KR101815368B1

KR101815368B1 - Photomask, photomask set, method for manufacturing photomask, and method for manufacturing display apparatus

Info

Publication number: KR101815368B1
Application number: KR1020160019967A
Authority: KR
Inventors: 노보루 야마구찌
Original assignee: 호야 가부시키가이샤
Priority date: 2015-02-23
Filing date: 2016-02-19
Publication date: 2018-01-04
Also published as: KR20160102904A; TWI622849B; CN105911812A; CN105911812B; JP6391495B2; JP2016156857A; TW201704842A

Abstract

보다 미세화되고, 집적도가 높아진 표시 장치에 있어서도, 높은 수율로, 안정적으로 생산 가능하게 되는 포토마스크, 및 그 제조 방법을 제공한다.
투명 기판 상에 형성된 반투광막 및 차광막이 각각 패터닝되어서 얻어진 전사용 패턴을 갖는 포토마스크로서, 상기 전사용 패턴은, 투광부와, 차광부와, 반투광부와, 반투광 림부를 포함하고, 상기 투광부는, 폭 W(㎛)의 상기 반투광 림부와 인접하고, 상기 반투광 림부는 상기 차광부에 인접하고, 또한, 0<W≤0.3인 것을 특징으로 하는, 포토마스크이다.Provided is a photomask which can be stably produced at a high yield even in a display device which is more miniaturized and has a higher degree of integration, and a manufacturing method thereof.
A photomask having a transfer pattern obtained by patterning a semitransparent film and a light shield film formed on a transparent substrate, wherein the transfer pattern includes a transparent portion, a light shield portion, a translucent portion, and a semi-transparent rim portion, The light transmitting portion is adjacent to the semi-light transmitting rim portion of the width W (占 퐉), and the semi-light transmitting rim portion is adjacent to the light shielding portion and 0 <W? 0.3.

Description

TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a photomask, a photomask set, a method of manufacturing a photomask, and a method of manufacturing a display device. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002]

본 발명은 패턴의 위치 정밀도가 우수한 포토마스크에 관한 것이다. 특히, 표시 장치 제조용의 포토마스크로서 유리하게 사용할 수 있는 포토마스크 및 포토마스크 세트, 포토마스크의 제조 방법, 및 포토마스크를 사용한 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a photomask excellent in positional accuracy of a pattern. More particularly, the present invention relates to a photomask and a photomask set that can be advantageously used as a photomask for manufacturing a display device, a method of manufacturing a photomask, and a method of manufacturing a display device using the photomask.

표시 장치의 제조 시, 3계조 이상의 포토마스크를 사용함으로써, 리소그래피 공정을 저감시킨 패턴 형성 방법을 사용하는 것이 알려져 있다.It is known to use a pattern formation method in which a lithography process is reduced by using a photomask having three or more gradations in manufacturing a display device.

예를 들어, 특허문헌 1에는, 투명 기판과, 차광막과, 투과율 조정 기능을 갖는 반투명막이 임의 순서로 적층되어, 상기 투명 기판 상에 상기 차광막이 설치된 차광 영역과, 상기 투명 기판 상에 상기 반투명막만이 설치된 반투명 영역과, 상기 투명 기판 상에 상기 차광막 및 상기 반투명막 모두 설치되어 있지 않은 투과 영역을 갖고, 표시 장치의 제조에 사용되는 표시 장치 제조용 계조 마스크가 기재되어 있다.For example, Patent Document 1 discloses a liquid crystal display device comprising a transparent substrate, a light-shielding film, a translucent film having a transmittance adjusting function in a predetermined order, a light shielding region provided with the light shielding film on the transparent substrate, And a transmissive region in which neither the light-shielding film nor the semitransparent film is provided on the transparent substrate, and a gradation mask for use in manufacturing a display device used for manufacturing a display device is described.

일본 특허 공개 제2013-61670호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-61670

표시 장치의 제조에 있어서는, 얻고자 하는 디바이스의 설계에 기초한 전사용 패턴을 구비한 포토마스크가 많이 이용된다. 스마트폰이나 태블릿 단말기 등의 디바이스에 탑재되어 있는 액정 표시 장치나 유기 EL 표시 장치에는, 밝고 또한 저소비 전력, 또한 동작 속도가 빠른 것뿐만 아니라, 고해상도, 광시야각 등의 높은 화질이 요구된다. 이 때문에, 상술한 용도로 사용되는 포토마스크가 갖는 패턴에 대하여 더욱 미세화, 고밀도화가 요구되는 동향에 있다.In the manufacture of a display device, a photomask having a transfer pattern based on the design of a device to be obtained is often used. A liquid crystal display device or an organic EL display device mounted on a device such as a smart phone or a tablet terminal is required to have high image quality such as high resolution and wide viewing angle as well as being bright, low in power consumption, and high in operation speed. For this reason, there is a tendency that the pattern of the photomask used for the above-mentioned purposes is required to be finer and higher in density.

그런데, 표시 장치 등의 전자 디바이스는, 패턴이 형성된 복수의 박막(레이어: Layer)의 적층에 의해 입체적으로 형성된다. 따라서, 이들 복수의 레이어 각각에 있어서의 좌표 정밀도의 향상, 및 서로의 좌표 정합이 긴요하게 된다. 즉, 개개의 레이어의 패턴 좌표 정밀도가, 모두 소정 레벨을 충족하고 있지 않으면, 완성된 디바이스에 있어서 오동작 등의 문제가 일어난다. 따라서, 각 레이어에 요구되는 좌표 어긋남의 허용 범위는 점점 엄격해지는 방향으로 향하고 있다.An electronic device such as a display device is formed three-dimensionally by stacking a plurality of thin films (layers) formed with a pattern. Therefore, improvement in coordinate precision and coordination of coordinates of each of the plurality of layers become critical. That is, if the pattern coordinate accuracy of the individual layers does not all satisfy the predetermined level, a problem such as a malfunction occurs in the completed device. Therefore, the allowable range of the coordinate deviation required for each layer is set to become increasingly strict.

예를 들어, 액정 표시 장치에 적용되는 컬러 필터에 있어서도, 더 밝은 표시 화면을 실현하기 위해서, 블랙 매트릭스(BM), 및 메인 포토스페이서 및 서브 포토스페이서와 같은 포토스페이서(PS)의 배치 면적을 보다 좁게 하는 방향으로 향하고 있다. 또한, 블랙 매트릭스 상에 포토스페이서를 배치함으로써, 밝기, 소비 전력 면에서, 보다 유리한 컬러 필터를 제조할 수 있게 된다. 따라서, 포토마스크가 구비하는 전사용 패턴에 있어서는, CD(Critical Dimension: 이하, 패턴의 선폭의 의미에서 사용한다) 정밀도, 및 위치 정밀도의 향상이 필요하게 된다.For example, in the case of a color filter applied to a liquid crystal display device, in order to realize a brighter display screen, a black matrix (BM) and a layout area of a photo spacer PS such as a main photo spacer and a sub- The direction is toward the narrowing. Further, by disposing the photo spacers on the black matrix, a more advantageous color filter in terms of brightness and power consumption can be manufactured. Therefore, in the transfer pattern provided in the photomask, it is necessary to improve the precision of CD (Critical Dimension: hereinafter, used in the meaning of the line width of the pattern) and the positional accuracy.

상술한 바와 같이, 표시 장치에 있어서는, 그 제조 공정에 있어서, 복수의 포토마스크를 사용하여, 패터닝과 성막을 필요한 횟수 행하여, 필요한 기능을 발휘하는 레이어를 적층한다. 이들 복수의 포토마스크의 위치 정렬은, 노광기 상에서, 포토마스크에 형성된 얼라인먼트 마크를 참조하여 행한다. 단, 얼라인먼트 마크의 판독 정밀도, 및 마스크 배치 정밀도에는 한계가 있어, 서로 다른 포토마스크의 전사용 패턴끼리의 중첩에는, ±1㎛ 정도의 어긋남이 발생하는 것을 완전히 피하는 것은 곤란하다. 본 발명자는, 이러한 상황 하에서, 포토마스크의 CD 정밀도, 위치 정밀도에 관한 새로운 과제를 알아냈다.As described above, in the display device, in the manufacturing process, a plurality of photomasks are used to perform patterning and film formation a necessary number of times, and layers exhibiting necessary functions are stacked. The alignment of the plurality of photomasks is performed with reference to the alignment marks formed on the photomask on the exposure machine. However, there is a limit in the alignment accuracy of the alignment marks and the accuracy of mask arrangement, and it is difficult to completely avoid deviation of about 1 mu m from overlapping transfer patterns of different photomasks. Under such circumstances, the inventor of the present invention has found a new problem concerning the CD precision and the positional accuracy of the photomask.

도 2에는, 동일한 피전사체(컬러 필터 기판)에, 중첩하여 전사되는 전사용 패턴을 각각 구비한 2매의 마스크(마스크 A와 마스크 B)의 예를 모식적으로 도시한다.Fig. 2 schematically shows an example of two masks (mask A and mask B) each having transfer patterns to be superimposed and transferred on the same body to be transferred (color filter substrate).

마스크 A의 전사용 패턴에는, 소정의 직경의 투광부와 반투광부를 포함하는 제거 패턴이, 차광부에 둘러싸여서 배열되어 있다. 예를 들어, 투광부는 메인 포토스페이서(이하, 간단히 메인 스페이서라고도 한다.), 반투광부는, 메인 스페이서보다 높이가 낮은 서브 포토스페이서(이하, 간단히 서브 스페이서라고도 한다.)를 형성하기 위한 패턴일 수 있다. 이, 2종류의 제거 패턴은, 차광막이 제거되어서, 반투광막 또는 투명 기판이 노출되어 있는 부분이다. 또한, 메인 스페이서, 서브 스페이서의 패턴은, 사용하는 감광성 수지의 종류에 따라, 투광부에 둘러싸인 차광부, 및 반투광부로 할 수 있는데, 도 2에 도시된 마스크 A의 디자인에 따라 이하 설명한다.In the transfer pattern of the mask A, a removal pattern including a transparent portion and a semi-transparent portion of a predetermined diameter is arranged surrounded by the light shielding portion. For example, a main photo spacer (hereinafter, simply referred to as a main spacer) and a semi-transparent portion may be a pattern for forming a sub photo spacer (hereinafter simply referred to as a sub spacer) having a height lower than that of the main spacer have. The two kinds of removal patterns are portions where the light shielding film is removed and the semitransparent film or the transparent substrate is exposed. The pattern of the main spacer and the sub-spacer may be a light-shielding portion surrounded by the light-transmitting portion and a semi-light-transmitting portion depending on the type of the photosensitive resin to be used, which will be described below according to the design of the mask A shown in Fig.

한편, 마스크 B의 전사용 패턴에는, 소정 폭 M의 투광부를 포함하는 라인 형상 패턴이 형성되어 있다. 이 라인 형상 패턴은, 예를 들어, 블랙 매트릭스 형성용 패턴일 수 있다.On the other hand, in the transfer pattern of the mask B, a line-shaped pattern including a light-transmitting portion of a predetermined width M is formed. The line-shaped pattern may be, for example, a pattern for forming a black matrix.

피전사체 상에서 이 2개의 전사용 패턴을 정확하게 중첩했을 때의 배치를 도 1에 도시한다. 또한, 도 1 및 후술하는 도 3에서는, 마스크 B가 갖는 폭 M의 라인 형상 패턴을 흑색으로 하여 보기 쉽게 하고 있다. 단, 이 라인 형상 패턴은, 차광부 중에 형성된 투광부 또는 반투광부를 포함하는 것이어도 되고, 투광부 중에 형성된 차광부 또는 반투광부를 포함하는 것이어도 되고, 얻고자 하는 감광성 수지 패턴과, 마스크를 사용할 때에 사용하는 감광성 수지의 특성에 따라 선택 가능하다.An arrangement in which these two transfer patterns are accurately superimposed on the transfer subject is shown in Fig. In Fig. 1 and later-described Fig. 3, the line-shaped pattern of the width M of the mask B is made black to make it easy to see. However, the line-shaped pattern may include a light-transmissive portion or a semitransparent portion formed in the light-shielding portion, or may include a light-shielding portion or a semitransparent portion formed in the light-transmitting portion, and the photosensitive resin pattern to be obtained, It can be selected depending on the characteristics of the photosensitive resin used in use.

본 예에서는, 블랙 매트릭스의 폭이 M(㎛)이며, 서브 스페이서(직경 D2(㎛))와 메인 스페이서(직경 D1(㎛))는 각각 팔각형의 동일 형상으로 한다.In this example, the width of the black matrix is M (占 퐉), and the sub-spacers (diameter D2 (占 퐉)) and main spacers (diameter D1 (占 퐉) have the same octagonal shape.

물론, D1과 D2는 반드시 동등할 필요는 없고, D2<D1, 또는 D2>D1로 할 수도 있다. 또한 형상은 반드시 팔각형일 필요는 없고, 원형이나 기타의 다각형이어도 된다.It is needless to say that D1 and D2 are not necessarily equal, and D2 < D1, or D2 > D1. The shape is not necessarily an octagon, but may be circular or other polygons.

또한, 여기에서는, 서브 스페이서와 메인 스페이서의 무게 중심이, 직선 상에 있고, 이 직선은, 중첩 전사되는 블랙 매트릭스의 라인 중심선 상에 위치하는 예로 설명한다(도 2의 점선 참조). 그리고, 도 1에서 M=24㎛, D1=D2=20㎛로 한다. 이때 메인 스페이서 패턴 또는 서브 스페이서 패턴의 에지와, 블랙 매트릭스 패턴의 에지와의 간극(N)은 편측당 2㎛이다.Here, it is assumed that the center of gravity of the sub-spacer and the main spacer is on a straight line, and this straight line is positioned on the line center line of the black matrix to be superimposed (see the dotted line in Fig. 2). 1, M = 24 占 퐉 and D1 = D2 = 20 占 퐉. At this time, the gap N between the edge of the main spacer pattern or the sub-spacer pattern and the edge of the black matrix pattern is 2 占 퐉 per side.

도 3을 사용하여, 상기 메인 스페이서 패턴, 서브 스페이서 패턴 및 블랙 매트릭스 패턴의 위치 어긋남에 대하여 설명한다. 도 3의 (a)는 마스크 A와 마스크 B의 전사용 패턴이 피전사체 상에 이상적으로 전사된 경우, 즉, 설계대로 메인 스페이서, 및 서브 스페이서가 블랙 매트릭스 상에 배치된 경우를 나타낸다.The displacement of the main spacer pattern, the sub spacer pattern, and the black matrix pattern will be described with reference to FIG. 3 (a) shows a case where the transfer pattern of the mask A and the mask B is ideally transferred onto the transfer object, that is, the main spacer and the sub-spacer are arranged on the black matrix as designed.

단, 현실에서는, 마스크 A의 제조 과정에 있어서, 2종류의 스페이서 패턴(메인과 서브)의 형성 위치에 서로 위치 어긋남이 발생하기 쉽다. 이 경우를 도 3의 (b)에 도시하였다. 즉, 마스크 A의 제조에 있어서는, 투광부 이외에 반투광부와 차광부를 형성할 필요가 있어, 차광막과 반투광막에 각각 패턴을 묘화하는 공정이 필요하게 된다. 즉, 이 2회의 묘화 공정의 사이에는, 포토마스크 기판을 묘화 장치로부터 제거하고, 차광막, 또는 반투광막의 현상, 에칭 등의 처리를 실시한다. 이때, 1회째와 2회째의 묘화 위치를, 면 내 전체에서 완전히 일치시키는 것은 어렵다.However, in reality, in the manufacturing process of the mask A, positional deviation is likely to occur at positions where two kinds of spacer patterns (main and sub) are formed. This case is shown in Fig. 3 (b). That is, in manufacturing the mask A, it is necessary to form a translucent portion and a shielding portion in addition to the transparent portion, and a step of drawing a pattern in the shielding film and the semitransparent film is required. That is, during the two imaging processes, the photomask substrate is removed from the imaging apparatus, and processing such as developing or etching of the light-shielding film or the semitransparent film is performed. At this time, it is difficult to completely match the first and second drawing positions in the entire plane.

본 발명자들의 검토에 의하면, 이 2회의 묘화 상호의 사이에, ±0.3 내지 0.5㎛ 정도의 위치 어긋남의 발생이 발생할 수 있는 것이 판명되어 있다. 예를 들어, 도 3의 (b)에 도시하는 예에서는, 메인 스페이서와 서브 스페이서의 각각의 패턴의 무게 중심이, 블랙 매트릭스의 폭 방향으로, 0.5㎛ 어긋난 상태로 되어 있다.According to the study by the present inventors, it has been found that a positional deviation of about 0.3 to 0.5 mu m can occur between the two drawing operations. For example, in the example shown in Fig. 3 (b), the centers of gravity of the respective patterns of the main spacer and the sub spacer are shifted by 0.5 占 퐉 in the width direction of the black matrix.

이어서, 이렇게 형성된 포토마스크, 즉 도 3의 (b)에 도시하는 전사용 패턴을 갖는 포토마스크 A를 사용하여, 그 전사용 패턴을 피전사체 상에 전사한 경우를 생각한다. 이때의 피전사체 상에서의 위치 결정은, 포토마스크 상에 형성된, 얼라인먼트 패턴을 노광 장치에 의해 검출하여 행한다. 얼라인먼트 마크는, 포토마스크에 전사용 패턴을 형성할 때에, 그 영역 외의 적절한 위치에 형성할 수 있다. 따라서, 상기와 같이 2회의 묘화에 의해 형성된 전사용 패턴을 갖는 경우에는, 1회째 또는 2회째의 묘화 시의 묘화 데이터에, 얼라인먼트 마크의 데이터를 포함시켜 둘 수 있다.Next, a case will be considered in which the transfer pattern is transferred onto a transfer body using the photomask thus formed, that is, the transfer mask A having the transfer pattern shown in Fig. 3 (b). At this time, the alignment on the transferred body is performed by detecting the alignment pattern formed on the photomask by the exposure apparatus. The alignment mark can be formed at a suitable position outside the region when the transfer pattern is formed on the photomask. Therefore, in the case of having the transfer pattern formed by two painting operations as described above, the data of the alignment mark can be included in the painting data at the time of the first or second drawing.

단, 노광 장치에 의해 이 얼라인먼트 마크를 검출하고, 위치 정렬을 행하는 단계에 있어서도, 그 정밀도에 한계가 있다. 이로 인해, 가령 동일한 노광 장치를 사용한다고 해도, 순차 중첩하여 노광하는 복수의 포토마스크의, 상호의 전사용 패턴의 위치 정렬에 있어서는, 통상 ±2.0㎛의 범위 정도의 위치 어긋남이 발생할 수 있는 정황에 있다.However, even in the step of detecting the alignment mark by the exposure apparatus and performing the alignment, its accuracy is limited. Thus, even when the same exposure apparatus is used, in order to align the transfer patterns of mutually overlapping photomasks that sequentially overlap and expose, there is a possibility that a misalignment of about ± 2.0 μm may occur have.

따라서, 노광 장치에 의해 발생하는, 복수의 포토마스크(여기서는 포토마스크 A와 포토마스크 B)의 상호 위치 어긋남 분을 2.0㎛로 한다. 그리고, 이 상호 위치 어긋남 2.0㎛와 포토마스크 A가 갖는 상기 위치 어긋남(±0.5㎛로 한다)을 합하면, 도 3의 (c)에 도시하는 바와 같이, 피전사체 상에서는, 이 누적에 의한 위치 어긋남이 발생한다. 이 예에서는, 스페이서 패턴을 갖는 포토마스크 A와, 블랙 매트릭스 패턴을 갖는 포토마스크 B의, 피전사체(예를 들어 컬러 필터 기판) 상에서의 상대적 위치 어긋남이, 상기 위치 어긋남이 누적된 결과, 도 3의 (c)에 도시한 바와 같이, 메인 스페이서의 일부가 블랙 매트릭스의 폭으로부터 비어져 나와버린다.Therefore, the mutual positional deviation of the plurality of photomasks (here, the photomask A and the photomask B), which is caused by the exposure apparatus, is set to 2.0 mu m. When the mutual positional deviation of 2.0 mu m and the positional deviation of the photomask A (assumed to be +/- 0.5 mu m) are combined, as shown in Fig. 3C, the positional deviation due to this accumulation Occurs. In this example, the relative positional deviation of the photomask A having a spacer pattern and the photomask B having a black matrix pattern on a transferred body (for example, a color filter substrate) A part of the main spacer comes out of the width of the black matrix as shown in (c) of FIG.

종래, 메인 스페이서 또는 서브 스페이서가 블랙 매트릭스 상에 배열되기 위한 마진(상기에서 말하는, 메인 스페이서 패턴 또는 서브 스페이서 패턴의 에지와, 블랙 매트릭스의 에지와의 간극 N(㎛))이 충분히 컸기 때문에, 이러한 복수층(레이어) 간의 얼라인먼트 어긋남은, 특별히 문제가 되지 않았다. 그러나, 최근 들어, 마스크 패턴의 미세화, 고집적화에 수반하여, 간극(마진) N이 급속하게 작아져(상기 예에서는 2.0㎛), 이것이, 마스크 제조나 노광 장치에 있어서의 얼라인먼트 어긋남(상기 예에서는 2.5㎛)을 흡수할 수 없게 되었다. 그 때문에, 메인 스페이서 패턴 또는 서브 스페이서 패턴의 에지와, 블랙 매트릭스의 에지와의 간극(마진) N이 작은 경우에도, 메인 스페이서 또는 서브 스페이서의 일부가 블랙 매트릭스의 폭으로부터 비어져 나와버린다고 하는 문제가 발생하지 않도록, 복수층(레이어) 간의 얼라인먼트 어긋남을 억제하는 것이 새로운 기술 과제가 된다.Conventionally, since the margin for arranging the main spacers or the sub spacers on the black matrix (the above-mentioned margin of the main spacer pattern or the sub spacer pattern and the gap N (占 퐉) between the edges of the black matrix) The alignment deviation between a plurality of layers (layers) is not particularly problematic. However, in recent years, with the miniaturization and high integration of the mask pattern, the gap (margin) N rapidly decreases (2.0 m in the above example), and this causes an alignment deviation in the mask manufacturing and exposure apparatus Mu m) can not be absorbed. Therefore, even if the gap (margin) N between the edge of the main spacer pattern or the sub-spacer pattern and the edge of the black matrix is small, a problem that a part of the main spacer or the sub-spacer is projected out of the width of the black matrix It is a new technical problem to suppress alignment displacement between a plurality of layers (layers).

이 때문에, 차광부, 투광부, 및 반투광부를 갖는 포토마스크의 제조 공정에 있어서, 특허문헌 1에 기재된 바와 같이, 제1 패터닝 공정과 제2 패터닝 공정(각각 묘화 공정을 포함한다)을 적용하면, 고정밀도의 표시 장치를 제조하는 것은 곤란하다는 문제에 본 발명자는 착안하였다.Therefore, in the manufacturing process of the photomask having the light-shielding portion, the light-projecting portion, and the semi-light-projecting portion, as described in Patent Document 1, when the first patterning process and the second patterning process , And the present inventors have focused on the problem that it is difficult to manufacture a high-precision display device.

본 발명은 상술한 과제를 해소하여, 보다 미세화되고, 집적도가 높아진 표시 장치에 있어서도, 높은 수율로, 안정적으로 생산 가능하게 되는 포토마스크, 및 그 제조 방법을 제공한다. 구체적으로는, 표시 장치의 제조 공정에 있어서, 메인 스페이서 패턴 또는 서브 스페이서 패턴의 에지와, 블랙 매트릭스의 에지와의 간극(마진) N이 작은 경우에도, 메인 스페이서 또는 서브 스페이서의 일부가 블랙 매트릭스의 폭으로부터 비어져 나와버린다고 하는 문제가 발생하지 않도록, 복수층(레이어) 간의 얼라인먼트 어긋남을 억제하는 것을 목적으로 한다.The present invention provides a photomask which can be stably produced at a high yield even in a display device in which the above-described problems are solved and the degree of integration is increased, and a manufacturing method thereof. Specifically, even when the gap (margin) N between the edges of the main spacer pattern or the sub-spacer pattern and the edge of the black matrix is small in the manufacturing process of the display device, a part of the main spacer or the sub- (Layers) so as to prevent the problem that the protruding portion is out of the width of the layer.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 이하의 구성을 갖는다. 본 발명은 다음의 구성 1 내지 11인 것을 특징으로 하는 포토마스크, 다음의 구성 12인 것을 특징으로 하는 포토마스크 세트, 다음의 구성 14 내지 15인 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법, 다음의 구성 16인 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법이다.In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration. The present invention relates to a photomask characterized by the following constitutions 1 to 11, a photomask set characterized by the following constitution 12, a photomask fabrication method characterized by the following constitutions 14 to 15, 16 is a manufacturing method of a display device.

(구성 1)(Configuration 1)

본 발명의 구성 1은 투명 기판 상에 형성된 반투광막 및 차광막이 각각 패터닝되어서 얻어진 전사용 패턴을 갖는 포토마스크로서, 상기 전사용 패턴은, 투광부와, 차광부와, 반투광부와, 반투광 림(Rim)부를 포함하고, 상기 투광부는, 폭 W(㎛)의 상기 반투광 림부와 인접하고, 상기 반투광 림부는 상기 차광부에 인접하고, 또한, 0<W≤0.3인 것을 특징으로 하는, 포토마스크이다.According to a first aspect of the present invention, there is provided a photomask having a transfer pattern obtained by patterning a semitransparent film and a light shield film formed on a transparent substrate, the transfer pattern comprising a transparent portion, a shielding portion, a translucent portion, Wherein the translucent portion is adjacent to the semitransparent rim portion having a width W (占 퐉), the semitransparent rim portion is adjacent to the light-shielding portion, and 0 < W? 0.3. , And photomask.

(구성 2)(Composition 2)

본 발명의 구성 2는 상기 투광부에는, 적어도 대칭인 2방향으로부터 상기 반투광 림부가 인접하는 것을 특징으로 하는, 구성 1에 기재된 포토마스크이다.The constitution 2 of the present invention is the photomask according to Structure 1, characterized in that the semitransparent rim portion is adjacent to the transparent portion from at least two symmetrical directions.

(구성 3)(Composition 3)

본 발명의 구성 3은 상기 전사용 패턴에 있어서, 상기 반투광부는, 상기 차광부에 인접하고, 또한 상기 차광부에 의해 둘러싸여 있는 것을 특징으로 하는, 구성 1 또는 2에 기재된 포토마스크이다.According to a third aspect of the present invention, in the transfer pattern, the semi-transparent portion is adjacent to the light-shielding portion and is surrounded by the light-shielding portion.

(구성 4)(Composition 4)

본 발명의 구성 4는 상기 전사용 패턴에 있어서, 상기 투광부는, 상기 반투광부와는 인접하지 않는 것을 특징으로 하는, 구성 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 포토마스크이다.The constitution 4 of the present invention is the photomask according to any one of Structures 1 to 3, characterized in that in the transfer pattern, the translucent portion is not adjacent to the translucent portion.

(구성 5)(Composition 5)

본 발명의 구성 5는 상기 전사용 패턴에 있어서, 상기 투광부의 주위에 상기 반투광 림부가 배치됨으로써, 상기 투광부는, 상기 반투광 림부에 의해 둘러싸여 있는 것을 특징으로 하는, 구성 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 포토마스크이다.According to a fifth aspect of the present invention, in the transfer pattern, the semitransparent rim portion is arranged around the transparent portion, whereby the translucent portion is surrounded by the semitransparent rim portion. Is a photomask.

(구성 6)(Composition 6)

본 발명의 구성 6은 상기 반투광부의 직경을 D2(㎛)로 할 때, D2≤20인 것을 특징으로 하는, 구성 1 내지 5 중 어느 하나에 기재된 포토마스크이다.The constitution 6 of the present invention is the photomask according to any one of Structures 1 to 5, characterized in that D2? 20, where D2 (占 퐉) is the diameter of the translucent portion.

(구성 7)(Composition 7)

본 발명의 구성 7은 상기 투광부의 직경을 D1(㎛)로 할 때, D1≤20인 것을 특징으로 하는, 구성 1 내지 6 중 어느 하나에 기재된 포토마스크이다.The constitution 7 of the present invention is the photomask according to any one of the constitutions 1 to 6, wherein D1? 20, when the diameter of the transparent portion is D1 (占 퐉).

(구성 8)(Composition 8)

본 발명의 구성 8은 상기 차광부는, 상기 투명 기판 상에 상기 반투광막과 상기 차광막이 이 순서대로 적층된 적층체를 포함하는 것을 특징으로 하는, 구성 1 내지 7 중 어느 하나에 기재된 포토마스크이다.The constitution 8 of the present invention is the photomask according to any one of Structures 1 to 7, wherein the light-shielding portion comprises a laminate in which the semitransparent film and the light-shielding film are laminated in this order on the transparent substrate .

(구성 9)(Composition 9)

본 발명의 구성 9는 상기 적층체는, 상기 투명 기판 상에 상기 반투광막, 에칭 스토퍼막, 및 상기 차광막이 이 순서대로 적층된 적층체를 포함하는 것을 특징으로 하는, 구성 8에 기재된 포토마스크이다.In a ninth aspect of the present invention, the laminate includes a laminate in which the semitransparent film, the etching stopper film, and the light-shielding film are laminated in this order on the transparent substrate. to be.

(구성 10)(Configuration 10)

본 발명의 구성 10은 표시 장치 제조용 포토마스크인 것을 특징으로 하는, 구성 1 내지 9 중 어느 하나에 기재된 포토마스크이다.The constitution 10 of the present invention is the photomask according to any one of constitutions 1 to 9, characterized in that it is a photomask for producing a display device.

(구성 11)(Configuration 11)

본 발명의 구성 11은 컬러 필터 제조용인 것을 특징으로 하는, 구성 10에 기재된 포토마스크이다.Structure 11 of the present invention is a photomask according to Structure 10, characterized in that it is for producing a color filter.

(구성 12)(Configuration 12)

본 발명의 구성 12는 구성 1 내지 11 중 어느 하나에 기재된 포토마스크를 제1 포토마스크로 할 때, 상기 제1 포토마스크와, 상기 제1 포토마스크와는 다른 제2 포토마스크를 포함하는, 포토마스크 세트이며, 상기 제2 포토마스크는, 상기 제1 포토마스크와 중첩하여 노광되는 전사용 패턴을 포함하고, 상기 제2 포토마스크의 전사용 패턴은, 폭 M(㎛)(단 5<M<25)의 라인 형상 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는, 포토마스크 세트이다.A constitution 12 of the present invention is a photomask comprising a first photomask and a second photomask different from the first photomask, wherein, when the photomask according to any one of structures 1 to 11 is used as a first photomask, Wherein the transfer pattern of the second photomask has a width M (mu m) (where 5 < M < M), and the second photomask includes a transfer pattern that is overlaid with the first photomask, 25. The photomask set according to claim 1,

(구성 13)(Composition 13)

본 발명의 구성 13은 투명 기판 상의 반투광막 및 차광막이 각각 패터닝되어서 형성된 투광부, 차광부, 반투광부, 및 반투광 림부를 포함하는 전사용 패턴을 구비한 포토마스크의 제조 방법으로서, 상기 투명 기판 상에, 상기 반투광막, 상기 차광막, 및 레지스트막이 이 순서대로 적층된 포토마스크 블랭크를 준비하는 공정과, 묘화 장치를 사용하여, 영역에 따라 서로 다른 조사 에너지를 적용하여, 상기 레지스트막에 대하여 묘화를 행하고, 현상함으로써, 상기 차광막의 일부를 노출함과 함께, 잔막 부분에 있어서는 영역에 따라 잔막 두께가 서로 다른 제1 레지스트 패턴을 형성하는, 레지스트 패턴 형성 공정과, 상기 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 차광막 및 상기 반투광막을 에칭하는, 제1 에칭 공정과, 상기 제1 레지스트 패턴을 막 감소하여, 새롭게 상기 차광막의 일부를 노출하는 제2 레지스트 패턴이 되게 하는 레지스트 막 감소 공정과, 상기 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 상기 차광막을 에칭하는, 제2 에칭 공정을 갖고, 상기 제1 에칭 공정 및 상기 제2 에칭 공정에 의해, 상기 투광부, 상기 차광부, 상기 반투광부, 및 상기 반투광 림부를 포함하는 패턴이며, 상기 투광부는, 폭 W(㎛)의 상기 반투광 림부를 개재하여, 상기 차광부에 인접하는 패턴이 형성되고, 또한, 0<W≤0.3인 것을 특징으로 하는, 포토마스크의 제조 방법이다.A constitution 13 of the present invention is a method for producing a photomask having a transfer pattern comprising a transparent portion, a light-shielding portion, a translucent portion and a semi-transparent rim portion formed by patterning a translucent film and a light-shielding film on a transparent substrate, A step of preparing a photomask blank in which the semitransparent film, the light shielding film and a resist film are laminated in this order on a substrate; and a step of applying a different irradiation energy to the resist film A step of forming a first resist pattern which exposes a part of the light shielding film and which has a different thickness of the residual film depending on the region in the residual film portion; Shielding film and the semitransparent film using the mask as a mask, and a second etching step of etching the first resist pattern by a film thickness And a second etching step of etching the light shielding film using the second resist pattern as a mask, wherein the first etching step is a step of etching the first light shielding film, And the second etching step is a pattern including the transparent portion, the shielding portion, the translucent portion, and the semi-transparent rim portion, and the translucent portion is a pattern having a width W (占 퐉) Wherein a pattern adjacent to the light-shielding portion is formed, and 0 < W &le; 0.3.

(구성 14)(Composition 14)

본 발명의 구성 14는 투명 기판 상의 반투광막 및 차광막이 각각 패터닝되어서 형성된 투광부, 차광부, 반투광부, 및 반투광 림부를 포함하는 전사용 패턴을 구비한 포토마스크의 제조 방법으로서, 상기 투명 기판 상에, 상기 반투광막, 에칭 스토퍼막, 상기 차광막, 및 레지스트막이 이 순서대로 적층된 포토마스크 블랭크를 준비하는 공정과, 묘화 장치를 사용하여, 영역에 따라 서로 다른 조사 에너지를 적용하여, 상기 레지스트막에 대하여 묘화를 행하고, 현상함으로써, 상기 차광막의 일부를 노출함과 함께, 잔막 부분에 있어서는 영역에 따라 잔막 두께가 서로 다른 제1 레지스트 패턴을 형성하는, 레지스트 패턴 형성 공정과, 상기 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 차광막, 상기 에칭 스토퍼막, 및 상기 반투광막을 에칭하는, 제1 에칭 공정과, 상기 제1 레지스트 패턴을 막 감소하여, 새롭게 상기 차광막의 일부를 노출하는 제2 레지스트 패턴이 되게 하는 레지스트 막 감소 공정과, 상기 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 적어도 상기 차광막을 에칭하는, 제2 에칭 공정을 갖고, 상기 제1 에칭 공정 및 상기 제2 에칭 공정에 의해, 상기 투광부, 상기 차광부, 상기 반투광부, 및 상기 반투광 림부를 포함하는 패턴이며, 상기 투광부는, 폭 W(㎛)의 상기 반투광 림부를 개재하여, 상기 차광부에 인접하는 패턴이 형성되고, 또한, 0<W≤0.3인 것을 특징으로 하는, 포토마스크의 제조 방법이다.A constitution 14 of the present invention is a method for producing a photomask comprising a transfer pattern including a transparent portion, a light-shielding portion, a translucent portion and a translucent rim portion formed by patterning a translucent film and a light-shielding film on a transparent substrate, A step of preparing a photomask blank in which the semitransparent film, the etching stopper film, the light shielding film, and the resist film are laminated in this order on a substrate; and a step of applying a different irradiation energy according to the region, A resist pattern forming step of exposing a part of the light shielding film and forming a first resist pattern having a different thickness of the residual film depending on the region in the residual film part by performing drawing on the resist film and developing the resist film, A first etching step of etching the light-shielding film, the etching stopper film, and the semitransparent film using one resist pattern as a mask; A resist film reducing step of reducing a film thickness of the first resist pattern so as to become a second resist pattern which newly exposes a part of the light shield film; and a second film forming step of etching at least the light shield film using the second resist pattern as a mask, Wherein the pattern having the light-transmitting portion, the light-shielding portion, the semitransparent portion, and the semitransparent rim portion is a pattern having a width W (占 퐉 And a pattern adjacent to the light-shielding portion is formed through the semi-light-transmitting rim portion of the light-shielding portion of the photomask, and 0 <W? 0.3.

(구성 15)(Composition 15)

본 발명의 구성 15는 묘화 공정을 1회만 갖는 것을 특징으로 하는, 구성 13 또는 14에 기재된 포토마스크의 제조 방법이다.The constitution (15) of the present invention is a method for producing a photomask according to Structure 13 or 14, characterized in that the imaging operation is carried out only once.

(구성 16)(Configuration 16)

본 발명의 구성 16은 구성 1 내지 11 중 어느 하나에 기재된 포토마스크, 구성 12에 기재된 포토마스크 세트, 또는 구성 13 내지 15에 기재된 제조 방법에 의한 포토마스크가 갖는 상기 전사용 패턴을, 노광 장치를 사용하여 피전사체에 전사하는 공정을 갖는 표시 장치의 제조 방법이다.A constitutional aspect 16 of the present invention is a photomask according to any of the constitution 1 to 11, the photomask set described in the constitution 12, or the transfer pattern of the photomask according to the production method described in the constitutions 13 to 15, And transferring the transferred image onto a transfer target body.

본 발명에 따르면, 보다 미세화되고, 집적도가 높아진 표시 장치에 있어서도, 높은 수율로, 안정적으로 생산 가능하게 되는 포토마스크, 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a photomask that can be stably produced at a high yield even in a display device that is finer and has a higher degree of integration, and a manufacturing method thereof.

도 1은 피전사체 상에서 2개의 전사용 패턴을 정확하게 중첩했을 때의 배치의 일례를 도시하는 모식도이다.
도 2는 동일한 피전사체에, 중첩하여 전사되는 전사용 패턴을 각각 구비한 2매의 마스크(마스크 A와 마스크 B)의 일례를 도시하는 모식도이다.
도 3은 메인 스페이서 패턴, 서브 스페이서 패턴 및 블랙 매트릭스 패턴의, 위치 어긋남에 대하여 설명하기 위한 모식도이다.
도 4는 본 발명의 포토마스크 전사용 패턴의 일례를 도시하는 평면 모식도이다.
도 5는 본 발명의 포토마스크 제조 방법 1을 도시하는 단면 모식도이다.
도 6은 본 발명의 포토마스크 제조 방법 2를 도시하는 단면 모식도이다.
도 7은 패턴 위치 정밀도 검사의 일례를 도시하는 모식도이다.
도 8은 반투광 림부의 폭 W를 변화시켰을 때의, 투광부의 주위의 에지 검출의 가부의 결과를 도시하는 도면이다.
도 9는 도 4의 (b)에 도시하는 패턴에 있어서, 반투광 림부의 폭 W(Rim폭 W)를 변화시켰을 때의, 광 강도 곡선의 변화를 도시하는 도면이다.
도 10은 종래의 포토마스크의 제조 공정의 일례를 도시하는 모식도이다.1 is a schematic diagram showing an example of arrangement when two transfer patterns are accurately superimposed on a body to be transferred.
2 is a schematic diagram showing an example of two masks (mask A and mask B) each having transfer patterns to be superimposed and transferred on the same body to be transferred.
Fig. 3 is a schematic diagram for explaining the positional deviation of the main spacer pattern, the sub spacer pattern, and the black matrix pattern.
4 is a schematic plan view showing an example of the pattern for transferring the photomask of the present invention.
5 is a schematic cross-sectional view showing the photomask manufacturing method 1 of the present invention.
6 is a schematic cross-sectional view showing the photomask manufacturing method 2 of the present invention.
7 is a schematic diagram showing an example of pattern position accuracy check.
8 is a diagram showing the results of the edge detection around the transparent portion when the width W of the semi-light-transmitting rim portion is changed.
Fig. 9 is a diagram showing a change in light intensity curve when the width W (rim width W) of the semi-light-transmitting rim portion is changed in the pattern shown in Fig. 4 (b).
10 is a schematic diagram showing an example of a conventional manufacturing process of a photomask.

종래의 포토마스크, 예를 들어 특허문헌 1에 기재되어 있는 것과 같은 포토마스크는 이하의 공정으로 제조되고 있다. 도 10에, 종래의 포토마스크의 제조 공정을 도시한다.A conventional photomask, for example, a photomask as described in Patent Document 1, is manufactured by the following process. Fig. 10 shows a manufacturing process of a conventional photomask.

도 10에 도시하는 종래의 포토마스크의 제조 공정에서는, 먼저 투명 기판(2) 상에 반투명막(3a) 및 차광막(4a)이 이 순서대로 적층된 마스크 블랭크를 준비한다(도 10의 (a)). 이어서, 차광막(4a) 상에 레지스트 재료를 도포하여, 제1 레지스트막(23a)을 형성한다(도 10의 (b)). 이어서, 반투명막 및 차광막의 패턴 노광을 행한다. 계속해서, 제1 레지스트막(23a)을 현상하여, 제1 레지스트 패턴(23b)을 형성한다(도 10의 (c)). 이어서, 제1 레지스트 패턴(23b)으로부터 노출되어 있는 투명막(3a) 및 차광막(4a)을 에칭하여, 반투명막 패턴(3b) 및 차광막 중간 패턴(4b)을 형성한다(도 10의 (d)). 이어서, 잔존하고 있는 제1 레지스트 패턴(23b)을 제거한다(도 10의 (e)). 이어서, 레지스트 재료를 도포하여, 제2 레지스트막(24a)을 형성한다(도 10의 (f)). 계속해서, 차광막의 패턴 노광하고, 현상함으로써, 제2 레지스트 패턴(24b)을 형성한다(도 10의 (g)). 이어서, 제2 레지스트 패턴(24b)으로부터 노출되어 있는 차광막 중간 패턴(4b)을 에칭하여, 차광막 패턴(4c)을 형성한다(도 10의 (h)). 그리고, 잔존하고 있는 제2 레지스트 패턴(24b)을 제거하여, 포토마스크를 얻는다(도 10의 (i)).10, a mask blank in which a translucent film 3a and a light-shielding film 4a are laminated in this order on a transparent substrate 2 is first prepared (FIG. 10A) ). Then, a resist material is coated on the light-shielding film 4a to form a first resist film 23a (Fig. 10 (b)). Then, pattern exposure is performed on the semitransparent film and the light shielding film. Subsequently, the first resist film 23a is developed to form the first resist pattern 23b (Fig. 10 (c)). Then, the transparent film 3a and the light-shielding film 4a exposed from the first resist pattern 23b are etched to form the translucent film pattern 3b and the light-shielding film intermediate pattern 4b (FIG. 10D) ). Then, the remaining first resist pattern 23b is removed (Fig. 10 (e)). Next, a resist material is applied to form a second resist film 24a (Fig. 10 (f)). Subsequently, the second resist pattern 24b is formed by pattern exposure and development of the light-shielding film (FIG. 10 (g)). Subsequently, the light-shielding film intermediate pattern 4b exposed from the second resist pattern 24b is etched to form a light-shielding film pattern 4c (Fig. 10 (h)). Then, the remaining second resist pattern 24b is removed to obtain a photomask (Fig. 10 (i)).

상술한 종래의 포토마스크의 제조 공정에 있어서, 제1 레지스트 패턴의 형성 위치와, 제2 레지스트 패턴의 형성 위치가 서로 어긋나는 것을 피할 수 없다. 이것은, 각각의 레지스트 패턴을 형성하기 위한 묘화 공정 동안에, 묘화 장치로부터의 기판의 제거, 재적재가 필요하게 되기 때문이다. 이로 인해, 예를 들어, 도 10의 (g2)에 도시한 바와 같이, 제2 레지스트 패턴(24b)의 위치가, 제1 레지스트 패턴에 의해 형성된 패턴과의 사이에서 어긋남을 발생한다(도 10의 (g2)의 일점쇄선 참조). 따라서, 본 발명에서는, 제1 및 제2 레지스트 패턴을 각각 형성하는 묘화 공정에, 상대적인 위치 어긋남이 발생하는 것을 완전히 저지하기 위해서, 1회로 필요한 패턴을 모두 묘화하는 공정을 검토한다.It is inevitable that the position where the first resist pattern is formed and the position where the second resist pattern is formed are displaced from each other in the above-described conventional manufacturing process of the photomask. This is because, during the drawing process for forming each resist pattern, the substrate from the drawing apparatus needs to be removed and re-deposited. 10 (g2), the position of the second resist pattern 24b deviates from the pattern formed by the first resist pattern (see FIG. 10 (see the one-dot chain line in (g2)). Therefore, in the present invention, a step of drawing all necessary patterns one time in order to completely prevent the relative positional deviation from occurring in the drawing step of forming the first and second resist patterns, respectively.

<제조 방법 1><Manufacturing Method 1>

도 5에, 제조 방법 1로서, 투광부, 차광부, 반투광부를 구비한 포토마스크의 묘화 공정을 1회로 한 포토마스크의 제조 방법을 나타낸다.Fig. 5 shows a manufacturing method of a photomask in which a drawing process of a photomask including a transparent portion, a light-shielding portion, and a semi-transparent portion is performed as one manufacturing method 1.

먼저, 상기 도 10과 마찬가지로, 투명 기판 상에 반투광막과 차광막을 이 순서로 적층하고, 또한 레지스트막을 형성한 포토마스크 블랭크를 준비한다(도 5의 (a)).First, a photomask blank in which a translucent film and a light-shielding film are laminated in this order on a transparent substrate and a resist film is formed is prepared (FIG. 5A).

투명 기판으로서는, 예를 들어 합성 석영 등을 포함하고, 양쪽 주표면을 평탄, 평활하게 연마한 것을 사용한다. 제1 주표면은 1변이 300㎜ 내지 1400㎜인 사각형이며, 두께는 5 내지 13㎜ 정도이다.As the transparent substrate, for example, synthetic quartz or the like is used and both main surfaces are polished flat and smooth. The first main surface is a square having one side of 300 mm to 1400 mm and a thickness of about 5 to 13 mm.

반투광막은, 포토마스크를 사용할 때의 노광광을 일부 투과하는 것이며, 그 투과율은, 투명 기판을 100％로 한 때에, 바람직하게는 5 내지 60％, 보다 바람직하게는 10 내지 50％이다. 이것은, 노광광에 포함되는 대표 파장에 대한 것이다. 여기서, 노광광이란, 파장 영역이 365nm(i선) 내지 436nm(g선)의 범위 내의 광인 것이 바람직하고, 바람직하게는, i선, h선, g선을 모두 포함하는 광원을 사용하여 노광한다. 상기에서 말하는 대표 파장은, 상기 범위 내의 파장으로부터 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어, i선, h선, g선 중 어느 하나를 대표 파장으로 한다.The semi-light-transmitting film partially transmits the exposure light when using a photomask, and its transmittance is preferably 5 to 60%, more preferably 10 to 50% when the transparent substrate is 100%. This is for the representative wavelength included in the exposure light. Here, the exposure light is preferably light within a wavelength range of 365 nm (i line) to 436 nm (g line), and is preferably exposed using a light source including i line, h line and g line . The above-mentioned representative wavelength can be appropriately selected from the wavelengths within the above range. For example, any one of i-line, h-line, and g-line is set as a representative wavelength.

또한, 반투광막이 갖는, 노광광의 위상 시프트 효과에 대해서는 특별히 제약은 없다.There is no particular limitation on the phase shift effect of the exposure light of the translucent film.

반투광막 상에 형성되는 차광막은, 실질적으로 노광광을 투과하지 않는 것이며, 예를 들어, 광학 농도 OD가 3 이상, 바람직하게는 OD4 이상으로 할 수 있다.The light-shielding film formed on the semitransparent film does not substantially transmit the exposure light, and for example, the optical density OD can be 3 or more, preferably OD4 or more.

또한, 반투광막과 차광막의 소재에 대해서는, 특별히 제약은 없지만, 에칭 가능한 것이 바람직하고, 특히 습식 에칭 가능한 것이 바람직하다. 여기에서는, 차광막으로서는, Cr을 주성분으로 하는 것으로 하고, 반투광막으로서는, 몰리브덴실리사이드를 포함하는 것으로 한다. 이외에 사용 가능한 소재예에 대해서는 후술한다.The material of the semitransparent film and the light-shielding film is not particularly limited, but is preferably one capable of being etched, and particularly preferably capable of wet etching. Here, it is assumed that Cr is used as a light shielding film and molybdenum silicide is used as a semitransparent film. Other examples of usable materials will be described later.

어느 막도, 스퍼터 장치 등, 공지된 성막 장치로 형성할 수 있다. 본 제조 방법에 있어서는, 반투광막 및 차광막의 소재의 상이에 의해, 서로 에칭 선택성을 가지며, 즉, 한쪽 에칭제에 대하여 다른쪽이 에칭 내성을 갖는다.Any film can be formed by a known film forming apparatus such as a sputtering apparatus. In the present manufacturing method, the semitransparent film and the light-shielding film have different etch selectivities depending on the material thereof, that is, the other has etch resistance to one of the etchants.

반투광막이나 차광막의 막 두께는, 사용하는 재료나, 그 광학막에 의해 얻고자 하는 광투과율에 의해 결정된다. 반투광막이나 차광막의 막 두께는, 예를 들어 20 내지 2000Å(옹스트롬)으로 하고, 특히 차광막은, 1000 내지 2000Å으로 할 수 있다. 또한, 반투광막의 막 두께는, 20Å 내지 500Å으로 할 수 있다.The film thickness of the semitransparent film or the light-shielding film is determined by the material to be used and the light transmittance to be obtained by the optical film. The film thickness of the semitransparent film or the light-shielding film may be, for example, 20 to 2000 angstroms (angstrom), and particularly, the light-shielding film may be 1000 to 2000 angstroms. Further, the film thickness of the semi-light-transmitting film can be set to 20 Å to 500 Å.

레지스트는, 포토레지스트를 사용할 수 있다. 포토레지스트는, 포지티브형이거나 네가티브형이어도 되지만, 본 실시 형태에서는 포지티브형을 사용하여 설명한다. 슬릿 코터나 스핀 코터 등의 공지된 도포 장치에 의해 레지스트막을 형성할 수 있다. 막 두께는, 3000 내지 10000Å이 바람직하다.As the resist, a photoresist can be used. The photoresist may be a positive type or a negative type, but the present embodiment will be described using a positive type. A resist film can be formed by a known coating device such as a slit coater or a spin coater. The film thickness is preferably 3000 to 10000 angstroms.

계속해서, 1회의 묘화 중에, 레지스트막을 감광시키기 위한 에너지 강도(여기서는, 레이저 빔의 도우즈(dose))를 2종류 적용하고 있다. 이 도우즈 변화는, 얻고자 하는 패턴에 기초하여 결정한다. 예를 들어, 반투광부로 하는 영역에는 저도우즈, 투광부로 하는 곳에는, 고도우즈를 사용하여 묘화(도 5의 (b))한다.Subsequently, two kinds of energy intensities (here, dose of the laser beam) for sensitizing the resist film are applied during one drawing operation. This dose change is determined based on the pattern to be obtained. For example, in the area of the semi-light-projecting portion, the drawing is performed using the low-lighted portion, and the portion of the light-transmitting portion is painted using the high-grade wood (FIG. 5 (b)).

묘화 방법으로서는, 래스터 묘화를 적용할 수 있다. 묘화 시, 1회의 주사 중에 도우즈를 변경하면서 묘화함으로써, 영역에 따라 조사 도우즈량이 다른 묘화로 해도 된다. 또는, 표준적인 도우즈를 100％로 했을 때에, 이것보다 낮은 도우즈를 적용하면서, 영역에 따라서 1회 또는 복수회 조사함으로써, 영역에 따라, 조사 도우즈가 다른 묘화로 해도 된다. 즉, 묘화 개시부터 완료까지의 사이에, 묘화 장치로부터 포토마스크 블랭크를 제거하지 않을 필요가 있고, 이것을 본원에서는, 1회의 묘화라고 한다.As a rendering method, raster rendering can be applied. During drawing, drawing may be performed while changing the dose during one scanning, so that the drawing dose may be different depending on the area. Alternatively, assuming that the standard dose is 100%, irradiation may be performed in different irradiation dots depending on the region by applying irradiation dose once or plural times in accordance with the region while applying a dose lower than this dose. In other words, it is necessary not to remove the photomask blank from the drawing apparatus during the period from the start of drawing to the completion of the drawing.

또한, 묘화 장치로서는, 전자 빔 묘화 장치여도 되고, 레이저 묘화 장치여도 되지만, 표시 장치 제조용의 포토마스크로서는, 레이저 묘화 장치가 유용하다.The drawing apparatus may be an electron beam drawing apparatus or a laser drawing apparatus, but a laser drawing apparatus is useful as a photomask for manufacturing a display apparatus.

계속하여 레지스트막을 현상한다. 영역에 따라 묘화의 도우즈가 상이하기 때문에, 이 영역에 따라, 잔막 두께가 다른, 입체적인 형상을 갖는 레지스트 패턴을 형성할 수 있다. 여기에서는 포지티브 레지스트를 사용하고 있으므로, 고도우즈 묘화를 행한 부분은 레지스트가 완전히 용출되어 제거되어, 투명 기판 표면이 노출된다. 이에 의해 투광부가 형성된다. 한편, 저도우즈 묘화를 행한 부분은, 레지스트의 감광이 불완전하기 때문에 일부만이 용출되고, 소정 막 두께분이 잔존한다(박막 부분). 또한, 미묘화 부분은, 초기 막 두께에 가까운 막 두께의 레지스트가 잔존하고 있다(후막 부분).Subsequently, the resist film is developed. Since the drawing dose differs depending on the region, a resist pattern having a three-dimensional shape with different thickness of the residual film can be formed in accordance with this region. Since a positive resist is used here, the resist is completely eluted and removed at a portion subjected to high-viscosity drawing, and the surface of the transparent substrate is exposed. Whereby the light transmitting portion is formed. On the other hand, in a portion where the drawing is performed on the wood surface, only part of the resist is eluted because the photosensitive light of the resist is incomplete, and a predetermined film thickness portion remains (thin film portion). In the subdivided portion, a resist having a film thickness close to the initial film thickness remains (thick film portion).

이 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 노출되어 있는 부분의 차광막을 에칭 제거하고, 또한, 반투광막을 에칭 제거한다(도 5의 (c)).Using this resist pattern as a mask, the light-shielding film of the exposed portion is removed by etching, and the semitransparent film is etched away (FIG. 5 (c)).

에칭제로서는, Cr계 막에 대해서는, 질산 제2 세륨 암모늄을 포함하는 에칭액을 사용할 수 있고, 몰리브덴실리사이드계 막에 대해서는, 버퍼드 불산을 포함하는 에칭액을 사용할 수 있다.As the etching agent, an etching solution containing ceric ammonium nitrate can be used for the Cr-based film, and an etching solution containing buffered hydrofluoric acid can be used for the molybdenum silicide-based film.

이어서, 상기 레지스트 패턴을 막 감소한다(도 5의 (d)). 즉, 레지스트 패턴의 두께를 균일하게 감소시킨다. 이것을 위해서는, 레지스트 표면에 약액(산화제 등)이나 기체(플라즈마 애싱이나 오존 등)를 접촉시키거나, 또는 현상제에 의한 추가의 현상을 행하는 등으로 하여, 레지스트 표면으로부터 일부를 소실시켜도 된다. 상기 박막 부분의 레지스트가 제거되어서, 반투광부에 대응하는 위치에 차광막이 노출되고, 또한, 상기 후막 부분은, 균일하게 막 두께가 감소한 상태에서 잔존한다(도 5의 (d)).Then, the resist pattern is reduced in thickness (Fig. 5 (d)). That is, the thickness of the resist pattern is uniformly reduced. For this purpose, a part of the resist may be removed from the surface of the resist by bringing the surface of the resist into contact with a chemical solution (oxidizing agent or the like) or a gas (plasma ashing or ozone) or by further developing with a developer. The resist of the thin film portion is removed so that the light shielding film is exposed at the position corresponding to the translucent portion and the thick film portion remains in a state in which the film thickness is uniformly reduced (FIG. 5 (d)).

상기 도 5의 (d)의 공정에서 새롭게 노출된 차광막을 에칭 제거함으로써, 반투광부가 형성된다(도 5의 (e)).5 (d), the semi-transparent portion is formed by etching away the newly exposed light-shielding film (FIG. 5 (e)).

남은 레지스트 패턴을 제거하면, 투광부, 차광부, 및 반투광부를 갖는 3계조의 전사용 패턴을 제공한 포토마스크가 완성된다(도 5의 (f)). 또한, 본 발명의 포토마스크는, 반투광 림부를 추가로 갖고 있다.When the remaining resist pattern is removed, a photomask providing a transfer pattern of three gradations having a transparent portion, a light-shielding portion, and a semi-transparent portion is completed (Fig. 5 (f)). Further, the photomask of the present invention further has a semi-light-transmitting rim portion.

여기서, 최종적으로 형성되는 투광부(메인 스페이서에 상당)와, 반투광부(서브 스페이서에 상당)의 상호 위치 관계는, 도 5의 (b)에 도시하는 공정에서 행하여지는 1회의 묘화 공정에서 결정된다. 따라서, 투광부 및 반투광부의, 상호의 위치 어긋남은 발생하지 않는다.Here, the mutual positional relationship between the final transparent portion (corresponding to the main spacer) and the semi-transparent portion (corresponding to the sub-spacer) is determined in the single painting operation performed in the process shown in Fig. 5B . Therefore, mutual positional deviation of the transparent portion and the translucent portion does not occur.

단, 이 제조 방법에 의해 형성되는 전사용 패턴에는 이하의 특징이 있다. 즉, 도 5의 (f)에 도시하는 바와 같이, 투광부와 차광부는 직접 인접하지 않고, 그 사이에는, 미세 폭의 반투광 림부가 형성된다. 즉, 투광부는, 반투광 림부에 인접하고, 그 반투광 림부가, 차광부에 인접하게 된다. 이 반투광 림부는, 투명 기판 상에 반투광막이 형성되어 이루어지고, W(㎛)의 일정 폭을 갖는다.However, the transfer pattern formed by this manufacturing method has the following characteristics. That is, as shown in Fig. 5 (f), the light-transmitting portion and the light-shielding portion are not directly adjacent to each other, and a semi-light-transmitting rim portion having a fine width is formed therebetween. That is, the light transmitting portion is adjacent to the semitransparent rim portion, and the semitransparent rim portion is adjacent to the light shielding portion. This semi-light-transmitting rim portion is formed by forming a translucent film on a transparent substrate, and has a constant width of W (占 퐉).

이 반투광 림부는, 도 5의 (c)부터 도 5의 (d)의 공정에서, 레지스트막을 막 감소시킬 때, 레지스트 패턴의 측면이 침식됨으로써 형성된다. 그리고 이 반투광 림부의 폭 W(간단히 「림폭 W」라고도 한다.)는 막 감소의 방법이나 조건에 따라, W>0의 범위에서 변화한다.The semitransparent rim portion is formed by eroding the side surface of the resist pattern when the film thickness of the resist film is reduced in the process from (c) to (d) of FIG. 5. The width W (simply referred to as " rim width W ") of the semitransparent rim portion varies in the range of W > 0 according to the method or condition of film reduction.

상술한 바와 같이, 본 발명에서는, 1회의 묘화로, 상기 3계조를 형성할 수 있는 것에 특징이 있다. 바꾸어 말하면, 본 발명과 같이, 투광부와 차광부의 사이에, 상기 반투광 림부가 배치된 전사용 패턴에 있어서는, 전사 패턴 내의 위치 어긋남을 완전히 배제하는 것이 가능하게 된다. 그리고, 이 반투광 림부의 존재를 근거로 하여 전사용 패턴을 설계하면, 상술한 용도에 대하여 우수한 정밀도, 적성을 가진 포토마스크를 제공할 수 있게 된다.As described above, the present invention is characterized in that the three gradations can be formed by one drawing operation. In other words, as in the present invention, in the transfer pattern in which the semi-light-transmitting rim portion is disposed between the transparent portion and the light-shielded portion, it is possible to completely eliminate the positional shift in the transfer pattern. By designing the transfer pattern based on the presence of the semi-light-transmitting rim portion, it is possible to provide a photomask having excellent precision and suitability for the above-mentioned use.

따라서, 반투광 림부를 포함하는 전사용 패턴의 설계에 대해서, 본 발명자는 예의 검토하였다.Therefore, the present inventors have studied extensively on the design of the transfer pattern including the semi-light-transmitting rim portion.

포토마스크의 제조 공정에 있어서는, 전사용 패턴이 형성된 후, 이 전사용 패턴의 품질을 평가하는 검사 공정이 있다. 여기에서는, 패턴의 에지 위치를 광학적으로 검출하고, 설계대로의 패턴이 형성되어 있는지 여부를 확인한다.In the manufacturing process of the photomask, there is an inspection process for evaluating the quality of the transfer pattern after the transfer pattern is formed. Here, the edge position of the pattern is optically detected, and it is confirmed whether or not a pattern as designed is formed.

도 7에는, 상기 공정에서 형성된, 도 4의 (b)의 패턴에 검사광을 조사하여 행하는, 패턴 위치 정밀도 검사의 모식도를 도시한다. 즉, 전사용 패턴에 좌표 측정기의 레이저광을 조사하고, 그 반사광을 검출함으로써, 각각의 막의 에지 위치를 검출한다.Fig. 7 is a schematic view of pattern position accuracy inspection, which is performed by irradiating inspection light onto the pattern shown in Fig. 4 (b) formed in the above-described process. That is, the edge position of each film is detected by irradiating the transfer pattern with the laser light of the coordinate measuring device and detecting the reflected light.

여기에서는, 차광막, 반투광막, 및 투명 기판 각각으로부터의 반사광을 적절한 콘트라스트를 갖고 수광할 수 있는 것이 이상적이다. 실제로는, 반투광 림부의 폭 W가 충분히 작으면, 차광막의 에지(즉 차광부의 에지)를 검출 가능하다. 이때 반투광 림부는, 독립한 패턴으로서 인식되지 않지만, 무게 중심 측정에 의해 패턴의 위치 정밀도를 검사할 수 있기 때문에, 지장은 발생하지 않는다.In this case, it is ideal that reflected light from each of the light-shielding film, the semitransparent film, and the transparent substrate can be received with an appropriate contrast. Actually, if the width W of the semi-light-transmitting rim portion is sufficiently small, the edge of the light-shielding film (i.e., the edge of the light-shielding portion) can be detected. At this time, the semitransparent rim portion is not recognized as an independent pattern, but since the positional accuracy of the pattern can be checked by measuring the center of gravity, no trouble occurs.

또한, 반투광 림부의 폭 W가, 충분히 크면, 차광막의 에지와, 반투광 림부를 형성하는 반투광막의 에지를 각각 독립적으로 검출 가능하다. 이로 인해, 정확한 검사를 행할 수 있다.Further, if the width W of the semitransparent rim portion is sufficiently large, the edge of the light-shielding film and the edge of the semitransparent film forming the semitransparent rim portion can be independently detected. Thus, accurate inspection can be performed.

그런데, 반투광 림부의 폭 W의 크기에 따라서는, 차광막의 에지를 나타내는 신호와, 반투광 림부의 에지를 검출하는 신호가 식별 불가능하게 혼재하여, 검사값의 평가를 정확하게 행할 수 없다.However, depending on the width W of the semi-light-transmitting rim portion, the signal indicating the edge of the light-shielding film and the signal for detecting the edge of the semi-light-rim portion can not be mixed indiscriminately and evaluation of the inspection value can not be accurately performed.

도 8에, 반투광 림부의 폭 W(Rim폭 W)을 0.3㎛ 내지 0.45㎛로 변화시켰을 때의, 차광부의 주위의 에지 검출(Edge 검출)의 가부의 결과를 나타낸다. 본 발명자의 검토에 의하면, 도 8에 도시하는 바와 같이, 반투광 림부의 폭 W를, W≤0.3㎛, 또는, W≥0.45㎛ 중 어느 하나로 하면, 검사가 가능한 것을 알았다.8 shows the results of edge detection (edge detection) around the light-shielding portion when the width W (Rim width W) of the semitransparent rim portion is changed from 0.3 mu m to 0.45 mu m. According to the study by the inventor of the present invention, it has been found that inspection can be performed by setting the width W of the semitransparent rim portion to either W 0.3 mu m or W 0.45 mu m as shown in Fig.

단, 반투광 림부의 폭 W가 큰 경우에는, 투광부의 투과광량이 감소하여, 노광량이 일부 손실되는 것과 동등하게 된다. 반투광 림부를 포함하는 전사용 패턴을 노광했을 때에, 피전사체 상에 전달되는 광 강도의 분포에 있어서는, 충분한 광량에 의해, 적절한 콘트라스트를 얻고자 한다고 하는 점에서, 반투광 림부의 폭 W가 큰 것이 반드시 바람직한 것이라고는 할 수 없다.However, when the width W of the semitransparent rim portion is large, the amount of transmitted light of the light transmitting portion is reduced, which is equivalent to a partial loss of the exposure amount. In the case of the exposure of the transfer pattern including the semi-light-transmitting rim portion, the distribution of the light intensity transmitted on the body is desired to have an appropriate contrast by the sufficient amount of light, It is not necessarily desirable.

따라서, 도 4의 (b)에 도시하는, 반투광 림부와 인접하고, 둘러싸여 있는 투광부의 패턴을, 노광 장치에 의해 노광하고, 피전사체(예를 들어 컬러 필터 기판) 상에 형성되는 광 강도 분포를 시뮬레이션에 의해 구하였다. 그 결과를 도 9에 도시하였다.Therefore, the pattern of the transparent portion adjacent to the semi-light-transmitting rim portion and surrounded by the translucent portion shown in Fig. 4 (b) is exposed by the exposure apparatus and the light intensity distribution formed on the transferred body (for example, Was obtained by simulation. The results are shown in Fig.

노광 조건으로서는, FPD용 노광 장치(여기서는, 프록시미티 노광 장치)에 사용되는 광학 조건을 적용하였다. 즉, 광원 파장은 i선, h선, g선을 포함하는 것으로 하고, 프록시미티 갭을 100㎛로 하였다.As the exposure conditions, optical conditions used for an FPD exposure apparatus (here, a proxy exposure apparatus) were applied. That is, the light source wavelength includes the i-line, the h-line, and the g-line, and the proximity gap is set to 100 m.

도 9에서는, 도 4의 (b)에 도시하는 패턴에 있어서, 반투광 림부의 폭 W(Rim폭 W)를 0부터 0.5㎛의 사이에서 변화시켰을 때의 광 강도 곡선의 변화를 나타낸다. 도 9에 도시한 바와 같이, 림폭 W가 확대됨과 함께, 광 강도 곡선의 피크 위치가 낮아지고, 또한 사이드의 기울기가 점차 작아진다. 예를 들어, 직경 D1을 10㎛로 하고, 림폭 W가 0.4㎛를 초과했을 때, 광 강도의 피크값은 10％ 저하되었다(도 9).9 shows the change of the light intensity curve when the width W (Rim width W) of the semi-light-transmitting rim portion is changed between 0 and 0.5 m in the pattern shown in Fig. 4 (b). As shown in Fig. 9, the rim width W is enlarged, the peak position of the light intensity curve is lowered, and the slope of the side gradually becomes smaller. For example, when the diameter D1 is 10 占 퐉 and the rim width W exceeds 0.4 占 퐉, the peak value of the light intensity is lowered by 10% (Fig. 9).

즉, 패턴의 위치 정밀도 검사의 관점에서는, 림폭 W가 소정 범위보다 작거나, 또는 큰 것이 바람직하다. 그러나, 상술한 바와 같이, 마스크를 사용할 때의 노광광의 손실에 의한 전사성의 변화를 고려하면, 림폭 W는 너무 크지 않은 것이 바람직하다. 따라서, 반투광 림부의 폭 W는,That is, from the viewpoint of checking the positional accuracy of the pattern, it is preferable that the rim width W is smaller or larger than the predetermined range. However, as described above, it is preferable that the rim width W is not too large in consideration of the change of the transfer property due to the loss of exposure light when the mask is used. Therefore, the width W of the semi-light-

0<W≤0.30 < W? 0.3

으로 하는 것이 가장 바람직하다.Is most preferable.

림폭 W를 조정하기 위해서는, 상기 제조 방법 1에 있어서는, 상기 도 5의 (d)에 도시하는 공정에서, 레지스트 막 감소의 조건을 조정한다. 막 감소 작용이 있는 액제나 애싱의 조건, 시간 등을 조정하거나, 또는, 막 감소를 발생시키는 현상액이나 현상 시간의 선택을 행하는 등, 최적의 것을 선택할 수 있다. 또한, 원하는 림폭 W로 하기 위해서, 미리 도포하는 레지스트막의 두께를 조정해 두는 방법, 나아가, 원하는 현상 시간을 적용하기 위해서, 묘화 시의 도우즈량을 조정하는 방법도 있다. 또한, 제2 에칭 공정에서 채용하는 에칭 시간, 에칭제에 의해, 림폭 W를 조정하는 방법도 있다.In order to adjust the rim width W, in the above manufacturing method 1, the condition of the resist film reduction is adjusted in the step shown in Fig. 5 (d). It is possible to select the optimum one such as adjusting the condition and time of the liquid agent having a film reducing action or the ashing, or selecting a developer or a developing time for causing film reduction. Further, in order to obtain a desired rim width W, there is a method of adjusting the thickness of the resist film to be applied in advance, and a method of adjusting the dosing amount at the time of drawing in order to apply a desired development time. There is also a method of adjusting the rim width W by an etching time and an etching agent employed in the second etching step.

이상에 의해, 본 발명의 포토마스크는, 투명 기판 상에 형성된 반투광막과 차광막이 각각 패터닝되어서 얻어진 전사용 패턴을 갖는 포토마스크로서,As described above, the photomask of the present invention is a photomask having a transfer pattern obtained by patterning a semitransparent film and a light-shielding film formed on a transparent substrate,

상기 전사용 패턴은, 투광부와, 차광부와, 반투광부와, 반투광 림부를 포함하고,Wherein the transfer pattern includes a transparent portion, a shielding portion, a translucent portion, and a semi-transparent rim portion,

상기 투광부는, 폭 W(㎛)의 상기 반투광 림부와 인접하고, 상기 반투광 림부는 상기 차광부에 인접하고, 또한,The light transmitting portion is adjacent to the semi-light transmitting rim portion of the width W (占 퐉), the semi-light transmitting rim portion is adjacent to the light shielding portion,

0<W≤0.30 < W? 0.3

이다.to be.

또한, 본 발명의 포토마스크 용도에는 특별히 제약은 없지만, 표시 장치 제조용 포토마스크, 특히 표시 장치의 컬러 필터 제조용 포토마스크로서 매우 유리하다. 따라서, 투광부는, 액정 표시 장치의 컬러 필터에 있어서, 메인 스페이서에 대응하고, 반투광부는 서브 스페이서를 형성하기 위한 마스크로서, 이하에 설명한다.The photomask of the present invention is not particularly limited, but it is very advantageous as a photomask for manufacturing a display device, particularly a photomask for manufacturing a color filter of a display device. Therefore, the translucent portion corresponds to the main spacer in the color filter of the liquid crystal display device, and the translucent portion serves as the mask for forming the sub-spacer, which will be described below.

도 4의 (a)에, 본 발명의 포토마스크 전사용 패턴의 일례에 대해서, 평면 모식도를 도시한다. 도 4의 (a)에 도시하는 투광부의 확대도를 도 4의 (b)에, 반투광부의 확대도를 도 4의 (c)에 도시하였다. 또한 이 포토마스크 단면도를, 도 5의 (f), 및 도 6의 (f)에 도시하였다.FIG. 4A is a plan view schematically showing an example of the photomask transfer pattern according to the present invention. Fig. 4 (b) is an enlarged view of the translucent portion shown in Fig. 4 (a), and Fig. 4 (c) is an enlarged view of the translucent portion. 5 (f) and 6 (f) show cross-sectional views of the photomask.

즉, 도 4에 도시된 본 발명의 포토마스크를 갖는 전사용 패턴에 있어서, 투광부는, 차광부와 직접 인접하지 않고, 폭 W(㎛)의 반투광 림부를 개재하여, 차광부에 인접한다. 이 반투광 림부는, 투명 기판 상에 반투광막이 형성되어 이루어지고, 폭 W(㎛)의 일정 폭을 갖는다. 림폭 W는, 0<W≤0.3을 만족한다.That is, in the transfer pattern having the photomask of the present invention shown in Fig. 4, the light transmitting portion is adjacent to the light shielding portion, not directly adjacent to the light shielding portion but with a semitransparent rim portion having a width W (占 퐉). This semi-light-transmitting rim portion is formed by forming a translucent film on a transparent substrate, and has a constant width of a width W (占 퐉). The rim width W satisfies 0 < W? 0.3.

또한 바람직하게는, 투광부는, 반투광 림부에 인접하고, 둘러싸여 있다. 또한, 이 반투광 림부는, 또한 차광부와 인접하고, 둘러싸여 있다. 이것은, 컬러 필터의, 메인 스페이서를 형성하는 패턴으로서 유용하다.Also preferably, the light-transmitting portion is adjacent to and surrounded by the semi-light-transmitting rim portion. Further, the semitransparent rim portion is also adjacent to and surrounded by the light shielding portion. This is useful as a pattern for forming the main spacer of the color filter.

또한, 도 4에 도시하는 전사용 패턴에 있어서, 투광부는, 상기 반투광 림부 이외의 반투광부와는 인접하지 않는다. 즉, 도 4에 도시하는 전사용 패턴에 있어서, 모든 투광부는, 반투광 림부에 인접하고 있다. 반투광 림부로부터 보면, 그 폭 방향의 한쪽의 에지가 투광부에 인접하고, 다른쪽의 에지가 차광부에 인접한다. 투광부와 차광부 사이에는, 반드시 반투광 림부가 개재하고 있게 된다. 즉, 도 4에 도시하는 전사용 패턴에서는, 투광부의 주위에 반투광 림부가 배치됨으로써, 상기 투광부는, 상기 반투광 림부에 의해 둘러싸여 있다.In the transfer pattern shown in Fig. 4, the light-transmitting portion is not adjacent to the semitransparent portion other than the semitransparent rim portion. That is, in the transfer pattern shown in Fig. 4, all the light transmitting portions are adjacent to the semi-light transmitting rim portion. One edge in the width direction is adjacent to the transparent portion and the other edge is adjacent to the light shielding portion as seen from the semitransparent rim portion. The semi-light-transmitting rim portion is always interposed between the light-transmitting portion and the light-shielding portion. That is, in the transfer pattern shown in Fig. 4, the semi-light-transmitting rim portion is arranged around the light-transmitting portion, so that the light-transmitting portion is surrounded by the semi-light-transmitting rim portion.

한편, 도 4에 도시하는 전사용 패턴에 있어서, 반투광부는 차광부에 인접하고, 차광부에 의해 둘러싸여 있다. 이것은, 컬러 필터의 서브 스페이서를 형성하는 패턴으로서 유용하다.On the other hand, in the transfer pattern shown in Fig. 4, the semi-light-transmitting portion is adjacent to the light-shielding portion and is surrounded by the light-shielding portion. This is useful as a pattern for forming sub-spacers of color filters.

도 4에 도시하는 포토마스크에 있어서, 서브 스페이서를 형성하기 위한 반투광부는 직경 D2의 정팔각형이 되어 있다. 그리고, 이 반투광부의 직경을 D2(㎛)로 할 때, D2≤20인 것이 바람직하다. 이것은, 미세화하는 표시 장치용 패턴으로서 유리한 치수이며, 특히, 보다 시야가 밝은 표시 장치로 하기 위해서, 바람직한 치수이다.In the photomask shown in Fig. 4, the translucent portion for forming the sub-spacer has a regular octagonal shape with a diameter D2. When the diameter of the translucent portion is D2 (占 퐉), D2? 20 is preferable. This is advantageous as a pattern for a display device to be miniaturized, and in particular, it is a preferable dimension in order to provide a display device with a higher visual field.

직경이란, 정다각형인 경우에는 내접원의 또는 외접원의 직경으로 한다. 직사각형이나 타원의 경우에는, 긴 직경 또는 짧은 직경으로 할 수 있다. 서브 스페이서가 되는 반투광부를 블랙 매트릭스(BM)의 레이어와 중첩하는 경우에, 서브 스페이서의 패턴 직경이며, 그 블랙 매트릭스의 폭 방향이 되는 쪽을 직경 D2로 한다. 보다 바람직하게는, 직경 D2는,The diameter means a diameter of an inscribed circle or a circumscribed circle when it is a regular polygon. In the case of a rectangle or an ellipse, it may be a long diameter or a short diameter. When the semitranslucent portion serving as the sub spacer is overlapped with the layer of the black matrix (BM), the diameter of the sub spacer is the pattern diameter, and the diameter of the black matrix is the diameter D2. More preferably, the diameter D2 is,

2≤D2≤202? D2? 20

이다. 더욱 바람직하게는,to be. More preferably,

5≤D2≤125? D2? 12

이다. 또한 메인 스페이서를 형성하기 위한 투광부 직경을 D1(㎛)로 할 때,to be. When the diameter of the transparent portion for forming the main spacer is D1 (占 퐉)

D1≤20D1? 20

인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는,. More preferably,

2≤D1≤202? D1? 20

이다. 더욱 바람직하게는,to be. More preferably,

5≤D1≤125? D1? 12

이다.to be.

본 발명에 있어서는, 패턴 형상은 반드시 도 4에 기재된 형상에 한정되는 것은 아니다. 즉, 도 4에 도시하는 전사용 패턴에서는, 투광부 및 반투광부 모두, 정팔각형으로 되어 있지만, 형상은 이것에 한정되지 않는다. 투광부 및 반투광부의 형상은, 예를 들어, 소정의 직경을 갖는 닫힌 형상(원형 또는 다각형 등)의 패턴이며, 회전 대칭인 형상인 것이 바람직하다. 투광부 및 반투광부의 형상으로서, 예를 들어, 정팔각형, 정육각형, 정사각형 등을 들 수 있다.In the present invention, the pattern shape is not necessarily limited to the shape described in Fig. That is, in the transfer pattern shown in Fig. 4, both the transparent portion and the translucent portion are regular octagonal, but the shape is not limited to this. The shape of the transparent portion and the semi-transparent portion is, for example, a pattern of a closed shape (circular or polygonal) having a predetermined diameter, and preferably a shape that is rotationally symmetric. The shapes of the transparent portion and the semi-transparent portion include, for example, regular octagonal, regular hexagonal, square, and the like.

또한, 투광부와 반투광부의 형상이나, 직경은 반드시 동일하지는 않아도 된다.The shapes and diameters of the transparent portion and the semi-transparent portion are not necessarily the same.

도 4에 도시하는 포토마스크(전사용 패턴)에서는, 투광부는, 폭 W(㎛)의 반투광 림부에 의해 둘러싸이고, 또한 그 외주를 차광부가 둘러싸고 있다. 따라서, 도 4에 도시하는 포토마스크의 반투광 림부는, 투광부에 인접하고, 폭 W의 정팔각대로서 투광부를 둘러싼다. 또한, 그 외주를, 차광부가 인접하여 둘러싸는 배치가 되어 있다.In the photomask (transfer pattern) shown in Fig. 4, the light transmitting portion is surrounded by the semi-light-transmitting rim portion having the width W (占 퐉), and the outer periphery thereof surrounds the light shielding portion. Therefore, the semi-light-transmitting rim portion of the photomask shown in Fig. 4 is adjacent to the light-projecting portion and surrounds the light-projecting portion as a rectangular-arched portion having a width W. Further, the outer periphery is arranged so as to surround the light shielding portion adjacent thereto.

반투광 림부의 폭 W(㎛)는The width W (μm) of the semitransparent rim portion is

0<W≤0.30 < W? 0.3

의 범위 내이며, 실질적으로 일정 폭이다. 즉, 마스크 상의 림폭 W의 면 내 분포를 고려하여, 림폭 W의 중심값을 WA(㎛)로 했을 때,, And is substantially constant in width. That is, when the center value of the rim width W is WA (占 퐉) in consideration of the in-plane distribution of the rim width W on the mask,

(WA-0.05)≤W≤(WA+0.05)(WA-0.05)? W? (WA + 0.05)

의 범위 내이다.Lt; / RTI >

특히, 본 발명의 전사용 패턴은 투광부에는, 적어도 대칭인 2방향으로부터(도 5의 (f)에 도시하는 단면도에서, 중앙의 투광부에 대하여 좌우 양방향으로부터), 동일폭의 상기 반투광 림부가 인접하고 있다. 또한, 도 4의 (b)의 평면 모식도에서는, 투광부에 대하여 8 방향으로부터 반투광 림부가 인접하고 있다. 여기서, 어느 한 방향(예를 들어 도 4의 (b)에 있어서 상하 방향)을 취해 보면, 상하 방향의 반투광 림부의 폭 W1 및 W2(㎛)는 그 중앙값으로부터, 0.05㎛의 범위 내이다.Particularly, the transfer pattern according to the present invention is characterized in that the translucent portion of the translucent rim portion of the same width is formed in at least two symmetrical directions (from the cross-sectional view shown in Fig. 5 (f) . In the plan view of Fig. 4 (b), the semitransparent rim portion is adjacent to the transparent portion from eight directions. Here, the widths W1 and W2 (占 퐉) of the semi-light-transmitting rim portion in the vertical direction are within a range of 0.05 占 퐉 from the median value in any one direction (for example, the up-down direction in Fig.

또한, 상술한 바와 같이, 예를 들어 특허문헌 1에 기재된 방법과 같이, 종래 기술인 복수회의 묘화를 필요로 하는 포토마스크의 제조 공정에서는, 반투명막 패턴 및 차광막 패턴 등의 막 패턴끼리의 위치 어긋남을 피할 수 없다. 따라서, 예를 들어 특허문헌 1에 기재된 방법에서는, 본 발명과 같은 일정한 림폭 W의 림 패턴을 형성할 수는 없다. 이에 비해, 본 발명의 제조 방법을 적용하면, 세밀하고 일정한 림폭 W의 림 패턴을 정교하고 치밀하게 형성할 수 있다.Further, as described above, in the process of manufacturing a photomask requiring drawing in a plurality of times in the prior art, for example, as in the method described in Patent Document 1, positional deviation between film patterns such as a semitransparent film pattern and a light- can not avoid. Therefore, for example, in the method described in Patent Document 1, it is impossible to form a rim pattern having a constant rim width W as in the present invention. In contrast, by applying the manufacturing method of the present invention, it is possible to finely and precisely form the rim pattern of a fine and constant rim width W. [

또한, 도 4에 도시하는 전사용 패턴에 있어서, 투광부는, 반투광 림부 이외의 반투광부와는 인접하지 않는다. 즉, 반투광 림부 이외의 반투광부는, 투광부와의 인접부를 갖지 않는 전사용 패턴에 있어서, 본 발명의 효과가 현저하다. 반투광부와 투광부가 인접하는 패턴에 있어서, 위치 어긋남을 억제하기 위하여 후술하는 제조 방법 2를 적용하면, 그 반투광부와 투광부에 있어서, CD 정밀도가 열화되는 경향이 있기 때문이다.In the transfer pattern shown in Fig. 4, the light-transmitting portion is not adjacent to the semi-light-transmitting portion other than the semi-light-rim portion. That is, the effect of the present invention is remarkable in the transfer pattern in which the semi-light-transmitting portion other than the semi-light-transmitting rim portion has no adjacent portion to the light-transmitting portion. This is because, in the pattern in which the translucent portion and the transparent portion are adjacent to each other, when the manufacturing method 2 to be described later is applied to suppress the positional deviation, the CD accuracy tends to deteriorate in the translucent portion and the transparent portion.

또한, 투광부, 반투광부는, 각각이 규칙적으로 배치되어 있는 것이 바람직하다. 도 4에 도시하는 전사용 패턴에서는, 차광부에 둘러싸인 영역에서, 복수의 투광부와 반투광부가, 규칙성을 갖고 배치되어 있다. 또한, 이 예에서는, 복수의 반투광부의 무게 중심을 연결하면, 이 무게 중심의 각각이 일직선 S1 상에 위치하고, 또한, 복수의 투광부의 무게 중심을 연결하면, 이 무게 중심의 각각이 일직선 S2 상에 위치한다. 또한, 이 2개의 일직선은, 동일한 일직선이 된다.It is preferable that the transparent portion and the semi-transparent portion are regularly arranged. In the transfer pattern shown in Fig. 4, a plurality of light-projecting portions and a semi-light-projecting portion are regularly arranged in a region surrounded by the light-shielding portion. In this example, when the centers of gravity of a plurality of semi-light-projecting portions are connected, when each of the centers of gravity is located on the straight line S1 and the center of gravity of the plurality of light-transmitting portions is connected, . Further, these two straight lines become the same straight line.

여기서, 반드시 직선 S1 및 S2는, 동일한 일직선일 필요는 없다. 단, 직선 S1과 직선 S2의 거리(즉, 투광부의 무게 중심을 연결하는 직선에 대한, 반투광부의 무게 중심의 오프셋량)는 항상 일정값인 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 투광부와 반투광부가 규칙적으로 좁은 영역 상에 배치되어, 일정한 영역(예를 들어 블랙 매트릭스의 레이어)을 갖는 다른 포토마스크 패턴과의 중첩이 용이해진다.Here, the straight lines S1 and S2 are not necessarily the same straight line. However, it is preferable that the distance between the straight line S1 and the straight line S2 (that is, the offset amount of the center of gravity of the translucent portion with respect to a straight line connecting the center of gravity of the translucent portion) is always a constant value. By doing so, the light-projecting portion and the semi-light-projecting portion are regularly arranged on a narrow region, and overlap with another photomask pattern having a certain region (for example, a black matrix layer) is facilitated.

본 발명의 전사용 패턴은, 도 5의 (f)에 도시하는 단면 구조를 가질 수 있다. 즉, 차광부는, 투명 기판 상에 반투광막과 차광막이 이 순서대로 적층된 적층체로서 형성할 수 있다.The transfer pattern of the present invention may have the cross-sectional structure shown in Fig. 5 (f). That is, the light-shielding portion can be formed as a laminate in which a translucent film and a light-shielding film are laminated in this order on a transparent substrate.

또한, 반투광부, 및 반투광 림부는, 투명 기판 상에, 반투광막이 형성되고, 차광막이 형성되어 있지 않은 구성을 가질 수 있다. 그리고, 투광부는 투명 기판의 표면이 노출되어서 이루어진다.Further, the semitransparent portion and the semitransparent rim portion may have a configuration in which a semitransparent film is formed on the transparent substrate, and no light shielding film is formed. The transparent portion is formed by exposing the surface of the transparent substrate.

따라서, 본 발명에서는, 반투광 림부는, 차광부와 투광부에 끼워진 폭 W의 영역이며, 투명 기판 상에 반투광막이 형성되고, 차광막은 형성되어 있지 않은 영역이다. 또한, 반투광부는, 투명 기판 상에 반투광막이 형성되고, 차광막이 형성되어 있지 않은 영역이며, 상기 반투광 림부 이외의 영역이다. 바람직하게는, 반투광부는, 0.5㎛를 초과한 폭을 갖는다.Therefore, in the present invention, the semitransparent rim portion is a region having a width W sandwiched between the light-shielding portion and the light-projecting portion, and is a region where a semitransparent film is formed on the transparent substrate and no light- Further, the semi-light-transmitting portion is a region where a semi-light-transmitting film is formed on the transparent substrate and the light-shielding film is not formed, and is a region other than the semi-light-transmitting rim portion. Preferably, the translucent portion has a width exceeding 0.5 mu m.

또한, 본 발명의 작용 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 상기 이외의 다른 막이 상, 하, 또는 중간에 존재해도 된다. 예를 들어, 반투광막과 차광막의 에칭 특성이 공통되는 경우에, 반투광막과 차광막 사이에 에칭 스토퍼막을 개재시키는 경우가 있는데, 이것에 대해서는 제조 방법 2에서 설명한다.Other films other than the above may be present above, below, or in the middle of the range so long as the effects of the present invention are not impaired. For example, when the etching characteristics of the semitransparent film and the light-shielding film are common, there is a case where an etching stopper film is interposed between the semitransparent film and the light-shielding film, which will be described in Manufacturing Method 2.

<제조 방법 2><Manufacturing Method 2>

도 6에, 제조 방법 2의 공정을 나타낸다. 제조 방법 1(도 5)과의 상위점은, 반투광막 및 차광막이 모두 공통의 에칭 특성을 갖고(예를 들어, 모두 Cr을 포함한다), 이로 인해, 반투광막 및 차광막 사이에 에칭 스토퍼막을 배치한 것인 것, 및 그에 따른 공정 상의 변경점이다.Fig. 6 shows the process of Production Method 2. The difference from the manufacturing method 1 (FIG. 5) is that the semitransparent film and the light-shielding film all have a common etching property (for example, they all contain Cr) The film is arranged, and the process changes accordingly.

먼저, 투명 기판 상에 반투광막, 에칭 스토퍼막(E.S.막), 및 차광막을 이 순서대로 적층하고, 또한 레지스트막을 형성한 포토마스크 블랭크를 준비한다(도 6의 (a)). 여기에서는, 반투광막으로서 Cr을 포함하는 막을 사용하고, 차광막도 Cr을 포함하는 막으로 하고, 에칭 스토퍼막으로서 몰리브덴실리사이드를 포함하는 막을 사용하였다.First, a photomask blank in which a translucent film, an etching stopper film (E.S. film), and a light-shielding film are laminated in this order on a transparent substrate and a resist film is formed is prepared (FIG. Here, a film containing Cr was used as the semi-light-transmitting film, a film containing Cr was used as the light-shielding film, and a film containing molybdenum silicide was used as the etching stopper film.

계속해서, 제조 방법 1과 동일하게 묘화를 행한다(도 6의 (b)).Subsequently, drawing is performed in the same manner as in the manufacturing method 1 (Fig. 6 (b)).

제조 방법 1과 동일하게 레지스트막을 현상하고, 레지스트 패턴을 형성한다. 제조 방법 1과 동일하게, 영역에 따라 잔막 두께가 서로 다른, 삼차원 구조를 가진 레지스트 패턴이 형성된다. 이 후, 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 노출되어 있는 부분의 차광막을 에칭 제거하고, 계속하여 에칭 스토퍼, 또한, 반투광막을 에칭 제거한다(도 6의 (c)).The resist film is developed in the same manner as in Manufacturing Method 1 to form a resist pattern. Similar to the manufacturing method 1, a resist pattern having a three-dimensional structure in which the thickness of the residual film is different depending on the region is formed. Thereafter, using the resist pattern as a mask, the exposed portion of the light shielding film is removed by etching, and the etching stopper and the semitransparent film are then removed by etching (FIG. 6C).

이어서, 상기 레지스트 패턴을 막 감소한다. 이 막 감소 시에, 형성하고자 하는 반투광 림부의 폭 W를 얻기 위한 적절한 조건을 채용한다. 레지스트 패턴의 막 감소에 의해, 반투광부에 대응하는 위치에 차광막의 일부가 새롭게 노출된다(도 6의 (d)).Then, the resist pattern is reduced in thickness. When this film is reduced, suitable conditions for obtaining the width W of the semitransparent rim portion to be formed are adopted. A part of the light-shielding film is newly exposed at a position corresponding to the semi-transmissive portion by reducing the film thickness of the resist pattern (Fig. 6 (d)).

상기 도 6의 (d)에서 새롭게 노출된 반투광막을 에칭 제거한다. 바람직하게는, 반투광막에 이어, 에칭 스토퍼막도 에칭 제거한다. 이에 의해, 반투광부가 형성된다(도 6의 (e)).The newly exposed semitransparent film is etched away in FIG. 6 (d). Preferably, the etching stopper film is etched away after the semitransparent film. Thereby, a semi-light-transmitting portion is formed (Fig. 6 (e)).

남은 레지스트 패턴을 제거하면, 제조 방법 1과 동일한, 투광부, 차광부, 및 반투광부를 갖는 3계조의 전사용 패턴을 제공한 포토마스크가 완성된다(도 6의 (f)).When the remaining resist pattern is removed, a photomask that provides a transfer pattern of three gradations having a transparent portion, a light-shielding portion, and a semi-transparent portion similar to Manufacturing Method 1 is completed (FIG.

제조 방법 2에 의한 포토마스크는, 제조 방법 1에 비하여, 막 소재와 적층 구조가 상이하다. 즉, 여기에서 형성된 차광부는, 투명 기판 상에 반투광막, 에칭 스토퍼막, 및 차광막이 이 순서대로 적층된 적층체를 포함한다. 단, 평면에서 보아 전사용 패턴 형상은 제조 방법 1과 동일하고, 또한 중요한 것은, 투광부(메인 스페이서에 상당)와, 반투광부(서브 스페이서에 상당)의 상호 위치 관계는, 도 6의 (b)에 도시하는 공정에서 행하여지는 1회의 묘화 공정에서 정해지기 때문에, 상호의 위치 어긋남은 발생하지 않는다.The photomask according to Manufacturing Method 2 differs from the manufacturing method 1 in the film material and laminated structure. That is, the light-shielding portion formed here includes a laminate in which a translucent film, an etching stopper film, and a light-shielding film are laminated in this order on a transparent substrate. It is to be noted that the mutual positional relationship between the transparent portion (corresponding to the main spacer) and the translucent portion (corresponding to the sub-spacer) In the drawing process performed in the one-time drawing process performed in the process shown in Fig.

제조 방법 1, 및 2에 적용하는 포토마스크 블랭크의 소재로서, 사용 가능한 것을 이하에 예시한다.As materials of the photomask blank to be applied to the manufacturing methods 1 and 2, examples that can be used are illustrated below.

반투광막의 재료로서는, 예를 들어, 실리콘을 함유하는, SiON이나 SOG가 예시된다. 또한, 금속 실리사이드나 그의 산화물, 질화물, 탄화물, 산화질화물, 산화질화탄화물을 사용할 수도 있다. 금속 실리사이드의 예로서는, 몰리브덴실리사이드, 탄탈륨실리사이드 등이 있다.As a material of the semitransparent film, for example, SiON or SOG containing silicon is exemplified. Further, a metal suicide, an oxide thereof, a nitride, a carbide, an oxynitride, and a oxynitride carbide may be used. Examples of the metal silicide include molybdenum silicide, tantalum silicide, and the like.

반투광막의 다른 재료로서는, 크롬(Cr)을 포함하는 막이 있다. 예를 들어 크롬의 산화물, 질화물, 탄화물, 산화질화물, 산화질화탄화물 중 어느 하나를 포함하는 막으로 할 수 있다. 또한, 크롬 이외의 금속, 예를 들어, Mo, Ta, W, Zr, Nb, Ti, 또는 그들 화합물(산화물, 질화물, 탄화물, 산화질화물, 산화질화탄화물) 등이어도 된다.As another material of the translucent film, there is a film containing chromium (Cr). For example, a film containing any one of oxides, nitrides, carbides, oxynitrides and oxynitride carbides of chromium. In addition, a metal other than chromium, for example, Mo, Ta, W, Zr, Nb, Ti, or a compound thereof (oxide, nitride, carbide, oxynitride or oxynitride carbide) may be used.

차광막의 재료로서는, 예를 들어, 크롬(Cr)을 포함하는 막을 들 수 있다. 크롬을 포함하는 막 외에, 크롬의 산화물, 질화물, 탄화물, 산화질화물, 산화질화탄화물 중 어느 하나를 포함하는 막을 이용할 수 있다. 또한, 크롬 이외의 금속, 예를 들어, Mo, Ta, W, Zr, Nb, Ti, 또는 그들의 화합물을 포함하는 광학막도 적용할 수 있다. 예를 들어, 금속 실리사이드나 그의 산화물, 질화물, 탄화물, 산화질화물, 산화질화탄화물을 포함하는 재료로 할 수도 있다. 금속 실리사이드의 예로서는, 몰리브덴실리사이드, 및 탄탈륨실리사이드 등이 있다.The material of the light-shielding film is, for example, a film containing chromium (Cr). A film containing any one of oxide, nitride, carbide, oxynitride and oxynitride carbide of chromium may be used in addition to the film containing chromium. Also, an optical film containing a metal other than chromium, for example, Mo, Ta, W, Zr, Nb, Ti, or a compound thereof is also applicable. For example, a material containing a metal silicide or its oxide, nitride, carbide, oxynitride, or oxynitride carbide may be used. Examples of the metal silicide include molybdenum silicide, tantalum silicide, and the like.

상기 제조 방법 1에 있어서는, 차광막과 반투광막의 재료는, 서로 에칭 선택성을 갖는 것으로 한다. 예를 들어, 반투광막에 Si계를 사용하면, 차광막에 Cr계를 사용한다. 또는 그 역으로 할 수 있다.In the above production method 1, the materials of the light-shielding film and the semitransparent film are assumed to have mutual etching selectivity. For example, when a Si system is used for the semitransparent film, a Cr system is used for the light shielding film. Or vice versa.

한편, 제조 방법 2에 있어서는, 차광막과 반투광막에 Cr계를 사용하고, 에칭 스토퍼막에 Si계를 사용할 수 있다.On the other hand, in Production Method 2, a Cr system may be used for the light-shielding film and the semitransparent film, and a Si system may be used for the etching stopper film.

차광막은, 그 표면에, 광 반사율을 억제하기 위한 반사 방지층을 구비하는 것이 바람직하다. 그 경우, 예를 들어, Cr을 주성분으로 하는 차광막의 표면 부분에, 반사 방지층으로서, Cr 화합물(산화물, 질화물, 탄화물 등)을 포함하는 층을 배치할 수 있다. 이 반사 방지층은, 포토마스크를 사용할 때에 사용하는 노광광에 대하여 반사를 억제하는 기능을 갖지만, 묘화에 사용하는 레이저광에 대한 반사 방지 기능도 갖는다.The light-shielding film preferably has an antireflection layer on its surface for suppressing the light reflectance. In that case, for example, a layer containing a Cr compound (oxide, nitride, carbide, etc.) as an antireflection layer can be disposed on the surface portion of the light-shielding film containing Cr as a main component. This antireflection layer has a function of suppressing reflection against exposure light used when using a photomask, but also has an antireflection function against laser light used for drawing.

또한, 본 발명은 포토마스크 세트를 포함한다.The present invention also includes a photomask set.

본 발명의 포토마스크 세트는, 예를 들어, 상기에 설명한 바와 같이, 도 4에 도시하는 전사용 패턴을 구비한 포토마스크를 제1 포토마스크로 할 때, 이 제1 포토마스크와, 이것과는 다른 제2 포토마스크를 포함하는, 포토마스크 세트이다. 본 발명의 포토마스크 세트에 포함되는 제2 포토마스크는, 제1 포토마스크와 중첩하여 노광되는 전사용 패턴을 포함한다. 또한, 제2 포토마스크의 전사용 패턴은, 폭 M(㎛)(단 5<M<25)의 라인 형상 패턴을 포함한다. 보다 바람직하게는, 5<M<15이다.As described above, the photomask set of the present invention can be used, for example, when the photomask having the transfer pattern shown in FIG. 4 is used as the first photomask, And the other second photomask. The second photomask included in the photomask set of the present invention includes a transfer pattern which is exposed by overlapping with the first photomask. The transfer pattern of the second photomask also includes a line-shaped pattern having a width M (mu m) (5 < M < 25). More preferably, 5 < M <

또한, 본 발명은 상기 포토마스크, 포토마스크 세트, 또는, 상기 제조 방법에 의해 얻은 포토마스크를 사용하여 행하는, 표시 장치의 제조 방법을 포함한다. 본 발명의 제조 방법에 있어서는, 포토마스크가 갖는 전사용 패턴을, 피전사체에 전사하는 전사 공정을 포함한다. 전사 공정에 사용하는 노광 장치로서, FPD용으로서 사용되는, 프로젝션 노광, 또는, 프록시미티 노광용의 장치를 사용하는 것이 바람직하다.The present invention also includes a manufacturing method of a display device, which is performed using the photomask, the photomask set, or the photomask obtained by the manufacturing method. The manufacturing method of the present invention includes a transfer step of transferring the transfer pattern of the photomask to the transfer target. As the exposure apparatus used in the transferring step, it is preferable to use a projection exposure apparatus or a proxy exposure apparatus, which is used for FPD.

프로젝션 노광에 있어서는, 광학계의 개구수(NA)가 0.08 내지 0.15(코히런스 팩터(σ)가 0.4 내지 0.9)이며, i선, h선 및 g선 중 적어도 하나를 노광광에 포함하는 광원을 사용하는, 등배 노광의 노광 장치를 바람직하게 사용할 수 있다.In the projection exposure, a light source having a numerical aperture (NA) of the optical system of 0.08 to 0.15 (coherence factor (?) Of 0.4 to 0.9) and containing at least one of i-line, h-line and g- An exposure apparatus for equal exposure can be preferably used.

또는, 프록시미티 노광을 사용하여, 생산 효율 및 비용을 최적화하면서, CD, 좌표 정밀도가 높은 전사용 패턴을 얻는 것에도, 본 발명은 매우 유효하다.Alternatively, the present invention is very effective in obtaining a transfer pattern having high CD and coordinate precision while using proximity exposure to optimize production efficiency and cost.

이상으로부터 명백해진 바와 같이, 본 발명에 의하면, 보다 미세화되고, 집적도가 높아진 표시 장치에 있어서도, 높은 수율로, 안정적으로 표시 장치 등을 생산 가능하다. 특히, 표시 장치의 제조 공정에 있어서, 메인 스페이서 패턴 또는 서브 스페이서 패턴의 에지와, 블랙 매트릭스의 에지와의 간극(마진) N이 작은 경우에도, 메인 스페이서 또는 서브 스페이서의 일부가 블랙 매트릭스의 폭으로부터 비어져 나와버린다라고 하는 문제가 발생하지 않도록, 복수층(레이어) 간의 얼라인먼트 어긋남을 억제할 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY As apparent from the above, according to the present invention, it is possible to stably manufacture a display device with high yield even in a display device which is finer and has a higher degree of integration. Especially, in the manufacturing process of the display device, even when the gap (margin) N between the edge of the main spacer pattern or the sub-spacer pattern and the edge of the black matrix is small, a part of the main spacer or the sub- It is possible to suppress misalignment between a plurality of layers (layers) so that the problem of being ejected out is prevented.

Claims

A photomask set comprising a first photomask and a second photomask different from the first photomask,
The first photomask is a photomask having a first transfer pattern obtained by patterning a semitransparent film and a light shield film formed on a transparent substrate,
Wherein the first transfer pattern includes a transparent portion, a shielding portion, a translucent portion, and a semi-transparent rim portion,
The light-transmitting portion does not have a portion adjacent to the light-shielding portion,
The light transmitting portion is adjacent to the semi-light transmitting rim portion of the width W (占 퐉), the semi-light transmitting rim portion is adjacent to the light shielding portion,
0 < W? 0.3
ego,
Wherein the second photomask includes a second transfer pattern exposed by overlapping with the first photomask,
Characterized in that the second transfer pattern includes a line-shaped pattern having a width M (占 퐉) (5 <M <25).

The photomask set according to claim 1, wherein the translucent portion is adjacent to the translucent portion in at least two symmetrical directions.

The photomask set according to claim 1, wherein in the first transfer pattern, the semi-light-transmitting portion is adjacent to the light-shielding portion and is surrounded by the light-shielding portion.

The photomask set according to claim 1, wherein in the first transfer pattern, the translucent portion is not adjacent to the translucent portion.

The photomask set according to claim 1, wherein the translucent rim portion is disposed around the translucent portion in the first transfer pattern, whereby the translucent portion is surrounded by the semi-transmissive rim portion.

The photomask set according to claim 1, wherein D2? 20, where D2 (占 퐉) is a diameter of the translucent portion.

2. The photomask set according to claim 1, wherein D1 < / = 20 when the diameter of said transparent portion is D1 (占 퐉).

The photomask set according to claim 1, wherein the light shielding part comprises a laminate in which the semitransparent film and the light shielding film are laminated in this order on the transparent substrate.

The photomask set according to claim 1, wherein the light shielding portion comprises a laminate in which the semitransparent film, the etching stopper film, and the light shielding film are laminated in this order on the transparent substrate.

delete

A manufacturing method of a display device,
A method for manufacturing a photomask, comprising the steps of: preparing the photomask set according to any one of claims 1 to 9;
And transferring the transfer pattern of each photomask of the photomask set to the same transfer body using an exposure apparatus.