JP2010170011A

JP2010170011A - フォトマスクの修正方法

Info

Publication number: JP2010170011A
Application number: JP2009014136A
Authority: JP
Inventors: Masanori Kawamori; 将典河守; Michiaki Sano; 道明佐野
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2009-01-26
Filing date: 2009-01-26
Publication date: 2010-08-05
Also published as: CN101788758A; KR20100087263A; TW201031998A

Abstract

【課題】露光の際に裏面の傷の部位での乱反射を防止し、かつ、傷の部位でも転写波長に対して透明とすることができるフォトマスクの修正方法を提供すること。
【解決手段】本発明のフォトマスクの修正方法は、フォトマスク１の裏面に存在する傷１ａに、硬化後に７０％以上の光透過率及び１．４以上の屈折率を持つガラスとなる液体ガラス３を塗布する工程と、前記液体ガラス３を硬化する工程と、を具備することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、フォトリソグラフィプロセスにおいて使用されるフォトマスクの修正方法に関する。

液晶表示装置等の製造プロセスのフォトリソグラフィプロセスにおいて、フォトマスクが用いられている。このフォトマスクは、例えば、透明基板と、この透明基板上に形成された遮光膜パターン（マスクパターン）とから構成されている。フォトマスクの裏面に傷が存在すると、露光の際に露光光が傷の部位で乱反射してしまい、所望の転写を行うことができなくなる。特に、昨今展開が開始されているパネルは、一辺が１０００ｍｍを超える矩形であり、さらに今後展開される第１０世代等のパネルでは、大きさが２８５０ｍｍ×３０５０ｍｍ等であることから、該液晶パネルを製造する際に用いるフォトマスクも一辺が２５００ｍｍ以上の矩形となり、重量も増す。従って、該マスクのハンドリングに際して傷が発生する確率が高くなる。

フォトマスク基板に生じた傷に関し、特許文献１には、フォトマスクの裏面の傷に透明樹脂を埋め込んでフォトマスクを修正することが開示されている。

特開２００３−２８７８７６号公報

上記したような裏面の傷には、図４（ａ）に示すような凹部形状の傷１１ａのみのものや、図４（ｂ）に示すような傷１１ａの奥にひび１１ｂが入っているものもある。図４（ｃ）に示すように傷１１ａの奥にひび１１ｂが入っていると、ハンドリング中に何らかの衝撃により破片１１ｃとして剥がれてしまい欠けが生じてしまう。

これらの傷の有無は、例えば、蛍光灯やＺライト等を用いた目視検査により判定することができる。そして、転写に影響を与える大きさの傷であると判定したときには、図５（ａ）に示すように、ルーター１２を用いて傷１１ａを含む領域（破線で囲んだ領域）を研削して滑らかな表面の凹部１１ｄとすることが可能である。特に、ひび１１ｂが入っていると、図５（ｂ）に示すように、深くまで凹部１１ｄを形成することとなる。このように傷１１ａを除去して、局所的には平滑な表面の凹部１１ｄにすることにより、露光光が傷の部位で乱反射することを防止することができる。しかしながら、基板の凹部形状は、フォトマスク露光時の光の進行に影響を与え、場合によっては転写パターンの座標精度を阻害する。また、凹部が深くなるとともに強度が下がり、製品保証上の価値が損なわれることは否めない。

フォトマスクは、リソグラフィで使用する光学部品であるので、フォトマスク材料は、転写波長に対して透明であり、境界面での屈折率差による反射ロス以外は無視できる光透過性が求められる。しかしながら、特許文献１に開示された方法においては、透明樹脂を用いているので、修正部位の光透過率が十分ではなく、転写波長に対して透明とならなくなるという問題がある。特に、炭素原子を主な構成原子とする樹脂材料においては、マスクの使用に際して多数回の露光光の照射によって劣化する等、耐久性が十分でない。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、露光の際に裏面の傷の部位での乱反射を防止し、かつ、傷の部位でも転写波長に対して透明とすることができるフォトマスクの修正方法を提供することを目的とする。

本発明のフォトマスクの修正方法は、ガラス基板を用いて作製されたフォトマスクの裏面に存在する傷に、硬化後に７０％以上の光透過率及び１．４以上の屈折率を持つガラスとなる液体ガラスを塗布する工程と、前記液体ガラスを硬化する工程と、を具備することを特徴とする。

この方法によれば、ガラス基板を用いて作製されたフォトマスクの裏面に存在する傷に、硬化後に７０％以上の光透過率及び１．４以上の屈折率を持つガラスとなる液体ガラスを塗布し、この液体ガラスを硬化する。このため、硬化した後の部分がガラスと同等の光透過率及び屈折率を持つことになり、傷の部位でも転写波長に対して透明とすることができる。また、液体ガラスを用いて傷を埋めているので、露光の際に傷の部位での乱反射を防止することができる。

本発明のフォトマスクの修正方法においては、前記液体ガラスがテトラエチルオルトシリケート又はスピンオングラス材料であることが好ましい。

本発明のフォトマスクの修正方法においては、前記液体ガラスを熱又は紫外線により硬化させることが好ましい。

本発明のフォトマスクの修正方法においては、前記裏面の前記傷が存在する領域を除去した後に、前記傷に前記液体ガラスを塗布することが好ましい。

本発明のフォトマスクの修正方法においては、前記液体ガラスによる修正部位に平坦化処理を施すことが好ましい。

本発明のフォトマスクは、上記修正されたものであって、フォトマスクの裏面に存在する傷に埋め込まれており、７０％以上の光透過率及び１．４以上の屈折率を有し、液体ガラスを硬化してなるガラス部を有することを特徴とする。ここで、光透過率とは、本発明の液体ガラスの素材としての内部透過率をいう。

本発明のフォトマスクの修正方法は、ガラス基板を用いて作製されたフォトマスクの裏面に存在する傷に、硬化後に７０％以上の光透過率及び１．４以上の屈折率を持つガラスとなる液体ガラスを塗布し、この液体ガラスを硬化するので、硬化した後の部分がガラスと同等の光透過率及び屈折率を持つことになり、傷の部位でも転写波長に対して透明とすることができる。また、液体ガラスを用いて傷を埋めているので、露光の際に傷の部位での乱反射を防止することができる。

（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態１に係るフォトマスクの修正方法を説明するための図である。（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施の形態２に係るフォトマスクの修正方法を説明するための図である。（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施の形態２に係るフォトマスクの修正方法の他の例を説明するための図である。（ａ）〜（ｃ）は、フォトマスクの裏面の傷を説明するための図である。（ａ），（ｂ）は、従来のフォトマスクの修正方法を説明するための図である。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
本発明のフォトマスクの修正方法は、フォトマスクの裏面に存在する傷に、硬化後に７０％以上の光透過率及び１．４以上の屈折率を持つガラスとなる液体ガラスを塗布し、前記液体ガラスを硬化することを特徴とする。

（実施の形態１）
本実施の形態においては、フォトマスクの裏面に存在する傷に直接液体ガラスを塗布して硬化させる場合について説明する。

本発明に係るフォトマスクには、ＬＳＩ用マスク、ＦＰＤ用マスク、ＰＷＢ用マスクのいずれのマスクも含む。また、本発明に係るフォトマスクとしては、バイナリーマスク、ハーフトーンマスク、ＥＵＶマスク等が挙げられる。特に、一辺３００ｍｍ以上の矩形形状をもち、重量が１５０ｇ以上のＦＰＤ用マスクにおいて効果が顕著である。これらのフォトマスクは、少なくとも遮光部と透光部を有する転写パターンを備え、さらには、露光光の一部を透過する半透光部を有することによる多階調フォトマスクであってもよい。また、フォトマスクを構成する基板材料としては、石英ガラス（合成石英）や、ソーダライムガラス等が挙げられる。特に石英ガラスからなる基板材料が好ましい。

本発明に係る方法で使用する液体ガラスとしては、硬化後に７０％以上、好ましくは９０％以上の光透過率を有するガラスとなるものを用いる。なお、液体ガラスの硬化後の光透過率は、分光高度形を搭載した透過率測定器により測定することができる。

このような液体ガラスとしては、熱により硬化するものや、紫外線により硬化するものが挙げられる。熱により硬化する液体ガラスとしては、例えば、テトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）又はスピンオングラス材料（ＳＯＧ材料）を挙げることができる。ここで、ＳＯＧ材料としては、例えば、シラノール［Ｓｉ（ＯＨ）_４］をアルコール類やポリシラザン系溶剤で溶解してなる無機系ＳＯＧ材料等が挙げられる。このような無機ＳＯＧ材料を液体ガラスとして傷に塗布し硬化させることにより、ＳｉＯ_２同士を結合させて、ケイ酸ガラス（ＳｉＯ_２）を主成分としたガラス部を形成することができる。また、紫外線により硬化する液体ガラスとしては、ＴＥＯＳやＳＯＧ材料等を挙げることができる。なお、液体ガラスを硬化させる条件については、硬化後のガラス成分が光透過率７０％以上となるように適宜設定する。光透過率は、より好ましくは８０％以上、さらに好ましくは９０％以上である。なお、硬化は、紫外線照射により行うことがより好ましい。

また、液体ガラスは、硬化後に１．４以上の屈折率を持つことが好ましい。特に、屈折率が１．４〜２．０であることが好ましい。更に好ましくは、１．４〜１．６である。これは、フォトマスクの基板材料として用いられるガラス材料、例えば石英ガラス（合成石英）（屈折率１．４６）や、ソーダライムガラス（屈折率１．５２）と同等であることが望ましいからである。

このように、傷に液体ガラスを塗布して硬化することでガラス部を形成した修正部位については、その後平坦化処理を施すことが好ましい。これにより、修正部位における乱反射をより効果的に防止することができる。ここで、平坦化処理としては、表面研磨処理等を挙げることができる。

このフォトマスクの修正は、マスク製造において傷が発見された際に適宜行うことができるが、マスク製造において、マスク完成後、具体的には、マスクにペリクルを貼り付ける前であることが好ましい。

上記フォトマスク修正後のフォトマスクについては、集光ランプや蛍光灯等を用いて目視により良否判定を行うことができる。すなわち、集光ランプや蛍光灯等を裏面から照射したときに、修正部位で乱反射が起こりはっきり視認できるかどうかを判定する。したがって、集光ランプや蛍光灯等を裏面から照射したときに、修正部位がはっきり視認されなければ良品とし、はっきりと視認されれば不良品とする。

ここで、本実施の形態に係るフォトマスクの修正方法を説明する。図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態１に係るフォトマスクの修正方法を説明するための図である。ここでは、液体ガラスを紫外線で硬化させる場合について説明する。

ガラス基板を用いて作製されたフォトマスク１の裏面（図１において上側の面）には、傷１ａが存在している。この傷１ａに液体ガラス３を塗布し、充填する。ここでは、図１（ａ）に示すように、吐出手段であるディスペンサ２を用いて液体ガラス３を傷１ａに滴下することにより塗布する。次いで、図１（ｂ）に示すように、この液体ガラス３に紫外線４を照射する。このときの紫外線照射の条件は、液体ガラス３が硬化するために十分な条件とする。

このように液体ガラスが硬化すると、図１（ｃ）に示すように、フォトマスクの裏面に存在する傷１ａに埋め込まれた形でガラス部３ａが形成される。このガラス部３ａは、ＳｉＯ_２を主成分とするガラス成分で構成されているので、その光透過率が７０％以上である。その後、このガラス部３ａが埋め込まれた修正部位に平坦化処理を施す。

このように、フォトマスク１の裏面に存在する傷にガラス部３ａを埋め込むように形成し、平坦化することにより、露光の際に修正部位での乱反射が防止される。また、ガラス部３ａは光透過率が７０％以上であり、屈折率も基板と同等であるので、転写波長に対してほぼ透明とすることができる。また、従来のように、凹部１１ｄを形成した状態にしていないので、露光の際に凹部１１ｄのレンズ効果により転写パターンが歪むという不具合も発生しない。

（実施の形態２）
本実施の形態においては、フォトマスクの裏面の傷が存在する領域を除去した後に、傷に液体ガラスを塗布して硬化させる場合について説明する。

図２（ａ）〜（ｄ）及び図３（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施の形態２に係るフォトマスクの修正方法を説明するための図である。ここでは、液体ガラスを紫外線で硬化させる場合について説明する。

図２に示す態様では、ガラス基板を用いて作製されたフォトマスク１の裏面（図２において上側の面）には、傷１ａが存在している。図２（ａ）に示すように、この傷１ａを含む領域（破線で囲まれた領域）を、ルーター５を用いて研削する。これにより、図２（ｂ）に示すように、裏面に凹部１ｂが形成される。次いで、この凹部１ｂに液体ガラス３を塗布する。ここでは、図２（ｂ）に示すように、吐出手段であるディスペンサ２を用いて液体ガラス３を傷１ａに滴下することにより塗布する。次いで、図２（ｃ）に示すように、この液体ガラス３に紫外線４を照射する。このときの紫外線照射の条件は、液体ガラス３が硬化するために十分な条件とする。

このように液体ガラスが硬化すると、図２（ｄ）に示すように、フォトマスクの裏面に存在する傷１ａに埋め込まれた形でガラス部３ａが形成される。このガラス部３ａは、ＳｉＯ_２を主成分とするガラス成分で構成されているので、その光透過率が７０％以上である。その後、このガラス部３ａが埋め込まれた修正部位に平坦化処理を施す。

また、図３に示す態様では、ガラス基板を用いて作製されたフォトマスク１の裏面（図３において上側の面）には、傷１ａが存在しており、傷１ａの奥にひび１ｃが存在している。図３（ａ）に示すように、この傷１ａを含む領域（破線で囲まれた領域）を、ルーター５を用いて研削する。このとき、傷１ａの奥にひび１ｃがあるので、図２に示す場合に比べて深くまで研削する。これにより、図３（ｂ）に示すように、裏面に凹部１ｂが形成される。次いで、この凹部１ｂに液体ガラス３を塗布する。ここでは、図３（ｂ）に示すように、吐出手段であるディスペンサ２を用いて液体ガラス３を傷１ａに滴下することにより塗布する。次いで、図３（ｃ）に示すように、この液体ガラス３に紫外線４を照射する。このときの紫外線照射の条件は、液体ガラス３が硬化するために十分な条件とする。

このように液体ガラスが硬化すると、図３（ｄ）に示すように、フォトマスクの裏面に存在する傷１ａに埋め込まれた形でガラス部３ａが形成される。このガラス部３ａは、ＳｉＯ_２を主成分とするガラス成分で構成されているので、その光透過率が７０％以上である。その後、このガラス部３ａが埋め込まれた修正部位に平坦化処理を施す。

このように、フォトマスク１の裏面に存在する傷にガラス部３ａを埋め込むように形成し、平坦化することにより、露光の際に修正部位での乱反射が防止される。また、ガラス部３ａは光透過率が７０％以上及び屈折率が１．４以上であるので、転写波長に対してほぼ透明とすることができる。また、従来のように、凹部１１ｄを形成した状態にしていないので、露光の際に凹部１１ｄのレンズ効果により転写パターンが歪むという不具合も発生しない。なお、図２、図３においては、傷の存在する部分をルーターにより除去している。このとき、本発明の液体ガラスを使用せずに、凹部を形成したのみで修正する場合に比べて、掘り込み量を小さくすることができる。本発明のフォトマスクでは、基板に生じた上記で述べたひびの進行を防止することができるからである。

このように、本発明に係るフォトマスクの修正方法によれば、ガラス基板を用いて作製されたフォトマスクの裏面に存在する傷に、硬化後に７０％以上の光透過率及び１．４以上の屈折率を持つガラスとなる液体ガラスを塗布し、この液体ガラスを硬化するので、硬化した後の部分がガラスと同等の光透過率及び屈折率を持つことになり、傷の部位でも転写波長に対して透明とすることができる。また、液体ガラスを用いて傷を埋めているので、露光の際に傷の部位での乱反射を防止することができる。

本発明は上記実施の形態に限定されず、適宜変更して実施することができる。例えば、上記実施の形態における材料、処理手順等は一例であり、本発明の効果を発揮する範囲内において種々変更して実施することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

１フォトマスク
１ａ傷
１ｂ凹部
１ｃひび
２ディスペンサ
３液体ガラス
３ａガラス部
４紫外線
５ルーター

Claims

ガラス基板を用いて作製されたフォトマスクの裏面に存在する傷に、硬化後に７０％以上の光透過率及び１．４以上の屈折率を持つガラスとなる液体ガラスを塗布する工程と、前記液体ガラスを硬化する工程と、を具備することを特徴とするフォトマスクの修正方法。
前記液体ガラスがテトラエチルオルトシリケート又はスピンオングラス材料であることを特徴とする請求項１記載のフォトマスクの修正方法。
前記液体ガラスを熱又は紫外線により硬化させることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のフォトマスクの修正方法。
前記裏面の前記傷が存在する領域を除去した後に、前記傷に前記液体ガラスを塗布することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のフォトマスクの修正方法。
前記液体ガラスによる修正部位に平坦化処理を施すことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のフォトマスクの修正方法。
請求項１から請求項５のいずれかに記載の方法により修正されたフォトマスクであって、前記フォトマスクの裏面に存在する傷に埋め込まれており、７０％以上の光透過率及び１．４以上の屈折率を有し、液体ガラスを硬化してなるガラス部を有することを特徴とするフォトマスク。