JP4910828B2 - Gradation mask - Google Patents
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Description
本発明は、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの製造過程等において、ハーフトーン露光に好適に用いられる階調マスクに関するものである。 The present invention relates to a gradation mask suitably used for halftone exposure in the manufacturing process of a color filter used in a liquid crystal display device.
透過率が３段階以上に段階的に変化する階調マスクの製造方法としては、例えば、図３に示すように、透明基板１上に遮光膜２をパターン状に形成し（図３（ａ））、上記遮光膜２および透明基板１上に半透明膜３を形成する（図３（ｂ））。続いて、上記半透明膜３上にレジスト４を塗布し（図３（ｃ））、このレジスト４をパターン露光および現像する（図３（ｄ））。その後、上記遮光膜２および半透明膜３をエッチングして不要な遮光膜２および半透明膜３を除去し（図３（ｅ））、上記レジスト４を除去する（図３（ｆ））方法等が挙げられる（例えば特許文献１〜４参照）。上記方法により製造された階調マスクは、少なくとも遮光膜２が形成された領域を遮光領域ａ、半透明膜２のみが形成された領域を半透明領域ｂ、遮光膜および半透明膜のいずれもが形成されていない領域を透過領域ｃとして用いることが可能となる。 For example, as shown in FIG. 3, a light-shielding film 2 is formed in a pattern on a transparent substrate 1 as shown in FIG. ), A semitransparent film 3 is formed on the light shielding film 2 and the transparent substrate 1 (FIG. 3B). Subsequently, a resist 4 is applied on the translucent film 3 (FIG. 3C), and this resist 4 is subjected to pattern exposure and development (FIG. 3D). Thereafter, the light shielding film 2 and the semitransparent film 3 are etched to remove the unnecessary light shielding film 2 and the semitransparent film 3 (FIG. 3E), and the resist 4 is removed (FIG. 3F). (For example, refer to Patent Documents 1 to 4). In the gradation mask manufactured by the above method, at least a region where the light shielding film 2 is formed is a light shielding region a, a region where only the semitransparent film 2 is formed is a semitransparent region b, and both the light shielding film and the semitransparent film are used. It is possible to use a region where no is formed as the transmissive region c.
ここで、上記階調マスクを製造する際に上記遮光膜や半透明膜をエッチングする方法としては、大きく分けて、乾式エッチング（以下、ドライエッチングという場合がある。）および湿式エッチング（以下、ウェットエッチングという場合がある。）の２種類がある。ドライエッチングは、異方性エッチングが容易であるが、大掛かりな真空装置を必要とする。そのため、ドライエッチングは高価であり、また大型の階調マスクを製造する場合への適用が困難である。一方、ウェットエッチングは、安価であり、大面積での均一なエッチングが容易である。なお、ウェットエッチングを行なう場合には、通常、下層に形成される膜（ここでは遮光膜）が上層に形成される膜（ここでは半透明膜）に対して電気化学的に卑となるように、それぞれの材料が選択されて用いられる。これにより、上層の膜（半透明膜）および下層の膜（遮光膜）を一度にパターニングすることが可能となるからである。 Here, when manufacturing the gradation mask, methods for etching the light-shielding film and the translucent film are roughly classified into dry etching (hereinafter sometimes referred to as dry etching) and wet etching (hereinafter referred to as wet etching). There are two types of etching). In dry etching, anisotropic etching is easy, but a large vacuum device is required. Therefore, dry etching is expensive and is difficult to apply when manufacturing a large-scale gradation mask. On the other hand, wet etching is inexpensive, and uniform etching over a large area is easy. When performing wet etching, the film formed in the lower layer (here, the light-shielding film) is usually electrochemically lower than the film formed in the upper layer (here, translucent film). Each material is selected and used. This is because the upper layer film (semi-transparent film) and the lower layer film (light-shielding film) can be patterned at once.
しかしながら、ウェットエッチングにより階調マスクを製造した場合、形成された下層の膜（遮光膜）の端部の形状が荒れてしまう、という問題があった。これは、ウェットエッチングはミクロな視点で見ると不均一であり、局所的にエッチングが早い部分と遅い部分が存在する。この原因としては、膜の不均一性、プロセスの温度分布、拡散速度の分布などが考えられる。また特に下層の膜（遮光膜）と上層の膜（半透明膜）との界面に応力がかかった場合には、上層の膜の一部が欠落しやすい。したがって、上層の膜と下層の膜とを一度にウェットエッチングした場合、例えば図４に示すように、上層の膜（半透明膜）３に細かい孔部が生じて下層の膜（遮光膜）２が一部露出することがある（図４（ａ））。この状態からさらにエッチングをすすめた場合、下層の膜（遮光膜）２のエッチングは急激に進むことから、本来、エッチングする目的でない領域の下層の膜（遮光膜）２までエッチングされてしまうこととなる（図４（ｂ），（ｃ））（以下、この現象を孔食ともいう。）。これは、下層の膜が微小に露出した場合、電気化学的に貴な膜の面積が卑な膜の面積に比べて極めて大きくなる。貴な膜の方の面積が大きいと酸素を捕捉する量が多いので、それに見合った酸化反応が卑な膜の小さな表面に集中するために卑な膜の腐食が激しくなる。これを「捕捉面積の原理」という。捕捉面積の原理において、面積Ａｃの貴な膜に接触する面積Ａｏの卑な膜の侵食深さｐは、卑な膜が単独のときの侵食深さｐｏに比べて面積比Ａｃ／Ａｏ割増しの
ｐ＝ｐｏ（１＋Ａｃ／Ａｏ）
で表される。
However, when the gradation mask is manufactured by wet etching, there is a problem that the shape of the end portion of the formed lower layer film (light shielding film) is rough. This is because wet etching is not uniform from a microscopic viewpoint, and there are locally a portion where etching is early and a portion where etching is slow. This may be due to film non-uniformity, process temperature distribution, diffusion rate distribution, and the like. In particular, when stress is applied to the interface between the lower layer film (light-shielding film) and the upper layer film (semi-transparent film), a part of the upper layer film tends to be lost. Therefore, when the upper layer film and the lower layer film are wet-etched at once, for example, as shown in FIG. 4, a fine hole is formed in the upper layer film (semi-transparent film) 3 and the lower layer film (light-shielding film) 2 May be partially exposed (FIG. 4A). If further etching is carried out from this state, the etching of the lower layer film (light shielding film) 2 proceeds rapidly, so that the lower layer film (light shielding film) 2 in the region not originally intended for etching is etched. (FIGS. 4B and 4C) (hereinafter, this phenomenon is also referred to as pitting corrosion). This is because the area of the electrochemically noble film becomes extremely larger than the area of the base film when the lower layer film is slightly exposed. If the area of the noble film is larger, the amount of oxygen trapped is larger, and the oxidation reaction commensurate with it concentrates on the small surface of the base film, and the corrosion of the base film becomes severe. This is called the “capture area principle”. In the principle of the trapping area, the erosion depth p of the base film having the area Ao in contact with the noble film having the area Ac is larger than the erosion depth po when the base film is alone by an area ratio Ac / Ao. p = po (1 + Ac / Ao)
It is represented by
図４に示す例においては、上層の半透明膜３と下層の遮光膜２とが接触する面積がＡｃ、下層の遮光膜２の開口部の面積がＡｏとなる。捕捉面積の原理により、Ａｃ／Ａｏに比例して急速に下層の膜の侵食が進むのである。 In the example shown in FIG. 4, the area where the upper translucent film 3 and the lower light-shielding film 2 are in contact is Ac, and the area of the opening of the lower light-shielding film 2 is Ao. The underlying film erodes rapidly in proportion to Ac / Ao due to the principle of the capture area.
そこで、効率よくウェットエッチング法により製造され、遮光膜の端部の形状に荒れのない階調マスクの提供が望まれている。 Therefore, it is desired to provide a gradation mask that is efficiently manufactured by a wet etching method and has no rough shape at the end of the light shielding film.
本発明は、透明基板と、上記透明基板上にパターン状に形成された遮光膜と、上記遮光膜上および上記透明基板上にパターン状に形成された半透明膜とを有し、上記透明基板が露出した透過領域、上記透明基板上に上記遮光膜が設けられた遮光領域、および上記透明基板上に上記半透明膜のみが設けられた半透明領域を有する階調マスクであって、上記遮光膜および上記半透明膜の結晶構造が、いずれも柱状である、またはいずれも粒状であることを特徴とする階調マスクを提供する。 The present invention includes a transparent substrate, a light shielding film formed in a pattern on the transparent substrate, and a translucent film formed in a pattern on the light shielding film and on the transparent substrate. A gradation mask having a transmissive region exposed, a light shielding region in which the light shielding film is provided on the transparent substrate, and a semitransparent region in which only the semitransparent film is provided on the transparent substrate. Provided is a gradation mask characterized in that the crystal structures of the film and the translucent film are both columnar or granular.
本発明によれば、上記半透明膜の結晶構造と遮光膜の結晶構造とが、両方とも粒状または両方とも柱状とされていることから、遮光膜および半透明膜をエッチングする際に、上記遮光膜と半透明膜との界面に応力がかかりづらいものとすることができる。これにより、上述したような孔食が生じることがないものとすることができ、遮光部の端部の形状に荒れがない、高品質な階調マスクとすることができる。 According to the present invention, since the crystal structure of the semitransparent film and the crystal structure of the light shielding film are both granular or both are columnar, the light shielding film is etched when the light shielding film and the semitransparent film are etched. It can be made difficult to apply stress to the interface between the film and the translucent film. Thereby, the pitting corrosion as described above can be prevented, and a high-quality gradation mask can be obtained in which the shape of the end portion of the light shielding portion is not rough.
上記発明においては、上記遮光膜および上記半透明膜の結晶構造が柱状であり、上記遮光膜の柱状結晶の幅を１とした場合に、上記半透明膜の柱状結晶の幅が０．２〜５の範囲内であることが好ましい。これにより、上記遮光膜と半透明膜との間に、より応力がかかりづらいものとすることができ、上記孔食がより生じ難いものとすることができるからである。 In the above invention, when the crystal structure of the light-shielding film and the semitransparent film is columnar, and the width of the columnar crystal of the light-shielding film is 1, the width of the columnar crystal of the semitransparent film is 0.2 to It is preferable to be within the range of 5. Thereby, it is possible to make it difficult for stress to be applied between the light-shielding film and the semi-transparent film and to make the pitting corrosion less likely to occur.
上記発明においては、さらに、上記遮光膜および上記半透明膜の結晶構造が柱状であり、上記遮光膜と上記半透明膜との結晶構造の間に界面が明確でないことが好ましい。これにより、上記孔食が生じ難く、端部の形状に荒れがない、高品質な階調マスクを形成することができるからである。 In the above invention, it is further preferable that the crystal structures of the light-shielding film and the semi-transparent film are columnar, and the interface is not clear between the crystal structures of the light-shielding film and the semi-transparent film. This is because it is possible to form a high-quality gradation mask in which the pitting corrosion hardly occurs and the shape of the end portion is not rough.
本発明によれば、遮光膜および半透明膜をエッチングする際に上記遮光膜と半透明膜との界面に応力がかかりづらいことから、階調マスクを製造する際に孔食が生じることがないものとすることができ、遮光部の端部の形状に荒れがない、高品質な階調マスクとすることができるという効果を奏する。 According to the present invention, when etching the light shielding film and the semitransparent film, it is difficult to apply stress to the interface between the light shielding film and the semitransparent film, so that pitting corrosion does not occur when the gradation mask is manufactured. Thus, there is an effect that the shape of the end portion of the light shielding portion is not rough and a high-quality gradation mask can be obtained.
以下、本発明の階調マスクについて詳細に説明する。
本発明の階調マスクは、透明基板と、上記透明基板上にパターン状に形成された遮光膜と、上記遮光膜上および上記透明基板上にパターン状に形成された半透明膜とを有し、上記透明基板が露出した透過領域、上記透明基板上に上記遮光膜が設けられた遮光領域、および上記透明基板上に上記半透明膜のみが設けられた半透明領域を有する階調マスクであって、上記遮光膜および上記半透明膜の結晶構造が、いずれも柱状である、またはいずれも粒状であることを特徴とするものである。
Hereinafter, the gradation mask of the present invention will be described in detail.
The gradation mask of the present invention has a transparent substrate, a light shielding film formed in a pattern on the transparent substrate, and a translucent film formed in a pattern on the light shielding film and the transparent substrate. A gradation mask having a transmissive region in which the transparent substrate is exposed, a light-shielding region in which the light-shielding film is provided on the transparent substrate, and a semi-transparent region in which only the semi-transparent film is provided on the transparent substrate. The crystal structures of the light-shielding film and the semitransparent film are both columnar or granular.
本発明の階調マスクは、例えば図１に示すように、透明基板１と、その透明基板１上にパターン状に形成された遮光膜２と、その遮光膜２および上記透明基板１上にパターン状に形成された半透明膜３とを有するものである。なお、上記階調マスクは、遮光膜２が形成された領域が遮光領域ａ、半透明膜２のみが形成された領域が半透明領域ｂ、遮光膜および半透明膜のいずれもが形成されていない領域が透過領域ｃとして用いられる。 For example, as shown in FIG. 1, the gradation mask of the present invention includes a transparent substrate 1, a light shielding film 2 formed in a pattern on the transparent substrate 1, a pattern on the light shielding film 2 and the transparent substrate 1. And a semi-transparent film 3 formed in a shape. In the gradation mask, the region where the light shielding film 2 is formed is the light shielding region a, the region where only the semitransparent film 2 is formed is the semitransparent region b, and both the light shielding film and the semitransparent film are formed. The non-existing region is used as the transmissive region c.
ここで、本発明においては、上記遮光膜２の結晶構造と半透明膜３の結晶構造とが、同一の構造、すなわち、いずれもが柱状、またはいずれもが粒状となるものとされる。なお、上記遮光膜および半透明膜の結晶構造とは、上記半透明膜および遮光膜の断面を電子顕微鏡により観察した構造とする。また本発明でいう、結晶構造が柱状であるとは、遮光膜または半透明膜を構成する分子の結晶が、製膜方向（透明基板に垂直方向）に成長し、例えば円柱状や角柱状等の柱形状になっていることをいう。なお、本発明では、多結晶体が集まってグレイン（粒塊）を形成しており、このグレインが製膜方向に成長し、柱形状になっている高次構造も含むものとする。また結晶構造が粒状であるとは、上記グレインに異方性がないものをいうこととする。 Here, in the present invention, the crystal structure of the light-shielding film 2 and the crystal structure of the translucent film 3 are the same structure, that is, both are columnar, or both are granular. The crystal structures of the light-shielding film and the semi-transparent film are structures obtained by observing cross sections of the semi-transparent film and the light-shielding film with an electron microscope. In the present invention, the crystal structure having a columnar shape means that the molecular crystals constituting the light-shielding film or the semitransparent film grow in the film forming direction (perpendicular to the transparent substrate), for example, a columnar shape or a prismatic shape. This means that it has a columnar shape. In the present invention, polycrystals gather to form grains (granule), and the grains grow in the film forming direction and include a higher order structure in a columnar shape. The term “grain structure” means that the grain has no anisotropy.
本発明によれば、上記遮光膜および半透明膜の結晶構造がいずれも柱状、またはいずれも粒状とされていることから、遮光膜と半透明膜との界面に応力がかかり難いものとすることができる。したがって、階調マスク製造時に、上記遮光膜および半透明膜が積層された領域をエッチングする際、半透明膜の一部が欠落し、遮光膜が一部露出してしまうことが少ないものとすることができる。これにより、遮光膜に上述したような孔食が生じないものとすることができ、形成される遮光膜の端部の形状に荒れがない、高品質な階調マスクとすることができるのである。 According to the present invention, since the crystal structures of the light-shielding film and the semitransparent film are both columnar or granular, it is difficult for stress to be applied to the interface between the light-shielding film and the semitransparent film. Can do. Therefore, when the area where the light shielding film and the semitransparent film are stacked is etched at the time of manufacturing the gradation mask, a part of the semitransparent film is lost and the light shielding film is hardly exposed. be able to. As a result, the above-described pitting corrosion does not occur in the light shielding film, and a high-quality gradation mask can be obtained in which the shape of the end portion of the formed light shielding film is not rough. .
本発明においては、特に上記遮光膜の結晶構造および半透明膜の結晶構造が柱状であることが好ましい。これにより、上記遮光膜および半透明膜の界面により応力がかかり難いものとすることができるからである。またこの場合、上記遮光膜の柱状の結晶構造の幅を１とした場合に、上記半透明膜の柱状の結晶構造の幅が、０．２〜５の範囲内、中でも０．５〜２の範囲内、特に０．６７〜１．５であることが好ましく、また特に、遮光膜と半透明膜との間に界面が明確でないものであることが好ましい。これにより、遮光膜と半透明膜との間に応力がかかることが少なく、上記孔食が生じることの少ないものとすることができるからである。ここで、上記柱状の結晶構造の幅とは、電子顕微鏡で観察したときの、１０個の柱状の結晶の平均値をいうこととする。また上記遮光膜と半透明膜との間に界面が明確でないとは、電子顕微鏡で観察した際に、界面が認識できないことをいうこととする。
以下、本発明の階調マスクの各構成について詳しく説明する。
In the present invention, it is particularly preferable that the crystal structure of the light-shielding film and the crystal structure of the translucent film are columnar. This is because stress can hardly be applied to the interface between the light shielding film and the semitransparent film. In this case, when the width of the columnar crystal structure of the light-shielding film is 1, the width of the columnar crystal structure of the translucent film is in the range of 0.2 to 5, particularly 0.5 to 2. It is preferable that it is in the range, especially 0.67 to 1.5, and it is particularly preferable that the interface between the light-shielding film and the translucent film is not clear. This is because stress is hardly applied between the light-shielding film and the translucent film, and the pitting corrosion is less likely to occur. Here, the width of the columnar crystal structure refers to an average value of ten columnar crystals when observed with an electron microscope. Further, the fact that the interface between the light-shielding film and the translucent film is not clear means that the interface cannot be recognized when observed with an electron microscope.
Hereafter, each structure of the gradation mask of this invention is demonstrated in detail.
１．遮光膜
まず、本発明の階調マスクに用いられる遮光膜について説明する。本発明に用いられる遮光膜は、本発明の階調マスクを用いて露光を行う際に、露光光を遮蔽することが可能な膜とされ、遮光領域として用いられる領域に形成される。通常、遮光膜の波長２５０ｎｍ〜６００ｎｍにおける平均透過率は、０．１％以下とされることが好ましい。なお、上記、透過率の測定方法としては、マスクブランクに使用する透明基板の透過率をリファレンス（１００％）として、半透明膜の透過率を測定する方法を採用することができる。装置としては、紫外・可視分光光度計（例えば日立Ｕ-４０００等）、フォトダイオードアレイを検出器としている装置（例えば大塚電子ＭＣＰＤ等）、またはマクベス濃度計等を用いることができる。
1. First, the light shielding film used in the gradation mask of the present invention will be described. The light shielding film used in the present invention is a film capable of shielding exposure light when exposure is performed using the gradation mask of the present invention, and is formed in a region used as a light shielding region. Usually, the average transmittance of the light shielding film at a wavelength of 250 nm to 600 nm is preferably 0.1% or less. As a method for measuring the transmittance, a method of measuring the transmittance of the translucent film using the transmittance of the transparent substrate used for the mask blank as a reference (100%) can be employed. As the apparatus, an ultraviolet / visible spectrophotometer (for example, Hitachi U-4000), an apparatus using a photodiode array as a detector (for example, Otsuka Electronics MCPD), a Macbeth densitometer, or the like can be used.
また遮光膜としては、一般にフォトマスクに用いられる遮光膜と同様のものを用いることができる。例えばクロム、酸化クロム、窒化クロム、酸化窒化クロム、モリブデンシリサイド、タンタル、アルミニウム、ケイ素、酸化ケイ素、酸化窒化ケイ素、チタンなどの膜が挙げられる。また、ニッケル合金、コバルト合金、ニッケル−コバルト合金、およびこれらの酸化物、窒化物、酸化窒化物、酸化窒化炭化物などの膜も用いることができる。上記クロム系膜は、単層であってもよく、２層以上が積層されたものであってもよい。 As the light shielding film, the same light shielding film as that generally used for a photomask can be used. Examples of the film include chromium, chromium oxide, chromium nitride, chromium oxynitride, molybdenum silicide, tantalum, aluminum, silicon, silicon oxide, silicon oxynitride, and titanium. In addition, a nickel alloy, a cobalt alloy, a nickel-cobalt alloy, and films of these oxides, nitrides, oxynitrides, oxynitride carbides, and the like can also be used. The chromium film may be a single layer or may be a laminate of two or more layers.
上記遮光膜の成膜方法としては、例えばスパッタリング法、イオンプレーティング法、真空蒸着法などの物理蒸着法（ＰＶＤ）が用いられる。本発明において、上記遮光膜の結晶構造を粒状とする場合には、例えば文献John A.Thornton, J. Vac. Sci. Technol., Vol. 11, No.4, July/Aug.1974 p666-p670に示されるように、Ｔ／Ｔｍ（ここで、Ｔは基板の温度、Ｔｍは遮光膜を形成する材料の融点）を低くする、すなわち基板の温度を低い状態で遮光膜を形成する方法等が挙げられる。
また、上記遮光膜の結晶構造を柱状とするためには、基板の温度を高くする方法が挙げられる。またさらに、上記柱状の幅を調整する方法としては、アルゴン圧力を高くする方法が挙げられる。なお、それぞれの製膜条件は、用いられる材料や、目的とする結晶構造等に応じて適宜選択されることとなる。
As a method for forming the light shielding film, for example, a physical vapor deposition method (PVD) such as a sputtering method, an ion plating method, or a vacuum vapor deposition method is used. In the present invention, when the crystal structure of the light shielding film is granular, for example, the document John A. Thornton, J. Vac. Sci. Technol., Vol. 11, No. 4, July / Aug. 1974 p666-p670 As shown in FIG. 5, T / T m (where T is the temperature of the substrate and T m is the melting point of the material forming the light shielding film) is lowered, that is, the method of forming the light shielding film with the substrate temperature being low. Etc.
Further, in order to make the crystal structure of the light shielding film columnar, a method of increasing the temperature of the substrate can be mentioned. Furthermore, as a method of adjusting the columnar width, a method of increasing the argon pressure can be mentioned. Each film forming condition is appropriately selected according to the material used, the target crystal structure, and the like.
また、上記遮光膜の柱状の結晶構造の個々の結晶の幅としては、０．０１μｍ〜０．１μｍの範囲内、中でも０．０２μｍ〜０．０７μｍの範囲内、特に０．０３μｍ〜０．０５μｍの範囲内とすることが好ましい。また柱状の結晶構造の個々の結晶の高さとしては、０．０３μｍ〜０．２μｍ程度、中でも０．０５μｍ〜０．１μｍ程度とされることが好ましく、特に遮光膜の膜厚と、上記高さが等しくなることが好ましい。 The width of each crystal of the columnar crystal structure of the light-shielding film is in the range of 0.01 μm to 0.1 μm, especially in the range of 0.02 μm to 0.07 μm, particularly 0.03 μm to 0.05 μm. It is preferable to be within the range. The height of each crystal having a columnar crystal structure is preferably about 0.03 μm to 0.2 μm, and more preferably about 0.05 μm to 0.1 μm. Are preferably equal.
なお、上記遮光膜の膜厚としては、特に限定されるものではなく、遮光膜の種類等によって適宜選択されるものであるが、例えばクロム膜の場合には５０ｎｍ〜１５０ｎｍ程度であることが好ましい。また上記遮光膜のパターンについても特に限定されるものではなく、本発明の階調マスクの用途等に応じて適宜選択される。 The film thickness of the light-shielding film is not particularly limited and is appropriately selected depending on the type of the light-shielding film. For example, in the case of a chromium film, it is preferably about 50 nm to 150 nm. . Further, the pattern of the light shielding film is not particularly limited, and is appropriately selected according to the use of the gradation mask of the present invention.
２．半透明膜
次に、本発明に用いられる半透明膜について説明する。本発明に用いられる半透明膜は、上述した遮光膜に対して電気化学的に貴なものであり、上記遮光膜と同じ結晶構造を有するものが用いられる。また上記半透明膜は、透明基板上および遮光膜上、すなわち半透明領域として用いられる領域、および遮光領域に形成されている上記遮光膜上に形成される。このような半透明膜は、階調マスク内の透過率を制御することが可能な膜であれば、特にその平均透過率は限定されるものではないが、通常、波長２５０ｎｍ〜６００ｎｍにおける平均透過率が、５％〜８０％の範囲内であることが好ましく、中でも１０％〜６０％の範囲内であることが好ましい。半透明膜の平均透過率が上記範囲未満では、本発明の階調マスクの半透明領域と遮光領域との透過率の差が出にくくなる場合があり、また平均透過率が上記範囲を超えると、半透明領域と透過領域との透過率の差が出にくくなる場合があるからである。
2. Next, the translucent film used in the present invention will be described. The translucent film used in the present invention is electrochemically noble with respect to the above-described light-shielding film, and a film having the same crystal structure as that of the light-shielding film is used. The semitransparent film is formed on the transparent substrate and the light shielding film, that is, the region used as the semitransparent region and the light shielding film formed in the light shielding region. Such a semi-transparent film is not particularly limited as long as it is a film capable of controlling the transmittance within the gradation mask, but usually the average transmittance at a wavelength of 250 nm to 600 nm. The rate is preferably in the range of 5% to 80%, and more preferably in the range of 10% to 60%. If the average transmittance of the semitransparent film is less than the above range, the difference in transmittance between the semitransparent region and the light shielding region of the gradation mask of the present invention may be difficult to occur, and if the average transmittance exceeds the above range. This is because a difference in transmittance between the translucent region and the transmissive region may be difficult to occur.
また、本発明においては、上記半透明膜の膜厚は、０．００５μｍ〜０．１５０μｍ程度、中でも０．００５μｍ〜０．１μｍ程度、特に０．０１μｍ〜０．０７μｍ程度とされることが好ましい。一般的に、このような膜厚の半透明膜を用いる場合に、上述したような孔食が生じやすく、本発明の利点を活かすことができるからである。 In the present invention, the thickness of the translucent film is preferably about 0.005 μm to 0.150 μm, more preferably about 0.005 μm to 0.1 μm, and particularly about 0.01 μm to 0.07 μm. . In general, when a translucent film having such a thickness is used, pitting corrosion as described above is likely to occur, and the advantages of the present invention can be utilized.
また本発明に用いられる半透明膜は、階調マスクの種類等によって適宜選択され、特に限定されるものではないが、遮光膜に対してエッチング選択性を有していることが好ましい。これにより階調マスクを製造する際、半透明膜のみを選択的にエッチングすることができ、製造効率等の面で好ましいものとすることができるからである。またアライメントずれ、あるいは、半透明膜の成膜時におけるパーティクル（塵など）、あるいは、半透明膜のパターニング時における剥がれ、汚れ付着、パターニングむら等に起因して、半透明膜のパターンに不具合が生じたとしても、半透明膜が遮光膜に対してエッチング選択性を有していれば、半透明膜のみを除去することができるため、半透明膜のみを除去して、リサイクルすることが可能である。 The translucent film used in the present invention is appropriately selected depending on the type of gradation mask and the like, and is not particularly limited, but preferably has etching selectivity with respect to the light shielding film. Thereby, when manufacturing a gradation mask, only a semi-transparent film can be selectively etched, which is preferable in terms of manufacturing efficiency. Also, there is a defect in the pattern of the semi-transparent film due to misalignment, particles (such as dust) at the time of forming the semi-transparent film, or peeling, dirt adhesion, patterning unevenness, etc. at the time of patterning the semi-transparent film. Even if it occurs, if the semi-transparent film has etching selectivity with respect to the light-shielding film, only the semi-transparent film can be removed, so that only the semi-transparent film can be removed and recycled. It is.
このような半透明膜としては、上記遮光膜の結晶構造と同様の結晶構造とすることが可能なものであればよく、例えばクロム、モリブデンシリサイド、タンタル、アルミニウム、チタン、ケイ素、ニッケル、ニッケル合金、コバルト、コバルト合金、あるいは、これらの酸化物、窒化物、炭化物の膜などが挙げられる。 As such a semitransparent film, any film can be used as long as it can have a crystal structure similar to the crystal structure of the light shielding film. For example, chromium, molybdenum silicide, tantalum, aluminum, titanium, silicon, nickel, nickel alloy , Cobalt, a cobalt alloy, or an oxide, nitride, or carbide film thereof.
ニッケル合金系膜、コバルト合金系膜、ニッケル−コバルト合金系膜では、主成分であるニッケルおよびコバルト以外の元素の含有量を調整することにより、エッチング速度を制御することができる。例えば、ニッケルおよびコバルト以外の元素の含有量が多くなると、エッチング速度が遅くなる。また、酸化窒化炭化物の膜では、炭素の含有量を調整することにより、エッチング速度を制御することができる。具体的には、炭素の含有量が多くなるにつれて、エッチング速度が遅くなる。 In the nickel alloy film, the cobalt alloy film, and the nickel-cobalt alloy film, the etching rate can be controlled by adjusting the contents of elements other than nickel and cobalt as main components. For example, when the content of elements other than nickel and cobalt increases, the etching rate decreases. In the oxynitride carbide film, the etching rate can be controlled by adjusting the carbon content. Specifically, the etching rate decreases as the carbon content increases.
上記半透明膜の形成方法としては、上記遮光膜の形成方法と同様とすることができ、半透明膜の種類や結晶構造により適宜、条件等は決定される。 The method for forming the semi-transparent film can be the same as the method for forming the light-shielding film, and conditions and the like are appropriately determined depending on the type and crystal structure of the semi-transparent film.
ここで、上記半透明膜の柱状の結晶構造の個々の結晶の幅としては、０．００５μｍ〜０．１μｍの範囲内、中でも０．０２μｍ〜０．０７μｍの範囲内、特に０．０３μｍ〜０．０５μｍの範囲内とすることが好ましい。また柱状の結晶構造の個々の結晶の高さとしては、０．００５μｍ〜０．１５０μｍ程度、中でも０．０５μｍ〜０．１μｍ程度とされることが好ましく、特に半透明膜の膜厚と、上記高さが等しくなることが好ましい。 Here, the width of each crystal of the columnar crystal structure of the translucent film is in the range of 0.005 μm to 0.1 μm, in particular in the range of 0.02 μm to 0.07 μm, in particular 0.03 μm to 0. It is preferable to be within the range of 0.05 μm. The height of each crystal in the columnar crystal structure is preferably about 0.005 μm to 0.150 μm, more preferably about 0.05 μm to 0.1 μm. Preferably the heights are equal.
また特に、上記遮光膜の結晶構造と半透明膜の結晶構造との界面が明確でないものとするように、半透明膜を形成する方法としては、例えば遮光膜および半透明膜のそれぞれの界面に近い領域の膜の組成を、近いものとする方法が挙げられる。例えば繋がったチャンバー内で連続して２層（遮光膜および半透明膜）を成膜する場合、それぞれのチャンバーをほぼ同じ圧力に調整すると、自然に相手側のガスが流れ込むものとすることができ、遮光膜と半透明膜との界面を明確でないものとすることができる。また、例えば上記遮光膜と半透明膜とを別々に成膜する場合には、ターゲット上のガスの分布を制御することにより界面近くの組成を調整する方法が挙げられる。 In particular, as a method of forming the semitransparent film so that the interface between the crystal structure of the light shielding film and the crystal structure of the semitransparent film is not clear, for example, the interface between the light shielding film and the semitransparent film is used. There is a method in which the composition of the film in the close region is close. For example, when two layers (light-shielding film and semi-transparent film) are continuously formed in a connected chamber, the gas on the other side can naturally flow in by adjusting each chamber to approximately the same pressure. The interface between the light-shielding film and the semitransparent film can be unclear. Further, for example, when the light shielding film and the semitransparent film are separately formed, a method of adjusting the composition near the interface by controlling the gas distribution on the target can be mentioned.
３．透明基板
本発明に用いられる透明基板は、一般にフォトマスクに用いられる基板を使用することができる。例えば、ホウ珪酸ガラス、アルミノホウ珪酸ガラス等の光学研磨された低膨張ガラス、石英ガラス、合成石英ガラス、パイレックス（登録商標）ガラス、ソーダライムガラス、ホワイトサファイアなどの可撓性のない透明なリジット材、あるいは、透明樹脂フィルム、光学用樹脂フィルムなどの可撓性を有する透明なフレキシブル材を用いることができる。中でも、石英ガラスは、熱膨脹率の小さい素材であり、寸法安定性および高温加熱処理における特性に優れている。
3. Transparent substrate The substrate generally used for a photomask can be used for the transparent substrate used for this invention. For example, optically polished low expansion glass such as borosilicate glass and aluminoborosilicate glass, quartz glass, synthetic quartz glass, Pyrex (registered trademark) glass, soda lime glass, white sapphire and other non-flexible transparent rigid materials Alternatively, a flexible transparent material having flexibility such as a transparent resin film and an optical resin film can be used. Among them, quartz glass is a material having a small coefficient of thermal expansion, and is excellent in dimensional stability and characteristics in high-temperature heat treatment.
４．階調マスク
本発明の階調マスクは、上記半透明膜、遮光膜、および透明基板を有するものであれば特に限定されるものではなく、例えば半透明膜および遮光膜以外の、透過率調整機能を有する膜等が形成されていてもよい。また上記透明基板と遮光膜との間には密着層が形成されていることが好ましい。上記密着層としては、一般的な階調マスクに形成される密着層と同様とすることができる。
4). Gradation mask The gradation mask of the present invention is not particularly limited as long as it has the semitransparent film, the light shielding film, and the transparent substrate. For example, the transmittance adjusting function other than the semitransparent film and the light shielding film A film or the like may be formed. It is preferable that an adhesion layer is formed between the transparent substrate and the light shielding film. The adhesion layer can be the same as the adhesion layer formed on a general gradation mask.
本発明の階調マスクは、リソグラフィー法などのように、露光工程を経て製造される様々な製品の製造に用いることができる。中でも、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置、プラズマディスプレイパネル等の表示装置の製造、特に大型の表示装置の製造に好適に用いられる。 The gradation mask of the present invention can be used for manufacturing various products manufactured through an exposure process, such as a lithography method. Especially, it is used suitably for manufacture of display apparatuses, such as a liquid crystal display device, an organic electroluminescent display apparatus, a plasma display panel, especially manufacture of a large sized display apparatus.
本発明の階調マスクの大きさとしては、用途に応じて適宜調整されるが、例えば液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置等の表示装置の製造に用いられる場合には、３００ｍｍ×４００ｍｍ〜１，６００ｍｍ×１，８００ｍｍ程度とされる。 The size of the gradation mask of the present invention is appropriately adjusted according to the application. For example, when used for manufacturing a display device such as a liquid crystal display device or an organic EL display device, 300 mm × 400 mm to 1, It is about 600 mm × 1,800 mm.
上述した階調マスクを製造する方法としては、特に限定されるものではないが、例えば下記の方法とすることができる。まず、図２に示すように、透明基板１上に遮光膜２を形成する（図２（ａ））。次に、半透明領域とする領域ｂの遮光膜２を除去するようにパターニングする（図２（ｂ））。上記パターニング方法としては、一般的なフォトリソグラフィー法とすることができる。続いて、上記遮光膜２および透明基板１を覆うように半透明膜３を形成し（図２（ｃ））、上記半透明膜３上にレジスト４を塗布する（図２（ｄ））。このレジスト４をパターン露光および現像し（図２（ｅ））、透過領域ｃとする領域の上記遮光膜２および半透明膜３をエッチングした後（図２（ｆ））、上記レジスト４を除去する（図２（ｇ））方法等とすることができる。 A method for manufacturing the above-described gradation mask is not particularly limited, and for example, the following method can be used. First, as shown in FIG. 2, the light shielding film 2 is formed on the transparent substrate 1 (FIG. 2A). Next, patterning is performed so as to remove the light shielding film 2 in the region b to be a semitransparent region (FIG. 2B). The patterning method may be a general photolithography method. Subsequently, a semitransparent film 3 is formed so as to cover the light shielding film 2 and the transparent substrate 1 (FIG. 2C), and a resist 4 is applied on the semitransparent film 3 (FIG. 2D). The resist 4 is subjected to pattern exposure and development (FIG. 2E), and after etching the light-shielding film 2 and the semitransparent film 3 in a region to be a transmission region c (FIG. 2F), the resist 4 is removed. (FIG. 2 (g)) or the like.
なお、上記レジストやエッチングに用いられるエッチャント等については、一般的なフォトマスクの製造の際に用いられるものと同様とすることができ、また上記エッチングの際の条件等についても、一般的な条件と同様とすることができる。 Note that the resist and the etchant used for the etching can be the same as those used for manufacturing a general photomask, and the conditions for the etching are also general conditions. And can be similar.
また、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and any device that exhibits the same function and effect is the present invention. It is included in the technical scope of the invention.
以下、本発明について実施例および比較例を用いて具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically described using examples and comparative examples.
[実施例]
光学研磨された３９０ｍｍ×６１０ｍｍの合成石英基板上に良く洗浄した後、密着層を形成し、遮光膜となるクロム膜をスパッタリング法により以下の条件で、厚み１００ｎｍ成膜した。
＜成膜条件＞
（１）密着（リバース）層
・ガス流量比 Ａｒ：ＣＯ２：Ｎ２＝５０：６：１２
・パワー：１．０ｋＷ
・基板温度：１７０℃
・ガス圧力：０．３ｈＰａ
（２）遮光膜
・ガス流量比 Ａｒ：ＣＯ２：Ｎ２＝５０：２：１０
・パワー：１０．０ｋＷ
・基板温度 ：１７０℃
・ガス圧力 ：０．２５ｈＰａ
[Example]
After thoroughly cleaning the optically polished 390 mm × 610 mm synthetic quartz substrate, an adhesion layer was formed, and a chromium film serving as a light-shielding film was formed to a thickness of 100 nm by sputtering under the following conditions.
<Film formation conditions>
(1) Adhesion (reverse) layer / gas flow ratio Ar: CO 2 : N 2 = 50: 6: 12
・ Power: 1.0kW
-Substrate temperature: 170 ° C
・ Gas pressure: 0.3 hPa
(2) Light shielding film / gas flow ratio Ar: CO 2 : N 2 = 50: 2: 10
・ Power: 10.0kW
-Substrate temperature: 170 ° C
・ Gas pressure: 0.25 hPa
上記条件で得られたマスクブランク上に、市販のフォトレジスト（東京応化工業社製 ｉｐ−３５００（商品名））を厚み６００ｎｍで塗布し、１２０℃に加熱されたホットプレートで１５分ベークした後、フォトマスク用レーザ描画装置（マイクロニック社製LRS11000-TFT3)で、所望の遮光膜中間パターンを描画した。次に、専用のデベロッパー（東京応化工業社製 ＮＭＤ３（商品名））で現像し、遮光膜用レジストパターンを得た。
次に、上記レジストパターンをエッチング用マスクとし、クロム膜をエッチングし、さらに残ったレジストパターンを剥膜することで、所望の遮光膜中間パターンを得た。クロム膜のエッチングには、市販の硝酸セリウム系ウェットエッチャント（ザ・インクテック社製 ＭＲ−ＥＳ（商品名））を用いた。クロム膜のエッチング時間は、７０秒であった。
A commercially available photoresist (ip-3500 (trade name) manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) is applied at a thickness of 600 nm on the mask blank obtained under the above conditions, and baked on a hot plate heated to 120 ° C. for 15 minutes. Then, a desired light shielding film intermediate pattern was drawn with a photomask laser drawing apparatus (LRS11000-TFT3 manufactured by Micronic Co., Ltd.). Next, development was performed with a dedicated developer (NMD3 (trade name) manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) to obtain a resist pattern for a light shielding film.
Next, using the resist pattern as an etching mask, the chromium film was etched, and the remaining resist pattern was peeled off to obtain a desired light-shielding film intermediate pattern. For the etching of the chromium film, a commercially available cerium nitrate wet etchant (MR-ES (trade name) manufactured by The Inktec Co., Ltd.) was used. The etching time for the chromium film was 70 seconds.
次いで、遮光膜中間パターンが形成された基板について、パターン寸法検査、パターン欠陥検査、必要に応じてパターン修正を行い、よく洗浄した後、酸化窒化炭化クロム膜（半透明膜）を下記の条件でスパッタリング法にて成膜した。
＜成膜条件＞
・ガス流量比 Ａｒ：ＣＯ２：Ｎ２＝５０：８：６０
・パワー：５．０ｋＷ
・基板温度：１７０℃
・ガス圧力：０．３ｈＰａ
得られた酸化窒化炭化クロム膜の膜厚は３５ｎｍであった。次に、酸化窒化炭化クロム膜上に市販のフォトレジスト（東京応化製 ｉｐ−３５００（商品名））を再度、厚み６００ｎｍで塗布し、１２０℃に加熱されたホットプレート上で１５分ベークした。続いて半透明膜パターンとなる像を再度、レーザ描画装置（マイクロニック社製LRS11000-TFT3)で描画し、専用デベロッパー（東京応化社製 ＮＭＤ３（商品名））で現像し、レジストパターンを得た。次に、レジストパターンをマスクとして、市販の硝酸セリウム系ウェットエッチャント（ザ・インクテック社製 ＭＲ−ＥＳ（商品名））で半透明膜および遮光膜をエッチングし、目的とするパターン状に形成された半透明膜および目的とするパターン状に形成された遮光膜を得た。上記エッチングは半透明膜および遮光膜に対して行った。
Next, the substrate on which the light-shielding film intermediate pattern is formed is subjected to pattern dimension inspection, pattern defect inspection, pattern correction as necessary, and washed well, and then the chromium oxynitride carbide film (translucent film) is subjected to the following conditions: A film was formed by a sputtering method.
<Film formation conditions>
Gas flow ratio Ar: CO 2 : N 2 = 50: 8: 60
・ Power: 5.0kW
-Substrate temperature: 170 ° C
・ Gas pressure: 0.3 hPa
The obtained chromium oxynitride chromium carbide film had a thickness of 35 nm. Next, a commercially available photoresist (ip-3500 (trade name) manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) was applied again at a thickness of 600 nm on the chromium oxynitride carbide film, and baked on a hot plate heated to 120 ° C. for 15 minutes. Subsequently, an image to be a translucent film pattern was drawn again with a laser drawing apparatus (MicroRS LRS11000-TFT3) and developed with a dedicated developer (Tokyo Ohka NMD3 (trade name)) to obtain a resist pattern. . Next, using the resist pattern as a mask, the translucent film and the light-shielding film are etched with a commercially available cerium nitrate wet etchant (MR-ES (trade name) manufactured by The Inktec Co., Ltd.) to form the desired pattern. A semitransparent film and a light-shielding film formed in the desired pattern were obtained. The etching was performed on the semitransparent film and the light shielding film.
完成した階調マスクは孔食も見られず、シャープなパターンエッジが得られた。また、断面形状をＳＥＭで観察した結果、図５（ａ）に示すように遮光膜２および半透明膜３のどちらも柱状形状であった。 The finished gradation mask did not show pitting corrosion, and a sharp pattern edge was obtained. Further, as a result of observing the cross-sectional shape with an SEM, both the light shielding film 2 and the translucent film 3 were columnar as shown in FIG.
[比較例]
光学研磨された３９０ｍｍ×６１０ｍｍの合成石英基板上に良く洗浄した後、遮光膜となるクロム膜をスパッタリング法により以下の条件で、厚み１００ｎｍ成膜した。
＜成膜条件＞
（１）密着（リバース）層
・ガス流量比 Ａｒ：ＣＯ２：Ｎ２＝５０：６：１２
・パワー：１．０ｋＷ
・基板温度：１２０℃
・ガス圧力：０．３ｈＰａ
（２）遮光膜
・ガス流量比 Ａｒ：ＣＯ２：Ｎ２＝５０：０：２０
・パワー：８．０ｋＷ
・基板温度 ：１２０℃
・ガス圧力 ：０．３５ｈＰａ
[Comparative example]
After thoroughly washing the optically polished 390 mm × 610 mm synthetic quartz substrate, a chromium film serving as a light-shielding film was formed to a thickness of 100 nm by sputtering under the following conditions.
<Film formation conditions>
(1) Adhesion (reverse) layer / gas flow ratio Ar: CO 2 : N 2 = 50: 6: 12
・ Power: 1.0kW
-Substrate temperature: 120 ° C
・ Gas pressure: 0.3 hPa
(2) Light shielding film / gas flow ratio Ar: CO 2 : N 2 = 50: 0: 20
・ Power: 8.0kW
-Substrate temperature: 120 ° C
・ Gas pressure: 0.35 hPa
上記条件で得られたマスクブランク上に、市販のフォトレジスト（東京応化工業社製 ｉｐ−３５００（商品名））を厚み６００ｎｍで塗布し、１２０℃に加熱されたホットプレートで１５分ベークした後、フォトマスク用レーザ描画装置（マイクロニック社製LRS11000-TFT3)で、所望の遮光膜中間パターンを描画した。次に、専用のデベロッパー（東京応化工業社製 ＮＭＤ３（商品名））で現像し、遮光膜用レジストパターンを得た。
次に、レジストパターンをエッチング用マスクとし、クロム膜をエッチングし、さらに残ったレジストパターンを剥膜することで、所望の遮光膜中間パターンを得た。クロム膜のエッチングには、市販の硝酸セリウム系ウェットエッチャント（ザ・インクテック社製 ＭＲ−ＥＳ（商品名））を用いた。クロム膜のエッチング時間は、７０秒であった。
A commercially available photoresist (ip-3500 (trade name) manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) is applied at a thickness of 600 nm on the mask blank obtained under the above conditions, and baked on a hot plate heated to 120 ° C. for 15 minutes. Then, a desired light shielding film intermediate pattern was drawn with a photomask laser drawing apparatus (LRS11000-TFT3 manufactured by Micronic Co., Ltd.). Next, development was performed with a dedicated developer (NMD3 (trade name) manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) to obtain a resist pattern for a light shielding film.
Next, the resist pattern was used as an etching mask, the chromium film was etched, and the remaining resist pattern was stripped to obtain a desired light-shielding film intermediate pattern. For the etching of the chromium film, a commercially available cerium nitrate wet etchant (MR-ES (trade name) manufactured by The Inktec Co., Ltd.) was used. The etching time for the chromium film was 70 seconds.
次いで、遮光膜中間パターンが形成された基板について、パターン寸法検査、パターン欠陥検査、必要に応じてパターン修正を行い、よく洗浄した後、酸化窒化炭化クロム膜（半透明膜）を下記の条件でスパッタリング法にて成膜した。
＜成膜条件＞
・ガス流量比 Ａｒ：ＣＯ２：Ｎ２＝５０：８：６０
・パワー：５．０ｋＷ
・基板温度：１２０℃
・ガス圧力：０．３ｈＰａ
得られた酸化窒化炭化クロム膜の膜厚は３５ｎｍであった。次に、酸化窒化炭化クロム膜上に市販のフォトレジスト（東京応化製 ｉｐ−３５００（商品名））を再度、厚み６００ｎｍで塗布し、１２０℃に加熱されたホットプレート上で１５分ベークした。
続いて半透明膜パターンとなる像を再度、レーザ描画装置（マイクロニック社製LRS11000-TFT3)で描画し、専用デベロッパー（東京応化社製 ＮＭＤ３（商品名））で現像し、レジストパターンを得た。
次に、レジストパターンをマスクとして、市販の硝酸セリウム系ウェットエッチャント（ザ・インクテック社製 ＭＲ−ＥＳ（商品名））で半透明膜および遮光膜をエッチングし、目的とするパターン状に形成された半透明膜および目的とするパターン状に形成された遮光膜を得た。上記エッチングは半透明膜および遮光膜に対して行った。
Next, the substrate on which the light-shielding film intermediate pattern is formed is subjected to pattern dimension inspection, pattern defect inspection, pattern correction as necessary, and washed well, and then the chromium oxynitride carbide film (translucent film) is subjected to the following conditions: A film was formed by a sputtering method.
<Film formation conditions>
Gas flow ratio Ar: CO 2 : N 2 = 50: 8: 60
・ Power: 5.0kW
-Substrate temperature: 120 ° C
・ Gas pressure: 0.3 hPa
The obtained chromium oxynitride chromium carbide film had a thickness of 35 nm. Next, a commercially available photoresist (ip-3500 (trade name) manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) was applied again at a thickness of 600 nm on the chromium oxynitride carbide film, and baked on a hot plate heated to 120 ° C. for 15 minutes.
Subsequently, an image to be a translucent film pattern was drawn again with a laser drawing apparatus (MicroRS LRS11000-TFT3) and developed with a dedicated developer (Tokyo Ohka NMD3 (trade name)) to obtain a resist pattern. .
Next, using the resist pattern as a mask, the translucent film and the light-shielding film are etched with a commercially available cerium nitrate wet etchant (MR-ES (trade name) manufactured by The Inktec Co., Ltd.) to form the desired pattern. A semitransparent film and a light-shielding film formed in the desired pattern were obtained. The etching was performed on the semitransparent film and the light shielding film.
完成した階調マスクは孔食が見られ、パターンエッジに荒れが生じた。また、断面形状をＳＥＭで観察した結果、図５（ｂ）に示すように遮光膜２は粒子状、半透明膜３は柱状形状であった。 The completed gradation mask showed pitting corrosion, and the pattern edge was rough. Further, as a result of observing the cross-sectional shape with an SEM, as shown in FIG. 5B, the light shielding film 2 was in the form of particles, and the semitransparent film 3 was in the shape of a column.
１ … 透明基板
２ … 遮光膜
３ … 半透明膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Transparent substrate 2 ... Light-shielding film 3 ... Semi-transparent film
Claims (2)
前記遮光膜および前記半透明膜の結晶構造が、いずれも柱状であり、
前記遮光膜の結晶構造と前記半透明膜との結晶構造の間に界面が明確でないことを特徴とする階調マスク。 A transparent substrate; a light-shielding film formed in a pattern on the transparent substrate; and a translucent film formed in a pattern on the light-shielding film and the transparent substrate, wherein the transparent substrate is exposed. A gradation mask having a region, a light shielding region in which the light shielding film is provided on the transparent substrate, and a semitransparent region in which only the semitransparent film is provided on the transparent substrate,
The crystal structure of the light shielding film and said semitransparent film, both Ri columnar der,
A gradation mask, wherein an interface is not clear between the crystal structure of the light shielding film and the crystal structure of the translucent film.
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| JPH1020471A (en) * | 1996-07-02 | 1998-01-23 | Toshiba Corp | Production of exposure mask |
| JPH11222673A (en) * | 1998-01-30 | 1999-08-17 | Hoya Corp | Sputtering apparatus |
| JP3259730B2 (en) * | 2000-01-01 | 2002-02-25 | 三菱電機株式会社 | X-ray mask |
| JP3818171B2 (en) * | 2002-02-22 | 2006-09-06 | Ｈｏｙａ株式会社 | Phase shift mask blank and manufacturing method thereof |
| JP4158885B2 (en) * | 2002-04-22 | 2008-10-01 | Ｈｏｙａ株式会社 | Photomask blank manufacturing method |
| JP4468093B2 (en) * | 2004-07-01 | 2010-05-26 | 大日本印刷株式会社 | Gradation photomask manufacturing method |
| JP4462423B2 (en) * | 2005-01-14 | 2010-05-12 | 信越化学工業株式会社 | Photomask blank manufacturing method |
| JP4919220B2 (en) * | 2005-02-28 | 2012-04-18 | Ｈｏｙａ株式会社 | Gray tone mask |
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