KR101893638B1

KR101893638B1 - 포토마스크의 제조 방법 및 표시 장치의 제조 방법

Info

Publication number: KR101893638B1
Application number: KR1020150179352A
Authority: KR
Inventors: 유따까 요시까와
Original assignee: 호야 가부시키가이샤
Priority date: 2014-12-17
Filing date: 2015-12-15
Publication date: 2018-08-30
Also published as: CN105717738A; JP6554031B2; TW201624106A; JP2016118774A; TWI604267B; KR20160073922A; CN105717738B

Abstract

본 발명의 과제는, 한번의 성막에 의해 형성된 광학막에 대해, 원하는 양의 감막을, 정확하게 실시할 수 있는 포토마스크의 제조 방법 및 그 포토마스크를 사용한 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
투명 기판 상에 광학막과 제1 레지스트막이 도포된 포토마스크 기판을 준비하는 공정과, 제1 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 광학막을 에칭 제거하는 제1 패터닝 공정과, 제1 레지스트 패턴을 박리하여 제2 레지스트막을 도포하는 공정과, 제2 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 광학막을 에칭 감막하는 제2 패터닝 공정과, 제2 레지스트 패턴을 박리하는 공정을 포함하고, 제2 레지스트 패턴에 있어서의 투명 기판의 노출 부분이, 제1 레지스트 패턴에 있어서의 투명 기판의 노출 부분보다도, 소정량 작은 치수로 되도록, 제2 묘화 패턴에 대해 마이너스 사이징이 실시되어 있다.

Description

포토마스크의 제조 방법 및 표시 장치의 제조 방법 {METHOD OF PRODUCING PHOTOMASK AND METHOD OF PRODUCING DISPLAY APPARATUS}

본 발명은 포토마스크의 제조 방법 및 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.

차광부, 투광부, 및 각각 다른 광 투과율의 제1 반투광부와 제2 반투광부를 갖는 다계조의 포토마스크가 알려져 있다.

특허문헌 1에는, 투광성 기판 상에, 서로의 에칭에 대해 내성을 갖는 재료로 이루어지는 제1 반투광막과 차광막이 순차적으로 성막된 포토마스크 블랭크를 준비하고, 이 차광막과 제1 반투광막을 에칭한 후, 제2 반투광막을 성막하고, 또한 에칭을 행하여, 투광부, 차광부, 제1 반투광부 및 제2 반투광부를 형성하는, 4계조 포토마스크의 제조 방법이 기재되어 있다.

또한, 특허문헌 2에는, 4계조의 포토마스크를 제조하는 방법에 있어서, 반투광막의 일부의 영역에 대해, 다른 영역과는 상이한 표면 처리를 실시함으로써, 광 투과율이 상이한 제1, 제2 반투광부를 각각 형성하는 발명이 기재되어 있다.

일본 특허 출원 공개 제2007-249198호 공보 일본 특허 출원 공개 제2009-230126호 공보

4계조 이상의 다계조 포토마스크를 형성하기 위해, 특허문헌 1에 기재된 방법에서는, 각각 미리 결정한 광 투과율을 갖는 반투광막을 복수 준비하여, 순차적으로 에칭한다. 이 방법은, 원하는 광 투과율의 조합에 따라, 복수의 반투광막의 조성이나 막 두께를 설정하고, 복잡한 성막 공정을 실시할 필요가 있을 뿐만 아니라, 성막 전에 미리 설정한 광 투과율의 것밖에 형성할 수 없는 제약이 있다.

또한, 형성되는 적층의 광 투과율은, 그것을 구성하는 개개의 단막에 의해 실질적으로 결정되므로, 광 투과율의 미세 조정은 할 수 없다. 또한, 적층하는 반투광막끼리의 계면에 의한 광의 작용이 발생하므로, 결과적으로 얻어지는 광 투과율의 계산은, 미리 예비 실험을 하거나 하여, 검증하는 부담이 발생한다.

특허문헌 2의 제조 방법에 있어서는, 반투광막의 감막에 의해, 원하는 광 투과율로 되도록 막 두께 조정을 행하고 있고, 이에 의해, 광 투과율 차가 작은, 제1, 제2 반투광부에 대해, 원하는 광 투과율 차를 형성하고자 하는 것이다. 단, 감막 공정에 있어서는, 투과율을 높게 하는 방향의 조정만이 가능하고, 일단 원하는 값보다 높아진 광 투과율을 낮은 측으로 보정하는 것은 불가능하므로, 감막 공정의 종점을 어떻게 결정할지에 따라서는, 목표의 광 투과율에 일치시키는 것이 용이하지는 않다.

즉, 상기 반투광부의 광 투과율 조정에 있어서는, 감막 공정 중에 있어서도, 정확한 광 투과율 측정을 행하고, 광 투과율이 목표값에 도달할 때까지의 감막 시간을 정확하게 파악할 수 있는 것이 이상적이라고 생각된다.

그런데, 액정 표시 장치나 유기 EL(Electroluminescence) 표시 장치로 대표되는 표시 장치에 있어서는, 밝기, 동작의 속도, 전력 절약, 해상성 등에 대해, 보다 높은 품질을 갖는 것이 요구된다.

이들 표시 장치의 제조에는, 예를 들어 유기 절연막 등의 감광성 수지를 사용한, 콘택트 홀 등의 입체 구조를 형성하기 위해, 포토마스크를 사용한 리소그래피가 유용하게 적용된다. 특히, 부분적으로 높이가 다른 부분을 갖는 절연막이나, 서로 높이가 다른 복수의 포토 스페이서 등, 형성하고자 하는 입체 구조가 복잡해짐과 함께, 이것을 효율적으로 생산하기 위해, 다계조의 포토마스크의 요구가 발생하고 있다. 이러한 목적의 포토마스크의 입체 구조를 정교하고 치밀하게 형성하기 위해서는, 사용하는 포토마스크의 광 투과율의 관리가 중요하다.

특히, 4계조 이상의 포토마스크(즉, 투광부, 차광부 외에, 서로 노광광 투과율이 다른, 제1, 제2 반투광부를 구비하는 다계조 포토마스크)를 유리하게 이용할 수 있는 것이 추정된다. 이들 복수의, 서로 다른 투과율을 갖는 반투광부를, 각각 정교하고 치밀하게 형성하기 위해서는, 광 투과율 제어가 긴요하다. 즉, 제1 반투광부와 제2 반투광부의 각각의 광 투과율이, 정확하게 설계값대로 형성되지 않으면, 표시 장치 등 최종적인 디바이스에 있어서, 만족한 기능을 발휘할 수 없다.

본 발명의 구성 1은, 투명 기판 상에 광학막이 형성된 포토마스크 기판의, 상기 광학막을 패터닝함으로써, 전사용 패턴을 형성하는 것을 포함하는, 포토마스크의 제조 방법에 있어서,

상기 투명 기판 상에 광학막이 형성되고, 상기 광학막 상에 제1 레지스트막이 도포된 포토마스크 기판을 준비하는 공정과,

상기 제1 레지스트막에 제1 묘화 패턴을 묘화하여 현상하는, 제1 레지스트 패턴 형성 공정과,

상기 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 광학막을 에칭 제거하고, 상기 투명 기판의 표면을 일부 노출하는, 제1 패터닝 공정과,

상기 제1 레지스트 패턴을 박리하고, 새롭게 제2 레지스트막을 도포하는 공정과,

상기 제2 레지스트막에, 제2 묘화 패턴을 묘화하여 현상하고, 상기 투명 기판의 표면의 일부 및 상기 광학막의 표면의 일부를 각각 노출하는, 제2 레지스트 패턴 형성 공정과,

상기 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 광학막을 에칭 감막하는, 제2 패터닝 공정과,

상기 제2 레지스트 패턴을 박리하는 공정을 포함하고,

상기 제2 레지스트 패턴에 있어서의 상기 투명 기판의 노출 부분이, 상기 제1 레지스트 패턴에 있어서의 상기 투명 기판의 노출 부분보다도, 소정량 작은 치수로 되도록, 상기 제2 묘화 패턴에 대해 마이너스 사이징이 실시되어 있는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법이다.

본 발명의 구성 2는, 투명 기판 상에, 투광부 및 원하는 노광광 투과율을 갖는 반투광부를 포함하는 전사용 패턴을 구비한 포토마스크의 제조 방법에 있어서,

상기 제1 레지스트막에 제1 묘화 패턴을 묘화하여 현상함으로써, 상기 투광부에 대응하는 부분의 제1 레지스트막을 제거하는, 제1 레지스트 패턴 형성 공정과,

상기 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 광학막을 에칭 제거하고, 상기 투명 기판의 표면을 노출하는, 제1 패터닝 공정과,

상기 제2 레지스트막에 제2 묘화 패턴을 묘화하여 현상함으로써, 상기 투광부 및 상기 반투광부에 각각 대응하는 부분의 제2 레지스트막을 제거하는, 제2 레지스트 패턴 형성 공정과,

상기 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 상기 광학막을 에칭 감막하고, 원하는 노광광 투과율을 갖는 반투광부를 형성하는, 제2 패터닝 공정과,

상기 제2 레지스트 패턴을 박리하는 공정을 포함하고,

상기 제2 묘화 패턴은, 상기 투광부에 대응하는 부분에, 상기 투광부의 설계 치수에 대해 소정량 치수를 작게 하는, 마이너스 사이징을 실시한 것인 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법이다.

본 발명의 구성 3은, 상기 광학막을 에칭 감막할 때의 에칭 속도는, 노광광의 투과율 변화량으로서, 0.3∼5.0％/min인 것을 특징으로 하는 구성 2의 포토마스크의 제조 방법이다.

본 발명의 구성 4는, 상기 에칭 감막을 하는 상기 광학막의 막 두께는, 50∼2000Å인 것을 특징으로 하는 구성 2 또는 3의 포토마스크의 제조 방법이다.

본 발명의 구성 5는, 투명 기판 상에, 차광부, 투광부 및 원하는 노광광 투과율을 갖는 반투광부를 포함하는 전사용 패턴을 구비한 포토마스크의 제조 방법에 있어서,

상기 투명 기판 상에, 반투광막, 에칭 스토퍼막 및 차광막이 적층되고, 상기 적층 상에 제1 레지스트막이 도포된 포토마스크 기판을 준비하는 공정과,

상기 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 상기 차광막, 상기 에칭 스토퍼막 및 상기 반투광막을 에칭 제거하고, 상기 투명 기판의 표면을 노출하는, 제1 패터닝 공정과,

상기 제2 레지스트막에, 제2 묘화 패턴을 묘화하여 현상함으로써, 상기 투광부 및 상기 반투광부에 각각 대응하는 부분의 제2 레지스트막을 제거하는, 제2 레지스트 패턴 형성 공정과,

상기 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 차광막 및 상기 에칭 스토퍼막을 에칭 제거하고, 또한 상기 반투광막을 에칭 감막하여 상기 원하는 노광광 투과율을 갖는 제1 반투광부를 형성하는, 제2 패터닝 공정과,

상기 제2 레지스트 패턴을 박리하는 공정을 포함하고,

본 발명의 구성 6은, 상기 전사용 패턴이, 상기 제1 반투광부와 다른 노광광 투과율을 갖는 제2 반투광부를 더 갖는, 포토마스크의 제조 방법으로서,

상기 제2 레지스트 패턴을 박리한 후에, 새롭게 제3 레지스트막을 도포하는 공정과,

상기 제3 레지스트막에, 제3 묘화 패턴을 묘화하여 현상함으로써, 상기 제1 반투광부와는 다른 제2 반투광부에 대응하는 부분의 제3 레지스트막을 제거하는, 제3 레지스트 패턴 형성 공정과,

상기 제3 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 상기 차광막 및 에칭 스토퍼막을 에칭 제거하고, 제2 반투광부를 형성하는, 제3 패터닝 공정과,

상기 제3 레지스트 패턴을 박리하는 공정

을 포함하는 것을 특징으로 하는 구성 5의 포토마스크의 제조 방법이다.

본 발명의 구성 7은, 상기 전사용 패턴이, 상기 제1 반투광부와 다른 노광광 투과율을 갖는 제2 반투광부를 더 갖는, 포토마스크의 제조 방법으로서,

상기 제3 레지스트막에 제3 묘화 패턴을 묘화하여 현상함으로써, 제2 반투광부, 및 상기 투광부에 대응하는 부분의 제3 레지스트막을 제거하는, 제3 레지스트 패턴 형성 공정과,

상기 제3 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 상기 차광막 및 에칭 스토퍼막을 에칭 제거하고, 또한 상기 반투광막을 에칭 감막하여, 상기 제2 반투광부를 형성하는, 제3 패터닝 공정과,

상기 제3 레지스트 패턴을 박리하는 공정을 포함하고,

상기 제3 묘화 패턴은, 상기 투광부에 대응하는 부분에, 상기 투광부의 설계 치수에 대해 소정량 치수를 작게 하는, 마이너스 사이징을 실시한 것인 것을 특징으로 하는 구성 5의 포토마스크의 제조 방법이다.

본 발명의 구성 8은, 투명 기판 상에, 투광부 및 원하는 노광광 투과율을 갖는 반투광부를 포함하는 전사용 패턴을 구비한 포토마스크의 제조 방법에 있어서,

상기 제1 레지스트막에 제1 묘화 패턴을 묘화하여 현상함으로써, 상기 투광부 및 상기 반투광부에 대응하는 부분의 제1 레지스트막을 제거하는, 제1 레지스트 패턴 형성 공정과,

상기 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 차광막 및 상기 에칭 스토퍼막을 에칭 제거하고, 상기 반투광막의 표면을 노출하는, 제1 패터닝 공정과,

상기 제2 레지스트막에 제2 묘화 패턴을 묘화하여 현상함으로써, 상기 투광부에 대응하는 부분의 제2 레지스트막을 제거하는, 제2 레지스트 패턴 형성 공정과,

상기 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 상기 반투광막을 에칭 제거하고, 상기 투광부를 형성하는, 제2 패터닝 공정과,

상기 제2 레지스트 패턴을 박리하고, 새롭게 제3 레지스트막을 도포하는 공정과,

상기 제3 레지스트막에 제3 묘화 패턴을 묘화하여 현상함으로써, 상기 투광부 및 상기 반투광부에 대응하는 부분의 제3 레지스트막을 제거하는, 제3 레지스트 패턴 형성 공정과,

상기 제3 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 상기 반투광막을 에칭 감막하고, 원하는 노광광 투과율을 갖는 제1 반투광부를 형성하는, 제3 패터닝 공정과,

상기 제3 레지스트 패턴을 박리하는 공정을 포함하고,

상기 제2 묘화 패턴은, 상기 투광부에 대응하는 부분에, 상기 투광부의 설계 치수에 대해 소정량 치수를 크게 하는, 플러스 사이징을 실시한 것을 포함하고,

상기 제3 묘화 패턴은, 상기 투광부에 대응하는 부분에, 상기 투광부의 설계 치수에 대해 소정량 치수를 작게 하는, 마이너스 사이징을 실시한 것임과 함께, 상기 제1 반투광부에 대응하는 부분에, 상기 제1 반투광부의 설계 치수에 대해 소정량 치수를 크게 하는, 플러스 사이징을 실시한 것인 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법이다.

본 발명의 구성 9는, 투명 기판 상에, 투광부, 원하는 노광광 투과율을 갖는 제1 반투광부 및 상기 제1 반투광부와는 다른 원하는 노광광 투과율을 갖는 제2 반투광부를 포함하는 전사용 패턴을 구비한 포토마스크의 제조 방법에 있어서,

상기 제1 레지스트막에 제1 묘화 패턴을 묘화하여 현상함으로써, 상기 투광부, 상기 제1 반투광부 및 상기 제2 반투광부에 대응하는 부분의 제1 레지스트막을 제거하는, 제1 레지스트 패턴 형성 공정과,

상기 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 상기 투광부, 상기 제1 반투광부 및 상기 제2 반투광부에 대응하는 부분의 상기 차광막 및 상기 에칭 스토퍼막을 에칭 제거하고, 상기 반투광막의 표면을 노출하는, 제1 패터닝 공정과,

상기 제3 레지스트막에 제3 묘화 패턴을 묘화하여 현상함으로써, 상기 투광부 및 상기 제1 반투광부에 대응하는 부분의 제3 레지스트막을 제거하는, 제3 레지스트 패턴 형성 공정과,

상기 제3 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 상기 제1 반투광부에 대응하는 부분의 상기 반투광막을 에칭 감막하고, 상기 제1 반투광부를 형성하는, 제3 패터닝 공정과,

상기 제3 레지스트 패턴을 박리하는 공정을 포함하고,

본 발명의 구성 10은, 상기 전사용 패턴은, 상기 차광부에 둘러싸인 상기 투광부를 포함하는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 9 중 어느 하나의 포토마스크의 제조 방법이다.

본 발명의 구성 11은, 상기 전사용 패턴은, 상기 반투광부에 둘러싸인 상기 투광부를 포함하는 것을 특징으로 하는 구성 2 내지 10 중 어느 하나의 포토마스크의 제조 방법이다.

본 발명의 구성 12는, 상기 전사용 패턴의 반투광부는, 제1 반투광부와, 상기 제1 반투광부보다 노광광 투과율이 높은 제2 반투광부를 포함하고,

상기 전사용 패턴은, 상기 제1 반투광부에 둘러싸인 상기 제2 반투광부를 포함하는 것을 특징으로 하는 구성 2 내지 11 중 어느 하나의 포토마스크의 제조 방법이다.

본 발명의 구성 13은, 구성 1 내지 12 중 어느 하나의 구성에 의해 제조된 포토마스크를 준비하는 공정과,

상기 준비한 포토마스크와, 노광 장치를 사용하고, 피전사체 상에 상기 전사용 패턴을 전사하는 공정

을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법이다.

본 발명에 따르면, 한 번의 성막에 의해 형성된 광학막에 대해, 원하는 양의 감막을 정확하게 실시하는 것이 가능하다.

도 1은 소정의 노광광 투과율을 얻기 위한 포토마스크의 제조 방법에 관한 제1 참고예를 설명하기 위한 설명도.
도 2는 소정의 노광광 투과율을 얻기 위한 포토마스크의 제조 방법에 관한 제2 참고예를 설명하기 위한 설명도.
도 3은 본 발명의 포토마스크의 제조 방법에 따른 제1 실시 형태를 설명하기 위한 설명도.
도 4는 본 발명의 포토마스크의 제조 방법에 따른 제2 실시 형태를 설명하기 위한 설명도.
도 5는 본 발명의 포토마스크의 제조 방법에 따른 제3 실시 형태를 설명하기 위한 설명도.
도 6은 본 발명의 포토마스크의 제조 방법에 따른 제4 실시 형태를 설명하기 위한 설명도.
도 7은 본 발명의 포토마스크의 제조 방법에 따른 제5 실시 형태를 설명하기 위한 설명도.
도 8은 본 발명의 포토마스크의 제조 방법에 따른 제6 실시 형태를 설명하기 위한 설명도.
도 9는 본 발명의 포토마스크의 제조 방법에 따른 제7 실시 형태를 설명하기 위한 설명도.
도 10은 본 발명의 포토마스크의 제조 방법에 의해 제작되는 전사용 패턴의 구성에 대해 설명하기 위한 설명도.

포토마스크의 광학막을 감막하여, 원하는 노광광 투과율(노광광에 대한 광 투과율)을 얻는 방법에 대해, 도 1 및 도 2에 나타내는 참고예를 참조하여 설명한다.

또한, 본원에 있어서, 감막이라 함은, 대상으로 되는 막을, 두께 방향으로 일부 소실시키고, 그 막 두께를 작게 하는 것을 말한다. 그리고 이것을, 대상으로 되는 막의 소정의 영역에 대해서만 행함으로써, 그 부분의 광 투과율을 조정할 수 있다.

도 1은 투광부, 차광부, 반투광부를 구비한 다계조 포토마스크의 전사용 패턴을 형성하는 공정의 제1 참고예를 설명하기 위한 설명도이다.

우선, 투명 기판(10) 상에, 반투광막(20), 에칭 스토퍼막(30) 및 차광막(40)을, 이 순서대로 적층하고, 표면에 레지스트막(50)을 도포 형성한 포토마스크 기판(1)을 준비한다[도 1의 (a)].

본원에서 말하는 레지스트라 함은, 포토레지스트, 또는 전자선 레지스트를 포함하는, 리소그래피용 레지스트를 말한다. 이하의 설명에 있어서는, 레지스트로서는, 포지티브형의 포토레지스트를 예로서 설명한다.

여기서, 도 1의 (a)에 도시하는 포토마스크 기판(1)은, 포토마스크 블랭크이다. 단, 본원에서는 포토마스크 기판으로서, 포토마스크 블랭크 외에, 소정의 패터닝이 이미 이루어지고, 가일층의 성막, 및／또는 패터닝이 실시되어 포토마스크로 하기 위한, 포토마스크 중간체여도 된다.

다음으로, 묘화 장치를 사용하여, 반투광부를 형성하기 위한, 소정의 묘화 패턴을 묘화한다. 묘화 장치로서는, EB(Electron Beam) 묘화 장치, 레이저 묘화 장치를 들 수 있지만, 표시 장치 제조용 포토마스크에 대해서는, 레이저 묘화 장치가 바람직하게 사용된다. 현상에 의해 레지스트 패턴을 형성한 후, 이 레지스트 패턴을 에칭 마스크로서 사용하고, 노출되어 있는 차광막(40), 에칭 스토퍼막(30)을 제거한다[도 1의 (b)]. 여기서는, 차광막(40)으로서 Cr을 함유하는 막, 에칭 스토퍼막(30)으로서는 Si를 함유하는 막을 예시한다. 또한, 에칭을 행하는 공정에 있어서는, 모두 웨트 에천트(에칭액)를 사용하는 것으로 한다.

또한, 노출된 반투광막(20)에 대해, 감막 처리를 실시하여 막 두께를 감소시키고, 원하는 막 두께를 얻는다[도 1의 (c)]. 이 원하는 막 두께라 함은, 미리 얻고자 하는 원하는 노광광 투과율과, 상기 반투광막의 소재나 막질에서 유래되는 광 투과 특성에 기초하여 계산된 것을 말한다. 즉, 미리, 이 광 투과 특성과, 특정한 에칭제(에천트)에 의한 에칭 레이트를 구해 두고, 그에 의해, 필요한 에칭 시간을 파악해 둘 수 있다.

도 1의 (c)에 도시한 감막 처리 후에, 레지스트 패턴[레지스트막(50)]을 박리한다[도 1의 (d)].

또한 표면에 제2 레지스트막(50')을 도포하고, 여기에, 투광부를 형성하기 위한 제2 묘화 패턴을 묘화하고, 현상함으로써, 제2 레지스트 패턴을 형성한다[도 1의 (e)].

그리고, 제2 레지스트 패턴을 에칭 마스크로서 사용하고, 차광막(40), 에칭 스토퍼막(30), 반투광막(20)을 순서대로 에칭 제거한다[도 1의 (f)]. 이에 의해, 투명 기판(10)의 표면이 노출되고, 투광부가 형성된다.

마지막으로, 제2 레지스트 패턴[제2 레지스트막(50')]을 박리하면, 다계조 포토마스크가 완성된다[도 1의 (g)].

여기서, 도 1의 (c)에 도시한 에칭 감막을 실시하는 시간을 조정하면, 동일한 포토마스크 블랭크로부터, 다양한 노광광 투과율을 갖는 다계조 포토마스크를 제조할 수 있다. 따라서, 많은 종류의 포토마스크 블랭크를 준비하지 않고, 포토마스크 유저의 희망에 따라, 얻고자 하는 다계조 포토마스크에 갖게 하는 노광광 투과율을 선택할 수 있는 자유도가 있다.

그러나, 원하는 노광광 투과율을 얻기 위한 에칭 종점은, 미리 파악한 에칭 레이트에 의해 설정할 뿐이며, 에칭 종점을 확인할 수단이 없다. 즉, 에칭액의 근소한 농도 변동이나 온도에 의한 에칭 레이트의 변동을, 정확한 에칭 종점의 설정에 반영시킬 수 없다. 따라서, 에칭 감막의 도중에 있어서, 반투광막(20)의 광 투과율을 측정하고, 에칭 종점까지의 소요 시간을 구하는 것이 가능하면, 유용하다.

포토마스크의 반투광부가 갖는 노광광 투과율을 파악하기 위해서는, 광학식의 투과율 측정기에 의해 행하는 것이 가능하다. 이 측정기는, 투명 기판의 광 투과율을 기준(투과율 100％)으로 하였을 때에, 측정 대상인 반투광부가 갖는 광 투과율값을 나타내는 것이 가능하다. 따라서, 포토마스크의 반투광부의 광 투과율을 측정할 때에는, 동일한 샘플(포토마스크 기판)의 투광부에 대해서도 광 투과율을 측정하고, 이것을 레퍼런스값으로서 사용하는 것이 합리적이다. 측정에 사용하는 검사광은, 실제의 노광에 사용하는 노광광에 사용하는 것과, 실질적으로 동일한 파장(또는 파장 영역)의 광으로 하거나, 또는, 상기 노광광에 포함되는 대표 파장의 광을 사용할 수 있다. 광 투과율의 측정 결과에 의해, 실제의 노광광 투과율을 파악할 수 있다.

그러나, 제1 참고예에 있어서는, 에칭 감막의 공정 중에, 투명 기판(10)의 광 투과율을 참조할 수 없다.

따라서, 제2 참고예와 같이, 에칭 감막의 공정 중에, 투명 기판의 광 투과율을 참조하는 것을 가능하게 하는 공정에 대해 도 2를 참조하면서 검토한다.

제2 참고예에 있어서는, 도 1의 (a)와 마찬가지의 포토마스크 기판(1)(포토마스크 블랭크)을 준비한 후, 투광부를 형성하기 위한 묘화 패턴을 사용하여 레지스트막(50)에 묘화한다[도 2의 (a)]. 이 레지스트막(50)을 현상하여 레지스트 패턴을 형성한 후, 이 레지스트 패턴을 에칭 마스크로 하여, 노출되어 있는 차광막(40), 에칭 스토퍼막(30), 반투광막(20)을 순차적으로 에칭 제거한다.

이어서, 레지스트 패턴[레지스트막(50)]을 박리하고[도 2의 (b)], 제2 레지스트막(50')을 도포한다[도 2의 (c)].

그리고, 반투광부를 형성함과 함께 투광부에 대응하는 부분의 투명 기판(10)을 노출하기 위한 묘화 패턴을 사용하여 묘화를 행하고, 현상하여 제2 레지스트 패턴을 형성한다[도 2의 (d)].

이 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여 차광막(40)과 에칭 스토퍼막(30)을 에칭 제거한다[도 2의 (e)]. 또한, 반투광막(20)을 원하는 양만큼 에칭 감막한다[도 2의 (f)]. 이때에는, 투광부의 일부가 노출되어 있으므로, 투명 기판(10)의 광 투과율을 측정하고, 참조하면서, 반투광부로 하기 위한 에칭 감막량을 조정하고, 확인할 수 있다.

단, 제2 참고예에 있어서는, 상기에서 행하는 2회의 묘화 공정의 상호의 위치 어긋남 S[도 2의 (d) 참조]를, 확실하게 제로로 하는 것은 곤란하다. 따라서, 제2 레지스트 패턴으로부터 노출되는 투광부의 위치는, 제1 레지스트 패턴의 그것과는 위치가 어긋나고, 투광부에 인접하는 차광막의 에지를 손상하므로, 투광부에 설정한 광량보다도 큰 광량을 투과하는 부분으로서 기능한다(마치, 투광부가 설계 치수보다 커진 결과가 발생한다)고 하는 리스크가 발생한다.

이러한 과제의 발생을 억제하면서, 정확하게 광학막의 감막을 제어하는 것을, 본 발명자는 예의 검토하였다.

이하, 본 발명의 포토마스크의 제조 방법에 따른 각 실시 형태에 대해, 도 3∼도 10을 이용하여 설명한다.

[제1 실시 형태]

도 3은 본 발명의 포토마스크의 제조 방법에 따른 제1 실시 형태를 설명하기 위한 설명도이다.

공정 1: 도 3의 (a)에 도시하는 바와 같이, 투명 기판(10) 상에 광학막(60)을 형성하고, 또한 제1 레지스트막(50)을 표면에 형성한 포토마스크 기판(1)을 준비한다. 여기서는, 포토마스크 기판(1)은 포토마스크 블랭크이지만, 포토마스크 기판으로서는, 이미 패터닝이 일부 행해진 것이어도 상관없다.

또한, 포토마스크 기판(1)에 있어서의 제1 레지스트막(50)은, 광학막(60)의 표면에 직접 형성되어도 되고, 본 발명의 작용 효과를 방해하지 않는 한에 있어서, 제1 레지스트막(50)과 광학막(60) 사이에 다른 막이 개재해도 된다. 광학막(60)으로서는, 차광막이어도 되고, 반투광막이어도 되고, 노광광의 위상을 소정량 시프트시키는(위상 시프트막) 등의 기능을 갖고 있어도 된다. 또한, 광학막(60)의 표면 부분에는, 광의 반사를 억제하는 반사 방지층을 갖고 있어도 된다. 또한, 광학막(60)은, 복수의 막이 적층되어 있어도 된다. 예를 들어, 도 3에서는, 광학막(60)이 차광막인 경우를 예시한다.

광학막(60)의 성막은, 스퍼터법 등, 공지의 성막 수단을 사용하여 행할 수 있다.

막 소재에 특별히 제약은 없다. 여기서는 차광막을 예시하고 있지만, 차광막 소재로서, 예를 들어 Cr을 주성분으로 하는 차광막을 들 수 있다. 막의 표면 부분에는, Cr 산화물 등의 반사 방지층을 갖는 것이 바람직하다.

공정 2: 묘화 장치를 사용하여, 투광부를 형성하기 위한 묘화 패턴(제1 묘화 패턴)을 묘화한다. 묘화 후, 제1 현상을 행하여 제1 레지스트 패턴을 형성한다[도 3의 (b)]. 여기서는 레지스트로서 포지티브형의 포토레지스트를 사용하고 있으므로, 묘화 부분의 레지스트가 제거된다.

공정 3: 공정 1에서 형성한 제1 레지스트 패턴을 에칭 마스크로 하여, 광학막(60)(차광막)을 에칭 제거한다[도 3의 (c)]. 여기서는, 공지의 에칭액을 사용하여, 습식 에칭한다. 이에 의해, 투광부가 획정된다(제1 패터닝 공정).

공정 4: 제1 레지스트 패턴[레지스트막(50)]을 박리 제거한다[도 3의 (d)].

공정 5: 새롭게 제2 레지스트막(50')을, 표면에 도포 형성한다[도 3의 (e)].

공정 6: 다시, 묘화 장치를 사용하여, 제2 묘화 패턴을 묘화하고, 제2 현상을 행한다. 이에 의해, 투광부에 대응하는 부분과, 반투광부에 대응하는 부분의 제2 레지스트막(50')이 제거되고, 투명 기판(10)의 표면의 일부와 광학막(60)의 표면의 일부가 각각 노출되는 제2 레지스트 패턴이 형성된다[도 3의 (f)]. 또한, 여기서의 투명 기판(10)의 노출 부분 W2는, 제1 레지스트 패턴에 있어서의 투명 기판의 노출 부분 W1보다 작아지도록, 제2 묘화 패턴의 데이터를 사이징해 둔다. 바꿔 말하면, 제2 묘화 패턴은, 상기 투광부에 대응하는 부분에, 상기 투광부의 설계 치수에 대해, 소정량 치수를 작게 하는, 마이너스 사이징을 실시한 것이다. 이에 의해, 제1 묘화 패턴과 제2 묘화 패턴 사이에, 서로 위치 어긋남이 발생하였다고 해도, 공정 2에서 형성된, 투광부에 인접하는 차광부에 있어서의 광학막(60)의 에지 E[도 3의 (c) 참조]가 제2 레지스트 패턴으로부터 노출되는 일이 없다.

공정 7: 이 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 노출되어 있는 부분의 광학막(60)을 에칭 감막한다(제2 패터닝 공정). 이에 의해 원하는 노광광 투과율을 갖는 반투광부가 형성된다[도 3의 (g)]. 광학막을 에칭 감막할 때의 에칭 속도는, 노광광의 투과율 변화량으로서, 0.3∼5.0％/min으로 하는 것이 바람직하다. 즉, 광학막의 소정 부분을 에칭 제거하는 경우의 속도에 비해, 충분히 느린 조건을 설정함으로써, 의도하는 투과율의 증가를 정확하게 행하기 쉽다. 또한, 제2∼제7 실시 형태에 있어서도, 에칭 감막할 때의 에칭 속도는, 마찬가지로 설정하는 것이 바람직하다.

이때, 상기한 바와 같이 투광부와 인접하는 차광부의 에지는, 제2 레지스트 패턴에 피복되어 있으므로, 손상을 받지 않고, 결과적으로, 도 3의 (c)에서 획정한 투광부의 치수에 어긋남이 생기지 않는다.

또한, 투광부에 대응하는 부분의 투명 기판(10)이 노출되어 있으므로, 에칭 감막하기 전, 또는 에칭 감막하는 도중에, 제1 패터닝 공정에 의해 노출된, 투명 기판(10)의 광 투과율을 측정할 수 있다. 따라서, 투명 기판(10)의 광 투과율을 레퍼런스로 하여, 에칭 감막 전의 광 투과율, 또는, 에칭 감막 도중에서의 광 투과율을 측정하고, 에칭 감막의 종점을 정교하고 치밀하게 예상할 수 있다. 물론, 소정 시간의 에칭 감막을 종료한 단계에서, 원하는 광 투과율이 얻어지고 있는지의 여부를 확인할 수도 있다.

공정 8: 제2 레지스트 패턴을 박리하고, 투광부, 차광부, 반투광부를 갖는 3계조의 포토마스크가 완성된다[도 3의 (h)].

또한, 제1 실시 형태에 있어서는 광학막(60)으로서, 단층의 차광막을 예시하였지만, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않는다. 이하에 나타내는 실시 형태에서는, 광학막이 적층 구조인 경우에 대해 설명한다.

[제2 실시 형태]

다음으로 도 4를 참조하여 본 발명의 제2 실시 형태에 대해 설명한다.

도 4에 도시하는 포토마스크의 제조 방법은, 투명 기판(10) 상에 형성하는 광학막으로서, 반투광막(20), 에칭 스토퍼막(30), 차광막(40)을 포함하는 적층을 적용한, 다계조 포토마스크의 제조 방법을 예시하고 있다.

공정 1: 반투광막(20), 에칭 스토퍼막(30), 차광막(40)의 적층을 포함하는 광학막을 투명 기판(10) 상에 구비하고, 또한 표면에 제1 레지스트막(50)이 형성된 포토마스크 기판(1)을 준비한다[도 4의 (a)]. 반투광막(20)은, 노광광의 일부를 투과하는 소정의 노광광 투과율을 갖는 막이며, 본 실시 형태에서는, 예를 들어 노광광 투과율이 50∼60％인 것으로 한다.

또한, 차광막(40)과 에칭 스토퍼막(30)은, 에칭 선택성이 있고, 서로의 에천트(여기서는 습식 에칭을 적용하므로 에칭액)에 대해 서로 에칭 내성을 갖는 소재로 이루어진다. 또한, 반투광막(20)과 에칭 스토퍼막(30)에 대해서도, 서로의 에천트에 대해 서로 내성을 갖는 소재로 이루어진다. 차광막(40)과 반투광막(20)은, 서로 에칭 선택성이 있어도 되고, 없어도 된다. 따라서, 여기서는, 차광막(40)과 반투광막(20)의 소재는 모두 Cr을 포함하는, 에칭 특성이 공통인 것으로 한다.

공정 2: 묘화 장치를 사용하여, 투광부를 형성하기 위한 묘화 패턴(제1 묘화 패턴)을 묘화한다. 묘화 후, 제1 현상을 행하여 제1 레지스트 패턴을 형성한다[도 4의 (b)].

공정 3: 공정 2에서 형성한 제1 레지스트 패턴을 에칭 마스크로 하여, 차광막(40)을 에칭 제거한다[도 4의 (c)].

공정 4: 에칭 스토퍼막(30)용의 에천트로 변경하여, 에칭 스토퍼막(30)을 에칭 제거한다[도 4의 (d)].

공정 5: 다시, 에천트를 변경하고, 반투광막(20)용의 에천트에 의해 반투광막(20)을 에칭 제거한다. 그 후, 제1 레지스트 패턴[제1 레지스트막(50)]을 박리한다[도 4의 (e)].

공정 6: 새롭게 제2 레지스트막(50')을 표면에 형성한다[도 4의 (f)].

공정 7: 다시, 묘화 장치를 사용하여, 제2 묘화 패턴을 묘화하고, 제2 현상을 행한다. 이에 의해, 투광부에 대응하는 부분과, 반투광부(제1 반투광부)에 대응하는 부분의 제2 레지스트막(50')이 제거되고, 투명 기판(10)의 표면의 일부와 차광막(40)의 표면의 일부가 각각 노출되는 제2 레지스트 패턴이 형성된다[도 4의 (g)].

또한, 여기서의 투명 기판(10)의 노출 부분 W2는, 제1 레지스트 패턴에 있어서의 투명 기판(10)의 노출 부분 W1보다 작아지도록, 제2 묘화 패턴의 데이터를 사이징해 둔다. 바꿔 말하면, 제2 묘화 패턴은, 상기 투광부에 대응하는 부분에, 상기 투광부의 설계 치수에 대해, 소정량 치수를 작게 하는, 마이너스 사이징을 실시한 것이다. 이에 의해, 제1 묘화 패턴과 제2 묘화 패턴 사이에, 서로 위치 어긋남이 발생하였다고 해도, 공정 5에서 형성된, 투광부에 인접하는 차광부에 있어서의 차광막(40), 에칭 스토퍼막(30) 및 반투광막(20)의 에지 E[도 4의 (e) 참조]가 제2 레지스트 패턴으로부터 노출되는 일이 없다.

공정 8: 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 노출되어 있는 부분의 차광막(40)을 에칭 제거한다. 또한, 에천트를 변경하여 에칭 스토퍼막(30)을 에칭 제거한다[도 4의 (h)].

공정 9: 이어서, 에천트를 변경하고, 노출된 반투광막(20)을 에칭 감막한다(제2 패터닝 공정). 이에 의해, 원하는 노광광 투과율을 갖는 반투광부(제1 반투광부)가 형성된다[도 4의 (i)].

이때, 상기한 바와 같이 투광부와 인접하는 차광부의 에지 E[도 4의 (e) 참조]는, 제2 레지스트 패턴에 피복되어 있으므로, 손상을 받지 않고, 결과적으로, 공정 5에서 획정한 투광부의 치수에 어긋남이 생기지 않는다. 또한, 투광부에 대응하는 부분의 투명 기판(10)이 노출되어 있으므로, 투명 기판(10)의 광 투과율의 측정을 행할 수 있다. 따라서, 투명 기판(10)의 광 투과율을 레퍼런스로 하여, 에칭 감막 전의 광 투과율, 또는, 에칭 감막 도중에서의 광 투과율을 측정하고, 에칭 감막의 종점을 정교하고 치밀하게 예상할 수 있다. 물론, 소정 시간의 에칭 감막을 종료한 단계에서, 원하는 광 투과율이 얻어지고 있는 것을 확인할 수도 있다.

공정 10: 제2 레지스트 패턴[제2 레지스트막(50')]을 박리하고, 투광부, 차광부, 반투광부를 갖는 3계조의 포토마스크가 완성된다[도 4의 (j)].

또한, 투광부, 차광부 외에, 노광광 투과율이 서로 다른 2종류의 반투광부(제1, 제2 반투광부)를 갖는 전사용 패턴을 구비한, 4계조의 포토마스크를 제조하는 경우에는, 도 4의 (j)의 포토마스크에 대해, 또한, 이하의 공정을 실시할 수 있다.

공정 11: 새롭게 제3 레지스트막(50")을 표면에 형성한다[도 4의 (k)].

공정 12: 묘화 장치를 사용하여, 추가하는 반투광부(제2 반투광부)를 형성하기 위한 묘화 패턴(제3 묘화 패턴)을 묘화하고, 제3 현상을 행함으로써, 제3 레지스트 패턴을 형성한다[도 4의 (l)].

공정 13: 제3 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 차광막(40)과 에칭 스토퍼막(30)을 에칭 제거하고, 제2 반투광부를 형성한다[도 4의 (m)].

공정 14: 제3 레지스트 패턴[제3 레지스트막(50")]을 박리하고, 투광부, 차광부, 제1 반투광부 및 제2 반투광부를 구비한 4계조의 포토마스크가 완성된다[도 4의 (n)].

이상의 공정에 의해, 단일의 반투광막(20)에 의해, 복수의, 다른 노광광 투과율을 갖는 제1, 제2 반투광부를 형성할 수 있다.

[제3 실시 형태]

다음으로 도 5를 참조하여 본 발명의 제3 실시 형태에 대해 설명한다. 제3 실시 형태는, 상술한 제2 실시 형태의 제2 반투광부[도 4의 (n) 참조]에 있어서, 성막 시와는 다른, 보다 높은 노광광 투과율을 얻기 위한 투과율 조정을 행하는 것이다.

도 5에 도시하는 제3 실시 형태의 포토마스크의 제조 방법에 있어서, 공정 1∼공정 11[도 5의 (a)∼(k) 참조]은, 제2 실시 형태에 있어서의 공정 1∼공정 11[도 4의 (a)∼(k) 참조]과 마찬가지이다. 즉, 포토마스크 기판(1)을 준비하고[공정 1: 도 5의 (a)], 제1 레지스트 패턴을 형성하고[공정 2: 도 5의 (b)], 투광부에 대응하는 부분의 차광막(40) 및 에칭 스토퍼막(30)을 에칭 제거한 후[공정 3, 4: 도 5의 (c), (d)], 반투광막(20)을 에칭 제거하여(제1 패터닝 공정) 제1 레지스트 패턴[제1 레지스트막(50)]을 박리한다[공정 5: 도 5의 (e)].

그리고, 새롭게 제2 레지스트막(50')을 형성하여[공정 6: 도 5의 (f)], 제2 레지스트 패턴을 형성하고[공정 7: 도 5의 (g)], 제1 반투광부에 있어서의 차광막(40) 및 에칭 스토퍼막(30)을 에칭 제거한다[공정 8: 도 5의 (h)]. 또한 반투광막(20)을 에칭 감막한 후[공정 9(제2 패터닝 공정): 도 5의 (i)], 제2 레지스트 패턴[제2 레지스트막(50')]을 박리하고[공정 10: 도 5의 (j)], 그 표면에 제3 레지스트막(50")을 형성한다[공정 11: 도 5의 (k)].

공정 12: 묘화 장치를 사용하여, 제3 묘화 패턴을 묘화하고, 제3 현상을 행한다. 이에 의해, 투광부에 대응하는 부분과, 제2 반투광부에 대응하는 부분의 제3 레지스트막(50")이 제거되고, 투명 기판(10)의 표면의 일부와 차광막(40)의 표면의 일부가 각각 노출되는 제3 레지스트 패턴이 형성된다[도 5의 (l)].

또한, 여기서도 투명 기판(10)의 노출 부분 W3은, 제1 레지스트 패턴에 있어서의 투명 기판(10)의 노출 부분 W1보다 작아지도록, 제3 묘화 패턴의 데이터를 사이징해 둔다. 바꿔 말하면, 제3 묘화 패턴은, 상기 투광부에 대응하는 부분에, 상기 투광부의 설계 치수에 대해, 소정량 치수를 작게 하는, 마이너스 사이징을 실시한 것이다. 이에 의해, 제1 묘화 패턴과 제3 묘화 패턴 사이에, 서로 위치 어긋남이 발생하였다고 해도, 공정 5에서 형성된, 투광부에 인접하는 차광부의 에지 E[도 5의 (e) 참조]가 제2 레지스트 패턴으로부터 노출되는 일이 없다.

공정 13: 제3 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 제2 반투광부에 대응하는 노출 부분의 차광막(40)을 에칭 제거한다. 또한, 에천트를 변경하여 에칭 스토퍼막(30)을 에칭 제거한다[도 5의 (m)].

공정 14: 이어서, 에천트를 변경하고, 노출된 반투광막(20)을 에칭 감막한다(제3 패터닝 공정). 이에 의해, 원하는 노광광 투과율을 갖는 제2 반투광부가 형성된다[도 5의 (n)].

이때에도, 도 5의 (e)에 도시하는 투광부와 인접하는 차광부의 에지 E는, 제3 레지스트 패턴에 의해 피복되어 있으므로, 손상을 받지 않고, 결과적으로, 공정 5에서 획정한 투광부의 치수에 어긋남이 생기지 않는다. 또한, 투광부에 대응하는 부분의 투명 기판(10)이 노출되어 있으므로, 반투광막(20)의 에칭 감막 시에, 투명 기판(10)의 노광광 투과율을 참조할 수 있는 것은, 공정 9[도 5의 (i) 참조]와 마찬가지이다.

공정 15: 제3 레지스트 패턴[제3 레지스트막(50")]을 박리하고, 투광부, 차광부 및 서로 노광광 투과율이 다른, 제1, 제2 반투광부를 갖는 4계조의 포토마스크가 완성된다[도 5의 (o)].

이상의 공정에 의해, 제2 실시 형태와 동일한 포토마스크 기판(포토마스크 블랭크)을 출발 재료로 하면서, 노광광 투과율의 사양이 다른 4계조 포토마스크를 제조할 수 있다.

[제4 실시 형태]

다음으로 도 6을 참조하여 본 발명의 제4 실시 형태에 대해 설명한다.

제4 실시 형태에 있어서는, 도 4의 (a)에서 설명한 것과 동일한 포토마스크 기판(1)을 준비하고[공정 1: 도 6의 (a)], 묘화 및 제1 현상을 거쳐 제1 레지스트 패턴을 형성한다[공정 2: 도 6의 (b)]. 계속해서, 투광부에 대응하는 부분의 차광막(40) 및 에칭 스토퍼막(30)을 에칭 제거한 후[공정 3, 4: 도 6의 (c), (d)], 반투광막(20)을 에칭 제거하고, 제1 레지스트 패턴[제1 레지스트막(50)]을 박리한다[공정 5: 도 6의 (e)].

다음으로, 새롭게 제2 레지스트막(50')을 표면에 형성하고[공정 6: 도 6의 (f)], 묘화 및 제2 현상을 거쳐 제2 레지스트 패턴을 형성한 후[공정 7: 도 6의 (g)], 제1 반투광부에 대응하는 부분의 차광막(40) 및 에칭 스토퍼막(30)을 에칭 제거한다[공정 8: 도 6의 (h)].

이어서, 제2 레지스트 패턴[제2 레지스트막(50')]을 박리하고 나서[공정 9: 도 6의 (i)], 그 표면에 제3 레지스트막(50")을 형성하고[공정 10: 도 6의 (j)], 묘화 및 제3 현상을 거쳐 제3 레지스트 패턴을 형성한다[공정 11: 도 6의 (k)]. 이 제3 레지스트 패턴에 있어서의 투명 기판(10)의 노출 부분 W3은, 제1 레지스트 패턴에 있어서의 투명 기판(10)의 노출 부분 W1보다 작아지도록, 제3 묘화 패턴의 데이터를 사이징하고 있다.

계속해서, 제2 반투광부에 대응하는 부분의 차광막(40) 및 에칭 스토퍼막(30)을 에칭 제거한 후[공정 12: 도 6의 (l)], 반투광막(20)을 에칭 감막하고[공정 13: 도 6의 (m)], 제3 레지스트 패턴[제3 레지스트막(50")]을 박리한다[공정 14: 도 6의 (n)].

이상의 공정에 의해, 투광부, 차광부, 제1 및 제2 반투광부를 갖는 4계조의 포토마스크가 완성된다. 또한, 제1 반투광부는, 반투광막(20)이 에칭 감막되어 있지 않은 상태의 노광광 투과율을 갖고, 제2 반투광부는, 제1 반투광부보다도 높은 노광광 투과율을 갖는다.

[제5 실시 형태]

다음으로 도 7을 참조하여 본 발명의 제5 실시 형태에 대해 설명한다.

제5 실시 형태에 있어서는, 도 4의 (a)에서 설명한 것과 동일한 포토마스크 기판(1)을 준비하고[공정 1: 도 7의 (a)], 묘화 및 제1 현상을 거쳐 제1 레지스트 패턴을 형성한다[공정 2: 도 7의 (b)]. 계속해서, 제1 반투광부에 대응하는 부분의 차광막(40) 및 에칭 스토퍼막(30)을 에칭 제거한다[공정 3: 도 7의 (c)]. 그리고, 제1 레지스트 패턴[제1 레지스트막(50)]을 박리한 후[공정 4: 도 7의 (d)], 새롭게 제2 레지스트막(50')을 표면에 형성하고[공정 5: 도 7의 (e)], 묘화 및 제2 현상을 거쳐 제2 레지스트 패턴을 형성한다[공정 6: 도 7의 (f)].

이어서, 투광부에 대응하는 부분의 차광막(40) 및 에칭 스토퍼막(30)을 에칭 제거한 후[공정 7, 8: 도 6의 (g), (h)], 반투광막(20)을 에칭 제거한다[공정 9: 도 7의 (i)]. 그리고, 제2 레지스트 패턴[제2 레지스트막(50')]을 박리하고 나서[공정 10: 도 7의 (j)], 그 표면에 제3 레지스트막(50")을 형성하고[공정 11: 도 7의 (k)], 묘화 및 제3 현상을 거쳐 제3 레지스트 패턴을 형성한다[공정 12: 도 7의 (l)]. 이 제3 레지스트 패턴에 있어서의 투명 기판(10)의 노출 부분 W3은, 제1 레지스트 패턴에 있어서의 투명 기판(10)의 노출 부분 W1보다 작아지도록, 제3 묘화 패턴의 데이터를 사이징하고 있다.

다음으로, 제2 반투광부에 대응하는 부분의 차광막(40) 및 에칭 스토퍼막(30)을 에칭 제거한 후[공정 13: 도 7의 (m)], 반투광막(20)을 에칭 감막하고[공정 14: 도 7의 (n)], 제3 레지스트 패턴[제3 레지스트막(50")]을 박리한다[공정 15: 도 7의 (o)].

[제6 실시 형태]

다음으로 도 8을 참조하여 본 발명의 제6 실시 형태에 대해 설명한다. 제6 실시 형태는, 최초의 패터닝 공정에서, 투광부 및 반투광부의 형성 위치를 확정시키는 것이다.

공정 1: 제2 실시 형태와 마찬가지의 포토마스크 기판(1)[포토마스크 블랭크. 도 4의 (a) 참조]을 준비한다[도 8의 (a)].

공정 2: 묘화 장치를 사용하고, 투광부, 제1, 제2 반투광부를 형성하기 위한 제1 묘화 패턴을 묘화한다. 묘화 후, 제1 현상을 행하여 제1 레지스트 패턴을 형성한다[도 8의 (b)]. 여기서, 제1 반투광부와 제2 반투광부는, 노광광 투과율이 서로 다르도록 형성되는 것이다.

공정 3: 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 차광막(40) 및 에칭 스토퍼막(30)을 에칭 제거한다[도 8의 (c)].

공정 4: 제1 레지스트 패턴[제1 레지스트막(50)]을 박리하고, 새롭게 제2 레지스트막(50')을 도포 형성한다[도 8의 (d)].

공정 5: 묘화 장치에 의해, 제2 묘화 패턴을 묘화하고, 제2 현상을 행한다. 이에 의해, 투광부에 대응하는 부분의 제2 레지스트막(50')을 제거하고, 제2 레지스트 패턴을 형성한다[도 8의 (e)]. 여기서, 제2 레지스트 패턴의, 투광부에 대응하는 부분에 있어서의 투명 기판(10)의 노출 부분의 치수 W2a가, 제1 레지스트 패턴의 투광부에 대응하는 부분에 있어서의 투명 기판(10)의 노출 부분의 설계 치수 W1a보다 약간 커지도록, 제2 묘화 패턴에 대해 플러스 사이징을 실시해 둔다. 이에 의해, 제1 묘화 패턴과 제2 묘화 패턴 사이에 위치 어긋남이 발생한 경우에도, 후속의 투광부의 형성에 영향을 미치지 않는다.

공정 6: 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 노출된 반투광막(20)을 에칭 제거하고, 투광부를 형성한다[도 8의 (f)]. 또한, 제2 묘화 패턴에 있어서, 투광부에 대응하는 부분에 플러스 사이징을 실시하였으므로, 투광부와 인접하는 차광부로 되는 영역의 차광막(40)의 에지 X1이 약간 노출된다. 반투광막(20)과 차광막(40)의 에칭 특성이 공통인 경우, 반투광막(20)의 에칭 시에, 차광막(40)의 에지 X1이 동시에 손상을 받는 경우가 있다. 단, 반투광막(20)의 막 두께를 차광막(40)의 막 두께에 대해 충분히 작게 하거나, 또는, 반투광막(20)의 에칭 레이트를 차광막(40)의 에칭 레이트에 대해 충분히 작게 하는 등의 조정에 의해, 실질적으로 최종적인 전사용 패턴의 형상에는 영향을 미치지 않는다.

공정 7: 제2 레지스트 패턴[제2 레지스트막(50')]을 박리한다[도 8의 (g)].

공정 8: 새롭게 제3 레지스트막(50")을 표면에 형성한다[도 8의 (h)].

공정 9: 묘화 장치에 의해, 제3 묘화 패턴을 묘화하고, 제3 현상을 행한다. 이에 의해, 투광부에 대응하는 부분과, 제1 반투광부에 대응하는 부분의 레지스트가 제거되고, 투명 기판(10)의 표면의 일부와 반투광막(20)의 표면의 일부가 각각 노출되는 제3 레지스트 패턴이 형성된다[도 8의 (i)]. 또한, 여기서 상기 제2 반투광부에 대응하는 부분의 레지스트는 제거되지 않는다.

또한, 여기서의 투명 기판(10)의 노출 부분의 치수 W3a는, 제1 레지스트 패턴에 있어서의 투광부에 대응하는 부분에 있어서의 투명 기판(10)의 노출 부분의 설계 치수 W1a보다 작아지도록, 제2 묘화 패턴의 데이터를 사이징해 둔다. 바꿔 말하면, 제3 묘화 패턴은, 상기 투광부에 대응하는 부분에, 투광부의 설계 치수에 대해 소정량 치수를 작게 하는, 마이너스 사이징을 실시한 것이다. 이에 의해, 제1 묘화 패턴과 제3 묘화 패턴 사이에, 서로 위치 어긋남이 발생하였다고 해도, 공정 3에서 형성된, 투광부에 인접하는 차광부의 에지 E[도 8의 (c) 참조]가 제3 레지스트 패턴으로부터 노출되는 일이 없다.

또한, 여기서, 제3 레지스트 패턴의, 제1 반투광부에 대응하는 부분의 치수가, 제1 반투광부의 설계 치수보다 약간 커지도록, 제3 묘화 패턴에 대해 플러스 사이징을 실시해 둔다. 이에 의해, 제1 묘화 패턴과 제3 묘화 패턴 사이에 위치 어긋남이 발생하였다고 해도, 후속의 반투광막(20)의 에칭 감막에 영향을 미치지 않는다.

공정 10: 제3 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 제1 반투광부에 대응하는 부분에서 노출되어 있는 반투광막(20)을 에칭 감막한다[제3 패터닝 공정: 도 8의 (j)]. 이에 의해, 원하는 노광광 투과율을 갖는 제1 반투광부가 형성된다. 이때, 차광막과 반투광막(20)의 에칭 특성이 공통인 경우에는, 반투광막(20)의 에칭 감막에 수반하여, 노출되어 있는 차광막(40)의 에지 X2가 동시에 손상을 받는 경우가 있다. 단, 반투광막(20)의 막 두께를 차광막(40)의 막 두께에 대해 충분히 작게 하거나, 또는, 반투광막(20)의 에칭 레이트를 차광막(40)의 에칭 레이트에 대해 충분히 작게 하는 등의 조정에 의해, 공정 6[도 8의 (f) 참조]과 마찬가지로, 최종적인 전사용 패턴의 형상에는 실질적인 영향을 미치지 않는다.

또한, 반투광막(20)의 에칭 감막 시에는, 투광부에 대응하는 부분의 투명 기판(10)이 노출되어 있으므로, 투명 기판(10)의 광 투과율을 참조할 수 있는 것은, 제1∼제5 실시 형태와 마찬가지이다.

공정 11: 제3 레지스트 패턴[제3 레지스트막(50")]을 박리한다[도 8의 (k)]. 이상의 공정에 의해, 투광부, 차광부 및 서로 노광광 투과율이 다른 제1, 제2 반투광부를 갖는 4계조의 포토마스크가 완성된다.

도 8에 도시하는 제6 실시 형태의 포토마스크의 제조 방법의 이점은, 복수회의 묘화 공정에 있어서, 상호의 위치 어긋남이 발생한 경우에 있어서도, 그것이 패터닝의 겹침 어긋남을 발생시키지 않는 점이다. 즉, 제1 패터닝 공정에 있어서, 투광부, 차광부 및 반투광부의 상호의 위치 관계가 확정되므로, 최종적인 전사용 패턴에 있어서의 좌표 정밀도가 극히 높아진다.

또한, 상기 실시 형태 6에 있어서, 제2 반투광부를 형성하는 공정을 생략하면, 투광부, 차광부 및 제1 반투광부를 갖는, 패턴의 위치 정밀도가 우수한 포토마스크를 형성할 수 있는 것은 물론이다.

[제7 실시 형태]

다음으로 도 9를 참조하여 본 발명의 제7 실시 형태에 대해 설명한다. 제7 실시 형태에서 사용되는 투명 기판(10)에는, 감막의 대상으로 되는 광학막이 형성되어 있지 않고, 다른 광학막 또는 다른 광학막의 패턴이 형성되어 있다. 이하의 설명에서는, 상술한 다른 광학막으로서, 차광막(40)이 형성되어 있는 것으로 한다.

공정 1: 투명 기판(10) 상에 차광막(40)과 제1 레지스트막(50)이 형성된 포토마스크 기판(1)(포토마스크 블랭크)을 준비한다[도 9의 (a)].

공정 2: 묘화 장치를 사용하여 차광부 이외(투광부 및 반투광부)를 형성하기 위한 묘화 패턴을 묘화하고, 제1 현상을 행함으로써, 차광부를 획정하는 제1 레지스트 패턴을 형성한다[도 9의 (b)].

공정 3: 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 노출된 차광막(40)을 에칭 제거한다[도 9의 (c)].

공정 4: 제1 레지스트 패턴[제1 레지스트막(50)]을 박리한다[도 9의 (d)].

공정 5: 새롭게, 투명 기판(10) 상의 전체면에 반투광막(20)을 형성한다[도 9의 (e)].

공정 6: 반투광막(20) 상의 전체면에 제2 레지스트막(50')을 형성한다[도 9의 (f)].

이후의 공정은, 제1 실시 형태의 공정 2[도 3의 (b)] 이후와 마찬가지이다. 즉, 묘화 장치를 사용하여, 투광부를 형성하기 위한 제2 레지스트 패턴을 형성하고[도 9의 (g)], 이것을 에칭 마스크로 하여, 반투광막(20)을 에칭 제거한다[도 9의 (h)]. 이어서, 제2 레지스트 패턴[제2 레지스트막(50')]을 박리 제거하고[도 9의 (i)], 새롭게 제3 레지스트막(50")을, 표면에 도포 형성한다[도 9의 (j)].

그리고, 다시, 묘화 장치를 사용하여, 제2 반투광부를 형성하기 위한 제3 묘화 패턴을 묘화한 후, 현상을 행하여 제3 레지스트 패턴을 형성한다[도 9의 (k)]. 이 제3 묘화 패턴에 있어서, 투명 기판(10)의 노출 부분 W3은, 제2 레지스트 패턴에 있어서의 투명 기판(10)의 노출 부분 W2보다 작아지도록, 데이터를 사이징해 둔다.

다음으로, 제3 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 노출되어 있는 부분의 반투광막(20)을 에칭 감막하여 원하는 노광광 투과율을 갖는 반투광부를 형성한다[도 9의 (l)]. 그리고, 제3 레지스트 패턴[제3 레지스트막(50")]을 박리하면, 투광부, 차광부, 제1 및 제2 반투광부를 갖는 4계조의 포토마스크가 완성된다[도 9의 (m)]. 여기서, 상술한 제1 반투광부는, 반투광막(20)이 에칭 감막되어 있지 않은 상태의 노광광 투과율을 갖고, 제2 반투광부는, 제1 반투광부보다도 높은 노광광 투과율을 갖는다.

이상, 본 발명을 복수의 실시 형태에 대해 도 3∼도 9를 이용하여 설명하였지만, 본 발명은 이들 실시 형태에 한정되지 않고, 발명의 효과를 손상시키지 않는 한, 다양한 형태가 포함된다. 또한, 본 발명의 작용 효과를 손상시키지 않는 한, 상술한 각 실시 형태에 있어서의 공정을 변경하거나, 또는 다른 공정을 부가하는 것도 가능하다.

또한, 제1∼제7 실시 형태의 설명에 있어서의, 「제1」, 「제2」, 「제3」이라 하는 호칭은, 공정의 순서를 편의적으로 나타내는 것이며, 이들의 전후나 이들의 사이에 다른 공정이 실시되는 경우에는, 적절히, 바꿔 읽을 수 있다.

이들 모든 형태에 있어서, 에칭에는, 습식 에칭을 적용하는 것이 보다 바람직하다. 특히, 장치 제조용의 포토마스크에 있어서는, 1변이 300㎜ 이상인 대형이며, 다양한 종횡비나 면적을 갖는 다종의 포토마스크 기판을 생산하는 것이 필요해지므로, 습식 에칭을 적용하는 것의 효과가 크다.

또한, 묘화 패턴의 사이징(플러스 사이징, 마이너스 사이징)의 양은, 0.2∼2.0㎛로 할 수 있다. 즉, 투광부, 반투광부 또는 차광부에 대한 영역의 설계 치수에 대해, 각 영역의 경계 위치를, 0.1∼1.0㎛ 정도 전진, 또는 후퇴시킴으로써, 치수를 크게, 또는, 작게 한다.

또한, 제1∼제6 실시 형태에서는, 투명 기판 상에 광학막 및 레지스트막이 형성된 포토마스크 블랭크를 출발 재료로서 나타내고 있지만, 제7 실시 형태에 예시한 바와 같이, 이미 어떠한 패터닝이나 그 밖의 가공이 실시된 포토마스크 중간체를 출발 재료로서 적용할 수 있는 것은 물론이다.

본 발명의 포토마스크의 용도로서는 특별히 제한은 없다.

예를 들어, 다계조 포토마스크로서 유용한, 소위 PEP 저감(Photolithography Etching Process)(표시 장치 패널을 제조할 때에, 사용하는 포토마스크의 수를 저감함)에도 적합하다.

또한, 표시 장치 중의 구조재(감광성 수지 등으로 이루어짐)의 입체 형상을 형성하기 위한 포토마스크로서 사용할 수 있다. 예를 들어, 액정 표시 장치의 포토 스페이서나 표시 장치의 절연층을 형성하면, 복수의 다른 높이를 갖는 구조재의 높이 제어를 각각 정밀하게 행할 수 있으므로, 발명의 효과가 현저하다. 이것은, 4계조 이상의 포토마스크에 있어서, 특히 유리하다.

또한, 상술한 포토 스페이서 및 절연층을 형성하기 위한 전사용 패턴으로서는, 예를 들어 도 10에 도시하는 구성의 것을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 도 10에 도시하는 전사용 패턴의 평면도와 같이, 차광부로 둘러싸인 투광부를 포함하는 전사용 패턴[도 10의 (a)]이나, 반투광부로 둘러싸인 투광부를 포함하는 전사용 패턴[도 10의 (b)]을 사용할 수 있다. 또한, 도 10의 (c)에 도시하는 바와 같이, 투광부의 주위에, 투과율이 서로 다른 복수의 반투광부(여기서는, 제1, 제2 반투광부), 및 차광부가 순차적으로 인접하여 배치된 전사용 패턴을 사용할 수도 있다. 이 경우, 투광부에 가까운 반투광부일수록, 노광광 투과율을 높게 하거나 하여, 유용한 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 도 10은, 차광부, 투광부, 반투광부의 인접 관계를 모식적으로 예시하는 것이며, 반드시 이들 형상의 패턴이 실용에 제공되는 것을 의미하는 것은 아니다. 또한, 도 10의 (c)의 투광부, 차광부, 반투광부의 배치를 변경한 전사용 패턴으로 해도 된다. 예를 들어, 차광부의 주위에, 반투광부(광 투과율이 다른 복수의 반투광부를, 광 투과율이 낮은 것으로부터 순차적으로 인접시켜도 됨), 및 투광부가, 이 순서대로, 순차적으로 인접하여 배치된 전사용 패턴으로 할 수도 있다. 또는, 차광부의 주위에 투광부 및 반투광부를, 이 순서대로 순차적으로 인접하여 배치한 전사용 패턴으로 할 수도 있다.

또한, 본 발명은 제1∼제7 실시 형태 중 어느 하나에 의해 제조한 포토마스크를 사용하고, 노광 장치에 의해 전사용 패턴을 피전사체에 전사하는 공정을 포함하는, 표시 장치의 제조 방법을 포함한다.

전사에 사용하는 노광 장치로서는, 등배의 프로젝션 노광을 행하는 방식이며, 이하의 것을 들 수 있다. 즉, LCD(Liquid Crystal Display)용[혹은 FPD(Flat Panel Display)용, 액정 표시 장치용]으로서 사용되는 노광기이며, 그 구성은, 광학계의 개구수(NA)가 0.08∼0.15[코히렌스 팩터(σ)가 0.4∼0.9]이며, i선, h선 및 g선 중 적어도 하나를 포함하는 광원, 바람직하게는 i선, h선, g선을 포함하는 파장 영역을 갖는 광원(브로드 파장 광원이라고도 함)을 갖는 것이다. 광원으로서는, 초고압 수은 램프 등을 사용할 수 있다. 또한, 개구수 NA가 0.10∼0.20으로 되는 노광 장치에 있어서도, 본 발명을 적용하여 발명의 효과를 얻는 것이 물론 가능하다.

또한 본 발명에 의한 포토마스크에 적용하는 노광 장치로서, 프록시미티 노광(근접 노광) 방식의 것도 적합하다. 노광광으로서는, 상기한 바와 마찬가지의 브로드 파장 광원을 사용하고, 피전사체와 포토마스크의 간격을, 20∼300㎛ 정도로 하여 노광할 수 있다.

본 발명의 포토마스크에 사용하는 광학막의 소재로서는 이하의 것이 예시된다.

여기서 사용되는 차광막의 소재에 특별히 제한은 없지만, 바람직하게는, 이하의 것을 사용할 수 있다. 예를 들어, Cr 또는 Cr 화합물(Cr의 산화물, 질화물, 탄화물, 산화질화물, 산화질화 탄화물 등) 외에, Ta, Mo, W 및 그들의 화합물[예를 들어 산화물, 질화물, 산화질화물, 혹은, TaSi, MoSi, WSi(금속 실리사이드류) 또는 그들의 질화물, 산화질화물 등] 등을 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 이들 재료는 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다. 차광부로서 이용되는 부분의 막 두께는, 충분한 차광성(광학 농도 OD≥3, 바람직하게는 OD≥4)을 얻을 수 있는 것으로 하는 것이 바람직하다.

반투광막으로서는, 차광막과의 사이에서, 에칭 선택성이 있어도 되고 없어도 된다. 단, 에칭 선택성이 없는(즉, 에칭 특성이 공통인) 경우에는, 공통의 에천트를 사용할 수 있으므로, 생산상의 효율이 좋다.

따라서, 반투광막의 소재로서는 상기에 예시한 차광막 소재로부터 선택할 수 있다. 또한, 에칭 감막 시에, 목표의 광 투과율까지의 에칭 시간 제어를 용이하게 행하기 위해서는, 반투광막의 막 두께가 50∼2000Å인 것이 보다 바람직하다.

에칭 스토퍼막으로서도, 상기에 예시한 차광막 소재 중으로부터 선택한 소재를 사용할 수 있다. 단, 상기 차광막, 반투광막에 대해 에칭 선택성이 있는 것이 요망되므로, 에칭 스토퍼막은, 차광막이 Cr 함유막인 경우에는, Si나 Ti, Ta의 함유막으로 하고, 차광막이 Si, Ta 함유막인 경우에는, Cr 함유막으로 할 수 있다.

본 발명에 따르면, 얻고자 하는 디바이스의 복잡한 설계에 따라, 포토마스크가 갖는 반투광부의 광 투과율을 정교하고 치밀하게 제어하는 것이 가능하다. 특히, 반투광부의 형성 공정에 있어서, 투과율 측정을 행하고, 필요한 추가 에칭 시간을 정확하게 파악할 수 있다.

또한, 이러한 미세 조정이 가능한 것을 전제로 하여, 준비해야 할 포토마스크 블랭크의 종류를 한정할 수 있다. 얻고자 하는 복수의 디바이스가, 각각, 다른 계조수나, 다른 투과율값을 요구하는 상황하에서, 준비해야 할 포토마스크 블랭크가 다품종으로 되면, 납기에도 비용에도 문제가 발생한다. 한편, 본 발명을 적용하면, 미리 준비해야 할 포토마스크 블랭크의 종류를 한정할 수 있는 동시에, 공정 중에, 원하는 투과율로 조정할 수 있으므로, 다품종의 표시 장치를 유리한 생산 효율로 제공할 수 있다.

또한, 제6 실시 형태(도 8 참조)에 있어서 설명한 바와 같이, 투광부, 차광부 및 각 반투광부 등의 각 영역의 좌표 정밀도를 높이는 공정을 선택할 수도 있다.

1 : 포토마스크 기판
10 : 투명 기판
20 : 반투광막
30 : 에칭 스토퍼막
40 : 차광막
50, 50', 50" : 레지스트막
60 : 광학막

Claims

투명 기판 상에 광학막이 형성된 포토마스크 기판의, 상기 광학막을 패터닝함으로써, 전사용 패턴을 형성하는 것을 포함하는, 표시 장치 제조용 포토마스크의 제조 방법으로서,
상기 투명 기판 상에 광학막이 형성되고, 상기 광학막 상에 제1 레지스트막이 도포된 포토마스크 기판을 준비하는 공정과,
상기 제1 레지스트막에 제1 묘화 패턴을 묘화하여 현상하는, 제1 레지스트 패턴 형성 공정과,
상기 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 광학막을 에칭 제거하고, 상기 투명 기판의 표면을 일부 노출하는, 제1 패터닝 공정과,
상기 제1 레지스트 패턴을 박리하고, 새롭게 제2 레지스트막을 도포하는 공정과,
상기 제2 레지스트막에, 제2 묘화 패턴을 묘화하여 현상하고, 상기 투명 기판의 표면의 일부 및 상기 광학막의 표면의 일부를 각각 노출하는, 제2 레지스트 패턴 형성 공정과,
상기 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 광학막을 에칭 감막하는, 제2 패터닝 공정과,
상기 제2 레지스트 패턴을 박리하는 공정
을 포함하고,
상기 제2 레지스트 패턴에 있어서의 상기 투명 기판의 노출 부분이, 상기 제1 레지스트 패턴에 있어서의 상기 투명 기판의 노출 부분보다도, 소정량 작은 치수로 되도록, 상기 제2 묘화 패턴에 대해 마이너스 사이징이 실시되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치 제조용 포토마스크의 제조 방법.
투명 기판 상에, 투광부 및 원하는 노광광 투과율을 갖는 반투광부를 포함하는 전사용 패턴을 구비한 포토마스크의 제조 방법으로서,
상기 투명 기판 상에 광학막이 형성되고, 상기 광학막 상에 제1 레지스트막이 도포된 포토마스크 기판을 준비하는 공정과,
상기 제1 레지스트막에 제1 묘화 패턴을 묘화하여 현상함으로써, 상기 투광부에 대응하는 부분의 제1 레지스트막을 제거하는, 제1 레지스트 패턴 형성 공정과,
상기 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 광학막을 에칭 제거하고, 상기 투명 기판의 표면을 노출하는, 제1 패터닝 공정과,
상기 제1 레지스트 패턴을 박리하고, 새롭게 제2 레지스트막을 도포하는 공정과,
상기 제2 레지스트막에 제2 묘화 패턴을 묘화하여 현상함으로써, 상기 투광부 및 상기 반투광부에 각각 대응하는 부분의 제2 레지스트막을 제거하는, 제2 레지스트 패턴 형성 공정과,
상기 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 상기 광학막을 에칭 감막하고, 원하는 노광광 투과율을 갖는 상기 반투광부를 형성하는, 제2 패터닝 공정과,
상기 제2 레지스트 패턴을 박리하는 공정
을 포함하고,
상기 제2 묘화 패턴은, 상기 투광부에 대응하는 부분에, 상기 투광부의 설계 치수에 대해 소정량 치수를 작게 하는, 마이너스 사이징을 실시한 것인 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
제2항에 있어서,
상기 광학막을 에칭 감막할 때의 에칭 속도는, 노광광의 투과율 변화량으로서, 0.3∼5.0％/min인 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
제2항에 있어서,
상기 에칭 감막을 하는 상기 광학막의 막 두께는, 50∼2000Å인 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
투명 기판 상에, 차광부, 투광부 및 원하는 노광광 투과율을 갖는 반투광부를 포함하는 전사용 패턴을 구비한 포토마스크의 제조 방법으로서,
상기 투명 기판 상에, 반투광막, 에칭 스토퍼막 및 차광막이 적층되고, 상기 적층 상에 제1 레지스트막이 도포된 포토마스크 기판을 준비하는 공정과,
상기 제1 레지스트막에 제1 묘화 패턴을 묘화하여 현상함으로써, 상기 투광부에 대응하는 부분의 제1 레지스트막을 제거하는, 제1 레지스트 패턴 형성 공정과,
상기 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 상기 차광막, 상기 에칭 스토퍼막 및 상기 반투광막을 에칭 제거하고, 상기 투명 기판의 표면을 노출하는, 제1 패터닝 공정과,
상기 제1 레지스트 패턴을 박리하고, 새롭게 제2 레지스트막을 도포하는 공정과,
상기 제2 레지스트막에, 제2 묘화 패턴을 묘화하여 현상함으로써, 상기 투광부 및 상기 반투광부에 각각 대응하는 부분의 제2 레지스트막을 제거하는, 제2 레지스트 패턴 형성 공정과,
상기 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 차광막 및 상기 에칭 스토퍼막을 에칭 제거하고, 또한 상기 반투광막을 에칭 감막하여 상기 원하는 노광광 투과율을 갖는 상기 반투광부를 형성하는, 제2 패터닝 공정과,
상기 제2 레지스트 패턴을 박리하는 공정
을 포함하고,
상기 제2 묘화 패턴은, 상기 투광부에 대응하는 부분에, 상기 투광부의 설계 치수에 대해 소정량 치수를 작게 하는, 마이너스 사이징을 실시한 것인 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
제5항에 있어서,
상기 반투광부를 제1 반투광부로 할 때, 상기 전사용 패턴이, 상기 제1 반투광부와 다른 노광광 투과율을 갖는 제2 반투광부를 더 갖고,
상기 포토마스크의 제조 방법은,
상기 제2 레지스트 패턴을 박리한 후에, 새롭게 제3 레지스트막을 도포하는 공정과,
상기 제3 레지스트막에, 제3 묘화 패턴을 묘화하여 현상함으로써, 상기 제2 반투광부에 대응하는 부분의 상기 제3 레지스트막을 제거하는, 제3 레지스트 패턴 형성 공정과,
상기 제3 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 상기 차광막 및 에칭 스토퍼막을 에칭 제거하고, 상기 제2 반투광부를 형성하는, 제3 패터닝 공정과,
상기 제3 레지스트 패턴을 박리하는 공정
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
제5항에 있어서,
상기 반투광부를 제1 반투광부로 할 때, 상기 전사용 패턴이, 상기 제1 반투광부와 다른 노광광 투과율을 갖는 제2 반투광부를 더 갖고,
상기 포토마스크의 제조 방법은,
상기 제2 레지스트 패턴을 박리한 후에, 새롭게 제3 레지스트막을 도포하는 공정과,
상기 제3 레지스트막에 제3 묘화 패턴을 묘화하여 현상함으로써, 상기 제2 반투광부, 및 상기 투광부에 대응하는 부분의 제3 레지스트막을 제거하는, 제3 레지스트 패턴 형성 공정과,
상기 제3 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 상기 차광막 및 상기 에칭 스토퍼막을 에칭 제거하고, 또한 상기 반투광막을 에칭 감막하여, 상기 제2 반투광부를 형성하는, 제3 패터닝 공정과,
상기 제3 레지스트 패턴을 박리하는 공정
을 더 포함하고,
상기 제3 묘화 패턴은, 상기 투광부에 대응하는 부분에, 상기 투광부의 설계 치수에 대해 소정량 치수를 작게 하는, 마이너스 사이징을 실시한 것인 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
투명 기판 상에, 차광부, 투광부 및 원하는 노광광 투과율을 갖는 반투광부를 포함하는 전사용 패턴을 구비한 포토마스크의 제조 방법으로서,
상기 투명 기판 상에, 반투광막, 에칭 스토퍼막 및 차광막이 적층되고, 상기 적층 상에 제1 레지스트막이 도포된 포토마스크 기판을 준비하는 공정과,
상기 제1 레지스트막에 제1 묘화 패턴을 묘화하여 현상함으로써, 상기 투광부 및 상기 반투광부에 대응하는 부분의 제1 레지스트막을 제거하는, 제1 레지스트 패턴 형성 공정과,
상기 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 차광막 및 상기 에칭 스토퍼막을 에칭 제거하고, 상기 반투광막의 표면을 노출하는, 제1 패터닝 공정과,
상기 제1 레지스트 패턴을 박리하고, 새롭게 제2 레지스트막을 도포하는 공정과,
상기 제2 레지스트막에 제2 묘화 패턴을 묘화하여 현상함으로써, 상기 투광부에 대응하는 부분의 제2 레지스트막을 제거하는, 제2 레지스트 패턴 형성 공정과,
상기 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 상기 반투광막을 에칭 제거하고, 상기 투광부를 형성하는, 제2 패터닝 공정과,
상기 제2 레지스트 패턴을 박리하고, 새롭게 제3 레지스트막을 도포하는 공정과,
상기 제3 레지스트막에 제3 묘화 패턴을 묘화하여 현상함으로써, 상기 투광부 및 상기 반투광부에 대응하는 부분의 제3 레지스트막을 제거하는, 제3 레지스트 패턴 형성 공정과,
상기 제3 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 상기 반투광막을 에칭 감막하고, 원하는 노광광 투과율을 갖는 상기 반투광부를 형성하는, 제3 패터닝 공정과,
상기 제3 레지스트 패턴을 박리하는 공정
을 포함하고,
상기 제2 묘화 패턴은, 상기 투광부에 대응하는 부분에, 상기 투광부의 설계 치수에 대해 소정량 치수를 크게 하는, 플러스 사이징을 실시한 것을 포함하고,
상기 제3 묘화 패턴은, 상기 투광부에 대응하는 부분에, 상기 투광부의 설계 치수에 대해 소정량 치수를 작게 하는, 마이너스 사이징을 실시한 것임과 함께, 상기 반투광부에 대응하는 부분에, 상기 반투광부의 설계 치수에 대해 소정량 치수를 크게 하는, 플러스 사이징을 실시한 것인 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
투명 기판 상에, 차광부, 투광부, 원하는 노광광 투과율을 갖는 제1 반투광부 및 상기 제1 반투광부와는 다른 원하는 노광광 투과율을 갖는 제2 반투광부를 포함하는 전사용 패턴을 구비한 포토마스크의 제조 방법으로서,
상기 투명 기판 상에, 반투광막, 에칭 스토퍼막 및 차광막이 적층되고, 상기 적층 상에 제1 레지스트막이 도포된 포토마스크 기판을 준비하는 공정과,
상기 제1 레지스트막에 제1 묘화 패턴을 묘화하여 현상함으로써, 상기 투광부, 상기 제1 반투광부 및 상기 제2 반투광부에 대응하는 부분의 제1 레지스트막을 제거하는, 제1 레지스트 패턴 형성 공정과,
상기 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 상기 투광부, 상기 제1 반투광부 및 상기 제2 반투광부에 대응하는 부분의 상기 차광막 및 상기 에칭 스토퍼막을 에칭 제거하고, 상기 반투광막의 표면을 노출하는, 제1 패터닝 공정과,
상기 제1 레지스트 패턴을 박리하고, 새롭게 제2 레지스트막을 도포하는 공정과,
상기 제2 레지스트막에 제2 묘화 패턴을 묘화하여 현상함으로써, 상기 투광부에 대응하는 부분의 제2 레지스트막을 제거하는, 제2 레지스트 패턴 형성 공정과,
상기 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 상기 반투광막을 에칭 제거하고, 상기 투광부를 형성하는, 제2 패터닝 공정과,
상기 제2 레지스트 패턴을 박리하고, 새롭게 제3 레지스트막을 도포하는 공정과,
상기 제3 레지스트막에 제3 묘화 패턴을 묘화하여 현상함으로써, 상기 투광부 및 상기 제1 반투광부에 대응하는 부분의 제3 레지스트막을 제거하는, 제3 레지스트 패턴 형성 공정과,
상기 제3 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 상기 제1 반투광부에 대응하는 부분의 상기 반투광막을 에칭 감막하고, 상기 제1 반투광부를 형성하는, 제3 패터닝 공정과,
상기 제3 레지스트 패턴을 박리하는 공정
을 포함하고,
상기 제2 묘화 패턴은, 상기 투광부에 대응하는 부분에, 상기 투광부의 설계 치수에 대해 소정량 치수를 크게 하는, 플러스 사이징을 실시한 것을 포함하고,
상기 제3 묘화 패턴은, 상기 투광부에 대응하는 부분에, 상기 투광부의 설계 치수에 대해 소정량 치수를 작게 하는, 마이너스 사이징을 실시한 것임과 함께, 상기 제1 반투광부에 대응하는 부분에, 상기 제1 반투광부의 설계 치수에 대해 소정량 치수를 크게 하는, 플러스 사이징을 실시한 것인 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전사용 패턴은, 상기 차광부에 둘러싸인 상기 투광부를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
제2항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전사용 패턴은, 상기 반투광부에 둘러싸인 상기 투광부를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
제2항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전사용 패턴의 반투광부는, 제1 반투광부와, 상기 제1 반투광부보다 노광광 투과율이 높은 제2 반투광부를 포함하고,
상기 전사용 패턴은, 상기 제1 반투광부에 둘러싸인 상기 제2 반투광부를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 제조 방법에 의해 제조된 포토마스크를 준비하는 공정과,
상기 준비한 포토마스크와, 노광 장치를 사용하여, 피전사체 상에 상기 전사용 패턴을 전사하는 공정
을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.