JP5993386B2 - フォトマスク及びフラットパネルディスプレイの製造方法 - Google Patents
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Description
透明基板上に形成された下層膜及び上層膜がそれぞれパターニングされた転写用パターンを備えたフォトマスクの製造方法であって、
透明基板上に、下層膜、上層膜が積層して形成されたフォトマスクブランクを用意する工程と、
前記上層膜の上に形成されたレジストパターンをマスクとして前記上層膜をエッチングする上層膜予備エッチング工程と、
少なくともエッチングされた前記上層膜をマスクとして前記下層膜をエッチングし、下層膜パターンを形成する下層膜パターニング工程と、
少なくとも前記レジストパターンをマスクとして前記上層膜をサイドエッチングし、上層膜パターンを形成する上層膜パターニング工程と、
を有するフォトマスクの製造方法が提供される。
前記下層膜は、前記転写用パターンを被転写体に転写するときに用いる露光光を一部透過する半透光膜であり、前記上層膜は、前記露光光を実質的に遮光する遮光膜である第1の態様に記載のフォトマスクの製造方法が提供される。
前記転写用パターンは、前記透明基板が露出した透光部と、前記透明基板上に下層膜と上層膜が積層して形成された遮光部と、前記透明基板上に下層膜が形成され、上層膜が無い半透光部と、を備える第1又は第2の態様に記載のフォトマスクの製造方法が提供される。
前記転写用パターンは、前記遮光部のエッジに隣接して形成された線幅0.1μm〜1.0μmの前記半透光部を有する第1〜第3のいずれかの態様に記載のフォトマスクの製造方法が提供される。
前記下層膜は、露光光に含まれる代表波長に対し2〜90%の透過率をもち、かつ、前記代表波長に対する位相シフト量が略180°である第1〜第4のいずれかの態様に記載のフォトマスクの製造方法が提供される。
前記下層膜は、露光光に含まれる代表波長に対し2〜60%の透過率をもち、かつ、前記代表波長に対する位相シフト量が0°を越え90°以下である第1〜第4のいずれかの態様に記載のフォトマスクの製造方法が提供される。
前記上層膜パターニング工程と、前記上層膜予備エッチング工程とにおいて、同一のエッチャントを用いたウェットエッチングを実施する第1〜第5のいずれかの態様に記載のフォトマスクの製造方法が提供される。
透明基板上の下層膜及び上層膜がそれぞれパターニングされて形成された透光部、遮光部、半透光部を含む転写用パターンを備えたフォトマスクであって、
前記透光部は、前記透明基板が露出してなり、
前記遮光部は、前記透明基板上において、前記下層膜上に上層膜が積層して形成されてなり、
前記半透光部は、前記透明基板上に前記下層膜が形成されてなり、かつ、前記遮光部のエッジに隣接して形成された1.0μm以下の一定線幅の部分を有するフォトマスクが提供される。
透明基板上の下層膜及び上層膜がそれぞれパターニングされて形成された透光部、遮光部、半透光部を含む転写用パターンを備えたフォトマスクであって、
前記透光部は、前記透明基板が露出してなり、
前記遮光部は、前記透明基板上において、前記下層膜上に上層膜が積層して形成されてなり、
前記半透光部は、前記透明基板上に前記下層膜が形成されてなり、かつ、前記遮光部の第1のエッジに隣接して形成された第1半透光部と、前記遮光部の前記第1のエッジに対向する第2のエッジに隣接して形成された第2半透光部と、をそれぞれ有し、
前記第1半透光部の線幅と前記第2半透光部の線幅との差が0.1μm以下であるフォトマスクが提供される。
前記下層膜は、露光光に含まれる代表波長に対し2〜90%の透過率をもち、かつ、前記代表波長に対する位相シフト量が略180°である第8又は第9に記載のフォトマスクが提供される。
前記下層膜は、露光光に含まれる代表波長に対し2〜60%の透過率をもち、かつ、前記代表波長に対する位相シフト量が0°を越え90°以下である第8又は第9に記載のフォトマスクが提供される。
第1〜7のいずれかの態様に記載の製造方法によるフォトマスク、又は第8〜10のいずれかの態様に記載のフォトマスクを用い、i線、h線、g線のいずれかを含む露光光源を有する露光装置により、被転写体上に前記転写用パターンを転写するパターン転写方法が提供される。
第1〜7のいずれかの態様に記載の製造方法によるフォトマスク、又は第8〜10のいずれかの態様に記載のフォトマスクを用い、i線、h線、g線のいずれかを含む露光光源を有する露光装置により、被転写体上に前記転写用パターンを転写する工程を有するフラットパネルディスプレイの製造方法が提供される。
まず、本発明の一実施形態に係るフォトマスク100の製造方法を説明する。
透明基板10上に形成された下層膜20及び上層膜30がそれぞれパターニングされた転写用パターンを備えたフォトマスク100の製造方法であって、
透明基板10上に、下層膜20、上層膜30が形成されたフォトマスクブランク100bを用意する工程と、
上層膜30の上に形成されたレジストパターン40pをマスクとして上層膜30をエッチングする上層膜予備エッチング工程と、
レジストパターン40p又はエッチングされた上層膜30aをマスクとして、下層膜20をエッチングし、下層膜パターン20pを形成する下層膜パターニング工程と、
レジストパターン40pをマスクとして上層膜30aをサイドエッチングし、上層膜パターン30pを形成する上層膜パターニング工程と、を有する。
続いて、上述の手法により製造されたフォトマスク100の構成を説明する。図4(A)は本実施形態に係るフォトマスク100の断面拡大図を、図4(B)はその上面SEM画像(部分拡大図)をそれぞれ示す。
透光部103は、透明基板10が露出してなり、
遮光部102は、透明基板10上において、下層膜20(下層膜パターン20p)上に上層膜30(上層膜パターン30p)が積層して形成されてなり、
半透光部101a,101bは、透明基板10上に下層膜20(下層膜パターン20p)が形成されてなり、かつ、遮光部102のエッジに隣接して形成された1.0μm以下の一定線幅の部分を有することを特徴とする。
「透明基板10上の下層膜20及び上層膜30がそれぞれパターニングされて形成された透光部103、遮光部102、半透光部101a,101bを含む転写用パターンを備えたフォトマスク100であって、
透光部103は、透明基板10が露出してなり、
遮光部102は、透明基板10上において、下層膜20(下層膜パターン20p)上に上層膜30(上層膜パターン30p)が積層して形成されてなり、
半透光部101a,101bは、透明基板10上に上層膜30(上層膜パターン30p)が形成されてなり、かつ、遮光部102の第1のエッジに隣接して形成された第1半透光部101aと、遮光部102の第1のエッジに対向する第2のエッジに隣接して形成された第2半透光部101bと、をそれぞれ有し、
第1半透光部101aの線幅と第2半透光部101bの線幅との差が0.1μm以下であることを特徴とするフォトマスク100」。
「透明基板10上の下層膜20及び上層膜30がそれぞれパターニングされて形成された透光部103、遮光部102、半透光部101a,101bを含む転写用パターンを備えたフォトマスク100であって、
透光部103は、透明基板10が露出してなり、
遮光部102は、透明基板10上において、下層膜20(下層膜パターン20p)上に上層膜30(上層膜パターン30p)が積層して形成されてなり、
半透光部101a,101bは、透明基板10上に上層膜30(上層膜パターン30p)が形成されてなり、かつ、透光部103の第1のエッジに隣接して形成された第1半透光部101aと、透光部103の第1のエッジに対向する第2のエッジに隣接して形成された第2半透光部101bと、をそれぞれ有し、
第1半透光部101aの線幅と第2半透光部101bの線幅との差が0.1μm以下であることを特徴とするフォトマスク100」と表現することもできる。
下層膜20を位相シフト膜、上層膜30を遮光膜として構成した場合、本実施形態に係るフォトマスク100は位相シフトマスクとして用いることができる。このとき、下層膜20は、露光光に含まれる代表波長に対して例えば2〜90%の透過率を有する膜とし、好ましくは2〜60%、更に好ましくは2〜30%の透過率を有する膜とする。また、前記代表波長に対する位相シフト量が略180°となるような膜とするのが好ましい。略180°とは、180±30°であることをいう。より好ましくは、180°±10°とする。
ここでλは露光光の波長である。
d = λ/{2(n−1)} ・・・(2)
とすればよい。そして、この位相シフトマスクにより、必要な解像度を得るための焦点深度の増大が達成され、露光波長を変えずに解像度とプロセス適用性とを改善させることができる。
更に、本実施形態のフォトマスク100の別の態様として、下層膜20は、露光光に含まれる代表波長に対し2〜60%の透過率をもち、かつ、前記代表波長に対する位相シフト量が0°を越え90°以下であるような膜として構成されていてもよい。この場合の下層膜20は、上記の位相シフト作用を発揮させてコントラストを向上させる機能というよりも、透光部103の透過光量を補助する機能をもつ(以下、係る膜を透過補助膜ともいう)。例えば、図4に示す本実施形態に係るフォトマスク100において、下層膜パターン20pをこの透過補助膜パターンとすることにより、透光部103の透過光量を補助することができる。詳細は実施例にて説明する。
20 下層膜
20p 下層膜パターン
30 上層膜
30a 予備エッチングされた上層膜
30p 上層膜パターン
40 レジスト膜
40p レジストパターン
100 フォトマスク
100b フォトマスクブランク
101a 第1半透光部
101b 第2半透光部
102 遮光部
103 透光部
Claims (14)
- 透明基板上の下層膜及び上層膜がそれぞれパターニングされて形成された透光部、遮光部、及び半透光部を含む転写用パターンを備えたフォトマスクであって、
前記透光部は、前記透明基板が露出してなり、
前記遮光部は、前記透明基板上において、前記下層膜上に前記上層膜が積層して形成され、
前記半透光部は、前記透明基板上に前記下層膜が形成されてなり、かつ、前記遮光部のエッジに隣接して形成された1.0μm以下の一定線幅の部分を有し、
前記遮光部のエッジは、前記上層膜のウェットエッチング断面を有し、
前記半透光部のエッジは、前記下層膜のウェットエッチング断面を有し、
前記上層膜と前記下層膜は、互いのエッチャントに対して耐性を有する素材からなることを特徴とするフォトマスク。 - 透明基板上の下層膜及び上層膜がそれぞれパターニングされて形成された透光部、遮光部、及び半透光部を含む転写用パターンを備えたフォトマスクであって、
前記透光部は、前記透明基板が露出してなり、
前記遮光部は、前記透明基板上において、前記下層膜上に前記上層膜が積層して形成され、
前記半透光部は、前記透明基板上に前記下層膜が形成されてなり、かつ、前記遮光部の第1のエッジに隣接して形成された第1半透光部と、前記遮光部の前記第1のエッジに対向する第2のエッジに隣接して形成された第2半透光部と、を有し、
前記第1半透光部と前記第2半透光部の線幅が、ともに1.0μm以下であるとともに、前記第1半透光部の線幅と前記第2半透光部の線幅との差が0.1μm以下であり、
前記遮光部のエッジは、前記上層膜のウェットエッチング断面を有し、
前記半透光部のエッジは、前記下層膜のウェットエッチング断面を有し、
前記上層膜と前記下層膜は、互いのエッチャントに対して耐性を有する素材からなることを特徴とするフォトマスク。 - 前記下層膜は、露光光に含まれる代表波長に対し2〜90%の透過率をもち、かつ、前記代表波長に対する位相シフト量が略180°であることを特徴とする請求項1又は2に記載のフォトマスク。
- 前記下層膜は、露光光に含まれる代表波長に対し2〜60%の透過率をもち、かつ、前記代表波長に対する位相シフト量が0°を越え90°以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載のフォトマスク。
- 前記転写用パターンは、ラインアンドスペースパターンを含む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。
- 前記ラインアンドスペースパターンは、前記遮光部のエッジに隣接し、前記遮光部を中心として対称に形成された第1半透光部と第2半透光部とを有するラインパターンを含むことを特徴とする請求項5に記載のフォトマスク。
- 前記第1半透光部及び第2半透光部の幅は、前記遮光部の幅の1/2以下であることを特徴とする、請求項6に記載のフォトマスク。
- 前記転写用パターンは、ホールパターンを有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。
- 前記ホールパターンは、前記遮光部に開口したホールの縁に、一定幅の半透光部が形成されてなることを特徴とする請求項8に記載のフォトマスク。
- 前記半透光部のエッジは、前記半透光部が前記透光部と隣接するエッジであることを特徴とする、請求項1〜9のいずれかに記載のフォトマスク。
- 前記下層膜は、前記転写用パターンを被転写体に転写するときに用いる露光光を一部透過する半透光膜であり、前記上層膜は、前記露光光を実質的に遮光する遮光膜であることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載のフォトマスク。
- 前記フォトマスクは、i線、h線、g線を含む露光光を用いて露光するものであることを特徴とする、請求項1〜11のいずれかに記載のフォトマスク。
- 前記フォトマスクは、フラットパネルディスプレイ製造用フォトマスクであることを特徴とする、請求項1〜12のいずれかに記載のフォトマスク。
- 請求項1〜13のいずれかに記載のフォトマスクを用意する工程と、
i線、h線、g線のいずれかを含む露光光源を有する露光装置により、被転写体上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フラットパネルディスプレイの製造方法。
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