专利名称：光掩模用基板、光掩模、光掩模制造方法及图案转印方法
技术领域：
本发明涉及光掩模用基板、光掩模、光掩模的制造方法以及图案转印方法。
背景技术：
计算机或便携终端等具有的液晶显示装置具有以下结构将在透光性基材上形成有TFT (薄膜晶体管)阵列(array)的TFT基板(以下也称作TFT)和在透光性基材上形成有RGB图案的滤色片粘贴在一起，并在它们之间封入了液晶。滤色片(以下也称作CF)是通过依次实施以下工序来制造的在透光性基材的一个主表面上形成构成颜色边界部的黑矩阵(black matrix)层；进而在被黑矩阵层划分后的透光性基材的一个主表面上形成红色过滤层、绿色过滤层、蓝色过滤层等滤色层(以下也称作彩色层)的工序。上述TFT和滤色片都可应用使用了光掩模的光刻来进行制造。 另一方面，在将光掩模设置(set)于曝光机而进行图案转印时,光掩模由于自重而会略微产生挠曲，因此在专利文献I中记载了用于减轻该挠曲的曝光机支撑机构。专利文献I日本特开平9-306832号公报要求提高液晶显示装置的性能的期待日益增强。尤其是便携终端等尺寸较小、且需要高精细图像的显示装置在几个方面要求超过以往产品的性能。上述性能是色彩的鲜明性(sharpness)(无颜色浑池)、反应速度、分辨力等。出于这种期望，要求制造TFT和CF的光掩模的图案形成精度比以往更高。例如，在TFT形成用的光掩模中，为了提高液晶显示装置的反应速度，在以使TFT图案自身变得细微，或者与主TFT —起组合使用更细微的TFT的方式等在光掩模上形成图案时，必须精细地形成细微尺寸的线宽。此外，在重叠地使用TFT和CF时，如果没有极度精细地控制光掩模上的各个图案的坐标精度以及转印时的定位，则存在以下风险在两者之间产生位置偏差，从而产生液晶的工作不良。另一方面，在CF形成的光掩模中，以下方面仍然存在难题。如上所述，在重叠地使用黑矩阵层和彩色层时，会在掩模上精细地形成图案的同时，由于转印时的图案面形状的变动和偏差等而产生坐标偏差，此时，会产生颜色浑浊等问题。在使用光掩模在透光性基材上形成黑矩阵层和滤色层时，最有利的是应用接近式(proximity)曝光。这是因为，与投影式(projection)曝光相比,在曝光机的结构中不需要复杂的光学系统，装置成本也较低，因此生产效率高。但是，在应用接近式曝光时，在转印时难以对变形实施校正，因此与投影式曝光相比，转印精度容易劣化。在接近式曝光中，以彼此相对的方式保持形成有抗蚀剂膜的被转印体和光掩模的图案面，使图案面朝向下方，并从光掩模的背面侧照射光，由此将图案转印到抗蚀剂膜上。此时，在光掩模与转印体之间设置预定的微小间隔(proximity gap)。另外,光掩模具有对形成于透明基板的主表面的遮光膜进行预定的构图而成的转印用图案。一般而言，在将光掩模设置于接近式曝光用曝光机时，通过曝光机的保持部件保持形成有转印用图案的主表面上的、形成有转印用图案的区域(也称作图案形成区域)的外侧。此处，搭载于曝光机的光掩模由于自身的重量而挠曲，因此能够利用曝光机的保持机构对上述挠曲进行一定程度的校正。例如，在专利文献I的方法中，记载了在从下方支撑光掩模的保持部件、和该保持部件的支撑点的外侧，从掩模的上方施加预定压力的方法。但是，本申请的发明人发现了如下情况即使该方法对于减轻光掩模的挠曲对图案转印方面的影响是有用的，但仅利用该方法对于制造上述用途的精密显示装置仍是不充分的。例如，已判明如下情况在进行上述接近式曝光时，尽管光掩模具有的转印用图案的形成精度足够高且处于基准范围内，但形成于被转印体上的转印用图案的重叠精度不充分，从而可能会产生液晶显示装置的工作上的不良情况、或颜色浑浊等。随着液晶显示装置的不断高精细化，不能允许这样的图案重叠精度的劣化
发明内容
本申请发明的目的在于，提供能够提高将形成在光掩模上的转印用图案转印到被转印体时的转印精度，并且提高转印用图案整面的坐标精度的光掩模用基板、光掩模、该光掩模的制造方法以及图案转印方法。根据本发明的第I方式，提供一种光掩模用基板，其用于在第I主表面上形成转印用图案而成为光掩模，且该光掩模用基板的厚度为T，在该光掩模用基板中，在处于所述第I主表面的背面的第2主表面上，相隔IOmm的任意两点的高低差为AZb时，所述第2主表面的与所述第I主表面的图案形成区域对应的区域内的Λ Zb满足Δ Zb ^ (1/Τ) X 3. O,其中，所述T的单位是mm,所述AZb的单位是μ m。根据本发明的第2方式，提供一种光掩模，其在第I主表面上形成有转印用图案，且该光掩模的厚度为T，在该光掩模中，在处于所述第I主表面的背面的第2主表面上，相隔IOmm的任意两点的高低差为AZb时，所述第2主表面的与所述第I主表面的图案形成区域对应的区域内的Λ Zb满足Δ Zb ^ (1/Τ) X 3. O,其中，所述T的单位是mm,所述AZb的单位是μ m。根据本发明的第3方式，提供第2方式所述的光掩模，其中，该光掩模用于接近式曝光。根据本发明的第4方式，提供第2或第3方式所述的光掩模，其中，该光掩模用于制造滤色片。 根据本发明的第5方式，提供一种光掩模的制造方法，该光掩模在第I主表面上具有转印用图案，在该光掩模的制造方法中，包含以下工序准备厚度为T的光掩模用基板，在该光掩模用基板中，当处于所述第I主表面的背面的第2主表面上的相隔IOmm的任意两点的高低差为AZb时，所述第2主表面的与所述第I主表面的图案形成区域对应的区域内的AZb满足AZbS (1/Τ) X3.0，其中，所述T的单位是mm,所述Δ Zb的单位是μ m ；在所述光掩模的第I主表面上形成光学膜；对所述光学膜实施构图来形成转印用图案。根据本发明的第6方式，提供一种光掩模的制造方法，该光掩模在第I主表面上具有转印用图案，在该光掩模的制造方法中，包含以下工序在厚度为T的光掩模用基板的处于所述第I主表面的背面的第2主表面上，隔开预定的相隔距离P等间隔地设定多个测定点，其中，所述T的单位是mm，所述P的单位是mm ；分别求出该多个测定点相对于所述第2主表面的基准面的高度Z ；准备满足如下条件的所述光掩模用基板当设所述多个测定点的高度Z的最大值与最小值之差为高度变动的最大值AZbmax时，Δ Zbmax ( (P/T) X0. 3 ；在所述准备的光掩模用基板的第I主表面上形成光学膜；在所述光学膜上形成抗蚀剂膜；将所述光掩模用基板载置到描绘装置的工作台上，描绘预定的转印用图案； 对描绘后的所述光掩模用基板实施抗蚀剂显影和光学膜构图，形成所述转印用图案。根据本发明的第7方式，提供第6方式所述的光掩模的制造方法，其中，将所述相隔距离P设为5mm < P < 15mm。根据本发明的第8方式，提供第5或第6方式所述的光掩模的制造方法，其中，所述光掩模用于接近式曝光。根据本发明的第9方式，提供第5 第8方式中的任意一个方式所述的光掩模的制造方法，其中，所述转印用图案用于制造滤色片。根据本发明的第10方式，提供一种图案转印方法，使用接近式曝光机，将光掩模所具有的转印用图案转印至被转印体，在该图案转印方法中，利用所述接近式曝光机，对第2 第4方式中的任意一个方式所记载的光掩模或利用第5 第9方式中的任意一个方式所记载的制造方法制成的光掩模进行曝光。根据本申请的发明，能够提高将形成在光掩模上的转印用图案转印到被转印体时的转印精度，并且提高转印用图案整面的坐标精度。
图I是例示本实施方式的滤色片的制造工序的概略的流程图。图2的(a)是例示在本实施方式的滤色片的制造工序中进行接近式曝光的情形的侧视图，(b)是其俯视图。图3的(a)是例示本实施方式的光掩模的平面结构的俯视图，(b)是例示其变形例的俯视图。图4是示出使用了在描绘时和曝光时伴有变形的透明基板时的光掩模的制造工序的流程图。图5是示出描绘时和曝光时的透明基板的形状变化的图。图6是例示通过入射激光来测定平坦度的情形的示意图。图7是示出光掩模的重叠与坐标偏差的关系的图。图8是例示本实施方式的光掩模的制造工序的流程图。标号说明100 :第I光掩模；101 :透明基板；112p :转印用图案；200 :第2光掩模；201 :透明基板；212p :转印用图案；603 :工作台。
具体实施例方式<本发明的一个实施方式>下面对本发明的一个实施方式进行说明。(I)滤色片的制造工序首先，参照图I 图3对液晶显示装置等中使用的滤色片的制造工序进行说明。图I是例示本实施方式的滤色片的制造工序的概略的流程图。图2(a)是例示在本实施方式的滤色片的制造工序中进行接近式曝光的情形的侧视图，图2(b)是其俯视图。图3(a)是例示本实施方式的光掩模的平面结构的俯视图，图3(b)是例示其变形例的俯视图。
如图I所示，液晶显示装置用的滤色片10是通过依次实施以下工序来制造的在透光性基材11的一个主表面上形成构成颜色边界部的黑矩阵层12p(图1(a) (e));进而在被黑矩阵层12p划分后的透光性基材11的一个主表面上形成红色过滤层14p、绿色过滤层15p、蓝色过滤层16p等滤色层(图1(f) (j))。下面对各个工序进行说明。(黑矩阵层的形成)首先，准备由透光性树脂或玻璃等构成的透光性基材11，在透光性基材11的一个主表面上形成遮光材料膜12，在遮光材料膜12上形成抗蚀剂膜13(图I (a))。接着，将黑矩阵形成用的第I光掩模100以及形成有作为被转印体的遮光材料膜12和抗蚀剂膜13的透光性基材11配置到接近式曝光用的曝光机500内(图I (b)、图2)。另外，如图3(a)的俯视图所示，第I光掩模100具有具备转印用图案112p的图案形成区域133，该转印用图案112p是对形成于透明基板101的第I主表面的遮光膜进行预定的构图而形成的(以下，除了形成有转印用图案的区域以外，有时还将待形成的预定区域设为图案形成区域133)。转印用图案112p的形状例如为格子状，以便形成黑矩阵层12p。此外，在第I光掩模100的透明基板101的第I主表面上，在图案形成区域133的外侧的、构成透明基板101的第I主表面外周的相对的两边各自的附近分别具有与曝光机的保持部件抵接的保持部103。在保持部103中，可以形成遮光膜，也可以使透明基板101的第I主表面露出。如图2 (a)所示，用曝光机500的保持部件503分别从下方支撑保持部103，由此使第I光掩模100以水平姿势配置于曝光机500内。并且，使得第I光掩模100所具有的转印用图案112p与形成在透光性基材11上的抗蚀剂膜13相对，例如以IOym以上300 μ m以内的距离接近地进行配置。将第I光掩模100、以及形成有遮光材料膜12和抗蚀剂膜13的透光性基材11配置到接近式曝光用的曝光机500内，当完成了彼此的对位后，使用光源501和照射系统502，从第I光掩模100的背面侧照射紫外线等的光，隔着转印用图案112p对抗蚀剂膜13进行曝光，使抗蚀剂膜13的一部分感光(图I (c)、图2 (a))。在曝光中，可使用包含i线 g线的波长范围的光源。接着，从曝光机500中取出第I光掩模100、以及形成有遮光材料膜12和抗蚀剂膜13的曝光后的透光性基材11。然后，对抗蚀剂膜13进行显影，形成部分地覆盖了遮光膜的抗蚀剂图案13p(图1(d))。
然后，以形成的抗蚀剂图案13p为掩模对遮光材料膜12进行蚀刻，在透光性基材11的一个主表面上形成黑矩阵层12p (图1(e))。在形成了黑矩阵层12p后，去除抗蚀剂图案 13p。(红色过滤层的形成)接着，在形成有黑矩阵层12p的透光性基材11的一个主表面上，形成例如由感光性树脂材料构成的红色抗蚀剂膜14(图I (f))。然后，将红色过滤层形成用的第2光掩模200、以及形成有作为被转印体的黑矩阵层12p和红色抗蚀剂膜14的透光性基材11配置到接近式曝光用的上述曝光机500内(图I (g))。另外，如图3(a)中例示的平面结构那样，第2光掩模200具有转印用图案212p，该转印用图案212p是通过在透明基板201的第I主表面上对遮光膜进行加工而形成的。转 印用图案212p的形状形成为用于形成红色过滤层14p的形状，是与第I光掩模100的转印用图案112p不同的形状。此外，在第2光掩模200的透明基板201的第I主表面上，在图案形成区域133外侧的、构成透明基板201的外周的相对的两边各自的附近分别具有与曝光机500的保持部件抵接的保持部203。在保持部203中，可以形成遮光膜，也可以使透明基板201的主表面露出。如图2 (a)所示，用曝光机500的保持部件503分别从下方支撑保持部203，由此使第2光掩模200以水平姿势配置于曝光机500内。并且，使第2光掩模200所具有的转印用图案212p与形成在透光性基材11上的红色抗蚀剂膜14相对，以上述的微小间隔距离接近地进行配置。将第2光掩模200、以及形成有黑矩阵层12p和红色抗蚀剂膜14的透光性基材11配置到接近式曝光用的曝光机500内，当完成了彼此的对位后，使用光源501和照射系统502，从第2光掩模200的背面侧照射紫外线等的光，隔着转印用图案212p对红色抗蚀剂膜14进行曝光，使红色抗蚀剂膜14的一部分感光(图I (h))。接着，从曝光机500中取出第2光掩模200、以及对红色抗蚀剂膜14进行曝光后的透光性基材11。然后，对红色抗蚀剂膜14进行显影，并对残留的红色抗蚀剂膜14进行烘烤(bake)使其硬化，由此形成红色过滤层14p (图I (i))。(绿色过滤层和蓝色过滤层的形成)接着，与红色过滤层14p的形成同样地进行绿色过滤层15p和蓝色过滤层16p的形成，结束在被黑矩阵层12p划分后的透光性基材11的主表面上形成红色过滤层14p、绿色过滤层15p、蓝色过滤层16p等滤色层的工序(图l(j))。(ΙΤ0电极的形成)虽然未图示，但是之后，以覆盖黑矩阵层12p、红色过滤层14p、绿色过滤层15p、蓝色过滤层16p等滤色层的上表面的方式形成ITO膜来作为透明电极，从而结束滤色片10的制造。(2)关于图案转印精度如后所述，通过对形成在遮光膜上的抗蚀剂膜描绘预定的图案数据来形成上述光掩模的转印用图案。即，在该描绘工序后，通过显影形成抗蚀剂图案，并将该抗蚀剂图案作为掩模对遮光膜进行蚀刻，由此形成转印用图案。这里，发现了如下顾虑尽管上述描绘装置的精度足够高，但在最终产品中转印时的图案坐标精度不充分，结果产生了黑矩阵层或滤色层的位置偏差。根据发明人等的深刻研究，已判明上述转印精度的劣化与光掩模具有的透明基板的第2主表面(与形成有转印用图案的第I主表面相对的背面)的平坦度有关。以下，参照图4对透明基板背面的平坦度给转印精度的劣化带来影响的机理进行说明。图4是示出在使用了第2主表面的平坦度不充分的透明基板101’的情况下，进行描绘时和进行曝光时伴有变形的光掩模100’的制造工序的流程图。首先，准备透明基板101’(图4(a))。在透明基板101’的第I主表面(在图4(a)中为上侧的面)形成转印用图案112p’。透明基板101’的第I和第2主表面(正面和背面)通过研磨而被分别加工成平坦且平滑，但是第2主表面(在图4(a)中为下侧的面)具有朝上凸的凸形状。此外，图4(a)的第2主表面形状是用于说明基板变形的形状的一例。接着，在透明基板101’的主表面上形成例如以Cr为主成分的遮光膜112’，并在遮 光膜112’上形成抗蚀剂膜113’ (图4(b))。以下也将形成有遮光膜112’和抗蚀剂膜113’的透明基板101’称作光掩模还体100b’。接着，将所制造的光掩模坯体100b’配置于描绘装置(激光描绘机或电子线描绘机)。此时，将透明基板101’的背面载置于描绘装置的工作台603。因此，光掩模坯体100b’由于自重而沿着工作台603的载置面成为水平(图4(c))。由此，在光掩模坯体100b’的第I主表面侧也产生变形。在该状态下，对抗蚀剂膜113’进行描绘，使抗蚀剂膜113’的一部分感光(图4(d))。接着，从描绘装置取下已完成描绘的光掩模坯体IOOb ’。然后，对抗蚀剂膜113 ’进行显影，形成抗蚀剂图案113p’(图4(e))。接着，以抗蚀剂图案113p’为掩模对遮光膜112的一部分进行蚀刻，由此形成转印用图案112p’，完成光掩模100’(图4(f))。在利用描绘装置的工作台603从下方支撑透明基板101’的第2主表面的状态下，即在透明基板101’变形的状态下，进行上述描绘。另一方面，在从描绘装置取下了已完成描绘的光掩模坯体100b’时，上述透明基板101’的变形消除。其结果，即使对抗蚀剂膜113’进行的上述描绘的精度足够高，描绘转印用图案时的透明基板101’的第I主表面的形状、与将转印用图案形成后的光掩模设置于曝光机时的第I主表面的形状也是不同的，该形状变化致使第I主表面上的坐标相互偏离。即，该坐标的偏离是由于未形成转印用图案的第2主表面的平坦度引起的。发明人等基于上述考察而进行了深刻研究。其结果判明，为了提高图案转印精度，需要准备载置于描绘装置的工作台时的透明基板的上述变形处于如下范围内的透明基板所述范围是能够将图案转印时的坐标偏差控制在允许范围内的范围。透明基板的上述变形所引起的坐标偏差的偏差量d如图5所示。S卩，当厚度为T(mm)的透明基板以角度Θ弯曲时，主表面上的坐标所产生的水平方向的偏差量d为d =(TX IO3)/2 X sine (μπι)。只要控制为使得该d的数值处于最终产品所允许的坐标偏差的允许范围内即可。另外，液晶显示装置的器件图案(device pattern)不断地细微化。对于用于滤色片的黑矩阵(BM)，细线化的期望特别强烈。以往10 μ m左右就足够的BM宽度最近期待达到8 μ m或6 μ m左右，制造技术的难度进一步增大。
例如，考虑要形成6 μ m或6 μ m以下的BM的情况(图7 (a))。在将色版与BM重叠时，一方(例如BM。以下同样)允许的坐标偏差的最大值为3μπι(图7(b))。这是因为，当色版彼此(例如红(red)与蓝(blue))的边界超出BM的宽度时，会产生颜色浑浊等问题。并且，当考虑了色版自身存在线宽误差并且BM自身存在线宽误差时，一方的坐标偏差必须为(3 μ mX 1/2 X 1/2 = ) O. 75 μ m 以内(图 7 (c))。另外，描绘装置具有的描绘再现性为O. 15μπι左右，因此光掩模基板侧的裕量(margin)为(O. 75-0. 15 = )0. 60 μ m。这是光掩模所引起的坐标偏差的允许值(图7(d))。但是，光掩模基板所引起的坐标偏差的要因不只包含光掩模第2表面的平坦度这一因素。根据发明人的研究，存在多个因素，作为非偶然的因素(不能忽视的因素)，还包括以下要素由于曝光机的保持部件与光掩模的抵接而引起的转印用图案的变形、以及第I主表面的平坦度。
因此，将可允许的坐标偏差量分配于上述主要的3个因素(图7(e))，并且为了满足Cpk(工序能力指数)I. 3，图案形成区域的高度变动引起的允许偏差量在单件光掩模中必须为O. 15 μ m以内。此处，在厚度T (mm)的透明基板的第2主表面上，相隔P (mm)的任意两点的高低差为AZb(ym)时,如上所述,偏差量d( μ m)为d = (TX IO3)/2 X sin θ ( μ m)(Θ为图5所示的透明基板的弯曲角度)。并且，可近似为下式，sin θ = Λ Zb/(P X IO3)因此下式成立O. 15(ym) ^d= (TX IO3)/2 X ( Λ Zb/(PX IO3))。因此，AZb 彡(P/T) Χ0. 3。设P = IOmm 时，AZb 彡(1/Τ) Χ3. O。S卩，在透明基板的第2主表面上，在与第I主表面的图案形成区域对应的区域中，只要是满足AZb彡(1/Τ)Χ3. O的透明基板，则即使产生了因描绘时和曝光时的基板变形弓I起的坐标偏差，也不会对最终产品的性能产生影响。此外，以上将两点的相隔距离P设为10mm，不过，关于P的值，在后述的方法中，可设为进行第2主表面上的点的高度测定时测定点的相隔距离。可在第2主表面上的至少与第I主表面的图案转印区域对应的区域内的任意位置设定测定点。并且，优选将与图案转印区域对应的区域包含在内，在更大的区域(以下也称作测定区域143)中设定测定点，且在该区域内，满足下式AZb 彡(P/T) X0. 3。测定区域可以包含四边形的透明基板的第2主表面上至少与上述图案转印区域对应的区域。优选的是，可设为去除了该透明基板的作为外缘的4边附近从外缘起20_的区域后的区域。在该区域内设定了以相隔距离P相隔的任意两点时，可以为下式
AZb 彡(P/T) X O. 3。此外，在曝光时，曝光机的保持部件所抵接的保持部103处于第2主表面的情况下，上述测定区域优选为包含该保持部的区域。此时，关于测定区域，更优选的是，例如在去除了第2主表面的作为外缘的4边附近从外缘起IOmm的区域后的区域中，满足上述AZb的不等式。即，得到了如下见解通过使透明基板背面的平坦度成为上述范围内，能够抑制将光掩模坯体设置于描绘机时的透明基板的变形，由此，能够抑制设置于曝光机的光掩模的转印用图案的变形，能够提高图案转印精度。(3)光掩模的制造方法以下，参照图5、图6对应用了上述见解的本实施方式的光掩模的制造方法进行说 明。图5是示出描绘时和曝光时的透明基板的形状变化的图。图6是例示通过入射激光来测定平坦度的情形的示意图。另外，在以下说明中，以制造黑矩阵形成用的第I光掩模100的情况为例进行说明，不过，也可与第I光掩模100的制造同样地进行滤光层形成用的第2 第4光掩模的制造。(透明基板的准备和平坦度的检查)首先，准备透明基板101(图8(a))。另外，如图3(a)中也例示的那样，透明基板101是俯视时为长方形的板状，其尺寸例如可设为长边LI为600 1400mm、短边L2为500 1300mm、厚度T为5 13mm左右。透明基板101例如可由石英(SiO2)玻璃、或者包含Si02、A1203、B2O3> R0、R2O等的低膨胀玻璃等构成。将透明基板的一个主表面中的、形成转印用图案112p的一侧的主表面设为第I主表面。此处，设定了转印用图案的形成预定区域。此外，在转印用图案112p的形成预定区域的外侧，在构成透明基板101的外周的相对的两边(在本实施方式中为长边LI)各自的附近区域内，设有与长边LI分别平行的一对带状的保持部103。例如，保持部103可构成为与长边(LI)分别平行的一对带状区域，该带状区域被夹在与构成第I光掩模100的外周的相对的长边(LI)分别相隔IOmm的直线和与长边(LI)分别相隔50mm的直线之间。此处，如后所述，高低差(ym)可使用平面度测定机进行测定，在求出本实施方式的平坦度的情况下，可使用装置所规定的基准面进行求取。此外，在测定高低差时，优选的是，在使基板铅直从而实质上排除了因自重引起的挠曲影响的状况下进行测定。求出高低差的两点的位置设定按照上述方式进行。如果两点的相隔距离P小，则能够捕捉第2主表面的细微区域内的形状变化，但是透明基板的面积越大，测定点越大，判断基板是否良好的效率下降。而如果P过大，则第2主表面的平坦度的基准变松，允许了容易产生坐标偏差的透明基板。优选的是，将P设为5彡P彡15 (mm)。更优选的是设为P = 10mm。例如，可以将用P mm(例如IOmm)宽度的格子对整个测定区域进行分割时的各个格点设为测定点，并使用相邻测定点的高低差求出平坦度。即，本发明中的任意两点可以是将用P mm宽度的格子对第2主表面上与图案形成区域对应的区域(或测定区域)进行分害I]时的各个格点作为总体时、彼此相隔P mm的任意两点。透明基板101的第I和第2主面通过研磨而分别构成为平坦且平滑。此外，关于透明基板101的第2主表面的平坦度，针对利用上述方法确定的任意两点，要满足基准。即，在至少与图案形成区域对应的第2主表面中，下式成立Δ Zbmax ( μ m) ≤ (Ρ/Τ)Χ0·3。并且，在上述测定区域内，优选满足该关系。设P = IOmm 时，Δ Zbmax ( μ m) ≤ (1/Τ) X 3. O。例如，如图6所示，可使用向透明基板101的第2主表面入射激光的方法等来检查第2主表面的平坦度是否满足上述必要条件。例如可使用黑田精工公司制造的平面度测定
机FFT-1500(注册商标)、或日本特开2007-46946号公报记载的装置进行测定。(遮光膜和抗蚀剂膜的形成)接着，在透明基板101的主表面上形成例如以Cr为主成分的遮光膜112。遮光膜112例如可通过溅射(sputtering)或真空蒸镀等方法形成。遮光膜112的厚度为足以遮挡曝光机500的照射光的厚度，例如可设为100 120nm左右。另外，可在遮光膜112的上表面形成例如以CrO等为主成分的反射防止层。此外，在将保持部103设定于第I主表面的情况下，可以不在保持部103上形成遮光膜112。此外，在本方式中，作为形成于光掩模的转印用图案，使用基于遮光膜的转印用图案进行了说明，但是也可以使用遮光膜以外的光学膜(具有预定的光透射率的半透光膜
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寸/ ο接着，在遮光膜112上形成抗蚀剂膜113(图8(b))。抗蚀剂膜113可由正(positive)性光致抗蚀剂材料或负(negative)性光致抗蚀剂材料构成。在以下说明中，设抗蚀剂膜113由正性光致抗蚀剂材料形成。抗蚀剂膜113例如可通过旋转涂布(spincoating)或狭缝涂布(slit coating)等方法形成。以下也将形成有遮光膜112和抗蚀剂膜113的透明基板101称作光掩模坯体100b。(描绘工序)接着，将制造出的光掩模坯体IOOb配置于描绘装置。此时，通过描绘装置所具有的工作台603的上表面从下方支撑透明基板101的第2主表面，使得光掩模坯体IOOb水平。接着，对抗蚀剂膜113进行描绘，使抗蚀剂膜113的一部分感光。另外，虽然平坦地构成工作台603的上表面，但是，由于透明基板101的第2主表面的平坦度处于上述范围内，因此透明基板101与上述情况不同，基本不会由于其自重而变形。(显影、蚀刻工序)接着，从描绘装置取下已完成描绘的光掩模坯体100b。然后，向抗蚀剂膜113提供显影液进行显影，形成覆盖了遮光膜112的一部分的抗蚀剂图案113p(图8(c))。然后，将形成的抗蚀剂图案113p作为掩模对遮光膜112的一部分进行蚀刻。遮光膜112的蚀刻可通过将蚀刻液提供到遮光膜112上来进行。其结果，在透明基板101的表面上，形成对遮光膜112进行构图而成的转印用图案112p(图8(d))。然后，去除抗蚀剂图案113p而结束第I光掩模100的制造(图8(e))。此外，使用本发明的透明基板制作出的光掩模坯体以及光掩模实质上保持了其形状，因此，AZb的数值还是处于与本发明的透明基板相同的范围内。上述描绘是在利用工作台603从下方支撑透明基板101的第2主表面的状态下进行的，但是，由于透明基板101的第2主表面的平坦度处于上述范围内，因此，抑制了透明基板101在描绘中因自重而变形所引起的第I主表面的形状变化。因此，在将第I光掩模100设置于上述曝光机500时，形成在透明基板101的表面上的转印用图案112p也能够抑制因上述变形引起的坐标偏差。并且，能够提高上述的图案转印精度。<本发明的其他实施方式>以上，对本发明的实施方式进行了具体说明，但本发明不限于上述实施方式，可在不脱离其主旨的范围内进行各种变更。例如，保持部不限于上述实施方式那样设有一对的情况，也可以沿着光掩模的周围设置更多个保持部。即，可以如图3(b)所示，在俯视时为长方形的透明基板101、201的一个主表面上，在图案形成区域133外侧的构成透明基板101、201的外周的四边(L1、L2)各自的附近区域内，设有4个带状的保持部103、203。例如，4个保持部103、203可构成为图案形成区域133外侧的分别与四边平行的4个带状区域，这4个带状区域被夹在与构成光掩模100、200的外周的四边分别相隔IOmm的直线和与四边分别相隔50mm的直线之间。并且，保持部103、203也可处于透明基板的第2主表面侧。 此外，黑矩阵层12p不限于以Cr等金属材料为主要成分，也可以由具有遮光性的感光性树脂等形成。在使用感光性树脂的情况下，黑矩阵层12p可像滤色层那样，通过依次实施曝光、显影、烘烤来形成。
权利要求
1.一种光掩模用基板，其用于在第I主表面上形成转印用图案而成为光掩模，且该光掩模用基板的厚度为T，该光掩模用基板的特征在于， 在处于所述第I主表面的背面的第2主表面上，相隔IOmm的任意两点的高低差为AZb时，所述第2主表面的与所述第I主表面的图案形成区域对应的区域内的AZb满足AZb ^ (1/T) X 3. O, 其中，所述T的单位是mm,所述AZb的单位是μ m。
2.一种光掩模，其在第I主表面上形成有转印用图案，且该光掩模的厚度为T，该光掩模的特征在于， 在处于所述第I主表面的背面的第2主表面上，相隔IOmm的任意两点的高低差为AZb时，所述第2主表面的与所述第I主表面的图案形成区域对应的区域内的AZb满足AZb ^ (1/T) X 3. O, 其中，所述T的单位是mm,所述AZb的单位是μ m。
3.根据权利要求2所述的光掩模，其特征在于， 该光掩模用于接近式曝光。
4.根据权利要求2所述的光掩模，其特征在于， 该光掩模用于制造滤色片。
5.一种光掩模的制造方法，该光掩模在第I主表面上具有转印用图案，该光掩模的制造方法的特征在于， 准备厚度为T的光掩模用基板，在该光掩模用基板中，当处于所述第I主表面的背面的第2主表面上的相隔IOmm的任意两点的高低差为AZb时，所述第2主表面的与所述第I主表面的图案形成区域对应的区域内的AZb满足AZbS (1/T) X3. 0，其中，所述T的单位是mm，所述Δ Zb的单位是μ m ； 在所述光掩模的第I主表面上形成光学膜； 对所述光学膜实施构图来形成转印用图案。
6.一种光掩模的制造方法，该光掩模在第I主表面上具有转印用图案，该光掩模的制造方法的特征在于， 在厚度为T的光掩模用基板的处于所述第I主表面的背面的第2主表面上，隔开预定的相隔距离P等间隔地设定多个测定点，其中，所述T的单位是_，所述P的单位是_ ； 分别求出该多个测定点相对于所述第2主表面的基准面的高度Z ； 准备满足如下条件的所述光掩模用基板当设所述多个测定点的高度Z的最大值与最小值之差为高度变动的最大值AZbmax时，Δ Zbmax ( (P/T) X0. 3 ； 在所述准备的光掩模用基板的第I主表面上形成光学膜； 在所述光学膜上形成抗蚀剂膜； 将所述光掩模用基板载置于描绘装置的工作台上，描绘预定的转印用图案； 对描绘后的所述光掩模用基板实施抗蚀剂显影和光学膜构图，形成所述转印用图案。
7.根据权利要求6所述的光掩模的制造方法，其特征在于， 将所述相隔距离P设为5mm < P < 15mm。
8.根据权利要求5或6所述的光掩模的制造方法,其特征在于， 所述光掩模用于接近式曝光。
9.根据权利要求5或6所述的光掩模的制造方法,其特征在于， 所述转印用图案用于制造滤色片。
10.一种图案转印方法，使用接近式曝光机，将光掩模具有的转印用图案转印至被转印体，该图案转印方法的特征在于， 利用所述接近式曝光机对权利要求2 4中任意一项所述的光掩模进行曝光。
全文摘要
本发明提供光掩模用基板、光掩模、光掩模制造方法及图案转印方法，在进行接近式曝光时提高图案的转印精度。一种光掩模，其具有透明基板；以及将形成于透明基板的表面的遮光膜构图为预定的转印用图案而成的转印用图案，其中，利用描绘机的工作台从下方支撑透明基板的第2主表面，同时形成转印用图案，对于没有用支撑部件从下方支撑透明基板时的透明基板的第2主表面的平坦度，在设任意两点的高低差为ΔZb(μm)时，ΔZb≤(1/T)×3.0。
文档编号G02B5/20GK102736402SQ20121010697
公开日2012年10月17日 申请日期2012年4月12日 优先权日2011年4月13日
发明者土屋雅誉, 池边寿美 申请人:Hoya株式会社