(57)【要約】【課題】フォトマスクとしたとき転写領域内の全エリアで半透光部の透過率を許容変動範囲内に制御でき、転写領域内の透過率精度を保証することが可能となるフォトマスクブランクを提供する。【解決手段】透明基板の主表面に半透光部と透光部を含む転写用パターンの半透光部を形成するための半透光膜が成膜される。透明基板は主表面に対して垂直な端面と、主表面と端面にそれぞれ接するコーナー面を有する。主表面上で、主表面とコーナー面の境界線からＷ（ｍｍ）の幅の領域は半透光膜が成膜されない非成膜領域とされ、該非成膜領域が少なくとも主表面の外周の８０％以上に沿って形成され、０＜Ｗ≦２を満たす。【選択図】図１
2016071110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板の主表面に、半透光部と透光部を含む転写用パターンを備える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、
前記主表面に、前記半透光部を形成するための半透光膜が成膜されたフォトマスクブランクにおいて、
前記透明基板は、前記主表面に対して垂直な端面と、前記主表面と前記端面にそれぞれ接するコーナー面を有し、
前記主表面上であって、前記主表面と前記コーナー面の境界線からＷ（ｍｍ）の幅の領域は、前記半透光膜が成膜されない非成膜領域とされ、
前記非成膜領域が、少なくとも前記主表面の外周の８０％以上に沿って形成され、０＜Ｗ≦２を満たすことを特徴とするフォトマスクブランク。
【請求項２】
透明基板の主表面に、半透光部と透光部を含む転写用パターンを備えるフォトマスクとするためのフォトマスクブランクの製造方法であって、
前記透明基板は、前記転写用パターンが形成される主表面に対して垂直な端面と、前記主表面と前記端面にそれぞれ接するコーナー面を有し、
スパッタ装置を用い、前記主表面上であって前記転写用パターンが形成される転写領域に、前記半透光部を形成するための半透光膜を成膜する成膜工程を有し、
前記成膜工程では、前記端面及び前記コーナー面、並びに前記主表面における前記主表面と前記コーナー面の境界線からＷ（ｍｍ）離間した位置までの領域を遮蔽することによって、前記主表面と前記コーナー面の境界線からＷ（ｍｍ）の幅の領域を非成膜領域とし、
前記非成膜領域が、少なくとも前記主表面の外周の８０％以上に沿って形成され、０＜Ｗ≦２を満たすことを特徴とするフォトマスクブランクの製造方法。
【請求項３】
透明基板の主表面に成膜された半透光膜がパターニングされて形成された半透光部と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、
前記透明基板は、前記主表面に対して垂直な端面と、前記主表面と前記端面にそれぞれ接するコーナー面を有し、
前記主表面上であって、前記主表面と前記コーナー面の境界線からＷ（ｍｍ）の幅の領域は、前記半透光膜が成膜されていない非成膜領域とされており、
前記非成膜領域が、少なくとも前記主表面の外周の８０％以上に沿って形成され、０＜Ｗ≦２を満たすことを特徴とするフォトマスク。
【請求項４】
前記転写用パターンは、前記主表面上の転写領域に形成され、
前記転写領域の外周は、前記主表面上で前記境界線からＤ（ｍｍ）離間して位置し、１５≦Ｄ≦２０を満たすことを特徴とする請求項３に記載のフォトマスク。
【請求項５】
透明基板の主表面に、半透光部と透光部を含む転写用パターンを備える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、
前記主表面に、光学膜パターンが形成され、該光学膜パターンを含む主表面上に前記半透光部を形成するための半透光膜が成膜されたフォトマスク中間体において、
前記透明基板は、前記主表面に対して垂直な端面と、前記主表面と前記端面にそれぞれ接するコーナー面を有し、
前記主表面上であって、前記主表面と前記コーナー面の境界線からＷ（ｍｍ）の幅の領域は、前記半透光膜が成膜されない非成膜領域とされ、
前記非成膜領域が、少なくとも前記主表面の外周の８０％以上に沿って形成され、０＜Ｗ≦２を満たすことを特徴とするフォトマスク中間体。
【請求項６】
請求項３又は４に記載のフォトマスクを用意し、
露光装置を用いて、前記フォトマスクの有する転写用パターンを被転写体上に転写することを含む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、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、フォトマスク中間体、フォトマスク及び表示装置の製造方法に関する。特に、露光光を一部透過する半透光膜を利用して転写用パターンとするものに関する。上記フォトマスクブランク、フォトマスク中間体は、表示装置製造用のフォトマスクに有利に適用される。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイや有機ＥＬディスクプレイに代表される表示装置の製造に用いられるフォトマスクの分野においては、透明基板上に、遮光部と、透光部と、半透光性領域である半透光部とを有する多階調フォトマスクが知られている。この多階調フォトマスクにおける半透光部は、露光光の透過量を低減する機能を有し、例えば半透光膜を用いて実現することができる。
【０００３】
このような透明基板上に遮光部、透光部とともに、半透光部を備えている多階調フォトマスクを用いることにより、被転写体上に、残膜厚が互いに異なる部分を有するレジストパターンを形成することができ、これによって必要なマスク枚数を削減したり、レジストパターンが形成する立体形状を、表示装置の構造体として利用することが可能になる。
ここでいうレジストとは、リソグラフィ用レジストであり、主としてフォトレジストを意味する。ポジ型、ネガ型が利用可能である。
このような表示装置の製造に用いられるフォトマスクは、近年、パターンの高精度化が進む傾向にあり、特許文献１には、フォトマスクの取り扱いに際してパーティクルの発生を防止できるように、透明基板の主表面における周縁を除く部分のみに遮光膜が形成されたフォトマスクブランクが記載されている。すなわち、特許文献１の方法によると、透光性基板の主表面上における周縁を除く部分のみに遮光膜が形成され、該周縁部が遮光膜の未成膜領域とされてなるフォトマスクブランクにおいて、剥離物等のパーティクルの発生を防止できる技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００４／０５１３６９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
フォトマスクが備える転写用パターンは、マスクユーザが得ようとする電子デバイスの設計に基づき、パターンデータを用いて形成される。多くは、透明基板上に、所望の光学膜（露光光を実質的に遮光する遮光膜、露光光を一部透過する半透光膜、或いは、所定の透過率とともに、露光光の位相を反転させるなどの位相シフト作用をもつ位相シフト膜など）を成膜し、これをフォトリソグラフィ工程を用いてパターニングする、或いは、この成膜とパターニングを必要回数繰り返すなどして、最終的な転写用パターンが形成される。
【０００６】
ところで、フォトマスクは、基板上に遮光膜パターンを形成した、いわゆるバイナリマスクのみでなく、露光光の一部を透過する半透光膜を用い、或いは、半透光膜と遮光膜をともに用いて、所望の転写用パターンを形成し、転写性能を向上したり、製造コストを低減する努力が行われている。特に、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）や、有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ）に代表される表示装置製造用のフォトマスクにおいては、画素密度が大きくなるとともに、明るさ、動作速度、省電力などの要求性能がますます高まり、これを実現するためのパターンも複雑化し、密度が高くなるとともに、ＣＤ（Critical Dimension、線幅）が微細化し、しかしコストを低減しなければならない。このため、使用されるフォトマスクにも、従来品に比べ、さまざまな付加機能が求められる。
【０００７】
例えば、前述の転写用パターンとして、透光部、遮光部、及び半透光部を有する多階調フォトマスクが知られている。このような多階調フォトマスクを用いて被転写体上に転写すると、被転写体上のレジスト膜（例えばポジ型フォトレジスト）に対して、部分的に照射光量を変化させ、部分的にレジスト残膜量の異なるレジストパターンを形成することができる。このレジストパターンを用いて、被転写体を構成する薄膜をパターニングする場合、複数回のパターニングの間で、レジストパターンを減膜して使用することにより、複数の異なるパターンを被転写体上に形成できる。このため、複雑な積層パターンを持つデバイスであっても、効率的に、低コストで製造することができる。
或いは、このような多階調フォトマスクを用いて露光することにより、被転写体上に、複数の残膜厚をもつ、レジスト（例えばネガ型フォトレジスト）の立体形状を形成し、これを表示装置の構造体（液晶用フォトスペーサや絶縁膜など）として利用することも可能である。
【０００８】
また、半透光膜を用いて製造するフォトマスクとしては、転写性能を向上する目的で設計されるものもある。例えば、一般に、遮光部と透光部からなる転写用パターンを持つバイナリマスクを用いて、微細パターンを被転写体に転写しようとするとき、透過光量が不足して、十分に被転写体上のレジストを感光させることができない場合が生じる。こうした場面でも、この転写用パターンの遮光部（またはその一部）を、露光光を一部透過する半透光部によって形成することで、透過光量を補強することができる。なお、本明細書ではこのようなフォトマスクを、「透過光量補助マスク」とも呼ぶ。
【０００９】
更に、転写用パターンがますます微細化している現在の動向の中で、露光光波長や光学系のパラメータを変更する必要なく、解像不良を生じることなく、精緻にパターン転写を行う必要性から、位相シフトマスクの適用が検討される。たとえば微細線幅のライン・アンド・スペース・パターン、或いは、小径のコンタクトホールパターンなどが、密に配置された転写用パターンが正確に転写できるよう、１〜３０％程度の透過率を持つとともに、露光光の位相を略１８０度シフトする作用を持つ位相シフト膜を用いた位相シフトマスクなどが有用に使用される。ここで、略１８０度とは、１８０±９０度をいう。好ましくは、１８０±６０度である。
【００１０】
ところで、フォトマスクを製造する際には、遮光膜、或いは半透光膜（位相シフト膜を含む）などの光学膜を、透明基板の主表面上に成膜する工程を適用する。または、主表面上に成膜され、パターニングされた上記膜の膜パターン上にさらに別の膜を積層する工程を適用することもある。こうした成膜工程には、通常スパッタ法などの成膜方法が有利に利用される。
【００１１】
この成膜工程中に、透明基板の主表面の周縁近傍に、成膜素材が付着すると、フォトマスクのハンドリングに際して剥離し、パーティクルとなるリスクがあることが上記特許文献１に記載されている。このため、上記特許文献１では、基板の周縁部に未成膜領域を形成することを提案している。
但し、本発明者の検討によると、平滑に研磨された透明基板の主表面に、安定した成膜条件で成膜された場合、その光学膜の基板に対する接着力は相当に強く、容易には剥離しないことが判明した一方、新たな技術課題が見出された。
【００１２】
すなわち、遮光膜や、半透光膜を成膜する際に、成膜装置中において、透明基板の端面、コーナー面、及び主表面の周縁部分を、マスキング治具によって遮蔽し、非成膜領域とすると、該非成膜領域に近接する主表面上の転写領域に形成される膜の膜厚精度が低下しやすいことが判明した。これに起因して、周縁近傍における転写用パターンの形成精度に影響が出る問題が生じた。これは、転写用パターンに求められる仕様が厳しくなり、また転写用パターンの形成面積の最大化を求める動向によって、新たに顕在化してきた課題である。
【００１３】
半透光膜からなる半透光部をフォトマスクの転写用パターンに適用する場合、一般にその透過率は厳格に制御される。すなわち、転写パターンにおいて半透光部の透過率が、面内で均一である（ばらつきが十分に小さい）ことと、その透過率の中心値が、狙いどおりの数値となっていることが重要である。しかしながら、近年の表示装置製造用のフォトマスクは、大型（一辺が３００ｍｍ以上の正方形や長方形の主表面を持つ）である上に、サイズや、縦横比など形状の種類がさまざまであるため、成膜装置内において、面内均一の成膜条件を確保することは容易でない。特に、主表面の外縁近傍、すなわち、上記マスキング治具の近傍においては、成膜された半透光膜の膜厚、膜質が不安定になりやすいことが確認された。
【００１４】
一方、表示装置は、コンパクトな面積に多くの回路／素子を配置し、明るく精細な画像を得ることが必要である上、コスト低減の要望も強いことから、フォトマスクにおいても外縁近くの領域に転写用パターンを配置することも行われる。そのような領域に半透光部（転写パターンの中で、透明基板上に半透光膜が形成されてなる領域）が形成されることを想定すると、半透光膜の有する透過率を正確に、安定して維持しなければならない。
【００１５】
そこで、本発明は、上記従来の課題に鑑み、フォトマスクとしたとき、転写領域内の全エリアで半透光部の透過率を許容変動範囲内に制御でき、もって転写領域内の透過率精度を保証することが可能となるフォトマスクブランク及びフォトマスクブランクの製造方法、フォトマスク中間体、フォトマスク、及び該フォトマスクを用いた表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、以下の構成を有する発明を完成した。
（構成１）
透明基板の主表面に、半透光部と透光部を含む転写用パターンを備える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、前記主表面に、前記半透光部を形成するための半透光膜が成膜されたフォトマスクブランクにおいて、前記透明基板は、前記主表面に対して垂直な端面と、前記主表面と前記端面にそれぞれ接するコーナー面を有し、前記主表面上であって、前記主表面と前記コーナー面の境界線からＷ（ｍｍ）の幅の領域は、前記半透光膜が成膜されない非成膜領域とされ、前記非成膜領域が、少なくとも前記主表面の外周の８０％以上に沿って形成され、０＜Ｗ≦２を満たすことを特徴とするフォトマスクブランク。
【００１７】
（構成２）
透明基板の主表面に、半透光部と透光部を含む転写用パターンを備えるフォトマスクとするためのフォトマスクブランクの製造方法であって、前記透明基板は、前記転写用パターンが形成される主表面に対して垂直な端面と、前記主表面と前記端面にそれぞれ接するコーナー面を有し、スパッタ装置を用い、前記主表面上であって前記転写用パターンが形成される転写領域に、前記半透光部を形成するための半透光膜を成膜する成膜工程を有し、前記成膜工程では、前記端面及び前記コーナー面、並びに前記主表面における前記主表面と前記コーナー面の境界線からＷ（ｍｍ）離間した位置までの領域を遮蔽することによって、前記主表面と前記コーナー面の境界線からＷ（ｍｍ）の幅の領域を非成膜領域とし、前記非成膜領域が、少なくとも前記主表面の外周の８０％以上に沿って形成され、０＜Ｗ≦２を満たすことを特徴とするフォトマスクブランクの製造方法。
【００１８】
（構成３）
透明基板の主表面に成膜された半透光膜がパターニングされて形成された半透光部と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、前記透明基板は、前記主表面に対して垂直な端面と、前記主表面と前記端面にそれぞれ接するコーナー面を有し、前記主表面上であって、前記主表面と前記コーナー面の境界線からＷ（ｍｍ）の幅の領域は、前記半透光膜が成膜されていない非成膜領域とされており、前記非成膜領域が、少なくとも前記主表面の外周の８０％以上に沿って形成され、０＜Ｗ≦２を満たすことを特徴とするフォトマスク。
【００１９】
（構成４）
前記転写用パターンは、前記主表面上の転写領域に形成され、前記転写領域の外周は、前記主表面上で前記境界線からＤ（ｍｍ）離間して位置し、１５≦Ｄ≦２０を満たすことを特徴とする構成３に記載のフォトマスク。
【００２０】
（構成５）
透明基板の主表面に、半透光部と透光部を含む転写用パターンを備える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、前記主表面に、光学膜パターンが形成され、該光学膜パターンを含む主表面上に前記半透光部を形成するための半透光膜が成膜されたフォトマスク中間体において、前記透明基板は、前記主表面に対して垂直な端面と、前記主表面と前記端面にそれぞれ接するコーナー面を有し、前記主表面上であって、前記主表面と前記コーナー面の境界線からＷ（ｍｍ）の幅の領域は、前記半透光膜が成膜されない非成膜領域とされ、前記非成膜領域が、少なくとも前記主表面の外周の８０％以上に沿って形成され、０＜Ｗ≦２を満たすことを特徴とするフォトマスク中間体。
【００２１】
（構成６）
構成３又は４に記載のフォトマスクを用意し、露光装置を用いて、前記フォトマスクの有する転写用パターンを被転写体上に転写することを含む表示装置の製造方法。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、フォトマスクとしたとき、転写領域内の全エリアで半透光部の透過率を許容変動範囲内に制御でき、もって転写領域内の透過率精度を保証することが可能となるフォトマスクブランク及びフォトマスクブランクの製造方法、フォトマスク中間体、及びフォトマスクを提供することができる。
また、本発明の上記フォトマスクを用いることにより、最終製品である表示装置の品質、生産安定性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明のフォトマスクブランクの製造方法を説明するためのもので、（ａ）は透明基板の主表面上にスパッタ装置を用いて半透光膜を成膜する際に用いるマスキング冶具の平面図、（ｂ）は（ａ）と位置を対応づけた、透明基板の主表面上に半透光膜が成膜されたフォトマスクブランクの側断面図である。
【図２】基板主表面上でのＣ面境界からの位置に対する半透光膜成膜時の透過率分布を示す図である。
【図３】本発明のフォトマスクブランクの一実施の形態を示す断面図である。
【図４】本発明のフォトマスク中間体の一実施の形態を示す断面図である。
【図５】（ａ）と（ｂ）はそれぞれ本発明のフォトマスクの実施の形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について詳述する。
［フォトマスクブランク］
まず、本発明に係るフォトマスクブランクについて説明する。
本発明に係るフォトマスクブランクは、上記構成１にあるように、透明基板の主表面に、半透光部と透光部を含む転写用パターンを備える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、前記主表面に、前記半透光部を形成するための半透光膜が成膜されたフォトマスクブランクにおいて、前記透明基板は、前記主表面に対して垂直な端面と、前記主表面と前記端面にそれぞれ接するコーナー面を有し、前記主表面上であって、前記主表面と前記コーナー面の境界線からＷ（ｍｍ）の幅の領域は、前記半透光膜が成膜されない非成膜領域とされ、前記非成膜領域が、少なくとも前記主表面の外周の８０％以上に沿って形成され、０＜Ｗ≦２を満たすことを特徴とするものである。
【００２５】
本発明に係るフォトマスクブランクは、所望の転写用パターンを備えるフォトマスクとするため、透明基板の主表面上に、少なくとも半透光膜が成膜されている。成膜方法としては、スパッタ成膜装置など、公知のものを使用することができる。すなわち、真空チャンバー内に、成膜素材となるスパッタターゲットを配置し、上記透明基板をセットして、スパッタガスを供給し、成膜することができる。
【００２６】
本発明のフォトマスクブランクに用いられる透明基板としては、例えば、合成石英等の、露光光に対して透明な基板を用いることができる。また、基板のサイズは、特に制約は無いが、一辺が３００ｍｍ以上であるような大型サイズの基板のフォトマスクブランクに本発明は好適である。
【００２７】
図１は、本発明のフォトマスクブランクの製造方法を説明するためのもので、（ａ）は透明基板１の主表面上にスパッタ装置を用いて半透光膜２を成膜する際に用いるマスキング冶具３の平面図、（ｂ）は（ａ）と位置を対応づけた、透明基板１の主表面上に半透光膜２が成膜されたフォトマスクブランクの側断面図である。
【００２８】
この額縁状のマスキング治具３は、スパッタ工程中、スパッタ成膜素材４が透明基板１に堆積する際に、基板１の端面１２やコーナー面１３を遮蔽し、これらの表面にスパッタ成膜素材４が到達しないように、スパッタ装置のチャンバー（図示せず）内に固定される。但し、このときマスキング治具３が基板１に接触しないように、わずかな間隙をもたせる。その理由は、接触すると、その部分に付着した成膜素材４が剥離し、パーティクルとなりやすいからである。
【００２９】
このようにマスキング治具３が基板１に接触しないように、わずかな間隙（例えば２〜６ｍｍ）をもたせて配置した場合、基板１の主表面に対して飛来してきた成膜素材４は、マスキング治具３のエッジ付近で、マスキング治具３に付着したり、又は、上記間隙から基板側に回りこみ、これが基板１のコーナー面１３（図1中の一部拡大図参照）や端面１２に到達して、付着、或いは堆積する。したがって、成膜された膜のエッジ近傍は、主表面の中央部とは異なり、膜質や膜厚が不安定になることが、完全には避けられない。
【００３０】
ところで、半透光膜２からなる半透光部を備えるフォトマスクにおける透過率の制御は厳しく求められる。ここでいう半透光膜２からなる半透光部を備えるフォトマスクとしては、多階調フォトマスク、透過光量補助マスク、位相シフトマスクなどがあるが、いずれの場合にも、透過率の面内分布が小さいこと、及び、その分布の中心値が目標値に近いことが求められる。これによって、最終製品である表示装置の歩留や、生産安定性が保証されるからである。
【００３１】
更に、表示装置用の大型フォトマスクでは、基板の周縁に近い部分にまで転写用パターンを形成することによって、面積を有効に利用しようとするとき、半透光部の透過率に面内不均一があると、被転写体上に形成されるレジスト残膜値が面内不均一となり、得ようとするデバイスのＣＤ精度が落ちるなど、安定生産が困難になる。
【００３２】
上述の課題等を踏まえたとき、半透光膜２の成膜領域の工夫によって、上述の課題を解消でき、フォトマスクの品質が向上できることを本発明者は見出した。
【００３３】
本発明のフォトマスクブランクは、基板主表面上に成膜される半透光膜２の成膜領域に関して、以下の特徴的な構成を備えている。
すなわち、本発明のフォトマスクブランクにおいて、前記透明基板１は、その主表面１１に対して垂直な端面１２と、前記主表面１１と前記端面１２にそれぞれ接するコーナー面１３を有し、前記主表面上であって、前記主表面１１と前記コーナー面１３の境界線からＷ（ｍｍ）の幅の領域は、半透光膜２が成膜されない非成膜領域（図１参照）とされ、当該非成膜領域が、少なくとも前記主表面１１の外周の８０％以上に沿って形成され、且つ、０＜Ｗ≦２を満たすことを特徴としている。
【００３４】
ここで、図１（ｂ）及び図３を参照して、本発明の透明基板１の主表面１１上に、半透光膜２が成膜されたフォトマスクブランクについて説明する。なお、図３は、本発明のフォトマスクブランクの一実施の形態を示す断面図である。
【００３５】
この透明基板１の主表面１１は、平坦、かつ平滑に研磨されている。主表面のサイズは、例えば大型フォトマスクの場合、一辺が３００〜１５００ｍｍ程度の正方形又は長方形、厚みは、５〜１３ｍｍ程度である。透明基板１の端面１２は、所定に研磨されており、更に主表面１１と端面１２にそれぞれ接するコーナー面１３がある。これら端面１２、及びコーナー面１３の平滑度は、主表面１１より粗い。
【００３６】
図１（ｂ）において、「転写領域」とは、フォトマスクを用いて製造し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形成する領域である。この領域は、フォトマスクを露光装置にセットしたときに、露光光が照射され、それによって転写用パターンが被転写体上に転写される領域である。一般に、主表面１１とコーナー面１３の境界線（以下、「Ｃ面境界」とも呼ぶことにする。）から主表面１１側に例えば１５ｍｍのところが、転写領域の外縁となる。
なお、図１（ｂ）には、スパッタ装置内で成膜素材４が透明基板１の主表面１１に上方より到達する様子を示しているが、成膜素材４の飛来する方向は、上下逆でもよく、また、鉛直方向に立てた基板に対して、９０度の方向から成膜素材を供給してもよい。
【００３７】
本発明のフォトマスクブランクでは、基板主表面１１上において、上記Ｃ面境界から、Ｗ（ｍｍ）の領域を、半透光膜２が成膜されない「非成膜領域」とするとき、０＜Ｗ≦２とする。すなわち、スパッタ成膜時に、透明基板１の端面１２、コーナー面１３、及び主平面１１上のＣ面境界からＷｍｍの範囲においては、成膜素材４の飛来がマスキング治具３によって遮蔽される。
【００３８】
一般に、表示装置製造用フォトマスクにおいては、Ｃ面境界から主表面側に例えば１５ｍｍの幅の領域を除いた、主表面上の転写領域において、転写用パターンの正確性（ＣＤ精度、座標精度、無欠陥など）を厳しく要求される。また、半透光部に半透光膜を用いた転写用パターンの場合には、該半透光膜の透過率、及び、位相差（いずれも、半透光膜の膜質や膜厚による）が製品品質として更に要求される。したがって、半透光膜をこの転写領域において安定して形成しなければならない。
【００３９】
本発明者の検討によると、この主表面上の転写領域において、上述の表示装置製品の仕様を充足するために必要な、透過率の許容変動範囲（標準的には±５％以内）を充足するためには、半透光膜の非成膜領域の設計による影響を考慮すべきであることが見出された。
【００４０】
図２は、基板主表面上でのＣ面境界からの位置に対する半透光膜成膜時の透過率分布を示す図である。すなわち、図２を参照すると、Ｃ面境界から５ｍｍ（Ｗ＝５）の範囲を非成膜領域とした場合と、Ｃ面境界から２ｍｍ（Ｗ＝２）の範囲を非成膜領域とした場合とを比較すると、転写領域の外縁（Ｃ面境界から例えば１５ｍｍ）の位置における半透光膜の透過率が相違し、後者の場合、つまりＣ面境界から２ｍｍ（Ｗ＝２）の範囲を非成膜領域とした場合のみ、設計透過率値（ここでは１０％としている）に対して、透過率の許容変動範囲（標準的には±５％以内）の仕様を満足することが分かる。
【００４１】
上記のとおり、表示装置製造用フォトマスクにおいては、主表面上の転写領域において、転写用パターンの正確性が特に近年では厳しく要求されるようになってきており、また、半透光部に半透光膜を用いた転写用パターンの場合には、該半透光膜の透過率及び位相差が製品品質として更に要求されている。
【００４２】
なお、本発明においては、上記非成膜領域は、Ｃ面境界に沿って一定の幅であってもよく、又は、その幅Ｗが、０＜Ｗ≦２の範囲で変化していてもよい。
【００４３】
本発明においては、主表面の外周に沿い、少なくとも外周の８０％以上の部分において、その幅Ｗが、０＜Ｗ≦２の範囲を満たす非成膜領域を設けることが好ましい。たとえば、外周に沿った２０％未満の部分で、マークパターンなど設けるなどの目的により、非成膜領域の幅が上記の範囲を満たさなくてもよい。その近傍に存在する転写用パターンの精度の許容範囲が低い場合などである。このような制約が特にない場合には、外周に沿い、転写領域を囲んで一周するすべての領域で、その幅Ｗが、０＜Ｗ≦２の範囲を満たす非成膜領域が設けられることが望ましい。
【００４４】
また、上記半透光膜２の膜厚は、５０〜２０００Åの範囲のとき、本発明の効果が高い。膜厚が５０Å未満であると、膜厚の変動による透過率への影響が大きくなる。一方、膜厚が２０００Åを超えると、成膜時間が長くなり、生産上望ましくない。
【００４５】
また、本発明のフォトマスクブランクを用いて得られるフォトマスクは、ｉ線、ｈ線、又はｇ線を含む露光光を用いて転写することができ、特にｉ線、ｈ線、及びｇ線を含むブロード波長光を露光光として適用することが有利である。
従って、半透光膜は、透明基板の主表面上に、ｉ線、ｈ線、ｇ線のいずれかを代表波長とするとき、その透過率が所望の範囲であるように調整する。例えば、透明基板の透過率を１００％とするとき、５〜８０％の範囲であることが好ましく、特に５〜４０％の範囲が特に好ましい。
【００４６】
なお、本発明のフォトマスクブランクを、多階調フォトマスク製造用のマスクブランクとするとき、半透光膜の露光光透過率は、５〜８０％、好ましくは、１０〜７０％とする。半透光膜の膜素材としては、例えばＣｒ化合物（Ｃｒの酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、酸化窒化炭化物など）、Ｓｉ化合物（ＳｉＯ２、ＳＯＧ）、金属シリサイド化合物（Ta、Mo、Ti、Zr、Nb、Hfのシリサイド化合物）又はそれらの窒化物、酸化窒化物など）、及びＴｉＯＮなどの化合物を使用することができる。これらは１種単独で使用しても、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００４７】
また、本発明のフォトマスクブランクを、多階調フォトマスク製造用とするとき、その半透光膜の位相シフト量は、６０度以下が好ましい。すなわち、半透光部と透光部において、露光光に含まれる代表波長の光の位相差が６０度以下であることが望まれる。この場合、この多階調フォトマスクを用いて、被転写体上に形成されるレジストパターンの形状のプロファイルが向上し、最終的な表示装置などのパターン精度が向上する。この場合、半透光膜の膜厚は、１００〜１０００Å程度が好ましい。
【００４８】
また、本発明のフォトマスクブランクを、透過光量補助マスクとする場合であっても、半透光膜の透過率範囲、位相シフト量、及び素材は、多階調フォトマスクにおける半透光膜と同様とすることができる。
【００４９】
また、本発明のフォトマスクブランクは、位相シフトマスクブランクとすることもできる。例えばハーフトーン型位相シフトマスクとするとき、その位相シフト膜として、本発明の半透光膜を使用することができる。この場合、露光光に対する透過率を、例えば５〜３０％とするとともに、露光光に含まれる代表波長の位相を、略１８０度シフトさせるものとする。ここで、略１８０度とは、前述したとおりである。より好ましくは、透過率を５〜２０％とする。そして、半透光膜の膜厚は、１０００〜２０００Å程度が好ましい。この場合の半透光膜（すなわち位相シフト膜）の素材は、上記多階調フォトマスクの半透光膜の素材として挙げたものと同様のものが使用できる。
【００５０】
また、本発明は、以上のフォトマスクブランクの製造方法についても提供するものである。
すなわち、本発明に係るフォトマスクブランクの製造方法は、上記構成２にあるように、透明基板の主表面に、半透光部と透光部を含む転写用パターンを備えるフォトマスクとするためのフォトマスクブランクの製造方法であって、前記透明基板は、前記転写用パターンが形成される主表面に対して垂直な端面と、前記主表面と前記端面にそれぞれ接するコーナー面を有し、スパッタ装置を用い、前記主表面上であって前記転写用パターンが形成される転写領域に、前記半透光部を形成するための半透光膜を成膜する成膜工程を有し、前記成膜工程では、前記端面及び前記コーナー面、並びに前記主表面における前記主表面と前記コーナー面の境界線からＷ（ｍｍ）離間した位置までの領域を遮蔽することによって、前記主表面と前記コーナー面の境界線からＷ（ｍｍ）の幅の領域を非成膜領域とし、前記非成膜領域が、少なくとも前記主表面の外周の８０％以上に沿って形成され、０＜Ｗ≦２を満たすことを特徴とするものである。
【００５１】
前述の図１（ｂ）に示すとおり、上記半透光膜２の成膜にはスパッタ装置を用い、スパッタ成膜工程では、スパッタ成膜時に、透明基板１の端面１２、コーナー面１３、及び主平面１１上のＣ面境界からＷｍｍ離間した位置まで（つまり端面からＣ＋Ｗの距離）の領域においては、成膜素材４の飛来がマスキング治具３によって遮蔽される。これによって、Ｃ面境界からＷ（ｍｍ）の幅の領域は非成膜領域とされ、幅Ｗ（ｍｍ）が０＜Ｗ≦２を満たす非成膜領域が形成される。
【００５２】
なお、本発明のフォトマスクブランクにおいては、本発明の作用効果を妨げない範囲で、上記半透光膜のほかに、他の膜（遮光膜などの光学膜、エッチングストッパ膜や導電膜などの機能膜）が付加的に積層されていてもよい。この場合、これらの膜がパターニングされた膜パターンとして、半透光膜上、又は半透光膜下に形成されていてもよい。更に、遮光膜、エッチングストッパ膜など、光学膜や機能膜が半透光膜上、又は半透光膜下に付加的に形成されていてもよい。
【００５３】
たとえば上記遮光膜は、露光光を実質的に透過させない、例えばクロム（Cr）系の材料で構成される。遮光膜は単一層でも積層膜でもよい。上記Crの他、例えば、CrN膜、CrC膜、CrCO膜、CrO膜、CrON膜、又はこれらの積層膜によって形成することもできる。
【００５４】
［フォトマスク中間体］
次に、本発明に係るフォトマスク中間体について説明する。
また、本発明は、フォトマスク中間体を含むものである。すなわち、上記構成５にあるように、本発明のフォトマスク中間体は、透明基板の主表面に、半透光部と透光部を含む転写用パターンを備える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、前記主表面に、光学膜パターンが形成され、該光学膜パターンを含む主表面上に前記半透光部を形成するための半透光膜が成膜されたフォトマスク中間体において、前記透明基板は、前記主表面に対して垂直な端面と、前記主表面と前記端面にそれぞれ接するコーナー面を有し、前記主表面上であって、前記主表面と前記コーナー面の境界線からＷ（ｍｍ）の幅の領域は、前記半透光膜が成膜されない非成膜領域とされ、前記非成膜領域が、少なくとも前記主表面の外周の８０％以上に沿って形成され、０＜Ｗ≦２を満たすことを特徴とするものである。
【００５５】
本発明のフォトマスク中間体は、例えば図４に例示したように、透明基板１上に形成された光学膜（例えば遮光膜）をパターニングし、該光学膜パターン５の上に半透光膜２を積層した状態のものである。
【００５６】
本発明のフォトマスク中間体においても、上記のとおり、Ｃ面境界からＷ（ｍｍ）の幅の領域は非成膜領域とされ、幅Ｗ（ｍｍ）が０＜Ｗ≦２を満たす非成膜領域が形成されることで、この主表面上の転写領域において、上述の表示装置製品の仕様を充足するために必要な、透過率の許容変動範囲（一般的な仕様として±５％以内）を充足することができる。
【００５７】
なお、本発明のフォトマスク中間体では、本発明の作用効果を妨げない範囲で、上記でいう光学膜以外の膜（例えば、エッチングストッパ膜や導電膜などの機能膜）がパターニングされた膜パターンが、半透光膜上、又は半透光膜下に形成されていてもよい。更に、遮光膜、エッチングストッパ膜など、光学膜や機能膜が半透光膜上、又は半透光膜下に付加的に形成されていてもよい。
【００５８】
［フォトマスク］
本発明は、例えば上述のフォトマスクブランクを用いて製造されるフォトマスクについても提供するものである。
次に、本発明に係るフォトマスクについて説明する。
本発明に係るフォトマスクは、上記構成３にあるように、透明基板の主表面に成膜された半透光膜がパターニングされて形成された半透光部と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、前記透明基板は、前記主表面に対して垂直な端面と、前記主表面と前記端面にそれぞれ接するコーナー面を有し、前記主表面上であって、前記主表面と前記コーナー面の境界線からＷ（ｍｍ）の幅の領域は、前記半透光膜が成膜されていない非成膜領域とされており、前記非成膜領域が、少なくとも前記主表面の外周の８０％以上に沿って形成され、０＜Ｗ≦２を満たすことを特徴としている。
【００５９】
本発明のフォトマスクの構成によれば、フォトマスクとしたとき、転写領域内の全エリアで半透光部の透過率を許容変動範囲内（標準的には±５％以内）に制御でき、転写領域内の透過率精度を保証することが可能となる。
【００６０】
このような本発明のフォトマスクを得るには、上述の本発明のフォトマスクブランクを用いることが好適である。
本発明のフォトマスクは、上述の透明基板１上に少なくとも半透光膜２を有するフォトマスクブランクを用いて、フォトリソグラフィ法による所定のパターニングを行うことにより製造することができる。
【００６１】
また、本発明のフォトマスクにおいては、転写用パターンは、主表面上の前記転写領域に形成され、前記転写領域の外周は、主表面上で前記Ｃ面境界からＤ（ｍｍ）離間して位置し、１５≦Ｄ≦２０を満たすことが特に好ましい。
このようにすることで、転写領域内の全エリアで、半透光膜により構成される半透光部の透過率を精確に許容変動範囲内（標準的には±５％以内）に制御することができる。
【００６２】
本発明のフォトマスクは、例えば図５に例示したように、透明基板１上に、半透光膜パターン６を備えたもの（同図（ａ）参照）や、透明基板１上に、半透光膜パターン６及び遮光膜パターン５を備えたもの（同図（ｂ）参照）が挙げられるが、本発明は、本発明における半透光膜により得られる半透光膜パターンを備えるフォトマスクであれば、図５に例示したフォトマスクには限定されない。
【００６３】
［表示装置の製造方法］
また、本発明は、以上説明した本発明のフォトマスクを用意し、露光装置を用いて、前記フォトマスクの有する転写用パターンを被転写体上に転写することを含む表示装置の製造方法についても提供するものである。
本発明のフォトマスクを用いて、転写用パターンを被転写体上に転写する際に用いる露光装置としては、たとえば等倍のプロジェクション露光を行う方式であって、以下のものが好ましく挙げられる。
【００６４】
すなわち、ＬＣＤ用（或いはＦＰＤ用）として使用される露光装置であり、その構成は、光学系の開口数（NA）が0.08〜0.15（コヒーレンスファクター（σ）が0.4〜0.9、ｉ線、ｈ線、ｇ線を露光光に含む光源（ブロード波長光源ともいう）を持つものである。このような露光装置を用いることで、転写用パターンを被転写体（例えば、表示装置基板などに、レジスト膜を形成したもの）に転写し、表示装置などのデバイスを製造することができる。
【００６５】
本発明の上記フォトマスクを用いることにより、最終製品である表示装置の品質、生産安定性を向上させることができる。
また、本発明によれば、従来以上に、表示装置等のデバイスが必要とするパターンの設計が微細化し、さらに表示装置のコストダウンのために、フォトマスク主表面の面積を極力有効利用しようとする動向の中で、生産性の向上の意義が大きい。
【符号の説明】
【００６６】
１  透明基板
２  半透光膜
３  マスキング治具
４  スパッタ成膜素材
５  光学膜パターン（遮光膜パターン）
６  半透光膜パターン
１１  主表面
１２  端面
１３  コーナー面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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