(57)【要約】【課題】微細な露光パターンを比較的粗いパターンの組合せで形成することを可能とする微細パターン形成用フォトマスクを提供する。【解決手段】透明基板の表裏両面に遮光性パターンを有する両面フォトマスクであって、おもて面に形成された遮光性パターンＡと、裏面に形成された遮光性パターンＢを重ね合わせた時に形成される隙間が露光パターンとなるように、前記遮光性パターンＡと前記遮光性パターンＢが相補的に備えられていることを特徴とする両面フォトマスク。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板の表裏両面に遮光性パターンを有する両面フォトマスクであって、おもて面に形成された遮光性パターンＡと、裏面に形成された遮光性パターンＢを重ね合わせた時に形成される隙間が露光パターンとなるように、前記遮光性パターンＡと前記遮光性パターンＢが備えられていることを特徴とする両面フォトマスク。
【請求項２】
透明基板の厚さが０．５ｍｍ〜１．０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の両面フォトマスク。  
【請求項３】
自重によって透明基板が撓むことによって生じるパターンの位置ずれおよび形状の変化を、予め補正して前記パターンを形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の両面フォトマスク。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の両面フォトマスクの製造方法であって、
透明基板の両面に遮光性膜を形成したマスクブランクの表裏両面に感光性レジストを塗布したマスクブランクのおもて面を露光、現像、エッチング、レジスト剥離することによって、露光パターンとアラインメントマークを形成するおもて面パターニング工程と、
おもて面のアラインメントマークが形成された部分の裏面のレジストと遮光性膜を除去するアラインメントマーク可視化工程と、
おもて面に形成された前記アラインメントマークを用いて、おもて面に形成された露光パターンとアラインメントして裏面のパターンを形成する、裏面パターニング工程とを備えていることを特徴とする両面フォトマスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置および半導体の製造工程で使用されるフォトマスクの構造とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＳＩの高集積化、液晶ディスプレイの高精細化、スマートフォン用ディスプレイの高開口率化などが進んでいる。それに伴い、フォトマスクはパターンの細線化が進み、高い精度が求められている。
【０００３】
より高精度な細線パターンを形成するために、レーザー径の小さな最新のレーザー描画装置を導入し、異なる透過率の複数の膜で構成されるハーフトーンマスクや超高精細パターンで形成されるグレートーンマスクが用いられている。これらを製造する際には、近接効果補正（ＯＰＣ；Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）を行っている。
【０００４】
このような高精細なフォトマスクを製造するための設備、例えば最新のレーザー描画装置は非常に高価なものである。
【０００５】
また、これらの高精細なフォトマスクに使用されるハーフトーンマスクを製造するための遮光膜や半透過膜を成膜するためには、高価な成膜装置を購入して内製するか、成膜専業メーカーから購入しなければならない。そのため、前者では高額な設備投資が必要であり、後者では成膜専業メーカーとの間の輸送に時間がかかるため、リードタイムが長くなる、という問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２０４２５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、微細な露光パターンを比較的粗いパターンの組合せで形成することを可能とする微細パターン形成用フォトマスクを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決する手段として、請求項１に記載の発明は、透明基板の表裏両面に遮光性パターンを有する両面フォトマスクであって、おもて面に形成された遮光性パターンＡと、裏面に形成された遮光性パターンＢを重ね合わせた時に形成される隙間が露光パターンとなるように、前記遮光性パターンＡと前記遮光性パターンＢが備えられていることを特徴とする両面フォトマスクである。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、透明基板の厚さが０．５ｍｍ〜１．０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の両面フォトマスクである。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、自重によって透明基板が撓むことによって生じるパターンの位置ずれおよび形状の変化を、予め補正して前記パターンを形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の両面フォトマスクである。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の両面フォトマスクの製造方法であって、
透明基板の両面に遮光性膜を形成したマスクブランクの表裏両面に感光性レジストを塗布したマスクブランクのおもて面を露光、現像、エッチング、レジスト剥離することによって、露光パターンとアラインメントマークを形成するおもて面パターニング工程と、
おもて面のアラインメントマークが形成された部分の裏面のレジストと遮光性膜を除去するアラインメントマーク可視化工程と、
おもて面に形成された前記アラインメントマークを用いて、おもて面に形成された露光パターンとアラインメントして裏面のパターンを形成する、裏面パターニング工程とを備えていることを特徴とする両面フォトマスクの製造方法である。
【発明の効果】
【００１２】
比較的粗いパターンを表裏に形成したフォトマスクで、微細パターンの形成が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（Ａ）は、本発明の両面フォトマスクの一例を示す概略図、（Ｂ）は、（Ａ）の両面フォトマスクを用いた露光パターンを示す概略図。
【図２】本発明の両面フォトマスクの製造工程の一例を示すフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明を、図面を用いて詳細に説明する。
図１（Ａ）は、本発明の両面フォトマスクの一例を示す概略図である。両面フォトマスクのおもて面には、短辺が幅が５μｍの長方形の透光部である開口パターンが、裏面には、短辺の幅が３μｍの長方形の遮光部が、その開口パターンの長手方向に沿って、両者の中央線を一致させる位置に形成したものである。
【００１５】
その結果、両面フォトマスクのおもて面に対して垂直方向から見た場合、裏面の遮光部の両脇に、１μｍの透光部が形成される。この様に、おもて面に形成された幅５μｍの開口パターンと裏面に形成された幅３μｍの遮光パターンを組み合わせることによって、幅１μｍの露光が可能となる。
【００１６】
図１（Ｂ）は、（Ａ）に示した両面フォトマスクのおもて面に垂直に、平行光線を入射した時の露光パターンを示している。縮小露光の場合は平行光線ではないが、フォトマスクの表裏に形成した比較的粗いパターンを組み合わせることによって、同様に微細なパターンを形成できることを示している。
【００１７】
図２は、本発明の両面フォトマスクの製造工程の一例を示すフロー図である。
フォトマスクブランク（以後、ブランクとも称する。）として、透明基板の表裏面にそれぞれ遮光膜とレジストが塗布されたレジスト付ブランクを出発材料とした例を示している。
まず、図２の上側にあるおもて面のパターニングを行う。おもて面側のレジストに描画装置を用いて得ようとするパターンを描画する。この描画に用いる描画装置は、最新鋭の描画装置でなくて良い。例えば、最小描画線幅が２．０μｍ程度の描画装置で良い。上記の描画時に、裏面の描画を行う時に使用するアラインメントマークも一緒に、描画する。
【００１８】
描画したブランクを、現像および遮光膜のエッチング除去を行う事によって、おもて面側のパターニングを完了する。
【００１９】
次に、裏面側について、まずおもて面側に形成したアラインメントマークの位置のレジ
ストおよび遮光膜を除去する。具体的な方法としては、凡そのアラインメントマークが形成されている部分の裏面を露光、現像、エッチングすることで、アラインメントマークが形成されている領域の裏面の遮光膜を除去することができる。
【００２０】
また、露光、現像などのフォトリソグラフィーを使用せずに、マニュアルでレジストの溶剤を使用してレジストを拭き取り、その拭き取った部分に遮光膜のエッチング液を付けて、エッチング除去することも可能である。また、レーザー光を照射することにより、除去することも可能である。
【００２１】
この様にして、裏面からアラインメントマークを観察できるようにしてから、裏面のレジストの描画を行う際に、おもて面のパターンとアラインメントを行った上で、描画し、現像、エッチングを行うことによって、裏面のパターニングを完了する。
その後、レジストパターンを剥離することによって、表裏のパターニングを完了し、両面フォトマスクが完成する。
【００２２】
作製した両面フォトマスクは、透明基板が自重によって撓む。そのまま、露光すると、おもて面と裏面のパターンは撓んでいるため、撓んでいない時のパターンとは、位置と形状が変化してしまう。この撓みの問題を解決する方法としては、予め透明基板またはブランクの段階で自重による撓みを計測しておき、撓んだ状態で露光した時に、得たい露光パターンが露光できるように、おもて面と裏面のパターンを予め補正して形成することで、この撓みによるパターンの位置ずれと形状の変化の問題を解決することができる。
【００２３】
この様にして作製した両面フォトマスクでは、透明基板の厚みが厚過ぎると、光の回折により、パターンエッジから光が回り込む。この効果を抑制するためには、透明基板の厚みを０．５ｍｍ〜１．０ｍｍのものを好適に使用することができる。厚みが０．５ｍｍよりうすくなると、透明基板の撓みが大きく成り過ぎるため、撓みによるパターンの補正量が大きくなり過ぎて、補正できない場合が出て来る。逆に１．０ｍｍを超えると、パターンエッジからの露光光の回り込みが大きくなるため、パターンのボケが大きくなり過ぎるためである。
【００２４】
以上に説明したように、本発明の両面フォトマスクを用いることで、その表裏に形成したパターンが比較的粗いパターンであっても、微細なパターンを形成することが可能である。透明基板が薄いために露光装置に装着した時に本発明の両面フォトマスクが撓むが、この撓みを予め補正して表裏のパターンを形成してあるため、パターンの形状の変形や位置ずれの問題を回避することが可能である。
【図１】
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【図２】
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