JP2002189281A

JP2002189281A - グレートーンマスク及びその製造方法

Info

Publication number: JP2002189281A
Application number: JP2000386093A
Authority: JP
Inventors: Shigenori Notsude; 重徳野津手
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2000-12-19
Filing date: 2000-12-19
Publication date: 2002-07-05

Abstract

(57)【要約】【課題】半透光膜の膜厚の均一性が高いグレートーン
マスクを容易に得ることができる製造方法等を提供す
る。【解決手段】例えば、透明基板１１上に、半透光膜１
２（ＣｒＯ等）、エッチングストッパー膜１３（ＳｉＯ
₂等）、遮光膜１４（Ｃｒ等）、レジスト膜１５を順次
形成し、透光部を形成すべき部分（エリアＣ）上のレジ
スト膜１５を除去してこの部分上の遮光膜１４及びエッ
チングストッパー膜１３を除去し、次いで、半透光部を
形成すべき部分（エリアＡ）上のレジストを除去してこ
の部分上の遮光膜１４を除去して半透光部を形成し、エ
リアＣ上の半透光膜１２を除去して透光部を形成して、
グレートーンマスクを製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、グレートーンマス
ク及びその製造方法等に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、大型ＬＣＤ用マスクの分野におい
て、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（月刊ＦＰＤ Intelligence，1999
年5月）。ここで、グレートーンマスクは、例えば、図
７（１）に示すように、遮光部１と、透光部２と、グレ
ートーン部３とを有する。グレートーン部３は、グレー
トーンマスクを使用する大型ＬＣＤ用露光機の解像限界
以下の微細遮光パターン３ａを形成した領域であって、
この領域を透過する光の透過量を低減しこの領域による
照射量を低減してフォトレジストの膜厚を選択的に変え
ることを目的として形成される。遮光部１と微細遮光パ
ターン３ａはともにクロムやクロム化合物等の同じ材料
からなる同じ厚さの膜から通常形成されている。透光部
２と微細透光部３ｂはともに、透明基板上において遮光
膜等が形成されていない透明基板の部分である。グレー
トーンマスクを使用する大型ＬＣＤ用露光機の解像限界
は、ステッパ方式の露光機で約３μｍ、ミラープロジェ
クション方式の露光機で約４μｍである。このため、例
えば、図７（１）でグレートーン部における微細透光部
３ｂのスペース幅を３μｍ未満、露光機の解像限界以下
の微細遮光パターン３ａのライン幅を３μｍ未満とす
る。上記大型ＬＣＤ用露光機で露光した場合、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７（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１．３μｍ、グレー
トーン部３に対応する部分３’が例えば約０．３μｍ、
透光部２に対応する部分はレジストが残存しない部分
２’となる。そして、レジストが残存しない部分２’で
被加工基板の第１のエッチングを行い、グレートーン部
３に対応する薄い部分３’のレジストをアッシング等に
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
い、マスク枚数を削減する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述したグレートーン
マスクにおいて、グレートーンマスクを使用する大型Ｌ
ＣＤ用露光機の解像限界の微細パターンにてグレートー
ン部を形成するには、理想的には、例えば微細ライン＆
スペースパターンは２μｍ前後のピッチ（約半分の１μ
ｍ前後が微細透光部）となり、±０．２μｍ程度の精度
で微細パターンを加工する必要があるが、現在のＬＣＤ
用大型マスクの精度からみれば、非常に厳しい精度であ
る。また、現状の大型マスク自動欠陥検査装置では、２
μｍピッチパターンの欠陥検出（特にパターンのエッジ
についての欠陥検出）は非常に困難であり、また、±
０．２μｍ程度の精度で微細パターンの検査を行うこと
も非常に困難である。さらに、グレートーン部を微細パ
ターンで構成しているため、データ作成におけるデ−タ
容量が膨大になり、描画機および描画機に付随するデー
タ変換（フォーマット変換）機の能力を超えるような場
合、描画できない可能性がある。詳しくは、例えば図８
（２）に示すグレートーン部３のデータは、図８（１）
に示す遮光部１及び透光部２のデータとは重ならないよ
うに遮光部及び透光部を避けてデータを作成しなくては
ならず、データの作成が複雑になり、しかもグレートー
ン部３のデータは遮光部及び透光部のデータに沿った複
雑な形状を示しているため、グレートーン部のデータ容
量は、膨大なものとなり、図８（３）に示す合成データ
の容量も膨大なものとなる。

【０００４】一方、透明基板上に設けたクロム単層膜の
膜厚を部分的に変化させ、膜厚の厚い部分を遮光部と
し、中間膜厚の部分をグレートーン部とし、膜厚のゼロ
の部分を透光部としたグレートーンマスクが知られてい
る。しかし、クロム膜は透過率が低い（遮光性が高い）
ことから透過率０％を得る膜厚が薄いため、中間膜厚の
部分について中間の所定透過率が得られる膜厚となるよ
うにハーフエッチングすることは難しい。そこで、透明
基板上に設けたクロム化合物単層膜の膜厚を部分的に変
化させたグレートーンマスクが提案されている（特開平
７−４９４１０号公報）。この場合、クロム化合物単層
膜は透過率０％を得る膜厚が４０００オンク゛ストローム程度と
厚いため、中間膜厚の部分について中間の所定透過率が
得られる膜厚となるようにハーフエッチングすることは
クロム単層膜の場合に比べ容易となる。しかし、この方
法は、膜厚が厚すぎるため、アスペクト比（パターン寸
法と高さの比）が高くその結果遮光部のパターン形状や
パターン精度が悪くなり、またエッチング時間も長くな
る。さらに、実際には、ハーフエッチングによる膜厚制
御を厳密に行うことは難しく、実用性に難があるという
問題がある。

【０００５】本発明は、上述した問題点を解消したグレ
ートーンマスク及びその製造方法等の提供を目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は以下の構成を有
する。

【０００７】（構成１）遮光部と、透光部と、露光光
の一部を透過するグレートーン部とを有するグレートー
ンマスクにおいて前記遮光部が、透明基板上に順次形成
された半透光膜、エッチングストッパー膜、遮光膜を含
み、前記グレートーン部が、前記透明基板上に形成され
た半透光膜あるいは半透光膜及びエッチングストッパー
膜を含むことを特徴とするグレートーンマスク。

【０００８】（構成２）前記遮光膜及び前記半透光膜
を、同一エッチング液又は同一エッチングガスで処理で
きる膜で構成することを特徴とする構成１に記載のグレ
ートーンマスク。

【０００９】（構成３）前記遮光膜及び前記半透光膜
が、クロムを含む材料からなることを特徴とする構成１
又は２に記載のグレートーンマスク。

【００１０】（構成４）前記エッチングストッパー膜
が、ＳｉＯ₂又はＳＯＧ（Spin On Glass）であることを
特徴とする構成１〜３のいずれかに記載のグレートーン
マスク。

【００１１】（構成５）構成１〜４のいずれかに記載
のグレートーンマスクの製造方法において、透明基板上
に、少なくとも半透光膜、エッチングストッパー膜、遮
光膜が順次形成されたマスクブランクを準備する工程
と、前記ブランク上にレジスト膜を形成する工程と、透
光部を形成する部分に対してレジストが完全に感光され
る露光量で、またグレートーン部を形成する部分に対し
てレジストが完全に感光される露光量より少ない露光量
でレジスト膜を露光する工程と、現像処理を行い、遮光
部を形成する部分とグレートーン部を形成する部分とで
レジストの残膜値が異なるようなレジストパターンを形
成する工程と、前記レジストパターンをマスクとして半
透光膜、エッチングストッパー膜、遮光膜をエッチング
して透光部を形成する工程と、前記グレートーン部上に
残存するレジストパターンのみを除去する工程と、前工
程で残存したレジストパターンをマスクとして遮光膜あ
るいは遮光膜及びエッチングストッパー膜を除去する工
程と、さらに残存したレジストパターンを剥離する工程
と、を含むことを特徴とするグレートーンマスクの製造
方法。

【００１２】（構成６）構成１〜４のいずれかに記載
のグレートーンマスクを製造するためのグレートーンマ
スクブランクであって、透明基板上に、半透光膜、エッ
チングストッパー膜、遮光膜を有することを特徴とする
グレートーンマスクブランク。

【００１３】（構成７）グレートーンマスクがＬＣＤ
用マスク又はＰＤＰ用マスクであることを特徴とする構
成１〜４のいずれかに記載のグレートーンマスク。

【００１４】

【作用】構成１によれば、透明基板上に順次形成された
半透光膜とエッチングストッパー膜と遮光膜との３層構
造とすることによって、エッチングによりグレートーン
部（半透光部）における遮光膜を除去する際に、エッチ
ングストッパー膜によって半透光膜の減膜を回避でき、
したがって、半透光膜の膜厚の均一性が非常に高いグレ
ートーンマスクを容易に得ることができる。また、遮光
膜をクロム等の遮光性が高く薄い膜で構成できるので、
エッチング時間の短縮が図れると共に、アスペクト比が
低くその結果遮光部のパターン形状やパターン精度が良
好となる。さらに、エッチングストッパー層を設けてい
るため、遮光膜及び半透光膜を同一材料の膜や主成分が
同じ膜等で構成できる。なお、エッチングストッパー膜
としてＳｉＯ₂もしくはＳＯＧ（Spin On Glass）等を用
いた場合、ＳｉＯ₂やＳＯＧは透明基板と同等の透過特
性を有するため、グレートーン部（半透光部）に介在し
てもその透過特性に影響を与えないので、グレートーン
部（半透光部）におけるエッチングストッパー膜は除去
しなくても良い。本発明において、遮光膜及び／又は半
透光膜としては、Ｃｒ、クロム化合物、ＭｏＳｉ、Ｓ
ｉ、Ｗ、Ａｌのうちから選択されるいずれかを用いるこ
とが好ましい。

【００１５】構成２によれば、遮光膜及び半透光膜を、
同一エッチング液又は同一エッチングガスで処理できる
膜で構成することによって、遮光膜及び半透光膜を同時
加工できる。

【００１６】構成３によれば、遮光膜及び半透光膜が、
クロムを含む材料からなることによって、遮光膜及び半
透光膜を同一エッチング液又は同一エッチングガスで同
時加工できる。このような例としては、同一材料の膜
（例えば半透光膜：Ｃｒ、遮光膜：Ｃｒ）や主成分が同
じ膜（例えば半透光膜：クロム化合物、遮光膜：Ｃｒ）
などが挙げられる。特に、半透光膜がクロム化合物など
からなり、半透光膜がクロム化合物などからなる場合
は、次の効果がある。まず、半透光膜がクロム化合物な
どからなる場合は、所定の透過率を有するクロム化合物
の膜厚は厚くすることができ、その膜厚の均一性ひいて
はその透過率の均一性を高い精度で制御することができ
る。これに対し、半透光膜がＣｒなどからなる場合は、
所定の透過率を有するＣｒの膜厚は非常に薄く、その膜
厚がわずかに変動しても透過率が大きく変動してしまう
ため、Ｃｒ半透光膜の膜厚の均一性ひいてはその透過率
の均一性を高い精度で制御することが、クロム化合物等
の場合に比べ、難しい。また、遮光膜がＣｒなどからな
る場合は、所定の遮光性（光学濃度）を有するＣｒの膜
厚は薄くすることができ、その結果遮光部全体の厚さを
抑えることができるので、遮光部のパターン形状やパタ
ーン精度が良好となる。これに対し、遮光膜がクロム化
合物などからなる場合は、所定の遮光性（光学濃度）を
有するクロム化合物の膜厚は厚くなり、その結果遮光部
全体の厚さを抑えることができないので、遮光部のパタ
ーン形状やパターン精度が劣ることになる。なお、上記
構成１ないし３においてクロム化合物としては、酸化ク
ロム（ＣｒＯx）、窒化クロム（ＣｒＮx）、酸窒化クロ
ム（ＣｒＯxＮy）、フッ化クロム（ＣｒＦx）や、これ
らの膜に炭素や水素を含むものが挙げられる。

【００１７】構成４によれば、エッチングストッパー膜
としてＳｉＯ₂もしくはＳＯＧ（Spin On Glass）を用い
ることによって、ＳｉＯ₂やＳＯＧは透明基板と同等の
透過特性を有するため、遮光部又はグレートーン部（半
透光部）に介在してもそれらの透過特性に影響を与えな
い。また、ＳｉＯ₂やＳＯＧは多くの遮光膜材料又は半
透光膜材料に対してエッチングストッパー層として機能
するので好ましい。さらに、ＳｉＯ₂やＳＯＧは遮光膜
材料や半透光膜材料との付着性が高い。なお、エッチン
グストッパー層を設けない場合、半透光膜と遮光膜とを
エッチング選択比が取れる材料で構成する必要があり材
料が制限され、また半透光膜と遮光膜との付着力が問題
となることがある。ＳｉＯ₂もしくはＳＯＧからなるエ
ッチングストッパー層の厚さは１００〜１０００オンク゛スト
ロームの範囲とすることが好ましい。

【００１８】構成５によれば、各領域について露光量に
応じてレジスト膜厚を異ならしめることによって、後工
程でレジストプロセス（レジスト塗布、描画（露光）、
現像）が不要となる。なお、透光部を形成すべき部分上
のエッチングストッパー膜を除去する工程と、半透光部
を形成すべき部分上のレジストを除去する工程は、同時
に行うことが好ましい。また、透光部を形成すべき部分
上の半透光膜を除去する工程と、半透光部を形成すべき
部分上の遮光膜を除去する工程は、同時に行うことが好
ましい。

【００１９】構成６のマスクブランクによれば、各層の
膜の除去工程と、レジストの減膜処理工程だけで、グレ
ートーンマスクを製造できる。また、グレートーン部
（半透光膜）の膜厚の均一性ひいては透過特性の均一性
に優れた高品質のグレートーンマスクが得られる。

【００２０】上記構成１ないし６においては、遮光膜と
半透光膜とを合わせた光学濃度が３．０以上であればよ
い。つまり、遮光膜自体に光学濃度３．０以上なくて
も、半透光膜を合わせた場合の光学濃度が３．０以上に
なればよい。この場合、半透光膜の光学濃度の分だけ遮
光膜を薄くすることができる。

【００２１】構成７によれば、ＬＣＤ用グレートーンマ
スクブランクの場合、基板サイズが大きく膜厚の均一性
を確保するのが難しいため、単層膜を中間の膜厚にハー
フエッチングする方法ではマスクブランクにおける膜厚
のばらつきを考慮するとハーフエッチングによる膜厚制
御を厳密に行わなければならず（具体的にはハーフエッ
チングによるエッチング量の面内ばらつきをほぼゼロに
抑える必要がある）、実際上はこのような厳密な膜厚制
御は困難であることから、このような方法は実用性に難
がある。これに対し、本発明のグレートーンマスクの製
造方法は、このような問題がなく、したがって、本発明
は、ＬＣＤ（液晶表示装置）用の大型グレートーンマス
ク（カラーフィルタや薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）作製
用など）やＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）用の
大型グレートーンマスク等を実用化する上で必要不可欠
である。

【００２２】なお、上記本発明のグレートーンマスク及
びその製造方法によれば、以下の効果が得られる。グレ
ートーンマスクを使用する大型ＬＣＤ用露光機の解像限
界の微細パターンにてグレートーン部を形成する必要が
ないので、グレートーン部における微細パターンの加工
精度の問題が生じ得ない。グレートーン部（半透光部）
を半透光膜の膜厚で制御することにより、検出波形が安
定するため欠陥険出は、微細パターンにてグレートーン
部を形成する場合に比べ、容易である。予め、透過率を
制御した半透光膜を使用しているため、透過率の制御が
容易である。遮光部及び透光部のパターン形状が複雑で
あっても、グレートーン部（半透光部）は露光量を調節
してグレートーン部全面に一様に描画する（いわゆるべ
た露光する）ので、グレートーン部の描画データ量は、
微細パターンからなるグレートーン部を描画する場合に
比べ、少なくなり、描画が容易となる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。遮光部、透光部及びグレートーン部の全て
のパターンデータを組み込んだ場合の合成データが、図
１（１）に示すように、遮光部１及び透光部２（例えば
ＴＦＴのアモルファスシリコンパターン）と、その周辺
に形成されるグレートーン部３（半透光部）で構成され
た場合を例にとる。この場合、図１（２）に示す遮光部
１及び透光部２のデータと、図１（３）に示すグレート
ーン部３のデータに分離する。そして、透光部２をレジ
ストが完全に除去できる露光量（１００％）で描画した
後、半透光部３をレジストが完全に感光される露光量の
約半分の露光量で描画することにより図１（１）に示す
パターンの描画を行うことができる。図１（１）に示す
描画パターンであれば、グレートーン部３に解像限界以
下の微細パターンを形成する必要がなく、グレートーン
部に微細パターンを形成する場合のデータ容量の問題は
解決される。なお、透光部２と半透光部３の描画の順序
については順不同であり、どららが先でも構わない。上
記図１（１）に示す描画パターンを、レジスト上（ポジ
レジストでの描画例）に描画した際の、露光量の分布
は、図２に示すようになる。つまり、透光部２の露光量
は１００％、グレートーン部３の露光量は５０％、遮光
部１の露光量は０％（露光されない）となる。

【００２４】次に、グレートーンマスクの製造手順につ
いて説明する。図３及び図４はグレートーンマスクの製
造手順を示す部分断面図であり、図２のＩ−Ｉ線断面を
示す。

【００２５】まず、図３（１）に示すように、透明基板
１１上に、半透光膜１２、エッチングストッパー膜（バ
リアー膜）１３、遮光膜１４及びノボラック系ポジレジ
スト膜１５を順次形成した基板に対して、図２に示す露
光分布で描画を行った場合、エリアＢは未露光となり、
エリアＡは露光・現像後の膜厚がエリアＢの残膜値の約
半分になるように描画の際の露光量を調節する。エリア
Ｃはレジストパターニング（残膜値がゼロ）に不足しな
いだけの露光量を与える。この際の描画方法は、レーザ
描画機で、露光量１００％の光量にてエリアＣの描画を
行なった後、露光量５０％程度の光量で工リアＡの描画
を行なう。エリアＡ、Ｃの描画順序についてはどららが
先でも構わない。

【００２６】次に、図３（２）に示すように、ウエット
処理にて膜厚差を有するようにレジスト膜１５を加工
（現像・減膜処理）する。この際、レジスト膜１５の膜
厚は、エリアＡで工リアＢの約半分程度となり、エリア
Ｃでは完全に除去された状態となる。なお、ウエット処
理は、例えば、無機アルカリ（例えばＫＯＨ、濃度0.63
Ｎ）もしくは有機アルカリ（例えばＴＭＡＨ、濃度2.3
％）などの現像液にて処理を行う。

【００２７】次に、図３（３）に示すように、レジスト
を完全に除去したエリアＣに露出する遮光膜１４をウエ
ットエッチングもしくはドライエッチングにて完全に除
去する。

【００２８】次に、図３（４）に示すように、エリアＣ
のエッチングストッパー膜１３（ＳｉＯ₂膜もしくはＳ
ＯＧ）をフッ素系水溶液によるウエットエッチングもし
くはフッ素系ガスを使用したドライエッチングにて除去
する。なお、エッチングストッパー膜１３をドライエッ
チングにて処理する場合には、次工程（図４（１））で
行うエリアＡ（半透光部）のレジスト除去を同時に行っ
ても構わない。

【００２９】次に、図４（１）に示すように、ドライ処
理（例えばＯ₂アッシング）によりエリアＡのレジスト
を完全に除去する。この結果、エリアＢ（遮光部）のレ
ジスト膜１５の膜厚は当初の約半分になる。なお、前工
程（図３（４））で、エッチングストッパー膜１３のエ
ッチングをドライエッチングにて処理する場合には、本
工程は省いても構わない。

【００３０】次に、図４（２）に示すように、エリアＡ
の遮光膜１４と、エリアＣの半透光膜１２をウエットエ
ッチングもしくはドライエッチングにて除去し、透光部
と半透光部を同時に形成する。この際、エリアＡの半透
光膜１２はエッチングストッパー膜により保護されてい
るため、エッチングされない。

【００３１】次に、図４（３）に示すように、残ったレ
ジストを有機アルカリもしくはドライ処理（Ｏ₂アッシ
ング）にて除去することによって、エリアＢに遮光部、
エリアＡに半透光部、エリアＣに透光部がそれぞれ形成
されたグレートーンマスクが得られる。

【００３２】半透光部のエッチングストッパー膜１３を
除去する場合には、例えば、ウエットエッチングもしく
はドライエッチングにて、エリアＡ（半透光部）のエッ
チングストッパー膜を除去できる（図４（４））。

【００３３】なお、上記実施の形態において、グレート
ーンマスクを作製するためのマスクブランクは、例え
ば、石英基板などの透明基板上に、Ｃｒ又はクロム化合
物（例えばＣｒＯなど）等の透過率を制御した厚さの半
透光膜をスパッタ法等により成膜し、ＳｉＯ₂膜（スパ
ッタ法もしくは蒸着法などで形成）、もしくはＳＯＧ
（スピン・オン・グラス）によりエッチングストッパー
層（バリアー層）を形成し、Ｃｒ等の遮光性を有する厚
さの遮光膜をスパッタ法等により成膜し、この遮光膜上
にレジストを５０００〜１００００オンク゛ストロームの範囲で
塗布して作製する。このように遮光膜及び半透光膜をＣ
ｒ系材料とし、エッチングストッパー層をＳｉＯ₂系材
料とすることにより、Ｃｒ系材料は例えば硝酸第２セリ
ウムアンモニウムに過塩素酸を加えた水溶液によるウエ
ットエッチング又は塩素系ガスによるドライエッチング
によりエッチングすることができ、ＳｉＯ₂系材料はフ
ッ素系水溶液によるウエットエッチング又はフッ素系ガ
スによるドライエッチングによりエッチングすることが
可能であり、これらは互いのエッチング液又はエッチン
グガスに対する選択性が高いため、互いのエッチングに
対してエッチングされにくい。なお、ＳｉＯ₂膜もしく
はＳＯＧからなるエッチングストッパー膜は透過率にほ
とんど影響を与えないので、除去しなくてても構わな
い。この際、遮光膜と半透光膜とを合わせた光学濃度は
３．０以上とする。また、エッチングストッパー層の厚
さは１００〜１０００オンク゛ストロームの範囲とする。半透光
膜の厚さは、半透光膜の透過率が２０％〜５０％となる
ような膜厚とする。例として、半透光膜にＣｒを用いた
場合には半透光膜の膜厚が１００〜２００オンク゛ストロームの
範囲（図５）、半透光膜にＣｒＯを用いた場合には、半
透光膜の膜厚が６５０〜１４００オンク゛ストロームの範囲（図
６）になるようにする。

【００３４】なお、本発明は上述した実施の形態等に限
定されるものではない。例えば、マスクブランクの段階
において、遮光膜上に反射防止層を設けることができ
る。この場合、遮光膜と反射防止膜は通常同時にエッチ
ングできるので工程増は生じない。反射防止層は、例え
ば酸化クロム（ＣｒＯx）、窒化クロム（ＣｒＮx）、酸
窒化クロム（ＣｒＯxＮy）などで形成できる。また、ウ
エット処理の替わりにドライエッチング又はドライ処理
を行うことができ、ドライエッチング又はドライ処理の
替わりにウエット処理を行うこともできる。また、レー
ザ描画機による露光に限定されず、他の露光装置を用い
ても良い。グレートーン部（半透光部）の光照射量は、
所定の膜厚のフォトレジストを十分に感光されるのに必
要な光照射量の５０％に限定されない。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、半
透光膜の膜厚の均一性が非常に高いグレートーンマスク
を容易に得ることができる。また、遮光膜をクロム等の
遮光性が高く薄い膜で構成できるので、エッチング時間
の短縮が図れるとともに、アスペクト比が低くその結果
遮光部のパターン形状やパターン精度が良好となる。特
に、本発明は、ＬＣＤ用大型グレートーンマスク等を実
用化する上で必要不可欠である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態にかかる描画データを説
明するための図であり、図１（１）は全てのパターンデ
ータを組み込んだ場合の合成データ、図１（２）は遮光
部及び透光部の描画データ、図１（３）はグレートーン
部の描画データ、をそれぞれ示す。

【図２】描画後の光照射量の分布を示す図である。

【図３】本発明の一実施の形態にかかるグレートーンマ
スクの製造手順の一部を示す部分断面図である。

【図４】本発明の一実施の形態にかかるグレートーンマ
スクの製造手順の一部（続き）を示す部分断面図であ
る。

【図５】Ｃｒ半透光膜の膜厚と透過率の関係を示す図で
ある。

【図６】ＣｒＯ半透光膜の膜厚と透過率の関係を示す図
である。

【図７】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８】従来の描画データを説明するための図であり、
図８（１）は遮光部及び透光部の描画データ、図８
（２）はグレートーン部の描画データ、図８（３）は全
てのパターンデータを組み込んだ場合の合成データ、を
それぞれ示す。

【符号の説明】

１遮光部２透光部３グレートーン部３ａ微細遮光パターン３ｂ微細透光部１１透明基板１２半透光膜１３エッチングストッパー膜（バリアー膜）１４遮光膜１５レジスト膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】遮光部と、透光部と、露光光の一部を透
過するグレートーン部とを有するグレートーンマスクに
おいて前記遮光部が、透明基板上に順次形成された半透光膜、
エッチングストッパー膜、遮光膜を含み、前記グレート
ーン部が、前記透明基板上に形成された半透光膜あるい
は半透光膜及びエッチングストッパー膜を含むことを特
徴とするグレートーンマスク。
【請求項２】前記遮光膜及び前記半透光膜を、同一エ
ッチング液又は同一エッチングガスで処理できる膜で構
成することを特徴とする請求項１に記載のグレートーン
マスク。
【請求項３】前記遮光膜及び前記半透光膜が、クロム
を含む材料からなることを特徴とする請求項１又は２に
記載のグレートーンマスク。
【請求項４】前記エッチングストッパー膜が、ＳｉＯ
₂又はＳＯＧ（SpinOn Glass）であることを特徴とする
請求項１〜３のいずれかに記載のグレートーンマスク。
【請求項５】請求項１〜４のいずれかに記載のグレー
トーンマスクの製造方法において、透明基板上に、少なくとも半透光膜、エッチングストッ
パー膜、遮光膜が順次形成されたマスクブランクを準備
する工程と、前記ブランク上にレジスト膜を形成する工程と、透光部を形成する部分に対してレジストが完全に感光さ
れる露光量で、またグレートーン部を形成する部分に対
してレジストが完全に感光される露光量より少ない露光
量でレジスト膜を露光する工程と、現像処理を行い、遮光部を形成する部分とグレートーン
部を形成する部分とでレジストの残膜値が異なるような
レジストパターンを形成する工程と、前記レジストパターンをマスクとして半透光膜、エッチ
ングストッパー膜、遮光膜をエッチングして透光部を形
成する工程と、前記グレートーン部上に残存するレジストパターンのみ
を除去する工程と、前工程で残存したレジストパターンをマスクとして遮光
膜あるいは遮光膜及びエッチングストッパー膜を除去す
る工程と、さらに残存したレジストパターンを剥離する工程と、を
含むことを特徴とするグレートーンマスクの製造方法。
【請求項６】請求項１〜４のいずれかに記載のグレー
トーンマスクを製造するためのグレートーンマスクブラ
ンクであって、透明基板上に、半透光膜、エッチングストッパー膜、遮
光膜を有することを特徴とするグレートーンマスクブラ
ンク。
【請求項７】グレートーンマスクがＬＣＤ用マスク又
はＰＤＰ用マスクであることを特徴とする請求項１〜４
のいずれかに記載のグレートーンマスク。