JP2009053683A - グレートーンマスクの製造方法及びグレートーンマスク、グレートーンマスクの検査方法、並びにパターン転写方法 - Google Patents

グレートーンマスクの製造方法及びグレートーンマスク、グレートーンマスクの検査方法、並びにパターン転写方法 Download PDF

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Abstract

【課題】半透光部に半透光膜を用いたグレートーンマスクの製造段階で生じ得るアライメントずれを定量的に検査できるグレートーンマスクの検査方法を提供する。
【解決手段】少なくとも２回の描画工程を含むパターニング工程を用いて透明基板上に形成した膜にパターンを形成することにより製造される遮光部と透光部と半透光部を有するグレートーンマスクの検査方法であって、１度目の描画工程によって得られる第一レジストパターンは第一マークを含み、２度目の描画工程によって得られる第二レジストパターンは第二マークを含み、第一レジストパターンにおける第一マーク又は該第一マークに相当する膜パターンのエッジと、第二レジストパターンにおける第二マーク又は該第二マークに相当する膜パターンのエッジとの距離を測定し、当該距離が所定範囲内であるか否かを検査する。
【選択図】図３

Description

本発明は、液晶表示装置（Liquid Crystal Display：以下、ＬＣＤと呼ぶ）製造等に用いられるグレートーンマスクの製造方法及びグレートーンマスク、グレートーンマスクの検査方法、並びにパターン転写方法に関するものであり、特に薄膜トランジスタ液晶表示装置の製造に用いられる薄膜トランジスタ基板（ＴＦＴ基板）の製造に好適に使用されるグレートーンマスクの製造方法及びグレートーンマスク、グレートーンマスクの検査方法、並びにパターン転写方法に関する。
現在、ＬＣＤの分野において、薄膜トランジスタ液晶表示装置（Thin Film Transistor Liquid Crystal Display：以下、ＴＦＴ−ＬＣＤと呼ぶ）は、ＣＲＴ（陰極線管）に比較して、薄型にしやすく消費電力が低いという利点から、現在商品化が急速に進んでいる。ＴＦＴ−ＬＣＤは、マトリックス状に配列された各画素にＴＦＴが配列された構造のＴＦＴ基板と、各画素に対応して、レッド、グリーン、及びブルーの画素パターンが配列されたカラーフィルターが液晶相の介在の下に重ね合わされた概略構造を有する。ＴＦＴ−ＬＣＤでは、製造工程数が多く、ＴＦＴ基板だけでも５〜６枚のフォトマスクを用いて製造されていた。このような状況の下、ＴＦＴ基板の製造を４枚のフォトマスクを用いて行う方法が提案されている。
この方法は、遮光部と透光部と半透光部（グレートーン部）を有するフォトマスク（以下、グレートーンマスクという）を用いることにより、使用するマスク枚数を低減するというものである。ここで、半透光部とは、マスクを使用してパターンを被転写体に転写する際、透過する露光光の透過量を所定量低減させ、被転写体上のフォトレジスト膜の現像後の残膜量を制御する部分をいい、そのような半透光部を、遮光部、透光部とともに備えているフォトマスクをグレートーンマスクという。
図１１及び図１２（図１２は図１１の製造工程の続き）に、グレートーンマスクを用いたＴＦＴ基板の製造工程の一例を示す。
ガラス基板１上に、ゲート電極用金属膜が形成され、フォトマスクを用いたフォトリソプロセスによりゲート電極２が形成される。その後、ゲート絶縁膜３、第１半導体膜４（ａ−Ｓｉ）、第２半導体膜５（Ｎ＋ａ−Ｓｉ）、ソースドレイン用金属膜６、及びポジ型フォトレジスト膜７が形成される（図１１（１））。次に、遮光部１１と透光部１２と半透光部１３を有するグレートーンマスク１０を用いて、ポジ型フォトレジスト膜７を露光し、現像することにより、ＴＦＴチャネル部及びソースドレイン形成領域と、データライン形成領域を覆い、かつチャネル部形成領域がソースドレイン形成領域よりも薄くなるように第１レジストパターン７ａが形成される（図１１（２））。次に、第１レジストパターン７ａをマスクとして、ソースドレイン金属膜６及び第２、第１半導体膜５，４をエッチングする（図１１（３））。次に、チャネル部形成領域の薄いレジスト膜を酸素によるアッシングにより除去し、第２レジストパターン７ｂを形成する（図１２（１））。しかる後、第２レジストパターン７ｂをマスクとして、ソースドレイン用金属膜６がエッチングされ、ソース／ドレイン６ａ、６ｂが形成され、次いで第２半導体膜５をエッチングし（図１２（２））、最後に残存した第２レジストパターン７ｂを剥離する（図１２（３））。
ここで用いられるグレートーンマスクとしては、半透光部が微細パターンで形成されている構造のものが知られている。例えば図１３に示されるように、ソース／ドレインに対応する遮光部１１ａ、１１ｂと、透光部１２と、チャネル部に対応する半透光部（グレートーン部）１３とを有し、半透光部１３は、グレートーンマスクを使用するＬＣＤ用露光機の解像限界以下の微細パターンからなる遮光パターン１３ａを形成した領域である。遮光部１１ａ、１１ｂと遮光パターン１３ａ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。グレートーンマスクを使用するＬＣＤ用露光機の解像限界は、多くの場合、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１３で半透光部１３における透過部１３ｂのスペース幅を３μｍ未満、遮光パターン１３ａのライン幅を露光機の解像限界以下の３μｍ未満とすることができる。
上述の微細パターンタイプの半透光部は、グレートーン部分の設計、具体的には遮光部と透光部の中間的なハーフトーン効果を持たせるための微細パターンをライン・アンド・スペースタイプにするのかドット（網点）タイプにするのか、或いはその他のパターンにするのかの選択があり、さらにライン・アンド・スペースタイプの場合、線幅をどのくらいにするのか、光が透過する部分と遮光される部分の比率をどうするか、全体の透過率をどの程度に設計するかなどを考慮し設計することができる。
一方、被転写体上のレジストパターンに段差を設ける目的で、半透光部を半透過性のハーフトーン膜（半透光膜）とすることが従来提案されている（例えば下記特許文献１）。この半透光膜を用いることで半透光部での露光量を所定量少なくして露光することが出来る。半透光膜を用いる場合、設計においては全体の透過率がどのくらい必要かを検討し、マスクにおいては半透光膜の膜種（素材）であるとか膜厚を選択することでマスクの生産が可能となる。マスク製造では半透光膜の膜厚制御を行う。ＴＦＴチャンネル部をグレートーンマスクの半透光部で形成する場合、半透光膜であればフォトリソグラフィー工程により容易にパターニングできるので、ＴＦＴチャンネル部の形状が複雑なパターン形状であっても可能であるという利点がある。
特開２００２−１８９２８０号公報 特開２００５−３７９３３号公報 特開２００６−２０３２０号公報
上述のように被転写体上のレジストパターンに段差を設ける目的で、半透光部に半透光膜を用いたグレートーンマスクは、半透光部に微細パターンを用いたグレートーンマスクと比較して、半透光部の面積が比較的大きくてもよい、描画データが膨大にならない、半透光部の透過率の制御が容易で確実、等の利点がある一方、マスク製造段階で描画工程が少なくとも２回必要となるので、その間のアライメントずれが生じ得る。
そのため、２回の描画パターンのアライメントずれが最終製品の性能に影響を及ぼさないようにするマスク製造プロセスが上記特許文献２に開示されており、また、２回の描画パターンのアライメントずれを予め想定し、これが最終製品の性能に影響を及ぼさないように、予めマージン領域を設けた描画パターンを用いるマスク製造プロセスが上記特許文献３に開示されている。
しかしながら、近年グレートーンマスクにおいてもより微細パターンが要求されてきており、そのためには２回の描画のアライメントずれが実際にどの程度生じているのかを定量的に検査する必要がある。また、マスク製造の途中でアライメントずれを評価して、必要であればその途中の段階で可能な修正（たとえばレジストパターニングのやり直し）を行うことがマスク製造において好適である。
更には、不可避なアライメントずれを予め想定して、製品のパターンに応じたデータ加工を行う場合にも、生じ得るアライメントずれが定量的に評価されていることが必要であり、データ加工の必要量を知るためにも、精度の高い定量的なアライメント評価データが必要である。
本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであり、半透光部に半透光膜を用いたグレートーンマスクの製造段階で、２回の描画のアライメントずれを定量的に検査する検査工程を含むグレートーンマスクの製造方法を提供することを第１の目的とする。また、本発明は、半透光部に半透光膜を用いたグレートーンマスクの製造段階で、２回の描画のアライメントずれを定量的に検査できるグレートーンマスクの検査方法を提供することを第２の目的とする。また、本発明は、アライメントずれの定量的な評価を可能とするグレートーンマスクを提供することを第３の目的とする。さらに、上記グレートーンマスクを用いたパターン転写方法を提供することを第４の目的とする。
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。
（構成１）遮光部と、透光部と、マスク使用時に用いられる露光光の透過量を所定量低減する半透光部とを有し、被転写体上に膜厚が段階的または連続的に異なるレジストパターンを形成するためのグレートーンマスクの製造方法であって、透明基板上に第一の膜が形成されたグレートーンマスクブランクを用意する工程と、前記第一の膜上に形成したレジスト膜をパターニングして第一レジストパターンを形成する工程と、前記第一レジストパターンをマスクとして前記第一の膜をエッチングし、第一の膜パターンを形成する工程と、前記第一レジストパターンが除去された前記透明基板上において、前記第一の膜パターンを含む面上に第二の膜を形成する工程と、前記第二の膜上に形成したレジスト膜をパターニングして第二レジストパターンを形成する工程と、前記第二レジストパターンをマスクとして前記第二の膜をエッチングし、第二の膜パターンを形成する工程と、を有し、前記第一レジストパターンは第一マークを含み、前記第二レジストパターンは第二マークを含み、さらに、前記第二レジストパターンの形成後、または、前記第二の膜パターンの形成後の少なくともいずれかに検査を行う工程を有し、該検査工程では、前記第二レジストパターンの形成後に検査を行う場合には、前記第一マークに対応する第一の膜パターンのエッジと前記第二レジストパターンにおける第二マークのエッジとの距離を測定し、前記第二の膜パターンの形成後に検査を行う場合には、前記第一マークに対応する第一の膜パターンのエッジと前記第二マークに対応する第二の膜パターンのエッジとの距離を測定し、前記距離が所定範囲内であるか否かを検査する工程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である。
（構成２）遮光部と、透光部と、マスク使用時に用いられる露光光の透過量を所定量低減する半透光部とを有し、被転写体上に膜厚が段階的または連続的に異なるレジストパターンを形成するためのグレートーンマスクの製造方法であって、透明基板上に第二の膜及び第一の膜が順次形成されたグレートーンマスクブランクを用意する工程と、前記第一の膜上に形成したレジスト膜をパターニングして第一レジストパターンを形成する工程と、前記第一レジストパターンをマスクとして前記第一の膜をエッチングして第一のパターンを形成し、続いて該第一レジストパターン又は該第一のパターンをマスクとして前記第二の膜をエッチングして第二のパターンを形成する工程と、前記第一レジストパターンが除去された前記透明基板上において、前記第一及び第二のパターンを含む面上に形成したレジスト膜をパターニングして第二レジストパターンを形成する工程と、前記第二レジストパターンをマスクとして前記第一の膜をエッチングし、第三のパターンを形成する工程と、を有し、前記第一レジストパターンは第一マークを含み、前記第二レジストパターンは第二マークを含み、さらに、前記第二レジストパターンの形成後、または、前記第三のパターンの形成後の少なくともいずれかに検査を行う工程を有し、該検査工程では、前記第二レジストパターンの形成後に検査を行う場合には、前記第一マークに対応する第一のパターンのエッジと前記第二レジストパターンにおける第二マークのエッジとの距離を測定し、前記第三のパターンの形成後に検査を行う場合には、前記第一マークに対応する第一のパターンのエッジと前記第二マークに対応する第三のパターンのエッジとの距離を測定し、前記距離が所定範囲内であるか否かを検査する工程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である。
（構成３）遮光部と、透光部と、マスク使用時に用いられる露光光の透過量を所定量低減する半透光部とを有し、被転写体上に膜厚が段階的または連続的に異なるレジストパターンを形成するためのグレートーンマスクの製造方法であって、透明基板上に第二の膜及び第一の膜が順次形成されたグレートーンマスクブランクを用意する工程と、前記第一の膜上に形成したレジスト膜をパターニングして第一レジストパターンを形成する工程と、前記第一レジストパターンをマスクとして前記第一の膜をエッチングし、第一の膜パターンを形成する工程と、前記第一レジストパターンが除去された前記透明基板上において、前記第一の膜パターンを含む面上に形成したレジスト膜をパターニングして第二レジストパターンを形成する工程と、前記第二レジストパターンをマスクとして少なくとも前記第二の膜をエッチングし、第二の膜パターンを形成する工程と、を有し、前記第一レジストパターンは第一マークを含み、前記第二レジストパターンは第二マークを含み、さらに、前記第二レジストパターンの形成後、または、前記第二の膜パターンの形成後の少なくともいずれかに検査を行う工程を有し、該検査工程では、前記第二レジストパターンの形成後に検査を行う場合には、前記第一マークに対応する第一の膜パターンのエッジと前記第二レジストパターンにおける第二マークのエッジとの距離を測定し、前記第二の膜パターンの形成後に検査を行う場合には、前記第一マークに対応する第一の膜パターンのエッジと前記第二マークに対応する第二の膜パターンのエッジとの距離を測定し、前記距離が所定範囲内であるか否かを検査する工程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である。
（構成４）前記第一マークと前記第二マークは、前記透明基板上に形成されたときに、一方のマークの外形が他方のマークの外形の内部に含まれる形状であることを特徴とする構成１乃至３のいずれか一に記載のグレートーンマスクの製造方法である。
（構成５）前記第一マークと前記第二マークは、前記透明基板表面の平面視で一方向に、第一マークのエッジ、第二マークのエッジ、第二マークのエッジ、第一マークのエッジの順で配列、または、第二マークのエッジ、第一マークのエッジ、第一マークのエッジ、第二マークのエッジの順で配列しているパターンを含むことを特徴とする構成１乃至４のいずれか一に記載のグレートーンマスクの製造方法である。
（構成６）前記第一マークと前記第二マークは、一方向と、それに直交する方向とに、いずれも対称な形状のパターンを有することを特徴とする構成４又は５に記載のグレートーンマスクの製造方法である。
（構成７）前記第一マークの外形と前記第二マークの外形とは、相似形であることを特徴とする構成４乃至６のいずれか一に記載のグレートーンマスクの製造方法である。
（構成８）前記第一マークと前記第二マークは、いずれも矩形状のパターンを含むことを特徴とする構成４乃至７のいずれか一に記載のグレートーンマスクの製造方法である。
（構成９）前記検査工程は、前記グレートーンマスクに光を照射し、その透過光を受光することによって行うことを特徴とする構成１乃至８のいずれか一に記載のグレートーンマスクの製造方法である。
（構成１０）前記検査工程は、前記グレートーンマスクに光を照射し、その反射光を受光することによって行うことを特徴とする構成１乃至８のいずれか一に記載のグレートーンマスクの製造方法である。
（構成１１）透明基板上に、遮光部と、透光部と、マスク使用時に用いられる露光光の透過量を所定量低減する半透過膜によりなる半透光部とを有し、被転写体上に膜厚が段階的または連続的に異なるレジストパターンを形成するためのグレートーンマスクであって、少なくとも２回の描画工程を含むパターニング工程を用いて透明基板上に形成した膜にパターンを形成することにより製造されるグレートーンマスクの検査方法であって、１度目の描画工程によって得られる第一レジストパターンは第一マークを含み、２度目の描画工程によって得られる第二レジストパターンは第二マークを含み、前記第一レジストパターンにおける第一マーク又は該第一マークに対応する膜パターンのエッジと、前記第二レジストパターンにおける第二マーク又は該第二マークに対応する膜パターンのエッジとの距離を測定し、前記距離が所定範囲内であるか否かを検査することを特徴とするグレートーンマスクの検査方法である。
（構成１２）透明基板上に、遮光部と、透光部と、マスク使用時に用いられる露光光の透過量を所定量低減する半透過膜によりなる半透光部とを有し、被転写体上に膜厚が段階的または連続的に異なるレジストパターンを形成するためのグレートーンマスクであって、少なくとも２回の描画工程を含むパターニング工程を用いて透明基板上に形成した複数の膜の各々にパターンを形成することにより製造されるグレートーンマスクにおいて、該グレートーンマスクは、１度目の描画工程を含むパターニングによって、膜に形成された第一マークと、２度目の描画工程を含むパターニングによって他の膜に形成された第二マークとを有し、前記第一マークのエッジと前記第二マークのエッジとの距離を測定し、前記距離が所定範囲内であるか否かを検査することにより、２回の描画のアライメントずれの評価を可能とするグレートーンマスクである。
（構成１３）構成１２に記載のグレートーンマスクを用いて、前記グレートーンマスクに形成されたパターンを被転写体に転写することを特徴とするパターン転写方法である。
本発明のグレートーンマスクの製造方法によれば、２回の描画のアライメントずれを定量的に検査する検査工程を含み、半透光部に半透光膜を用いたグレートーンマスクの製造段階で実際に生じたアライメントずれの大きさを定量的に検査することができる。すなわち、特定のマーク（第一マーク）を１回目の描画時に、特定のマーク（第二マーク）を２回目の描画時にそれぞれ作成し、これらのマークのエッジ間の距離で２回の描画のアライメントずれを評価することにより、１回目描画によるパターンと２回目描画によるパターンのアライメントずれを定量的に検査することができる。このように２回の描画のアライメントずれを定量的に検査できるようになったことにより、マスクの品質評価や、製品のパターンに応じたデータ加工を行う場合のデータ加工の必要量の評価を精度良く行うことが可能である。また、マスクの製造途中でアライメントずれを評価することができるため、必要ならばその段階で可能な修正を行うことが可能になり、マスク生産上のメリットが大きい。
また、本発明のグレートーンマスクの検査方法によれば、特定のマーク（第一マーク）を１回目の描画時に、特定のマーク（第二マーク）を２回目の描画時にそれぞれ作成し、これらのマークのエッジ間の距離で２回の描画のアライメントずれを評価することにより、半透光部に半透光膜を用いたグレートーンマスクの製造段階で実際に生じたアライメントずれの大きさを定量的に検査することができるので、マスクの品質評価や、製品のパターンに応じたデータ加工を行う場合のデータ加工の必要量の評価を精度良く行うことが可能になり、しかもマスクの製造途中の段階でのアライメントずれを評価することができるため、必要ならばその段階で可能な修正を行うことが可能である。
また、本発明のグレートーンマスクは、１回目と２回目の描画時にそれぞれ特定のマークのパターンを作成することにより、現に生じたアライメントずれの定量的な評価を可能とする。
また、本発明にかかるグレートーンマスクを用いたパターン転写方法によれば、予め、マスクの製造段階で生じ得るアライメントずれが定量的に評価できるため、その結果アライメントずれが所定の許容範囲内のマスクを用いて、精度の高いパターン転写を実施することができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づき説明する。
［第１の実施の形態］
図１は、本発明のグレートーンマスクを用いたパターン転写方法を説明するための断面図である。
図１に示す本発明のグレートーンマスク２０は、例えば液晶表示装置（ＬＣＤ）の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）やカラーフィルタ、またはプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）などを製造するために用いられるものであり、図１に示す被転写体３０上に、膜厚が段階的または連続的に異なるレジストパターン３３を形成するものである。なお、図１中において符号３２Ａ、３２Ｂは、被転写体３０において基板３１上に積層された膜を示す。
上記グレートーンマスク２０は、具体的には、当該グレートーンマスク２０の使用時に露光光を遮光（透過率が略０％）させる遮光部２１と、透明基板２４の表面が露出した露光光を透過させる透光部２２と、透光部の露光光透過率を１００％としたとき透過率を２０〜６０％、好ましくは、４０〜６０％程度に低減させる半透光部２３とを有して構成される。半透光部２３は、ガラス基板等の透明基板２４上に光半透過性の半透光膜２６が形成されて構成される。また、遮光部２１は、透明基板２４上に、上記半透光膜２６と遮光性の遮光膜２５が順に設けられて構成される。また、製造方法によっては遮光部２１は、透明基板２４上に上記遮光膜２５及び半透光膜２６の順に設けられて構成される場合もある（図２（ｆ）中のグレートーンマスク２０´参照）。なお、図１及び図２に示す遮光部２１、透光部２２、及び半透光部２３のパターン形状はあくまでも代表的な一例であって、本発明をこれに限定する趣旨ではないことは勿論である。
上記半透光膜２６としては、クロム化合物、Ｍｏ化合物、Sｉ、Ｗ、Ａｌ等が挙げられる。このうち、クロム化合物には、酸化クロム(ＣｒＯｘ)、窒化クロム(ＣｒＮｘ)、酸窒化クロム(ＣｒＯｘＮ)、フッ化クロム(ＣｒＦｘ)や、これらに炭素や水素を含むものがある。Ｍｏ化合物としては、MoSixのほか、MoSiの窒化物、酸化物、酸化窒化物、炭化物などが含まれる。また、遮光膜２５としては、Ｃｒ、Sｉ、Ｗ、Ａｌなどが挙げられる。上記遮光部２１の透過率は、遮光膜２５と半透光膜２６の膜材質と膜厚との選定によって設定される。また、上記半透光部２３の透過率は、半透光膜２６の膜材質と膜厚との選定によって設定される。
上述のようなグレートーンマスク２０を使用したときに、遮光部２１では露光光が実質的に透過せず、半透光部２３では露光光が低減されるため、被転写体３０上に塗布したレジスト膜（ここではポジ型フォトレジスト膜）は、転写後、現像を経たとき遮光部２１に対応する部分で膜厚が厚くなり、半透光部２３に対応する部分で膜厚が薄くなり、透光部２２に対応する部分では膜がないレジストパターン３３を形成する（図１を参照）。このレジストパターン３３において、半透光部２３に対応する部分で膜厚が薄くなる効果をグレートーン効果という。なお、ネガ型フォトレジストを用いた場合には、遮光部と透光部に対応するレジスト膜厚が逆転することを考慮した設計を行う必要がある。
そして、図１に示すレジストパターン３３の膜のない部分で、被転写体３０における例えば膜３２Ａ及び３２Ｂに第１エッチングを実施し、レジストパターン３３の膜の薄い部分をアッシング等によって除去しこの部分で、被転写体３０における例えば膜３２Ｂに第２エッチングを実施する。このようにして、１枚のグレートーンマスク２０を用いて従来のフォトマスク２枚分の工程が実施されることになり、マスク枚数が削減される。
次に、図２に従って本実施の形態におけるグレートーンマスクの製造工程を説明する。本実施の形態では、遮光部、透光部、及び半透光部を備えた、ＴＦＴ基板製造用のグレートーンマスクを用いる。
使用するマスクブランクは、透明基板２４上に、クロムを主成分とする遮光膜２５が形成され、その上にレジストを塗布してレジスト膜２７が形成されている（図２（ａ）参照）。
まず、１度目の描画を行う。描画には、通常電子線又は光（短波長光）が用いられることが多いが、本実施の形態ではレーザー光を用いる。従って、上記レジストとしてはポジ型フォトレジストを使用する。そして、レジスト膜２７に対し、所定のデバイスパターン（遮光部及び透光部の領域に対応するレジストパターンを形成するようなパターン）を描画し、描画後に現像を行うことにより、遮光部及び透光部に対応するレジストパターン（第一レジストパターン）２７を形成する（図２（ｂ）参照）。なお、上記デバイスパターンの描画時に特定のマークパターンを同時に描画する。この特定のマークパターンは、たとえば基板上のデバイスパターンが形成される領域の外側の領域に描画される。従って、上記第一レジストパターンは、上記特定のマークパターンの描画、現像により形成されるマーク（第一マーク）を含む。第一マークの詳しくは後述する。
次に、上記第一レジストパターン２７をエッチングマスクとして遮光膜２５をエッチングして遮光膜パターンを形成する。クロムを主成分とする遮光膜２５を用いたので、エッチング手段としては、ドライエッチングもしくはウェットエッチングのどちらでも可能であるが、本実施の形態ではウェットエッチングを利用した。
残存するレジストパターンを除去した後（図２（ｃ）参照）、基板２４上の遮光膜パターンを含む全面に半透光膜２６を成膜する（図２（ｄ）参照）。半透光膜２６は、透明基板２４の露光光の透過量に対し５０〜２０％程度の透過量を有するもので、本実施の形態ではスパッタ成膜による酸化クロムを含む半透光膜（露光光透過率５０％）を採用した。
次に、上記半透光膜２６上に前記と同じレジスト膜を形成し、２度目の描画を行う。２度目の描画では、遮光部及び半透光部上にレジストパターンが形成されるように所定のパターンを描画する。描画後、現像を行うことにより、遮光部及び半透光部に対応する領域にレジストパターン（第二レジストパターン）２８を形成する（図２（ｅ）参照）。なお、上記２度目のパターンの描画時においても特定のマークパターンを同時に描画する。この特定のマークパターンは、上記第一マークの場合と同様、たとえば基板上のデバイスパターンが形成される領域の外側の領域であって、上記第一マークとは所定の位置関係（距離関係）となるように描画される。従って、上記第二レジストパターン２８は、上記２度目の描画、現像により形成されるマーク（第二マーク）を含む。第二マークの詳しくは後述する。
次いで、上記第二レジストパターン２８をエッチングマスクとして露出した半透光膜２６及び遮光膜２５の積層膜をエッチングして透光部を形成する。この場合のエッチング手段として、本実施の形態ではウェットエッチングを利用した。そして、残存するレジストパターンを除去して、透明基板２４上に、遮光膜２５と半透光膜２６の積層膜によりなる遮光部２１、透明基板２４が露出する透光部２２、及び半透光膜２６によりなる半透光部２３を有するグレートーンマスク２０´が出来上がる（図２（ｆ）参照）。
次に、図３を参照して、本発明に係るアライメントずれの検査方法（検査工程）について説明する。図３は、上記実施の形態における本発明に係る検査方法を説明するための特定のマークパターン形成部分の製造工程順の断面図（左半分）及び平面図（右半分）である。
前記第一レジストパターン２７に含まれる第一マークとして、本実施の形態では、４種類のパターンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを１セットとして用いている（図３（１）参照）。いずれも矩形状のパターンであり、Ａは中央に小さめの矩形状の孔開き（レジストがない）部分を有するパターンであり、Ｂは中央に小さめの矩形状のレジストパターンであり、Ｃは所定幅の孔開き部分を矩形状に有するパターンであり、Ｄは中央に大きめの矩形状の孔開き部分を有するパターンである。
以降の工程は、前述の図２の工程と全く同様である。すなわち、このような第一マークのレジストパターン２７をエッチングマスクとして遮光膜２５をエッチングし（図３（２）参照）、残存レジストパターンを除去すると、上記第一マークＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに相当する遮光膜パターンが形成される（図３（３）参照）。
次に、基板の全面に半透光膜２６を成膜する（図３（４）参照）。そして半透光膜２６上にレジスト膜を形成し、所定のパターンの描画、現像により、第二レジストパターン２８を形成する。
本実施の形態では、上記第二レジストパターン２８に含まれる第二マークとして、前記第一マークＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄとそれぞれ対応させて、４種類のパターンａ，ｂ，ｃ，ｄを１セットとして用いている（図３（５）参照）。いずれも矩形状のパターンであり、ａは第一マークＡよりも大きな矩形状のパターンであり、ｂは第一マークＢよりも大きな矩形状のパターンであり、ｃは第一マークＣよりも小さな矩形状のパターンであり、ｄは第一マークＤよりも小さな矩形状のパターンである。
このように本実施の形態では、第一マークＡと第二マークａ、第一マークＢと第二マークｂ、第一マークＣと第二マークｃ、第一マークＤと第二マークｄをそれぞれ組み合わせて用いる。これら第一マークと第二マークは、透明基板２４上に形成されたときに、一方のマークの外形が他方のマークの外形の内部に含まれる形状である。また、これら第一マークと第二マークは、一方向と、それに直交する方向とに、いずれも対称な形状のパターンを有する。また、これら第一マークの外形と第二マークの外形とは、矩形状の相似形であり、しかもこれらマークのパターンデータとして共通の重心をもつ矩形状のパターンを含む。
従って、本実施の形態における第一マークＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄと第二マークａ，ｂ，ｃ，ｄは、透明基板２４上に形成されたときに、それぞれの組み合わせにおいて、透明基板２４表面の平面視で一方向に、第一マークのエッジ、第二マークのエッジ、第二マークのエッジ、第一マークのエッジの順で配列、または、第二マークのエッジ、第一マークのエッジ、第一マークのエッジ、第二マークのエッジの順で配列している（図３（５）参照）。
第二レジストパターン２８の形成後（図３（５）の工程）に検査を行う場合、第一マークに相当する膜パターンのエッジと第二レジストパターン２８における第二マークのエッジとの距離を測定し、この距離が所定範囲内であるか否かを検査することにより、アライメントずれを評価する。つまり、本実施の形態の場合、図４（５）に示すように、４種類のパターンのいずれにおいても、例えばＸ方向において、第一マークに相当する遮光膜２５と半透光膜２６の積層膜パターンのエッジと第二レジストパターン２８における第二マークのエッジとの距離ｍとｎを測定し、（ｍ−ｎ）/２でアライメントずれの大きさを評価し、この値が予め設定した所定範囲（許容範囲）内であるか否かを検査する。また、Ｙ方向のアライメントずれについても同様に評価することができる。図３の（５）及び図４の（５）において○印を付した箇所は本実施の形態において好適な測定箇所である。
このように、第二レジストパターン２８の形成後に検査を行い、アライメントずれの大きさが許容範囲を超えた場合には、第二レジストパターンを除去して、あらためてレジスト膜形成、描画を行う（レジストパターニングのやり直し）ことにより、修正を行うことが可能である。
必要に応じて第二レジストパターン形成後の検査を行った後、第二マークのレジストパターン２８をエッチングマスクとして半透光膜２６及び遮光膜２５をエッチングし（図３（６）参照）、残存レジストパターンを除去すると、第一マークＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄと第二マークａ、ｂ、ｃ、ｄ（の組み合わせ）に相当する膜パターンが形成される（図３（７）参照）。
この最終工程後にアライメントずれの検査を行う場合には、図４（７）に示すように、例えばＸ方向において、第一マークに相当する遮光膜２５と半透光膜２６の積層膜パターンのエッジと第二マークに相当する半透光膜２６パターンのエッジとの距離ｍとｎを測定し、（ｍ−ｎ）/２でアライメントずれの大きさを評価し、この値が予め設定した所定範囲（許容範囲）内であるか否かを検査する。また、Ｙ方向のアライメントずれについても同様に評価することができる。図３の（７）及び図４の（７）において○印を付した箇所は本実施の形態において好適な測定箇所である。なお、この段階では、マークのパターンによっては消えてしまっている場合もあるが（例えば第一マークＡ）、上述の第二レジストパターン２８の形成後の段階では、第一マークＡと第二マークａの組み合わせにより検査を行うことが可能である。
製造プロセスによるＣＤずれ（パターンの細り）の要素を排除し、純粋にアライメントずれの要素のみを評価するためには、例えばＸ軸、Ｙ軸それぞれの方向のアライメントずれの有無を検出できるよう、第一マークと第二マークは、一方向と、それに直交する方向とに、いずれも対称（例えば左右対称、上下対称）な形状のパターンを有することが好ましい。また、第一マークと第二マークは、これらのエッジ間の距離が１回の測定で精度良く測定できるような位置関係に配置することが望ましい。また、第一マークと第二マークのエッジ間の距離の測定が容易なように、第一マークの外形と第二マークの外形とは相似形であることが好ましい。
また、本実施の形態のように、検査用のマークのパターンとして、遮光部、半透光部、透光部のそれぞれが隣接する様々な（複数の）パターンをセットにして用いることが好適である。とくに第二レジストパターン２８の形成後の段階で検査を行う場合には、基板上にレジストパターンがのっている状態で検査を行うため、レジストの透過率も影響する。また、実際には製品ごとに半透光膜（半透光部）の透過率が異なり、マスクの製造プロセス（本実施の形態のようにプロセスの途中で半透光膜を成膜するのか、あるいは後述の実施の形態のように基板上に初めから半透光膜を成膜したブランクを用いるのか）によっても膜素材を変える必要がある場合があるため、反射光と透過光のいずれで測定する方が測定精度が高い（いずれの場合により高いコントラストが得られるか）によって、測定時に測定し易いマークのパターンを選択することができるので好適である。場合によっては、反射光、透過光の両方で検査が行える。例えば、第一マークＣと第二マークｃの組み合わせのパターンは、半透光膜の透過率が高く透光部に近い場合に、上述のエッジが良好なコントラストで検出でき、これらエッジ間の距離ｍ、ｎの測定精度が高くなるので、このパターンを検査に用いるのが好適である。
つまり、製品ごとに検査用のマークのパターンを変更するのは煩雑なため、本実施の形態のように、複数の検査用マークのパターン（第一マークと第二マークの組み合わせ）をセットにして、あらゆるグレートーンマスクに適用すると、検査の自由度があるので好ましい。勿論、このように複数のパターンをセットにしてあらゆる製品に用いるのではなく、製品ごとに適切なマークのパターンを１種類乃至は２種類程度選択して用いてもよい。
［第２の実施の形態］
次に、図５に従ってグレートーンマスクの製造プロセスの他の実施の形態を説明する。
使用するマスクブランクは、前述の実施の形態の場合と同様、透明基板２４上に、クロムを主成分とする遮光膜２５が形成され、その上にレジストを塗布してレジスト膜２７が形成されている（図５（ａ）参照）。
まず、レジスト膜２７に対し、所定のデバイスパターン（遮光部に対応するレジストパターンを形成するようなパターン）を描画し、描画後に現像を行うことにより、遮光部の領域に対応するレジストパターン（第一レジストパターン）２７を形成する（図５（ｂ）参照）。なお、上記第一レジストパターンは、特定のマークパターンの描画、現像により形成されるマーク（第一マーク）を含む。
次に、上記第一レジストパターン２７をエッチングマスクとして遮光膜２５をエッチングして遮光膜パターンを形成する。
残存するレジストパターンを除去した後（図５（ｃ）参照）、基板２４上の遮光膜パターンを含む全面に半透光膜２６を成膜する（図５（ｄ）参照）。半透光膜２６は、前述の実施の形態で用いたスパッタ成膜による酸化クロムを含む半透光膜（露光光透過率５０％）を採用した。
次に、上記半透光膜２６上に前記と同じレジスト膜を形成し、２度目の描画を行う。２度目の描画では、遮光部及び半透光部上にレジストパターンが形成されるように所定のパターンを描画する。描画後、現像を行うことにより、遮光部及び半透光部に対応する領域上にレジストパターン（第二レジストパターン）２８を形成する（図５（ｅ）参照）。なお、上記２度目のパターンの描画時においても特定のマークパターンを同時に描画する。従って、上記第二レジストパターン２８は、上記２度目の描画、現像により形成されるマーク（第二マーク）を含む。
次いで、上記第二レジストパターン２８をエッチングマスクとして露出した半透光膜２６をエッチングして透光部を形成する。そして、残存するレジストパターンを除去して、透明基板２４上に、遮光膜２５と半透光膜２６の積層膜によりなる遮光部２１、透明基板２４が露出する透光部２２、及び半透光膜２６によりなる半透光部２３を有するグレートーンマスク２０´が出来上がる（図５（ｆ）参照）。
図６は、上記実施の形態における上述の特定のマークパターン形成部分の製造工程順の断面図（左半分）及び平面図（右半分）である。従って、図６に示す製造工程は、上述の図５で説明した製造工程と全く同様である。
本実施の形態においても、２回の描画のアライメントずれを評価するために、第一レジストパターン２７に含まれる第一マークとして、４種類のパターンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを用い（図６（１）参照）、第二レジストパターン２８に含まれる第二マークとして、４種類のパターンａ，ｂ，ｃ，ｄを用い（図６（５）参照）、第一マークＡと第二マークａ、第一マークＢと第二マークｂ、第一マークＣと第二マークｃ、第一マークＤと第二マークｄをそれぞれ組み合わせた４種類のパターンを用いた。これらの各マークのパターンの形状、大きさ、組み合わせの位置関係等は、前述の第１の実施の形態の場合と同様である。
これにより、第二レジストパターン２８の形成後（図６（５）の工程）に検査を行う場合、第一マークに相当する膜パターンのエッジと第二レジストパターン２８における第二マークのエッジとの距離を測定し、この距離が所定範囲内であるか否かを検査することにより、アライメントずれを評価する。つまり本実施の形態の場合、４種類のパターンのいずれにおいても、例えばＸ方向において、第一マークに相当する遮光膜２５と半透光膜２６の積層膜パターンのエッジと第二レジストパターン２８における第二マークのエッジとの距離を測定し、アライメントずれの大きさを評価することができる。また、Ｙ方向のアライメントずれについても同様に評価することができる。図６の（５）において○印を付した箇所は本実施の形態において好適な測定箇所である。
このように、第二レジストパターン２８の形成後に検査を行った結果、アライメントずれの大きさが許容範囲を超えた場合には、第二レジストパターンを除去して、あらためてレジスト膜形成、描画を行う（レジストパターニングのやり直し）ことにより、この段階での修正を行うことが可能である。
また、最終工程後にアライメントずれの検査を行う場合には、図６（７）に示すように、４種類のパターンのいずれにおいても、例えばＸ方向において、第一マークに相当する遮光膜２５と半透光膜２６の積層膜パターン（あるいは遮光膜２５パターン）のエッジと第二マークに相当する半透光膜２６パターンのエッジとの距離を測定し、アライメントずれの大きさを評価することができる。また、Ｙ方向のアライメントずれについても同様に評価することができる。図６の（７）において○印を付した箇所は本実施の形態において好適な測定箇所である。
［第３の実施の形態］
次に、図７に従ってグレートーンマスクの製造プロセスのまた別の実施の形態を説明する。
使用するマスクブランクは、透明基板２４上に、モリブデンシリサイドを含む半透光膜（露光光透過率５０％）２６と、クロムを主成分とする遮光膜２５がこの順に形成され、その上にレジストを塗布してレジスト膜２７が形成されている（図７（ａ）参照）。
まず、レジスト膜２７に対し、所定のデバイスパターン（遮光部及び半透光部に対応する領域にレジストパターンを形成するようなパターン）を描画し、描画後に現像を行うことにより、遮光部及び半透光部の領域に対応するレジストパターン（第一レジストパターン）２７を形成する（図７（ｂ）参照）。なお、上記第一レジストパターンは、特定のマークパターンの描画、現像により形成されるマーク（第一マーク）を含む。
次に、上記第一レジストパターン２７をエッチングマスクとして遮光膜２５をエッチングして遮光膜パターンを形成し、続いて該遮光膜パターンをマスクとして下層の半透光膜２６をエッチングし、透光部の領域の透明基板２４を露出させて透光部を形成する。残存するレジストパターンは除去する（図７（ｃ）参照）。
次に、基板全面に前記と同じレジスト膜を形成し、２度目の描画を行う。２度目の描画では、遮光部及び透光部上にレジストパターンが形成されるように所定のパターンを描画する。描画後、現像を行うことにより、遮光部及び透光部に対応する領域上にレジストパターン（第二レジストパターン）２８を形成する（図７（ｄ）参照）。なお、上記２度目のパターンの描画時においても特定のマークパターンを同時に描画する。従って、上記第二レジストパターン２８は、上記２度目の描画、現像により形成されるマーク（第二マーク）を含む。
次いで、上記第二レジストパターン２８をエッチングマスクとして露出した半透光部領域上の遮光膜２５をエッチングして半透光部を形成する（図７（ｅ）参照）。そして、残存するレジストパターンを除去して、透明基板２４上に、半透光膜２６と遮光膜２５の積層膜によりなる遮光部２１、透明基板２４が露出する透光部２２、及び半透光膜２６によりなる半透光部２３を有するグレートーンマスク２０が出来上がる（図７（ｆ）参照）。
図８は、上記実施の形態における上述の特定のマークパターン形成部分の製造工程順の断面図（左半分）及び平面図（右半分）である。従って、図８の製造工程は、上述の図７で説明した製造工程と全く同様である。
本実施の形態においても、２回の描画のアライメントずれを評価するために、第一レジストパターン２７に含まれる第一マークとして、４種類のパターンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを用い（図８（ａ）参照）、第二レジストパターン２８に含まれる第二マークとして、４種類のパターンａ，ｂ，ｃ，ｄを用い（図８（ｄ）参照）、第一マークＡと第二マークａ、第一マークＢと第二マークｂ、第一マークＣと第二マークｃ、第一マークＤと第二マークｄをそれぞれ組み合わせた４種類のパターンを用いた。これらの各マークのパターンの形状、大きさ、組み合わせの位置関係等は、前述の第１の実施の形態の場合と同様である。
これにより、第二レジストパターン２８の形成後（図８（ｄ）の工程）に検査を行う場合、第一マークに相当する膜パターンのエッジと第二レジストパターン２８における第二マークのエッジとの距離を測定し、この距離が所定範囲内であるか否かを検査することにより、アライメントずれを評価する。つまり本実施の形態の場合、４種類のパターンのいずれにおいても、例えばＸ方向において、第一マークに相当する半透光膜２６と遮光膜２５の積層膜パターンのエッジと第二レジストパターン２８における第二マークのエッジとの距離を測定し、アライメントずれの大きさを評価することができる。また、Ｙ方向のアライメントずれについても同様に評価することができる。図８の（ｄ）において○印を付した箇所は本実施の形態において好適な測定箇所である。
このように、第二レジストパターン２８の形成後に検査を行った結果、アライメントずれの大きさが許容範囲を超えた場合には、第二レジストパターンを除去して、あらためてレジスト膜形成、描画を行う（レジストパターニングのやり直し）ことにより、この段階での修正を行うことが可能である。
また、最終工程後にアライメントずれの検査を行う場合には、図８（ｆ）に示すように、例えばＸ方向において、第一マークに相当する半透光膜２６（あるいは半透光膜２６と遮光膜２５の積層膜パターン）のエッジと、第二マークに相当する半透光膜２６と遮光膜２５の積層膜パターン（あるいは半透光膜２６パターン）のエッジとの距離を測定し、アライメントずれの大きさを評価することができる。また、Ｙ方向のアライメントずれについても同様に評価することができる。図８の（ｆ）において○印を付した箇所は本実施の形態において好適な測定箇所である。なお、この段階では、マークのパターンによっては消えてしまっている場合もあるが（例えば第二マークｂとｄ）、上述の第二レジストパターン２８の形成後の段階では、第一マークＢと第二マークｂ、第一マークＤと第二マークｄのそれぞれの組み合わせにおいて検査を行うことが可能である。
［第４の実施の形態］
また、上述の図７（ａ）に示すマスクブランクを用いた別の製造プロセスを図９を用いて説明する。
すなわち、まず、レジスト膜２７に対し、遮光部に対応する領域にレジストパターンを形成するようなパターンを描画し、描画後に現像を行うことにより、遮光部の領域に対応する第一レジストパターン２７を形成する（図９（ｂ）参照）。この第一レジストパターンは、特定の第一マークを含む。
次に、上記第一レジストパターン２７をエッチングマスクとして遮光膜２５をエッチングして遮光膜パターンを形成する。
次に、残存するレジストパターンは除去した後（図９（ｃ）参照）、基板全面にレジスト膜を形成し、２度目の描画を行う。２度目の描画では、遮光部及び半透光部上にレジストパターンが形成されるように所定のパターンを描画し、現像を行うことにより、遮光部及び半透光部に対応する領域上に第二レジストパターン２８を形成する（図９（ｄ）参照）。この第二レジストパターンは、特定の第二マークを含む。
次いで、上記第二レジストパターン２８をエッチングマスクとして、露出した透光部領域上の半透光膜２６をエッチングして透光部を形成する（図９（ｅ）参照）。そして、残存するレジストパターンを除去して、前述の図７（ｆ）と同じく、透明基板２４上に、半透光膜２６と遮光膜２５の積層膜によりなる遮光部２１、透明基板２４が露出する透光部２２、及び半透光膜２６によりなる半透光部２３を有するグレートーンマスク２０が出来上がる（図９（ｆ）参照）。
本実施の形態においても、上記第一レジストパターンに含まれる第一マークとして、例えば前述の４種類のパターンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを用い、上記第二レジストパターンに含まれる第二マークとして、前述の４種類のパターンａ，ｂ，ｃ，ｄを用いて、第一マークＡと第二マークａ、第一マークＢと第二マークｂ、第一マークＣと第二マークｃ、第一マークＤと第二マークｄをそれぞれ組み合わせた４種類のパターンを用いることにより、２回の描画のアライメントずれの評価を行うことが可能である。
図１０は、上記実施の形態における上述の特定のマークパターン形成部分の製造工程順の断面図（左半分）及び平面図（右半分）である。従って、図１０の製造工程は、上述の図９で説明した製造工程と全く同様である。
本実施の形態においても、２回の描画のアライメントずれを評価するために、第一レジストパターン２７に含まれる第一マークとして、４種類のパターンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを用い（図１０（ａ）参照）、第二レジストパターン２８に含まれる第二マークとして、４種類のパターンａ，ｂ，ｃ，ｄを用い（図１０（ｄ）参照）、第一マークＡと第二マークａ、第一マークＢと第二マークｂ、第一マークＣと第二マークｃ、第一マークＤと第二マークｄをそれぞれ組み合わせた４種類のパターンを用いた。これらの各マークのパターンの形状、大きさ、組み合わせの位置関係等は、前述の第１の実施の形態の場合と同様である。
これにより、第二レジストパターン２８の形成後（図１０（ｄ）の工程）に検査を行う場合、第一マークに相当する膜パターンのエッジと第二レジストパターン２８における第二マークのエッジとの距離を測定し、この距離が所定範囲内であるか否かを検査することにより、アライメントずれを評価する。つまり本実施の形態の場合、４種類のパターンのいずれにおいても、例えばＸ方向において、第一マークに相当する遮光膜２５のパターンのエッジと第二レジストパターン２８における第二マークのエッジとの距離を測定し、アライメントずれの大きさを評価することができる。また、Ｙ方向のアライメントずれについても同様に評価することができる。図１０の（ｄ）において○印を付した箇所は本実施の形態において好適な測定箇所である。
このように、第二レジストパターン２８の形成後に検査を行った結果、アライメントずれの大きさが許容範囲を超えた場合には、第二レジストパターンを除去して、あらためてレジスト膜形成、描画を行う（レジストパターニングのやり直し）ことにより、この段階での修正を行うことが可能である。
また、最終工程後にアライメントずれの検査を行う場合には、図１０（ｆ）に示すように、例えばＸ方向において、第一マークに相当する遮光膜２５のパターンのエッジと、第二マークに相当する半透光膜２６のパターンのエッジとの距離を測定し、アライメントずれの大きさを評価することができる。また、Ｙ方向のアライメントずれについても同様に評価することができる。図１０の（ｆ）において○印を付した箇所は本実施の形態において好適な測定箇所である。なお、この段階では、マークのパターンによっては消えてしまっている場合もあるが（例えば第二マークａとｃ）、上述の第二レジストパターン２８の形成後の段階では、第一マークＡと第二マークａ、第一マークＣと第二マークｃのそれぞれの組み合わせにおいて検査を行うことが可能である。
以上の実施の形態により説明したように、本発明によれば、特定のマーク（第一マーク）を１回目の描画時に、特定のマーク（第二マーク）を２回目の描画時にそれぞれ作成し、これらのマークのエッジ間の距離で２回の描画のアライメントずれを評価することにより、１回目描画によるパターンと２回目描画によるパターンのアライメントずれを定量的に検査することができ、しかも、半透光部に半透光膜を用いたグレートーンマスクをいずれの製造プロセスを用いて製造する場合においても、製造段階で生じ得る２回の描画のアライメントずれを定量的に検査することができるようになった。
なお、以上の実施の形態で用いた第一マークＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ及び第二マークａ，ｂ，ｃ，ｄはあくまでも代表的な例を示したものであって、本発明の効果を奏するためには、マークの形状、大きさ、第一マークと第二マークの組み合わせ、その位置関係などは、以上の実施の形態のものに何ら限定される必要は無いことは勿論である。
本発明のグレートーンマスクを用いたパターン転写方法を説明するための断面図である。 グレートーンマスクの製造工程の一実施の形態を工程順に示す断面図である。 上記実施の形態における本発明に係る検査方法を説明するための特定のマークパターン形成部分の製造工程順の断面図及び平面図である。 本発明に係る検査方法を説明するための特定のマークパターン形成部分の平面図である。 グレートーンマスクの製造工程の他の実施の形態を工程順に示す断面図である。 上記実施の形態における本発明に係る検査方法を説明するための特定のマークパターン形成部分の製造工程順の断面図及び平面図である。 グレートーンマスクの製造工程のその他の実施の形態を工程順に示す断面図である。 上記実施の形態における本発明に係る検査方法を説明するための特定のマークパターン形成部分の製造工程順の断面図及び平面図である。 グレートーンマスクの製造工程の第４の実施の形態を工程順に示す断面図である。 上記実施の形態における本発明に係る検査方法を説明するための特定のマークパターン形成部分の製造工程順の断面図及び平面図である。 グレートーンマスクを用いたＴＦＴ基板の製造工程を示す概略断面図である。 グレートーンマスクを用いたＴＦＴ基板の製造工程（図１１の製造工程の続き）を示す概略断面図である。 従来の微細パターンタイプのグレートーンマスクの一例を示す平面図である。
符号の説明
１０，２０ グレートーンマスク
２１ 遮光部
２２ 透光部
２３ 半透光部
２４ 透明基板
２５ 遮光膜
２６ 半透光膜
２７ 第一レジストパターン
２８ 第二レジストパターン
３０ 被転写体
３３ レジストパターン
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ 第一マーク
ａ，ｂ，ｃ，ｄ 第二マーク

Claims (13)

  1. 遮光部と、透光部と、マスク使用時に用いられる露光光の透過量を所定量低減する半透光部とを有し、被転写体上に膜厚が段階的または連続的に異なるレジストパターンを形成するためのグレートーンマスクの製造方法であって、
    透明基板上に第一の膜が形成されたグレートーンマスクブランクを用意する工程と、
    前記第一の膜上に形成したレジスト膜をパターニングして第一レジストパターンを形成する工程と、
    前記第一レジストパターンをマスクとして前記第一の膜をエッチングし、第一の膜パターンを形成する工程と、
    前記第一レジストパターンが除去された前記透明基板上において、前記第一の膜パターンを含む面上に第二の膜を形成する工程と、
    前記第二の膜上に形成したレジスト膜をパターニングして第二レジストパターンを形成する工程と、
    前記第二レジストパターンをマスクとして前記第二の膜をエッチングし、第二の膜パターンを形成する工程と、を有し、
    前記第一レジストパターンは第一マークを含み、前記第二レジストパターンは第二マークを含み、
    さらに、前記第二レジストパターンの形成後、または、前記第二の膜パターンの形成後の少なくともいずれかに検査を行う工程を有し、
    該検査工程では、前記第二レジストパターンの形成後に検査を行う場合には、前記第一マークに対応する第一の膜パターンのエッジと前記第二レジストパターンにおける第二マークのエッジとの距離を測定し、
    前記第二の膜パターンの形成後に検査を行う場合には、前記第一マークに対応する第一の膜パターンのエッジと前記第二マークに対応する第二の膜パターンのエッジとの距離を測定し、前記距離が所定範囲内であるか否かを検査する工程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。
  2. 遮光部と、透光部と、マスク使用時に用いられる露光光の透過量を所定量低減する半透光部とを有し、被転写体上に膜厚が段階的または連続的に異なるレジストパターンを形成するためのグレートーンマスクの製造方法であって、
    透明基板上に第二の膜及び第一の膜が順次形成されたグレートーンマスクブランクを用意する工程と、
    前記第一の膜上に形成したレジスト膜をパターニングして第一レジストパターンを形成する工程と、
    前記第一レジストパターンをマスクとして前記第一の膜をエッチングして第一のパターンを形成し、続いて該第一レジストパターン又は該第一のパターンをマスクとして前記第二の膜をエッチングして第二のパターンを形成する工程と、
    前記第一レジストパターンが除去された前記透明基板上において、前記第一及び第二のパターンを含む面上に形成したレジスト膜をパターニングして第二レジストパターンを形成する工程と、
    前記第二レジストパターンをマスクとして前記第一の膜をエッチングし、第三のパターンを形成する工程と、を有し、
    前記第一レジストパターンは第一マークを含み、前記第二レジストパターンは第二マークを含み、
    さらに、前記第二レジストパターンの形成後、または、前記第三のパターンの形成後の少なくともいずれかに検査を行う工程を有し、
    該検査工程では、前記第二レジストパターンの形成後に検査を行う場合には、前記第一マークに対応する第一のパターンのエッジと前記第二レジストパターンにおける第二マークのエッジとの距離を測定し、
    前記第三のパターンの形成後に検査を行う場合には、前記第一マークに対応する第一のパターンのエッジと前記第二マークに対応する第三のパターンのエッジとの距離を測定し、前記距離が所定範囲内であるか否かを検査する工程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。
  3. 遮光部と、透光部と、マスク使用時に用いられる露光光の透過量を所定量低減する半透光部とを有し、被転写体上に膜厚が段階的または連続的に異なるレジストパターンを形成するためのグレートーンマスクの製造方法であって、
    透明基板上に第二の膜及び第一の膜が順次形成されたグレートーンマスクブランクを用意する工程と、
    前記第一の膜上に形成したレジスト膜をパターニングして第一レジストパターンを形成する工程と、
    前記第一レジストパターンをマスクとして前記第一の膜をエッチングし、第一の膜パターンを形成する工程と、
    前記第一レジストパターンが除去された前記透明基板上において、前記第一の膜パターンを含む面上に形成したレジスト膜をパターニングして第二レジストパターンを形成する工程と、
    前記第二レジストパターンをマスクとして少なくとも前記第二の膜をエッチングし、第二の膜パターンを形成する工程と、を有し、
    前記第一レジストパターンは第一マークを含み、前記第二レジストパターンは第二マークを含み、
    さらに、前記第二レジストパターンの形成後、または、前記第二の膜パターンの形成後の少なくともいずれかに検査を行う工程を有し、
    該検査工程では、前記第二レジストパターンの形成後に検査を行う場合には、前記第一マークに対応する第一の膜パターンのエッジと前記第二レジストパターンにおける第二マークのエッジとの距離を測定し、
    前記第二の膜パターンの形成後に検査を行う場合には、前記第一マークに対応する第一の膜パターンのエッジと前記第二マークに対応する第二の膜パターンのエッジとの距離を測定し、前記距離が所定範囲内であるか否かを検査する工程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。
  4. 前記第一マークと前記第二マークは、前記透明基板上に形成されたときに、一方のマークの外形が他方のマークの外形の内部に含まれる形状であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載のグレートーンマスクの製造方法。
  5. 前記第一マークと前記第二マークは、前記透明基板表面の平面視で一方向に、第一マークのエッジ、第二マークのエッジ、第二マークのエッジ、第一マークのエッジの順で配列、または、第二マークのエッジ、第一マークのエッジ、第一マークのエッジ、第二マークのエッジの順で配列しているパターンを含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載のグレートーンマスクの製造方法。
  6. 前記第一マークと前記第二マークは、一方向と、それに直交する方向とに、いずれも対称な形状のパターンを有することを特徴とする請求項４又は５に記載のグレートーンマスクの製造方法。
  7. 前記第一マークの外形と前記第二マークの外形とは、相似形であることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか一に記載のグレートーンマスクの製造方法。
  8. 前記第一マークと前記第二マークは、いずれも矩形状のパターンを含むことを特徴とする請求項４乃至７のいずれか一に記載のグレートーンマスクの製造方法。
  9. 前記検査工程は、前記グレートーンマスクに光を照射し、その透過光を受光することによって行うことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一に記載のグレートーンマスクの製造方法。
  10. 前記検査工程は、前記グレートーンマスクに光を照射し、その反射光を受光することによって行うことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一に記載のグレートーンマスクの製造方法。
  11. 透明基板上に、遮光部と、透光部と、マスク使用時に用いられる露光光の透過量を所定量低減する半透過膜によりなる半透光部とを有し、被転写体上に膜厚が段階的または連続的に異なるレジストパターンを形成するためのグレートーンマスクであって、少なくとも２回の描画工程を含むパターニング工程を用いて透明基板上に形成した膜にパターンを形成することにより製造されるグレートーンマスクの検査方法であって、
    １度目の描画工程によって得られる第一レジストパターンは第一マークを含み、２度目の描画工程によって得られる第二レジストパターンは第二マークを含み、
    前記第一レジストパターンにおける第一マーク又は該第一マークに対応する膜パターンのエッジと、前記第二レジストパターンにおける第二マーク又は該第二マークに対応する膜パターンのエッジとの距離を測定し、前記距離が所定範囲内であるか否かを検査することを特徴とするグレートーンマスクの検査方法。
  12. 透明基板上に、遮光部と、透光部と、マスク使用時に用いられる露光光の透過量を所定量低減する半透過膜によりなる半透光部とを有し、被転写体上に膜厚が段階的または連続的に異なるレジストパターンを形成するためのグレートーンマスクであって、少なくとも２回の描画工程を含むパターニング工程を用いて透明基板上に形成した複数の膜の各々にパターンを形成することにより製造されるグレートーンマスクにおいて、
    該グレートーンマスクは、１度目の描画工程を含むパターニングによって、膜に形成された第一マークと、２度目の描画工程を含むパターニングによって他の膜に形成された第二マークとを有し、
    前記第一マークのエッジと前記第二マークのエッジとの距離を測定し、前記距離が所定範囲内であるか否かを検査することにより、２回の描画のアライメントずれの評価を可能とするグレートーンマスク。
  13. 請求項１２に記載のグレートーンマスクを用いて、前記グレートーンマスクに形成されたパターンを被転写体に転写することを特徴とするパターン転写方法。
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