KR101031123B1 - 포토마스크 및 포토마스크의 제조 방법과, 패턴 전사 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는 마스크 사용시의 핸들링 중에 일어날 수 있는 패턴의 정전 파괴의 발생을 억제할 수 있고, 만일 정전 파괴가 일어나도 디바이스 형성에 사용되는 마스크 패턴에는 영향이 미치지 않는 그레이톤 마스크 등의 포토마스크를 제공하는 데에 있다. 본 발명은, 피전사체 위에 원하는 전사 패턴을 형성하기 위한 마스크 패턴을 투명 기판(24) 위에 갖는 포토마스크(예를 들면 그레이톤 마스크)로서, 전기적으로 고립된 복수의 마스크 패턴(10a, 10b, 10c)으로부터 각각 인출된 도전성 패턴(11a와 11b), (11c와 11d), (12a와 12b), (12c와 12d)을 갖는다. 이러한 도전성 패턴은, 서로 접촉하지 않고, 또한 상기 각 마스크 패턴 사이보다도 서로 근접하는 부분을 가지며, 예를 들면 반투광막 또는 투광막에 의해 형성되는 것이다.

피전사체, 전사 패턴, 포토마스크, 도전성 패턴, 마스크 패턴, 투광부, 차광부

Description

포토마스크 및 포토마스크의 제조 방법과, 패턴 전사 방법 {PHOTOMASK AND PHOTOMASK MANUFACTURING METHOD, AND PATTERN TRANSFER METHOD}

본 발명은 마스크를 이용하여 피전사체 위의 포토레지스트에 전사 패턴을 형성하는 패턴 전사 방법과, 이 패턴 전사 방법에 사용하는 포토마스크 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

현재, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display: 이하, LCD라고 부름)의 분야에서, 박막 트랜지스터 액정 표시 장치(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display: 이하, TFT-LCD라고 부름)는, CRT(음극선관)에 비교하여, 박형으로 하기 쉽고 소비 전력이 낮다고 하는 이점으로부터, 현재 상품화가 급속하게 진행되고 있다. TFT-LCD는, 매트릭스 형상으로 배열된 각 화소에 TFT가 배열된 구조의 TFT 기판과, 각 화소에 대응하여, 레드, 그린, 및 블루의 화소 패턴이 배열된 컬러 필터가 액정층의 개재하에 서로 겹쳐진 개략 구조를 갖는다. TFT-LCD에서는, 제조 공정수가 많아, TFT 기판만으로도 5∼6매의 포토마스크를 이용하여 제조되고 있었다. 이러한 상황하에, 일본 특허 공개 2005-37933호 공보(특허 문헌 1)에서는 차광부와 투광부와 반투광부를 갖는 다계조의 포토마스크(이하, 그레이톤 마스크라고 부름) 를 이용함으로써, TFT 기판의 제조에 이용하는 마스크 매수를 삭감하는 방법이 제안되어 있다. 여기에서, 반투광부란, 마스크를 사용하여 패턴을 피전사체에 전사할 때, 투과하는 노광광의 투과량을 소정량 저감시켜, 피전사체 위의 포토레지스트막의 현상 후의 잔막량을 제어하는 부분을 말한다.

그레이톤 마스크로서는, 투명 기판이 노출된 투광부, 투명 기판 위에 노광광을 차광하는 차광막이 형성된 차광부, 투명 기판 위에 차광막, 또는 반투광막이 형성되고 투명 기판의 광 투과율을 100%로 하였을 때에 그보다 투과광량을 저감시켜 소정량의 광을 투과하는 반투광부를 갖는 것이다. 이러한 그레이톤 마스크로서는, 반투광부로서, 차광막 또는 반투광막에, 노광 조건하에서 해상 한계 이하의 미세 패턴을 형성한 것, 혹은 소정의 광 투과율을 갖는 반투광막을 형성한 것이 있다.

한편, 반도체 장치의 제조에 이용되는 포토마스크에서는, 그 차광 패턴에 정전기가 생기고, 전기적으로 독립된 개개의 패턴 사이에 전위차가 생겨, 방전에 의한 정전 파괴가 생기는 문제가 있기 때문에, 일본 특허 공개 2003-248294호 공보(특허 문헌 2)에 기재된 발명과 같이 그 독립 패턴을 더미 패턴에 의해 전기적으로 접속하는 것이 알려져 있다.

상기 LCD 제조용 등에 이용되는 포토마스크는 통상적으로, 절연체인 투명 글래스 기판 위에, 크롬 등의 금속으로 이루어지는 차광막 및/또는 반투광막을 형성하고, 이들에 각각 소정의 패터닝을 실시하여 제조된다. 이 마스크 제조 과정에서 의 세정이나, 마스크 사용 과정에서의 세정, 혹은 반송 과정에서의 핸들링이나 마찰에 의해, 마스크가 대전되는 경우가 있다. 이 대전에 의한 정전 전위는, 때로는, 수십KV 혹은 그 이상으로 되고, 이것이 마스크의 서로 전기적으로 고립된 패턴 사이에서 방전할 때에, 정전 파괴가 생겨, 패턴이 파괴된다. 파괴된 패턴이 피전사체(LCD 패널 등)에 전사되면, 제품 불량으로 되게 된다.

그런데, 피전사체 위에, 막 두께가 단계적으로 서로 다른 레지스트 패턴을 형성할 목적으로, 노광광의 투과율을 패턴 위의 특정한 부위에서 선택적으로 저감하여, 노광광의 투과를 제어 가능한 포토마스크인 그레이톤 마스크가 알려져 있는 것은 전술한 바와 같으며, 이러한 그레이톤 마스크로서는, 노광광의 일부를 투과하는 반투광부에 반투광막을 이용한 것이 알려져 있다.

도 7의 (a)는, 반투광부로서 노광광에 대한 소정의 광 투과율을 갖는 반투광막을 이용한 그레이톤 마스크를 도시하는 단면도이다. 즉, 도 7의 (a)에 도시하는 그레이톤 마스크는, 투명 기판(24) 위에, 그 그레이톤 마스크의 사용시에 노광광을 차광(투과율이 대략 0%)시키는 차광부(21)와, 투명 기판(24)의 표면이 노출된 노광광을 투과시키는 투광부(22)와, 투광부의 노광광 투과율을 100%로 하였을 때 투과율을 10∼80% 정도로 저감시키는 반투광부(23)를 갖는다. 도 7의 (a)에 도시하는 차광부(21)는, 투명 기판(24) 위에 형성된 차광막(25)으로 구성되어 있고, 또한 반투광부(23)는, 투명 기판(24) 위에 형성된 광반투과성의 반투광막(26)으로 구성되어 있다. 또한, 도 7의 (a)의 차광부(21), 투광부(22) 및 반투광부(23)의 패턴 형상은 일례를 나타낸 것이다.

그런데, 상기 차광부(21)를 구성하는 차광막(25)의 재질로서는 예를 들면 Cr 또는 Cr을 주성분으로 하는 화합물이 이용된다. 이와 같이 패턴을 형성한 포토마스크는, 세정, 그 밖의 사용시의 핸들링 등에 의해 전기적으로 고립된 개개의 패턴에 전하가 머물기 쉽다. 또한, 그레이톤 마스크의 경우, 액정 패널 제조 코스트가 매우 유리하게 되는 이점이 있다. 또한, 저렴한 제조 코스트를 희구할 때, 다면취를 이용한 대형 마스크 제조의 수요가 점점 높아진다. 이러한 그레이톤 마스크에서, 전기적으로 독립된, 비교적 대면적의 패턴이 복수개 기판 위에 형성되기 때문에, 패턴 사이의 전위차가 발생하기 쉽고, 게다가 대형화에 의해 전위차가 커지는 경향이 있기 때문에, 패턴막의 정전 파괴가 심각하다. 또한, TFT 제조용의 그레이톤 마스크의 경우, 채널부 패턴 등, 패턴의 미세화에 따라서, 정전 파괴가 생기기 쉬워지는 사정도 있다. 예를 들면 도 7의 (b) 중의 화살표 D로 나타낸 바와 같이, 인접하는 차광부(21) 사이의 전위차에 의한 방전에 의해, 차광막(25), 반투광막(26)의 일부가 정전 파괴에 의해 소실되게 된다.

이러한 그레이톤 마스크 사용시의 핸들링 중에 예기치 않게 생기는 패턴의 정전 파괴는, 그 마스크를 사용하여 형성되는 피전사체의 수율의 저하, 액정 표시 장치 등의 최종 제품의 동작 불량으로 이어지는 중대한 문제이다.

따라서, 그레이톤 마스크 사용시의 핸들링 중에 일어날 수 있는 패턴의 정전 파괴의 발생을 억제하는 것은 매우 중요한 과제이다.

전기적으로 독립된 패턴을 더미 패턴에 의해 접속하는 특허 문헌 2의 방법에 따르면, 접속된 결과 형성된, 상기 전기적으로 독립된, 대면적의 패턴이 형성되게 되므로, 이 패턴이 전위가 상이한 다른 패턴이나 도전체 부재 사이에서 방전을 일으켰을 때, 오히려 파괴에 의한 데미지가 커지는 위험이 있다.

본 발명은, 상기 종래의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 첫째로, 마스크 사용시의 핸들링 중에 일어날 수 있는 패턴의 정전 파괴의 발생을 억제할 수 있고, 만일 정전 파괴가 일어나도 디바이스 형성에 사용되는 마스크 패턴에는 영향이 미치지 않는 그레이톤 마스크 등의 포토마스크를 제공하는 것이며, 둘째로, 이러한 포토마스크를 이용하여, 피전사체 위에, 패턴 결함이 없는, 고정밀도의 전사 패턴을 형성할 수 있는 패턴 전사 방법을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 이하의 구성을 갖는다.

<구성 1> 피전사체 위에 원하는 전사 패턴을 형성하기 위한 마스크 패턴을 투명 기판 위에 갖는 포토마스크에서, 전기적으로 고립된 복수의 마스크 패턴으로부터 각각 인출된 도전성 패턴을 갖고, 그 도전성 패턴은, 서로 접촉하지 않고, 또한 상기 복수의 마스크 패턴 사이보다도 서로 근접하는 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 포토마스크.

<구성 2> 상기 마스크 패턴은, 차광부와, 투광부와, 마스크 사용시에 이용되는 노광광의 투과량을 소정량 저감하는 반투광부를 갖고, 마스크를 이용하여 피전사체에 노광광을 조사할 때, 피전사체에 대한 노광광의 조사량을 부위에 따라 선택적으로 저감하고, 피전사체 위의 포토레지스트막에, 잔막값이 서로 다른 부분을 포함하는 원하는 전사 패턴을 형성하고, 상기 차광부는, 적어도 차광막에 의해 형성 되고, 상기 반투광부는, 적어도 노광광의 일부를 투과하는 반투광막에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 구성 1에 기재된 포토마스크.

<구성 3> 상기 마스크 패턴의 차광부는, 투명 기판 위에 반투광막 및 차광막을 이 순서대로 갖는 것을 특징으로 하는 구성 2에 기재된 포토마스크.

<구성 4> 상기 마스크 패턴의 차광부는, 투명 기판 위에 차광막 및 반투광막을 이 순서대로 갖는 것을 특징으로 하는 구성 2에 기재된 포토마스크.

<구성 5> 상기 도전성 패턴은, 상기 반투광부를 형성하는 반투광막과 동일한 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 구성 2에 기재된 포토마스크.

<구성 6> 상기 도전성 패턴은, 노광에 의해 피전사체에 전사되지 않도록 하는 선폭에 의해 형성된 직선 또는 곡선 형상의 라인 패턴인 것을 특징으로 하는 구성 2에 기재된 포토마스크.

<구성 7> 상기 도전성 패턴은, 반투광성 또는 투광성의 패턴인 것을 특징으로 하는 구성 2에 기재된 포토마스크.

<구성 8> 상기 도전성 패턴은, 전기적으로 고립된 임의의 한쌍의 마스크 패턴의 각각으로부터 복수 인출되어 있는 것을 특징으로 하는 구성 2에 기재된 포토마스크.

<구성 9> 피전사체 위에 원하는 전사 패턴을 형성하기 위한 마스크 패턴을 갖는 포토마스크로서, 투명 기판 위에, 반투광막과 차광막을 형성한 마스크 블랭크를 이용하여, 포토리소그래피법에 의해 상기 반투광막과 상기 차광막에 각각 원하는 패터닝을 행하여, 차광부와, 투광부와, 마스크 사용시에 이용되는 노광광의 투 과량을 소정량 저감하는 반투광부로 이루어지는 상기 마스크 패턴을 형성하는 공정을 갖는 포토마스크의 제조 방법에서, 상기 패터닝시에, 전기적으로 고립된 복수의 마스크 패턴으로부터 각각 인출된 도전성 패턴으로서, 서로 접촉하지 않고, 또한 상기 복수의 마스크 패턴 사이보다도 서로 근접하는 부분을 갖는 도전성 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.

<구성 10> 상기 도전성 패턴은, 상기 반투광부를 형성하는 반투광막과 동일한 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 구성 9에 기재된 포토마스크의 제조 방법.

<구성 11> 투명 기판 위에, 상기 반투광막과 상기 차광막을, 이 순서대로 형성한 마스크 블랭크를 이용하는 것을 특징으로 하는 구성 10에 기재된 포토마스크의 제조 방법.

<구성 12> 피전사체 위에 원하는 전사 패턴을 형성하기 위한 마스크 패턴을 갖는 포토마스크로서, 차광부와, 투광부와, 마스크 사용시에 이용되는 노광광의 투과량을 소정량 저감하는 반투광부로 이루어지는 상기 마스크 패턴을 형성하는 공정을 갖는 포토마스크의 제조 방법에서, 투명 기판 위에, 상기 차광막을 형성한 마스크 블랭크를 이용하여, 패터닝을 실시해서, 투광부와 차광부의 차광막 패턴을 형성하고, 그 차광막 패턴 위를 포함하는 전체면에 반투광막을 형성하고, 그 반투광막과 상기 차광막에 패터닝을 실시하여, 투명 기판이 노출된 투광부를 형성하는 공정을 포함하고, 상기 반투광부가, 전기적으로 고립된 복수의 마스크 패턴으로부터 각각 인출된 도전성 패턴으로서, 서로 접촉하지 않고, 또한 상기 복수의 마스크 패턴 사이보다도 서로 근접하는 부분을 갖는 도전성 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.

<구성 13> 피전사체 위에 원하는 전사 패턴을 형성하기 위한 마스크 패턴을 갖는 포토마스크로서, 차광부와, 투광부와, 마스크 사용시에 이용되는 노광광의 투과량을 소정량 저감하는 반투광부로 이루어지는 상기 마스크 패턴을 형성하는 공정을 갖는 포토마스크의 제조 방법에서, 투명 기판 위에, 상기 차광막을 형성한 마스크 블랭크를 이용하여, 패터닝을 실시해서, 차광부의 차광막 패턴을 형성하고, 그 차광막 패턴 위를 포함하는 전체면에 반투광막을 형성하고, 그 반투광막에 패터닝을 실시하여, 투명 기판이 노출된 투광부를 형성하는 공정을 포함하고, 상기 반투광부가, 전기적으로 고립된 복수의 마스크 패턴으로부터 각각 인출된 도전성 패턴으로서, 서로 접촉하지 않고, 또한 상기 복수의 마스크 패턴 사이보다도 서로 근접하는 부분을 갖는 도전성 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.

<구성 14> 상기 도전성 패턴은, 전기적으로 고립된 임의의 한쌍의 마스크 패턴의 각각으로부터 복수 인출되어 있는 것을 특징으로 하는 구성 10에 기재된 포토마스크의 제조 방법.

<구성 15> 구성 1 내지 8 중 어느 한 항에 기재된 포토마스크를 이용하여, 피전사체에 노광광을 조사하여, 피전사체 위에 원하는 전사 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 패턴 전사 방법.

<구성 16> 구성 9 내지 13 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법에 의한 포토마 스크를 이용하여, 피전사체에 노광광을 조사하여, 피전사체 위에 원하는 전사 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 패턴 전사 방법.

본 발명에 따른 포토마스크는, 피전사체 위에 원하는 전사 패턴을 형성하기 위한 마스크 패턴을 투명 기판 위에 갖는 포토마스크로서, 전기적으로 고립된 복수의 마스크 패턴으로부터 각각 인출된 도전성 패턴을 갖고 있고, 그 도전성 패턴이, 서로 접촉하지 않고, 또한 상기 복수의 마스크 패턴 사이보다도 서로 근접하는 부분을 갖는 것이다.

상기 포토마스크로서는, 예를 들면, 투명 기판 위에, 차광부와 투광부로 이루어지는 마스크 패턴을 갖는 바이너리 마스크이다. 또한, 그 밖에 상기 포토마스크로서는, 예를 들면, 투명 기판 위에 차광부와, 투광부와, 마스크 사용시에 이용되는 노광광의 투과량을 소정량 저감하는 반투광부로 이루어지는 마스크 패턴을 갖고, 마스크를 이용하여 피전사체에 노광광을 조사할 때, 피전사체에 대한 노광광의 조사량을 부위에 따라 선택적으로 저감하여, 피전사체 위의 포토레지스트에, 잔막값이 서로 다른 부분을 포함하는 원하는 전사 패턴을 형성하기 위한 다계조(그레이톤) 마스크이다.

이러한 포토마스크에서는, 상기 도전성 패턴을 가짐으로써, 복수의 전기적으로 고립된 마스크 패턴 사이에서 서로 전위차가 생겼을 때에, 그 도전성 패턴에서, 작은 전위차의 단계에서 방전이 행해져, 마스크 패턴의 파괴에 이르도록 하는 큰 전하가 각 마스크 패턴에 축적되기 어렵기 때문에, 디바이스 형성에 사용되는 마스크 패턴의 정전 파괴의 발생을 억제하는 것이 가능하다. 또한, 마스크 패턴 중 어 느 하나가, 다른 부재 또는 다른 패턴 사이에서 전위차를 일으켜, 방전이 일어나는 경우에도, 방전되는 전하량이 과대해지지 않고, 작은 충격에서의 방전이 행해진다. 즉, 전기적으로 독립된 패턴의 면적을 과대하게 하지 않고, 즉 축적될 수 있는 전하를 과대하게 하지 않고, 상기 도전성 패턴의 부위에서, 우선적으로 방전을 발생시킬 수 있다.

또한, 이러한 포토마스크에서는, 상기 도전성 패턴을 가짐으로써, 가령 방전에 의해 패턴이 정전 파괴되는 일이 있었다고 하여도, 그것은 근접하면서 접촉하지 않는 부분을 갖는 도전성 패턴의 부분에서 일어나므로, 디바이스 형성에 사용되는 마스크 패턴의 부분에는 영향을 주지 않는다. 즉, 전기적으로 고립된 복수의 마스크 패턴으로부터 각각 인출되고, 또한 근접하면서 접촉하지 않는 부분을 갖는 도전성 패턴을 구비함으로써, 디바이스 형성에 사용되는 중요한 패턴으로부터 떨어진 곳에서 방전시키는 것이 가능하며, 가령 그러한 방전에 의해 패턴이 파괴되는 일이 일어나도, 그것은 도전성 패턴의 부분으로서, 디바이스 형성에 사용되는 마스크 패턴에는 무관하기 때문에, 본 발명의 포토마스크를 이용하여 제조되는 제품에는 방전 파괴의 악영향이 미치지 않는다. 또한, 정전 파괴가 생길 때, 이 도전성 패턴이 파괴된 후에도, 마스크의 사용을 행할 수 있도록, 그 도전성 패턴은, 전기적으로 고립된 패턴 사이에, 복수 형성되어 있으면 바람직하다.

또한, 상기 도전성 패턴에 의한, 마스크 패턴의 정전 파괴 방지 효과는, 마스크 사용시뿐만 아니라, 마스크 제작 공정에서도 발휘된다. 예를 들면 투명 기판 위의 전체면에 반투광막과 차광막을 형성한 포토마스크 블랭크를 이용하여, 각각의 막에 패터닝을 행하여, 포토마스크를 형성하고, 상기 반투광막의 패터닝시에, 본 발명의 도전성 패턴을 형성함으로써, 전술한 마스크 사용시의 핸들링 중에 일어날 수 있는 패턴의 정전 파괴의 억제 외에, 마스크 제작 단계에서 일어날 수 있는 패턴의 정전 파괴에 대해서도 효과적으로 억제하는 것이 가능하다.

또한, 상기 도전성 패턴은, 포토마스크에 이용되는 차광막 외에, 투명막, 또는 노광광에 대한 반투과성을 갖는 반투광막에 의해 형성되는 것도 가능하며, 이에 의해, 예를 들면 선폭을 어느 정도 크게 하여도 피전사체에 전사되기 어려운 것으로 할 수 있다. 또한, 만일 상기 도전성 패턴이 피전사체에 전사되게 되어도, 서로 접촉하고 있지 않으므로, 제조되는 디바이스 회로에는 악영향은 미치지 않는다.

또한, 예를 들면 그레이톤 마스크의 경우, 반투광부에는 도전성을 갖는 반투광막에 의해 형성함으로써, 반투광막을 패터닝하는 공정을 이용하여, 상기 반투광막에 의해 형성되는 도전성 패턴을 동일 공정으로 제작할 수 있다.

또한, 이러한 본 발명의 포토마스크를 이용하여 피전사체에의 패턴 전사를 행함으로써, 피전사체 위에 패턴 결함이 없는, 고정밀도의 전사 패턴을 형성할 수 있다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태를 도면에 기초하여 설명한다.

도 1은, 본 발명의 일 실시 형태인 그레이톤 마스크를 이용한 패턴 전사 방법을 설명하기 위한 단면도이다. 도 1에 도시하는 그레이톤 마스크(20)는, 피전사체(30) 위에, 막 두께가 단계적으로 서로 다른 레지스트 패턴(33)을 형성하기 위한 것이다. 또한, 도 1 중에서 부호 32A, 32B는, 피전사체(30)에서 기판(31) 위에 적층된 막을 나타낸다.

도 1에 도시하는 그레이톤 마스크(20)는, 투명 기판(24) 위에, 그 그레이톤 마스크(20)의 사용시에 노광광을 차광(투과율이 대략 0%)시키는 차광부(21)와, 투명 기판(24)의 표면이 노출된 노광광을 투과시키는 투광부(22)와, 투광부의 노광광 투과율을 100%로 하였을 때 투과율을 10∼80% 정도로 저감시키는 반투광부(23)로 이루어지는 마스크 패턴을 갖는다. 노광광 투과율은, 20∼60%이면 피전사체 위의 레지스트 패턴 형성의 조건에 자유도가 생겨 보다 바람직하다. 도 1에 도시하는 반투광부(23)는, 투명 기판(24) 위에 형성된 광반투과성의 반투광막(26)으로 구성되고, 차광부(21)는, 상기 반투광막(26)과 차광막(25)이 이 순서대로 형성되어 구성되어 있다. 전술한 바와 같은 그레이톤 마스크(20)를 사용하였을 때에, 차광부(21)에서는 노광광이 실질적으로 투과하지 않고, 반투광부(23)에서는 노광광이 저감되기 때문에, 피전사체(30) 위에 도포한 레지스트막(포지티브형 포토레지스트막)은, 전사 후, 현상을 거쳤을 때 차광부(21)에 대응하는 부분에서 막 두께가 두꺼워지고, 반투광부(23)에 대응하는 부분에서 막 두께가 얇아지고, 투광부(22)에 대응하는 부분에서는 막이 없는(잔막이 실질적으로 생기지 않는), 막 두께가 단계적으로 서로 다른(즉 단차가 있는) 레지스트 패턴(33)을 형성할 수 있다.

그리고, 도 1에 도시하는 레지스트 패턴(33)의 막이 없는 부분에서, 피전사체(30)에서의 예를 들면 막(32A 및 32B)에 제1 에칭을 실시하고, 레지스트 패턴(33)의 막 두께가 얇은 부분을 애싱 등에 의해 제거하고 이 부분에서, 피전사 체(30)에서의 예를 들면 막(32B)에 제2 에칭을 실시한다. 이와 같이 하여, 1매의 그레이톤 마스크(20)를 이용하여 피전사체(30) 위에 막 두께가 단계적으로 서로 다른 레지스트 패턴(33)을 형성함으로써, 종래의 포토마스크 2매분의 공정이 실시되게 되어, 마스크 매수가 삭감된다.

도 2는, 본 발명의 일 실시 형태인 그레이톤 마스크의 평면도이다. 부호 10a, 10b, 10c는 각각, 독립된 표시 장치를 제조하기 위한 마스크 패턴으로서, 여기에서는, 1매의 투명 기판(24) 위에 3면을 갖는, 3면취의 포토마스크를 모식적으로 도시한 것이다.

부호 10a∼10c의 각각의 마스크 패턴에는, 예를 들면 TFT 제조용의 패턴이 다수 포함되고, 그들 각각이 차광부, 투광부, 반투광부를 갖고 있다. 예를 들면, 해당 그레이톤 마스크의 사용시에 노광광을 차광(투과율이 대략 0%)시키는 차광부, 투광부의 노광광 투과율을 100%로 하였을 때 투과율을 10∼80%, 보다 바람직하게는 20∼60% 정도로 저감시키는 반투광부가, 투명 기판(24) 위에 형성되어 있다. 그리고, 전기적으로 고립된 각 마스크 패턴(10a, 10b, 10c)으로부터 각각 인출된 도전성 패턴(11a와 11b), (11c와 11d), (12a와 12b), (12c와 12d)을 갖는다. 이러한 도전성 패턴은, 서로 접촉하지 않고, 또한 상기 각 마스크 패턴 사이보다도 서로 근접하는 부분을 갖는다.

이러한 그레이톤 마스크에서는, 상기 도전성 패턴을 가짐으로써, 복수의 전기적으로 고립된 마스크 패턴 사이에서 서로 전위차가 생겼을 때에, 작은 전위차의 단계에서 방전이 행해져, 마스크 패턴의 파괴에 이르도록 하는 큰 전하가 각 마스 크 패턴에 축적되기 어렵기 때문에, 디바이스 형성에 사용되는 마스크 패턴의 정전 파괴의 발생을 억제하는 것이 가능하다. 또한, 마스크 패턴 중 어느 하나가, 다른 부재 또는 다른 패턴 사이에서 전위차를 일으켜, 방전이 일어나는 경우에도, 방전되는 하전량이 과대해지지 않고, 작은 충격에서의 방전이 행해진다.

예를 들면, 액정 기판의 대형화에 의해, 개개의 액정 패널 제조용의 마스크 패턴이 대형화되어 있다. 이러한 대형이고, 또한 전기적으로 고립된 패턴은, 매우 큰 전하를 저장하기 쉽고, 이들이 비교적 근접한 위치에 있을 때, 방전에 의한 정전 파괴가 생기기 쉽다.

또한, 종래, 마스크 패턴 중에는, 마스크를 사용하여 피전사체 위에 패턴을 형성하고, 최종적으로 얻어지는 액정 패널 등의 전자 디바이스의 패턴에서, 정전 파괴를 일으키기 쉬운 위치에, 미리 패턴의 파괴를 방지하는 목적의 패턴(이하, ESD 패턴이라고 칭함)을 형성하는 경우가 있다. 이 주된 것은, 전기적으로 고립된 패턴끼리를, 비교적 근접 위치에 배치하여, 오히려 방전을 촉진해서, 큰 전하의 축적을 방지하는 형상이다. 이러한 패턴은, 포토마스크에서도 방전하기 쉬우며, 포토마스크에서는 이 패턴이 정전 파괴를 가져오기도 하며, 나아가 디바이스 형성에 사용하는 중요한 마스크 패턴에도 그 악영향이 미치는 경우가 있다. 따라서, 이 ESD 패턴에 대해서도 마스크 위에 상기 도전성 패턴을 배치하는 것은 유리하다.

즉, 본 발명의 포토마스크에서는, 상기 도전성 패턴을 구비함으로써, 가령 방전에 의해 패턴이 정전 파괴되는 경우가 있었다고 하여도, 그것은 근접하면서 접촉하지 않는 부분을 갖는 도전성 패턴의 부분에서 일어나므로, 디바이스 형성에 사 용되는 마스크 패턴의 부분에는 영향을 주지 않는다. 즉, 전기적으로 고립된 복수의 마스크 패턴으로부터 각각 인출되고, 또한 근접하면서 접촉하지 않는 부분을 갖는 도전성 패턴을 구비함으로써, 디바이스 형성에 사용되는 중요한 패턴으로부터 떨어진 곳에서 방전시키는 것이 가능하며, 가령 그러한 방전에 의해 패턴이 파괴되는 일이 일어나도, 그것은 도전성 패턴의 부분으로서, 디바이스 형성에 사용되는 마스크 패턴에는 무관하기 때문에, 본 발명의 포토마스크를 이용하여 제조되는 제품에는 방전 파괴의 악영향이 미치지 않는다.

또한, 전기적으로 고립된 패턴끼리에 각부가 있고, 이들이, 그 패턴끼리의 가장 근접 위치에 있을 때에, 정전 파괴가 생기기 쉽다. 따라서, 이들 패턴끼리에 대해서도, 본 발명의 도전성 패턴을 적용하는 것이 유리하다. 또한 상기 도전성 패턴의 선단에 각부를 형성하는 것도 유효하다.

각 마스크 패턴(10a, 10b, 10c)으로부터 각각 인출된 상기 도전성 패턴(11a 와 11b), (11c와 11d), (12a와 12b), (12c와 12d)은, 각각 서로 접촉하지 않고, 또한 상기 각 마스크 패턴 사이보다도 서로 근접하는 부분을 갖는데, 이 근접하는 부분의 간격(간극)은, 예를 들면 2∼5㎛ 정도로 하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 3∼4㎛ 정도로 하는 것이 바람직하다.

상기 도전성 패턴(11a∼11d), (12a∼12d)은, 예를 들면 도전성이 높은 재료의 세선 패턴으로 형성할 수 있는데, 피전사체 위에 전사되지 않도록, 즉 피전사체 위의 레지스트 패턴으로서, 현상 후에 실질적으로 출현하지 않도록 하는, 패턴 선폭으로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 도전성 패턴이, 차광막으로 이루어지는 경우에는, 노광 조건하에서 해상 한계 이하(예를 들면 1㎛ 이하)의 선폭으로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 도전성 패턴이, 노광광에 대하여 반투광성 내지 투광성인 경우에는, 피전사체에 전사되기 어려워, 반드시 노광 조건하에서 해상 한계 이하(예를 들면 1㎛ 이하 정도)의 선폭으로 할 필요는 없다. 바람직하게는, 1㎛∼5㎛ 정도이다. 또한, 투광성막이면, 보다 선폭이 커도 되는 것은 분명하다. 단, 만일 상기 도전성 패턴이 피전사체에 전사되게 되어도, 서로 접촉하고 있지 않으므로, 제조되는 디바이스 회로에는 악영향은 미치지 않는다.

또한, 반투광막에 의해, 본 발명의 도전성 패턴을 형성하는 데에는, 후술하는 바와 같이, 제조상의 이점이 있다.

그런데, 각 마스크 패턴 사이에 형성된 상기 도전성 패턴은 예를 들면 각 마스크 패턴에 대하여 1개소이어도 되지만, 도 2에 도시한 바와 같이, 도전성 패턴을 복수 개소에 형성함으로써, 복수회의 방전이 일어나도, 본 발명의 효과를 발휘하는 것이 가능하다.

또한, 도 3은 본 발명의 일 실시 형태인 그레이톤 마스크의 평면도인데, 각 마스크 패턴(10a, 10b, 10c)으로부터 각각 인출된 도전성 패턴(11a와 11b), (11c와 11d), (12a와 12b), (12c와 12d)은, 각각 서로 접촉하지 않을 정도로 상하로 어긋나게 함으로써, 상기 각 마스크 패턴 사이보다도 서로 근접하는 부분을 형성하고 있다.

또한, 전술한 도 2 및 도 3에는, 각 마스크 패턴으로부터 인출된 도전성 패턴이 직선 형상의 라인 패턴인 경우를 나타내었지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들면 곡선 형상의 라인 패턴, 또는 그 라인 패턴의 일부에 점 형상의 패턴을 포함한 것으로 하여도 된다. 바꾸어 말하면, 상기 도전성 패턴에서, 상기의 서로 접촉하지 않는 근접 부분은, 복수개 존재하여도 된다.

도 4의 (A), (B), (C)는, 어느 것이나 본 발명을 그레이톤 마스크에 적용한 경우의 실시 형태를 나타내는 단면도이다.

도 4의 (A)에 나타내는 실시 형태 1은, 각 마스크 패턴 사이에 형성되는 상기 도전성 패턴을 반투광막에 의해 형성하고 있다. 이러한 그레이톤 마스크는, 투명 기판(24) 위에, 그 그레이톤 마스크의 사용시에 노광광을 차광(투과율이 대략 0%)시키는 차광부(21)와, 투명 기판(24)의 표면이 노출된 노광광을 투과시키는 투광부(22)와, 투광부의 노광광 투과율을 100%로 하였을 때 투과율을 10∼80%로 저감시키는 반투광부(23)로 이루어지는 마스크 패턴이 형성되어 있다. 반투광부(23)는, 투명 기판(24) 위에 형성된 광반투과성의 도전성을 갖는 반투광막(26)으로 구성되고, 차광부(21)는, 상기 반투광막(26)과 차광막(25)이 이 순서대로 형성되어 구성되어 있다. 그리고, 도 4의 (A) 중에 도시하는 도전성 패턴(11)(도 2에 도시하는 세선 형상의 도전성 패턴(11a∼11d)에 대응함)은, 상기 반투광부(23)를 구성하는 반투광막(26)으로 구성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 상기 도전성 패턴(11)을 반투광부(23)와 동일한 도전성을 갖는 반투광막(26)에 의해 형성함으로써, 반투광부를 제작하는 공정을 이용하여, 상기 반투광막(26)에 의해 형성되는 도전성 패턴(11)을 함께 제작하는 것이 가능하다. 그 도전성 패턴(11)의 선폭은, 그 패턴이 피전사체에 전사되지 않을 정도의 것으로 한다.

도 5는, 본 발명의 상기 실시 형태 1에 의한 그레이톤 마스크의 제조 공정을 도시하는 단면도이다.

본 실시 형태에 사용하는 마스크 블랭크는, 투명 기판(24) 위에 예를 들면 도전성을 갖는 몰리브덴 실리사이드를 함유하는 반투광막(26)과, 예를 들면 크롬을 주성분으로 하는 차광막(25)이 이 순서대로 형성되고, 그 위에 레지스트를 도포하여 레지스트막(27)이 형성되어 있다(도 5의 (a) 참조).

차광막(25)의 재질로서는, 상기 Cr을 주성분으로 하는 재료 외에, Si, W, Al 등을 들 수 있다. 본 실시 형태에서는, 차광부의 투과율은, 상기 차광막(25)과 반투광막(26)의 막 재질과 막 두께의 선정에 의해 설정된다.

또한, 반투광막(26)은, 투명 기판(24)의 노광광의 투과량에 대하여 10∼80%, 바람직하게는 20∼60% 정도의 투과량을 갖는 것이다. 상기 반투광막(26)으로서는, 본 실시 형태의 경우에서는, 도전성을 갖는 Mo 화합물, Cr, W, Al 등을 들 수 있다. 이 중, Mo 화합물로서는, MoSi_x 외에, MoSi의 질화물, 산화물, 산화 질화물, 탄화물 등이 포함된다. 다른 바람직한 재료는 Cr의 산화물, 질화물, 산화 질화물, 탄화물 등이 포함된다. 이들 화합물의 조성을 결정함에 있어서는, 금속 함유량을 조정함으로써, 정전 파괴를 방지할 수 있는 도전성을 갖는 것으로 할 수 있다. 또한, 형성되는 마스크 위의 반투광부의 투과율은, 상기 반투광막(26)의 막 재질과 막 두께의 선정에 의해 설정된다.

본 실시 형태에서는 스퍼터링 성막에 의한 몰리브덴 실리사이드를 함유하는 반투광막(노광광 투과율 50%), 및 크롬을 주성분으로 하는 차광막을 각각 채용하였다.

이러한 도 5의 (a)에 도시하는 마스크 블랭크를 이용하여, 차광부(21)와 투광부(22)와 반투광부(23)로 이루어지는 마스크 패턴, 및 각 마스크 패턴 사이에 형성되는 도전성 패턴(11)을 제작한다.

우선, 상기 마스크 블랭크의 레지스트막(27)에 대하여, 소정의 디바이스 패턴(차광부 및 반투광부와 도전성 패턴(11)에 대응하는 영역에 레지스트 패턴을 형성하는 패턴)을 묘화한다. 묘화에는, 통상 전자선 또는 광(단파장광)이 이용되는 경우가 많지만, 본 실시 형태에서는 레이저광을 이용한다. 따라서, 상기 레지스트로서는 포지티브형 포토레지스트를 사용한다. 그리고, 묘화 후에 현상을 행함으로써, 차광부 및 반투광부와 도전성 패턴의 영역에 대응하는 레지스트 패턴(27)을 형성한다(도 5의 (b) 참조).

다음으로, 상기 레지스트 패턴(27)을 에칭 마스크로 하여 차광막(25)을 에칭해서 차광막 패턴을 형성하고, 계속해서 그 차광막 패턴을 에칭 마스크로 하여 하층의 반투광막(26)을 에칭하고, 투광부의 영역의 투명 기판(24)을 노출시켜 투광부를 형성한다. 에칭 수단으로서는, 드라이 에칭 혹은 웨트 에칭 중 어느 쪽이라도 가능하지만, 본 실시 형태에서는 웨트 에칭을 이용하였다. 잔존하는 레지스트 패턴은 제거한다(도 5의 (c) 참조).

다음으로, 기판 전체면에 상기와 동일한 레지스트막을 형성하고, 2번째의 묘화를 행한다. 2번째의 묘화에서는, 차광부 및 투광부 위에 레지스트 패턴이 형성 되도록 소정의 패턴을 묘화한다. 묘화 후, 현상을 행함으로써, 차광부 및 투광부에 대응하는 영역 위에 레지스트 패턴(28)을 형성한다(도 5의 (d) 참조).

다음으로, 상기 레지스트 패턴(28)을 에칭 마스크로 하여 노출된 반투광부 및 도전성 패턴 영역 위의 차광막(25)을 에칭하여 반투광부(23) 및 도전성 패턴(11)을 형성한다(도 5의 (e) 참조). 이 경우의 에칭 수단으로서, 본 실시 형태에서는 웨트 에칭을 이용하였다. 그리고, 잔존하는 레지스트 패턴을 제거하여, 투명 기판(24) 위에, 반투광막(26)과 차광막(25)의 순서로의 적층막으로 이루어지는 차광부(21), 투명 기판(24)이 노출되는 투광부(22), 및 반투광막(26)에 의해 이루어지는 반투광부(23)와, 동일하게 반투광막(26)에 의해 이루어지는 도전성 패턴(11)을 갖는 그레이톤 마스크가 완성된다(도 5의 (f) 참조).

본 실시 형태에 따른 상기 그레이톤 마스크는, 각 마스크 패턴으로부터 인출된 도전성 패턴으로서, 서로 접촉하지 않고, 또한 상기 각 마스크 패턴 사이보다도 서로 근접하는 부분을 갖는 도전성 패턴을 구비함으로써, 복수의 전기적으로 고립된 마스크 패턴 사이에서 서로 전위차가 생겼을 때에, 작은 전위차의 단계에서 방전이 행해져, 마스크 패턴의 파괴에 이르도록 하는 큰 전하가 각 마스크 패턴에 축적되기 어렵기 때문에, 디바이스 형성에 사용되는 마스크 패턴의 정전 파괴의 발생을 억제하는 것이 가능하다. 그리고, 만일 정전 파괴가 일어나도 도전성 패턴의 부분에 멈추어, 디바이스 형성에 사용되는 마스크 패턴에는 영향이 미치지 않도록 하는 것이 가능하다. 따라서, 이러한 본 실시 형태의 그레이톤 마스크를 이용하여 도 1과 같이 피전사체(30)에의 패턴 전사를 행함으로써, 피전사체 위에는 패턴 결 함이 없는, 고정밀도의 전사 패턴(레지스트 패턴(33))을 형성할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 따르면, 마스크 제작에 사용하는 마스크 블랭크는, 투명 기판(24) 위에 상기 도전성의 반투광막(26)을 가짐으로써, 마스크 제작 공정 중에서도 일어날 수 있는 패턴의 정전 파괴의 발생을 효과적으로 억제하는 것이 가능하다.

또한, 차광부(21), 투광부(22), 반투광부(23), 및 도전성 패턴(11)의 패턴 형상은 어디까지나 대표적인 일례로서, 본 발명을 이것에 한정하는 취지가 아닌 것은 물론이다.

또한, 도 4의 (B)에 나타내는 실시 형태 2는, 각 마스크 패턴 사이에 형성되는 상기 도전성 패턴(11)을 투명 도전막(29)에 의해 형성하고 있다. 즉, 이러한 그레이톤 마스크는, 투명 기판(24) 위에, 차광부(21)와, 투광부(22)와, 반투광부(23)로 이루어지는 마스크 패턴이 형성되어 있고, 도 4의 (B) 중에 도시하는 도전성 패턴(11)(도 2에 도시하는 도전성 패턴(11a∼11d)에 대응함)은, 상기 투명 기판(24)과 반투광막(26) 사이에 형성된 투명 도전막(29)을 패터닝함으로써 형성되어 있다.

상기 투명 도전막(29)은, 본 발명에 따른 효과를 발휘하도록 도전성을 갖고, 노광광 투과율이 높은 것이면 특히 재질은 제약되지 않는다.

이러한 관점으로부터, 상기 투명 도전막(29)은, 예를 들면 안티몬(Sb), 주석(Sn), 인듐(In)으로부터 선택되는 적어도 1개의 원소를 함유하는 화합물로 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 화합물은, 본 발명에 바람직한 도전성을 갖고, 또 한 적당한 막 두께를 선정함으로써, 80% 이상의 높은 노광광 투과율이 얻어지고, 또한 마스크 제작시의 에칭, 세정 등에 대한 양호한 내성을 갖는다. 구체적으로는, 산화 안티몬 주석 등을 바람직하게 들 수 있다.

본 실시 형태에 따른 상기 그레이톤 마스크는, 각 마스크 패턴으로부터 인출되고, 서로 접촉하지 않으며, 또한 상기 각 마스크 패턴 사이보다도 서로 근접하는 부분을 갖는 도전성 패턴을 구비함으로써, 복수의 전기적으로 고립된 마스크 패턴 사이에서 서로 전위차가 생겼을 때에, 작은 전위차의 단계에서 방전이 행해져, 마스크 패턴의 파괴에 이르도록 하는 큰 전하가 각 마스크 패턴에 축적되기 어렵기 때문에, 디바이스 형성에 사용되는 마스크 패턴의 정전 파괴의 발생을 억제하는 것이 가능하며, 또한 만일 정전 파괴가 일어나도 도전성 패턴의 부분에 멈추어, 디바이스 형성에 사용되는 마스크 패턴에는 영향이 미치지 않도록 하는 것이 가능하다.

또한, 도 4의 (C)에 나타내는 실시 형태 3은, 각 마스크 패턴 사이에 형성되는 상기 도전성 패턴을 Cr 등의 차광막에 의해 형성하고 있다. 즉, 이러한 그레이톤 마스크는, 투명 기판(24) 위에, 차광부(21)와, 투광부(22)와, 반투광부(23)로 이루어지는 마스크 패턴이 형성되어 있고, 반투광부(23)는, 투명 기판(24) 위에 형성된 반투광막(26)으로 구성되고, 차광부(21)는, 차광막(25)과 상기 반투광막(26)이 이 순서대로 형성되어 구성되어 있다. 그리고, 도 4의 (C) 중에 도시하는 도전성 패턴(11)(도 2에 도시하는 도전성 패턴(11a∼11d)에 대응)은, 상기 차광부(21)를 구성하는 차광막(25)으로 구성되어 있다.

본 실시 형태에 따른 상기 그레이톤 마스크는, 각 마스크 패턴으로부터 인출 되고, 서로 접촉하지 않으며, 또한 상기 각 마스크 패턴 사이보다도 서로 근접하는 부분을 갖는 도전성 패턴을 구비함으로써, 복수의 전기적으로 고립된 마스크 패턴 사이에서 서로 전위차가 생겼을 때에, 작은 전위차의 단계에서 방전이 행해져, 마스크 패턴의 파괴에 이르도록 하는 큰 전하가 각 마스크 패턴에 축적되기 어렵기 때문에, 디바이스 형성에 사용되는 마스크 패턴의 정전 파괴의 발생을 억제하는 것이 가능하고, 또한 만일 정전 파괴가 일어나도 도전성 패턴의 부분에 멈추어, 디바이스 형성에 사용되는 마스크 패턴에는 영향이 미치지 않도록 하는 것이 가능하다.

또한, 본 실시 형태에서는, 상기 도전성 패턴(11)을 차광부(21)와 동일한 Cr 등의 도전성을 갖는 차광막(25)에 의해 구성함으로써, 예를 들면 최초로 투명 기판(24) 위에 차광막(25)을 형성한 마스크 블랭크를 이용하여 차광부를 제작하는 공정을 이용하여, 상기 차광막(25)에 의해 형성되는 도전성 패턴(11)을 제작하는 것이 가능하다.

또한, 이 때, 반투광막(26)의 소재는, 도전성인 것이 바람직하다. 적층된 패턴 전체(상하 방향)가 등전위로 되는 것이 보다 바람직하기 때문이다.

또한, 도 4의 (C)에서는, 차광막(25) 위에 반투광막(26)을 적층하여 차광부를 형성하고 있지만, 적층은 반대이어도 된다.

또한, 도 6은 본 발명을 바이너리 마스크에 적용한 경우의 실시 형태를 나타내는 단면도이다. 도 6에 나타내는 실시 형태 4에 따른 바이너리 마스크는, 투명 기판(24) 위에, 차광부(21)와 투광부(22)로 이루어지는 마스크 패턴이 형성되어 있고, 차광부(21)는, 예를 들면 Cr 등을 주성분으로 하는 차광막(25)으로 구성되어 있다. 그리고, 도 6 중에 도시하는 도전성 패턴(11)은, 상기 투명 기판(24)과 차광막(25) 사이에 형성된 투명 도전막(29)을 패터닝함으로써 형성되어 있다. 여기에서, 도전성으로서는, 예를 들면 저항값이 3메가Ω 미만인 것을 말한다.

상기 투명 도전막(29)은, 전술한 실시 형태 2의 경우(도 4의 (B) 참조)와 마찬가지로, 본 발명에 따른 효과를 발휘하도록 하는 도전성을 갖고, 노광광 투과율이 높은 것이면 특히 재질은 제약되지 않는다. 구체적인 재질로서는, 실시 형태 2에서 예시한 것과 마찬가지이다. 투명 도전막(29)은, 도전성의 반투광성의 막이어도 되고, 차광막(25)보다 노광광 투과율이 높은 것이면 된다. 이러한 바이너리 마스크는, 일반적인 다계조 마스크(그레이톤 마스크)와 마찬가지의 프로세스에 의해, 제작할 수 있다.

이러한 본 실시 형태에 따른 바이너리 마스크에서도, 각 마스크 패턴으로부터 인출되고, 서로 접촉하지 않으며, 또한 상기 각 마스크 패턴 사이보다도 서로 근접하는 부분을 갖는 도전성 패턴을 구비함으로써, 복수의 전기적으로 고립된 마스크 패턴 사이에서 서로 전위차가 생겼을 때에, 작은 전위차의 단계에서 방전이 행해져, 마스크 패턴의 파괴에 이르도록 하는 큰 전하가 각 마스크 패턴에 축적되기 어렵기 때문에, 디바이스 형성에 사용되는 마스크 패턴의 정전 파괴의 발생을 억제하는 것이 가능하고, 그리고 만일 정전 파괴가 일어나도 도전성 패턴의 부분에 멈추어, 디바이스 형성에 사용되는 마스크 패턴에는 영향이 미치지 않도록 하는 것이 가능하다.

이상, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태를 설명하였지만, 본 발명의 기술적 범위는, 전술한 실시 형태에 좌우되지 않는다. 당업자라면, 청구 범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에서 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 분명하며, 그들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것이라고 양해된다.

도 1은, 본 발명에 따른 그레이톤 마스크를 이용하는 패턴 전사 방법을 설명하기 위한 단면도.

도 2는, 본 발명의 일 실시 형태인 그레이톤 마스크의 평면도.

도 3은, 본 발명의 일 실시 형태인 그레이톤 마스크의 평면도.

도 4는, 본 발명을 그레이톤 마스크에 적용한, (A) 실시 형태 1과 (B) 실시 형태 2와 (C) 실시 형태 3을 나타내는 단면도.

도 5는, 본 발명의 실시 형태 1에 의한 그레이톤 마스크의 제조 공정을 도시하는 단면도.

도 6은, 본 발명을 바이너리 마스크에 적용한, 실시 형태 4를 나타내는 단면도.

도 7은, 종래의 그레이톤 마스크에서의 과제를 설명하기 위한 마스크의 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10a: 마스크 패턴

11a: 도전성 패턴

20: 그레이톤 마스크

21: 차광부

22: 투광부

23: 반투광부

24: 투명 기판

25: 차광막

26: 반투광막

Claims (16)

1. 피전사체 위에 원하는 전사 패턴을 형성하기 위한 마스크 패턴을 투명 기판 위에 갖는 포토마스크로서,

   전기적으로 고립된 복수의 마스크 패턴으로부터 각각 인출된 도전성 패턴을 갖고, 그 도전성 패턴은, 서로 접촉하지 않고, 또한 상기 복수의 마스크 패턴 사이보다도 서로 근접하는 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 포토마스크.
2. 제1항에 있어서,

   상기 마스크 패턴은,

   차광부와, 투광부와, 마스크 사용시에 이용되는 노광광의 투과량을 소정량 저감하는 반투광부를 갖고, 마스크를 이용하여 피전사체에 노광광을 조사할 때, 피전사체에 대한 노광광의 조사량을 부위에 따라 선택적으로 저감하고, 피전사체 위의 포토레지스트막에, 잔막값이 서로 다른 부분을 포함하는 원하는 전사 패턴을 형성하고,

   상기 차광부는, 적어도 차광막에 의해 형성되고,

   상기 반투광부는, 적어도 노광광의 일부를 투과하는 반투광막에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 포토마스크.
3. 제2항에 있어서,

   상기 마스크 패턴의 차광부는, 투명 기판 위에 반투광막 및 차광막을 이 순서대로 갖는 것을 특징으로 하는 포토마스크.
4. 제2항에 있어서,

   상기 마스크 패턴의 차광부는, 투명 기판 위에 차광막 및 반투광막을 이 순서대로 갖는 것을 특징으로 하는 포토마스크.
5. 제2항에 있어서,

   상기 도전성 패턴은, 상기 반투광부를 형성하는 반투광막과 동일한 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 포토마스크.
6. 제2항에 있어서,

   상기 도전성 패턴은, 노광에 의해 피전사체에 전사되지 않도록 하는 선폭에 의해 형성된 직선 또는 곡선 형상의 라인 패턴인 것을 특징으로 하는 포토마스크.
7. 제2항에 있어서,

   상기 도전성 패턴은, 반투광성 또는 투광성의 패턴인 것을 특징으로 하는 포토마스크.
8. 제2항에 있어서,

   상기 도전성 패턴은, 전기적으로 고립된 임의의 한쌍의 마스크 패턴의 각각으로부터 복수 인출되어 있는 것을 특징으로 하는 포토마스크.
9. 피전사체 위에 원하는 전사 패턴을 형성하기 위한 마스크 패턴을 갖는 포토마스크로서, 투명 기판 위에, 반투광막과 차광막을 형성한 마스크 블랭크를 이용하여, 포토리소그래피법에 의해 상기 반투광막과 상기 차광막에 각각 원하는 패터닝을 행하여, 차광부와, 투광부와, 마스크 사용시에 이용되는 노광광의 투과량을 소정량 저감하는 반투광부로 이루어지는 상기 마스크 패턴을 형성하는 공정을 갖는 포토마스크의 제조 방법으로서,

   상기 패터닝시에, 전기적으로 고립된 복수의 마스크 패턴으로부터 각각 인출된 도전성 패턴으로서, 서로 접촉하지 않고, 또한 상기 복수의 마스크 패턴 사이보다도 서로 근접하는 부분을 갖는 도전성 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
10. 제9항에 있어서,

    상기 도전성 패턴은, 상기 반투광부를 형성하는 반투광막과 동일한 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
11. 제10항에 있어서,

    투명 기판 위에, 상기 반투광막과 상기 차광막을, 이 순서대로 형성한 마스 크 블랭크를 이용하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
12. 피전사체 위에 원하는 전사 패턴을 형성하기 위한 마스크 패턴을 갖는 포토마스크로서, 차광부와, 투광부와, 마스크 사용시에 이용되는 노광광의 투과량을 소정량 저감하는 반투광부로 이루어지는 상기 마스크 패턴을 형성하는 공정을 갖는 포토마스크의 제조 방법으로서,

    투명 기판 위에, 차광막을 형성한 마스크 블랭크를 이용하여, 패터닝을 실시하여, 투광부와 차광부의 차광막 패턴을 형성하고, 그 차광막 패턴 위를 포함하는 전체면에 반투광막을 형성하고, 그 반투광막과 상기 차광막에 패터닝을 실시하여, 투명 기판이 노출된 투광부를 형성하는 공정을 포함하고,

    상기 반투광부가, 전기적으로 고립된 복수의 마스크 패턴으로부터 각각 인출된 도전성 패턴으로서, 서로 접촉하지 않고, 또한 상기 복수의 마스크 패턴 사이보다도 서로 근접하는 부분을 갖는 도전성 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
13. 피전사체 위에 원하는 전사 패턴을 형성하기 위한 마스크 패턴을 갖는 포토마스크로서, 차광부와, 투광부와, 마스크 사용시에 이용되는 노광광의 투과량을 소정량 저감하는 반투광부로 이루어지는 상기 마스크 패턴을 형성하는 공정을 갖는 포토마스크의 제조 방법으로서,

    투명 기판 위에, 차광막을 형성한 마스크 블랭크를 이용하여, 패터닝을 실시하여, 차광부의 차광막 패턴을 형성하고, 그 차광막 패턴 위를 포함하는 전체면에 반투광막을 형성하고, 그 반투광막에 패터닝을 실시하여, 투명 기판이 노출된 투광부를 형성하는 공정을 포함하고,

    상기 반투광부가, 전기적으로 고립된 복수의 마스크 패턴으로부터 각각 인출된 도전성 패턴으로서, 서로 접촉하지 않고, 또한 상기 복수의 마스크 패턴 사이보다도 서로 근접하는 부분을 갖는 도전성 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
14. 제10항에 있어서,

    상기 도전성 패턴은, 전기적으로 고립된 임의의 한쌍의 마스크 패턴의 각각으로부터 복수 인출되어 있는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
15. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 포토마스크를 이용하여, 피전사체에 노광광을 조사하여, 피전사체 위에 원하는 전사 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 패턴 전사 방법.
16. 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항의 제조 방법에 의한 포토마스크를 이용하여, 피전사체에 노광광을 조사하여, 피전사체 위에 원하는 전사 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 패턴 전사 방법.

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