KR101036438B1 - A gray tone mask and a method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
비 디바이스 패턴 영역에 형성된 마크의 콘트라스트가 높아 검출이 용이한 그레이톤 마스크 및 그 제조 방법을 제공한다. Provided are a gray tone mask having a high contrast of marks formed in a non-device pattern region, and easy to detect, and a method of manufacturing the same.
차광부, 투광부 및 반투광부를 가지는 디바이스 패턴과, 위치 맞춤에 이용하는 마크 패턴이 형성된 그레이톤 마스크의 제조 방법에 있어서, 투명 기판상에 적어도 차광막이 형성된 마스크 블랭크를 준비하는 단계와, 제1 레지스트 패턴을 형성하고, 상기 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여 차광막을 에칭하는 단계를 포함하는 차광부 패턴 형성 단계와, 차광부 패턴이 형성된 투명 기판상에 반투광막을 형성하는 단계와, 제2 레지스트 패턴을 형성하고, 상기 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여 반투광막을 에칭하는 단계를 가지는 광부 패턴을 형성하는 단계를 가지고, 상기 차광부 패턴 형성 단계에 있어서, 차광부 패턴 형성과 함께 차광부와 투광부를 가지는 원하는 마크 패턴을 형성하고, 상기 반투광부 패턴 형성 단계에서의 제2 묘화 패턴의 묘화 전에 마크 패턴에서의 투광부에 반투광막이 존재하지 않도록 하는 단계를 가진다..A method of manufacturing a gray tone mask having a device pattern having a light shielding portion, a light transmitting portion, and a semi-transmissive portion, and a mark pattern used for positioning, comprising the steps of: preparing a mask blank having at least a light shielding film formed on a transparent substrate; Forming a pattern, and etching the light shielding film using the first resist pattern as a mask; forming a light transmissive film on the transparent substrate on which the light shielding pattern is formed; and a second resist pattern And forming a light portion pattern having the step of etching the semi-transmissive film using the second resist pattern as a mask. In the light shielding portion pattern forming step, the light shielding portion and the light transmitting portion are formed together with the light shielding portion pattern formation. The branches form a desired mark pattern and before drawing of the second drawing pattern in the semi-transmissive portion pattern forming step. The transparent portion of the mark pattern having a step of semi-transparent film is not present.
그레이톤 마스크 Gray tone mask
Description
도 1a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 그레이톤 마스크의 제조 공정을 개략적으로 나타낸 단면도. 1A is a cross-sectional view schematically showing a manufacturing process of a gray tone mask according to a first embodiment of the present invention.
도 1b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 그레이톤 마스크의 제조 공정(도 1a의 제조 공정의 연속)을 개략적으로 나타낸 단면도. FIG. 1B is a schematic cross-sectional view of a manufacturing process of a gray tone mask according to a first embodiment of the present invention (continuation of the manufacturing process of FIG. 1A). FIG.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 그레이톤 마스크의 제조 공정을 개략적으로 나타낸 단면도. 2 is a cross-sectional view schematically showing a manufacturing process of a gray tone mask according to a second embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 그레이톤 마스크의 제조 공정을 개략적으로 나타낸 단면도. 3 is a cross-sectional view schematically showing a manufacturing process of a gray tone mask according to a third embodiment of the present invention.
도 4a는 그레이톤 마스크를 이용한 TFT 기판의 제조 공정을 개략적으로 나타낸 단면도.4A is a cross-sectional view schematically showing a manufacturing process of a TFT substrate using a gray tone mask.
도 4b는 그레이톤 마스크를 이용한 TFT 기판의 제조 공정(도 4a의 제조 공정의 연속)을 나타내는 개략 단면도. 4B is a schematic cross-sectional view illustrating a process for manufacturing a TFT substrate using a gray tone mask (continuity of the process of FIG. 4A).
도 5는 미세 패턴 타입의 그레이톤 마스크의 일례를 나타내는 평면도. Fig. 5 is a plan view showing an example of a fine pattern type gray tone mask.
도 6은 하프톤막 타입의 그레이톤 마스크 패턴의 일례를 나타내는 평면도. 6 is a plan view showing an example of a graytone mask pattern of a halftone film type.
도 7은 하프톤막 타입의 그레이톤 마스크의 제조 방법을 설명하기 위한 마스 크 패턴 평면도. Fig. 7 is a plan view of a mask pattern for explaining a method of manufacturing a halftone film type gray tone mask.
도 8a는 그레이톤 마스크의 제조 공정의 일례를 개략적으로 나타낸 단면도. 8A is a cross-sectional view schematically showing an example of a manufacturing process of a gray tone mask.
도 8b는 그레이톤 마스크의 제조 공정의 일례(도 8a의 제조 공정의 연속)를 개략적으로 나타낸 단면도. FIG. 8B is a sectional view schematically showing an example of the manufacturing process of the gray tone mask (continuation of the manufacturing process of FIG. 8A). FIG.
도 9a는 그레이톤 마스크(20A)의 평면도, b는 마스크의 비 디바이스 패턴 영역에 형성한 마크 패턴(M) 부분의 단면도, (c)는 디바이스 패턴(D)의 단면도. 9A is a plan view of the
(도면의 주요 부분에 대한 참조 부호의 설명)(Explanation of reference numerals for the main parts of the drawings)
20A, 20B, 20C, 20D 그레이톤 마스크20A, 20B, 20C, 20D Gray Tone Mask
21 투명 기판21 transparent substrate
22 차광막22 shading film
23 반투광막23 translucent membrane
24 레지스트막24 resist film
본 발명은 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display: 이하, LCD라고 함) 등의 제조에 사용되는 그레이톤 마스크 및 그 제조 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
종래 LCD 분야에 있어서, 제조에 필요한 포토마스크 매수를 삭감하는 방법이 제안되고 있다. 즉 박막 트랜지스터 액정 표시 장치(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display: 이하 TFT-LCD라고 함)는 CRT(음극선관)과 비교하여, 박형으로 하기 쉽고 소비 전력이 낮다는 이점으로부터 현재 상품화가 급속히 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 액정 상의 개재하에 서로 겹쳐진 개략 구조를 가진다. TFT-LCD에서는, 제조 공정 수가 많아서 TFT 기판만으로도 5~6매의 포토마스크를 이용하여 제조되고 있었다. 이러한 상황 하, TFT 기판의 제조를 4매의 포토마스크를 이용하여 행하는 방법이 제안되었다(예를 들면 '월간 에프피디·인텔리전스(FPD Intelligence)', 1999년 5월, p.31-35)In the conventional LCD field, a method of reducing the number of photomasks required for manufacturing has been proposed. In other words, thin film transistor liquid crystal displays (hereinafter referred to as TFT-LCDs) are rapidly commercialized due to the advantages that they are thinner and have lower power consumption than CRTs (cathode ray tubes). The TFT-LCD is a schematic structure in which a TFT substrate having a structure in which TFTs are arranged in each pixel arranged in a matrix form and a color filter in which red, green, and blue pixel patterns are arranged corresponding to each pixel are superimposed on each other under a liquid crystal phase. Has In TFT-LCD, the number of manufacturing processes was large, and it was manufactured using 5-6 photomasks only by a TFT substrate. Under these circumstances, a method of manufacturing a TFT substrate using four photomasks has been proposed (e.g., Monthly FPD Intelligence, May 1999, p. 31-35).
이 방법은 차광부와 투광부와 반투광부(그레이톤부)를 가지는 포토마스크(이하 그레이톤 마스크라고 함)를 이용함으로써, 사용하는 마스크 매수를 저감하는 것이다. This method reduces the number of masks used by using a photomask (hereinafter referred to as a gray tone mask) having a light shielding portion, a light transmitting portion, and a semi-transmissive portion (gray tone mask).
도 4a 및 도 4b(도 4b는 도 4a의 제조 공정의 연속)에 그레이톤 마스크를 이용한 TFT 기판의 제조 공정의 일례를 나타낸다. FIG. 4A and FIG. 4B (FIG. 4B shows an example of the manufacturing process of a TFT board | substrate using a gray tone mask for the continuation of the manufacturing process of FIG. 4A).
유리 기판(1) 상에 게이트 전극용 금속막이 형성되고, 포토마스크를 이용한 포토리소 공정에 의해 게이트 전극(2)이 형성된다. 그 후 게이트 절연막(3), 제1 반도체막(4; a-Si), 제2 반도체막(5; N+a-Si), 소스 드레인용 금속막(6), 및 포지형 포토 레지스트막(7)이 형성된다(도 4a(1)). 다음으로, 차광부(11)와 투광부(12)와 반투광부(13)를 가지는 그레이톤 마스크(10)를 이용하여 포지형 포토 레지스트막(7)을 노광하고 현상함으로써, TFT 채널부 및 소스 드레인 형성 영역과 데이터 라인 형성 영역을 덮고, 또한 채널부 형성 영역이 소스 드레인 형성 영역보다도 얇아지도록 제1 레지스트 패턴(7a)이 형성된다(도 4a(2)). 다음으로, 제1 레지스트 패턴(7a)을 마스크로 하여, 소스 드레인 금속막(6) 및 제2, 제1 반도체막(5, 4)을 에칭한다(도 4a(3)). 다음으로, 채널부 형성 영역의 얇은 레지스트막을 산소에 의한 애싱에 의해 제거하고, 제2 레지스트 패턴(7b)을 형성한다(도 4b(1)). 그 후 제2 레지스트 패턴(7b)을 마스크로 하여, 소스 드레인용 금속막(6)이 에칭되고 소스/드레인(6a, 6b)이 형성되며, 다음으로 제2 반도체막(5)을 에칭하고(도 4b(2)) 최후에 잔존한 제2 레지스트 패턴(7b)을 박리한다(도 4b(3)).The metal film for gate electrodes is formed on the
여기서 이용되는 그레이톤 마스크로서는, 반투광부가 미세 패턴으로 형성되어 있는 구조인 것이 알려져 있다. 예를 들면 도 5에 도시된 바와 같이, 소스/드레인에 대응하는 차광부(11a, 11b)와, 투광부(12)와 채널부에 대응하는 반투광부(그레이톤부;13)를 가지고, 반투광부(13)는 그레이톤 마스크를 사용하는 LCD용 노광기의 해상 한계 이하의 미세 패턴으로 이루어지는 차광 패턴(13a)을 형성한 영역이다. 차광부(11a, 11b)와 차광 패턴(13a)은 모두 크롬이나 크롬 화합물 등의 같은 재료로 이루어지는 같은 두께의 막으로 통상 형성되어 있다. 그레이톤 마스크를 사용하는 LCD용 노광기의 해상 한계는, 스텝퍼 방식의 노광기에서 약 3㎛, 미러프로젝션 방식의 노광기에서 약 4㎛이다. 이 때문에 예를 들면, 도 5에서 반투광부(13)에서의 투과부(13b)의 스페이스 폭을 3㎛ 미만, 차광 패턴(13a)의 라인 폭을 노광기의 해상 한계 이하인 3㎛ 미만으로 한다. As a gray tone mask used here, it is known that it is a structure in which the translucent part is formed in the fine pattern. For example, as shown in FIG. 5, the light-shielding portions 11a and 11b corresponding to the source / drain, the light-transmitting portion 12 and the semi-transmissive portion (gray tone portion; 13) corresponding to the channel portion, and the semi-transmissive portion (13) is a region in which the light shielding pattern 13a formed of a fine pattern below the resolution limit of the LCD exposure machine using the gray tone mask is formed. The light shielding portions 11a and 11b and the light shielding pattern 13a are usually formed of a film having the same thickness made of the same material such as chromium or a chromium compound. The resolution limit of the LCD exposure machine using the gray tone mask is about 3 mu m in the stepper type exposure machine and about 4 mu m in the mirror projection type exposure machine. For this reason, for example, in FIG. 5, the space width of the transmissive part 13b in the translucent part 13 shall be less than 3 micrometers, and the line width of the light shielding pattern 13a shall be less than 3 micrometers which are below the resolution limit of an exposure machine.
그러나, 상술한 미세 패턴 타입의 반투광부는, 그레이톤 부분의 설계, 구체 적으로는 차광부와 투광부의 중간적인 하프톤 효과를 가지게 하기 위한 미세 패턴을 라인·앤드·스페이스 타입으로 할지, 도트(망점(網點)) 타입으로 할지, 혹은 그 밖의 패턴으로 할지의 선택이 있고, 또한 라인·앤드·스페이스 타입의 경우, 선 폭을 어느 정도로 할지, 빛이 투과하는 부분과 차광 되는 부분의 비율을 어떻게 할지, 전체의 투과율을 어느 정도로 설계할지 등 매우 많은 것을 고려하여 설계를 행해야만 했다. 또한, 마스크 제조에 있어서도 선 폭의 중심 치의 관리 및 마스크 내의 선 폭의 편차 관리와 매우 어려운 생산 기술이 요구되었다.However, the semi-transmissive portion of the fine pattern type described above may be a line-and-space type or a fine pattern for having a halftone effect between the design of the gray tone portion, specifically, the light shielding portion and the light transmitting portion. There is a choice between the dot type or other pattern, and in the case of the line and space type, how much the line width should be, and how the ratio of the part where light is transmitted and the part that is shielded is determined. The design had to be carried out in consideration of many things such as how much to design the overall transmittance. Moreover, also in mask manufacture, management of the center value of the line | wire width, the control of the deviation of the line | wire width in a mask, and the very difficult production technique were calculated | required.
그래서 하프톤 노광하고 싶은 부분을 반투과성의 하프톤막(반투광막)으로 하는 것이 종래 제안되고 있다. 이 하프톤 막을 이용함으로써 하프톤 부분의 노광량을 적게 하여 하프톤 노광하는 것이 가능하다. 하프톤막으로 변경함으로써 설계에 있어서는 전체의 투과율이 어느 정도 필요할지를 검토하는 것만으로 충분하고, 마스크에 있어서도 하프톤 막의 막 종이나 막 두께를 선택하는 것만으로 마스크의 생산이 가능해진다. 따라서 마스크 제조에서는 하프톤막의 막 두께 제어를 행하는 것만으로 충분하여 비교적 관리가 용이하다. 또한, 하프톤 막이라면 포토리소 공정에 의해 용이하게 패터닝 할 수 있으므로 복잡한 패턴 형상이라도 가능해진다.For this reason, it has conventionally been proposed to make a portion to be halftone exposed to a semitransparent halftone film (semitransmissive film). By using this halftone film, it is possible to reduce the exposure amount of the halftone part and to perform halftone exposure. By changing to the halftone film, it is sufficient to examine only how much the total transmittance is necessary in the design, and the mask can be produced only by selecting the film paper or the film thickness of the halftone film also in the mask. Therefore, in mask manufacture, it is enough to just control the film thickness of a halftone film, and it is comparatively easy to manage. In addition, since the halftone film can be easily patterned by a photolithography process, even a complicated pattern shape becomes possible.
종래 제안되어 있는 하프톤막 타입의 그레이톤 마스크의 제조 방법은 이하와 같은 방법이다. 여기서는 일례로서 도 6에 도시한 바와 같은 LCD 기판용의 패턴(100)을 들어 설명한다. 패턴(100)은, 패턴(101a, 101b)으로 이루어지는 차광부 패턴(101)과, 이 차광부의 패턴(101a, 101b) 사이의 반투광부 패턴(103)과, 이들 패턴의 주위에 형성되는 투광부 패턴(102)으로 구성되어 있다. The manufacturing method of the gray-tone mask of the halftone film type currently proposed is the following method. Here, as an example, the
먼저, 투명 기판상에 반투광막 및 차광막을 순차 형성한 마스크 블랭크스를 준비하고, 이 마스크 블랭크스 상에 레지스트 막을 형성한다. 다음으로, 패턴 묘화를 행하고 현상함으로써 상기 패턴(100)의 차광부 패턴(101) 및 반투광부 패턴(103)에 대응하는 영역에 레지스트 패턴을 형성한다. 이어서 적당한 방법으로 에칭함으로써, 상기 레지스트 패턴이 형성되어 있지 않은 투광부 패턴(102)에 대응하는 영역의 차광막과 그 하층의 반투광막이 제거되어, 도 7(1)에 도시한 바와 같은 패턴이 형성된다. 즉 투광부(202)가 형성되고, 동시에 상기 패턴(100)의 차광부와 반투광부에 대응하는 영역의 차광 패턴(201)이 형성된다. 잔존하는 레지스트 패턴을 제거하고 나서 다시 레지스트막을 기판상에 형성하고, 패턴 묘화를 행하고 현상함으로써 이번에는 상기 패턴(100)의 차광부 패턴(101)에 대응하는 영역에 레지스트 패턴을 형성한다. 이어서 적당한 에칭에 의해 레지스트 패턴이 형성되어 있지 않은 반투광부의 영역의 차광막만을 제거한다. 이에 따라 도 7(2)에 도시한 바와 같이 상기 패턴(100)에 대응하는 패턴이 형성된다. 즉 반투광막의 패턴(203)에 의한 반투광부가 형성되고, 동시에 차광부의 패턴(201a, 201b)이 형성된다. First, a mask blank in which a translucent film and a light shielding film are sequentially formed on a transparent substrate is prepared, and a resist film is formed on this mask blank. Next, a pattern drawing is performed and developed to form a resist pattern in a region corresponding to the light shielding
그러나 이와 같은 종래의 그레이톤 마스크의 제조 방법에 따르면, 차광막과 반투광막에 예를 들면 주성분이 동일한 재료(예를 들면 크롬과 크롬 화합물 등)를 이용한 경우, 차광막과 반투광막의 에칭 특성이 근사하기 때문에, 상술한 2번째의 포토리소 공정에서 반투광부의 영역의 차광막만을 에칭에 의해 제거할 때에 에칭의 종점의 판단이 어려워, 에칭이 부족하면 반투광막 상에 차광막이 남아 버리고, 에칭이 지나치면 반투광막의 막 감소가 일어나서, 어떻게 해도 원하는 반투광성을 얻 을 수 없다는 문제가 있다. 따라서 차광막 및 반투광막은 적어도 에칭 특성이 다른 재료의 조합을 선택할 필요가 있어 재료 선택의 폭이 제약된다. 또한 이와 같이 차광막 및 반투광막에 에칭 특성이 다른 재료의 조합을 선택했다고 해도, 상술한 반투광막의 막 감소를 완전히 방지하는 것이 가능하지는 않다. However, according to such a conventional method for manufacturing a gray tone mask, in the case where a material having the same main component (for example, chromium and a chromium compound) is used for the light shielding film and the semitransmissive film, the etching characteristics of the light shielding film and the semitransmissive film are approximated. Therefore, in the second photolithography process described above, when only the light shielding film in the region of the semi-transmissive portion is removed by etching, it is difficult to determine the end point of the etching. If the etching is insufficient, the light shielding film remains on the semi-transmissive film, and the etching passes. In this case, there is a problem that the film of the translucent film is reduced, so that the desired translucent property cannot be obtained in any way. Therefore, the light shielding film and the semi-transmissive film need to select a combination of materials having different etching characteristics at least, thereby limiting the range of material selection. In addition, even if a combination of materials having different etching characteristics is selected for the light shielding film and the semi-transmissive film, it is not possible to completely prevent the film reduction of the above-mentioned semi-transmissive film.
특개 2002-189281호 공보에는 상술한 2번째의 포토리소 공정에서 반투광부 영역의 차광막만을 에칭으로 제거할 때에, 하층의 반투광막의 막 감소를 방지하기 위하여 마스크 블랭크스에서의 투명 기판상의 반투광막과 차광막과의 사이에 에칭 스토퍼 막을 설치하는 것이 개시되어 있다. 특개 2002-189281호 공보에 기재된 바와 같이, 사용하는 마스크 블랭크스에서의 투명 기판상의 반투명막과 차광막과의 사이에 에칭 스토퍼 막을 설치함으로써, 반투광부 영역의 차광막의 에칭을 다소 지나치게 행해도 하층의 반투광막의 막 감소를 방지할 수 있다. 그러나 사용하는 마스크 블랭크스의 층 구성이 반투광막, 에칭 스토퍼 막 및 차광막의 3층이 되는 형성이 3단계 필요해서 제조 비용을 압박한다. 또한, 전체의 막 두께가 두꺼워지기 때문에 어스펙트비(패턴 치수와 높이의 비)가 크고, 그 결과 차광부의 패턴 형상이나 패턴 정밀도가 나빠지며, 또한 에칭 시간이 길어지는 문제도 있다. 또한, 차광막의 에칭 후 잔존하는 에칭 스토퍼 막을 제거할 시에, 역시 바탕의 반투광막의 막 감소의 문제가 발생한다. 에칭 스토퍼 막이 남아 있어도 반투광막의 투과율에 영향을 미치지 않는 재료라면 그대로 제거하지 않고 남겨 두는 것도 가능하나, 에칭 스토퍼 막의 재료나 막 두께가 제약된다. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-189281 discloses a semi-transmissive film on a transparent substrate in a mask blank in order to prevent film reduction of the lower semi-transmissive film when etching removes only the light shielding film of the semi-transmissive region in the second photolithography process described above. It is disclosed to provide an etching stopper film between the light shielding film. As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-189281, by providing an etching stopper film between a translucent film on a transparent substrate and a light shielding film in a mask blank to be used, even if the etching of the light shielding film of the semi-transmissive part region is slightly excessively performed, Film reduction of the membrane can be prevented. However, formation of three layers of the semi-transmissive film, the etching stopper film, and the light shielding film is required in the layer composition of the mask blanks to be used, which increases the manufacturing cost. Moreover, since the whole film thickness becomes thick, aspect-ratio (ratio of pattern dimension and height) is large, As a result, the pattern shape and pattern precision of a light shielding part become worse, and also there exists a problem of etching time being long. In addition, when removing the etching stopper film | membrane remaining after the etching of a light shielding film, the problem of the film | membrane reduction of the semi-translucent film of a base also arises. Even if the etching stopper film remains, the material which does not affect the transmissivity of the translucent film can be left without being removed. However, the material and film thickness of the etching stopper film are limited.
이러한 문제점을 해결하는 것이 가능한 그레이톤 마스크로서, 차광부가 투명 기판상에 설치된 차광막 및 그 위에 반투광막으로 형성되고, 반투광부는 반투광부에 대응하는 영역을 노출시킨 투명 기판상에 반투광막으로 형성되어 있는 그레이톤 마스크가 본 출원인에 의해 앞서 제안되어 있다(특원 2004-65115).A gray tone mask capable of solving this problem, wherein the light shielding portion is formed of a light shielding film provided on a transparent substrate and a semi-transmissive film thereon, and the semi-transmissive portion is a semi-transmissive film on a transparent substrate exposing a region corresponding to the semi-transmissive portion. The formed gray tone mask has been previously proposed by the present applicant (Special Application 2004-65115).
이 종의 그레이톤 마스크의 제조 방법으로서는, 예를 들면 다음과 같은 방법에 의해 제조할 수 있다. As a manufacturing method of this kind of gray tone mask, it can manufacture by the following method, for example.
먼저, 투명 기판상에 차광막이 형성된 마스크 블랭크를 준비한다. First, the mask blank in which the light shielding film was formed on the transparent substrate is prepared.
이어서 상기 마스크 블랭크 상에 상기 차광부에 대응하는 영역의 레지스트 패턴을 형성하고, 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 노출한 차광막을 에칭함으로써 차광막 패턴을 형성하고 상기 반투광부 및 투광부에 대응하는 영역의 투명 기판을 노출시킨다. Subsequently, a resist pattern of a region corresponding to the light shielding portion is formed on the mask blank, and the exposed light shielding film is etched using the resist pattern as a mask to form a light shielding film pattern, and the region corresponding to the translucent portion and the light transmitting portion Expose the transparent substrate.
이어서 상기 공정에서 잔존한 레지스트 패턴을 제거하고, 얻어진 기판상의 전면에 반투광막을 형성한다.Subsequently, the resist pattern which remained in the said process is removed, and the translucent film is formed in the whole surface on the obtained board | substrate.
또한, 상기 차광부 및 반투광부에 대응하는 영역에 레지스트 패턴을 형성하고, 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 노출한 반투광막을 에칭함으로써 투광부를 형성한다. In addition, a resist pattern is formed in the area | region corresponding to the said light shielding part and a semi-transmissive part, and a light transmissive part is formed by etching the exposed semi-transmissive film using this resist pattern as a mask.
한편, 다음의 방법으로도 제조할 수 있다. In addition, it can manufacture also by the following method.
즉 상기 마스크 블랭크 상에 상기 차광부 및 투광부에 대응하는 영역의 레지스트 패턴을 형성하고, 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 노출한 차광막을 에칭함으로써 상기 반투광부에 대응하는 영역의 투명 기판을 노출시킨다. That is, a resist pattern of a region corresponding to the light blocking portion and the light transmitting portion is formed on the mask blank, and the exposed light shielding film is etched using the resist pattern as a mask to expose the transparent substrate of the region corresponding to the translucent portion. .
다음으로, 상기 공정에서 잔존한 레지스트 패턴을 제거하고, 얻어진 기판상 의 전면에 반투광막을 형성한다. Next, the resist pattern which remained in the said process is removed, and a translucent film is formed in the whole surface on the obtained board | substrate.
또한, 상기 차광부 및 반투광부에 대응하는 영역에 레지스트 패턴을 형성하고, 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 노출한 반투광막 및 차광막을 에칭함으로써 투광부 및 차광부를 형성한다. Further, a resist pattern is formed in regions corresponding to the light shielding portion and the semitransmissive portion, and the light transmissive portion and the light shielding portion are formed by etching the exposed semitransmissive film and the light shielding film using the resist pattern as a mask.
상기 그레이톤 마스크에 따르면 반투광부는 반투광부에 대응하는 영역을 노출시킨 투명 기판상에 직접 반투광막을 형성하여 이루어지므로, 종래와 같이 반투광부를 형성하는 경우에, 상층의 차광막만을 에칭으로 제거하여 하층의 반투광막을 노출시킬 필요가 없어지고, 그 때문에 차광막과 반투광막을 함께 에칭 특성이 같거나, 혹은 근사한 막 재료로 형성할 수 있어서 막 재료의 선택의 폭이 넓다. 따라서 종래의 차광막과 반투광막 사이에 설치하고 있던 에칭 스토퍼 막은 불필요하여 전체의 막 두께를 얇게 할 수 있어서 어스펙트비를 작게 할 수 있다. According to the gray mask, the transflective part is formed by directly forming a transflective film on a transparent substrate exposing a region corresponding to the transflective part. Therefore, when forming the transflective part as in the prior art, only the upper light shielding film is removed by etching. There is no need to expose the underlying semi-transmissive film, and therefore, the light-shielding film and the semi-transmissive film can be formed together with the etching properties having the same or the same approximation, and thus the choice of the film material is wide. Therefore, the etching stopper film provided between the conventional light shielding film and the semi-transmissive film is unnecessary, and the whole film thickness can be made thin and the aspect ratio can be made small.
그런데 상술한 반투광부가 반투광부에 대응하는 영역을 노출시킨 투명 기판상에 반투광막으로 형성되어 있는 그레이톤 마스크의 제조 방법에 있어서는, 레지스트 패턴을 형성하기 위한 패턴 묘화를 2회 행할 필요가 있기 때문에, 2회의 패턴 묘화의 위치를 맞추기 위한 마크를 1회째의 패턴 형성시에 통상 패턴과 마찬가지로 차광막을 에칭함으로써 형성하고, 그 마크를 기초로 위치 맞춤을 행하고 2회째의 묘화를 행하는 것을 생각할 수 있다. By the way, in the manufacturing method of the gray tone mask formed by the semi-transmissive film on the transparent substrate which exposed the area | region corresponding to the semi-transmissive part mentioned above, it is necessary to perform pattern drawing twice in order to form a resist pattern. Therefore, it is conceivable to form a mark for aligning the position of the second pattern drawing by etching the light shielding film in the same manner as in the normal pattern at the time of the first pattern formation, to perform alignment on the basis of the mark, and to perform the second drawing. .
여기서 도 8a 및 도 8b을 참조하여 구체적으로 설명하면, 투명 기판(21) 상에 차광막(22)이 형성된 마스크 블랭크(도 8a(1)) 상에 차광부에 대응하는 영역의 레지스트 패턴(24a)을 형성하고(동(同) 도(2)), 이 레지스트 패턴(24a)을 마스크로 하여, 노출한 차광막(22)을 에칭함으로써 차광막 패턴(22a)을 형성하고 차광부를 제외한 반투광부 및 투광부에 대응하는 영역의 투명 기판(21)을 노출시킨다(동 도(3)). 8A and 8B, the resist
다음으로, 상기 공정에서 잔존한 레지스트 패턴(24a)을 제거하고(동 도(4)), 얻어진 기판상의 전면에 반투광막(23)을 형성한다(도 8b(5)). 또한, 디바이스 패턴부는 반투광부(도시하는 A(d) 영역), 차광부(도시하는 B(d) 영역) 및 투광부(도시하는 C(d) 영역)를 가지고, 위치 맞춤용의 마크 패턴부는 차광부(도시하는 B(m) 영역) 및 투광부(도시하는 C(m) 영역)를 가지는 것으로 한다. Next, the resist
이어서 기판상의 전면에 레지스트막(24)을 형성하고(도 8b(6)), 디바이스 패턴부의 투광부에 대응하는 영역(C(d) 영역)을 노출시키기 위한 묘화, 현상을 행하여 레지스트 패턴(24b)을 형성하고(동 도(7)), 이 레지스트 패턴(24b)을 마스크로 하여, 노출한 디바이스 패턴 투광부의 반투광막(23)을 에칭함으로써 투광부를 형성한다(동 도(8)).Subsequently, a resist
잔존하는 레지스트 패턴(24b)을 제거함으로써 디바이스 패턴과 마크 패턴이 형성된 그레이톤 마스크(20A)가 얻어진다(동 도(9)). 또한, 도 9 중의 a는 그레이톤 마스크(20A)의 평면도, b는 마스크의 비(非) 디바이스 패턴 영역에 형성한 마크 패턴(M) 부분의 단면도, (c)는 디바이스 패턴(D)의 단면도이다. 또한, 도 9 중의 마크 패턴(M)과 확대도에서 도시한 디바이스 패턴(D)은 그 일례이다. 또한, 상술한 도 8a 및 도 8b에서는 디바이스 패턴 및 마크 패턴을 개략적으로 나타낸 것으로, 도 9에 도시한 디바이스 패턴 및 마크 패턴과 엄밀하게 일치하는 것은 아니다. By removing the remaining resist
그런데 1회째의 패턴(차광막 패턴(22a)) 형성시(도 8a(4))에 차광부(B(m) 영역) 및 투광부(C(m) 영역)를 가지는 마크 패턴을 같이 형성하는데, 다음 공정에서 행하는 반투광막(23)의 형성에 의해 반투광막이 마크 패턴의 투광부에도 형성되어 버린다. 그 마크를 기초로 투과광 또는 반사광을 이용하여 마크를 검출함으로써 위치 맞춤을 행하고 2회째의 묘화(레지스트 패턴(24b)을 형성하기 위한 묘화)를 행하려고 하면, 마크 검출시에 마크 패턴의 투광부에 반투광막(23a) 및 레지스트막(24)이 형성되어 있기 때문에 마크 패턴의 투광부와 차광부와의 콘트라스트가 낮아서 마크를 인식하기 어려워, 검출이 곤란해진다는 문제점이 있었다. 즉 투과광으로 마크를 검출하는 경우, 마크 패턴의 투광부의 투과율이 반투광막(23a) 및 레지스트막(24)에 의해 감쇠하고, 마크 패턴의 차광부와의 투과율 차가 작아지기 때문에 콘트라스트가 낮아진다. 또한, 반사광으로 마크를 검출하는 경우에는 마크 패턴의 투광부 및 차광부가 동등한 반사율이 되어 버리기 때문에 콘트라스트가 낮아진다. By the way, when the first pattern (light
또한, 그레이톤 마스크에 있어서도 통상의 포토마스크와 마찬가지로, 마스크 사용시에 피 전사 기판과의 위치 맞춤에 이용하기 위한 정렬 마크 등의 각종 마크를 마스크의 비 디바이스 패턴 영역에 형성할 필요가 있고, 통상의 차광막 패턴이 형성된 마스크에서는 비 디바이스 패턴 영역의 차광막을 에칭함으로써 마크가 형성된다. 그러나 상기 그레이톤 마스크에 있어서는, 상술한 패턴 묘화의 위치 맞춤용 마크와 겸용 혹은 별도의 마크를 동일하게 형성한 경우, 마스크의 비 디바이스 패턴 영역의 차광막에 형성된 마크 패턴의 투광부가 반 투광막에 덮여 버려 반투광부(A 영역)를 형성해 버리므로(도 8b(9) 참조), 투과광 및 반사광을 이용한 마크 검 출시에 콘트라스트가 낮아 검출이 곤란해진다는 문제점이 있었다. Also in the gray tone mask, similarly to the ordinary photomask, it is necessary to form various marks such as alignment marks for use in alignment with the transfer substrate when using the mask in the non-device pattern region of the mask. In the mask on which the light shielding film pattern is formed, a mark is formed by etching the light shielding film in the non-device pattern region. However, in the gray tone mask, in the case where the above-described alignment marks for pattern drawing and the same or separate marks are formed in the same manner, the translucent portion of the mark pattern formed on the light shielding film of the non-device pattern region of the mask is covered with the semi-transmissive film. Since the semi-transmissive portion (area A) is formed (see FIG. 8B (9)), there is a problem that detection is difficult due to low contrast when the mark gum is released using transmitted light and reflected light.
본 발명은 상기 문제점을 감안해 행해진 것으로서, 차광부가 투명 기판상에 설치된 차광막 및 그 위에 반투광막으로 형성되고, 반투광막은 반투광부에 대응하는 영역을 노출시킨 투명 기판상에 반투광막으로 형성되어 있는 그레이톤 마스크에서의 비 디바이스 패턴 영역에 형성된 마크의 콘트라스트가 높아, 검출이 용이한 그레이톤 마스크 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, wherein a light shielding portion is formed of a light shielding film provided on a transparent substrate and a semi-transmissive film thereon, and the semi-transmissive film is formed of a semi-transmissive film on a transparent substrate exposing a region corresponding to the semi-transmissive portion. It is an object of the present invention to provide a gray tone mask having a high contrast of a mark formed in a non-device pattern region in a gray tone mask, which is easy to detect, and a manufacturing method thereof.
상기 문제를 해결하기 위하여 본 발명은 이하의 구성을 가진다. In order to solve the above problem, the present invention has the following configuration.
(구성 1) 차광부, 투광부 및 반투광부를 가지는 디바이스 패턴과, 위치 맞춤에 이용하는 마크 패턴이 형성된 그레이톤 마스크의 제조 방법에 있어서, 투명 기판상에 적어도 차광막이 형성된 마스크 블랭크를 준비하는 공정과, 차광부 패턴을 형성하기 위한 제1 레지스트 막에 제1 묘화 패턴을 묘화하고 현상하여 제1 레지스트 패턴을 형성하고, 이 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 차광막을 에칭하는 공정을 포함하는 차광부 패턴 형성 공정과, 상기 차광부 패턴이 형성된 투명 기판상에 반투광막을 형성하는 공정과, 반투광부 패턴을 형성하기 위하여 상기 반투광막 상에 형성한 제2 레지스트 막에 제2 묘화 패턴을 묘화하고 현상하여 제2 레지스트 패턴을 형성하고, 이 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 반투광막을 에칭하는 공정을 포함하는 반투광부 패턴 형성 공정을 가지고, 상기 차광부 패턴 형성 공정에 있어서, 차광부 패턴 형성과 함께 차광부와 투광부를 가지는 원하는 마크 패턴을 형성하고, 상기 반투광부 패턴 형성 공정에서의 제2 묘화 패턴의 묘화 전에, 상기 마크 패턴에서의 투광부에 반투광막이 존재하지 않도록 하는 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크의 제조 방법이다. (Configuration 1) A method for producing a gray tone mask having a device pattern having a light shielding portion, a light transmitting portion, and a semi-transmissive portion, and a mark pattern used for positioning, comprising: preparing a mask blank on which a light shielding film is formed on a transparent substrate; And forming a first resist pattern by drawing and developing a first drawing pattern on the first resist film for forming the light shielding pattern, and etching the light shielding film using the first resist pattern as a mask. Pattern forming step, forming a semi-transmissive film on the transparent substrate on which the light-shielding part pattern is formed, and drawing a second drawing pattern on the second resist film formed on the semi-transmissive film to form the semi-transmissive part pattern Developing to form a second resist pattern, and etching the semi-transmissive film using the second resist pattern as a mask. Having a semi-transmissive part pattern formation process, in the said light-shielding part pattern formation process, forming the desired mark pattern which has a light-shielding part and a light transmission part with formation of a light-shielding part pattern, and drawing of the 2nd drawing pattern in the said semi-transmissive part pattern formation process It is a manufacturing method of a gray tone mask characterized by having the process which prevents a transflective film from a translucent part in the said mark pattern before.
(구성 2) 구성 1에 있어서, 상기 마크 패턴에서의 투광부에 반투광막이 존재하지 않도록 하는 공정이, 상기 반투광막을 형성하는 공정에 있어서 상기 반투광막을 적어도 상기 마크 패턴의 투광부를 제외하고 막을 형성하는 공정인 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크의 제조 방법이다. (Configuration 2) In the
(구성 3) 구성 1에 있어서, 상기 마크 패턴에서의 투광부에 반투광막이 존재하지 않도록 하는 공정이, 상기 반투광막을 형성 후, 적어도 상기 마크 패턴의 투광부에서의 반투광막을 제거하는 공정인 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크의 제조 방법이다. (Configuration 3) In
(구성 4) 구성 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 반투광부 패턴 형성 공정에서의 제2 묘화 패턴의 묘화 전에, 추가로, 상기 마크 패턴에서의 투광부에 상기 제2 레지스트막이 존재하지 않도록, 상기 제2 레지스트막을 적어도 마크 패턴의 투광부를 제외하고 도포하거나, 또는 상기 제2 레지스트막 형성 후, 적어도 마크 패턴의 투광부에서의 제2 레지스트 막을 제거하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크의 제조 방법이다. (Configuration 4) In any one of
(구성 5) 차광부, 투광부 및 반투광부를 가지는 디바이스 패턴과, 위치 맞춤에 이용하는 마크 패턴이 형성된 그레이톤 마스크의 제조 방법에 있어서, 투명 기판상에 적어도 차광막이 형성된 마스크 블랭크를 준비하는 공정과, 차광부 패턴을 형성하기 위한 제1 레지스트 막에 제1 묘화 패턴을 묘화하고 현상하여 제1 레지스 트 패턴을 형성하고, 상기 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 차광막을 에칭하는 공정을 포함하는 차광부 패턴 형성 공정과, 상기 차광부 패턴이 형성된 투명 기판상에 반투광막을 형성하는 공정과, 반투광부 패턴을 형성하기 위하여 상기 반투광막 상에 형성한 제2 레지스트 막에 제2 묘화 패턴을 묘화하고 현상하여 제2 레지스트 패턴을 형성하고, 상기 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 반투광막을 에칭하는 공정을 포함하는 반투광부 패턴 형성 공정을 가지고, 상기 차광부 패턴 형성 공정에 있어서, 차광부 패턴 형성과 함께 차광부와 투광부를 가지는 원하는 마크 패턴을 형성하고, 상기 반투광부 패턴 형성 공정에서의 제2 묘화 패턴의 묘화 전에, 상기 마크 패턴에서의 투광부에 상기 제2 레지스트막이 존재하지 않도록, 상기 제2 레지스트막을 적어도 마크 패턴의 투광부를 제외하고 도포하거나, 또는 상기 제2 레지스트막 형성후, 적어도 마크 패턴의 투광부에서의 제2 레지스트 막을 제거하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크의 제조 방법이다. (Configuration 5) A method for producing a gray tone mask in which a device pattern having a light shielding portion, a light transmitting portion, and a semi-transmissive portion, and a mark pattern used for positioning, is provided, comprising: preparing a mask blank on which a light shielding film is formed on a transparent substrate; And drawing and developing a first drawing pattern in the first resist film for forming the light shielding portion pattern to form a first resist pattern, and etching the light shielding film using the first resist pattern as a mask. The process of forming a light pattern, forming a semi-transmissive film on the transparent substrate on which the light shield is formed, and drawing a second drawing pattern on the second resist film formed on the semi-transmissive film to form the semi-transmissive pattern And developing to form a second resist pattern, and etching the semi-transmissive film using the second resist pattern as a mask. And a semi-transmissive portion pattern forming step, wherein in the light-shielding portion pattern forming step, a desired mark pattern having a light-shielding portion and a light-transmitting portion is formed together with the light-shielding portion pattern formation, and the second drawing pattern in the semi-transmissive portion pattern-forming step Before drawing, the second resist film is applied except at least the light-transmitting portion of the mark pattern so that the second resist film does not exist in the light-transmitting portion in the mark pattern, or at least the mark pattern is formed after the formation of the second resist film. It is a manufacturing method of a gray tone mask characterized by removing the 2nd resist film in a light part.
(구성 6) 차광부, 투광부 및 반투광부를 가지는 디바이스 패턴과, 위치 맞춤에 이용하는 마크 패턴이 형성된 그레이톤 마스크로서, 상기 차광부는 투명 기판상에 설치된 차광막 및 그 위의 일부 또는 전부에 적층된 반투광막으로 형성되고, 상기 반투광부는 반투광막으로 형성되고, 상기 투광부는 투명 기판이 노출한 부분에 의해 형성되어 이루어지고, 상기 마크 패턴은 적어도 차광막으로 이루어지는 차광부 및 투명 기판이 노출한 투광부로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크의 제조 방법이다. (Configuration 6) A gray tone mask having a device pattern having a light shielding portion, a light transmitting portion, and a semi-transmissive portion, and a mark pattern used for positioning, wherein the light shielding portion is laminated on a light shielding film provided on a transparent substrate and part or all thereon. The semi-transmissive portion is formed of a semi-transmissive membrane, the transmissive portion is formed by a portion exposed by the transparent substrate, and the mark pattern is formed by exposing the light-shielding portion and the transparent substrate formed of at least a light-shielding membrane. It is a manufacturing method of a gray tone mask formed from the light transmission part.
(구성 7) 투명 기판에 형성된 차광막 패턴상에 반투광막이 형성된 그레이톤 마스크 블랭크에 있어서, (Configuration 7) A gray tone mask blank in which a translucent film is formed on a light shielding film pattern formed on a transparent substrate,
상기 차광막 패턴은 위치 맞춤에 이용하는 마크 패턴을 포함하고, 적어도 상기 마크 패턴을 제외한 영역에 반투광막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크 블랭크의 제조 방법이다. The said light shielding film pattern is a manufacturing method of the gray-tone mask blank characterized by including the mark pattern used for alignment, and the semi-transmissive film formed in the area | region except at least the said mark pattern.
구성 1에 따르면 본 발명의 그레이톤 마스크의 제조 방법은, 투명 기판상에 적어도 차광막이 형성된 마스크 블랭크를 준비하는 공정과, 상기 차광부 패턴 형성 공정과, 상기 차광부 패턴이 형성된 투명 기판상에 반투광막을 형성하는 공정과, 상기 반투광부 패턴 형성 공정을 가지고, 상기 차광부 패턴 형성 공정에 있어서, 차광부 패턴 형성과 함께 차광부와 투광부를 가지는 원하는 마크 패턴을 형성하고, 상기 반투광부 패턴 형성 공정에서의 제2 묘화 패턴의 묘화 전에, 상기 마크 패턴에서의 투광부에 반투광막이 존재하지 않도록 하는 공정을 가진다. According to the
따라서 레지스트 패턴을 형성하기 위한 패턴 묘화를 2회 행하고, 2회의 패턴 묘화의 위치를 맞추기 위한 마크를 1회째의 패턴 형성시에 마스크의 비 디바이스 패턴 영역에 통상 패턴(디바이스 패턴)과 동일하게 형성하고, 그 마크를 기초로 위치 맞춤을 행하고 2회째의 묘화를 행하는 경우, 2회째의 묘화 전에 상기 마크의 투광부에 반투광막이 존재하지 않도록 하기 때문에, 마크 패턴에서의 투광부와 차광부와의 투과광 및 반사광의 콘트라스트가 높아서 마크를 인식하기 쉬워지므로 2회째의 묘화 시의 마크 검출이 용이하다. 또한 최종적으로 얻어진 그레이톤 마스크에 있어서도, 마크 패턴은 적어도 차광막으로 이루어지는 차광부 및 투명 기판이 노출한 투광부로 형성되어 있으므로, 마크 패턴에서의 투광부와 차광부와의 콘트라스트 가 높아서, 마스크 사용시, 피 전사 기판과의 위치 맞춤에 이용할 시에 마크의 검출이 용이하다. Therefore, the pattern drawing for forming the resist pattern is performed twice, and the mark for aligning the position of the two pattern drawing is formed in the non-device pattern area of the mask in the same manner as the normal pattern (device pattern) in the first pattern formation. When the alignment is performed based on the mark and the second drawing is performed, the transflective portion of the mark pattern and the light blocking portion in the mark pattern are prevented from being present in the translucent portion of the mark before the second drawing. And since the contrast of reflected light is high and a mark is easy to recognize, the mark detection at the time of the 2nd drawing is easy. Also in the finally obtained gray tone mask, since the mark pattern is formed of at least a light shielding portion made of a light shielding film and a light transmissive portion exposed to a transparent substrate, the contrast between the light transmitting portion and the light shielding portion in the mark pattern is high. The mark can be easily detected when used for alignment with the transfer substrate.
또한 구성 2에 있는 바와 같이 상기 반투광막을 형성하는 공정에 있어서, 상기 반투광막을 적어도 상기 마크 패턴의 투광부를 제외하고 막을 형성함으로써, 상기 반투광부 패턴 형성 공정에서의 제2 묘화 패턴의 묘화 전에, 적어도 상기 마크 패턴의 투광부에 반투광막이 존재하지 않도록 할 수 있다. 이에 따라 마크의 투과광 및 반사광의 콘트라스트가 높아져서 위치 맞춤시의 마크 검출이 용이해진다. 상기 반투광막을 적어도 상기 마크 패턴의 투광부를 제외하고 막을 형성하는 방법으로서는, 예를 들면 적어도 상기 마크 패턴의 투광부를 덮는 차폐 부재를 통해 상기 반투광막을 형성하는 것을 들 수 있다. Furthermore, in the process of forming the said transflective film as in the
또한 구성 3에 있는 바와 같이, 상기 반투광막을 형성 후, 적어도 상기 마크 패턴의 투광부에서의 반투광막을 제거함으로써, 상기 반투광부 패턴 형성 공정에서의 제2 묘화 패턴의 묘화 전에, 적어도 상기 마크 패턴의 투광부에 반투광막이 존재하지 않도록 할 수 있다. 이에 따라 마크의 투과광 및 반사광의 콘트라스트가 높아져서 위치 맞춤 시의 마크 검출이 용이해진다. In addition, as in the
또한 구성 4에 있는 바와 같이, 상기 제2 레지스트막을 적어도 마크 패턴의 투광부를 제외하고 도포하거나, 또는 상기 제2 레지스트막 형성 후, 적어도 마크 패턴의 투광부에서의 제2 레지스트막을 제거함으로써, 상기 반투광부 패턴 형성 공정에서의 제2 묘화 패턴의 묘화 전에 상기 마크 패턴에서의 투광부에 상기 제2 레지스트막이 존재하지 않도록 할 수 있다. 이에 따라 상술한 적어도 상기 마크 패턴 의 투광부에 반투광막이 존재하지 않는 것에 부가하여, 제2 레지스트막도 또한 존재하지 않기 때문에, 마크 패턴의 투광부는 투명 기판이 노출하고 레지스트막에 의한 투과율 저하를 억제하여, 마크 패턴의 차광부와 투광부와의 투과광 및 반사광의 더욱 높은 콘트라스트가 얻어져서 마크를 한층 인식하기 쉬워지므로, 2회째의 묘화 시의 마크 검출이 더욱 용이해진다. In addition, as in the
또한 구성 5에 따르면, 본 발명의 그레이톤 마스크의 제조 방법은, 투명 기판상에 적어도 차광막이 형성된 마스크 블랭크를 준비하는 공정과, 상기 차광부 패턴 형성 공정과, 상기 차광부 패턴이 형성된 투명 기판상에 반투광막을 형성하는 공정과, 상기 반투광부 패턴 형성 공정을 가지고, 상기 차광부 패턴 형성 공정에 있어서, 차광부 패턴 형성과 함께 차광부와 투광부를 가지는 원하는 마크 패턴을 형성하고, 상기 반투광부 패턴 형성 공정에서의 제2 묘화 패턴의 묘화 전에, 상기 마크 패턴에서의 투광부에 상기 제2 레지스트막이 존재하지 않도록 상기 제2 레지스트막을 적어도 마크 패턴의 투광부를 제외하고 도포하거나, 또는 상기 제2 레지스트막 형성후, 적어도 마크 패턴의 투광부에서의 제2 레지스트막을 제거한다. According to the
이에 따라 상술한 적어도 마크 패턴의 투광부에 제2 레지스트막이 존재하지 않기 때문에, 제2 레지스트막에 의한 마크 패턴의 투광부의 투과율 저하를 억제할 수 있으므로, 마크 패턴의 투광부에 제2 레지스트막이 존재하고 있는 경우와 비교하여 투과광 및 반사광의 콘트라스트가 향상되어 2회째의 묘화시의 마크 검출이 더욱 용이해진다. As a result, since the second resist film does not exist in the light-transmitting portion of at least the mark pattern described above, the decrease in the transmittance of the light-transmitting portion of the mark pattern by the second resist film can be suppressed, so that the second resist film is present in the light-transmitting portion of the mark pattern. Compared with the case where it is, contrast of transmitted light and reflected light improves, and the mark detection at the time of the second drawing becomes easier.
또한 구성 6에 있는 바와 같이, 본 발명의 그레이톤 마스크는, 디바이스 패 턴의 차광부는 투명 기판상에 설치된 차광막 및 그 위의 일부 또는 전부에 적층된 반투광막으로 형성되고, 반투광부는 반투광막으로 형성되고, 투광부는 투명 기판이 노출한 부분에 의해 형성되어 있고, 또한 마크 패턴이 적어도 차광막으로 이루어지는 차광부 및 투명 기판이 노출한 투광부로 형성되어 있으므로, 마크 패턴에서의 투광부와 차광부와의 투과광 및 반사광의 콘트라스트가 높아서 마스크 사용시에 피 전사 기판과의 위치 맞춤에 이용할 시의 마크의 검출이 용이하다. In addition, as in the
또한 구성 7에 있는 바와 같이, 본 발명의 그레이톤 마스크는, 투명 기판에 형성된 차광막 패턴상에 반투광막이 형성된 그레이톤 마스크 블랭크에 있어서, 상기 차광막 패턴은 위치 맞춤에 이용하는 마크 패턴을 포함하고, 적어도 상기 마크 패턴을 제외한 영역에 반투광막이 형성되어 있으므로, 이 그레이톤 마스크를 이용하여 그레이톤 마스크에 레지스트막을 형성한 후 묘화를 행할 시에, 상기 위치 맞춤 마크를 기초로 위치 맞춤을 행할 경우, 상기 마크의 투광부에 반투광막이 형성되어 있지 않기 때문에, 마크에서의 투광부와 차광부와의 콘트라스트가 높아서 마크를 인식하기 쉬워지므로, 마크 검출이 용이하다. 또한 최종적으로 얻어진 그레이톤 마스크에 있어서도, 마크 패턴은 적어도 차광막으로 이루어지는 차광부 및 투명 기판이 노출한 투광부로 형성되게 되므로, 마크 패턴에서의 투광부와 차광부와의 콘트라스트가 높아, 마스크 사용시에 피 전사 기판과의 위치 맞춤에 이용할 시에 마크의 검출이 용이해진다. In addition, as in the
이하, 본 발명을 실시예에 따라 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples.
(제1 실시예)(First embodiment)
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 그레이톤 마스크의 제조 방법의 제1 실시예를 나타낸 것으로서, 그 제조 공정을 순서대로 개략적으로 나타낸 단면도이다. 1A and 1B show a first embodiment of a method for manufacturing a gray tone mask according to the present invention, and are sectional views schematically showing the manufacturing process in order.
본 실시예에서 사용하는 마스크 블랭크는, 도 1a(1)에 도시한 바와 같이 석영 유리 등의 투명 기판(21) 상에 차광막(22)을 형성한 것이다. In the mask blank used in the present embodiment, the
여기서 차광막(22)의 재질로서는, 박막으로 높은 차광성이 얻어지는 것이 바람직하고, 예를 들면 Cr, Si, W, Al 등을 들 수 있다. Here, as a material of the
또한 상기 마스크 블랭크는 투명 기판(21) 상에 차광막(22)을 형성함으로써 얻어지는데, 그 막을 형성하는 방법은 증착법, 스퍼터법, CVD(화학적 기상 증착)법 등, 막 종에 적합한 방법을 적절히 선택하면 된다. 또한 막 두께에 관해서는 특별히 제약은 없으나, 중요한 것은 양호한 차광성이 얻어지도록 최적화된 막 두께로 형성하면 된다. In addition, the mask blank is obtained by forming the
상기 마스크 블랭크를 이용하여 얻어지는 본 실시예의 그레이톤 마스크(20B)는 도 1b(9)에 도시한 바와 같이, 디바이스 패턴과 마크 패턴이 형성되어 있다. 디바이스 패턴은 반투광부(도시하는 A(d) 영역), 차광부(도시하는 B(d) 영역) 및 투광부(도시하는 C(d) 영역)를 가지고, 위치 맞춤용의 마크 패턴은 차광부(도시하는 B(m) 영역) 및 투광부(도시하는 C(m) 영역)를 가진다. 디바이스 패턴의 차광부는 투명 기판(21) 상에 설치된 차광막(22a) 및 그 위의 반투광막(23)에 의해 형성되고, 반투광부는 투명 기판(21) 상에 반투광막(23)에 의해 형성되고, 투광부는 투명 기판(21)이 노출한 부분에 의해 형성되어 있다. 또한 마크 패턴은 마스크의 비 디바이스 패턴 영역에 형성하고 있고, 투명 기판(21) 상에 설치된 차광막(22a)으로 이루어지는 차광부 및 투명 기판(21)이 노출한 투광부에 의해 형성되어 있다. 상기 디바이스 패턴과 마크 패턴은 평면도에서는 예를 들면, 상술한 도 9 중의 마크 패턴(M)과 확대도에서 도시한 디바이스 패턴(D)과 같이 되어 있다. 다만 본 실시예의 도 1a 및 도 1b에서는 디바이스 패턴 및 마크 패턴을 개략적으로 도시한 것으로서, 도 9에 도시한 디바이스 패턴 및 마크 패턴과 엄밀하게 일치하는 것은 아니다. In the
다음으로 상기 마스크 블랭크를 사용한 그레이톤 마스크(20B)의 제조 공정을 설명한다. Next, the manufacturing process of the
먼저 이 마스크 블랭크(도 1a(1)) 상에 예를 들면, 묘화용의 포지형 레지스트를 도포하고 베이킹을 행하여 레지스트막을 형성하고, 전자선 묘화기 혹은 레이저 묘화기 등을 이용하여 묘화를 행한다. 이 경우의 묘화 데이터는, 예를 들면 상술한 도 9에 도시한 디바이스 패턴(D)의 경우를 예로 들면, 그 중의 반투광부 패턴(A 영역) 및 투광부(C 영역)에 대응하는 패턴 데이터와, 위치 맞춤용의 마크 패턴의 투광부에 대응하는 패턴 데이터이다. 묘화 후, 이것을 현상하고, 마스크 블랭크 상에 디바이스 패턴의 반투광부 및 투광부를 형성하는 영역(도 1a에 도시하는 A(d) 및 C(d)의 영역), 및 마크 패턴의 투광부를 형성하는 영역(도 1a에 도시하는 C(m)의 영역)에서는 레지스트막이 제거되고, 디바이스 패턴의 차광부를 형성하는 영역(도 1a)에 도시하는 B(d)의 영역) 및 마크 패턴의 차광부를 형성하는 영역(도 1a)에 도시하는 B(m)의 영역)에는 레지스트막이 잔존하는 레지스트 패턴(24a)을 형성한다(도 1a(2) 참조).First, for example, a drawing-type resist for drawing is applied onto this mask blank (FIG. 1A (1)) and baked to form a resist film, and drawing is performed using an electron beam drawing machine, a laser drawing machine, or the like. The drawing data in this case is, for example, the case of the device pattern D shown in Fig. 9 described above, and the pattern data corresponding to the semi-transmissive portion pattern (A region) and the transmissive portion (C region) therein. And pattern data corresponding to the light transmitting portion of the mark pattern for positioning. After drawing, this is developed and a region for forming the translucent portion and the transmissive portion of the device pattern on the mask blank (regions of A (d) and C (d) shown in FIG. 1A), and the region for forming the transmissive portion of the mark pattern. In the region (C (m) shown in FIG. 1A), the resist film is removed to form a light shielding portion of the device pattern (region B (d) shown in FIG. 1A) and a region for forming the light shielding portion of the mark pattern. In the region of B (m) shown in Fig. 1A, a resist
다음으로, 형성된 레지스트 패턴(24a)을 마스크로 하여 노출한 차광막(22)을 에칭하고, 디바이스 패턴과 마크 패턴의 각각의 차광부에 대응하는 차광막 패턴(22a)을 형성한다(도 1a(3) 참조). 디바이스 패턴의 반투광부 및 투광부에 대응하는 영역(A(d) 및 C(d) 영역), 및 마크 패턴의 투광부에 대응하는 영역(C(m) 영역)에서는, 상기 차광막(22)의 에칭에 의해 바탕의 투명 기판(21)이 노출한 상태이다. 따라서 이 공정에 있어서, 디바이스 패턴의 차광부 패턴과 함께 원하는 마크 패턴이 형성된다. Next, the exposed
잔존하는 레지스트 패턴(24a)은 산소에 의한 애싱 혹은 농황산 등을 이용하여 제거한다(도 1a(4) 참조).The remaining resist
다음으로 이상과 같이 하여 얻어진 투명 기판(21) 상에 차광막 패턴(22a)을 가지는 기판상에 반투광막(23)을 형성하여 그레이톤 마스크 블랭크를 얻는다(도 1b(5) 참조). 이때 적어도 마크 패턴의 투광부에 대응하는 영역을 덮는 차폐판(30)을 배치하고 반투광막(23)을 형성함으로써, 적어도 마크 패턴의 투광부에 반투광막(23)이 형성되지 않도록 한다. 디바이스 패턴의 반투광부 및 투광부에 대응하는 영역에서는, 노출한 투명 기판(21) 상에 직접 반투광막(23)이 형성된다. Next, the
또한 반투광막(23)의 재질로서는, 박막이고 투광부의 투과율을 100%로 한 경우에 투과율 50% 정도의 반투과성이 얻어지는 것이 바람직하여, 예를 들면 Cr 화합물(Cr의 산화물, 질화물, 산질화물, 불화물 등), MoSi, Si, W, Al 등을 들 수 있다. Si, W, Al 등은 그 막 두께에 의해 높은 차광성도 얻을 수 있고, 혹은 반투과성도 얻을 수 있는 재질이다. 또한 여기서 투과율이라는 것은, 그레이톤 마스크를 사용하는, 예를 들면 대형 LCD용 노광기의 노광광의 파장에 대한 투과율을 말하는 것이다. 또한 반투광막의 투과율은 50% 정도로 한정될 필요는 전혀 없다. 반투광부의 투과성을 어느 정도로 한정할지는 설계상의 문제이다. As the material of the
또한 상기 차광막(22)과 반투광막(23)의 재질의 조합에 관해서는, 본 발명에 있어서는 특별히 제약받지 않는다. 서로의 막의 에칭 특성이 동일 또는 근사해도 무방하고, 혹은 서로의 막의 에칭 특성이 달라도 무방하다. 즉 본 발명에서는, 반투광부에 대응하는 영역을 노출시킨 투명 기판상에 직접 반투광막을 형성함으로써 반투광부를 형성하므로, 막 재료에 관해서 특별히 제약되는 경우는 없고 차광막과 반투광막의 에칭 특성이 동일, 혹은 근사한 재질의 조합을 선택하는 것이 가능하다. 예를 들면 동일한 재질, 주성분이 동일한 재질(예를 들면 Cr과 Cr 화합물 등) 등의 조합을 임의로 선택할 수 있으므로 선택의 폭이 넓다. In addition, the combination of the materials of the
반투광막(23)의 형성 방법에 대해서는, 상술한 차광막(22)의 경우와 마찬가지로 증착법, 스퍼터법, CVD(화학적 기상 증착)법 등, 막 종에 적합한 방법을 적절히 선택하면 된다. 또한 반투광막(23)의 막 두께에 관해서는 특별히 제약은 없으나, 원하는 반투광성이 얻어지도록 최적화된 막 두께로 형성하면 된다. As for the method of forming the
다음으로 다시 전면에 상기 포지형 레지스트를 도포하고 베이킹을 행하여 레지스트막(24)을 형성한다(도 1b(6) 참조).Next, the positive resist is applied to the entire surface and baked to form a resist film 24 (see Fig. 1B (6)).
그리고 2회째의 묘화를 행한다. 이때의 묘화 데이터는 디바이스 패턴의 투광부(C(d) 영역)에 대응하는 패턴 데이터이다. 이 2회째의 묘화는, 앞선 차광막 패턴(22a) 형성 공정(도 1a(4))에서 형성된 마크를 기초로, 예를 들면 파장 413nm의 광을 조사하고 그 반사광을 검출하여 위치 맞춤을 행하는데, 상기 마크의 투광부에는 반투광막(23)이 형성되어 있지 않아서 마크에서의 투광부와 차광부와의 콘트라스트가 높아 마크를 인식하기 쉬우므로, 2회째의 묘화시의 마크 검출이 용이하다. 또한 마크의 투광부에는 레지스트막(24)이 형성되어 있는데, 위치 맞춤에 이용하는 정렬광에 대한 레지스트막의 투과율은 비교적 높으므로, 차광막(22a)에서 형성된 마크의 차광부와의 관계에서는 높은 콘트라스트가 얻어진다. Then, the second drawing is performed. The drawing data at this time is pattern data corresponding to the light transmitting portion (C (d) region) of the device pattern. The second drawing is based on the mark formed in the previous light shielding
묘화 후, 이것을 현상하여 디바이스 패턴의 투광부에서는 레지스트막이 제거되고, 그 이외의 영역에서는 레지스트막이 잔존하는 레지스트 패턴(24b)을 형성한다(도 1b(7) 참조). After drawing, this is developed to form a resist
다음으로, 형성된 레지스트 패턴(24b)을 마스크로 하여 디바이스 패턴의 투광부가 되는 영역의 반투광막(23)을 드라이 에칭에 의해 제거한다. 이에 따라 디바이스 패턴의 반투광부는 투광부와 구획되어 디바이스 패턴의 반투광부(A(d) 영역) 및 투광부(C(d) 영역)가 형성된다(도 1b(8) 참조).Next, using the formed resist
또한 잔존하는 레지스트 패턴(24b)은 산소 애싱 등을 이용하여 제거한다. The remaining resist
이상과 같이 하여 본 실시예의 그레이톤 마스크(20B)가 완성된다(도 1b(9) 참조). 최종적으로 얻어진 그레이톤 마스크(20B)에 있어서도, 마크 패턴부는 차광막(22a)으로 이루어지는 차광부(도시하는 B 영역) 및 투명 기판(21)이 노출한 투광부(도시하는 C 영역)로 형성되어 있으므로, 마크 패턴부에서의 투광부와 차광부와의 콘트라스트는 높게 되어, 마스크 사용시에 피 전사 기판과의 위치 맞춤에 이용할 시에 마크의 검출이 용이하다. The
또한 본 실시예에서는 차폐판을 배치하여, 적어도 마크 패턴의 투광부에 반 투광막이 형성되지 않도록 했으나, 적어도 마크 패턴의 투광부에 차폐용 테이프 또는 차폐용막(예를 들면 레지스트막)을 부착하고, 반투광막을 형성 후 상기 차폐용 테이프 또는 차폐용막을 제거함으로써 적어도 마크 패턴의 투광부에 반투광막이 형성되지 않도록 해도 무방하다. In this embodiment, the shielding plate is disposed so that the semi-transmissive film is not formed at least in the light projecting portion of the mark pattern, but at least the shielding tape or the shielding film (for example, a resist film) is attached to the light projecting portion of the mark pattern, After forming the translucent film, the shielding tape or the shielding film may be removed so that the translucent film is not formed at least on the light transmitting portion of the mark pattern.
(제2 실시예)(2nd Example)
도 2는 본 발명에 따른 그레이톤 마스크의 제조 방법의 제2 실시예를 나타낸 것으로서, 그 제조 공정의 일부를 순서대로 개략적으로 나타낸 단면도이다. FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a second embodiment of the method for manufacturing a gray tone mask according to the present invention, in which part of the manufacturing process is sequentially.
본 실시예에서는, 투명 기판(21) 상에 차광막(22)을 형성한 마스크 블랭크를 이용하여 소정의 차광막 패턴(22a)을 형성하기까지의 공정은, 상술한 제1 실시예에 따른 도 1a의 (1) 내지 (4)의 공정과 완전히 동일하므로 여기서는 도시와 중복 설명을 생략한다. In the present embodiment, the steps up to forming the predetermined light
상술한 바와 같이 하여 얻어진 투명 기판(21) 상에 차광막 패턴(22a)을 가지는 기판상의 전면에 반투광막(23)을 형성한다(도 2(5) 참조).On the
다음으로 다시 전면에 상기 포지형 레지스트를 도포하고 베이킹을 행하여 상기 반투광막(23) 상에 레지스트막을 형성하고, 이 레지스트막에 적어도 상기 마크 패턴의 투광부(C(m)) 영역)를 노출시키기 위한 묘화, 현상을 행하고 레지스트 패턴(24c)을 형성한다(도 2(6) 참조). 또한 이 경우의 묘화의 위치 벗어남을 고려하여 도시하는 바와 같이 마진을 설정하고 마크 패턴의 투광부(C(m) 영역)보다 조금 큰 영역을 노출시키도록 해도 무방하다. 이어서 상기 레지스트 패턴(24c)을 마스크로 하여 마크 패턴의 투광부에 형성된 반투광막(23)을 에칭 제거한다(도 2(7) 참조).Next, the positive resist is applied to the entire surface and baked to form a resist film on the
다음으로, 잔존하는 레지스트 패턴(24c)을 제거하고 나서, 다시 전면에 상기 포지형 레지스트를 도포하고 베이킹을 행하여 레지스트막(24)을 형성한다(도 2(8) 참조).Next, after the remaining resist
그리고 2회째의 디바이스 패턴 묘화를 행한다. 이때의 묘화 데이터는 디바이스 패턴의 투광부(C(d) 영역)에 대응하는 패턴 데이터인데, 이 묘화시에 위치 맞춤을 하기 위한 마크의 투광부에는, 앞서 반투광막(23)을 에칭 제거함으로써 반투광막(23)이 존재하고 있지 않기 때문에 마크를 인식하기 쉬워, 묘화시의 마크 검출이 용이하다. 또한 본 실시예에 있어서도 마크의 투광부에는 레지스트막(24)이 형성되어 있는데, 차광막(22a)에서 형성된 마크의 차광부와의 관계에서는 높은 콘트라스트가 얻어진다. Then, the second device pattern drawing is performed. The drawing data at this time is pattern data corresponding to the light-transmitting portion (region C (d)) of the device pattern. The light-transmitting portion of the mark for positioning at the time of drawing is previously removed by etching the
묘화후, 이것을 현상하여 디바이스 패턴의 투광부에서는 레지스트막이 제거되고 그 이외의 영역에서는 레지스트막이 잔존하는 레지스트 패턴(24b)을 형성한다(도 2(9) 참조).After drawing, this is developed to form a resist
다음으로, 형성된 레지스트 패턴(24b)을 마스크로 하여 디바이스 패턴의 투광부가 되는 영역의 반투광막(23)을 드라이 에칭에 의해 제거함으로써, 디바이스 패턴의 반투광부는 투광부와 구획되어 디바이스 패턴의 반투광부(A(d) 영역) 및 투광부(C(d) 영역)가 형성된다(도 2(10) 참조).Next, the
또한 잔존하는 레지스트 패턴(24b)은 산소 애싱 등을 이용하여 제거한다. The remaining resist
이상과 같이 하여 본 실시예의 그레이톤 마스크(20C)가 완성된다(도 2(11) 참조). 얻어진 본 실시예의 그레이톤 마스크(20C)에 있어서도, 마크 패턴부는 차광 막(22a) 및 그 위의 반투광막(23)으로 이루어지는 차광부(도시하는 B 영역) 및 투명 기판(21)이 노출한 투광부(도시하는 C 영역)로 형성되어 있으므로, 마크 패턴부에서의 투광부와 차광부와의 투과광 및 반사광의 콘트라스트는 높게 되어, 마스크 사용시에 피 전사 기판과의 위치 맞춤을 행할 시에 마크의 검출이 용이하다.The
또한 본 실시예에서는 레지스트 패턴(24c)을 마스크로 하여 마크 패턴의 투광부에 형성된 반투광막(23)을 에칭 제거했으나, 레지스트 패턴(24c)을 형성하지 않고 에칭 액에 의한 추출 등에 의한 부분적 처리에 의해 마크 패턴의 투광부에 형성된 반투광막을 제거해도 무방하다. In the present embodiment, the
(제3 실시예)(Third Embodiment)
도 3은 본 발명에 따른 그레이톤 마스크의 제조 방법의 제3 실시예를 나타낸 것으로, 그 제조 공정의 일부를 순서대로 개략적으로 나타낸 단면도이다. 3 shows a third embodiment of a method for manufacturing a gray tone mask according to the present invention, and is a sectional view schematically showing a part of the manufacturing process in order.
본 실시예에 있어서도, 투명 기판(21) 상에 차광막(22)을 형성한 마스크 블랭크를 이용하여 소정의 차광막 패턴(22a)을 형성하기까지의 공정은 상술한 제1 실시예에 따른 도 1a의 (1) 내지 (4)의 공정과 완전히 동일하므로, 여기서는 도시와 중복 설명을 생략한다. Also in this embodiment, the steps up to forming the predetermined light
상술한 바와 같이 하여 얻어진 투명 기판(21) 상에 차광막 패턴(22a)을 가지는 기판상의 전면에 반투광막(23)을 형성한다(도 3(5) 참조).On the
다음으로 다시 전면에 상기 포지형 레지스트를 도포하여 레지스트막(24)을 형성(도 3(6) 참조) 후, 적어도 상기 마크 패턴의 투광부(C(m) 영역)에 형성된 레지스트막을 제거함으로써, 마크 패턴에서의 투광부에는 상기 레지스트막이 존재하 지 않게 한다(도 3(7) 참조). 또한 마크 패턴에서의 투광부에 상기 레지스트막(24)이 존재하지 않도록 하기 위하여, 상기 레지스트막을 적어도 마크 패턴의 투광부 영역을 제외하고 도포함으로써 형성해도 무방하다. 또한 본 실시예에서는 적어도 마크 패턴의 투광부에 상기 레지스트막(24)이 존재하지 않도록 하기 위하여, 도시하는 바와 같이 차광부를 포함하는 마크 패턴 전체에 레지스트막(24)이 형성되지 않도록 해도 무방한 것은 물론이다. Next, the positive film is applied to the entire surface again to form the resist film 24 (see FIG. The resist film does not exist in the light transmitting portion in the mark pattern (see Fig. 3 (7)). In addition, in order to prevent the resist
이어서 레지스트 패턴(24d)을 마스크로 하여 마크 패턴부에 노출하고 있는 반투광막(23)을 에칭 제거한다(도 3(8) 참조). 이에 따라 적어도 마크 패턴에서의 투광부는 투명 기판(21)이 노출한 상태가 된다. Subsequently, the
다음으로 2회째의 묘화를 행한다. 이때의 묘화 데이터는 디바이스 패턴의 투광부(C(d) 영역)에 대응하는 패턴 데이터이다. 이 묘화시, 위치 맞춤을 하기 위한 마크 패턴의 투광부에는, 앞서 반투광막(23)을 에칭 제거함으로써 반투광막(23)이 존재하지 않고, 게다가 레지스트막도 존재하지 않기 때문에 투명 기판(21)이 노출하고 있다. 따라서 마크 패턴의 차광부와 투광부와의 더욱 높은 콘트라스트가 얻어져서 마크를 한층 더 인식하기 쉬워지므로, 2회째의 묘화 시에 마크 검출이 더욱 용이해진다. Next, the second drawing is performed. The drawing data at this time is pattern data corresponding to the light transmitting portion (C (d) region) of the device pattern. In this drawing, the
묘화후 이것을 현상하여, 디바이스 패턴의 투광부에서는 레지스트막이 제거되고, 디바이스 패턴의 그 이외의 영역에서는 레지스트막이 잔존하는 레지스트 패턴(24e)을 형성한다(도 3(9) 참조).This is developed after drawing, and the resist film is removed in the light transmitting portion of the device pattern, and a resist
다음으로, 형성된 레지스트 패턴(24e)을 마스크로 하여 디바이스 패턴의 투 광부가 되는 영역의 반투광막(23)을 드라이 에칭에 의해 제거함으로써, 디바이스 패턴의 반투광부는 투광부와 구획되어 디바이스 패턴의 반투광부(A(d) 영역) 및 투광부(C(d) 영역)가 형성된다(도 3(10) 참조). 또한 이때 마크 패턴에서의 차광막(22a)이 노출하고 있으므로 다소의 막 감소가 예상되나, 그래도 높은 콘트라스트가 얻어지므로 문제는 없다. Next, the
또한 잔존하는 레지스트 패턴(24e)은 산소 애싱 등을 이용하여 제거한다. The remaining resist
이상과 같이 하여 본 실시예의 그레이톤 마스크(20D)가 완성된다(도 3(11) 참조). 얻어진 본 실시예의 그레이톤 마스크(20D)에 있어서도, 마크 패턴부는 차광막(22a)으로 이루어지는 차광부(도시하는 B 영역) 및 투명 기판(21)이 노출한 투광부(도시하는 C 영역)로 형성되어 있으므로, 마크 패턴부에서의 투광부와 차광부와의 콘트라스트는 높아져서 마스크 사용시에 피 전사 기판과의 위치 맞춤에 이용할 시에 마크의 검출이 용이하다. The
또한 상술한 제3 실시예에 관련하여 설명하면, 상술한 제1 실시예에서의 2회째의 묘화를 행하기 위한 레지스트막(24)을 형성하는 공정(도 1b(6))에 있어서도, 레지스트막(24)을 전면에 형성하고 나서, 적어도 상기 마크 패턴의 투광부(C(m) 영역)에 형성된 레지스트막을 제거함으로써, 혹은 레지스트막을 적어도 마크 패턴의 투광부 영역을 제외하고 도포 형성함으로써, 마크 패턴에서의 투광부에는 상기 레지스트막이 존재하지 않도록 할 수 있으므로 마크 검출시에 콘트라스트를 더욱 높일 수 있다. In addition, with reference to the third embodiment described above, also in the step of forming the resist
또한 상술한 제2 실시예에서의 2회째의 디바이스 패턴 묘화를 행하기 위한 레지스트막(24)을 형성하는 공정(도 2(8))에 있어서도, 레지스트막(24)을 전면에 형성하고 나서, 적어도 상기 마크 패턴의 투광부(C(m) 영역)에 형성된 레지스트막을 제거함으로써, 혹은 레지스트막을 적어도 마크 패턴의 투광부 영역을 제외하고 도포 형성함으로써, 마크 패턴에서의 투광부에는 상기 레지스트막이 존재하지 않도록 할 수 있으므로, 마크 검출시에 콘트라스트를 더욱 높일 수 있다. Further, also in the step of forming the resist
또한 제3 실시예에서는 마크 패턴부에 노출하고 있는 반투광막(23)을 제거했으나, 반투광막(23)을 제거하지 않는 경우라도 레지스트막(24)이 제거되어 있으면 레지스트막(24)이 제거되지 않은 경우와 비교하여 콘트라스트를 향상할 수 있다. In the third embodiment, the
또한 디바이스 패턴부의 형성 방법으로서는, 이상 설명한 실시예에 한하지 않고, 예를 들면 1회째의 묘화에 의해 상기 마스크 블랭크 상에 디바이스 패턴의 차광부 및 투광부에 대응하는 영역의 레지스트 패턴을 형성하고, 상기 레지스트 패턴을 마스크로 하여 노출한 차광막을 에칭함으로써 디바이스 패턴의 반투광부에 대응하는 영역의 투명 기판을 노출시키고, 레지스트 패턴 제거 후 기판상의 전면에 반투광막을 형성하고, 또한 2회째의 묘화에 의해 상기 차광부 및 반투광부에 대응하는 영역에 레지스트 패턴을 형성하고, 상기 레지스트 패턴을 마스크로 하여 노출한 상기 투광부의 반투광막 및 차광막을 에칭함으로써 투광부 및 차광부를 형성하도록 해도 무방하다. The method of forming the device pattern portion is not limited to the embodiment described above, and for example, a resist pattern of a region corresponding to the light blocking portion and the light transmitting portion of the device pattern is formed on the mask blank by the first drawing, By etching the light-shielding film exposed using the resist pattern as a mask, the transparent substrate in the region corresponding to the semi-transmissive portion of the device pattern is exposed, and after removing the resist pattern, a semi-transmissive film is formed on the entire surface of the substrate, and the second drawing is performed. A resist pattern may be formed in a region corresponding to the light shielding portion and the semitransmissive portion, and the light transmitting portion and the light shielding portion may be formed by etching the semi-transmissive film and the light shielding film of the light transmitting portion exposed using the resist pattern as a mask.
또한 이상 설명한 실시예에서는 포지형의 레지스트를 이용한 경우를 예시했으나, 네가형 레지스트를 이용해도 무방하다. 이 경우, 묘화 데이터가 반전하는 것만으로 공정은 상술한 내용과 마찬가지로 하여 실시할 수 있다. In the above-described embodiment, a case where a positive resist is used is illustrated, but a negative resist may be used. In this case, only drawing data is reversed, and a process can be performed similarly to the above-mentioned content.
본 발명의 그레이톤 마스크의 제조 방법에 따르면, 레지스트 패턴을 형성하기 위한 패턴 묘화를 2회 행하고, 2회의 패턴 묘화의 위치를 맞추기 위한 마크를 1회째의 패턴 형성시에 마스크의 비 디바이스 패턴 영역에 통상 패턴(디바이스 패턴)과 마찬가지로 형성하고, 그 마크를 기초로 위치 맞춤을 행하고 2회째의 묘화를 행하는 경우, 2회째의 묘화 전에 상기 마크의 투광부에 반투광막이 존재하지 않도록 하기 때문에, 마크의 콘트라스트가 높아서 2회째의 묘화시의 마크 검출이 용이하다. According to the manufacturing method of the gray tone mask of this invention, the pattern drawing for forming a resist pattern is performed twice, and the mark for aligning the position of two pattern drawing is made to the non-device pattern area | region of a mask at the time of 1st pattern formation. In the same manner as in the case of the normal pattern (device pattern), the alignment is performed based on the mark, and the second drawing is performed so that the translucent film does not exist in the light transmitting portion of the mark before the second drawing. The contrast is high, and the mark detection at the time of the second drawing is easy.
또한 본 발명의 그레이톤 마스크의 제조 방법에 따르면, 레지스트 패턴을 형성하기 위한 패턴 묘화를 2회 행하고, 2회의 패턴 묘화의 위치를 맞추기 위한 마크를 1회째의 패턴 형성시에 마스크의 비 디바이스 패턴 영역에 통상 패턴(디바이스 패턴)과 마찬가지로 형성하고, 그 마크를 기초로 위치 맞춤을 행하고 2회째의 묘화를 행하는 경우, 2회째의 묘화 전에 상기 마크의 투광부에 레지스트막이 존재하지 않도록 하기 때문에, 마크의 콘트라스트가 높아서 2회째의 묘화시의 마크 검출이 용이하다. In addition, according to the method for manufacturing a gray tone mask of the present invention, a pattern drawing for forming a resist pattern is performed twice, and a non-device pattern region of the mask at the time of forming the mark for aligning the positions of the two pattern writings at the first pattern formation. In the same manner as in the normal pattern (device pattern), the alignment is performed on the basis of the mark and the second drawing is performed. The contrast is high, and the mark detection at the time of the second drawing is easy.
또한 본 발명의 그레이톤 마스크에 따르면, 차광부가 투명 기판상에 설치된 차광막 및 그 위의 일부 또는 전부에 적층된 반투광막으로 형성되고, 반투광부는 반투광막으로 형성되고, 투광부는 투명 기판이 노출한 부분에 의해 형성되어 있는 그레이톤 마스크에서의 비 디바이스 패턴 영역에 형성된, 마스크 사용시에 피 전사 기판과의 위치 맞춤에 이용하기 위한 정렬 마크 등의 각종 마크의 마크 패턴이 적 어도 차광막으로 이루어지는 차광부 및 투명 기판이 노출한 투광부에 의해 형성되어 있으므로, 마크 검출시의 마크의 콘트라스트가 높아 검출이 용이하다. Further, according to the gray tone mask of the present invention, the light shielding portion is formed of a light shielding film provided on a transparent substrate and a semi-transmissive film laminated on a part or all thereon, the semi-transmissive portion is formed of a semi-transparent film, and the light transmitting portion is a transparent substrate. Difference in which at least the mark pattern of various marks, such as an alignment mark for use in alignment with a to-be-transferred substrate at the time of using a mask, formed in the non-device pattern area | region in the gray tone mask formed by the exposed part is formed from a light shielding film. Since the light portion and the transparent substrate are formed by the exposed light-transmitting portion, the contrast of the mark at the time of mark detection is high and the detection is easy.
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