KR101308862B1 - 포토마스크의 제조 방법, 포토마스크, 및 표시 장치의 제조 방법 - Google Patents

포토마스크의 제조 방법, 포토마스크, 및 표시 장치의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

투명 기판 상에 형성한 제1 박막에 포토리소그래피 공정을 실시하여 제1 패턴을 형성하는 제1 패터닝 공정과, 투명 기판 상에 형성한 제2 박막에 포토리소그래피 공정을 실시하여 제2 패턴을 형성하는 제2 패터닝 공정을 갖고, 제1 패터닝 공정은 제1 묘화 공정을, 제2 패터닝 공정은 제2 묘화 공정을 각각 포함하고, 제1 묘화 공정 및 제2 묘화 공정에서는, 동일한 왜곡 보정이 실시된 보정 좌표계를 사용하여 묘화를 행한다.

Description

포토마스크의 제조 방법, 포토마스크, 및 표시 장치의 제조 방법{PROCESS FOR PRODUCING PHOTOMASK, PHOTOMASK AND MANUFACTURING METHOD FOR DISPLAY DEVICE}
본 발명은, 포토마스크의 제조 방법, 포토마스크, 및 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
노광기를 사용하여 기판 등에 패턴을 형성할 때에, 기판의 변형에 수반하여 묘화 데이터를 보정하는 기술이 알려져 있다. 예를 들면, 열 처리나 적층에 의해서 노광 대상의 기판에 변형이 생겼을 때에, 기판의 변형에 따라서 묘화 데이터의 보정을 행하는 경우가 있다(일본 특허 공개 평9-15834호 공보 참조).
FPD(플랫 패널 디스플레이) 등의 표시 장치를 제조할 때에는, 포토마스크가 구비하는 전사용 패턴을 노광기에 의해 피전사체 상에 전사하는 노광 공정이 행해진다. 그러나, FPD 등의 표시 장치의 제조에 이용되는 포토마스크는 대형이기 때문에, 노광기에 설치하였을 때에 휘어짐이 생기기 쉽고, 그 휘어짐에 의해, 전사용 패턴이 피전사체 상에 왜곡되어 전사되게 되는 경우가 있었다. 또한, 노광기가 구비하는 결상 광학계의 오차 등에 의해서도 상술한 왜곡이 생기게 되는 경우가 있었다. 특히, 프록시미티(proximity) 방식을 사용한 노광기의 경우, 노광기가 구비하는 결상 광학계의 오차와, 포토마스크 설치 시의 고정 방법이나 중력의 영향으로 생기는, 포토마스크의 변형이나 휘어짐의 영향에 의해서, 전사된 패턴에 오차가 생기기 쉽다고 하는 경우가 있었다.
피전사체에 형성되는 패턴(이하, 전사 패턴이라고도 부름)의 좌표 정밀도를 향상시키기 위해, 상기의 왜곡을 미리 묘화 데이터에 반영시켜 보정 묘화 데이터를 형성하고, 그 보정 묘화 데이터에 의해서, 포토마스크에 전사용 패턴을 묘화할 수 있다. 이와 같이 하면, 해당 포토마스크를 사용하여 노광을 행할 때에 생기는 포토마스크의 휘어짐이나 노광 장치의 광학계에 유래하는 왜곡을 상쇄하고, 결과로서 전사 패턴의 좌표 정밀도를 향상시킬 수 있다.
전사용 패턴 데이터에 왜곡 보정을 실시하여 묘화를 행하는 묘화 공정은, 도 1에 예시하는 방법으로 행할 수 있다. 그 묘화 공정에서는, 우선, 도 1의 (a)에 도시한 바와 같이, 묘화용 데이터를 준비한다(S101). 묘화용 데이터의 구성을 도 1의 (b)에 예시한다. 도 1의 (b)에서, 전사용 패턴을 +자 표시로 나타내고 있다. 계속해서, 투명 기판 상에 박막과 레지스트막이 이 순서대로 형성된 마스크 블랭크를 준비하고, 레지스트막에 대한 전사용 패턴의 묘화를 개시한다(S102). 구체적으로는, 우선, 왜곡 보정을 실시하고 있지 않은 표준 좌표계(정방격자)가 설정된 묘화기에 대해, 소정의 묘화용 왜곡 보정 파라미터를 전개함으로써 보정 좌표계를 취득하고(S103), 취득한 보정 좌표계를 묘화기에 설정한다. 표준 좌표계, 묘화용 왜곡 보정 파라미터, 및 보정 좌표계를 도 1의 (c), (d), (e)에 각각 예시한다. 그리고, 얻어진 보정 좌표계를 사용하고, 상술한 레지스트막에 대하여 전사용 패턴의 형성 예정 영역의 묘화를 행한다(S104). 묘화 결과를 도 1의 (f)에 예시한다. 보정 좌표계를 사용하기 때문에, 도 1의 (f)에 예시한 묘화 결과는, 도 1의 (b)에 예시한 묘화용 데이터에 대하여 소정의 왜곡 보정이 실시된 구성으로 된다. 이와 같이, 묘화기의 표준 좌표계에 대하여 왜곡 보정을 실시함으로써 얻어진 보정 좌표계를 사용하면, 묘화를 행함으로써, 전사용 패턴에 왜곡 보정을 실시하는 것이 가능하다.
그러나, 발명자들의 예의 검토에 따르면, 상술한 방법은, 기판 상에 1층의 박막이 형성된 포토마스크 블랭크를 사용한, 소위 바이너리 포토마스크의 제조에는 적용할 수 있지만, 기판 상에 형성한 복수의 박막을 각각 패터닝하여 이루어지는 전사용 패턴을 구비한 다계조 포토마스크의 제조에 적용하는 것은 곤란한 것을 알 수 있었다.
다계조 포토마스크를 제조할 때에는, 투명 기판 상에 형성한 제1 박막에 포토리소그래피 공정을 실시하여 제1 메인 패턴을 형성하는 제1 패터닝 공정과, 투명 기판 상에 형성한 제2 박막에 포토리소그래피 공정을 실시하여 제2 패턴을 형성하는 제2 패터닝 공정을 실시한다. 여기서, 제1 메인 패턴과 제2 패턴을 정확하게 겹치기 위해서는, 묘화의 기준 위치를 정하는 얼라인먼트 마크가 사용된다.
얼라인먼트 마크를 사용하여 패턴의 겹침을 행하는 묘화 공정을 도 2에 예시한다. 도 2의 (a)는, 상술한 제1 패터닝 공정에서 행해지는 제1 묘화 공정을, 도 2의 (b)는, 상술한 제2 패터닝 공정에서 행해지는 제2 묘화 공정을, 각각 도시하고 있다.
우선, 1층째의 묘화용 데이터(도 2의 (c))를 준비한다(S201). 도 2의 (c)에서, 얼라이먼트 마크 데이터는 ■ 표시로, 제1 메인 패턴 데이터는 +자 표시로 표시되어 있다. 계속해서, 투명 기판 상에 제2 박막과 제1 박막이 이 순서대로 적층되고, 제1 박막 상에 제1 레지스트막이 형성된 마스크 블랭크를 준비하고, 제1 레지스트막에 대한 묘화를 개시한다(S202). 구체적으로는, 우선, 왜곡 보정을 실시하고 있지 않은 표준 좌표계(도 2의 (d)에 도시한 정방격자)가 설정된 묘화기를 사용하는 경우를 설명한다. 이 표준 좌표계를 사용하여, 제1 레지스트막에 대하여 얼라인먼트 마크 및 제1 메인 패턴의 형성 예정 영역의 묘화를 행한다(S202). 묘화 결과를 도 2의 (e)에 예시한다. 계속해서, 제1 레지스트막을 현상하여 제1 레지스트 패턴을 형성하고, 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여 제1 박막의 노출 부분을 에칭하고, 얼라인먼트 마크 및 제1 메인 패턴을 형성하고, 제1 레지스트 패턴을 제거하는 일련의 프로세스를 실시한 후, 제2 레지스트막을 형성한다(S202').
계속해서, 2층째의 묘화용 데이터(도 2의 (g))를 준비한다(S203). 도 2의 (g)에서, 제2 패턴 데이터는 ×자 표시로 표시되어 있다. 또한, 제2 패턴 데이터의 배치를 정하는 얼라이먼트 마크 데이터의 배치를 도 2의 (f)에 예시한다. 계속해서, 제2 레지스트막에 대한 묘화를 개시한다(S204). 우선은, 표준 좌표계(도 2의 (h))가 설정된 묘화기를 사용하여 얼라인먼트 마크를 참조하고(S205), 1층째 정보(얼라인먼트 마크의 위치)를 취득한다. 취득한 1층째 정보를 도 2의 (i)에 예시한다. 그리고, 취득한 1층째 정보에 기초하여 제2 레지스트막에 대한 묘화(2층째 묘화)의 묘화 개시 위치나 묘화 방향을 결정한다. 필요에 따라, 또는 묘화기의 기능에 의해, 2층째 묘화의 직교도나 배율 조정을 실시할 수도 있다(S206). 그리고, 표준 좌표계를 사용하고, 상술한 제2 레지스트막에 대하여 제2 패턴의 형성 예정 영역의 묘화를 행한다(S207). 묘화 결과를 도 2의 (j)에 예시한다.
이와 같이, 제1 패터닝 공정에서 얼라인먼트 마크와 제1 메인 패턴을 형성하고, 제2 패터닝 공정에서, 형성한 얼라인먼트 마크를 읽어내어 기준 위치를 정하여 제2 패턴을 형성함으로써, 제1 메인 패턴과 제2 패턴과의 겹침 정밀도를 향상시킬 수 있다.
여기서, 포토마스크를 노광하는 단계에서 생기는, 포토마스크의 휘어짐이나, 노광기 고유의 왜곡을 미리 고려하여, 묘화 데이터에 보정을 실시하는 경우를 생각한다. 제1 메인 패턴이나 제2 패턴에 소정의 왜곡 보정을 실시하기 위해서는, 묘화기의 표준 좌표계에 대하여 왜곡 보정을 실시하여 얻어진 보정 좌표계를 사용하여 각각 묘화를 행할 필요가 있다. 그러나, 보정 좌표계를 사용하여 제1 묘화 공정을 실시하면, 제1 메인 패턴에 왜곡 보정이 실시될 뿐만 아니라, 얼라인먼트 마크의 위치도 수반하여 변동하게 된다. 그 결과, 제2 묘화 공정에서 얼라인먼트 마크가 읽어내기 가능한 위치에 존재하지 않게 되고, 얼라인먼트 마크의 판독이 불가능하게 되거나, 오인식을 하거나 하는 경우가 있다. 그리고, 제1 메인 패턴과 제2 패턴과의 겹침 정밀도가 불충분하게 된다. 이것은, 발명자들의 예의 연구에 의해서 처음으로 명백하게 된 과제이다.
본 발명은, 복수의 박막을 각각 패터닝하여 이루어지는 전사용 패턴을 구비한 포토마스크에서, 각 박막에 대하여 각각 왜곡 보정을 실시하면서 패턴을 형성하고, 이들의 패턴을 정확하게 겹치는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제1 양태는, 투명 기판과, 상기 투명 기판 상에 형성되어 각각 패터닝된 복수의 박막에 의해서 이루어지는 소정의 전사용 패턴을 구비한 포토마스크의 제조 방법으로서, 상기 투명 기판 상에 형성한 제1 박막에 포토리소그래피 공정을 실시하여 제1 패턴을 형성하는 제1 패터닝 공정과, 상기 투명 기판 상에 형성한 제2 박막에 포토리소그래피 공정을 실시하여 제2 패턴을 형성하는 제2 패터닝 공정을 갖고, 상기 제1 패터닝 공정은 제1 묘화 공정을, 상기 제2 패터닝 공정은 제2 묘화 공정을 각각 포함하고, 상기 제1 묘화 공정 및 제2 묘화 공정에서는, 동일한 왜곡 보정이 실시된 보정 좌표계를 사용하여 행하는 묘화를 포함하는 포토마스크의 제조 방법이다.
본 발명의 제2 양태는, 투명 기판과, 상기 투명 기판 상에 형성되어 각각 패터닝된 복수의 박막에 의해서 이루어지는 소정의 전사용 패턴을 구비한 포토마스크의 제조 방법으로서,
상기 투명 기판 상에 형성한 제1 박막에 포토리소그래피 공정을 실시하여 얼라인먼트 마크와 제1 메인 패턴을 포함하는 제1 패턴을 형성하는 제1 패터닝 공정과,
상기 투명 기판 상에 형성한 제2 박막에 포토리소그래피 공정을 실시하고, 상기 얼라인먼트 마크를 참조하여 제2 패턴을 형성하는 제2 패터닝 공정을 갖고,
상기 얼라인먼트 마크의 형성과, 상기 얼라인먼트 마크의 참조가, 각각, 동일한 좌표계에 기초하여 행해지고,
상기 제1 패턴의 형성과, 상기 제2 패턴의 형성이, 각각, 상기 좌표계에 대하여 동일한 왜곡 보정이 실시된 보정 좌표계에 기초하여 행해지는 포토마스크의 제조 방법이다.
본 발명의 제3 양태는, 투명 기판과, 상기 투명 기판 상에 형성되어 각각 패터닝된 복수의 박막에 의해서 이루어지는 소정의 전사용 패턴을 구비한 포토마스크의 제조 방법으로서, 상기 투명 기판 상에 형성한 제1 박막에 포토리소그래피 공정을 실시하여 얼라인먼트 마크와 제1 메인 패턴을 포함하는 제1 패턴을 형성하는 제1 패터닝 공정과, 상기 투명 기판 상에 형성한 제2 박막에 포토리소그래피 공정을 실시하여 제2 패턴을 형성하는 제2 패터닝 공정을 갖고, 상기 제1 패터닝 공정은, 묘화기에 의해서, 얼라이먼트 마크 데이터 및 제1 메인 패턴 데이터를 포함하는 제1 패턴 데이터를 사용하여 제1 패턴을 묘화하는 제1 묘화 공정을 포함하고, 상기 제1 묘화 공정에서는, 상기 얼라이먼트 마크 데이터 및 왜곡 보정을 실시하고 있지 않은 표준 좌표계를 사용하여 상기 얼라인먼트 마크를 묘화하고, 상기 제1 메인 패턴 데이터 및 왜곡 보정이 실시된 보정 좌표계를 사용하여 상기 제1 메인 패턴을 묘화하고, 상기 제2 패터닝 공정은, 상기 묘화기에 의해서, 제2 패턴 데이터를 사용하여 상기 제2 패턴을 묘화하는 제2 묘화 공정을 포함하고, 상기 제2 묘화 공정에서는, 상기 표준 좌표계를 사용하여 상기 얼라인먼트 마크를 참조하고, 상기 제2 패턴 데이터 및 상기 보정 좌표계를 사용하여 상기 제2 패턴을 묘화하는 포토마스크의 제조 방법이다.
본 발명의 제4 양태는, 투명 기판과, 상기 투명 기판 상에 형성되어 각각 패터닝된 복수의 박막에 의해서 이루어지는 소정의 전사용 패턴을 구비한 포토마스크의 제조 방법으로서, 상기 투명 기판 상에 형성한 제1 박막에 포토리소그래피 공정을 실시하여 얼라인먼트 마크와 제1 메인 패턴을 포함하는 제1 패턴을 형성하는 제1 패터닝 공정과, 상기 투명 기판 상에 형성한 제2 박막에 포토리소그래피 공정을 실시하여 제2 패턴을 형성하는 제2 패터닝 공정을 갖고, 상기 제1 패터닝 공정은, 묘화기에 의해서, 얼라이먼트 마크 데이터 및 제1 메인 패턴 데이터를 포함하는 제1 패턴 데이터를 사용하여 제1 패턴을 묘화하는 제1 묘화 공정을 포함하고, 상기 제1 묘화 공정에서는, 상기 얼라이먼트 마크 데이터 및 왜곡 보정이 실시된 보정 좌표계를 사용하여 얼라인먼트 마크를 묘화하고, 상기 제1 메인 패턴 데이터 및 상기 보정 좌표계를 사용하여 제1 메인 패턴을 묘화하고, 상기 제2 패터닝 공정은, 상기 묘화기에 의해서, 제2 패턴 데이터를 사용하여 상기 제2 패턴을 묘화하는 제2 묘화 공정을 포함하고, 상기 제2 묘화 공정에서는, 상기 보정 좌표계를 사용하여 상기 얼라인먼트 마크를 참조하고, 상기 제2 패턴 데이터 및 상기 보정 좌표계를 사용하여 상기 제2 패턴을 묘화하는 포토마스크의 제조 방법이다.
본 발명의 제5 양태는, 상기 제1 박막 및 상기 제2 박막 중 한쪽이 차광막, 다른 쪽이 반투광막이며, 상기 투명 기판 상에 상기 제2 박막 및 상기 제1 박막을 이 순서대로 적층한 포토마스크 블랭크를 준비하고, 그 포토마스크 블랭크에 대하여 상기 제1 패터닝 공정 및 상기 제2 패터닝 공정을 실시하는 제1 내지 제4 중 어느 하나의 양태에 기재된 포토마스크의 제조 방법이다.
본 발명의 제6 양태는, 상기 제1 박막 및 상기 제2 박막 중 한쪽이 차광막, 다른 쪽이 반투광막이며, 상기 투명 기판 상에 상기 제1 박막 및 상기 제2 박막을 이 순서대로 적층한 포토마스크 블랭크를 준비하고, 그 포토마스크 블랭크에 대하여 상기 제1 패터닝 공정 및 상기 제2 패터닝 공정을 실시하는 것을 특징으로 하는 양태 제1 내지 제4 중 어느 하나에 기재된 포토마스크의 제조 방법이다.
본 발명의 제7 양태는, 상기 제1 박막 및 상기 제2 박막 중 한쪽이 차광막, 다른 쪽이 반투광막이며, 상기 투명 기판 상에 형성된 제1 박막에 대하여 제1 패터닝 공정을 실시한 후, 상기 제1 패턴이 형성된 투명 기판 상에 제2 박막을 형성하고, 적어도 상기 제2 박막에 대하여 상기 제2 패터닝 공정을 실시하는 제1 내지 제4 중 어느 하나의 양태에 기재된 포토마스크의 제조 방법이다.
본 발명의 제8 양태는, 상기 묘화기에 의해 소정의 테스트 패턴 데이터를 묘화하여 얻어진 테스트 패턴을 갖는 테스트 마스크를 준비하고, 노광 장치를 사용하여 상기 테스트 패턴을 피전사체 상에 전사하여 전사 테스트 패턴을 형성하는 전사 테스트를 행하고, 상기 전사 테스트 패턴과 상기 테스트 패턴 데이터를 비교함으로써 얻어지는 왜곡 데이터를 사용하여 상기 보정 좌표계를 취득하는 제3 또는 제4 양태에 기재된 포토마스크의 제조 방법이다.
본 발명의 제9 양태는, 상기 포토마스크는, 차광부, 투광부, 및 반투광부를 갖는 다계조 포토마스크인 제1 내지 제4 중 어느 하나의 양태에 기재된 포토마스크의 제조 방법이다.
본 발명의 제10 양태는, 투명 기판 상에 형성된 제1 박막이 패터닝되어 이루어지는 제1 메인 패턴, 상기 투명 기판 상에 형성된 제2 박막이 패터닝되어 이루어지는 제2 패턴, 및 상기 제1 박막이 패터닝되어 이루어지는 얼라인먼트 마크를 포함하는 소정의 전사용 패턴을 구비한 포토마스크로서, 상기 제1 메인 패턴 및 상기 제2 패턴은, 묘화기에 의해서, 동일한 왜곡 보정이 실시된 보정 좌표계를 사용하여 묘화된 포토마스크이다.
본 발명의 제11 양태는, 상기 얼라인먼트 마크는, 상기 묘화기에 의해서, 왜곡 보정이 실시되지 않은 좌표계를 사용하여 묘화된 제10 양태에 기재된 포토마스크이다.
본 발명의 제12 양태는, 상기 얼라인먼트 마크는, 상기 묘화기에 의해서, 상기 보정 좌표계를 사용하여 묘화된 제10 양태에 기재된 포토마스크이다.
본 발명의 제13 양태는, 상기 제1 박막 및 상기 제2 박막 중 한쪽이 차광막, 다른 쪽이 반투광막이며, 상기 포토마스크가, 차광부, 투광부, 및 반투광부를 갖는 제10 내지 제12 중 어느 하나의 양태에 기재된 포토마스크이다.
본 발명의 제14 양태는, 기판 상에 복수 적층된 피가공막의 각각에 대해, 포토마스크에 형성된 전사용 패턴을 노광기에 의해서 전사하는 것을 포함하는 포토리소그래피 공정을 실시하고, 상기 피가공막을 패터닝하는 공정을 포함하는 표시 장치의 제조 방법으로서, 상기 복수 적층된 피가공막 중 적어도 제1 피가공막을, 제1 전사용 패턴을 갖는 제1 포토마스크를 사용하여 패터닝하고, 상기 복수 적층된 피가공막 중 제2 피가공막을, 제2 전사용 패턴을 갖는 제2 포토마스크를 사용하여 패터닝하고, 상기 제1 전사용 패턴 및 제2 전사용 패턴은, 상기 노광기가 갖는 왜곡 특성에 기초하여, 동일한 왜곡 보정이 실시된 보정 좌표계를 사용하여 묘화된 부분을 각각 포함하고, 상기 제1 포토마스크의 상기 제1 전사용 패턴은, 투명 기판 상에 형성된 제1 박막이 패터닝되어 이루어지는 제1 메인 패턴, 상기 투명 기판 상에 형성된 제2 박막이 패터닝되어 이루어지는 제2 패턴, 및 상기 제1 박막이 패터닝되어 이루어지는 얼라인먼트 마크를 포함하고, 상기 제1 메인 패턴 및 상기 제2 패턴은, 상기 왜곡 특성에 기초하여, 상기 보정 좌표계를 사용하여 묘화됨으로써 획정된 표시 장치의 제조 방법이다.
본 발명에 따르면, 복수의 박막을 각각 패터닝하여 이루어지는 전사용 패턴을 구비한 포토마스크에서, 각 박막에 대하여 각각 왜곡 보정을 실시하면서 패턴을 형성할 수 있어, 이들의 패턴을 정확하게 겹칠 수 있다.
도 1은 바이너리 마스크의 전사용 패턴에 왜곡 보정을 실시하는 묘화 공정을 예시하는 플로우도.
도 2는 얼라인먼트 마크를 사용하여 패턴의 겹침을 행하는 다중 묘화 공정을 예시하는 플로우도.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 제1 묘화 공정을 예시하는 플로우도.
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 제2 묘화 공정을 예시하는 플로우도.
도 5는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 제1 묘화 공정을 예시하는 플로우도.
도 6은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 제2 묘화 공정을 예시하는 플로우도.
도 7은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 다계조 포토마스크의 제조 방법을 예시하는 플로우도.
도 8은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 다계조 포토마스크의 제조 방법을 예시하는 플로우도.
<본 발명의 제1 실시 형태>
이하에, 본 발명의 제1 실시 형태를, 주로 도 7, 도 3, 도 4를 참조하면서 설명한다. 도 7은, 본 실시 형태에 따른 다계조 포토마스크의 제조 방법의 플로우도이다. 도 3은, 본 실시 형태에 따른 제1 묘화 공정의 플로우도이며, 도 4는, 본 실시 형태에 따른 제2 묘화 공정의 플로우도이다.
(1) 다계조 포토마스크의 제조 방법
우선, 다계조 포토마스크의 제조 방법의 개요에 대해서, 도 7을 참조하면서 설명한다.
(마스크 블랭크를 준비하는 공정)
투명 기판(110) 상에, 제2 박막으로서의 반투광막(111)과, 제1 박막으로서의 차광막(112)이, 이 순서대로 미리 형성된 마스크 블랭크(100b)를 준비한다(도 7의 (a)). 또한, 차광막(112) 상에는, 예를 들면 포지티브형 포토레지스트 재료로 이루어지는 제1 레지스트막(133)을 미리 형성해 둔다.
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 평탄 또한 평활하게 구성되어 있다. 투명 기판(110)은, 예를 들면 1변이 300㎜ 이상의 사각형, 예를 들면 1변이 1000㎜∼2400㎜인 사각형으로 할 수 있다. 투명 기판(110)의 두께는 예를 들면 3㎜∼20㎜로 할 수 있다.
반투광막(111)은, 크롬 화합물, 몰리브덴 실리사이드 또는 그 화합물로 이루어지고, 예를 들면 CrO, CrN, CrC, MoSix, MoSiN, MoSiON, MoSiCON 등으로 구성할 수 있다. 반투광막(111)은, 불소(F)계의 에칭액(또는 에칭 가스)을 사용하여 에칭 가능하도록 구성되어 있다. 또한, 반투광막(111)은, 후술하는 크롬용 에칭액(또는 에칭 가스)에 대한 에칭 내성을 갖는 것이 바람직하다. 이 경우, 반투광막(111)을, 크롬용 에칭액을 사용하여 차광막(112)을 에칭할 때의 에칭 스토퍼층으로서 기능시킬 수 있다.
차광막(112)은, 실질적으로 크롬(Cr)을 주성분으로 할 수 있다. 또한, 차광막(112)의 표면에 Cr 화합물(CrO, CrC, CrN 등)의 층을 형성하면, 표면에 반사 억제 기능을 갖게 할 수 있다. 차광막(112)은, 예를 들면 질산 제2 세륨 암모늄((NH4)2Ce(NO3)6) 및 과염소산(HClO4)을 포함하는 크롬용 에칭액을 사용하여 에칭 가능하도록 구성되어 있다.
(제1 패터닝 공정)
계속해서, 투명 기판(110) 상에 형성한 제1 박막으로서의 차광막(112)에 포토리소그래피 공정을 실시하여, 제1 패턴으로서의 차광막 패턴(112p)을 형성하는 제1 패터닝 공정을 실시한다(도 7의 (b)∼도 7의 (e)).
구체적으로는, 우선, 묘화기에 의해서, 얼라이먼트 마크 데이터 및 제1 메인 패턴 데이터를 포함하는 제1 패턴 데이터를 사용하여 제1 레지스트막(133)에 차광막 패턴(112p)을 묘화하는 제1 묘화 공정을 실시한다. 제1 묘화 공정에서는, 얼라이먼트 마크 데이터 및 왜곡 보정을 실시하고 있지 않은 표준 좌표계를 사용하여 얼라인먼트 마크의 형성 예정 영역(112b')을 묘화한다(도 7의 (b)). 그리고, 제1 메인 패턴 데이터 및 왜곡 보정이 실시된 보정 좌표계를 사용하여 제1 메인 패턴의 형성 예정 영역(112a')을 묘화한다(도 7의 (c)). 또한, 제1 묘화 공정의 상세에 대해서는 후술한다.
그리고, 제1 레지스트막(133)을 현상하고, 얼라인먼트 마크(112b)의 형성 예정 영역(112b') 및 제1 메인 패턴의 형성 예정 영역(112a')을 각각 덮는 제1 레지스트 패턴(133p)을 형성한다(도 7의 (d)). 그리고, 제1 레지스트 패턴(133p)을 마스크로 하여 차광막(112)의 노출 부분을 에칭하고, 제1 패턴으로서의 차광막 패턴(112p)을 형성한다(도 7의 (e)). 차광막 패턴(112p)은, 제1 메인 패턴(112a)과, 얼라인먼트 마크(112b)를 구비하고 있다. 그리고, 제1 레지스트 패턴(133p)을 제거한 후, 차광막 패턴(112p)의 상면 및 노출된 반투광막(111)의 상면을 각각 덮는 제2 레지스트막(134)을 형성한다(도 7의 (f)). 제2 레지스트막(134)은, 예를 들면 포지티브형 포토레지스트 재료로 형성한다.
(제2 패터닝 공정)
계속해서, 투명 기판(110) 상에 형성한 제2 박막으로서의 반투광막(111)에 포토리소그래피 공정을 실시하여, 제2 패턴으로서의 반투광막 패턴(111p)을 형성하는 제2 패터닝 공정을 실시한다(도 7의 (g)∼도 7의 (j)).
구체적으로는, 우선, 묘화기에 의해서, 제2 패턴 데이터를 사용하여 제2 레지스트막(134)에 반투광막 패턴(111p)을 묘화하는 제2 묘화 공정을 실시한다. 제2 묘화 공정에서는, 표준 좌표계를 사용하여 얼라인먼트 마크(112b)를 참조한다. 그리고, 제2 패턴 데이터 및 보정 좌표계를 사용하여 제2 레지스트막(134)에 반투광막 패턴의 형성 예정 영역(111p')을 묘화한다(도 7의 (g)). 또한, 제2 묘화 공정의 상세에 대해서는 후술한다.
그리고, 제2 레지스트막(134)을 현상하고, 반투광막 패턴의 형성 예정 영역(111p')을 덮는 제2 레지스트 패턴(134p)을 형성한다(도 7의 (h)). 그리고, 제2 레지스트 패턴(134p)을 마스크로 하여 반투광막(111)의 노출 부분을 에칭하고, 제2 패턴으로서의 반투광막 패턴(111p)을 형성한다(도 7의 (i)). 그리고, 제2 레지스트 패턴(134p)을 제거하고, 차광부(101), 투광부(103), 및 반투광부(102)를 갖는 다계조의 포토마스크(100)의 제조를 완료한다(도 7의 (j)).
도 7의 (j)에 도시한 바와 같이, 포토마스크(100)는, 투명 기판(110) 상에 형성된 차광막(112)이 패터닝되어 이루어지는 제1 메인 패턴(112a), 투명 기판(110) 상에 형성된 반투광막(111)이 패터닝되어 이루어지는 반투광막 패턴(111p), 및 차광막(112)이 패터닝되어 이루어지는 얼라인먼트 마크(112b)를 포함하는 소정의 전사용 패턴을 구비하고 있다.
(2) 제1 묘화 공정 및 제2 묘화 공정
또한, 상술한 제1 메인 패턴(112a) 및 반투광막 패턴(111p)은, 묘화기에 의해서, 동일한 왜곡 보정이 실시된 보정 좌표계를 사용하여 묘화됨으로써, 각각의 좌표가 결정되어 있다. 이하에, 상술한 묘화 공정에 대해서 도 3, 도 4를 참조하면서 설명한다.
(제1 묘화 공정)
도 3의 (a)에 도시한 바와 같이, 우선, 1층째의 묘화 데이터인 제1 패턴 데이터를 준비한다(S301). 제1 패턴 데이터의 구성을 도 3의 (b)에 예시한다. 도 3의 (b)에서, 얼라이먼트 마크 데이터는 ■ 표시로, 제1 메인 패턴 데이터는 +자 표시로 각각 표시되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 제1 메인 패턴의 형성 예정 영역(112a')의 묘화와 얼라인먼트 마크의 형성 예정 영역(112b')의 묘화는 동시가 아니라 순서대로 행한다. 그 때문에, 얼라이먼트 마크 데이터와 제1 메인 패턴 데이터는 개별로 참조할 수 있도록 분리 가능하게 구성되어 있다. 제1 메인 패턴으로부터 분리된 얼라이먼트 마크 데이터의 구성을 도 3의 (c)에 예시한다.
계속해서, 1층째의 묘화를 개시한다(S302). 이 때 묘화기에는, 왜곡 보정을 실시하고 있지 않은 표준 좌표계(정방격자)가 설정되어 있다. 표준 좌표계의 구성을 도 3의 (d)에 예시한다. 그리고, 표준 좌표계를 사용하고, 상술한 제1 레지스트막(133)에 대하여 얼라인먼트 마크의 형성 예정 영역(112b')의 묘화를 행한다(S303, S304). 얼라인먼트 마크의 형성 예정 영역(112b')의 묘화 결과를 도 3의 (e)에 예시한다. 정방격자로서 구성된 표준 좌표계를 사용하고 있기 때문에, 도 3의 (e)에 예시한 묘화 결과는, 도 3의 (c)에 예시한 얼라이먼트 마크 데이터에 일치한다. 또한, 얼라이먼트 마크의 형성 예정 영역(112b')을 묘화할 때에는, 제1 메인 패턴의 형성 예정 영역(112a')의 묘화는 행하지 않는다.
계속해서, 묘화기에 설정되어 있는 표준 좌표계에 대하여, 왜곡 데이터로서의 소정의 묘화용 왜곡 보정 파라미터를 전개함으로써, 보정 좌표계를 취득한다(S305). 그리고, 취득한 보정 좌표계를 묘화기에 재설정한다. 왜곡 표준 좌표계, 묘화용 왜곡 보정 파라미터, 및 보정 좌표계를 도 3의 (f), (g), (h)에 각각 예시한다.
또한, 도 3의 (g)에 예시한 왜곡 데이터로서의 묘화용 왜곡 보정 파라미터는, 주로 포토마스크(100)와 노광기를 이용한 노광 공정에 의해서 생기는 패턴의 좌표의 왜곡 경향에 기초하여, 이것을 상쇄하는 바와 같은 데이터로 되어 있다. 묘화용 왜곡 보정 파라미터는, 예를 들면, 묘화기에 의해 소정의 테스트 패턴 데이터를 묘화하여 얻어진 테스트 패턴을 갖는 테스트 마스크를 준비하고, 상술한 노광 장치를 사용하여 테스트 패턴을 피전사체 상에 전사하여 전사 테스트 패턴을 형성하는 전사 테스트를 행하고, 전사 테스트 패턴과 테스트 패턴 데이터를 비교함으로써 얻어진다. 즉, 테스트 패턴으로부터 복수의 측정점의 좌표값을 측정하고, 한편, 실제로 전사 테스트로 얻어진 전사 테스트 패턴으로부터 상기 측정점에 대응하는 점의 좌표값을 실측하고, 테스트 패턴상의 측정점과 전사 테스트 패턴상의 측정점의 좌표를 비교함으로써 묘화용 왜곡 보정 파라미터를 얻을 수 있다. 또한, 전사 테스트 패턴은, 레지스트 패턴이어도 되고, 그 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 레지스트층 아래에 있는 박막을 에칭 가공한 박막 패턴이어도 된다.
계속해서, 보정 좌표계를 사용하여, 상술한 제1 레지스트막(133)에 대하여 제1 메인 패턴의 형성 예정 영역(112a')의 묘화를 행한다(S306). 묘화 결과를 도 3의 (i)에 예시한다. 보정 좌표계를 사용하고 있기 때문에, 도 3의 (i)에 예시한 묘화 결과는, 도 3의 (b)에 예시한 제1 메인 패턴 데이터에 대하여 소정의 왜곡 보정이 실시된 구성으로 된다.
그 후, 상술한 도 7의 (d)∼도 7의 (f)에 도시한 바와 같이, 제1 레지스트막(133)을 현상하여 상술한 제1 레지스트 패턴(133p)을 형성한다. 그리고, 제1 레지스트 패턴(133p)을 마스크로 하여 차광막(112)의 노출 부분을 에칭하고, 제1 패턴으로서의 차광막 패턴(112p)을 형성하고, 제1 레지스트 패턴(133p)을 제거하는 일련의 프로세스를 실시한 후, 제2 레지스트막(134)을 형성한다(S307).
(제2 묘화 공정)
도 4의 (a)에 도시한 바와 같이, 우선, 2층째의 묘화 데이터인 제2 패턴 데이터를 준비한다(S401). 제2 패턴 데이터의 구성을 도 4의 (c)에 예시한다. 도 4의 (c)에서, 제2 패턴 데이터는 × 표시로 표시되어 있다. 또한, 제2 패턴 데이터의 배치를 정하는 얼라이먼트 마크 데이터의 배치를 도 4의 (b)에 예시한다.
계속해서, 왜곡 보정을 실시하고 있지 않은 표준 좌표계(정방격자)를 묘화기에 재설정하고, 표준 좌표계를 사용하여 얼라인먼트 마크(112b)를 참조하고(S402), 1층째 정보(얼라인먼트 마크(112b)의 위치나 스케일(scale) 등)를 취득한다(S403). 묘화기에 설정되는 표준 좌표계, 및 공정 S402, S403을 거쳐서 취득한 1층째 정보를, 도 4의 (d), (e)에 각각 예시한다. 그리고, 취득한 1층째 정보에 기초하여, 제2 레지스트막에 대한 묘화의 묘화 개시 위치나 묘화 방향을 결정한다.
계속해서, 묘화기에 세트되어 있는 표준 좌표계 도 4의 (f)(정방격자)에 대하여 소정의 묘화용 왜곡 보정 파라미터(상술한 왜곡 데이터)를 전개함으로써, 보정 좌표계를 취득한다(S404). 그리고, 취득한 보정 좌표계를 묘화기에 재설정한다. 묘화용 왜곡 보정 파라미터, 및 보정 좌표계를 도 4의 (g), (h)에 각각 예시한다.
계속해서, 보정 좌표계를 사용하여, 상술한 제2 레지스트막(134)에 대하여 제2 패턴의 형성 예정 영역(111p')의 묘화를 행한다(S405). 묘화 결과를 도 4의 (i)에 예시한다. 보정 좌표계를 사용하고 있기 때문에, 도 4의 (i)에 예시한 묘화 결과는, 도 4의 (c)에 예시한 제2 패턴 데이터에 대하여 소정의 왜곡 보정이 실시된 구성으로 된다.
그 후, 상술한 도 7의 (h)∼도 7의 (i)에 도시한 바와 같이, 제2 레지스트막(134)을 현상하여 제2 레지스트 패턴(134p)을 형성한다. 그리고, 제2 레지스트 패턴(134p)을 마스크로 하여 반투광막(111)의 노출 부분을 에칭하고, 제2 패턴으로서의 반투광막 패턴(111p)을 형성한다. 그리고, 제2 레지스트 패턴(134p)을 제거하고, 본 실시 형태에 따른 포토마스크(100)의 제조를 종료한다.
이와 같이, 제1 메인 패턴(112a) 및 반투광막 패턴(111p)은, 묘화기에 의해서, 동일한 왜곡 보정이 실시된 보정 좌표계(도 3의 (h), 도 4의 (h)에 예시한 좌표계)를 사용하여 묘화됨으로써 각각의 좌표가 결정되어 있다. 또한, 얼라인먼트 마크(112b)는, 왜곡 보정이 실시되어 있지 않은 표준 좌표계(도 3의 (c)에 예시한 좌표계)를 사용하여 묘화되어 있다.
또한, 제조한 포토마스크(100)는, 기판 상에 복수 적층된 피가공막의 각각에 대해, 포토마스크에 형성된 전사용 패턴을 노광기에 의해서 전사하는 것을 포함하는 포토리소그래피 공정을 실시하고, 피가공막을 패터닝하는 공정을 포함하는 표시 장치의 제조 방법에 사용할 수 있다. 즉, 복수 적층된 피가공막 중 제1 피가공막을, 제1 전사용 패턴을 갖는 제1 포토마스크를 사용하여 패터닝하고, 복수 적층된 피가공막 중 제2 피가공막을, 제2 전사용 패턴을 갖는 제2 포토마스크를 사용하여 패터닝할 때에, 본 실시 형태에 따른 포토마스크(100)를 제1 포토마스크로서 사용할 수 있다.
(3) 본 실시 형태에 따른 효과
본 실시 형태에 따르면, 이하에 기재하는 1개 또는 복수의 효과를 발휘한다.
본 실시 형태에 따르면, 투명 기판(110) 상에 형성한 차광막(112)에 포토리소그래피 공정을 실시하여 차광막 패턴(112p)을 형성하는 제1 패터닝 공정과, 투명 기판(110) 상에 형성한 반투광막(111)에 포토리소그래피 공정을 실시하여 반투광막 패턴(111p)을 형성하는 제2 패터닝 공정을 갖고 있다. 그리고, 제1 패터닝 공정은 제1 묘화 공정을, 제2 패터닝 공정은 제2 묘화 공정을 각각 포함하고, 제1 묘화 공정 및 제2 묘화 공정에서는, 동일한 왜곡 보정이 실시된 보정 좌표계(도 3의 (h), 도 4의 (h)에 예시한 좌표계)를 사용하여 묘화하도록 하고 있다. 이에 의해, 차광막 패턴(112p) 및 반투광막 패턴(111p)에 동일한 왜곡 보정을 실시하는 것이 가능하게 된다. 그리고, 포토마스크(100)의 휘어짐이나, 노광기의 결상 광학계의 오차 등에 의해서 생기는 전사 시의 왜곡을 없애는 것이 가능해지고, 포토마스크(100)를 사용하여 제조되는 표시 장치의 제조 수율을 향상시키는 것이 가능해지고, 예를 들면 보다 미세화한 컬러 필터 등을 유리하게 제조할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따르면, 제1 묘화 공정에서, 왜곡 보정을 실시하고 있지 않은 표준 좌표계(도 3의 (c)에 예시한 좌표계)를 사용하여 얼라인먼트 마크(112b)를 묘화하도록 하고 있다. 그리고, 제2 묘화 공정에서, 표준 좌표계(도 4의 (d)에 예시한 좌표계)를 사용하여 얼라인먼트 마크(112b)를 참조하도록 하고 있다. 이와 같이, 얼라인먼트 마크(112b)의 묘화 및 참조를, 동일한 표준 좌표계를 사용하여 행하도록 하고 있다. 이에 의해, 제2 패터닝 공정에서 얼라인먼트 마크(112b)를 확실하게 읽어내는 것이 가능하게 된다. 그리고, 차광막 패턴(112p)과 반투광막 패턴(111p)과의 겹침 정밀도를 향상시켜, 표시 장치의 제조 수율을 향상시키는 것이 가능하게 된다.
<본 발명의 제2 실시 형태>
본 실시 형태는, 제1 묘화 공정 및 제2 묘화 공정이 제1 실시 형태와는 다르다. 이하에, 본 실시 형태에 따른 묘화 공정을, 주로 도 5, 도 6을 참조하면서 설명한다. 도 5는, 본 실시 형태에 따른 제1 묘화 공정의 플로우도이며, 도 6은, 본 실시 형태에 따른 제2 묘화 공정의 플로우도이다.
(제1 묘화 공정)
도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 우선, 1층째의 묘화 데이터인 제1 패턴 데이터를 준비한다(S501). 제1 패턴 데이터의 구성을 도 5의 (b)에 예시한다. 도 5의 (b)에서, 얼라이먼트 마크 데이터는 ■ 표시로, 제1 메인 패턴 데이터는 +자 표시로 각각 표시되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 제1 메인 패턴의 형성 예정 영역(112a')의 묘화와, 얼라인먼트 마크의 형성 예정 영역(112b')의 묘화를 동시에 행한다. 그 때문에, 얼라이먼트 마크 데이터와 제1 메인 패턴 데이터는 분리 가능하게 구성되어 있지 않아도 된다.
계속해서, 1층째의 묘화를 개시한다(S502). 우선, 묘화기에 설정된 표준 좌표계에 대해, 왜곡 데이터로서의 소정의 묘화용 왜곡 보정 파라미터를 전개함으로써, 보정 좌표계를 취득한다(S503). 그리고, 취득한 보정 좌표계를 묘화기에 설정한다. 왜곡 표준 좌표계, 묘화용 왜곡 보정 파라미터, 및 보정 좌표계를 도 5의 (c), (d), (e)에 각각 예시한다.
계속해서, 보정 좌표계를 사용하여, 상술한 제1 레지스트막(133)에 대하여 얼라인먼트 마크의 형성 예정 영역(112b') 및 제1 메인 패턴의 형성 예정 영역(112a')의 묘화를 행한다(S504). 묘화 결과를 도 5의 (f)에 예시한다. 보정 좌표계를 사용하고 있기 때문에, 도 5의 (f)에 예시한 묘화 결과는, 도 5의 (b)에 예시한 제1 메인 패턴 데이터에 대하여 소정의 왜곡 보정이 실시된 구성으로 된다.
그 후, 상술한 도 7의 (d)∼도 7의 (f)에 도시한 바와 같이, 제1 레지스트막(133)을 현상하여 상술한 제1 레지스트 패턴(133p)을 형성한다. 그리고, 제1 레지스트 패턴(133p)을 마스크로 하여 차광막(112)의 노출 부분을 에칭하고, 제1 패턴으로서의 차광막 패턴(112p)을 형성하고, 제1 레지스트 패턴(133p)을 제거하는 일련의 프로세스를 실시한 후, 제2 레지스트막(134)을 형성한다(S505).
(제2 묘화 공정)
도 6의 (a)에 도시한 바와 같이, 우선, 2층째의 묘화 데이터인 제2 패턴 데이터를 준비한다(S601). 제2 패턴 데이터의 구성을 도 6의 (c)에 예시한다. 도 6의 (c)에서, 제2 패턴 데이터는 × 표시로 표시되어 있다.
한편, 묘화기에는, 상기와 마찬가지의 방법으로, 표준 좌표계에 대해, 왜곡 데이터로서의 소정의 묘화용 왜곡 보정 파라미터를 전개함으로써(S602), 보정 좌표계가 취득되어 있는 왜곡 표준 좌표계, 묘화용 왜곡 보정 파라미터, 및 보정 좌표계를 도 6의 (d), (e), (f)에 각각 예시한다.
상기와 마찬가지의 방법으로, 묘화기에는 보정 좌표계가 설정되어 있는 상태에서, 보정 좌표계를 사용하여 얼라인먼트 마크(112b)를 참조하고(S603), 1층째 정보(얼라인먼트 마크(112b)의 위치나 스케일 등)를 취득한다(S604). 공정 S603, S604를 거쳐서 취득한 1층째 정보, 보정 좌표계를 도 6의 (g)에 예시한다.
계속해서, 보정 좌표계를 사용하여, 상술한 제2 레지스트막(134)에 대하여 제2 패턴의 형성 예정 영역(111p')의 묘화를 행한다(S605). 묘화 결과를 도 6의 (h)에 예시한다. 보정 좌표계를 사용하고 있기 때문에, 도 6의 (h)에 예시한 묘화 결과는, 도 6의 (c)에 예시한 제2 패턴 데이터에 대하여 소정의 왜곡 보정이 실시된 구성으로 된다.
그 후, 상술한 도 7의 (h)∼도 7의 (i)에 도시한 바와 같이, 제2 레지스트막(134)을 현상하여 제2 레지스트 패턴(134p)을 형성한다. 그리고, 제2 레지스트 패턴(134p)을 마스크로 하여 반투광막(111)의 노출 부분을 부분적으로 에칭하고, 제2 패턴으로서의 반투광막 패턴(111p)을 형성한다. 그리고, 제2 레지스트 패턴(134p)을 제거하고, 본 실시 형태에 따른 포토마스크(100)의 제조를 종료한다.
본 실시 형태에서도, 제1 묘화 공정 및 제2 묘화 공정에서는, 동일한 왜곡 보정이 실시된 보정 좌표계(도 5의 (e), 도 6의 (f)에 예시한 좌표계)를 사용하여 묘화하도록 하고 있다. 이에 의해, 차광막 패턴(112p) 및 반투광막 패턴(111p)에 동일한 왜곡 보정을 실시하는 것이 가능하게 된다. 그리고, 포토마스크 사용 시에 노광기에 세트된 포토마스크(100)의 휘어짐이나, 노광기의 결상 광학계의 오차 등에 의해서 생기는 전사 시의 왜곡을 없애는 것이 가능해지고, 포토마스크(100)를 사용하여 제조되는 표시 장치의 제조 수율을 향상시키는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 실시 형태에 따르면, 제1 묘화 공정에서, 왜곡 보정이 실시된 보정 좌표계(도 5의 (e)에 예시한 좌표계)를 사용하여 얼라인먼트 마크(112b)를 묘화하도록 하고 있다. 그리고, 제2 묘화 공정에서, 왜곡 보정이 실시된 보정 좌표계(도 6의 (f)에 예시한 좌표계)를 사용하여 얼라인먼트 마크(112b)를 참조하도록 하고 있다. 이와 같이, 얼라인먼트 마크의 묘화 및 참조를, 동일한 표준 좌표계를 사용하여 행하도록 하고 있다. 이에 의해, 제2 패터닝 공정에서 얼라인먼트 마크(112b)를 확실하게 읽어내는 것이 가능하게 된다. 그리고, 차광막 패턴(112p)과 반투광막 패턴(111p)과의 겹침 정밀도를 향상시켜, 표시 장치의 제조 수율을 향상시키는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 실시 형태에 따르면, 제1 메인 패턴의 형성 예정 영역(112a')의 묘화와, 얼라인먼트 마크의 형성 예정 영역(112b')의 묘화를 동시에 행하도록 하고 있다. 이 때문에, 제1 메인 패턴(112a)과 얼라인먼트 마크(112b)와의 상대 위치를 정확하게 제어하는 것이 가능하게 된다. 그 결과, 제1 메인 패턴(112a)과 제2 패턴(111p)과의 겹침 정밀도를 향상시키는 것이 가능하게 된다.
상기 제1 실시 형태와 제2 실시 형태에서, 투명 기판 상에 반투광막 및 차광막을 이 순서대로 적층한 포토마스크 블랭크에 대하여, 차광막에 제1 패터닝 공정을 실시하여 차광막 패턴을 형성하고, 계속해서 반투광막에 제2 패터닝 공정을 실시하여 반투광 패턴을 형성하는 양태를 나타냈다.
본 발명에서는, 투명 기판 상에 반투광막 및 차광막을 이 순서대로 적층한 마찬가지의 포토마스크 블랭크에 대하여, 반투광막에 제1 패터닝 공정을 실시하여 반투광막 패턴을 형성하고, 계속해서 차광막에 제2 패터닝 공정을 실시하여, 차광막 패턴을 형성할 수도 있다. 이 때, 반투광막 패턴을 형성하는 제1 패터닝 공정에, 차광막의 에칭 프로세스를 포함할 수 있다.
<본 발명의 또 다른 실시 형태>
상술한 실시 형태에서는, 투명 기판(110) 상에 반투광막(111)과 차광막(112)이 이 순서대로 미리 형성되고, 차광막(112) 상에 제1 레지스트막(133)이 형성된 마스크 블랭크(100b)를 사용하였지만, 본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되지 않는다. 예를 들면, 투명 기판(110) 상에 차광막(112)과 제1 레지스트막(133)이 순서대로 형성된 마스크 블랭크(200b)를 사용하는 경우에도, 본 발명은 바람직하게 적응 가능하다. 도 8은, 본 실시 형태에 따른 다계조 포토마스크의 제조 방법의 플로우도이다.
우선, 투명 기판(110) 상에 차광막(112)과 제1 레지스트막(133)이 순서대로 형성된 마스크 블랭크(200b)를 준비한다(도 8의 (a)).
계속해서, 투명 기판(110) 상에 형성한 차광막(112)에 포토리소그래피 공정을 실시하여, 제1 패턴으로서의 차광막 패턴(112p)을 형성하는 제1 패터닝 공정을 실시한다(도 8의 (b)∼도 8의 (d)). 구체적으로는, 우선, 묘화기에 의해서, 얼라이먼트 마크 데이터 및 제1 메인 패턴 데이터를 포함하는 제1 패턴 데이터를 사용하여 제1 레지스트막(133)에 차광막 패턴(112p)을 묘화하는 제1 묘화 공정을 실시한다(도 8의 (b), (c)).
그리고, 제1 레지스트막(133)을 현상하고, 얼라인먼트 마크의 형성 예정 영역(112b') 및 제1 메인 패턴의 형성 예정 영역(112a')을 각각 덮는 제1 레지스트 패턴(133p)을 형성한다(도 8의 (d)). 그리고, 제1 레지스트 패턴(133p)을 마스크로 하여 차광막(112)의 노출 부분을 에칭하고, 차광막 패턴(112p)을 형성한다(도 8의 (e)). 차광막 패턴(112p)은, 제1 메인 패턴(112a)과 얼라인먼트 마크(112b)를 구비하고 있다.
그리고, 제1 레지스트 패턴(133p)을 제거한 후, 차광막(112p)의 상면 및 노출된 투명기판(110)의 상면을 각각 덮도록 반투광막(111)을 형성하고, 또한 반투광막(111) 상을 덮도록 제2 레지스트막(134)을 형성한다(도 8의 (f)).
계속해서, 투명 기판(110) 상에 형성한 제2 박막으로서의 반투광막(111)에 포토리소그래피 공정을 실시하여, 제2 패턴으로서의 반투광막 패턴(111p)을 형성하는 제2 패터닝 공정을 실시한다(도 8의 (g)∼도 8의 (j)). 구체적으로는, 우선, 묘화기에 의해서, 제2 패턴 데이터를 사용하여 제2 레지스트막(134)에 반투광막 패턴(111p)을 묘화하는 제2 묘화 공정을 실시한다(도 8의 (g), (h)).
그리고, 제2 레지스트막(134)을 현상하고, 반투광막 패턴의 형성 예정 영역(111p')을 덮는 제2 레지스트 패턴(134p)을 형성한다(도 8의 (h)). 그리고, 제2 레지스트 패턴(134p)을 마스크로 하여 반투광막(111)의 노출 부분을 에칭하고, 제2 패턴으로서의 반투광막 패턴(111p)을 형성한다(도 8의 (i)). 그리고, 제2 레지스트 패턴(134p)을 제거하고, 차광부(101), 투광부(103), 및 반투광부(102)를 갖는 다계조의 포토마스크(200)의 제조를 완료한다(도 8의 (j)).
상술한 제1 묘화 공정 및 제2 묘화 공정은, 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태와 마찬가지의 공정을 적용하는 것이 가능하다. 이에 의해, 상술한 실시 형태와 마찬가지의 효과가 얻어진다.
본 발명은 2층 이상의 복수의 박막을 각각 패터닝하여 이루어지는 전사용 패턴을 구비한 포토마스크에서, 각 박막에 대하여 각각 왜곡 보정을 실시하면서 패턴을 형성할 수 있어, 형성된 패턴의 겹침 정밀도를 향상시킬 수 있다.
예를 들면, 3층 이상의 복수의 박막에 각각 형성된 패턴을 겹치는 경우에는, 제1 패턴에 포함되는 얼라인먼트 마크를 참조하여, 마찬가지로 이 제1 패턴에 포함되는 제1 메인 패턴의 좌표 보정과 동일한 보정을 실시한 그 밖의 복수층의 박막 패턴의 각각을 형성함으로써, 복수층의 박막 패턴의 겹침 정밀도를 향상시킬 수 있다. 이 때, 제1 패턴에 포함되는 얼라인먼트 마크를 형성하는 좌표계와, 그 밖의 복수의 박막 패턴의 형성을 위해 얼라인먼트 마크를 참조하는 좌표계를 동등하게 할 수 있다.
또한, 3층 이상의 복수의 박막에 각각 형성된 패턴을 겹치는 다른 방법으로서, 제1 패턴의 얼라인먼트 마크를 참조하여 형성한 제2 패턴에 새로운 얼라인먼트 마크를 설치하고, 또한 이 새로운 얼라인먼트 마크를 참조하여, 제3 패턴을 형성할 수 있다. 이와 같이 순차 형성한 패턴에 얼라인먼트 마크를 설치해 감으로써, 보정이 실시된 3층 이상의 복수의 박막 패턴의 겹침 정밀도를 향상시킬 수 있다.
이상과 같이, 기본적인 2층의 박막의 겹침 방법을 조합함으로써, 3층 이상의 박막 패턴에 대해서도 겹침 정밀도의 향상을 행할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태를 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경 가능하다.

Claims (14)

  1. 삭제
  2. 투명 기판과, 상기 투명 기판 상에 형성되어 각각 패터닝된 복수의 박막에 의해서 이루어지는 소정의 전사용 패턴을 구비한 포토마스크의 제조 방법으로서,
    상기 투명 기판 상에 형성한 제1 박막에 포토리소그래피 공정을 실시하여 얼라인먼트 마크와 제1 메인 패턴을 포함하는 제1 패턴을 형성하는 제1 패터닝 공정과,
    상기 투명 기판 상에 형성한 제2 박막에 포토리소그래피 공정을 실시하고, 상기 얼라인먼트 마크를 참조하여 제2 패턴을 형성하는 제2 패터닝 공정을 갖고,
    상기 얼라인먼트 마크의 형성과, 상기 얼라인먼트 마크의 참조가, 각각, 동일한 좌표계에 기초하여 행해지고,
    상기 제1 패턴의 형성과, 상기 제2 패턴의 형성이, 각각, 상기 좌표계에 대하여 동일한 왜곡 보정이 실시된 보정 좌표계에 기초하여 행해지는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
  3. 투명 기판과, 상기 투명 기판 상에 형성되어 각각 패터닝된 복수의 박막에 의해서 이루어지는 소정의 전사용 패턴을 구비한 포토마스크의 제조 방법으로서,
    상기 투명 기판 상에 형성한 제1 박막에 포토리소그래피 공정을 실시하여 얼라인먼트 마크와 제1 메인 패턴을 포함하는 제1 패턴을 형성하는 제1 패터닝 공정과,
    상기 투명 기판 상에 형성한 제2 박막에 포토리소그래피 공정을 실시하여 제2 패턴을 형성하는 제2 패터닝 공정을 갖고,
    상기 제1 패터닝 공정은, 묘화기에 의해서, 얼라이먼트 마크 데이터 및 제1 메인 패턴 데이터를 포함하는 제1 패턴 데이터를 사용하여 제1 패턴을 묘화하는 제1 묘화 공정을 포함하고,
    상기 제1 묘화 공정에서는, 상기 얼라이먼트 마크 데이터 및 왜곡 보정을 실시하고 있지 않은 표준 좌표계를 사용하여 상기 얼라인먼트 마크를 묘화하고, 상기 제1 메인 패턴 데이터 및 왜곡 보정이 실시된 보정 좌표계를 사용하여 상기 제1 메인 패턴을 묘화하고,
    상기 제2 패터닝 공정은, 상기 묘화기에 의해서, 제2 패턴 데이터를 사용하여 상기 제2 패턴을 묘화하는 제2 묘화 공정을 포함하고,
    상기 제2 묘화 공정에서는, 상기 표준 좌표계를 사용하여 상기 얼라인먼트 마크를 참조하고, 상기 제2 패턴 데이터 및 상기 보정 좌표계를 사용하여 상기 제2 패턴을 묘화하는
    것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
  4. 투명 기판과, 상기 투명 기판 상에 형성되어 각각 패터닝된 복수의 박막에 의해서 이루어지는 소정의 전사용 패턴을 구비한 포토마스크의 제조 방법으로서,
    상기 투명 기판 상에 형성한 제1 박막에 포토리소그래피 공정을 실시하여 얼라인먼트 마크와 제1 메인 패턴을 포함하는 제1 패턴을 형성하는 제1 패터닝 공정과,
    상기 투명 기판 상에 형성한 제2 박막에 포토리소그래피 공정을 실시하여 제2 패턴을 형성하는 제2 패터닝 공정을 갖고,
    상기 제1 패터닝 공정은, 묘화기에 의해서, 얼라이먼트 마크 데이터 및 제1 메인 패턴 데이터를 포함하는 제1 패턴 데이터를 사용하여 제1 패턴을 묘화하는 제1 묘화 공정을 포함하고,
    상기 제1 묘화 공정에서는, 상기 얼라이먼트 마크 데이터 및 왜곡 보정이 실시된 보정 좌표계를 사용하여 얼라인먼트 마크를 묘화하고, 상기 제1 메인 패턴 데이터 및 상기 보정 좌표계를 사용하여 제1 메인 패턴을 묘화하고,
    상기 제2 패터닝 공정은, 상기 묘화기에 의해서, 제2 패턴 데이터를 사용하여 상기 제2 패턴을 묘화하는 제2 묘화 공정을 포함하고,
    상기 제2 묘화 공정에서는, 상기 보정 좌표계를 사용하여 상기 얼라인먼트 마크를 참조하고, 상기 제2 패턴 데이터 및 상기 보정 좌표계를 사용하여 상기 제2 패턴을 묘화하는
    것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 박막 및 상기 제2 박막 중 한쪽이 차광막, 다른 쪽이 반투광막이며,
    상기 투명 기판 상에 상기 제2 박막 및 상기 제1 박막을 이 순서대로 적층한 포토마스크 블랭크를 준비하고, 그 포토마스크 블랭크에 대하여 상기 제1 패터닝 공정 및 상기 제2 패터닝 공정을 실시하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
  6. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 박막 및 상기 제2 박막 중 한쪽이 차광막, 다른 쪽이 반투광막이며,
    상기 투명 기판 상에 상기 제1 박막 및 상기 제2 박막을 이 순서대로 적층한 포토마스크 블랭크를 준비하고, 그 포토마스크 블랭크에 대하여 상기 제1 패터닝 공정 및 상기 제2 패터닝 공정을 실시하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
  7. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 박막 및 상기 제2 박막 중 한쪽이 차광막, 다른 쪽이 반투광막이며,
    상기 투명 기판 상에 형성된 제1 박막에 대하여 제1 패터닝 공정을 실시한 후, 상기 제1 패턴이 형성된 투명 기판 상에 제2 박막을 형성하고, 적어도 상기 제2 박막에 대하여 상기 제2 패터닝 공정을 실시하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
  8. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 묘화기에 의해 소정의 테스트 패턴 데이터를 묘화하여 얻어진 테스트 패턴을 갖는 테스트 마스크를 준비하고,
    노광 장치를 사용하여 상기 테스트 패턴을 피전사체 상에 전사하여 전사 테스트 패턴을 형성하는 전사 테스트를 행하고,
    상기 전사 테스트 패턴과 상기 테스트 패턴 데이터를 비교함으로써 얻어지는 왜곡 데이터를 사용하여 상기 보정 좌표계를 취득하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
  9. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 포토마스크는, 차광부, 투광부, 및 반투광부를 갖는 다계조 포토마스크인 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
  10. 투명 기판 상에 형성된 제1 박막이 패터닝되어 이루어지는 제1 메인 패턴, 상기 투명 기판 상에 형성된 제2 박막이 패터닝되어 이루어지는 제2 패턴, 및 상기 제1 박막이 패터닝되어 이루어지는 얼라인먼트 마크를 포함하는 소정의 전사용 패턴을 구비한 포토마스크로서,
    상기 제1 메인 패턴 및 상기 제2 패턴은, 묘화기에 의해서, 동일한 왜곡 보정이 실시된 보정 좌표계를 사용하여 묘화된 것인 것을 특징으로 하는 포토마스크.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 얼라인먼트 마크는, 상기 묘화기에 의해서, 왜곡 보정이 실시되지 않은 좌표계를 사용하여 묘화된 것인 것을 특징으로 하는 포토마스크.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 얼라인먼트 마크는, 상기 묘화기에 의해서, 상기 보정 좌표계를 사용하여 묘화된 것인 것을 특징으로 하는 포토마스크.
  13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 박막 및 상기 제2 박막 중 한쪽이 차광막, 다른 쪽이 반투광막이며, 상기 포토마스크가, 차광부, 투광부, 및 반투광부를 갖는 것을 특징으로 하는 포토마스크.
  14. 기판 상에 복수 적층된 피가공막의 각각에 대해, 포토마스크에 형성된 전사용 패턴을 노광기에 의해서 전사하는 것을 포함하는 포토리소그래피 공정을 실시하고, 상기 피가공막을 패터닝하는 공정을 포함하는 표시 장치의 제조 방법으로서,
    상기 복수 적층된 피가공막 중 적어도 제1 피가공막을, 제1 전사용 패턴을 갖는 제1 포토마스크를 사용하여 패터닝하고,
    상기 복수 적층된 피가공막 중 제2 피가공막을, 제2 전사용 패턴을 갖는 제2 포토마스크를 사용하여 패터닝하고,
    상기 제1 전사용 패턴 및 제2 전사용 패턴은, 상기 노광기가 갖는 왜곡 특성에 기초하여, 동일한 왜곡 보정이 실시된 보정 좌표계를 사용하여 묘화된 부분을 각각 포함하고,
    상기 제1 포토마스크의 상기 제1 전사용 패턴은, 투명 기판 상에 형성된 제1 박막이 패터닝되어 이루어지는 제1 메인 패턴, 상기 투명 기판 상에 형성된 제2 박막이 패터닝되어 이루어지는 제2 패턴, 및 상기 제1 박막이 패터닝되어 이루어지는 얼라인먼트 마크를 포함하고,
    상기 제1 메인 패턴 및 상기 제2 패턴은, 상기 왜곡 특성에 기초하여, 상기 보정 좌표계를 사용하여 묘화된 것인
    것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
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