(57)【要約】      （修正有）【課題】パターンの微細化にもかかわらず、良好なＣＤ精度をもつフォトマスクを得る。【解決手段】フォトマスクの製造方法であって、透明基板２上に、下地膜とレジスト膜が形成されたフォトマスクブランクを用意する工程と、レジスト膜に描画と現像を行い、部分的に前記レジスト膜が除去されてなるレジストパターン３ｐを形成する工程と、レジスト膜が除去された領域に露出する下地膜に対して、ウェットエッチングを施すことにより、下地膜パターンを形成する工程と、レジストパターンが形成された透明基板２上に、光学膜４を形成する工程と、レジストパターン３ｐをその上に形成された光学膜４とともに除去する工程と、を有し、下地膜パターン５ｐの形成工程では、下地膜パターンのエッジがレジストパターンの形成領域の内側となるように、下地膜にサイドエッチングを施す。【選択図】図６
2018116090.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板上に、光学膜がパターニングされて形成された透光部と遮光部を含む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、
前記転写用パターンの形成は、
前記透明基板上に、下地膜とレジスト膜が形成されたフォトマスクブランクを用意するフォトマスクブランク準備工程と、
前記レジスト膜に描画と現像を行い、部分的に前記レジスト膜が除去されてなるレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程と、
前記レジスト膜が除去された領域に露出する前記下地膜に対して、ウェットエッチングを施すことにより、下地膜パターンを形成する、下地膜パターン形成工程と、
前記レジストパターンが形成された前記透明基板上に、前記光学膜を形成する、成膜工程と、
前記レジストパターンを、前記レジストパターン上に形成された前記光学膜とともに除去する、レジストパターン除去工程と、を有し、
前記下地膜パターン形成工程においては、前記下地膜パターンのエッジが前記レジストパターンの形成領域の内側となるように、前記下地膜にサイドエッチングを施すことを特徴とする、フォトマスクの製造方法。
【請求項２】
前記下地膜の膜厚は、前記光学膜の膜厚より大きいことを特徴とする、請求項１に記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項３】
前記下地膜の膜厚は、１０００〜４０００Å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の製造方法。
【請求項４】
前記下地膜の膜厚は、前記光学膜の膜厚の１．２〜２倍であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項５】
前記下地膜の膜厚は、前記光学膜の膜厚より大きく、前記下地膜の膜厚と前記光学膜の膜厚との差異が２００〜１０００Åであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項６】
前記サイドエッチングによって前記下地膜パターンに形成されるアンダーカット幅Ｕは、０．１〜０．３μｍであることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項７】
前記レジストパターン除去工程後に、露出した前記下地膜パターンを除去する下地膜パターン除去工程を有することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項８】
前記レジスト膜は、ポジ型のレジスト材料からなることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項９】
前記レジストパターン形成工程では、前記描画に用いる描画データを反転することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項１０】
前記光学膜は、前記下地膜のエッチング剤に対して耐性をもつことを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項１１】
透明基板上に、パターニングされた光学膜からなる転写用パターンを備えたフォトマスクとするための、フォトマスクブランクであって、
前記透明基板上に、下地膜と、レジスト膜が、この順に形成され、
前記下地膜は、前記透明基板と前記レジスト膜の密着性を向上させる材料からなり、かつ、
前記下地膜は、前記光学膜より膜厚が大きく、
前記下地膜は、前記光学膜を含まないことを特徴とする、フォトマスクブランク。
【請求項１２】
前記下地膜は、Ｔｉ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｍｏ、又はＣｒ、を含む材料からなることを特徴とする、請求項１１に記載のフォトマスクブランク。
【請求項１３】
透明基板上に、光学膜がパターニングされて形成された、透光部及び遮光部を含む転写用パターンを備えたフォトマスクとするための、フォトマスク中間体であって、
前記遮光部に対応する領域では、前記透明基板上に前記光学膜が形成され、
前記透光部に対応する領域では、前記透明基板上に、下地膜、レジストパターン、及び前記光学膜が積層され、
前記下地膜の膜厚は、前記光学膜の膜厚より大きいことを特徴とする、フォトマスク中間体。
【請求項１４】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の製造方法によるフォトマスクを用意する工程と、
露光装置を用いて、前記フォトマスクが備える前記転写用パターンを被転写体上に転写する工程と
を有することを特徴とする、表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子デバイスを製造するためのフォトマスクであって、特に平面型表示装置（ＦＰＤ：Flat Panel Display）などの表示装置を製造する際に用いて好適なフォトマスクの製造方法、フォトマスクブランク、フォトマスク中間体、及び表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォトマスクの製造方法としては、例えば、特許文献１及び特許文献２に記載された方法が知られている。
【０００３】
特許文献１には、透光部、遮光部、及び半透光部が形成された多階調フォトマスクにおいて、遮光膜の材料の選択に制約が少ない製造方法が記載されている。また、特許文献１には、透明基板上に形成された遮光膜及び半透光膜にそれぞれパターン加工を施すことにより、透光部、遮光部、及び露光光の一部を透過する半透光部を形成する多階調フォトマスクの製造方法において、半透光膜の形状をリフトオフによって形成することが記載されている。
【０００４】
特許文献２には、光透過率が異なる２つ以上の半透過部を備えるハーフトーンマスクの製造方法が記載されている。また、特許文献２には、互いに異なる光透過率を有する半透過部が少なくとも２つ以上備わることで、１つのマスクで複数層をパターニングできる複数の半透過部を備えたハーフトーンマスクの製造方法が記載され、該製造方法では、第２フォトレジスト及びその上部に積層された半透過物質をリフトオフ法によって除去することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２２９８９３号公報
【特許文献２】特表２０１０−５２７０２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１及び特許文献２に記載されたフォトマスクは、３階調又は４階調の多階調フォトマスクである。このようなフォトマスクは、被転写体上にパターンを転写する際、１枚のフォトマスクの露光によって、膜厚に段差のあるレジストパターンを形成し、複数層のパターニングが可能となる。このため、例えばＴＦＴ（薄膜トランジスタ）基板の製造などにおいて、必要なフォトマスクの数を減らせる利点がある。
また、特許文献１に記載の発明は、遮光膜と半透光膜の互いの材料選択の制約をなくすることを目的とし、特許文献２に記載の発明は、２つ以上の半透光部をもつフォトマスクを製造することを目的としている。
【０００７】
一方、従来の製法によるフォトマスクの製造方法では、フォトマスクがもつパターンのＣＤ（Critical dimension）は、遮光膜をエッチングすることによって形成された光学膜のエッジによって画定される。したがって、後述するように、パターンが微細化するに従い、描画時に生じたＣＤ変動の影響を免れない。特に、転写用パターンに、微細な抜きパターンが含まれる場合には、正確なＣＤ制御が困難になることを、本発明者らは見出した。
【０００８】
本発明の目的は、透光部と遮光部を含む転写用パターンの形成において、パターンの微細化にもかかわらず、良好なＣＤ精度の制御が可能なフォトマスクの製造方法、フォトマスクブランク、フォトマスク中間体、及び表示装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（第１の態様）
本発明の第１の態様は、
透明基板上に、光学膜がパターニングされて形成された透光部と遮光部を含む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、
前記転写用パターンの形成は、
前記透明基板上に、下地膜とレジスト膜が形成されたフォトマスクブランクを用意するフォトマスクブランク準備工程と、
前記レジスト膜に描画と現像を行い、部分的に前記レジスト膜が除去されてなるレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程と、
前記レジスト膜が除去された領域に露出する前記下地膜に対して、ウェットエッチングを施すことにより、下地膜パターンを形成する、下地膜パターン形成工程と、
前記レジストパターンが形成された前記透明基板上に、前記光学膜を形成する、成膜工程と、
前記レジストパターンを、前記レジストパターン上に形成された前記光学膜とともに除去する、レジストパターン除去工程と、を有し、
前記下地膜パターン形成工程においては、前記下地膜パターンのエッジが前記レジストパターンの形成領域の内側となるように、前記下地膜にサイドエッチングを施すことを特徴とする、フォトマスクの製造方法である。
（第２の態様）
本発明の第２の態様は、
前記下地膜の膜厚は、前記光学膜の膜厚より大きいことを特徴とする、上記第１の態様に記載のフォトマスクの製造方法である。
（第３の態様）
本発明の第３の態様は、
前記下地膜の膜厚は、１０００〜４０００Åであることを特徴とする、上記第１又は第２の態様に記載のフォトマスクの製造方法である。
（第４の態様）
本発明の第４の態様は、
前記下地膜の膜厚は、前記光学膜の膜厚の１．２〜２倍であることを特徴とする、上記第１〜第３の態様のいずれか１つに記載のフォトマスクの製造方法である。
（第５の態様）
本発明の第５の態様は、
前記下地膜の膜厚は、前記光学膜の膜厚より大きく、前記下地膜の膜厚と前記光学膜の膜厚との差異が２００〜１０００Åであることを特徴とする、上記第１〜第４の態様のいずれか１つに記載のフォトマスクの製造方法である。
（第６の態様）
本発明の第６の態様は、
前記サイドエッチングによって前記下地膜パターンに形成されるアンダーカット幅Ｕは、０．１〜０．３μｍであることを特徴とする、上記第１〜第５の態様のいずれか１つに記載のフォトマスクの製造方法である。
（第７の態様）
本発明の第７の態様は、
前記レジストパターン除去工程後に、露出した前記下地膜パターンを除去する下地膜パターン除去工程を有することを特徴とする、上記第１〜第６の態様のいずれか１つに記載のフォトマスクの製造方法である。
（第８の態様）
本発明の第８の態様は、
前記レジスト膜は、ポジ型のレジスト材料からなることを特徴とする、上記第１〜第７の態様のいずれか１つに記載のフォトマスクの製造方法である。
（第９の態様）
本発明の第９の態様は、
前記レジストパターン形成工程では、前記描画に用いる描画データを反転することを特徴とする、上記第１〜第８の態様のいずれか１つに記載のフォトマスクの製造方法である。
（第１０の態様）
本発明の第１０の態様は、
前記光学膜は、前記下地膜のエッチング剤に対して耐性をもつことを特徴とする、上記第１〜第９の態様のいずれか１つに記載のフォトマスクの製造方法である。
（第１１の態様）
本発明の第１１の態様は、
透明基板上に、パターニングされた光学膜からなる転写用パターンを備えたフォトマスクとするための、フォトマスクブランクであって、
前記透明基板上に、下地膜と、レジスト膜が、この順に形成され、
前記下地膜は、前記透明基板と前記レジスト膜の密着性を向上させる材料からなり、かつ、
前記下地膜は、前記光学膜より膜厚が大きく、
前記下地膜は、前記光学膜を含まないことを特徴とする、フォトマスクブランクである。
（第１２の態様）
本発明の第１２の態様は、
前記下地膜は、Ｔｉ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｍｏ、又はＣｒ、を含む材料からなることを特徴とする、上記第１１の態様に記載のフォトマスクブランクである。
（第１３の態様）
本発明の第１３の態様は、
透明基板上に、光学膜がパターニングされて形成された、透光部及び遮光部を含む転写用パターンを備えたフォトマスクとするための、フォトマスク中間体であって、
前記遮光部に対応する領域では、前記透明基板上に前記光学膜が形成され、
前記透光部に対応する領域では、前記透明基板上に、下地膜、レジストパターン、及び前記光学膜が積層され、
前記下地膜の膜厚は、前記光学膜の膜厚より大きいことを特徴とする、フォトマスク中間体である。
（第１４の態様）
本発明の第１４の態様は、
上記第１〜第１０の態様のいずれか１つに記載の製造方法によるフォトマスクを用意する工程と、
露光装置を用いて、前記フォトマスクが備える前記転写用パターンを被転写体上に転写する工程と
を有することを特徴とする、表示装置の製造方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、透光部と遮光部を含む転写用パターンの形成において、パターンの微細化にもかかわらず、良好なＣＤ精度の制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】（ａ）はホールパターン（抜きパターン）を形成する場合の描画イメージを示す図であり、（ｂ）はこの描画イメージに基づいて形成したレジストパターンをエッチングマスクとし、光学膜（遮光膜）をエッチングして形成したホールパターン（抜きパターン）のＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）像を示す図であり、（ｃ）はドットパターン（残しパターン）を形成する場合の描画イメージを示す図であり、（ｄ）はこの描画イメージに基づいて形成したレジストパターンをエッチングマスクとし、光学膜（遮光膜）をエッチングして形成したドットパターン（残しパターン）のＳＥＭ像を示す図である。
【図２】（ａ）はスペースパターン（抜きパターン）のＣＤ測定を示す図であり、（ｂ）はラインパターン（残しパターン）のＣＤ測定を示す図であり、（ｃ）はスペースパターンとラインパターンのＣＤリニアリティを示す図である。
【図３】パターンの丸みを評価する方法を説明する図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）はパターンの丸みを評価する値の求め方を説明する図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施形態に係るフォトマスクの製造方法を工程順に示す側断面図（その１）である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施形態に係るフォトマスクの製造方法を工程順に示す側断面図（その２）である。
【図７】図５（ｃ）の一部（点線で囲んだ部分）を拡大した図である。
【図８】図６（ａ）の一部（点線で囲んだ部分）を拡大した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
液晶表示装置（liquid crystal display）や有機ＥＬ（electroluminescence）表示装置など平面型表示装置（ＦＰＤ）の製造においては、得ようとするデバイスの設計に基づいた転写用パターンを備えたフォトマスクが多く利用される。例えば、スマートフォンやタブレット端末などに搭載される表示装置には、明るく省電力、動作速度が速いのみでなく、高解像度、広視野角などの高い画質が要求される。これらを実現するためのフォトマスクのパターンは、高密度化、高集積化の要求が高まっていく動向にあり、微細化への要望が強くなると推測される。
【００１３】
ところで、表示装置を含む多くの電子デバイスは、パターンが形成された複数のレイヤ（Layer）の積層によって立体的に形成される。したがって、これら複数のレイヤの各々がもつ、ＣＤ（Critical dimension）精度及び位置（座標）精度が極めて肝要であり、複数レイヤのすべてが所定基準を満たしてはじめて、完成したデバイスの適正な動作が保証されることとなる。これに伴い、各レイヤのフォトマスクに求められるＣＤ精度や位置精度のエラーの許容範囲は益々小さくなっていく方向にある。
【００１４】
表示装置製造用のフォトマスクは、多くの場合、透明材料からなる基板（透明基板）の一主表面上に、得ようとする表示装置の設計に基づいた転写用パターンを形成して得られる。一般には、以下の工程で製造される。
【００１５】
まず、平滑、かつ平坦に加工した透明基板上に、所望の光学性能をもつ光学膜を成膜し、この上にレジスト材料の塗布によってレジスト膜を形成したフォトマスクブランクを用意する。レジスト材料としては一般に、ポジ型のフォトレジストが使用される。
次に、上記のフォトマスクブランクに対して、設計パターンに応じた描画データを用いて、描画装置により描画を行う。その後、レジスト膜を現像して得られたレジストパターンをエッチングマスクとし、光学膜にエッチングを施す。その後、レジストパターンを剥離すれば、光学膜パターンからなる転写用パターンが得られる。その後、必要に応じて、成膜、レジストパターン形成、又はエッチングを所望の回数だけ繰り返すことにより、複雑な転写用パターンを形成することもできる。この転写用パターンを、被転写体である、表示パネル基板等に転写することによって、表示装置が製造される。
【００１６】
ところで、転写用パターンのデザインの微細化が求められる中、特に、転写用パターンに含まれる、微細なホールパターン（コンタクトホールなど）や、ライン・アンド・スペース・パターンにおけるスペースパターンなどの、いわゆる「抜き」パターンを形成することの難度が高くなっている。これは、ホールパターンやスペースパターンの幅が微細になるに従い、形成される転写用パターンにおいて、幅や形状の狂いが生じやすくなるからである。例えば、ＣＤ設計値に対する転写用パターンのＣＤのずれは、パターンが微細になるほど大きくなる傾向があり、いわゆるリニアリティが劣化しやすい。また、ホールパターンにおいては、パターンの形状の劣化も生じやすい。この原因は、以下のように考えられる。
【００１７】
例えば、一般的にフォトマスクを製造する際の描画工程においては、上記のとおり、透明基板上に、光学膜、及びレジスト膜（ここではポジ型のフォトレジストとする）が形成されたフォトマスクブランクを用意し、これに描画装置（例えばレーザ描画装置）を用いて、所定のパターンの描画を行う。ここで、微細な抜きパターンがあると、レーザを照射すべき領域の幅はレーザビーム径に近づき、ＣＤ制御は難しくなる。
【００１８】
図１（ａ）はホールパターン（抜きパターン）を形成する場合の描画イメージを示す図であり、（ｂ）はこの描画イメージに基づいて形成したレジストパターンをエッチングマスクとし、光学膜（遮光膜）をエッチングして形成したホールパターン（抜きパターン）のＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）像を示す図である。また、図１（ｃ）はドットパターン（残しパターン）を形成する場合の描画イメージを示す図であり、（ｄ）はこの描画イメージに基づいて形成したレジストパターンをエッチングマスクとし、光学膜（遮光膜）をエッチングして形成したドットパターン（残しパターン）のＳＥＭ像を示す図である。なお、図１（ａ），（ｃ）は、ポジ型のレジスト材料からなるレジスト膜を描画する場合を想定している。また、図１（ａ）〜（ｄ）は、径（一辺の長さ）が２μｍの正方形からなる、ホールパターン（抜きパターン）とドットパターン（残しパターン）をレーザ描画機によって描画したときの、レジスト膜への描画イメージと、光学膜エッチング後のＳＥＭ像を示している。
【００１９】
まず、ホールパターンを形成する場合は、図１（ａ）に示すように、描画光となるレーザビームＬＢを、所定の「抜き」領域の内側で走査する。このとき、四角形のホールパターンのエッジ、特にコーナー（四隅）の部分は、レーザビームＬＢの照射が届きにくく、丸くなりやすい。このため、パターン設計上は四角形のホールパターンであっても、得られる光学膜のパターン形状は、図１（ｂ）に示すように、全体的に丸まった形状になる。このように、微細な抜きパターンは、その幅や形状が設計値からずれやすく、制御は容易ではない。
【００２０】
これに対して、ドットパターンを形成する場合は、図１（ｃ）に示すように、所定の「残し」領域の外側でレーザビームＬＢを走査するため、上述したホールパターンの場合に比べて、設計値からのずれは小さくなる。この点は、図１（ｄ）に示すＳＥＭ像をみても、パターンの幅や形状が設計値に近づくことが分かる。また、ドットパターンなどの残しパターンは、後工程（現像、エッチング）の際に、ＣＤの微細化調整が可能な場合もあるが、抜きパターンでは不可能である。
【００２１】
ここで、図２（ａ）〜（ｃ）を参照して、抜きパターンと残しパターンのリニアリティ傾向について説明する。図２（ａ）はスペースパターン（抜きパターン）のＣＤ測定を示し、（ｂ）はラインパターン（残しパターン）のＣＤ測定を示し、（ｃ）はフォトマスク（バイナリマスク）における、それぞれのパターンのＣＤリニアリティを示している。また、図２（ａ），（ｂ）においては、それぞれのパターンの幅を矢印で示している。一方、図２（ｃ）においては、スペースパターンとラインパターンの幅（ＣＤ）を３μｍから段階的に減少させるときの目標寸法（μｍ）を横軸に示し、各段階の幅（目標寸法）でパターンの描画及び現像を行ったときに、フォトマスクの転写用パターンに形成されたパターン（スペースパターン、ラインパターン）の目標寸法からのずれ（μｍ）を縦軸に示している。
【００２２】
上記図２（ｃ）から分かるように、同図（ａ）に示すスペースパターンの場合は、目標寸法が１．５μｍを下回ったあたりから、目標寸法からのずれ（絶対値）が急激に増大している。具体的には、２．０μｍから０．５μｍまでの目標寸法の変化に対して、目標寸法からのずれの絶対値（以下、「リニアリティ誤差」という。）が、０．２μｍを超えている。一方、同図（ｂ）に示すラインパターンの場合は、目標寸法に対するリニアリティ誤差が小さく、２．０μｍから０．５μｍまでの目標寸法の変化に対して、リニアリティ誤差が０．１μｍを下回り、ほぼ目標どおりのＣＤを維持している。
【００２３】
上述のようにホールパターンのコーナー部に生じる丸みは、例えば図３に示すＣＲＲ（Corner Rounding Ratio）により評価することができる。具体的には、ＣＲＲの値は、例えばホールパターンの四隅に生じた丸みを、そのホールパターンに沿う正方形５１の四隅に生じた同一径の内接円５２と近似したときに、内接円５２の直径ｄと、正方形５１の一辺の長さＬの比として、下記のとおり表現することができる。
ＣＲＲ＝ｄ／Ｌ
【００２４】
このようなパターンの丸みの評価は、例えば以下のように行うことができる。
まず、フォトマスクに形成されたホールパターンのＳＥＭ画像を取得する（図４（ａ））。このＳＥＭ画像は、正方形の設計値をもつホールパターン（抜きパターン）を、レーザ描画装置によって描画し、ポジ型のレジストからなるレジストパターンをエッチングマスクとして、遮光膜をエッチングして得られたホールパターンのＳＥＭ画像である。
【００２５】
次に、上記のＳＥＭ画像から、ホールパターンのエッジ（図４（ｂ）中、点線で示す）を検出するとともに、ホールパターンの縦、横の最大幅Ｘ、及びＹを測定し、その積（Ｘ×Ｙ）を得る。この積は、ホールパターンのエッジに外接する矩形の面積ＳＳＱに相当する。
【００２６】
次に、図４（ｃ）に示すように、エッジの内側と外側で画像を２値化し、内側の面積ＳＩＮを測定する。そして、上記の面積ＳＳＱと面積ＳＩＮを用いて、下記の数式によりＣＲＲの値を算定する。
ＣＲＲ＝｛４×（１−ＳＩＮ／ＳＳＱ）／（４−π）｝＾（１／２）
【００２７】
本発明者らの検討によると、ＣＲＲの値は０．５以下とすることが好ましい。しかしながら、ホールパターン（抜きパターン）では、パターンの径（上記Ｌに相当）が３μｍ以下になると、ＣＲＲの値を０．４以下とすることは容易ではなく、径が２μｍ以下の場合には、ＣＲＲの値を０．４５以下とすることが困難になる。
【００２８】
一方、ドットパターン（残しパターン）においては、ホールパターンに比べて、パターンの丸まり傾向が小さくなるため、より小さなＣＲＲ値のパターンを得ることができる。具体的には、ドットパターン（残しパターン）の場合は、パターンの径が３μｍのときにＣＲＲ値が０．４を下回り、２μｍ径でも０．４以下とすることが可能である。
したがって、抜きパターンの形成に際しては、残しパターンよりもパターンの形状の劣化が顕著であることが課題であった。
【００２９】
ところで、抜きパターンのＣＤ及び形状の劣化を抑えるためには、ネガ型のフォトレジスト（以下、「ネガ型レジスト」ともいう。）を用いてフォトマスクを製造することが考えられる。この場合、抜きパターンを形成するための描画イメージは、上述した残しパターンの描画イメージと等しくなる。よって、微細パターンであっても幅や形状の劣化が改善されることが、図２（ｃ）から推測できる。そのためには、光学膜上にネガ型レジストからなるレジスト膜を形成したフォトマスクブランクを用い、必要に応じて、描画データを白黒反転して描画を行えば、パターンのＣＤ精度及び形状精度は向上すると考えられる。
【００３０】
しかしながら、ネガ型レジストを用いる上記の方法によっても、精緻なパターニングを行うことは難しいことが発明者らの検討によって明らかになった。この理由は、描画時の照射エネルギーに対するレジスト膜の挙動に起因する。ネガ型レジストは、描画のエネルギーを受けると、レジスト膜の表面から架橋形成が開始し、エネルギーが消費される。よって、レジスト内部では相対的に架橋の形成が緩慢になる。このため、描画による照射エネルギーの小さい微細パターンを形成しようとすると、レジスト内部の架橋反応が相対的に弱く、現像によって溶出しやすくなる。したがって、ネガ型レジストを用いる方法であっても、レジストパターンを高いＣＤ精度で形成することは容易ではない。これに対して、ポジ型のフォトレジストは、レジストの内部側が堅固に固化することから、微細パターンの形成には有利であることに発明者らは着目した。
【００３１】
以上のことをふまえて、本発明者らは、微細な転写用パターンを、フォトマスク上に精緻に形成するという課題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明を完成した。
【００３２】
＜フォトマスクの製造方法＞
本発明の実施形態は、以下のフォトマスクの製造方法を含む。
透明基板上に、光学膜がパターニングされて形成された透光部と遮光部を含む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、
前記転写用パターンの形成は、
前記透明基板上に、下地膜とレジスト膜が形成されたフォトマスクブランクを用意するフォトマスクブランク準備工程と、
前記レジスト膜に描画と現像を行い、部分的に前記レジスト膜が除去されてなるレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程と、
前記レジスト膜が除去された領域に露出する前記下地膜に対して、ウェットエッチングを施すことにより、下地膜パターンを形成する、下地膜パターン形成工程と、
前記レジストパターンが形成された前記透明基板上に、前記光学膜を形成する、成膜工程と、
前記レジストパターンを、前記レジストパターン上に形成された前記光学膜とともに除去する、レジストパターン除去工程と、を有し、
前記下地膜パターン形成工程においては、前記下地膜パターンのエッジが前記レジストパターンの形成領域の内側となるように、前記下地膜にサイドエッチングを施すことを特徴とする、フォトマスクの製造方法。
【００３３】
本発明の実施形態に係るフォトマスクの製造方法は、透明基板上に、光学膜がパターニングされて形成された透光部と遮光部を含む転写用パターンを備えたフォトマスクを得るものである。このフォトマスクは、好ましくは、上記の透光部と遮光部からなる転写用パターンを備えた２階調のフォトマスク、すなわちバイナリマスクとすることができる。ただし、これに限らず、上記の透光部と遮光部に加えて半透光部を含む転写用パターンを備えた多階調フォトマスクとすることもできる。
【００３４】
＜実施形態＞
以下に、図５〜図８を用いて、本発明の実施形態に係るフォトマスクの製造方法について工程順に説明する。
本実施形態においては、実質的に露光光を透過しない遮光膜（光学濃度；ＯＤ（Optical Density）≧３の膜）をパターニングすることによって、遮光部と透光部とをもつバイナリマスクの転写用パターンを形成する場合を例に挙げて説明する。
【００３５】
（フォトマスクブランク準備工程）
まず、図５（ａ）に示すフォトマスクブランク１を用意する。このフォトマスクブランク１は、透明基板２上に下地膜５を形成し、更に下地膜５上にレジスト膜３を形成したものである。すなわち、透明基板２上に、下地膜５とレジスト膜３が、この順に形成されている。なお、図中のＡ領域は、得られる転写用パターンの遮光部に対応する領域、Ｂ領域は、透光部に対応する領域である。
【００３６】
透明基板２としては、例えば、合成石英ガラス、ソーダライムガラス、無アルカリガラス、アルミノシリケートガラスなどの透明材料からなる基板を用いることができる。また、透明基板２の主表面は、研磨加工等によって平坦かつ平滑に仕上げられた面とすることができる。透明基板２の大きさや厚さに制限はない。フォトマスクブランク１が表示装置の製造に用いられるものであれば、透明基板２の主表面は、例えば、一辺が３００〜１５００ｍｍの四角形、厚さが５〜１３ｍｍ程度のものを挙げることができる。なお、本明細書において、ある数値範囲を２つの値で規定するときに用いる「〜」の記号は、「下限値以上、上限値以下」の意味をもつ。
【００３７】
下地膜５は、ウェットエッチング可能な素材（材料）によって構成されている。下地膜５の成膜方法には、例えば、スパッタ法等、公知の方法を用いることができる。下地膜５は、光学膜４との間にエッチング選択性をもつ材料で構成することが好ましい。下地膜５は、例えば金属（例えば、Ｔｉ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｍｏ、又はＣｒ）、又はその化合物を含むものが好ましい。化合物としては、これら金属の酸化物、窒化物、炭化物や、酸化窒化物、酸化窒化炭化物などの混合体が例示される。また、下地膜５は、光学膜４との間にエッチング選択性をもつ材料、例えば遷移金属シリサイド（ＭｏＳｉ、ＴａＳｉ、ＺｒＳｉなど、又はその化合物）を用いて形成することもできる。
【００３８】
下地膜５の膜厚は、１０００〜４０００Åであることが好ましい。また、下地膜５は、フォトマスクの転写用パターンを形成する光学膜４（後述）を含まない、光学膜４とは異なる膜である。また、下地膜５の膜厚は、光学膜４の膜厚より大きいことが好ましい。その場合、下地膜５の膜厚は、光学膜４の膜厚の１．２〜２倍であることが、より好ましい。また、下地膜５の膜厚と光学膜４の膜厚との差異は、２００〜１０００Åであることが好ましい。
【００３９】
また、下地膜５は、レジスト膜３と透明基板２との間の密着性をより確実にするための、接着剤としての機能を有することが好ましい。すなわち、透明基板２と下地膜５の密着性や、レジスト膜３と下地膜５の密着性は、透明基板２とレジスト膜３の密着性よりも高いことが好ましい。なお、下地膜５の光学物性には特に制約はない。転写用パターンの光学的な機能は、光学膜４によって決定可能である。
【００４０】
レジスト膜３は、ポジ型のレジスト材料（フォトレジスト）によって構成されている。レジスト膜３を形成する方法としては、例えば、スピンコータ、スリットコータなど公知のコータを用いてレジスト材料を塗布する方法を利用できる。レジスト膜３の膜厚は、５０００〜１００００Å程度とすることができる。
【００４１】
（レジストパターン形成工程）
次に、上記透明基板２上のレジスト膜３に描画と現像を行うことにより、例えば図５（ｂ）に示すようなレジストパターン３ｐを形成する。描画は、上述のように用意したフォトマスクブランク１に対して、所定のパターンデザインに基づく描画データを用いて、描画装置により行う。描画に用いる描画装置は、ＥＢ（電子線）描画装置でもよく、レーザ描画装置でもよい。ただし、本発明においては、レーザ描画装置を用いる場合に発明の効果が顕著であり、好ましい。よって、本実施形態ではレーザ描画装置を用いることとする。レジスト膜３の形成に使用するレジスト材料は、描画に用いる描画装置のエネルギービームにあわせて選択する。
【００４２】
なお、本実施形態では、描画に際して、描画光量（ドーズ）の段階調整を行う必要はない。具体的には、（１）１００％より低い所定ドーズの描画を複数回繰り返すことで、領域に応じて段階的にドーズを異ならせる、或いは、（２）一描画工程中に、領域ごとにドーズを段階的に変更する等の方法により、領域ごとに現像後のレジスト残存膜厚を異ならせる（階調描画とする）必要は無く、通常の描画（非階調描画）を適用することができる。
【００４３】
また、描画データのフォーマットによっては、レジスト膜３の描画に先立ち、該描画に用いる描画データを反転することが好ましい。描画データの反転とは、例えば、所定のパターンデザインに基づく描画データが、１（描画エネルギービームを照射する）と０（描画エネルギービームを照射しない）の組み合わせからなるデータであれば、１と０を反転することを意味する。
【００４４】
ここで、一般的なフォトマスクの製造方法として、レジスト膜の描画及び現像によって形成したレジストパターンをエッチングマスクとして、光学膜をエッチングする場合を考える。この場合、レジスト膜の形成にポジ型のフォトレジストを用いるのであれば、フォトマスクの透光部に対応する領域Ｂの描画データは１（描画エネルギービームを照射する）となり、フォトマスクの遮光部に対応する領域Ａの描画データは０（描画エネルギービームを照射しない）となる。
【００４５】
これに対し、本実施形態に係るフォトマスクの製造方法においては、フォトマスクの透光部に対応する領域Ｂの描画データを０とし、フォトマスクの遮光部に対応する領域Ａの描画データを１とする必要がある。このため、描画データのフォーマットにより、例えば、フォトマスクの透光部に対応する領域Ｂの描画データが１で、フォトマスクの遮光部に対応する領域Ａの描画データが０となっている場合は、描画データを反転し、反転後の描画データを用いて描画する。
【００４６】
レジスト膜３の描画には、ＦＰＤ用、又はＬＣＤ用等として市販されるレーザ描画装置を用いることができる。また、エネルギービームとしては、例えば、４１０〜４１５ｎｍの波長のレーザを用いる。
【００４７】
なお、本実施形態に係るフォトマスクの製造方法において、描画は１回のみであるので、描画装置の占有時間が過大になることはない。また、この描画はエッチングマスクとなるレジストパターンを形成するためではなく、光学膜の成膜用マスキングパターンを形成するためのものである。
【００４８】
現像処理では、上記描画後のレジスト膜３を現像することにより、部分的にレジスト膜３が除去されてなるレジストパターン３ｐを得る。レジスト膜３の現像に用いる現像剤としては、例えば、ＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）や、ＫＯＨ（水酸化カリウム）水溶液など、公知のものを使用できる。現像によって得られるレジストパターン３ｐは、転写用パターンの遮光部に対応する領域Ａのレジストが除去されて下地膜５が露出し、透光部に対応する領域Ｂのレジストが残存するかたちで形成される。また、レジストパターン３ｐの側面は、描画エネルギービームのエネルギー分布の影響により、透明基板２の主表面に垂直な面に対して若干傾斜する。
【００４９】
現像処理によってレジストパターン３ｐを形成したら、後述の成膜工程を行う前に、不要なレジスト残渣を除去する工程を行ってもよい。そのための除去手段としては、いわゆるデスカム処理を適用可能である。具体的には、プラズマアッシング処理、オゾン処理などを適用することができる。これにより、レジストパターン３ｐの表面の残渣が除去される。このため、後述する成膜工程において、膜の密着性が向上する。
【００５０】
（下地膜パターン形成工程）
次に、図５（ｃ）に示すように、上記レジストパターン形成工程でレジスト膜３が除去された領域Ａに露出する下地膜５に対して、ウェットエッチングを施すことにより、下地膜パターン５ｐを形成する。その際、レジストパターン３ｐはエッチングマスクとして機能する。また、下地膜５が除去された後の領域Ａには透明基板２が露出する。
【００５１】
また、下地膜パターン形成工程では、下地膜パターン５ｐのエッジがレジストパターン３ｐの形成領域の内側となるように、下地膜５にサイドエッチングを施す。具体的には、領域Ａに露出していた下地膜５がエッチングにより除去されたのち、更に若干のオーバーエッチングタイムを適用することによって、下地膜５（下地膜パターン５ｐ）の被エッチング断面がレジストパターン３ｐの領域の内側に位置するように、エッチング条件を調整する。これにより、下地膜パターン５ｐの幅は、レジストパターン３ｐの幅よりも小さくなる。そして、レジストパターン３ｐのエッジの下近傍には、下地膜５のサイドエッチングによって、いわゆるアンダーカットが形成される。下地膜パターン５ｐに形成されるアンダーカット幅Ｕ（μｍ）は、０．１〜０．３μｍ（片側あたり）であることが好ましい。アンダーカット幅Ｕ（μｍ）は、図７に示すように、レジストパターン３ｐの幅をＷ１（μｍ）とし、下地膜パターン５ｐの幅をＷ２（μｍ）とすると、下記の式で表すことができる。
Ｕ＝（Ｗ１−Ｗ２）／２
【００５２】
なお、領域Ａに露出する下地膜５を除去するにあたっては、ドライエッチングを併用してもよいが、上記アンダーカットの形成を行うためには、等方性エッチングの性質をもつウェットエッチングを適用することが好ましい。
【００５３】
（成膜工程）
次に、図６（ａ）に示すように、レジストパターン３ｐが形成された透明基板２上に、光学膜４を形成する。その際、下地膜５の膜厚が、光学膜４の膜厚の１．２〜２倍となるように、成膜することが好ましい。また、下地膜５の膜厚と光学膜４の膜厚との差異が、２００〜１０００Åとなるように、成膜することが好ましい。
【００５４】
上記成膜工程を行うことにより、透明基板２上に、光学膜４がパターニングされて形成された、透光部及び遮光部を含む転写用パターンを備えたフォトマスクとするための、フォトマスク中間体が得られる。このフォトマスク中間体は、次のような構成を有する。遮光部に対応する領域Ａでは、透明基板２上に光学膜４が形成され、透光部に対応する領域Ｂでは、透明基板２上に、下地膜５（下地膜パターン５ｐ）、レジストパターン３ｐ、及び光学膜４が積層される。また、下地膜５（下地膜パターン５ｐ）の膜厚は、光学膜４の膜厚より大きくなる。下地膜５の膜厚は、光学膜４の膜厚の１．２〜２倍であることが好ましい。また、下地膜５の膜厚と光学膜４の膜厚との差異は、２００〜１０００Åであることが好ましい。
【００５５】
光学膜４とは、フォトマスクの転写用パターンを構成する膜であり、その光学物性によって、被転写体上に形成される光学像を決めるものである。本実施形態においては、実質的に露光光を透過しない遮光膜を、光学膜４の一例として挙げるが、本発明における光学膜はこれに限定されない。例えば、フォトマスクを露光する際に用いる露光光を、実質的に遮光する遮光膜（例えば、光学濃度（ＯＤ）の値が、ＯＤ≧３）であってもよく、又は、露光光の一部を透過する半透光膜（例えば、露光光の透過率が３〜５０％、より具体的には、３〜４０％）であってもよい。その場合、位相反転作用のある、いわゆる位相シフト膜（露光光の代表波長に対して、１５０〜２１０度の位相シフト量の膜）であってもよく、又は、実質的に位相反転作用がない低位相膜（露光光の代表波長に対して５〜９０度、より具体的には、５〜６０度の位相シフト量の膜）であってもよい。
【００５６】
また、露光光とは、フォトマスクを露光する際に用いる露光装置がもつ光源により波長が決まる、露光用の光である。露光光としては、ｉ線、ｈ線、ｇ線のいずれか、又はこれらをすべて含むブロード波長光が好ましく用いられる。ブロード波長光を用いる場合は、これらのうち、いずれか（例えばｈ線）を代表波長とする。
【００５７】
光学膜４の材料としては、特に制限はなく、転写用パターンとして好適なものを選択して使用可能である。例えば、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｈｆ又はその化合物を用いることができる。好ましくは、Ｃｒ又はＣｒ化合物を用いることができる。又は、遷移金属シリサイド（ＭｏＳｉ、ＴａＳｉ、ＺｒＳｉなど、又はその化合物）を用いることができる。化合物とは、酸化物、窒化物、酸化窒化物、窒化炭化物、酸化窒化炭化物等をいう。光学膜４は、下地膜５のエッチング剤（後述）に対して耐性をもつことが好ましい。
【００５８】
光学膜４の材料及び膜厚は、得ようとするフォトマスクに必要な光学特性を満たすように選択する。ここでは一例として、光学膜４が、Ｃｒを主成分とする遮光膜（光学濃度ＯＤ≧３）であるとする。その場合、光学膜４の膜厚は、１０００〜２０００Å程度とすることができる。
【００５９】
光学膜４の成膜手段には、異方性のあるＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）が好ましく、例えば、スパッタ法が好ましい。スパッタ法を適用する場合、光学膜４の材料は、上記の現像によって露出した透明基板２の表面、及び、レジストパターン３ｐの表面に堆積して膜となる。なお、上記のとおりレジストパターン３ｐは、ポジ型のレジストを用いて構成されており、その側面は順テーパ形状となっている。光学膜４は、この傾斜したレジストパターン３ｐの側面にもわずかに堆積し、薄い表層を形成するため、レジストパターン３ｐを含む透明基板２上を、ほぼ被覆することになる。
【００６０】
ただし、上述のように異方性のある成膜方法を適用して光学膜４を形成した場合は、上述のようにレジストパターン３ｐのエッジの下近傍に形成された、下地膜パターン５ｐのアンダーカット部分に、膜材料が到達しにくくなる。また、下地膜５の膜厚よりも薄い膜厚で光学膜４を形成すると、レジストパターン３ｐのエッジ部分で、光学膜４が連続せずに途切れた状態になる。このため、図８に示すように、レジストパターン３ｐのエッジ近傍には、流体の出入りが可能な隙間（微小な空間）７が形成される。
【００６１】
（レジストパターン除去工程）
次に、図６（ｂ）に示すように、透明基板２上のレジストパターン３ｐを、そのレジストパターン３ｐ上に形成されている光学膜４とともに除去する。これにより、透明基板２上に光学膜パターン４ｐが形成されるとともに、下地膜パターン５ｐが露出して配置される。本実施形態では、光学膜４を遮光膜としているため、光学膜パターン４ｐは遮光膜パターンとなる。
【００６２】
レジストパターン除去工程では、薬液を用いる。薬液としては、レジストを溶出させるもの（例えば、公知のレジスト剥離剤）を用いることができる。具体的には、ＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）、ＫＯＨ（水酸化カリウム）水溶液などのアルカリ剤などが挙げられる。
【００６３】
ここで、上記成膜工程で光学膜４を成膜する際、レジストパターン３ｐの上面及び側面に光学膜材料が堆積し、レジストパターン３ｐが形成されていない透明基板２上にも光学膜４が形成される。このため、仮に、上記のような隙間７が形成されずに基板全体が光学膜４によって被覆されると、レジストパターン除去工程で、薬液をレジストに接触させることが困難となる。
【００６４】
これに対して、本実施形態においては、レジストパターン３ｐのエッジ下近傍に隙間７が形成されているため、レジスト除去のために供給した薬液が、図８の矢印で示すように隙間７の部分に進入することができる。このとき、上述のとおり、下地膜パターン５ｐのアンダーカット幅Ｕ（μｍ）を０．１〜０．３μｍ（片側あたり）としておけば、レジストパターン３ｐのエッジ近傍に形成される隙間７の部分に薬液が進入しやすくなる点で有利である。
【００６５】
上述のように隙間７に薬液が進入すると、隙間７の部分に面しているレジストパターン３ｐの底面部に薬液が接触し、レジスト溶出が開始する。これにより、レジストパターン３ｐとその上に形成されている光学膜４が、下地膜パターン５ｐから離脱して除去される。ただし、透明基板２上において、レジストパターン３ｐが無いところ（領域Ａ）に形成されている光学膜４は、そのまま残存する。これにより、透明基板２上には、遮光部に対応する領域Ａに光学膜パターン４ｐが残存してなる転写用パターンが形成される。
【００６６】
なお、レジストパターン除去工程では、上記薬液を使用する際に、物理的な除去手段を併用してもよい。物理的な除去手段としては、例えば、スクラブ洗浄、ブラシ洗浄、超音波洗浄などを適用することができる。
【００６７】
また、露光光に対して下地膜５（下地膜パターン５ｐ）の透過率が高い（例えば、露光光に対する透明基板２の透過率を基準（１００％）としたときに、下地膜５の透過率が９０％以上）場合には、レジストパターン除去工程を終えた段階で、本実施形態に係るフォトマスク（バイナリマスク等）の完成とすることができる。ただし、露光光に対する下地膜５の透過率が低い（例えば、透明基板２の透過率の９０％未満）場合、或いは下地膜５の透過率が高くても、透光部の露光光の透過率を更に高めたい場合は、次の工程で下地膜パターン５ｐを除去することが好ましい。
【００６８】
（下地膜パターン除去工程）
下地膜パターン除去工程では、図６（ｃ）に示すように、上記レジストパターン３ｐの除去によって露出した下地膜５であって、透光部に対応する領域Ｂに残存している下地膜パターン５ｐを除去する。この工程では、下地膜５の膜材料を溶出させることができる薬剤（エッチング剤）を用いて、ウェットエッチングにより下地膜パターン５ｐを除去することが好ましい。その際、先の下地膜パターン形成工程において下地膜５のウェットエッチングに使用したエッチング剤と同一の薬液を用いてもよい。
【００６９】
下地膜５の膜材料に適合するエッチング剤としては、例えば、ＢＨＦ（バッファードフッ酸）、アルカリ過水、ＳＰＭ（硫酸過水）などを用いることができる。その際、好ましくは、光学膜４と下地膜５を、互いにエッチング選択性をもつ材料で形成しておくとよい。そして、下地膜パターン除去工程では、光学膜４（ここでは遮光膜）が損傷しないように、光学膜４（遮光膜）が耐性をもつエッチング剤を用いて下地膜パターン５ｐを除去することが好ましい。
【００７０】
以上の工程により、透明基板２上には、遮光部に対応する領域Ａに光学膜パターン４ｐが残存し、遮光部に対応する領域Ｂに透明基板２が露出してなる転写用パターンが形成され、これによって本実施形態に係るフォトマスク（バイナリマスク等）１０が完成する。下地膜パターン除去を伴う本実施形態において、光学膜４は下地膜５を構成せず、また、下地膜５は光学膜４を構成しない。すなわち、本実施形態の製造方法で用いるフォトマスクブランクは、光学膜４を有さず、下地膜５を有するが、完成したフォトマスク１０は、下地膜５を有さず、光学膜パターン４ｐからなる転写用パターンを有する。
【００７１】
本実施形態の製造方法で製造されたフォトマスクは、透明基板２上から、レジストパターン３ｐと不要な光学膜４が離脱し、光学膜パターン４ｐ（ここでは遮光膜パターン）が残存する。これにより、光学膜パターン４ｐが残存する領域Ａを遮光部とし、レジストパターン３ｐと光学膜４が除去された領域Ｂを透光部とする、転写用パターンを備えたフォトマスクが完成する。このフォトマスクにおいて、転写用パターンの透光部となる領域Ｂでは下地膜パターン５ｐ又は透明基板２の表面が露出し、遮光部となる領域Ａには光学膜パターン４ｐが残存する。また、転写用パターンの光学特性を決める光学膜パターン４ｐは、レジストパターン３ｐをエッチングマスクとしてエッチングすること（従来方法）によるパターンエッジをもたない。このため、上記の製造方法によって得られるフォトマスクは、転写用パターンのＣＤ精度が高く、特に微細な抜きパターンのＣＤや形状が、設計値と乖離せず、優れたパターン精度をもつ。
【００７２】
また、本実施形態に係るフォトマスクの製造方法では、レジスト膜３をポジ型のレジストで構成しているため、上述したネガ型のレジストに起因する不都合が生じない。また、ポジ型のレジストからなるレジストパターン３ｐを除去することにより、下地膜パターン５ｐ又は透明基板２を露出させて透光部を形成するため、設計値としてのＣＤが小さくなっても（得ようとする抜きパターンの幅が小さくなっても）、パターン角部の丸まりなどの変形が抑止され、ＣＤリニアリティの劣化が低減する。この点は、図１（ｄ）のＳＥＭ像及び図２（ｃ）のリニアリティ傾向からも予測できるとおりである。よって、本実施形態に係るフォトマスクの製造方法は、転写用パターンの面内全体のＣＤばらつきも抑えられる点で、非常に有利である。
【００７３】
＜フォトマスク＞
本発明の実施形態に係る製造方法により製造されるフォトマスクは、以下のような特徴をもつ。
まず、上述した実施形態に係る製造方法は、レジストパターン３ｐをエッチングマスクとして光学膜４をエッチングするエッチング工程を含まず、かつ、光学膜４をエッチング剤によりパターニングすることなく、光学膜パターン４ｐを形成している。このため、光学膜パターン４ｐは、そのエッジに、等方性エッチング断面を有しない。等方性エッチング断面とは、ある対象膜をエッチングによってパターニングするときに、エッチングが等方的に進行することによって対象膜パターンのエッジ部分に生じる断面（通常順テーパ形状の断面となる）をいう。
【００７４】
上述のように等方性エッチング断面を有しない光学膜パターン４ｐによって転写用パターンを構成すれば、光学膜４の素材（膜材料）の決定において、エッチング特性に関する制約が少なくなる。このため、表示装置製造用のフォトマスクとして好適である。詳述すると、表示装置製造用のフォトマスクは一般にサイズが大きいことから、真空装置を必要としないウェットエッチングを多用する傾向があり、その光学膜もウェットエッチングが可能な材料を選択する要望がある。しかしながら、上記実施形態の製造方法を適用すれば、光学膜４の素材が、必ずしもウェットエッチングに適したものである必要はない。よって、光学膜４の素材としては、エッチング特性に関する制約が少なく、光学特性や耐性を重視して選択、決定できる自由度がある。
【００７５】
なお、下地膜５（下地膜パターン５ｐ）をエッチングにより除去する場合には、光学膜４の材料特性として、下地膜５のエッチング剤に対する耐性が必要となるため、この点のみ留意すればよい。
【００７６】
また、上記実施形態の製造方法によれば、光学膜４のパターニング方法として、エッチングに依存しない方法を用いているため、上述した微細パターン形成上の問題を解消することができる。すなわち、微細な抜きパターンであっても、レジストパターン３ｐをエッチングマスクとして形成するのではなく、透光部に対応する領域Ｂから光学膜４を除去するためにレジストパターン３ｐを形成している。よって、転写用パターンの微細化に伴う従来の問題、すなわち、パターンが微細になるほど描画が困難になり、ＣＤやパターン形状が劣化するという問題を解消することができる。これにより、パターニングの解像性が上がることになる。
【００７７】
このため、上記実施形態の製造方法は、フォトマスクの転写用パターンに、ＣＤ（幅）として３μｍ以下の部分をもつ、スペースパターンやホールパターンを有するものに好適に適用可能である。このようなスペースパターンやホールパターンは、残しパターンに挟まれた抜きパターン、或いは、残しパターンに囲まれた抜きパターンとして転写用パターンに含まれる。具体的には、例えば、幅３μｍ以下の抜きパターンが、幅３μｍを超える残しパターンに挟まれている、或いは囲まれている場合などである。
【００７８】
これら抜きパターンのＣＤの最小幅をＷ（μｍ）とすると、転写用パターンの中に、０．３≦Ｗ≦３の部分、更には、０．５≦Ｗ≦２．５、更には、０．５≦Ｗ≦２、更には、０．５≦Ｗ≦１．５の部分を有する抜きパターン（スペースパターン、ホールパターン）が含まれる場合に、本発明の効果が顕著である。具体的には、例えば、幅０．５μｍ〜１．５μｍのスペースパターン、又は、幅１μｍ〜２μｍのホールパターンを転写用パターンが含むときに、本発明は特に有効である。
【００７９】
また、上記抜きパターンは、孤立ホールパターン又は孤立スペースパターンであることが特に好ましい。ここで、所定の単位パターンが互いに近接して規則的に配列し、互いに光学的な作用を及ぼしあうパターンを密集パターンとするとき、孤立パターンとは、密集パターン以外のパターンをいう。孤立パターンとしての抜きパターンは、描画の際、エネルギー（レーザ）ビームがビーム径に対して十分に広い走査領域を走査できるので、パターンの丸まりやＣＤの減失が生じにくいという利点がある。
【００８０】
また、本実施形態の製造方法によるフォトマスクは、光学膜のパターニング方法として、エッチングに依存しない方法を用いているため、光学膜のエッチングに起因する面内ＣＤのばらつきが回避される。したがって、本実施形態に係るフォトマスクは、転写用パターンにおける面内ＣＤリニアリティに優れたものとなる。すなわち、抜きパターンにおいて、２μｍから０．５μｍまでの目標寸法の変化に対して、目標寸法からのずれの絶対値（リニアリティ誤差）を、０．２μｍ以下とすることができ、例えば、０．０１〜０．２μｍ、より好ましくは０．０１〜０．１μｍとすることができる。
【００８１】
なお、光学膜４は、好ましくは単一膜（単一の成膜工程で形成された膜）である。ただし、本発明の作用効果を妨げない範囲で、その表層や内側に機能層を有しても良い。例えば、光学膜４は、その表面側、又は裏面側に、反射低減層を有していても良い。これは、光学膜４の表面近傍において、光学膜４の組成の一部を深さ方向に異なるものとすることにより、フォトマスク製造の際に用いる描画光、又は、フォトマスクを露光するときに用いる露光光の表面反射を低減させる効果がある。その他の機能層としては、光学フィルタ層、導電層、絶縁層などが例示される。
【００８２】
本発明に係るフォトマスクは、ＬＣＤ（liquid crystal display）用、或いはＦＰＤ（Flat Panel Display）用として知られる露光装置を用いた露光に好適に使用することができる。この種の露光装置としては、例えば、ｉ線、ｈ線、ｇ線を含む露光光を用い、開口数（ＮＡ；numerical aperture）が０．０８〜０．１５、コヒレントファクタ（σ）が０．７〜０．９程度の等倍光学系をもつ、プロジェクション露光装置が用いられる。もちろん、本発明に係るフォトマスクは、プロキシミティ露光用のフォトマスクとしてもよい。
【００８３】
＜表示装置の製造方法＞
本発明の実施形態に係るフォトマスクは、表示装置を製造する際に好適に用いられる。その場合、表示装置の製造方法は、上記実施形態に係る製造方法によるフォトマスクを用意する工程と、露光装置を用いて、上記のフォトマスクが備える転写用パターンを被転写体上に転写する工程と、を有するものとなる。
【符号の説明】
【００８４】
１…フォトマスクブランク
２…透明基板
３…レジスト膜
３ｐ…レジストパターン
４…光学膜
４ｐ…光学膜パターン
５…下地膜
５ｐ…下地膜パターン
１０…フォトマスク
【図１】
2018116090.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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