KR20090010907A - 포토마스크의 제조 방법, 패턴 전사 방법, 포토마스크 및데이터베이스 - Google Patents

Abstract

노광 조건을 모방한 노광 조건을 재현하는 노광 수단을 이용하여 소정 패턴이 형성된 테스트 마스크에 테스트 노광을 행하여, 이 테스트 마스크의 투과광 패턴을 촬상 수단에 의해 취득하고 취득된 투과광 패턴에 기초하여 투과광 패턴 데이터를 얻는 공정과, 투과광 패턴 데이터에 기초하여 노광 조건 하에서의 실효 투과율을 얻는 공정을 갖고, 그 실효 투과율에 기초하여, 그 영역의 형상, 그 영역에 형성하는 막의 소재, 또는, 막 두께를 결정한다.

실효 투과율, 투과광 패턴 데이터, 테스트 마스크, 테스트 노광, 레지스트 패턴, 투광부, 반투광부

Description

포토마스크의 제조 방법, 패턴 전사 방법, 포토마스크 및 데이터베이스{METHOD FOR MANUFACTURING PHOTOMASK, METHOD FOR TRANSFERING PATTERN, PHOTOMASK, AND DATABASE}

본 발명은, 전자 부품의 제조에 사용되는 포토마스크를 제조하기 위한 포토마스크의 제조 방법, 패턴 전사 방법, 포토마스크 및 데이터베이스에 관한 것으로, 특히, 실효 투과율을 시뮬레이트함으로써, 포토마스크의 설계를 행하는 포토마스크의 제조 방법, 포토마스크, 패턴 전사 방법 및 데이터베이스에 관한 것이다. 본 발명은, 특히, 차광부, 투광부, 및, 노광광의 일부를 투과하는 반투광부를 갖는, 다계조의 포토마스크(이하, 그레이톤 마스크라고도 칭함)에서, 반투광부의 패턴 형상이나, 반투광막의 막 두께, 막 소재의 설계를 행하는, 포토마스크의 제조 방법, 포토마스크, 패턴 전사 방법 및 데이터베이스에 관한 것이다.

또한, 전자 부품으로서는, 플랫 패널 디스플레이(FPD) 장치로 대표되는 표시 장치가 있다. 본 발명은, 특히, 표시 장치 제조용의 포토마스크, 특히, 액정 디스플레이 장치 제조용, 예를 들면, 박막 트랜지스터(TFT) 제조용, 컬러 필터(CF) 제조용에 유용한 포토마스크의 제조 방법에 관한 것이다.

에칭 가공이 이루어지는 피가공층 상에 형성된 레지스트막에 대하여, 소정의 패턴을 갖는 포토마스크를 이용하여 소정의 노광 조건 하에서 노광을 행하여, 이 레지스트막을 상기 에칭 가공에서의 마스크로 되는 레지스트 패턴으로 만드는 것에 이용하는 그 포토마스크의 제조 방법에서, 패턴 형상의 결정은, 원하는 레지스트 패턴이 얻어지는 포토마스크를 제조하기 위해서 중요한 팩터로 되어 있다.

특히, 차광부, 투광부 외에, 노광광의 일부를 투과하는 반투과부를 갖는 포토마스크는, 이것을 투과하는 노광광의 광량을 부위에 따라 변화시킴으로써, 피전사체 상에, 잔막값이 부위에 따라서 상이한 레지스트 패턴을 형성할 수 있기 때문에, 매우 유용하다. 이와 같은 포토마스크의 제조 방법에서는, 반투과부의 패턴 형상, 반투광부에 형성하는 막의 소재, 또는, 막 두께의 결정은, 원하는 형상의 레지스트 패턴이 얻어지는 포토마스크를 제조하기 위해서는 중요하다.

이와 같은 포토마스크의 반투광부의 형성 방법으로서는, 투명 기판 상에, 노광광의 일부를 투과하는 반투광성의 막을 형성하거나, 또는, 노광 조건 하에, 해상 한계 이하로 되는 치수의 미세 패턴을, 주로 차광막에 의해 투명 기판 상에 형성하는 것 등이 있다.

종래, 상기한 바와 같은 포토마스크의 제조에서는, 반투광부에서 원하는 투과율을 얻기 위해서, 그것에 따른 투과율을 갖는 반투광막을 형성하는 것이 행해지고 있다. 또한, 완성된 포토마스크의 평가를 행함으로써, 패턴 형상이나, 반투과부에 형성하는 막의 소재, 또는, 막 두께에 대한 평가를 행하고, 이 평가 결과에 기초하여 패턴 형상 등의 수정, 변경을 행하여, 다음의 포토마스크를 제조함으로 써, 패턴 형상, 막 소재 및 막 두께의 적정화를 도모하고 있다.

일본 특개 2004-309327호 공보(특허 문헌 1)에는, 미세 패턴을 갖는 그레이톤 마스크의 평가 시에, 소정의 광원을 이용한 현미경에 의해 포토마스크의 투과광 화상을 취득하고, 이 투과광 화상을 화상 처리 소프트웨어에 의해 바림하는 처리를 실시하여, 노광기의 해상도 상당의 투과 화상을 얻는 것이 기재되어 있다. 이 기술은, 이와 같이 바림한 투과광 화상에 기초하여, 레지스트막에 패턴이 전사될 때의 포토마스크의 투과율을 예측하는 것이다.

또한, 특개 2003-307500호 공보(특허 문헌 2)에는, 포토마스크의 반투광부를 스캔하여, 투과율의 임계값을 구하고, 이 임계값에 기초하여 평가하는 기술이 기재되어 있다.

그런데, 특허 문헌 1에 기재된 기술에서는, 포토마스크 상에 형성된 미세 패턴에 대하여, 화상 처리 소프트웨어에 의해 실시되는 바림이, 실제의 노광기에 의한 해상도 상당의 바림을 충분히 반영하고 있는지의 여부의 검증은 곤란하다. 만약, 노광기에 의한 해상도를 충분히 반영하고 있지 않다라는 지견을 얻었다고 하여도, 그것을 정량적으로 수정하는 방법은 없었다.

실제의 노광기에 의해 노광한 결과로서 얻어지는 레지스트 패턴은, 노광기의 광학계에 의한 요인 외에, 광원의 분광 특성, 레지스트의 현상 특성 등, 매우 많은 요인을 반영한 결과이다. 이와 같은 많은 요인은, 화상 처리 소프트웨어에 의해서 는 적확하게 시뮬레이트할 수 없는 것이, 발명자들에 의해 확인되었다.

또한, 그레이톤 마스크의 설계에서는, 「실효 투과율」이라고 하는 사고 방식이 유용한 것이, 발명자에 의해 발견되었다. 이하에 설명한다.

그레이톤 마스크에서의 반투광부(이하, 그레이톤부라고도 함)의 형성 방법으로서는, 노광광을 소정량 저감시켜 투과시키는 반투광성의 막(투명 기판의 노광광 투과율을 100%로 할 때, 예를 들면 20% 내지 60%의 투과율을 갖는 막)을 형성하는 방법이 있다.

그레이톤 마스크에서는, 그레이톤부에서의 투과광 강도를 Ig로 하고, 충분히 넓은 백(투광) 영역에서의 투과광 강도를 Iw, 충분히 넓은 흑(차광) 영역에서의 투과광 강도를 Ib로 한 경우에, 이하의 식으로 표현되는 값을, 그레이톤부의 투과율로 할 수 있다.

Transmittance(투과율)={Ig/(Iw-Ib)}×100(%)

여기서, 그레이톤부의 투과율은, 상기 반투광성의 막 고유의 투과율(패턴 형상에 상관없이, 그 막과 노광광에 의해 결정되는 투과율)로 생각할 수 있지만, 이와 같은 투과율의 관리는, 그레이톤부의 면적이 노광기의 해상도에 대하여 충분히 큰 경우, 또한, 노광광의 파장이 일정한 경우에는, 문제가 생기지 않는다. 그러나, 그레이톤부의 면적이 미소하게 된 경우에는, 그레이톤부에 인접하는 차광부, 또는, 투광부의 영향으로, 실제의 노광 시에는, 상기 투과율은, 반투광막의 고유의 투과율과는 상이한 값으로 되어, 반투광막 고유의 투과율을 실효값으로서 취급할 수 없는 경우가 있다.

예를 들면, 박막 트랜지스터 제조용의 그레이톤 마스크에서는, 채널부에 상당하는 영역을 그레이톤부로 하고, 이것을 사이에 두는 형태로 인접하는 소스 및 드레인에 상당하는 영역을 차광부로 구성한 그레이톤 마스크가 이용되고 있다. 이 그레이톤 마스크에서는, 채널부의 면적(폭)이 작아짐에 따라서, 인접하는 차광부와의 경계가, 실제의 노광 조건 하에서 바림되어, 채널부의 노광광 투과율은, 반투광부에 이용한 반투광막의 투과율보다도 낮아진다.

또한, 실제의 노광 조건도 획일적인 것이 아니라, 노광기마다, 또는 동일 노광기이어도 경시에 따라서, 그 분광 특성에는 변화가 있다. 분광 특성이 서로 다른, 즉, 노광광의 파장이 서로 다르면, 해상도가 서로 다르기 때문에, 동일한 패턴 형상이라도, 실제의 노광 조건 하에서의 반투광부의 투과율이 서로 다르게 된다.

최근의 액정 표시 장치에 이용되는 박막 트랜지스터(TFT)에서는, 종래에 비해 채널부의 폭을 작게 함으로써 액정의 동작 속도를 올리거나, 또는, 채널부의 크기를 작게 함으로써 액정 표시부의 밝기를 증가시키는 등의 기술이 제안되어 있다. 이와 같은 박막 트랜지스터를 제조하는 그레이톤 마스크에서는, 반투광막 그 자체의 투과율 외에, 그레이톤부를 형성하였을 때에, 실제의 노광 조건 하에서 비로소 정의되는 「실효 투과율」을 고려할 필요가 생기는 것을 발명자들은 발견하였다.

본건 발명자들은, 또한, 그레이톤 마스크의 결함 검사 및 그 수정 공정에서도, 실효 투과율의 관리는, 매우 중요하다라는 지견을 얻었다.

따라서, 본 발명은, 에칭 가공이 이루어지는 피가공층 상에 형성된 레지스트막에 대하여 소정의 패턴을 갖는 포토마스크를 이용하여 소정의 노광 조건 하에서 노광을 행하여, 이 레지스트막을 상기 에칭 가공에서의 마스크로 되는 레지스트 패턴으로 만드는 것에 이용하는 그 포토마스크의 제조 방법으로서, 노광기의 광학계에 의한 요인, 광원의 분광 특성, 레지스트의 현상 특성 등의 여러 가지 요인을 반영한 포토마스크의 평가를 가능하게 하여, 패턴 형상의 결정, 및, 반투과부에 형성하는 막의 소재, 또는, 막 두께의 결정을 적확하게 행할 수 있도록 이루어진 포토마스크의 제조 방법을 제공하고, 또한，이 포토마스크를 이용한 패턴 전사 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은, 포토마스크의 평가에 유용한 데이터베이스를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본건 발명자들은, 그레이톤 마스크의 결함 검사나 수정 공정에 적용 가능한, 실제로 적용하는 노광 조건을 반영시킨 검사 방법 및 장치를 본 발명에 앞서 제안하고 있다. 한편, 실제로 적용하는 노광 조건을 반영시킨 검사나, 그것에 의한 수정만으로는, 최종적으로 만족한 사양을 갖는 그레이톤 마스크가 작성될 때까지의 공정이 많아지게 된다. 따라서, 본 발명은, 그와 같은 검사, 수정 공정을 극력 줄여, 원하는 성능을 갖는 그레이톤 마스크를 효율적으로, 적확하게 얻기 위한 방법을 얻는 것도 목적으로 한다.

전술한 과제를 해결하고, 상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 포토마스크의 제조 방법은, 이하의 구성 중 어느 하나를 갖는 것이다.

〔구성 1〕

에칭 가공이 이루어지는 피가공층 상에 형성된 레지스트막에 대하여, 투광 부, 차광부, 및 노광광의 일부를 투과하는 반투광부를 포함하는 소정의 전사 패턴을 갖는 포토마스크를 이용하여 소정의 노광 조건 하에서 노광을 행하여, 상기 소정의 전사 패턴을 전사함으로써, 이 레지스트막을 에칭 가공에서의 마스크로 되는 소정 형상의 레지스트 패턴으로 만드는 것에 이용하는 그 포토마스크의 제조 방법으로서, 노광 조건을 근사한 노광 조건을 이용하여 소정 테스트 패턴이 형성된 테스트 마스크에 테스트 노광을 행하여, 이 테스트 패턴의 투과광 패턴을 촬상 수단에 의해 취득하고, 취득된 투과광 패턴에 기초하여 투과광 패턴 데이터를 얻는 공정과, 상기 투과광 패턴 데이터에 기초하여, 상기 노광 조건을 근사한 노광 조건 하에서의 상기 테스트 패턴의 실효 투과율을 얻는 공정을 갖고, 상기 실효 투과율에 기초하여, 상기 소정의 노광 조건 하에서, 상기 레지스트막을 상기 소정 형상의 레지스트 패턴으로 할 수 있는, 상기 포토마스크의 반투광부를 포함하는 패턴 형상, 그 반투광부를 포함하는 영역에 형성하는 막의 소재, 또는, 그 영역의 막 두께를 결정하는 것을 특징으로 하는 것이다.

〔구성 2〕

구성 1을 갖는 포토마스크 제조 방법에 있어서, 상기 테스트 마스크는, 차광부, 투광부 및 반투광부를 갖고, 반투광부의 패턴 형상, 또는, 그 반투광부를 형성하는 막의 소재, 혹은, 막 두께 중 어느 하나의 반투광부 특성이 서로 다른 복수의 테스트 패턴을 구비하고, 상기 포토마스크의 반투광부의 패턴 형상, 그 반투광부를 포함하는 영역에 형성하는 막의 소재, 또는 그 영역의 막 두께의 결정은, 상기 복수의 테스트 패턴에 의해 얻어진 복수의 투과광 패턴 데이터로부터, 상기 반투광부 특성과, 이 반투광부 특성에 대응하는 실효 투과율과의 상관을 파악하고, 파악된 상관에 기초하여 행하는 것이다.

〔구성 3〕

구성 1, 또는, 구성 2를 갖는 포토마스크의 제조 방법에 있어서, 상기 포토마스크의 소정의 패턴에 포함되는 그 반투광부는, 투명 기판 상에 반투광막이 형성되어 이루어지는 것이다.

〔구성 4〕

구성 3을 갖는 포토마스크의 제조 방법에 있어서, 상기 포토마스크에서, 반투광부 및 차광부에서는, 투명 기판 상에 반투광막이 형성되어 있고, 차광부에서는, 상기 반투광막 상에 차광막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

〔구성 5〕

구성 3을 갖는 포토마스크의 제조 방법에 있어서, 상기 포토마스크에서, 차광부에서는, 투명 기판 상에 차광막이 형성됨과 함께，이 차광막 상에 반투광막이 형성되어 있고, 반투광부에서는, 투명 기판 상에 반투광막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

〔구성 6〕

구성 3을 갖는 포토마스크의 제조 방법에 있어서, 상기 반투광부의 실효 투과율은, 상기 반투광막의 고유의 투과율보다 작은 것을 특징으로 하는 것이다.

〔구성 7〕

구성 1, 또는, 구성 2를 갖는 포토마스크의 제조 방법에 있어서, 액정 장치 의 박막 트랜지스터 제조용의 포토마스크를 제조하는 것을 특징으로 하는 것이다.

〔구성 8〕

패턴 전사 방법으로서, 구성 1, 또는, 구성 2를 갖는 포토마스크의 제조 방법에 의해 제조된 포토마스크를 이용하여, 상기 레지스트막에 상기 노광 조건에 의한 노광을 행하는 것을 특징으로 하는 것이다.

〔구성 9〕

에칭 가공이 이루어지는 피가공층 상에 형성된 레지스트막에 대하여, 투광부, 차광부, 및 노광광의 일부를 투과하는 반투광부를 포함하는 소정의 전사 패턴을 갖는 포토마스크를 이용하여 소정의 노광 조건 하에서 노광을 행하여, 상기 소정의 전사 패턴을 전사함으로써, 이 레지스트막을 상기 에칭 가공에서의 마스크로 되는 소정 형상의 레지스트 패턴으로 만드는 것에 이용하는 그 포토마스크로서, 그 포토마스크는, 반투광부의 투과율로서 소정의 투과율값을 갖고, 그 투과율값은, 상기 전사 패턴을, 상기 노광 조건을 근사한 노광 조건 하에서 노광하고, 얻어진 실효 투과율에 기초하여 결정된 것인 것을 특징으로 하는 것이다.

〔구성 10〕

구성 9를 갖는 포토마스크에서, 투명 기판 상에 반투광막이 형성된 부분을 포함하는 반투광부를 갖고, 그 반투광부의 투과율값은, 상기 반투광막의 고유의 투과율보다 작은 것을 특징으로 하는 것이다.

〔구성 11〕

반투과부의 실효 투과율의 데이터베이스로서, 차광부, 투광부 및 반투광부를 갖고, 반투광부의 패턴 형상, 또는, 그 반투광부를 형성하는 막의 소재, 혹은, 막 두께 중 어느 하나의 반투광부 특성이 서로 다른 복수의 테스트 패턴에 대하여, 소정의 노광 조건을 근사하는 노광 수단을 이용하여 테스트 노광을 행하여, 이들 테스트 패턴의 투과광 패턴을 촬상 수단에 의해 취득하고, 취득된 투과광 패턴에 기초하여 투과광 패턴 데이터를 얻고, 이 투과광 패턴 데이터에 기초하여, 상기 복수의 테스트 패턴의 반투광부의 실효 투과율을 얻고, 상기 반투광부의 특성과, 이에 대응하는 실효 투과율을, 일정한 규칙에 따라서 배열한 것을 특징으로 하는 것이다.

〔구성 12〕

반투과부의 실효 투과율의 데이터베이스로서, 차광부, 투광부 및 반투광부를 갖고, 반투광부의 패턴 형상, 또는, 그 반투광부를 형성하는 막의 소재, 혹은, 막 두께 중 어느 하나의 반투광부 특성이 서로 다른 복수의 테스트 패턴에 대하여, 복수의 노광 조건을 설정하고, 이들 복수의 노광 조건을 적용하여 테스트 노광을 행하여, 이들 테스트 패턴의 투과광 패턴을 촬상 수단에 의해 취득하고, 취득된 투과광 패턴에 기초하여 복수의 투과광 패턴 데이터를 얻고, 이들 투과광 패턴 데이터에 기초하여 상기 노광 조건 하에서의 상기 테스트 패턴의 반투광부의 실효 투과율을 얻고, 상기 노광 조건과, 상기 반투광부의 특성과, 이에 대응하는 실효 투과율을, 일정한 규칙에 따라서 배열한 것을 특징으로 하는 것이다.

〔구성 13〕

투광부, 차광부, 및 노광광의 일부를 투과하는 반투광부를 포함하는 소정의 전사 패턴을 갖는 포토마스크에 있어서, 구성 11 또는 12를 갖는 데이터베이스에 기초하여, 상기 반투광부가 원하는 실효 투과율을 갖도록, 반투광부의 패턴 형상,또는, 그 반투광부를 형성하는 막의 소재, 혹은, 막 두께 중 어느 하나의 반투광부 특성을 결정한 것인 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에서, 실효 투과율이란, 충분히 넓은 면적의 투광부의 노광량 투과율을 100%로 할 때, 그것보다 소정량 저감된 노광광 투과율(예를 들면, 40% 내지 60% 정도)을 갖는 그레이톤부를 갖는 그레이톤 마스크에서, 그 그레이톤 마스크를 노광 장치에 의해 노광하였을 때, 그레이톤부의 실효적인 노광광의 투과율이, 패턴의 면적, 노광 장치에 이용하는 광학계의 해상도 등에 따라 상이한 것에 유래하여, 정의되는 것이다. 즉, 본 발명에서, 실효 투과율이란, 그레이톤 마스크의 노광 조건 하에서, 노광광에 대한 (적용하는 노광 조건에 대하여, 충분히 넓은) 투광부의 투과율을 100%, (마찬가지로 충분히 넓은) 차광부의 투과율을 0%로 할 때, 그레이톤부를 실제로 투과하는 투과광의 투과율을 말한다. 예를 들면, 그레이톤부에, 고유값으로서의 투과광량이 100%보다 작은 (예를 들면, 20% 내지 80%) 반투광성의 막이 성막된 그레이톤부를 갖는 포토마스크를 이용하여 노광을 행한 경우에, 차광막이 형성된 부분에 인접한 반투광막 부분의 광 투과율이, 노광 장치의 해상도에 따라서는 완전히 해상되지 않고 흐릿해지기(번지기) 때문에, 동일한 막이 형성된 무한의 넓이를 갖는 반투광막 부분보다도 낮아지는 것을 포함시킨 투과율이다.

또한, 본원에서는, 상기한 바와 같이 반투광성의 막에 의해 형성된 그레이톤 마스크를, 「반투광막형 그레이톤 마스크」라고도 한다.

즉, 실제로 반투광막형 그레이톤 마스크를 사용할 때에, 그레이톤부로서 형성되는 레지스트 패턴의 형상을 결정하는 것은, 반투광막으로서의 투과율이 아니라, 노광 조건 하에서의 흐릿해진(번진) 상태에서의 투과율이며, 이것을 실효 투과율이라고 부른다. 실효 투과율은, 전술한 바와 같이 막 자체의 투과율 외에, 노광 장치의 해상도나 패턴의 형상이 영향을 준 결과로서의 투과율이다. 반투광막 형성 부분이 미소하게 되어, 인접하는 차광막의 영향이 커질수록, 실효 투과율은 내려간다. 또한, 노광광은, 통상 i선∼g선의 파장이 혼재된 것이 사용되지만, 그 노광광 중에서, 상대적으로 파장이 큰 것이 광량 중에서 지배적이면, 해상도가 내려가기 때문에, 상기 실효 투과율이 영향을 받는다.

마찬가지로, 노광 조건 하에서의 해상 한계 이하의 차광성, 또는, 반투광성의 미세 패턴을 가짐으로써, 투과광량을 저감하는 그레이톤부를 갖는 포토마스크(이하, 「미세 패턴형 그레이톤 마스크」라고 함)에서도, 노광 장치의 해상도나 패턴의 형상을 반영한 실제의 노광 조건 하에서의 투과율을, 실효 투과율로서 취급할 수 있다.

본 발명에 따른 포토마스크의 제조 방법에서는, 포토마스크 사용 시에 적용되는 노광 조건을 근사한 노광 조건을 적용하여(즉 실제의 노광 조건을 모방한 노광 수단을 이용하는) 소정 테스트 패턴이 형성된 테스트 마스크에 테스트 노광을 행하여 이 테스트 마스크의 투과광 패턴을 촬상 수단에 의해 취득하고, 취득된 투과광 패턴에 기초하여 투과광 패턴 데이터를 얻는 공정과, 투과광 패턴 데이터에 기초하여 노광 조건 하에서의 상기 테스트 패턴의 실효 투과율을 얻는 공정을 갖 고, 실효 투과율에 기초하여, 상기 포토마스크의 반투광부를 포함하는 패턴 형상, 그 반투광부를 포함하는 영역에 형성하는 막의 소재, 또는, 막 두께를 결정하므로, 노광기의 광학계에 의한 요인, 광원의 분광 특성 등의 여러 가지 요인을 반영한 포토마스크의 평가가 가능하여, 패턴 형상의 결정, 및, 반투과부에 형성하는 막의 소재, 또는, 막 두께의 결정을 적확하게 행할 수 있다. 또한, 사용하는 레지스트의 현상 특성 등도 반영한 포토마스크의 평가를 행할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 포토마스크의 제조 방법에서는, 투과광 패턴 데이터를 얻는 공정에서 사용하는 테스트 마스크는, 차광부, 투광부 및 반투광부를 갖고 반투광부의 패턴 형상, 또는, 그 반투광부를 형성하는 막의 소재, 혹은, 막 두께 중 어느 하나의 반투광부 특성이 서로 다른 복수의 테스트 패턴을 구비하고, 상기 포토마스크의 패턴 형상, 그 반투광부를 포함하는 영역에 형성하는 막의 소재, 또는 그 영역의 막 두께의 결정은, 복수의 테스트 마스크에 의해 얻어진 복수의 투과광 패턴 데이터로부터, 반투광부의 특성과 이 반투광부의 특성에 대응하는 실효 투과율과의 상관을 파악하고, 파악된 상관에 기초하여 행하므로, 반투광부의 패턴 형상의 결정, 및, 반투과부에 형성하는 막의 소재, 또는, 막 두께의 결정을 적확하게 행할 수 있다.

본 발명에 따른 포토마스크의 제조 방법은, 차광부, 투광부, 및, 투명 기판 상에 반투광막이 형성된 반투광부를 갖는 포토마스크의 제조에 적용할 수 있다.

본 발명에 따른 포토마스크의 제조 방법은, 반투광부 및 차광부에서는, 투명 기판 상에 반투광막이 형성되어 있고, 차광부에서는, 반투광막 상에 차광막이 형성 되어 있는 포토마스크의 제조에 적용할 수 있다.

본 발명에 따른 포토마스크의 제조 방법은, 차광부는, 투명 기판 상에 차광막이 형성됨과 함께 이 차광막 상에 반투광막이 형성되어 있고, 반투광부에서는, 투명 기판 상에 반투광막이 형성되어 있는 포토마스크의 제조에 적용할 수도 있다.

본 발명에 따른 포토마스크의 제조 방법은, 액정 장치의 박막 트랜지스터 제조용의 포토마스크의 제조에 적용할 수 있다.

본 발명에 따른 포토마스크에서는, 반투광부의 투과율로서 소정의 투과율값을 갖고，이 투과율값은, 이 포토마스크의 사용 시에 적용되는 노광 조건을 근사한 노광 조건 하에서 얻어진 실효 투과율에 기초하여 결정된 것이므로, 패턴 형상의 결정, 및, 반투과부에 형성하는 막의 소재, 또는, 막 두께의 결정이 적확하게 행해져 있어, 소정의 패턴의 전사를 양호하게 행할 수 있다.

여기서 말하는 투과율값이란, 그 포토마스크를 포토마스크 제품으로 할 때에 부여하는 반투광부의 투과율값일 수 있다.

또한，이 포토마스크에서는, 반투광부의 투과율값은, 반투광막의 고유의 투과율보다 작은 것일 수 있다. 반투광부가 미세하여, 반투광부의 실효 투과율이, 반투광막의 고유의 투과율과 동일하게 되지 않는 경우라도, 본 발명에 의해, 포토마스크를 올바르게 평가할 수 있다.

본 발명에 따른 패턴 전사 방법에서는, 본 발명에 따른 포토마스크의 제조 방법에 의해, 패턴 형상의 결정, 및, 반투과부에 형성하는 막의 소재, 또는, 막 두께의 결정이 적확하게 행해진 포토마스크를 이용하여, 레지스트막에 노광 조건에 의한 노광을 행할 수 있다.

본 발명에 따른 반투과부의 실효 투과율의 데이터베이스에서는, 차광부, 투광부 및 반투광부를 갖고 반투광부의 패턴 형상, 또는, 그 반투광부를 형성하는 막의 소재, 혹은, 막 두께 중 어느 하나의 반투광부 특성이 서로 다른 복수의 테스트 마스크에 대하여, 소정의 노광 조건을 재현하는 노광 수단을 이용하여 테스트 노광을 행하여, 이들 테스트 마스크의 투과광 패턴을 촬상 수단에 의해 취득하고, 취득된 투과광 패턴에 기초하여 투과광 패턴 데이터를 얻고, 이 투과광 패턴 데이터에 기초하여 노광 조건 하에서의 실효 투과율을 얻고, 반투광부의 특성과, 이에 대응하는 실효 투과율을, 일정한 규칙에 따라서 배열하였으므로, 노광기의 광학계에 의한 요인, 광원의 분광 특성, 레지스트의 현상 특성 등의 여러 가지 요인을 반영한 포토마스크의 평가가 가능해져, 원하는 실행 투과율을 갖는 패턴 형상의 결정, 및, 반투과부에 형성하는 막의 소재, 또는, 막 두께를 신속하게 결정할 수 있다.

본 발명의 데이터베이스는, 종이, 또는 전자 기록 매체에 기록된 것으로 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 반투과부의 실효 투과율의 데이터베이스에서, 복수의 노광 조건을 설정하고, 이들 복수의 노광 조건에 따른 복수의 투과광 패턴 데이터를 얻고, 이들 투과광 패턴 데이터에 기초하여 노광 조건 하에서의 실효 투과율을 얻고, 노광 조건과, 반투광부의 특성과, 이에 대응하는 실효 투과율을, 일정한 규칙에 따라서 배열하면, 패턴 형상의 결정, 및, 반투과부에 형성하는 막의 소재, 또는, 막 두께의 더욱 적확한 결정에 유용한 것으로 된다.

그리고, 이와 같은 데이터베이스에 기초하여, 투광부, 차광부, 및 노광광의 일부를 투과하는 반투광부를 포함하는 소정의 전사 패턴을 갖는 포토마스크를 작성하면, 상기 반투광부가 원하는 실효 투과율을 갖도록, 반투광부의 패턴 형상, 또는, 그 반투광부를 형성하는 막의 소재, 혹은, 막 두께 중 어느 하나의 반투광부 특성을 정확하게 설정할 수 있다.

즉, 본 발명은, 에칭 가공이 이루어지는 피가공층 상에 형성된 레지스트막에 대하여 소정의 패턴을 갖는 포토마스크를 이용하여 소정의 노광 조건 하에서 노광을 행하여, 이 레지스트막을 상기 에칭 가공에서의 마스크로 되는 레지스트 패턴으로 만드는 것에 이용하는 그 포토마스크의 제조 방법에서, 노광기의 광학계에 의한 요인, 광원의 분광 특성, 레지스트의 현상 특성 등의 여러 가지 요인을 반영한 포토마스크의 평가를 가능하게 하여, 패턴 형상의 결정, 및, 반투과부에 형성하는 막의 소재, 또는, 막 두께의 결정을 적확하게 행할 수 있도록 이루어진 포토마스크의 제조 방법 및 포토마스크를 제공할 수 있는 것이다. 또한, 본 발명은, 이 포토마스크를 이용한 패턴 전사 방법을 제공할 수 있는 것이다. 또한, 본 발명은, 포토마스크의 평가에 유용한 데이터베이스를 제공할 수 있는 것이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 최량의 실시 형태에 대해서 설명한다.

〔본 발명에 따른 포토마스크의 제조 방법의 개요〕

본 발명에 따른 포토마스크의 제조 방법은, 투명 기판 상에 소정의 패턴이 형성된 포토마스크를 이용하여 피전사체(글래스 기판 등에 원하는 막이 형성되고, 레지스트막에 의해 피복된 것)에 대하여 노광 장치를 이용하여 노광을 행할 때에, 노광 장치에서의 노광에 의해 피전사체에 전사되는 패턴을 촬상 수단에 의해 파악한 광 강도 분포로부터 예측하고, 이 예측에 기초하여 포토마스크를 제조하는 방법이다.

보다 구체적으로는, 노광 장치에서의 것을 모방한 노광 조건을 만들어 내고, 노광 장치에서의 노광에 의해 피전사체에 전사되는 패턴과 근사하는 패턴을 촬상 수단에 의해 파악하여 검사하거나, 또는, 시뮬레이터를 이용하여, 노광 장치에서의 노광 조건에서 형성되는 레지스트 패턴과 촬상 수단에 의한 광 강도 분포의 상관을 정량적으로 파악하고, 이 상관을 이용하여, 포토마스크가 노광에 의해 형성하는 레지스트 패턴을 추측(시뮬레이트)하는 방법이 포함된다. 또한, 노광 장치는, 포토마스크에 형성된 패턴을, 일정한 노광 조건에서 피전사체 상에 전사시키는 장치이다.

노광 조건을 모방하였다라고 하는 것은, 노광 파장이 근사하는 것, 예를 들면, 노광광이 파장 영역을 갖는 것인 경우에는, 가장 광 강도가 큰 노광 파장이 동일한 것을 말한다. 또한, 노광 조건을 모방하였다라고 하는 것은, 광학계가 근사하는 것, 예를 들면, 결상계의 NA(개구수)가 대략 동일, 또는, σ(코히어런스)가 대략 동일한 것을 말한다. 여기서 NA가 대략 동일이란, 실제의 노광기의 NA에 대하여, ±0.005인 경우가 예시된다. σ가 대략 동일하다라고 하는 것은, 실제의 노광기의 σ에 대하여, ±0.005의 범위인 것이 예시된다. 또한, 결상계뿐만 아니라, 조명계의 NA도 대략 동일한 것이 바람직하다. 또한, 촬상계의 NA가 대략 동일하 고, 또한, σ가 거의 동일한 광학계를 구비한 노광 조건을 적용할 수 있다.

특히, 본 발명에서는, 노광 조건을 모방한 노광 조건을 재현하는 노광 수단을 이용하여 소정 패턴이 형성된 테스트 마스크에 테스트 노광을 행하여, 이 테스트 마스크의 투과광 패턴을 촬상 수단에 의해 취득하고 취득된 투과광 패턴에 기초하여 투과광 패턴 데이터를 얻는 공정과, 투과광 패턴 데이터에 기초하여 노광 조건 하에서의 실효 투과율을 얻는 공정을 포함한다.

본 발명에서, 반투광부란, 노광광의 일부를 투과하는 부분이다. 이 부분은, 투명 기판 상에, 반투광성의 막을 형성한 것, 또는, 노광 조건 하에서 해상 한계 이하의 치수의 미세 패턴을 차광성막에 의해 형성한 것, 또한, 상기 미세 패턴을 반투광성의 막으로 형성한 것 등이 포함된다. 또한, 차광부 사이에 끼워진, 해상 한계 이하의 치수의 투광부가, 반투광부로서 기능하는 경우도 포함한다.

본 발명에서, 투과율 패턴 데이터란, 얻어진 투과광 패턴에 기초하여, 또는, 얻어진 투과광 패턴에 다른 정보를 부가하여 형성되는 데이터를 말한다.

예를 들면, 반투광부의 영역의 크기(차광부 사이에 끼워진 반투광부의 폭 등)의 변화에 대한, 노광광의 투과량 변화에 관한 데이터이어도 되고, 또는, 노광광의 광량이나 파장의 변화에 대한, 노광광의 투과량 변화에 관한 데이터이어도 된다. 또한, 실제로 포토마스크를 이용하여 레지스트 패턴을 형성할 때의 레지스트의 처리 조건(현상 조건 등)을 부가한 데이터이어도 된다.

바람직하게는, 본 발명의 투과광 패턴 데이터는, 복수의 노광 조건 하에서의 투과광 패턴, 또는 복수의 테스트 패턴에 의해 얻은 투과광 패턴을 이용하여 얻어 진 정보를 집적하여 이루어진 것으로 할 수 있다.

여기서, 테스트 마스크에 형성된 테스트 패턴은, 임의의 형상의 패턴일 수 있다. 구체적으로는, 상기 포토마스크(청구항 1에서는 제조 방법의 대상으로 되는 포토마스크)와 마찬가지의 패턴이어도 되고, 또는, 상이한 패턴이어도 된다. 바람직하게는, 단계적으로 패턴 형상을 변화시킨 것 등, 하기에 상술하는 것을 이용할 수 있다.

또한, 상기 포토마스크와 마찬가지로, 투광부, 차광부, 및 노광광의 일부를 투과하는 반투광부를 갖는 것이 바람직하다.

실효 투과율이란, 전술한 바와 같이, 실제의 노광기에서의 노광 조건 하에서 얻어진 투과율을 말한다. 특히, 반투광부를 갖는 포토마스크에서는, 반투광부에서의 투과광의, (충분히 넓은) 투과부의 투과광에 대한 비율이다. 반투광부란, 상기 노광 조건 하에서의 투광부를 투과하는 노광광의 투과율을 100%로 하였을 때, 그보다 작은 투과율(제로보다 큼)을 갖는 부분이다. 반투광부는, 바람직하게는, 20∼60%의 투과율을 갖는다. 이에 의해, 반투광부는, 레지스트 패턴에, 투광부 또는 차광부에 대응하는 부분과는 상이한 두께의 레지스트 잔막을 부여한다.

여기서, 막 고유의 투과율은, 그 막이 갖는 고유의 투과율로서, 노광광의 파장, 및 노광기의 광학 조건에 대하여 충분히 큰 면적의 막의, 노광광의 입사량에 대한 투과광의 양으로서 규정된다. 즉, 노광광의 파장 및 노광기의 광학 조건(조명계, 촬상계의 NA, σ 등)이, 광 투과율에 영향을 주지 않을 정도로, 충분히 큰 면적의 막에서는, 그 노광 조건 하에서의 고유 투과율과, 실효 투과율은, 노광 파 장을 고정하면 동일하게 된다.

한편, 예를 들면, 막의 면적이 작으면, 그 막에 인접하는, 다른 부분(막이 반투광막인 경우에는, 인접하는 차광부, 투광부)의 영향을 받아, 노광 조건 하에서의 노광광에 대한 실효 투과율은, 막 고유의 투과율과는 상이하다.

그리고，이 포토마스크의 제조 방법에서는, 촬상 수단에 의해 얻어진 광 강도 분포에 기초하여, 피전사체 상의 레지스트 패턴, 또는, 그 레지스트 패턴을 마스크로 하여 가공한 피가공층 패턴 치수의 완성값, 포토마스크의 투과율의 변동에 의한 그들의 형상 변동 등을 포함하는 다양한 해석, 평가를 행할 수 있다.

상기 테스트 패턴의 실효 투과율을 얻는 공정에서는, 상기 테스트 패턴의 어느 부위의 실효 투과율을 얻어도 되지만, 바람직하게는, 상기 테스트 패턴에 형성된, 반투광부의 실효 투과율을 얻는 것이 바람직하다. 예를 들면, 2개의 차광부의 각각의 엣지에 의한 평행한 직선 사이에 끼워진 부분(이 부분에는, 반투광막이 형성되어 있어도 됨), 또는 그 부분을 포함하는 영역이 반투광부로서 기능하는 테스트 마스크를 이용할 수 있다. 이 경우, 그 반투광부의 실효 투과율을 얻는 것이 유용하다.

또한, 상기 노광 조건 하에서의 그 반투광부의 투과율은 부위에 따라서 일정하지는 않으므로, 예를 들면, 상기한 한 쌍의 평행한 차광부 엣지 사이에 끼워진 영역의 중심에서의 실효 투과율을, 그 반투광부의 실효 투과율로 할 수 있다. 이와 같이 하여 얻어진 실효 투과율에 기초하여, 본 발명의 포토마스크의 패턴을 결정하기에 앞서, 그 한 쌍의 평행한 차광부 엣지 사이에 끼워진 영역의 형상, 그 한 쌍의 평행한 차광부의 엣지간의 간격, 그 영역에 형성하는 막의 소재, 또는, 막 두께를 결정할 수 있다.

도 1은 한 쌍의 평행한 차광부의 엣지 사이에 끼워진 반투광부의 중심에서의 실효 투과율을 나타내는 그래프이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 평행한 차광부의 엣지 사이에 끼워진 반투광부의 폭을 좁게 하면, 실효 투과율은 낮아진다. 반대로, 한 쌍의 평행한 차광부의 엣지 사이에 끼워진 반투광부의 폭을 넓게 하면, 실효 투과율은 높아진다. 따라서, 테스트 마스크에 대한 테스트 노광에서, 반투광부의 실효 투과율이 원하는 투과율보다도 높은 경우에는, 반투광부의 폭(한 쌍의 평행한 차광부간의 거리)을 좁게 하는 보정을 행할 수 있다. 반대로, 테스트 마스크에 대한 테스트 노광에서, 반투광부의 실효 투과율이 원하는 투과율보다도 낮은 경우에는, 반투광부의 폭(한 쌍의 평행한 차광부 간의 거리)을 넓게 하는 보정을 행할 수 있다. 또한, 반투광부의 폭과 실효 투과율의 관계는, 도 1에 도시한 바와 같이, 노광 조건에 의해 변화한다. 또한, 여기서, 반투광막형 그레이톤 마스크의 막 설계(반투광막의 막 두께, 막 소재의 결정)를 보정하여 실효 투과율을 원하는 투과율로 하여도 된다.

또한，이 포토마스크의 제조 방법에 의해 제조되는 포토마스크는, 최종 제품인 포토마스크뿐만 아니라, 포토마스크를 제조하는 도중에서의 중간체도 포함한다. 또한，이 포토마스크에는, 상기 반투광막형 그레이톤 마스크뿐만 아니라, 미세 패턴형의 그레이톤 마스크도 포함된다.

본 발명의 포토마스크는, 예를 들면, 이하와 같이 제작된다. 즉, 투명 기판 상에 반투광막, 및 차광막이 이 순서로 적층된 포토마스크 블랭크를 준비하고, 그 포토마스크 블랭크 상의, 차광부와 반투광부에 대응하는 영역에 레지스트 패턴을 형성하고, 그 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 노출된 차광막을 에칭한다. 계속해서, 그 레지스트 패턴 혹은 차광막을 마스크로 하여, 노출되어 있는 반투광막을 에칭함으로써 투광부를 형성한다. 다음으로 적어도 차광부로 하고자 하는 개소를 포함하는 영역에 레지스트 패턴을 형성하고, 그 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 노출된 차광막을 에칭함으로써, 반투광부 및 차광부를 형성한다. 이렇게 하여, 투명 기판 상에, 반투광막에 의한 반투광부, 차광막과 반투광막의 적층막에 의한 차광부, 투광부를 형성한 포토마스크를 얻을 수 있다.

한편, 본 발명의 포토마스크는, 다음 방법에 의해 제작할 수도 있다. 즉, 투명 기판 상에 차광막이 형성된 포토마스크 블랭크를 준비하고, 그 포토마스크 블랭크 상의, 차광부에 대응하는 영역에 레지스트 패턴을 형성하고, 그 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 노출된 차광막을 에칭함으로써 차광막 패턴을 형성한다. 다음으로, 레지스트 패턴을 제거한 후, 기판의 전체면에 반투광막을 성막한다. 그리고, 반투광부(또는 반투광부 및 차광부)에 대응하는 영역에 레지스트 패턴을 형성하고, 그 레지스트 패턴을 마스크로 하여 노출된 반투광막을 에칭함으로써, 투광부 및 반투광부를 형성한다. 이렇게 하여, 투명 기판 상에, 반투광부, 차광막과 반투광막의 적층막에 의한 차광부, 투광부를 형성한 포토마스크를 얻을 수 있다.

또 다른 제조 방법으로서는, 이하와 같이도 제작된다. 즉, 투명 기판 상에 차광막이 형성된 포토마스크 블랭크 상의, 차광부 및 투광부에 대응하는 영역에 레 지스트 패턴을 형성하고, 그 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 노출된 차광막을 에칭함으로써, 반투광부에 대응하는 영역의 투명 기판을 노출시킨다. 다음으로, 레지스트 패턴을 제거한 후, 기판의 전체면에 반투광막을 성막하고, 차광부 및 반투광부에 대응하는 영역에 레지스트 패턴을 형성하고, 그 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 노출된 반투광막(및 차광막)을 에칭함으로써, 투광부 및 차광부, 및 반투광부를 형성할 수도 있다.

〔본 발명에서 사용할 수 있는 노광 수단의 구성〕

본 발명에서의, 노광기를 모방한 노광 조건을 제공하는 노광 수단은, 도 2에 도시한 바와 같은 구성의 검사 장치에 의해서도 실현할 수 있다. 이 검사 장치에서는, 포토마스크(3), 또는, 테스트 마스크는, 마스크 유지 수단(3a)에 의해 유지된다. 이 마스크 유지 수단(3a)은, 포토마스크(3), 또는, 테스트 마스크의 주평면을 대략 연직으로 한 상태에서, 이 포토마스크, 또는, 테스트 마스크의 하단부 및 측연부 근방을 지지하고, 이 포토마스크(3), 또는, 테스트 마스크를 경사시켜 고정하여 유지하도록 되어 있다. 이 마스크 유지 수단(3a)은, 포토마스크(3)로서, 대형(예를 들면, 주평면이 1220㎜×1400㎜, 두께 13㎜의 것), 또한, 다양한 크기의 포토마스크(3)를 유지할 수 있도록 되어 있다. 즉, 이 마스크 유지 수단(3a)에서는, 주평면을 대략 연직으로 한 상태의 포토마스크(3)의 하단부를 주로 지지하므로, 포토마스크(3)의 크기가 상이해도, 동일한 지지 부재에 의해 포토마스크(3)의 하단부를 지지할 수 있다.

여기서, 대략 연직이란, 도 2에 도시한 연직으로부터의 각도 θ가 10도 정도 이내인 것을 말한다. 연직으로부터의 각도 θ는, 2도 내지 10도의 범위 내에 있는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는, 4도 내지 10도의 범위 내이다.

이와 같이, 포토마스크(3)를 경사시켜 지지하는 마스크 유지 수단(3a)을 이용함으로써, 포토마스크(3)를 유지시키는 과정에서, 포토마스크(3)를 전도시키게 되는 것을 방지하여, 안정적으로 포토마스크(3)의 유지, 고정을 행할 수 있다. 또한, 포토마스크(3)를 완전히 연직으로서 유지하는 것으로 하면, 포토마스크(3)의 전체 중량이 하단부에 집중되게 되어, 포토마스크(3)가 손상을 입을 가능성이 증대된다. 포토마스크(3)를 경사시켜 지지하는 마스크 유지 수단(3a)을 이용함으로써, 포토마스크(3)의 중량을 복수의 지지점에 분산시켜, 포토마스크(3)의 손상을 방지할 수 있다.

이와 같이, 이 검사 장치에서는, 포토마스크(3)의 주평면을 상기한 바와 같이 하여 포토마스크(3)를 유지하므로, 검사 장치의 설치 면적의 증대가 억제됨과 함께, 포토마스크 상에의 파티클의 낙하를 억지할 수 있다.

그리고，이 검사 장치는, 소정 파장의 광속을 발하는 광원(1)을 갖고 있다. 이 광원(1)으로서는, 예를 들면, 할로겐 램프, 메탈 하라이드 램프, UHP 램프(초고압 수은 램프) 등을 사용할 수 있다.

그리고，이 검사 장치는, 광원(1)으로부터의 검사광을 마스크 유지 수단(3a)에 의해 유지된 포토마스크(3)에 유도하여 조사하는 조명 광학계(2)를 갖고 있다. 이 조명 광학계(2)는, 개구수(NA)를 가변으로 하기 위해서, 조리개 기구(개구 조리개)(2a)를 구비하고 있다. 또한，이 조명 광학계(2)는, 포토마스크(3)에서의 검사 광의 조사 범위를 조정하기 위한 시야 조리개(2b)를 구비하는 것이 바람직하다. 이 조명 광학계(2)를 통과한 검사광은, 마스크 유지 수단(3a)에 의해 유지된 포토마스크(3)에 조사된다.

포토마스크(3)에 조사된 검사광은, 이 포토마스크(3)를 투과하여, 대물 렌즈계(4)에 입사된다. 이 대물 렌즈계(4)는, 조리개 기구(개구 조리개)(4c)를 구비함으로써, 개구수(NA)가 가변으로 이루어져 있다. 이 대물 렌즈계(4)는, 예를 들면, 포토마스크(3)를 투과한 검사광이 입사되고 이 광속에 무한원 보정을 가하여 평행 광으로 하는 제1군(시뮬레이터 렌즈)과, 이 제1군을 통과한 광속을 결상시키는 제2군(결상 렌즈)(4b)을 구비한 것으로 할 수 있다.

이 검사 장치에서는, 조명 광학계(2)의 개구수와 대물 렌즈계(4)의 개구수가 각각 가변으로 되어 있으므로, 조명 광학계(2)의 개구수의 대물 렌즈계(4)의 개구수에 대한 비, 즉, 시그마값(σ: 코히어런스)을 가변할 수 있다.

대물 렌즈계(4)를 통과한 광속은, 촬상 수단(촬상 소자)(5)에 의해 수광된다. 이 촬상 수단(5)은, 포토마스크(3)의 상을 촬상한다. 이 촬상 수단(5)으로서는, 예를 들면, CCD 등의 촬상 소자를 이용할 수 있다.

그리고，이 검사 장치에서는, 촬상 수단(5)에 의해 얻어진 촬상 화상에 대한 화상 처리, 연산, 소정의 임계값과의 비교 및 표시 등을 행하는 도시하지 않은 제어 수단 및 표시 수단이 설치되어 있다.

또한，이 검사 장치에서는, 소정의 노광광을 이용하여 얻어진 촬상 화상, 또는, 이것에 기초하여 얻어진 광 강도 분포에 대하여, 제어 수단에 의해 소정의 연 산을 행하여, 다른 노광광을 이용한 조건 하에서의 촬상 화상, 또는, 광 강도 분포를 구할 수 있다. 예를 들면, 이 검사 장치에서는，g선, h선 및 i선의 강도가 동일한 노광 조건에서 광 강도 분포를 얻었을 때, g선, h선 및 i선의 강도비가 1:2:1의 노광 조건에서 노광한 경우의 광 강도 분포를 구할 수 있다. 이에 의해，이 검사 장치에서는, 노광 장치에 사용하는 조명 광원의 종류, 개체차나 노광 장치에 이용되고 있는 조명의 경시 변화에 의한 파장마다의 강도 변동도 포함시켜, 실제로 이용하는 노광 장치에서의 노광 조건을 재현한 평가를 행하는 것이 가능하며, 또한, 원하는 포토레지스트의 잔막량을 상정한 경우에, 이것을 달성할 수 있는 최적의 노광 조건을 간편하게 구하는 것이 가능하다.

이 검사 장치를 이용하여 행하는 본 발명에 따른 포토마스크의 제조 방법에서는, 조명 광학계(2)와, 대물 렌즈계(4) 및 촬상 수단(5)은, 주평면을 대략 연직으로 하여 유지된 포토마스크(3)(여기서는 테스트 마스크)를 사이에 두고 대치하는 위치에 각각 배설되고, 양자의 광축을 일치시킨 상태에서, 검사광의 조사 및 수광을 행한다. 이들 조명 광학계(2), 대물 렌즈계(4) 및 촬상 수단(5)은, 도시하지 않은 이동 조작 수단에 의해 이동 조작 가능하게 지지되어 있다. 이 이동 조작 수단은, 조명 광학계(2), 대물 렌즈계(4) 및 촬상 수단(5)을, 각각의 광축을 서로 일치시키면서, 포토마스크(3)의 주평면에 대하여 평행하게 이동시킬 수 있다. 이 검사 장치에서는, 이와 같은 이동 조작 수단이 설치되어 있음으로써, 대형의 포토마스크를 검사하는 경우라도, 이 포토마스크(3)를 주평면에 평행한 방향으로 이동시키지 않고, 포토마스크(3)의 주평면의 전체면에 걸치는 검사가 가능하고, 또한, 주 평면 상의 원하는 부위의 선택적인 검사가 가능하다.

그리고，이 검사 장치에서는, 제어 수단에 의해, 대물 렌즈계(4) 및 촬상 수단(5)이 각각 광축 방향으로 이동 조작 가능하게 되어 있어, 이들 대물 렌즈계(4) 및 촬상 수단(5)을, 서로 독립적으로, 포토마스크(3)에 대한 상대 거리를 변화시킬 수 있다. 이 검사 장치에서는, 대물 렌즈계(4) 및 촬상 수단(5)이 독립적으로 광축 방향으로 이동 가능함으로써, 포토마스크(3)를 이용하여 노광을 행하는 노광 장치에 가까운 상태에서의 촬상을 행할 수 있다. 또한, 대물 렌즈계(4)의 포커스를 오프셋하고, 촬상 수단(5)에 의해, 포토마스크(3)가 바림된 상을 촬상하는 것도 가능하다. 이와 같이 바림된 상을 평가함으로써, 후술하는 바와 같이, 그레이톤 마스크의 성능 및 결함의 유무를 판단할 수도 있다.

그리고，이 검사 장치의 제어 수단은, 조명 광학계(2)의 시야 조리개(2a) 및 조리개 기구(2b), 대물 렌즈계(4)의 조리개 기구(4c), 이동 조작 수단을 제어한다. 이 제어 수단은, 이 검사 장치를 이용한 포토마스크의 제조 방법에서, 대물 렌즈계(4)의 개구수(NA) 및 시그마값(조명 광학계(2)의 개구수의 대물 렌즈계(4)의 개구수에 대한 비)을 소정의 값으로 유지한 상태에서, 이동 조작 수단에 의해, 조명 광학계(2), 대물 렌즈계(4) 및 촬상 수단(5)을, 이들의 광축을 일치시킨 상태에서, 마스크 유지 수단에 의해 유지된 포토마스크(3)의 주평면에 평행한 방향으로 이동 조작함과 함께, 대물 렌즈계(4) 및 촬상 수단(5)을 광축 방향에 대해서 서로 독립적으로 이동 조작한다.

〔본 발명에 의해 제조되는 포토마스크〕

본 발명에 따른 포토마스크의 제조 방법에서 제조되는 포토마스크는, 제품으로서 완성된 포토마스크뿐만 아니라, 포토마스크를 제조하는 도중에서의 중간체도 포함하고, 또한，이 포토마스크의 종류나 용도에는 특별히 제한은 없다.

즉, 전술한 검사 장치에서는, 투명 기판의 주표면에 Cr 등을 주성분으로 하는 차광막을 형성하고 이 차광막에 소정의 패턴을 포토리소그래피에 의해 형성하여 차광부 및 투광부를 갖는 패턴을 형성한 바이너리 마스크뿐만 아니라, 투명 기판의 주표면에 차광부, 투광부 및 그레이톤부를 갖는 그레이톤 마스크를 검사하는 것이 가능하다. 이 검사 장치에서는, 이와 같은 그레이톤 마스크를 검사하는 경우에, 특히 현저한 효과가 얻어진다.

따라서，이 검사 장치는, FPD의 제조용의 포토마스크를 검사하는 경우에 현저한 효과가 있고, 또한, 액정 장치 제조용의 포토마스크 중에서도 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하, 「TFT」라고 함) 제조용의 것에 가장 적합하다. 이것은, 이들 분야에서는, 제조 효율 및 코스트 상의 유리함으로부터, 그레이톤 마스크가 다용되는 것 외에, 그레이톤부의 치수가 매우 미세하고, 또한, 정치할 필요가 있기 때문이다.

또한, 그레이톤부에는, 반투광막이 형성된 반투광부(「반투광막형」이라고 함)와, 노광 조건에서의 해상 한계 이하의 미세 패턴에 의해 그레이톤부로 하는 것(「미세 패턴형」이라고 함)의 양방이 포함된다. 즉, 그레이톤 마스크에는, 그레이톤부에 투과광량이 100%보다 작은(예를 들면 40∼60%) 반투광성의 막이 성막된 그레이톤부를 갖는 포토마스크(반투광막형 그레이톤 마스크)와, 노광 조건 하에서 의 해상 한계 이하의 차광성, 또는, 반투광성의 미세 패턴을 가짐으로써 투과광량을 저감하는 그레이톤부를 갖는 포토마스크(미세 패턴형 그레이톤 마스크)의 양방이 포함된다.

〔그레이톤 마스크에 대해서〕

여기서, 본 발명에 따른 포토마스크의 검사 장치에서 검사 대상으로 되는 그레이톤 마스크에 대해서 설명한다.

TFT를 구비한 액정 표시 디바이스(Liquid Crystal Display : 이하, 「LCD」라고 함)는, 음극선관(CRT)에 비해, 박형으로 하기 쉽고 소비 전력이 낮다고 하는 이점으로부터, 현재, 널리 사용되기에 이르고 있다. LCD는, 매트릭스 형상으로 배열된 각 화소에 TFT가 배열된 구조의 TFT 기판과, 각 화소에 대응하여 레드(R), 그린(G) 및 블루(B)의 화소 패턴이 배열된 컬러 필터가 액정층을 개재하여 서로 겹쳐진 구조를 갖고 있다. 이와 같은 LCD는, 제조 공정수가 많고, TFT 기판만이라도, 5 내지 6매의 포토마스크를 이용하여 제조되어 있었다.

이와 같은 상황 하에서, TFT 기판의 제조를 4매의 포토마스크를 이용하여 행하는 방법이 제안되어 있다. 이 방법은, 차광부, 투광부 및 그레이톤부를 갖는 그레이톤 마스크를 이용함으로써, 사용하는 마스크의 매수를 저감하는 것이다. 도 3 및 도 4에, 그레이톤 마스크를 이용한 TFT 기판의 제조 공정의 일례를 도시한다.

우선, 도 3 중의 (A)에 도시한 바와 같이, 글래스 기판(201) 상에, 게이트 전극용 금속막을 형성하고, 포토마스크를 이용한 포토리소그래피 공정에 의해 게이트 전극(202)을 형성한다. 그 후, 게이트 절연막(203), 제1 반도체막(a-Si)(204), 제2 반도체막(N+a-Si)(205), 소스 드레인용 금속막(206) 및 포지티브형 포토레지스트막(207)을 형성한다.

다음으로, 도 3 중의 (B)에 도시한 바와 같이, 차광부(101), 투광부(102) 및 그레이톤부(103)를 갖는 그레이톤 마스크(100)를 이용하여, 포지티브형 포토레지스트막(207)을 노광하고, 현상하여, 제1 레지스트 패턴(207A)을 형성한다. 이 제1 레지스트 패턴(207A)은, TFT 채널부 형성 영역, 소스 드레인 형성 영역 및 데이터 라인 형성 영역을 덮고, 또한, TFT 채널부 형성 영역을 덮는 부분이 소스 드레인 형성 영역을 덮는 부분보다도 얇게 되어 있다.

다음으로, 도 3 중의 (C)에 도시한 바와 같이, 제1 레지스트 패턴(207A)을 마스크로 하여, 소스 드레인용 금속막(206), 제2 및 제1 반도체막(205, 204)을 에칭한다. 다음으로, 도 4 중의 (A)에 도시한 바와 같이, 산소에 의한 애싱에 의해 제1 레지스트 패턴(207A)을 전체적으로 감소시켜, 채널부 형성 영역 상의 얇은 레지스트막을 제거하고, 제2 레지스트 패턴(207B)을 형성한다. 그 후, 도 4 중의 (B)에 도시한 바와 같이, 제2 레지스트 패턴(207B)을 마스크로 하여, 소스 드레인용 금속막(206)을 에칭하여 소스/드레인(206A, 206B)을 형성하고, 다음으로 제2 반도체막(205)을 에칭한다. 마지막으로, 도 4 중의 (C)에 도시한 바와 같이, 잔존한 제2 레지스트 패턴(207B)을 박리시킨다.

여기서 이용되는 그레이톤 마스크(100)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 소스/드레인에 대응하는 차광부(101A, 101B), 투광부(102) 및 TFT 채널부에 대응하는 그레이톤부(103')를 갖는다. 이 그레이톤부(103')는, 그레이톤 마스크(100)를 사용 하는 대형 LCD용 노광 장치의 노광 조건 하에서 해상 한계 이하의 미세 패턴으로 이루어지는 차광 패턴(103A)이 형성된 영역이다. 차광부(101A, 101B) 및 차광 패턴(103A)은, 통상적으로, 모두 크롬이나 크롬 화합물 등의 동일한 재료로 이루어지는 동일한 두께의 막으로 형성되어 있다. 이와 같은 그레이톤 마스크를 사용하는 대형 LCD용 노광 장치의 해상 한계는, 스테퍼 방식의 노광 장치에서 약 3㎛, 미러 프로젝션 방식의 노광 장치에서 약 4㎛이다. 이 때문에, 그레이톤부(103')에서는, 투과부(103B)의 스페이스 폭 및 차광 패턴(103A)의 라인 폭의 각각을, 노광 장치의 노광 조건 하의 해상 한계 이하의, 예를 들면, 3㎛ 미만으로 한다.

이와 같은 미세 패턴형의 그레이톤부(103')의 설계에서는, 차광부(101A, 101B)와 투광부(102)의 중간적인 반투광(그레이톤) 효과를 갖게 하기 위한 미세 패턴을, 라인 앤드 스페이스 타입으로 할지, 도트(망점) 타입으로 할지, 혹은 그 밖의 패턴으로 할지라고 하는 선택지가 있다. 또한, 라인 앤드 스페이스 타입의 경우, 선폭을 어느 정도로 할지, 광이 투과하는 부분과 차광되는 부분의 비율을 어떻게 할지, 전체의 투과율을 어느 정도로 설계할지 등, 매우 많은 것을 고려하여 설계가 이루어져야만 한다. 또한, 그레이톤 마스크의 제조에서도, 선폭의 중심값의 관리 및 마스크 내의 선폭의 변동 관리 등, 매우 어려운 생산 기술이 요구되고 있었다.

따라서, 종래, 그레이톤부를 반투광성의 막에 의해 형성하는 것이 제안되어 있다. 그레이톤부에 반투광막을 이용함으로써, 그레이톤부에 의한 노광량을 적게 하여, 하프톤 노광을 실시할 수 있다. 또한, 그레이톤부에 반투광막을 이용함으로 써, 설계에서는, 전체의 투과율이 어느 정도 필요한지를 검토하는 것만으로 충분하고, 그레이톤 마스크의 제조에서도, 반투광막의 막종(막 재질)이나 막 두께를 선택하는 것만으로, 그레이톤 마스크의 생산이 가능하게 된다고 생각되고 있었다. 따라서, 이와 같은 반투광막형의 그레이톤 마스크의 제조에서는, 반투광막의 막 두께제어를 행하는 것만으로 충분하여, 비교적 관리가 용이하다라는 견해도 존재하였다. 또한，TFT 채널부를 그레이톤 마스크의 그레이톤부로 형성하는 경우에는, 반투광막이면 포토리소그래피 공정에 의해 용이하게 패터닝을 실시할 수 있으므로, TFT 채널부의 형상도 복잡한 형상으로 하는 것이 가능하게 된다.

반투광막형의 그레이톤 마스크는, 예를 들면, 이하와 같이 하여 제조할 수 있다. 여기서는, 일례로서, TFT 기판의 패턴을 예로 들어 설명한다. 이 패턴은, 전술한 바와 같이, TFT 기판의 소스 및 드레인에 대응하는 패턴으로 이루어지는 차광부(101)와, TFT 기판의 채널부에 대응하는 패턴으로 이루어지는 그레이톤부(103)와, 이들 패턴의 주위에 형성되는 투광부(102)로 구성된다.

우선, 투명 기판 상에 반투광막 및 차광막을 순차적으로 형성한 마스크 블랭크를 준비하고, 이 마스크 블랭크 상에 레지스트막을 형성한다. 다음으로, 패턴 묘화를 행하고, 현상함으로써, 패턴의 차광부 및 그레이톤부에 대응하는 영역에 레지스트 패턴을 형성한다. 다음으로, 적절한 방법으로 에칭함으로써, 레지스트 패턴이 형성되어 있지 않은 투광부에 대응하는 영역의 차광막과 그 하층의 반투광막을 제거하여, 패턴을 형성한다.

이와 같이 하여, 투광부(102)가 형성되고, 동시에, 패턴의 차광부(101)와 그 레이톤부(103)에 대응하는 영역의 차광 패턴이 형성된다. 그리고, 잔존하는 레지스트 패턴을 제거하고 나서, 다시, 레지스트막을 기판 상에 형성하고, 패턴 묘화를 행하고, 현상함으로써, 패턴의 차광부(101)에 대응하는 영역에 레지스트 패턴을 형성한다.

다음으로, 적절한 에칭에 의해, 레지스트 패턴이 형성되어 있지 않은 그레이톤부(103)의 영역의 차광막만을 제거한다. 이에 의해, 반투광막의 패턴에 의한 그레이톤부(103)가 형성되고, 동시에, 차광부(101)의 패턴이 형성된다.

〔그레이톤 마스크의 검사에 대해서〕

전술과 같은 그레이톤 마스크에서의 결함이나 성능상의 검사를 행하기 위해서는, 실제의 노광 조건을 반영한 시뮬레이션을 행하여, 결함의 유무, 성능의 우열을 평가해야만 한다.

그레이톤 마스크에서는, 마스크에 형성된 패턴 형상이, 이 마스크를 사용한 노광에 의해 형성되는 레지스트막 두께나 레지스트막의 형상에 영향을 준다. 예를 들면, 평면적인 패턴 형상의 평가뿐만 아니라, 그레이톤부의 광 투과율이 적절한 범위 내에 있는지, 그레이톤부와 차광부의 경계의 모습(샤프니스, 또는, 바림 상태)이 어떤지를 평가할 필요가 있다.

특히, 미세 패턴으로 이루어지는 그레이톤부를 갖는 그레이톤 마스크의 경우에는, 포토마스크를 이용하여 실제로 노광할 때에는, 미세 패턴이 해상되지 않고, 실질적으로 균일한 투과율로 간주되는 정도로 비해상의 상태에서 사용된다. 이 상태를 마스크의 제조 과정에서, 또는, 출하 전의 단계에서, 또한, 결함 수정을 행한 단계에서 검사할 필요가 있다.

그레이톤부를 투과하는 노광광의 양을 저감하여 이 영역에서의 포토레지스트에의 조사량을 저감함으로써 포토레지스트의 막 두께를 선택적으로 변화시키는 것인 그레이톤 마스크의 검사를, 검사 장치를 이용하여, 실제의 노광 조건을 근사하여, 고정밀도로 행할 수 있다. 또한, 근사할 수 없는 요인이 있더라도, 실제의 노광에 의해 얻어지는 포토레지스트의 패턴 형상을, 고정밀도로 예측할 수 있다.

그리고，이 검사 장치에서 취득하는 데이터에서는, 장치에 주는 광학 조건(사용하는 노광 장치의 광학 조건과 대략 동일한 조건)에 대하여 적절하게 설계되어, 적절하게 형성된 패턴이면, 도 6에 도시한 바와 같이, 그레이톤부(103')에 형성된 미세 패턴이, 실제의 노광 시에 생길 상태와 마찬가지로, 실질적으로 대략 단일의 농도로 하는 비해상(해상도 저)의 상태로 된다. 이 부분의 농도가, 이 그레이톤 마스크를 사용한 경우의 이 부분의 「실효 투과율」을 나타내고, 이에 의해 그레이톤부(103')에 의해 형성되는 레지스트막의 잔막량이 결정된다. 한편, 만약 설계가 광학 조건에 대하여 부적절하였던 경우나, 제조 공정에서 소정의 형상, 치수로 패턴이 형성되어 있지 않은 경우에는, 반투광부의 농도나, 그레이톤부(103')의 형상 등이 상기의 정상적인 상태와는 상이한 상태를 나타내게 되기 때문에, 정상적인 상태와의 비교에 의해, 검사 부분의 양부를 판정할 수 있다.

따라서，이 검사 장치에 의해 그레이톤 마스크를 검사하는 경우에는, 노광 조건이, 실제로 포토마스크에 적용하는 노광 조건과 거의 일치하고 있으며, 여러 가지 조건 하에서 상기한 바와 같은 적절한 비해상 부분이 출현하면(즉, 그레이부 가 출현하면), 포토마스크의 성능이 충분하다라고 할 수 있다.

또한, 상기한 바와 같은 비해상의 상태에서 촬상 화상을 얻었을 때에, 필요에 의해 적절한 연산을 거쳐, 채널부와, 소스, 드레인부의 경계 부분의 샤프니스를 평가하여, 포토레지스트의 입체 형상을 예측하는 것도 가능하다.

따라서, 본 발명에 따른 검사 장치는, 실제의 노광 조건에서는 해상 한계 이하로 되는 미세한 차광 패턴으로 이루어지는 그레이톤부를 갖는 포토마스크의 검사에 유리하게 적용할 수 있다.

이 경우, 해상 한계 이하의 미세 패턴을 갖는 포토마스크(3)를 검사 대상으로 하여 검사 장치에 설치하고, 예를 들면, 대물 렌즈계(4)의 개구수 및 시그마값(조명 광학계(2)의 개구수의 대물 렌즈계(4)의 개구수에 대한 비)을 소정의 값으로 하고 또한, 대물 렌즈계(4)의 위치를 적절하게 광축 방향으로 조절함으로써, 촬상 수단(5)에서의 촬상면에는, 미세 패턴의 비해상한 상태의 상이 얻어진다. 그리고, 촬상된 화상 데이터를 연산 수단에 의해 처리함으로써, 마스크 패턴의 광 강도 분포를 얻을 수 있다. 이 촬상 화상의 형상 및 소정의 평가점에서의 광 강도 데이터로부터, 포토마스크(3)의 성능의 우열, 결함의 유무를 평가할 수 있다.

또한, 상기한 실효 투과율을 정량화할 때, 예를 들면, 도 6의 아래 도면에서의 투과광 강도 분포 곡선에서의 피크값을 이용할 수 있다. 이것은, 그 그레이톤 마스크를 이용하여, 피전사체 상에 포지티브 레지스트의 레지스트 패턴을 형성하였을 때의, 반투광부의 레지스트 잔막값에 상관을 갖기 때문이다.

〔테스트 마스크에 대해서〕

본 발명에 따른 포토마스크의 제조 방법에서는, 도 7에 도시한 바와 같은 테스트 마스크(11)를 사용한다.

이 테스트 마스크(11)는, 전술한 검사 장치를 사용한 포토마스크의 검사에서는, 노광 장치와의 광학적 조건을, 적확하게, 신속하게 정합시키기 위한 중개를 행하는 것이다. 이 외에, 또는, 이것 대신에, 레지스트막의 분광 감도나, 촬상 수단의 분광 감도 특성 등, 노광 장치와의 조건 정합이 불가능한 인자도 포함시킨 조건에 대해서도, 검사 장치와 노광 장치 사이를 중개하거나, 혹은, 검사 결과와 노광에 의한 레지스트 패턴 형성 결과 사이의 상관을 유도하는 것이다. 상관을 정량적으로 파악할 수 있으면, 그것을 상쇄하는 오프셋 파라미터를 산출하고, 이후, 검사 대상으로 되는 포토마스크의 검사 결과에, 이 파라미터를 반영시키면, 정확한 노광 결과를 추측할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들면 테스트 마스크(11)에 의한 본 발명의 제조 방법에 의해, 검사 장치에서의 노광 조건 중, 기본적인 특성을 노광 장치의 노광 조건과 일치시켜 두고, 그 후, 노광 장치 1대 1대의 개체차나, 노광 장치 이외의 프로세스에 기인하는 조건 상위를, 이 테스트 마스크(11)를 이용한 검사 공정에 의해, 변환 계수로서 파악할 수 있다.

이 테스트 마스크(11)에서는, 도 7 중의 (A)에 도시한 바와 같이, 예를 들면, 800㎜×920㎜의 기판 상에, 동일한 테스트 패턴(12)이, X축 방향 및 Y축 방향의 각각에 매트릭스 형상으로 배열되어 있다. 개개의 테스트 패턴(12)은, 도 7 중의 (B)에 도시한 바와 같이, X축 방향 및 Y축 방향으로 1열씩 배열된 단위 패턴 열(13)을 갖고 형성되어 있다. 잉여의 부분에는, 적절히 다른 테스트 패턴 등을 배치해도 된다. 예를 들면, 도 7 중의 (B)에서는, 주연부에, 위치 기준 마크(14), 중앙부에, 일반적인 해상도 패턴(15)을 배치한 예이다.

본 발명의 테스트 패턴(12)에서, 개개의 단위 패턴 열(13)은, 동일한 단위 패턴을 복수 배열시킨 것이어도 되지만, 예를 들면, 도 8에 도시한 바와 같이, 후술하는 평가 공정에서 유용한, 각각 서로 다른 단위 패턴(13-1)을 복수 배열시킨 것인 것이 바람직하다. 여기서는, 단위 패턴(13-1)(웨지 패턴)이 X 방향으로 21개 배열되고, 각각의 단위 패턴(13-1)에서 Y 방향으로 21단계(a∼u)로 형상이 변화되어 있는 예를 나타내고 있다. 즉, 각 단위 패턴 열(13)은, X 방향으로도 Y 방향으로도, 배열순으로 일정한 규칙에 기초하여 변화하고 있다.

개개의 단위 패턴(13-1)은, 차광막에 의해 형성되어 있다. 이 단위 패턴(13-1)은, 도 8 중의 (A)에서 「a∼u」로 나타내는 Y축 방향에 대해서 계단 형상으로 폭이 변화하고 있는 한 쌍의 차광부(81) 사이에 끼워진 투광부에, 차광막에 의한 종선(차광 라인)(82)이 배치된 라인 앤드 스페이스의 패턴으로 되어 있다. 1개 1개의 단위 패턴(13-1)에서는, 양측의 한 쌍의 차광부(81)는, 도 8 중의 (A)에서 「1∼21」로 나타내는 X축 방향에 대해서 동일하지만, 중앙의 투광부에 형성된 차광 라인(82)의 선폭은, X축 방향에 대해서, 「1∼21」을 향하여, 일정한 피치로 가늘게 되어 있다.

또한, 개개의 단위 패턴(13-1)은, 차광막 및 반투광막에 의해 형성해도 된다. 이 경우에는, 단위 패턴(13-1)은, 계단 형상으로 폭이 변화되어 있는 한 쌍의 차광부 사이에 끼워져, 반투광막이 형성된 패턴으로 된다. 즉, 반투광막이 형성된 영역은, 한 쌍의 평행한 차광부의 엣지 사이에 끼워진 영역(반투광부)으로 된다.

이와 같은 단위 패턴(13-1)을 배열시킴으로써, 도 8 중의 (B)에 도시한 바와 같이, 차광부(81, 81) 사이에 끼워진 그레이톤부의 투과율이 점차 커져 가는 마스크에 근사시킬 수 있다. 예를 들면, 박막 트랜지스터에서의 채널부 형성용의 그레이톤 마스크에서, 그레이톤부의 광 투과율을 점차 변화시킨 양태에 근사시킬 수 있다.

한편, 각 단위 패턴(13-1)에서, Y 방향에 대해서는, 「a∼u」에 걸쳐, 양측의 차광부(8l, 81)의 선폭이 점차 작아지고 있다. 이것은, 예를 들면, 박막 트랜지스터에서의 채널부 형성용의 그레이톤 마스크에서, 도 8 중의 (B)에 도시한 바와 같이, 채널부의 폭이 점차 커져 가는 양태에 근사시킬 수 있다. 또한, 여기서, 각단위 패턴(13-1)에서의 한 쌍의 차광부(81, 81)의 선폭의 변화 피치는, 중앙의 차광 라인(82)의 선폭의 변화 피치와 동일하게 해 두는 것이, 후술의 이유에서 바람직하다.

한편, 이와 같이 배열된 단위 패턴 열(13)은, 경사 방향으로 관찰, 평가함으로써, 그 마스크의 선폭(CD)의 변동에 의한 피전사체에의 전사의 영향을 평가하는 것을 가능하게 한다. 예를 들면, 「a1, b2, c3 …」이라고 하는 배열은, 역시 일정한 규칙으로 패턴 형상 변화를 하고 있고, 이 규칙은, 중앙의 차광 라인(82)이 일정한 피치로 가늘어짐과 함께, 양측의 차광부(81, 81)의 선폭도 일정한 피치로 가늘어져 간다. 이것은, 포토마스크 제조 공정 중의 인자 등, 다양한 이유에 의한 포토마스크의 CD 변동(선폭이 소정량 커지거나, 또는, 작아짐)에 근사시킬 수 있 다.

따라서, 이와 같은 테스트 마스크(11)를 사용하는 본 발명에 따른 포토마스크의 제조 방법을 실시하면, 검사 장치에서 얻어지는 광 강도 분포와, 동일한 테스트 마스크를 이용하여 실제의 노광을 행하여 얻어지는 피전사체 상의 레지스트 패턴과의 상관을, 각 패턴 형상의 변화와의 관계에서 파악하는 것이 가능하다.

또한, 도 7 중의 (B)에 도시한 바와 같이, 2개의 단위 패턴 열(13)은, 테스트 마스크(11)에서, X 방향 및 Y 방향으로 90°의 각도로써 배열되어 있다. 이것은, 전자 부품, 예를 들면, 액정 패널의 제조 시에 생길 수 있는 X 방향 및 Y 방향의 패턴의 해상도의 불균일 요인을 평가하는 것을 가능하게 한다. 예를 들면, 노광 장치의 주사 방향과 이것에 수직한 방향에서, 해상도에 차이가 생겨 있으면, 이와 같은 해상도의 차이의 상태를 평가할 수 있다.

또한, 여기서는, 단위 패턴(13-1)으로서, 도 8에 도시한 바와 같이, 계단 형상으로 폭이 변화하고 있는 한 쌍의 차광부(81, 81) 사이에 끼워진 투광부에 차광막에 의한 차광 라인(82)을 배치한 라인 앤드 스페이스의 패턴(웨지 패턴)을 갖는 테스트 마스크(11)에 대해서 설명하였지만, 본 발명에서의 테스트 마스크는, 이에 한정되지 않는다. 다른 테스트 패턴을, 도 9 및 도 10에 예시한다. 도 9 도시하는 단위 패턴(13-2)은, 정방형 틀 형상의 투광부와, 이 투광부 내에 형성된 정방형 틀 형상의 차광부를 갖는 것이며, 1개의 단위 패턴(13-2)에서, 4방향에 대한 평가를 행할 수 있다. 도 10에 도시하는 단위 패턴(13-3)은, 정팔각형 틀 형상의 투광부와, 이 투광부 내에 형성된 정팔각형 틀 형상의 차광부를 갖는 것이며, 1개의 단 위 패턴(13-3)에서, 8방향에 대한 평가를 행할 수 있다.

또한, 다른 양태로서, 도 8의 테스트 패턴의 계단 형상으로 폭이 변화하고 있는 한 쌍의 차광부(81, 81) 사이에 끼워진 부분에 반투광막(투광부에 대하여 소정량 투과율을 저감시킬 목적으로 형성된 막)을 성막하여, 단위 패턴으로 해도 된다. 이 경우에는, 이 테스트 마스크를 이용하여, 반투광막이 형성된 그레이톤부를 갖는 그레이톤 마스크의 평가를 행하는 것이 가능하게 된다. 채널부에 상당하는 부분에, 반투광막을 배치한 TFT 제조용 그레이톤 마스크를 근사할 수 있다.

〔검사광의 분광 특성에 대해서(1)〕

그런데，이 검사 장치에서의 광원(1)으로서는, 검사를 거친 포토마스크(3)를 이용하여 노광을 행하는 노광 장치에서의 노광광과 동일, 또는, 대략 동일한 파장분포를 갖는 검사광을 발하는 것을 이용하는 것이 바람직하다.

구체적으로는，이 검사광은, 도 11 중의 (A)에 도시한 바와 같이, 적어도 g선(436㎚), h선(405㎚), 및 i선(365㎚) 중 어느 하나를 포함하고 있거나, 또는 이들 각 파장 성분을 모두 포함하거나, 혹은, 이들 각 파장 성분 중 임의의 2 이상이 혼합되어 있는 믹스광으로 할 수도 있다. 통상적으로，FPD 제조용의 대형 마스크의 노광 시에는, 노광광으로서, 이들 파장의 믹스광을 이용하기 때문에，이 검사 장치에서도, 원하는 광 강도 비율로의 믹스광을 적용하는 경우에는, 실제로 사용하는 노광 장치의 광원의 특성에 기초하여 각 파장 성분을 결정하는 것이 바람직하다. 즉, 전술한 테스트 마스크에 의한 시뮬레이션 결과에 의해, 검사 장치의 광원의 분광 특성을, 실제로 사용하는 노광 장치의 광원의 특성에 기초하는 것으로 할 수 있다.

그리고，이 검사광은, 광학 필터 등의 파장 선택 필터(6)를 투과하여 포토마스크(3)에 조사됨으로써, 포토마스크(3) 상에서의 각 파장 성분의 혼합비가 조정된다. 이 파장 선택 필터(6)로서는, 도 11 중의 (B)에 도시한 바와 같이, 소정의 파장 이하, 또는, 소정의 파장 이상의 광속을 컷트하는 특성을 갖는 필터를 사용할 수 있다.

이 검사 장치에서는, 광원(1)으로부터 발하여지는 검사광의 파장 분포가 노광 장치에서의 노광광의 파장 분포와 동일, 또는, 대략 동일함으로써, 실제의 노광 조건을 반영한 검사를 행할 수 있다. 즉, 노광광에 따라서는, 백색광 아래에서 결함으로 간주되는 것이 노광 장치에서 정상적인 패턴으로서 취급할 수 있는 경우나, 그 반대로, 백색광 아래에서 결함으로 간주되지 않는 것이 노광 장치에서 정상적인 패턴으로서 취급할 수 없는 경우가 있을 수 있기 때문이다.

또한，이 검사 장치에서는, 파장 선택 필터로서, 도 11 중의 (C)에 도시한 바와 같이, 광원(1)으로부터 발하여진 주로 g선만을 투과시키는 특성을 갖는 제1 필터와, 광원(1)으로부터 발하여진 주로 h선만을 투과시키는 특성을 갖는 제2 필터와, 광원(1)으로부터 발하여진 주로 i선만을 투과시키는 특성을 갖는 제3 필터를 선택적으로 사용할 수 있다.

이 경우에서는, 제1 필터를 사용하였을 때에 촬상 수단(5)에 의해 얻어지는 광 강도 데이터 dg와, 제2 필터를 사용하였을 때에 촬상 수단(5)에 의해 얻어지는 광 강도 데이터 dh와, 제3 필터를 사용하였을 때에 촬상 수단(5)에 의해 얻어지는 광 강도 데이터 di를 각각 구한다.

그리고, 이들 각 광 강도 데이터 dg, dh, di를, 각각에 소정의 가중치 부여를 행한 후, 가산함으로써, g선, h선 및 i선이 소정의 강도비로 혼합된 광속을 포토마스크(3)에 조사하였을 때에 얻어지는 광 강도 데이터를 산출할 수 있다.

각 광 강도 데이터 dg, dh, di의 가중치 부여는, 예를 들면, 이 검사 장치의 광원(1)으로부터의 광속에서의 g선, h선 및 i선의 강도 비율이, 〔1.00:1.20:1.30〕이며, 노광 장치의 광원으로부터의 노광광에서의 g선, h선 및 i선의 강도비율이, 〔1.00:0.95:1.15〕이었던 것으로 하면，dg에 곱할 계수 fg는 1.00, dh에 곱할 계수 fh는 0.95/1.20(=0.79), di에 곱할 계수 fi는 1.15/1.30(=0.88)으로 된다.

이들을 가산한 데이터, 즉, 〔fgdg+fhdh+fidi〕가, 노광 장치에서 노광광을 포토마스크(3)에 조사하였을 때에 얻어지는 광 강도 분포를 나타내는 데이터로 된다. 또한, 이와 같은 연산은, 제어 수단을 연산 수단으로서 사용하여, 이 제어 수단에 의해 행할 수 있다.

〔검사광의 분광 특성에 대해서(2)〕

이 검사 장치에서의 광원(1)이 발하는 검사광이, 노광 장치에서의 노광광과 상이한 파장 분포를 갖고 있어도, 이하와 같이 하여, 노광 장치에서의 노광 상태를 시뮤레이션할 수 있다.

또한，이하에 설명하는 조작에 의해, 검사 장치의 광원의 분광 특성, 노광 장치의 광원의 분광 특성 및 레지스트의 분광 감도 특성 등에 대해서 정합을 시켜 두고, 또한, 전술한 테스트 마스크를 이용한 「실노광 테스트 패턴 데이터」와 「 광 투과 테스트 패턴 데이터」의 비교를 행함으로써, 보다 신속하게, 또한, 적절하게, 포토마스크의 검사 시의 오프셋 파라미터를 얻을 수 있어, 포토마스크의 검사를 용이하게, 또한, 정확하게 행할 수 있다.

이 검사 장치에서는, 전술한 바와 같이, 파장 선택 필터로서, 광원(1)으로부터 발하여진 주로 g선만을 투과시키는 특성을 갖는 제1 필터와, 광원(1)으로부터 발하여진 주로 h선만을 투과시키는 특성을 갖는 제2 필터와, 광원(1)으로부터 발하여진 주로 i선만을 투과시키는 특성을 갖는 제3 필터를 선택적으로 사용할 수 있다.

따라서, 테스트 마스크(11)를 이용하여, 도 12에 도시한 바와 같이, 제1 필터를 사용하였을 때에 촬상 수단(5)에 의해 얻어지는 제1 기준 강도 데이터 Ig, 제2 필터를 사용하였을 때에 촬상 수단(5)에 의해 얻어지는 제2 기준 강도 데이터 Ih, 제3 필터를 사용하였을 때에 촬상 수단(5)에 의해 얻어지는 제3 기준 강도 데이터 Ii를 구한다. 이들 각 기준 데이터 Ig, Ih, Ii는, 광원(1)의 분광 분포와, 촬상 수단(5)의 분광 감도 분포와, 각 필터의 분광 투과율이 승산되고, 또한，이 검사 장치에서 광원(1)으로부터의 검사광이 투과하는 각 광학 소자의 분광 투과율이 승산된 결과이다.

광원(1)의 분광 분포, 촬상 수단(5)의 분광 감도 분포 및 각 광학 소자의 분광 투과율은, 파장에 대하여 균일하지는 않다. 그 때문에, 임의의 결함에 대해서 촬상되는 패턴은, 촬상에 이용한 각 검사광(g선, h선, i선)의 파장의 차이에 의해, 서로 다른 패턴으로 된다. 이들 패턴은, 일정한 임계값으로 잘랐을 때에, 크기가 서로 다른 패턴으로서 인식된다.

다음으로, 제1 내지 제3 기준 강도 데이터 Ig, Ih, Ii를 서로 동일한 레벨로 하는 각 기준 강도 데이터 Ig, Ih, Ii에 대한 제1 내지 제3 계수 α, β, γ를 구해 둔다. 즉, 도 12에 도시한 바와 같이, 제1 기준 강도 데이터 Ig에 제1 계수 α를 곱한 결과와, 제2 기준 강도 데이터 Ih에 제1 계수 β를 곱한 결과와, 제3 기준강도 데이터 Ii에 제1 계수 γ를 곱한 결과가 동일한 레벨로 되는 각 계수 α, β, γ를 구한다. 여기서, 동일한 레벨이라는 것은, 예를 들면, 각 기준 강도 데이터 Ig, Ih, Ii의 피크 강도가 서로 동일한 것을 말한다.

이 검사 장치에서는, 각 기준 강도 데이터 Ig, Ih, Ii를 서로 동일한 레벨로 하는 제1 내지 제3 계수 α, β, γ가 미리 구해져 있고, 이들 계수 α, β, γ는, 이 검사 장치를 사용하는 유저에 의해 파악되어 있다.

그리고, 검사 대상인 포토마스크에 대해서 검사를 행할 때에는, 이 포토마스크에 대해서, 제1 필터를 사용하여 촬상 수단(5)에 의해 제1 광 강도 데이터 Jg를 구하고, 제2 필터를 사용하여 촬상 수단(5)에 의해 제2 광 강도 데이터 Jh를 구하고, 또한, 제3 필터를 사용하여 촬상 수단(5)에 의해 제3 광 강도 데이터 Ji를 구한다.

다음으로, 제1 광 강도 데이터 Jg에 제1 계수 α를 곱하고, 제2 광 강도 데이터 Jh에 제2 계수 β를 곱하고, 제3 광 강도 데이터 Ji에 제3 계수 γ를 곱함으로써, 광원(1)의 분광 분포, 촬상 수단(5)의 분광 감도 분포 및 검사 장치의 각 광학 소자의 분광 투과율에 의한 영향이 보정되어, 그 포토마스크를 이용하여 피노광 체인 레지스트에 노광하였을 때의 노광 상태에 대응한 광 강도 데이터 〔αJg, βJh, γJi〕가 구해진다.

이와 같은 연산은, 전술한 바와 같이, 제어 수단을 연산 수단으로서 사용하여, 이 제어 수단에 의해 행할 수 있다.

또한, 노광 장치의 분광 특성, 즉, 노광 장치의 광원의 분광 분포 및 노광 장치의 각 광학 소자의 분광 투과율을 알고 있는 경우에는, 이들 분광 특성에 따른 계수 u, v, w를 정해 둘 수 있다. 이 계수 u, v, w로서는, 예를 들면, g선의 강도를 1.0으로 하였을 때의 h선의 강도(예를 들면, 0.9104) 및 i선의 강도(예를 들면, 1.0746)를 구하고, 이들의 합계가 1로 되도록 한 강도비(예를 들면, 0.335:0.305:0.360)를 사용할 수 있다.

그리고, 이들 노광 장치의 분광 특성에 따른 계수를, 제1 내지 제3 광 강도 데이터에 대응시켜 다시 곱함으로써, 보다 정확하게, 이 노광 장치에 의해 그 포토마스크를 이용하여 레지스트에 노광하였을 때의 노광 상태에 대응한 광 강도 데이터 〔uαJg, vβJh, wγJi〕를 구할 수 있다.

또한, 레지스트의 분광 감도 특성(흡수 스펙트럼)을 알고 있는 경우에는, 이 분광 감도 특성에 따른 계수 x, y, z를 정해 둘 수 있다. 이 계수 x, y, z로서는, 예를 들면, g선의 흡수량을 1.0으로 하였을 때의 h선의 흡수량(예를 들면, 1.6571) 및 i선의 흡수량(예를 들면, 1.8812)을 구하고, 이들의 합계가 1로 되도록 한 흡수비(예를 들면, 0.220:0.365:0.415)를 사용할 수 있다.

그리고，이 분광 특성에 따른 계수를, 제1 내지 제3 광 강도 데이터에 대응 시켜 다시 곱함으로써, 보다 정확하게, 이 노광 장치에 의해 그 포토마스크를 이용하여 레지스트에 노광하였을 때의 노광 상태에 대응한 광 강도 데이터 〔xαJg, yβJh, zγJi〕(또는, 〔xuαJg, yvβJh, zwγJi〕)를 구할 수 있다. 이와 같은 연산도, 제어 수단을 연산 수단으로서 사용하여, 이 제어 수단에 의해 행할 수 있다.

〔패턴 전사 방법〕

액정 장치 제조용 포토마스크를 제조할 때에는, 일반적인 공지의 제조 공정에서, 전술한 본 발명에 따른 포토마스크의 제조 방법에 의한 검사 공정을 포함하는 공정으로 함으로써, 결함이 필요 충분하게 수정된 양호한 액정 장치 제조용 포토마스크를 신속하게 제조할 수 있다.

본 발명에서는, 본 발명에 따른 포토마스크의 제조 방법에 의해 제조된 포토마스크, 특히, 본 발명에 따른 포토마스크의 제조 방법에 의해, 성능이 확인된 포토마스크를 이용하고, 노광 장치를 이용하여, 피전사체의 피가공층 상에 형성된 레지스트층에 노광함으로써, 전자 부품을 제조하는 것이 가능하다.

이에 의해, 전자 부품에 대한 원하는 성능을, 수율 좋게, 단기간에, 안정적으로 얻는 것이 가능하게 된다.

〔본 발명에 따른 데이터베이스〕

본 발명에 따른 데이터베이스는, 반투과부의 실효 투과율의 데이터베이스로서, 전술한 바와 같이, 차광부, 투광부 및 반투광부를 갖고, 반투광부의 패턴 형상, 또는, 그 반투광부를 형성하는 막의 소재, 혹은, 막 두께 중 어느 하나의 반투광부 특성이 서로 다른 복수의 테스트 마스크에 대하여, 소정의 노광 조건을 재현 하는 노광 수단을 이용하여 테스트 노광을 행하여, 이들 테스트 마스크의 투과광 패턴을 촬상 수단에 의해 취득하고, 취득된 투과광 패턴에 기초하여, 상기 복수의 테스트 마스크의 반투광부의 실효 투과율을 얻고, 반투광부의 특성과, 이에 대응하는 실효 투과율을, 일정한 규칙에 따라서 배열한 것이다.

이 데이터베이스를 이용함으로써, 노광기의 광학계에 의한 요인, 광원의 분광 특성, 레지스트의 현상 특성 등의 다양한 요인을 반영한 포토마스크의 평가가 가능하게 되어, 패턴 형상의 결정, 및, 반투과부에 형성하는 막의 소재, 또는, 막 두께의 적확한 결정이 용이하게 된다.

또한，이 데이터베이스에서는, 복수의 노광 조건을 설정하고, 이들 복수의 노광 조건에 따른 복수의 투과광 패턴 데이터를 얻고, 이들 투과광 패턴 데이터에 기초하여, 노광 조건 하에서의 테스트 마스크의 반투광부의 실효 투과율을 얻고, 노광 조건과, 반투광부의 특성과, 이에 대응하는 실효 투과율을, 일정한 규칙에 따라서 배열하도록 하여도 된다. 이 경우에는, 이 데이터베이스는, 패턴 형상의 결정, 및, 반투과부에 형성하는 막의 소재, 또는, 막 두께의 더욱 적확한 결정에 유용하다.

도 1은 한 쌍의 평행한 차광부의 엣지 사이에 끼워진 반투광부의 중심에서의 실효 투과율을 나타내는 그래프.

도 2는 본 발명에 따른 포토마스크의 제조 방법에 사용하는 검사 장치의 구성을 도시하는 측면도.

도 3의 (A), (B) 및 (C)는 그레이톤 마스크를 이용한 TFT 기판의 제조 공정(전반)을 도시하는 단면도.

도 4의 (A), (B) 및 (C)는 그레이톤 마스크를 이용한 TFT 기판의 제조 공정(후반)을 도시하는 단면도.

도 5는 그레이톤 마스크의 구성을 도시하는 정면도.

도 6은 도 2의 검사 장치에서 얻어진 촬상 데이터에서의 그레이톤부의 상태를 도시하는 도면.

도 7의 (A)는 본 발명에 따른 포토마스크의 제조 방법에 사용하는 테스트 마스크의 구성을 도시하는 평면도.

도 7의 (B)는 도 7의 (A)의 테스트 마스크에 포함되는 테스트 패턴의 확대도.

도 8의 (A)는 도 7의 (B)의 테스트 패턴에 포함되는 단위 패턴 열을 도시하는 평면도.

도 8의 (B)는 도 8의 (A)의 단위 패턴 열에서의 그레이톤부의 폭의 변화와 투과율의 관계를 나타내는 그래프.

도 9는 도 7의 (A)의 테스트 마스크에서의 단위 패턴의 다른 예를 도시하는 평면도.

도 10은 도 7의 (A)의 테스트 마스크에서의 단위 패턴의 또 다른 예를 도시하는 평면도.

도 11의 (A)는 도 2의 검사 장치에서의 광원의 분광 특성을 나타내는 그래프.

도 11의 (B)는 도 2의 검사 장치에서 사용하는 파장 선택 필터의 분광 특성을 나타내는 그래프.

도 11의 (C)는 도 2의 검사 장치에서 사용하는 파장 선택 필터의 분광 특성의 다른 예를 나타내는 그래프.

도 12는 도 2의 검사 장치에서의 광원의 분광 특성, 상기 포토마스크의 촬상 소자의 분광 감도 분포 및 각 필터에 대응하여 얻어진 기준 강도 데이터를 나타내는 그래프와, 각 기준 강도 데이터에 대응하는 계수를 곱한 상태를 나타내는 그래프.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 광원

2 : 조명 광학계

2a : 개구 조리개

2b : 시야 조리개

3 : 포토마스크

3a : 마스크 유지 수단

4 : 대물 렌즈계

4a : 시뮬레이터 렌즈

4b : 결상 렌즈

5 : 촬상 소자

201 : 글래스 기판

202 : 게이트 전극

203 : 게이트 절연막

207 : 포토레지스트막

207A : 제1 레지스트 패턴

207B : 제2 레지스트 패턴

Claims (13)

1. 에칭 가공이 이루어지는 피가공층 상에 형성된 레지스트막에 대하여, 투광부, 차광부, 및 노광광의 일부를 투과하는 반투광부를 포함하는 소정의 전사 패턴을 갖는 포토마스크를 이용하여 소정의 노광 조건 하에서 노광을 행하여, 상기 소정의 전사 패턴을 전사함으로써, 이 레지스트막을 상기 에칭 가공에서의 마스크로 되는 소정 형상의 레지스트 패턴으로 만드는 것에 이용하는 그 포토마스크의 제조 방법으로서,

   상기 노광 조건을 근사한 노광 조건을 이용하여, 소정 테스트 패턴이 형성된 테스트 마스크에 테스트 노광을 행하고, 이 테스트 패턴의 투과광 패턴을 촬상 수단에 의해 취득하고, 취득된 투과광 패턴에 기초하여 투과광 패턴 데이터를 얻는 공정과,

   상기 투과광 패턴 데이터에 기초하여, 상기 노광 조건을 근사한 노광 조건 하에서의 상기 테스트 패턴의 실효 투과율을 얻는 공정

   을 갖고,

   상기 실효 투과율에 기초하여, 상기 소정의 노광 조건 하에서, 상기 레지스트막을 상기 소정 형상의 레지스트 패턴으로 할 수 있는, 상기 포토마스크의 반투광부를 포함하는 패턴 형상, 그 반투광부를 포함하는 영역에 형성하는 막의 소재, 또는, 그 영역의 막 두께를 결정하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 테스트 마스크는, 차광부, 투광부 및 반투광부를 갖고, 반투광부의 패턴 형상, 또는, 그 반투광부를 형성하는 막의 소재, 혹은, 막 두께 중 어느 하나의 반투광부 특성이 서로 다른 복수의 테스트 패턴을 구비하고,

   상기 포토마스크의 반투광부의 패턴 형상, 그 반투광부를 포함하는 영역에 형성하는 막의 소재, 또는 그 영역의 막 두께의 결정은,

   상기 복수의 테스트 패턴에 의해 얻어진 복수의 투과광 패턴 데이터로부터, 상기 반투광부 특성과, 이 반투광부 특성에 대응하는 실효 투과율과의 상관을 파악하고, 파악된 상관에 기초하여 행하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 제조 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 포토마스크의 소정의 패턴에 포함되는 상기 반투광부는, 투명 기판 상에 반투광막이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
4. 제3항에 있어서,

   상기 포토마스크에서, 반투광부 및 차광부에서는, 투명 기판 상에 반투광막이 형성되어 있고, 차광부에서는, 상기 반투광막 상에 차광막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
5. 제3항에 있어서,

   상기 포토마스크에서, 차광부에서는, 투명 기판 상에 차광막이 형성됨과 함께，이 차광막 상에 반투광막이 형성되어 있고, 반투광부에서는, 투명 기판 상에 반투광막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
6. 제3항에 있어서,

   상기 반투광부의 실효 투과율은, 상기 반투광막의 고유의 투과율보다 작은 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   액정 장치의 박막 트랜지스터 제조용의 포토마스크를 제조하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
8. 제1항 또는 제2항의 포토마스크의 제조 방법에 의해 제조된 포토마스크를 이용하여, 상기 레지스트막에 상기 노광 조건에 의한 노광을 행하는 것을 특징으로 하는 패턴 전사 방법.
9. 에칭 가공이 이루어지는 피가공층 상에 형성된 레지스트막에 대하여, 투광부, 차광부, 및 노광광의 일부를 투과하는 반투광부를 포함하는 소정의 전사 패턴을 갖는 포토마스크를 이용하여 소정의 노광 조건 하에서 노광을 행하여, 상기 소정의 전사 패턴을 전사함으로써, 이 레지스트막을 상기 에칭 가공에서의 마스크로 되는 소정 형상의 레지스트 패턴으로 만드는 것에 이용하는 그 포토마스크로서,

   상기 포토마스크는, 반투광부의 투과율로서 소정의 투과율값을 갖고, 그 투과율값은, 상기 전사 패턴을, 상기 노광 조건을 근사한 노광 조건 하에서 노광하고, 얻어진 실효 투과율에 기초하여 결정된 것인 것을 특징으로 하는 포토마스크.
10. 제9항에 있어서,

    상기 포토마스크는, 투명 기판 상에 반투광막이 형성된 부분을 포함하는 반투광부를 갖고, 그 반투광부의 투과율값은, 상기 반투광막의 고유의 투과율보다 작은 것을 특징으로 하는 포토마스크.
11. 차광부, 투광부 및 반투광부를 갖고, 반투광부의 패턴 형상, 또는, 그 반투광부를 형성하는 막의 소재, 혹은, 막 두께 중 어느 하나의 반투광부 특성이 서로 다른 복수의 테스트 패턴에 대하여, 소정의 노광 조건을 근사하는 노광 수단을 이용하여 테스트 노광을 행하고,

    이들 테스트 패턴의 투과광 패턴을 촬상 수단에 의해 취득하고, 취득된 투과광 패턴에 기초하여 투과광 패턴 데이터를 얻고,

    이 투과광 패턴 데이터에 기초하여, 상기 복수의 테스트 패턴의 반투광부의 실효 투과율을 얻고,

    상기 반투광부의 특성과, 이에 대응하는 실효 투과율을, 일정한 규칙에 따라서 배열한 것을 특징으로 하는 반투과부의 실효 투과율의 데이터베이스.
12. 차광부, 투광부 및 반투광부를 갖고, 반투광부의 패턴 형상, 또는, 그 반투광부를 형성하는 막의 소재, 혹은, 막 두께 중 어느 하나의 반투광부 특성이 서로 다른 복수의 테스트 패턴에 대하여, 복수의 노광 조건을 설정하고, 이들 복수의 노광 조건을 적용하여 테스트 노광을 행하고,

    이들 테스트 패턴의 투과광 패턴을 촬상 수단에 의해 취득하고, 취득된 투과광 패턴에 기초하여 복수의 투과광 패턴 데이터를 얻고,

    이들 투과광 패턴 데이터에 기초하여 상기 복수의 노광 조건 하에서의 상기 테스트 패턴의 반투광부의 실효 투과율을 얻고,

    상기 노광 조건과, 상기 반투광부의 특성과, 이에 대응하는 실효 투과율을, 일정한 규칙에 따라서 배열한 것을 특징으로 하는 반투과부의 실효 투과율의 데이터베이스.
13. 투광부, 차광부, 및 노광광의 일부를 투과하는 반투광부를 포함하는 소정의 전사 패턴을 갖는 포토마스크에 있어서,

    제11항 또는 제12항의 데이터베이스에 기초하여, 상기 반투광부가 원하는 실효 투과율을 갖도록, 반투광부의 패턴 형상, 또는, 그 반투광부를 형성하는 막의 소재, 혹은, 막 두께 중 어느 하나의 반투광부 특성을 결정한 것인 것을 특징으로 하는 포토마스크.

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