KR101593366B1 - 근접 노광용 포토 마스크 - Google Patents

Abstract

대형 평판 디스플레이 패널의 형성에 적합한 근접 노광용 포토마스크를 제공한다. 도 1(A)에 도시한 바와 같이, 표면에 차광막이 형성된 투명 기판 상에 상기 차광부의 일부가 제거되어 상기 투명기판이 노출된 투광부의 패턴(10a)과, 상기 투광부의 패턴의 양측 가장자리에 띠 모양으로 형성된 위상을 시프트시키는 반투과막의 패턴(12a)을 구비하고 있고, 또, 패턴 형성 영역에서는 차광막에 의해 노광광을 차광하는 차광부와 차광막 및 반투과막이 제거되어 투명 기판이 노출된 투광부가 직접 접하는 부분이 없는 경우가 포함되는 구성으로 한다.

Description

근접 노광용 포토 마스크{Photomask for Proximity Exposure}

본 발명은 평판 디스플레이 패널 등의 대형 패널의 제조 공정에 있어서, 근접 노광기에 의해 주로 라인 패턴을 형성하기 위한 근접 노광용 포토마스크에 관한 것이다.

근접 노광기에 의해 개구 패턴을 노광하는 경우, 개구폭이 해상 한계에 가까워지면 선폭을 형성하는 것이 어려워진다. 종래는 이러한 문제를 근접·갭(이하, 간단히 「갭」이라고 하는 경우가 있다.), 즉, 마스크와 피노광 대상과의 거리를 좁히는 것으로 대응하고 있었다.

근접 노광과 관련하여, 액정표시장치에 사용되는 칼라 필터의 제조에 있어서, 하프톤 노광에 적절하게 사용되는 근접 노광용 계조 마스크가 개시되어 있다(특허 문헌 1).

특허문헌 1: 일본특허공개2008-122698호 공보

일반적으로, 개구폭을 좁게 하면 개구부를 통과하는 노광량이 감소하기 때문에, 개구 가장자리부 부근에서의 콘트라스트가 저하하여 해상하기 어려워진다. 때문에, 종래는 마스크와 피노광 대상과의 갭을 좁게 함으로써 노광량의 감소를 억제하고 있었다. 그러나, 평판 디스플레이 패널 등 대형 마스크에 대한 근접 노광의 경우, 마스크는 반드시 평탄하지 않기 때문에, 근접·갭을 좁게 하면 갭에 이물질이 혼입하거나 피노광 대상과 마스크가 부분적으로 접촉하는 문제도 한층 두드러지고 있다.

이러한 사정으로부터, 대형 평판 디스플레이 패널의 칼라 필터에 사용되는 블랙 매트릭스용 패턴 등을 종래의 근접 노광법으로 얻는 경우, 본 출원인의 실험에서는, 개구폭 6μm정도의 라인 패턴을 얻는 것이 한계였다.

본 발명은, 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 대형 평판 디스플레이 패널의 형성에 매우 적합한 근접 노광용 모노톤 포토마스크를 제공하는 것을 주된 기술적 과제로 한다.

본 발명에 따른 근접 노광용 포토마스크는, 표면에 차광막이 형성된 투명 기판 상에 상기 차광부의 일부가 제거되어 상기 투명 기판이 노출된 투광부의 패턴과, 상기 투광부의 패턴의 양측 가장자리에 띠 모양으로 형성된 위상을 시프트시키는 반투과막의 패턴을 구비하고 있고, 또, 패턴 형성 영역에서는 차광막에 의해 노광광을 차광하는 차광부와 차광막 및 반투과막이 제거되어 투명 기판이 노출된 투광부가 직접 접하는 부분이 없는 경우가 포함되는 것을 특징으로 한다.

본 명세서에 있어서, 「위상을 시프트시키는 반투과막」이란, 통상의 위상 시프트막이 입사광의 위상을 반전시키는(즉 위상차가 180도이다) 반투과막인 것에 대해, 저위상 반투과막은 위상차가 그보다 작은, 예를 들면 90도 이하인 반투과막을 말한다.

또한, 본 발명에 따른 근접 노광용 포토마스크의 제조 방법은, 종래의 다계조 포토마스크의 형성 방법을 그대로 적용할 수 있기 때문에, 얻어진 포토마스크의 막 구성 등도 단면도로 보는 한, 기본적으로는 반투과막을 사용한 공지의 다계조 포토마스크와 동일하게 보인다. 그러나, 이 포토마스크는 근접 노광을 전제로 하고 있기 때문에, 패턴 이외가 차광부인 네가티브형 패턴이며, 노광 시에 사용하는 레지스터막은 네가티브형 레지스터막이 사용되며, 매트릭스 형상의 라인 패턴만을 고려하면 좋은 점에서 본질적으로 상위하다.

또, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 근접 노광으로 형성되는 라인 패턴의 콘트라스트를 높이는 것에 있고, 다계조를 실현하기 위한 것이 아닌 점에 유의해야 한다. 다계조 포토마스크는 반투과부가 그 자체로 노광 패턴의 일부를 구성하기 때문에, 차광부와 투광부가 넓은 범위에서 인접하는 것 같은 패턴도 허용되지만 본 발명에서의 반투과막의 패턴은, 어디까지나 차광부와 투광부의 가장자리부에 배치함으로써 콘트라스트를 높이기 위한 것이며, 이 점, 미세한 패턴을 얻으려고 하는 경우에는, 원칙적으로서 차광부와 투광부의 경계부에 저위상 반투과막이 형성되어 있는 점에서 상위하다. 다만, 이 패턴의 배치로 한정하는 것이 아니라 각각의 패턴에 맞추어 변경 가능하고, 전사되는 패턴의 어느 부분의 콘트라스트를 높일지에 의해 배치를 규정하는 것이기 때문에, 콘트라스트를 높일 필요가 없는 사이즈의 패턴에 대해서는 차광부와 투광부가 인접하는 부분이 있어도 상관없다.

본 발명에 따른 근접 노광용 포토마스크는 위상각이나 투과율을 제어한 반투과막을 패턴의 경계부(양측 또는 주위)에 부여하는 것만으로 가장자리 부근의 노광량이 증가하고, 전사 이미지의 콘트라스트를 개선할 수 있다.

도 1(A)는 제1 실시형태에 따른 근접 노광용 모노톤 포토마스크의 패턴을 나타내는 도이다. 도 1(B) 종래의 근접 노광용 모노톤 포토마스크의 패턴을 나타내는 도이다.
도 2(A)~도 2(E)는, 도 1(A)에 나타내는 모노톤 포토마스크의 제조 공정을 나타내는 일련의 공정 단면도를 나타내고 있다.
도 3은 도 1(A)에 나타내는 모노톤 포토마스크(1)에 대해서 근접 노광기로 노광했을 때의 노광광의 강도 분포를 나타내고 있다.
도 4(A)~도 4(E)는, 제2 실시형태의 모노톤 포토마스크의 제조 공정을 나타내는 일련의 공정 단면도를 나타내고 있다.
도 5는 본 실시형태에 따른 근접 노광용 모노톤 포토마스크의 패턴의 다른 예, (A)는, 블랙 매트릭스의 화소 경계부 부근의 패턴을 나타내는 도, (B)는 홀 패턴에 본 발명을 적용한 도이다.
도 6(A)는, 상술한 본 실시형태의 근접 노광용 모노톤 포토마스크의 효과를 검증하기 위해서, 작성한 근접 노광용 모노톤 포토마스크(50)를 도시한 것이고, 도 6(B) 노광 영역과 비노광 영역의 경계부 부근을 촬영한 사진이다.
도 7(A)~(F)는, 패턴 형성 영역에 형성한 각종 패턴을 촬영한 사진이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다. 그러나 본 발명은 이것에 의해 한정적으로 해석되는 것은 아니다. 또한, 참조 부호에 소문자 a, b를 표기한 것은, 성막한 상태로부터 임의의 방법에 의해 패턴이 형성된 것을 가리키는 것으로 한다.

(제1 실시형태)

도 1(A)은, 제1 실시형태에 따른 근접 노광용 포토마스크의 패턴을 나타내는 도이며, 도 1(B)은, 종래의 근접 노광용 포토마스크의 패턴을 나타내는 도이다.

도 1(A) 및 도 1(B)에 나타내는 포토마스크는 모두 평판 디스플레이 패널의 칼라 필터를 형성하기 위해 설계된 것이며, 주로, 격자형상 또는 줄무늬 형상의 「네가티브형 패턴」을 형성하기 위한 포토마스크이다. 패턴은 기본적으로 라인 패턴이며, 패턴 영역 이외의 영역은 모두 차광부로 구성된다. 그리고, 네가티브형 포토레지스트(노광광이 조사된 영역이 경화하는 레지스터)를 사용해 근접 노광에 의해 패턴을 형성한다. 본 실시형태의 포토마스크의 대표적인 용도는 예를 들면 블랙 매트릭스 등 칼라 필터의 제조에 필요한 격자 형상의 패턴 등이 해당한다. 많은 경우, 상술한 바와 같은 네가티브형 포토레지스트를 사용해 패턴을 형성하는 근접 노광용 포토마스크가 해당하지만, 이러한 실시형태에 한정되지 않는다.

도 1(A)에 나타내는 포토마스크(1)는, 노광광을 투과하는 투광부의 패턴(10a)과, 노광광을 차단하는 차광막의 패턴(11a) 이외에, 노광광의 일부만을 투과하는 반투과막의 패턴(12a)이 설치되고, 노광광을 투과하는 투광부, 노광광을 차단하는 차광부, 및 노광광의 위상을 약간 시프트함과 함께 노광광의 일부를 투과하는 반투광부를 가진다.

이것에 대해서, 도 1(B)에 나타내는 포토마스크(100)는, 같은 용도의 종래의 포토마스크이며, 노광광을 투과하는 투광부의 패턴(110a)과, 노광광을 차단하는 차광막의 패턴(111a)으로 이루어진다.

반투과막의 패턴(12a)은 저위상 반투과막으로 구성되고, 그 조건은, 실험에 의하면, 위상차 10~90도, 보다 바람직한 범위는 20~80도이다. 한편, 투과율은 30~70%, 보다 바람직한 범위는 40~60%에서 효과가 있다.

차광막에 인접하는 저위상 반투과막의 폭은, 근접 노광 장치의 광학 조건이나 라인 패턴의 설계값 즉 개구폭에 의해 최적값은 다르지만, 대체로 0.3μm~3μm, 보다 바람직하게는 0.5~1.5μm의 폭으로 형성하는 것에 의해 높은 효과가 얻어진다.

여기서, 저위상 반투과막의 재질에 대해 설명한다. 이론적으로는, 반도체 집적회로 장치의 제조 프로세스에 있어서 위상 시프트 마스크의 이상기로서 널리 사용되고 있는 MoSi막의 조성을 조절하여 저위상으로 하면서 투과율을 제어하는 것도 가능하다. 그러나, MoSi막은 고가이며, 대형 평판 디스플레이 패널의 제조에 사용한 경우, 제조 비용을 높이는 요인이 된다.

한편, 크롬계의 반투과막을 사용한 경우, 패턴의 가장자리부 부근에 마련한 저위상 반투과막과 투광부의 위상차를 90도 이하로 설정함으로써 투광부를 통과한 노광광과 저위상 반투과막을 통과한 노광광의 간섭이 억제되기 때문에, 개구부의 패턴의 노광량이 개선된다. 특히, 근접 노광용 포토마스크의 라인 패턴 형성용으로 사용한 경우에는, 종래보다 미세한 라인 패턴을 형성할 수 있는 것이 실험에 의해 명확해졌다.

도 2(A)~도 2(E)는, 도 1(A)에 나타내는 모노톤 포토마스크의 제조 공정을 나타내는 일련의 공정 단면도를 나타내고 있다. 도 2(A)는, 투명 기판(10)의 표면에 차광막(11)을 형성하고, 포토리소그래피 공정에 의해 차광막의 패턴(11a)을 형성한 상태를 나타내고 있다. 도 2(B)는, 도 2(A) 상태로부터 모노톤 포토마스크 기판에 형성한 차광막의 패턴(11a)을 포함하는 표면 전체를 덮도록, 저위상 반투과막(12)을 형성한 상태를 나타내고 있다. 도 2(C)는, 도 2(B) 상태로부터, 저위상 반투과막(12)의 표면에 도시하지 않는 포토레지스트막을 형성하고, 포토레지스트막을 패터닝하여, 포토레지스트막의 패턴(20a)을 형성한 상태를 나타내고 있다.

또한, 저위상 반투과막(12)의 패터닝 시에는, 하층의 차광막의 패턴과의 관계를 정밀하게 위치 맞춤시킬 필요가 있다. 일예로서 첫번째 층 차광막의 패턴(11a) 형성 시, 모노톤 포토마스크 기판 상의 패턴 형성 영역의 외측에 도시하지 않는 위치 맞춤용 차광막패턴을 「정렬 마크」로 형성해 둔다. 그리고, 두번째 층의 저위상 반투과막을 형성할 때에, 이 얼라이먼트 마크의 부분만큼 차광막 패턴의 표면에 두번째 층의 저위상 반투과막이 형성되지 않도록 차단한다. 이와 같이 얼라이먼트 마크의 최표면에 차광막의 패턴이 노출하도록 해 두는 것은, 기판의 표면측으로부터 조사한 얼라이먼트광의 반사광을 계측하는 타입의 묘화 장치에는 유효하다. 그 외, 화상 처리에 의해 위치 맞춤을 행해도 좋다. 어쨌든, 첫번째 층의 차광막의 패턴과 두번째 층의 위상을 시프트시키는 반투과막의 패턴이 정밀도가 양호하게 위치 맞춤되어 있는 것이 중요하다. 이 위치 맞춤 방법은 평판 디스플레이 패널용 다계조 모노톤 포토마스크에서 사용되는 탑 하프형 모노톤 포토마스크의 제조 방법을 그대로 적용할 수 있다.

도 2(D)는, 포토레지스트막의 패턴(20a)에 의해, 습식식각법에 의해, 두번째 층의 위상을 시프트시키는 반투과막의 패턴(12a)을 형성한 상태를 나타내고 있다. 본 실시형태에서는, 상술한 바와 같이, 저위상 반투과막(12)의 재질로서 크롬 산화막이나 크롬 질화막 등의 크롬계 재료를 사용하고 있기 때문에, 기존의 습식식각 프로세스를 적용할 수 있는 이점이 있다. 마지막으로, 포토레지스트막의 패턴(20a)을 제거하여 도 2(E)에 나타내는 모노톤 포토마스크가 완성된다. 도 2(E)에 나타내는 모노톤 포토마스크는, 도 1(A)의 모노톤 포토마스크를 라인 패턴에 수직인 단면으로 절단한 단면도의 일부를 나타내고 있다.

또한, 완성한 패턴을 평면으로부터 본 경우, 단순한 라인 패턴 뿐만이 아니라, 패턴의 교차부나 절곡 부분 등을 조합하는 것에 의해, 격자 형상이나 줄무늬 형상 등의 패턴을 형성할 수 있다. 이러한 패턴에 대해서도, 라인 패턴에 따라 띠 모양으로 형성된 위상을 시프트시키는 반투과막의 패턴을 차광막의 패턴에 인접하여 마련함으로써, 차광막에 의해 노광광을 차광하는 차광부와 차광막 및 반투과막이 제거되어 투명 기판이 노출된 투광부가 직접 접하는 부분이 없도록 한다.

이렇게 함으로써, 상술한 대로, 이 부분에서는, 라인 패턴의 가장자리부(도 1(B))에 나타내는 종래의 패턴에 있어서의 투광부의 패턴(110a)과 차광부의 패턴(112a)과의 경계부(도면의 X부)에 있어, 패턴의 가장자리부 부근에 마련한 저위상 반투과막과 투광부의 위상차를 90도 이하로 설정함으로써 투광부를 통과한 노광광과 저위상 반투과막을 통과한 노광광의 간섭이 억제되기 때문에, 노광량이 감소하지 않고, 전사 이미지의 콘트라스트가 개선한다.

도 3은, 도 1(A)에 나타내는 모노톤 포토마스크(1)에 대해서, 근접 노광기로 노광했을 때의 노광광의 강도 분포를 나타내고 있다. 도면의 횡축은 라인 패턴의 중앙을 원점으로 한 경우의 좌표(단위는μm), 종축은 노광량(노광 강도)을 임의의 눈금으로 나타낸 것이다. 도면에 나타내는 (i)~(iv)의 그래프의 모노톤 포토마스크의 특히 위상을 시프트시키는 반투과막의 패턴(12a)의 막 두께를 다르게 함으로써 위상차와 투과율을 3대로 바꾸어 노광 강도의 분포를 조사했다.

저위상 반투과막의 위상차와 투과율

(i)위상차 50도, 투과율 60.0%

(ii)위상차 72도, 투과율 40.0%

(iii)위상차 90도, 투과율 31.7%

(iv)반투과막 없음(종래)

이 실험 결과, 막 두께를 가장 얇게 한 반투과막에 있어서 노광광의 강도 분포가 (i)대로, 위상차를 가장 작고, 투과율을 가장 높게 제어할 수 있고, 이 조건에서 노광하면 개구 가장자리 부근의 콘트라스트를 큰폭으로 개선할 수 있음을 알았다. 또한, 위상차나 투과율은 노광 파장에도 영향을 주기 때문에, 미리 노광 광원과 막 두께의 관계를 조사함으로써, 실현 가능한 위상차 및 투과율과 그때의 막 두께를 조사해 둘 필요가 있다.

또한, 투명 기판 상에 차광막과 반투과막을 마련한 포토마스크로서는, 반도체 장치의 제조 공정에서 사용되는 위상 시프트 마스크나, 평판 디스플레이 패널의 박막 트랜지스터의 제조 공정에서 사용되는 다계조 포토마스크 등이 알려져 있지만, 이것들과 본 발명은, 적어도 이하의 점에서 반투과막의 기능이 본질적으로 다르다.

첫째, 전자의 반투과막은 해상 한계를 넘는 미세 패턴을 형성하기 위해서 본래의 패턴에 부가되는 막이며, 위상을 반전(180도 시프트)시키기 위한 막(이상기)이다. 후자의 반투과막은 반투과막의 투과율에 착안하여, 노광을 투과부와 차광부의 중간조를 실현하기 위한 막이며, 반투과막이 패턴의 일부를 중간조로 노광하는 역할을 하는 막이다. 이것에 대해서, 본 발명에서는, 상기와 같이, 반투과막은 위상 시프트와 투과율 모두를 제어하고 있으면서, 위상 시프트량은 180도보다 훨씬 작은 90도 이하로 하는 것이 필요하다.

둘째, 평판 디스플레이 패널의 블랙 매트릭스 패턴 형성용 근접 노광용 모노톤 포토마스크이기 때문에, 다계조 포토마스크와 같이 적어도 패턴 형성 영역에 있어서는 차광막에 의해 노광광을 차광하는 차광부와 차광막 및 반투과막이 제거되어 투명 기판이 노출된 투광부가 직접 접하는 부분이 없는 경우가 포함된다. 이것에 대해서, 위상 시프트 마스크나 다계조 포토마스크에서는, 필연적으로 차광부와 투광부가 직접 접하는 부분이 존재한다.

종래의 바이너리 마스크로 근접 노광을 실시한 경우, 노광광에 g선, h선, i선의 혼합광을 사용하여 근접·갭을 약 100μm로 하여 6μm의 개구폭을 얻는 것이 한계였지만, 본 실시형태의 모노톤 포토마스크를 사용하면, 노광량이 대폭 개선되기 때문에, 같은 근접·갭으로 동일 조건으로 노광해도, 4μm의 개구폭을 실현할 수 있었다.

(제2 실시형태)

본 실시형태에서는, 저위상 반투과막을 먼저 형성하는, 이른바 바텀 하프형 모노톤 포토마스크의 제조 방법에 대해 설명한다. 제조 방법이 바뀌어도 얻어진 모노톤 포토마스크의 패턴을 평면에서 보았을 때의 투광부, 반투과부, 차광부의 배치나 크기는 제1 실시형태와 같다. 다만, 차광막과 저위상 반투과막의 적층 순서가 다르고, 저위상 반투과막 위에 차광막이 형성되어 있기 때문에, 저위상 반투과막 위에 차광막이 형성되고 있는 부분은 차광부가 된다.

도 4(A)~도 4(E)는, 제2 실시형태의 모노톤 포토마스크의 제조 공정을 나타내는 일련의 공정 단면도를 나타내고 있다. 도 4(A)는, 투명 기판(10)의 표면에 저위상 반투과막(22)과 차광막(21)을 이 순서로 형성한 상태를 나타내고 있다. 도 4(B)는, 도 4(A) 상태로부터 공지의 포토리소그래피 공정에 의해, 상층의 차광막(21)의 표면에 포토레지스트막을 형성한 후 포토레지스트막의 패턴(30a)을 형성한 상태를 나타내고 있다.

도 4(C)는, 도 4(B) 상태로부터, 상층의 차광막(21)을 포토레지스트막의 패턴(30a)을 마스크로서 습식식각한 후, 포토레지스트막의 패턴(30a)을 제거한 상태를 나타내고 있다. 이것에 의해, 차광막의 패턴(21a)이 반투과막(22) 상에 형성된다. 도 4(D)는, 도 4(C)의 상태로부터, 공지의 포토리소그래피 공정에 의해, 상층의 차광막의 패턴(21a)을 포함하는 모노톤 포토마스크 기판(10)의 표면 전체에 포토레지스트막을 형성한 후 포토레지스트막의 패턴(40a)을 형성한 상태를 나타내고 있다.

다음에, 포토레지스트막의 패턴(40a)에 의해, 습식식각법에 의해, 첫번째 층의 위상을 시프트시키는 반투과막의 패턴(12a)을 형성한 후, 마지막으로, 포토레지스트막의 패턴(40a)을 제거하여 도 4(E)에 나타내는 모노톤 포토마스크가 완성된다.

이상과 같이 해도, 제1 실시형태에서 설명한 근접 노광용 포토마스크와 같은 기능을 갖춘 모노톤 포토마스크가 완성된다.

또한, 상기 실시형태(제1 실시형태 및 제2 실시형태)에서는, 도 1(A)에 나타내는 바와 같은 절곡이 없는 직선 모양의 라인 패턴의 경우에 대해 설명했지만, 도 5(A)에 나타내는 바와 같은 절곡부를 갖는 블랙 매트릭스 패턴의 경계부의 라인 패턴이나, 도 5(B)에 나타내는 바와 같은 차광막의 패턴(11b) 상에 마련한 투광부의 패턴(10b)으로 이루어지는 홀 패턴에서도, 양자의 경계부에 위상 시프트시키는 반투과막의 패턴(12b)을 띠 모양으로 마련함으로써 가장자리 부근의 노광량이 증가하고, 전사 이미지의 콘트라스트를 개선할 수 있다.

－실험예-

도 6(A)은, 상술한 본 실시형태의 근접 노광용 모노톤 포토마스크의 효과를 검증하기 위해 작성한, 근접 노광용 모노톤 포토마스크(50)를 도시한 것이다. 모노톤 포토마스크(50)의 중앙 부분이 노광 영역(51)이고, 그 외측이 비노광 영역(52)이다. 노광 영역(51)에는, 테스트용으로 작성한 각종 패턴(고립 라인 패턴, 라인·앤드·스페이스, 구형(정방형) 홀 패턴, 고립한 구형 패턴)이 설치된 패턴 형성 영역(53)이 복수 설치되어 있다. 한편, 비노광 영역(52)에는, 얼라이먼트 마크(54)나 도시하지 않는 모노톤 포토마스크의 식별 기호 등이 설치되어 있다.

도 6(B)는, 노광 영역와 비노광 영역의 경계부 부근을 촬영한 사진이다. 이 사진의 점선으로 나타내는 부분은 노광 영역의 모서리부에 해당하는 부분이다. 2번째의 가장자리부 부근에 소량의 잔재가 있지만 거의 문제 없이 패턴이 형성되어 있는 것이 확인되었다.

도 7(A)~(F)는, 패턴 형성 영역에 형성한 각종 패턴을 촬영한 사진이다. 도 7(A)~(C)는, 개구폭 3.0μm의 고립 라인 패턴에 각각 폭 1.0μm, 1.5μm 및 2.0μm의 폭의 반투과막의 패턴이 띠 모양으로 설치되어 있다.

도 7(D)는, 개구폭 3μm의 라인·앤드·스페이스이다. 도 7(E)는, 폭 3μm의 구형(정방형)의 홀 패턴, 도 7(F)는, 같은 폭 3μm의 구형(정방형)의 아일랜드 패턴을 나타내고 있다. 도 7(F)의 아일랜드계 패턴에서는, 반투과막이 거의 시인되지 않고, 선폭의 측정도 할 수 없었지만, 도 7(A)~(C) 및 도 7(D)의 패턴은 모두 깨끗하게 위상을 시프트시키는 띠 모양의 반투과막의 패턴을 형성할 수 있었다.

1 실시형태의 근접 노광용 모노톤 포토마스크
10 투명기판
10a 투광부의 패턴
11a 차광막의 패턴
12 반투과막
12a 반투과막의 패턴
20a 두번째 층(반투과막)에 대한 레지스트 패턴
100 종래의 근접 노광용 포토마스크
110a 투광부의 패턴
111a 차광부의 패턴

Claims (8)

1. 표면에 차광막이 형성된 투명 기판 상에 상기 차광막의 일부가 제거되어 상기 투명 기판이 노출된 투광부의 패턴과, 상기 투광부의 패턴 양측의 가장자리에 띠 모양으로 형성된 위상을 시프트시키는 반투과막의 패턴을 구비하고 있고,
   상기 반투과막은, 위상차 10~90도이고, 투과율이 30~70%의 범위의 저위상 반투과막이며,
   또, 패턴 형성 영역에 있어서는,
   차광막에 의해 노광광을 차광하는 차광부와 차광막 및 반투과막이 제거되어 투명 기판이 노출된 투광부가 직접 접하는 부분이 없는 영역이 포함되는 것을 특징으로 하는, 근접 노광용 모노톤 포토마스크.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 저위상 반투과막은, 위상차 20~80도이고, 투과율이 40~60%의 범위인 것을 특징으로 하는, 근접 노광용 모노톤 포토마스크.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 저위상 반투과막의 재질은, 크롬 산화막, 크롬 질화막의 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 근접 노광용 모노톤 포토마스크.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 저위상 반투과막의 재질은, 크롬 산화막, 크롬 질화막의 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 근접 노광용 모노톤 포토마스크.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 투광부의 패턴의 폭은 6μm 이하인 것을 특징으로 하는, 근접 노광용 모노톤 포토마스크.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 차광부에 인접하는 반투과막의 폭은 0.3~3.0μm인 것을 특징으로 하는, 근접 노광용 모노톤 포토마스크.
7. 근접 노광용 포토마스크의 제조 방법으로서,
   투명 기판의 표면에 차광막의 패턴을 형성하는 공정과,
   상기 차광막의 패턴을 포함하는 상기 투명 기판 상에 반투과막을 형성하는 공정과,
   상기 반투과막을 패터닝하여 상기 차광막의 패턴에 인접하여 반투과막의 패턴을 형성함과 함께, 상기 차광막 및 상기 반투과막이 제거되어 상기 투명 기판이 노출된 투광부의 패턴을 형성하는 공정을 포함하고,
   상기 반투과막은, 위상차 10~90도이고, 투과율이 30~70%의 범위의 저위상 반투과막이며,
   또, 패턴 형성 영역에 있어서는,
   차광막에 의해 노광광을 차광하는 차광부와 차광막 및 반투과막이 제거되어 투명 기판이 노출된 투광부가 직접 접하는 부분이 없는 영역이 포함되는 것을 특징으로 하는, 근접 노광용 포토마스크의 제조 방법.
8. 근접 노광용 모노톤 포토마스크의 제조 방법으로서,
   투명 기판의 표면에 반투과막과 차광막을 이 순서로 형성하는 공정과,
   상기 공정에 의해 얻어진 반투과막 및 차광막으로 이루어지는 적층막에 있어서의 상층의 차광막에 대해 선택적으로 패터닝을 하여, 차광막의 패턴을 형성하는 공정과,
   상기 반투과막에 대해 패터닝을 하여, 상기 차광막에 인접하는 반투과막의 패턴을 형성함과 함께, 상기 차광막 및 상기 반투과막이 제거되어 상기 투명 기판이 노출된 투과부의 패턴을 형성하는 공정을 포함하고,
   상기 반투과막은, 위상차 10~90도이고, 투과율이 30~70%의 범위의 저위상 반투과막이며,
   또, 패턴 형성 영역에 있어서는,
   차광막에 의해 노광광을 차광하는 차광부와 차광막 및 반투과막이 제거되어 투명 기판이 노출된 투광부가 직접 접하는 부분이 없는 영역이 포함되는 것을 특징으로 하는, 근접 노광용 모노톤 포토마스크의 제조 방법.

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