KR20100095392A - Method of manufacturing multi-gray scale photomask and method of manufacturing semiconductor transistor - Google Patents

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KR20100095392A
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도모노리 후꾸모또
마사유끼 미요시
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호야 가부시키가이샤
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Abstract

PURPOSE: A method for manufacturing a multi gray scale photo mask and a method for manufacturing a semiconductor transistor are provided to suppress a dark defect by preventing the de-lamination of a resist pattern. CONSTITUTION: A semi-transmitting layer(102) and a shielding layer(103) are successively formed on a transmitting substrate(101). A mask blank with a first resist layer is formed on the uppermost layer. A pattern is drawn and developed on the first resist layer. A transmitting unit(111) is formed with the first resist pattern and the shielding layer pattern. A second resist layer is formed to cover the substrate by removing the first resist pattern. A pattern is drawn and developed on the second resist layer and a second resist pattern is formed. A semi-transmitting unit(112) and a shielding unit(113) are formed.

Description

다계조 포토마스크의 제조 방법, 및 반도체 트랜지스터의 제조 방법{METHOD OF MANUFACTURING MULTI-GRAY SCALE PHOTOMASK AND METHOD OF MANUFACTURING SEMICONDUCTOR TRANSISTOR}METHODS OF MANUFACTURING MULTI-GRAY SCALE PHOTOMASK AND METHOD OF MANUFACTURING SEMICONDUCTOR TRANSISTOR}

본 발명은, 액정 표시 장치 등의 플랫 패널 디스플레이(Flat Panel Display : 이하 FPD라고 부름) 등의 제조에 이용되는 다계조 포토마스크의 제조 방법, 및 반도체 트랜지스터의 제조 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a multi-gradation photomask used for the manufacture of a flat panel display (hereinafter referred to as FPD) such as a liquid crystal display device, and a method for manufacturing a semiconductor transistor.

최근, FPD의 제조에 필요한 포토마스크의 매수를 삭감하기 위해, 투광부, 차광부 및 반투광부를 포함하는 패턴을 구비한 다계조의 포토마스크가 이용되도록 되어 있다. 이와 같은 포토마스크로서는, 반투광부가 미세한 차광 패턴으로 구성된 그레이톤 마스크가 알려져 있다(일본 특허 공개 제2007-256922호 공보). 또한, 그레이톤 마스크보다도 설계나 제조가 용이한 등의 이유로부터, 반투광부가 반투광성의 막으로 구성된 하프톤 타입인 것의 실용화도 진행되고 있다.In recent years, in order to reduce the number of photomasks required for the manufacture of FPD, a multi-gradation photomask having a pattern including a light transmitting portion, a light blocking portion, and a semi-light transmitting portion has been used. As such a photomask, the gray-tone mask by which the transflective part was comprised by the fine light-shielding pattern is known (Unexamined-Japanese-Patent No. 2007-256922). Moreover, the practical use of the halftone type by which a transflective part consists of a translucent film | membrane is also advanced for the reason that it is easier to design and manufacture than a graytone mask.

전술한 하프톤 타입의 다계조 포토마스크는, 예를 들면 이하와 같이 제조된다. 우선, 투광성 기판 상에 반투광막과 차광막이 순서대로 형성되고, 최상층에 제1 레지스트막이 형성된 마스크 블랭크를 준비한다. 다음으로, 제1 레지스트막에 패턴을 묘화하여 현상하고, 차광부의 형성 예정 영역 및 반투광부의 형성 예정 영역을 각각 덮는 제1 레지스트 패턴을 형성한다. 또한, 이 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여 차광막 및 반투광막을 에칭하여 투광부를 형성한다. 혹은, 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여 차광막을 에칭하고, 그 차광막 패턴을 마스크로 하여 반투광막을 에칭하여 투광부를 형성하여도 된다.The above-mentioned halftone type multi-gradation photomask is manufactured as follows, for example. First, a semi-transmissive film and a light shielding film are formed in order on a translucent substrate, and the mask blank in which the 1st resist film was formed in the uppermost layer is prepared. Next, a pattern is drawn and developed on the first resist film to form a first resist pattern covering the region to be formed of the light shielding portion and the region to be formed of the translucent portion, respectively. Further, the light shielding film and the semi-transmissive film are etched using the first resist pattern as a mask to form a light transmitting portion. Alternatively, the light shielding film may be etched using the first resist pattern as a mask, and the translucent film may be etched using the light shielding film pattern as a mask to form a light transmitting portion.

계속해서, 제1 레지스트 패턴을 제거하여 얻어진 기판의 전체면을 덮는 제2 레지스트막을 형성한다. 그리고, 제2 레지스트막에 패턴을 묘화하여 현상하고, 차광부의 형성 예정 영역을 덮는 제2 레지스트 패턴을 형성한다. 최종적으로, 이 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여 차광막을 에칭하여 반투광부 및 차광부를 형성한다.Subsequently, a second resist film covering the entire surface of the substrate obtained by removing the first resist pattern is formed. Then, a pattern is drawn and developed in the second resist film to form a second resist pattern covering the region where the light shielding portion is to be formed. Finally, the light shielding film is etched using this second resist pattern as a mask to form a translucent portion and a light shielding portion.

그러나, 전술한 방법에서는, 제1 레지스트 패턴의 묘화 위치와 제2 레지스트 패턴의 묘화 위치 사이에 위치 어긋남이 생기는 것을, 완전하게는 방지하는 것은 곤란하였다. 묘화기나 얼라인먼트의 정밀도에 한계가 있기 때문이다. 예를 들면, 차광부의 형성 예정 영역과 투광부와의 경계에서, 제2 레지스트 패턴의 외연이 차광부의 형성 예정 영역 내측으로 어긋나 얼라인먼트되게 되면, 그 후의 에칭 공정에서 상기 경계에서의 차광막이 의도하지 않고 에칭되게 된다. 이 경우, 차광부의 치수나 형상이 설계값과 다르게 되거나, 기초의 반투광막이 노출되어 불필요한 반투광부가 형성되게 되거나 한다. 또한, 예를 들면, TFT용의 패턴에서는, 반투광부를 사이에 두고 2개의 차광부가 대향하는 형태의 전사 패턴이 이용되는 경우가 있다. 여기서 반투광부는 채널부에 대응하고, 2개의 차광부는 각각 소스와 드레인에 대응한다. 이 때에, 상기의 위치 어긋남이 생기면, 소스나 드레인의 면적이 설계값과 상이한 것으로 되고, 상기 대향 부분의 길이가 설계값보다 작아지는 등, TFT의 성능에 영향을 미치는 것으로 된다.However, in the above-described method, it was difficult to completely prevent the position shift between the drawing position of the first resist pattern and the drawing position of the second resist pattern. This is because there is a limit to the accuracy of the writing machine and the alignment. For example, at the boundary between the region where the light shielding is to be formed and the light transmitting portion, when the outer edge of the second resist pattern is shifted and aligned inside the formation region where the light shield is to be formed, the light shielding film at the boundary is intended in the subsequent etching step. Etched without. In this case, the dimension or shape of the light shielding portion may be different from the design value, or the semi-transparent film of the base may be exposed to form an unnecessary semi-transmissive portion. For example, in the pattern for TFT, the transfer pattern of the form which two light shielding parts oppose a semi-transmissive part may be used. The transflective portion corresponds to the channel portion, and the two light shielding portions correspond to the source and the drain, respectively. At this time, if the position shift occurs, the area of the source and the drain becomes different from the design value, and the length of the opposing portion becomes smaller than the design value, which affects the performance of the TFT.

따라서, 묘화 위치에 전술한 바와 같은 위치 어긋남이 생겨도, 얻고자 하는 디바이스에 심각한 영향이 미치지 않도록 하기 위해, 묘화하는 레지스트 패턴에 미리 소정의 마진 영역을 형성해 두는 방법도 생각된다. 예를 들면, 차광부의 형성 예정 영역과 투광부와의 경계에서, 제2 레지스트 패턴의 치수를 투광부측에 미리 소정량 확대시키도록 마진 영역을 형성하여 묘화하면, 상기 경계에서의 차광막이 의도하지 않고 에칭되게 되는 것을 회피할 수 있다.Therefore, a method of forming a predetermined margin area in advance in the resist pattern to be drawn is also conceivable in order to prevent serious influence on the device to be obtained even if the positional shift as described above occurs in the drawing position. For example, at the boundary between the region where the light shielding is to be formed and the light transmitting portion, a margin region is formed and drawn so as to enlarge the dimension of the second resist pattern to the light transmitting portion in advance, and the light blocking film at the boundary is intended. It can be avoided to be etched without doing so.

그런데, 제2 레지스트 패턴을, 차광부의 형성 예정 영역과 투광부와의 경계에서 투광부측에 소정량 확대시키도록 마진 영역을 형성하여 묘화하면, 상기 마진 영역을 구성하는 레지스트막은, 투광성 기판과의 접촉면을 갖는 것으로 된다. 그리고, 이 상태에서 현상되고, 다음의 에칭 공정으로 진행되게 된다. 또한, FPD 제조용의 포토마스크는 사이즈가 크고, 1변이 300㎜ 이상인 사각형이며, 큰 것으로는, 1변이 1000㎜를 초과하는 사각형이다. 이 때문에, 에칭 공정은, 장치상의 제약으로부터, 웨트 에칭을 이용하는 것이 유리하다. 그런데, 마진 영역을 구성하는 레지스트막과 투광성 기판과의 밀착력은 그다지 높지 않고, 양자가 밀착된 상태에서도, 에칭액에 노출되면 박리되는 경우가 있는 것이, 발명자들에 의해 발견되었다.By the way, when the margin area is formed and drawn so as to enlarge the second resist pattern by a predetermined amount at the boundary between the region where the light shielding is to be formed and the light transmitting part, the resist film constituting the margin area is formed of a light transmissive substrate. It has a contact surface of. It develops in this state and advances to the next etching process. Moreover, the photomask for FPD manufacture is large in size, one side is a rectangle with 300 mm or more, and a large thing is a rectangle with one side exceeding 1000 mm. For this reason, it is advantageous for an etching process to use wet etching from the constraint on an apparatus. By the way, the inventors have found that the adhesion between the resist film and the light transmissive substrate constituting the margin region is not so high, and even when both are in close contact with each other, they may peel off when exposed to the etching solution.

또한, 마진 영역을 구성하는 레지스트막이 투광성 기판의 표면으로부터 부분적으로 박리되면, 에칭이 아직 완료되어 있지 않은 차광막 상에 부착되고, 그 부분의 에칭이 저해되고, 이에 의해 패턴 결함이 발생하게 되는 경우가 있는 것이, 발명자들에 의해 발견되었다. 예를 들면, 레지스트막이 부분적으로 박리되면, 박리된 레지스트막의 일부가 차광막의 표면에 재부착하게 되어, 그 후의 에칭 공정에서 에칭되어야 할 차광막이 잔류하게 되는 결함(의도하지 않는 차광부가 발생하게 되는 결함이며, 흑결함이라고도 함)을 발생하게 되는 경우가 있다.In addition, when the resist film constituting the margin region is partially peeled off from the surface of the light transmissive substrate, it is deposited on the light shielding film on which etching is not yet completed, and etching of the portion is inhibited, whereby a pattern defect occurs. It was found by the inventors. For example, when the resist film is partially peeled off, a part of the peeled resist film is reattached to the surface of the light shielding film, and a defect in which the light shielding film to be etched in a subsequent etching process remains (a defect that causes an unintended light shielding portion). And black defects) may occur.

또한, 발명자들에 의하면, 제2 레지스트 패턴이 형성된 후, 마진 영역을 구성하는 레지스트막과 투광성 기판 사이에 간극이 생기면, 그 부분에 침입한 에칭액에 의해, 에칭 거동에 변화가 생겨, 에칭 속도 등에 영향이 미치는 것이 발견되었다.According to the inventors, if a gap is formed between the resist film constituting the margin region and the light transmissive substrate after the second resist pattern is formed, the etching behavior that enters the portion causes a change in the etching behavior, such as an etching rate or the like. Impact was found.

본 발명은, 다계조 포토마스크의 제조 방법에서, 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여 에칭을 행할 때의, 레지스트 패턴의 박리를 억제하여, 흑결함의 발생을 억제하는 것이 가능한 포토마스크의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 에칭 거동을 안정시켜, 재현성이 높은 정밀한 패터닝을 실현하는 것을 목적으로 한다.The present invention provides a method of manufacturing a photomask in which a method of manufacturing a multi-gradation photomask can suppress peeling of a resist pattern when etching using a second resist pattern as a mask and thereby suppress the occurrence of black defects. It aims to provide. In addition, it aims to stabilize etching behavior and to realize accurate patterning with high reproducibility.

본 발명의 제1 양태는, 투광부, 차광부 및 반투광부를 포함하는 전사 패턴을 구비한 다계조 포토마스크의 제조 방법으로서, 투광성 기판 상에 반투광막과 차광막이 이 순서대로 형성되고, 최상층에 제1 레지스트막이 형성된 마스크 블랭크를 준비하는 공정과, 상기 제1 레지스트막에 패턴을 묘화하여 현상하고, 상기 차광부의 형성 예정 영역 및 상기 반투광부의 형성 예정 영역을 각각 덮는 제1 레지스트 패턴을 형성하고, 그 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 차광막을 에칭하여 차광막 패턴을 형성함과 함께, 상기 제1 레지스트 패턴 또는 상기 차광막 패턴을 마스크로 하여 상기 반투광막을 에칭하여 상기 투광부를 형성하는 제1 패터닝 공정과, 상기 제1 레지스트 패턴을 제거하여 얻어진 기판의 전체면을 덮는 제2 레지스트막을 형성하는 공정과, 상기 제2 레지스트막에 패턴을 묘화하여 현상하고, 상기 차광부의 형성 예정 영역을 덮는 제2 레지스트 패턴을 형성하고, 그 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 차광막 패턴을 에칭하여 상기 반투광부 및 상기 차광부를 형성하는 제2 패터닝 공정을 갖고, 상기 제2 레지스트막을 형성하는 공정에서는, 상기 제2 레지스트막의 형성에 앞서서, 상기 투광부가 형성되어 노출된 상기 투광성 기판의 표면에 Si 함유 유기 화합물에 의한 표면 처리를 행하는 다계조 포토마스크의 제조 방법이다.According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a multi-gradation photomask having a transfer pattern including a light transmitting portion, a light blocking portion, and a semi-transmissive portion, wherein a translucent film and a light blocking film are formed in this order on a light transmitting substrate, and the top layer Preparing a mask blank on which a first resist film is formed; and developing a pattern by drawing a pattern on the first resist film, wherein the first resist pattern covers a region to be formed of the light blocking portion and a region to be formed of the semi-transmissive portion, respectively. Forming a light shielding film pattern by etching the light shielding film using the first resist pattern as a mask, and etching the semi-transmissive film using the first resist pattern or the light shielding film pattern as a mask to form the light transmitting portion. 1 patterning process, the process of forming the 2nd resist film which covers the whole surface of the board | substrate obtained by removing the said 1st resist pattern, A pattern is formed and developed on the second resist film, a second resist pattern covering a region to be formed of the light shielding portion is formed, and the light shielding film pattern is etched using the second resist pattern as a mask to form the semi-transmissive portion and the A second patterning step of forming a light shielding portion, and in the step of forming the second resist film, prior to the formation of the second resist film, the surface of the light-transmitting substrate with the Si-containing organic compound on the surface of the light-transmitting substrate is formed. It is a manufacturing method of the multi-gradation photomask which performs a process.

본 발명의 제2 양태는, 상기 제2 레지스트 패턴은, 상기 차광부의 형성 예정 영역과 상기 투광부와의 경계에서 상기 투광부측에 확대된 마진 영역을 갖는 제1 양태에 기재된 다계조 포토마스크의 제조 방법이다.In the second aspect of the present invention, the second resist pattern includes the multi-gradation photomask according to the first aspect, wherein the second resist pattern has a margin region enlarged on the side of the light transmitting portion at a boundary between a region to be formed of the light blocking portion and the light transmitting portion. It is a manufacturing method.

본 발명의 제3 양태는, 상기 마진 영역은, 상기 경계에서의 상기 반투광막의 측면과 상기 차광막의 측면을 덮음과 함께, 상기 투광부의 일부 표면을 덮는 제2 양태에 기재된 다계조 포토마스크의 제조 방법이다.According to a third aspect of the present invention, the margin region covers the side surface of the translucent film and the side surface of the light shielding film at the boundary, and manufactures the multi-gradation photomask according to the second aspect of covering the partial surface of the light transmitting portion. It is a way.

본 발명의 제4 양태는, 상기 제1 패터닝 공정 및 상기 제2 패터닝 공정에서 행하는 에칭은 웨트 에칭인 제1 내지 제3 중 어느 하나의 양태에 기재된 다계조 포토마스크의 제조 방법이다.In a fourth aspect of the present invention, the etching performed in the first patterning step and the second patterning step is a method for producing a multi-gradation photomask according to any one of the first to third aspects, wherein the etching is wet etching.

본 발명의 제5 양태는, 상기 차광막은 크롬 또는 그 화합물로 이루어지고, 상기 반투광막은 몰리브덴 실리사이드 또는 그 화합물로 이루어지는 제1 내지 제4 중 어느 하나의 양태에 기재된 다계조 포토마스크의 제조 방법이다.A fifth aspect of the present invention is the method for producing a multi-gradation photomask according to any one of the first to fourth aspects, wherein the light shielding film is made of chromium or a compound thereof, and the semi-transmissive film is made of molybdenum silicide or a compound thereof. .

본 발명의 제6 양태는, 상기 Si 함유 유기 화합물은 헥사메틸디실란인 제1 내지 제5 중 어느 하나의 양태에 기재된 다계조 포토마스크의 제조 방법이다.A sixth aspect of the present invention is the method for producing a multi-gradation photomask according to any one of the first to fifth aspects, wherein the Si-containing organic compound is hexamethyldisilane.

본 발명의 제7 양태는, 제1 내지 6 양태에 기재된 다계조 포토마스크에 노광광을 조사하고, 상기 전사 패턴을 피전사체에 전사하는 반도체 트랜지스터의 제조 방법이다.7th aspect of this invention is a manufacturing method of the semiconductor transistor which irradiates an exposure light to the multi-gradation photomask as described in 1st-6th aspect, and transfers the said transfer pattern to a to-be-transferred body.

본 발명에 따른 포토마스크의 제조 방법에 따르면, 레지스트 패턴의 박리를 억제하여, 흑결함의 발생을 억제하는 것이 가능하게 된다. 또한, 에칭 거동을 안정시켜, 재현성이 높은 정밀한 패터닝을 실현하는 것이 가능하게 된다. According to the manufacturing method of the photomask which concerns on this invention, peeling of a resist pattern is suppressed and it becomes possible to suppress generation | occurrence | production of a black defect. In addition, it becomes possible to stabilize the etching behavior and to realize precise patterning with high reproducibility.

도 1의 (a)는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 포토마스크의 부분 단면도이며, 도 1의 (b)는 그 포토마스크의 부분 평면도.
도 2의 (a)∼(h)는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 포토마스크의 제조 방법의 플로우를 나타낸 개략도.
도 3의 (a)∼(g)는 종래의 포토마스크의 제조 방법의 플로우를 나타낸 개략도.
도 4의 (a)∼(g)는 종래의 포토마스크의 제조 방법의 플로우를 나타낸 개략도.
도 5의 (a)는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 포토마스크의 제조 방법에서 이용되는 표면 처리 장치의 개략 구성도이며, 도 5의 (b)는 도 5의 (a)의 X-X 단면도.FIG. 1A is a partial sectional view of a photomask according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a partial plan view of the photomask.
2 (a) to 2 (h) are schematic diagrams showing a flow of a method of manufacturing a photomask according to one embodiment of the present invention.
3A to 3G are schematic views showing a flow of a conventional method for manufacturing a photomask.
4 (a) to 4 (g) are schematic diagrams showing a flow of a conventional method for producing a photomask.
(A) is a schematic block diagram of the surface treatment apparatus used by the manufacturing method of the photomask which concerns on one Embodiment of this invention, and FIG. 5 (b) is XX sectional drawing of FIG.

<본 발명의 일 실시 형태><Embodiment of the present invention>

이하에, 본 발명의 일 실시 형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, one Embodiment of this invention is described, referring drawings.

도 1의 (a)는, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 포토마스크의 부분 단면도이며, 도 1의 (b)는 그 포토마스크의 부분 평면도이다. 도 2의 (a)∼(h)는, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 포토마스크의 제조 방법의 플로우를 나타낸 개략도이다. 도 5의 (a)는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 포토마스크의 제조 방법에 의해 이용되는 표면 처리 장치의 개략 구성도이며, 도 5의 (b)는 도 5의 (a)의 X-X 단면도이다.FIG. 1A is a partial cross-sectional view of a photomask according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a partial plan view of the photomask. 2 (a) to 2 (h) are schematic diagrams showing a flow of a method of manufacturing a photomask according to one embodiment of the present invention. FIG. 5A is a schematic configuration diagram of a surface treatment apparatus used by the photomask manufacturing method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a sectional view taken along line XX in FIG. 5A. .

(1) 포토마스크의 구성(1) Composition of photo mask

이하에, 본 실시 형태에 따른 포토마스크(100)의 구성에 대해서, 도 1의 (a), 도 1의 (b)를 참조하면서 설명한다.Hereinafter, the structure of the photomask 100 which concerns on this embodiment is demonstrated, referring FIG. 1 (a) and FIG. 1 (b).

본 실시 형태에 따른 포토마스크(100)는, 예를 들면 액정 디스플레이 등의 표시 디바이스(FPD)의 제조 공정 등에 이용되는 노광용 마스크로서 구성되어 있다. 도 1의 (a)에 단면 확대도를 도시한 바와 같이, 포토마스크(100)는, 투광성 기판(101)과, 투광성 기판(101)의 일부 표면 상에 형성된 반투광막(102)과, 반투광막(102)의 일부 표면 상에 형성된 차광막(103)을 구비하고 있다.The photomask 100 which concerns on this embodiment is comprised as a mask for exposure used for a manufacturing process of display devices (FPD), such as a liquid crystal display, etc., for example. As shown in a cross-sectional enlarged view in FIG. 1A, the photomask 100 includes a translucent film 101, a semi-translucent film 102 formed on a part of the surface of the translucent substrate 101, and a semi-transmissive film. A light shielding film 103 formed on a part of the surface of the light transmitting film 102 is provided.

투광성 기판(101)의 표면에는, 투광부(111), 반투광부(112) 및 차광부(113)를 포함하는 전사 패턴이 형성되어 있다. 투광부(111)는, 투광성 기판(101)의 표면이 노출되어 이루어진다. 반투광부(112)는, 투광성 기판(101)의 표면 상에 반투광막(102)만이 형성되어 이루어진다. 차광부(113)는, 투광성 기판(101)의 표면 상에 반투광막(102)과 차광막(103)이 이 순서대로(반투광막(102)이 하층, 차광막(103)이 상층으로 되도록) 적층하여 이루어진다. 투광부(111), 차광부(113) 및 반투광부(112)의 평면 형상은, 표시 디바이스용 기판 상에 형성하는 회로 패턴(디바이스 패턴)에 따라서 다양한 형상으로 구성되어 있다. 예를 들면 TFT 등을 제조할 때에는, 도 1의 (b)와 같은 평면 형상으로 구성되어 있다.On the surface of the light transmissive substrate 101, a transfer pattern including the light transmitting portion 111, the semi-transmissive portion 112, and the light blocking portion 113 is formed. The light transmissive portion 111 is formed by exposing the surface of the light transmissive substrate 101. The translucent part 112 is formed by forming only the translucent film 102 on the surface of the translucent substrate 101. The light blocking portion 113 has the semi-transmissive film 102 and the light-shielding film 103 disposed on the surface of the light-transmissive substrate 101 in this order (so that the semi-transmissive film 102 is the lower layer and the light-shielding film 103 is the upper layer). It is made by lamination. The planar shapes of the light transmitting portion 111, the light blocking portion 113, and the semi-light transmitting portion 112 are configured in various shapes according to the circuit pattern (device pattern) formed on the substrate for display device. For example, when manufacturing a TFT etc., it is comprised in the planar shape like FIG.1 (b).

투광성 기판(101)은, 예를 들면 석영(SiO2) 글래스나, SiO2, Al2O3, B2O3, RO, R2O 등을 함유하는 저팽창 글래스 등으로 이루어지는 평판으로서 구성되어 있다. 투광성 기판(101)의 주면(표면 및 이면)은, 연마되거나 하여 평탄하면서 평활하게 구성되어 있다. 투광성 기판(101)은 예를 들면 1변이 300㎜ 이상인 사각형이나, 예를 들면 1변이 2000∼2400㎜인 사각형으로 할 수 있고, 투광성 기판(101)의 두께는 예를 들면 3㎜∼20㎜로 할 수 있다.The light transmissive substrate 101 is configured as a flat plate made of, for example, quartz (SiO 2 ) glass, low expansion glass containing SiO 2 , Al 2 O 3 , B 2 O 3 , RO, R 2 O, or the like. have. The main surfaces (surface and back surface) of the light transmissive substrate 101 are polished and are formed flat and smooth. The light transmissive substrate 101 may be, for example, a quadrangle of 300 mm or more on one side, or a quadrangle of 2000 to 2400 mm on one side, and the thickness of the light transmissive substrate 101 may be, for example, 3 mm to 20 mm. can do.

반투광막(102)은, 포토마스크(100)의 사용 시에, 투광부(111)(투광성 기판(101))을 투과하는 광(노광광)의 광량에 대해, 예를 들면 20∼60％의 광량의 광을 투과하는 반투광성의 막으로서 구성되어 있다. 반투광막(102)은, 예를 들면 몰리브덴(Mo) 및 실리콘(Si)을 함유하는 몰리브덴실리사이드(MoSi)로 구성되어 있다. 또한, 반투광막(102)은, MoSi만에 의해 구성되어 있는 경우에 한정되지 않고, MoSi를 주성분으로 하는 질화물, 산화물, 산화질화물 등에 의해 구성되어 있어도 된다. 반투광막(102)은, 크롬용 에칭액에 대한 에칭 내성을 갖고, 후술하는 바와 같이 크롬용 에칭액을 이용하여 차광막(103)을 에칭할 때의 에칭 스토퍼층으로서 기능한다. 반투광막(102)의 두께는, 얻고자 하는 투과율에 의해 결정할 수 있고, 예를 들면 2∼50㎚로 할 수 있다.The translucent film 102 is, for example, 20% to 60% with respect to the amount of light (exposure light) passing through the light transmitting part 111 (the light transmissive substrate 101) when the photomask 100 is used. It is comprised as a semi-transmissive film | membrane which permeate | transmits the light quantity of light. The semitransmissive film 102 is made of, for example, molybdenum silicide (MoSi) containing molybdenum (Mo) and silicon (Si). In addition, the semi-transmissive film 102 is not limited to the case comprised only by MoSi, and may be comprised by the nitride, oxide, oxynitride etc. which have MoSi as a main component. The semi-transmissive film 102 has etching resistance with respect to the etching liquid for chromium, and functions as an etching stopper layer at the time of etching the light shielding film 103 using the etching liquid for chromium as mentioned later. The thickness of the translucent film 102 can be determined by the transmittance to be obtained, and can be, for example, 2 to 50 nm.

차광막(103)은, 포토마스크(100)의 사용 시에, 노광광에 대한 차광성을 갖는 막으로서 구성되어 있다. 차광막(103)만으로 예를 들면 광학 농도 3.0 정도의 차광성을 갖고 있어도 되고, 또는 반투광막(102)과의 조합에 의해 상기 차광성이 실현되어 있어도 된다. 차광막(103)은, 예를 들면 주성분을 Cr(크롬)로 할 수 있다. 예를 들면, 차광막(103)을 실질적으로 Cr로 이루어지는 층의 표면에 Cr 화합물(CrO, CrC, CrN 등)을 적층함으로써 형성하면, 차광막(103)의 표면에 노광광(묘화광)에 대한 반사 억제 기능을 갖게 할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 차광막(103)은, 본 실시 형태와 같이 한 층의 반사 억제층을 갖고 있어도 되고, 그 이상의 적층된 층으로 구성되어 있어도 된다. 이러한 경우, 적층된 막 중 적어도 최상면의 층은, 전술한 반사 억제막으로 구성하는 것이 바람직하다. 차광막(103)의 두께는 예를 들면 50㎚∼300㎚로 할 수 있다.The light shielding film 103 is comprised as a film which has light shielding property with respect to exposure light at the time of use of the photomask 100. Only the light shielding film 103 may have the light shielding property of about 3.0 optical density, or the said light shielding property may be implement | achieved by the combination with the semi-transmissive film 102. FIG. The light shielding film 103 can be made into Cr (chromium) as a main component, for example. For example, when the light shielding film 103 is formed by laminating Cr compounds (CrO, CrC, CrN, etc.) on the surface of a layer substantially made of Cr, reflection of the exposure light (drawing light) on the surface of the light shielding film 103 is achieved. It can have a suppression function. In addition, the light shielding film 103 which concerns on this invention may have one layer of reflection suppression layers like this embodiment, and may be comprised by the laminated layer further. In this case, at least the topmost layer of the laminated films is preferably composed of the above-described reflection suppressing film. The thickness of the light shielding film 103 can be 50 nm-300 nm, for example.

(2) 포토마스크의 제조 방법 (2) Manufacturing Method of Photomask

계속해서, 본 실시 형태에 따른 포토마스크의 제조 방법에 대해, 도 2, 도 5를 참조하면서 설명한다.Then, the manufacturing method of the photomask which concerns on this embodiment is demonstrated, referring FIG. 2, FIG.

<마스크 블랭크 준비 공정><Mask blank preparation process>

우선, 도 2의 (a)에 도시한 바와 같이, 투광성 기판(101) 상에 반투광막(102)과 차광막(103)이 이 순서대로 형성되고, 최상층에 제1 레지스트막(104)이 형성된 마스크 블랭크(100b)를 준비한다. 또한, 제1 레지스트막(104)은, 포지티브형 포토레지스트 재료 혹은 네가티브형 포토레지스트 재료에 의해 구성하는 것이 가능하다. 이하의 설명에서는, 제1 레지스트막(104)이 포지티브형 포토레지스트 재료로 형성되어 있는 것으로 한다. 제1 레지스트막(104)은, 예를 들면 스핀 도포나 슬릿 코터 등의 방법을 이용하여 형성할 수 있다.First, as shown in FIG. 2A, the translucent film 102 and the light shielding film 103 are formed in this order on the light transmissive substrate 101, and the first resist film 104 is formed on the uppermost layer. The mask blank 100b is prepared. In addition, the 1st resist film 104 can be comprised with the positive type photoresist material or the negative type photoresist material. In the following description, it is assumed that the first resist film 104 is formed of a positive photoresist material. The first resist film 104 can be formed using, for example, a method such as spin coating or a slit coater.

<제1 패터닝 공정><First Patterning Process>

다음으로, 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이, 레이저 묘화기 등에 의해 제1 레지스트막(104)에 묘화 노광을 행하여, 제1 레지스트막(104)을 감광시킨다. 그 후, 현상액을 스프레이 방식 등의 방법에 의해 제1 레지스트막(104)에 공급하여 현상하여, 차광부(113)의 형성 예정 영역 및 반투광부(112)의 형성 예정 영역을 각각 덮는 제1 레지스트 패턴(104p)을 형성한다.Next, as shown in FIG.2 (b), the drawing exposure is performed to the 1st resist film 104 with a laser drawing machine etc., and the 1st resist film 104 is exposed. Thereafter, the developer is supplied to the first resist film 104 by a spraying method or the like to develop the first resist to cover the region to be formed of the light blocking portion 113 and the region to be formed of the translucent portion 112, respectively. The pattern 104p is formed.

다음으로, 도 2의 (c)에 도시한 바와 같이, 형성한 제1 레지스트 패턴(104p)을 마스크로 하여 차광막(103)을 에칭하여, 차광막 패턴(103p)을 형성함과 함께, 제1 레지스트 패턴(104p) 또는 차광막 패턴(103p)을 마스크로 하여 반투광막(102)을 에칭하여 투광성 기판(101)의 표면을 노출시켜, 투광부(111)를 형성한다. 또한, 차광막 패턴(103p)을 마스크로 하여 반투광막(102)을 에칭할 때에는, 제1 레지스트 패턴(104p)을 박리하고 나서 행하여도 된다. 차광막(103)의 에칭은, 예를 들면 질산 제2 세륨암모늄((NH4)2Ce(NO3)6) 및 과염소산(HClO4)을 함유하는 순수로 이루어지는 크롬용 에칭액을, 스프레이 방식 등의 방법에 의해 차광막(103)에 공급함으로써 행하는 것이 가능하다. 반투광막(102)의 에칭은, 불소(F)계의 에칭액(또는 에칭 가스)을 반투광막(102)에 공급함으로써 행하는 것이 가능하다.Next, as shown in FIG. 2C, the light shielding film 103 is etched using the formed first resist pattern 104p as a mask to form the light shielding film pattern 103p and the first resist. Using the pattern 104p or the light shielding film pattern 103p as a mask, the semi-transmissive film 102 is etched to expose the surface of the light transmissive substrate 101 to form the light transmissive portion 111. In addition, when etching the translucent film 102 using the light shielding film pattern 103p as a mask, you may carry out after peeling off the 1st resist pattern 104p. The etching of the light shielding film 103 is performed by, for example, spraying an etching solution for chromium consisting of pure water containing ferric ammonium nitrate ((NH 4 ) 2 Ce (NO 3 ) 6 ) and perchloric acid (HClO 4 ). It can carry out by supplying to the light shielding film 103 by the method. The etching of the semitransmissive film 102 can be performed by supplying the fluorine (F) -based etching solution (or etching gas) to the semitransmissive film 102.

<제2 레지스트막 형성 공정>Second Resist Film Formation Step

투광부(111)의 형성이 완료되면, 제1 레지스트 패턴(104p)을 박리한다. 레지스트 패턴(104p)의 박리는, 레지스트 패턴(104p)에 박리액을 접촉시켜 박리시키는 것 등으로 행하는 것이 가능하다. 이후, 제1 레지스트 패턴(104p)을 박리하여 얻어진 기판(투광부(111)에서는 투광성 기판(101)의 표면이 노출되어 있고, 그 밖의 영역에서는 반투광막(102)과 차광막(103)이 이 순서대로 적층되어 있는 기판)을, 중간 기판(100c)이라고 부르는 것으로 한다.When formation of the light transmitting portion 111 is completed, the first resist pattern 104p is peeled off. The peeling of the resist pattern 104p can be performed by bringing the peeling liquid into contact with the resist pattern 104p and peeling it. Subsequently, the substrate obtained by peeling the first resist pattern 104p (the transmissive portion 111 exposes the surface of the translucent substrate 101, and in other regions, the semi-transmissive film 102 and the light shielding film 103 have the same). The board | substrate laminated | stacked in order is called the intermediate | middle board | substrate 100c.

다음으로, 도 2의 (d)에 도시한 바와 같이, 적어도 투광부(111)가 형성되어 노출된 투광성 기판(101)의 표면에 Si 함유 유기물을 접촉시키는 표면 처리를 행한다. 그 유기물은, 투광성 기판과 레지스트와의 밀착성을 높이는 것이며, 공지의 실란 커플링제를 이용할 수 있다. Si 함유 유기물로서는, 예를 들면, 헥사메틸디실라잔, 3-아미노프로필트리메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 옥타데실트리클로로실란, 옥타데실트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 아릴트리메톡시실란 중 어느 하나를 이용할 수 있다. 이하의 양태에서는, 헥사메틸디실라잔((CH3)3SiNHSi(CH3)3)(통칭 HMDS)을 공급하는 표면 처리를 실시한다.Next, as shown in FIG.2 (d), the surface treatment which makes Si containing organic substance contact the surface of the translucent board | substrate 101 which at least the translucent part 111 was formed and exposed is performed. This organic substance improves the adhesiveness of a translucent board | substrate and a resist, and a well-known silane coupling agent can be used. Examples of the Si-containing organic substance include hexamethyldisilazane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, and 3-glycidoxypropyltrimethol. Any of oxysilane, octadecyl trichlorosilane, octadecyl trimethoxysilane, vinyl trimethoxysilane, and aryl trimethoxysilane can be used. In the following embodiment, the conduct of hexamethyldisilazane ((CH 3) 3 SiNHSi ( CH 3) 3) Surface treatment of supplying (together, HMDS).

상기 표면 처리는, 예를 들면 도 5에 도시한 표면 처리 장치(500)를 이용하여 행할 수 있다. 도 5에 도시한 표면 처리 장치(500)는, 밀폐 용기로서 구성된 처리 용기(510)를 구비하고 있다. 처리 용기(510) 내에는, 전술한 중간 기판(100c)이 반입되도록 구성되어 있다. 처리 용기(510) 내에는, 반입된 중간 기판(100c)을 예로 들면 수직 자세로 유지하는 홀더(550)와, 홀더(550)에 유지된 중간 기판(100c)을 가열하는 히터(560)가 설치되어 있다. 처리 용기(510) 내의 상방에는, 전술한 Si 함유 유기 화합물(여기서는 헥사메틸디실라잔을 사용)을 공급하는 노즐(520)이 설치되어 있다. 노즐(520)에는 헥사메틸디실라잔을 분출하는 복수의 개구가 형성되어 있다. 노즐(520)의 상류측은, 처리 용기(510) 외에 설치된 기화기(530) 내에 접속되어 있다. 기화기(530) 내에는 액상의 헥사메틸디실라잔이 저류되어 있다. 노즐(520)의 상류단은, 기화기(530) 내에 저류된 액상의 헥사메틸디실라잔의 상방의 공간에 개구되어 있다. 기화기(530)에는, 캐리어 가스로서의 N2 가스를 공급하는 캐리어 가스 공급관(540)이 접속되어 있다. 캐리어 가스 공급관(540)의 하류단은, 기화기(530) 내에 저류된 액상의 헥사메틸디실라잔 내에 침지되어 있다.The said surface treatment can be performed using the surface treatment apparatus 500 shown in FIG. 5, for example. The surface treatment apparatus 500 shown in FIG. 5 is equipped with the processing container 510 comprised as a sealed container. In the processing container 510, the intermediate substrate 100c described above is configured to be carried in. In the processing container 510, a holder 550 holding the loaded intermediate substrate 100c in a vertical posture and a heater 560 for heating the intermediate substrate 100c held in the holder 550 are provided. It is. Above the inside of the processing container 510, the nozzle 520 which supplies above-mentioned Si containing organic compound (here, hexamethyldisilazane is used) is provided. The nozzle 520 is formed with a plurality of openings for ejecting hexamethyldisilazane. The upstream side of the nozzle 520 is connected to a vaporizer 530 provided outside the processing container 510. Liquid hexamethyldisilazane is stored in the vaporizer | carburetor 530. The upstream end of the nozzle 520 is opened in the space above the liquid hexamethyldisilazane stored in the vaporizer 530. Vaporizer 530, the carrier has a gas supply pipe 540 for supplying a N 2 gas as the carrier gas is connected. The downstream end of the carrier gas supply pipe 540 is immersed in the liquid hexamethyldisilazane stored in the vaporizer 530.

표면 처리는 예를 들면 이하와 같이 행한다. 우선, 제1 레지스트 패턴(104p)을 박리하여 얻어진 중간 기판(100c)의 표면을 예로 들면 순수나 산, 알칼리 등을 이용하여 세정하고, 중간 기판(100c)의 표면에 부착되어 있는 이물(제1 레지스트 패턴(104p)의 잔해 등)을 제거한다. 그리고, 세정 후의 중간 기판(100c)을 처리 용기(510) 내에 반입하고, 중간 기판(100c)의 표면에 흡착한 수분을 제거하기 위해 히터(560)에 의해 100∼150℃로 가열한다. 이 이유로서, 기판 표면에 흡착한 수분은, 헥사메틸디실라잔에 의한 표면 개질 효과를 방해하기 때문이다. 그리고, 캐리어 가스 공급관(540)으로부터 기화기(530) 내에 N2 가스를 공급한다. 그 결과, 기화기(530) 내에 저류되어 있는 액상의 헥사메틸디실라잔이 N2 버블링되어 기화되고, 기화된 헥사메틸디실라잔과 N2 가스와의 혼합 가스가 노즐(520)을 통하여 처리 용기(510) 내에 도입된다. 처리 용기(510) 내에 공급된 상기 혼합 가스는, 적어도 투광부(111)가 형성되어 노출된 투광성 기판(101)의 표면에 공급되고, 이러한 표면을 개질한다(예를 들면, 이러한 표면과 후술하는 공정에서 형성되는 제2 레지스트막(105)과의 밀착성을 향상시킨다). 그리고, 1시간 정도 경과하면 처리 용기(510) 내에의 혼합 가스의 도입을 정지하여, 중간 기판(100c)을 처리 용기(510) 내로부터 반출하고, 표면 처리를 종료한다. 상기 처리는 상압에서 실시할 수 있다. 상기 가열에 의한 효과를 유지할 수 있도록, 1시간 이내, 보다 바람직하게는 30분 이내에 헥사메틸디실란과의 접촉을 행하는 것이 바람직하고, 또한 표면 처리가 종료된 후는, 헥사메틸디실라잔에 의한 표면 개질 효과가 유지되어 있는, 1시간 이내, 보다 바람직하게는 30분 이내에, 다음 공정의 레지스트 도포를 행하는 것이 요망된다.Surface treatment is performed as follows, for example. First, the surface of the intermediate substrate 100c obtained by peeling off the first resist pattern 104p is washed with pure water, acid, alkali, etc., for example, and the foreign matter adhering to the surface of the intermediate substrate 100c (first Debris and the like of the resist pattern 104p are removed. Then, the washed intermediate substrate 100c is loaded into the processing container 510 and heated to 100 to 150 ° C by the heater 560 in order to remove moisture adsorbed onto the surface of the intermediate substrate 100c. This is because moisture adsorbed on the substrate surface interferes with the surface modification effect by hexamethyldisilazane. Then, the N 2 gas is supplied from the carrier gas supply pipe 540 into the vaporizer 530. As a result, the liquid hexamethyldisilazane stored in the vaporizer 530 is vaporized by N 2 bubbling, and the mixed gas of vaporized hexamethyldisilazane and N 2 gas is processed through the nozzle 520. Is introduced into the container 510. The mixed gas supplied into the processing container 510 is supplied to at least the surface of the translucent substrate 101 in which the transmissive portion 111 is formed and exposed, and modifies such a surface (for example, such a surface and which will be described later). Adhesion to the second resist film 105 formed in the step is improved). After about 1 hour, the introduction of the mixed gas into the processing container 510 is stopped, the intermediate substrate 100c is taken out of the processing container 510, and the surface treatment is finished. The treatment can be carried out at normal pressure. In order to maintain the effect by the said heating, it is preferable to contact with hexamethyldissilane within 1 hour, More preferably, within 30 minutes, and after completion of surface treatment, It is desired to perform resist coating in the next step within 1 hour, more preferably within 30 minutes, in which the surface modification effect is maintained.

다음으로, 도 2의 (e)에 도시한 바와 같이, 표면 처리를 실시한 후의 중간 기판(100c)의 전체면을 덮는 제2 레지스트막(105)을 형성한다. 제2 레지스트막(105)은, 포지티브형 포토레지스트 재료 혹은 네가티브형 포토레지스트 재료에 의해 구성하는 것이 가능하다. 또한, 이하의 설명에서는, 제2 레지스트막(105)이 포지티브형 포토레지스트 재료로 형성되어 있는 것으로 한다. 제2 레지스트막(105)은, 예를 들면 스핀 도포나 슬릿 코터 등의 방법을 이용하여 형성할 수 있다.Next, as shown in Fig. 2E, a second resist film 105 covering the entire surface of the intermediate substrate 100c after the surface treatment is formed. The second resist film 105 can be made of a positive photoresist material or a negative photoresist material. In addition, in the following description, it is assumed that the second resist film 105 is formed of a positive photoresist material. The second resist film 105 can be formed using, for example, a method such as spin coating or a slit coater.

<제2 패터닝 공정><Second patterning process>

다음으로, 도 2의 (f)에 도시한 바와 같이, 레이저 묘화기 등에 의해 제2 레지스트막(105)에 묘화 노광을 행하여, 제2 레지스트막(105)을 감광시킨다. 그 후, 현상액을 스프레이 방식 등의 방법에 의해 제2 레지스트막(105)에 공급하여 현상하고, 도 2의 (g)에 도시한 바와 같이, 차광부(113)의 형성 예정 영역 및 반투광부(112)의 형성 예정 영역을 각각 덮는 제2 레지스트 패턴(105p)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 2 (f), a writing exposure is performed on the second resist film 105 using a laser drawing machine or the like to expose the second resist film 105. Thereafter, the developer is supplied to the second resist film 105 by a spraying method or the like, and developed. As shown in FIG. 2G, the region to be formed of the light blocking portion 113 and the semi-transmissive portion ( A second resist pattern 105p is formed to cover regions to be formed of 112, respectively.

또한, 제2 레지스트막(105)에 묘화 노광을 행할 때에는, 도 2의 (f)에 도시한 바와 같이, 차광부(113)의 형성 예정 영역과 투광부(111)와의 경계에서, 제2 레지스트 패턴(105p)이 투광부(111) 측으로 소정량 확대하도록 가공된 묘화 데이터를 이용하여 묘화를 행한다. 예를 들면, 상기 경계에서, 차광부를 설계값보다, 0.5∼2.0㎛ 정도, 보다 바람직하게는, 0.5∼1.0㎛의 범위에서, 투광부측으로 확대하도록 묘화한다. 그 결과, 제2 레지스트 패턴(105p)은, 도 2의 (g)에 도시한 바와 같이, 차광부(113)의 형성 예정 영역과 투광부(111)와의 경계에서, 투광부(111) 측에 소정량 확대된 마진 영역(105m)을 갖는 것으로 된다. 마진 영역(105m)은, 상기 경계에서의 반투광막(102)의 측면과 차광막(103)의 측면을 덮음과 함께, 투광부(111)에서의 투광성 기판(101)의 일부 표면을 덮는다. 마진 영역(105m)의 폭은, 제2 레지스트 패턴(105p)을 묘화할 때에 상정되는 위치 어긋남의 양을 기준으로 적절하게 설정된다.In addition, when drawing exposure is performed to the 2nd resist film 105, as shown in FIG.2 (f), a 2nd resist in the boundary of the area | region where the light shielding part 113 is to be formed, and the light transmission part 111. FIG. Drawing is performed using the drawing data processed so that the pattern 105p may be enlarged to the light transmitting portion 111 by a predetermined amount. For example, at the boundary, the light shielding portion is drawn so as to extend toward the light transmitting portion in the range of about 0.5 to 2.0 µm, more preferably 0.5 to 1.0 µm, than the design value. As a result, as shown in Fig. 2G, the second resist pattern 105p is disposed on the light transmitting portion 111 side at the boundary between the region where the light shielding portion 113 is to be formed and the light transmitting portion 111. The margin area 105m is enlarged by a predetermined amount. The margin area 105m covers the side of the translucent film 102 and the side of the light shielding film 103 at the boundary and covers a part of the surface of the translucent substrate 101 in the light transmissive portion 111. The width of the margin area 105m is appropriately set on the basis of the amount of positional shift that is assumed when the second resist pattern 105p is drawn.

그리고, 형성한 제2 레지스트 패턴(105p)을 마스크로 하여, 차광막(103)을 에칭한다. 차광막(103)의 에칭은, 전술한 크롬용 에칭액을 스프레이 방식 등의 방법에 의해 차광막(103) 상에 공급함으로써 행하는 것이 가능하다. 반투광막(102)은, 전술한 바와 같이 크롬용 에칭액에 대한 에칭 내성을 갖기 때문에, 에칭되지 않고 잔류한다. 그 결과, 투광성 기판(101)의 표면 상에 반투광막(102)만이 형성되어 이루어지는 반투광부(112)와, 투광성 기판(101)의 표면 상에 반투광막(102)과 차광막(103)이 이 순서대로(반투광막(102)이 하층, 차광막(103)이 상층으로 되도록) 적층하여 이루어지는 차광부(113)가 형성된다.And the light shielding film 103 is etched using the formed 2nd resist pattern 105p as a mask. The etching of the light shielding film 103 can be performed by supplying the above-mentioned chromium etching liquid onto the light shielding film 103 by a method such as a spray method. Since the semi-transmissive film 102 has etching resistance with respect to the etching liquid for chromium as mentioned above, it remains without being etched. As a result, the transflective part 112 in which only the translucent film 102 is formed on the surface of the translucent board | substrate 101, and the translucent film 102 and the light shielding film 103 on the surface of the translucent board | substrate 101 The light shielding portion 113 formed by laminating in this order (so that the semi-transmissive film 102 is the lower layer and the light shielding film 103 is the upper layer) is formed.

또한, 전술한 바와 같이, 투광부(111)가 형성되어 노출된 투광성 기판(101)의 표면은 헥사메틸디실라잔과 N2 가스와의 혼합 가스가 공급됨으로써 개질되어 있어, 제2 레지스트막(105)과의 밀착성이 향상되어 있다. 그 때문에, 전술한 현상 공정이나 에칭 공정을 실시하였다고 하여도, 제2 레지스트 패턴(105p)이 투광성 기판(101)의 표면으로부터 박리되게 되는 것이 억제된다. 또한, 에칭 중에, 레지스트 패턴(105p)과 투광성 기판(101) 사이에 간극이 생겨, 에칭액이 침입하는 것을 억지할 수 있다.In addition, as described above, the surface of the translucent substrate 101 on which the transmissive portion 111 is formed and exposed is modified by supplying a mixed gas of hexamethyldisilazane and N 2 gas to form a second resist film ( Adhesion with 105 is improved. Therefore, even if the above-described developing step or etching step is performed, the second resist pattern 105p is suppressed from being peeled off from the surface of the light transmissive substrate 101. In addition, a gap is formed between the resist pattern 105p and the light transmissive substrate 101 during the etching, thereby preventing the infiltration of the etching solution.

다음으로, 제2 레지스트 패턴(105p)을 제거하여, 본 실시 형태에 따른 포토마스크(100)의 제조 방법을 종료한다. 제2 레지스트 패턴(105p)은, 제2 레지스트 패턴(105p)에 박리액을 접촉시켜 박리시키는 등으로 제거하는 것이 가능하다.Next, the second resist pattern 105p is removed to complete the method of manufacturing the photomask 100 according to the present embodiment. The second resist pattern 105p can be removed by bringing the peeling liquid into contact with the second resist pattern 105p and peeling it.

그 후, 제조한 포토마스크(100)를 이용하여 노광을 행하고, 표시 디바이스용 기판 상에 형성된 레지스트층에 포토마스크(100)에 형성된 패턴(투광부(111), 반투광부(112), 차광부(113)를 포함하는 패턴)을 전사한다. 구체적으로는, 포토마스크(100)를 통하여, 노광 광원으로부터의 광을 피전사체(표시 디바이스용 기판) 상에 형성된 레지스트층에 조사하고, 상기 레지스트층에 전술한 패턴을 전사한다. 그 후, 이 전사된 패턴에 기초하는 화소 구조를 표시 디바이스용 기판의 표면에 형성하여, 표시 디바이스용 기판의 제조를 완료한다.Thereafter, exposure is performed using the manufactured photomask 100, and the pattern (transmitting portion 111, semi-transmissive portion 112, light shielding portion) formed on the photomask 100 in a resist layer formed on the display device substrate. The pattern including 113). Specifically, light from an exposure light source is irradiated to the resist layer formed on the to-be-transmitted body (substrate for display devices) through the photomask 100, and the above-mentioned pattern is transferred to the said resist layer. Thereafter, a pixel structure based on this transferred pattern is formed on the surface of the substrate for display device to complete the manufacture of the substrate for display device.

(3) 본 실시 형태에 따른 효과(3) effects according to the present embodiment

본 실시 형태에 따르면, 이하에 기재하는 1개 또는 복수의 효과를 발휘한다.According to this embodiment, one or more effects described below are exhibited.

(a) 본 실시 형태에 따른 제2 레지스트막 형성 공정에 따르면, 차광부(113)의 형성 예정 영역과 투광부(111)와의 경계에서, 제2 레지스트 패턴(105p)이 투광부(111) 측에 소정량 확대하도록 묘화를 행한다. 그 결과, 도 2의 (g)에 도시한 바와 같이, 제2 레지스트 패턴(105p)은, 차광부(113)의 형성 예정 영역과 투광부(111)와의 경계에서, 투광부(111) 측에 소정량 확대된 마진 영역(105m)을 갖는 것으로 된다. 마진 영역(105m)은, 상기 경계에서의 반투광막(102)의 측면과 차광막(103)의 측면을 덮음과 함께, 투광부(111)에서의 투광성 기판(101)의 표면을 덮는다. 이에 의해, 제1 레지스트 패턴(103p)의 묘화 위치와 제2 레지스트 패턴(105p)의 묘화 위치 사이에 어긋남이 생겼다고 하여도, 패턴의 결함 발생을 억제할 수 있다. 즉, 차광부(113)의 형성 예정 영역과 투광부(111)와의 경계에서, 제2 레지스트 패턴(105p)이 차광부(113)의 형성 예정 영역 측으로 어긋나 묘화되게 되었다고 하여도, 이러한 경계에서 차광막(103)의 표면이 노출되게 되는 것을 억제할 수 있어, 상기 경계에서의 차광막(103)이 에칭되게 되는 것을 억제할 수 있다. 그리고, 차광부(113)의 치수나 형상이 설계값과 다르게 되거나, 기초의 반투광막(102)이 노출되어 불필요한 반투광부가 형성되거나 하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 상기 위치 어긋남이 생기지 않았던 경우에는, 설계값대로의 치수의 전사 패턴이 형성된다.(a) According to the second resist film forming process according to the present embodiment, the second resist pattern 105p is on the light transmitting portion 111 side at the boundary between the region to be formed of the light blocking portion 113 and the light transmitting portion 111. Drawing is performed to enlarge a predetermined amount to. As a result, as shown in FIG. 2G, the second resist pattern 105p is positioned on the light transmitting portion 111 side at the boundary between the region to be formed of the light blocking portion 113 and the light transmitting portion 111. The margin area 105m is enlarged by a predetermined amount. The margin region 105m covers the side of the translucent film 102 and the side of the light shielding film 103 at the boundary, and covers the surface of the translucent substrate 101 in the light transmissive portion 111. Thereby, even if a misalignment arises between the drawing position of the 1st resist pattern 103p and the drawing position of the 2nd resist pattern 105p, defect generation of a pattern can be suppressed. That is, even if the second resist pattern 105p is shifted to the side of the region where the light shielding portion 113 is to be formed and is drawn at the boundary between the region where the light shielding portion 113 is to be formed and the light transmitting portion 111, the light shielding film is formed at such a boundary. Exposing the surface of 103 can be suppressed, so that the light shielding film 103 at the boundary can be suppressed. In addition, it is possible to suppress that the size and shape of the light shielding portion 113 are different from the design value, or the unnecessary semi-transmissive portion is formed by exposing the underlying semi-transmissive film 102. Moreover, when the said position shift did not generate | occur | produce, the transfer pattern of the dimension according to a design value is formed.

참고로, 제2 레지스트 패턴에 마진 영역을 형성하지 않은 종래의 포토마스크(300)의 제조 방법에 대해서, 도 3을 참조하면서 설명한다. 도 3은, 이러한 종래 방법의 플로우를 나타낸 개략도이다.For reference, a method of manufacturing a conventional photomask 300 in which no margin region is formed in the second resist pattern will be described with reference to FIG. 3. 3 is a schematic diagram showing the flow of such a conventional method.

도 3에 도시한 종래 방법에서는, 우선, 투광성 기판(201) 상에 반투광막(202)과 차광막(203)이 이 순서대로 형성되고, 최상층에 제1 레지스트막(204)이 형성된 마스크 블랭크(200b)를 준비한다. 그리고, 제1 레지스트막(204)에 패턴을 묘화하여 현상하고, 차광부(213)의 형성 예정 영역 및 반투광부(212)의 형성 예정 영역을 각각 덮는 제1 레지스트 패턴(204p)을 형성한다. 그리고, 제1 레지스트 패턴(204p)을 마스크로 하여 차광막(203) 및 반투광막(202)을 에칭하여 투광부(211)를 형성한다. 그리고, 제1 레지스트 패턴(204p)을 제거하여 얻어진 기판의 전체면을 덮는 제2 레지스트막(205)을 형성한다. 그리고, 제2 레지스트막(205)에 패턴을 묘화하여 현상하고, 차광부(213)의 형성 예정 영역을 덮는 제2 레지스트 패턴(205p)을 형성한다. 이 때, 제2 레지스트 패턴(205p)에 마진 영역을 형성하지 않고, 제2 레지스트 패턴(205p)의 치수나 위치를 형성하고자 하는 차광부(213)의 치수나 위치에 일치시키도록 묘화를 행한다. 그리고, 제2 레지스트 패턴(205p)을 마스크로 하여 차광막(203)을 에칭하여 반투광부(212) 및 차광부(213)을 형성하고, 제2 레지스트 패턴(205p)을 제거하여 포토마스크(200)를 제조한다.In the conventional method shown in FIG. 3, first, a semi-transmissive film 202 and a light shielding film 203 are formed in this order on the light-transmissive substrate 201, and a mask blank (with a first resist film 204 formed on the uppermost layer) Prepare 200b). Then, a pattern is drawn and developed on the first resist film 204 to form a first resist pattern 204p that covers the region to be formed of the light shielding portion 213 and the region to be formed of the translucent portion 212, respectively. Then, the light shielding film 203 and the semi-transmissive film 202 are etched using the first resist pattern 204p as a mask to form the light transmitting portion 211. Then, the second resist film 205 covering the entire surface of the substrate obtained by removing the first resist pattern 204p is formed. Then, a pattern is drawn and developed in the second resist film 205 to form a second resist pattern 205p covering the region where the light shielding portion 213 is to be formed. At this time, the margin area is not formed in the second resist pattern 205p, and the drawing is performed so as to match the size or position of the light shielding portion 213 to form the size or position of the second resist pattern 205p. The light shielding film 203 is etched using the second resist pattern 205p as a mask to form the semi-transmissive portion 212 and the light shielding portion 213, and the second resist pattern 205p is removed to form the photomask 200. To prepare.

그러나, 도 3에 도시한 종래 방법에서는, 제1 레지스트 패턴(204p)의 묘화 위치와 제2 레지스트 패턴(205p)의 묘화 위치 사이에 어긋남이 생기기 쉬워, 형성하는 패턴에 결함이 생기기 쉽다고 하는 과제가 있었다. 예를 들면, 차광부(213)의 형성 예정 영역과 투광부(211)와의 경계에서, 제2 레지스트 패턴(205p)이 차광부(213)의 형성 예정 영역 측으로 어긋나 묘화되게 되면(도 3의 부호 A 참조), 그 후의 에칭 공정에서 상기 경계에서의 차광막(203)이 의도하지 않고 에칭되게 된다. 그리고, 차광부(213)의 치수나 형상이 설계값과 다르게 되거나, 기초의 반투광막(202)이 노출되어 불필요한 반투광부(212a)가 형성되게 되거나 한다(도 3의 부호 B 참조).However, in the conventional method shown in FIG. 3, the problem that a shift | offset | difference easily arises between the drawing position of the 1st resist pattern 204p and the drawing position of the 2nd resist pattern 205p is easy, and a defect arises easily in the pattern to form. there was. For example, when the second resist pattern 205p is shifted to the side where the light shielding portion 213 is to be formed and is drawn at the boundary between the region where the light shielding portion 213 is to be formed and the light transmitting portion 211 (symbol of FIG. 3). In the subsequent etching step, the light shielding film 203 at the boundary is etched unintentionally. Then, the dimension or shape of the light shielding portion 213 is different from the designed value, or the semi-transparent film 202 of the base is exposed to form an unnecessary semi-transmissive portion 212a (see symbol B in FIG. 3).

(b) 본 실시 형태에 따른 제2 레지스트막 형성 공정에 따르면, 제2 레지스트막(105)의 형성에 앞서서, 적어도 투광부(111)가 형성되어 노출된 투광성 기판(101)의 표면에, 헥사메틸디실라잔을 공급하는 표면 처리를 실시한다. 이러한 처리를 실시함으로써, 투광부(111)가 형성되어 노출된 투광성 기판(101)의 표면은, 헥사메틸디실라잔과 N2 가스와의 혼합 가스가 공급되어 개질되어, 투광성 기판(101)의 표면과 제2 레지스트막(105)과의 밀착성이 향상된다. 그 결과, 전술한 현상 공정이나 에칭 공정을 실시하였다고 하여도, 제2 레지스트 패턴(105p)의 마진 영역(105m)이 투광성 기판(101)의 표면으로부터 박리되게 되는 것을 억제할 수 있다. 그리고, 박리된 제2 레지스트 패턴(105p)의 일부가 차광막(103) 표면에 재부착하게 되는 것을 억제할 수 있어, 전술한 흑결함의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 투광성 기판(101)과 레지스트 패턴(105p) 사이에 간극이 생기지 않기 때문에, 이와 같은 간극으로부터 에칭액이 침입하는 일이 없다. 이에 의해, 에칭 속도의 변동을 억제하여 에칭 공정을 신속하게 진행할 수 있음과 함께, 에칭 거동을 안정시켜 재현성이 높은 정밀한 에칭을 행할 수 있게 된다.(b) According to the second resist film forming process according to the present embodiment, before forming the second resist film 105, at least a light transmissive portion 111 is formed and exposed on the surface of the translucent substrate 101 exposed to hexa. The surface treatment which supplies methyl disilazane is performed. By performing such a process, the surface of the translucent substrate 101 in which the translucent portion 111 is formed and exposed is modified by supplying a mixed gas of hexamethyldisilazane and N 2 gas to modify the translucent substrate 101. The adhesion between the surface and the second resist film 105 is improved. As a result, even if the above-described developing step or etching step is performed, the margin area 105m of the second resist pattern 105p can be suppressed from being peeled off from the surface of the light transmissive substrate 101. Then, a part of the peeled second resist pattern 105p can be restrained from reattaching to the light shielding film 103 surface, and the occurrence of the black defect described above can be suppressed. In addition, since no gap is formed between the light transmissive substrate 101 and the resist pattern 105p, the etching liquid does not penetrate through the gap. As a result, the etching process can be suppressed and the etching process can be rapidly proceeded, the etching behavior can be stabilized, and precise etching with high reproducibility can be performed.

참고로, 표면 처리를 실시하지 않은 종래의 포토마스크(300)의 제조 방법에 대해, 도 4를 참조하면서 설명한다. 도 4는, 이러한 종래 방법의 플로우를 나타낸 개략도이다.For reference, the manufacturing method of the conventional photomask 300 which is not surface-treated is demonstrated, referring FIG. 4 is a schematic diagram showing the flow of this conventional method.

도 4에 도시한 종래 방법에서는, 우선, 투광성 기판(301) 상에 반투광막(302)과 차광막(303)이 이 순서대로 형성되고, 최상층에 제1 레지스트막(304)이 형성된 마스크 블랭크(300b)를 준비한다. 그리고, 제1 레지스트막(304)에 패턴을 묘화하여 현상하고, 차광부(313)의 형성 예정 영역 및 반투광부(312)의 형성 예정 영역을 각각 덮는 제1 레지스트 패턴(304p)을 형성한다. 그리고, 제1 레지스트 패턴(304p)을 마스크로 하여 차광막(303) 및 반투광막(302)을 에칭하여 투광부(311)를 형성한다. 그리고, 제1 레지스트 패턴(304p)을 제거하여 얻어진 기판의 전체면을 덮는 제2 레지스트막(305)을 형성한다. 그리고, 제2 레지스트막(305)에 패턴을 묘화하여 현상하여, 차광부(313)의 형성 예정 영역을 덮는 제2 레지스트 패턴(305p)을 형성한다. 이 때, 차광부(313)의 형성 예정 영역과 투광부(311)와의 경계에서, 제2 레지스트 패턴(305p)이 투광부(311) 측으로 소정량 확대하도록 묘화를 행한다. 그리고, 이 제2 레지스트 패턴(305p)을 마스크로 하여 차광막(303)을 에칭하여 반투광부(312) 및 차광부(313)를 형성하고, 제2 레지스트 패턴(305p)을 제거하여 포토마스크(300)를 제조한다.In the conventional method shown in FIG. 4, first, a semi-transmissive film 302 and a light shielding film 303 are formed in this order on the light-transmissive substrate 301, and a mask blank (with a first resist film 304 formed on the uppermost layer) 300b) is prepared. Then, a pattern is drawn and developed on the first resist film 304 to form a first resist pattern 304p that covers the region to be formed of the light shielding portion 313 and the region to be formed of the translucent portion 312, respectively. Then, the light shielding film 303 and the semi-transmissive film 302 are etched using the first resist pattern 304p as a mask to form the light transmitting portion 311. Then, the second resist film 305 covering the entire surface of the substrate obtained by removing the first resist pattern 304p is formed. Then, a pattern is drawn and developed in the second resist film 305 to form a second resist pattern 305p covering the region where the light shielding portion 313 is to be formed. At this time, drawing is performed so that the second resist pattern 305p may be enlarged to the light transmitting portion 311 by a predetermined amount at the boundary between the region where the light shielding portion 313 is to be formed and the light transmitting portion 311. Using the second resist pattern 305p as a mask, the light shielding film 303 is etched to form the transflective portion 312 and the light shielding portion 313, and the second resist pattern 305p is removed to remove the photomask 300. ).

그러나, 도 4에 도시한 종래 방법에서는, 제1 레지스트 패턴(304p)을 제거하여 얻어진 기판에 표면 처리를 실시하지 않고 제2 레지스트막(305)을 형성하고 있기 때문에, 투광성 기판(301)의 표면과 제2 레지스트막(305)과의 밀착성이 충분히 얻어지기 어려운 경우가 있었다. 그 때문에, 제2 레지스트 패턴(305p)을, 차광부(313)의 형성 예정 영역과 투광부(311)와의 경계에서 투광부(311) 측으로 소정량 확대시키도록 마진 영역을 형성하여 묘화하면, 상기 마진 영역을 구성하는 제2 레지스트막(305)이 투광성 기판(301)의 표면으로부터 부분적으로 박리되고(도 4의 부호 C 참조), 이에 의해 패턴 결함이 발생되게 되는 경우가 있었다. 예를 들면, 상기 마진 영역을 구성하는 제2 레지스트막(305)이 부분적으로 박리되면, 박리된 제2 레지스트막(305)의 일부가 차광막(303) 표면에 재부착하게 되고(도 4의 부호 D 참조), 그 후의 에칭 공정에서 에칭될 차광막(303)이 잔류하게 되는 결함(흑결함)을 발생시키는 경우가 있었다(도 4의 부호 E 참조).However, in the conventional method shown in Fig. 4, since the second resist film 305 is formed on the substrate obtained by removing the first resist pattern 304p, the surface of the transparent substrate 301 is formed. In some cases, adhesion between the second resist film 305 and the second resist film 305 cannot be sufficiently obtained. Therefore, when the margin area is formed and drawn so as to enlarge the second resist pattern 305p by a predetermined amount from the boundary between the region where the light shielding portion 313 is to be formed and the light transmitting portion 311 to the light transmitting portion 311, the drawing is performed. The second resist film 305 constituting the margin region is partially peeled off from the surface of the light transmissive substrate 301 (see symbol C in FIG. 4), whereby a pattern defect is sometimes generated. For example, when the second resist film 305 constituting the margin region is partially peeled off, a part of the peeled second resist film 305 is reattached to the light shielding film 303 surface (symbol of FIG. 4). D) In some subsequent etching processes, defects (black defects) in which the light shielding film 303 to be etched may remain may be generated (see symbol E in FIG. 4).

또한, 투광성 기판(301)과, 레지스트 패턴(305p) 사이에 간극이 생겼기 때문에, 여기에 에칭액이 침입하게 되어, 차광막(303)의 단면 및 반투광막(302)의 단면에 에칭액이 접촉하게 되는 경우가 있다. 여기서, 차광막(303)은 Cr을 주성분으로 하고, 반투광막(302)은 MoSi로 이루어지는 막이므로, 모두, 소정 정도의 도전성을 갖는다. 이 때문에, 차광막(303)의 단면 및 반투광막(302)의 단면에서, 에칭액에 침지된 전위가 서로 다른 전극이 각각 구성되고(소위 전지 효과가 발생하고), 이것이 에칭 거동에 영향을 미치게 된다. 예를 들면, Cr을 주성분으로 하는 차광막(303)의 에칭 속도가 감소되는 등의 문제점이 생기는 경우가 있다.In addition, since a gap is formed between the light-transmissive substrate 301 and the resist pattern 305p, the etching liquid penetrates therein, and the etching liquid comes into contact with the end face of the light shielding film 303 and the end face of the translucent film 302. There is a case. Here, since the light shielding film 303 has Cr as a main component and the semi-transmissive film 302 is a film which consists of MoSi, all have the electroconductivity of a predetermined grade. For this reason, in the cross section of the light shielding film 303 and the cross section of the translucent film 302, electrodes with different potentials immersed in etching liquid are respectively comprised (so-called battery effect arises), and this affects the etching behavior. . For example, there may be a problem that the etching rate of the light shielding film 303 containing Cr as a main component is decreased.

또한, 본 발명에 유사한 다계조 포토마스크의 제조 방법으로서, 이하와 같은 방법도 있다. 즉, 준비한 포토마스크부 상의 제1 레지스트막에 패턴을 묘화하여 현상하고, 차광부의 형성 예정 영역을 덮는 제1 레지스트 패턴을 형성하고, 이 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여 차광막을 에칭한다. 그리고, 제1 레지스트 패턴을 제거하여 얻어진 기판의 전체면을 덮는 제2 레지스트막을 형성한다. 이어서, 제2 레지스트 패턴에 패턴 묘화하여 현상하고, 적어도 반투광부의 형성 예정 영역을 덮는 제2 레지스트 패턴을 형성하고, 이것을 마스크로 하여 차광막을 에칭하는 방법도 있다. 단, 이 방법에 의하면, 반투광막이 현상, 세정 공정에 각각 2회 노출되므로, 반투광막 소재가 데미지를 받아, 투과율이 변화하게 될 우려가 있다. 이에 대해, 본 실시 형태에 따르면, 반투광막이 상기 웨트 처리(현상, 세정 공정)에 노출되는 것은, 1회뿐이므로, 다계조 포토마스크로서의 투과율 제어가 용이하게 되는 이점이 있다. 그리고, 본 실시 형태에 따른 표면 처리의 효과가 현저하게 얻어지는 것이다.Moreover, as a manufacturing method of the multi-gradation photomask similar to this invention, there exist the following methods. That is, a pattern is drawn and developed in the first resist film on the prepared photomask part, a first resist pattern covering the region to be formed of the light shielding part is formed, and the light shielding film is etched using this first resist pattern as a mask. Then, a second resist film covering the entire surface of the substrate obtained by removing the first resist pattern is formed. Subsequently, there is also a method of pattern drawing and developing on the second resist pattern to form a second resist pattern covering at least the region where the semi-transmissive portion is to be formed, and etching the light shielding film using this as a mask. However, according to this method, since the semi-transmissive membrane is exposed to the development and the cleaning step twice, there is a possibility that the semi-transmissive membrane material is damaged and the transmittance is changed. On the other hand, according to this embodiment, since the semi-transmissive film is exposed only to the wet process (development, washing process) only once, there is an advantage that the transmittance control as a multi-gradation photomask is facilitated. And the effect of the surface treatment which concerns on this embodiment is acquired remarkably.

<본 발명의 다른 실시 형태><Other embodiments of the present invention>

이상, 본 발명의 실시 형태를 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 전술한 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변경 가능하다. 예를 들면, 전술한 실시 형태에서는, 투광성 기판(101) 상에 반투광막(102)과 차광막(103)이 이 순서대로 형성되어 있었지만, 본 발명은 이러한 형태에 한정되지 않고, 반투광막(102)과 차광막(103) 사이에 다른 막이 형성되어 있어도 된다.As mentioned above, although embodiment of this invention was described concretely, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A various change is possible in the range which does not deviate from the summary. For example, in the above-mentioned embodiment, although the transflective film 102 and the light shielding film 103 were formed in this order on the translucent board | substrate 101, this invention is not limited to this aspect, The semi-transmissive film ( Another film may be formed between the 102 and the light shielding film 103.

Claims (7)

투광부, 차광부 및 반투광부를 포함하는 전사 패턴을 구비한 다계조 포토마스크의 제조 방법으로서,
투광성 기판 상에 반투광막과 차광막이 이 순서대로 형성되고, 최상층에 제1 레지스트막이 형성된 마스크 블랭크를 준비하는 공정과,
상기 제1 레지스트막에 패턴을 묘화하여 현상하고, 상기 차광부의 형성 예정 영역 및 상기 반투광부의 형성 예정 영역을 각각 덮는 제1 레지스트 패턴을 형성하고, 상기 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 차광막을 에칭하여 차광막 패턴을 형성함과 함께, 상기 제1 레지스트 패턴 또는 상기 차광막 패턴을 마스크로 하여 상기 반투광막을 에칭하여 상기 투광부를 형성하는 제1 패터닝 공정과,
상기 제1 레지스트 패턴을 제거하여 얻어진 기판의 전체면을 덮는 제2 레지스트막을 형성하는 공정과,
상기 제2 레지스트막에 패턴을 묘화하여 현상하고, 상기 차광부의 형성 예정 영역을 덮는 제2 레지스트 패턴을 형성하고, 상기 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 차광막 패턴을 에칭하여 상기 반투광부 및 상기 차광부를 형성하는 제2 패터닝 공정을 갖고,
상기 제2 레지스트막을 형성하는 공정에서는, 상기 제2 레지스트막의 형성에 앞서서, 상기 투광부가 형성되어 노출된 상기 투광성 기판의 표면에 Si 함유 유기 화합물에 의한 표면 처리를 행하는
것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크의 제조 방법.A method of manufacturing a multi-gradation photomask having a transfer pattern including a light transmitting portion, a light blocking portion, and a semi-light transmitting portion,
Preparing a mask blank on which a semi-transmissive film and a light shielding film are formed in this order on the light-transmissive substrate, and a first resist film is formed on the uppermost layer;
A pattern is drawn and developed on the first resist film to form a first resist pattern covering the region to be formed of the light blocking portion and the region to be formed of the semi-transmissive portion, and the light shielding film using the first resist pattern as a mask. A first patterning process of etching the semi-transmissive film using the first resist pattern or the light-shielding film pattern as a mask to form the light-transmitting part by etching the film;
Forming a second resist film covering the entire surface of the substrate obtained by removing the first resist pattern;
A pattern is formed and developed in the second resist film, a second resist pattern covering a region to be formed of the light shielding portion is formed, and the light shielding film pattern is etched using the second resist pattern as a mask to form the semi-transmissive portion and the Has a second patterning process of forming a light shielding portion,
In the step of forming the second resist film, prior to the formation of the second resist film, a surface treatment with an Si-containing organic compound is performed on the surface of the light transmissive substrate where the light transmissive portion is formed and exposed.
A method of manufacturing a multi-gradation photomask, characterized in that. 제1항에 있어서,
상기 제2 레지스트 패턴은, 상기 차광부의 형성 예정 영역과 상기 투광부와의 경계에서 상기 투광부측으로 확대된 마진 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크의 제조 방법.The method of claim 1,
And the second resist pattern has a margin region enlarged toward the light transmitting portion at a boundary between a region where the light blocking portion is to be formed and the light transmitting portion. 제2항에 있어서,
상기 마진 영역은, 상기 경계에서의 상기 반투광막의 측면과 상기 차광막의 측면을 덮음과 함께, 상기 투광부에서의 상기 투광성 기판의 일부 표면을 덮는 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크의 제조 방법.The method of claim 2,
And the margin region covers a side surface of the translucent film at the boundary and a side surface of the light shielding film, and covers a part of the surface of the light transmissive substrate in the light transmitting portion. 제2항에 있어서,
상기 제1 패터닝 공정 및 상기 제2 패터닝 공정에서 행하는 에칭은 웨트 에칭인 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크의 제조 방법.The method of claim 2,
The etching performed in the said 1st patterning process and said 2nd patterning process is a wet etching, The manufacturing method of the multi-gradation photomask characterized by the above-mentioned. 제2항에 있어서,
상기 차광막은 크롬 또는 그 화합물로 이루어지고,
상기 반투광막은 몰리브덴 실리사이드 또는 그 화합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크의 제조 방법.The method of claim 2,
The light shielding film is made of chromium or a compound thereof,
The translucent film is made of molybdenum silicide or a compound thereof. 제2항에 있어서,
상기 Si 함유 유기 화합물은 헥사메틸디실란인 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크의 제조 방법.The method of claim 2,
Said Si containing organic compound is hexamethyldisilane, The manufacturing method of the multi-gradation photomask characterized by the above-mentioned. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 다계조 포토마스크에 노광광을 조사하고, 상기 전사 패턴을 피전사체에 전사하는 것을 특징으로 하는 반도체 트랜지스터의 제조 방법.
A method for manufacturing a semiconductor transistor, comprising irradiating exposure light to a multi-gradation photomask manufactured by the method of any one of claims 1 to 6, and transferring the transfer pattern to a transfer target.
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