KR101182082B1 - Method of manufacturing multi-gray scale photomask and multi-gray scale photomask - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 다계조 포토마스크의 제조 방법은, 도전성을 갖는 도전성막, 반투광막, 및 차광막이 투명 기판 상에 이 순서대로 적층된 포토마스크 블랭크를 준비하는 공정과, 포토마스크 블랭크 상에 형성한 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 적어도 차광막을 에칭하는 제1 에칭 공정과, 제1 레지스트 패턴을 제거한 후에, 제1 에칭 공정이 행해진 포토마스크 블랭크 상에 제2 레지스트 패턴을 형성하고, 제2 레지스트 패턴 및 차광막을 마스크로 하여 반투광막을 에칭하는 제2 에칭 공정과, 제2 레지스트 패턴을 제거한 후에, 노출된 반투광막을 소정량 감막하는 감막 공정을 갖는다.The manufacturing method of the multi-gradation photomask which concerns on this invention is a process of preparing the photomask blank by which the electroconductive film, semi-transmissive film, and light shielding film which have electroconductivity was laminated | stacked in this order on the transparent substrate, and formed on the photomask blank Using the first resist pattern as a mask, at least a first etching step of etching the light shielding film, and after removing the first resist pattern, a second resist pattern is formed on the photomask blank on which the first etching step is performed, and the second A second etching step of etching the semitransmissive film using the resist pattern and the light shielding film as a mask, and a film reduction step of reducing a predetermined amount of the exposed semitransmissive film after removing the second resist pattern.

Description

다계조 포토마스크의 제조 방법, 및 다계조 포토마스크{METHOD OF MANUFACTURING MULTI-GRAY SCALE PHOTOMASK AND MULTI-GRAY SCALE PHOTOMASK}METHOD OF MANUFACTURING MULTI-GRAY SCALE PHOTOMASK AND MULTI-GRAY SCALE PHOTOMASK}

본 발명은, 예를 들면 액정 표시 장치 등의 플랫 패널 디스플레이(Flat Panel Display:이하 FPD라고도 부름) 등의 제조에 이용되는 다계조 포토마스크의 제조 방법, 및 다계조 포토마스크에 관한 것이다. TECHNICAL FIELD This invention relates to the manufacturing method of the multi-gradation photomask used for manufacture of a flat panel display (henceforth FPD hereafter), such as a liquid crystal display device, and a multi-gradation photomask, for example.

예를 들면 액정 표시 장치에 사용되는 TFT(박막 트랜지스터) 기판은, 차광부 및 투광부로 이루어지는 전사 패턴이 투명 기판 상에 형성된 포토마스크를 이용하고, 예를 들면 5회~6회의 포토리소그래피 공정을 거쳐서 제조되어 오고 있다. 최근, 포토리소그래피 공정수를 삭감하기 위해, 차광부, 반투광부, 및 투광부를 포함하는 전사 패턴이 투명 기판 상에 형성된 다계조 포토마스크가 이용되고 있다.For example, the TFT (thin film transistor) substrate used for a liquid crystal display device uses the photomask in which the transfer pattern which consists of a light shielding part and a light transmission part was formed on the transparent substrate, for example, through 5 to 6 photolithography processes. It has been manufactured. In recent years, in order to reduce the number of photolithography processes, a multi-gradation photomask in which a transfer pattern including a light shielding portion, a translucent portion, and a light transmitting portion is formed on a transparent substrate has been used.

상술한 다계조 포토마스크는, 예를 들면, 반투광막, 및 차광막이 투명 기판 상에 이 순서대로 적층된 포토마스크 블랭크를 준비하는 공정과, 포토마스크 블랭크 상에 형성한 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 적어도 차광막을 에칭하는 제1 에칭 공정과, 제1 레지스트 패턴을 제거한 후에, 제1 에칭 공정이 행해진 포토마스크 블랭크 상에 제2 레지스트 패턴을 형성하고, 제2 레지스트 패턴 및 차광막을 마스크로 하여 반투광막을 에칭하는 제2 에칭 공정을 실시함으로써 제조할 수 있다(특허 문헌 1 : 일본 특허 공개 제2007-249198호 공보 참조).The multi-gradation photomask described above masks a process of preparing a photomask blank in which a semi-transmissive film and a light shielding film are laminated in this order on a transparent substrate, and a first resist pattern formed on the photomask blank. After the first etching step of etching the light shielding film and the first resist pattern is removed, a second resist pattern is formed on the photomask blank on which the first etching step is performed, and the second resist pattern and the light shielding film are used as a mask. Can be produced by performing a second etching step of etching the translucent film (see Patent Document 1: Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-249198).

또한, FPD 제조용의 포토마스크는 사이즈가 크고, 예를 들면 1변이 300㎜ 이상의 사각형이거나, 또한, 패널 제조 효율을 올리는 것을 기도한 최근의 것에서는, 1변이 1000㎜ 이상의 사각형이기도 하다. 이 때문에, 차광막의 에칭 방법으로서는, 진공 에칭 챔버를 필요로 하지 않는 웨트 에칭이 유리하다.In addition, the photomask for FPD manufacture is large, for example, one side is a square of 300 mm or more, or in recent years which raised the panel manufacturing efficiency, one side is also a square of 1000 mm or more. For this reason, the wet etching which does not require a vacuum etching chamber is advantageous as an etching method of a light shielding film.

다계조 포토마스크의 평가는, 주로 패턴 선폭(CD)의 측정, 반투광부의 광 투과율의 측정, 및 결함 유무의 측정 등에 의해서 이루어진다. 특히, 반투광부의 광 투과율을 정밀하게 제어함으로써, 다계조 포토마스크를 이용한 FPD의 제조 수율을 개선할 수 있다.The evaluation of the multi-gradation photomask is mainly performed by measuring the pattern line width (CD), measuring the light transmittance of the semi-transmissive portion, and measuring the presence or absence of a defect. In particular, by precisely controlling the light transmittance of the semi-transmissive portion, the production yield of FPD using a multi-gradation photomask can be improved.

발명자는, 반투광부의 광 투과율의 제어 방법에 대해서 예의 연구를 행한 결과, 다계조 포토마스크의 막 구성과 반투광막의 재질을 적절하게 선택함으로써, 반투광부의 광 투과율을 정밀하게 조정할 수 있다고 하는 지견을 얻었다. 즉, 상술한 제2 레지스트 패턴을 제거한 후에, 노출된 반투광막에 소정의 약액을 접촉시켜, 노출된 반투광막의 막 두께를 소정량 감막하는 감막 공정을 실시함으로써, 반투광부의 광 투과율을 미세 조정할 수 있는 것을 발견하였다.As a result of earnestly researching the control method of the light transmittance of a semi-transmissive part, the inventor discovered that the light transmittance of a semi-transmissive part can be adjusted precisely by selecting the film | membrane structure of a multi-gradation photomask and a material of a semi-transmissive part suitably. Got. That is, after removing the above-mentioned second resist pattern, a predetermined chemical liquid is brought into contact with the exposed semi-transmissive film to perform a film-reduction step of reducing the film thickness of the exposed semi-transmissive film by a predetermined amount, thereby reducing the light transmittance of the semi-transmissive portion. It was found that it could be adjusted.

그러나, 발명자의 예의 연구에 따르면, 상술한 감막 공정을 실시하였을 때, 약액에 접촉시킨 반투광막의 감막량이 면내의 위치에 따라서 변동하게 되어, 반투광부의 광 투과율이 면내에 걸쳐 불균일하게 되는 경우가 있었다. 예를 들면, 사이즈가 큰 FPD 제조용의 다계조 포토마스크에서는, 반투광부의 광 투과율의 면내 변화량을 기준값인 2% 이내로 하는 것이 바람직하지만, 노출된 반투광막에 약액을 접촉시키면, 반투광부의 광 투과율이 상술한 기준값을 초과하여 변화하게 되어, 반투광부의 광 투과율이 면내에 걸쳐 불균일하게 되는 경우가 있었다. 특히, 반투광막의 감막량의 국소적인 변화는, 투명 기판 상에 형성하는 전사 패턴의 형상과의 상관이 있는 것이 발견되었다. 또한, 상기 과제는, 광 투과율의 조정을 목적으로서 반투광막에 약액을 공급하는 경우에 한정되지 않고, 예를 들면 제2 에칭 공정의 실시 후의 세정 등을 목적으로서 약액을 공급할 때에 약액에 의해서 반투광막이 감막되는 경우에도 생길 수 있다. 즉, 미리 감막량을 상정한 막 두께의 반투광막을 형성해 두어도, 전사 패턴의 형상에 의해서 면내의 감막량이 균일하지 않으면, 의도하는 광 투과율에 도달하는 것이 곤란하다.However, according to an example of the inventor's research, when the above-described film-reducing step is carried out, the film-reduction amount of the semi-transmissive film brought into contact with the chemical liquid varies depending on the in-plane position, so that the light transmittance of the semi-transmissive part becomes uneven across the plane. there was. For example, in a multi-gradation photomask for manufacturing a large size FPD, it is preferable to keep the in-plane variation in the light transmittance of the semi-transmissive portion within 2%, which is a reference value. Transmittance changed beyond the above-mentioned reference value, and the light transmittance of the semi-transmissive part might become nonuniform over the surface. In particular, it has been found that the local change in the amount of reduction of the translucent film has a correlation with the shape of the transfer pattern formed on the transparent substrate. In addition, the said subject is not limited to the case where chemical | medical solution is supplied to a semi-transmissive film for the purpose of adjustment of light transmittance, For example, when chemical liquid is supplied for the purpose of washing | cleaning after implementation of a 2nd etching process, etc. It may also occur when the light-transmitting film is coated. That is, even if the semi-transmissive film of the film thickness which assumed the film-reduction amount previously is formed, it is difficult to reach the intended light transmittance unless the amount of in-plane film-reduction is uniform by the shape of a transfer pattern.

따라서 본 발명은, 다계조 포토마스크의 반투광막이 감막하여 투과율이 변화할 때에서의 국소적인 감막량의 변화를 억제하고, 광 투과율의 면내 균일성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.Therefore, an object of the present invention is to suppress the change of the local film amount when the translucent film of the multi-gradation photomask is reduced and the transmittance is changed, and to improve the in-plane uniformity of the light transmittance.

본 발명의 제1 양태는, 차광부, 투광부, 및 반투광부를 포함하는 소정의 전사 패턴을 투명 기판 상에 형성하는 다계조 포토마스크의 제조 방법으로서, 도전성을 갖는 도전성막, 반투광막, 및 차광막이 상기 투명 기판 상에 이 순서대로 적층된 포토마스크 블랭크를 준비하는 공정과, 상기 포토마스크 블랭크 상에 형성한 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 적어도 상기 차광막을 에칭하는 제1 에칭 공정과, 상기 제1 레지스트 패턴을 제거한 후에, 상기 제1 에칭 공정이 행해진 상기 포토마스크 블랭크 상에 제2 레지스트 패턴을 형성하고, 상기 제2 레지스트 패턴 및 상기 차광막을 마스크로 하여 상기 반투광막을 에칭하는 제2 에칭 공정과, 상기 제2 레지스트 패턴을 제거한 후에, 노출된 상기 반투광막을 소정량 감막하는 감막 공정을 갖는 다계조 포토마스크의 제조 방법이다.A first aspect of the present invention is a manufacturing method of a multi-gradation photomask which forms a predetermined transfer pattern including a light shielding portion, a light transmitting portion, and a semi-transmissive portion on a transparent substrate, comprising a conductive film having conductivity, a semi-transmissive film, And a step of preparing a photomask blank in which the light shielding film is laminated on the transparent substrate in this order; a first etching step of etching the light shielding film at least using the first resist pattern formed on the photomask blank as a mask; And removing the first resist pattern, forming a second resist pattern on the photomask blank on which the first etching process is performed, and etching the semitransmissive film using the second resist pattern and the light shielding film as masks. A multi-gradation photoma having a two-etching step and a film-reducing step of removing a predetermined amount of the exposed semi-transmissive film after removing the second resist pattern. A method of producing greater.

본 발명의 제2 양태는, 상기 감막 공정에서는, 노출된 상기 반투광막에 약액을 접촉시키는 제1 양태에 기재된 다계조 포토마스크의 제조 방법이다.The 2nd aspect of this invention is a manufacturing method of the multi-gradation photomask as described in a 1st aspect which makes a chemical | medical solution contact the said semi-transmissive film in the said photosensitive process.

본 발명의 제3 양태는, 상기 도전성막은, 시트 저항값이 20㏀/□ 이하로 되는 도전성을 갖는 제1 또는 제2 양태에 기재된 다계조 포토마스크이다.In a third aspect of the present invention, the conductive film is a multi-gradation photomask according to the first or second aspect having conductivity in which the sheet resistance value is 20 kPa / square or less.

본 발명의 제4 양태는, 상기 다계조 포토마스크는, 액정 표시 장치의 제조용 다계조 포토마스크이며, 상기 전사 패턴은, 소정의 화소 패턴과, 상기 화소 패턴과는 패턴 형상이 다른 주변 패턴을 구비하는 제1 내지 제3 중 어느 하나의 양태에 기재된 다계조 포토마스크이다.According to a fourth aspect of the present invention, the multi-gradation photomask is a multi-gradation photomask for manufacturing a liquid crystal display device, and the transfer pattern includes a predetermined pixel pattern and a peripheral pattern different in pattern shape from the pixel pattern. It is a multi-gradation photomask as described in any one of the 1st-3rd to say.

본 발명의 제5 양태는, 차광부, 투광부, 및 반투광부를 포함하는 소정의 전사 패턴이 투명 기판 상에 형성된 다계조 포토마스크로서, 상기 차광부는, 도전성을 갖는 도전성막, 반투광막, 및 차광막이 상기 투명 기판 상에 이 순서대로 적층되어 이루어지고, 상기 반투광부는, 상기 도전성막 및 상기 반투광막이 상기 투명 기판 상에 이 순서대로 적층되어 이루어지고, 상기 투광부는, 상기 투명 기판이 노출되어 이루어지고, 상기 반투광부를 구성하는 상기 반투광막의 막 두께가, 상기 차광부를 구성하는 상기 반투광막의 막 두께보다 작아지도록 감막되고, 상기 반투광부를 구성하는 상기 반투광막의 광 투과율의 면내 분포가, 파장이 365㎚ 이상 436㎚ 이하의 광에 대하여 2% 이하인 다계조 포토마스크이다.A fifth aspect of the present invention is a multi-gradation photomask in which a predetermined transfer pattern including a light shielding portion, a light transmitting portion, and a semi-transmissive portion is formed on a transparent substrate, wherein the light shielding portion has a conductive conductive film, a semi-transparent film, And a light shielding film are laminated on the transparent substrate in this order. The semi-transmissive portion is formed by stacking the conductive film and the semi-transmissive film on the transparent substrate in this order. It is exposed so that the film thickness of the semi-transmissive film constituting the translucent portion is reduced to be smaller than the film thickness of the semi-transmissive film constituting the light-shielding portion, and the in-plane of the light transmittance of the semi-transmissive film constituting the semi-transmissive portion Distribution is a multi-gradation photomask whose wavelength is 2% or less with respect to light of 365 nm or more and 436 nm or less.

본 발명의 제6 양태는, 상기 반투광부를 구성하는 상기 반투광막의 막 두께와, 상기 차광부를 구성하는 상기 반투광막의 막 두께와의 차가 0.5㎚ 이상 15㎚ 이하의 범위인 제5 양태에 기재된 다계조 포토마스크이다.According to a sixth aspect of the present invention, the difference between the film thickness of the semitransmissive film constituting the translucent portion and the film thickness of the semitransmissive film constituting the light shielding portion is in a range of 0.5 nm to 15 nm. It is a multi-gradation photomask.

본 발명의 제7 양태는, 차광부, 투광부, 제1 반투광부, 및 제2 반투광부를 포함하는 소정의 전사 패턴이 투명 기판 상에 형성된 다계조 포토마스크로서, 상기 차광부는, 도전성을 갖는 도전성막, 반투광막, 및 차광막이 상기 투명 기판 상에 이 순서대로 적층되어 이루어지고, 상기 제1 반투광부는, 상기 도전성막 및 상기 반투광막이 상기 투명 기판 상에 이 순서대로 적층되어 이루어지고, 상기 제2 반투광부는, 상기 투명 기판 상에 형성된 상기 도전성막의 상면이 노출되어 이루어지고, 상기 투광부는, 상기 투명 기판이 노출되어 이루어지고, 상기 제1 반투광부를 구성하는 상기 반투광막의 막 두께가, 상기 차광부를 구성하는 상기 반투광막의 막 두께보다 작아지도록 감막되고, 상기 제1 반투광부를 구성하는 상기 반투광막의 광 투과율의 면내 분포가, 파장이 365㎚ 이상 436㎚ 이하의 광에 대하여 2% 이하인 다계조 포토마스크이다.A seventh aspect of the present invention is a multi-gradation photomask in which a predetermined transfer pattern including a light shielding portion, a light transmitting portion, a first semi-transmissive portion, and a second semi-transmissive portion is formed on a transparent substrate, wherein the light shielding portion has conductivity. A conductive film, a translucent film, and a light shielding film are laminated on the transparent substrate in this order, and the first translucent portion is formed by laminating the conductive film and the translucent film on the transparent substrate in this order. And the second translucent portion is formed by exposing an upper surface of the conductive film formed on the transparent substrate, and the translucent portion is formed by exposing the transparent substrate and forming the first translucent portion. The film thickness is reduced so that the film thickness becomes smaller than the film thickness of the transflective film which comprises the said light-shielding part, and the in-plane distribution of the light transmittance of the transflective film which comprises the said 1st translucent part is Sheets of a multi-gradation photomask less than 2% with respect to light of less than 365㎚ 436㎚.

본 발명에 따르면, 다계조 포토마스크의 반투광막이 감막하여 투과율이 변화할 때에서의 국소적인 감막량의 변화를 억제하고, 광 투과율의 면내 균일성을 향상시키는 것이 가능하게 된다. According to the present invention, it is possible to suppress the change in the local film amount when the semi-transmissive film of the multi-gradation photomask is reduced and the transmittance is changed, thereby improving the in-plane uniformity of the light transmittance.

도 1a는, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 다계조 포토마스크의 부분 단면도(모식도).
도 1b는 도 1a의 다계조 포토마스크를 이용한 패턴 전사 공정에 의해서 피전사체 상에 형성되는 레지스트 패턴의 부분 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 다계조 포토마스크의 제조 공정의 플로우를 예시하는 개략도.
도 3a는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 다계조 포토마스크의 부분 단면도(모식도).
도 3b는 도 3a의 다계조 포토마스크를 이용한 패턴 전사 공정에 의해서 피전사체 상에 형성되는 레지스트 패턴의 부분 단면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 다계조 포토마스크의 제조 공정의 플로우를 예시하는 개략도.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 다계조 포토마스크의 부분 단면도(모식도).
도 6a는 종래의 다계조 포토마스크를 제조할 때의 차광막의 에칭 공정에서, 반투광막의 조성이 국소적으로 다르게 되는 상태를 도시한 개략도.
도 6b는 종래의 다계조 포토마스크를 제조할 때의 반투광막의 감막 공정에서, 반투광막의 감막량이 국소적으로 다르게 되는 상태를 도시한 개략도.
도 7a는 도전성막을 형성함으로써 반투광막의 국소적인 조성 변화가 억제되는 상태를 도시한 개략도.
도 7b는 도전성막을 형성함으로써 반투광막의 감막량이 면내에서 균등화되는 상태를 도시한 개략도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 그래프이며, 감막 공정을 반복하여 실시하였을 때에서의 반투광막의 광 투과율의 측정 결과를 나타내는 도면.
도 9는 비교예에 따른 그래프이며, 감막 공정을 반복하여 실시하였을 때에서의 반투광막의 광 투과율의 측정 결과를 나타내는 도면.
도 10a는 에칭 레이트의 측정계를 도시한 개략도.
도 10b는 Cr 단체판, Cr-Mo 겹침판을 구성하는 Cr판, Cr-Mo 겹침판을 구성하는 Mo판, Mo 단체판의 각 에칭 레이트의 측정 결과를 나타내는 도면.
1A is a partial sectional view (schematic diagram) of a multi-gradation photomask according to an embodiment of the present invention.
1B is a partial cross-sectional view of a resist pattern formed on a transfer object by a pattern transfer process using the multi-gradation photomask of FIG. 1A.
2 is a schematic diagram illustrating a flow of a manufacturing process of a multi-gradation photomask according to an embodiment of the present invention.
3A is a partial sectional view (schematic diagram) of a multi-gradation photomask according to another embodiment of the present invention.
FIG. 3B is a partial cross-sectional view of a resist pattern formed on a transfer object by a pattern transfer process using the multi-gradation photomask of FIG. 3A. FIG.
4 is a schematic diagram illustrating a flow of a manufacturing process of a multi-gradation photomask according to another embodiment of the present invention.
5 is a partial cross-sectional view (schematic diagram) of a multi-gradation photomask according to still another embodiment of the present invention.
Fig. 6A is a schematic diagram showing a state in which the composition of the translucent film is locally different in the etching process of the light shielding film when the conventional multi-gradation photomask is manufactured.
Fig. 6B is a schematic diagram showing a state in which the amount of film reduction of the semi-transmissive film is locally different in the process of film reduction of the semi-transmissive film when a conventional multi-gradation photomask is manufactured.
Fig. 7A is a schematic diagram showing a state in which local compositional change of the translucent film is suppressed by forming a conductive film.
FIG. 7B is a schematic diagram showing a state in which the amount of reduction of the translucent film is equalized in plane by forming the conductive film; FIG.
8 is a graph according to an embodiment of the present invention, showing the measurement result of the light transmittance of the semi-transmissive film when the film forming process is repeated.
9 is a graph according to a comparative example, illustrating a measurement result of light transmittance of a semi-transmissive film when the film forming step is repeatedly performed.
10A is a schematic diagram showing a measurement system of an etching rate.
It is a figure which shows the measurement result of each etching rate of the Cr single plate, the Cr board which comprises a Cr-Mo laminated board, the Mo board which comprises a Cr-Mo laminated board, and the Mo single plate.

<본 발명의 일 실시 형태><One embodiment of the present invention>

이하에, 본 발명의 일 실시 형태에 대해서 주로 도 1a, 도 1b, 도 2, 도 7a, 및 도 7b를 참조하면서 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, one Embodiment of this invention is described, referring mainly FIG. 1A, FIG. 1B, FIG. 2, FIG. 7A, and FIG. 7B.

도 1a는, 본 실시 형태에 따른 다계조 포토마스크의 부분 단면도(모식도)이며, 도 1b는, 그 다계조 포토마스크를 이용한 패턴 전사 공정에 의해서 피전사체 상에 형성되는 레지스트 패턴의 부분 단면도이다. 도 2는, 본 실시 형태에 따른 다계조 포토마스크의 제조 공정의 플로우를 예시하는 개략도이다. 도 7a는, 도전성막을 형성함으로써 반투광막의 국소적인 조성 변화가 억제되는 상태를 도시하는 개략도이며, 도 7b는, 도전성막을 형성함으로써 반투광막의 감막량이 면내에서 균등화되는 상태를 도시한 개략도이다. FIG. 1A is a partial cross-sectional view (schematic diagram) of a multi-gradation photomask according to the present embodiment, and FIG. 1B is a partial cross-sectional view of a resist pattern formed on a transfer object by a pattern transfer process using the multi-gradation photomask. 2 is a schematic diagram illustrating a flow of a manufacturing process of a multi-gradation photomask according to the present embodiment. FIG. 7A is a schematic diagram showing a state in which the local compositional change of the translucent film is suppressed by forming the conductive film, and FIG. 7B is a schematic diagram showing a state in which the reduced film amount of the translucent film is equalized in plane by forming the conductive film.

(1) 다계조 포토마스크의 구성(1) Composition of multi-gradation photomask

도 1a에 도시한 다계조 포토마스크(100)는, 예를 들면, 액정 표시 장치(LCD)의 박막 트랜지스터(TFT), 컬러 필터, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 등을 제조할 때에 이용된다. 단, 도 1a는 포토마스크의 적층 구조를 예시하는 것이며, 실제의 패턴은, 이와 동일하다고는 할 수 없다.The multi-gradation photomask 100 shown in FIG. 1A is used, for example, when manufacturing thin film transistors (TFTs), color filters, plasma display panels (PDPs), etc. of liquid crystal displays (LCDs). However, FIG. 1A illustrates a laminated structure of a photomask, and the actual pattern is not the same as this.

다계조 포토마스크(100)는, 그 다계조 포토마스크(100)의 사용 시에 노광광을 차광(광 투과율이 대략 0%)시키는 차광부(121)와, 노광광의 광 투과율을 예로 들면 5~60%(투광부의 광 투과율을 100%로 하였을 때)에 저감시키는 반투광부(122)와, 노광광을 100% 투과시키는 투광부(123)를 포함하는 전사 패턴을 구비하고 있다.The multi-gradation photomask 100 includes, for example, a light shielding portion 121 for shielding exposure light (light transmittance of approximately 0%) when the multi-gradation photomask 100 is used, and a light transmittance of exposure light as an example. The transfer pattern includes a translucent portion 122 for reducing the light transmittance to 60% (when the light transmittance is 100%) and a transmissive portion 123 for transmitting the exposure light 100%.

차광부(121)는, 도전성을 갖는 도전성막(111), 반투광막(112), 및 차광막(113)이 투명 기판(110) 상에 이 순서대로 적층되어 이루어진다. 또한, 반투광부(122)는, 도전성막(111) 및 반투광막(112)이 투명 기판(110) 상에 이 순서대로 적층되어 이루어지고, 반투광막(112)의 상면이 노출되어 이루어진다. 또한, 투광부(123)는, 투명 기판(110)이 노출되어 이루어진다. 여기서, 상기 막의 사이나 상하에는, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 다른 막이 존재하고 있어도 된다. 차광부(121)를 구성하는 차광막(113)의 상면은 노출되어 있는 경우에 한정되지 않고, 차광막(113) 상에 다른 막이 형성되어 있어도 상관없다. 또한, 후술하는 바와 같이, 투광부(123)에는, 투명 기판(110)의 상면이 노출되는 대신에, 광 투과율이 높은 도전성막(111)이 잔류하고 있어도 된다.The light shielding portion 121 is formed by stacking a conductive conductive film 111, a translucent film 112, and a light shielding film 113 on the transparent substrate 110 in this order. In addition, the semi-transmissive part 122 consists of the electroconductive film 111 and the semi-transmissive film 112 laminated | stacked in this order on the transparent substrate 110, and the upper surface of the translucent film 112 is exposed. In addition, the transparent part 110 is exposed to the transmissive part 123. Here, another film may be present between the above films and above and below the same range as long as the effects of the present invention are not impaired. The upper surface of the light shielding film 113 constituting the light shielding portion 121 is not limited to being exposed, and another film may be formed on the light shielding film 113. In addition, as described later, instead of the upper surface of the transparent substrate 110 being exposed, the conductive film 111 having a high light transmittance may remain in the light transmitting portion 123.

여기서, 반투광부(122)를 구성하는 반투광막(112)의 막 두께는, 차광부(121)를 구성하는 반투광막(112)의 막 두께보다 작아지도록 감막되어 있다. 구체적으로는, 반투광부(122)를 구성하는 반투광막(112)의 막 두께와, 차광부(121)를 구성하는 반투광막(112)의 막 두께와의 차가 예를 들면 0.5~15㎚의 범위이도록 구성되어 있다. 그리고, 반투광부(122)를 구성하는 반투광막(112)의 광 투과율의 면내 분포가, 예를 들면 파장이 365㎚ 이상 436㎚ 이하의 광에 대하여 2% 이하이도록 구성되어 있다. 바람직하게는, 파장이 365~436㎚의 범위의 어느 것의 파장에 대해서도 2% 이하이다. 이 때, 반투광막(112)의 막 두께 분포가, 면내에서 2% 이하이다.Here, the film thickness of the transflective film 112 which comprises the translucent part 122 is reduced so that it may become smaller than the film thickness of the transflective film 112 which comprises the light shield part 121. Specifically, the difference between the film thickness of the transflective film 112 constituting the translucent portion 122 and the film thickness of the transflective film 112 constituting the light shield portion 121 is, for example, 0.5 to 15 nm. It is configured to be in the range of. And the in-plane distribution of the light transmittance of the transflective film 112 which comprises the translucent part 122 is comprised so that it may be 2% or less with respect to the light whose wavelength is 365 nm-436 nm, for example. Preferably, the wavelength is 2% or less with respect to the wavelength of any of the range of 365 to 436 nm. At this time, the film thickness distribution of the translucent film 112 is 2% or less in surface.

또한, 도전성막(111), 반투광막(112), 및 차광막(113)이 패터닝되는 상태에 대해서는 후술한다.In addition, the state in which the electroconductive film 111, the transflective film 112, and the light shielding film 113 are patterned is mentioned later.

투명 기판(110)은, 예를 들면 석영(SiO2) 글래스나, SiO2, Al2O3, B2O3, RO, R2O 등을 포함하는 저팽창 글래스 등으로 이루어지는 평판으로서 구성되어 있다. 투명 기판(110)의 주면(표면 및 이면)은, 연마되는 등으로 하여 평탄하면서 평활하게 구성되어 있다. 투명 기판(110)은, 예를 들면 1변이 300㎜ 이상의 사각형으로 할 수 있고, 예를 들면 1변이 1000㎜~2400㎜인 직사각형으로 할 수 있다. 투명 기판(110)의 두께는 예를 들면 3㎜~20㎜로 할 수 있다.The transparent substrate 110 is configured as a flat plate made of, for example, quartz (SiO 2 ) glass, low expansion glass containing SiO 2 , Al 2 O 3 , B 2 O 3 , RO, R 2 O, or the like. have. The main surfaces (surface and back surface) of the transparent substrate 110 are flat and smooth, for example, polished. The transparent substrate 110 can be, for example, a rectangle of 300 mm or more on one side, and can be a rectangle of 1000 mm to 2400 mm on one side, for example. The thickness of the transparent substrate 110 can be 3 mm-20 mm, for example.

도전성막(111)은, 시트 저항값으로 예를 들면 20㏀/□ 이하, 바람직하게는 5㏀/□ 이하, 더욱 바람직하게는 2㏀/□ 이하로 되는 도전성을 갖는 막으로서 구성되어 있다. 도전성막(111)의 막 두께는 예를 들면 20Å~500Å, 바람직하게 50Å~300Å로 할 수 있다. 도전성막(111)은, 금속 또는 금속 화합물로 이루어지는 막으로서 구성할 수 있다. 금속으로서는 Cr, Al, Co, W, Ni, Mo 등을 이용할 수 있고, 금속 화합물로서는 상기 금속의 산화물, 질화물, 탄화물, 산화 질화물, 탄화 질화물, 산화 질화 탄화물 등을 이용할 수 있다. 단, 금속 함유량을 과도하게 작게 하면 상술한 도전성을 확보하는 것이 곤란하게 되므로, 소정의 금속 함유량을 확보한 조성으로 하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 70at% 이상, 보다 바람직하게는 75% 이상으로 할 수 있다.The electroconductive film 111 is comprised as a film | membrane with electroconductivity which becomes 20 kPa / square or less, Preferably it is 5 kPa / square or less, More preferably, it is 2 kPa / square or less with a sheet resistance value. The film thickness of the conductive film 111 may be 20 kPa to 500 kPa, for example, preferably 50 kPa to 300 kPa. The conductive film 111 can be configured as a film made of a metal or a metal compound. Cr, Al, Co, W, Ni, Mo or the like can be used as the metal, and oxides, nitrides, carbides, oxynitrides, carbide nitrides, oxynitride carbides and the like of the metals can be used. However, when the metal content is made too small, it becomes difficult to secure the above-mentioned conductivity, so it is preferable to set it as the composition which secured predetermined metal content. For example, 70 at% or more, More preferably, it can be 75% or more.

또한, 도전성막은, 반투광막(112)의 에칭에 이용하는 에칭액(또는 에칭 가스)에 대하여 에칭 내성을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 경우, 도전성막(111)은, 후술하는 바와 같이 반투광막(112)을 에칭할 때의 에칭 스토퍼층으로서 기능할 수 있다.Moreover, it is preferable that an electroconductive film has etching tolerance with respect to the etching liquid (or etching gas) used for the etching of the translucent film 112. In this case, the conductive film 111 can function as an etching stopper layer when etching the translucent film 112 as described later.

도전성막(111)의 노광광 투과율에는 특별히 제약은 없다. 또한, 도전성막(111)은, 차광막(113) 및 반투광막(112)을 각각 패터닝하고, 반투광막(112) 중의 전위를 균등화시키는 도전성막으로서의 후술하는 기능을 끝낸 후에, 투광부(123)에 잔류하는 부분을 제거할 수 있다. 한편, 도전성막(111)의 적어도 일부를 투광부(123) 상에 남기고, 다계조 포토마스크(100)의 일부로서 사용하는 것도 가능하다. 그와 같은 경우, 도전성막(111)에 이용하는 막의 노광광 투과율은 60% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 도전성막(111)을 그대로 잔류시키고, 또는 감막된 일부를 잔류시킨 상태로, 다계조 포토마스크(100)의 투광부(123)로서 사용할 수 있다. 이 경우, 투명 기판(110)에 대하여 80% 이상의 노광광 투과율을 갖는 막을 이용하는 것이 바람직하다. 이 때 이용할 수 있는 광 투과율이 높은 막 소재로서는, 예를 들면, ITO(산화 인듐 주석), AS(안티몬 함유 산화 주석), 산화 아연, 안티몬 주석, 수산화 마그네슘, 산화 주석 등으로 할 수 있다. 이러한 경우, 노광광에 대한 도전성막(111)의 광 투과율을, 투명 기판(110)에 대하여, 85% 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다.The exposure light transmittance of the conductive film 111 is not particularly limited. In addition, the conductive film 111 patterns the light shielding film 113 and the translucent film 112, respectively, and finishes the function described later as the conductive film for equalizing the potential in the translucent film 112, and then the light transmitting portion 123 Can be removed. On the other hand, at least a portion of the conductive film 111 may be left on the light transmitting portion 123 and used as part of the multi-gradation photomask 100. In such a case, it is preferable that the exposure light transmittance of the film used for the conductive film 111 is 60% or more. For example, the conductive film 111 may be left as it is, or a portion of the film may be left as it is and used as the light-transmitting portion 123 of the multi-gradation photomask 100. In this case, it is preferable to use a film having an exposure light transmittance of 80% or more with respect to the transparent substrate 110. As a film | membrane material with high light transmittance at this time, it can be set as ITO (indium tin oxide), AS (antimony containing tin oxide), zinc oxide, antimony tin, magnesium hydroxide, tin oxide, etc., for example. In this case, it is more preferable that the light transmittance of the conductive film 111 with respect to the exposure light is set to 85% or more with respect to the transparent substrate 110.

또한, 본 실시 형태에서는, 투명 기판(110) 상에 도전성막(111)과 반투광막(112), 및 차광막(113)이 적층한 차광부(121), 도전성막(111) 및 반투광막(112)이 적층한 반투광부(122), 투명 기판(110)이 노출된 투광부(123)를 구비하지만, 그 외에, 투명 기판(110) 상에 도전성막(111)의 적어도 일부가 잔류한 제2 반투광부를 구비하고 있어도 된다. 후술하는 바와 같이, 도전성막(111)의 노광광 투과율을 적절하게 선택하면, 4계조 포토마스크로서 사용할 수 있게 되고, 그 막 두께의 선택에 의해 광 투과율을 조정하는 것이 가능하게 된다. 이 경우의 도전성막(111)의 광 투과율은, 그 다계조 포토마스크(100)를 이용하여 제조하고자 하는 디바이스의 가공 조건에 의해 결정되지만, 예를 들면 60%~80%의 범위 내에서 선택할 수 있다.In addition, in this embodiment, the light shielding part 121, the conductive film 111, and the semi-transmissive film which the conductive film 111, the semi-transmissive film 112, and the light shielding film 113 were laminated | stacked on the transparent substrate 110 were carried out. The semi-transmissive portion 122 laminated by the 112 and the transmissive portion 123 on which the transparent substrate 110 is exposed are provided. In addition, at least a portion of the conductive film 111 remains on the transparent substrate 110. You may be equipped with the 2nd translucent part. As will be described later, when the exposure light transmittance of the conductive film 111 is appropriately selected, it can be used as a four-gradation photomask, and the light transmittance can be adjusted by the selection of the film thickness. Although the light transmittance of the electroconductive film 111 in this case is determined by the processing conditions of the device to manufacture using the multi-gradation photomask 100, it can select within 60%-80% of range, for example. have.

반투광막(112)은, 크롬 화합물, 몰리브덴 실리사이드 또는 그 화합물로 이루어지고, 예를 들면 CrO, CrN, CrC, MoSix, MoSiN, MoSiON, MoSiCON 등으로 구성할 수 있다. 반투광막(112)은, 불소(F)계의 에칭액(또는 에칭 가스)을 이용하여 에칭 가능하도록 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 반투광막(112)은, 상술한 크롬용 에칭액(또는 에칭 가스)에 대한 에칭 내성을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 경우, 반투광막(112)은, 후술하는 바와 같이 크롬용 에칭액을 이용하여 차광막(113)을 에칭할 때의 에칭 스토퍼층으로서 기능시킬 수 있다. 또한, 반투광부(122)를 구성하는 반투광막(112)의 두께는, 차광부(121)를 구성하는 반투광막(112)의 두께보다도 작아지도록 감막될 수 있다. 이에 의해, 반투광부(122)의 광 투과율을 원하는 값으로 정밀하게 조정하는 것이 가능하게 된다. The translucent film 112 is made of chromium compound, molybdenum silicide or the compound thereof, and may be made of CrO, CrN, CrC, MoSix, MoSiN, MoSiON, MoSiCON, or the like. The semitransmissive film 112 is preferably configured to be etchable using a fluorine (F) -based etching solution (or etching gas). Moreover, it is preferable that the semi-transmissive film 112 has the etching tolerance with respect to the etching liquid (or etching gas) for chromium mentioned above. In this case, the semi-transmissive film 112 can function as an etching stopper layer when etching the light shielding film 113 using the chromium etching solution as described later. In addition, the thickness of the transflective film 112 which comprises the translucent part 122 can be reduced so that it may become smaller than the thickness of the transflective film 112 which comprises the light shielding part 121. FIG. This makes it possible to precisely adjust the light transmittance of the semi-transmissive portion 122 to a desired value.

반투광막(112)의 노광광에 대한 광 투과율은, 예를 들면 5%~80%인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 7%~70%이다. 광 투과율을 이와 같은 범위 내로 함으로써, FPD 등의 표시 장치를 제조할 때의 수율을 향상시킬 수 있다. 이 광 투과율은, 상기한 소재의 선택 및 막 두께의 선택에 의해 얻을 수 있다.It is preferable that the light transmittance with respect to the exposure light of the semi-transmissive film 112 is 5%-80%, for example. More preferably, they are 7%-70%. By carrying out light transmittance in such a range, the yield at the time of manufacturing display apparatuses, such as FPD, can be improved. This light transmittance can be obtained by selection of said material and selection of a film thickness.

차광막(113)은, 실질적으로 크롬(Cr)을 주성분으로 할 수 있다. 또한, 차광막(113)의 표면에 Cr 화합물(CrO, CrC, CrN 등)의 층을 형성하면, 표면에 반사 억제 기능을 갖게 할 수 있다. 차광막(113)은, 예를 들면 질산 제2 세륨 암모늄((NH4)2Ce(NO3)6) 및 과염소산(HClO4)을 포함하는 크롬용 에칭액을 이용하여 에칭 가능하도록 구성되어 있다.The light shielding film 113 can consist essentially of chromium (Cr). In addition, when a layer of Cr compound (CrO, CrC, CrN, etc.) is formed on the surface of the light shielding film 113, it is possible to give the surface a reflection suppression function. The light shielding film 113 is comprised so that it can be etched using the etching liquid for chromium which contains, for example, ferric ammonium nitrate ((NH 4 ) 2 Ce (NO 3 ) 6 ) and perchloric acid (HClO 4 ).

다계조 포토마스크(100)를 이용한 패턴 전사 공정에 의해서 피전사체(1)에 형성되는 레지스트 패턴(4p)의 부분 단면도를 도 1b에 예시한다. 레지스트 패턴(4p)은, 피전사체(1)에 형성된 포지티브형 레지스트막(4)에 다계조 포토마스크(100)를 통하여 노광광을 조사하고, 현상함으로써 형성된다. 피전사체(1)는, 기판(2)과, 기판(2) 상에 이 순서대로 적층된 금속 박막, 절연층, 반도체층 등 임의의 피가공층(3a~3c)을 구비하고 있고, 포지티브형 레지스트막(4)은 피가공층(3c) 상에 균일한 두께로 미리 형성되어 있는 것으로 한다. 또한, 피가공층(3b)은 피가공층(3c)의 에칭에 대하여 내성을 갖고, 피가공층(3a)은 피가공층(3b)의 에칭에 대하여 내성을 갖도록 구성될 수 있다.A partial cross-sectional view of the resist pattern 4p formed on the transfer object 1 by the pattern transfer process using the multi-gradation photomask 100 is illustrated in FIG. 1B. The resist pattern 4p is formed by irradiating and developing exposure light to the positive resist film 4 formed on the to-be-transferred body 1 through the multi-gradation photomask 100. The to-be-transferred body 1 is equipped with the board | substrate 2 and arbitrary to-be-processed layers 3a-3c, such as a metal thin film, an insulating layer, and a semiconductor layer laminated | stacked in this order on the board | substrate 2, and are positive type It is assumed that the resist film 4 is previously formed with a uniform thickness on the processing layer 3c. In addition, the processing layer 3b may be configured to be resistant to etching of the processing layer 3c, and the processing layer 3a may be configured to be resistant to etching of the processing layer 3b.

다계조 포토마스크(100)를 통하여 포지티브형 레지스트막(4)에 노광광을 조사하면, 차광부(121)에서는 노광광이 투과하지 못하고, 또한, 반투광부(122), 투광부(123)의 순서대로 노광광의 광량이 단계적으로 증가한다. 그리고, 포지티브형 레지스트막(4)은, 차광부(121), 반투광부(122)의 각각에 대응하는 영역에서 막 두께가 순서대로 얇아져, 투광부(123)에 대응하는 영역에서 제거된다. 이와 같이 하여, 피전사체(1) 상에 막 두께가 단계적으로 다른 레지스트 패턴(4p)이 형성된다.When the exposure light is irradiated to the positive resist film 4 through the multi-gradation photomask 100, the exposure light does not pass through the light blocking part 121, and the semi-transmissive part 122 and the light transmitting part 123 are not exposed. The amount of light of exposure light increases in steps in order. The positive resist film 4 is gradually thinned in the regions corresponding to the light shielding portion 121 and the semi-transmissive portion 122, and is removed in the region corresponding to the light transmitting portion 123. In this manner, a resist pattern 4p having a different film thickness in steps is formed on the transfer target 1.

레지스트 패턴(4p)이 형성되면, 레지스트 패턴(4p)으로 덮여져 있지 않은 영역(투광부(123)에 대응하는 영역)에서 노출되어 있는 피가공층(3c~3a)을, 표면측으로부터 순차적으로 에칭하여 제거한다(제1 에칭). 그리고, 레지스트 패턴(4p)을 감막하여 가장 막 두께가 얇은 영역(반투광부(122)에 대응하는 영역)을 제거하고, 새롭게 노출된 피가공층(3c, 3b)을 순차적으로 에칭하여 제거한다(제2 에칭). 이와 같이, 막 두께가 단계적으로 다른 레지스트 패턴(4p)을 이용함으로써, 종래의 포토마스크 2매분의 공정을 실시할 수 있어, 마스크 매수를 삭감할 수 있어, 포토리소그래피 공정을 간략화할 수 있다. When the resist pattern 4p is formed, the to-be-processed layers 3c-3a exposed in the area | region (region corresponding to the light transmission part 123) which are not covered with the resist pattern 4p are sequentially from the surface side. It is etched and removed (1st etching). Then, the resist pattern 4p is reduced to remove the region having the smallest film thickness (the region corresponding to the semi-transmissive portion 122), and the newly exposed target layers 3c and 3b are sequentially etched and removed ( Second etching). In this manner, by using the resist pattern 4p having different film thicknesses in steps, a conventional process for two photomasks can be performed, the number of masks can be reduced, and the photolithography process can be simplified.

(2) 다계조 포토마스크의 제조 방법 (2) Manufacturing method of multi-gradation photomask

계속해서, 본 실시 형태에 따른 다계조 포토마스크(100)의 제조 방법에 대해서, 도 2를 참조하면서 설명한다.Next, the manufacturing method of the multi-gradation photomask 100 which concerns on this embodiment is demonstrated, referring FIG.

(포토마스크 블랭크 준비 공정)(Photomask Blank Preparation Process)

우선, 도 2의 (a)에 예시한 바와 같이, 도전성을 갖는 도전성막(111), 반투광막(112), 및 차광막(113)이 투명 기판(110) 상에 이 순서대로 적층되어 이루어지는 포토마스크 블랭크(100b)를 준비한다. 이와 같이, 본 실시 형태에 따른 포토마스크 블랭크(100b)는, 어느 정도의 도전성을 갖는 소재끼리의 도통 부분(여기서는 몰리브덴 실리사이드 또는 그 화합물로 이루어지는 반투광막(112)과, Cr을 주성분으로 하는 차광막(113)과의 접촉면)을 구비하고 있다.First, as illustrated in FIG. 2A, a conductive film 111 having a conductivity, a translucent film 112, and a light shielding film 113 are stacked on the transparent substrate 110 in this order. The mask blank 100b is prepared. Thus, the photomask blank 100b which concerns on this embodiment is the conducting part of the material which has a some electrical conductivity (here, the translucent film 112 which consists of molybdenum silicide or its compound, and the light shielding film which has Cr as a main component) Contact surface 113).

차광막(113) 상에는 제1 레지스트막(131)이 형성되어 있다. 제1 레지스트막(131)은, 포지티브형 포토레지스트 재료 혹은 네가티브형 포토레지스트 재료에 의해 구성하는 것이 가능하다. 이하에서는, 제1 레지스트막(131)이 포지티브형 포토레지스트 재료로부터 형성되어 있는 것으로 하여 설명한다. 제1 레지스트막(131)은, 예를 들면 스핀 도포나 슬릿 코터 등의 수법을 이용하여 형성할 수 있다.The first resist film 131 is formed on the light shielding film 113. The first resist film 131 can be made of a positive photoresist material or a negative photoresist material. In the following description, the first resist film 131 is formed from a positive photoresist material. The first resist film 131 can be formed using, for example, a method such as spin coating or a slit coater.

(제1 에칭 공정)(First Etching Step)

다음으로, 레이저 묘화기 등에 의해 묘화 노광을 행하고, 제1 레지스트막(131)의 일부를 감광시켜, 스프레이 방식 등의 수법에 의해 제1 레지스트막(131)에 현상액을 공급하여 현상하고, 차광부(121)의 형성 예정 영역을 덮는 제1 레지스트 패턴(131p)을 형성한다. 제1 레지스트 패턴(131p)이 형성된 상태를 도 2의 (b)에 예시한다.Next, drawing exposure is performed by a laser drawing machine or the like, a part of the first resist film 131 is exposed to light, and a developer is supplied to the first resist film 131 by a spraying method or the like to develop the light shielding portion. The first resist pattern 131p covering the region to be formed of 121 is formed. A state in which the first resist pattern 131p is formed is illustrated in FIG. 2B.

다음으로, 형성한 제1 레지스트 패턴(131p)을 마스크로 하여 차광막(113)을 에칭하여 차광막 패턴(113p)을 형성함과 함께, 반투광막(112)의 상면을 부분적으로 노출시킨다. 차광막 패턴(113p)이 형성된 상태를 도 2의 (c)에 예시한다. 에칭은, 질산 제2 세륨 암모늄((NH4)2Ce(NO3)6) 및 과염소산(HClO4)을 포함하는 상술한 크롬용 에칭액에 의해 행한다. 이 에칭액은, 전기 전도성을 갖고, 전해액으로서 작용한다.Next, the light shielding film 113 is etched using the formed first resist pattern 131p as a mask to form the light shielding film pattern 113p, and the upper surface of the semitransmissive film 112 is partially exposed. A state in which the light shielding film pattern 113p is formed is illustrated in FIG. 2C. Etching is performed by the above-mentioned etching liquid for chromium which contains a ferric ammonium nitrate ((NH 4 ) 2 Ce (NO 3 ) 6 ) and perchloric acid (HClO 4 ). This etching liquid has electrical conductivity and acts as an electrolyte solution.

또한, 차광막(113)의 에칭의 진행에 수반하여 반투광막(112)이 적어도 일부노출되면, 이종(異種) 금속(차광막(113)과 반투광막(112)의 각각에 포함되는 금속)이 서로 접합 부분을 가진 상태에서 전해액(에칭액) 속에 침지한 상태로 된다.In addition, when the semi-transmissive film 112 is at least partially exposed as the etching of the light-shielding film 113 progresses, a dissimilar metal (metal included in each of the light-shielding film 113 and the semi-transmissive film 112) is formed. It becomes the state immersed in electrolyte solution (etching liquid) in the state which has a junction part mutually.

또한, 종래의 포토마스크 블랭크(투명 기판(110) 상에 반투광막(112)과 차광막(113)이 이 순서대로 적층되어 있고, 도전성막(111)을 갖지 않는 포토마스크 블랭크)를 이용한 경우에는, 노출된 반투광막(112)에 전해액이 접촉하였을 때, 노출된 반투광막(112) 중의 Mo(몰리브덴)과, 차광막(113) 중의 Cr의 이온화의 경향의 차이에 의해, Mo의 이온화가 촉진된다. 단, 이 때의 Mo 이온화는 면내에서 불균일하게 된다. 예를 들면, Cr가 부근에 많이 존재하는 패턴의 부분에서는 Mo는 Cr에 전자를 공급하면서 양이온으로 되어 용출하지만, Cr의 존재가 적은 패턴의 부분에서는, Mo의 양이온 용출이 되기 어렵다. 결과적으로 반투광막(112) 중의 부분에 의해 Mo의 용출량이 국소적으로 다르게 되어, 반투광막(112)의 조성이 면내에서 불균일하게 되는 경우가 있었다. 즉, 반투광막을 구성하는 MoSi 또는 그 화합물의 화학 양론적인 조성 비율에 비해 Mo의 함유 비율이 적은 영역(이하, Si 리치한 영역이라고 부름)이나, 상기 반투광막을 구성하는 물질(MoSi 또는 그 화합물)의 화학 양론적인 조성 비율에 가까운 조성을 갖는 영역(이하, Mo 리치한 영역으로도 부름)이, 국소적으로 형성되게 되는 경우가 있었다. In addition, when the conventional photomask blank (the photomask blank in which the translucent film 112 and the light shielding film 113 are laminated | stacked in this order on the transparent substrate 110, and does not have the conductive film 111) is used, When the electrolyte solution comes into contact with the exposed semi-transmissive membrane 112, Mo ionization occurs due to a difference in the tendency of ionization of Mo (molybdenum) in the exposed semi-transparent membrane 112 and Cr in the light-shielding membrane 113. Is promoted. However, Mo ionization at this time becomes nonuniform in surface. For example, in the part of the pattern in which Cr is largely present, Mo is eluted as a cation while supplying electrons to Cr. However, in the part of the pattern with little Cr, Mo is unlikely to elute. As a result, the amount of Mo eluted locally varies depending on the part of the translucent film 112, and the composition of the translucent film 112 may become nonuniform in surface. That is, a region (hereinafter referred to as Si-rich region) having a smaller Mo content than the stoichiometric composition ratio of the MoSi constituting the translucent film or the compound thereof, or the substance constituting the translucent film (MoSi or the compound thereof) In some cases, a region having a composition close to the stoichiometric composition ratio of hereinafter (hereinafter, also referred to as Mo-rich region) may be locally formed.

즉, 발명자는, 예의 연구한 결과, 상술한 현상은 전사 패턴의 형상에 관계되어 있는 것이라는 지견을 얻었다. 즉, 반투광막(112)이 노출됨으로써, 상술한 바와 같이 차광막과 반투광막의 각각에 포함되는 이종 금속이 서로 접합 부분을 가진 상태에서 전해액(에칭액) 속에 침지하게 되는데, 이에 의해 반투광막(112) 중의 Mo로부터 차광막(113) 중의 Cr에 전자가 공급되게 되어, 즉 접합 부분에 일종의 화학 전지가 형성되게 되어, Mo의 이온화의 경향에 변화가 생기게 된다. 전지 효과의 강도는, 면내의 패턴 형상의 상위, 밀도의 상위, 혹은, 차광부와 반투광부의 면적비의 상위 중 적어도 어느 하나와 관계가 있으므로, 이에 의해 반투광막(112)의 조성이 국소적으로 다르게 되는 현상이 생긴다고 하는 지견을 얻었다. 그리고 발명자는, 반투광막(112)의 조성의 국소적인 변화가, 후술하는 감막 공정을 실시할 때에서의 반투광막(112)의 감막량의 국소적인 변화를 초래하게 되어, 이에 의해 반투광막(112)의 광 투과율의 면내 균일성이 저하하게 된다고 하는 지견을 얻었다.That is, as a result of earnestly studying the inventors, the inventors have found that the above-described phenomenon is related to the shape of the transfer pattern. That is, the semi-transmissive film 112 is exposed, so that the dissimilar metals included in each of the light-shielding film and the semi-transmissive film are immersed in the electrolyte (etching solution) in a state where the dissimilar metals in each of the light-transmitting film and the semi-transmissive film have a junction portion with each other. The electrons are supplied from the Mo in the 112 to the Cr in the light shielding film 113, that is, a kind of chemical battery is formed at the junction, thereby causing a change in the tendency of the ionization of Mo. Since the strength of the battery effect is related to at least one of the difference between the in-plane pattern shape, the density, or the area ratio of the light blocking portion and the semi-transmissive portion, the composition of the translucent film 112 is thereby localized. We got knowledge that phenomenon that became different happened. In addition, the inventor of the present invention causes a local change in the composition of the translucent film 112 to cause a local change in the amount of the film of the translucent film 112 when performing the photoresist step described later. The knowledge that the in-plane uniformity of the light transmittance of the film 112 falls was acquired.

이와 같은 과제에 대하여, 본 실시 형태에 따른 포토마스크 블랭크(100b)에서는, 반투광막(112)의 하층측에 도전성을 갖는 도전성막(111)을 형성하는 것으로 하고 있다. 이에 의해, Mo 이온이 용출할 때의 공급되는 전자가 자유롭게 이동 가능해지고, 면내의 전위가 동등하게 되므로, Mo의 용출 경향이 면내에서 균일해진다. 결과적으로, 전사 패턴의 형상에 의하지 않고, 반투광막(112) 중에서의 Mo의 용출 경향을 균등화시킬 수 있다. 이 때, 반투광막(112)의 조성은, 면내에 걸쳐 균등하다. 그 결과, 후술하는 감막 공정을 실시할 때에서의 반투광막(112)의 국소적인 감막량의 변화를 억제하고, 반투광막(112)의 광 투과율의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다. 또한, 도전성막(111)을 형성하는 것에 의한 효과에 대해서는, 후술한다.With respect to such a problem, in the photomask blank 100b according to the present embodiment, the conductive film 111 having conductivity is formed on the lower layer side of the translucent film 112. As a result, the electrons supplied when the Mo ions are eluted can be freely moved, and the in-plane potential becomes equal, so that the elution tendency of Mo becomes uniform in the plane. As a result, the elution tendency of Mo in the translucent film 112 can be equalized regardless of the shape of the transfer pattern. At this time, the composition of the translucent film 112 is uniform over the surface. As a result, the change of the local film amount of the semi-transmissive film 112 at the time of performing the below-mentioned film-reduction process can be suppressed, and the in-plane uniformity of the light transmittance of the semi-transmissive film 112 can be improved. In addition, the effect by forming the electroconductive film 111 is mentioned later.

차광막 패턴(113p)의 형성이 완료되면, 제1 레지스트 패턴(131p)을 박리하여 제거한다. 그리고, 잔류한 차광막(113)(차광막 패턴(113p)) 및 노출된 반투광막(112)의 상면을 각각 덮는 제2 레지스트막(132)을 형성한다. 제2 레지스트막(132)은, 포지티브형 포토레지스트 재료 혹은 네가티브형 포토레지스트 재료에 의해 구성하는 것이 가능하다. 이하의 설명에서는, 제2 레지스트막(132)이 포지티브형 포토레지스트 재료로부터 형성되어 있는 것으로 한다. 제2 레지스트막(132)은, 예를 들면 스핀 도포나 슬릿 코터 등의 수법을 이용하여 형성할 수 있다. 제2 레지스트막(132)이 형성된 상태를 도 2의 (d)에 예시한다.When formation of the light shielding film pattern 113p is completed, the first resist pattern 131p is peeled off and removed. A second resist film 132 is formed to cover the remaining light shielding film 113 (light shielding film pattern 113p) and the upper surface of the exposed semi-transmissive film 112, respectively. The second resist film 132 can be made of a positive photoresist material or a negative photoresist material. In the following description, it is assumed that the second resist film 132 is formed from a positive photoresist material. The second resist film 132 can be formed using, for example, a method such as spin coating or a slit coater. A state in which the second resist film 132 is formed is illustrated in FIG. 2D.

(제2 에칭 공정)(Second etching step)

다음으로, 레이저 묘화기 등에 의해 묘화 노광을 행하고, 제2 레지스트막(132)의 일부를 감광시켜, 스프레이 방식 등의 수법에 의해 제2 레지스트막(132)에 현상액을 공급하여 현상하고, 적어도 반투광부(122)의 형성 예정 영역을 덮는 제2 레지스트 패턴(132p)을 형성한다. 제2 레지스트 패턴(132p)이 형성된 상태를 도 2의 (e)에 예시한다.Next, drawing exposure is performed using a laser drawing machine or the like, a part of the second resist film 132 is exposed to light, and a developer is supplied to the second resist film 132 by a method such as a spray method to be developed, and at least semi-permeable. The second resist pattern 132p covering the region to be formed of the light portion 122 is formed. A state in which the second resist pattern 132p is formed is illustrated in FIG. 2E.

다음으로, 형성한 제2 레지스트 패턴(132p)을 마스크로 하여 반투광막(112) 및 도전성막(111)을 순서대로 에칭하고, 반투광막 패턴(112p) 및 도전성막 패턴(111p)을 형성함과 함께, 투명 기판(110)을 부분적으로 노출시킨다. 또한, 반투광막(112)의 에칭은, 상술한 불소(F)계의 에칭액(또는 에칭 가스)을 이용하여 행할 수 있다. 또한, 도전성막(111)의 에칭은, 도전성막(111)을 구성하는 재료에 따라서 적절하게 선택한 에칭액(또는 에칭 가스)에 의해 행할 수 있다. Next, the semi-transmissive film 112 and the conductive film 111 are sequentially etched using the formed second resist pattern 132p as a mask to form the semi-transmissive film pattern 112p and the conductive film pattern 111p. In addition, the transparent substrate 110 is partially exposed. In addition, the etching of the semi-transmissive film 112 can be performed using the above-mentioned fluorine (F) type etching liquid (or etching gas). In addition, etching of the conductive film 111 can be performed by the etching liquid (or etching gas) appropriately selected according to the material which comprises the conductive film 111.

(감막 공정)(Filming process)

그리고, 제2 레지스트 패턴(132p)을 박리하여 제거한 후에, 잔류한 반투광막(112)(반투광막 패턴(112p))의 상면에 약액을 공급하고, 반투광막(112)(반투광막 패턴(112p))의 막 두께를 감막하고, 본 실시 형태에 따른 다계조 포토마스크(100)의 제조 방법을 종료한다. 또한, 본 감막 공정과 동시에, 제2 에칭 공정 종료 후의 세정을 행하여도 된다.After peeling and removing the second resist pattern 132p, the chemical liquid is supplied to the upper surface of the remaining semi-transmissive film 112 (the semi-transmissive film pattern 112p), and the semi-transmissive film 112 (the semi-transmissive film) The film thickness of the pattern 112p is reduced, and the manufacturing method of the multi-gradation photomask 100 which concerns on this embodiment is complete | finished. In addition, you may wash after completion | finish of a 2nd etching process simultaneously with this film forming process.

또한, 본 공정에서는, 반투광부(122)을 구성하는 반투광막(112)의 막 두께와, 차광부(121)를 구성하는 반투광막(112)의 막 두께와의 차가 예를 들면 0.5~15㎚의 범위로 되도록 감막할 수 있다. 보다 바람직하게는, 0.5~4㎚의 범위로 되도록 감막할 수 있다. 이들의 범위의 감막량이면, 감막량의 제어도 용이하며, 감막에 의해서, 반투광부의 투과율의 면내 불균일이 커지는 등의 문제점의 발생도 억제할 수 있어, 높은 품질의 감막 프로세스를 행하는 것이 가능하다. 이 때의 감막량은, 필요로 하는 투과율 조정량에 의해 선택할 수 있다. 여기서, 감막량은, 반투광부(122)를 구성하는 반투광막(112)의, 감막 전의 막 두께와, 그 때의 광 투과율과, 감막 후에 필요로 하는 투과율의 관계를 고려하여 구할 수 있다. 바람직하게는, 투과율을 2%~15% 정도의 범위 내에서 조정할 수 있다. 더욱 바람직하게는, 투과율을 2% 내지 10% 정도의 범위 내에서 조정할 수 있다. 또한, 상기의 양태에서는 감막 공정을 포토마스크 제조 공정의 최종 단계로 하고 있지만, 상기 제1 레지스트 패턴(131p)을 마스크로 한 차광막(113)의 에칭 후에 감막 공정을 행하여도 된다. 반투광막(112)을 감막시키는 약액으로서는, 예를 들면 불소(F)계의 에칭액, 산, 알칼리 등을 사용할 수 있다.In addition, in this process, the difference between the film thickness of the transflective film 112 which comprises the translucent part 122, and the film thickness of the transflective film 112 which comprises the light shielding part 121 is 0.5-, for example. The film can be reduced to be in the range of 15 nm. More preferably, it can be filmed so that it may become a range of 0.5-4 nm. When the amount of the film is within these ranges, the amount of the film is easily controlled, and the film can also suppress the occurrence of problems such as an increase in the in-plane unevenness of the transmissivity of the semi-transmissive portion and can perform a high quality film-reduction process. . The amount of film reduction at this time can be selected by the necessary transmittance adjustment amount. Here, the film reduction amount can be determined in consideration of the relationship between the film thickness before the film reduction, the light transmittance at that time, and the transmittance required after the film reduction of the semi-transmissive film 112 constituting the translucent portion 122. Preferably, the transmittance can be adjusted within a range of about 2% to 15%. More preferably, the transmittance can be adjusted within a range of about 2% to 10%. In addition, in the above aspect, the photoresist process is used as the final step of the photomask manufacturing process. However, the photoresist process may be performed after etching the light shielding film 113 using the first resist pattern 131p as a mask. As the chemical liquid for reducing the semi-transmissive film 112, for example, a fluorine (F) -based etching solution, an acid, an alkali, or the like can be used.

(3) 도전성막을 형성하는 것에 의한 효과(3) Effect by Forming Conductive Film

상술한 바와 같이, 제1 에칭 공정에서 에칭이 진행되면, 차광막(113)이 부분적으로 제거됨으로써 반투광막(112)이 부분적으로 노출되고, 차광막(113)과 반투광막(112)이 서로 접합 부분을 가진 상태에서 전해액(에칭액) 속에 함께 침지된 상태로 된다. 여기서, 차광막(113) 및 반투광막(112)은, 각각 다른 금속을 포함하는 재료이며, 어느 정도의 도전성을 가지므로, 전해액 속에 침지된 차광막과 반투광막은, 예를 들면 갈바노 전지 등과 유사한 화학 전지를 구성한다. 그리고, 이 시점부터, 반투광막(112) 중의 Mo의 이온화 거동이나 차광막(113)의 에칭 레이트 등은, 형성된 전지에 의한 전자 이동에 의해 영향을 받는 것으로 된다(이를 전지 효과라고도 부름). 발명자의 지견에 따르면, 이러한 전지 효과에 의해 노출된 반투광막(112)의 조성이 국소적으로 변화하는 경우가 있다. 이러한 전지 효과에 대해서 도 10a 및 도 10b를 이용하여 설명한다.As described above, when etching proceeds in the first etching process, the light shielding film 113 is partially removed, thereby partially exposing the light transmissive film 112, and the light shielding film 113 and the translucent film 112 are bonded to each other. It becomes the state which was immersed together in electrolyte solution (etching liquid) in the state which has a part. Here, the light shielding film 113 and the semitransmissive film 112 are materials containing different metals, respectively, and have a certain degree of conductivity, so that the light shielding film and the semitransmissive film immersed in the electrolyte are similar to, for example, a galvano battery. Construct a chemical cell. From this point on, the ionization behavior of Mo in the translucent film 112, the etching rate of the light shielding film 113, and the like are affected by the electron movement by the formed battery (also referred to as a battery effect). According to the inventor's knowledge, the composition of the translucent film 112 exposed by such a battery effect may change locally. This battery effect will be described with reference to FIGS. 10A and 10B.

도 10a는, 에칭 레이트의 측정계를 나타내고, Cr로 이루어지는 Cr 단체판, Mo로 이루어지는 Mo 단체판, Cr판과 Mo판을 서로 겹친 Cr-Mo 겹침판(이종 금속이 접촉하여 도통하고 있음)을, 상술한 크롬용 에칭액 속에 각각 침지시킨 상태를 나타내고 있다. 도 10b는, Cr 단체판, Cr-Mo 겹침판, Mo 단체판의 각 에칭 레이트의 측정 결과를 나타내는 그래프이다. 도 10b에 따르면, Cr-Mo 겹침판에서의 Cr의 에칭 레이트가, Cr 단체판의 Cr의 에칭 레이트의 절반 이하로 감소하는 것을 알 수 있다. 또한, Cr-Mo 겹침판에서의 Mo의 에칭 레이트가, Mo 단체판의 Mo의 에칭 레이트보다도 증가하고 있는 것을 알 수 있다. 즉, 서로 도통한 이종 금속을 전해액 속에 침지시키면, 에칭 레이트에 영향이 미치고, 이온화의 경향이 작은 쪽의 금속(여기서는 Cr)의 에칭 레이트를 저하시킴과 함께, 이온화의 경향이 큰 쪽의 금속(여기서는 Mo)의 에칭 레이트를 증가시키는 것을 알 수 있다. 이상의 결과로부터, 다계조 포토마스크(100)의 웨트 에칭 시에, 서로 다른 금속을 포함하는 차광막(113)과 반투광막(112)이, 각각 소정의 도전성을 갖고, 또한 양자가 도통한 상태에서, 에칭액에 접촉함으로써, 차광막(113), 또는 반투광막(112)이 단체로 에칭액에 침지되어 있을 때와는 다른 에칭 거동이 생겨, 막 내의 금속의 용출 경향이 변화하는 것을 이해할 수 있다.10A shows a measurement system of an etching rate, and shows a Cr single plate made of Cr, a Mo single plate made of Mo, and a Cr-Mo stacked plate (the different metals are in contact with each other and conducting), wherein the Cr plate and Mo plate are stacked together. The state immersed in the above-mentioned chromium etching liquid is shown, respectively. It is a graph which shows the measurement result of each etching rate of Cr single plate, Cr-Mo laminated board, and Mo single board. According to FIG. 10B, it turns out that the etching rate of Cr in a Cr-Mo laminated board reduces to less than half of the etching rate of Cr of a Cr single plate. Moreover, it turns out that the etching rate of Mo in Cr-Mo laminated board is increasing more than the etching rate of Mo of Mo single board. That is, when immersing dissimilar metals that are conductive with each other in an electrolyte solution, the etching rate is affected, and the etching rate of the metal (here, Cr) with the smaller tendency of ionization is lowered, and the metal having the higher tendency of ionization ( It can be seen that the etching rate of Mo) is increased here. From the above results, in the wet etching of the multi-gradation photomask 100, the light shielding film 113 and the translucent film 112 containing different metals each have predetermined conductivity, and both are in a conductive state. When the light shielding film 113 or the semi-transmissive film 112 is immersed in the etching solution alone by contacting the etching liquid, etching behavior may be different, and it is understood that the elution tendency of the metal in the film changes.

여기서, 상기의 제1 에칭 공정을 실시함에 따른 반투광막(112)의 용출 경향의 대소는 전사 패턴의 형상에 따라서 국소적으로 다르다. 즉, 전사 패턴의 형상에 따라서는, 근방에 차광막 패턴이 많이 존재하거나, 혹은 근방에 차광막 패턴이 없다. 반투광부의 면적이 큰 부분에서는 후자와 같이, 근방에 차광막 패턴이 없거나, 혹은 적은 상태로 되기 쉽다. 발명자들의 지견에 따르면, 종래의 다계조 포토마스크의 제조 공정에서는, 얻고자 하는 전사 패턴의 반투광부의 면적, 차광부와의 면적비, 상호의 거리, 각각의 형상의 상위가 상술한 전지 효과의 강약을 야기하고 있고, 이에 의해 반투광막(112) 중으로부터의 Mo의 용출 경향이 불균일하게 되어, 그 결과, 반투광막(112) 중으로부터의 Mo의 용출량이 국소적으로 다르게 되어, 반투광막(112)의 조성이 면내에서 불균일하게 되는 경우가 있었다. 예를 들면, Si 리치한 영역이나 Mo 리치한 영역이 국소적으로 형성되게 되는 현상이 생기는 경우가 있었다. 이러한 현상은 도 6a 및 도 6b에 도시한 바와 같은 것이라고 생각된다.Here, the magnitude of the elution tendency of the translucent film 112 by performing the said 1st etching process changes locally according to the shape of a transfer pattern. That is, depending on the shape of the transfer pattern, many light shielding film patterns exist in the vicinity, or there are no light shielding film patterns in the vicinity. In the part where the area of a semi-transmissive part is large, like the latter, there is no light shielding film pattern in the vicinity, or it is easy to be in a small state. According to the findings of the inventors, in the conventional manufacturing process of a multi-gradation photomask, the strength of the battery effect described above is determined by the area of the translucent portion of the transfer pattern to be obtained, the area ratio with the light shielding portion, the mutual distance, and the difference between the shapes. As a result, the elution tendency of Mo from the translucent film 112 becomes nonuniform, and as a result, the elution amount of Mo from the translucent film 112 is locally different, resulting in a semi-translucent film. The composition of (112) may become nonuniform in surface. For example, a phenomenon may occur in which Si-rich regions and Mo-rich regions are locally formed. This phenomenon is considered to be as shown in Figs. 6A and 6B.

도 6a는, 종래의 다계조 포토마스크를 제조할 때의 차광막(113)의 에칭 공정에서, 반투광막(112)으로부터의 Mo의 용출량이 국소적으로 다르게 되는 상태를 도시한 개략도이며, 도 6b는, 종래의 다계조 포토마스크를 제조할 때의 반투광막(112)의 감막 공정에서, 반투광막의 감막량이 국소적으로 다르게 되는 상태를 도시한 개략도이다. 또한, 도 6a 및 도 6b의 각각의 좌측은, 화소 패턴(TFT 패턴)의 단면도를 도시하고 있다. 화소 패턴에서는, MoSi로 이루어지는 반투광막(112)과 Cr로 이루어지는 차광막(113)이, 도전성막(111)을 개재하지 않고 투명 기판(110) 상에 이 순서대로 적층되어 있다. 그리고, 차광막(113) 상에 형성된 레지스트 패턴(131p)을 마스크로 하여, 상술한 크롬용 에칭액(전해액)을 이용하고, 차광막(113)을 에칭하여 차광막 패턴(113p)을 형성함과 함께, 반투광막(112)의 상면을 부분적으로 노출시키고 있다. 또한, 도 6a 및 도 6b의 각각의 우측은, 화소 패턴과는 다른 패턴으로서 구성된 주변 패턴(PAD 패턴)의 단면도를 도시하고 있다. 상기와 마찬가지로, 반투광막(112)의 상면이 부분적으로 노출되어 있다. 또한, 화소 패턴은 예를 들면 선폭이 10~300㎛, 주변 패턴은 선폭이 20~8000㎛로 할 수 있어, 화소 패턴의 선폭보다 주변 패턴의 선폭이 큰 전사 패턴으로 할 수 있다.FIG. 6A is a schematic diagram showing a state in which the amount of Mo elution from the translucent film 112 is locally different in the etching process of the light shielding film 113 when a conventional multi-gradation photomask is manufactured, FIG. 6B Is a schematic diagram showing a state in which the amount of reduction of the translucent film is locally different in the process of reducing the translucent film 112 when manufacturing a conventional multi-gradation photomask. 6A and 6B show cross-sectional views of pixel patterns (TFT patterns), respectively. In the pixel pattern, the translucent film 112 made of MoSi and the light shielding film 113 made of Cr are stacked in this order on the transparent substrate 110 without interposing the conductive film 111. The light shielding film 113 is formed by etching the light shielding film 113 using the chromium etching solution (electrolyte solution) described above using the resist pattern 131p formed on the light shielding film 113 as a mask. The upper surface of the light transmitting film 112 is partially exposed. 6A and 6B show cross-sectional views of the peripheral pattern (PAD pattern) configured as a pattern different from the pixel pattern. As above, the upper surface of the translucent film 112 is partially exposed. The pixel pattern may have a line width of 10 to 300 µm, and the peripheral pattern may have a line width of 20 to 8000 µm, for example, and the transfer pattern may have a larger line width of the peripheral pattern than the line width of the pixel pattern.

도 6a에 도시한 바와 같이, 반투광막(112)이 노출되어 에칭액(전해액)에 접촉함으로써, 반투광막(112) 중에 포함되는 Mo가 이온화하고, 예를 들면 Mo⇒Mo3++3e- 등의 반응이 생긴다. 여기서, 도면 중 좌측의 화소 패턴을 구성하는 반투광막(112)에서는, 전자(e-)의 공급처인 차광막 패턴(113p)(차광막(113))과 반투광막(112)이 전기적으로 접합되어 있기 때문에, 상술한 이온화가 촉진된다(차광막에 포함되는 Cr에 비교하여, Mo의 이온화의 경향이 크므로, Mo의 용출량이 커짐). 한편, 도면 중 우측의 주변 패턴을 구성하는 반투광막(112)은, 전자의 공급처인 차광막(113)과 반투광막(112)이, 화소 패턴부와 동일한 상태에서 전기적으로 접합되어 있지 않기 때문에, 화소 패턴을 구성하는 반투광막(112)에 비해 상술한 이온화가 덜 촉진적으로 진행된다(차광막(113)과 반투광막(112)이 서로 접합하는 면적이나, 차광막(113), 반투광막(112)의 각각의 에칭액과의 접촉 면적이, 화소 패턴과 주변 패턴에서는 다르게 되므로, 주변 패턴에서는, 화소 패턴에 비교하여, 차광막(113)과 반투광막(112)과의 사이에서의 전자의 교환이 여렵게 되는 등, 전지 효과의 발생 방법이 다르다. 이 경우에는, 화소 패턴부에 비해, Mo의 용출량이 비교적 작아짐). 그 결과, 화소 패턴을 구성하는 반투광막(112)의 표면은, MoSi를 포함하는 반투광막 조성의 화학 양론적인 조성 비율에 비해 Mo의 함유 비율이 적은 영역(Si 리치한 영역)으로서 형성된다(개질됨). 또한, 주변 패턴을 구성하는 반투광막(112)의 표면은, MoSi를 포함하는 반투광막 조성의 화학 양론적인 조성 비율에 가까운 조성을 갖는 영역(Mo 리치한 영역)이 형성된다.As shown in FIG. 6A, when the semi-transmissive film 112 is exposed to contact the etching liquid (electrolyte), Mo included in the translucent film 112 is ionized, for example, Mo → Mo 3+ + 3e −. Reactions occur. Here, in the semi-transmissive film 112 constituting the left pixel pattern in the figure, the light-shielding film pattern 113p (light-shielding film 113) and the semi-transmissive film 112, which are the sources of electrons (e-), are electrically bonded to each other. Therefore, the above-mentioned ionization is promoted (the amount of Mo elution increases because the tendency of the ionization of Mo is large compared with Cr contained in the light shielding film). On the other hand, in the figure, the semi-transmissive film 112 constituting the peripheral pattern on the right side is not electrically bonded to the light-shielding film 113 and the semi-transmissive film 112 serving as electrons in the same state as the pixel pattern portion. Compared to the semi-transmissive film 112 constituting the pixel pattern, the above-mentioned ionization proceeds less promoted (the area where the light-shielding film 113 and the semi-transmissive film 112 are bonded to each other, or the light-shielding film 113 and the semi-transmissive light). Since the contact area with each etching liquid of the film 112 is different in the pixel pattern and the peripheral pattern, the electrons between the light shielding film 113 and the translucent film 112 in the peripheral pattern compared with the pixel pattern. The method of generating a battery effect is different, such as the exchange of is difficult, in which case the amount of Mo elution is relatively small compared to the pixel pattern portion). As a result, the surface of the semi-transmissive film 112 constituting the pixel pattern is formed as a region (Si-rich region) having a lower Mo content than the stoichiometric composition ratio of the semi-transmissive film composition containing MoSi. (Modified). In addition, the surface of the semi-transmissive film 112 constituting the peripheral pattern has a region (Mo-rich region) having a composition close to the stoichiometric composition ratio of the semi-transmissive film composition containing MoSi.

상술한 바와 같이 조성이 국소적으로 변화한 반투광막(112)에 상술한 약액을 공급하여 반투광막(112)의 감막을 행한 경우, 도 6b에 도시한 바와 같이, 조성에 따라서 감막량이 국소적으로 변화하게 되어, 반투광막(112)의 광 투과율이 면내에서 불균일하게 된다. 예를 들면, 도면 중 좌측의 화소 패턴을 구성하는 반투광막(112)의 표면 근방은, Si 리치한 영역으로서 조성이 개질되어 있기 때문에, 약액을 공급함에 따른 감막량이 비교적 커진다. 또한, 도면 중 우측의 주변 패턴을 구성하는 반투광막(112)의 표면 근방은, Mo 리치한 영역으로서 형성되어 있기 때문에, 약액을 공급함에 따른 감막량이 비교적 작아진다. 그 결과, 화소 패턴을 구성하는 반투광막(112)의 광 투과율은, 주변 패턴을 구성하는 반투광막(112)의 광 투과율보다도, 커진다.As described above, when the above-mentioned chemical liquid is supplied to the translucent film 112 having a locally changed composition, and the translucent film 112 is reduced, as shown in FIG. 6B, the amount of the reduced film is localized according to the composition. As a result, the light transmittance of the translucent film 112 becomes uneven in plane. For example, since the composition is modified as a Si rich region in the vicinity of the surface of the semi-transmissive film 112 constituting the pixel pattern on the left side in the drawing, the amount of film reduction due to supply of the chemical liquid is relatively large. In addition, since the vicinity of the surface of the translucent film 112 which comprises the peripheral pattern on the right side is formed as Mo rich area | region, the amount of film reduction by supplying chemical liquid becomes comparatively small. As a result, the light transmittance of the transflective film 112 which comprises a pixel pattern becomes larger than the light transmittance of the transflective film 112 which comprises a peripheral pattern.

이와 같은 과제에 대하여 본 실시 형태에서는, 도전성을 갖는 도전성막(111)을 반투광막(112)의 하층측에 형성함으로써, 반투광막(112)의 조성 변화를 면내에 걸쳐 균등화시켜, 약액을 공급함에 따른 감막량의 국소적인 변화를 억제시키고 있다.With respect to such a problem, in the present embodiment, the conductive film 111 having conductivity is formed on the lower layer side of the translucent film 112 so that the composition change of the translucent film 112 is equalized over the surface, and the chemical liquid is formed. Local changes in the amount of the film with the supply are suppressed.

도 7a는, 도전성막(111)을 형성함으로써, 반투광막(112)의 조성 변화가 면내에서 균등화되는 상태를 도시한 개략도이며, 도 7b는, 도전성막(111)을 형성함으로써, 반투광막(112)의 감막량이 면내에서 균등화되는 상태를 도시한 개략도이다. 또한, 도 7a 및 도 7b의 각각의 좌측은, 화소 패턴(TFT 패턴)의 단면도를 도시하고 있다. 화소 패턴에서는, MoSi로 이루어지는 반투광막(112)과 Cr로 이루어지는 차광막(113)이, 금속 또는 금속 화합물로 이루어지는 도전성막(111)을 통하여 투명 기판(110) 상에 도 7a 및 도 7b에 도시된 순서대로 적층되어 있다. 그리고, 차광막(113) 상에 형성된 레지스트 패턴(131p)을 마스크로 하여, 상술한 크롬용 에칭액(전해액)을 이용하고, 차광막(113)을 에칭하여 차광막 패턴(113p)을 형성함과 함께, 반투광막(112)의 상면을 부분적으로 노출시키고 있다. 또한, 도 7a 및 도 7b의 각각의 우측은, 화소 패턴과는 다른 패턴으로서 구성된 주변 패턴(PAD 패턴)의 단면도를 도시하고 있다. 주변 패턴에서도 마찬가지로, 에칭의 진행에 수반하여, 반투광막(112)의 상면이 부분적으로 노출된다.FIG. 7A is a schematic diagram showing a state in which the change in composition of the translucent film 112 is equalized in plane by forming the conductive film 111, and FIG. 7B is a semi-translucent film by forming the conductive film 111. It is a schematic diagram which shows the state in which the film-reduction amount of 112 is equalized in surface. 7A and 7B show cross-sectional views of pixel patterns (TFT patterns), respectively. In the pixel pattern, the translucent film 112 made of MoSi and the light shield film 113 made of Cr are shown on FIGS. 7A and 7B on the transparent substrate 110 via the conductive film 111 made of a metal or a metal compound. They are stacked in the order shown. The light shielding film 113 is formed by etching the light shielding film 113 using the chromium etching solution (electrolyte solution) described above using the resist pattern 131p formed on the light shielding film 113 as a mask. The upper surface of the light transmitting film 112 is partially exposed. 7A and 7B show cross sections of a peripheral pattern (PAD pattern) configured as a pattern different from the pixel pattern. Similarly, in the peripheral pattern, the upper surface of the translucent film 112 is partially exposed with the progress of etching.

도 7a에 도시한 바와 같이, 반투광막(112)이 노출되어 에칭액(전해액)에 접촉함으로써, 반투광막(112)에 포함되는 Mo가 이온화하고, 예를 들면 Mo⇒Mo3++3e- 등의 반응이 생긴다. 본 실시 형태에서도, 도면 중 좌측의 화소 패턴을 구성하는 반투광막(112)에서는, 전자(e-)의 공급처인 차광막(113)과 반투광막(112)이 전기적으로 접합되어 있는 한편, 도면 중 우측의 주변 패턴을 구성하는 반투광막(112)은, 전자를 받아들이는 차광막(113)과 반투광막(112)이 화소 패턴과 마찬가지의 상태로는 접합되어 있지 않는다(종래예의 경우와 마찬가지로 화소 패턴과 주변 패턴에서는, 주로 패턴 형상의 차이로부터, 전지 효과의 발생 방법이 다름). 단, 본 실시 형태에서는, 도면 중 좌측의 화소 패턴을 구성하는 반투광막(112)과, 도면 중 우측의 주변 패턴을 구성하는 반투광막(112)이, 기초인 도전성막(111)을 통하여 전기적으로 접합되어 있다. 즉, 도면 중 우측의 주변 패턴을 구성하는 반투광막(112)은, 도면 중 좌측의 화소 패턴을 구성하는 반투광막(112)에 대하여 전자(e-)를 공급하는 것이 가능하도록 구성되어 있다. 그 결과, 반투광막(112)에 포함되는 Mo의 이온화의 경향이 면내에 걸쳐 균등화된다. 그 결과, 반투광막(112)의 조성이 면내에 걸쳐 균등화된다. 즉, 화소 패턴을 구성하는 반투광막(112)에 포함되는 Mo의 용출 경향과, 주변 패턴을 구성하는 반투광막(112)에 포함되는 Mo의 용출 경향이, 균등화되고, 화소 패턴을 구성하는 반투광막(112)의 조성과, 주변 패턴을 구성하는 반투광막(112)의 조성이 균등화된다.As shown in FIG. 7A, when the semi-transmissive film 112 is exposed to contact the etching liquid (electrolyte), Mo included in the translucent film 112 is ionized, for example, Mo → Mo 3+ + 3e −. Reactions occur. Also in the present embodiment, in the semi-transmissive film 112 constituting the left pixel pattern in the drawing, the light-shielding film 113 serving as the source of electrons (e-) and the semi-transmissive film 112 are electrically bonded to each other. The transflective film 112 which comprises the peripheral pattern on the right side is not joined by the light shielding film 113 which accepts an electron, and the translucent film 112 in the state similar to a pixel pattern (as in the case of a conventional example). In the pixel pattern and the peripheral pattern, a battery effect generation method is mainly different from the pattern shape difference). However, in this embodiment, the semi-transmissive film 112 which comprises the pixel pattern of the left side in the figure, and the semi-transmissive film 112 which comprises the peripheral pattern of the right side in the figure are made through the electroconductive film 111 which is a base. It is electrically bonded. That is, the transflective film 112 which comprises the peripheral pattern of the right side in the figure is comprised so that electron (e-) can be supplied to the transflective film 112 which comprises the pixel pattern of the left side in the figure. . As a result, the tendency of ionization of Mo contained in the translucent film 112 is equalized over the surface. As a result, the composition of the translucent film 112 is equalized over the surface. That is, the elution tendency of Mo contained in the semitransmissive film 112 constituting the pixel pattern and the elution tendency of Mo contained in the semitransmissive film 112 constituting the peripheral pattern are equalized to form a pixel pattern. The composition of the translucent film 112 and the composition of the translucent film 112 constituting the peripheral pattern are equalized.

이와 같이 조성의 국소적인 변화를 억제한 상태에서, 반투광막(112)에 상술한 약액을 공급하고, 반투광막(112)의 감막을 행한 경우, 도 7b에 도시한 바와 같이, 반투광막(112)의 감막량의 국소적인 변화를 회피할 수 있어, 광 투과율의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다. 예를 들면, 도면 중 우측의 화소 패턴을 구성하는 반투광막(112)의 감막량과, 도면 중 우측의 주변 패턴을 구성하는 반투광막(112)의 감막량을 균등화시킬 수 있고, 이들의 광 투과율을 균등화시킬 수 있다.Thus, when the above-mentioned chemical | medical solution is supplied to the translucent film 112 in the state which suppressed the local change of a composition, and the photoresist film is performed, as shown in FIG. 7B, a translucent film Local changes in the film-reduction amount of 112 can be avoided, and the in-plane uniformity of the light transmittance can be improved. For example, the amount of reduction of the semi-transmissive film 112 constituting the right pixel pattern in the figure and the amount of reduction of the semi-transmissive film 112 constituting the right peripheral pattern in the figure can be equalized. The light transmittance can be equalized.

상술한 효과를 뒷받침하는 측정 결과에 대해서, 도 8 및 도 9를 이용하여 더욱 설명한다. 도 8은, 본 발명의 실시예에 따른 그래프이며, 감막 공정을 반복하여 실시하였을 때에서의 반투광막의 광 투과율의 측정 결과를 나타낸다. 본 실시예에서는, 도전성을 갖는 도전성막(111), 반투광막(112), 및 차광막(113)이 투명 기판(110) 상에 이 순서대로 적층된 포토마스크 블랭크(100b)를 준비하고, 상술한 제1 에칭 공정, 제2 에칭 공정을 실시하였다. 그 후, 잔류한 반투광막(112)의 상면에 약액을 공급하는 감막 공정을 3회 실시하였다. 또한, 도면 중 ◆ 표시는, 화소 패턴을 구성하는 반투광막(112)의 광 투과율을 나타내고 있고, 도면 중 ■ 표시는, 주변 패턴을 구성하는 반투광막(112)의 광 투과율을 나타내고 있다.The measurement result which supports the above-mentioned effect is further demonstrated using FIG. 8 and FIG. 8 is a graph according to the embodiment of the present invention, and shows the measurement results of the light transmittance of the semi-transmissive film when the film-reducing process is repeated. In this embodiment, the photomask blank 100b in which the conductive film 111, the translucent film 112, and the light shielding film 113, which are conductive, are laminated in this order on the transparent substrate 110 is prepared, and described above. One first etching step and second etching step were performed. Thereafter, a photoresist step of supplying a chemical solution to the upper surface of the remaining semi-transmissive film 112 was performed three times. In addition, in the figure, a mark indicates the light transmittance of the semitransmissive film 112 constituting the pixel pattern, and a mark in the figure indicates the light transmittance of the semitransmissive film 112 constituting the peripheral pattern.

도 8에 따르면, 감막 공정을 3회 실시한 경우라도, 화소 패턴을 구성하는 반투광막(112)의 광 투과율과, 주변 패턴을 구성하는 반투광막(112)의 광 투과율과의 차가, 약 2% 이내로 억제되는 것을 알 수 있다. 즉, 도전성막(111)을 형성함으로써, 반투광막(112)에서의 국소적인 감막량의 변화를 억제할 수 있어, 반투광부(122)의 광 투과율의 면내 균일성을 향상할 수 있는 것을 알 수 있다. According to FIG. 8, even when the film reduction process is performed three times, the difference between the light transmittance of the semitransmissive film 112 constituting the pixel pattern and the light transmittance of the semitransmissive film 112 constituting the peripheral pattern is about 2 It can be seen that it is suppressed within%. That is, it is understood that by forming the conductive film 111, it is possible to suppress the change of the local film amount in the translucent film 112, thereby improving the in-plane uniformity of the light transmittance of the translucent portion 122. Can be.

도 9는, 비교예에 따른 그래프이며, 감막 공정을 반복하여 실시하였을 때의 반투광막의 광 투과율의 측정 결과를 나타낸다. 본 비교예에서는, 도전성을 갖는 도전성막(111)을 형성하는 일 없이, 반투광막(112), 및 차광막(113)이 투명 기판(110) 상에 이 순서대로 적층된 포토마스크 블랭크를 준비하고, 상술한 제1 에칭 공정, 제2 에칭 공정과 마찬가지의 공정을 실시하였다. 그 후, 잔류한 반투광막(112)의 상면에 약액을 공급하는 감막 공정을 2회 실시한(3회째는 미실시). 또한, 도면 중 ◆ 표시는, 화소 패턴을 구성하는 반투광막(112)의 광 투과율을 나타내고, 도면 중 ■ 표시는, 주변 패턴을 구성하는 반투광막(112)의 광 투과율을 나타내고 있다.9 is a graph according to a comparative example, and shows the measurement results of the light transmittance of the semitransmissive film when the film forming step was repeated. In this comparative example, the photomask blank in which the transflective film 112 and the light shielding film 113 were laminated | stacked in this order on the transparent substrate 110, without forming the electroconductive conductive film 111, The same process as that of the 1st etching process and the 2nd etching process which were mentioned above was implemented. Thereafter, the photoresist step of supplying the chemical liquid to the upper surface of the remaining semi-transmissive film 112 was performed twice (the third time was not performed). In addition, in the figure, the mark indicates the light transmittance of the semi-transmissive film 112 constituting the pixel pattern, and the mark in the figure indicates the light transmittance of the semi-transmissive film 112 constituting the peripheral pattern.

도 9에 따르면, 감막 공정을 반복할 때마다, 화소 패턴을 구성하는 반투광막(112)의 광 투과율과, 주변 패턴을 구성하는 반투광막(112)의 광 투과율과의 차가 증대하게 되는 것을 알 수 있다. 그리고, 2회의 감막 공정을 실시함으로써, 광 투과율의 차가 12.5%에까지 증대하게 되는 것을 알 수 있다. 9, the difference between the light transmittance of the transflective film 112 constituting the pixel pattern and the light transmittance of the transflective film 112 constituting the peripheral pattern increases each time the photoresist process is repeated. Able to know. And it turns out that the difference in light transmittance will increase to 12.5% by performing two film reduction processes.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 따르면, 도전성막(111)을 형성함으로써, 전사 패턴의 형상에 상관없이 반투광부(122)에서의 국소적인 감막량의 변화를 억제할 수 있어, 광 투과율의 면내 균일성을 향상시킬 수 있는 것을 알 수 있다. 이에 의해, 다계조 포토마스크 및 FPD 등의 제조 수율을 개선시키는 것이 가능하게 된다. As described above, according to the present embodiment, by forming the conductive film 111, it is possible to suppress the change of the local film amount in the semi-transmissive portion 122 regardless of the shape of the transfer pattern, thereby in-plane of the light transmittance. It can be seen that uniformity can be improved. Thereby, it becomes possible to improve the manufacturing yield of a multi-gradation photomask, FPD, etc.

또한, 본 실시 형태에 따른 효과가 현저하게 보이는 것은, 반투광막(112)과 차광막(113)이 모두 어느 정도의 도전성을 갖고 있는 경우이다. 이와 같은 경우에는, 제1 에칭 공정(웨트 에칭)을 실시함으로써 상술한 전지가 구성되게 되기 때문이다. 따라서, 예를 들면, 반투광막(112)과 차광막(113)이 모두 20㏀/□ 이하, 더욱이, 5kΩ/□ 이하로 되는 도전성 재료로 이루어질 때에, 본 실시 형태에 따른 효과가 현저하게 얻어진다.In addition, the effect which concerns on this embodiment is remarkable when both the translucent film 112 and the light shielding film 113 have some degree of electroconductivity. In such a case, it is because the above-mentioned battery is comprised by performing a 1st etching process (wet etching). Therefore, for example, when both the translucent film 112 and the light shielding film 113 are made of a conductive material of 20 k? /? Or less, moreover, 5 k? /? Or less, the effect of the present embodiment is remarkably obtained. .

또한, 본 실시 형태에 따른 도전성막(111)은, 면내의 에칭 거동을 균등화시키기 위한 전자 운반 작용, 공급 작용을 발휘하는 정도의 도전성이 있는 것이면 된다. 또한, 반투광막(112)이나 차광막(113)이 갖는 도전성보다도 높은 도전성(낮은 시트 저항값)을 갖는 것이 보다 바람직하다. 또한, 반투광막(112)이나 차광막(113)이 각각 갖는 시트 저항의 값의 1/5 이하의 시트 저항값을 갖는 것이 바람직하다. 이에 의해, 전사 패턴이 면내에서 다양한 형상 분포나 밀도 분포를 가지고 있어도, 전자 공급이 원활하게 행해지는 효과가 충분히 달성되어, 전사 패턴 전체에서의 면내의 전위를 균일화할 수 있다. 또한, 본 발명에서, 상기 PAD 패턴은, 포토마스크의 반투광부의 투과율 측정용으로서, 화소 패턴의 영역 외에 형성할 수 있다. 예를 들면, 1변 3㎜ 이상의 사각형의 반투광막 패턴으로서 형성할 수 있다. 이 때, 본 발명에 의해 면내의 반투광막(112)의 감막량이 균일하게 되기 위해, 화소 패턴 부분의 반투광막(112)의 투과율을 나타내는 지표로서 이용하는 것도 가능하다.In addition, the conductive film 111 which concerns on this embodiment should just have electroconductivity of the grade which exhibits the electron carrying action and supply action for equalizing in-plane etching behavior. Moreover, it is more preferable to have electroconductivity (low sheet resistance value) higher than the electroconductivity which the transflective film 112 and the light shielding film 113 have. Moreover, it is preferable to have the sheet resistance value of 1/5 or less of the value of the sheet resistance which the transflective film 112 and the light shielding film 113 have, respectively. Thereby, even if a transfer pattern has various shape distribution and density distribution in surface inside, the effect which electron supply is performed smoothly is fully achieved and the in-plane electric potential in the whole transfer pattern can be equalized. In the present invention, the PAD pattern may be formed outside the region of the pixel pattern for measuring the transmittance of the semi-transmissive portion of the photomask. For example, it can be formed as a square semi-transmissive film pattern of one side 3 mm or more. At this time, according to the present invention, in order to make the film-reduction amount of the in-plane semi-transmissive film 112 uniform, it can also be used as an index indicating the transmittance of the semi-transmissive film 112 in the pixel pattern portion.

<본 발명의 다른 실시 형태> <Other embodiments of the present invention>

본 실시 형태에 따른 다계조 포토마스크(100')는, 4계조 포토마스크로서 구성되어 있는 점이 상술한 실시 형태와 다르다. The multi-gradation photomask 100 'according to the present embodiment is different from the above-described embodiment in that the multi-gradation photomask 100' is configured as a 4-gradation photomask.

도 3a는, 본 실시 형태에 따른 다계조 포토마스크(100')의 부분 단면도(모식도)이며, 도 3b는, 그 다계조 포토마스크(100')를 이용한 패턴 전사 공정에 의해서 피전사체(1) 상에 형성되는 레지스트 패턴의 부분 단면도이다. 도 4는, 본 실시 형태에 따른 다계조 포토마스크(100')의 제조 공정의 플로우를 예시하는 개략도이다. FIG. 3A is a partial cross-sectional view (schematic diagram) of the multi-gradation photomask 100 'according to the present embodiment, and FIG. 3B shows the transfer object 1 by a pattern transfer process using the multi-gradation photomask 100'. It is a partial cross section of a resist pattern formed on it. 4 is a schematic diagram illustrating a flow of a manufacturing process of the multi-gradation photomask 100 'according to the present embodiment.

(1) 다계조 포토마스크의 구성 (1) Composition of multi-gradation photomask

본 실시 형태에 따른 다계조 포토마스크(100')는, 그 다계조 포토마스크(100')의 사용 시에 노광광을 차광(광 투과율이 대략 0%)시키는 차광부(121)와, 노광광의 광 투과율을 5% 이상 70% 이하(투광부(123)의 광 투과율을 100%로 하였을 때. 이하 마찬가지임), 바람직하게는 5% 이상 50% 이하 정도로 저감시키는 제1 반투광부(122a)와, 노광광의 광 투과율을 5% 이상 80% 이하, 바람직하게는 7% 이상 70% 이하 정도로 저감시키는 제2 반투광부(122b)와, 노광광을 100% 투과시키는 투광부(123)를 포함하는 전사 패턴을 구비하고 있다.The multi-gradation photomask 100 'according to the present embodiment includes a light shielding portion 121 for shielding exposure light (light transmittance of approximately 0%) when the multi-gradation photomask 100' is used, and the exposure light. 5% or more and 70% or less (when the light transmittance of the light transmitting portion 123 is 100%. The same applies hereinafter), preferably the first semi-transmissive portion 122a is reduced to about 5% or more and 50% or less. And a second semi-transmissive portion 122b for reducing the light transmittance of the exposure light to 5% or more and 80% or less, preferably 7% or more and 70% or less, and a transfer portion including the light-transmitting portion 123 for transmitting the exposure light 100%. It has a pattern.

차광부(121)는, 상술한 실시 형태와 마찬가지로, 도전성을 갖는 도전성막(111), 반투광막(112) 및 차광막(113)이 투명 기판(110) 상에 이 순서대로 적층되어 이루어진다. 또한, 제1 반투광부(122a)는, 상술한 실시 형태의 반투광부(122)와 마찬가지로, 도전성막(111) 및 반투광막(112)이 투명 기판(110) 상에 이 순서대로 적층되어 이루어진다. 제2 반투광부(122b)는, 투명 기판(110) 상에 형성된 도전성막(111)이 노출되어 이루어진다. 또한, 투광부(123)는, 상술한 실시 형태와 마찬가지로, 투명 기판(110)이 부분적으로 노출되어 이루어진다. 여기서, 차광부(121)를 구성하는 차광막(113)의 상면은 노출되어 있는 경우에 한정되지 않고, 차광막(113) 상에 다른 막이 형성되어 있어도 상관없다. 또한, 도전성막(111), 반투광막(112) 및 차광막(113)이 패터닝되는 상태에 대해서는 후술한다.In the light shielding portion 121, similarly to the above-described embodiment, the conductive conductive film 111, the translucent film 112, and the light shielding film 113 are laminated on the transparent substrate 110 in this order. The first semi-transmissive portion 122a is formed by stacking the conductive film 111 and the translucent film 112 on the transparent substrate 110 in this order, similarly to the semi-transmissive portion 122 of the above-described embodiment. . The second translucent portion 122b is formed by exposing the conductive film 111 formed on the transparent substrate 110. In the light transmitting portion 123, the transparent substrate 110 is partially exposed as in the above-described embodiment. Here, the upper surface of the light shielding film 113 constituting the light shielding portion 121 is not limited to being exposed, and another film may be formed on the light shielding film 113. In addition, the state in which the conductive film 111, the transflective film 112, and the light shielding film 113 are patterned is mentioned later.

투명 기판(110), 도전성막(111), 반투광막(112), 차광막(113)의 구성은, 상술한 실시 형태와 동일하다. 또한, 제2 반투광부(122b)를 구성하는 도전성막(111)의 두께는, 차광부(121)나 제1 반투광부(122a)를 구성하는 도전성막(111)의 두께보다도 작아지도록 감막되어 있어도 된다. 이에 의해, 제2 반투광부(122b)의 광 투과율을 원하는 값으로 정밀하게 조정하는 것이 가능하게 된다. The structures of the transparent substrate 110, the conductive film 111, the translucent film 112, and the light shielding film 113 are the same as in the above-described embodiment. Moreover, even if the thickness of the conductive film 111 which comprises the 2nd semi-transmissive part 122b is thinner than the thickness of the conductive film 111 which comprises the light shielding part 121 and the 1st semi-transmissive part 122a, it may be reduced. do. This makes it possible to precisely adjust the light transmittance of the second semi-transmissive portion 122b to a desired value.

다계조 포토마스크(100')를 이용한 패턴 전사 공정에 의해서 피전사체(1)에 형성되는 레지스트 패턴(4p')의 부분 단면도를 도 3b에 예시한다. 레지스트 패턴(4p')은, 피전사체(1)에 형성된 포지티브형 레지스트막(4)에 다계조 포토마스크(100')를 통하여 노광광을 조사하고, 현상함으로써 형성된다. 피전사체(1)는, 기판(2)과, 기판(2) 상에 이 순서대로 적층된 금속 박막, 절연층, 반도체층 등 임의의 피가공층(3a~3c)을 구비하고 있고, 포지티브형 레지스트막(4)은 피가공층(3c) 상에 균일한 두께로 미리 형성되어 있는 것으로 한다. 또한, 피가공층(3b)은 피가공층(3c)의 에칭에 대하여 내성을 갖고, 피가공층(3a)은 피가공층(3b)의 에칭에 대하여 내성을 갖도록 구성될 수 있다.A partial cross-sectional view of the resist pattern 4p 'formed on the transfer object 1 by the pattern transfer process using the multi-gradation photomask 100' is illustrated in FIG. 3B. The resist pattern 4p 'is formed by irradiating and developing exposure light to the positive resist film 4 formed on the to-be-transferred body 1 through the multi-gradation photomask 100'. The to-be-transferred body 1 is equipped with the board | substrate 2 and arbitrary to-be-processed layers 3a-3c, such as a metal thin film, an insulating layer, and a semiconductor layer laminated | stacked in this order on the board | substrate 2, and are positive type It is assumed that the resist film 4 is previously formed with a uniform thickness on the processing layer 3c. In addition, the processing layer 3b may be configured to be resistant to etching of the processing layer 3c, and the processing layer 3a may be configured to be resistant to etching of the processing layer 3b.

다계조 포토마스크(100')를 통하여 포지티브형 레지스트막(4)에 노광광을 조사하면, 차광부(121)에서는 노광광이 투과하지 못하고, 또한, 제1 반투광부(122a), 제2 반투광부(122b), 투광부(123)의 순서대로 노광광의 광량이 단계적으로 증가한다. 그리고, 포지티브형 레지스트막(4)은, 차광부(121), 제1 반투광부(122a), 제2 반투광부(122b)의 각각에 대응하는 영역에서 막 두께가 순서대로 얇아져, 투광부(123)에 대응하는 영역에서 제거된다. 이와 같이 하여, 피전사체(1) 상에 막 두께가 단계적으로 다른 레지스트 패턴(4p')이 형성된다.When the exposure light is irradiated to the positive resist film 4 through the multi-gradation photomask 100 ', the exposure light does not pass through the light shielding portion 121, and the first semi-transmissive portion 122a and the second semi-transmissive layer are exposed. The light amount of the exposure light increases step by step in the order of the light portion 122b and the light transmitting portion 123. In the positive resist film 4, the film thickness becomes thinner in order in the regions corresponding to each of the light blocking portion 121, the first semi-transmissive portion 122a, and the second semi-transmissive portion 122b, and thus the light-transmitting portion 123 is used. Is removed from the area corresponding to). In this manner, a resist pattern 4p 'having a different film thickness in steps is formed on the transfer target 1.

레지스트 패턴(4p')이 형성되면, 레지스트 패턴(4p')으로 덮여져 있지 않은 영역(투광부(123)에 대응하는 영역)에서 노출되어 있는 피가공층(3c~3a)을 표면측으로부터 순차적으로 에칭하여 제거할 수 있다(제1 에칭). 그리고, 레지스트 패턴(4p')을 감막(애싱)하여 가장 막 두께가 얇은 영역(제2 반투광부(122b)에 대응하는 영역)을 제거하고, 새롭게 노출된 피가공층(3c, 3b)을 순차적으로 에칭하여 제거한다(제2 에칭). 그리고, 레지스트 패턴(4p')을 더욱 감막하여 다음으로 막 두께가 얇은 영역(제1 반투광부(122a)에 대응하는 영역)을 제거하고, 새롭게 노출된 피가공층(3c)을 에칭하여 제거한다(제3 에칭). 이와 같이, 막 두께가 단계적으로 다른 레지스트 패턴(4p')을 이용함으로써, 종래의 포토마스크 3매분의 공정을 실시할 수 있어, 마스크 매수를 삭감할 수 있고, 포토리소그래피 공정을 간략화할 수 있다.When the resist pattern 4p 'is formed, the to-be-processed layers 3c-3a exposed in the area | region which is not covered with the resist pattern 4p' (region corresponding to the light transmission part 123) are sequentially ordered from the surface side. Can be removed by etching (first etching). Then, the resist pattern 4p 'is filmed (ashed) to remove the region having the smallest film thickness (region corresponding to the second translucent portion 122b), and the newly exposed target layers 3c and 3b are sequentially removed. It is removed by etching (second etching). Then, the resist pattern 4p 'is further reduced to remove the next thin region (region corresponding to the first translucent portion 122a), and the newly exposed workpiece layer 3c is etched and removed. (Third etching). In this manner, by using the resist pattern 4p 'having a different film thickness stepwise, the conventional three-step process for the photomask can be performed, the number of masks can be reduced, and the photolithography process can be simplified.

(2) 다계조 포토마스크의 제조 방법 (2) Manufacturing method of multi-gradation photomask

계속해서, 본 실시 형태에 따른 다계조 포토마스크(100')의 제조 방법에 대해서, 도 4를 참조하면서 설명한다.Next, the manufacturing method of the multi-gradation photomask 100 'which concerns on this embodiment is demonstrated, referring FIG.

(포토마스크 블랭크 준비 공정)(Photomask Blank Preparation Process)

우선, 도 4의 (a)에 예시한 바와 같이, 도전성을 갖는 도전성막(111), 반투광막(112), 및 차광막(113)이 투명 기판(110) 상에 이 순서대로 적층되어 이루어지는 포토마스크 블랭크(100b)를 준비한다. 차광막(113) 상에는 제1 레지스트막(131)이 형성되어 있다.First, as illustrated in FIG. 4A, a conductive film 111 having a conductivity, a translucent film 112, and a light shielding film 113 are laminated on the transparent substrate 110 in this order. The mask blank 100b is prepared. The first resist film 131 is formed on the light shielding film 113.

(제1 에칭 공정)(First Etching Step)

다음으로, 레이저 묘화기 등에 의해 묘화 노광을 행하고, 제1 레지스트막(131)의 일부를 감광시켜, 스프레이 방식 등의 수법에 의해 제1 레지스트막(131)에 현상액을 공급하여 현상하고, 차광부(121)의 형성 예정 영역을 덮는 제1 레지스트 패턴(131p)을 형성한다. 제1 레지스트 패턴(131p)이 형성된 상태를 도 4의 (b)에 예시한다.Next, drawing exposure is performed by a laser drawing machine or the like, a part of the first resist film 131 is exposed to light, and a developer is supplied to the first resist film 131 by a spraying method or the like to develop the light shielding portion. The first resist pattern 131p covering the region to be formed of 121 is formed. A state in which the first resist pattern 131p is formed is illustrated in FIG. 4B.

다음으로, 형성한 제1 레지스트 패턴(131p)을 마스크로 하여 차광막(113)을 에칭하여 차광막 패턴(113p)을 형성함과 함께, 반투광막(112)의 상면을 부분적으로 노출시킨다. 차광막 패턴(113p)이 형성된 상태를 도 4의 (c)에 예시한다. 에칭은, 상술한 크롬용 에칭액에 의해 행한다. 이 에칭액은, 전기 전도성을 갖고, 전해액으로서 작용한다.Next, the light shielding film 113 is etched using the formed first resist pattern 131p as a mask to form the light shielding film pattern 113p, and the upper surface of the semitransmissive film 112 is partially exposed. A state in which the light shielding film pattern 113p is formed is illustrated in FIG. 4C. Etching is performed by the etching liquid for chromium mentioned above. This etching liquid has electrical conductivity and acts as an electrolyte solution.

그리고, 제1 레지스트 패턴(131p)을 박리 등으로 하여 제거한 후에, 잔류한 차광막(113) 및 노출된 반투광막(112)의 상면을 각각 덮는 제2 레지스트막(132)을 형성한다. 제2 레지스트막(132)이 형성된 상태를 도 4의 (d)에 예시한다.After the first resist pattern 131p is removed by peeling or the like, a second resist film 132 is formed to cover the upper surfaces of the remaining light shielding film 113 and the exposed semi-transmissive film 112, respectively. A state in which the second resist film 132 is formed is illustrated in FIG. 4D.

(제2 에칭 공정)(Second etching step)

다음으로, 레이저 묘화기 등에 의해 묘화 노광을 행하고, 제2 레지스트막(132)의 일부를 감광시켜, 스프레이 방식 등의 수법에 의해 제2 레지스트막(132)에 현상액을 공급하여 현상하고, 적어도 제1 반투광부(122a)의 형성 예정 영역을 덮는 제2 레지스트 패턴(132p)을 형성한다. 제2 레지스트 패턴(132p)이 형성된 상태를 도 4의 (e)에 예시한다. 또한, 도 4의 (e)에 예시한 바와 같이, 제2 레지스트 패턴(132p)은, 제1 반투광부(122a)의 형성 예정 영역뿐만 아니라, 차광막 패턴(113p)의 일부 혹은 전부를 덮도록 형성할 수 있다.Next, drawing exposure is performed using a laser drawing machine or the like, a part of the second resist film 132 is exposed to light, and a developer is supplied to the second resist film 132 by a method such as a spray method to be developed, and at least the The second resist pattern 132p covering the region where the first translucent portion 122a is to be formed is formed. A state in which the second resist pattern 132p is formed is illustrated in FIG. 4E. In addition, as illustrated in FIG. 4E, the second resist pattern 132p is formed to cover not only the region where the first translucent portion 122a is to be formed, but also part or all of the light shielding film pattern 113p. can do.

다음으로, 형성한 차광막 패턴(113p) 및 제2 레지스트 패턴(132p)을 마스크로 하여 반투광막(112)을 에칭하여 반투광막 패턴(112p)을 형성함과 함께, 도전성막(111)의 상면을 부분적으로 노출시킨다.Next, the semitransmissive film 112 is etched using the formed light shielding film pattern 113p and the second resist pattern 132p as a mask to form the semitransmissive film pattern 112p, and The top surface is partially exposed.

그리고, 제2 레지스트 패턴(132p)을 박리 등으로 하여 제거한 후에, 잔류한 차광막(113), 반투광막(112), 및 노출시킨 도전성막(111)의 상면을 각각 덮는 제3 레지스트막(133)을 형성한다. 제3 레지스트막(133)이 형성된 상태를 도 4의 (f)에 예시한다.After the second resist pattern 132p is removed by peeling or the like, a third resist film 133 covering the upper surfaces of the remaining light shielding film 113, the semitransmissive film 112, and the exposed conductive film 111, respectively. ). A state in which the third resist film 133 is formed is illustrated in FIG. 4F.

(제3 패터닝 공정)(3rd patterning process)

다음으로, 레이저 묘화기 등에 의해 묘화 노광을 행하고, 제3 레지스트막(133)의 일부를 감광시켜, 스프레이 방식 등의 수법에 의해 제3 레지스트막(133)에 현상액을 공급하여 현상하고, 적어도 제2 반투광부(122b)의 형성 예정 영역을 덮는 제3 레지스트 패턴(133p)을 형성한다. 제3 레지스트 패턴(133p)이 형성된 상태를 도 4의 (g)에 예시한다. 또한, 도 4의 (g)에 예시한 바와 같이, 제3 레지스트 패턴(133p)은, 제2 반투광부(122b)의 형성 예정 영역뿐만 아니라, 차광막 패턴(113p) 및 반투광막 패턴(112p)의 일부 혹은 전부를 덮도록 형성한다.Next, drawing exposure is performed by a laser drawing machine or the like, a part of the third resist film 133 is exposed to light, and a developer is supplied to the third resist film 133 by a method such as a spray method to be developed, and at least, The third resist pattern 133p covering the region where the semi-transparent portion 122b is to be formed is formed. A state in which the third resist pattern 133p is formed is illustrated in FIG. 4G. As illustrated in FIG. 4G, the third resist pattern 133p includes not only the region where the second translucent portion 122b is to be formed, but also the light shielding film pattern 113p and the semitransmissive film pattern 112p. It forms to cover part or all of.

다음으로, 형성한 제3 레지스트 패턴(133p)을 마스크로 하여 도전성막(111)을 에칭하여 도전성막 패턴(111p)을 형성함과 함께, 투명 기판(110)의 상면을 부분적으로 노출시킨다.Next, the conductive film 111 is etched using the formed third resist pattern 133p as a mask to form the conductive film pattern 111p, and the upper surface of the transparent substrate 110 is partially exposed.

(감막 공정)(Filming process)

그리고, 제3 레지스트 패턴(133p)을 박리하여 제거한 후에, 잔류한 반투광막(112)(반투광막 패턴(112p))의 상면에 약액을 공급하고, 반투광막(112)(반투광막 패턴(112p))의 막 두께를 감막하고, 본 실시 형태에 따른 다계조 포토마스크(100')의 제조 방법을 종료한다. 반투광막(112)의 감막은, 예를 들면 반투광부(122)의 광 투과율의 미세 조정 등의 목적으로 행해진다.After the third resist pattern 133p is peeled off and removed, the chemical liquid is supplied to the upper surface of the remaining semi-transmissive film 112 (the semi-transmissive film pattern 112p), and the semi-transmissive film 112 (the semi-transmissive film) The film thickness of the pattern 112p is reduced, and the manufacturing method of the multi-gradation photomask 100 'which concerns on this embodiment is complete | finished. The photoresist of the translucent film 112 is performed for the purpose of, for example, fine adjustment of the light transmittance of the translucent portion 122.

또한, 본 공정에서는, 반투광부(122)을 구성하는 반투광막(112)의 막 두께와, 차광부(121)을 구성하는 반투광막(112)의 막 두께와의 차가 예를 들면 0.5㎚ 이상 15㎚ 이하의 범위이도록 감막한다. 또한, 상기의 양태에서는, 제2 반투광층의 감막 공정을, 포토마스크 제조 공정의 최종 단계로 하였지만, 상기 제1 레지스트 패턴(131p)을 마스크로 한 차광막(113)의 에칭 후에 행하여도 된다. 반투광막(112)을 감막시키는 약액으로서는, 예를 들면 불소(F)계의 에칭액, 산, 알칼리 등을 사용할 수 있다.In addition, in this process, the difference between the film thickness of the transflective film 112 which comprises the translucent part 122, and the film thickness of the transflective film 112 which comprises the light shield part 121 is 0.5 nm, for example. The film is reduced to have a range of 15 nm or less. In addition, in the said aspect, although the photosensitive process of a 2nd semi-transmissive layer was made into the last step of a photomask manufacturing process, you may perform after the etching of the light shielding film 113 which made the said 1st resist pattern 131p the mask. As the chemical liquid for reducing the semi-transmissive film 112, for example, a fluorine (F) -based etching solution, an acid, an alkali, or the like can be used.

본 실시 형태에 의해서도, 상술한 실시 형태와 마찬가지의 효과를 발휘하는 것이 가능하다. 즉, 도전성막(111)을 형성함으로써, 전사 패턴의 형상에 상관없이 반투광부(122)에서의 광 투과율의 면내 균일성을 향상시키는 것이 가능하게 된다. 이에 의해, 다계조 포토마스크 및 FPD 등의 제조 수율을 개선시키는 것이 가능하게 된다. Also by this embodiment, it is possible to exhibit the same effect as embodiment mentioned above. That is, by forming the conductive film 111, it becomes possible to improve the in-plane uniformity of the light transmittance in the translucent portion 122 regardless of the shape of the transfer pattern. Thereby, it becomes possible to improve the manufacturing yield of a multi-gradation photomask, FPD, etc.

<본 발명의 또 다른 실시 형태><Another embodiment of the present invention>

이상, 본 발명의 실시 형태를 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경 가능하다.As mentioned above, although embodiment of this invention was described concretely, this invention is not limited to embodiment mentioned above, It can variously change in the range which does not deviate from the summary.

예를 들면, 도 5에 예시한 바와 같이, 상술한 다계조 포토마스크(100)가 구비하는 투광부(123)는, 투명 기판(110) 상에 형성된 도전성막(111)이 노출되어 이루어지도록 구성되어 있어도 된다. For example, as illustrated in FIG. 5, the light transmitting part 123 included in the multi-gradation photomask 100 described above is configured such that the conductive film 111 formed on the transparent substrate 110 is exposed. You may be.

100, 100' : 다계조 포토마스크
100b : 포토마스크 블랭크
110 : 투명 기판
111 : 도전성막
112 : 반투광막
113 : 차광막
121 : 차광부
122 : 반투광부
122a : 제1 반투광부
122b : 제2 반투광부
123 : 투광부
100, 100 ': Multi-gradation photo mask
100b: photomask blank
110: transparent substrate
111: conductive film
112: translucent membrane
113: light shielding film
121: light shield
122: translucent part
122a: first translucent part
122b: second translucent portion
123: floodlight

Claims (8)

차광부, 투광부, 및 반투광부를 포함하는 소정의 전사 패턴을 투명 기판 상에 형성하는 다계조 포토마스크의 제조 방법으로서,
도전성을 갖는 도전성막, 반투광막, 및 차광막이 상기 투명 기판 상에 이 순서대로 적층된 포토마스크 블랭크를 준비하는 공정과,
상기 포토마스크 블랭크 상에 형성한 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 적어도 상기 차광막을 에칭하는 제1 에칭 공정과,
상기 제1 레지스트 패턴을 제거한 후에, 상기 제1 에칭 공정이 행해진 상기 포토마스크 블랭크 상에 제2 레지스트 패턴을 형성하고, 상기 제2 레지스트 패턴 및 상기 차광막을 마스크로 하여 상기 반투광막을 에칭하는 제2 에칭 공정과,
상기 제2 레지스트 패턴을 제거한 후에, 노출된 상기 반투광막을 소정량 감막하는 감막 공정
을 갖는 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크의 제조 방법.
A manufacturing method of a multi-gradation photomask which forms a predetermined transfer pattern including a light shielding portion, a light transmitting portion, and a semi-transmissive portion on a transparent substrate,
Preparing a photomask blank in which a conductive film having a conductivity, a translucent film, and a light shielding film are laminated on the transparent substrate in this order;
A first etching step of etching the light shielding film at least using a first resist pattern formed on the photomask blank as a mask;
After removing the first resist pattern, a second resist pattern is formed on the photomask blank on which the first etching process is performed, and the second resist pattern is etched using the second resist pattern and the light shielding film as masks. Etching process,
After removing the second resist pattern, a film reduction process of reducing the exposed semi-transmissive film by a predetermined amount
Method for producing a multi-gradation photomask having a.
제1항에 있어서,
상기 감막 공정에서는, 노출된 상기 반투광막에 약액을 접촉시키는 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크의 제조 방법.
The method of claim 1,
The method of manufacturing a multi-gradation photomask, wherein the chemical solution is brought into contact with the exposed semi-transmissive film in the photoresist step.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 도전성막은, 시트 저항값이 20㏀/□ 이하로 되는 도전성을 갖는 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크의 제조 방법.
The method according to claim 1 or 2,
The said electroconductive film has electroconductivity that a sheet resistance value becomes 20 kPa / square or less, The manufacturing method of the multi-gradation photomask characterized by the above-mentioned.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 다계조 포토마스크는, 액정 표시 장치의 제조에 이용되고,
상기 전사 패턴은,
소정의 화소 패턴과,
상기 화소 패턴과는 패턴 형상이 다른 주변 패턴을 구비하는 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크의 제조 방법.
The method according to claim 1 or 2,
The multi-gradation photomask is used for the manufacture of a liquid crystal display device,
The transfer pattern is,
A predetermined pixel pattern,
And a peripheral pattern different in pattern shape from the pixel pattern.
차광부, 투광부, 및 반투광부를 포함하는 소정의 전사 패턴이 투명 기판 상에 형성된 다계조 포토마스크로서,
상기 차광부는, 도전성을 갖는 도전성막, 반투광막, 및 차광막이 상기 투명 기판 상에 이 순서대로 적층되어 이루어지고,
상기 반투광부는, 상기 도전성막 및 상기 반투광막이 상기 투명 기판 상에 이 순서대로 적층되어 이루어지고,
상기 투광부는, 상기 투명 기판이 노출되어 이루어지고,
상기 반투광부를 구성하는 상기 반투광막의 막 두께가, 상기 차광부를 구성하는 상기 반투광막의 막 두께보다 작아지도록 감막되고,
상기 반투광부를 구성하는 상기 반투광막의 광 투과율의 면내 분포가, 파장이 365㎚ 이상 436㎚ 이하의 광에 대하여 2% 이하인
것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크.
A multi-gradation photomask in which a predetermined transfer pattern including a light shielding portion, a light transmitting portion, and a semi-transmissive portion is formed on a transparent substrate,
The light shielding portion is formed by stacking a conductive conductive film, a semi-transmissive film, and a light shielding film on the transparent substrate in this order,
The semi-transmissive portion is formed by stacking the conductive film and the translucent film on the transparent substrate in this order,
The light transmitting portion is formed by exposing the transparent substrate,
The film thickness of the said transflective film which comprises the said translucent part is reduced so that it may become smaller than the film thickness of the said transflective film which comprises the said light shielding part,
In-plane distribution of the light transmittance of the said transflective film which comprises the said transflective part is 2% or less with respect to the light whose wavelength is 365 nm or more and 436 nm or less.
Multi-gradation photomask, characterized in that.
제5항에 있어서,
상기 반투광부를 구성하는 상기 반투광막의 막 두께와, 상기 차광부를 구성하는 상기 반투광막의 막 두께와의 차가 0.5㎚ 이상 15㎚ 이하의 범위인 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크.
The method of claim 5,
The difference between the film thickness of the said translucent film which comprises the said translucent part, and the film thickness of the said translucent film which comprises the said light shielding part is the range of 0.5 nm or more and 15 nm or less.
차광부, 투광부, 제1 반투광부, 및 제2 반투광부를 포함하는 소정의 전사 패턴이 투명 기판 상에 형성된 다계조 포토마스크로서,
상기 차광부는, 도전성을 갖는 도전성막, 반투광막, 및 차광막이 상기 투명 기판 상에 이 순서대로 적층되어 이루어지고,
상기 제1 반투광부는, 상기 도전성막 및 상기 반투광막이 상기 투명 기판 상에 이 순서대로 적층되어 이루어지고,
상기 제2 반투광부는, 상기 투명 기판 상에 형성된 상기 도전성막의 상면이 노출되어 이루어지고,
상기 투광부는, 상기 투명 기판이 노출되어 이루어지고,
상기 제1 반투광부를 구성하는 상기 반투광막의 막 두께가, 상기 차광부를 구성하는 상기 반투광막의 막 두께보다 작아지도록 감막되고,
상기 제1 반투광부를 구성하는 상기 반투광막의 광 투과율의 면내 분포가, 파장이 365㎚ 이상 436㎚ 이하의 광에 대하여 2% 이하인 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크.
A multi-gradation photomask in which a predetermined transfer pattern including a light blocking portion, a light transmitting portion, a first semi-transmissive portion, and a second semi-transmissive portion is formed on a transparent substrate,
The light shielding portion is formed by stacking a conductive conductive film, a semi-transmissive film, and a light shielding film on the transparent substrate in this order,
The first translucent portion is formed by laminating the conductive film and the translucent film on the transparent substrate in this order,
The second translucent portion is formed by exposing an upper surface of the conductive film formed on the transparent substrate,
The light transmitting portion is formed by exposing the transparent substrate,
The film thickness of the said transflective film which comprises the said 1st translucent part is reduced so that it may become smaller than the film thickness of the said transflective film which comprises the said light shielding part,
The in-plane distribution of the light transmittance of the said transflective film which comprises the said 1st translucent part is 2% or less with respect to the light whose wavelength is 365 nm or more and 436 nm or less.
차광부, 투광부, 및 반투광부를 포함하는 소정의 전사 패턴을 투명 기판 상에 형성하는 다계조 포토마스크 제조용의 포토마스크 블랭크로서,
도전성막, 반투광막, 및 차광막이 이 순서대로 접촉하여 적층된 층 구조를 갖는 포토마스크 블랭크로서,
상기 반투광막은 몰리브덴 실리사이드 또는 그 화합물로 이루어지고,
상기 차광막은 크롬 또는 크롬 화합물로 이루어지고,
상기 도전성막의 시트 저항값과, 상기 반투광막의 시트 저항값은, 각각 20㏀/□ 이하인
것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.
As a photomask blank for manufacturing a multi-gradation photomask in which a predetermined transfer pattern including a light shielding portion, a light transmitting portion, and a semi-transmissive portion is formed on a transparent substrate,
A photomask blank having a layer structure in which a conductive film, a translucent film, and a light shielding film are laminated in contact with each other in this order,
The translucent film is made of molybdenum silicide or a compound thereof,
The light shielding film is made of chromium or a chromium compound,
The sheet resistance value of the said electroconductive film and the sheet resistance value of the said translucent film are 20 kPa / square or less, respectively.
A photomask blank.
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