JP4446395B2 - グレートーンマスクの欠陥修正方法、及びグレートーンマスク - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ：以下、ＬＣＤと称する）の薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：以下、ＴＦＴと称する）などの製造に好適に使用されるグレートーンマスクの欠陥修正方法、及びグレートーンマスクに関する。

ＴＦＴを備えたＬＣＤ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。上記ＬＣＤのＴＦＴは、マトリックス上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と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。この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）と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ものである。図８及び図９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グラフィー工程によりゲート電極２が形成される。その後、ゲート絶縁膜３、第１半導体膜（ａ−Ｓｉ）４、第２半導体膜（Ｎ＋ａ−Ｓｉ）５、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８（Ａ））。

次に、遮光部１０１と透光部１０２と半透光部（グレートーン部）１０３とを有するグレートーンマスク１００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チャン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とを覆い、且つＴＦＴチャン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８（Ｂ））。

次に、第１レジストパターン７Ａをマスクとして、ソースドレイン用金属膜６及び第２、第１半導体膜５、４をエッチングする（図８（Ｃ））。次に、酸素によるアッシングによってレジスト膜７を全体的に減少させて、チャンネル部形成領域の薄いレジスト膜を除去し、第２レジストパターン７Ｂを形成する（図９（Ａ））。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がエッチングされてソース／ドレイン６Ａ、６Ｂが形成され、次いで第２半導体膜５をエッチングする（図９（Ｂ））。最後に、残存した第２レジストパターン７Ｂを剥離する（図９（Ｃ））。

ここで用いられるグレートーンマスク１００としては、図１０に示すように、ソース／ドレインに対応する遮光部１０１Ａ、１０１Ｂと、透光部１０２と、ＴＦＴチャンネル部に対応するグレートーン部１０３とを有する。グレートーン部１０３は、グレートーンマスク１００を使用する大型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１０３Ａを形成した領域である。遮光部１０１Ａ、１０１Ｂと遮光パターン１０３Ａとが共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。この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１０でグレートーン部１０３における透過部１０３Ｂのスペース幅を３μｍ未満、遮光パターン１０３Ａのライン幅を露光機の解像限界以下の３μｍ未満とする。

上述の微細パターンタイプのグレートーン部１０３では、グレートーン部分の設計、具体的には遮光部１０１Ａ、１０１Ｂと透光部１０２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か、ドット（網点）タイプにするか、あるいはその他のパターンにするかの選択がある。更に、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、非常に多くのことを考慮して設計がなされなければならない。また、グレートーンマスクの製造においても、線幅の中心値の管理、及びマスク内の線幅のばらつき管理など、非常に難しい生産技術が要求されていた。

そこで、グレートーン部を光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、特許文献１）。この半透光膜を用いることで、グレートーン部による露光量を少なくしてハーフトーン露光を実施することができる。半透光膜に変更することで、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するのみで足り、グレートーンマスクの製造においても、半透光膜の膜種（膜材質）や膜厚を選択するだけでグレートーンマスクの生産が可能となる。従って、グレートーンマスクの製造では、半透光膜の膜厚制御を行うだけで足り、比較的管理が容易である。また、ＴＦＴチャンネル部をグレートーンマスクのグレートーン部で形成する場合、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ンニングが実施できるので、ＴＦＴチャンネル部の形状も複雑な形状が可能となる。

特開２００２−１８９２８０号公報

上述のような特許文献１に記載のグレートーンマスクにおいて、半透光膜からなるグレートーン部に欠落欠陥などの白欠陥が発生した場合、通常のフォトマスクの遮光膜の欠陥修正に用いられる修正方法、即ち欠陥部分に遮光膜を埋め込むだけの方法を用いたのでは、その部分の透過率のみが低い透過率となってしまい、別の種類の欠陥を発生させてしまうという課題がある。

また、膜厚制御により修正用半透光膜を埋め込む方法も考えられるが、この場合、修正用半透光膜の位置合わせが難しく、更に欠陥部分が小さい場合には、上記修正用半透光膜が欠陥部分からはみ出てしまうなどの課題がある。

更に、グレートーンマスクにおいて、半透光膜からなるグレートーン部に遮光膜材料や異物が混在した欠陥（いわゆる黒欠陥）が生じた場合、黒欠陥が生じた部分を除去して、黒欠陥を除去した部分に修正用半透光膜を埋め込むことには、上記と同様の困難がある。

加えて、半透光膜は、所定の膜厚範囲内で適切な露光光透過率をもたなければならないため、限られた材料しか用いることができない。また、例えばレーザーＣＶＤ装置などの成膜装置を用いて欠陥を修正するに際には、成膜位置や膜厚を精緻に制御しなければならない。従って、半透光膜を形成する材料が、局所的な成膜方法に適さない場合には、かかる材料を用いて欠陥の修正を行うことには困難がある。

本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、グレートーン部に発生した欠陥を好適に修正できるグレートーンマスクの欠陥修正方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、グレートーン部に発生した欠陥が好適に修正されたグレートーンマスクを提供することにある。
さらに、本発明の他の目的は、修正領域に微細パターンを形成することにより欠陥が好適に修正されたグレートーンマスクを提供することにある。

請求項１に記載の発明に係るグレートーンマスクの欠陥修正方法は、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低減するグレートーン部とを有し、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欠陥修正方法であって、上記グレートーン部が半透光膜により形成され、上記グレートーン部において欠陥が発生した被修正領域を特定する工程と、当該被修正領域に、上記グレートーン部における正常なグレートーン部分と同等のグレートーン効果が得られるような微細パターンを形成する工程と、を有することを特徴とするものである。

請求項２に記載の発明に係るグレートーンマスクの欠陥修正方法は、請求項１に記載の発明において、上記被修正領域は、グレートーンマスク製造後グレートーン部において発生した欠落欠陥領域、またはグレートーン部において発生した遮光部形成材料からなる余剰欠陥を含む領域を除去して形成された欠落欠陥領域、またはグレートーン部において発生した遮光部形成材料からなる余剰欠陥を含む領域を除去して形成された欠落欠陥領域に、修正用の半透光膜を部分的に成膜した後に更に残留する欠落欠陥領域であることを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明に係るグレートーンマスクの欠陥修正方法は、請求項１に記載の発明において、上記被修正領域は、グレートーンマスク製造後グレートーン部において発生した欠落欠陥領域に、修正用の半透光膜を部分的に成膜した際に生じた半透光膜の重なり部分を含む領域、またはグレートーン部において発生した遮光部形成材料からなる余剰欠陥を含む領域を除去して形成された欠落欠陥領域に、修正用の半透光膜を部分的に成膜した際に生じた半透光膜の重なり部分を含む領域であることを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明に係るグレートーンマスクの欠陥修正方法は、請求項１または２２に記載の発明において、上記微細パターンを形成する工程は、グレートーン部における欠落欠陥からなる被修正領域に、微細パターン状に修正用の遮光膜を形成する工程を含むことを特徴とするものである。

請求項５に記載の発明に係るグレートーンマスクの欠陥修正方法は、請求項１または２２に記載の発明において、上記微細パターンを形成する工程は、グレートーン部における欠落欠陥からなる被修正領域に、修正用の遮光膜を形成する工程と、当該修正用の遮光膜を、上記グレートーン部における正常なグレートーン部分と同等のグレートーン効果が得られるように微細パターン状に加工する工程と、を含むことを特徴とするものである。

請求項６に記載の発明に係るグレートーンマスクの欠陥修正方法は、請求項４または５に記載の発明において、前記修正用の遮光膜は、上記遮光部を形成する材料と同一の材料からなることを特徴とするものである。

請求項７に記載の発明に係るグレートーンマスクの欠陥修正方法は、請求項１または３に記載の発明において、上記微細パターンを形成する工程は、グレートーン部の被修正領域における半透光膜の重なり部分を、上記グレートーン部における正常なグレートーン部分と同等のグレートーン効果が得られるように微細パターン状に加工する工程と、を含むことを特徴とするものである。

請求項８に記載の発明に係るグレートーンマスクの製造方法は、請求項１から７のいずれかに記載のグレートーンマスク欠陥修正方法を用いて前記欠陥を修正する工程を含むことを特徴とするものである。

請求項９に記載の発明に係るグレートーンマスクは、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低減するグレートーン部とを有し、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、上記グレートーン部が半透光膜により形成され、上記グレートーン部に、欠陥が修正された被修正領域を有し、当該被修正領域は、上記グレートーン部における正常なグレートーン部分と同等のグレートーン効果が得られるような微細パターンを有するよう構成されたことを特徴とするものである。

請求項１０に記載の発明に係るグレートーンマスクは、請求項９に記載の発明において、前記遮光部が遮光膜により形成され、前記修正領域には、前記遮光部を形成する遮光膜と同一の材料からなる修正用の遮光膜が形成され、前記修正用の遮光膜には、微細パターンが形成されていることを特徴とするものである。

請求項１１に記載の発明に係るグレートーンマスクは、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低減するグレートーン部とを有し、前記グレートーン部は、透明基板上に、半透光膜からなる部分と、微細パターンが形成された遮光膜からなる遮光微細パターン部と、を有することを特徴とするものである。

請求項１２に記載の発明に係るグレートーンマスクは、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低減するグレートーン部とを有し、前記グレートーン部は、透明基板上に、半透光膜からなる部分と、微細パターンが形成された遮光膜からなる遮光微細パターン部と、を有することを特徴とするものである。

請求項１３に記載の発明に係るグレートーンマスクは、請求項１２に記載の発明において、前記グレートーン部は、透明基板上に、微細パターンが形成されていない半透光膜からなる部分と、微細パターンが形成された半透光膜からなる半透光微細パターン部と、を有し、前記半透光微細パターン部の膜厚は、前記微細パターンが形成されていない半透光膜からなる部分の膜厚よりも大きいことを特徴とするものである。

請求項１４に記載の発明に係るグレートーンマスクは、請求項１３に記載の発明において、前記半透光微細パターン部は、少なくとも２枚以上の半透光膜が互いに積層された部分を有することを特徴とするものである。

請求項１５に記載の発明に係るグレートーンマスクは、請求項１１から１４のいずれかに記載の発明において、前記遮光微細パターン部又は前記半透光微細パターン部のパターンは、同一形状の単位パターンが規則的に配列したものであることを特徴とするものである。

請求項１乃至７のいずれかに記載の発明によれば、グレートーン部において欠陥が発生した被修正領域に、上記グレートーン部における正常なグレートーン部分と同等のグレートーン効果が得られるように微細パターンを形成して欠陥を修正することから、修正された被修正領域は、上記グレートーン部における正常なグレートーン部分と同等の透過率となるので、グレートーン部に発生した欠陥を好適に修正することができる。

また、グレートーン部において欠陥が発生した被修正領域に、微細パターンを形成する
ことで欠陥を修正することから、例えば欠落欠陥に修正膜を埋め込む場合などに生ずる位置合わせ等の煩雑な作業が不要となり、短時間且つ高精度に上記欠陥を修正することができる。

請求項８に記載の発明によれば、半透光膜により形成されたグレートーン部に、欠陥が修正された被修正領域を有し、この被修正領域は、上記グレートーン部における正常なグレートーン部分と同等のグレートーン効果が得られるような微細パターンを有するよう構成されている。このため、上記被修正領域が、上記グレートーン部における正常なグレートーン部分と同等の透過率となるので、グレートーン部に発生した欠陥が好適に修正されたグレートーンマスクを提供することができる。

請求項９から１５に記載の発明によれば、グレートーン部の構成が半透光膜である場合、または微細パターンの形成された遮光膜である場合、または微細パターンの形成された半透光膜である場合のいずれの場合であっても、上記被修正領域の透過率は、上記グレートーン部における正常なグレートーン部分と同等の透過率となるので、グレートーン部に発生した欠陥が好適に修正されたグレートーンマスクを提供することができる。

なお、本発明では、被修正領域に微細パターンを形成することによって、グレートーン部に発生した欠陥を修正するが、上記被修正領域の透過率は、例えば被修正領域に形成する微細パターンの寸法や形状を変更することにより自由に決定することが可能である。従って、被修正領域には、半透光膜を形成する材料とは異なる材料を用いて微細パターンを形成した場合であっても、グレートーン部に発生した欠陥を好適に修正することが可能である。すなわち、グレートーンマスクを形成する半透光膜の材料が局所的な成膜方法に適さない場合には、被修正領域に、局所的な成膜方法に適した他の材料を用いることにより、グレートーン部に発生した欠陥の修正を容易に行うことが出来る。

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。
［Ａ］第１の実施の形態（図１、図２）
図１は、本発明に係るグレートーンマスクの欠陥修正方法における第１の実施形態を示す工程である。図２は、図１のグレートーンマスクの欠陥修正方法により修正されたグレートーンマスクを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）及び（Ｃ）は側断面図である。

図２に示すグレートーンマスク１０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、被転写体１１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１２を形成するものである。尚、図２（Ｂ）中において符号１９Ａ、１９Ｂは、被転写体１１において積層された膜を示す。

上記グレートーンマスク１０は、具体的には、当該グレートーンマスク１０の使用時に露光光を遮光（透過率が略０％）させる遮光部１３と、露光光を略１００％透過させる透光部１４と、露光光の透過率を２０〜５０％程度に低減させるグレートーン部１５と、を有して構成される。グレートーン部１５は、ガラス基板等の透光性基板１６の表面に、光半透過性の半透光膜１７が設けられて構成される。また、遮光部１３は、透光性基板１６の表面に、遮光性の遮光膜１８及び上記半透光膜１７が設けられて構成される。この遮光部１３は、透光性基板１６の表面に半透光膜１７、遮光膜１８が順次設けられる場合（図２（Ｂ））と、遮光膜１８、半透光膜１７が順次設けられる場合（図２（Ｃ））とがある。

上記半透光膜１７としては、クロム化合物、ＭｏＳｉ、Ｓｉ、Ｗ、Ａｌ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。また、遮光膜１８としては、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｗ、Ａｌなどが挙げられる。上記遮光部１３の透過率は、半透光膜１７、遮光膜１８の膜材質と膜厚との選定によって設定される。また、上記グレートーン部１５の透過率は、半透光膜１７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１０を使用したときに、遮光部１３では露光光が透過せず、グレートーン部１５では露光光が低減されるため、被転写体１１上に付着したレジスト膜（ポジ型フォトレジスト膜）は、遮光部１３に対応する部分で膜厚が厚くなり、グレートーン部１５に対応する部分で膜厚が薄くなり、透光部１４に対応する部分では膜がないレジストパターン１２を形成する。このレジストパターン１２において、グレートーン部１５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。

そして、レジストパターン１２の膜のない部分で、被転写体１１における例えば膜１９Ａ及び１９Ｂに第１エッチングを実施し、レジストパターン１２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１１における例えば膜１９Ｂ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１０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。

ところで、上述のようなグレートーンマスク１０のグレートーン部１５に、図１に示すような欠落欠陥（白欠陥）２０が生じた場合の欠陥修正方法を、以下に述べる。

グレートーンマスク１０の製造後にグレートーン部１５に欠落欠陥２０が発生した場合には、まず、この欠落欠陥２０が発生した領域を被修正領域２１として特定する（図１（Ａ））。次に、この被修正領域２１に、グレートーン部１５における正常なグレートーン部分と同等なグレートーン効果が得られるように、修正用遮光膜２２を微細パターン状に形成する（図１（Ｂ））。この修正用遮光膜２２の材料としては、遮光部１３の遮光膜１８の材料と同一の遮光性の材料を用いてもよく、遮光膜１８の材料とは異なる遮光性の材料を用いてもよく、また、半透光膜１７の材料と同一の半透光性の材料を用いてもよく、半透光膜１７の材料とは透過率の異なる半透光性の材料を用いてもよい。

また、上記修正用遮光膜２２は、例えばレーザーＣＶＤ装置などにより、成膜可能な最小サイズにてスポット的に配置されて形成される。この場合、スポット的に形成される修正用遮光膜２２の形状や位置は、厳密性が要求されないので、レーザーＣＶＤ装置における厳格な位置合わせ操作などが不要となる。更に、上記修正用遮光膜２２の寸法やピッチは、を予め算定し、修正用遮光膜２２の膜質に適した値を固定して実施することが好ましい。これにより、複数個の修正用遮光膜２２のうち２つ目以降を形成する際に、厳密な位置合わせが不要となり、作業性が向上する。

尚、このとき、微細パターン状の修正膜用遮光膜２２は、同一形状の単位パターンが規則的に配列したものであることが好ましい。また、個々の単位パターンの外周は、グレートーン部１５と前記遮光部１３との境界に接しないことが好ましい。単位パターンをこのように配列することにより、微細パターン状に形成された修正用遮光膜２２の透過率を、一定範囲内にしやすくなるからである。

また、グレートーン部１５における正常なグレートーン部分と同等なグレートーン効果が得られるような修正用遮光膜２２の微細パターンは、当該微細パターンを有する被修正領域２１の透過率が、グレートーン部１５における正常なグレートーン部分を透過して露光、現像された被転写体上のレジストパターンのレジスト残膜値に対し±１５％以内、更
には±１０％以内となるように形成されることが好ましい。

グレートーン部１５に欠落欠陥２０を有する、図２に示すグレートーンマスク１０は、上述のようにして欠落欠陥２０が修正された被修正領域２１を有し、従って、この被修正領域２１は、グレートーン部１５における正常なグレートーン部分と同等のグレートーン効果が得られる微細パターン状の修正用遮光膜２２を備えるものとなっている。

以上のように構成されたことから、上記実施の形態によれば、次の効果（１）〜（３）を奏する。
（１）グレートーンマスク１０の欠陥修正方法によれば、グレートーン部１５において欠落欠陥２０が発生した被修正領域２１に、グレートーン部１５における正常なグレートーン部分と同等のグレートーン効果が得られるように微細パターン状の修正用遮光膜２２を形成して欠陥を修正する。このことから、修正された被修正領域２１は、グレートーン部１５における正常なグレートーン部分と同等の透過率となるので、グレートーン部１５に発生した欠落欠陥２０を好適に修正することができる。

（２）グレートーン部１５において欠落欠陥２０が発生した被修正領域２１に、微細パターン状の修正用遮光膜２２を形成することで欠落欠陥２０を修正することから、例えば、欠落欠陥２０に修正膜を埋め込む場合などに生ずる厳格な位置合わせ等の煩雑な作業が不要となり、短時間且つ高精度に上記欠陥２０を修正することができる。

（３）グレートーンマスク１０によれば、半透光膜１７により形成されたグレートーン部１５に、欠落欠陥２０が修正された被修正領域２１を有し、この被修正領域２１は、グレートーン部１５における正常なグレートーン部分と同等のグレートーン効果が得られるような微細パターン状の修正用遮光膜２２を有する。このため、被修正領域２１が、グレートーン部１５における正常なグレートーン部分と同等の透過率となるので、グレートーン部１５に発生した欠落欠陥２０が好適に修正されたグレートーンマスク１０を提供することができる。

［Ｂ］第２の実施の形態（図３）
図３は、本発明に係るグレートーンマスクの欠陥修正方法における第２の実施の形態を示す工程図である。この第２の実施の形態において、前記第１の実施の形態と同様な部分は、同一の符号を付すこと等により説明を省略する。

この第２の実施の形態におけるグレートーンマスクの欠陥修正方法では、グレートーンマスク１０の製造後グレートーン部１５において発生した欠落欠陥２０の領域を、被修正領域２１として特定した後（図３（Ａ））、この被修正領域２１の全体に、例えばレーザーＣＶＤ装置などを用いて修正用遮光膜２３を成膜する（図３（Ｂ））。尚、修正用遮光膜２３の材料としては、修正用遮光膜２２と同様に、遮光部１３の遮光膜１８の材料と同一の遮光性の材料を用いてもよく、遮光膜１８の材料とは異なる遮光性の材料を用いてもよく、また、半透光膜１７の材料と同一の半透光性の材料を用いてもよく、半透光膜１７の材料とは透過率の異なる半透光性の材料を用いてもよい。

次に、この修正用遮光膜２３を、グレートーン部１５の正常なグレートーン部分と同等なグレートーン効果が得られるように、例えばレーザーリペア装置などを用いて微細パターン状に切除加工する（図３（Ｃ））。符号２３Ａは、微細パターン状の切除加工部を示す。尚、レーザーリペア装置などによる微細パターンの切除加工は、切除箇所の寸法及びピッチを予め算定し、修正用遮光膜２３の膜質に適した値を固定して実施することが好ましい。更に、修正用遮光膜２３に形成される微細パターンを有する被修正領域２１の透過率も、第１実施形態（微細パターン状の修正用遮光膜２２を有する被修正領域２１の透過
率）と同等の範囲となることが好ましい。

グレートーン部１５に欠落欠陥２０を有する、図２に示すグレートーンマスク１０は、上述のようにして欠落欠陥２０が修正された被修正領域２１を有し、従って、この被修正領域２１は、グレートーン部１５における正常なグレートーン部分と同等のグレートーン効果が得られる微細パターンを備えるものとなっている。
従って、本実施の形態においても、前記第１の実施の形態の効果（１）〜（３）と同等な効果を奏する。

［Ｃ］第３の実施の形態（図４）
図４は、本発明に係るグレートーンマスクの欠陥修正方法における第３の実施の形態を示す工程図である。この第３の実施の形態において、前記第１の実施の形態と同様な部分は、同一の符号を付すことにより説明を省略する。

この第３の実施の形態におけるグレートーンマスクの欠陥修正方法では、まず、グレートーンマスク１０のグレートーン部１５において発生した、遮光部１３形成材料（特に遮光膜１８形成材料）からなる余剰欠陥（黒欠陥）２４を含む領域を除去して欠落欠陥２５を形成し（図４（Ａ）及び（Ｂ））、この欠落欠陥２５の領域を被修正領域２６として特定する。

次に、この被修正領域２６の全体に、レーザーＣＶＤ装置などを用いて修正用遮光膜２７を成膜する（図４（Ｃ））。尚、修正用遮光膜２７の材料としては、上述した修正用遮光膜２２と同様に、遮光部１３の遮光膜１８の材料と同一の遮光性の材料を用いてもよく、遮光膜１８の材料とは異なる遮光性の材料を用いてもよく、また、半透光膜１７の材料と同一の半透光性の材料を用いてもよく、半透光膜１７の材料とは透過率の異なる半透光性の材料を用いてもよい。

その後、この修正用遮光膜２７を、グレートーン部１５の正常なグレートーン部分と同等なグレートーン効果が得られるように、例えばレーザーリペア装置などを用いて微細パターン状に切除加工する（図４（Ｄ））。符号２７Ａは、微細パターン状の切除加工部を示す。尚、レーザーリペア装置等による微細パターンの切除加工も、切除箇所の寸法及びピッチを予め算定し、修正用遮光膜２７の膜質に適した値を固定して実施することが好ましい。更に、修正用遮光膜２７に形成される微細パターンを有する被修正領域２６の透過率も、第１実施形態（微細パターン状の修正用遮光膜２２を有する被修正領域２１の透過率）と同等の範囲となることが好ましい。

グレートーン部１５に余剰欠陥２４を有する、図２に示すグレートーンマスク１０は、上述のようにして余剰欠陥２４が修正された被修正領域２６を有し、従って、この被修正領域２６は、グレートーン部１５における正常なグレートーン部分と同等のグレートーン効果が得られる微細パターンを備えるものとなっている。
従って、本実施の形態においても、前記第１の実施の形態の効果（１）〜（３）と同等な効果を奏する。

［Ｄ］第４の実施の形態（図５）
図５は、本発明に係るグレートーンマスクの欠陥修正方法における第４の実施の形態を示す工程図である。この第４の実施の形態において、前記第１の実施の形態と同様な部分は、同一の符号を付すことにより説明を省略する。

この第４の実施の形態におけるグレートーンマスクの欠陥修正方法では、まず、グレートーンマスク１０の製造後グレートーン部１５において発生した欠落欠陥２０の領域に図
５（Ａ）、図５（Ｂ）に示すように修正用半透光膜２８を部分的に成膜し、この際に生じた、グレートーン部１５の正常なグレートーン部分の半透光膜１７と上記修正用半透光膜２８との重なり部分２９を含む領域を被修正領域３０として特定する。尚、修正用遮光膜２８の材料としては、上述した修正用遮光膜２２と同様に、遮光部１３の遮光膜１８の材料と同一の遮光性の材料を用いてもよく、遮光膜１８の材料とは異なる遮光性の材料を用いてもよく、また、半透光膜１７の材料と同一の半透光性の材料を用いてもよく、半透光膜１７の材料とは透過率の異なる半透光性の材料を用いてもよい。

次に、上記半透光膜の重なり部分２９を、グレートーン部１５における正常なグレートーン部分と同等なグレートーン効果が得られるように、例えばレーザーリペア装置等を用いて微細パターン状に切除加工する（図５（Ｃ））。符号２９Ａは、微細パターン状の切除加工部を示す。尚、レーザーリペア装置等による微細パターンの切除加工は、切除箇所の寸法及びピッチを予め算定し、半透光膜１７と修正用半透光膜２８との重なり部分２９の膜質に適した値を固定して実施することが好ましい。更に、半透光膜の重なり部分２９に形成される微細パターンを有する被修正領域３０の透過率は、第１の実施の形態（微細パターン状の修正用遮光膜２２を有する被修正領域２１の透過率）と同等の範囲となることが好ましい。

グレートーン部１５に欠落欠陥２０を有する、図２に示すグレートーンマスク１０は、上述のようにして欠落欠陥２０が修正された被修正領域３０を有し、従って、この被修正領域３０は、グレートーン部１５における正常なグレートーン部分と同等のグレートーン効果が得られる微細パターンを有するものとなっている。
従って、本実施形態においても、前記第１の実施の形態の効果（１）〜（３）と同等な効果を奏する。

［Ｅ］第５の実施の形態（図６）
図６は、本発明に係るグレートーンマスクの欠陥修正方法における第５の実施の形態を示す工程図である。この第５の実施の形態において、前記第３の実施の形態（図４）と同様な部分は、同一の符号を付すことにより説明を省略する。

この第５の実施の形態におけるグレートーンマスクの欠陥修正方法では、まず、第３の実施の形態と同様にして、余剰欠陥２４を含む領域を除去して欠落欠陥２５を形成する（図６（Ａ）及び（Ｂ））。そして、この欠落欠陥２５の領域に修正用半透光膜３１を成膜し、この際に生じた、グレートーン部１５の正常なグレートーン部分の半透光膜１７と上記修正用半透光膜３１との重なり部分３２と、更に残留する欠落欠陥３３とを含む領域を被修正領域３４として特定する（図６（Ｃ））。次に、上記欠落欠陥３３の部分に、例えばレーザーＣＶＤ装置等を用いて修正用遮光膜３５を成膜する（図６（Ｄ））。尚、修正用遮光膜３５の材料としては、上述した修正用遮光膜２２と同様に、遮光部１３の遮光膜１８の材料と同一の遮光性の材料を用いてもよく、遮光膜１８の材料とは異なる遮光性の材料を用いてもよく、また、半透光膜１７の材料と同一の半透光性の材料を用いてもよく、半透光膜１７の材料とは透過率の異なる半透光性の材料を用いてもよい。

そして、この修正用遮光膜部分３５及び上記半透光膜の重なり部分３２を、グレートーン部１５における正常なグレートーン部分と同等のグレートーン効果が得られるように、それぞれに適した寸法及びピッチを適用し、例えばレーザーリペア装置等を用いて微細パターン状に切除加工する（図６（Ｅ））。符号３２Ａは、半透光膜の重なり部分３２に設けられた微細パターン状の切除加工部を、また、符号３５Ａは、修正用遮光膜３５に設けられた微細パターン状の切除加工部をそれぞれ示す。

また、レーザーリペア装置等による微細パターンの切除加工は、切除箇所の寸法及びピ
ッチを予め算定し、それぞれの膜質に適した値を固定して適用することが好ましい。すなわち、半透光膜の重なり部分３２及び修正用遮光膜３５に形成される微細パターンを有する被修正領域３４の透過率は、第１の実施形態（微細パターン状の修正用遮光膜２２を有する被修正領域２１の透過率）と同等の範囲となることが好ましい。

グレートーン部１５に余剰欠陥２４を有する、図２に示すグレートーンマスク１０は、上述のようにして余剰欠陥２４が修正された被修正領域３４を有し、従って、この被修正領域３４は、グレートーン部１５における正常なグレートーン部分と同等のグレートーン効果が得られる微細パターンを有するものとなっている。
従って、本実施の形態においても、前記第１の実施の形態の効果（１）〜（３）と同様な効果を奏する。

以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、上記各実施の形態では、修正用遮光膜２２、２３、２７もしくは３５、または修正用半透光膜２８もしくは３１の成膜をレーザーＣＶＤ装置を用いて実施し、これらの修正用の膜にレーザーリペア装置を用いて微細パターンを切除加工するものを述べた。ところが、上記修正用遮光膜２２、２３、２７、３５、または修正用半透光膜２８、３１の成膜と、これらの膜の切除加工を、ＦＩＢ（Ｆｏｃｕｓｅｄ Ｉｏｎ Ｂｅａｍ）装置を用いて実施してもよい。

つまり、このＦＩＢ装置４０は、図７に示すように、Ｇａ＋イオンを発生させるイオン源４１と、電磁光学系４２と、Ｇａ＋イオンを中和するための電子を放出する電子銃４３と、αガス（ヨウ素ガス）を放出させるエッチング用ガス銃４９と、ピレンガスを放出させるガス銃４４と、を有して構成される。上記電磁光学系４２は、イオン源４１から発生したＧａ＋イオンをイオンビーム４７とするものであり、このイオンビーム４７がスキャンアンプ５０により走査される。

そして、ＸＹステージ４５上に、被修正対象物であるグレートーンマスク１０を載置し、ＸＹステージ４５を移動させることにより、そのグレートーンマスク１０の被修正領域２１、２６、３０、３４をイオンビーム照射領域に移動する。次に、被修正領域２１、２６、３０、３４にイオンビーム４７を走査し、この際に発生する二次イオン（Ｃｒ、Ｓｉ）を検出する二次イオン検出器４８の作用で、被修正領域２１、２６、３０、３４の位置を検出する。イオンビーム４７が電磁光学系４２を介して、グレートーンマスク１０の被修正領域２１、２６、３０、３４に照射されることによって、修正用遮光膜２２、２３、２７、３５または修正用半透光膜２８、３１の成膜や、微細パターンの切除加工が実施される。尚、イオンビームのビーム径は、０．１μｍφ以下である。

修正用遮光膜２２、２３、２７、３５または修正用半透光膜２８、３１を成膜する場合には、電磁光学系４２を介してイオンビーム４７を放出させながら、ピレンガスをガス銃４４により放出させる。これにより、ピレンガスがイオンビーム４７に接触して重合（化学反応）し、イオンビーム４７の照射領域に、修正用遮光膜２２、２３、２７、３５または修正用半透光膜２８、３１が堆積して成膜される。

また、被修正領域２１、２６、３０、３４に微細パターンを切除加工する場合には、エッチング用ガス銃４９によりαガス（ヨウ素ガス）を放出させ、この状態で電磁光学系４２を介してイオンビーム４７を照射することにより、微細パターンの切除加工が実施され、更に、グレートーンマスク１０の透光性基板１６へのダメージが緩和される。

本発明に係るグレートーンマスクの欠陥修正方法における第１の実施形態を示す工程図である。 図１のグレートーンマスクの欠陥修正方法により修正されたグレートーンマスクを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）及び（Ｃ）は側断面図である。 本発明に係るグレートーンマスクの欠陥修正方法における第２の実施の形態を示す工程図である。 本発明に係るグレートーンマスクの欠陥修正方法における第３の実施の形態を示す工程図である。 本発明に係るグレートーンマスクの欠陥修正方法における第４の実施の形態を示す工程図である。 本発明に係るグレートーンマスクの欠陥修正方法における第５の実施の形態を示す工程図である。 ＦＩＢ装置の構造を示す概略側面図である。 グレートーンマスクを用いたＴＦＴ基板の製造工程を示す工程図である。 図８の製造工程の続きを示す工程図である。 露光機の解像限界以下の遮光パターンが形成されてなるグレートーン部を有するグレートーンマスクを示す平面図である。

符号の説明

１０ グレートーンマスク
１１ 被転写体
１２ レジストパターン
１３ 遮光部
１４ 透光部
１５ グレートーン部
１７ 半透光膜
１８ 遮光膜
２０ 欠落欠陥
２１ 被修正領域
２２ 修正用遮光膜
２３ 修正用遮光膜
２４ 余剰欠陥
２５ 欠落欠陥
２６ 被修正領域
２７ 修正用遮光膜
２８ 修正用半透光膜
２９ 重なり部分
３０ 被修正領域
３１ 修正用半透光膜
３２ 重なり部分
３３ 欠落欠陥
３４ 被修正領域
３５ 修正用遮光膜

Claims (19)

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低減するグレートーン部とを有し、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欠陥修正方法であって、
   上記グレートーン部が半透光膜により形成され、上記グレートーン部において欠陥が発生した被修正領域を特定する工程と、
   当該被修正領域に、微細パターン状の修正膜を形成する工程と、
   を有し、
   上記微細パターン状の修正膜には、同一形状の単位パターンが規則的に配列し、
   上記被修正領域の透過率が、正常なグレートーン部を透過して露光、現像された被転写体のレジストパターンのレジスト残膜値に対して±１５％以内となるような範囲内にあることを特徴とするグレートーンマスクの欠陥修正方法。
2. 上記被修正領域は、グレートーンマスク製造後グレートーン部において発生した欠落欠陥領域、
   またはグレートーン部において発生した遮光部形成材料からなる余剰欠陥を含む領域を除去して形成された欠落欠陥領域、
   またはグレートーン部において発生した遮光部形成材料からなる余剰欠陥を含む領域を除去して形成された欠落欠陥領域に、修正用の半透光膜を部分的に成膜した後に更に残留する欠落欠陥領域、であ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の欠陥修正方法。
3. 上記被修正領域は、グレートーンマスク製造後グレートーン部において発生した欠落欠陥領域に、修正用の半透光膜を部分的に成膜した際に生じた半透光膜の重なり部分を含む領域、
   またはグレートーン部において発生した遮光部形成材料からなる余剰欠陥を含む領域を除去して形成された欠落欠陥領域に、修正用の半透光膜を部分的に成膜した際に生じた半透光膜の重なり部分を含む領域であ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の欠陥修正方法。
4. 上記微細パターンを形成する工程は、グレートーン部における欠落欠陥からなる被修正領域に、微細パターン状に修正用の遮光膜を形成する工程を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のグレートーンマスクの欠陥修正方法。
5. 上記微細パターンを形成する工程は、グレートーン部における欠落欠陥からなる被修正領域に、修正用の遮光膜を形成する工程と、
   当該修正用の遮光膜を、上記微細パターン状に加工する工程と、
   を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のグレートーンマスクの欠陥修正方法。
6. 前記修正用の遮光膜は、上記遮光部を形成する材料と同一の材料からなることを特徴とする請求項４または５に記載のグレートーンマスクの欠陥修正方法。
7. 上記微細パターンを形成する工程は、グレートーン部の被修正領域における半透光膜の重なり部分を、上記微細パターン状に加工する工程と、
   を含むことを特徴とする請求項１または３に記載のグレートーンマスクの欠陥修正方法。
8. 請求項１から７のいずれかに記載のグレートーンマスク欠陥修正方法を用いて前記欠陥を修正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。
9. 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低減するグレートーン部とを有し、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、
   上記グレートーン部が半透光膜により形成され、上記グレートーン部に、欠陥が修正された被修正領域を有し、当該被修正領域は、微細パターン状の修正膜を有し、
   上記微細パターン状の修正膜には、同一形状の単位パターンが規則的に配列し、
   上記被修正領域の透過率が、正常なグレートーン部を透過して露光、現像された被転写体のレジストパターンのレジスト残膜値に対して±１５％以内となるような範囲内にあることを特徴とするグレートーンマスク。
10. 前記遮光部が遮光膜により形成され、前記修正領域には、前記遮光部を形成する遮光膜と同一の材料からなる修正用の遮光膜が形成され、前記修正用の遮光膜には、上記微細パターンが形成されていることを特徴とする請求項９に記載のグレートーンマスク。
11. 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低減するグレートーン部とを有し、前記グレートーン部は、透明基板上に、半透光膜からなる部分と、微細パターンが形成された遮光膜からなる遮光微細パターン部と、を有し、
    上記遮光微細パターン部は、同一形状の単位パターンが規則的に配列することを特徴とするグレートーンマスク。
12. 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低減するグレートーン部とを有し、
    前記グレートーン部は、透明基板上に、同一形状の単位パターンが規則的に配列した微細パターンが形成された半透光膜からなる半透光微細パターン部を有することを特徴とするグレートーンマスク。
13. 前記グレートーン部は、透明基板上に、微細パターンが形成されていない半透光膜からなる部分と、微細パターンが形成された半透光膜からなる半透光微細パターン部と、を有し、前記半透光微細パターン部の膜厚は、前記微細パターンが形成されていない半透光膜からなる部分の膜厚よりも大きいことを特徴とする請求項１２に記載のグレートーンマスク。
14. 前記半透光微細パターン部は、少なくとも２枚以上の半透光膜が互いに積層された部分を有することを特徴とする請求項１３に記載のグレートーンマスク。
15. 前記グレートーンマスクは液晶表示装置製造用グレートーンマスクであることを特徴とする、請求項９〜１４のいずれかに記載のグレートーンマスク。
16. 前記グレートーンマスクは、薄膜トランジスタ製造用であり、前記遮光部がソース、ドレインに対応し、グレートーン部がＴＦＴチャンネル部に対応するものであることを特徴とする、請求項１５に記載のグレートーンマスク。
17. 前記グレートーン部の露光光透過率が２０〜５０％であることを特徴とする、請求項９〜１６のいずれかに記載のグレートーンマスク。
18. 前記単位パターンの外周は、前記グレートーン部と前記遮光部との境界には接しないことを特徴とする、請求項９〜１７のいずれかに記載のグレートーンマスク。
19. レーザーＣＶＤ装置を用いることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載のグレートーンマスクの欠陥修正方法。