 위에 레지스트가 균일하게 도포되어, 레지스트막(8)이 형성된다. 레지스트는, 도포법이나 스프레이법에 의해 도포된다.
1회째의 묘화 공정(공정 3)에서는, 묘화 장치의 전자빔 또는 레이저를 사용하여 레지스트막(8)에 노광광이 조사되고, 위치 계측용 마크(3)의 내측 부분(3b)에 대응하는 레지스트 패턴이 묘화된다.
1회째의 현상 공정(공정 4)에서는, 불필요한 레지스트막(8)이 현상에 의해 제거되어, 레지스트 패턴이 형성된다. 현상은, 현상액에 침지함으로써 실시된다. 또한, 1회째의 묘화 공정(공정 3) 및 1회째의 현상 공정(공정 4)을 합쳐, 제1의 레지스트 패턴 형성 공정이라고 한다.
차광막 에칭 공정(공정 5)에서는, 레지스트 패턴을 에칭 처리용 마스크로 하여, 차광막(5)의 노출 부분이 에칭에 의해 제거된다. 에칭은, 드라이 에칭, 웨트 에칭의 어느 것이어도 상관없지만, 대형 사이즈의 포토마스크이면, 웨트 에칭이 바람직하다. 에첸트는, 에칭액이나 에칭 가스가 사용된다. 어느 에첸트여도, 차광막(5)에 대한 에칭 선택성을 가지는 에첸트(반투과막(6)을 에칭하지 않는 에첸트)가 사용된다.
1회째의 레지스트막 제거 공정(공정 6)에서는, 도 12(c-1) 및 (c-2)에 나타내듯이, 레지스트막(8)이 제거된다. 레지스트막(8)의 제거는, 애싱법이나 레지스트 박리액에 침지함으로써 실시된다.
2회째의 레지스트막 형성 공정(공정 7)에서는, 도 13(a-1) 및 (a-2)에 나타내듯이, 차광막(5) 및 반투과막(6) 위에 레지스트가 균일하게 도포되어, 레지스트막(8)이 형성된다. 레지스트는, 도포법이나 스프레이법에 의해 도포된다.
2회째의 묘화 공정(공정 8)에서는, 묘화 장치의 전자빔 또는 레이저를 사용하여 레지스트막(8)에 노광광이 조사되고, 위치 계측용 마크(3)의 외측 부분(3c)에 대응하는 레지스트 패턴이 묘화된다.
2회째의 현상 공정(공정 9)에서는, 불필요한 레지스트막(8)이 현상에 의해 제거되어, 레지스트 패턴이 형성된다. 현상은, 현상액에 침지함으로써 실시된다. 또한, 2회째의 묘화 공정(공정 8) 및 2회째의 현상 공정(공정 9)을 합쳐, 제2의 레지스트 패턴 형성 공정이라고 한다.
반투과막 에칭 공정(공정 10)에서는, 레지스트 패턴을 에칭 처리용 마스크로 하여, 반투과막(6)의 노출 부분이 에칭에 의해 제거된다. 에칭은, 드라이 에칭, 웨트 에칭의 어느 것이어도 상관없지만, 대형 사이즈의 포토마스크이면, 웨트 에칭이 바람직하다. 에첸트는, 에칭액이나 에칭 가스가 사용된다. 어느 에첸트여도, 반투과막(6)에 대한 에칭 선택성을 가지는 에첸트(차광막(5)을 에칭하지 않는 에첸트)가 사용된다.
2회째의 레지스트막 제거 공정(공정 11)에서는, 도 13(b-1) 및 (b-2)에 나타내듯이, 레지스트막(8)이 제거된다. 레지스트막(8)의 제거는, 애싱법이나 레지스트 박리액에 침지함으로써 실시된다.
이상의 공정 1 내지 공정 11을 거쳐, (포토마스크(1)의 완성과 함께) 위치 계측용 마크(3)가 완성된다.
이와 같이, 위치 계측용 마크(3)는, 제1의 패터닝 공정과 제2의 패터닝 공정으로 나누어 형성된다. 보다 상세하게는, 위치 계측용 마크(3)의 내측 부분(3b)(제1의 패턴)은, 제1의 패터닝 공정에 의해 형성되고, 위치 계측용 마크(3)의 외측 부분(3c)(제2의 패턴)은, 제2의 패터닝 공정에 의해 형성된다. 따라서, 제1의 패터닝 공정과 제2의 패터닝 공정과의 사이에서 얼라인먼트 오차가 발생하는 경우, 내측 부분(3b) 및 외측 부분(3c)은, 어긋나게 형성된다. 이 때문에, 위치 계측용 마크(3)를 검사함으로써, 포토마스크(1)에 있어서의 얼라인먼트 정밀도를 확인할 수 있다.
<응용예(복수 레이어로 구성되는 FPD용의 포토마스크의 제조 방법)>
복수 매의 포토마스크를 1세트로 하고 각 포토마스크를 1레이어로 하여 복수 레이어로 구성되는 FPD용의 포토마스크에 대하여, 종래의 제조 방법에서는, 묘화 장치에 기준 좌표가 설정되고, 기준 좌표를 사용하여 기술(記述)되는 CAD 데이터의 묘화 데이터에 근거하여 패터닝 공정이 실시된다. 이 때문에, 각 포토마스크의 위치 계측은, 기준 좌표에 대한 오차를 나타내고 있다. 그리고, 묘화 장치나 좌표 계측 장치는, 일정한 측정 오차를 가진다. 이 때문에, 기준 레이어 및 겹침 레이어의 기준 좌표에 대한 위치 차이의 상황에서 겹침 오차가 커진다.
그래서, 먼저 제조된 포토마스크(기준 레이어가 되는 기준 마스크)가 구비하는 위치 계측용 마크의 위치 계측 결과(도 15(a) 참조)로부터 차이량 및 차이 각도를 구하고, 이들 값으로 묘화 데이터의 좌표값을 변환하여 묘화 데이터를 보정하고, 이 보정된 묘화 데이터에 근거하여 패터닝 공정을 실시한다고 하는 제조 방법이 사용된다. 도 15(b)를 참작하여 설명하면, 우선, 기준 마스크에 대해서는, 통상대로, 기준 좌표를 사용하여 기술(記述)되는 묘화 데이터에 근거하여 패터닝 공정이 실시된다. 기준 마스크의 제조 후, 기준 마스크가 구비하는 위치 계측용 마크가 위치 계측되고, 이 위치 계측 결과로부터, 제1 방향(x)의 차이량(Δx), 제2 방향(y)의 차이량(Δy) 및 차이 각도(θ)가 구해진다. 그리고, 2매째 이후의 포토마스크의 묘화 데이터는, 각각, Δx, Δy, θ의 값으로 좌표값이 변환되어, 보정된다. 그리고, 2매째 이후의 포토마스크에 대해서는, 각각, 보정된 묘화 데이터에 근거하여 패터닝 공정이 실시된다.
이와 같이, 응용예에 관련되는 FPD용의 포토마스크의 제조 방법에 의하면, 기준 레이어의 묘화의 결과가 겹침 레이어의 기준 좌표가 되고, 기준 레이어 및 겹침 레이어의 겹침 오차를 최소로 할 수 있다. 이 때문에, 응용예에 관련되는 FPD용의 포토마스크의 제조 방법에 의하면, 기준 레이어 및 겹침 레이어의 겹침 정밀도를 향상시킬 수 있다. 즉, 응용예에 관련되는 FPD용의 포토마스크의 제조 방법은, 위치 차이를 허용한 다음, 각 레이어의 중첩 정밀도를 추구하는 기술이며, 묘화 데이터를 보정하여 기준 마스크를 다시 제조하기보다도, 납기면, 코스트면에서 우수한 기술이다.
또한, 본 발명은, 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지의 변경이 가능하다.
상기 실시 형태 1 내지 4에 있어서는, 위치 계측용 마크(3)는, 2개의 라인(3a, 3a)의 교차부가 절제된 가운데 빼기 구조이다. 그러나, 본 발명은, 이에 한정되는 것은 아니다. 위치 계측용 마크는, 2개의 라인의 교차부가 절제되지 않고 겹쳐지는 형태여도 된다.
또한, 상기 실시 형태 1 내지 4에 있어서는, 위치 계측용 마크(3)는, 직교하는 2개의 라인(3a, 3a)이 서로 중점에서 교차함으로써, +(플러스)의 형상을 가진다. 그러나, 본 발명은, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 위치 계측용 마크는, 직교하는 2개의 라인이 서로 끝점(端點)에서 교차함으로써, L의 형상을 가지는 것이나, 직교하는 2개의 라인이, 한쪽은 중점, 다른 쪽은 끝점에서 교차함으로써, T의 형상을 가지는 것이어도 된다. 물론, 이들의 경우도, 2개의 라인의 교차부가 절제되는지 되지 않는지는, 적절히 설정할 수 있다.
또한, 상기 실시 형태 1 내지 4에 있어서는, 위치 계측용 마크(3)의 2개의 라인(3a, 3a)은, 제1 방향(x) 및 제2 방향(y)과 평행한 라인이다. 그러나, 본 발명은, 이에 한정되는 것은 아니다. 위치 계측용 마크를 구성하는 라인은, 제1 방향(x) 및 제2 방향(y)에 대하여, 다소의 각도를 가지는 것이어도 된다. 「제1 방향을 따른다」, 「제2 방향을 따른다」란, 이러한 형태를 포함하는 취지이다.
또한, 상기 실시 형태 1 내지 4에 있어서는, 위치 계측용 마크(3A)는, 패턴 형성 영역(1A)에 있어서, 여백부(1Ab)가 교차하는 부분에만 형성된다. 그러나, 본 발명은, 이에 한정되는 것은 아니다. 도 14에 나타내듯이, 한쪽 라인(3a)의 길이 Lx가 짧고, 단위 패턴 형성 영역(1Aa)에 침입하는 것이 없는 형태의 위치 계측용 마크(3C)이면, 여백부(1Ab)의 중간 부분, 즉, 이웃하는 단위 패턴 형성 영역(1Aa, 1Aa)간의 부분에 형성되도록 해도 된다.
또한, 상기 실시 형태 1에 있어서는, 투명 기판(2) 위에 차광막(5)이 형성된 포토마스크 블랭크가 사용된다. 상기 실시 형태 2에 있어서는, 투명 기판(2) 위에 차광막(5)이 형성된 포토마스크 블랭크가 사용되고, 제1의 패터닝 공정 후, 반투과막(6)이 적층 형성된다. 상기 실시 형태 3에 있어서는, 투명 기판(2) 위에 반투과막(6)이 형성되고, 반투과막(6) 위에 중간막(7)이 형성되고, 중간막(7) 위에 차광막(5)이 형성된 포토마스크 블랭크가 사용된다. 상기 실시 형태 4에 있어서는, 투명 기판(2) 위에 반투과막(6)이 형성되고, 반투과막(6) 위에 차광막(5)이 형성된 포토마스크 블랭크가 사용된다. 그러나, 본 발명은, 이들에 한정되는 것은 아니다. 이들에 있어서, 차광막과 반투과막을 교체하는 것이 가능하다. 또한, 차광막, 반투과막 이외의 다른 기능성막이어도 된다.
또한, 상기 실시 형태 1 내지 4에 있어서는, 위치 계측용 마크(3A)가, 패턴 형성 영역(1A)에 있어서, 여백부(1Ab)가 교차하는 부분에 형성되는 것을 전제로 한다. 그러나, 상기 실시 형태 2 내지 4를 실시 형태로 하는 본 발명에 관련되는 FPD용의 포토마스크에 있어서의 위치 계측용 마크의 형성 방법에 있어서, 위치 계측용 마크의 형성 개소는 특별히 한정되는 것은 아니다. 본 발명에 관련되는 FPD용의 포토마스크에 있어서의 위치 계측용 마크의 형성 방법은, 위치 계측용 마크의 형성 개소에 관계없이, 신규 참신한 요소 기술 발명으로서 성립될 수 있는 것이다.
또한, 상기 실시 형태 1 내지 4에 있어서는, 위치 계측용 마크(3A)의 내측 부분(3b)이 제1의 패턴을 구성하고, 외측 부분(3c)이 제2의 패턴을 구성한다. 그러나, 본 발명은, 이에 한정되는 것은 아니다. 위치 계측용 마크의 외측 부분이 제1의 패턴을 구성하고, 내측 부분이 제2의 패턴을 구성하도록 해도 된다.
또한, 상기 실시 형태 1 내지 4에 있어서는, 제1의 패턴 및 제2의 패턴은, 위치 계측용 마크(3)를 내측 영역과 외측 영역으로 나눈 것이다. 그러나, 본 발명은, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 위치 계측용 마크의 한쪽 라인이 제1의 패턴을 구성하고, 다른 쪽 라인이 제2의 패턴을 구성하는 등, 제1의 패턴 및 제2의 패턴의 나누는 방법은, 적절히 설정할 수 있다.
본 발명에 관련되는 포토마스크는, FPD용으로서 알려진 노광 장치를 사용하여 노광할 수 있다. 예를 들면, 노광 장치로서, 300~500nm에 피크를 가지는 단파장 또는 브로드밴드 광원의 노광광을 사용하고, 개구수(開口數)(NA)가 0.09 전후(0.07~0.12), 코히런트 팩터(coherente factor)(σ)가 종래 알려진 정도의 등배 광학계를 가지는, 등배 투영 노광 장치를 사용할 수 있다. 또한, 개구수는, 0.12 이상이어도 적용 가능하다. 물론, 본 발명에 관련되는 포토마스크는, 프록시미티 노광(근접 노광)용의 포토마스크로서도 적용 가능하다.
1…포토마스크, 1A…패턴 형성 영역, 1Aa…단위 패턴 형성 영역, 1Ab…여백부, 1B…외연 영역, 2…투명 기판, 3, 3A~3C…위치 계측용 마크, 3a…라인, 3b…내측 부분, 3c…외측 부분, 4…위치 맞춤용 마크, 5…차광막, 6…반투과막, 7…중간막(에칭 스토퍼막), 8…레지스트막 , Wx, Wy…라인의 선폭, Lx, Ly…라인의 길이, Gx, Gy…간극의 폭, Δx…제1 방향(x)의 차이량, Δy…제2 방향(y)의 차이량, θ…차이 각도
Claims (12)
- 복수의 단위 패턴 형성 영역이 주위에 여백부(余白部)를 가지고 또한 직교하는 제1 방향 및 제2 방향을 따라 2차원 배열되는 패턴 형성 영역과, 패턴 형성 영역을 둘러싸는 외연(外緣) 영역과, 복수의 위치 계측용 마크를 구비하는 FPD용의 포토마스크로서,
위치 계측용 마크는, 제1 방향을 따르는 라인 및 제2 방향을 따르는 라인의 조합으로 구성되고, 또한, 패턴 형성 영역에 있어서, 여백부가 교차하는 부분에만 형성되는
FPD용의 포토마스크. - 청구항 1에 있어서,
위치 계측용 마크는, 제1 방향을 따르는 라인 및 제2 방향을 따르는 라인이 교차하는 형태이고, 또한, 패턴 형성 영역에 있어서, 2개의 라인의 교점(交點)이 여백부의 중심선의 교점과 일치하도록 배치되는
FPD용의 포토마스크. - 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
위치 계측용 마크는, 제1 방향을 따르는 라인 및 제2 방향을 따르는 라인이 교차하는 형태이고, 또한, 내측 부분과 외측 부분으로 나누어 형성되는
FPD용의 포토마스크. - 청구항 3에 있어서,
내측 부분 및 외측 부분의 한쪽은, 제1의 기능성막(機能性膜) 및 제2의 기능성막을 포함하는 적층막(積層膜)으로 구성되고, 내측 부분 및 외측 부분의 다른 쪽은, 제1의 기능성막 또는 제2의 기능성막으로 구성되는
FPD용의 포토마스크. - 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
위치 계측용 마크는, 제1 방향을 따르는 라인 및 제2 방향을 따르는 라인이 교차하는 형태이고, 또한, 두 개의 라인의 교차부(交差部)가 절제(切除)되는 형태인
FPD용의 포토마스크. - 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
위치 계측용 마크는, 외연 영역에도 형성되는
FPD용의 포토마스크. - 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
위치 계측용 마크를 구성하는 라인의 선폭(線幅)보다도 굵은 선폭의 라인으로 구성되는 위치 맞춤용 마크를 외연 영역에 구비하는
FPD용의 포토마스크. - 위치 계측용 마크를 제1의 패턴과 제2의 패턴으로 나누고,
제1의 패터닝 공정 및 제2의 패터닝 공정에 의해, 또는, 제1의 패터닝 공정에 의해, 제1의 패턴을 형성하고,
제2의 패터닝 공정에 의해, 제2의 패턴을 형성하는
FPD용의 포토마스크에 있어서의 위치 계측용 마크의 형성 방법. - 청구항 8에 있어서,
투명 기판 위에 제1의 기능성막이 형성된 포토마스크 블랭크에 대하여, 제1의 패터닝 공정을 실시하고,
제1의 패터닝 공정 후, 제2의 기능성막을 적층 형성한 다음, 제2의 패터닝 공정을 실시하는
FPD용의 포토마스크에 있어서의 위치 계측용 마크의 형성 방법. - 청구항 8에 있어서,
투명 기판 위에 제1의 기능성막이 형성되고, 제1의 기능성막 위에, 제1의 기능성막과 상이한 에칭 특성을 가지는 중간막이 형성되고, 중간막 위에, 제1의 기능성막과 동일한 에칭 특성을 가지는 제2의 기능성막이 형성된 포토마스크 블랭크에 대하여, 제1의 패터닝 공정을 실시하고,
제1의 패터닝 공정 후, 중간막을 에칭 제거한 다음, 제2의 패터닝 공정을 실시하는
FPD용의 포토마스크에 있어서의 위치 계측용 마크의 형성 방법. - 청구항 8에 있어서,
투명 기판 위에 제1의 기능성막이 형성되고, 제1의 기능성막 위에, 제1의 기능성막과 상이한 에칭 특성을 가지는 제2의 기능성막이 형성된 포토마스크 블랭크에 대하여, 제1의 패터닝 공정을 실시하고,
제1의 패터닝 공정 후, 제2의 패터닝 공정을 실시하는
FPD용의 포토마스크에 있어서의 위치 계측용 마크의 형성 방법. - 복수 매(枚)의 포토마스크를 1세트로 하고 각 포토마스크를 1레이어로 하여 복수 레이어로 구성되는 FPD용의 포토마스크의, 2매째 이후의 포토마스크의 제조 방법으로서,
먼저 제조된 1매째의 포토마스크가 구비하는 위치 계측용 마크의 위치 계측 결과로부터 직교하는 제1 방향 및 제2 방향의 차이량 및 차이 각도를 구하고, 이들 값으로 묘화 데이터의 좌표값을 변환하여 묘화 데이터를 보정하고, 이 보정된 묘화 데이터에 근거하여 패터닝 공정을 실시하는
FPD용의 포토마스크의 제조 방법.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JPJP-P-2022-018326 | 2022-02-08 | ||
JP2022018326A JP2023115863A (ja) | 2022-02-08 | 2022-02-08 | Fpd用のフォトマスク、fpd用のフォトマスクにおける位置計測用マークの形成方法及びfpd用のフォトマスクの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20230120090A true KR20230120090A (ko) | 2023-08-16 |
Family
ID=87540130
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020230004397A KR20230120090A (ko) | 2022-02-08 | 2023-01-12 | Fpd용의 포토마스크, fpd용의 포토마스크에 있어서의 위치 계측용 마크의 형성 방법 및 fpd용의 포토마스크의 제조 방법 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023115863A (ko) |
KR (1) | KR20230120090A (ko) |
CN (1) | CN116577961A (ko) |
TW (1) | TW202332984A (ko) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117452778A (zh) * | 2023-11-08 | 2024-01-26 | 深圳清溢微电子有限公司 | 掩膜版二次曝光自动对位方法、装置 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001201844A (ja) | 2000-01-21 | 2001-07-27 | Hitachi Ltd | 半導体集積回路装置の製造方法およびフォトマスクの製造方法 |
-
2022
- 2022-02-08 JP JP2022018326A patent/JP2023115863A/ja active Pending
-
2023
- 2023-01-12 KR KR1020230004397A patent/KR20230120090A/ko unknown
- 2023-01-18 CN CN202310086669.6A patent/CN116577961A/zh active Pending
- 2023-02-03 TW TW112103767A patent/TW202332984A/zh unknown
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001201844A (ja) | 2000-01-21 | 2001-07-27 | Hitachi Ltd | 半導体集積回路装置の製造方法およびフォトマスクの製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2023115863A (ja) | 2023-08-21 |
CN116577961A (zh) | 2023-08-11 |
TW202332984A (zh) | 2023-08-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5723236A (en) | Photomasks and a manufacturing method thereof | |
KR100965181B1 (ko) | 그레이톤 마스크 및 그레이톤 마스크의 제조방법 | |
JP4896671B2 (ja) | ハーフトーンマスク及びこれを用いたパターン基板の製造方法 | |
KR100663115B1 (ko) | 그레이톤 마스크 및 그레이톤 마스크의 제조 방법 | |
CN101359168B (zh) | 灰色调掩模的制造方法以及灰色调掩模 | |
TWI512391B (zh) | A manufacturing method of an electronic device, a manufacturing method of a display device, a method of manufacturing a mask, and a mask | |
KR20140093215A (ko) | 대형 위상 시프트 마스크 및 대형 위상 시프트 마스크의 제조 방법 | |
JPH09115827A (ja) | 半導体装置製造用のレチクル | |
KR101414343B1 (ko) | 포토마스크의 제조 방법, 포토마스크, 패턴 전사 방법 및 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법 | |
KR101308862B1 (ko) | 포토마스크의 제조 방법, 포토마스크, 및 표시 장치의 제조 방법 | |
KR101815368B1 (ko) | 포토마스크, 포토마스크 세트, 포토마스크의 제조 방법, 및 표시 장치의 제조 방법 | |
KR20160010322A (ko) | 포토마스크, 포토마스크의 제조 방법, 포토마스크 블랭크 및 표시 장치의 제조 방법 | |
KR20150144684A (ko) | 근접 노광용 포토 마스크 | |
KR20230120090A (ko) | Fpd용의 포토마스크, fpd용의 포토마스크에 있어서의 위치 계측용 마크의 형성 방법 및 fpd용의 포토마스크의 제조 방법 | |
KR101771341B1 (ko) | 포토마스크의 제조 방법, 포토마스크, 및 표시 장치의 제조 방법 | |
JP2016156857A5 (ko) | ||
JP2011186506A (ja) | 中間調フォトマスク | |
KR20160073922A (ko) | 포토마스크의 제조 방법 및 표시 장치의 제조 방법 | |
JP6232709B2 (ja) | 位相シフトマスク及び当該位相シフトマスクを用いたレジストパターン形成方法 | |
WO2021164608A1 (zh) | 应用于半导体光刻工艺中的掩膜版及光刻工艺方法 | |
JP3529967B2 (ja) | アライメントマーク付きフォトマスク用ブランクスの製造方法 | |
JP2005195877A (ja) | レチクル及び半導体装置の製造方法 | |
KR20230068330A (ko) | 포토 마스크 블랭크의 제조 방법 및 포토 마스크의 제조 방법 | |
CN117234042A (zh) | 掩膜版的校准标记二次曝光工艺方法 | |
JPH04218047A (ja) | 縮小投影露光装置用レティクル |