KR20090013114A - 그레이톤 마스크의 제조 방법 및 그레이톤 마스크,그레이톤 마스크의 검사 방법과 패턴 전사 방법 - Google Patents

그레이톤 마스크의 제조 방법 및 그레이톤 마스크,그레이톤 마스크의 검사 방법과 패턴 전사 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 과제는 반투광부에 반투광막을 이용한 그레이톤 마스크의 제조 단계에서 생길 수 있는 얼라인먼트 어긋남을 정량적으로 검사할 수 있는 그레이톤 마스터의 검사 방법을 제공하는 것이다. 본 발명은, 적어도 2회의 묘화 공정을 포함하는 패터닝 공정을 이용하여 투명 기판 위에 형성한 막에 패턴을 형성함으로써 제조되는，차광부와 투광부와 반투광부를 갖는 그레이톤 마스크의 검사 방법으로서，1번째의 묘화 공정에 의해 얻어지는 제1 레지스트 패턴은 제1 마크를 포함하고, 2번째의 묘화 공정에 의해 얻어지는 제2 레지스트 패턴은 제2 마크를 포함하며, 제1 레지스트 패턴에서의 제1 마크 또는 그 제1 마크에 상당하는 막 패턴의 엣지와, 제2 레지스트 패턴에서의 제2 마크 또는 그 제2 마크에 상당하는 막 패턴의 엣지와의 거리를 측정하여, 해당 거리가 소정 범위 내인지의 여부를 검사한다.
그레이톤 마스크, 레지스트 패턴, 마크, 묘화 공정, 차광부, 투광부, 반투광부, 패턴 전사

Description

그레이톤 마스크의 제조 방법 및 그레이톤 마스크, 그레이톤 마스크의 검사 방법과 패턴 전사 방법{METHOD OF MANUFACTURING GRAYTONE MASK AND GRAYTONE MASK, AND INSPECTION METHOD OF GRAYTONE MASK, AND PATTERN TRANSFER METHOD}
본 발명은, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display: 이하, 'LCD'라 함) 제조 등에 이용되는 그레이톤 마스크의 제조 방법 및 그레이톤 마스크, 그레이톤 마스크의 검사 방법과 패턴 전사 방법에 관한 것으로, 특히 박막 트랜지스터 액정 표시 장치의 제조에 이용되는 박막 트랜지스터 기판(TFT 기판)의 제조에 바람직하게 사용되는 그레이톤 마스크의 제조 방법 및 그레이톤 마스크, 그레이톤 마스크의 검사 방법과 패턴 전사 방법에 관한 것이다.
현재, LCD의 분야에서, 박막 트랜지스터 액정 표시 장치(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display: 이하, 'TFT-LCD'라 함)는, CRT(음극 선관)에 비교하여, 박형으로 하기 용이하여 소비 전력이 낮다고 하는 이점 때문에, 현재 상품화가 급속히 진행되고 있다. TFT-LCD는, 매트릭스 형상으로 배열된 각 화소에 TFT가 배열된 구조의 TFT 기판과, 각 화소에 대응하여, 레드, 그린 및 블루의 화소 패턴이 배열된 컬러 필터가 액정층의 개재 하에 서로 겹쳐진 개략 구조를 갖는다. TFT-LCD에서는, 제조 공정수가 많고, TFT 기판만으로도 5∼6매의 포토마스크를 이용하여 제조되고 있었다. 이러한 상황 아래, TFT 기판의 제조를 4매의 포토마스크를 이용하여 행하는 방법이 제안되어 있다.
이 방법은, 차광부와 투광부와 반투광부(그레이톤부)를 갖는 포토마스크(이하, '그레이톤 마스크'라 함)를 이용함으로써, 사용하는 마스크 매수를 저감한다고 하는 것이다. 여기에서, 반투광부란, 마스크를 사용하여 패턴을 피전사체에 전사할 때, 투과하는 노광광의 투과량을 소정량 저감시켜서, 피전사체 위의 포토레지스트막의 현상 후의 잔막량을 제어하는 부분을 말하며, 그와 같은 반투광부를, 차광부, 투광부와 함께 구비하고 있는 포토마스크를 그레이톤 마스크라고 한다.
도 11 및 도 12(도 12는 도 11의 제조 공정의 후속)에, 그레이톤 마스크를 이용한 TFT 기판의 제조 공정의 일례를 나타낸다.
글래스 기판(1) 위에, 게이트 전극용 금속막이 형성되며, 포토마스크를 이용한 포토리소 프로세스에 의해 게이트 전극(2)이 형성된다. 그 후, 게이트 절연막(3), 제1 반도체막(4)(a-Si), 제2 반도체막(5)(N+a-Si), 소스 드레인용 금속막(6) 및 포지티브형 포토레지스트막(7)이 형성된다(도 11의 (1)). 다음으로, 차광부(11)와 투광부(12)와 반투광부(13)를 갖는 그레이톤 마스크(10)를 이용하여, 포지티브형 포토레지스트막(7)을 노광하고, 현상함으로써, TFT 채널부 및 소스 드레인 형성 영역과, 데이터 라인 형성 영역을 덮고, 또한 채널부 형성 영역이 소스 드레인 형성 영역보다도 얇아지도록 제1 레지스트 패턴(7a)이 형성된다(도 11의 (2)). 다음으로, 제1 레지스트 패턴(7a)을 마스크로 하여, 소스 드레인 금속막(6) 및 제2, 제1 반도체막(5, 4)을 에칭한다(도 11의 (3)). 다음으로, 채널부 형성 영역의 얇은 레지스트막을 산소에 의한 애싱에 의해 제거하고, 제2 레지스트 패턴(7b)을 형성한다(도 12의 (1)). 그 후, 제2 레지스트 패턴(7b)을 마스크로 하여, 소스 드레인용 금속막(6)이 에칭되어, 소스/드레인(6a, 6b)이 형성되고, 이어서 제2 반도체막(5)을 에칭하고(도 12의 (2)), 마지막으로 잔존한 제2 레지스트 패턴(7b)을 박리한다(도 12의 (3)).
여기에서 이용되는 그레이톤 마스크로서는, 반투광부가 미세 패턴으로 형성되어 있는 구조의 것이 알려져 있다. 예를 들면 도 13에 도시된 바와 같이, 소스/드레인에 대응하는 차광부(11a, 11b)와, 투광부(12)와, 채널부에 대응하는 반투광부(그레이톤부; 13)를 갖고, 반투광부(13)는, 그레이톤 마스크를 사용하는 LCD용 노광기의 해상 한계 이하의 미세 패턴으로 이루어지는 차광 패턴(13a)을 형성한 영역이다. 통상적으로 차광부(11a, 11b)와 차광 패턴(13a)은 모두 크롬이나 크롬 화합물 등의 동일한 재료로 이루어지는 동일한 두께의 막으로 형성되어 있다. 그레이톤 마스크를 사용하는 LCD용 노광기의 해상 한계는, 대부분의 경우, 스테퍼 방식의 노광기로 약 3㎛, 미러 프로젝션 방식의 노광기로 약 4㎛이다. 이 때문에, 예를 들면, 도 13에서 반투광부(13)에서의 투과부(13b)의 스페이스 폭을 3 ㎛ 미만, 차광 패턴(13a)의 라인 폭을 노광기의 해상 한계 이하인 3㎛ 미만으로 할 수 있다.
전술한 미세 패턴 타입의 반투광부는, 그레이톤 부분의 설계, 구체적으로는 차광부와 투광부의 중간적인 하프톤 효과를 갖게 하기 위한 미세 패턴을 라인 앤드 스페이스 타입으로 할지 도트(망점) 타입으로 할지, 혹은 그 밖의 패턴으로 할지의 선택이 있으며, 또한 라인 앤드 스페이스 타입의 경우, 선폭을 어느 정도로 할지, 광이 투과하는 부분과 차광되는 부분의 비율을 어떻게 할지, 전체 투과율을 어느 정도로 설계할지 등을 고려하여 설계할 수 있다.
한편, 피전사체 위의 레지스트 패턴에 단차를 형성할 목적으로, 반투광부를 반투과성의 하프톤막(반투광막)으로 하는 것이 종래 제안되어 있다(예를 들면, 특허 공개 2002-189280호 공보(특허 문헌 1) 참조). 이 반투광막을 이용함으로써 반투광부에서의 노광량을 소정량 적게 하여 노광할 수 있다. 반투광막을 이용하는 경우, 설계에서는 전체 투과율이 어느 정도 필요한지를 검토하고, 마스크에서는 반투광막의 막종(소재)이나 막 두께를 선택함으로써 마스크의 생산이 가능하게 된다. 마스크 제조에서는 반투광막의 막 두께 제어를 행한다. TFT 채널부를 그레이톤 마스크의 반투광부로 형성하는 경우, 반투광막이면 포토리소그래피 공정에 의해 용이하게 패터닝할 수 있으므로, TFT 채널부의 형상이 복잡한 패턴 형상이어도 가능하다고 하는 이점이 있다.
전술한 바와 같이 피전사체 위의 레지스트 패턴에 단차를 형성할 목적으로, 반투광부에 반투광막을 이용한 그레이톤 마스크는, 반투광부에 미세 패턴을 이용한 그레이톤 마스크와 비교하여, 반투광부의 면적이 비교적 커도 되며, 묘화 데이터가 방대해지지 않는, 반투광부의 투과율의 제어가 용이하고 확실하다는 등의 이점이 있다. 그러나, 이 그레이톤 마스크는, 마스크 제조 단계에서 묘화 공정이 적어도 2회 필요해지므로, 그 동안의 얼라인먼트 어긋남이 생길 수 있다.
그 때문에，2회의 묘화 패턴의 얼라인먼트 어긋남이 최종 제품의 성능에 영향을 미치지 않도록 하는 마스크 제조 프로세스가 특허 공개 2005-37933호 공보(특허 문헌 2)에 개시되어 있으며, 또한，2회의 묘화 패턴의 얼라인먼트 어긋남을 미리 상정하고, 이것이 최종 제품의 성능에 영향을 미치지 않도록, 미리 마진 영역을 형성한 묘화 패턴을 이용하는 마스크 제조 프로세스가 특허 공개 2006-20320호 공보(특허 문헌 3)에 개시되어 있다.
그러나, 최근 그레이톤 마스크에서도 보다 미세 패턴이 요구되고 있으며, 그것을 위해서는 2회의 묘화의 얼라인먼트 어긋남이 실제로 어느 정도 생기고 있는지를 정량적으로 검사할 필요가 있다. 또한, 마스크 제조의 도중에 얼라인먼트 어긋남을 평가하여, 필요하면 그 도중의 단계에서 가능한 수정(예를 들면 레지스트 패터닝의 재시도)을 행하는 것이 마스크 제조에서 바람직하다.
또한, 불가피한 얼라인먼트 어긋남을 미리 상정하여, 제품의 패턴에 따른 데이터 가공을 행하는 경우에도, 생길 수 있는 얼라인먼트 어긋남이 정량적으로 평가되고 있는 것이 필요하며, 데이터 가공의 필요량을 알기 위해서도, 정밀도가 높은 정량적인 얼라인먼트 평가 데이터가 필요하다.
본 발명의 제1 목적은, 상기 종래의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 반투광부에 반투광막을 이용한 그레이톤 마스크의 제조 단계에서, 2회의 묘화의 얼라인먼트 어긋남을 정량적으로 검사하는 검사 공정을 포함하는 그레이톤 마스크의 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 제2 목적은, 반투광부에 반투광막을 이용한 그레이톤 마스크의 제조 단계에서, 2회의 묘화의 얼라인먼트 어긋남을 정량적으로 검사할 수 있는 그레이톤 마스크의 검사 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 제3 목적은, 얼라인먼트 어긋남의 정량적인 평가를 가능하게 하는 그레이톤 마스크를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 제4 목적은, 상기 그레이톤 마스크를 이용한 패턴 전사 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 이하의 구성을 갖는다.
<구성 1>
차광부와, 투광부와, 마스크 사용시에 이용되는 노광광의 투과량을 소정량 저감하는 반투광부를 갖는 그레이톤 마스크로서, 피전사체 위에 막 두께가 단계적 또는 연속적으로 서로 다른 레지스트 패턴을 형성하기 위한 그레이톤 마스크의 제조 방법으로서, 투명 기판 위에 제1 막이 형성된 그레이톤 마스크 블랭크를 준비하는 공정과, 상기 제１ 막 위에 형성한 레지스트막을 패터닝하여 제1 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 제１ 막을 에칭하고, 제1 막 패턴을 형성하는 공정과, 상기 제1 레지스트 패턴이 제거된 상기 투명 기판 위에서, 상기 제１ 막 패턴을 포함하는 면 위에 제２ 막을 형성하는 공정과, 상기 제２ 막 위에 형성한 레지스트막을 패터닝하여 제2 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 제２ 막을 에칭하 고, 제２ 막 패턴을 형성하는 공정을 가지며, 상기 제1 레지스트 패턴은 제1 마크를 포함하고, 상기 제2 레지스트 패턴은 제2 마크를 포함하며, 상기 제2 레지스트 패턴의 형성 후, 또는, 상기 제２ 막 패턴의 형성 후 중 적어도 어느 하나에 얼라인먼트 어긋남의 검사를 행하는 공정을 더 갖고, 그 검사 공정에서는, 상기 제2 레지스트 패턴의 형성 후에 얼라인먼트 어긋남의 검사를 행하는 경우에는, 상기 제1 마크에 대응하는 제１ 막 패턴의 엣지와 상기 제2 레지스트 패턴에서의 제2 마크의 엣지와의 거리를 측정하고, 상기 제２ 막 패턴의 형성 후에 얼라인먼트 어긋남의 검사를 행하는 경우에는, 상기 제1 마크에 대응하는 제１ 막 패턴의 엣지와 상기 제2 마크에 대응하는 제２ 막 패턴의 엣지와의 거리를 측정하며, 상기 거리가 소정 범위 내인지의 여부를 검사하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크의 제조 방법.
<구성 2>
차광부와, 투광부와, 마스크 사용시에 이용되는 노광광의 투과량을 소정량 저감하는 반투광부를 갖는 그레이톤 마스크로서, 피전사체 위에 막 두께가 단계적 또는 연속적으로 서로 다른 레지스트 패턴을 형성하기 위한 그레이톤 마스크의 제조 방법으로서, 투명 기판 위에 제２ 막 및 제1 막이 순차적으로 형성된 그레이톤 마스크 블랭크를 준비하는 공정과, 상기 제１ 막 위에 형성한 레지스트막을 패터닝하여 제1 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 제１ 막을 에칭하여 제1 패턴을 형성하고, 이어서 그 제1 레지스트 패턴 또는 그 제１ 패턴을 마스크로 하여 상기 제２ 막을 에칭하여 제２ 패턴을 형성하 는 공정과, 상기 제1 레지스트 패턴이 제거된 상기 투명 기판 위에서, 상기 제１ 및 제２ 패턴을 포함하는 면 위에 형성한 레지스트막을 패터닝하여 제2 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 제１ 막을 에칭하고, 제３ 패턴을 형성하는 공정을 갖고, 상기 제1 레지스트 패턴은 제1 마크를 포함하며, 상기 제2 레지스트 패턴은 제2 마크를 포함하고, 또한, 상기 제2 레지스트 패턴의 형성 후, 상기 제３ 패턴의 형성 후 중 적어도 어느 하나에 얼라인먼트 어긋남의 검사를 행하는 공정을 더 갖고, 그 검사 공정에서는, 상기 제2 레지스트 패턴의 형성 후에 얼라인먼트 어긋남의 검사를 행하는 경우에는, 상기 제1 마크에 대응하는 제１ 패턴의 엣지와 상기 제2 레지스트 패턴에서의 제2 마크의 엣지와의 거리를 측정하고, 상기 제３ 패턴의 형성 후에 얼라인먼트 어긋남의 검사를 행하는 경우에는, 상기 제1 마크에 대응하는 제１ 패턴의 엣지와 상기 제2 마크에 대응하는 제３ 패턴의 엣지와의 거리를 측정하고, 상기 거리가 소정 범위 내인지의 여부를 검사하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크의 제조 방법.
<구성 3>
차광부와, 투광부와, 마스크 사용시에 이용되는 노광광의 투과량을 소정량 저감하는 반투광부를 갖는 그레이톤 마스크로서, 피전사체 위에 막 두께가 단계적 또는 연속적으로 서로 다른 레지스트 패턴을 형성하기 위한 그레이톤 마스크의 제조 방법으로서, 투명 기판 위에 제２ 막 및 제1 막이 순차적으로 형성된 그레이톤 마스크 블랭크를 준비하는 공정과, 상기 제１ 막 위에 형성한 레지스트막을 패터닝 하여 제1 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 제１ 막을 에칭하고, 제1 막 패턴을 형성하는 공정과, 상기 제1 레지스트 패턴이 제거된 상기 투명 기판 위에서, 상기 제１ 막 패턴을 포함하는 면 위에 형성한 레지스트막을 패터닝하여 제2 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여 적어도 상기 제２ 막을 에칭하고, 제２ 막 패턴을 형성하는 공정을 가지며, 상기 제1 레지스트 패턴은 제1 마크를 포함하고, 상기 제2 레지스트 패턴은 제2 마크를 포함하며, 또한, 상기 제2 레지스트 패턴의 형성 후, 상기 제２ 막 패턴의 형성 후 중 적어도 어느 하나에 얼라인먼트 어긋남의 검사를 행하는 공정을 더 갖고, 그 검사 공정에서는, 상기 제2 레지스트 패턴의 형성 후에 얼라인먼트 어긋남의 검사를 행하는 경우에는, 상기 제1 마크에 대응하는 제１ 막 패턴의 엣지와 상기 제2 레지스트 패턴에서의 제2 마크의 엣지와의 거리를 측정하고, 상기 제２ 막 패턴의 형성 후에 얼라인먼트 어긋남의 검사를 행하는 경우에는, 상기 제1 마크에 대응하는 제１ 막 패턴의 엣지와 상기 제2 마크에 대응하는 제２ 막 패턴의 엣지와의 거리를 측정하고, 상기 거리가 소정 범위 내인지의 여부를 검사하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크의 제조 방법.
<구성 4>
상기 제1 마크와 상기 제2 마크는, 상기 투명 기판 위에 형성되었을 때에, 한쪽의 마크의 외형이 다른 쪽의 마크의 외형의 내부에 포함되는 형상인 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 그레이톤 마스크의 제조 방법.
<구성 5>
상기 제1 마크와 상기 제2 마크는, 상기 투명 기판 표면의 평면에서 보아 한 방향으로, 제1 마크의 엣지, 제2 마크의 엣지, 제2 마크의 엣지, 제1 마크의 엣지의 순서대로 배열, 또는, 제2 마크의 엣지, 제1 마크의 엣지, 제1 마크의 엣지, 제2 마크의 엣지의 순서대로 배열하고 있는 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 구성 4에 기재된 그레이톤 마스크의 제조 방법.
<구성 6>
상기 제1 마크와 상기 제2 마크는, 한 방향과, 거기에 직교하는 방향에, 어느 것이나 대칭된 형상의 패턴을 갖는 것을 특징으로 하는 구성 4에 기재된 그레이톤 마스크의 제조 방법.
<구성 7>
상기 제1 마크의 외형과 상기 제2 마크의 외형은, 상사형(相似形)인 것을 특징으로 하는 구성 4에 기재된 그레이톤 마스크의 제조 방법.
<구성 8>
상기 제1 마크와 상기 제2 마크는, 어느 것이나 사각 형상의 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 구성 4에 기재된 그레이톤 마스크의 제조 방법.
<구성 9>
상기 검사 공정은, 상기 그레이톤 마스크에 광을 조사하고, 그 투과광을 수광함으로써 행하는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 그레이톤 마스크의 제조 방법.
<구성 10>
상기 검사 공정은, 상기 그레이톤 마스크에 광을 조사하고, 그 반사광을 수광함으로써 행하는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 그레이톤 마스크의 제조 방법.
본 발명의 그레이톤 마스크의 제조 방법에 따르면, 2회의 묘화의 얼라인먼트 어긋남을 정량적으로 검사하는 검사 공정을 포함하고, 반투광부에 반투광막을 이용한 그레이톤 마스크의 제조 단계에서 실제로 생긴 얼라인먼트 어긋남의 크기를 정량적으로 검사할 수 있다. 즉, 특정한 마크(제1 마크)를 1회째의 묘화시에, 특정한 마크(제2 마크)를 2회째의 묘화시에 각각 작성하고, 이들 마크의 엣지간의 거리에 의해 2회의 묘화의 얼라인먼트 어긋남을 평가함으로써, 1회째 묘화에 의한 패턴과 2회째 묘화에 의한 패턴의 얼라인먼트 어긋남을 정량적으로 검사할 수 있다. 이와 같이 2회의 묘화의 얼라인먼트 어긋남을 정량적으로 검사할 수 있게 됨으로써, 마스크의 품질 평가나, 제품의 패턴에 따른 데이터 가공을 행하는 경우의 데이터 가공의 필요량의 평가를 정밀도 좋게 행하는 것이 가능하다. 또한, 마스크의 제조 도중에 얼라인먼트 어긋남을 평가할 수 있기 때문에, 필요하면 그 단계에서 가능한 수정을 행하는 것이 가능하게 되어, 마스크 생산상의 메리트가 크다.
<구성 11>
투명 기판 위에, 차광부와, 투광부와, 마스크 사용시에 이용되는 노광광의 투과량을 소정량 저감하는 반투과막으로 이루어지는 반투광부를 갖는 그레이톤 마스크로서, 피전사체 위에 막 두께가 단계적 또는 연속적으로 서로 다른 레지스트 패턴을 형성하기 위한 상기 그레이톤 마스크로서, 적어도 2회의 묘화 공정을 포함 하는 패터닝 공정을 이용하여 투명 기판 위에 형성한 막에 패턴을 형성함으로써 제조되는 그레이톤 마스크의 검사 방법으로서，1번째의 묘화 공정에 의해 얻어지는 제1 레지스트 패턴은 제1 마크를 포함하고，2번째의 묘화 공정에 의해 얻어지는 제2 레지스트 패턴은 제2 마크를 포함하며, 상기 제1 레지스트 패턴에서의 제1 마크 또는 그 제1 마크에 대응하는 막 패턴의 엣지와, 상기 제2 레지스트 패턴에서의 제2 마크 또는 그 제2 마크에 대응하는 막 패턴의 엣지와의 거리를 측정하고, 상기 거리가 소정 범위 내인지의 여부를 검사하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크의 검사 방법.
본 발명의 그레이톤 마스크의 검사 방법에 의하면, 특정한 마크(제1 마크)를 1회째의 묘화시에, 특정한 마크(제2 마크)를 2회째의 묘화시에 각각 작성하고, 이들 마크의 엣지간의 거리에서 2회의 묘화의 얼라인먼트 어긋남을 평가함으로써, 반투광부에 반투광막을 이용한 그레이톤 마스크의 제조 단계에서 실제로 생긴 얼라인먼트 어긋남의 크기를 정량적으로 검사할 수 있으므로, 마스크의 품질 평가나, 제품의 패턴에 따른 데이터 가공을 행하는 경우의 데이터 가공의 필요량의 평가를 정밀도 좋게 행하는 것이 가능하게 되고, 더구나 마스크의 제조 도중의 단계에서의 얼라인먼트 어긋남을 평가할 수 있기 때문에, 필요하면 그 단계에서 가능한 수정을 행하는 것이 가능하다.
<구성 12>
투명 기판 위에, 차광부와, 투광부와, 마스크 사용시에 이용되는 노광광의 투과량을 소정량 저감하는 반투과막으로 이루어지는 반투광부를 갖는 그레이톤 마 스크로서, 피전사체 위에 막 두께가 단계적 또는 연속적으로 서로 다른 레지스트 패턴을 형성하기 위한 상기 그레이톤 마스크로서, 적어도 2회의 묘화 공정을 포함하는 패터닝 공정을 이용하여 투명 기판 위에 형성한 복수의 막 각각에 패턴을 형성함으로써 제조되는 그레이톤 마스크로서, 상기 그레이톤 마스크는, 1번째의 묘화 공정을 포함하는 패터닝에 의해, 막에 형성된 제1 마크와, 2번째의 묘화 공정을 포함하는 패터닝에 의해 다른 막에 형성된 제2 마크를 갖고, 상기 제1 마크의 엣지와 상기 제2 마크의 엣지와의 거리를 측정하고, 상기 거리가 소정 범위 내인지의 여부를 검사함으로써, 2회의 묘화의 얼라인먼트 어긋남의 평가를 가능하게 하는 그레이톤 마스크.
본 발명의 그레이톤 마스크는, 1회째와 2회째의 묘화시에 각각 특정한 마크의 패턴을 작성함으로써, 실제로 생긴 얼라인먼트 어긋남의 정량적인 평가를 가능하게 한다.
<구성 13>
구성 12에 기재된 그레이톤 마스크를 이용하여, 상기 그레이톤 마스크에 형성된 패턴을 피전사체에 전사하는 것을 특징으로 하는 패턴 전사 방법이다.
본 발명에 따른 그레이톤 마스크를 이용한 패턴 전사 방법에 의하면, 미리,마스크의 제조 단계에서 생길 수 있는 얼라인먼트 어긋남이 정량적으로 평가할 수 있기 때문에, 그 결과 얼라인먼트 어긋남이 소정의 허용 범위 내의 마스크를 이용하여, 정밀도가 높은 패턴 전사를 실시할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 최량의 형태를 도면에 기초하여 설명한다.
[제1 실시 형태]
도 1은, 본 발명의 그레이톤 마스크를 이용한 패턴 전사 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 1에 도시한 본 발명의 그레이톤 마스크(20)는, 예를 들면 액정 표시 장치(LCD)의 박막 트랜지스터(TFT)나 컬러 필터, 또는 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 등을 제조하기 위해 이용되는 것이다. 그레이톤 마스크(20)는, 도 1에 도시한 피전사체(30) 위에, 막 두께가 단계적 또는 연속적으로 서로 다른 레지스트 패턴(33)을 형성하는 것이다. 또한, 도 1에서 참조 부호 32A, 32B는, 피전사체(30)에서 기판(31) 위에 적층된 막을 나타낸다.
상기 그레이톤 마스크(20)는, 차광부(21)와 투광부(22)와 반투광부(23)로 구성된다. 구체적으로는, 차광부(21)는 해당 그레이톤 마스크(20)의 사용시에 노광광을 차광(투과율이 대략 0％)시킨다. 투광부(22)는 투명 기판(24)의 표면이 노출된 노광광을 투과시킨다. 반투광부(23)는 투광부의 노광광 투과율을 100％로 하였을 때 투과율을 20∼60％, 바람직하게는, 40∼60％ 정도로 저감시킨다. 반투광부(23)는, 글래스 기판 등의 투명 기판(24) 위에 광반투과성의 반투광막(26)이 형성되어 구성된다. 또한, 차광부(21)는, 투명 기판(24) 위에, 상기 반투광막(26)과 차광성의 차광막(25)이 순서대로 형성되어 구성된다. 또한, 제조 방법에 따라서는, 차광부(21)는, 투명 기판(24) 위에 상기 차광막(25) 및 반투광막(26)의 순서대로 형성되어 구성되는 경우도 있다(도 2의 (f)에서의 그레이톤 마스크(20') 참조). 또한, 도 1 및 도 2에 도시한 차광부(21), 투광부(22) 및 반투광부(23)의 패턴 형상은 어디까지나 대표적인 일례로서, 본 발명을 이것에 한정하는 것이 아닌 것은 물론이다.
상기 반투광막(26)으로서는, 크롬 화합물, Mo 화합물, Si, W, Al 등을 들 수 있다. 이 중, 크롬 화합물에는, 산화크롬(CrOx), 질화크롬(CrNx), 산질화크롬(CrOxN), 불화크롬(CrFx)이나, 이들에 탄소나 수소를 함유하는 것이 있다. Mo 화합물로서는, MoSix 외에, MoSi의 질화물, 산화물, 산화질화물, 탄화물 등이 함유된다. 또한, 차광막(25)으로서는, Cr, Si, W, Al 등을 들 수 있다. 상기 차광부(21)의 투과율은, 차광막(25)과 반투광막(26)의 막 재질과 막 두께의 선정에 의해 설정된다. 또한, 상기 반투광부(23)의 투과율은, 반투광막(26)의 막 재질과 막 두께의 선정에 의해 설정된다.
전술한 바와 같은 그레이톤 마스크(20)를 사용하였을 때에, 차광부(21)에서는 노광광이 실질적으로 투과되지 않고, 반투광부(23)에서는 노광광이 저감되기 때문에, 피전사체(30) 위에 도포한 레지스트막(여기서는 포지티브형 포토레지스트 막)은, 전사 후, 현상을 거쳤을 때 차광부(21)에 대응하는 부분에서 막 두께가 두꺼워지고, 반투광부(23)에 대응하는 부분에서 막 두께가 얇아지며, 투광부(22)에 대응하는 부분에서는 막이 없는 레지스트 패턴(33)을 형성한다(도 1을 참조). 이 레지스트 패턴(33)에서, 반투광부(23)에 대응하는 부분에서 막 두께가 얇아지는 효과를 그레이톤 효과라고 한다. 또한, 네가티브형 포토레지스트를 이용한 경우에는, 차광부와 투광부에 대응하는 레지스트 막 두께가 역전하는 것을 고려한 설계를 행할 필요가 있다.
그리고, 도 1에 도시한 레지스트 패턴(33)의 막이 없는 부분에서, 피전사체(30)에서의 예를 들면 막(32A 및 32B)에 제1 에칭을 실시하여, 레지스트 패턴(33)의 막이 얇은 부분을 애싱 등에 의해 제거하고 이 부분에서, 피전사체(30)에 서의 예를 들면 막(32B)에 제2 에칭을 실시한다. 이렇게 하여, 1매의 그레이톤 마스크(20)를 이용하여 종래의 포토마스크 2매분의 공정이 실시되게 되어, 마스크 매수가 삭감된다.
다음으로, 도 2에 따라서 본 제1 실시 형태에서의 그레이톤 마스크의 제조 공정을 설명한다. 본 제1 실시 형태에서는, 차광부, 투광부 및 반투광부를 구비한, TFT 기판 제조용 그레이톤 마스크를 이용한다.
사용하는 그레이톤 마스크 블랭크는, 투명 기판(24) 위에, 크롬을 주성분으로 하는 차광막(25)이 형성되고, 그 위에 레지스트를 도포하여 레지스트막(27)이 형성되어 있다(도 2의 (a) 참조).
우선，1번째의 묘화를 행한다. 묘화에는, 통상적으로 전자선 또는 광(단파장광)이 이용되는 경우가 많지만, 본 제1 실시 형태에서는 레이저광을 이용한다. 따라서, 상기 레지스트로서는 포지티브형 포토레지스트를 사용한다. 그리고, 레지스트막(27)에 대하여, 소정의 디바이스 패턴(차광부 및 투광부의 영역에 대응하는 레지스트 패턴을 형성하는 패턴)을 묘화하고, 묘화 후에 현상을 행함으로써, 차광부 및 투광부에 대응하는 레지스트 패턴(제1 레지스트 패턴)(27)을 형성한다(도 2의 (b) 참조). 또한, 상기 디바이스 패턴의 묘화시에 특정한 마크 패턴을 동시에 묘화한다. 이 특정한 마크 패턴은, 예를 들면 기판 위의 디바이스 패턴이 형성되는 영역의 외측의 영역에 묘화된다. 따라서, 상기 제1 레지스트 패턴은, 상기 특정의 마크 패턴의 묘화, 현상에 의해 형성되는 마크(제1 마크)를 포함한다. 제1 마크의 상세에 대해서는 후술한다.
다음으로, 상기 제1 레지스트 패턴(27)을 에칭 마스크로 하여 차광막(25)을 에칭하여 차광막 패턴을 형성한다. 크롬을 주성분으로 하는 차광막(25)을 이용하였으므로, 에칭 수단으로서는, 드라이 에칭 또는 웨트 에칭 중 어느 쪽이어도 가능하지만, 본 실시 형태에서는 웨트 에칭을 이용하였다.
잔존하는 레지스트 패턴을 제거한 후(도 2의 (c) 참조), 기판(24) 위의 차광막 패턴을 포함하는 전체면에 반투광막(26)을 성막한다(도 2의 (d) 참조). 반투광막(26)은, 투명 기판(24)의 노광광의 투과량에 대하여 50∼20％ 정도의 투과량을 갖는 것으로, 본 실시 형태에서는 스퍼터 성막에 의한 산화 크롬을 함유하는 반투광막(노광광 투과율 50％)을 채용하였다.
다음으로, 상기 반투광막(26) 위에 상기와 동일한 레지스트막을 형성하고，2번째의 묘화를 행한다. 2번째의 묘화에서는, 차광부 및 반투광부 위에 레지스트 패턴이 형성되도록 소정의 패턴을 묘화한다. 묘화 후, 현상을 행함으로써, 차광부 및 반투광부에 대응하는 영역에 레지스트 패턴(제2 레지스트 패턴)(28)을 형성한다 (도 2의 (e) 참조). 또한, 상기 2번째의 패턴의 묘화시에서도 특정한 마크 패턴을 동시에 묘화한다. 이 특정한 마크 패턴은, 상기 제1 마크의 경우와 마찬가지로, 예를 들면 기판 위의 디바이스 패턴이 형성되는 영역의 외측의 영역으로서, 상기 제1 마크와는 소정의 위치 관계(거리 관계)로 되도록 묘화된다. 따라서, 상기 제2 레지스트 패턴(28)은, 상기 2번째의 묘화, 현상에 의해 형성되는 마크(제2 마크)를 포함한다. 제2 마크의 상세에 대해서는 후술한다.
다음으로, 상기 제2 레지스트 패턴(28)을 에칭 마스크로 하여 노출한 반투광막(26) 및 차광막(25)의 적층막을 에칭하여 투광부(22)를 형성한다. 이 경우의 에칭 수단으로서, 본 제1 실시 형태에서는 웨트 에칭을 이용하였다. 그리고, 잔존하는 레지스트 패턴을 제거하고, 투명 기판(24) 위에, 차광막(25)과 반투광막(26)의 적층막으로 이루어지는 차광부(21), 투명 기판(24)이 노출하는 투광부(22) 및 반투광막(26)으로 이루어지는 반투광부(23)를 갖는 그레이톤 마스크(20)가 완성된다(도 2의 (f) 참조).
다음으로, 도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 얼라인먼트 어긋남의 검사 방법(검사 공정)에 대하여 설명한다. 도 3은, 상기 제1 실시 형태에서의 본 발명에 따른 검사 방법을 설명하기 위한 특정의 마크 패턴 형성 부분의 제조 공정순의 단면도(좌측 반) 및 평면도(우측 반)이다.
상기 제1 레지스트 패턴(27)에 포함되는 제1 마크로서, 본 제1 실시 형태에서는, 4종류의 패턴 A, B, C, D를 1세트로 하여 이용하고 있다(도 3의 (1) 참조). 4종류의 패턴 A, B, C, D는 어느 것이나 사각 형상의 패턴이다. 상세히 설명하면, 패턴 A는 중앙에 조금 작은 사각 형상의 구멍 뚫린(레지스트가 없는) 부분을 갖는 패턴이다. 패턴 B는 중앙에 조금 작은 사각 형상의 레지스트 패턴이다. 패턴 C는 소정폭의 구멍 뚫린 부분을 사각 형상으로 갖는 패턴이다. 패턴 D는 중앙에 조금 큰 사각 형상의 구멍 뚫린 부분을 갖는 패턴이다.
이후의 공정은, 전술한 도 2의 공정과 완전히 마찬가지이다. 즉, 이와 같은 제1 마크의 레지스트 패턴(27)을 에칭 마스크로 하여 차광막(25)을 에칭하고(도 3의 (2) 참조), 잔존 레지스트 패턴을 제거하면, 상기 제1 마크 A, B, C, D에 상당하는 차광막 패턴이 형성된다(도 3의 (3) 참조).
다음으로, 기판의 전체면에 반투광막(26)을 성막한다(도 3의 (4) 참조). 그리고 반투광막(26) 위에 레지스트막을 형성하고, 소정의 패턴의 묘화, 현상에 의해, 제2 레지스트 패턴(28)을 형성한다.
본 실시 형태에서는, 상기 제2 레지스트 패턴(28)에 포함되는 제2 마크로서, 상기 제1 마크 A, B, C, D와 각각 대응시켜서, 4종류의 패턴 a, b, c, d를 1세트로 하여 이용하고 있다(도 3의 (5) 참조). 4종류의 패턴 a, b, c, d는 어느 것이나 사각 형상의 패턴이다. 상세히 설명하면, 패턴 a는 제1 마크 A보다도 큰 사각 형상의 패턴이다. 패턴 b는 제1 마크 B보다도 큰 사각 형상의 패턴이다. 패턴 c는 제1 마크 C보다도 작은 사각 형상의 패턴이다. 패턴 d는 제1 마크 D보다도 작은 사각 형상의 패턴이다.
이와 같이 본 실시 형태에서는, 제1 마크 A와 제2 마크 a, 제1 마크 B와 제2 마크 b, 제1 마크 C와 제2 마크 c, 제1 마크 D와 제2 마크 d를 각각 조합하여 이용한다. 이들 제1 마크와 제2 마크는, 투명 기판(24) 위에 형성될 때에, 한쪽의 마크의 외형이 다른 쪽의 마크의 외형의 내부에 포함되는 형상이다. 또한, 이들 제1 마크와 제2 마크는, 한 방향과, 거기에 직교하는 방향으로, 어느 것이나 대칭된 형 상의 패턴을 갖는다. 또한, 이들 제1 마크의 외형과 제2 마크의 외형은, 사각 형상의 상사형이며, 더구나 이들 마크의 패턴 데이터로서 공통의 무게 중심을 갖는 사각 형상의 패턴을 포함한다.
따라서, 본 실시 형태에서의 제1 마크 A, B, C, D와 제2 마크 a, b, c, d는, 투명 기판(24) 위에 형성되었을 때에, 각각의 조합에서, 투명 기판(24) 표면의 평면에서 보아 한 방향으로, 제1 마크의 엣지, 제2 마크의 엣지, 제2 마크의 엣지, 제1 마크의 엣지의 순으로 배열, 또는, 제2 마크의 엣지, 제1 마크의 엣지, 제1 마크의 엣지, 제2 마크의 엣지의 순으로 배열되어 있다(도 3의 (5) 참조).
제2 레지스트 패턴(28)의 형성 후(도 3의 (5)의 공정)에 얼라인먼트 어긋남의 검사를 행하도록 한다. 이 경우, 제1 마크에 상당하는 막 패턴의 엣지와 제2 레지스트 패턴(28)에서의 제2 마크의 엣지와의 거리를 측정하고, 이 거리가 소정 범위 내인지의 여부를 검사함으로써, 얼라인먼트 어긋남을 평가한다. 즉, 본 제1 실시 형태의 경우, 도 4의 (5)에 도시한 바와 같이, 4종류의 패턴 중 어느 것에 있어서도, 예를 들면 X 방향에서, 제1 마크에 상당하는 차광막(25)과 반투광막(26)의 적층막 패턴의 엣지와 제2 레지스트 패턴(28)에서의 제2 마크의 엣지와의 거리 m과 n을 측정하고, (m-n)/2으로 얼라인먼트 어긋남의 크기를 평가하고, 이값이 미리 설정한 소정 범위(허용 범위) 내인지의 여부를 검사한다. 또한，Y 방향의 얼라인먼트 어긋남에 대해서도 마찬가지로 평가할 수 있다. 도 3의 (5) 및 도 4의 (5)에서 ○로 표시한 개소는 본 제1 실시 형태에서 바람직한 측정 개소이다.
이와 같이, 제2 레지스트 패턴(28)의 형성 후에 얼라인먼트 어긋남의 검사를 행하여, 얼라인먼트 어긋남의 크기가 허용 범위를 초과한 경우에는, 제2 레지스트 패턴을 제거하고, 다시 레지스트막 형성, 묘화를 행함(레지스트 패터닝의 재시도)으로써, 수정을 행하는 것이 가능하다.
필요에 따라서 제2 레지스트 패턴 형성 후의 얼라인먼트 어긋남의 검사를 행한 후, 제2 마크의 레지스트 패턴(28)을 에칭 마스크로 하여 반투광막(26) 및 차광막(25)을 에칭하고(도 3의 (6) 참조), 잔존 레지스트 패턴을 제거하면, 제1 마크 A, B, C, D와 제2 마크 a, b, c, d(의 조합)에 상당하는 막 패턴이 형성된다(도 3의 (7) 참조).
이 최종 공정 후에 얼라인먼트 어긋남의 검사를 행하도록 한다. 이 경우에는, 도 4의 (7)에 도시한 바와 같이, 예를 들면 X 방향에서, 제1 마크에 상당하는 차광막(25)과 반투광막(26)의 적층막 패턴의 엣지와 제2 마크에 상당하는 반투광막(26) 패턴의 엣지와의 거리 m과 n을 측정하여, (m-n)/2으로 얼라인먼트 어긋남의 크기를 평가하고, 이 값이 미리 설정한 소정 범위(허용 범위) 내인지의 여부를 검사한다. 또한，Y 방향의 얼라인먼트 어긋남에 대해서도 마찬가지로 평가할 수 있다.도 3의 (7) 및 도 4의 (7)에서 ○로 표시한 개소는 본 제1 실시 형태에서 바람직한 측정 개소이다. 또한, 이 단계에서는, 마크의 패턴에 따라서는 없어지게 되어 있는 경우도 있지만(예를 들면 제1 마크 A), 전술한 제2 레지스트 패턴(28)의 형성 후의 단계에서는, 제１ 마크 A와 제2 마크 a의 조합에 의해 검사를 행하는 것이 가능하다.
제조 프로세스에 의한 CD 어긋남(패턴의 가늘어짐)의 요소를 배제하고, 순수 하게 얼라인먼트 어긋남의 요소만을 평가하기 위해서는, 예를 들면 X축, Y축 각각의 방향의 얼라인먼트 어긋남의 유무를 검출할 수 있도록, 제1 마크와 제2 마크는, 한방향과, 거기에 직교하는 방향에, 어느 것이나 대칭(예를 들면 좌우 대칭, 상하 대칭)된 형상의 패턴을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 제1 마크와 제2 마크는, 이들의 엣지간의 거리가 1회의 측정에서 정밀도 좋게 측정할 수 있는 위치 관계에 배치하는 것이 바람직하다. 또한, 제1 마크와 제2 마크의 엣지간의 거리의 측정이 용이하도록, 제1 마크의 외형과 제2 마크의 외형은 상사형인 것이 바람직하다.
또한, 본 제1 실시 형태와 같이, 검사용 마크의 패턴으로서, 차광부, 반투광부, 투광부의 각각이 인접하는 다양한 (복수의) 패턴을 세트로 하여 이용하는 것이 바람직하다. 특히 제2 레지스트 패턴(28)의 형성 후의 단계에서 얼라인먼트 어긋남의 검사를 행하는 경우에는, 기판 위에 레지스트 패턴이 실려 있는 상태에서 검사를 행하기 때문에, 레지스트의 투과율에도 영향을 미친다. 또한, 실제로는 제품마다 반투광막(반투광부)의 투과율이 상이하며, 마스크의 제조 프로세스(본 실시 형태와 같이 프로세스의 도중에 반투광막을 성막하는 것인지, 또는 후술하는 실시 형태와 같이 기판 위에 처음부터 반투광막을 성막한 블랭크를 이용하는 것인지)에 따라서도 막 소재를 바꿀 필요가 있는 경우가 있다. 이 때문에, 반사광과 투과광중 어느 것으로 측정하는 쪽이 측정 정밀도가 높은지(어느 경우에 보다 높은 콘트라스트가 얻어지는지)에 따라, 측정시에 측정하기 용이한 마크의 패턴을 선택할 수 있으므로 바람직하다. 경우에 따라서는, 반사광, 투과광의 양쪽에서 얼라인먼트 어긋남의 검사를 행할 수 있다. 예를 들면, 제1 마크 C와 제2 마크 c의 조합의 패 턴은, 반투광막의 투과율이 높고 투광부에 가까운 경우에, 전술한 엣지가 양호한 콘트라스트로 검출할 수 있고, 이들 엣지간의 거리 m, n의 측정 정밀도가 높아지므로, 이 패턴을 검사에 이용하는 것이 바람직하다.
즉, 제품마다 검사용의 마크의 패턴을 변경하는 것은 번잡하기 때문에, 본 실시 형태와 같이, 복수의 검사용 마크의 패턴(제1 마크와 제2 마크의 조합)을 세트로 하여, 모든 그레이톤 마스크에 적용하면, 검사의 자유도가 있어서 바람직하다. 물론, 이와 같이 복수의 패턴을 세트로 하여 모든 제품에 이용하는 것이 아니라, 제품마다 바람직한 마크의 패턴을 1종류 내지는 2종류 정도 선택하여 이용하여도 된다．
[제2 실시 형태]
다음으로, 도 5에 따라서 그레이톤 마스크의 제조 프로세스의 제2 실시 형태를 설명한다.
사용하는 그레이톤 마스크 블랭크는, 전술한 제1 실시 형태의 경우와 마찬가지로, 투명 기판(24) 위에, 크롬을 주성분으로 하는 차광막(25)이 형성되고, 그 위에 레지스트를 도포하여 레지스트막(27)이 형성되어 있다(도 5의 (a) 참조).
우선, 레지스트막(27)에 대하여, 소정의 디바이스 패턴(차광부에 대응하는 레지스트 패턴을 형성하는 패턴)을 묘화하고, 묘화 후에 현상을 행함으로써, 차광부의 영역에 대응하는 레지스트 패턴(제1 레지스트 패턴)(27)을 형성한다(도 5의 (b) 참조). 또한, 상기 제1 레지스트 패턴은, 특정한 마크 패턴의 묘화, 현상에 의해 형성되는 마크(제1 마크)를 포함한다.
다음으로, 상기 제1 레지스트 패턴(27)을 에칭 마스크로 하여 차광막(25)을 에칭하여 차광막 패턴을 형성한다.
잔존하는 레지스트 패턴을 제거한 후(도 5의 (c) 참조), 기판(24) 위의 차광막 패턴을 포함하는 전체면에 반투광막(26)을 성막한다(도 5의 (d) 참조). 반투광막(26)은, 전술한 제1 실시 형태에서 이용한 스퍼터 성막에 의한 산화 크롬을 함유하는 반투광막(노광광 투과율 50％)을 채용하였다.
다음으로, 상기 반투광막(26) 위에 상기와 동일한 레지스트막을 형성하고，2번째의 묘화를 행한다. 2번째의 묘화에서는, 차광부 및 반투광부 위에 레지스트 패턴이 형성되도록 소정의 패턴을 묘화한다. 묘화 후, 현상을 행함으로써, 차광부 및 반투광부에 대응하는 영역 위에 레지스트 패턴(제2 레지스트 패턴)(28)을 형성한다(도 5의 (e) 참조). 또한, 상기 2번째의 패턴의 묘화시에서도 특정한 마크 패턴을 동시에 묘화한다. 따라서, 상기 제2 레지스트 패턴(28)은, 상기 2번째의 묘화, 현상에 의해 형성되는 마크(제2 마크)를 포함한다.
다음으로, 상기 제2 레지스트 패턴(28)을 에칭 마스크로 하여 노출한 반투광막(26)을 에칭하여 투광부를 형성한다. 그리고, 잔존하는 레지스트 패턴을 제거하고, 투명 기판(24) 위에, 차광막(25)과 반투광막(26)의 적층막으로 이루어지는 차광부(21), 투명 기판(24)이 노출하는 투광부(22) 및 반투광막(26)으로 이루어지는 반투광부(23)를 갖는 그레이톤 마스크(20')가 완성된다(도 5의 (f) 참조).
도 6은, 상기 제2 실시 형태에서의 전술한 특정의 마크 패턴 형성 부분의 제조 공정순의 단면도(좌측 반) 및 평면도(우측 반)이다. 따라서, 도 6에 도시한 제 조 공정은, 전술한 도 5에서 설명한 제조 공정과 완전히 마찬가지이다.
본 제2 실시 형태에서도, 2회의 묘화의 얼라인먼트 어긋남을 평가하기 위해서, 제1 레지스트 패턴(27)에 포함되는 제1 마크로서, 4종류의 패턴 A, B, C, D를 이용하고(도 6의 (1) 참조), 제2 레지스트 패턴(28)에 포함되는 제2 마크로서, 4종류의 패턴 a, b, c, d를 이용하며(도 6의 (5) 참조), 제1 마크 A와 제2 마크 a, 제1 마크 B와 제2 마크 b, 제1 마크 C와 제2 마크 c, 제1 마크 D와 제2 마크 d를 각각 조합한 4종류의 패턴을 이용하였다. 이들 각 마크의 패턴의 형상, 크기, 조합의 위치 관계 등은, 전술한 제1 실시 형태의 경우와 마찬가지이다.
이것에 의해, 제2 레지스트 패턴(28)의 형성 후(도 6의 (5)의 공정)에 얼라인먼트 어긋남의 검사를 행하도록 한다. 이 경우, 제1 마크에 상당하는 막 패턴의 엣지와 제2 레지스트 패턴(28)에서의 제2 마크의 엣지와의 거리를 측정하고, 이 거리가 소정 범위 내인지의 여부를 검사함으로써, 얼라인먼트 어긋남을 평가한다. 즉 본 제2 실시 형태의 경우, 4종류의 패턴 중 어느 것에 있어서도, 예를 들면 X 방향에서, 제1 마크에 상당하는 차광막(25)과 반투광막(26)의 적층막 패턴의 엣지와 제2 레지스트 패턴(28)에서의 제2 마크의 엣지와의 거리를 측정하여, 얼라인먼트 어긋남의 크기를 평가할 수 있다. 또한，Y 방향의 얼라인먼트 어긋남에 대해서도 마찬가지로 평가할 수 있다. 도 6의 (5)에서 ○로 표시한 개소는 본 실시 형태에서 바람직한 측정 개소이다.
이와 같이, 제2 레지스트 패턴(28)의 형성 후에 얼라인먼트 어긋남의 검사를 행한 결과, 얼라인먼트 어긋남의 크기가 허용 범위를 초과한 경우에는, 제2 레지스 트 패턴을 제거하고, 다시 레지스트막 형성, 묘화를 행함(레지스트 패터닝의 재시도)으로써, 이 단계에서의 수정을 행하는 것이 가능하다.
또한, 최종 공정 후에 얼라인먼트 어긋남의 검사를 행하는 것으로 한다. 이 경우에는, 도 6의 (7)에 도시한 바와 같이, 4종류의 패턴 중 어느 것에 있어서도, 예를 들면 X 방향에서, 제1 마크에 상당하는 차광막(25)과 반투광막(26)의 적층막 패턴(또는 차광막(25) 패턴)의 엣지와 제2 마크에 상당하는 반투광막(26) 패턴의 엣지와의 거리를 측정하여, 얼라인먼트 어긋남의 크기를 평가할 수 있다. 또한，Y 방향의 얼라인먼트 어긋남에 대해서도 마찬가지로 평가할 수 있다. 도 6의 (7)에서 ○로 표시한 개소는 본 제2 실시 형태에서 바람직한 측정 개소이다.
[제3 실시 형태]
다음으로, 도 7에 따라서 그레이톤 마스크의 제조 프로세스의 제3 실시 형태를 설명한다.
사용하는 그레이톤 마스크 블랭크는, 투명 기판(24) 위에, 몰리브덴 실리사이드를 함유하는 반투광막(노광광 투과율 50％)(26)과, 크롬을 주성분으로 하는 차광막(25)이 이 순서대로 형성되고, 그 위에 레지스트를 도포하여 레지스트막(27)이 형성되어 있다(도 7의 (a) 참조).
우선, 레지스트막(27)에 대하여, 소정의 디바이스 패턴(차광부 및 반투광부에 대응하는 영역에 레지스트 패턴을 형성하는 패턴)을 묘화하고, 묘화 후에 현상을 행함으로써, 차광부 및 반투광부의 영역에 대응하는 레지스트 패턴(제1 레지스트 패턴)(27)을 형성한다(도 7의 (b) 참조). 또한, 상기 제1 레지스트 패턴은, 특 정한 마크 패턴의 묘화, 현상에 의해 형성되는 마크(제1 마크)를 포함한다.
다음으로, 상기 제1 레지스트 패턴(27)을 에칭 마스크로 하여 차광막(25)을 에칭하여 차광막 패턴을 형성하고, 계속해서 그 차광막 패턴을 마스크로 하여 하층의 반투광막(26)을 에칭하고, 투광부의 영역의 투명 기판(24)을 노출시켜 투광부를 형성한다. 잔존하는 레지스트 패턴은 제거한다(도 7의 (c) 참조).
다음으로, 기판 전체면에 상기와 동일한 레지스트막을 형성하고，2번째의 묘화를 행한다. 2번째의 묘화에서는, 차광부 및 투광부 위에 레지스트 패턴이 형성되는 소정의 패턴을 묘화한다. 묘화 후, 현상을 행함으로써, 차광부 및 투광부에 대응하는 영역 위에 레지스트 패턴(제2 레지스트 패턴)(28)을 형성한다(도 7의 (d) 참조). 또한, 상기 2번째의 패턴의 묘화시에서도 특정한 마크 패턴을 동시에 묘화한다. 따라서, 상기 제2 레지스트 패턴(28)은, 상기 2번째의 묘화, 현상에 의해 형성되는 마크(제2 마크)를 포함한다.
다음으로, 상기 제2 레지스트 패턴(28)을 에칭 마스크로 하여 노출한 반투광부 영역 위의 차광막(25)을 에칭하여 반투광부를 형성한다(도 7의 (e) 참조). 그리고, 잔존하는 레지스트 패턴을 제거하고, 투명 기판(24) 위에, 반투광막(26)과 차광막(25)의 적층막으로 이루어지는 차광부(21), 투명 기판(24)이 노출하는 투광부(22) 및 반투광막(26)으로 이루어지는 반투광부(23)을 갖는 그레이톤 마스크(20)가 완성된다(도 7의 (f) 참조).
도 8은, 상기 제3 실시 형태에서의 전술한 특정한 마크 패턴 형성 부분의 제조 공정순의 단면도(좌측 반) 및 평면도(우측 반)이다. 따라서, 도 8의 제조 공정 은, 전술한 도 7에서 설명한 제조 공정과 완전히 마찬가지이다.
본 제3 실시 형태에서도, 2회의 묘화의 얼라인먼트 어긋남을 평가하기 위해서, 제1 레지스트 패턴(27)에 포함되는 제1 마크로서, 4종류의 패턴 A, B, C, D를 이용하고(도 8의 (a) 참조), 제2 레지스트 패턴(28)에 포함되는 제2 마크로서, 4종류의 패턴 a, b, c, d를 이용하며(도 8의 (d) 참조), 제1 마크 A와 제2 마크 a, 제1 마크 B와 제2 마크 b, 제1 마크 C와 제2 마크c, 제1 마크 D와 제2 마크 d를 각각 조합한 4종류의 패턴을 이용하였다. 이들 각 마크의 패턴의 형상, 크기, 조합의 위치 관계 등은, 전술한 제1 실시 형태의 경우와 마찬가지이다.
이것에 의해, 제2 레지스트 패턴(28)의 형성 후(도 8의 (d)의 공정)에 얼라인먼트 어긋남의 검사를 행하는 것으로 한다. 이 경우, 제1 마크에 상당하는 막 패턴의 엣지와 제2 레지스트 패턴(28)에서의 제2 마크의 엣지와의 거리를 측정하고, 이 거리가 소정 범위 내인지의 여부를 검사함으로써, 얼라인먼트 어긋남을 평가한다. 즉 본 제3 실시 형태의 경우, 4종류의 패턴 중 어느 것에 있어서도, 예를 들면 X 방향에서, 제1 마크에 상당하는 반투광막(26)과 차광막(25)의 적층막 패턴의 엣지와 제2 레지스트 패턴(28)에서의 제2 마크의 엣지와의 거리를 측정하여, 얼라인먼트 어긋남의 크기를 평가할 수 있다. 또한，Y 방향의 얼라인먼트 어긋남에 대해서도 마찬가지로 평가할 수 있다. 도 8의 (d)에서 ○로 표시한 개소는 본 제3 실시 형태에서 바람직한 측정 개소이다.
이와 같이, 제2 레지스트 패턴(28)의 형성 후에 얼라인먼트 어긋남의 검사를 행한 결과, 얼라인먼트 어긋남의 크기가 허용 범위를 초과한 경우에는, 제2 레지스 트 패턴을 제거하고, 다시 레지스트막 형성, 묘화를 행함(레지스트 패터닝의 재시도)으로써, 이 단계에서의 수정을 행하는 것이 가능하다.
또한, 최종 공정 후에 얼라인먼트 어긋남의 검사를 행하는 것으로 한다. 이 경우에는, 도 8의 (f)에 도시한 바와 같이, 예를 들면 X 방향에서, 제1 마크에 상당하는 반투광막(26)(또는 반투광막(26)과 차광막(25)의 적층막 패턴)의 엣지와, 제2 마크에 상당하는 반투광막(26)과 차광막(25)의 적층막 패턴(또는 반투광막(26) 패턴)의 엣지와의 거리를 측정하여, 얼라인먼트 어긋남의 크기를 평가할 수 있다. 또한，Y 방향의 얼라인먼트 어긋남에 대해서도 마찬가지로 평가할 수 있다. 도 8의 (f)에서 ○로 표시한 개소는 본 제3 실시 형태에서 바람직한 측정 개소이다. 또한, 이 단계에서는, 마크의 패턴에 따라서는 없어지게 되는 경우도 있지만(예를 들면 제2 마크 b와 d), 전술한 제2 레지스트 패턴(28)의 형성 후의 단계에서는, 제1 마크 B와 제2 마크 b, 제1 마크 D와 제2 마크 d의 각각의 조합에서 검사를 행하는 것이 가능하다.
[제4 실시 형태]
또한, 전술한 도 7의 (a)에 도시한 그레이톤 마스크 블랭크를 이용한 제4 실시 형태에 따른 제조 프로세스를, 도 9를 이용하여 설명한다.
즉, 우선, 레지스트막(27)에 대하여, 차광부에 대응하는 영역에 레지스트 패턴을 형성하는 패턴을 묘화하고, 묘화 후에 현상을 행함으로써, 차광부의 영역에 대응하는 제1 레지스트 패턴(27)을 형성한다(도 9의 (b) 참조). 이 제1 레지스트 패턴은, 특정한 제1 마크를 포함한다.
다음으로, 상기 제1 레지스트 패턴(27)을 에칭 마스크로 하여 차광막(25)을 에칭하여 차광막 패턴을 형성한다.
다음으로, 잔존하는 레지스트 패턴은 제거한 후(도 9의 (c) 참조), 기판 전체면에 레지스트막을 형성하고，2번째의 묘화를 행한다. 2번째의 묘화에서는, 차광부 및 반투광부 위에 레지스트 패턴이 형성되도록 소정의 패턴을 묘화하고, 현상을 행함으로써, 차광부 및 반투광부에 대응하는 영역 위에 제2 레지스트 패턴(28)을 형성한다(도 9의 (d) 참조). 이 제2 레지스트 패턴은, 특정한 제2 마크를 포함한다.
다음으로, 상기 제2 레지스트 패턴(28)을 에칭 마스크로 하여, 노출한 투광부 영역 위의 반투광막(26)을 에칭하여 투광부를 형성한다(도 9의 (e) 참조). 그리고, 잔존하는 레지스트 패턴을 제거하고, 전술한 도 7의 (f)와 동일하게, 투명 기판(24) 위에, 반투광막(26)과 차광막(25)의 적층막으로 이루어지는 차광부(21), 투명 기판(24)이 노출하는 투광부(22) 및 반투광막(26)으로 이루어지는 반투광부(23)를 갖는 그레이톤 마스크(20)가 완성된다(도 9의 (f) 참조).
본 제4 실시 형태에서도, 상기 제1 레지스트 패턴에 포함되는 제1 마크로서, 예를 들면 전술한 4종류의 패턴 A, B, C, D를 이용하고, 상기 제2 레지스트 패턴에 포함되는 제2 마크로서, 전술한 4종류의 패턴 a, b, c, d를 이용하며, 제1 마크 A와 제2 마크 a, 제1 마크 B와 제2 마크 b, 제1 마크 C와 제2 마크 c, 제1 마크 D와 제2 마크 d를 각각 조합한 4종류의 패턴을 이용함으로써, 2회의 묘화의 얼라인먼트 어긋남의 평가를 행하는 것이 가능하다.
도 10은, 상기 제4 실시 형태에서의 전술한 특정의 마크 패턴 형성 부분의 제조 공정순의 단면도(좌측 반) 및 평면도(우측 반)이다. 따라서, 도 10의 제조 공정은, 전술한 도 9에서 설명한 제조 공정과 완전히 마찬가지이다.
본 제4 실시 형태에서도, 2회의 묘화의 얼라인먼트 어긋남을 평가하기 위해서, 제1 레지스트 패턴(27)에 포함되는 제1 마크로서, 4종류의 패턴 A, B, C, D를 이용하고(도 10의 (a) 참조), 제2 레지스트 패턴(28)에 포함되는 제2 마크로서, 4종류의 패턴 a, b, c, d를 이용하며(도 10의 (d) 참조), 제1 마크 A와 제2 마크 a, 제1 마크 B와 제2 마크 b, 제1 마크 C와 제2 마크 c, 제1 마크 D와 제2 마크 d를 각각 조합한 4종류의 패턴을 이용하였다. 이들 각 마크의 패턴의 형상, 크기, 조합의 위치 관계 등은, 전술한 제1 실시 형태의 경우와 마찬가지이다.
이것에 의해, 제2 레지스트 패턴(28)의 형성 후(도 10의 (d)의 공정)에 얼라인먼트 어긋남의 검사를 행하도록 한다. 이 경우, 제1 마크에 상당하는 막 패턴의 엣지와 제2 레지스트 패턴(28)에서의 제2 마크의 엣지와의 거리를 측정하고, 이 거리가 소정 범위 내인지의 여부를 검사함으로써, 얼라인먼트 어긋남을 평가한다. 즉 본 제4 실시 형태의 경우, 4종류의 패턴 중 어느 것에 있어서도, 예를 들면 X 방향에서, 제1 마크에 상당하는 차광막(25)의 패턴의 엣지와 제2 레지스트 패턴(28)에서의 제2 마크의 엣지와의 거리를 측정하여, 얼라인먼트 어긋남의 크기를 평가할 수 있다. 또한，Y 방향의 얼라인먼트 어긋남에 대해서도 마찬가지로 평가할 수 있다. 도 10의 (d)에서 ○로 표시한 개소는 본 제4 실시 형태에서 바람직한 측정 개소이다.
이와 같이, 제2 레지스트 패턴(28)의 형성 후에 얼라인먼트 어긋남의 검사를 행한 결과, 얼라인먼트 어긋남의 크기가 허용 범위를 초과한 경우에는, 제2 레지스트 패턴을 제거하고, 다시 레지스트막 형성, 묘화를 행함(레지스트 패터닝의 재시도)으로써, 이 단계에서의 수정을 행하는 것이 가능하다.
또한, 최종 공정 후에 얼라인먼트 어긋남의 검사를 행하는 것으로 한다. 이 경우에는, 도 10의 (f)에 도시한 바와 같이, 예를 들면 X 방향에서, 제1 마크에 상당하는 차광막(25)의 패턴의 엣지와, 제2 마크에 상당하는 반투광막(26)의 패턴의 엣지와의 거리를 측정하여, 얼라인먼트 어긋남의 크기를 평가할 수 있다. 또한，Y 방향의 얼라인먼트 어긋남에 대해서도 마찬가지로 평가할 수 있다. 도 10의 (f)에서 ○로 표시한 개소는 본 제4 실시 형태에서 바람직한 측정 개소이다. 또한, 이 단계에서는, 마크의 패턴에 따라서는 없어지게 되는 경우도 있지만(예를 들면 제2 마크a 와 c), 전술한 제2 레지스트 패턴(28)의 형성 후의 단계에서는, 제1 마크 A와 제2 마크 a, 제1 마크 C와 제2 마크 c의 각각의 조합에서 검사를 행하는 것이 가능하다.
이상의 제1 내지 제4 실시 형태에 의해 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 특정한 마크(제1 마크)를 1회째의 묘화시에, 특정한 마크(제2 마크)를 2회째의 묘화시에 각각 작성하고, 이들 마크의 엣지간의 거리에 의해 2회의 묘화의 얼라인먼트 어긋남을 평가함으로써, 1회째 묘화에 의한 패턴과 2회째 묘화에 의한 패턴의 얼라인먼트 어긋남을 정량적으로 검사할 수가 있고, 더구나, 반투광부에 반투광막을 이용한 그레이톤 마스크를 어느 제조 프로세스를 이용하여 제조하는 경우에도, 제조 단계에서 생길 수 있는 2회의 묘화의 얼라인먼트 어긋남을 정량적으로 검사할 수 있도록 되었다.
또한，이상의 제1 내지 제4 실시 형태에서 이용한 제1 마크 A, B, C, D 및 제2 마크 a, b, c, d는 어디까지나 대표적인 예를 나타낸 것으로, 본 발명의 효과를 발휘하기 위해서는, 마크의 형상, 크기, 제1 마크와 제2 마크의 조합, 그 위치관계 등은, 이상의 실시 형태의 것에 아무런 한정될 필요가 없는 것은 물론이다.
도 1은 본 발명의 그레이톤 마스크를 이용한 패턴 전사 방법을 설명하기 위한 단면도.
도 2는 그레이톤 마스크의 제조 공정의 제1 실시 형태를 공정순으로 나타내는 단면도.
도 3은 상기 제1 실시 형태에서의 본 발명에 따른 검사 방법을 설명하기 위한 특정의 마크 패턴 형성 부분의 제조 공정순의 단면도 및 평면도.
도 4는 본 발명에 따른 검사 방법을 설명하기 위한 특정의 마크 패턴 형성 부분의 평면도.
도 5는 그레이톤 마스크의 제조 공정의 제2 실시 형태를 공정순으로 나타내는 단면도.
도 6은 상기 제2 실시 형태에서의 본 발명에 따른 검사 방법을 설명하기 위한 특정의 마크 패턴 형성 부분의 제조 공정순의 단면도 및 평면도.
도 7은 그레이톤 마스크의 제조 공정의 제3 실시 형태를 공정순으로 나타내는 단면도.
도 8은 상기 제3 실시 형태에서의 본 발명에 따른 검사 방법을 설명하기 위한 특정의 마크 패턴 형성 부분의 제조 공정순의 단면도 및 평면도.
도 9는 그레이톤 마스크의 제조 공정의 제4 실시 형태를 공정순으로 나타내는 단면도.
도 10은 상기 제4 실시 형태에서의 본 발명에 따른 검사 방법을 설명하기 위 한 특정의 마크 패턴 형성 부분의 제조 공정순의 단면도 및 평면도.
도 11은 그레이톤 마스크를 이용한 TFT 기판의 제조 공정을 나타내는 개략 단면도.
도 12는 그레이톤 마스크를 이용한 TFT 기판의 제조 공정(도 11의 제조 공정의 후속)을 나타내는 개략 단면도.
도 13은 종래의 미세 패턴 타입의 그레이톤 마스크의 일례를 나타내는 평면도.

Claims (13)

  1. 차광부와, 투광부와, 마스크 사용시에 이용되는 노광광의 투과량을 소정량 저감하는 반투광부를 갖는 그레이톤 마스크로서, 피전사체 위에 막 두께가 단계적 또는 연속적으로 서로 다른 레지스트 패턴을 형성하기 위한 그레이톤 마스크의 제조 방법으로서,
    투명 기판 위에 제1 막이 형성된 그레이톤 마스크 블랭크를 준비하는 공정과,
    상기 제１ 막 위에 형성한 레지스트막을 패터닝하여 제1 레지스트 패턴을 형성하는 공정과,
    상기 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 제1 막을 에칭하고, 제1 막 패턴을 형성하는 공정과,
    상기 제1 레지스트 패턴이 제거된 상기 투명 기판 위에서, 상기 제１ 막 패턴을 포함하는 면 위에 제２ 막을 형성하는 공정과,
    상기 제２ 막 위에 형성한 레지스트막을 패터닝하여 제2 레지스트 패턴을 형성하는 공정과,
    상기 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 제２ 막을 에칭하고, 제２ 막 패턴을 형성하는 공정
    을 갖고,
    상기 제1 레지스트 패턴은 제1 마크를 포함하며, 상기 제2 레지스트 패턴은 제2 마크를 포함하고,
    상기 제2 레지스트 패턴의 형성 후, 또는, 상기 제２ 막 패턴의 형성 후 중 적어도 어느 하나에 얼라인먼트 어긋남의 검사를 행하는 공정을 더 가지며,
    상기 검사 공정에서는, 상기 제2 레지스트 패턴의 형성 후에 얼라인먼트 어긋남의 검사를 행하는 경우에는, 상기 제1 마크에 대응하는 제１ 막 패턴의 엣지와 상기 제2 레지스트 패턴에서의 제2 마크의 엣지와의 거리를 측정하고,
    상기 제２ 막 패턴의 형성 후에 얼라인먼트 어긋남의 검사를 행하는 경우에는, 상기 제1 마크에 대응하는 제１ 막 패턴의 엣지와 상기 제2 마크에 대응하는 제２ 막 패턴의 엣지와의 거리를 측정하고, 상기 거리가 소정 범위 내인지의 여부를 검사하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크의 제조 방법.
  2. 차광부와, 투광부와, 마스크 사용시에 이용되는 노광광의 투과량을 소정량 저감하는 반투광부를 갖는 그레이톤 마스크로서, 피전사체 위에 막 두께가 단계적 또는 연속적으로 서로 다른 레지스트 패턴을 형성하기 위한 그레이톤 마스크의 제조 방법으로서,
    투명 기판 위에 제２ 막 및 제1 막이 순차적으로 형성된 그레이톤 마스크 블랭크를 준비하는 공정과,
    상기 제１ 막 위에 형성한 레지스트막을 패터닝하여 제1 레지스트 패턴을 형성하는 공정과,
    상기 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 제１ 막을 에칭하여 제1 패턴 을 형성하고, 계속해서 그 제1 레지스트 패턴 또는 그 제１ 패턴을 마스크로 하여 상기 제２ 막을 에칭하여 제２ 패턴을 형성하는 공정과,
    상기 제1 레지스트 패턴이 제거된 상기 투명 기판 위에서, 상기 제１ 및 제２ 패턴을 포함하는 면 위에 형성한 레지스트막을 패터닝하여 제2 레지스트 패턴을 형성하는 공정과,
    상기 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 제１ 막을 에칭하고, 제３ 패턴을 형성하는 공정
    을 갖고,
    상기 제1 레지스트 패턴은 제1 마크를 포함하며, 상기 제2 레지스트 패턴은 제2 마크를 포함하고,
    상기 제2 레지스트 패턴의 형성 후, 또는, 상기 제３ 패턴의 형성 후 중 적어도 어느 하나에 얼라인먼트 어긋남의 검사를 행하는 공정을 더 가지며,
    상기 검사 공정에서는, 상기 제2 레지스트 패턴의 형성 후에 얼라인먼트 어긋남의 검사를 행하는 경우에는, 상기 제1 마크에 대응하는 제１ 패턴의 엣지와 상기 제2 레지스트 패턴에서의 제2 마크의 엣지와의 거리를 측정하고,
    상기 제３ 패턴의 형성 후에 얼라인먼트 어긋남의 검사를 행하는 경우에는, 상기 제1 마크에 대응하는 제１ 패턴의 엣지와 상기 제2 마크에 대응하는 제３ 패턴의 엣지와의 거리를 측정하고, 상기 거리가 소정 범위 내인지의 여부를 검사하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크의 제조 방법.
  3. 차광부와, 투광부와, 마스크 사용시에 이용되는 노광광의 투과량을 소정량 저감하는 반투광부를 갖는 그레이톤 마스크로서, 피전사체 위에 막 두께가 단계적 또는 연속적으로 서로 다른 레지스트 패턴을 형성하기 위한 그레이톤 마스크의 제조 방법으로서,
    투명 기판 위에 제２ 막 및 제1 막이 순차적으로 형성된 그레이톤 마스크 블랭크를 준비하는 공정과,
    상기 제１ 막 위에 형성한 레지스트막을 패터닝하여 제1 레지스트 패턴을 형성하는 공정과,
    상기 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 제１ 막을 에칭하고, 제1 막 패턴을 형성하는 공정과,
    상기 제1 레지스트 패턴이 제거된 상기 투명 기판 위에서, 상기 제１ 막 패턴을 포함하는 면 위에 형성한 레지스트막을 패터닝하여 제2 레지스트 패턴을 형성하는 공정과,
    상기 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여 적어도 상기 제２ 막을 에칭하고, 제２ 막 패턴을 형성하는 공정
    을 갖고,
    상기 제1 레지스트 패턴은 제1 마크를 포함하며, 상기 제2 레지스트 패턴은 제2 막 패턴을 포함하고,
    상기 제2 레지스트 패턴의 형성 후, 또는, 상기 제２ 막 패턴의 형성 후 중 적어도 어느 하나에 얼라인먼트 어긋남의 검사를 행하는 공정을 더 가지며,
    상기 검사 공정에서는, 상기 제2 레지스트 패턴의 형성 후에 얼라인먼트 어긋남의 검사를 행하는 경우에는, 상기 제1 마크에 대응하는 제１ 막 패턴의 엣지와 상기 제2 레지스트 패턴에서의 제2 마크의 엣지와의 거리를 측정하고,
    상기 제２ 막 패턴의 형성 후에 얼라인먼트 어긋남의 검사를 행하는 경우에는, 상기 제1 마크에 대응하는 제１ 막 패턴의 엣지와 상기 제2 마크에 대응하는 제２ 막 패턴의 엣지와의 거리를 측정하고, 상기 거리가 소정 범위 내인지의 여부를 검사하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크의 제조 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 마크와 상기 제2 마크는, 상기 투명 기판 위에 형성되었을 때에, 한쪽 마크의 외형이 다른 쪽 마크의 외형의 내부에 포함되는 형상인 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 마크와 상기 제2 마크는, 상기 투명 기판 표면의 평면에서 보아 한 방향으로, 제1 마크의 엣지, 제2 마크의 엣지, 제2 마크의 엣지, 제1 마크의 엣지의 순으로 배열, 또는, 제2 마크의 엣지, 제1 마크의 엣지, 제1 마크의 엣지, 제2 마크의 엣지의 순으로 배열되어 있는 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크의 제조 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1 마크와 상기 제2 마크는, 한 방향과, 거기에 직교하는 방향으로, 어느 것이나 대칭된 형상의 패턴을 갖는 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크의 제조 방법.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제1 마크의 외형과 상기 제2 마크의 외형은, 상사형(相似形)인 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크의 제조 방법.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 제1 마크와 상기 제2 마크는, 어느 것이나 사각 형상의 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크의 제조 방법.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 검사 공정은, 상기 그레이톤 마스크에 광을 조사하고, 그 투과광을 수광함으로써 행하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크의 제조 방법.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 검사 공정은, 상기 그레이톤 마스크에 광을 조사하고, 그 반사광을 수광함으로써 행하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크의 제조 방법.
  11. 투명 기판 위에, 차광부와, 투광부와, 마스크 사용시에 이용되는 노광광의 투과량을 소정량 저감하는 반투과막으로 이루어지는 반투광부를 갖는 그레이톤 마스크로서, 피전사체 위에 막 두께가 단계적 또는 연속적으로 서로 다른 레지스트 패턴을 형성하기 위한 상기 그레이톤 마스크로서, 적어도 2회의 묘화 공정을 포함하는 패터닝 공정을 이용하여 투명 기판 위에 형성한 막에 패턴을 형성함으로써 제조되는 그레이톤 마스크의 얼라인먼트 어긋남의 검사 방법으로서,
    1번째의 묘화 공정에 의해 얻어지는 제1 레지스트 패턴은 제1 마크를 포함하고，2번째의 묘화 공정에 의해 얻어지는 제2 레지스트 패턴은 제2 마크를 포함하며,
    상기 제1 레지스트 패턴에서의 제1 마크 또는 그 제1 마크에 대응하는 막 패턴의 엣지와, 상기 제2 레지스트 패턴에서의 제2 마크 또는 그 제2 마크에 대응하는 막 패턴의 엣지와의 거리를 측정하고, 상기 거리가 소정 범위 내인지의 여부를 검사하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크의 검사 방법.
  12. 투명 기판 위에, 차광부와, 투광부와, 마스크 사용시에 이용되는 노광광의 투과량을 소정량 저감하는 반투과막으로 이루어지는 반투광부를 갖는 그레이톤 마스크로서, 피전사체 위에 막 두께가 단계적 또는 연속적으로 서로 다른 레지스트 패턴을 형성하기 위한 상기 그레이톤 마스크로서, 적어도 2회의 묘화 공정을 포함하는 패터닝 공정을 이용하여 투명 기판 위에 형성한 복수의 막의 각각에 패턴을 형성함으로써 제조되는 그레이톤 마스크로서,
    상기 그레이톤 마스크는, 1번째의 묘화 공정을 포함하는 패터닝에 의해, 막에 형성된 제1 마크와, 2번째의 묘화 공정을 포함하는 패터닝에 의해 다른 막에 형성된 제2 마크를 갖고,
    상기 제1 마크의 엣지와 상기 제2 마크의 엣지와의 거리를 측정하고, 상기 거리가 소정 범위 내인지의 여부를 검사함으로써, 2회의 묘화의 얼라인먼트 어긋남의 평가를 가능하게 하는 그레이톤 마스크.
  13. 제12항의 그레이톤 마스크를 이용하여, 상기 그레이톤 마스크에 형성된 패턴을 피전사체에 전사하는 것을 특징으로 하는 패턴 전사 방법.
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