WO2007094389A1 - マスクブランク及びフォトマスク - Google Patents
マスクブランク及びフォトマスク Download PDFInfo
- Publication number
- WO2007094389A1 WO2007094389A1 PCT/JP2007/052683 JP2007052683W WO2007094389A1 WO 2007094389 A1 WO2007094389 A1 WO 2007094389A1 JP 2007052683 W JP2007052683 W JP 2007052683W WO 2007094389 A1 WO2007094389 A1 WO 2007094389A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- film
- light
- semi
- mask blank
- manufacturing
- Prior art date
Links
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
- G03F1/50—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
- G03F1/54—Absorbers, e.g. of opaque materials
-
- 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
- G03F1/26—Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
- G03F1/32—Attenuating PSM [att-PSM], e.g. halftone PSM or PSM having semi-transparent phase shift portion; 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
- G03F1/36—Masks having proximity correction features; Preparation thereof, e.g. optical proximity correction [OPC] design processes
Definitions
- the present invention relates to a mask blank and a photomask, and in particular, a mask blank for manufacturing an FPD device (a blank for a photomask), a photomask (transfer mask) manufactured using the mask blank, etc. About.
- Non-patent Document 1 In recent years, in the field of large FPD masks, an attempt has been made to reduce the number of masks using a gray tone mask having a semi-transparent region (so-called gray tone portion) (Non-patent Document 1).
- the gray tone mask has a light shielding portion 1, a transmission portion 2, and a gray tone portion 3 which is a semi-transparent region on a transparent substrate. And have.
- the great part 3 has a function of adjusting the amount of transmission.
- it is an area where a gray tone pattern (fine light shielding pattern 3a and fine transmission part 3b below the resolution limit of a large FPD exposure machine using a gray tone mask) is formed.
- a gray tone pattern fine light shielding pattern 3a and fine transmission part 3b below the resolution limit of a large FPD exposure machine using a gray tone mask
- the exposure light that passes through the gray-tone part 3 is not sufficient as a whole.
- the positive type photoresist exposed through the gray tone portion 3 remains on the substrate only by reducing the film thickness.
- the resist has a difference in solubility in the developer at the portion corresponding to the normal light-shielding portion 1 and the portion corresponding to the gray tone portion 3 due to the difference in the exposure amount.
- the portion 1 ′ corresponding to the normal light-shielding portion 1 is, for example, about 1 / im
- the portion 3 ′ corresponding to the gray tone portion 3 is, for example, about 0 ⁇ 4 to 0 ⁇ 5 Supports ⁇ ⁇ and transmission part 2
- the part to do becomes the part 2 'without the resist.
- the first etching of the substrate to be processed is performed at the portion 2 ′ where there is no resist, and the thin portion 3 ′ corresponding to the gray tone portion 3 is removed by ashing or the like, and the second etching is performed at this portion.
- the process for two conventional masks is performed with one mask, and the number of masks is reduced.
- Non-Patent Document 1 Monthly FPD Intelligence, p.31-35, May 1999
- LSI masks for manufacturing semiconductor devices such as microprocessors, semiconductor memories, and system LSIs are relatively small, at most about 6 inches square, and are reduced in projection using the stepper (shot-step exposure) method. Often used in an exposure system.
- the resist is applied by spin coating, taking into account the application accuracy, mass productivity, cost, etc. for the small mask blanks.
- the thin film formed on the mask blank is patterned by dry etching.
- large masks for FPD flat panel display
- mirror projection standard size projection exposure by scanning exposure method
- lens It is often used by being mounted on a lens projection-type exposure device that uses a lens.
- a resist is applied onto the substrate by scanning the tip of the nozzle with a resist solution that has been raised using a capillary phenomenon by a capillary nozzle.
- large mask blanks for manufacturing large-scale masks for FPDs have a lower cost and throughput rather than emphasizing high etching accuracy such as LSI masks. Emphasis is placed on the patterning of the thin film formed on the mask blank by wet etching using an etchant.
- the first object of the present application is to devise a mask blank and a photomask suitable for a process (resist coating method, etching method, cleaning method, etc.) in a large FPD mask.
- a second object of the present application is to provide a mask blank and a photomask that suppress unevenness (so-called jaggedness) of a pattern edge when a pattern in a photomask that causes display unevenness in an FPD device is viewed in plan view. There is.
- the present inventor has intensively studied and developed a large mask blank for FPD and a large photomask for FPD.
- a resist coating apparatus (hereinafter referred to as a resist coating apparatus) that coats a resist on the substrate by moving a resist solution that has risen by capillary action on the substrate held by the capillarity with the nozzle tip against the substrate.
- resist coating apparatus When applying resist using a CAP coater), if the grain size of the light-shielding film or semi-translucent film is large, the surface roughness R q (root mean square roughness) of the film is large. The following problems were found.
- the surface roughness Rq of the light-shielding film or semi-translucent film is large, variations in the resist coating state on the film surface occur.
- the surface roughness Rq root mean square of the light-shielding film or semi-translucent film If the root roughness is large, variations in the surface tension and wettability between the resist and the film occur, and a uniform coating state cannot be obtained within the surface, and a resist film is formed in a uniform coating state over a large area.
- the large-scale FPD mask blank has a gray-tone pattern of 1 ⁇ m or less, which is the next-generation standard (a fine light shielding pattern and a fine transmission below the resolution limit of a large FPD exposure machine).
- the next-generation standard a fine light shielding pattern and a fine transmission below the resolution limit of a large FPD exposure machine.
- this jagged edge causes display unevenness in a flat panel display device such as a liquid crystal display device.
- the semi-transparent film and the semi-transparent film formed thereon, or the semi-transparent film and the semi-transparent film formed thereon are provided.
- the etching solution may be thinned to facilitate control of the pattern shape.
- the surface roughness of the semi-transparent film or the light shielding film may be reduced. It was found that when Rq (root mean square roughness) is large, uneven etching due to wet etching tends to occur in a large-area substrate.
- the inventors mainly set the light-shielding film and the semi-translucent film to have a root mean square roughness Rq of 2. Onm or less on the film surface. It was found that it was effective, and led to the present invention.
- the method of the present invention has the following configuration.
- the mask blank for manufacturing an FPD device wherein the light-shielding film and the semi-transparent film have a root mean square roughness Rq of 2.0 nm or less on the film surface.
- the root mean square roughness Rq is the square root of the value obtained by averaging the squares of deviations from the mean line to the measurement curve.
- the light-shielding film and the semi-translucent film are films in which a resist is coated on the film surface by a resist coating apparatus, and
- the resist coating apparatus scans the tip of the nozzle with respect to the substrate with the resist solution that has risen by capillary action due to the capillary nose against the substrate holding the surface on which the resist solution is to be applied facing downward.
- the light-shielding film is a film composed of a chromium nitride-based undercoat film, a chromium carbide-based light-shielding film formed thereon, and a chromium oxynitride-based antireflection film formed thereon.
- the FPD device according to any one of configurations 1 to 4, wherein the semi-transparent film is a chromium nitride film-based semi-transparent film or a MoSi-based semi-transparent film. Mask blank for manufacturing.
- the present invention it is possible to provide a mask blank and a photomask suitable for a process (resist coating method, etching method, cleaning method, etc.) in a large FPD mask.
- the light shielding film and the semi-translucent film have a root mean square roughness Rq of 2. On m or less on the film surface.
- the light-shielding film and the semi-translucent film have a root mean square roughness Rq of 2. Onm or less on the film surface, and thereby resist coating over a large area by a resist coating apparatus. It has a surface state suitable for.
- the light-shielding film and the semi-translucent film are particularly useful when a resist is applied on the film surface by a CAP coater (Configuration 2).
- the CAP coater apparatus applies a resist solution that has risen using a capillary phenomenon to a substrate holding a resist solution to be applied so that a surface on which a resist solution is to be applied faces downward.
- the maximum height Rmax of the light shielding film and the semitranslucent film surface is 10 nm or less (Configuration 3).
- the grain size of the light-shielding film or the semi-transparent film is small and the surface roughness R max of the film based on this is less than lOnm, the pattern is flattened by wet etching in the large mask blank for FPD.
- the pattern edge unevenness becomes difficult to occur, and the large mask blank for FPD makes it difficult for etching unevenness due to wet etching to occur in a large area substrate. This is advantageous for obtaining the line width.
- the light-shielding film and the semi-translucent film are useful when they are wet-etched with an etching solution (Configuration 4).
- an etching solution Configuration 4
- the application effect of the present invention is remarkably exhibited.
- the root mean square roughness Rq of the film surface of the light-shielding film or semi-translucent film is 2. Onm or less, further 1.5 nm or less, and further 1. Onm or less. Is preferred. This is because the effect of increasing the application effect of the present invention is recognized.
- the surface roughness Rmax of the light-shielding film or semi-translucent film is preferably lOnm or less, more preferably 7.5 nm or less, and further preferably 5 nm or less. This is because, in these cases, an effect of promoting the application effect of the present invention is recognized.
- the surface roughness Rq and Rmax described above are preferably measured on a plane in a certain region, and specifically, measured with an AFM (atomic force microscope). For surface roughness Rq and Rmax, it is preferable to evaluate 5 ⁇ m X 5 ⁇ m as the measurement area.
- the root mean square roughness of the film surface of the light-shielding film and the semi-transparent film.
- Membranes that satisfy the requirements of Rq of 2. Onm or lower and other requirements mentioned above may meet these requirements (after selecting a membrane material that is suitable to meet these requirements). Furthermore, it is obtained by confirming that these requirements can be satisfied by adjusting the film composition, selecting and controlling the manufacturing conditions, manufacturing equipment, etc., and controlling the film quality by these, etc.
- a film satisfying the above requirements according to the present invention is a cluster formed by agglomeration of fine grains (grains) in a crystalline film (crystallized film) formed by, for example, sputtering. It can be obtained by controlling the unevenness caused by secondary particles.
- the film itself or a part of the light-shielding film is a chromium oxide film (for example, ⁇ film), the film contains O (because there are many ⁇ in the film) )
- the crystal grain size (grain size) is larger than that of Cr.
- the base of the light shielding film is a chromium oxide film
- the base is reflected, so the crystal grain size (grain size) of the Cr light shielding film is increased.
- Chromium nitride film for example, CrN, CrCN, CrON has a smaller crystal grain size (grain size) than Cr.
- Chromium nitride semi-transparent films eg, CrN, CrCN, etc.
- MoSi-based semi-transparent films for great-in-masks also have a crystal grain size (grain size) as compared to Cr semi-transparent films. Size) becomes smaller.
- MoSi semitranslucent film that can satisfy the above requirements, for example, MoSi
- a semi-transparent film such as molybdenum silicide 2 or a material containing at least one of oxygen, nitrogen, and carbon is suitable.
- the mask blank and the mask for manufacturing the FPD device according to the present invention include an embodiment having at least a light-shielding film on the light-transmitting substrate. Specifically, for example, as shown in FIG. 1, a translucent film 12 is formed on a translucent substrate 10 and then a patternin is formed thereon. And a gray tone pattern 12a and a normal light-shielding film pattern 12b are formed.
- examples of the material of the light shielding film include chromium, chromium nitride, chromium carbide, chromium fluoride, and at least one of them.
- the containing material is preferred.
- examples of the material of the light-shielding film include a chromium nitride base film, a chromium carbide-based light shielding film formed thereon, and the Particularly preferred is a film composed of the formed chromium oxynitride antireflection film (Configuration 5).
- the film with the structure CrN with a small grain size as the underlayer of the chromium carbide-based light-shielding film and the CrNO film with a small grain size as the antireflection film.
- the above requirements can be easily met by adjusting the film composition, selecting and controlling the production conditions, production equipment, etc., and controlling the quality of the film.
- the mask blank and the mask for manufacturing the FPD device according to the present invention include at least a mode in which the gray-tone mask semi-transparent film and the light-shielding film are arranged in random order on the translucent substrate. . That is, a mode in which a light-shielding film is formed for the purpose of blocking the exposure wavelength separately from the semi-transparent film is included. Specifically, for example, as shown in FIG. 2 (1), a gray-tone mask semi-transparent film 11 and a light-shielding film 12 are formed in this order on a translucent substrate 10, and these are formed. The film is patterned to form a semi-transparent film underlay type that forms a semi-transparent film pattern and a light-shielding film pattern for gray-tone masks.
- a light-shielding film and a gray-tone mask semi-transparent film are formed in this order on the light-transmitting substrate, and these films are subjected to patterning to form the light-shielding film pattern and the gray-colored film pattern.
- a semi-transparent film-mounted type formed with a semi-transparent film pattern for tone masks.
- the material of the light semi-transmissive film is not limited to the MoSi material composed of Mo and Si, but also metal and silicon (transition metals such as MSi, M: Mo, Ni, W, Zr, Ti, Cr). , Oxynitrided Metal and Silicon (MSiON), Oxidized Carbonized Metal and Silicon (MSiCO), Oxynitrided Carbonized Metal and Silicon (MSiCON), Oxidized Metal and Silicon (MSiCO) O), nitrided metal and silicon (MSiN).
- the semi-transparent film for gray tone mask is a chromium nitride film semi-transparent film manufactured to satisfy the above requirements, or A MoSi-based translucent film is preferable (Configuration 6).
- the reason for these is that these materials satisfy the above requirements, compared with other materials, by adjusting the film composition, manufacturing conditions, selection and control of manufacturing equipment, etc., and controlling the film quality by these. .
- the chromium nitride film-based semi-transparent film for gray-tone masks is suitable for the semi-transparent film type shown in Fig. 2 (2).
- the MoSi-based semi-transparent film for gray-tone masks is suitable for the semi-transparent film underlay type shown in FIG. 2 (1).
- the material of the light-shielding film for example, when the metal constituting the translucent film is made of a material different from the etching characteristics of the translucent film, molybdenum, chromium nitride, chromium Carbides, chromium fluorides, and materials containing at least one of them are preferred.
- the translucent film is made of a chromium nitride film material, chromium, chromium carbide, chromium fluoride, or a material containing at least one of them is preferable.
- examples of the translucent substrate include synthetic quartz, soda lime glass, non-alkali glass and the like.
- LCD liquid crystal display
- plasma display plasma display
- organic EL electric aperture luminescence
- the mask for LCD manufacturing includes all masks necessary for LCD manufacturing.
- TFT thin film transistor
- TFT channel and contact hole low-temperature polysilicon TFT
- color filter color filter
- reflector Black matrix
- Other masks for manufacturing display devices include all masks required for the manufacture of organic EL (electric mouth luminescence) displays, plasma displays, and so on.
- a photomask for manufacturing the FPD device according to the present invention includes the F according to the present invention. It is manufactured using a mask blank for manufacturing PD devices, and is formed by patterning the thin film formed on the mask blank by wet etching to form a mask pattern (Configuration 7).
- a large in-line sputtering device on a large glass substrate (synthetic quartz (QZ) 10mm thickness, size 850mm XI 200mm), a base film, a light shielding film and an antireflection film (underlayer film, light shielding film and antireflection film are laminated)
- the film was referred to as a light-shielding film).
- Cr targets are placed in each space (sputtering chamber) arranged continuously in a large in-line sputtering system.
- a CrN film gas
- Ar and N gases as sputtering gases.
- a large mask blank for FPD was prepared by continuously forming a CrON film (film surface antireflection film) with a thickness of 250 angstroms using NO gas as a sputtering gas. Each film was a composition gradient film.
- the surface roughness Rq root mean square roughness
- Rmax maximum height
- “Surface roughness Rq and Rmaxj were obtained by measuring the surface shape with an atomic force microscope (AFM) for a rectangular region with a surface of 5 ⁇ m square.
- the root mean square roughness Rq of the film surface was 0.9 nm or less (0.822 nm).
- the maximum roughness Rmax was 10 nm or less (8.769 nm).
- these Rq and Rmax values were both the above Rq and Rmax values (Rq: 0.9 nm or less, Rmax: 10 nm or less), and within the range of the standard values of Rq and Rmax (Rq: 2. Onm or less, Rmax: 10 nm or less) according to the present invention.
- FPD having a normal pattern 12b with a width of 5 ⁇ and a gray-tone pattern with a width of ⁇ (a pattern consisting of a fine light-shielding pattern and a fine transmission part below the resolution limit of a large FPD exposure machine) 12a
- a large-scale mask was fabricated (see Fig. 1).
- the above-mentioned resist application conditions were set such that the distance between the nozzle and the substrate surface, the width of the nozzle, the speed of the nodule, etc. were set so that the average resist film thickness was 1 zm.
- a large in-line sputtering system was used to form a base film, a light-shielding film, and an antireflection film.
- Cr targets are placed in each space (sputtering chamber) that is continuously placed in a large in-line sputtering system, and Ar and CO gas are first sputtered into the sputtering gas.
- CrO film glass surface antireflection film
- Ar sputtering gas
- Cr film light-shielding film
- Ar and CO gas as spa
- 2 CrO film film surface anti-reflective film as a filming gas was continuously formed to 300 angstroms to produce a large mask blank for FPD.
- the surface roughness Rq root mean square roughness
- Rmax maximum height
- a large FPD mask blank was prepared in the same manner as in Comparative Example 1 except that the thickness of the base film in Comparative Example 1 was changed to 80 ⁇ .
- the root mean square roughness Rq of the film surface was 1.2 nm or less (1.197 nm).
- the maximum roughness Rmax was confirmed to be over 10 nm (11.412 nm).
- the Rq value was within the Rq standard value (Rq: 2. Onm or less). Force The above Rmax value was confirmed to be outside the range of the above Rmax specification value (Rmax: 10 nm or less).
- Example 2 When a large FPD mask was fabricated in the same manner as in Comparative Example 1 described above, the pattern edge unevenness (so-called jaggedness) when the pattern was viewed in plan was greater than 0.1 lxm. The pattern line width due to etching unevenness was almost the same as in Example 1. (Example 2)
- a light-shielding film is formed on a large glass substrate (synthetic quartz (QZ) 10 mm thick, size 850 mm X 1200 mm) under the same conditions as in Example 1, and then the resist pattern formed on the light-shielding film is used as a mask.
- the light shielding film was patterned by wet etching, and a light shielding film pattern was formed on the glass substrate.
- a large in-line sputtering apparatus was used to further form a semi-transparent film for a gray tone mask. Specifically, Cr target is used, Ar and N gas are used as sputtering gas, CrN semi-transparent film is used as exposure light source
- a large mask blank for FPD was produced by forming a film with a transmittance of 40% with respect to the wavelength.
- the surface roughness Rq root mean square roughness
- Rmax maximum height
- the root mean square roughness Rq of the film surface was 0.7 nm or less (0.613 nm). It was also confirmed that the maximum roughness Rmax was 6nm or less (5.392nm). Furthermore, when a plurality of substrates (between substrates: 50) were examined in the same manner for the in-plane (equal 9 locations), these Rq and Rmax values were the above Rq and Rmax values (Rq: 0.7 nm or less, Rm ax: 6 nm or less), and within the range of the standard values of Rq and Rmax (Rq: 2. Onm or less, Rmax: 1 Onm or less) according to the present invention.
- a semi-transparent film for a gray tone mask was formed on a large glass substrate (synthetic quartz (QZ) 10 mm thick, size 850 mm X 1200 mm) using a large in-line sputtering system.
- QZ synthetic quartz
- Mo: Si 20: 80 in target and the Yore ,, Ar and N of (atomic 0/0 ratio)
- a translucent film (MoSi N) for graytone masks made of molybdenum and silicon nitride film has a transmittance of 40% with respect to the wavelength of the exposure light source.
- a mask blank was prepared by forming the film thickness.
- the surface roughness Rq root mean square roughness
- Rmax maximum height
- a light-shielding film was formed on the semi-transparent film for gray tone mask under the same conditions as in Example 1 to produce a large mask blank for FPD.
- the pattern edge irregularities (so-called jagged edges) were all less than 0.1 zm. It was also confirmed that a uniform pattern line width was obtained, in which uneven etching due to wet etching was difficult to occur in a large-area substrate.
- FIG. 1 is a diagram for explaining an aspect of a large FPD mask.
- FIG. 2 is a diagram for explaining another aspect of a large-sized mask for FPD.
- FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a resist coating apparatus used in Examples and Comparative Examples.
- FIG. 4 is a diagram for explaining a gray-tone mask having a semi-transparent film, wherein (1) is a partial plan view and (2) is a partial cross-sectional view.
- FIG. 5 is a diagram for explaining a gray-tone mask having a fine light-shielding pattern below the resolution limit, (1) is a partial plan view, and (2) is a partial cross-sectional view.
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Abstract
【課題】FPD用大型マスクにおけるプロセス(レジスト塗布方法やエッチング方法、洗浄方法等)に適したマスクブランク及びフォトマスクを提供する。
【解決手段】透光性基板上に、遮光性膜、及び透過量を調整する機能を有する半透光性膜、のうちのを少なくとも一方を有するFPDデバイスを製造するためのマスクブランクであって、
前記遮光性膜、及び前記半透光性膜は、膜表面の二乗平均平方根粗さRqが2.0nm以下であることを特徴とする。
Description
明 細 書
マスクブランク及びフォトマスク
技術分野
[0001] 本発明は、マスクブランク及びフォトマスクに関し、特に、 FPDデバイスを製造する ためのマスクブランク(フォトマスク用のブランク)、係るマスクブランクを用いて製造さ れたフォトマスク(転写マスク)等に関する。
背景技術
[0002] 近年、大型 FPD用マスクの分野において、半透光性領域(いわゆるグレートーン部 )を有するグレートーンマスクを用いてマスク枚数を削減する試みがなされている(非 特許文献 1)。
ここで、グレートーンマスクは、図 4 (1)及び図 5 (1)に示すように、透明基板上に、 遮光部 1と、透過部 2と、半透光性領域であるグレートーン部 3とを有する。グレート一 ン部 3は、透過量を調整する機能を有し、例えば、図 4 (1)に示すようにグレートーン マスク用半透光性膜 (ハーフ透光性膜) 3a'を形成した領域、あるいは、図 5 (1)に示 すようにグレートーンパターン(グレートーンマスクを使用する大型 FPD用露光機の 解像限界以下の微細遮光パターン 3a及び微細透過部 3b)を形成した領域であって 、これらの領域を透過する光の透過量を低減しこの領域による照射量を低減して、係 る領域に対応するフォトレジストの現像後の膜減りした膜厚を所望の値に制御するこ とを目的として形成される。
大型グレートーンマスクを、ミラープロジェクシヨン方式や、レンズを使ったレンズプ ロジェクシヨン方式の大型露光装置に搭載して使用する場合、グレートーン部 3を通 過した露光光は全体として露光量が足りなくなるため、このグレートーン部 3を介して 露光したポジ型フォトレジストは膜厚が薄くなるだけで基板上に残る。つまり、レジスト は露光量の違いによって通常の遮光部 1に対応する部分とグレートーン部 3に対応 する部分で現像液に対する溶解性に差ができるため、現像後のレジスト形状は、図 4 (2)及び図 5 (2)に示すように、通常の遮光部 1に対応する部分 1 'が例えば約 1 /i m 、グレートーン部 3に対応する部分 3 'が例えば約 0· 4〜0· 5 μ ΐη、透過部 2に対応
する部分はレジストのない部分 2 'となる。そして、レジストのない部分 2'で被加工基 板の第 1のエッチングを行レ、、グレートーン部 3に対応する薄い部分 3 'のレジストをァ ッシング等によって除去しこの部分で第 2のエッチングを行うことによって、 1枚のマス クで従来のマスク 2枚分の工程を行レ、、マスク枚数を削減する。
非特許文献 1 :月刊 FPD Intelligence, p.31-35, 1999年 5月
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
ところで、マイクロプロセッサ、半導体メモリ、システム LSIなどの半導体ディバイスを 製造するための LSI用マスクは、最大でも 6インチ角程度と相対的に小型であって、 ステツパ(ショット—ステップ露光)方式による縮小投影露光装置に搭載されて使用さ れることが多い。
また、 LSI用マスクを製造するための小型マスクブランクにおいては、小型マスクブ ランクに対する塗布精度、量産性、コスト等を総合的に勘案し、スピンコートによって レジストが塗布される。
さらに、 LSI用マスクを製造するための小型マスクブランクにおいては、高いエッチ ング精度が必要であるため、ドライエッチングによってマスクブランク上に形成された 薄膜のパターユングが施される。
これに対し、 FPD (フラットパネルディスプレイ)用大型マスクは、 330mm X 450m mから 1220mm X 1400mmと相対的に大型であって、ミラープロジェクシヨン(スキヤ ニング露光方式による、等倍投影露光)方式やレンズを使ったレンズプロジェクシヨン 方式の露光装置に搭載されて使用されることが多い。
また、 FPD用大型マスクを製造するための大型マスクブランクにおいては、大型マ スタブランクに対する塗布精度、歩留まり等を総合的に勘案し、レジスト液を塗布す べき表面を下向きとなるように保持した基板に対し、毛管状のノズルにより毛細管現 象を用いて上昇したレジスト液をノズル先端を基板に対して走査することにより、基板 上にレジストが塗布される。
さらに、 FPD用大型マスクを製造するための大型マスクブランクにおいては、 LSI用 マスクの如き高いエッチング精度を重視するよりも、むしろコスト面及びスループットを
重視してエッチング液を用いたウエットエッチングによってマスクブランク上に形成さ れた薄膜のパターニングが施される。
[0004] 以上のように、 FPD用大型マスクブランク及びマスクでは、マスクサイズの相違等に 基づき、 LSI用マスクとは異なるプロセス(レジスト塗布方法やエッチング方法、洗浄 方法等)が適用され、これらのプロセスを FPD用大型マスクブランク及びマスクに適 用した場合に基板が大型であることに起因して生じる問題について検討する必要が あると Sえる。
本願の第 1の目的は、 FPD用大型マスクにおけるプロセス(レジスト塗布方法やエツ チング方法及び洗浄方法等)に適したマスクブランク及びフォトマスクを案出すること にある。
また、本願の第 2の目的は、 FPDデバイスの表示むらの原因となるフォトマスクにお けるパターンを平面視した時のパターンエッジの凹凸(いわゆるギザ)を抑えたマスク ブランク及びフォトマスクを提供することにある。
課題を解決するための手段
[0005] 上記目的の下、本発明者は、 FPD用大型マスクブランク及び FPD用大型フォトマ スクに関し、鋭意研究、開発を行った。
その結果、 FPD用大型マスクブランク上に形成された膜 (遮光性膜や半透光性膜) 上にレジストを塗布する際に、これらの遮光性膜や半透光性膜が下向きとなるように 保持した基板に対し、毛管状のノズノレにより毛細管現象を用いて上昇したレジスト液 をノズル先端を基板に対して走查することによって、基板上にレジストを塗布するタイ プのレジスト塗布装置(以下、 CAPコーター装置と称す。)を用いてレジスト塗布する 場合、遮光性膜や半透光性膜のグレインサイズが大きくこれに基づく膜の表面粗さ R q (二乗平均平方根粗さ)が大きいと、以下の問題あること判明した。尚以下の問題は 、 LSI用小型マスクブランク及びマスクでは顕在化しにくい。これは、 LSI用ではプロ セス(レジスト塗布方法やエッチング方法及び洗浄方法等)が異なること、基板が大 型であることに起因して生じる問題が顕在化しにくいこと、のためである。
(1)遮光性膜や半透光性膜の表面粗さ Rqが大きいと、膜面へのレジストの塗布状態 にバラツキが発生する。例えば、遮光性膜や半透光性膜の表面粗さ Rq (二乗平均平
方根粗さ)が大きいと、レジストと膜との表面張力や濡れ性等のバラツキが発生し、面 内で均一な塗布状態が得られず、大面積に均一な塗布状態でレジスト膜が形成され ない。
また、これらのことは、基板サイズが大きくなるに従い更に助長される。これはレジス ト塗布装置が大型化されるのに従い装置面の要因によって塗布状態にバラツキが発 生し、このことと遮光性膜や半透光性膜の表面粗さ Rq (二乗平均平方根粗さ)が大き いこととによって、膜面へのレジストの塗布状態のバラツキが助長されるためである。
(2)大型基板の洗浄は小型基板に比べてもともと難しくい。これに加え、 FPD用大型 マスクブランクでは、遮光性膜や半透光性膜の表面粗さ Rq (二乗平均平方根粗さ) が大きいと、洗浄後に洗浄に使用する薬液である溶剤などの洗浄剤が大面積内に部 分的に残りやすぐレジストと基板との密着を妨げる。
(3)遮光性膜や半透光性膜のグレインサイズが大きくこれに基づく膜の表面粗さ Rm axが大きいと、膜にエッチング液がしみ込みやすい。
上記(1)、(2)、(3)の複合要因によって、以下のことが更に判明した。
(i)上記の複合要因によって、 FPD用大型マスクブランクでは、ウエットエッチングに よって、パターンを平面視した時のパターンエッジの凹凸(レヽわゆるギザ)、が出やす いことが判明した。そしてこのギザは、液晶表示装置などのフラットパネルディスプレ ィ装置において表示むらの原因となる。
(ii)上記の複合要因によって、 FPD用大型マスクブランクでは、大面積基板内でゥェ ットエッチングによるエッチングむらが出やすいことが判明した。このため、均一なパタ 一ン線幅を得るのに有利であるとは言えないことが判明した。
(iii)上記の複合要因によって、 FPD用大型マスクブランクでは、次世代の規格であ る 1 μ m以下のグレートーンパターン (大型 FPD用露光機の解像限界以下の微細遮 光パターン及び微細透過部からなるパターン)を形成しょうとした際に、 0. l x m超の ギザが発生し問題となる。上述と同様、このギザは、液晶表示装置などのフラットパネ ルディスプレイ装置において表示むらの原因となる。
(iv)上記の複合要因によって、 FPD用大型マスクブランクでは、遮光膜とその上に 形成した半透光性膜や、半透光性膜とその上に形成した遮光膜、における半透光性
膜や遮光膜のエッチングを行う際に、パターン形状の制御をしやすくするためにエツ チング液を薄くする場合があるが、このような場合において、半透光性膜や遮光膜の 表面粗さ Rq (二乗平均平方根粗さ)が大きいと、大面積基板内でウエットエッチング によるエッチングむらが出やすいことが判明した。
そして、本発明者らは、上記課題解決のためには、主として、前記遮光性膜及び前 記半透光性膜は、膜表面の二乗平均平方根粗さ Rqを 2. Onm以下とすることが有効 であることこと見出し、本発明に至った。
本発明方法は、以下の構成を有する。
(構成 1)
透光性基板上に、遮光性膜、及び透過量を調整する機能を有する半透光性膜、の うちのを少なくとも一方を有する FPDデバイスを製造するためのマスクブランクであつ て、
前記遮光性膜、及び前記半透光性膜は、膜表面の二乗平均平方根粗さ Rqが 2. 0 nm以下であることを特徴とする、 FPDデバイスを製造するためのマスクブランク。 尚、二乗平均平方根粗さ Rqとは、平均線から測定曲線までの偏差の二乗を平均し た値の平方根をいう。
(構成 2)
前記遮光性膜、及び前記半透光性膜は、レジスト塗布装置によって前記膜面上に レジストが塗布される膜であって、かつ、
前記レジスド塗布装置は、レジスト液を塗布すべき表面を下向きとなるように保持し た基板に対し、毛管状のノズノレにより毛細管現象を用いて上昇したレジスト液をノズ ル先端を基板に対して走査させることによって、レジストを塗布する装置であることを 特徴とする構成 1記載の FPDデバイスを製造するためのマスクブランク。
(構成 3)
前記遮光性膜、及び前記半透光性膜の膜表面の最大高さ Rmaxが lOnm以下で あることを特徴とする、構成 1又は 2記載の FPDデバイスを製造するためのマスクブラ ンク。
(構成 4)
前記遮光性膜、及び前記半透光性膜は、エッチング液でウエットエッチングされる 膜であることを特徴とする、構成 1乃至 3のいずれか一に記載の FPDデバイスを製造 するためのマスクブランク。
(構成 5)
前記遮光性膜は、窒化クロム系下地膜とその上に形成された炭化クロム系遮光膜と その上に形成された酸窒化クロム系反射防止膜で構成される膜であることを特徴とす る、構成 1乃至 4のいずれか一に記載の FPDデバイスを製造するためのマスクブラン ク。
(構成 6)
前記半透光性膜は、クロム窒化膜系の半透光性膜、又は MoSi系の半透光性膜で あることを特徴とする、構成 1乃至 4のいずれか一に記載の FPDデバイスを製造する ためのマスクブランク。
(構成 7)
構成 1乃至 6記載のマスクブランクを用いて製造されたことを特徴とする FPDデバイ スを製造するためのフォトマスク。
発明の効果
[0007] 本発明によれば、 FPD用大型マスクにおけるプロセス(レジスト塗布方法やエッチ ング方法、洗浄方法等)に適したマスクブランク及びフォトマスクを提供できる。
また、 FPDデバイスの表示むらの原因となるフォトマスクにおけるパターンを平面視 した時のパターンエッジの凹凸(いわゆるギザ)を抑えたマスクブランク及びフォトマス クを提供できる。
[0008] 以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に係る FPDデバイスを製造するためのマスクブランク及びマスクにおいて、 前記遮光性膜、及び前記半透光性膜は、膜表面の二乗平均平方根粗さ Rqが 2. On m以下であることを特徴とする(構成 1)。
本発明では、前記遮光性膜、及び前記半透光性膜は、膜表面の二乗平均平方根 粗さ Rqが 2. Onm以下であり、これによつてレジスト塗布装置による大面積へのレジス ト塗布に適した表面状態を有する。
本発明では、前記遮光性膜、及び前記半透光性膜は、 CAPコーター装置によって 前記膜面上にレジストが塗布される膜である場合に特に有益である(構成 2)。また、 本発明では、前記 CAPコーター装置は、レジスト液を塗布すべき表面を下向きとなる ように保持した基板に対し、毛管状のノズルにより毛細管現象を用いて上昇したレジ スト液をノズノレ先端を基板に対して走査させることによって、レジストを塗布する装置( 例えば図 3参照)である場合に特に有益である(構成 2)。これは、これらの場合に、本 発明の適用効果 (上述した (i)〜(iv)の課題解決効果等)が顕著に発現されるためで ある。
また、本発明では、前記遮光性膜、及び前記半透光性膜の膜表面の最大高さ Rm axが 10nm以下であることを特徴とする(構成 3)。このように、遮光性膜や半透光性 膜のグレインサイズが小さくこれに基づく膜の表面粗さ Rmaxが lOnm以下であること により、 FPD用大型マスクブランクでは、ウエットエッチングによって、パターンを平面 視した時のパターンエッジの凹凸(レヽわゆるギザ)、が出づらくなると共に、 FPD用大 型マスクブランクでは、大面積基板内でウエットエッチングによるエッチングむらが出 づらくなり、このため、均一なパターン線幅を得るのに有利となる。
また、本発明では、前記遮光性膜、及び前記半透光性膜は、エッチング液でゥエツ トエッチングされる膜である場合に有益である(構成 4)。係る場合に、本発明の適用 効果 (上述した (i)〜 (iv)の課題解決効果等)が顕著に発現されるためである。
[0009] 本発明においては、遮光性膜や半透光性膜の膜表面の二乗平均平方根粗さ Rq は 2. Onm以下、さらには 1. 5nm以下、さらには 1. Onm以下、であることが好ましい 。本発明の適用効果を増長する作用が認められるためである。
本発明においては、遮光性膜や半透光性膜の膜の表面粗さ Rmaxは、 lOnm以下 、さらには 7. 5nm以下、さらには 5nm以下、であることが好ましレ、。これらの場合に、 本発明の適用効果を助長する作用が認められるためである。
尚、上述の表面粗さ Rq、 Rmaxは、ある一定領域内の面で測定することが好ましく 、具体的には AFM (原子間力顕微鏡)で測定する。表面粗さ Rq、 Rmaxについては 、 5 μ m X 5 μ mを測定領域として評価することが好ましレ、。
[0010] 本発明において、上記遮光性膜及び半透光性膜の膜表面の二乗平均平方根粗さ
Rqが 2. Onm以下の要件及びその他上記した要件を満たす膜は、これらの要件を満 たす可能性があると思われる(これらの要件を満たすのに適した)膜材料を選択した 上で、更に膜組成の調整、製造条件、製造装置等の選定及び制御、これらによる膜 質の制御などによってこれらの要件を満たすことが可能であることを確認して得られる このような状況の下、本発明に係る上記要件を満たす膜は、例えばスパッタリング 法によって形成された結晶性を有する膜 (結晶化された膜)において、微小なグレイ ン (粒: grain)が集合して形成されたクラスタ(2次粒子)による凹凸を制御することに よって得られる。
[0011] 尚、各種膜材料について検討した結果、以下のことがわかった。
(i)遮光性膜自体又は遮光性膜の一部を構成する層が、クロム酸化膜系膜 (例えば 〇膜など)であると、膜中に Oを含むため(膜中の〇が多いため)、結晶粒径 (グレイ ンサイズ)が Crに比べ大きくなる。
また、遮光膜の下地がクロム酸化膜系膜であると、遮光膜が Crであっても下地が反 映されるため Cr遮光膜の結晶粒径 (グレインサイズ)が大きくなる。
(ii)クロム窒化膜(例えば CrN、 CrCN, CrONでは、結晶粒径(グレインサイズ)が C rに比べ小さくなる。
(iii) CrONに比べ、 CrN、 CrCNでは、膜中に〇を含まないため、結晶粒径(グレイ ンサイズ)が小さくなる。
(iv)クロム窒化膜系半透光性膜(例えば CrN、 CrCNなど)や、 MoSi系のグレート一 ンマスク用半透光性膜についても、 Cr半透光性膜に比べ、結晶粒径 (グレインサイズ )が小さくなる。
尚、上記要件を満たし得る MoSi系半透光性膜としては、例えば、 MoSi
4、 MoSi
2 などのモリブデンシリサイドや、これらのモリブデンシリサイドに酸素、窒素、炭素のう ちの少なくともいずれか一つを含む材料などの半透光性膜が適することが判明した。
[0012] 本発明に係る FPDデバイスを製造するためのマスクブランク及びマスクにおいては 、透光性基板上に、少なくとも遮光性膜を有する態様が含まれる。具体的には、例え ば、図 1に示すように、透光性基板 10上に透光性膜 12を形成し、これにパターニン
グを施して、グレートーンパターン 12aと通常の遮光性膜パターン 12bとを形成してな る態様が含まれる。
本発明に係る FPDデバイスを製造するためのマスクブランク及びマスクにおいて、 遮光性膜の材料としては、例えば、クロムや、クロムの窒化物、クロムの炭化物、クロ ムのフッ化物、それらを少なくとも 1つ含む材料が好ましい。
本発明に係る FPDデバイスを製造するためのマスクブランク及びマスクにおいて、 遮光性膜の材料としては、例えば、窒化クロム系下地膜とその上に形成された炭化ク ロム系遮光性膜とその上に形成された酸窒化クロム系反射防止膜で構成される膜で あることが特に好ましレ、(構成 5)。
この理由は、係る構成の膜 (炭化クロム系遮光性膜の下地層としてグレインサイズの 小さい CrN、反射防止膜としてグレインサイズが小さい CrN〇膜とした構成の膜)は、 他の構成の膜に比べ、膜組成の調整、製造条件、製造装置等の選定及び制御、こ れらによる膜質の制御、などによって上記要件を満たしやすレ、からである。
本発明に係る FPDデバイスを製造するためのマスクブランク及びマスクにおいては 、少なくとも、グレートーンマスク用半透光性膜と遮光性膜とを透光性基板上に順不 同で有する態様が含まれる。つまり、半透光性膜とは別個に、露光波長を遮断する 目的で、遮光性膜を形成する態様が含まれる。具体的には、例えば、図 2 (1)に示す ように、透光性基板 10上にグレートーンマスク用半透光性膜 11と遮光性膜 12とをこ の順で形成し、これらの膜のパターニングを施して、グレートーンマスク用半透光性 膜パターンと遮光性膜パターンとを形成してなる半透光性膜下置きタイプや、図 2 (2
)に示すように、透光性基板上に遮光性膜とグレートーンマスク用半透光性膜とをこ の順で形成し、これらの膜のパターユングを施して、遮光性膜パターンとグレートーン マスク用半透光性膜パターンとを形成してなる半透光性膜上置きタイプ、などが挙げ られる。
ここで、光半透過膜の材料としては、 Moと Siで構成される MoSi系材料に限らず、 金属及びシリコン(MSi、 M : Mo、 Ni、 W、 Zr、 Ti、 Cr等の遷移金属)、酸化窒化され た金属及びシリコン (MSi〇N)、酸化炭化された金属及びシリコン(MSiCO)、酸化 窒化炭化された金属及びシリコン(MSiCON)、酸化された金属及びシリコン (MSi
O)、窒化された金属及びシリコン (MSiN)などが挙げられる。
本発明に係る FPDデバイスを製造するためのマスクブランク及びマスクにおいて、 前記グレートーンマスク用半透光性膜は、上記要件を満たすべく作製されたクロム窒 化膜系半透光性膜、あるいは、 MoSi系透光性膜であることが好ましい(構成 6)。 これらの理由は、これらの材料は、他の材料に比べ、膜組成の調整、製造条件、製 造装置等の選定及び制御、これらによる膜質の制御、などによって上記要件を満た しゃすいからである。
尚、クロム窒化膜系のグレートーンマスク用半透光性膜は、図 2 (2)に示す半透光 性膜上置きタイプに適している。また、 MoSi系のグレートーンマスク用半透光性膜は 、図 2 (1)に示す半透光性膜下置きタイプに適している。
また、遮光性膜の材料としては、例えば、光半透過膜のエッチング特性と異なる材 料がよぐ半透光性膜を構成する金属がモリブデンの場合、クロムや、クロムの窒化 物、クロムの炭化物、クロムのフッ化物、それらを少なくとも 1つ含む材料が好ましい。 同様に、半透光性膜がクロム窒化膜系材料で構成される場合、クロムや、クロムの炭 化物、クロムのフッ化物、それらを少なくとも 1つ含む材料が好ましい。
[0014] 本発明において、透光性基板としては、合成石英、ソーダライムガラス、無アルカリ ガラスなどの基板が挙げられる。
[0015] 本発明において、 FPDデバイスを製造するためのマスクブランク及びマスクとして は、 LCD (液晶ディスプレイ)、プラズマディスプレイ、有機 EL (エレクト口ルミネッセン げられる。
ここで、 LCD製造用マスクには、 LCDの製造に必要なすべてのマスクが含まれ、例 えば、 TFT (薄膜トランジスタ)、特に TFTチャンネル部やコンタクトホール部、低温ポ リシリコン TFT、カラーフィルタ、反射板(ブラックマトリクス)、などを形成するためのマ スクが含まれる。他の表示ディバイス製造用マスクには、有機 EL (エレクト口ルミネッ センス)ディスプレイ、プラズマディスプレイなどの製造に必要なすべてのマスクが含 まれる。
[0016] 本発明に係る FPDデバイスを製造するためのフォトマスクは、上記本発明に係る F
PDデバイスを製造するためのマスクブランクを用いて製造され、ウエットエッチングに よってマスクブランク上に形成された薄膜のパターニングを施し、マスクパターンを形 成して製造される (構成 7)。
以下、実施例に基づき本発明をさらに詳細に説明する。
(実施例 1)
大型ガラス基板(合成石英(QZ) 10mm厚、サイズ 850mm X I 200mm)上に、大 型インラインスパッタリング装置を使用し、下地膜、遮光膜及び反射防止膜 (下地膜、 遮光膜及び反射防止膜を積層した膜を遮光性膜と称す。)の成膜を行った。成膜は 、大型インラインスパッタリング装置内に連続して配置された各スペース (スパッタ室) に Crターゲットを各々配置し、まず Arと Nガスをスパッタリングガスとして CrN膜 (ガ
2
ラスに対する付着力増強を目的とした下地膜)を 150オングストローム、次いで Arと C Hガスをスパッタリングガスとして CrC膜 (遮光膜)を 620オングストローム、次いで Ar
4
と NOガスをスパッタリングガスとして CrON膜 (膜面反射防止膜)を 250オングスト口 ーム、連続成膜して、 FPD用大型マスクブランクを作製した。尚、各膜はそれぞれ組 成傾斜膜であった。
上記マスクブランクについて、膜表面の表面粗さ Rq (二乗平均平方根粗さ)、 Rma x (最大高さ)、をそれぞれ測定した。
尚、「表面粗さ Rq、 Rmaxjは、表面 5 μ m平方の矩形領域についての原子間カ顕 微鏡 (AFM)による表面形状測定結果を用いた。
上記測定の結果、膜表面の二乗平均平方根粗さ Rqは 0. 9nm以下(0. 822nm) であることを確認した。また、最大粗さ Rmaxは 10nm以下(8. 769nm)であることを 確認した。更に、複数枚(基板間: 50枚)について面内(均等 9箇所)について同様に 調べたところ、これらの Rq、 Rmaxの値はいずれも上記 Rq、 Rmaxの値(Rq : 0. 9nm 以下、 Rmax : 10nm以下)の範囲内にあり、本発明に係る Rq、 Rmaxの規格値(Rq : 2. Onm以下、 Rmax : 10nm以下)の範囲内にあることが確認された。
上記で作製したマスクブランクを用レ、、洗浄処理 (純水、常温)後、図 3に示す CAP コータ装置を用いてレジストを塗布し、現像によってレジストパターンを形成し、このレ ジストパターンをマスクとして、 3層構造の膜を一体的にウエットエッチングでパター二
ングして、 5 μ ΐη幅の通常パターン 12b及び Ι μ ΐη幅のグレートーンパターン(大型 F PD用露光機の解像限界以下の微細遮光パターン及び微細透過部からなるパター ン) 12aを有する FPD用大型マスクを作製した(図 1参照)。尚、上述のレジストを塗布 条件は、レジスト平均膜厚が: 1 z mとなるように、ノズルと基板表面との間隔、ノズルの 幅、ノズノレの走查速度等を設定して行った。
走查型電子顕微鏡(SEM)で観察したところ、レ、ずれのマスクパターンにつレ、ても、 パターンを平面視した時のパターンエッジの凹凸(いわゆるギザ)は 0. 1 μ m未満で あった。
また、大面積基板内でウエットエッチングによるエッチングむらが出にくぐ均一なパ ターン線幅が得られやすレ、ことを確認した。
(比較例 1)
大型ガラス基板(合成石英(QZ) 10mm厚、サイズ 850mm X I 200mm)上に、大 型インラインスパッタリング装置を使用し、下地膜、遮光性膜及び反射防止膜の成膜 を行った。成膜は、大型インラインスパッタリング装置内に連続して配置された各スぺ ース(スパッタ室)に Crターゲットを各々配置し、まず Arと COガスをスパッタリングガ
2
スとして Cr〇膜(ガラス面反射防止膜)を 300オングストローム、次いで Arをスパッタリ ングガスとして Cr膜(遮光性膜)を 950オングストローム、次いで Arと COガスをスパ
2 ッタリングガスとして Cr〇膜 (膜面反射防止膜)を 300オングストローム、連続成膜して 、 FPD用大型マスクブランクを作製した。
上記マスクブランクについて、膜表面の表面粗さ Rq (二乗平均平方根粗さ)、 Rma x (最大高さ)、をそれぞれ測定した。尚、これらの測定は、実施例 1と同じ方法及び条 件で行った。
上記測定の結果、膜表面の二乗平均平方根粗さ Rqは 2. Onm超(2. 109nm)で あることを確認した。また、最大粗さ Rmaxは 10nm超(14. 132nm)であることを確 認した。更に、複数枚 (基板間: 50枚)について面内(均等 9箇所)について同様に調 ベたところ、これらの Rq、 Rmaxの値はいずれも上記 Rq、 Rmaxの規格値(Rq: 2. 0 nm以下、 Rmax : 10nm以下)の範囲外であることが確認された。
上記で作製したマスクブランクを用レ、、洗浄処理後(薬液、条件等は実施例 1と同じ
)、図 3に示す CAPコータ装置を用いてレジストを塗布し (塗布条件は、実施例 1と同 じ)、現像によってレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクとして、 3 層構造の膜を一体的にウエットエッチングでパターニングして、 5 μ m幅の通常パタ ーン 12b及び 1 μ m幅のグレートーンパターン 12aを有する FPD用大型マスクを作製 した(図 1参照)。
走查型電子顕微鏡(SEM)で観察したところ、レ、ずれのマスクパターンにつレ、ても、 パターンを平面視した時のパターンエッジの凹凸(いわゆるギザ)は 0. 1 μ m超であ つた。
また、大面積基板内でウエットエッチングによるエッチングむらが出やすぐ均一な パターン線幅が得られにくいことを確認した。
尚、 CrO膜 (ガラス面反射防止膜)を形成しなかったこと以外は上記比較例 1と同様 にして作製した膜 (基板 ZCr膜/ O膜)に関しても、上記比較例 1と同様の結果で あることを確言忍した。
(参考例)
上述の比較例 1における下地膜の膜厚を 80オングストロームにした以外は比較例 1 と同様にして FPD用大型マスクブランクを作製した。
上記マスクブランクについて、膜表面の表面粗さ Rq (二乗平均平方根粗さ)、 Rma x (最大高さ)、をそれぞれ測定した。尚、これらの測定は、比較例 1と同じ方法及び条 件で行った。
上記測定の結果、膜表面の二乗平均平方根粗さ Rqは 1. 2nm以下(1. 197nm) であることを確認した。また、最大粗さ Rmaxは 10nm超(11. 412nm)であることを 確認した。更に、複数枚(基板間: 50枚)について面内(均等 9箇所)について同様に 調べたところ、上記 Rqの値は上記 Rqの規格値(Rq : 2. Onm以下)の範囲内であつ た力 上記 Rmaxの値は上記 Rmaxの規格値(Rmax : 10nm以下)の範囲外である ことが確認された。
上述の比較例 1と同様にして FPD用大型マスクを作製したところ、パターンを平面 視した時のパターンエッジの凹凸(いわゆるギザ)は 0. l x m超であった。また、エツ チングむらによるパターン線幅は、ほぼ実施例 1と同じ程度であった。
(実施例 2)
大型ガラス基板(合成石英(QZ) 10mm厚、サイズ 850mm X 1200mm)上に、実 施例 1と同様の条件で遮光性膜を形成し、その後、遮光性膜上に形成したレジストパ ターンをマスクとしてウエットエッチングにより遮光性膜のパターユングを行レ、、遮光 性膜パターンをガラス基板上に形成した。次に、大型インラインスパッタリング装置を 使用し、グレートーンマスク用半透光性膜の成膜をさらに行った。具体的には、 Crタ 一ゲットを用レ、、 Arと Nガスをスパッタリングガスとして CrN半透光性膜を、露光光源
2
の波長に対する透過率が 40%となる膜厚で形成して、 FPD用大型マスクブランクを 作製した。
上記マスクブランクについて、グレートーンマスク用半透光性膜の膜表面の表面粗 さ Rq (二乗平均平方根粗さ)、 Rmax (最大高さ)、をそれぞれ測定した。尚、これらの 測定は、実施例 1と同じ方法及び条件で行った。
上記測定の結果、膜表面の二乗平均平方根粗さ Rqは 0. 7nm以下(0. 613nm) であることを確認した。また、最大粗さ Rmaxは 6nm以下(5. 392nm)であることを確 認した。更に、複数枚 (基板間: 50枚)について面内 (均等 9箇所)について同様に調 ベたところ、これらの Rq、 Rmaxの値は上記 Rq、 Rmaxの値(Rq : 0. 7nm以下、 Rm ax : 6nm以下)の範囲内にあり、本発明に係る Rq、 Rmaxの規格値(Rq : 2. Onm以 下、 Rmax : 1 Onm以下)の範囲内にあることが確認された。
上記で作製したマスクブランクを用い、洗浄処理後(薬液、条件等は実施例 1と同じ )、レジストを塗布し、現像によってレジストパターンを形成し、このレジストパターンを マスクとして、 CrN半透光性膜を濃度を薄くしたエッチング液を用いてウエットエッチ ングでパターユングして、図 2 (2)に示すような半透光性膜上置きタイプの、遮光性膜 パターン及び CrN半透光性膜パターンを有する FPD用大型マスクを作製した。 走查型電子顕微鏡(SEM)で観察したところ、遮光性膜パターン及び CrN半透光 性膜パターンを平面視した時のパターンエッジの凹凸(いわゆるギザ)はいずれも 0. 1 μ m未満であった。
また、大面積基板内でウエットエッチングによるエッチングむらが出にくぐ均一なパ ターン線幅が得られやすレ、ことを確認した。
(実施例 3)
大型ガラス基板(合成石英(QZ) 10mm厚、サイズ 850mm X 1200mm)上に、大 型インラインスパッタリング装置を使用し、グレートーンマスク用半透光性膜の成膜を 行った。具体的には、 Mo : Si= 20 : 80 (原子0 /0比)のターゲットを用レ、、 Arと Nをス
2 パッタリングガスとして、としてモリブデン及びシリコンの窒化膜からなるグレートーン マスク用半透光性膜 (MoSi N)を、露光光源の波長に対する透過率が 40%となる
4
膜厚で形成して、マスクブランクを作製した。
上記マスクブランクについて、グレートーンマスク用半透光性膜の膜表面の表面粗 さ Rq (二乗平均平方根粗さ)、 Rmax (最大高さ)、をそれぞれ測定した。尚、これらの 測定は、実施例 1と同じ方法及び条件で行った。
上記測定の結果、膜表面の二乗平均平方根粗さ Rqは 0. 8nm以下(0. 785nm) であることを確認した。また、最大粗さ Rmaxは 7nm以下(6. 195nm)であることを確 認した。更に、複数枚 (基板間: 50枚)について面内 (均等 9箇所)について同様に調 ベたところ、これらの Rq、 Rmaxの値は上記 Rq、 Rmaxの値(Rq : 0. 8nm以下、 Rm ax : 7nm以下)の範囲内にあり、本発明に係る Rq、 Rmaxの規格値(Rq : 2. Onm以 下、 Rmax : 1 Onm以下)の範囲内にあることが確認された。
次に、グレートーンマスク用半透光性膜の上に、実施例 1と同様の条件で遮光性膜 を形成し、 FPD用大型マスクブランクを作製した。
上記で作製したマスクブランクを用い、洗浄処理後(薬液、条件等は実施例 1と同じ )、図 4に示す CAPコータ装置を用いてレジストを塗布し (塗布条件は、実施例 1と同 じ)、現像によってレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクとして、遮 光性膜をウエットエッチングでパターユングした後、 MoSi N半透光性膜をウエットェ
4
ツチングでパターユングして、図 2 (1)に示すような半透光性膜下置きタイプの、遮光 性膜パターン及び MoSi N半透光性膜パターンを有する FPD用大型マスクを作製し
4
た。
走查型電子顕微鏡(SEM)で観察したところ、遮光性膜パターン及び MoSi N半
4 透光性膜パターンを平面視した時のパターンエッジの凹凸(いわゆるギザ)はいずれ も 0. 1 z m未満であった。
また、大面積基板内でウエットエッチングによるエッチングむらが出にくぐ均一なパ ターン線幅が得られやすレ、ことを確認した。
[0022] 上述の実施例:!〜 3、比較例 1の FPD用大型マスクを用いて FPDデバイスを作製し 、表示むらを確認したところ、実施例 1〜3の FPD用大型マスクを用いて作製した FP Dデバイスには表示むらはなかった力 比較例 1の FPD用大型マスクを用いて作製 した FPDデバイスには、グレートーンパターン部などのギザが原因と思われる表示む らがあることが確認された。
[0023] 以上、好ましい実施例を掲げて本発明を説明したが、本発明は上記実施例に限定 されるものではない。
図面の簡単な説明
[0024] [図 1]FPD用大型マスクの態様を説明するための図である。
[図 2]FPD用大型マスクの他の態様を説明するための図である。
[図 3]実施例及び比較例で使用したレジスト塗布装置を説明するための模式図であ る。
[図 4]半透光性膜を有するグレートーンマスクを説明するための図であり、 (1)は部分 平面図、(2)は部分断面図である。
[図 5]解像限界以下の微細遮光パターンを有するグレートーンマスクを説明するため の図であり、(1)は部分平面図、(2)は部分断面図である。
符号の説明
1 遮光部
2 透過部
3 グレートーン部
3a 微細遮光パターン
3b 微細透過部
3a 半透光性膜
10 透光性基板
11 半透光性膜
12 遮光性膜
Claims
[1] 透光性基板上に、遮光性膜、及び透過量を調整する機能を有する半透光性膜、の うちのを少なくとも一方を有する FPDデバイスを製造するためのマスクブランクであつ て、
前記遮光性膜、及び前記半透光性膜は、膜表面の二乗平均平方根粗さ Rqが 2. 0 nm以下であることを特徴とする、 FPDデバイスを製造するためのマスクブランク。
[2] 前記遮光性膜、及び前記半透光性膜は、レジスド塗布装置によって前記膜面上に レジストが塗布される膜であって、かつ、
前記レジスド塗布装置は、レジスト液を塗布すべき表面を下向きとなるように保持し た基板に対し、毛管状のノズノレにより毛細管現象を用いて上昇したレジスト液をノズ ル先端を基板に対して走査させることによって、レジストを塗布する装置であることを 特徴とする請求項 1記載の FPDデバイスを製造するためのマスクブランク。
[3] 前記遮光性膜、及び前記半透光性膜の膜表面の最大高さ Rmaxが 10nm以下で あることを特徴とする、請求項 1又は 2記載の FPDデバイスを製造するためのマスクブ ランク。
[4] 前記遮光性膜、及び前記半透光性膜は、エッチング液でウエットエッチングされる 膜であることを特徴とする、請求項 1乃至 3のいずれか一項に記載の FPDデバイスを 製造するためのマスクブランク。
[5] 前記遮光性膜は、窒化クロム系下地膜とその上に形成された炭化クロム系遮光膜と その上に形成された酸窒化クロム系反射防止膜で構成される膜であることを特徴とす る、請求項 1乃至 4のいずれか一項に記載の FPDデバイスを製造するためのマスク ブランク。
[6] 前記半透光性膜は、クロム窒化膜系の半透光性膜、又は MoSi系の半透光性膜で あることを特徴とする、請求項 1乃至 4のいずれか一項に記載の FPDデバイスを製造 するためのマスクブランク。
[7] 請求項 1乃至 6記載のマスクブランクを用いて製造されたことを特徴とする FPDデ バイスを製造するためのフォトマスク。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2007800057347A CN101384957B (zh) | 2006-02-15 | 2007-02-15 | 掩模基板及光掩模 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006-037461 | 2006-02-15 | ||
JP2006037461A JP2007219038A (ja) | 2006-02-15 | 2006-02-15 | マスクブランク及びフォトマスク |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2007094389A1 true WO2007094389A1 (ja) | 2007-08-23 |
Family
ID=38371568
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2007/052683 WO2007094389A1 (ja) | 2006-02-15 | 2007-02-15 | マスクブランク及びフォトマスク |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007219038A (ja) |
KR (1) | KR101024477B1 (ja) |
CN (1) | CN101384957B (ja) |
TW (1) | TWI450028B (ja) |
WO (1) | WO2007094389A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009053627A (ja) * | 2007-08-29 | 2009-03-12 | Dainippon Printing Co Ltd | 階調マスク |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009086383A (ja) * | 2007-09-29 | 2009-04-23 | Hoya Corp | グレートーンマスク、パターン転写方法、及びグレートーンマスクブランク |
JP4934237B2 (ja) * | 2007-09-29 | 2012-05-16 | Hoya株式会社 | グレートーンマスクの製造方法及びグレートーンマスク、並びにパターン転写方法 |
JP4934236B2 (ja) * | 2007-09-29 | 2012-05-16 | Hoya株式会社 | グレートーンマスクブランク、グレートーンマスクの製造方法及びグレートーンマスク、並びにパターン転写方法 |
JP2012027176A (ja) * | 2010-07-22 | 2012-02-09 | Tosoh Corp | フォトマスク用基板 |
CN104111581A (zh) * | 2014-07-09 | 2014-10-22 | 京东方科技集团股份有限公司 | 掩膜板及其制造方法、薄膜晶体管的制造方法 |
JP6581759B2 (ja) * | 2014-07-17 | 2019-09-25 | Hoya株式会社 | フォトマスク、フォトマスクの製造方法、フォトマスクブランク及び表示装置の製造方法 |
JP6335735B2 (ja) * | 2014-09-29 | 2018-05-30 | Hoya株式会社 | フォトマスク及び表示装置の製造方法 |
JP7130577B2 (ja) * | 2019-02-28 | 2022-09-05 | Hoya株式会社 | フォトマスクブランク、フォトマスクブランクの製造方法、フォトマスクの製造方法及び表示装置の製造方法 |
KR20230132464A (ko) * | 2021-01-26 | 2023-09-15 | 호야 가부시키가이샤 | 마스크 블랭크, 전사용 마스크의 제조 방법, 및 반도체디바이스의 제조 방법 |
KR102435818B1 (ko) * | 2021-09-03 | 2022-08-23 | 에스케이씨솔믹스 주식회사 | 블랭크 마스크 및 이를 이용한 포토마스크 |
KR102660636B1 (ko) * | 2021-12-31 | 2024-04-25 | 에스케이엔펄스 주식회사 | 블랭크 마스크 및 이를 이용한 포토마스크 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002196475A (ja) * | 2000-12-26 | 2002-07-12 | Shin Etsu Chem Co Ltd | フォトマスクブランク及びフォトマスク |
JP2003195483A (ja) * | 2001-12-28 | 2003-07-09 | Hoya Corp | フォトマスクブランク、フォトマスク、及びそれらの製造方法 |
JP2004053662A (ja) * | 2002-07-16 | 2004-02-19 | Shin Etsu Chem Co Ltd | フォトマスクブランク、フォトマスク及びフォトマスクブランクの選定方法 |
JP2005317929A (ja) * | 2004-03-29 | 2005-11-10 | Hoya Corp | ポジ型レジスト膜の剥離方法及び露光用マスクの製造方法、並びにレジスト剥離装置 |
WO2005124455A1 (ja) * | 2004-06-22 | 2005-12-29 | Hoya Corporation | マスクブランク用透光性基板の製造方法、マスクブランクの製造方法、露光用マスクの製造方法、半導体装置の製造方法及び液晶表示装置の製造方法、並びに露光用マスクの欠陥修正方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4481688B2 (ja) * | 2003-04-10 | 2010-06-16 | Hoya株式会社 | 基板処理装置,塗布装置、塗布方法、及び、フォトマスクの製造方法 |
-
2006
- 2006-02-15 JP JP2006037461A patent/JP2007219038A/ja active Pending
-
2007
- 2007-02-15 CN CN2007800057347A patent/CN101384957B/zh active Active
- 2007-02-15 WO PCT/JP2007/052683 patent/WO2007094389A1/ja active Application Filing
- 2007-02-15 KR KR1020087020006A patent/KR101024477B1/ko active IP Right Grant
- 2007-02-15 TW TW096105693A patent/TWI450028B/zh active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002196475A (ja) * | 2000-12-26 | 2002-07-12 | Shin Etsu Chem Co Ltd | フォトマスクブランク及びフォトマスク |
JP2003195483A (ja) * | 2001-12-28 | 2003-07-09 | Hoya Corp | フォトマスクブランク、フォトマスク、及びそれらの製造方法 |
JP2004053662A (ja) * | 2002-07-16 | 2004-02-19 | Shin Etsu Chem Co Ltd | フォトマスクブランク、フォトマスク及びフォトマスクブランクの選定方法 |
JP2005317929A (ja) * | 2004-03-29 | 2005-11-10 | Hoya Corp | ポジ型レジスト膜の剥離方法及び露光用マスクの製造方法、並びにレジスト剥離装置 |
WO2005124455A1 (ja) * | 2004-06-22 | 2005-12-29 | Hoya Corporation | マスクブランク用透光性基板の製造方法、マスクブランクの製造方法、露光用マスクの製造方法、半導体装置の製造方法及び液晶表示装置の製造方法、並びに露光用マスクの欠陥修正方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009053627A (ja) * | 2007-08-29 | 2009-03-12 | Dainippon Printing Co Ltd | 階調マスク |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TWI450028B (zh) | 2014-08-21 |
KR101024477B1 (ko) | 2011-03-23 |
TW200732832A (en) | 2007-09-01 |
CN101384957B (zh) | 2013-01-09 |
JP2007219038A (ja) | 2007-08-30 |
CN101384957A (zh) | 2009-03-11 |
KR20080093443A (ko) | 2008-10-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2007094389A1 (ja) | マスクブランク及びフォトマスク | |
TWI733033B (zh) | 光罩基底及其製造方法、光罩之製造方法、以及顯示裝置製造方法 | |
US7901842B2 (en) | Photomask blank and method of producing the same, method of producing photomask, and method of producing semiconductor device | |
TWI755337B (zh) | 光罩基底、光罩之製造方法、以及顯示裝置製造方法 | |
JP4919259B2 (ja) | マスクブランク及びフォトマスク | |
TWI718263B (zh) | 相位偏移光罩基底、相位偏移光罩及顯示裝置之製造方法 | |
KR101071471B1 (ko) | 포토마스크 블랭크 및 포토마스크와 그들의 제조 방법 | |
JP7335400B2 (ja) | フォトマスクブランク、フォトマスクの製造方法、及び表示装置の製造方法 | |
JP2008052120A (ja) | マスクブランク及びフォトマスク並びにこれらの製造方法 | |
TWI402613B (zh) | Mask base and mask | |
KR20160024204A (ko) | 평판 디스플레이용 블랭크 마스크 및 이를 이용한 포토마스크 제조 방법 | |
JP7113724B2 (ja) | フォトマスクブランクおよびフォトマスクの製造方法、並びに表示装置の製造方法 | |
JP4807739B2 (ja) | マスクブランク及びフォトマスク | |
JP5164088B2 (ja) | マスクブランク及びフォトマスク | |
JP4816197B2 (ja) | 階調マスクおよびその製造方法 | |
JP2009294682A (ja) | マスクブランク及びフォトマスク | |
JP5219201B2 (ja) | フォトマスク、フォトマスク用ブランク、フォトマスクの製造方法、及びパターン転写方法 | |
KR100610749B1 (ko) | 크롬 포토 마스크의 제조 방법 | |
JP5414079B2 (ja) | Fpdデバイス製造用マスクブランク、フォトマスク、及びfpdデバイス製造用マスクブランクの設計方法 | |
CN108319104A (zh) | 显示装置制造用相移掩模坯料、显示装置制造用相移掩模的制造方法及显示装置的制造方法 | |
JP7258717B2 (ja) | フォトマスクブランク、フォトマスクブランクの製造方法、フォトマスクの製造方法及び表示装置の製造方法 | |
JP2010128439A (ja) | 階調マスクおよび階調マスクの製造方法 | |
TW201741442A (zh) | 蝕刻液及經蝕刻液加工過的光罩 | |
JP2012027508A (ja) | マスクブランク及びフォトマスク |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application | ||
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 1020087020006 Country of ref document: KR |
|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 200780005734.7 Country of ref document: CN |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 07714213 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |