KR20090096338A - 다계조 포토마스크 및 그것을 이용한 패턴 전사 방법 - Google Patents

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Abstract

다계조 포토마스크는, 투명 기판(21) 상에 형성된, 노광광을 차광하는 차광막(23)과, 상기 노광광을 일부 투과시키는 반투과막(22)에 의해, 투광 영역, 차광 영역 및 반투광 영역을 갖는 전사 패턴을 구비한다. 상기 반투광 영역에서의 상기 노광광에 대한 실효 투과율의 레인지가 2.0％ 이하이다.
투명 기판, 반투과막, 차광막, 포토마스크, 제어 수단

Description

다계조 포토마스크 및 그것을 이용한 패턴 전사 방법{MULTI-GRAY SCALE PHOTOMASK AND PATTERN TRANSFER METHOD USING THE SAME}
본 발명은, 포토리소그래피 공정에서 사용되는 다계조의 포토마스크 및 그것을 이용한 패턴 전사 방법에 관한 것이다.
종래부터, 액정 장치 등 전자 디바이스의 제조에서는, 그 하나의 공정으로서, 포토리소그래피 공정을 이용하여 레지스트 패턴을 형성하는 것이 행해지고 있다. 즉, 에칭되는 피가공층 상에 형성된 레지스트막에 대해, 소정의 패턴을 갖는 포토마스크를 이용하여 소정의 노광 조건 아래에서 노광을 행하여 패턴을 전사하고, 그 레지스트막을 현상함으로써 레지스트 패턴을 형성한다. 그리고 다음으로, 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여 피가공층을 에칭한다.
이와 같은 포토마스크의 일종으로서, 노광광을 차광하는 차광 영역과, 노광광을 투과하는 투광 영역과, 노광광의 일부를 투과하는 반투광 영역을 갖는 다계조 포토마스크가 알려져 있다. 이 다계조 포토마스크는, 노광광의 광량이 영역에 따라 서로 다르게 할 수 있다. 따라서, 이 다계조 포토마스크를 이용하여 노광ㆍ현상을 행함으로써, 적어도 3개의 두께의 잔막값(잔막값 제로를 포함함)을 갖는 레지 스트 패턴을 형성할 수 있다. 이와 같이 복수의 서로 다른 잔막값을 갖는 레지스트 패턴을 실현하는 다계조 포토마스크는, 사용하는 포토마스크의 매수를 감소시킴으로써, 포토리소그래피 공정을 효율화시키는 것이 가능하게 되므로 매우 유용하다.
다계조 포토마스크에서의 반투광 영역은, 예를 들면 노광광의 일부를 투과하는 원하는 투과율을 갖는 반투과막을 형성함으로써 형성할 수 있다(예를 들면, 일본 특허 공개 제2005-257712호 공보(특허 문헌 1) 참조).
현재, 반투과막을 이용한 다계조 포토마스크에서의 반투광 영역의 투과율의 설정(막질, 막 두께의 선택)은, 그 포토마스크를 사용하여 박막을 가공하는 프로세스에 기초하여 결정된다. 즉, 마스크 유저는, 우선 노광에 의해 포토마스크의 전사 패턴을 피전사체 상에 전사하였을 때에 얻어지는 레지스트 패턴의 형상을 예측한다. 그리고, 얻고자 하는 레지스트 패턴 중의, 소정 부분의 레지스트 잔막값 및 그 허용 변동 레인지에 기초하여, 포토마스크의 반투광 영역의 투과율을 결정한다. 이것이 포토마스크 제조 시의 관리값으로 된다.
예를 들면, 대부분의 경우, 임의의 파장(예를 들면 g선)에 대해, 사용하는 반투과막의 투과율을 지정하고, 또한 그 면내 분포로서 「2％ 이하」를 관리값으로 하는 것이 행해지고 있다. 이것은, 본래 반투광부에서의 노광량의 분포를 2％ 이하로 억제하면 그에 의해 결정되는 레지스트 잔막 두께(형상)의 분포도 그것에 걸 맞는 것을 얻을 수 있고, 그에 의해 적절한 가공 조건을 설정하여, 안정적으로 제조할 수 있는 것을 상정하고 있기 때문이다.
본 발명자는, 이 관리값에 의한 제품 관리가 반드시 충분하지 않기 때문에, 경우에 따라서는 포토마스크 유저에 의한 가공 조건의 결정에 큰 곤란을 줄 가능성이 있는 것은 아닌지 하는 점에 주목하였다. 그 이유는, 상기 다계조 포토마스크를 실제로 노광할 때, 피전사체 상에 형성되는 레지스트 패턴의 잔막값 및 그 면내 분포를 결정하는 요소는, 소정 파장에서의 반투광 영역의 막 투과율(가령 막 투과율을 엄격하게 제어할 수 있었다고 하여도)뿐만 아니라, 전사 패턴의 패턴 디자인, 나아가서는 노광 시에 채용하는 광학 조건에도 따르기 때문이다.
예를 들면, 도 5의 (a), (b)에 도시한 바와 같이, 2개의 차광막 A에 인접하여 끼워진 반투광 영역을 구성하는 반투과막 B의 투과광의 광 강도 분포는, 그 반투과막 B의 선폭이 작아지면, 전체적으로 내려가, 피크가 낮아지는 경향이 있다. 따라서, 전사 패턴의 디자인 여하에 의해, 반투광 영역의 투과율은 상이하다. 특히, 반투광 영역의 선폭 일정 이상의 경우에는 문제는 작지만, 선폭이 미세하게 됨과 함께, 노광광의 회절의 영향으로, 상기한 투과율 저하 경향이 크다. 여기서, 마스크 패턴의 선폭에 대해서도, 통상은 면내 분포 레인지로서 200㎚ 이내라고 하는 관리값을 이용하는 경우가 많지만, 이 면내 분포가, 상기 투과율 분포와 중첩하면, 형성되는 레지스트 패턴의 잔막값은, 허용 범위를 초과하여 변동될 염려가 있다.
이 때문에, 반투과막의 막 투과율을 2％ 이하로 관리하여도, 실제의 노광에 의해, 피전사체 상의 레지스트 패턴 형성에 기여하는 광량은, 2％보다 크게 변동되어 있을 가능성이 크다. 또한, 전술한 바와 같이, 통상은 투과율을 대표 파장(예를 들면 g선)에 의해 표현하지만, 이것도 경우에 따라서는 불충분하다. 그 이유는 다음과 같다. 반투광 영역의 선폭이 미소하게 되면, 노광광의 회절의 영향을 무시할 수 없는 점은 전술한 바와 같지만, 또한 노광기의 광원에 의한 분광 특성에 따라서, 노광 시에 실제로 생기는 노광량이 변동되기 때문이다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것이다. 본 발명의 목적은, 전사 패턴의 패턴 디자인, 반투광 영역의 막 투과율이나, 노광 광학 조건을 고려하여, 좁은 폭의 패턴을 갖는 경우에서도, 항상 안정적으로 원하는 잔막값의 레지스트 패턴을 얻을 수 있는 다계조 포토마스크 및 이것을 이용한 패턴 전사 방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 다계조 포토마스크는, 투명 기판 상에 형성된, 노광광을 차광하는 차광막과, 상기 노광광을 일부 투과시키는 반투과막에 의해, 투광 영역, 차광 영역 및 반투광 영역을 갖는 전사 패턴을 구비한 다계조 포토마스크로서, 상기 반투광 영역에서의 상기 노광광에 대한 실효 투과율(이하, TA라고도 함)의 마스크 면내 분포 레인지가 2.0％ 이하인 것을 특징으로 한다. 여기서, 노광광에 대한 실효 투과율이란, 마스크 사용 시에 이용하는 노광기와 마찬가지의 광을 노광하였을 때에, 반투과막의 막 투과율, 포토마스크의 패턴 디자인에 상관없이, 실제로 반투광 영역 에서 생기는 투과율을 말한다. 여기서 마스크 면내 분포 레인지란, 마스크에 형성된 전사 패턴 영역 전체에서의 면내 분포 레인지를 말한다.
이 구성에 따르면, 실효 투과율의 레인지와 레지스트 패턴의 잔막값의 레인지 사이의 관계에 기초하여, 레지스트 패턴의 잔막값을 소정의 레인지 내에서 관리하는 것이 가능하게 된다. 이에 의해, 좁은 폭의 패턴을 갖는 경우에서도, 항상 안정적으로 원하는 잔막값의 레지스트 패턴을 얻을 수 있다.
또한 본 발명의 다계조 포토마스크는, 투명 기판 상에 형성된, 노광광을 차광하는 차광막과, 상기 노광광을 일부 투과시키는 반투과막에 의해, 투광 영역, 차광 영역 및 반투광 영역을 갖는 전사 패턴을 구비한 다계조 포토마스크로서,
상기 반투광 영역은, 투과율이 서로 다른 제1 반투광 영역과 제2 반투광 영역을 갖고,
상기 제1 반투광 영역과 제2 반투광 영역에서의 상기 노광광에 대한 실효 투과율의 마스크 면내 분포 레인지가, 각각 2.0％ 이하인 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크를 포함한다.
이 구성에 따르면, 제1, 제2 반투광 영역에 대응하여, 피가공층 상에 형성되는 레지스트 패턴의 잔막값을, 각각 2.0％ 이하로 제어할 수 있어, 피가공층의 가공 정밀도나 가공의 용이함에 기여할 수 있다.
또한, 본 발명의 다계조 포토마스크는,
투명 기판 상에 노광광을 차광하는 차광막이 적어도 형성되고, 패터닝됨으로써, 투광 영역, 차광 영역 및 반투광 영역을 갖는 전사 패턴을 구비한 다계조 포토 마스크로서, 상기 반투광 영역에서의 상기 노광광에 대한 실효 투과율의 마스크 면내 분포 레인지가 2.0％ 이하인 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크도 포함한다.
이 구성에 따르면, 반투광 영역의 투과율이 투광 영역과 동등하고(즉, 반투과막을 필요로 하지 않음), 그 패턴 폭이 매우 작기 때문에, 반투광 영역으로서 기능하는 경우에, 그 반투광 영역의 면내 분포가 2.0％로 제어되기 때문에, 상기와 마찬가지의 작용이 얻어진다. 반투과막을 갖는 대신에, 노광기의 해상 한계 치수 이하의 미세 차광 패턴에 의해, 반투광 영역을 형성하는 경우도 마찬가지이다.
본 발명의 다계조 포토마스터에서는, 상기 반투광 영역은, 상기 차광 영역에 인접하여 끼워진 반투광부일 때에 특히 유효하다. 또한, 상기 전사 패턴은 단위 패턴이 배열된 반복 패턴을 포함하고, 상기 단위 패턴에는, 상기 차광 영역에 인접하여 끼워진 반투광부가 포함되는 경우에, 본 발명의 효과가 현저하다.
이 경우에서, 상기 다계조 포토마스크는 박막 트랜지스터 제조용이며, 상기 반투광 영역이, 그 트랜지스터의 채널 영역에 대응하는 것인 것이 바람직하다. 이 경우에, 상기 채널 영역의 폭이 5㎛ 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 패턴 전사 방법은, 상기 다계조 포토마스크를 이용하여, 노광기에 의한 노광광을 조사함으로써 상기 다계조 포토마스크의 전사 패턴을 피가공층에 전사하는 것을 특징으로 한다. 이 경우, 전사 패턴을 피가공층에 전사함으로써 형성되는 레지스트 패턴에서, 상기 반투광 영역에 대응하는 부분의 레지스트 잔막값의 면내 분포가, 가공 조건의 선택을 용이하게 행할 수 있는 범위로 억제되어, 예를 들면 80㎚ 이내로 할 수 있다.
본 발명의 박막 트랜지스터의 제조 방법은, 상기 패턴 전사 방법에 의해 박막 트랜지스터의 패터닝을 행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 다른 본 발명의 다계조 포토마스크의 제조 방법은, 투명 기판 상에 형성된, 노광광을 차광하는 차광막과, 상기 노광광을 일부 투과시키는 반투과막에 의해, 투광 영역, 차광 영역 및 반투광 영역을 갖는 전사 패턴을 구비한 다계조 포토마스크의 제조 방법으로서,
노광광에 대한 상기 반투광 영역의 실효 투과율과, 상기 반투광 영역에 대응하는 피가공층 상의 잔막값의 관계를 파악하고,
상기 파악한 관계에 의해, 상기 다계조 포토마스크를 평가하는 공정을 갖는
다계조 포토마스크의 제조 방법을 포함한다.
이에 의해, 피가공층 상에 얻고자 하는 레지스트 패턴의 잔막값의 값에 기초하여, 다계조 포토마스크의 양부를 평가할 수 있다.
또한, 본 발명의 다계조 포토마스크의 제조 방법은, 투명 기판 상에 형성된, 노광광을 차광하는 차광막과, 상기 노광광을 일부 투과시키는 반투과막에 의해, 투광 영역, 차광 영역 및 반투광 영역을 갖는 전사 패턴을 구비한 다계조 포토마스크의 제조 방법으로서,
노광광에 대한 상기 반투광 영역의 실효 투과율과, 상기 반투광 영역에 대응하는 피가공층 상의 잔막값의 관계를 파악하고,
상기 파악한 관계로부터, 상기 실효 투과율의 변화량에 대한, 상기 잔막값의 변화량을 파악하고,
상기 파악한 변화량이, 소정의 허용 범위 내로 되는지의 여부를 판단함으로써, 상기 다계조 포토마스크를 평가하는 공정을 갖는
다계조 포토마스크의 제조 방법을 포함한다.
또한, 본 발명의 다계조 포토마스크의 제조 방법은, 투명 기판 상에 형성된, 노광광을 차광하는 차광막과, 상기 노광광을 일부 투과시키는 반투과막에 의해, 투광 영역, 차광 영역 및 반투광 영역을 갖는 전사 패턴을 구비한 다계조 포토마스크의 제조 방법으로서,
노광광에 대한 상기 반투광 영역의 실효 투과율과, 상기 반투광 영역에 대응하는 피가공층 상의 잔막값의 관계를 파악하고,
상기 파악한 관계에 기초하여, 상기 다계조 포토마스크의 실효 투과율의 허용 범위 기준을 결정하는 것을 포함하는
다계조 포토마스크의 제조 방법을 포함한다.
본 발명의 다계조 포토마스크의 제조 방법은, 투명 기판 상에 노광광을 차광하는 차광막이 적어도 형성되고, 패터닝됨으로써, 투광 영역, 차광 영역 및 반투광 영역을 갖는 전사 패턴을 구비한 다계조 포토마스크의 제조 방법으로서,
노광광에 대한 상기 반투광 영역의 실효 투과율과, 상기 반투광 영역에 대응하는 피가공층 상의 잔막값의 관계를 파악하고,
상기 파악한 관계에 의해, 상기 다계조 포토마스크를 평가하는 공정을 갖는
다계조 포토마스크의 제조 방법을 포함한다.
본 발명의 다계조 포토마스크의 제조 방법은, 투명 기판 상에 노광광을 차광하는 차광막이 적어도 형성되고, 패터닝됨으로써, 투광 영역, 차광 영역 및 반투광 영역을 갖는 전사 패턴을 구비한 다계조 포토마스크의 제조 방법으로서,
노광광에 대한 상기 반투광 영역의 실효 투과율과, 상기 반투광 영역에 대응하는 피가공층 상의 잔막값의 관계를 파악하고,
상기 파악한 관계로부터, 상기 실효 투과율의 변화량에 대한, 상기 잔막값의 변화량을 파악하고,
상기 파악한 변화량이, 소정의 허용 범위 내로 되는지의 여부를 판단함으로써, 상기 다계조 포토마스크를 평가하는 공정을 갖는
다계조 포토마스크의 제조 방법을 포함한다.
본 발명의 다계조 포토마스크의 제조 방법은, 투명 기판 상에 노광광을 차광하는 차광막이 적어도 형성되고, 패터닝됨으로써, 투광 영역, 차광 영역 및 반투광 영역을 갖는 전사 패턴을 구비한 다계조 포토마스크의 제조 방법으로서,
노광광에 대한 상기 반투광 영역의 실효 투과율과, 상기 반투광 영역에 대응하는 피가공층 상의 잔막값의 관계를 파악하고,
상기 파악한 관계에 기초하여, 상기 다계조 포토마스크의 실효 투과율의 허용 범위 기준을 결정하는 것을 포함하는
다계조 포토마스크의 제조 방법도 포함한다.
본 발명의 다계조 포토마스크는, 투명 기판 상에 형성된, 노광광을 차광하는 차광막과, 상기 노광광을 일부 투과시키는 반투과막에 의해, 투광 영역, 차광 영역 및 반투광 영역을 갖는 전사 패턴을 구비하고, 상기 반투광 영역에서의 상기 노광광에 대한 실효 투과율의 마스크 면내 레인지가 2.0％ 이하이므로, 좁은 폭의 패턴을 갖는 경우에서도, 항상 안정적으로 원하는 잔막값의 레지스트 패턴을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 효과는, 4계조 이상의 다계조 포토마스크나, 미세한 차광 패턴에 의한 반투광 영역을 갖는 다계조 포토마스크에서도 얻어진다.
또한, 본 발명에 따르면, 다계조 포토마스크를 평가하고, 또는 다계조 포토마스크의 기준을 얻을 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
지금까지는, 다계조 포토마스크의 관리 시에, 반투광 영역을 구성하는 반투과막의 투과율은 패턴 형상에 의하지 않고, 그 막과 대표 파장(예를 들면 g선)에 의해 결정하는 막 고유의 투과율로 규정하고 있었다. 이와 같이 규정된 투과율에 기초하여 반투과막의 막재나 두께를 설정하는 경우에서, 반투광 영역의 면적이 노광기의 해상도에 대해 충분히 크고, 노광광의 파장이 대표 파장과 동등할 때에는 특히 문제는 생기지 않는다. 그러나, 노광기의 해상도에 대해 반투광 영역의 면적이나 폭이 미소하게 된 경우에는, 반투광 영역에 인접하는 차광부나 투광부의 영향에 의해, 실제의 노광 시에는 반투과막 고유의 투과율과는 상이한 값으로 되는 경우가 있다. 이것은 패턴 형상 및 노광기의 광학 조건에 의한 노광광의 회절과 관 계가 있다.
예를 들면, 박막 트랜지스터(TFT)용의 다계조 포토마스크에서는, 채널부에 상당하는 영역을 반투광 영역으로 하고, 이를 사이에 두는 형태로 인접하는 소스 및 드레인에 상당하는 영역을 차광부로 구성할 수 있다. 이 포토마스크에서는, 채널부의 치수(폭)가 작아짐에 따라서, 인접하는 차광부와의 경계가, 실제의 노광 조건 아래에서 바래지고, 채널부의 노광광 투과율은 반투과막의 투과율보다도 낮아진다. 여기서, 「반투과막의 투과율」이란, 투명 기판 상의 그 막을 형성한, 충분히 넓은 영역에서, 대표 파장의 광을 조사하였을 때에 해당 영역을 투과한 광량의, 투광 영역에서의 투과광량에 대한 비에 의해 규정되는 것이며, 그 막의 조성이나 막 두께에 의해 결정되는 것이다. 또한, 「충분히 넓은 영역」이란, 그 영역의 넓이의 변화에 의해, 투과율이 실질적으로 변화하지 않는 영역을 말한다.
최근의 박막 트랜지스터(TFT)에서는, 종래에 비해 채널부의 폭을 작게 함으로써 액정의 동작 속도를 올리거나, 또는 채널부의 크기를 작게 함으로써 액정의 밝기를 증가시키는 등의 기술이 제안되어 있다. 그 때문에, 패턴이 미세화되거나, 얻고자 하는 레지스트 패턴에의 요구 정밀도가 더 높아지는 것이 예상된다. 본 발명자는, 이와 같은 상황에서는, 포토마스크의 면적이나 폭이 작은 영역에 대해, 반투과막 고유의 투과율이 아니라, 패턴 형상의 차이 등의 요인을 포함하는 투과율을 고려하지 않으면, 그 패턴을 피전사체 상에 전사하였을 때, 원하는 레지스트 패턴을 형성할 수 없다고 생각하였다. 특히, 상기 TFT 제조용 마스크에서는, 채널부를 형성하는 동일 형상의 단위 패턴이 배열하여 형성되어 있고, 이들 패턴 치수에 근 소한 변동이 생기는 것은 완전하게는 저지할 수 없다. 이와 같은 변동이, 막 투과율의 변동과 중첩하면, 양자가 규격 내의 수치였다고 하여도, 그 마스크에 의해 얻어지는 레지스트 패턴의 잔막값은 예측을 넘어 변동하게 된다.
물론, 선폭이나 막 투과율의 분포 레인지를 더 작은 것으로 함으로써도 전사 결과의 분포를 작게 할 수 있지만, 이 방법으로는 기술적으로 난이도가 높을 뿐만 아니라, 과잉 품질이며 제품 수율을 떨어트리게 되는 문제점이 있다. 한편으로 막 투과율의 변동에 대해 패턴의 선폭 변동이 상쇄되도록 기능하면, 결과적으로 실효 투과율의 변동은 작아지는 경우도 생각된다. 결국, 실제의 노광 시에 마스크를 투과해 오는 광량을 나타내는, 실효 투과율로써 마스크 품질을 관리하는 것이 가장 합리적이라고 할 수 있다.
따라서 본 발명자는, 노광기의 노광 조건을 근사한 조건 아래에서 실제로 포토마스크에 노광광을 조사하였을 때의 패턴을 촬상 수단에 의해 촬상함으로써, 패턴 형상의 차이 등의 요인을 포함하는 전사 패턴상이 얻어지는 것에 주목하고, 이 전사 패턴상에 기초하여 반투광 영역에서의 반투과막의 막재나 두께 등을 결정할 수 있는 것을 발견하였다. 그리고, 이 지견에 기초하여, 본 발명자는 반투광 영역에서의 실효 투과율을 관리함으로써, 반투광 영역의 레지스트막의 잔막값을 원하는 값으로 할 수 있는 것을 발견하였다. 이것은, 좁은 폭의 패턴을 갖는 경우에 특히 유효하다.
여기서, 본 발명에서는, 종래의 막 투과율을 관리값으로 하는 방법 대신에, 실효 투과율을 이용한 관리를 행한다. 이 「실효 투과율」이란, 막 고유의 투과율 외에, 패턴에서의 치수, 또는 선폭(CD(Critical Dimension))이나 광학 조건(광원 파장, 개구도, σ값 등)의 요인이 포함된 투과율이며, 좁은 영역에서도 실제의 노광 환경을 반영한 투과율이다. 이 때문에, 패턴 내의 반투광 영역의 선폭이 특정되고, 그 반투광 영역의 실효 투과율이 구해지면, 그 실효 투과율에 기초하여 반투과막의 두께를 결정하는 것도 가능하게 된다. 또한, 임의의 영역의 실효 투과율이 특정되면, 그 실효 투과율을 달성하도록, 반투과막의 막재나 투과율을 결정할 수 있다.
또한, 액정 표시 장치 제조용의 포토마스크에 대해, 일반적으로 노광 시에 이용하는 노광 파장은 365㎚∼436nm이기 때문에, 이 범위 내의 소정 파장을, 상기 광원 파장의 근사값으로서 이용하는 것도 가능하다. 보다 바람직하게는, 노광 파장의 분광 특성을 더 근사시킨 광학 파장을 이용하는 것이다.
본 발명자는, TFT제조용의 다계조 포토마스크에서, 도 1에 도시한 바와 같이, 차광막(23)으로 구성된 차광 영역에 인접하여 끼워진 반투광 영역인 트랜지스터의 채널 영역(폭 D : 여기서는, D=5㎛를 이용하였다. 단, 서로 다른 폭 D를 이용하여도 결과는 변동되지 않음)에서, 반투과막(22)의 투과율을 바꾸었을 때의 실효 투과율 TA와 이 다계조 포토마스크에서 레지스트 패턴을 형성하였을 때의 잔막값 사이의 관계를 조사하였다. 그 결과를 도 2의 (a)에 도시한다.
여기서, 도 2의 (a)를 이용하면, 실제로 마스크에서의 실효 투과율의 변동량(즉 범위)에 대한 잔막값의 변동량을, 상기 직선 관계의 근사식으로부터 구할 수 있다. 즉, 실제 마스크의 실효 투과율 TA(％)를 x축에 취하고, 잔막값(Å)을 y축에 취하면, 양자의 관계는, y=-366.825x+21039.970의 직선 근사식(실측에 의해 얻어진 실측식)에 의해 나타낼 수 있는 것이 판명되었다. 따라서, 잔막값(y)의 변동량은, 상기 직선 근사식의 기울기에 의해 나타낼 수 있다. 예를 들면, ΔTA=1％에 대응하는 잔막 변동량은 약 366옹스트롬(슬로프의 절대값)으로 된다. 이 점으로부터, 실효 투과율 TA의 변동량(레인지)(％)과 잔막값의 변동량(레인지)의 관계는 도 2의 (b)에 도시한 직선에 의해 나타낼 수 있다. 즉, TA의 관리 레인지(변동량)에 대한 전사 결과로서의 잔막값의 레인지(변동량)는, 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이 약 366Å의 경사각을 갖는 직선으로 나타낼 수 있다.
도 2의 (b)로부터 알 수 있는 바와 같이, TA의 분포(즉, 변동량)가 2.0％ 이하이면, 잔막값의 분포는 80㎚를 하회하여, 정치한 레지스트 잔막값 관리가 가능하게 된다.
본 발명자는, 이와 같은 실효 투과율의 레인지(변동량)가, 실제로 형성되는 레지스트 패턴의 잔막값의 레인지(변동량)를 직접적으로 지배하는 것인 것에 주목하였다. 그리고, 본 발명자는, 이 관계를 이용함으로써, 잔막값의 관리를 실효 투과율의 관리에서 행하여, 좁은 폭의 패턴을 갖는 경우에서도, 항상 안정적으로 원하는 잔막값의 레지스트 패턴이 얻어지는 것을 발견하고, 본 발명에 상도하기에 이르렀다.
예를 들면, 상기한 바와 같이, 반투광 영역의 실효 투과율과, 그것에 대응하는, 피전사체 상의 레지스트막의 잔막량의 관계를 구하고, 그에 의해 실효 투과율의 변화량에 대한, 레지스트막의 잔막량 변화를 얻을 수 있다. 상기 관계에 의해, 포토마스크의 양부를 평가할 수도 있다. 또는, 잔막량을 소정 범위 내에 넣고자 한다고 생각하는 마스크 유저는, 상기 변화량의 상호 관계를 참조함으로써, 포토마스크의 양부를 평가할 수 있다.
또는, 상기의 관계에 기초하여, 반투광 영역의 실효 투과율의 허용 범위 기준을 결정할 수도 있다. 예를 들면, 2％ 이상의 소정값이어도, 얻고자 하는 전자 디바이스가 충분한 품질로 제조할 수 있다고 평가되는 경우도 생긴다.
실효 투과율은, 막 고유의 투과율 외에 광학 조건이나 패턴 디자인을 고려한 지표이므로, 잔막값의 상황을 정확하게 반영한 지표이며, 잔막값의 관리를 위한 지표로서 적절한 것이다. 또한, 실효 투과율로서는, 반투광 영역을 투과하는 광 강도 분포에서 최대값을 갖는 부분의 투과율로 할 수 있다. 이것은, 예를 들면 포토마스크를 사용하여, 피전사체 상에 포지티브 레지스트의 레지스트 패턴을 형성하였을 때, 상기 최대값이 반투광 영역에 생기는 레지스트 잔막값의 최소값과 상관을 갖기 때문이다. 이와 같은 레인지 관리에 대해서는, 예를 들면 박막 트랜지스터의 채널 영역의 폭이 5㎛ 이하일 때에 특히 유효하다.
상기한 바와 같이 실효 투과율을 측정하기 위한 장치로서는, 예를 들면 도 3에 도시한 장치를 들 수 있다. 이 장치는, 광원(1)과, 광원(1)으로부터의 광을 포토마스크(3)에 조사하는 조사 광학계(2)와, 포토마스크(3)를 투과한 광을 결상시키 는 대물 렌즈계(4)와, 대물 렌즈계(4)를 거쳐서 얻어진 상을 촬상하는 촬상 수단(5)으로 주로 구성되어 있다.
광원(1)은, 소정 파장의 광속을 발하는 것이다. 예를 들면, 광원(1)으로서는 할로겐 램프, 메탈 할로겐 램프, UHP 램프(초고압 수은 램프) 등을 사용할 수 있다.
조사 광학계(2)는, 광원(1)으로부터의 광을 유도하여 포토마스크(3)에 광을 조사한다. 이 조사 광학계(2)는, 개구수(NA)를 가변으로 하므로, 제1 조리개 기구(제1 개구 조리개(7A))를 구비하고 있다. 이 조사 광학계(2)는, 포토마스크(3)에서의 광의 조사 범위를 조정하기 위한 제1 시야 조리개(6A)를 구비하는 것이 바람직하다. 이 조사 광학계(2)를 거친 광은, 마스크 유지구(3a)에 의해 유지된 포토마스크(3)에 조사된다. 이 조사 광학계(2)는 제1 케이스(13A) 내에 배설된다.
포토마스크(3)는 마스크 유지구(3a)에 의해 유지된다. 이 마스크 유지구(3a)는, 포토마스크(3)의 주평면을 대략 연직으로 한 상태에서, 이 포토마스크(3)의 하단부 및 측연부 근방을 지지하고, 이 포토마스크(3)를 경사시켜 고정하여 유지하게 되어 있다. 이 마스크 유지구(3a)는 포토마스크(3)로서, 대형(예를 들면, 주평면이 1220㎜×1400㎜, 두께 13㎜의 것), 또한 다양한 크기의 포토마스크(3)를 유지할 수 있게 되어 있다. 또한, 「대략 연직」이란, 도 3 중 θ로 나타내는 연직으로부터의 각도가 약 10도 이내를 의미한다. 포토마스크(3)에 조사된 광은, 이 포토마스크(3)를 투과하여, 대물 렌즈계(4)에 입사된다.
대물 렌즈계(4)는, 예를 들면 포토마스크(3)를 투과한 광이 입사되고, 이 광 속에 무한원 보정을 가하여 평행광으로 하는 제1 군(시뮬레이터 렌즈)(4a)과, 이 제1 군을 거친 광속을 결상시키는 제2 군(결상 렌즈)(4b)으로 구성된다. 시뮬레이터 렌즈(4a)는, 제2 조리개 기구(제2 개구 조리개(7B))를 구비하고, 개구수(NA)가 가변으로 되어 있다. 제2 개구 조리개(7B)는 제2 시야 조리개(6B)를 구비하고 있다. 대물 렌즈계(4)를 거친 광속은, 촬상 수단(5)에 의해 수광된다. 이 대물 렌즈계(4)는 제2 케이스(13B) 내에 배설된다.
이 촬상 수단(5)은, 포토마스크(3)의 상을 촬상한다. 이 촬상 수단(5)으로서는, 예를 들면 CCD 등의 촬상 소자를 이용할 수 있다.
이 장치에서는, 조사 광학계(2)의 개구수와 대물 렌즈계(4)의 개구수가 각각 가변으로 되어 있으므로, 조사 광학계(2)의 개구수의 대물 렌즈계(4)의 개구수에 대한 비, 즉 시그마값(σ:코히어런시)을 가변할 수 있다. 상기 조건을 적절하게 선택함으로써, 노광 시의 광학 조건을 재현, 또는 근사할 수 있다.
또한, 이 장치에서는 촬상 수단(5)에 의해 얻어진 촬상 화상에 대한 화상 처리, 연산, 소정의 임계값과의 비교 및 표시 등을 행하는 연산 수단(즉, 컴퓨터)(11), 표시 수단(12)을 갖는 제어 수단(14) 및 제1 케이스(13A)의 위치를 바꾸는 이동 조작 수단(15)이 설치되어 있다. 이 때문에, 얻어진 촬상 화상, 또는 이에 기초하여 얻어진 광 강도 분포를 이용하여, 제어 수단(14)에 의해 소정의 연산을 행하고, 다른 노광광을 이용한 조건 아래에서의 촬상 화상, 또는 광 강도 분포나 투과율을 구할 수 있다.
이와 같은 구성을 갖는 도 3에 도시한 장치는, NA와 σ값이 가변으로 되어 있고, 광원의 선원도 바꿀 수 있으므로, 다양한 노광기의 노광 조건을 재현할 수 있다.
본 발명에 따른 다계조 포토마스크는, 투명 기판 상에 형성된, 노광광을 차광하는 차광막과, 상기 노광광을 일부 투과시키는 반투과막에 의해, 투광 영역, 차광 영역 및 반투광 영역을 구성하는 전사 패턴을 구비한다.
투명 기판으로서는, 글래스 기판 등을 예로 들 수 있다. 또한, 노광광을 차광하는 차광막으로서는, 크롬막 등의 금속막, 실리콘막, 금속 산화막, 몰리브덴 실리사이드막 등의 금속 실리사이드막 등을 예로 들 수 있다. 또한, 그 차광막은 표면에 반사 방지막을 갖는 것이 바람직하다. 그 반사 방지막의 재료로서는, 크롬의 산화물, 질화물, 탄화물, 불화물 등을 예로 들 수 있다. 노광광을 일부 투과시키는 반투과막으로서는, 크롬의 산화물, 질화물, 탄화물, 산화 질화물, 산화 질화탄화물, 또는 금속 실리사이드 등을 이용할 수 있다. 특히, 반투과막으로서는, 산화 크롬막, 질화 크롬막, 몰리브덴 실리사이드막 등의 금속 실리사이드막이나, 그 산화물, 질화물, 산질화물, 탄화물 등이 바람직하다.
전술한 다계조 포토마스크는, 그 다음에 설명하는 바와 같은 2종류의 구조 중 어느 하나를 채용할 수 있다. 제1 구조는, 도 4의 (a)에 도시한 바와 같이, 투명 기판(21)의 차광 영역 A 및 반투광 영역 B 상에 반투과막(22)을 형성하고, 반투과막(22)의 차광 영역 A 상에 차광막(23)을 형성하여 이루어지는 구조이다. 제2 구조는, 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 투명 기판(21)의 차광 영역 A 상에 차광막(23) 및 반투과막(22)이 적층되고, 투명 기판(21)의 반투광 영역 B 상에 반투과 막(22)을 형성하여 이루어지는 구조이다. 또는, 실효 투과율이 서로 다른 반투과 영역을 더 형성함으로써, 4계조 이상의 다계조 마스크로 할 수도 있다.
도 4의 (a)에 도시한 제1 구조는, 예를 들면, 다음과 같이 제작할 수 있다. 즉, 투명 기판(21) 상에 반투과막 및 차광막을 이 순서대로 적층하여 이루어지는 포토마스크 블랭크를 준비하고, 이 포토마스크 블랭크 상에, 차광 영역 A 및 반투광 영역 B에 대응하는 영역의 레지스트 패턴을 형성한다. 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 노출된 차광막(23)을 에칭한다. 다음으로, 레지스트 패턴 혹은 차광막(23)을 마스크로 하여, 노출되어 있는 반투과막(22)을 에칭하여 투광 영역을 형성한다. 다음으로, 적어도 차광 영역 A를 포함하는 영역에 레지스트 패턴을 형성한다. 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 노출된 차광막(23)을 에칭한다.
도 4의 (b)에 도시한 제2 구조는, 예를 들면, 다음과 같이 제작할 수 있다. 즉, 투명 기판(21) 상에 차광막(23)이 형성된 포토마스크 블랭크를 준비하고, 이 포토마스크 블랭크 상에, 차광 영역 A에 대응하는 영역의 레지스트 패턴을 형성한다. 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 노출된 차광막(23)을 에칭한다. 다음으로, 레지스트 패턴을 제거한 후, 투명 기판(21)의 전체면에 반투과막(22)을 성막한다. 그리고, 반투광 영역 B(또는 반투광 영역 B 및 차광 영역 A)에 대응하는 영역에 레지스트 패턴을 형성한다. 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여 노출된 반투과막(22)을 에칭한다.
본 발명의 다계조 포토마스크의 제조 시에는, 이하와 같은 방법을 채용할 수 있다. 반투과막의 성막 조건의 제어와, 전사 패턴의 묘화, 현상, 에칭 공정의 제 어에 의해, 반투광 영역의 실효 투과율의 분포를 작게 하는 것이 가능하다. 단, 반투광 영역의 실효 투과율을 2.0％ 이내로 제어할 수 있는 범위에서 행하면 되는 것이며, 종래와 같이 막 고유의 투과율만에서 2.0％ 이하로 할 필요는 없다. 또한 대표 파장을 이용하여 막 투과율을 2.0％로 하여도, 반드시 본 발명의 효과는 얻어지지 않는다.
본 발명에서의 관리값을 충족하는 포토마스크를 제조할 때에는, 반투과막의 막 투과율 정밀도나, 전사 패턴의 형성 정밀도 등의 요인을, 개개가 아니라, 실효 투과율을 고려하여 관리하면 된다. 예를 들면, 반투과막의 성막 정밀도에 한계가 있어, 막 두께 분포가 생기게 되는 경우에는, 이 막 두께 분포에 기인하여 생기는 투과율 분포를 상쇄하도록, 전사 패턴의 선폭을 조작할 수 있다. 구체적으로는, 막 두께가 작아지기 쉬운 영역에는, 그 경향을 미리 파악한 후에, 그 영역에 형성하는, 채널부의 폭을 작게 할 수 있다.
본 발명에서는, 이상과 같은 방법, 또는 공지의 방법에 의해, 제조된 포토마스크에 대해, 도 3과 같은 장치를 이용하여, 그 실효 투과율 범위를 파악하고, 본 발명의 효과를 발휘하는 것을 식별할 수 있다. 마스크에 형성된 전사 패턴 전역에 걸쳐, 반투광 영역에서의 실효 투과율의 면내 분포 레인지(변동량)가 2.0％ 이하이면, 본 발명의 효과를 충분히 발휘하는 것이다. 또한, 레인지가 2.0％를 초과한 경우에는, 마스크 패턴의 수정, 또는 막 두께의 수정, 막질의 개변 등의 수정 공정을 거침으로써, 본 발명의 마스크로 하는 것도 가능하다. 마스크 패턴의 수정에서는, 공지의 수정 방법(CVD, 레이저를 이용한 방법, FIB(Focused Ion Beam)법 등)에 의한 것 등을 적용할 수 있다. 막 두께의 수정, 막질의 개선에 의해, 막 투과율을 변화시킬 때에는, 막 표면에 약액이나, 에너지 조사를 부여함으로써 표면 처리에 의한 것도 가능하다.
이와 같은 다계조 포토마스크를 이용한 패턴 전사에서는, 투명 기판 상에 형성된, 노광광을 차광하는 차광막과, 상기 노광광을 일부 투과시키는 반투과막을, 각각 패터닝함으로써, 투광 영역, 차광 영역 및 반투광 영역을 갖는 전사 패턴이 형성된 다계조 포토마스크를 이용하여, 노광기에 의한 노광광을 조사함으로써, 그 전사 패턴을 피가공층에 전사한다. 특히, 이 패턴 전사 방법에 의해 박막 트랜지스터의 패터닝을 행하는 것이 바람직하다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 다계조 포토마스크, 즉 반투광 영역의 실효 투과율의 레인지가 2％ 이하인 다계조 포토마스크에 따르면, 실효 투과율의 레인지와 레지스트 패턴의 잔막값의 레인지 사이의 관계에 기초하여, 레지스트 패턴의 잔막값을 소정의 레인지 내에서 관리하는 것이 가능하게 된다. 이에 의해, 좁은 폭의 패턴을 갖는 경우에서도, 항상 안정적으로 원하는 잔막값의 레지스트 패턴을 얻을 수 있다.
본 발명은 상기 실시 형태에 한정되지 않고, 적절하게 변경하여 실시할 수 있다. 예를 들면, 상기 실시 형태에서는, 실효 투과율의 레인지가 2％ 이하인 경우에 대해 설명하고 있지만, 본 발명의 기술적 사상은 실효 투과율의 레인지와 잔막값의 레인지 사이에 비례 관계가 있고, 이에 기초하여, 즉 실효 투과율을 관리 지표로 함으로써, 보다 정확하게 레지스트 패턴의 잔막값을 관리하는 것이므로, 요 구하는 레지스트 패턴의 잔막값의 레인지에 따라서 실효 투과율의 레인지는 적절하게 변경할 수 있다. 또한, 상기 실시 형태에서의 부재의 개수, 사이즈, 처리 수순 등은 일례이며, 본 발명의 효과를 발휘하는 범위 내에서 다양하게 변경하여 실시하는 것이 가능하다. 그 밖의, 본 발명의 목적의 범위를 일탈하지 않는 한에서 적절하게 변경하여 실시하는 것이 가능하다.
예를 들면, 4계조 이상의 다계조 포토마스크에서는 실효 투과율이 서로 다른 제1, 제2 반투광 영역을 포함하는 경우가 있다. 이와 같은 다계조 포토마스크에도 본 발명을 적용할 수 있다. 그와 같은 경우에는, 제1, 제2 반투광 영역의 각각에서, 실효 투과율의 면내 분포가 2％ 이하로 되도록 관리함으로써, 본 발명의 효과가 얻어진다.
또한, 반투과막을 갖는 대신에, 노광기의 해상 한계 치수 이하의 미세 차광 패턴에 의해, 반투광 영역을 형성하여도 된다.
도 1은 TFT 제조용의 다계조 포토마스크의 채널 영역 부분을 도시하는 도면.
도 2의 (a)는 실효 투과율과 잔막값 사이의 관계를 도시하는 도면이며, 도 2의 (b)는 실효 투과율의 레인지(변동량)와 잔막값의 레인지(변동량) 사이의 관계를 도시하는 도면.
도 3은 노광기의 노광 조건을 재현하는 장치의 일례를 나타내는 도면.
도 4의 (a), (b)는 본 발명의 실시 형태에 따른 다계조 포토마스크의 구조를 도시하는 도면.
도 5의 (a), (b)는 차광막과 반투과막의 패턴 및 그것에 대응하는 광 강도 분포를 도시하는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 광원
2 : 조사 광학계
3 : 포토마스크
3a : 마스크 유지구
4 : 대물 렌즈계
4a : 제1 군(시뮬레이터 렌즈)
4b : 제2 군(결상 렌즈)
5 : 촬상 수단
6A : 제1 시야 조리개
7A : 제1 조리개 기구(제1 개구 조리개)
7B : 제2 조리개 기구(제2 개구 조리개)
11 : 연산 수단
12 : 표시 수단
13A : 제1 케이스
13B : 제2 케이스
14 : 제어 수단
15 : 이동 조작 수단
21 : 투명 기판
22 : 반투과막
23 : 차광막

Claims (17)

  1. 투명 기판 상에 형성된, 노광광을 차광하는 차광막과, 상기 노광광을 일부 투과시키는 반투과막에 의해, 투광 영역, 차광 영역 및 반투광 영역을 갖는 전사 패턴을 구비한 다계조 포토마스크로서, 상기 반투광 영역에서의 상기 노광광에 대한 실효 투과율의 마스크 면내 분포 레인지가 2.0％ 이하인 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크.
  2. 투명 기판 상에 형성된, 노광광을 차광하는 차광막과, 상기 노광광을 일부 투과시키는 반투과막에 의해, 투광 영역, 차광 영역 및 반투광 영역을 갖는 전사 패턴을 구비한 다계조 포토마스크로서,
    상기 반투광 영역은, 실효 투과율이 서로 다른 제1 반투광 영역과 제2 반투광 영역을 갖고,
    상기 제1 반투광 영역과 제2 반투광 영역에서의 상기 노광광에 대한 실효 투과율의 마스크 면내 분포 레인지가, 각각 2.0％ 이하인 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크.
  3. 투명 기판 상에 노광광을 차광하는 차광막이 적어도 형성되고, 패터닝됨으로써, 투광 영역, 차광 영역 및 반투광 영역을 갖는 전사 패턴을 구비한 다계조 포토마스크로서, 상기 반투광 영역에서의 상기 노광광에 대한 실효 투과율의 마스크 면 내 분포 레인지가 2.0％ 이하인 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반투광 영역은, 상기 차광 영역에 인접하여 끼워진 반투광부인 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 전사 패턴은, 단위 패턴이 배열된 반복 패턴을 포함하고, 상기 단위 패턴에는, 상기 차광 영역에 인접하여 끼워진 반투광부가 포함되는 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 다계조 포토마스크는, 박막 트랜지스터 제조용이며, 상기 반투광 영역이, 그 트랜지스터의 채널 영역에 대응하는 것인 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 채널 영역의 폭이 5㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 다계조 포토마스크를 이용하여, 노광기에 의한 노광광을 조사함으로써 상기 다계조 포토마스크의 전사 패턴을 피가공층에 전사하는 것을 특징으로 하는 패턴 전사 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 전사 패턴을 피가공층에 전사함으로써 형성되는 레지스트 패턴에서, 상기 반투광 영역에 대응하는 부분의 레지스트 잔막값의 면내 분포가 80㎚ 이내인 것을 특징으로 하는 패턴 전사 방법.
  10. 제8항의 패턴 전사 방법에 의해 박막 트랜지스터의 패터닝을 행하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터의 제조 방법.
  11. 제9항의 패턴 전사 방법에 의해 박막 트랜지스터의 패터닝을 행하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터의 제조 방법.
  12. 투명 기판 상에 형성된, 노광광을 차광하는 차광막과, 상기 노광광을 일부 투과시키는 반투과막에 의해, 투광 영역, 차광 영역 및 반투광 영역을 갖는 전사 패턴을 구비한 다계조 포토마스크의 제조 방법으로서,
    노광광에 대한 상기 반투광 영역의 실효 투과율과, 상기 반투광 영역에 대응하는 피전사체 상의 잔막량의 관계를 파악하고,
    상기 파악한 관계에 의해, 상기 다계조 포토마스크를 평가하는 공정을 갖는
    다계조 포토마스크의 제조 방법.
  13. 투명 기판 상에 형성된, 노광광을 차광하는 차광막과, 상기 노광광을 일부 투과시키는 반투과막에 의해, 투광 영역, 차광 영역 및 반투광 영역을 갖는 전사 패턴을 구비한 다계조 포토마스크의 제조 방법으로서,
    노광광에 대한 상기 반투광 영역의 실효 투과율과, 상기 반투광 영역에 대응하는 피전사체 상의 잔막량의 관계를 파악하고,
    상기 파악한 관계로부터, 상기 실효 투과율의 변화량에 대한, 상기 잔막량의 변화량을 파악하고,
    상기 파악한 변화량이, 소정의 허용 범위 내로 되는지의 여부를 판단함으로써, 상기 다계조 포토마스크를 평가하는 공정을 갖는
    다계조 포토마스크의 제조 방법.
  14. 투명 기판 상에 형성된, 노광광을 차광하는 차광막과, 상기 노광광을 일부 투과시키는 반투과막에 의해, 투광 영역, 차광 영역 및 반투광 영역을 갖는 전사 패턴을 구비한 다계조 포토마스크의 제조 방법으로서,
    노광광에 대한 상기 반투광 영역의 실효 투과율과, 상기 반투광 영역에 대응하는 피전사체 상의 잔막량의 관계를 파악하고,
    상기 파악한 관계에 기초하여, 상기 다계조 포토마스크의 실효 투과율의 허용 범위 기준을 결정하는 것을 포함하는
    다계조 포토마스크의 제조 방법.
  15. 투명 기판 상에 노광광을 차광하는 차광막이 적어도 형성되고, 패터닝됨으로써, 투광 영역, 차광 영역 및 반투광 영역을 갖는 전사 패턴을 구비한 다계조 포토마스크의 제조 방법으로서,
    노광광에 대한 상기 반투광 영역의 실효 투과율과, 상기 반투광 영역에 대응하는 피가공층 상의 레지스트 잔막값의 관계를 파악하고,
    상기 파악한 관계에 의해, 상기 다계조 포토마스크를 평가하는 공정을 갖는
    다계조 포토마스크의 제조 방법.
  16. 투명 기판 상에 노광광을 차광하는 차광막이 적어도 형성되고, 패터닝됨으로써, 투광 영역, 차광 영역 및 반투광 영역을 갖는 전사 패턴을 구비한 다계조 포토마스크의 제조 방법으로서,
    노광광에 대한 상기 반투광 영역의 실효 투과율과, 상기 반투광 영역에 대응하는 피가공층 상의 레지스트 잔막값의 관계를 파악하고,
    상기 파악한 관계로부터, 상기 실효 투과율의 변화량에 대한, 상기 레지스트 잔막값의 변화량을 파악하고,
    상기 파악한 변화량이, 소정의 허용 범위 내로 되는지의 여부를 판단함으로써, 상기 다계조 포토마스크를 평가하는 공정을 갖는
    다계조 포토마스크의 제조 방법.
  17. 투명 기판 상에 노광광을 차광하는 차광막이 적어도 형성되고, 패터닝됨으로써, 투광 영역, 차광 영역 및 반투광 영역을 갖는 전사 패턴을 구비한 다계조 포토마스크의 제조 방법으로서,
    노광광에 대한 상기 반투광 영역의 실효 투과율과, 상기 반투광 영역에 대응하는 피가공층 상의 레지스트 잔막값의 관계를 파악하고,
    상기 파악한 관계에 기초하여, 상기 다계조 포토마스크의 실효 투과율의 허용 범위 기준을 결정하는 것을 포함하는
    다계조 포토마스크의 제조 방법.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5942356A (en) * 1996-03-30 1999-08-24 Hoya Corporation Phase shift mask and phase shift mask blank
JP4752495B2 (ja) * 2005-12-22 2011-08-17 大日本印刷株式会社 階調をもつフォトマスクの欠陥修正方法
JP5228390B2 (ja) * 2006-07-21 2013-07-03 大日本印刷株式会社 階調マスク

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