KR20100056981A - Multi-gray scale photomask and manufacturing method thereof - Google Patents

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KR20100056981A
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미찌아끼 사노
가즈히사 이무라
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호야 가부시키가이샤
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Abstract

PURPOSE: A multi-gray scale photo mask and a manufacturing method thereof are provided to obtain a uniform residual film rate capable of easily setting a processing condition of an object to be transferred. CONSTITUTION: A multi-gray scale photo mask is manufactured by forming a first half light-transmitting unit and a second half light-transmitting unit with constant transmittance rates on a transparent substrate, and performing predetermined patterning processes, respectively. The multi-gray scale photo mask includes a transfer pattern including the first half light-transmitting unit and the second half light-transmitting unit with different film structure, and a light-transmitting unit.

Description

다계조 포토마스크 및 그 제조 방법{MULTI-GRAY SCALE PHOTOMASK AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}Multi-gradation photomask and its manufacturing method {MULTI-GRAY SCALE PHOTOMASK AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은, 포토리소그래피 공정에서 사용되는 다계조의 포토마스크 및 그 제조 방법에 관한 것이다. TECHNICAL FIELD This invention relates to the multi-gradation photomask used for a photolithography process, and its manufacturing method.

종래부터, 액정 표시 장치 등의 전자 디바이스의 제조에서는, 포토리소그래피 공정을 이용하고, 에칭되는 피가공층 상에 형성된 레지스트막에 대해, 소정의 패턴을 갖는 포토마스크를 이용하여 소정의 노광 조건 하에서 노광을 행하여 패턴을 전사하고, 그 레지스트막을 현상함으로써 레지스트 패턴을 형성한다. 그리고, 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여 피가공층을 에칭한다.Background Art Conventionally, in the production of electronic devices such as liquid crystal displays, a photolithography step is used to expose a resist film formed on a layer to be etched under a predetermined exposure condition using a photomask having a predetermined pattern. The pattern is transferred, and the resist film is developed to form a resist pattern. And a to-be-processed layer is etched using this resist pattern as a mask.

포토마스크에서는, 예를 들면, 도 5에 도시한 바와 같이, 노광광을 차광하는 차광부(51)와, 노광광을 투과하는 투광부(53)와, 노광광의 일부를 투과하는 반투광부(52)를 갖는 전사 패턴을 형성한 다계조 포토마스크가 있다. 이 다계조 포토마스크는, 노광광의 광량을 영역에 따라 선택적으로 서로 다르게 할 수 있으므로, 이 다계조 포토마스크를 이용하여 노광ㆍ현상을 행함으로써, 적어도 3개의 두께의 잔막값(잔막값 제로를 포함함)을 갖는 레지스트 패턴을 형성할 수 있다. 이와 같이 서로 다른 복수의 잔막값을 갖는 레지스트 패턴을 실현하는 다계조 포토마스크는, 액정 표시 장치 등의 전자 디바이스의 제조 시에, 사용하는 포토마스크의 매수를 감소시킴으로써, 포토리소그래피 공정을 효율화시키는 것이 가능하게 되므로 매우 유용하다.In the photomask, for example, as shown in FIG. 5, a light shielding portion 51 that shields exposure light, a light transmitting portion 53 that transmits exposure light, and a semi-transmissive portion 52 that transmits a portion of the exposure light. There is a multi-gradation photomask in which a transfer pattern having a pattern) is formed. The multi-gradation photomask can selectively vary the amount of exposure light depending on the region. Therefore, the multi-gradation photomask includes exposure and development using the multi-gradation photomask, thereby including residual film values (remaining film value zero) of at least three thicknesses. Resist pattern) can be formed. As described above, in the multi-gradation photomask that realizes a resist pattern having a plurality of different residual film values, the photolithography process can be made more efficient by reducing the number of photomasks used in the manufacture of an electronic device such as a liquid crystal display device. This is very useful as it becomes possible.

도 5에서는, 전사 패턴은, 차광부, 반투광부, 차광부가 이 순서대로, 기판면 상에 인접하여 배치되어 있고, 이와 같은 전사 패턴은, 박막 트랜지스터의 제조에 유용하게 사용할 수 있다.In FIG. 5, the light-shielding portion, the semi-transmissive portion, and the light-shielding portion are arranged adjacent to the substrate surface in this order, and such a transfer pattern can be usefully used for manufacturing thin film transistors.

전술한 다계조 포토마스크에서의 차광부(51)는, 크롬막과 같은 차광막으로 구성되어 있고, 반투광부(52)는, 예를 들면 노광광의 일부를 투과하도록 하는 원하는 투과율(이후, 광 투과율을 투과율이라고 기술함)을 갖는 반투광막에 의해 구성되어 있다(일본 특허 공개 제2006-268035호 공보).The light shielding portion 51 in the above-described multi-gradation photomask is composed of a light shielding film such as a chromium film, and the semi-transmissive portion 52 has a desired transmittance (hereinafter, light transmittance) to transmit a part of the exposure light, for example. And a semi-transmissive film having a transmittance) (Japanese Patent Laid-Open No. 2006-268035).

상기한 바와 같은 다계조 포토마스크를 이용하여, 전사 패턴을 피전사체 상의 레지스트막에 전사하면, 반투광부와 차광부의 경계 등의 패턴 경계에서, 노광광의 회절이 생기므로, 투과광의 강도 분포는 어느 정도 완만한 곡선으로 된다. 예를 들면, 도 5에 도시한 바와 같이 2개의 차광부(51) 사이에 끼워진 반투광부(52)에서는, 투과광의 강도 분포는, 완만한 산형으로 되고, 이 경향은, 선폭이 작을수록 현저하게 된다(도 6의 (a), (b) 참조). 따라서, 선폭이 서로 다른 반투광부를 투광하는 광의 양이 서로 다르므로, 전사 패턴을 피전사체 상의 레지스트막에 전사 하면, 선폭이 서로 다른 부분에서 노광량이 서로 달라, 잔막값이 서로 다르게 된다. 본 출원인은, 이와 같은 관점을 주목하여, 선폭이 각각 서로 다른 반투광부에 각각 서로 다른 막투과율을 갖는 막종의 반투광막을 형성하여, 피전사체에 대한 노광량을 거의 동등하게 하고, 그에 의해 피전사체 상에 균일한 레지스트 잔막값을 얻는 것을 제안하고 있다. When the transfer pattern is transferred to the resist film on the transfer object by using the above-described multi-gradation photomask, diffraction of the exposure light occurs at the pattern boundary such as the boundary between the semi-transmissive portion and the light shielding portion. It becomes a gentle curve. For example, in the semi-transmissive portion 52 sandwiched between two light shielding portions 51 as shown in FIG. 5, the intensity distribution of the transmitted light becomes a gentle mountain shape, and this tendency is remarkably the smaller the line width. (Refer to FIG. 6 (a), (b)). Therefore, since the amount of light that transmits the semi-transmissive portions having different line widths is different from each other, when the transfer pattern is transferred to the resist film on the transfer member, the exposure amounts are different at portions having different line widths, and the residual film values are different. Applicant pays attention to such a point of view, and forms a semi-transmissive film of a membrane type having a different transmembrane transmittance in each of the translucent portions having different line widths, thereby making the exposure amount to the transfer object almost equal, thereby It is proposed to obtain a uniform resist residual film value.

그러나, 막종이 서로 다른 반투광막을 이용하여 서로 다른 반투광부를 구성하면, 각각의 반투광막을 구성하는 재료가 각각의 투과율 파장 의존성을 가지므로, 광의 투과율에 선폭의 영향이 있는 경우에, 노광량을 거의 동등하게 하여 균일한 잔막값을 얻기 위해서는, 각각의 반투광부에서, 레지스트막의 잔막값과 투과율 사이의 상관을 취할 필요가 있어, 그 조건 내기가 매우 번잡하게 된다.However, when the semi-transmissive portions are formed using different translucent films with different film types, the material constituting each translucent film has wavelength-dependent dependence on the transmittance, so that when the line width influences the transmittance of light, In order to obtain almost the same residual film value as it is almost equal, it is necessary to take a correlation between the residual film value of the resist film and the transmittance in each translucent portion, and the conditional bet becomes very complicated.

액정 표시 장치 등의 제조 과정에서, 한층 더한 효율화와 코스트 다운을 기도하면, 보다 계조수가 많은 다계조 포토마스크를 사용하는 것이 생각된다. 예를 들면, 서로 다른 투과율을 갖는, 복수 종류의 반투광부를 형성한 다계조 포토마스크를 이용하면, 1매의 마스크로 3회 이상의 포토리소 가공 공정을 실시하는 것이 생각된다. 이러한 목적을 위해, 다계조 포토마스크에서는, 노광광의 일부를 투과하는, 반투광성의 막을 복수 종류 이용하여, 종래 이상으로 복잡한 구성의 마스크를 제조하는 니즈가 있다.In the manufacturing process of a liquid crystal display device etc., if further efficiency and cost reduction are considered, it is considered to use the multi-gradation photomask with many more gradations. For example, using a multi-gradation photomask having a plurality of kinds of semi-transmissive portions having different transmittances, it is conceivable to perform three or more photolithographic processing steps with one mask. For this purpose, there is a need in the multi-gradation photomask to manufacture a mask having a complex structure more than conventionally by using a plurality of kinds of semi-transmissive films that transmit part of the exposure light.

그러나, 이러한 마스크에서의, 각각의 반투광부에서, 투과율의 파장 의존성이 서로 다르면, 사용하는 광원의 분광 특성에 의해, 피전사체 상의 레지스트막에 형성되는 레지스트 패턴의 단차 형상이 서로 다른 것으로 되고, 이 레지스트 패턴 을 마스크로 하여, 박막을 가공하고자 할 때의 레지스트 패턴의 단차 형상 등의 조건 설정이 현저하게 번잡하게 된다. 즉, 임의의 분광 특성을 가진 광원을 사용하여 노광하였을 때에, 원하는 레지스트 단차가 형성되도록 설계된 포토마스크이어도, 그와 서로 다른 광원을 사용하여 노광한 경우에는, 원하는 레지스트 단차가 반드시 형성되지 않는다고 하는 문제점이 생긴다.However, when the wavelength dependence of the transmittance | permeability differs in each semi-transmissive part in such a mask, the step shape of the resist pattern formed in the resist film on a to-be-transferred body will differ from each other by the spectral characteristic of the light source to be used, When the resist pattern is used as a mask, setting of conditions such as a step shape of a resist pattern when processing a thin film is remarkably complicated. In other words, even when a photomask is designed to form a desired resist step when exposed using a light source having arbitrary spectral characteristics, a desired resist step is not necessarily formed when exposed using a different light source. This occurs.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 번잡한 조건 내기가 불필요하며, 게다가 선폭에 의한 투과율에의 영향도 고려한, 피전사체에 대한 노광량을 원하는 범위로 제어하여, 피전사체의 가공 조건을 용이하게 설정할 수 있는 레지스트 잔막값을 얻을 수 있는 다계조 포토마스크 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of such a point, and it is not necessary to make complicated conditional betting, and in addition to controlling the exposure amount to the transfer target in consideration of the influence on the transmittance due to the line width, the processing conditions of the transfer target can be easily controlled. An object of the present invention is to provide a multi-gradation photomask capable of obtaining a resist residual film value that can be set, and a manufacturing method thereof.

본 발명의 다계조 포토마스크는, 투명 기판 상에, 각각 소정의 분광 투과율을 갖는 제1 반투광막 및 제2 반투광막을 형성하고, 각각 소정의 패터닝을 실시함으로써, 투광부와, 서로 막 구성이 다른 제1 반투광부 및 제2 반투광부를 포함하는 적어도 2개의 반투광부를 포함하는 전사 패턴을 형성하여 이루어지는 다계조 포토마스크로서, 상기 제1 반투광부의 i선∼g선의 범위 내의 파장에 대한 투과율 파장 의존성과, 상기 제2 반투광부의 i선∼g선의 범위 내의 파장에 대한 투과율 파장 의존성이 거의 동등한 것을 특징으로 한다.The multi-gradation photomask of the present invention forms a first semi-transmissive film and a second semi-transmissive film each having a predetermined spectral transmittance on a transparent substrate, and performs predetermined patterning, respectively, so that the light-transmitting portion and the film structure are mutually formed. A multi-gradation photomask formed by forming a transfer pattern including at least two semi-transmissive portions including another first semi-transmissive portion and a second semi-transmissive portion, with respect to a wavelength within a range of i-g lines of the first semi-transmissive portion. Transmittance wavelength dependence and transmittance wavelength dependence with respect to the wavelength within the range of i-g line | wire of the said 2nd translucent part are characterized by substantially equal.

여기서, 2개의 반투광부의 투과율 파장 의존성이 거의 동등하다고 함은, 각각의 반투광부에 이용되는 막 구성에서, i선∼g선의 범위에서의, 투과율 변화 커브 가 실질적으로 평행한 것을 말하며, 구체적으로는，i선∼g선의 범위에서의 투과율 변화를 직선으로 근사하였을 때, 상호의 기울기의 차이가 5％/100㎚ 이내로 할 수 있다. 보다 바람직하게는 2％/100㎚ 이내이다. 후술하는 실시예와 같이, 1％/100㎚이면 더 바람직하다. 또한, 상기, 제1 반투광부, 제2 반투광부의 막 구성은, 단일의 반투광막이어도 되고, 적층된 반투광막이어도 된다(여기서 말하는 투과율이란, 투명 기판으로 이루어지는 투광부의 투과율을 100％로 하였을 때의 상대적인 투과율을 말한다).Here, the fact that the transmittance wavelength dependence of two semi-transmissive portions is almost equal means that the transmittance change curves in the range of i to g lines are substantially parallel in the film configuration used for each semi-transmissive portion. When the change in transmittance in the range of the i-g line is approximated by a straight line, the difference in the inclination of each other can be within 5% / 100 nm. More preferably, it is within 2% / 100 nm. It is more preferable if it is 1% / 100 nm like the Example mentioned later. In addition, the film | membrane structure of a said 1st translucent part and a 2nd translucent part may be a single transflective film, and the laminated transflective film may be sufficient as it. (Transmittance here means 100% of the transmissive part which consists of a transparent substrate. Relative transmittance at the time of use).

이 구성에 따르면, 제1 반투광부와 제2 반투광부에서, 서로 동등한 i선∼g선의 범위 내의 파장에 대한 투과율 파장 의존성 경향을 가지므로, 피전사체의 가공 프로세스 시에 번잡한 조건 내기가 불필요하게 된다. 여기서, 상기 투과율 파장 의존성은, 상기 반투광부에 이용한 반투광막에 기인하는 것 외에, 패턴의 선폭이 서로 다른 것에 기인한 영향도 포함한 형태로 조정할 수 있다.According to this constitution, in the first semi-transmissive portion and the second semi-transmissive portion, there is a tendency of the transmittance wavelength dependence on wavelengths within the ranges of i-to-g-ray equivalent to each other. do. Here, the wavelength dependence of the transmittance can be adjusted to the form including the effects due to the different line widths of the patterns, in addition to the semitransmissive film used in the translucent portion.

본 발명의 다계조 포토마스크에서는, 상기 적어도 2개의 반투광부는, 투명 기판 상에 상기 제1 반투광막이 형성되어 구성된 제1 반투광부와, 투명 기판 상에 상기 제2 반투광막이 형성되어 이루어지는 제2 반투광부를 포함할 수 있다. 혹은, 상기 제1 반투광막이 형성되어 구성된 부분을 제1 반투광부로 하고, 제1, 제2 반투광막이 적층된 부분을 제2 반투광부로 하여도 된다. 또한 이 외에, 투명 기판 상에 또 다른 반투광막이 형성된 반투광부를 가져도 된다.In the multi-gradation photomask of the present invention, the at least two semi-transmissive portions include a first semi-transmissive portion formed by forming the first semi-transmissive film on a transparent substrate and a second semi-transmissive film formed on a transparent substrate. It may include two translucent parts. Alternatively, a portion formed by forming the first translucent film may be a first translucent portion, and a portion in which the first and second translucent films are laminated may be a second translucent portion. In addition, you may have the semi-transmissive part in which the other semi-transmissive film was formed on the transparent substrate.

본 발명의 다계조 포토마스크에서는, 상기 제1 반투광막 및 상기 제2 반투광막은, i선, h선 및 g선을 1:1:1의 비율로 혼합한 광원에 대한 투과율과, i선, h선, 또는 g선에 대한 투과율 사이의 각각의 투과율 차가 3％ 이내인 투과율 파장 특성을 각각 갖는 것이 바람직하다. 여기서, 투명 기판의 투과율을 100％로 한다.In the multi-gradation photomask of the present invention, the first semi-transmissive film and the second semi-transmissive film have a transmittance with respect to a light source obtained by mixing i-line, h-ray, and g-ray in a ratio of 1: 1: 1, and i-ray. It is preferable that each transmittance difference between transmittance | permeability with respect to h line | wire, or g line | wire has the transmittance | permeability wavelength characteristic which is less than 3%, respectively. Here, the transmittance of the transparent substrate is 100%.

본 발명의 다계조 포토마스크에서는, 상기 제1 반투광막 및 상기 제2 반투광막의 한쪽이 크롬 함유 화합물이며, 다른 쪽이 몰리브덴 실리사이드 함유 화합물이며, 상기 제1 반투광막 및 상기 제2 반투광막의 i선∼g선의 범위 내의 파장에 대한 투과율 파장 의존성이 거의 동등하게 되도록, 상기 크롬 함유 화합물 또는 몰리브덴 실리사이드 함유 화합물 내의 첨가 원소의 양이 조정되어 있는 것이 바람직하다.In the multi-gradation photomask of the present invention, one of the first semitransmissive membrane and the second semitransmissive membrane is a chromium-containing compound, the other is a molybdenum silicide-containing compound, and the first semitransmissive membrane and the second semitransparent It is preferable that the amount of the additive element in the chromium-containing compound or molybdenum silicide-containing compound is adjusted so that the transmittance wavelength dependence on the wavelength within the range of the i-g line of the film becomes almost equal.

제1 반투광막과 제2 반투광막의 노광 광원에 대한 투과율은, 서로 동일하여도, 상이하여도 된다. 사용하는 반투광막을 2종류로 하고, 적층 구조를 서로 다르게 하는 등으로 하여, 5계조(차광부, 투광부 외에 3종류의 반투광부)를 얻고자 할 때에는, 제1, 제2 반투광막의 노광 광원에 대한 투과율은 서로 다른 것이 바람직하다. 이 때, 제1, 제2 반투광막의 광원에 대한 투과율 차는, 2％ 이상 60％ 이하가 바람직하다. 여기서, 노광 광원은, i선∼g선의 범위의 임의의 파장 분포를 갖는 것으로 할 수 있다.The transmittance | permeability with respect to the exposure light source of a 1st semi-transmissive film and a 2nd semi-transmissive film may mutually be same or different. In order to obtain five gradations (three kinds of semi-transmissive portions other than the light-shielding portion and the light-transmitting portion) by setting two kinds of semi-transmissive films to be used and different laminated structures, exposure of the first and second semi-transmissive films The transmittance for the light source is preferably different. At this time, 2% or more and 60% or less of the transmittance | permeability difference with respect to the light source of a 1st, 2nd semi-transmissive film is preferable. Here, an exposure light source can be made to have arbitrary wavelength distribution of the range of i line | wire.

포토마스크의 면내에 투과율의 분포가 있는 경우에는, 중심값을 갖고, 각각의 반투광막의 투과율로 할 수 있다.When there is distribution of transmittance in the plane of the photomask, it has a center value and can be used as the transmittance of each semitransmissive film.

본 발명의 다계조 포토마스크의 제조 방법은, 투명 기판 상에, 제2 반투광막 및 차광막을 이 순서대로 적층한 포토마스크 블랭크를 준비하는 공정과, 상기 포토마스크 블랭크 상에 제1 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 제1 레지스트 패 턴을 마스크로 하여 상기 차광막을 에칭에 의해 패턴 가공하는 공정과, 상기 패턴 가공한 차광막을 포함하는 기판면 상에 제2 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 제2 반투광막을 에칭에 의해 패턴 가공하는 공정과, 상기 패턴 가공한 제2 반투광막을 포함하는 기판면 상에 제1 반투광막을 형성하는 공정과, 상기 제1 반투광막을 형성한 기판면 상에 제3 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 제3 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 제1 반투광막을 에칭에 의해 패턴 가공하는 공정을 구비하는 다계조 포토마스크의 제조 방법으로서, 상기 제1 반투광막 및 상기 제2 반투광막은, i선∼g선의 범위 내의 파장에 대한 투과율 파장 의존성이 거의 동등한 재료로 각각 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.The manufacturing method of the multi-gradation photomask of this invention is the process of preparing the photomask blank which laminated | stacked the 2nd translucent film and the light shielding film in this order on the transparent substrate, and the 1st resist pattern on the said photomask blank. A step of forming, a step of patterning the light shielding film by etching using the first resist pattern as a mask, and a step of forming a second resist pattern on the substrate surface including the patterned light shielding film; Patterning the second semi-transmissive film by etching with a second resist pattern as a mask, forming a first semi-transmissive film on a substrate surface including the patterned second semi-transmissive film; Forming a third resist pattern on the substrate surface on which the first semitransmissive film is formed; and etching the first semitransmissive film using the third resist pattern as a mask A method for producing a multi-gradation photomask having a common process, wherein the first semi-transmissive film and the second semi-transmissive film are each made of a material having substantially the same transmittance wavelength dependence on a wavelength within a range of i to g lines. It is characterized by being.

본 발명의 다계조 포토마스크의 제조 방법은, 투명 기판 상에 차광막을 형성한 포토마스크 블랭크를 준비하는 공정과, 상기 포토마스크 블랭크 상에 제1 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 차광막을 에칭에 의해 패턴 가공하는 공정과, 상기 패턴 가공한 차광막을 포함하는 기판면 상에 제2 반투광막을 형성하는 공정과, 상기 제2 반투광막을 형성한 기판면 상에 제2 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 제2 반투광막을 에칭에 의해 패턴 가공하는 공정과, 상기 패턴 가공한 제2 반투광막을 포함하는 기판면 상에 제1 반투광막을 형성하는 공정과, 상기 제1 반투광막을 형성한 기판면 상에 제3 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 제3 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 제1 반투광막을 에칭에 의해 패턴 가공하는 공정을 구비하는 다계조 포토마스크의 제조 방법으로서, 상기 제1 반투광막 및 상기 제2 반투광막은, i선∼g선의 범위 내의 파장에 대한 투과율 파장 의존성이 거의 동등한 재료로 각각 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.The manufacturing method of the multi-gradation photomask of this invention is a process of preparing the photomask blank which formed the light shielding film on the transparent substrate, the process of forming a 1st resist pattern on the said photomask blank, and the said 1st resist pattern Patterning the light shielding film by etching using a mask as a mask, forming a second semi-transmissive film on the substrate surface including the patterned light shielding film, and forming a second semi-transmissive film on the substrate surface. Forming a second resist pattern; patterning the second semitransmissive film by etching using the second resist pattern as a mask; and forming a pattern on the substrate surface including the patterned second semitransmissive film. Forming a semi-transmissive film, forming a third resist pattern on the substrate surface on which the first translucent film is formed, and using the third resist pattern as a mask Thus, a method of manufacturing a multi-gradation photomask comprising a step of patterning the first semi-transmissive film by etching, wherein the first semi-transmissive film and the second semi-transmissive film have a wavelength within a range of i-g line. It is characterized by the fact that the transmittance wavelength dependence is each made of a substantially equivalent material.

또한, 투명 기판 상에 제1 반투광막, 제2 반투광막 및 차광막을 형성한 포토마스크 블랭크를 준비하는 공정과, 상기 포토마스크 블랭크 상에 제1 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 차광막을 에칭에 의해 패턴 가공하는 공정과, 상기 가공한 차광막을 포함하는 기판면 상에 제2 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 제1 또는 제2 반투광막을 에칭에 의해 패턴 가공하는 공정과, 상기 패턴 가공한 제1 또는 제2 반투광막을 포함하는 기판면 상에 제3 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 제3 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 제1 또는 제2 반투광막을 에칭에 의해 패턴 가공하는 공정을 구비하는 다계조 포토마스크의 제조 방법으로서, 상기 제1 반투광막 및 상기 제2 반투광막은, i선∼g선의 범위 내의 파장에 대한 투과율 파장 의존성이 거의 동등한 재료로 각각 구성되어 있는 다계조 포토 마스크의 제조 방법도 본원에 포함된다.In addition, a step of preparing a photomask blank formed with a first semi-transmissive film, a second semi-transmissive film and a light shielding film on a transparent substrate, forming a first resist pattern on the photomask blank, and the first Pattern-processing said light shielding film by etching using a resist pattern as a mask, forming a second resist pattern on the substrate surface including said processed light shielding film, and using said second resist pattern as a mask Patterning the first or second translucent film by etching, forming a third resist pattern on the substrate surface including the patterned first or second translucent film, and forming the third resist pattern. A method of manufacturing a multi-gradation photomask comprising a step of patterning the first or second semitransmissive film by etching as a mask, wherein the first semitransmissive film and the 2 half transparent film, i-line is ~g each made of a material substantially the transmittance wavelength dependence to the wavelength equal to the line in the range of the production method of the gradation photomask, which is also included in the present application.

본 발명의 패턴 전사 방법은, 상기 다계조 포토마스크를 이용하여, i선∼g선의 파장 영역의 노광광을 조사하는 노광기에 의해, 피전사체 상의 레지스트막에, 상기 전사 패턴을 전사하는 것을 특징으로 한다.In the pattern transfer method of the present invention, the transfer pattern is transferred to a resist film on a transfer object by an exposure machine that irradiates exposure light in a wavelength range of i-g line using the multi-gradation photomask. do.

본 발명의 박막 트랜지스터의 제조 방법은, 상기 패턴 전사 방법을 이용하여 박막 트랜지스터를 제조하는 것을 특징으로 한다.The method for manufacturing a thin film transistor of the present invention is characterized by producing a thin film transistor using the pattern transfer method.

본 발명의 다계조 포토마스크는, 투명 기판 상에, 각각 소정의 투과율을 갖는 제1 반투광막 및 제2 반투광막을 형성하고, 각각 소정의 패터닝을 실시함으로써, 투광부, 서로 막 구성이 다른 적어도 2개의 반투광부를 포함하는 전사 패턴을 형성하여 이루어지는 다계조 포토마스크로서, 상기 제1 반투광부의 i선∼g선의 범위 내의 파장에 대한 투과율 파장 의존성과, 상기 제2 반투광부의 i선∼g선의 범위 내의 파장에 대한 투과율 파장 의존성이 거의 동등하므로, 그 포토마스크를 이용한 피전사체의 가공 공정에서 번잡한 조건 내기가 불필요하여, 균일한 잔막값을 얻을 수 있다.The multi-gradation photomask of the present invention forms a first semi-transmissive film and a second semi-transmissive film each having a predetermined transmittance on a transparent substrate, and performs predetermined patterning, respectively, so that the light-transmitting portion and the film structure differ from each other. A multi-gradation photomask formed by forming a transfer pattern including at least two semi-transmissive portions, comprising: a transmittance wavelength dependence on a wavelength within a range of i-g lines of the first semi-transmissive portion, and i-lines of the second semi-transmissive portion Since the transmittance wavelength dependence on the wavelength within the range of g-rays is almost equal, complicated conditional betting is unnecessary in the process of processing a transfer object using the photomask, and a uniform residual film value can be obtained.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described in detail with reference to an accompanying drawing.

전술한 바와 같이, 막종이 서로 다른 반투광막(막 고유의 투과율-막투과율이라고도 함-을 가짐)을 이용하여 서로 다른 반투광부를 구성하는 경우에서는, 각각의 반투광막을 구성하는 재료의 투과율이 파장에 따라 서로 다른 의존성을 가지면, 각각의 반투광부에 대응하여 피전사체에 형성되는, 레지스트막의 잔막값과 노광량 등 사이의 상관 관계를 파악할 필요가 있어, 그 조건 내기가 매우 번잡하게 된다. 또한, 여기서는 미세한 패턴 선폭에 기인하는, 투과율 파장 의존성의 영향은 생기지 않는 것으로 한다. 도 1의 (b)에는, 제1 반투광막(◆ 표시)의 i선∼g선의 범위 내의 파장에 대한 투과율 파장 의존성과, 제2 반투광막(● 표시)의 i선∼g선의 범 위 내의 파장에 대한 투과율 파장 의존성이 서로 다른 경우의 조합이 나타내고 있다. 즉, 도 1의 (b)는, 제1 반투광막의 투과율 파장 의존성을 나타내는 특성 곡선의 기울기(변화율)가 제2 반투광막의 투과율 파장 의존성을 나타내는 특성 곡선의 기울기(변화율)보다도 큰 경우를 예시하고 있다. 구체적으로는, 도 1의 (b)에 도시된 예에서는, 제1 및 제2 반투광막의 투과율은, 335㎚의 파장에 대해 각각 57％ 및 36％이며, 그 파장에서의 투과율의 차는 21％이다. 한편，g선의 파장(436㎚)에서는, 제1 및 제2 반투광막의 투과율은, 각각 72％ 및 42％이며, 그 파장에서의 투과율의 차는 30％이다. 따라서, 도 1의 (b)에 도시된 예의 경우, 100㎚당의 투과율의 차이는, 9％에나 도달하고 있다. 이와 같은 제1, 제2 반투광막을 각각 투명 기판 상에 형성하여, 제1, 제2 반투광부로 할 때, 이 2종류의 반투광부의 투과율은 각각 파장 의존성이 서로 다른 것으로 된다. 따라서, 소정의 광원을 전제로 하여, 양자의 투과율 차를 상정하여 마스크를 제조하여도, 상기 소정의 광원과 서로 다른 분광 특성을 갖는 광원 사용 하에서는 상정한 투과율 차가 얻어지지 않는다. 이 때문에, 이 마스크를 사용하여 제조하고자 하는 디바이스의 가공 조건을 안정시키기 위해서는, 번잡한 조건 내기가 필요하게 된다. 또한, 이 2개의 막을 적층하여, 투과율이 낮은 반투광부를 이용할 때, 적층막(▲ 표시)의 i선∼g선의 범위 내의 파장에 대한 투과율 파장 의존성은, 제1 또는 제2 반투광막의 투과율 파장 의존성과 다른 것으로 되기 때문에, 상기와 마찬가지의 문제점이 생긴다. 즉, 도 1의 (b)로부터 알 수 있는 바와 같이, 제1 반투광막의 투과율 파장 의존성, 제2 반투광막의 투과율 파장 의존성 및 적층막의 투과율 파장 의존성이 각각 서로 다르므로, 기판 내에, 제1 반투광막으로 구성된 반투광부, 제2 반투광막으로 구성된 반투광부 및 적층막으로 구성된 반투광부가 병존하는 경우에, 어느 노광 광원을 상정하였을 때의 각각의 반투광막 및 적층막에서, 레지스트막의 잔막값과 노광량, 투과율 등 사이의 상관 관계를 파악할 필요가 있어, 그 조건 내기가 매우 번잡하게 된다.As described above, in the case where the film species constitute different translucent portions by using different translucent membranes (having inherent transmissivity of membranes, also referred to as transmembrane transmittances), the transmittance of the material constituting each translucent membrane is If dependence differs depending on wavelength, it is necessary to grasp | correlate the correlation between the residual film value of a resist film and exposure amount etc. which are formed in a to-be-transferred body corresponding to each transflective part, and the betting of the conditions becomes very complicated. In addition, it is assumed here that the influence of the transmittance wavelength dependency due to the fine pattern line width does not occur. FIG. 1 (b) shows the transmittance wavelength dependence on the wavelength within the range of the i-g line of the first semi-transmissive film (marked) and the range of the i-g line of the second semi-transmissive film (marked). The combination in the case where the transmittance wavelength dependence on the wavelength inside is different is shown. That is, FIG. 1B illustrates a case where the slope (change rate) of the characteristic curve representing the transmittance wavelength dependence of the first semi-transmissive membrane is greater than the slope (change rate) of the characteristic curve representing the transmittance wavelength dependence of the second semi-transmissive membrane. Doing. Specifically, in the example shown in FIG. 1B, the transmittances of the first and second semi-transmissive films are 57% and 36%, respectively, for the wavelength of 335 nm, and the difference in transmittance at that wavelength is 21%. to be. On the other hand, at the wavelength of g-line (436 nm), the transmittances of the first and second semi-transmissive films are 72% and 42%, respectively, and the difference in transmittance at that wavelength is 30%. Therefore, in the case of the example shown to Fig.1 (b), the difference of the transmittance | permeability per 100 nm reaches only 9%. When such a 1st, 2nd semi-transmissive film is formed on a transparent substrate, and it is set as a 1st, 2nd semi-transmissive part, the transmittance | permeability of these two types of semi-transmissive parts will differ in wavelength dependence, respectively. Therefore, even if a mask is manufactured by assuming a predetermined light source and both transmittance differences are assumed, the assumed transmittance difference cannot be obtained under the use of a light source having different spectral characteristics from the predetermined light source. For this reason, in order to stabilize the processing conditions of the device to manufacture using this mask, complicated conditional betting is required. In addition, when these two films are laminated and the semi-transmissive part with low transmittance is used, the transmittance wavelength dependence on the wavelength within the range of the i-g line of the laminated film (▲ mark) is the transmittance wavelength of the first or second semi-transmissive film. Since it is different from dependence, the same problem as above arises. That is, as can be seen from FIG. 1 (b), the transmittance wavelength dependence of the first semi-transmissive membrane, the transmittance wavelength dependence of the second semi-transmissive membrane, and the transmittance wavelength dependence of the laminated film are different from each other. In the case where a semi-transmissive portion composed of a translucent film, a semi-transmissive portion composed of a second translucent film, and a semi-transmissive portion composed of a laminated film coexist, in each of the translucent film and the laminated film when a certain exposure light source is assumed, It is necessary to grasp the correlation between the film value, the exposure amount, the transmittance and the like, and the betting of the conditions becomes very complicated.

본 발명자들은, 상기의 점을 감안하여, 도 1의 (a)에 도시한 바와 같이, 제1 반투광막(◆ 표시)의 i선∼g선의 범위 내의 파장에 대한 투과율 파장 의존성과, 제2 반투광막(● 표시)의 i선∼g선의 범위 내의 파장에 대한 투과율 파장 의존성을 거의 동등하게 되도록 설계하였다. 즉, 도 1의 (a)에 도시된 예에서는, 제1 및 제2 반투광막은 335㎚의 파장에 대해 각각 60％ 및 36％의 투과율을 나타내어, 이 파장에서의 투과율의 차는 24％이다. 한편，g선(436㎚)의 파장에 대해, 제1 및 제2 반투광막은 각각 68％ 및 42％의 투과율을 나타내어, 이 파장에 대한 투과율의 차는 26％이다. 이 결과, 도 1의 (a)에 나타내어진 예의 경우, 100㎚당의 투과율의 차이는 2％에 머물러 있는 것을 알 수 있다.In view of the above, the inventors of the present invention have a transmittance wavelength dependence on a wavelength within a range of the i-g line of the first semi-transmissive film (marked with a mark), and the second It was designed so that the transmittance wavelength dependence on the wavelength within the range of the i-g line of the semi-transmissive film (marked) will be almost equal. That is, in the example shown in Fig. 1A, the first and second semi-transmissive films exhibit 60% and 36% transmittance for the wavelength of 335 nm, respectively, and the difference in transmittance at this wavelength is 24%. On the other hand, with respect to the wavelength of g-line (436 nm), the 1st and 2nd semi-transmissive film showed the transmittance | permeability of 68% and 42%, respectively, and the difference of the transmittance | permeability with respect to this wavelength is 26%. As a result, in the case of the example shown to Fig.1 (a), it turns out that the difference in the transmittance | permeability per 100 nm stays at 2%.

이 때, 적층막(▲ 표시)의 i선∼g선의 범위 내의 파장에 대한 투과율 파장 의존성도 거의 동등하게 된다. 이와 같은 막종을 선택함으로써, 기판 내에, 제1 반투광막으로 구성된 반투광부, 제2 반투광막으로 구성된 반투광부 및 적층막으로 구성된 반투광부가 병존하는 경우에도, 그 투과율 차를 거의 일정하게 제어할 수 있기 때문에, 마스크를 사용하여 피전사체 상에 원하는 단차량을 갖는 레지스트 패턴을 형성하고자 할 때의 조건 설정이 용이하다. 또한, 반투광부의 선폭이 가늘어져, 선폭의 영향에 의해 투과율에 영향을 미치는 경우에는, 선폭에 의한 투과율이 나 그 광 파장 의존성의 영향을 고려하고, 반투광막의 투과율 파장 의존성을 조정할 수 있는 것을 발견하여 본 발명을 하는 데에 이르렀다.At this time, the transmittance wavelength dependence on the wavelength within the range of the i-g line of the laminated film (Y mark) is also almost equal. By selecting such a film type, even when the transflective part comprised by a 1st translucent film, the transflective part comprised by a 2nd translucent film, and the transflective part comprised by a laminated film coexist in a board | substrate, the difference of transmittance | permeability is controlled substantially constant. Because of this, it is easy to set the conditions when a resist pattern having a desired step amount is formed on the transfer object using a mask. In addition, when the line width of the semi-transmissive portion becomes thinner and affects the transmittance under the influence of the line width, the transmittance wavelength dependence of the translucent film can be adjusted in consideration of the influence of the transmittance due to the line width or its light wavelength dependence. Discovered and led to the present invention.

즉, 본 발명의 골자는, 투명 기판 상에, 각각 소정의 투과율을 갖는 제1 반투광막 및 제2 반투광막을 각각 형성하고, 각각 소정의 패터닝을 실시함으로써, 투광부, 적어도 2개의 반투광부를 포함하는 전사 패턴을 형성하여 이루어지는 다계조 포토마스크로서, 상기 제1 반투광부의 i선∼g선의 범위 내의 파장에 대한 투과율 파장 의존성과, 상기 제2 반투광부의 i선∼g선의 범위 내의 파장에 대한 투과율 파장 의존성을 거의 동등하게 함으로써, 마스크를 사용하여 가공을 행할 때의 번잡한 조건 내기를 불필요하게 할 수 있다는 것이다.That is, the core of the present invention forms a first translucent film and a second translucent film, each having a predetermined transmittance, on a transparent substrate, respectively, and perform predetermined patterning, respectively, thereby transmitting a light transmitting portion and at least two semi-transmissive parts. A multi-gradation photomask formed by forming a transfer pattern including a portion, the transmittance wavelength dependency of the wavelength within the range of i lines to g lines of the first semi-transmissive portion, and the wavelength within the range of i lines to g lines of the second semi-transmissive portion. By making the wavelength dependence of the transmittance almost equal, the complicated conditional bet at the time of processing using a mask can be made unnecessary.

상기한 바와 같이, 제1 반투광막 및 제2 반투광막을 구성하는 재료가, 거의 동등한 i선∼g선의 범위 내의 파장에 대한 투과율 파장 의존성을 갖고 있는 경우에서는, 막 구성은, 각각의 투과율을 얻기 쉬운 재료를 이용하여 행할 수 있다. 또한, 마스크 제조 시에, 2회 이상의 포토리소그래피 공정이 필요하게 되므로, 재료의 에칭 선택성을 고려하여 소재를 선택할 수 있다. 예를 들면, 도 2에 도시한 바와 같은 구성으로 할 수 있다. 도 2의 (a)∼(f)는, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 다계조 포토마스크의 투광부, 차광부 및 반투광부의 막 구성을 도시하는 도면이다. 또한, 도 2에서는, 차광부를 A, 투광부를 E로 하고, 반투광부는, 투광부 E로부터 차광부 A 사이에 형성되어 있다. 도시된 예에서는, 반투광부는, 투광부 E에 인접한 영역으로부터 차광부 A에 인접한 영역까지, 제1 및 제2 반투광부 C 및 B 또는 제1∼제3 반투광부 D∼B로 구분되어 있고, 각 반투광부에는, 이하에 설명한 바 와 같이, 여러 가지의 반투광막이 형성된다.As mentioned above, when the material which comprises a 1st semi-transmissive film and a 2nd semi-transmissive film has the transmittance | permeability wavelength dependence with respect to the wavelength within the range of substantially equivalent i line | wire-g line | membrane, a film structure has each transmittance | permeability. It can carry out using the easily obtainable material. In addition, at the time of mask manufacture, since two or more photolithography processes are required, the material can be selected in consideration of the etching selectivity of the material. For example, it can be set as the structure shown in FIG. 2 (a) to 2 (f) are diagrams showing the film configurations of the light transmitting portion, the light blocking portion, and the semi-transmissive portion of the multi-gradation photomask according to the embodiment of the present invention. In addition, in FIG. 2, the light shielding part is A and the light transmitting part is E, and the semi-transmissive part is formed between the light transmitting part E and the light shielding part A. FIG. In the illustrated example, the semi-transmissive portion is divided into first and second semi-transmissive portions C and B or first to third semi-transmissive portions D-B from a region adjacent to the light-emitting portion E to a region adjacent to the light-shielding portion A, In each semi-transmissive portion, various translucent films are formed as described below.

도 2의 (a)에 도시한 구성은, 투명 기판(11) 상에, 차광막(12) 및 반사 방지막(13), 제1 반투광막(14)과 제2 반투광막(15)이 그 순서대로 형성되어 차광부 A를 구성하고, 투명 기판(11) 상에, 제1 반투광막(14) 및 제2 반투광막(15)이 그 순서대로 형성되어 제2 반투광부 B를 구성하고, 투명 기판(11) 상에, 제2 반투광막(15)이 형성되어 제1 반투광부 C를 형성한 구성이다. 또한, 투광부 E는 투명 기판(11)을 노출시킴으로써 구성된다.In the configuration shown in FIG. 2A, the light shielding film 12, the antireflection film 13, the first translucent film 14, and the second translucent film 15 are formed on the transparent substrate 11. Are formed in order to form the light blocking portion A, and on the transparent substrate 11, the first translucent film 14 and the second translucent film 15 are formed in that order to constitute the second translucent portion B, The second semi-transmissive film 15 is formed on the transparent substrate 11 to form the first semi-transmissive portion C. In addition, the transparent part E is comprised by exposing the transparent substrate 11.

도 2의 (b)에 도시한 구성은, 투명 기판(11) 상에, 제1 반투광막(14), 제2 반투광막(15)과 차광막(12) 및 반사 방지막(13)이 그 순서대로 형성되어 차광부 A를 구성하고, 투명 기판(11) 상에, 제1 반투광막(14) 및 제2 반투광막(15)이 그 순서대로 형성되어 제2 반투광부 B를 구성하고, 투명 기판(11) 상에, 제1 반투광막(14)이 형성되어 제1 반투광부 C로 한 구성이다. 또한, 투광부 E는 투명 기판을 노출시킴으로써 구성된다.2B, the first semi-transmissive film 14, the second semi-transmissive film 15, the light shielding film 12, and the anti-reflection film 13 are formed on the transparent substrate 11. Are formed in order to form the light blocking portion A, and on the transparent substrate 11, the first translucent film 14 and the second translucent film 15 are formed in that order to constitute the second translucent portion B, The first translucent film 14 is formed on the transparent substrate 11 to form the first translucent portion C. In addition, the transparent part E is comprised by exposing a transparent substrate.

도 2의 (c)에 도시한 구성은, 투명 기판(11) 상에, 제2 반투광막(15), 차광막(12) 및 반사 방지막(13)과 제1 반투광막(14)이 그 순서대로 형성되어 차광부 A를 구성하고, 투명 기판(11) 상에, 제2 반투광막(15) 및 제1 반투광막(14)이 그 순서대로 형성되어 제2 반투광부 B를 구성하고, 투명 기판(11) 상에, 제1 반투광막(14)이 형성되어 제1 반투광부 C로 한 구성이다. 또한, 투광부 E는 투명 기판을 노출시킴으로써 구성된다.In the configuration shown in FIG. 2C, the second semi-transmissive film 15, the light-shielding film 12, the anti-reflection film 13, and the first semi-transmissive film 14 are formed on the transparent substrate 11. Are formed in order to form the light blocking portion A, and on the transparent substrate 11, the second translucent film 15 and the first translucent film 14 are formed in that order to constitute the second translucent portion B, The first translucent film 14 is formed on the transparent substrate 11 to form the first translucent portion C. In addition, the transparent part E is comprised by exposing a transparent substrate.

도 2의 (d)에 도시한 구성은, 투명 기판(11) 상에, 제2 반투광막(15), 차광 막(12) 및 반사 방지막(13)과 제1 반투광막(14)이 그 순서대로 형성되어 차광부 A를 구성하고, 투명 기판(11) 상에, 제2 반투광막(15)이 형성되어 제2 반투광부 B로 하고, 투명 기판(11) 상에, 제1 반투광막(14)이 형성되어 제1 반투광부 C로 한 구성이다. 또한, 투광부 E는 투명 기판(11)을 노출시킴으로써 구성된다.2D, the second semi-transmissive film 15, the light-shielding film 12, the anti-reflection film 13, and the first semi-transmissive film 14 are formed on the transparent substrate 11. It is formed in that order, and comprises the light shielding part A, and the 2nd semi-transmissive film 15 is formed on the transparent substrate 11, and it is set as the 2nd semi-transmissive part B, and on the transparent substrate 11, the 1st board | substrate The light transmissive film 14 was formed and it was set as the 1st semi-transmissive part C. In addition, the transparent part E is comprised by exposing the transparent substrate 11.

도 2의 (e)에 도시한 구성은, 투명 기판(11) 상에, 차광막(12) 및 반사 방지막(13), 제2 반투광막(15)과 제1 반투광막(14)이 그 순서대로 형성되어 차광부 A를 구성하고, 투명 기판(11) 상에, 제2 반투광막(15) 및 제1 반투광막(14)이 그 순서대로 형성되어 제3 반투광부 B로 하고, 투명 기판(11) 상에, 제2 반투광막(15)이 형성되어 제2 반투광부 C로 하고, 투명 기판(11) 상에, 제1 반투광막(14)이 형성되어 제1 반투광부 D로 한 구성이다. 또한, 투광부 E는 투명 기판(11)을 노출시킴으로써 구성된다.In the configuration shown in FIG. 2E, the light shielding film 12, the antireflection film 13, the second translucent film 15 and the first translucent film 14 are formed on the transparent substrate 11. It is formed in order to constitute the light shielding portion A, and on the transparent substrate 11, the second semi-transmissive film 15 and the first semi-transmissive film 14 are formed in that order to be the third semi-transmissive portion B, On the transparent substrate 11, the second translucent film 15 is formed to be the second translucent portion C, and on the transparent substrate 11, the first translucent film 14 is formed to form the first translucent portion. It is a configuration made with D. In addition, the transparent part E is comprised by exposing the transparent substrate 11.

도 2의 (f)에 도시한 구성은, 투명 기판(11) 상에, 제2 반투광막(15), 차광막(12) 및 반사 방지막(13)과 제1 반투광막(14)이 그 순서대로 형성되어 차광부 A로 하고, 투명 기판(11) 상에, 제2 반투광막(15) 및 제1 반투광막(14)이 그 순서대로 형성되어 제3 반투광부 B로 하고, 투명 기판(11) 상에, 제2 반투광막(15)이 형성되어 제2 반투광부 C로 하고, 투명 기판(11) 상에, 제1 반투광막(14)이 형성되어 제1 반투광부 D로 한 구성이다. 또한, 차광부 E는 투명 기판(11)을 노출시킴으로써 구성된다.In the configuration shown in FIG. 2F, the second semi-transmissive film 15, the light-shielding film 12, the anti-reflection film 13, and the first semi-transmissive film 14 are formed on the transparent substrate 11. It is formed in order, and it is set as the light shielding part A, The 2nd semi-transmissive film 15 and the 1st semi-transmissive film 14 are formed in that order, and it is set as the 3rd semi-transmissive part B on the transparent substrate 11, and is transparent On the substrate 11, the second semi-transmissive film 15 is formed to be the second translucent portion C, and on the transparent substrate 11, the first semi-transmissive film 14 is formed to form the first semi-transmissive portion D. It is one configuration. In addition, the light shielding portion E is configured by exposing the transparent substrate 11.

도 2의 (e), (f)에 도시한 구성은, 각각 막 구성이 서로 다른, 제1 반투광부와, 제2 반투광부와, 제3 반투광부를 포함하는 구성이다. 여기서는, 제1, 제2 반 투광막을 단독으로 투명 기판 상에 형성하고, 또한 제1, 제2 반투광막을 투명 기판 상에 적층하여 형성하고 있다. 또한, 도 2에서의 구성은, 적층 구성을 모식적으로 나타내기 위한 일례이며, 이에 한정되지 않는다. 또한, 도면에 도시하는 패턴도 실제의 디바이스 패턴을 반영한 것은 아니다.The configuration shown in (e) and (f) of FIG. 2 is a configuration including a first semi-transmissive portion, a second semi-transmissive portion, and a third semi-transmissive portion, each having a different film configuration. Here, the 1st, 2nd semi-transmissive film is formed independently on a transparent substrate, and the 1st, 2nd semi-transmissive film is laminated | stacked and formed on a transparent substrate. In addition, the structure in FIG. 2 is an example for showing a laminated structure typically, It is not limited to this. In addition, the pattern shown in the figure does not reflect the actual device pattern.

또한, 본 명세서에서, 제1, 제2, 제3 반투광부, 또는 제1, 제2 반투광막에 대해서는, 필요에 따라서 교체하는 것이 가능하다. 또한, 추가된 반투광막을 이용하여, 더 많은 반투광부를 형성하여도 된다. In addition, in this specification, about a 1st, 2nd, 3rd translucent part, or a 1st, 2nd translucent film, it is possible to replace as needed. In addition, more semi-transmissive parts may be formed using the added semi-transmissive film.

투명 기판(11)으로서는, 글래스 기판 등을 예로 들 수 있다. 노광광을 일부 투과시키는 제1 반투광막, 또는 제2 반투광막(14, 15)의 소재로서는, 크롬의 산화물, 질화물, 탄화물, 산화 질화물, 산화 질화탄화물, 또는 금속 실리사이드 등을 이용할 수 있다. 제1, 제2 반투광막의 가공에 에칭 선택성이 필요한 경우에는, 한쪽을 크롬 함유 화합물, 다른 쪽을 금속 실리사이드 함유 화합물로 하면 바람직하다. 에칭 선택성이 불필요한 가공 공정의 경우에는, 제1, 제2 반투광막에, 각각 서로 다른 크롬 화합물을 이용하거나, 또는 서로 다른 금속 실리사이드 화합물을 이용할 수 있다. 금속 실리사이드 화합물로서는, MoSix, MoSi의 산화물, 질화물, 탄화물, 산화 질화물, 산화 질화탄화물 등이 바람직하게 이용된다. 또한, 제2 반투광막과 제1 반투광막과 차광막이 적층하여 구성되고, 가공 공정의 필요성에 따라서, 서로 에칭 선택성이 있는 소재를 인접하여 적층하는 것이 바람직하다.As the transparent substrate 11, a glass substrate etc. can be mentioned. As the material of the first translucent film or the second translucent films 14 and 15 that partially transmit the exposure light, an oxide of chromium, nitride, carbide, oxynitride, oxynitride carbide, metal silicide, or the like can be used. . When etching selectivity is needed for the process of a 1st, 2nd semi-translucent film, it is preferable to set one as a chromium containing compound and the other as a metal silicide containing compound. In the case of a processing process in which etching selectivity is unnecessary, different chromium compounds or different metal silicide compounds may be used for the first and second semi-transmissive films, respectively. As the metal silicide compound, oxides, nitrides, carbides, oxynitrides, oxynitrides and the like of MoSix and MoSi are preferably used. Moreover, it is preferable that the 2nd semi-transmissive film, the 1st semi-transmissive film, and the light shielding film are laminated | stacked, and according to the necessity of a process process, it is preferable to laminate | stack the material which has etching selectivity mutually adjacently.

제1 반투광막(14) 및 제2 반투광막(15)의 재료로서는, i선∼g선의 범위 내의 파장에 대해 투과율 파장 의존성이 거의 동등한 것을 선택한다. 바람직하게는, i 선∼g선의 범위 내의 파장에 대한 상기 투과율 파장 의존성 특성의 기울기의 차이가, 5％/100㎚ 이내이다.As materials of the first semi-transmissive film 14 and the second semi-transmissive film 15, those having substantially the same transmittance wavelength dependence on the wavelength within the range of i-g line are selected. Preferably, the difference of the inclination of the said transmittance | permeability wavelength dependence characteristic with respect to the wavelength in the range of i line | wire-g line is within 5% / 100 nm.

또한, 제1 반투광막, 제2 반투광막 및 적층막이, i선, h선 및 g선을 1:1:1의 비율로 혼합한 광원에 대한 투과율과, i선, h선, 또는 g선에 대한 투과율 사이의 각각의 투과율 차가 3％ 이내인 투과율 파장 특성을 각각 갖는 막 소재를 선택하는 것이 보다 바람직하다.Further, the first semi-transmissive film, the second semi-transmissive film, and the laminated film have a transmittance and i-line, h-ray, or g with respect to a light source in which i-line, h-ray, and g-ray are mixed in a ratio of 1: 1: 1. It is more preferable to select membrane materials each having a transmittance wavelength characteristic in which each transmittance difference between transmittances with respect to a line is within 3%.

예를 들면, 금속 화합물과 금속 실리사이드 사이에서, 거의 동등한 i선∼g선의 범위 내의 파장에 대한 투과율 파장 의존성을 갖도록 하기 위해서는, 금속 화합물 및/또는 금속 실리사이드의 각각의 조성을 적절히 조정할 필요가 있다. 예를 들면, 크롬 화합물과 몰리브덴 실리사이드 화합물 사이에서, 거의 동등한 i선∼g선의 범위 내의 파장에 대한 투과율 파장 의존성을 갖도록 하기 위해서는, 몰리브덴 실리사이드 화합물의 i선∼g선의 범위 내의 파장에 대한 투과율 파장 의존성에 맞추도록, 크롬 화합물에 첨가하는 원소, 예를 들면 산소나 질소의 양을 설정할 수 있다. 이 반대이어도 된다. 예를 들면 성막을 스퍼터에 의한 경우에, 타겟을 크롬으로 하고, 스퍼터링 가스로서, Ar 등의 캐리어 가스에 산소나 질소를 첨가하고, 또한 그 유량을 조정함으로써 원하는 크롬 산화물, 질화물, 산질화물막을 형성할 수 있다. 스퍼터링 가스에 CO2 등의 탄소 화합물을 첨가함으로써, 탄화물을 형성하는 것도 가능하다.For example, in order to have a transmittance wavelength dependency with respect to the wavelength in the range of substantially equivalent i-g line between a metal compound and a metal silicide, each composition of a metal compound and / or a metal silicide needs to be adjusted suitably. For example, in order to have the transmittance wavelength dependence on the wavelength within the range of substantially equivalent i-g line between the chromium compound and the molybdenum silicide compound, the transmittance wavelength dependence on the wavelength within the range of i-g line of the molybdenum silicide compound The amount of an element added to the chromium compound, for example, oxygen or nitrogen, can be set so as to meet the demand. This may be the opposite. For example, when the film is formed by sputtering, the target is chromium, and oxygen or nitrogen is added to a carrier gas such as Ar as a sputtering gas, and the desired chromium oxide, nitride and oxynitride films are formed by adjusting the flow rate. can do. Carbide can also be formed by adding a carbon compound such as CO 2 to the sputtering gas.

몰리브덴과 실리콘을 스퍼터 타겟으로 하고, 또는 몰리브덴 실리사이드의 스 퍼터 타겟을 이용하여, 스퍼터 가스로서 질소나 산소를 조정하여 이용함으로써, MoSi 화합물에 의한 반투광막의 투과율 파장 특성을 제어하여도 된다.By using molybdenum and silicon as sputter targets or by using nitrogen and oxygen as sputter gases by using a sputter target of molybdenum silicide, the transmittance wavelength characteristic of the semi-transmissive film by MoSi compound may be controlled.

또한, 제1 반투광막(14) 및 제2 반투광막(15)의 재료를 선택하는 경우에는, 이와 같은 재료 중에서, 제조 프로세스에서의 에칭 내성 등을 고려하는 것이 바람직하다.In addition, when selecting the material of the 1st semi-transmissive film 14 and the 2nd semi-transmissive film 15, it is preferable to consider the etching tolerance in a manufacturing process among these materials.

또한, 노광광을 차광하는 차광막(12)을 구성하는 재료로서는, 크롬 등의 금속, 실리콘, 금속 산화물, 몰리브덴 실리사이드와 같은 금속 실리사이드 등을 예로 들 수 있다. 또한, 반사 방지막(13)을 구성하는 재료로서는, 크롬의 산화물, 질화물, 탄화물, 불화물 등을 예로 들 수 있다.Moreover, as a material which comprises the light shielding film 12 which shields exposure light, metal, such as chromium, silicon, a metal oxide, metal silicide, such as molybdenum silicide, etc. are mentioned. In addition, examples of the material constituting the antireflection film 13 include chromium oxide, nitride, carbide, fluoride, and the like.

다음으로, 본 발명에 따른 다계조 포토마스크를 제조하는 한 방법에 대해서 설명한다. 우선, 도 2의 (e)에 도시한 구성의 제조에 대해서 설명한다. 도 3의 (a)∼(k)는, 도 2의 (e)의 막 구성의 다계조 포토마스크를 제조하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 2의 (e)에 도시한 구조의 제조 방법은, 이들 방법에 한정되는 것은 아니다. 여기서는, 제1 반투광막(14) 및 제2 반투광막(15)의 재료를, 각각 거의 동일한 i선∼g선의 범위 내의 파장에 대한 투과율 파장 의존성을 갖는, 크롬 화합물과 몰리브덴 실리사이드 화합물로 한다. 또한, 차광막(12)을 크롬으로 하고, 반사 방지막(13)의 재료를 산화 크롬으로 하였다.Next, one method of manufacturing the multi-gradation photomask according to the present invention will be described. First, manufacture of the structure shown to Fig.2 (e) is demonstrated. 3 (a) to 3 (k) are diagrams for explaining a method of manufacturing a multi-gradation photomask having the film structure of FIG. 2 (e). In addition, the manufacturing method of the structure shown to Fig.2 (e) is not limited to these methods. Here, the material of the 1st semi-transmissive film 14 and the 2nd semi-transmissive film 15 is made into the chromium compound and the molybdenum silicide compound which have transmittance wavelength dependence with respect to the wavelength within the range of substantially the same i-g line | wire. . In addition, the light shielding film 12 was made of chromium, and the material of the antireflection film 13 was made of chromium oxide.

또한，이하의 설명에서, 레지스트층을 구성하는 레지스트 재료, 에칭 시에 이용하는 에천트, 현상 시에 이용하는 현상액 등은, 종래의 포토리소그래피 및 에칭 공정에서 사용할 수 있는 것을 적절히 선택한다. 예를 들면, 에천트에 관해서 는, 피에칭막을 구성하는 재료에 따라서 적절히 선택하고, 현상액에 관해서는, 사용하는 레지스트 재료에 따라서 적절히 선택한다.In addition, in the following description, the resist material which comprises a resist layer, the etchant used at the time of an etching, the developing solution used at the time of image development, etc. select suitably what can be used by a conventional photolithography and an etching process. For example, an etchant is appropriately selected depending on the material constituting the etching target film, and a developer is appropriately selected depending on the resist material to be used.

도 3에 도시한 방법에서는, 투명 기판 상에 차광막을 형성한 포토 마스크 블랭크를 준비하고, 상기 포토마스크 블랭크 상에 제1 레지스트 패턴을 형성하고, 상기 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 차광막을 에칭에 의해 패턴 가공하고, 상기 패턴 가공한 차광막을 포함하는 기판면 상에 제2 반투광막을 형성하고, 상기 제2 반투광막을 형성한 기판면 상에 제2 레지스트 패턴을 형성하고, 상기 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 제2 반투광막을 에칭에 의해 패턴 가공하고, 상기 패턴 가공한 제2 반투광막을 포함하는 기판면 상에 제1 반투광막을 형성하고, 상기 제1 반투광막을 형성한 기판면 상에 제3 레지스트 패턴을 형성하고, 상기 제3 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 제1 반투광막을 에칭에 의해 패턴 가공한다.In the method shown in FIG. 3, a photomask blank in which a light shielding film is formed on a transparent substrate is prepared, a first resist pattern is formed on the photomask blank, and the light shielding film is etched using the first resist pattern as a mask. Pattern-processed to form a second semi-transmissive film on the substrate surface including the light-shielded film formed by the pattern-processing process, a second resist pattern was formed on the substrate surface on which the second semi-transmissive film was formed, and the second resist was formed. The substrate which pattern-processed the said 2nd semi-transmissive film by the etching using a pattern as a mask, forms the 1st semi-transmissive film on the substrate surface containing the said patterned 2nd semi-transmissive film, and formed the said 1st translucent film. A third resist pattern is formed on the surface, and the first semi-transmissive film is patterned by etching using the third resist pattern as a mask.

예를 들면, 도 3의 (a)에 도시한 바와 같이, 투명 기판(11) 상에 차광막(12) 및 반사 방지막(13)이 그 순서대로 형성된 포토마스크 블랭크를 준비하고, 이 포토마스크 블랭크 상에 레지스트층(16)을 형성하고, 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 제3 반투광부 B, 제2 반투광부 C, 제1 반투광부 D 및 투광부 E가 형성되도록 레지스트층(16)을 노광ㆍ현상하여 개구부를 형성한다. 다음으로, 도 3의 (c)에 도시한 바와 같이, 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 노출된 차광막(12) 및 반사 방지막(13)을 에칭하고, 레지스트층(16)을 제거한다.For example, as shown in FIG. 3A, a photomask blank in which a light shielding film 12 and an antireflection film 13 are formed on the transparent substrate 11 in that order is prepared, and the photomask blank image is formed. The resist layer 16 is formed in the resist layer 16, and as shown in FIG. 3B, the resist layer 16 is formed such that the third semi-transmissive portion B, the second semi-transmissive portion C, the first semi-transmissive portion D, and the transmissive portion E are formed. ) Is exposed and developed to form an opening. Next, as shown in Fig. 3C, using the resist pattern as a mask, the exposed light shielding film 12 and the anti-reflection film 13 are etched, and the resist layer 16 is removed.

다음으로, 도 3의 (d)에 도시한 바와 같이, 전체면에 제2 반투광막(15)을 형성하고, 그 전체면에 레지스트를 도포하고, 묘화, 현상함으로써, 도 3의 (e)에 도 시한 바와 같이, 차광부 A, 제3 반투광부 B 및 제2 반투광부 C의 영역에 레지스트층(16)을 형성하고, 도 3의 (f)에 도시한 바와 같이, 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여 노출된 제2 반투광막(15)을 에칭하고, 도 3의 (g)에 도시한 바와 같이, 레지스트층(16)을 제거한다.Next, as shown in FIG.3 (d), the 2nd translucent film 15 is formed in the whole surface, a resist is apply | coated to the whole surface, drawing, and developing, and FIG.3 (e) is carried out. As shown in FIG. 3, the resist layer 16 is formed in the areas of the light shielding portion A, the third semi-transmissive portion B and the second semi-transmissive portion C, and as shown in FIG. 3 (f), the resist pattern is masked. The exposed second semitransmissive film 15 is then etched, and as shown in Fig. 3G, the resist layer 16 is removed.

다음으로, 도 3의 (h)에 도시한 바와 같이, 전체면에 제1 반투광막(14)을 형성하고, 그 전체면에 레지스트를 도포하고, 묘화, 현상함으로써, 도 3의 (i)에 도시한 바와 같이, 차광부 A, 제3 반투광부 B 및 제1 반투광부 D의 영역에 레지스트층(16)을 형성하고, 도 3의 (j)에 도시한 바와 같이, 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여 노출된 제1 반투광막(14)을 에칭하고, 도 3의 (k)에 도시한 바와 같이, 레지스트층(16)을 제거한다. 이와 같이 하여 도 2의 (e)에 도시한 바와 같은 구성을 제작할 수 있다.Next, as shown in Fig. 3H, the first semi-transmissive film 14 is formed on the entire surface, and a resist is applied, drawn and developed on the entire surface thereof, thereby providing the result of Fig. 3 (i). As shown in FIG. 3, the resist layer 16 is formed in the areas of the light shielding portion A, the third semi-transmissive portion B and the first semi-transmissive portion D, and as shown in FIG. 3 (j), the resist pattern is masked. The first translucent film 14 exposed is etched to remove the resist layer 16, as shown in Fig. 3K. In this way, the structure as shown in Fig. 2E can be produced.

다음으로, 도 2의 (f)에 도시한 구성의 제조에 대해서 설명한다. 도 4의 (a)∼(k)는, 도 2의 (f)의 막 구성의 다계조 포토마스크를 제조하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 2의 (f)에 도시한 구조의 제조 방법은, 이들 방법에 한정되는 것은 아니다. 여기서는, 제1 반투광막(14)을 4크롬 화합물(CrX)로 하고, 제2 반투광막(15)의 재료를 몰리브덴 실리사이드(MoSi)로 한다. 이들 재료는, 서로 거의 동일한 i선∼g선의 범위 내의 파장에 대한 투과율 파장 의존성을 갖는다. 또한, 차광막(12)을 크롬으로 하고, 반사 방지막(13)의 재료를 크롬 화합물으로 하였다.Next, manufacture of the structure shown to Fig.2 (f) is demonstrated. 4A to 4K are diagrams for explaining a method of manufacturing a multi-gradation photomask having the film structure of FIG. 2 (f). In addition, the manufacturing method of the structure shown to Fig.2 (f) is not limited to these methods. Here, the first translucent film 14 is made of tetrachromium compound (CrX), and the material of the second translucent film 15 is made of molybdenum silicide (MoSi). These materials have transmittance wavelength dependence on the wavelength within the range of i-g line | wire which is substantially the same. In addition, the light shielding film 12 was made into chromium, and the material of the antireflection film 13 was made into the chromium compound.

또한，이하의 설명에서, 레지스트층을 구성하는 레지스트 재료, 에칭 시에 이용하는 에천트, 현상 시에 이용하는 현상액 등은, 종래의 포토리소그래피 및 에칭 공정에서 사용할 수 있는 것을 적절히 선택한다. 예를 들면, 에천트에 관해서는, 피에칭막을 구성하는 재료에 따라서 적절히 선택하고, 현상액에 관해서는, 사용하는 레지스트 재료에 따라서 적절히 선택한다.In addition, in the following description, the resist material which comprises a resist layer, the etchant used at the time of an etching, the developing solution used at the time of image development, etc. select suitably what can be used by a conventional photolithography and an etching process. For example, an etchant is appropriately selected depending on the material constituting the etching target film, and a developer is appropriately selected depending on the resist material to be used.

도 4에 도시한 방법에서는, 투명 기판 상에, 제2 반투광막 및 차광막을 이 순서대로 적층한 포토마스크 블랭크를 준비하고, 상기 포토마스크 블랭크 상에 제1 레지스트 패턴을 형성하고, 상기 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 차광막을 에칭에 의해 패턴 가공하고, 상기 패턴 가공한 차광막을 포함하는 기판면 상에 제2 레지스트 패턴을 형성하고, 상기 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 제2 반투광막을 에칭에 의해 패턴 가공하고, 상기 패턴 가공한 제2 반투광막을 포함하는 기판면 상에 제1 반투광막을 형성하고, 상기 제1 반투광막을 형성한 기판면 상에 제3 레지스트 패턴을 형성하고, 상기 제3 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 제1 반투광막을 에칭에 의해 패턴 가공한다.In the method shown in FIG. 4, the photomask blank which laminated | stacked the 2nd translucent film and the light shielding film in this order on the transparent substrate is prepared, the 1st resist pattern is formed on the said photomask blank, and the said 1st The light shielding film is pattern-processed by etching using a resist pattern as a mask, a second resist pattern is formed on the substrate surface including the patterned light shielding film, and the second semi-translucent light is formed using the second resist pattern as a mask. The film is patterned by etching, a first semi-transmissive film is formed on the substrate surface including the patterned second semi-transmissive film, and a third resist pattern is formed on the substrate surface on which the first translucent film is formed. The first semi-transmissive film is patterned by etching using the third resist pattern as a mask.

예를 들면, 도 4의 (a)에 도시한 바와 같이, 투명 기판(11) 상에 제2 반투광막(15), 차광막(12) 및 반사 방지막(13)이 그 순서대로 형성된 포토마스크 블랭크를 준비하고, 이 포토마스크 블랭크 상에 레지스트층(16)을 형성하고, 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 제3 반투광부 B, 제2 반투광부 C, 제1 반투광부 D 및 투광부 E가 형성되도록 레지스트층(16)을 노광ㆍ현상하여 개구부를 형성한다. 다음으로, 도 4의 (c)에 도시한 바와 같이, 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 노출된 차광막(12) 및 반사 방지막(13)을 에칭하고, 도 4의 (d)에 도시한 바와 같이, 레지스트 층(16)을 제거한다. 이 때, 제2 반투광막(15)은 몰리브덴 실리사이드로 구성되어 있으므로, 차광막(12) 및 반사 방지막(13)의 에천트로는 에칭되지 않는다.For example, as shown in FIG. 4A, a photomask blank in which a second translucent film 15, a light shielding film 12, and an antireflection film 13 are formed in that order on the transparent substrate 11. , A resist layer 16 was formed on the photomask blank, and as shown in FIG. 4B, the third translucent portion B, the second translucent portion C, the first translucent portion D, and the transmissive portion The resist layer 16 is exposed and developed so that the light portion E is formed to form an opening. Next, as shown in Fig. 4C, using the resist pattern as a mask, the exposed light shielding film 12 and the anti-reflection film 13 are etched, and as shown in Fig. 4D. The resist layer 16 is removed. At this time, since the second semi-transmissive film 15 is made of molybdenum silicide, the etchant of the light shielding film 12 and the anti-reflection film 13 is not etched.

다음으로, 전체면에 레지스트를 도포하고, 묘화, 현상함으로써, 도 4의 (e)에 도시한 바와 같이, 제2 반투광막(15)의 차광부 A, 제3 반투광부 B 및 제2 반투광부 C의 영역에 레지스트층(16)을 형성하고, 도 4의 (f)에 도시한 바와 같이, 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여 노출된 제2 반투광막(15)을 에칭하고, 도 4의 (g)에 도시한 바와 같이, 레지스트층(16)을 제거한다.Next, the resist is applied to the whole surface, and drawn and developed, so that the light shielding portion A, the third semi-transmissive portion B, and the second semi-transmissive portion of the second semi-transmissive film 15 are shown in FIG. The resist layer 16 is formed in the region of the light portion C, and as shown in Fig. 4F, the exposed second semi-transmissive film 15 is etched using this resist pattern as a mask, and As shown in (g), the resist layer 16 is removed.

다음으로, 도 4의 (h)에 도시한 바와 같이, 전체면에 제1 반투광막(14)을 형성하고, 그 전체면에 레지스트를 도포하고, 묘화, 현상함으로써, 도 4의 (i)에 도시한 바와 같이, 제1 반투광막(14)의 차광부 A, 제3 반투광부 B 및 제1 반투광부 D의 영역에 레지스트층(16)을 형성하고, 도 4의 (j)에 도시한 바와 같이, 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여 노출된 제1 반투광막(14)을 에칭하고, 도 4의 (k)에 도시한 바와 같이, 레지스트층(16)을 제거한다. 이와 같이 하여, 제1 반투광부 D 및 제2 반투광부 C의 영역에, 각각 제1 반투광막(14) 및 제2 반투광막(15)이 형성된 도 2의 (f)에 도시한 바와 같은 구성을 제작할 수 있다.Next, as shown in Fig. 4H, the first semi-transmissive film 14 is formed on the entire surface, and a resist is applied, drawn, and developed on the entire surface thereof, so that (i) of Fig. 4 As shown in FIG. 4, the resist layer 16 is formed in the regions of the light blocking portion A, the third semi-transmissive portion B, and the first semi-transmissive portion D of the first semi-transmissive film 14, and is shown in FIG. 4 (j). As described above, the exposed first semi-transmissive film 14 is etched using this resist pattern as a mask, and the resist layer 16 is removed as shown in Fig. 4K. Thus, as shown in FIG. 2 (f) in which the 1st semi-transmissive film 14 and the 2nd semi-transmissive film 15 were formed in the area | region of the 1st semi-transmissive part D and the 2nd semi-transmissive part C, respectively. You can build the configuration.

본 발명의 포토마스크는 상기 제조 방법에 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 2의 (b)의 구성을 갖는 포토마스크의 제조 방법은, 이하와 같은 공정으로 할 수 있다. 투명 기판 상에 제1 반투광막, 제2 반투광막 및 차광막을 형성한 포토마스크 블랭크를 준비하는 공정과, 상기 포토마스크 블랭크 상에 제1 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 차광막을 에칭에 의 해 패턴 가공하는 공정과, 상기 가공한 차광막을 포함하는 기판면 상에 제2 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 제1 또는 제2 반투광막을 에칭에 의해 패턴 가공하는 공정과, 상기 패턴 가공한 제1 또는 제2 반투광막을 포함하는 기판면 상에 제3 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 제3 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 제1 또는 제2 반투광막을 에칭에 의해 패턴 가공하는 공정을 구비하는 다계조 포토마스크의 제조 방법으로서, 상기 제1 반투광막 및 상기 제2 반투광막은, i선∼g선의 범위 내의 파장에 대한 투과율 파장 의존성이 거의 동등한 재료로 각각 구성되어 있는 다계조 포토마스크는 본 발명에 포함된다.The photomask of this invention is not limited to the said manufacturing method. For example, the manufacturing method of the photomask which has a structure of FIG. 2 (b) can be set as the following processes. Preparing a photomask blank in which a first semi-transmissive film, a second semi-transmissive film, and a light shielding film are formed on the transparent substrate, forming a first resist pattern on the photomask blank, and forming the first resist pattern. Patterning the light shielding film by etching using a mask as a mask, forming a second resist pattern on the substrate surface including the processed light shielding film, and forming the first resist pattern using the second resist pattern as a mask. Or pattern-processing a second semi-transmissive film by etching, forming a third resist pattern on a substrate surface including the patterned first or second semi-transmissive film, and masking the third resist pattern A method of manufacturing a multi-gradation photomask comprising a step of patterning the first or second semitransmissive film by etching, wherein the first semitransmissive film and the second half The multi-gradation photomask in which the transmissive film is each made of a material having substantially the same transmittance wavelength dependence on the wavelength within the range of i to g lines is included in the present invention.

여기서, 본 발명의 효과를 명확히 하기 위해 행한 실시예에 대해서 설명한다.Here, the Example performed in order to clarify the effect of this invention is demonstrated.

<실시예><Examples>

도 2의 (f)에 도시한 막 구성을 갖는, 즉 제1 반투광막(14)과 제2 반투광막(15)의 적층막으로 구성된 제3 반투광부 B, 제2 반투광막(15)으로 구성된 제2 반투광부 C 및 제1 반투광막(14)으로 구성된 제1 반투광부 D를 구비한 다계조 포토마스크를, 도 4에 도시한 방법으로 제조하였다. 이 때, 제1 반투광막(14)의 재료로서는, 제2 반투광막(15)과 거의 동등한 i선∼g선의 범위 내의 파장에 대한 투과율 파장 의존성을 갖도록 조성 조정된 질화 산화 크롬을 이용하고, 제2 반투광막(15)의 재료로서는, 몰리브덴 실리사이드를 이용하였다.3rd semi-transmissive part B and 2nd semi-transmissive film 15 which have the film | membrane structure shown in FIG. The multi-gradation photomask provided with the 2nd semi-transmissive part C consisting of) and the 1st semi-transmissive part D comprised by the 1st translucent film 14 was manufactured by the method shown in FIG. At this time, as a material of the first semi-transmissive film 14, chromium nitride oxide compositionally adjusted so as to have a transmittance wavelength dependence on a wavelength within a range of i-g lines substantially equivalent to the second semi-transmissive film 15 is used. As the material of the second semi-transmissive film 15, molybdenum silicide was used.

이와 같은 막 구성을 갖는 다계조 포토마스크에서, 제3 반투광부 B, 제2 반 투광부 C 및 제1 반투광부 D의 i선∼g선의 파장 영역의 투과율을 조사한 바, 도 1의 (a) 및 하기 표 1에 나타낸 바와 같은 결과가 얻어졌다. 또한, 광원으로서는, i선, h선 및 g선을 1:1:1의 비율로 혼합한 광원(혼합 광원:Mix)과, i선(파장 365㎚), h선(파장 405㎚) 및 g선(파장 436㎚)의 광원을 이용하였다. 또한, 투과율은, 투과율 측정기에 의해 측정하였다.In the multi-gradation photomask having such a film structure, the transmittance of the wavelength range of the i-g line of the third semi-transmissive portion B, the second semi-transmissive portion C, and the first semi-transmissive portion D was examined. And the results as shown in Table 1 below were obtained. In addition, as a light source, the light source (mixed light source: Mix) which mixed i line | wire, h line | wire, and g line in 1: 1: 1 ratio, i line | wire (wavelength 365nm), h line | wire (wavelength 405nm), and g A light source with a line (wavelength of 436 nm) was used. In addition, the transmittance | permeability was measured with the transmittance | permeability meter.

HT_B
적층막HT_B
Laminated film HT_C
제2HT막HT_C
2nd HT film HT-D
제1HT막HT-D
1st membrane 365(i선)365 (i line) 23.623.6 37.537.5 62.862.8 405(h선)405 (h line) 26.026.0 39.939.9 65.265.2 436(g선)436 g line 27.827.8 41.641.6 66.766.7 Mix(1:1:1)Mix (1: 1: 1) 25.825.8 39.739.7 64.964.9 대 i선Large line 2.22.2 2.12.1 2.12.1 대 h선Large h line -0.2-0.2 -0.2-0.2 -0.3-0.3 대 g선Large g line -2.0-2.0 -1.9-1.9 -1.8-1.8

표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 혼합 광원(Mix)의 투과율에 대한 i선의 투과율의 차는, 제3 반투광부(HT(Half Tone)) B에서 2.2％, 제2 반투광부(HT) C에서 2.1％, 제1 반투광부(HT) D에서 2.1％이며, 제3 반투광부(HT) B, 제2 반투광부(HT) C 및 제1 반투광부(HT) D 사이에서 0.1％만 어긋난다. 또한, 혼합 광원(Mix)의 투과율에 대한 h선의 투과율의 차는, 제3 반투광부(HT) B에서 -0.2％, 제2 반투광부(HT) C에서 -0.2％, 제1 반투광부(HT) D에서 -0.3％이며, 제3 반투광부(HT) B, 제2 반투광부(HT) C 및 제1 반투광부(HT) D 사이에서 0.1％만 어긋난다. 또한, 혼합 광원(Mix)의 투과율에 대한 g선의 투과율의 차는, 제3 반투광부(HT) B에서 -2.0％, 제2 반투광부(HT) C에서 -1.9％, 제1 반투광부(HT) D에서 -1.8％이며, 제3 반투광부(HT) B, 제2 반투광부(HT) C 및 제1 반투광부(HT) D 사이에서 0.2％만 어긋난다.As can be seen from Table 1, the difference in the transmittance of the i line to the transmittance of the mixed light source Mix is 2.2% in the third half-transmissive part (HT (Half Tone)) B and 2.1 in the second semi-transmissive part (HT) C. % And 2.1% of the first semi-transmissive portion HT D, and only 0.1% of the third semi-transmissive portion HT B, the second semi-transmissive portion HT C, and the first semi-transmissive portion HT D is shifted. In addition, the difference of the transmittance | permeability of h line | wire with respect to the transmittance | permeability of the mixed light source Mix is -0.2% in the 3rd semi-transmissive part HT B, -0.2% in the 2nd semi-transmissive part HT C, and the 1st semi-transmissive part HT. It is -0.3% in D, and shifts only 0.1% between 3rd semi-transmissive part HT B, 2nd semi-transmissive part HT C, and 1st semi-transmissive part HT D. FIG. In addition, the difference of the transmittance | permeability of g line | wire with respect to the transmittance | permeability of the mixed light source Mix is -2.0% in the 3rd semi-transmissive part HT B, -1.9% in the 2nd semi-transmissive part HT C, and the 1st semi-transmissive part HT. It is -1.8% in D, and only 0.2% of a shift | deviates between the 3rd semi-transmissive part HT B, the 2nd semi-transmissive part HT C, and the 1st semi-transmissive part HT D. FIG.

이와 같이, 실시예의 다계조 포토마스크에서는，i선, h선 및 g선을 1:1:1의 비율로 혼합한 광원에 대한 투과율과, i선, h선, 또는 g선에 대한 투과율 사이의 각각의 투과율 차가 3％ 이내이며, 게다가 제3 반투광부 B, 제2 반투광부 C 및 제1 반투광부 D 사이에서의 변동이 매우 작다. 즉 대형 마스크 노광기에 적용되는 파장 범위에서의, 반투광막의 파장 의존성에 큰 변화가 없으며, 비교적 플랫이다. 이 때문에, 실시예의 다계조 포토마스크는, 제1 반투광막, 제2 반투광막 및 적층막으로 각각 패턴 전사 시의 특정한 파장에서의 레지스트막의 잔막값과 노광량 등 사이의 상관 관계를 파악하는 것이 용이하며, 패턴 전사 시의 특정한 파장에서의 레지스트막의 잔막값과 노광량 사이의 상관 관계를 파악하는 것이 용이한 것이다. 즉, 마스크 사용 시에 이용하는 노광기의 광원의 분광 특성에 상관없이, 피전사체 상에 형성되는 레지스트 잔막값에 변동이 적다.As described above, in the multi-gradation photomask of the embodiment, the transmittance between the i-line, h-ray, and g-ray in a ratio of 1: 1: 1 and the transmittance of the i-ray, h-ray, or g-ray Each transmittance difference is within 3%, and the variation between the third semi-transmissive portion B, the second semi-transmissive portion C and the first semi-transmissive portion D is very small. That is, there is no big change in the wavelength dependency of the semi-transmissive film in the wavelength range applied to a large size mask exposure machine, and it is comparatively flat. For this reason, in the multi-gradation photomask of the embodiment, it is necessary to grasp the correlation between the residual film value of the resist film and the exposure dose, etc. at a specific wavelength during pattern transfer with the first semi-transmissive film, the second semi-transmissive film and the laminated film, respectively. It is easy to grasp the correlation between the residual film value of the resist film and the exposure amount at a specific wavelength during pattern transfer. That is, there is little variation in the resist residual film value formed on a to-be-transferred body irrespective of the spectral characteristic of the light source of the exposure machine used at the time of using a mask.

또한, 표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 제1 반투광막의, i선∼g선에서의, 투과율 파장 의존성의 기울기는, 5.77％/100㎚이며, 제2 반투광막의 그것은, 5.49％/100㎚이다. 여기서의 투과율 기울기 차는, 0.28％로서, 매우 작다. 즉, 이들 2개의 막의 파장 의존성이 거의 동등하다. 또한, 적층막의 기울기는, 5.92％/100㎚이며, 이것도 제1, 제2 반투광막의 투과율 파장 의존성의 기울기와의 차가 0.43％이다.As can be seen from Table 1, the slope of the transmittance wavelength dependence of the first semi-transmissive film at the i-g line is 5.77% / 100 nm, and that of the second semi-transmissive film is 5.49% / 100. Nm. The transmittance gradient difference here is 0.28%, which is very small. In other words, the wavelength dependence of these two films is almost equal. Moreover, the inclination of a laminated film is 5.92% / 100 nm, and also this is 0.43% of the difference with the inclination of the transmittance wavelength dependence of a 1st, 2nd semi-transmissive film.

이와 같은 제1, 제2 반투광막을 선택함으로써, 마스크 사용 시의 노광기의 광원의 분광 특성에 상관없이, 피전사체 상에 형성하는 레지스트 잔막의 단차를 거의 일정하게 제어하는 것이 가능하다.By selecting such a 1st, 2nd semi-transmissive film, it is possible to control the level | step difference of the resist residual film formed on a to-be-transferred body almost constant irrespective of the spectral characteristic of the light source of the exposure machine at the time of using a mask.

<비교예>Comparative Example

도 2의 (f)에 도시한 막 구성을 갖는, 즉 제1 반투광막(14)과 제2 반투광막(15)의 적층막으로 구성된 제3 반투광부 B, 제2 반투광막(15)으로 구성된 제2 반투광부 C 및 제1 반투광막(14)으로 구성된 제1 반투광부 D를 구비한 다계조 포토마스크를, 도 4에 도시한 방법으로 제조하였다. 이 때, 제1 반투광막(14)의 재료로서는, 산화 크롬을 이용하고, 제2 반투광막(15)의 재료로서는, 몰리브덴 실리사이드를 이용하였다.3rd semi-transmissive part B and 2nd semi-transmissive film 15 which have the film | membrane structure shown in FIG. The multi-gradation photomask provided with the 2nd semi-transmissive part C consisting of) and the 1st semi-transmissive part D comprised by the 1st translucent film 14 was manufactured by the method shown in FIG. At this time, chromium oxide was used as the material of the first translucent film 14 and molybdenum silicide was used as the material of the second translucent film 15.

이와 같은 막 구성을 갖는 다계조 포토마스크에서, 제3 반투광부 B, 제2 반투광부 C 및 제1 반투광부 D의 i선∼g선의 파장 영역의 투과율을 실시예와 마찬가지로 하여 조사한 바, 도 1의 (b) 및 하기 표 2에 나타낸 바와 같은 결과가 얻어졌다.In the multi-gradation photomask having such a film structure, the transmittance in the wavelength range of the i-g line of the third semi-transmissive portion B, the second semi-transmissive portion C, and the first semi-transmissive portion D was irradiated in the same manner as in the example. Results as shown in (b) and Table 2 below were obtained.

HT_B
적층막HT_B
Laminated film HT_C
제2HT막HT_C
2nd HT film HT-D
제1HT막HT-D
1st membrane 365(i선)365 (i line) 23.323.3 37.537.5 62.262.2 405(h선)405 (h line) 27.027.0 39.939.9 67.767.7 436(g선)436 g line 29.829.8 41.641.6 71.671.6 Mix(1:1:1)Mix (1: 1: 1) 26.726.7 39.739.7 67.167.1 대 i선Large line 3.43.4 2.12.1 5.05.0 대 h선Large h line -0.3-0.3 -0.2-0.2 -0.5-0.5 대 g선Large g line -3.1-3.1 -1.9-1.9 -4.4-4.4

표 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 혼합 광원(Mix)의 투과율에 대한 i선의 투과율의 차는, 제3 반투광부 B에서 3.4％, 제2 반투광부 C에서 2.1％, 제1 반투광부 D에서 5.0％이며, 제3 반투광부(HT) B, 제2 반투광부(HT) C 및 제1 반투광부(HT) D 사이에서 2.9％나 어긋나 있었다. 또한, 혼합 광원(Mix)의 투과율에 대한 h선의 투과율의 차는, 제3 반투광부(HT) B에서 -0.3％, 제2 반투광부(HT) C에서 -0.2％, 제3 반투광부(HT) D에서 -0.5％이며, 제3 반투광부(HT) B, 제2 반투광부(HT) C 및 제1 반투광부(HT) D 사이에서 0.3％ 어긋나 있었다. 또한, 혼합 광원(Mix)의 투과율에 대한 g선의 투과율의 차는, 제3 반투광부(HT) B에서 -3.1％, 제2 반투광부(HT) C에서 -1.9％, 제1 반투광부(HT) D에서 -4.4％이며, 제3 반투광부(HT) B, 제2 반투광부(HT) C 및 제1 반투광부(HT) D 사이에서 2.5％나 어긋나 있었다.As can be seen from Table 2, the difference in the transmittance of the i line with respect to the transmittance of the mixed light source Mix is 3.4% in the third translucent portion B, 2.1% in the second translucent portion C and 5.0% in the first translucent portion D. 2.9% was shifted between 3rd semi-transmissive part HT B, 2nd semi-transmissive part HT C, and 1st semi-transmissive part HT D. FIG. In addition, the difference of the transmittance | permeability of h line | wire with respect to the transmittance | permeability of the mixed light source Mix is -0.3% in the 3rd semi-transmissive part HT B, -0.2% in the 2nd semi-transmissive part HT C, and the 3rd semi-transmissive part HT. It was -0.5% in D, and 0.3% shift | deviated between the 3rd semi-transmissive part (HT) B, the 2nd semi-transmissive part (HT) C, and the 1st semi-transmissive part (HT) D. In addition, the difference of the transmittance | permeability of g line | wire with respect to the transmittance | permeability of the mixed light source Mix is -3.1% in the 3rd semi-transmissive part HT B, -1.9% in the 2nd semi-transmissive part HT C, and the 1st semi-transmissive part HT. It was -4.4% in D, and it shifted 2.5% between 3rd semi-transmissive part (HT) B, 2nd semi-transmissive part (HT) C, and 1st semi-transmissive part (HT).

또한, 표 2에 나타낸 바와 같이, 제1 반투광막의, i선∼g선에서의, 투과율 파장 의존성의 기울기는, 18.5％/100㎚이며, 제2 반투광막의 그것은, 5.77％/100㎚이다. 그 기울기의 차는 12.73％이며, 실시예보다 상당히 크다. 또한, 적층막의 기울기는, 13.2％/100㎚이며, 제1, 제2 반투광막의 투과율 파장 의존성의 기울기와의 차가 최대 7.43％나 된다.In addition, as shown in Table 2, the slope of the transmittance wavelength dependence on the i-g line of the first semi-transmissive film is 18.5% / 100 nm, and that of the second semi-transmissive film is 5.77% / 100 nm. . The difference in the slope is 12.73%, which is considerably larger than that of the example. Moreover, the inclination of a laminated film is 13.2% / 100 nm, and the difference with the inclination of the transmittance | permeability wavelength dependence of a 1st, 2nd semi-transmissive film is a maximum of 7.43%.

이와 같이, 비교예의 다계조 포토마스크에서는，i선, h선 및 g선을 1:1:1의 비율로 혼합한 광원에 대한 투과율과, i선, h선, 또는 g선에 대한 투과율 사이의 각각의 투과율 차가 3％를 초과하는 것이 생기고, 게다가 제3 반투광부(HT) B, 제2 반투광부(HT) C 및 제1 반투광부(HT) D 사이에서의 변동이 크다. 이 때문에, 비교예의 다계조 포토마스크는, 제1 반투광막, 제2 반투광막 및 적층막에서 각각 패턴 전사 시의 특정한 파장에서의 레지스트막의 잔막값과 노광량 사이의 상관 관계를 파악하는 것이 곤란하여, 조건 내기가 번잡한 것이다.As described above, in the multi-gradation photomask of the comparative example, the transmittance of the light source obtained by mixing i-line, h-ray and g-ray in a ratio of 1: 1: 1 and the transmittance of i-ray, h-ray, or g-ray Each transmittance difference exceeds 3%, and the variation between the third semi-transmissive portion HT B, the second semi-transparent portion HT C and the first semi-transmissive portion HT D is large. For this reason, in the multi-gradation photomask of the comparative example, it is difficult to grasp the correlation between the residual film value of the resist film and the exposure amount at a specific wavelength at the time of pattern transfer in the first translucent film, the second translucent film and the laminated film, respectively. Thus, the betting condition is complicated.

본 발명은 상기 실시 형태에 한정되지 않고, 적절히 변경하여 실시할 수 있다. 또한, 상기 실시 형태에서의 부재의 개수, 사이즈, 처리 수순 등은 일례이며, 본 발명의 효과를 발휘하는 범위 내에서 여러 가지 변경하여 실시하는 것이 가능하다. 그 밖에, 본 발명의 목적의 범위를 일탈하지 않는 한에서 적절히 변경하여 실시하는 것이 가능하다.This invention is not limited to the said embodiment, It can change suitably and can implement. In addition, the number, size, processing procedure, etc. of the member in the said embodiment are an example, It is possible to perform various changes within the range which shows the effect of this invention. In addition, as long as it does not deviate from the range of the objective of this invention, it is possible to change suitably and to implement.

또한, 노광광의 파장에 대한, 반투광부의 투과율 변화(즉, 반투광부의 투과율 파장 의존성)는, 이용하는 반투광막에 의한 것 외에, 패턴의 치수에 따라서도 영향을 받는다. 예를 들면, 20㎛ 이하 등 미세한 선폭의 패턴에서는, 장파장측의 노광광을 이용하면, 단파장측의 노광광보다 해상하기 어려운 경향이 있기 때문이다.The change in the transmittance of the semi-transmissive portion (ie, the transmittance wavelength dependence of the semi-transmissive portion) with respect to the wavelength of the exposure light is influenced also depending on the size of the pattern in addition to the semi-transmissive film to be used. For example, in the pattern of fine line width, such as 20 micrometers or less, when the exposure light of the long wavelength side is used, it exists in the tendency to resolve more than the exposure light of the short wavelength side.

그와 같은 경우에는, 패턴 선폭에 기인하는, 투과율의 파장 의존성도 아울러서 고려하는 것이 가능하다. 즉, 패턴 선폭에 기인하는 투과율 파장 의존성이, 사용하는 반투광막의 막 고유의 투과율(막투과율)의 파장 의존성과 중첩하여 생기므로, 그 토탈로서의 파장 의존성의 경향을 파악할 수 있다. 그리고, 반투광부마다 이 파장 의존성의 경향이 동등하게 되도록, 반투광부의 막재나 막 두께를 조정하면 된다. 각 반투광부에서의, 상기한 토탈의 투과율(실효 투과율이라고도 함)의 파장 의존성을, 상기에서 설명한 기준에 따라서 거의 동등하게 함으로써, 보다 재현성이 좋고, 우수한 가공 조건을 부여하는 다계조 포토마스크라고 할 수 있다.In such a case, the wavelength dependence of the transmittance due to the pattern line width can also be considered. That is, since the transmittance wavelength dependence due to the pattern line width overlaps with the wavelength dependence of the transmittance (membrane transmittance) inherent in the film of the semitransmissive film to be used, it is possible to grasp the tendency of the wavelength dependence as the total. The film material and the film thickness of the semi-transmissive portion may be adjusted so that the tendency of the wavelength dependence is equal for each semi-transmissive portion. The wavelength dependence of the total transmittance (also referred to as effective transmittance) of the total transmissive portion in each semi-transmissive portion is made almost equal according to the criteria described above, so that it is a multi-gradation photomask that gives more reproducibility and excellent processing conditions. Can be.

도 1의 (a)는 본 발명의 실시 형태에 따른 다계조 포토마스크에서의 반투광막의 투과율의 파장 의존성을 나타내는 도면이며, 도 1의 (b)는 종래의 다계조 포토마스크에서의 반투광막의 투과율의 파장 의존성을 나타내는 도면. FIG. 1A is a view showing wavelength dependence of transmittance of a semi-transmissive film in a multi-gradation photomask according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a view of a semi-transmissive film in a conventional multi-gradation photomask. Figure showing wavelength dependence of transmittance.

도 2의 (a)∼(f)는 본 발명의 실시 형태에 따른 다계조 포토마스크의 구조를 도시하는 도면. 2 (a) to 2 (f) are views showing the structure of a multi-gradation photomask according to an embodiment of the present invention.

도 3의 (a)∼(k)는 도 2의 (e)에 도시한 다계조 포토마스크의 구조의 제조 방법을 설명하기 위한 도면.3 (a) to 3 (k) are views for explaining a method of manufacturing the structure of the multi-gradation photomask shown in FIG. 2 (e).

도 4의 (a)∼(k)는, 도 2의 (f)에 도시한 다계조 포토마스크의 구조의 제조 방법을 설명하기 위한 도면.4 (a) to 4 (k) are diagrams for explaining a method of manufacturing the structure of the multi-gradation photomask shown in FIG. 2 (f).

도 5는 다계조 포토마스크의 일부의 패턴을 도시하는 도면. 5 is a diagram showing a pattern of a part of a multi-gradation photomask.

도 6의 (a), (b)는 차광막과 반투광막의 패턴 및 그에 대응하는 광 강도 분포를 도시하는 도면. 6 (a) and 6 (b) show patterns of a light shielding film and a translucent film and corresponding light intensity distributions.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>

11 : 투명 기판11: transparent substrate

12 : 차광막12: light shielding film

13 : 반사 방지막13: antireflection film

14 : 제1 반투광막14: first translucent film

15 : 제2 반투광막15: second translucent film

16 : 레지스트층 16: resist layer

Claims (15)

투명 기판 상에, 각각 소정의 투과율을 갖는 제1 반투광막 및 제2 반투광막을 형성하고, 각각 소정의 패터닝을 실시함으로써, 투광부와, 서로 막 구성이 다른 제1 반투광부 및 제2 반투광부를 포함하는 적어도 2개의 반투광부를 포함하는 전사 패턴을 형성하여 이루어지는 다계조 포토마스크로서, 상기 제1 반투광부의 i선∼g선의 범위 내의 파장에 대한 투과율 파장 의존성과, 상기 제2 반투광부의 i선∼g선의 범위 내의 파장에 대한 투과율 파장 의존성이 거의 동등한 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크.By forming a first semi-transmissive film and a second semi-transmissive film each having a predetermined transmittance on the transparent substrate, and performing predetermined patterning, respectively, the transmissive section and the first semi-transmissive section and the second half having different film configurations from each other. A multi-gradation photomask formed by forming a transfer pattern including at least two translucent portions including a transmissive portion, the transmittance wavelength dependence on a wavelength within a range of i to g lines of the first translucent portion, and the second translucent A multi-gradation photomask, characterized in that the transmittance wavelength dependence on wavelengths within the range of negative i lines to g lines is substantially equal. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 투명 기판 상에, 차광막 및, 각각 소정의 투과율을 갖는 제1 반투광막 및 제2 반투광막을 형성하고, 각각 소정의 패터닝을 실시함으로써, 차광부, 투광부 및 서로 막 구성이 다른 제1 반투광부 및 제2 반투광부를 포함하는 적어도 2개의 반투광부를 포함하는 전사 패턴을 형성하여 이루어지는 다계조 포토마스크로서, 상기 제1 반투광막의 i선∼g선의 범위 내의 파장에 대한 막투과율의 파장 의존성과, 상기 제2 반투광막의 i선∼g선의 범위 내의 파장에 대한 막투과율의 파장 의존성이 거의 동등한 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크.On the transparent substrate, a light shielding film and a first semi-transmissive film each having a predetermined transmittance and a second semi-transmissive film are formed, and predetermined patterning is performed respectively, so that the light-shielding part, the light-transmitting part, and the first semi-transmissive film having different film configurations from each other. A multi-gradation photomask formed by forming a transfer pattern comprising at least two semi-transmissive portions including a light portion and a second semi-transmissive portion, the wavelength dependency of the film transmittance of the first semi-transmissive film to a wavelength within a range of i-g lines. And the wavelength dependence of the membrane transmittance with respect to the wavelength within the range of i-g line | wire of the said 2nd semi-translucent film, The multi-gradation photomask characterized by the above-mentioned. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 투명 기판 상에, 차광막 및, 각각 소정의 투과율을 갖는 제1 반투광막 및 제2 반투광막을 형성하고, 각각 소정의 패터닝을 실시함으로써, 차광부, 투광부 및 서로 막 구성이 다른 제1 반투광부 및 제2 반투광부를 포함하는 적어도 2개의 반투광부를 포함하는 전사 패턴을 형성하여 이루어지는 다계조 포토마스크로서, 상기 제1 반투광부의 i선∼g선의 범위 내의 파장에 대한 실효 투과율의 파장 의존성과, 상기 제2 반투광부의 i선∼g선의 범위 내의 파장에 대한 실효 투과율의 파장 의존성이 거의 동등한 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크.On the transparent substrate, a light shielding film and a first semi-transmissive film each having a predetermined transmittance and a second semi-transmissive film are formed, and predetermined patterning is performed respectively, so that the light-shielding part, the light-transmitting part, and the first semi-transmissive film having different film configurations from each other. A multi-gradation photomask formed by forming a transfer pattern comprising at least two semi-transmissive portions including a light portion and a second semi-transmissive portion, wherein the wavelength dependence of the effective transmittance with respect to a wavelength within the range of i-g lines of the first semi-transmissive portion And the wavelength dependence of the effective transmittance with respect to the wavelength within the range of i-g line | wire of the said 2nd semi-transmissive part is substantially the same. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 제1 반투광부의 i선∼g선의 범위 내의 파장에 대한 투과율 파장 의존성 특성과, 상기 제2 반투광부의 i선∼g선의 범위 내의 파장에 대한 상기 투과율 파장 의존성 특성의 기울기의 차이가, 5％/100㎚ 이내인 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크.The difference in the slope of the transmittance wavelength dependency characteristic with respect to the wavelength in the range of i line | wire to the g line | wire of the said 1st semi-transmissive part, and the slope of the said transmittance wavelength dependency characteristic with respect to the wavelength in the range of i line | wire to g line | wire of the said 2nd semi-transmissive part is 5 A multi-gradation photomask, which is within% / 100 nm. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 적어도 2개의 반투광부는, 투명 기판 상에 상기 제1 반투광막이 형성되어 이루어지는 제1 반투광부와, 상기 투명 기판 상에 상기 제2 반투광막이 형성되어 이루어지는 제2 반투광부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크.The at least two semi-transmissive portions include a first semi-transmissive portion formed with the first translucent film on the transparent substrate and a second translucent portion formed with the second translucent film on the transparent substrate. Multi-gradation photomask. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 적어도 2개의 반투광부는, 투명 기판 상에 상기 제1 또는 제2 반투광막이 형성되어 이루어지는 제1 반투광부와, 투명 기판 상에 상기 제1 반투광막과 상기 제2 반투광막이 적층하여 형성되어 이루어지는 제2 반투광부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크.The at least two semi-transmissive portions are formed by laminating a first semi-transmissive portion in which the first or second translucent film is formed on a transparent substrate, and the first semi-transmissive membrane and the second translucent film on a transparent substrate. A multi-gradation photomask comprising a second semi-transmissive portion made of. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 제1 반투광부 및 상기 제2 반투광부는, i선, h선 및 g선을 1:1:1의 비율로 혼합한 광원에 대한 투과율과, i선, h선, 또는 g선에 대한 투과율 사이의 각각의 투과율 차가 3％ 이내인 투과율 파장 특성을 각각 갖는 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크.The first semi-transmissive portion and the second semi-transmissive portion have a transmittance with respect to a light source obtained by mixing i-line, h-ray, and g-ray in a ratio of 1: 1: 1, and transmittance with respect to i-ray, h-ray, or g-ray. A multi-gradation photomask, wherein each transmittance difference has a transmittance wavelength characteristic within 3%. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 제1 반투광막 및 상기 제2 반투광막의 한쪽이 크롬 함유 화합물이며, 다른 쪽이 몰리브덴 실리사이드 함유 화합물이며, 상기 제1 반투광막 및 상기 제2 반투광막의 i선∼g선의 범위 내의 파장에 대한 투과율 파장 의존성이 거의 동등하게 되도록, 상기 크롬 함유 화합물 또는 몰리브덴 실리사이드 함유 화합물 중 첨가 원소의 양이 조정되어 있는 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크.One of the first semi-transmissive membrane and the second semi-transmissive membrane is a chromium-containing compound, the other is a molybdenum silicide-containing compound, and a wavelength within the range of i-g rays of the first semi-transmissive membrane and the second semi-transmissive membrane. A multi-gradation photomask, characterized in that the amount of the additive element in the chromium-containing compound or molybdenum silicide-containing compound is adjusted so that the transmittance wavelength dependence on the light is almost equal. 투명 기판 상에, 제2 반투광막 및 차광막을 이 순서대로 적층한 포토마스크 블랭크를 준비하는 공정과, 상기 포토마스크 블랭크 상에 제1 레지스트 패턴을 형 성하는 공정과, 상기 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 차광막을 에칭에 의해 패턴 가공하는 공정과, 상기 패턴 가공한 차광막을 포함하는 기판면 상에 제2 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 제2 반투광막을 에칭에 의해 패턴 가공하는 공정과, 상기 패턴 가공한 제2 반투광막을 포함하는 기판면 상에 제1 반투광막을 형성하는 공정과, 상기 제1 반투광막을 형성한 기판면 상에 제3 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 제3 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 제1 반투광막을 에칭에 의해 패턴 가공하는 공정을 구비하는 다계조 포토마스크의 제조 방법으로서, 상기 제1 반투광막 및 상기 제2 반투광막은, i선∼g선의 범위 내의 파장에 대한 투과율 파장 의존성이 거의 동등한 재료로 각각 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크의 제조 방법.Preparing a photomask blank in which a second semitransmissive film and a light shielding film are laminated on the transparent substrate in this order; forming a first resist pattern on the photomask blank; and forming the first resist pattern. Patterning the light shielding film by etching using a mask; forming a second resist pattern on a substrate surface including the patterned light shielding film; and using the second resist pattern as a mask; A step of pattern-processing the light-transmitting film by etching, a step of forming a first semi-transmissive film on the substrate surface including the patterned second semi-transmissive film, and a third on the substrate surface on which the first semi-transmissive film is formed. A multi-tone photomask comprising a step of forming a resist pattern and a step of patterning the first semi-transmissive film by etching using the third resist pattern as a mask. As the manufacturing method, the first semi-transmissive membrane and the second semi-transmissive membrane are each made of a material having substantially the same transmittance wavelength dependence on the wavelength within the range of i-g line. Way. 투명 기판 상에 차광막을 형성한 포토마스크 블랭크를 준비하는 공정과, 상기 포토마스크 블랭크 상에 제1 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 차광막을 에칭에 의해 패턴 가공하는 공정과, 상기 패턴 가공한 차광막을 포함하는 기판면 상에 제2 반투광막을 형성하는 공정과, 상기 제2 반투광막을 형성한 기판면 상에 제2 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 제2 반투광막을 에칭에 의해 패턴 가공하는 공정과, 상기 패턴 가공한 제2 반투광막을 포함하는 기판면 상에 제1 반투광막을 형성하는 공정과, 상기 제1 반투광막을 형성한 기판면 상에 제3 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 제3 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 제1 반투 광막을 에칭에 의해 패턴 가공하는 공정을 구비하는 다계조 포토마스크의 제조 방법으로서, 상기 제1 반투광막 및 상기 제2 반투광막은, i선∼g선의 범위 내의 파장에 대한 투과율 파장 의존성이 거의 동등한 재료로 각각 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크의 제조 방법.The process of preparing the photomask blank which formed the light shielding film on the transparent substrate, the process of forming a 1st resist pattern on the said photomask blank, and pattern-processing the said light shielding film by etching using the said 1st resist pattern as a mask. Forming a second semi-transmissive film on the substrate surface including the patterned light shielding film, forming a second resist pattern on the substrate surface on which the second semi-transmissive film is formed, and (2) forming a second semi-transmissive film by etching using the resist pattern as a mask; forming a first semi-transmissive film on the substrate surface including the pattern-processed second semi-transmissive film; and the first Forming a third resist pattern on the substrate surface on which the semi-transmissive film is formed; and etching the first semi-transmissive film using the third resist pattern as a mask. A method for producing a multi-gradation photomask having a common process, wherein the first semi-transmissive film and the second semi-transmissive film are each made of a material having substantially the same transmittance wavelength dependence on a wavelength within a range of i to g lines. The manufacturing method of the multi-gradation photomask characterized by the above-mentioned. 투명 기판 상에 제1 반투광막, 제2 반투광막 및 차광막을 형성한 포토마스크 블랭크를 준비하는 공정과, 상기 포토마스크 블랭크 상에 제1 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 차광막을 에칭에 의해 패턴 가공하는 공정과, 상기 가공한 차광막을 포함하는 기판면 상에 제2 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 제1 또는 제2 반투광막을 에칭에 의해 패턴 가공하는 공정과, 상기 패턴 가공한 제1 또는 제2 반투광막을 포함하는 기판면 상에 제3 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 제3 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 제1 또는 제2 반투광막을 에칭에 의해 패턴 가공하는 공정을 구비하는 다계조 포토마스크의 제조 방법으로서, 상기 제1 반투광막 및 상기 제2 반투광막은, i선∼g선의 범위 내의 파장에 대한 투과율 파장 의존성이 거의 동등한 재료로 각각 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크의 제조 방법.Preparing a photomask blank in which a first semi-transmissive film, a second semi-transmissive film, and a light shielding film are formed on the transparent substrate, forming a first resist pattern on the photomask blank, and forming the first resist pattern. Patterning the light shielding film by etching using a mask, forming a second resist pattern on a substrate surface including the processed light shielding film, and forming the first or second resist pattern as a mask. Pattern-processing a second semi-transmissive film by etching, forming a third resist pattern on a substrate surface including the patterned first or second semi-transmissive film, and using the third resist pattern as a mask. A method of manufacturing a multi-gradation photomask comprising the step of patterning the first or second semitransmissive film by etching, wherein the first semitransmissive film and the second half Is vast, i-line process for producing a multi-gradation ~g photomask such a manner that each made of a material substantially the transmittance wavelength dependence on the wavelength in the same range of the line. 제4항의 다계조 포토마스크를 이용하여, i선∼g선의 파장 영역의 조사광을 조사하는 노광기에 의해, 피전사체 상의 레지스트막에, 상기 전사 패턴을 전사하는 것을 특징으로 하는 패턴 전사 방법.A pattern transfer method, wherein the transfer pattern is transferred to a resist film on a transfer object by an exposure machine that irradiates irradiated light in a wavelength region of i-g line using the multi-gradation photomask of claim 4. 제12항의 패턴 전사 방법을 이용하여 박막 트랜지스터를 제조하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터의 제조 방법.A thin film transistor is manufactured using the pattern transfer method of claim 12, wherein the thin film transistor is manufactured. 서로 다른 투과율을 갖는 복수의 반투광부를 구비한 다계조 포토마스크로서, 상기 복수의 반투광부의 투과율 파장 의존성은, 소정 범위의 광 파장에 대해, 서로 실질적으로 동일한 변화율을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크.A multi-gradation photomask having a plurality of semi-transmissive portions having different transmittances, wherein the transmittance wavelength dependence of the plurality of semi-transmissive portions has substantially the same rate of change with respect to a predetermined range of light wavelengths. Gradation photomask. 복수의 반투광부를 구비한 다계조 포토마스크의 설계 방법으로서, 상기 복수의 반투광부의 재료로서, 투과율이 서로 다른 재료를 선택하고, 상기 복수의 반투광부에서의 투과율 파장 의존성이 소정 범위의 광 파장에 대해, 실질적으로 동일한 변화율로 되도록 조정하는 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크의 설계 방법.A method of designing a multi-gradation photomask having a plurality of semi-transmissive portions, wherein a material having a different transmittance is selected as a material of the plurality of semi-transmissive portions, and a wavelength of light having a transmittance wavelength dependence on the plurality of semi-transmissive portions is in a predetermined range. A method of designing a multi-gradation photomask, characterized in that the adjustment is performed so as to be substantially the same rate of change.
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