JP2009086383A - グレートーンマスク、パターン転写方法、及びグレートーンマスクブランク - Google Patents

Abstract

【課題】マスク使用時のハンドリング中に起こり得るパターンの静電破壊の発生を抑制できるグレートーンマスクを提供する。
【解決手段】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光部からなるマスクパターンを有し、被転写体に対する露光光の照射量を部位によって選択的に低減し、被転写体上に残膜値の異なる部分を含む所望の転写パターンを形成するためのグレートーンマスクである。透明基板上の全面に導電膜が形成され、その上にマスクパターンが形成されており、基板面内の少なくともマスクパターンが形成された領域内における各マスクパターンの前記遮光部又は半透光部が、導電膜を介して電気的に等電位となっている。
【選択図】図２

Description

本発明は、マスクを用いて被転写体上のフォトレジストに段差を設けた転写パターンを形成するパターン転写方法、及びこのパターン転写方法に使用するグレートーンマスクに関するものである。

現在、液晶表示装置（Liquid Crystal Display：以下、ＬＣＤと呼ぶ）の分野において、薄膜トランジスタ液晶表示装置（ThinFilm 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、遮光部と透光部と半透光部を有するフォトマスク（グレートーンマスクと呼ぶ）を用いることにより、ＴＦＴ基板の製造に利用するマスク枚数を削減する方法が提案されている（特許文献１）。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う。

グレートーンマスクとしては、透明基板が露出した透光部、透明基板上に露光光を遮光する遮光膜が形成された遮光部、透明基板上に遮光膜、または、半透光膜が形成され透明基板の光透過率を１００％としたときにそれより透過光量を低減させて所定量の光を透過する半透光部を有するものである。このようなグレートーンマスクとしては、半透光部に、所定の露光光透過率をもつ半透光膜を形成したものが知られている。
一方、フォトマスクの少なくとも一方の面に、透明導電膜を形成し、該フォトマスクを電気的にアースする露光方法が知られている（特許文献２）。

特開２００５−３７９３３号公報 特開平３−２５５４２１号公報

上記LCD製造用などの用いられるフォトマスクは通常、絶縁体である透明ガラス基板上に、クロムなどの金属からなる遮光膜や半透光膜を形成し、これらにそれぞれ所定のパターニングを施して製造される。このマスク製造過程おける洗浄や、マスク使用過程における洗浄、或いは搬送過程でのハンドリングや摩擦によって、マスクが帯電することがある。この帯電による静電電位は、時として、数十KV或いはそれ以上となり、これがマスクの互いに電気的に孤立したパターン間で放電するときに、静電破壊が生じ、パターンが破壊される。破壊されたパターンが被転写体(LCDパネルなど)に転写されれば、製品不良となってしまう。
ところで、被転写体上に、膜厚が段階的に異なるレジストパターンを形成する目的で、露光光の透過率をパターン上の特定の部位を選択的に低減し、露光光の透過を制御可能なフォトマスクであるグレートーンマスクが知られていることは上述のとおりであり、こうしたグレートーンマスクとしては、露光光の一部を透過する半透光部に半透光膜を用いたものが知られている。

図８（ａ）は、半透光部として露光光に対する所定の光透過率をもつ半透光膜を用いたグレートーンマスクを示す断面図である。すなわち、図８（ａ）に示すグレートーンマスクは、透明基板２４上に、当該グレートーンマスク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１０〜８０％程度に低減させる半透光部２３とを有する。図８（ａ）に示す遮光部２１は、透明基板２４上に形成された遮光膜２５で構成されており、また半透光部２３は、透明基板２４上に形成された光半透過性の半透光膜２６で構成されている。なお、図８（ａ）の遮光部２１、透光部２２及び半透光部２３のパターン形状は一例を示したものである。

ところで、上記遮光部２１を構成する遮光膜２５の材質としては例えばＣｒ又はＣｒを主成分とする化合物が用いられるが、グレートーンマスクの洗浄、その他の使用時のハンドリング等によって電荷がたまりやすい。
また、グレートーンマスクの場合、液晶パネル製造コストが非常に有利となる利点があるが、安価な製造コストを希求するとき、多面取りを用いた大型マスク製造の需要が益々高まる。このようなグレートーンマスクにおいて、パターン間の電位差が発生しやすく、その上電位差が大きくなる傾向があるため、パターン膜の静電破壊が深刻である。また、TFT製造用のグレートーンマスクの場合、チャネル部パターンなど、パターンの微細化に応じて、静電破壊が生じやすくなる事情もある。
たとえば図８（ｂ）中の矢印Ｄで示すように、隣接する遮光部２１間の電位差による放電によって、遮光膜２５の一部が静電破壊されてしまう。

このようなグレートーンマスク使用時のハンドリング中に予期せず生じるパターンの静電破壊は、該マスクを使用して形成される被転写体の歩留りの低下、液晶表示装置等の最終製品の動作不良につながる重大な問題である。
したがって、グレートーンマスク使用時のハンドリング中に起こり得るパターンの静電破壊の発生を抑制することは極めて重要な課題である。

本発明は、上記従来の事情に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、第１に、マスク使用時のハンドリング中に起こり得るパターンの静電破壊の発生を抑制できるグレートーンマスク及びグレートーンマスクブランクを提供することであり、第２に、このようなグレートーンマスクを用いて、被転写体上に、パターン欠陥のない、高精度の転写パターンを形成できるパターン転写方法を提供することである。

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）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光部からなるマスクパターンを有し、マスクを用いて被転写体に露光光を照射する際、被転写体に対する露光光の照射量を部位によって選択的に低減し、被転写体上のフォトレジストに、残膜値の異なる部分を含む所望の転写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、前記遮光部は、少なくとも遮光膜により形成され、前記半透光部は、露光光の一部を透過する半透光膜により形成され、基板面内の少なくともマスクパターンが形成された領域内における各マスクパターンの前記遮光部又は半透光部が、導電膜を介して電気的に等電位となっていることを特徴とするグレートーンマスク。

（構成２）透明基板上のパターン形成エリア全面に前記導電膜が形成され、その上に前記マスクパターンが形成されてい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。
（構成３）透明基板上に前記マスクパターンが形成され、該マスクパターンを含む基板上のパターン形成エリア全面に前記導電膜が形成されてい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。

（構成４）前記導電膜は、前記透光部の露光光透過率を100％としたときに、露光光透過率が８０％％以上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。
（構成５）前記導電膜は、アンチモン（Ｓｂ）、スズ（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）から選ばれる少なくとも１つの元素を含む化合物で形成される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。

（構成６）前記マスクパターンの遮光部は、透明基板上に半透光膜及び遮光膜をこの順に有し、前記遮光膜は、反射防止機能を有することを特徴とする構成１乃至５のいずれか一に記載のグレートーンマスク。
（構成７）前記マスクパターンの遮光部は、透明基板上に遮光膜及び半透光膜をこの順に有することを特徴とする構成１乃至５のいずれか一に記載のグレートーンマスク。
（構成８）前記グレートーンマスクは、表示装置製造用のフォトマスクであり、前記透明基板上に、複数の表示装置を製造するための独立したパターンエリアを有し、各パターンエリアが、前記透明導電膜により電気的に導通していることを特徴とする構成１乃至７のいずれか一に記載のグレートーンマスク。

（構成９）前記半透光膜が導電性である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。
（構成１０）構成１乃至９のいずれかに記載のグレートーンマスクを用いて、被転写体に露光光を照射し、被転写体上に残膜値の異なる部分を含む所望の転写レジストパターンを形成することを特徴とするパターン転写方法。

（構成１１）透明基板上に、透明導電膜と、マスク露光時の露光光を所定量透過する半透光膜と、遮光膜とがこの順に形成されたことを特徴とするグレートーンマスクブランク。
（構成１２）前記半透光膜が導電性であることを特徴とする構成１１に記載のグレートーンマスクブランク。

本発明によるグレートーンマスクは、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光部からなるマスクパターンを有し、マスクを用いて被転写体に露光光を照射する際、被転写体に対する露光光の照射量を部位によって選択的に低減し、被転写体上のフォトレジストに、残膜値の異なる部分を含む所望の転写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、前記遮光部は、少なくとも遮光膜により形成され、前記半透光部は、露光光の一部を透過する半透光膜により形成されており、基板面内の少なくともマスクパターンが形成された領域内における各マスクパターンの前記遮光部又は半透光部が、導電膜を介して電気的に等電位となっている。そのため、パターン間の電位差が発生しにくく、マスク使用時のハンドリング中に起こり得るパターンの静電破壊の発生を効果的に抑制することが可能である。

また、透明基板上の全面に前記導電膜が形成され、その上に前記マスクパターンが形成されている構造のグレートーンマスクの場合、上述のマスク使用時のハンドリング中に起こり得るパターンの静電破壊の抑制に加えて、マスク作製段階で起こり得るパターンの静電破壊についても効果的に抑制することが可能である。

また、このような本発明のグレートーンマスクを用いて被転写体へのパターン転写を行うことにより、被転写体上にパターン欠陥のない、高精度の転写パターンを形成することができる。

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。
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が、図１に示すグレートーンマスク２０は、被転写体３０上に、膜厚が段階的に異なるレジストパターン３３を形成するためものである。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。
図１に示すグレートーンマスク２０は、透明基板２４上の全面に導電膜２９が形成され、その上に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１０〜８０％程度に低減させる半透光部２３からなるマスクパターンを有する。露光光透過率は、２０〜６０％であれば被転写体上のレジストパターン形成の条件に自由度が生じてより好ましい。図１に示す半透光部２３は、透明基板２４上に形成された光半透過性の半透光膜２６で構成され、遮光部２１は、上記半透光膜２６と遮光膜２５がこの順に形成されて構成されている。

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（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（残膜が実質的に生じない）、膜厚が段階的に異なる（つまり段差のある）レジストパターン３３を形成することができる。
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の膜厚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を用いて被転写体３０上に膜厚の段階的に異なるレジストパターン３３を形成することにより、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。

図７は、本発明の一実施の形態であるグレートーンマスクの平面図である。１０ａ、１０ｂ、１０ｃはそれぞれ、独立の表示装置を製造するためのマスクパターンであり、ここでは、一枚の透明基板２４上に３面を有する、３面どりのフォトマスクを模式的に示したものである。
１０ａ〜１０ｃのそれぞれのマスクパターンには、例えばＴＦＴ製造用のパターンが多数含まれ、それらの各々が、遮光部、透光部、半透光部を有している。例えば、当該グレートーンマスクの使用時に露光光を遮光（透過率が略０％）させる遮光部、透光部の露光光透過率を１００％としたとき透過率を１０〜８０％、より好ましくは２０〜６０％程度に低減させる半透光部が、透明基板２４上に形成されている。そして、透明基板２４上のパターン形成エリア全面に導電膜２９が形成され、その上に前記マスクパターンが形成されている。

かかるグレートーンマスクにおいては、基板面内の各マスクパターンにおいて例えば電荷の溜まり易い遮光部が、上記導電膜を介して電気的に等電位となっている。そのため、各マスクパターン間の電位差が発生しにくくなるため、たとえばマスク使用時のハンドリング中に起こり得るパターンの静電破壊の発生を効果的に抑制することが可能である。
例えば、液晶基板の大型化により、個々の液晶パネル製造用のマスクパターンが大型化している。このような大型で、かつ電気的に孤立したパターンは、非常に大きな電荷を溜めやすく、これらが比較的近接した位置にあるとき、放電による静電破壊が生じやすい。

図２は、本発明のグレートーンマスクの実施の形態１（同図（ａ））と実施の形態２（同図（ｂ））をそれぞれ示す断面図である。
同図（ａ）に示す実施の形態１においては、透明基板２４上のパターン形成エリア全面に導電膜２９が形成され、その上に当該グレートーンマスク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％程度に低減させる半透光部２３からなるマスクパターンが形成されている。ここで、パターン形成エリアとは、ひとつの電子デバイス（例えば液晶表示装置）を製造するために透明基板に形成されるパターンを全てカバーする領域である。透明基板上には、例えば、複数の独立した表示装置を製造するために、それぞれに対するパターン形成エリアが形成されていることもある（多面取り）。半透光部２３は、透明基板２４上の、透明導電膜２９上に形成された光半透過性の半透光膜２６で構成され、遮光部２１は、上記半透光膜２６上に遮光膜２５がこの順に形成されて構成されている。

かかる構成により、基板面内の少なくともマスクパターンが形成された領域内における各マスクパターンの上記遮光部が、上記導電膜２９を介して電気的に等電位となることにより離間した各マスクパターンが等電位となっている。そのため、マスク使用時のハンドリング中に各マスクパターン間の電位差が発生しにくく、従来のマスク使用時のハンドリング中に起こり得たパターンの静電破壊の発生を効果的に抑制することが可能になる。ここで、各パターン内の膜同士のが等電位となると同時に、各パターン同士も等電位となる。なお、半透光膜も導電性のものを使用するのが好ましい。

また、同図（ｂ）に示す実施の形態２においては、透明基板２４上に、上記遮光部２１と、透光部２２と、半透光部２３からなるマスクパターンが形成され、該マスクパターンを含む基板上のパターン形成エリア全面に前記導電膜２９が形成されている。
このような実施の形態２の構成においても、基板面内の少なくともマスクパターンが形成された領域内における各マスクパターンの上記遮光部が、上記導電膜２９を介して電気的に等電位となっているため、マスク使用時のハンドリング中に各マスクパターン間の電位差が発生しにくく、従来のマスク使用時のハンドリング中に起こり得たパターンの静電破壊の発生を効果的に抑制することが可能である。本態様においても、半透光膜が導電性であることが好ましい。
なお、上記導電膜２９の詳細は後述する。

［実施の形態１］
図３は、本発明の上記実施の形態１によるグレートーンマスクの製造工程を示す断面図である。
本実施の形態に使用するグレートーンマスクブランクは、透明基板２４上の全面に、導電膜２９が形成され、さらにその上に例えばモリブデンシリサイドを含む半透光膜２６と、例えば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３（ａ）参照）。

遮光膜２５の材質としては、上記Ｃｒを主成分とする材料の他、Ｓｉ、Ｗ、Ａｌなどが挙げられる。本実施の形態においては、遮光部の透過率は、実質的に上記遮光膜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。
半透光膜２６は、透光部の露光光透過量に対し、１０〜８０％、好ましくは２０〜６０％の透過量を有するものである。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、形成されるマスク上の半透光部の透過率は、上記半透光膜２６と導電膜２９の膜材質と膜厚との選定によって設定される。
更に、半透光膜の材料は、導電性であることが好ましい。例えば導電性のMoSixを用いることができる。また、他の金属化合物を用いる場合には、金属含有量を高くし、充分な導電性をもたせることが有利である。たとえば、電気伝導度として700KΩ以下のものなどが挙げられる。

また、上記導電膜２９は、本発明による効果を奏するような導電性を有するものであれば特に材質は制約されない。ただし、作製されるマスクにおいて、上記透光部２２と半透光部２３においても導電膜２９を有するため、透光部２２と半透光部２３のそれぞれの露光光透過率を所定の範囲とするためには、導電膜２９の露光光透過率を考慮する必要がある。したがって、導電膜２９は適当な膜厚を選定することにより高い露光光透過率が得られることが望ましい。導電膜２９は、露光光透過率が８０％以上であり、かつ半透光部の透過率より高いことが、例えば半透光部２３において前記半透光膜２６との兼ね合いで当該半透光部２３の露光光透過率を調整することが容易であるため好ましい。より好ましくは、90％以上である。また、導電膜２９は、マスク作製時のエッチング、洗浄等に対する耐性を有することも必要である。

このような観点から、上記導電膜２９は、例えば、アンチモン（Ｓｂ）、スズ（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）から選ばれる少なくとも１つの元素を含む化合物で形成されることが好ましい。このような化合物は、適当な膜厚を選定することにより、８０％以上の高い露光光透過率が得られる。また、これらの化合物を導電膜２９として用いた場合、マスク作製時のエッチング、洗浄等に対する良好な耐性を有するため、本発明の作用効果を損うことがない。具体的には、酸化アンチモンと酸化すずの化合物等が好ましく挙げられる。

本実施の形態ではスパッタ成膜による酸化アンチモンすずを含む導電膜（露光光透過率９２％）、モリブデンシリサイドを含む半透光膜（露光光透過率５０％）、及び、クロムを主成分とする遮光膜をそれぞれ採用した。

まず、上記マスクブランクのレジスト膜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）を描画する。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。また、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、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２７を形成する（図３（ｂ）参照）。

次に、上記レジストパターン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エッチング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。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は除去する（図３（ｃ）参照）。なお、基板２４上の導電膜２９は、上記エッチングに対する耐性を有する材質を採用することにより損われない。

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２８を形成する（図３（ｄ）参照）。

次いで、上記レジストパターン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３（ｅ）参照）。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、半透光膜２６と遮光膜２５の順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が出来上がる（図３（ｆ）参照）。

本実施の形態による上記グレートーンマスクは、基板面内の少なくともマスクパターンが形成された領域内における各マスクパターンの上記遮光部及び半透光部が、透明基板２４上の上記導電膜２９を介して電気的に等電位となっているため、マスク使用時のハンドリング中に各マスクパターン間の電位差が発生しにくく、従来のマスク使用時のハンドリング中に起こり得たパターンの静電破壊の発生を効果的に抑制することが可能である。従って、このような本実施の形態のグレートーンマスクを用いて図１のように被転写体３０へのパターン転写を行うことにより、被転写体上にはパターン欠陥のない、高精度の転写パターン（レジストパターン３３）を形成することができる。更に、上記導電膜が、多面取りの複数のパターンエリアに渡って存在していれば、パターンエリア間で等電位となり、静電破壊が効果的に抑制される。
また、本実施の形態によれば、透明基板２４上に上記導電膜２９を有することにより、マスク作製工程中に起こり得るパターンの静電破壊の発生を効果的に抑制することが可能である。
なお、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。

［実施の形態２］
また、上記実施の形態１では、透明基板２４上の全面に予め導電膜２９を形成したマスクブランクを用いてマスクを作製しているが、透明基板２４上に前記半透光膜２６及び遮光膜２５を形成し、さらにその上にレジスト膜２７を形成してなるマスクブランクを用いて、上記と同様にマスクパターンを形成し、該マスクパターンを含む基板上の全面に導電膜２９を形成することにより、図４に示すように、本発明の実施の形態２に係るグレートーンマスクが得られる。

［実施の形態３］
図５は、本発明の上記実施の形態３によるグレートーンマスクの製造工程を示す断面図である。
本実施の形態に使用するグレートーンマスクブランクは、透明基板２４上の全面に、導電膜２９が形成され、その上に例えばクロムを主成分とする遮光膜２５が形成され、さらに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）。上記導電膜２９の材質や膜厚等に関する詳細は前述の実施の形態１の場合と同様である。
本実施の形態ではスパッタ成膜による酸化アンチモンすずを含む導電膜（露光光透過率９２％）を採用した。
なお、本実施の形態においては、以下に説明するように、上記遮光膜２５のパターンを形成した後に、該遮光膜パターンを含む基板全面に半透光膜を形成する。

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２７を形成する（図５（ｂ）参照）。

次に、上記レジストパターン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、透明基板２４の露光光の透過量に対し１０〜８０％、好ましくは２０〜６０％の透過量を有するものであり、上記半透光膜２６の材質としては、前述の実施の形態１の場合と同様である。
本実施の形態ではスパッタ成膜によるモリブデンシリサイドを含む半透光膜（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２８を形成する（図５（ｅ）参照）。

次いで、上記レジストパターン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。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の順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が出来上がる（図５（ｆ）参照）。

本実施の形態による上記グレートーンマスクにおいても、基板面内の少なくともマスクパターンが形成された領域内における各マスクパターンの上記遮光部及び半透光部が、透明基板２４上の上記導電膜２９を介して電気的に等電位となっているため、マスク使用時のハンドリング中に各マスクパターン間の電位差が発生しにくく、従来のマスク使用時のハンドリング中に起こり得たパターンの静電破壊の発生を効果的に抑制することが可能である。
さらに、このような本実施の形態のグレートーンマスクを用いて図１のように被転写体３０へのパターン転写を行うことにより、被転写体上にはパターン欠陥のない、高精度の転写パターン（レジストパターン３３）を形成することができる。
なお、本実施の形態によると、透明基板２４上に上記導電膜２９を有することにより、マスク作製工程中に起こり得るパターンの静電破壊の発生も効果的に抑制することが可能である。

［実施の形態４］
また、上記実施の形態３のように、透明基板２４上の全面に予め導電膜２９を形成したマスクブランクを用いてマスクを作製するかわりに、透明基板２４上に前記遮光膜２５を形成し、さらにその上にレジスト膜２７を形成してなるマスクブランクを用いて、上記と同様にマスクパターンを形成してから、該マスクパターンを含む基板上の全面に導電膜２９を形成することにより、図６に示すような、本発明の実施の形態４に係るグレートーンマスクが得られる。
なお、上記の遮光膜は、好ましくは、金属クロム膜に、クロム化合物を積層し、反射防止機能を有することが好ましい。クロム化合物としては、酸化クロム、窒化クロム、炭化クロムなどを用いることができる。更に、本態様において、半透光膜の素材としてクロム化合物（酸化クロム、又は窒化クロム）を用いることができる。この場合、半透光部の露光光透過率、及び比較的高い導電性の観点から、組成を決定し、露光光透過率の観点から膜厚を決定することが望ましい。

本発明のグレートーンマスクを用いるパターン転写方法を説明するための断面図である。 本発明のグレートーンマスクの（ａ）実施の形態１と（ｂ）実施の形態２を示す断面図である。 本発明の実施の形態１によるグレートーンマスクの製造工程を示す断面図である。 本発明の実施の形態２によるグレートーンマスクを示す断面図である。 本発明の実施の形態３によるグレートーンマスクの製造工程を示す断面図である。 本発明の実施の形態４によるグレートーンマスクを示す断面図である。 本発明の一実施の形態であるグレートーンマスクの平面図である。 従来のグレートーンマスクにおける課題を説明するためのマスクの断面図である。

符号の説明

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
２７，２８ レジストパターン
２９ 導電膜
３０ 被転写体
３３ 被転写体上のレジストパターン

Claims (12)

1. 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光部からなるマスクパターンを有し、マスクを用いて被転写体に露光光を照射する際、被転写体に対する露光光の照射量を部位によって選択的に低減し、被転写体上のフォトレジストに、残膜値の異なる部分を含む所望の転写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、
   前記遮光部は、少なくとも遮光膜により形成され、
   前記半透光部は、露光光の一部を透過する半透光膜により形成され、
   基板面内の少なくともマスクパターンが形成された領域内における各マスクパターンの前記遮光部又は半透光部が、導電膜を介して電気的に等電位となっていることを特徴とするグレートーンマスク。
2. 透明基板上のパターン形成エリア全面に前記導電膜が形成され、その上に前記マスクパターンが形成されてい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。
3. 透明基板上に前記マスクパターンが形成され、該マスクパターンを含む基板上のパターン形成エリア全面に前記導電膜が形成されてい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。
4. 前記導電膜は、前記透光部の露光光透過率を100％としたときに、露光光透過率が８０％以上であり、前記半透光部の透過率より高い透過率を有す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。
5. 前記導電膜は、アンチモン（Ｓｂ）、スズ（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）から選ばれる少なくとも１つの元素を含む化合物で形成される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。
6. 前記マスクパターンの遮光部は、透明基板上に半透光膜及び遮光膜をこの順に有し、前記遮光膜は、反射防止機能を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一に記載のグレートーンマスク。
7. 前記マスクパターンの遮光部は、透明基板上に遮光膜及び半透光膜をこの順に有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一に記載のグレートーンマスク。
8. 前記グレートーンマスクは、表示装置製造用のフォトマスクであり、前記透明基板上に、複数の表示装置を製造するための独立したパターンエリアを有し、各パターンエリアが、前記透明導電膜により電気的に導通していることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一に記載のグレートーンマスク。
9. 前記半透光膜が導電性である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。
10. 請求項１乃至９のいずれかに記載のグレートーンマスクを用いて、被転写体に露光光を照射し、被転写体上に残膜値の異なる部分を含む所望の転写レジストパターンを形成することを特徴とするパターン転写方法。
11. 透明基板上に、透明導電膜と、マスク露光時の露光光を所定量透過する半透光膜と、遮光膜とがこの順に形成されたことを特徴とするグレートーンマスクブランク。
12. 前記半透光膜が導電性であることを特徴とする請求項 １１に記載のグレートーンマスクブランク。
    

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