KR20110128753A - Method of manufacturing multi-gray scale photomask and pattern transfer method - Google Patents

Method of manufacturing multi-gray scale photomask and pattern transfer method Download PDF

Info

Publication number
KR20110128753A
KR20110128753A KR1020110049145A KR20110049145A KR20110128753A KR 20110128753 A KR20110128753 A KR 20110128753A KR 1020110049145 A KR1020110049145 A KR 1020110049145A KR 20110049145 A KR20110049145 A KR 20110049145A KR 20110128753 A KR20110128753 A KR 20110128753A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
film
resist pattern
resist
pattern
light shielding
Prior art date
Application number
KR1020110049145A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101295414B1 (en
Inventor
스스무 나가시마
Original Assignee
호야 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 호야 가부시키가이샤 filed Critical 호야 가부시키가이샤
Publication of KR20110128753A publication Critical patent/KR20110128753A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101295414B1 publication Critical patent/KR101295414B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • H01L21/0274—Photolithographic processes
    • H01L21/0275—Photolithographic processes using lasers
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/80—Etching
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2051—Exposure without an original mask, e.g. using a programmed deflection of a point source, by scanning, by drawing with a light beam, using an addressed light or corpuscular source
    • G03F7/2059—Exposure without an original mask, e.g. using a programmed deflection of a point source, by scanning, by drawing with a light beam, using an addressed light or corpuscular source using a scanning corpuscular radiation beam, e.g. an electron beam
    • G03F7/2063—Exposure without an original mask, e.g. using a programmed deflection of a point source, by scanning, by drawing with a light beam, using an addressed light or corpuscular source using a scanning corpuscular radiation beam, e.g. an electron beam for the production of exposure masks or reticles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/033—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers
    • H01L21/0334—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane
    • H01L21/0337—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane characterised by the process involved to create the mask, e.g. lift-off masks, sidewalls, or to modify the mask, e.g. pre-treatment, post-treatment

Abstract

PURPOSE: A method for manufacturing a multi gray scale photo mask and a pattern transfer method are provided to improve accuracy for forming a transfer pattern by improving the accuracy for forming a second resist pattern. CONSTITUTION: The formation area of a light shielding part and the formation area of a half light transmitting part are covered. A first resist pattern(103p), in which a resist film in the formation area of the half light-transmitting part is thicker than the resist film in the formation area of the light shielding part, is formed. Active oxygen is supplied to the first resist pattern and the first resist pattern is coated. A part of the active oxygen, which is supplied to the first resist pattern, is consumed by an exposed half transmissive film.

Description

다계조 포토마스크의 제조 방법 및 패턴 전사 방법{METHOD OF MANUFACTURING MULTI-GRAY SCALE PHOTOMASK AND PATTERN TRANSFER METHOD}METHOD OF MANUFACTURING MULTI-GRAY SCALE PHOTOMASK AND PATTERN TRANSFER METHOD}

본 발명은, 예를 들면 액정 표시 장치 등의 플랫 패널 디스플레이(Flat Panel Display:이하 FPD라고 칭함) 등의 제조에 이용되는 다계조 포토마스크의 제조 방법, 및 상기 다계조 포토마스크를 이용한 패턴 전사 방법에 관한 것이다.The present invention is, for example, a method for producing a multi-gradation photomask used in the manufacture of a flat panel display (hereinafter referred to as FPD) such as a liquid crystal display device, and a pattern transfer method using the multi-gradation photomask. It is about.

예를 들면 FPD용의 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor:이하 TFT라고 칭함) 기판은, 차광부 및 투광부로 이루어지는 전사 패턴이 투명 기판 상에 형성된 포토마스크를 이용하고, 예를 들면 5회∼6회의 포토리소그래피 공정을 거쳐서 제조되고 있다. 최근, 포토리소그래피 공정수를 삭감하기 위해, 차광부, 반투광부, 및 투광부를 포함하는 전사 패턴이 투명 기판 상에 형성된 다계조 포토마스크가 이용되도록 되고 있다.For example, a thin film transistor (hereinafter referred to as TFT) substrate for an FPD uses a photomask in which a transfer pattern composed of a light shielding portion and a light transmitting portion is formed on a transparent substrate. It is manufactured via a lithography process. In recent years, in order to reduce the number of photolithography processes, a multi-gradation photomask in which a transfer pattern including a light shielding portion, a semi-transmissive portion, and a light transmitting portion is formed on a transparent substrate has been used.

상술한 다계조 포토마스크에 있어서, 예를 들면 차광부는, 투명 기판 상에 반투광막과 차광막이 이 순서대로 형성되어 이루어지고, 반투광부는, 반투광막이 투명 기판 상에 형성되어 이루어지고, 투광부는, 투명 기판이 노출되어 이루어지는 것으로 할 수 있다. 또한, 여기서 「이 순서대로」란, 에칭을 방해하지 않는 것이면, 막간에 다른 막이 개재되어 있어도 된다. 이와 같은 다계조 포토마스크는, 반투광막과 차광막에 각각 소정의 패터닝을 실시할 필요가 있으므로, 묘화 및 현상을 적어도 2회씩 행함으로써 제조되었다. 구체적으로는, 예를 들면, 우선, 반투광막, 차광막, 및 제1 레지스트막이 투명 기판 상에 이 순서대로 적층된 포토마스크 블랭크를 준비한다. 그리고, 1회째의 묘화 및 현상을 제1 레지스트막에 실시하고, 차광부의 형성 영역 및 반투광부의 형성 영역을 덮는 제1 레지스트 패턴을 형성하고, 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여 차광막 및 반투광막을 에칭한다. 다음에, 제1 레지스트 패턴을 제거하고 제2 레지스트막을 형성하고, 2회째의 묘화 및 현상을 제2 레지스트막에 실시하여 차광부의 형성 영역을 덮는 제2 레지스트 패턴을 형성한다. 또한, 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여 차광막을 에칭하고, 제2 레지스트 패턴을 제거한다.In the above-described multi-gradation photomask, for example, the light shielding portion is formed by forming a semi-transmissive film and a light shielding film on a transparent substrate in this order, and the semi-transmissive portion is formed by forming a semi-transmissive film on a transparent substrate. The part can be made of the transparent substrate exposed. In addition, as long as it does not prevent an etching here "in this order", the other film | membrane may be interposed between films. Since such a multi-gradation photomask needs to perform predetermined patterning on a translucent film and a light shielding film, respectively, it was manufactured by drawing and developing at least twice. Specifically, for example, first, a photomask blank in which a translucent film, a light shielding film, and a first resist film are laminated in this order on a transparent substrate is prepared. Then, the first drawing and development are performed on the first resist film to form a first resist pattern covering the formation region of the light shielding portion and the formation region of the semitransmissive portion, and the light shielding film and the semitransmissive light as a mask. The film is etched. Next, the first resist pattern is removed to form a second resist film, and second drawing and development are performed on the second resist film to form a second resist pattern covering the formation region of the light shielding portion. Further, the light shielding film is etched using the second resist pattern as a mask to remove the second resist pattern.

그러나, 예를 들면 FPD용의 TFT 기판의 제조 등에 이용되는 포토마스크는, 반도체 제조용의 포토마스크에 비해 대형이며, 예를 들면 1변이 500㎜ 이상의 사각형, 또는 1변이 1000㎜를 초과하는 사각형의 것도 최근 적지 않으므로, 묘화에 장시간을 요한다. 한편, 이러한 FPD 제품의 생산 효율을 향상시켜, 가격을 낮추고자 하는 요청도 강하다.However, for example, the photomask used for the manufacture of a TFT substrate for FPD, etc. is larger than the photomask for semiconductor manufacturing, for example, one square of 500 mm or more, or one square of 1000 mm or more. As there are not many recently, it takes a long time for drawing. On the other hand, there is a strong request to improve the production efficiency of such FPD products, thereby lowering the price.

이 때문에, 묘화 및 현상을 적어도 2회씩 행하는 상술한 방법에 대하여, 생산성을 향상시키는 요망이 있는 것에 발명자는 착안하였다. 또한, 상술한 방법에서는, 1회째의 묘화와 2회째의 묘화와의 사이에서, 현상, 패터닝(에칭) 공정이 행해지기 때문에, 묘화기로부터 떼어내고, 상기 공정에서 처리된 포토마스크 중간체를, 다시 묘화기에 세트할 필요가 있다. 이와 같은 경우, 1회째와 2회째에 묘화된 패턴간의 어긋남을 없애고 묘화하기 위해서는, 묘화기에서 마스크 상에 형성된 얼라인먼트 마크를 읽어들이고, 그 얼라인먼트 마크 위치를 기준으로 하여 묘화기에 의한 적절한 보정을 실시하여 묘화를 행하지만(이것을 얼라인먼트 묘화라고 함), 그렇다고 해도 위치 어긋남을 완전하게 방지하는 것은 곤란하다. 이러한 얼라인먼트 묘화 시에 생기는 위치 어긋남은, 예를 들면, 본 발명자의 검토에 의하면 0.1㎛∼0.5㎛ 정도 생기는 경우가 있어, 이 경우, 전사 패턴의 형성 정밀도가 저하한다. 예를 들면, 이러한 다계조 포토마스크에서 액정 표시 장치용의 TFT를 제작하고자 할 때, 설계값으로서는 원래 동일한 선폭을 갖는 차광 패턴이, 상기 위치 어긋남에 기인하여 다른 선폭으로 되고, 면내에서는, 상기 위치 어긋남량이 생긴 만큼, 선폭에 분포가 생기게 된다.For this reason, the inventors have focused on the desire to improve productivity with respect to the above-described method of drawing and developing at least twice. In the above-described method, since the development and patterning (etching) processes are performed between the first drawing and the second drawing, the photomask intermediates separated from the drawing machine and treated in the above steps are again removed. You need to set it on the writer. In such a case, in order to eliminate the misalignment between the patterns drawn in the first and second times, the alignment mark formed on the mask is read by the writer, and appropriate correction by the writer is performed based on the alignment mark position. Although drawing is performed (this is called alignment drawing), however, it is difficult to completely prevent displacement. As for the position shift which arises at the time of such alignment drawing, about 0.1 micrometer-about 0.5 micrometer may arise according to examination of this inventor, for example, In this case, the formation precision of a transfer pattern falls. For example, when a TFT for a liquid crystal display device is to be manufactured in such a multi-gradation photomask, as a design value, a light shielding pattern having the same line width originally becomes a different line width due to the position shift, and in-plane, the position As the amount of misalignment occurs, distribution occurs in the line width.

또한, 본 발명자의 지견에 따르면, 위치에 의해서 레지스트 잔막값이 다른 레지스트 패턴을 형성하고, 또한, 이 레지스트 패턴의 감막을 이용함으로써 묘화 및 현상의 횟수를 삭감하는 것이 가능하다. 구체적으로는, 우선, 반투광막, 차광막, 및 제1 레지스트막이 투명 기판 상에 이 순서대로 적층된 포토마스크 블랭크를 준비한다. 그리고, 제1 레지스트막에 묘화 및 현상을 실시하고, 차광부의 형성 영역 및 반투광부의 형성 영역을 덮고, 반투광부의 형성 영역에 있어서의 레지스트막의 두께가 차광부의 형성 영역에 있어서의 레지스트막의 두께보다도 얇은 제1 레지스트 패턴을 형성한다. 이 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여 차광막 및 반투광막을 에칭한다. 다음으로, 제1 레지스트 패턴을 감막하여 반투광부의 형성 영역에 있어서의 제1 레지스트 패턴을 제거함으로써 차광막을 노출시키고, 차광부의 형성 영역을 덮는 제2 레지스트 패턴을 형성한다. 또한, 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여 차광막을 에칭하고, 그 후, 제2 레지스트 패턴을 제거한다. 이와 같은 방법을 이용하면, 투광부, 반투광부, 차광부를 갖는(즉 3계조의) 다계조 포토마스크를 제조할 때에, 묘화 공정을 1회만으로 할 수 있다.In addition, according to the findings of the inventors, it is possible to reduce the number of times of drawing and developing by forming a resist pattern having a different resist residual film value depending on the position, and using a resist film of the resist pattern. Specifically, first, a photomask blank in which a translucent film, a light shielding film, and a first resist film are laminated in this order on a transparent substrate is prepared. Then, the first resist film is drawn and developed to cover the formation region of the light shielding portion and the formation region of the semitransmissive portion, and the thickness of the resist film in the formation region of the semitransmissive portion of the resist film in the formation region of the light shielding portion. A first resist pattern thinner than the thickness is formed. The light shielding film and the semi-transmissive film are etched using this first resist pattern as a mask. Next, the light shielding film is exposed by removing the first resist pattern in the formation region of the semi-transmissive portion by reducing the first resist pattern to form a second resist pattern covering the formation region of the light shielding portion. In addition, the light shielding film is etched using the second resist pattern as a mask, and then the second resist pattern is removed. By using such a method, when producing a multi-gradation photomask having a light transmitting portion, a semi-light transmitting portion, and a light shielding portion (that is, three gradations), the drawing step can be performed only once.

그러나, 이것을 현실의 생산 공정에 적용하기 위해서는, 몇 가지의 곤란성이 존재한다. 그 중 하나는, 대형 포토마스크 블랭크에의 묘화 공정에 있어서, 위치에 의해서 노광량을 변화시키는 기술에 관한 것이다. 포토마스크용의 묘화 노광 장치는, 일반적으로는 중간조를 포함한 패턴을 묘화할 필요가 없기 때문에, 묘화를 위한 빔 주사를 행하면서 노광량을 변화시키는 것은 용이하지 않다.However, there are some difficulties in applying this to the actual production process. One of them relates to a technique for changing the exposure amount by position in the drawing process on a large-scale photomask blank. Since the writing exposure apparatus for photomask generally does not need to draw the pattern containing a halftone, it is not easy to change an exposure amount, performing the beam scan for drawing.

상기에 대한 해결 방법으로서는, 이하의 것이 있다. 일본 특허 공개 제2002-189280호 공보(특허 문헌 1)에는, 포토마스크 블랭크에 대해, 투광부를 형성하는 부분에 대하여 레지스트가 완전하게 감광되는 노광량이며, 또한 반투광부를 형성하는 부분에 대하여 레지스트가 완전하게 감광되는 노광량보다 적은 노광량으로 레지스트막을 노광하는 공정이 기재되어 있다. 또한, 일본 특허 공개 제2005-024730호 공보(특허 문헌 2)에는, 반투광부를 형성하는 부분에 대해서는, 전자선 묘화기 또는 레이저 묘화기를 이용하여, 상기 묘화기의 해상 한계 이하의 패턴의 묘화 데이터를 이용하여 묘화하는 것을 포함하는 레지스트막 노광 공정이 기재되어 있다.As a solution to the above, there are the followings. Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2002-189280 (Patent Document 1) discloses an exposure dose in which a resist is completely exposed to a portion forming a light transmitting portion with respect to a photomask blank, and a resist is completely contained in a portion forming a translucent portion. The process of exposing a resist film by exposure amount less than the exposure amount easily photosensitive is described. In Japanese Patent Laid-Open No. 2005-024730 (Patent Document 2), for the part forming the semi-transmissive portion, drawing data of a pattern below the resolution limit of the drawing machine is used by using an electron beam drawing machine or a laser drawing machine. The resist film exposure process including drawing by using is described.

그러나, 본 발명자의 검토에 의하면, 묘화 공정뿐만 아니라, 묘화, 현상에 의해서 형성되는 레지스트 패턴의 감막을 행하는 공정에도 곤란성이 있어, 기술 과제가 존재하는 것이 발견되었다. 예를 들면, 레지스트막을 감막하는 공정에서는, 포토마스크 블랭크의 레지스트막이 형성된 면내 전체에 균일한 감막이 행해지지 않으면 안된다. 면내 위치에 의해서 불균일한 감막이 생기면, 레지스트의 잔막량이 불균일하게 되고, 다음 공정의 에칭에 의해서 형성되는 차광부, 또는 반투광부의 선폭이, 설계값에 대하여 변동하게 된다. 대형 마스크는 대면적이므로, 면내의 균일성을 유지하는 것은 용이하지는 않다. 감막의 면내 균일성을 저해하는 요인 중의 하나로서는, 감막의 면내 균일성에 영향을 주는, 레지스트의 감막량이 전사용 패턴의 형상에 의존한다고 하는 것을 들 수 있다. 구체적으로는, 얻고자 하는 전사용 패턴에는, 최종 제품인 디바이스에 응하여, 차광부와 반투광부의 소밀의 분포가 있고, 또는, 차광부와 반투광부의 면적 비율에 분포가 있는 경우가 많다. 이러한 경우, 예를 들면 제1 레지스트 패턴의 성긴 영역(단위 면적당의 개구 면적의 비율이 큰 영역)에서는 감막 속도가 비교적 증대하고, 제1 레지스트 패턴의 밀한 영역(단위 면적당의 개구 면적의 비율이 작은 영역)에서는 감막 속도가 비교적 감소하는 경우가 있다. 그 결과, 감막에 의한 형상 제어를 정확하게 행하는 것이 곤란하게 되어, 전사 패턴의 형성 정밀도가 저하하게 되는 경우가 있다. 특히, FPD용 포토마스크에서는 레지스트 패턴의 소밀차가 비교적 크므로, 감막 속도의 불균일성이 나타나기 쉬운 경향이 있다.However, according to the examination by the present inventor, not only the drawing process but also the process of carrying out the film | membrane of the resist pattern formed by drawing and image development, there existed a difficulty, and it discovered that a technical subject exists. For example, in the process of reducing a resist film, a uniform film formation must be performed on the entire in-plane on which the resist film of the photomask blank is formed. When a non-uniform film forming occurs due to the in-plane position, the remaining film amount of the resist becomes non-uniform, and the line width of the light shielding portion or the semi-transmissive portion formed by etching in the next step changes with respect to the design value. Since the large mask has a large area, it is not easy to maintain in-plane uniformity. One of the factors that inhibit the in-plane uniformity of the film is that the amount of the film of the resist that affects the in-plane uniformity of the film is dependent on the shape of the transfer pattern. Specifically, the transfer pattern to be obtained has a distribution of roughness of the light shielding portion and the semi-transmissive portion, or a distribution in the area ratio of the light shielding portion and the semi-transmissive portion, depending on the device as the final product. In this case, for example, the film-reducing speed is relatively increased in the coarse region of the first resist pattern (the region having a large ratio of the opening area per unit area), and the dense region of the first resist pattern (the ratio of the opening area per unit area is small). Region) may reduce the film velocity relatively. As a result, it is difficult to perform shape control by a film reduction correctly, and the formation precision of a transfer pattern may fall. In particular, in the FPD photomask, since the small difference of resist patterns is relatively large, there exists a tendency for the nonuniformity of a film-forming speed to appear easily.

따라서 본 발명은, 레지스트 패턴의 감막을 이용함으로써 묘화 및 현상의 횟수를 삭감시키면서, 레지스트 패턴의 감막 속도의 면내 균일성을 향상시켜, 전사 패턴의 형성 정밀도를 향상시키는 것을 목적으로 한다.Therefore, an object of this invention is to improve the in-plane uniformity of the film-reduction speed | rate of a resist pattern, and to improve the formation precision of a transfer pattern, reducing the frequency | count of drawing and image development by using the resist film of a resist pattern.

본 발명의 제1 양태는, 차광부, 반투광부, 및 투광부를 포함하는 전사 패턴을 투명 기판 상에 형성하는 다계조 포토마스크의 제조 방법으로서, 반투광막, 차광막, 및 레지스트막이 상기 투명 기판 상에 이 순서대로 적층된 포토마스크 블랭크를 준비하는 공정과, 상기 레지스트막에 묘화 및 현상을 실시하고, 상기 차광부의 형성 영역 및 상기 반투광부의 형성 영역을 덮고, 상기 반투광부의 형성 영역에 있어서의 상기 레지스트막의 두께가 상기 차광부의 형성 영역에 있어서의 상기 레지스트막의 두께보다도 얇은 제1 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여 에칭을 행하는 제1 에칭 공정과, 상기 제1 레지스트 패턴을 감막하여 형성된 제2 레지스트 패턴을 이용하여 에칭을 행하는 제2 에칭 공정에 의해서, 상기 투광부, 상기 반투광부, 및 상기 차광부를 형성하고, 또한, 상기 제1 레지스트 패턴의 감막은, 상기 투광부의 형성 영역에 상기 반투광막 또는 상기 레지스트막이 노출된 상태에서 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 in which a transfer pattern including a light shielding portion, a semi-transmissive portion, and a light transmitting portion is formed on a transparent substrate, wherein a translucent film, a light shielding film, and a resist film are formed on the transparent substrate. In the step of preparing a photomask blank laminated in this order, drawing and developing on the resist film, covering the forming region of the light shielding portion and the forming region of the semi-transmissive portion, Forming a first resist pattern whose thickness of the resist film is smaller than the thickness of the resist film in the formation region of the light shielding portion, a first etching step of etching using the first resist pattern as a mask, and The light-transmitting portion by a second etching step of etching using a second resist pattern formed by reducing a first resist pattern; The semi-transmissive portion and the light-shielding portion are formed, and the photoresist of the first resist pattern is a manufacturing method of a multi-gradation photomask which is performed in a state where the semi-transmissive film or the resist film is exposed in the formation region of the transmissive portion.

본 발명의 제2 양태는, 차광부, 반투광부, 및 투광부를 포함하는 전사 패턴을 투명 기판 상에 형성하는 다계조 포토마스크의 제조 방법으로서, 반투광막, 차광막, 및 레지스트막이 상기 투명 기판 상에 이 순서대로 적층된 포토마스크 블랭크를 준비하는 공정과, 상기 레지스트막에 묘화 및 현상을 실시하고, 상기 차광부의 형성 영역 및 상기 반투광부의 형성 영역을 덮고, 상기 반투광부의 형성 영역에 있어서의 상기 레지스트막의 두께가 상기 차광부의 형성 영역에 있어서의 상기 레지스트막의 두께보다도 얇은 제1 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 차광막을 에칭하여 상기 반투광막을 일부 노출시키는 제1 에칭 공정과, 상기 제1 레지스트 패턴을 감막하고, 상기 반투광부의 형성 영역에 있어서의 상기 차광막을 노출시키고, 상기 차광부의 형성 영역을 덮는 제2 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 제2 레지스트 패턴 및 노출한 상기 차광막을 마스크로 하여 상기 반투광막을 에칭하여 상기 투명 기판을 일부 노출시키는 제2 에칭 공정과, 상기 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 노출한 상기 차광막을 에칭하여 상기 반투광막을 일부 노출시키는 제3 에칭 공정과, 상기 제2 레지스트 패턴을 제거하는 공정을 갖는 다계조 포토마스크의 제조 방법이다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for producing a multi-gradation photomask in which a transfer pattern including a light shielding portion, a semi-transmissive portion, and a light transmitting portion is formed on a transparent substrate, wherein a semi-transmissive film, a light shielding film, and a resist film are formed on the transparent substrate. In the step of preparing a photomask blank laminated in this order, drawing and developing on the resist film, covering the forming region of the light shielding portion and the forming region of the semi-transmissive portion, Forming a first resist pattern whose thickness of the resist film is thinner than the thickness of the resist film in the formation region of the light shielding portion; etching the light shielding film using the first resist pattern as a mask to partially form the semitransmissive film The 1st etching process which exposes, and the said 1st resist pattern are film-reduced, The said in the formation area of the said translucent part Exposing the light film and forming a second resist pattern covering the formation region of the light shielding portion; and etching the semi-transmissive film using the second resist pattern and the exposed light shielding film as a mask to partially expose the transparent substrate. A multi-gradation photo having a second etching step, a third etching step of partially exposing the semi-transmissive film by etching the exposed light shielding film using the second resist pattern as a mask, and removing the second resist pattern It is a manufacturing method of a mask.

본 발명의 제3 양태는, 차광부, 반투광부, 및 투광부를 포함하는 전사 패턴을 투명 기판 상에 형성하는 다계조 포토마스크의 제조 방법으로서, 반투광막, 차광막, 및 레지스트막이 상기 투명 기판 상에 이 순서대로 적층된 포토마스크 블랭크를 준비하는 공정과 상기 레지스트막에 묘화 및 현상을 실시하고, 상기 차광부의 형성 영역 및 상기 반투광부의 형성 영역을 덮고, 상기 반투광부의 형성 영역에 있어서의 상기 레지스트막의 두께가 상기 차광부의 형성 영역에 있어서의 상기 레지스트막의 두께보다도 얇은 제1 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여 에칭을 행하는 제1 에칭 공정과, 상기 제1 레지스트 패턴을 감막하여 형성된 제2 레지스트 패턴을 이용하여 에칭을 행하는 제2 에칭 공정에 의해서, 상기 투광부, 상기 반투광부, 및 상기 차광부를 형성하고, 또한, 상기 제1 레지스트 패턴을 형성하는 공정에서는, 상기 전사 패턴에 포함되지 않는 잠정 레지스트 패턴을 상기 투광부의 형성 영역에 형성하고, 상기 제1 에칭 공정에서는, 상기 잠정 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 잠정 차광막 패턴을 형성하고, 상기 제2 에칭 공정에 있어서, 상기 잠정 레지스트 패턴과 상기 잠정 차광막 패턴을 제거하는 다계조 포토마스크의 제조 방법이다.According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a multi-gradation photomask in which a transfer pattern including a light shielding portion, a semi-transmissive portion, and a light transmitting portion is formed on a transparent substrate, wherein a translucent film, a light shielding film, and a resist film are formed on the transparent substrate. In the step of preparing the photomask blanks stacked in this order, drawing and developing the resist film are performed, covering the formation region of the light shielding portion and the formation region of the semi-transmissive portion, A step of forming a first resist pattern having a thickness of the resist film that is thinner than a thickness of the resist film in a formation region of the light shielding portion, a first etching step of etching using the first resist pattern as a mask, and the first By the second etching step of etching using the second resist pattern formed by reducing the first resist pattern, the light transmitting portion, In the step of forming the base transmissive portion and the light shielding portion, and forming the first resist pattern, a provisional resist pattern not included in the transfer pattern is formed in the formation region of the light transmissive portion, and in the first etching step, And forming a provisional light shielding film pattern using the provisional resist pattern as a mask, and removing the provisional resist pattern and the provisional light shielding film pattern in the second etching step.

본 발명의 제4 양태는, 차광부, 반투광부, 및 투광부를 포함하는 전사 패턴을 투명 기판 상에 형성하는 다계조 포토마스크의 제조 방법으로서, 반투광막, 차광막, 및 레지스트막이 상기 투명 기판 상에 이 순서대로 적층된 포토마스크 블랭크를 준비하는 공정과, 상기 레지스트막에 묘화 및 현상을 실시하고, 상기 투광부의 형성 영역에 잠정 레지스트 패턴을 형성하고, 상기 차광부의 형성 영역 및 상기 반투광부의 형성 영역을 덮고, 상기 반투광부의 형성 영역에 있어서의 상기 레지스트막의 두께가 상기 차광부의 형성 영역에 있어서의 상기 레지스트막의 두께보다도 얇은 제1 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 제1 레지스트 패턴과 상기 잠정 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 차광막을 에칭하여 상기 반투광막을 일부 노출시키는 제1 에칭 공정과, 상기 제1 레지스트 패턴을 감막하고, 상기 반투광부의 형성 영역에 있어서의 상기 차광막을 노출시키고, 상기 차광부의 형성 영역을 덮는 제2 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 제2 레지스트 패턴 및 노출한 상기 차광막을 마스크로 하여 상기 반투광막을 에칭하여 상기 잠정 레지스트 패턴을 제거함과 함께 상기 투광부의 형성 영역의 상기 투명 기판을 노출시키는 제2 에칭 공정과, 상기 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 노출한 상기 차광막을 에칭하여 상기 반투광막을 일부 노출시키는 제3 에칭 공정과, 상기 제2 레지스트 패턴을 제거하는 공정을 갖는 다계조 포토마스크의 제조 방법이다.A fourth aspect of the present invention is a method for producing a multi-gradation photomask which forms a transfer pattern including a light shielding portion, a semi-transmissive portion, and a light transmitting portion on a transparent substrate, wherein a semi-transmissive film, a light shielding film, and a resist film are formed on the transparent substrate. Preparing a photomask blank laminated in this order, drawing and developing the resist film, forming a provisional resist pattern in the formation region of the light-transmitting portion, forming the light-shielding portion and the semi-transmissive portion A step of forming a first resist pattern covering the formation region, wherein the thickness of the resist film in the formation region of the semi-transmissive portion is thinner than the thickness of the resist film in the formation region of the light-shielding portion, and the first resist pattern; A first etching hole for partially exposing the semi-transmissive layer by etching the light shielding layer using the temporary resist pattern as a mask And reducing the first resist pattern, exposing the light shielding film in the formation region of the semi-transmissive portion, and forming a second resist pattern covering the formation region of the light shielding portion, the second resist pattern; A second etching process of etching the semi-transmissive film using the exposed light shielding film as a mask to remove the provisional resist pattern and exposing the transparent substrate in the region where the light-transmitting portion is formed, and using the second resist pattern as a mask, And a third etching step of etching the exposed light shielding film to partially expose the semi-transmissive film, and removing the second resist pattern.

본 발명의 제5 양태는, 상기 잠정 레지스트 패턴의 제거는, 상기 반투광막의 에칭에 수반하는 리프트 오프에 의한 제4 양태에 기재된 다계조 포토마스크의 제조 방법이다.5th aspect of this invention is the manufacturing method of the multi-gradation photomask as described in 4th aspect by the lift-off accompanying etching of the said translucent film | membrane of removal of the said temporary resist pattern.

본 발명의 제6 양태는, 상기 잠정 레지스트 패턴의 치수는, 선폭이 1㎛ 이하인 제5 양태에 기재된 다계조 포토마스크의 제조 방법이다.A sixth aspect of the present invention is the method for producing a multi-tone photomask according to the fifth aspect, wherein the dimension of the tentative resist pattern is 1 µm or less in line width.

본 발명의 제7 양태는, 상기 잠정 레지스트 패턴의 막 두께는, 상기 차광부의 형성 영역에 있어서의 상기 레지스트막의 두께와 동등한 제4∼제6 양태 중 어느 1 양태에 기재된 다계조 포토마스크의 제조 방법이다.In the seventh aspect of the present invention, the film thickness of the tentative resist pattern is the production of the multi-gradation photomask according to any one of the fourth to sixth aspects, which is equal to the thickness of the resist film in the formation region of the light shielding portion. It is a way.

본 발명의 제8 양태는, 상기 잠정 레지스트 패턴의 막 두께는, 상기 반투광부의 형성 영역에 있어서의 상기 레지스트막의 두께와 동등한 제4∼제6 양태 중 어느 1 양태에 기재된 다계조 포토마스크의 제조 방법이다.In the eighth aspect of the present invention, the film thickness of the tentative resist pattern is the production of the multi-gradation photomask according to any one of the fourth to sixth aspects, which is equal to the thickness of the resist film in the formation region of the translucent portion. It is a way.

본 발명의 제9 양태는, 상기 반투광막은, 실리콘을 포함하는 재료로 이루어지는 제1∼제8 양태 중 어느 1 양태에 기재된 다계조 포토마스크의 제조 방법이다.A ninth aspect of the present invention is the method for producing a multi-gradation photomask according to any one of the first to eighth aspects, wherein the semi-transmissive film is made of a material containing silicon.

본 발명의 제10 양태는, 제1∼제9 양태 중 어느 1 양태에 기재된 제조 방법에 의한 다계조 포토마스크를 개재하여, 피전사체 상에 형성되어 있는 피전사 레지스트막에 상기 노광광을 조사함으로써, 상기 피전사 레지스트막에 상기 전사 패턴을 전사하는 공정을 갖는 패턴 전사 방법이다.10th aspect of this invention is irradiating the said exposure light to the to-be-transferred resist film formed on the to-be-transferred body through the multi-gradation photomask by the manufacturing method in any one of 1st-9th aspect. It is a pattern transfer method which has a process of transferring the said transfer pattern to the said transfer resist film.

본 발명에 따르면, 레지스트 패턴의 감막을 이용함으로써 묘화 및 현상의 횟수를 삭감시키면서, 레지스트 패턴의 감막 속도의 면내 균일성을 향상시켜, 전사 패턴의 형성 정밀도를 향상시키는 것이 가능하게 된다.According to the present invention, it is possible to improve the in-plane uniformity of the film-reducing speed of the resist pattern and improve the formation accuracy of the transfer pattern while reducing the number of times of drawing and developing by using the resist film of the resist pattern.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 다계조 포토마스크의 제조 공정의 플로우도.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 다계조 포토마스크를 이용한 패턴 전사 방법을 도시하는 단면도.
도 3은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 다계조 포토마스크의 제조 공정의 플로우도.
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 레지스트 패턴 감막 공정에 있어서의 메커니즘을 도시하는 단면도.
도 5는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 레지스트 패턴 감막 공정에 있어서의 메커니즘을 도시하는 단면도.
도 6은 참고예에 따른 레지스트 패턴 감막 공정에 있어서의 메커니즘을 도시하는 단면도.
도 7은 참고예에 따른 다계조 포토마스크의 제조 방법을 도시하는 설명도.
도 8은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 포토마스크 블랭크에의 하나의 묘화 방법을 도시하는 도면으로서, (a)는, 차광부 데이터, 투광부 데이터, 및 반투광부 데이터로 구성되는 합성 데이터를 도시하는 평면도이며, (b)는, (a)에 도시한 합성 데이터로부터 분리된 차광부 데이터 및 투광부 데이터를 도시하는 평면도이며, (c)는, (a)에 도시한 합성 데이터로부터 분리된 반투광부 데이터를 도시하는 평면도.
도 9는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 포토마스크 블랭크의 레지스트막 상에 도 8의 (a)의 묘화 패턴을 묘화할 때의 노광량의 분포를 도시하는 평면도.
도 10은 도 9의 I-I 단면도로서, (a)는, 묘화 패턴을 레지스트막 상에 묘화한 포토마스크 블랭크의 단면도이며, (b)는, 레지스트막이 현상된 포토마스크 블랭크의 단면도.
도 11은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 포토마스크 블랭크에의 다른 묘화 방법을 나타내는 플로우도.
도 12는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 포토마스크 블랭크에의 다른 묘화 방법에 이용하는 묘화 패턴을 도시하는 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The flowchart of the manufacturing process of the multi-gradation photomask which concerns on the 1st Embodiment of this invention.
2 is a cross-sectional view showing a pattern transfer method using a multi-gradation photomask according to the first embodiment of the present invention.
3 is a flow chart of a manufacturing process of a multi-gradation photomask according to a second embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view showing a mechanism in the resist pattern film forming process according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a mechanism in a resist pattern film forming process according to a second embodiment of the present invention. FIG.
6 is a cross-sectional view showing a mechanism in a resist pattern film forming process according to a reference example.
7 is an explanatory diagram showing a method of manufacturing a multi-gradation photomask according to a reference example.
Fig. 8 is a diagram showing one drawing method on the photomask blank according to the first embodiment of the present invention, wherein (a) shows composite data composed of light shielding data, light transmitting data, and semi-light transmitting data. It is a top view shown, (b) is a top view which shows the light shielding part data and the light transmission part data isolate | separated from the composite data shown to (a), (c) is separated from the composite data shown to (a) The top view which shows translucent part data.
FIG. 9 is a plan view showing a distribution of exposure dose when drawing the drawing pattern of FIG. 8A on the resist film of the photomask blank according to the first embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line II of FIG. 9, (a) is a cross-sectional view of a photomask blank in which a drawing pattern is drawn on a resist film, and (b) is a cross-sectional view of a photomask blank on which a resist film is developed.
11 is a flow chart showing another drawing method of the photomask blank according to the first embodiment of the present invention.
It is a figure which shows the drawing pattern used for the other drawing method to the photomask blank which concerns on 1st Embodiment of this invention.

전술한 바와 같이, 다계조 포토마스크의 제법 방법에 있어서는, 예를 들면, 3계조(투광부, 차광부, 반투광부)를 실현하기 위해, 투명 기판 상에 형성한 2개의 막에 패터닝을 실시할 필요가 있고, 종래의 제조 방법에서는 적어도 2회의 묘화 및 현상 공정이 필요하다. 또한, 4계조 이상의 다계조 포토마스크에 있어서는, 적어도 2회, 혹은 그것보다 많은 횟수의 묘화ㆍ현상 공정이 필요하게 된다. 따라서, 생산 효율, 제조 코스트의 개량이 요망되고 있다. 또한, 복수회의 묘화에 의한 패턴의 상호의 위치 어긋남에 의해서 전사 패턴의 형성 정밀도의 저하를 초래하고 있었다. 따라서 본 발명자는, 상술한 과제를 해결하기 위해 묘화 및 현상 공정의 횟수의 삭감에 몰두(주목)하였다.As described above, in the method of manufacturing a multi-gradation photomask, for example, two layers formed on a transparent substrate are patterned in order to realize three gradations (transmission portion, light shielding portion, semi-transmission portion). There is a need, and the conventional manufacturing method requires at least two drawing and developing steps. In addition, in the multi-gradation photomask having four or more gradations, a drawing and developing process of at least two times or more times is required. Therefore, improvement of production efficiency and manufacturing cost is desired. Moreover, the positional shift of the pattern by multiple times of drawing caused the fall of the formation precision of a transfer pattern. Therefore, the inventor focused on reducing the number of times of drawing and developing steps in order to solve the above problems.

우선, 도 7의 (a)에 예시한 바와 같이, 투명 기판(100') 상에 반투광막(101'), 차광막(102')이 이 순서대로 형성되고, 최상층에 레지스트막(103')이 형성된 포토마스크 블랭크(10b')를 준비한다. 그리고, 도 7의 (b)의 참조 부호 103p'에 실선으로 예시한 바와 같이, 포토마스크 블랭크(10b')가 갖는 레지스트막(103')에 대하여 노광ㆍ현상을 실시하고, 예를 들면 2단계의 두께를 갖는 제1 레지스트 패턴(103p')을 형성한다.First, as illustrated in FIG. 7A, the semi-transmissive film 101 'and the light shielding film 102' are formed in this order on the transparent substrate 100 ', and the resist film 103' is formed on the uppermost layer. The formed photomask blank 10b 'is prepared. As shown by solid lines at 103p 'in Fig. 7B, the resist film 103' included in the photomask blank 10b 'is exposed and developed, for example, in two steps. A first resist pattern 103p 'having a thickness of is formed.

제1 레지스트 패턴(103p')은, 차광부(110')의 형성 영역 및 반투광부(115')의 형성 영역을 덮고, 반투광부(115')의 형성 영역에 있어서의 레지스트막(103')의 두께가, 차광부(110')의 형성 영역에 있어서의 레지스트막(103')의 두께보다도 얇아지도록 형성되어 있다. 또한, 차광부(110')나 반투광부(115')의 형성 영역이란, 얻고자 하는 다계조 포토마스크에 있어서, 차광부(110')나 반투광부(115')를 형성하고자 하는 영역을 말한다.The first resist pattern 103p 'covers the formation region of the light shielding portion 110' and the formation region of the translucent portion 115 ', and the resist film 103' in the formation region of the translucent portion 115 '. Is formed so as to be thinner than the thickness of the resist film 103 'in the formation area of the light shielding portion 110'. In addition, the formation area of the light shielding part 110 'or the semi-transmissive part 115' means the area | region in which the light shielding part 110 'or the semi-transmissive part 115' is to be formed in the multi-gradation photomask to obtain. .

그리고, 제1 레지스트 패턴(103p')을 마스크로 하여 차광막(102') 및 반투광막(101')을 에칭한다. 다음으로, 도 7의 (b)의 참조 부호 104p'에 점선과 일부 실선으로 예시한 바와 같이, 제1 레지스트 패턴(103p')을 감막하고, 차광부(110')의 형성 영역을 덮는 제2 레지스트 패턴(104p')을 형성한다. 그리고, 도 7의 (c)에는, 제2 레지스트 패턴(104p')을 마스크로 하여 반투광막(101')을 에칭한 후, 제2 레지스트 패턴(104p')을 다 제거하였을 때의 양태를 예시한다. 이 방법에 따르면, 묘화 및 현상 공정의 횟수를 각각 1회로 삭감할 수 있어, 상술한 과제를 해결할 수 있다. 여기서 감막이란, 예를 들면 레지스트 패턴(103p')이 노출되어 있는 상부(표면)로부터 수직 방향으로 소망량의 레지스트 패턴(103p')을 소실시켜, 막 두께를 감소시키는 것을 말한다.Then, the light shielding film 102 'and the semi-transmissive film 101' are etched using the first resist pattern 103p 'as a mask. Next, as illustrated by a dotted line and a partial solid line at 104p 'in FIG. 7B, the second resist pattern 103p' is covered with a film to cover the formation region of the light blocking portion 110 '. The resist pattern 104p 'is formed. 7C shows an embodiment in which the semi-transmissive film 101 'is etched using the second resist pattern 104p' as a mask and then the second resist pattern 104p 'is removed. To illustrate. According to this method, the number of drawing and developing steps can be reduced once, respectively, and the above-described problems can be solved. Here, the film-reduction means that the desired amount of resist pattern 103p 'is lost in the vertical direction from the upper portion (surface) where the resist pattern 103p' is exposed, for example, to reduce the film thickness.

상기에 있어서, 제1 레지스트 패턴(103p')의 감막은, 예를 들면 플라즈마 애싱법을 이용하여, 플라즈마에 의해서 발생시킨 활성 물질, 예를 들면 활성 산소를 제1 레지스트 패턴(103p')에 공급하고, 레지스트막(103')을 구성하는 유기물을 분해하여 탄화(애싱)함으로써 행할 수 있다. 그러나, 본 발명자의 검토에 의하면, 이러한 방법에서는 제1 레지스트 패턴(103p')의 감막 속도의 면내 균일성이 충분하지 않는 것을 알았다. 그 결과, 감막에 의한 레지스트 패턴의 형상 제어를 정확하게 행하는 것이 곤란해져, 예를 들면 도 7의 (c)의 참조 부호 125에 도시한 바와 같이, 일부의 전사 패턴의 치수가 예정 영역보다 작게 형성되는 경우가 있는 것을 알았다.In the above, the photoresist of the first resist pattern 103p 'is supplied with an active material generated by plasma, for example, active oxygen, to the first resist pattern 103p' using, for example, a plasma ashing method. The organic matter constituting the resist film 103 'can be decomposed and carbonized (ashing). However, studies by the present inventors have found that in this method, the in-plane uniformity of the film-reducing speed of the first resist pattern 103p 'is not sufficient. As a result, it is difficult to precisely control the shape of the resist pattern by the reduction film, and for example, as shown by reference numeral 125 in FIG. 7C, the dimensions of some of the transfer patterns are formed smaller than the predetermined area. We knew there was a case.

따라서 본 발명자는, 감막 속도의 면내 균일성을 저하시키는 이유에 대해서 예의 검토를 행하였다.Therefore, this inventor earnestly examined about the reason which reduces in-plane uniformity of a film reduction speed.

이하에, 도면을 참조하여 그 이유를 설명한다.Hereinafter, the reason will be described with reference to the drawings.

도 6은, 제1 레지스트 패턴(103p')의 감막 메커니즘을 예시하는 단면도이다. 도 6에 있어서, (b1)은 감막 전의 제1 레지스트 패턴(103p')의 구성을 도시하고, (b2)는 활성 산소에 의해 제1 레지스트 패턴(103p')이 감막되는 모습을 도시하고, (b3)은 감막에 의해 얻어진 제2 레지스트 패턴(104p')을 마스크로 하여 차광막을 에칭하고, 전사 패턴을 형성한 모습을 도시하고 있다.6 is a cross-sectional view illustrating the film-mechanism mechanism of the first resist pattern 103p '. In Fig. 6, (b1) shows the configuration of the first resist pattern 103p 'before the film reduction, (b2) shows how the first resist pattern 103p' is reduced by active oxygen, and ( b3) shows a state in which the light shielding film is etched using the second resist pattern 104p 'obtained by the photoresist as a mask to form a transfer pattern.

도 6의 (b1)에 도시한 바와 같이, 제1 레지스트 패턴(103p')은, 성긴 영역(예를 들면, 단위 면적당의 개구 면적의 비율이 큰 영역)과 밀한 영역(예를 들면, 단위 면적당의 개구 면적의 비율이 작은 영역)을 갖고 있다. 구체적으로는, 예를 들면, 투광부(120')(도 7의 (c) 참조)의 형성 영역은 성긴 영역에 상당하고, 차광부(110')(도 7의 (c) 참조)나 반투광부(115')(도 7의 (c) 참조)의 형성 영역이 밀한 영역에 상당한다.As shown in FIG. 6 (b1), the first resist pattern 103p ′ has a coarse region (for example, a region having a large ratio of the opening area per unit area) and a dense region (for example, per unit area). Has a small area ratio). Specifically, for example, the formation region of the light transmitting portion 120 '(see FIG. 7 (c)) corresponds to the coarse region, and the light blocking portion 110' (see FIG. 7 (c)) or semi-permeable. The formation region of the light portion 115 '(see FIG. 7C) corresponds to a dense region.

여기서, 성긴 영역에서는, 감막 대상으로 되는 레지스트 재료(제1 레지스트 패턴(103p'))가 비교적 적기 때문에, 활성 산소의 소비는 그다지 많지 않다. 따라서, 성긴 영역에 있어서는, 제1 레지스트 패턴(103p')에 공급되는 단위 면적당의 활성 산소의 공급량이, 제1 레지스트 패턴(103p')을 감막함으로써 소비되는 단위 면적당의 활성 산소의 소비량보다도 많은 상태로 되기 쉽다. 즉, 성긴 영역에 있어서는 제1 레지스트 패턴(103p')의 감막 속도가 비교적 증대하기 쉽다.Here, in the sparse region, since the resist material (first resist pattern 103p ') to be subjected to the film reduction is relatively small, the consumption of active oxygen is not very high. Therefore, in the sparse region, the supply amount of the active oxygen per unit area supplied to the first resist pattern 103p 'is larger than the consumption amount of the active oxygen per unit area consumed by reducing the first resist pattern 103p'. It is easy to become. In other words, the film formation rate of the first resist pattern 103p 'tends to increase relatively in the sparse region.

이에 대해, 밀한 영역에 있어서는, 감막 대상으로 되는 레지스트 재료(제1 레지스트 패턴(103p'))가 비교적 풍부하게 존재하기 때문에, 활성 산소의 소비량은 많아진다. 따라서, 밀한 영역에서는, 제1 레지스트 패턴(103p')에 공급되는 단위 면적당의 활성 산소의 공급량이, 제1 레지스트 패턴(103p')을 감막함으로써 소비되는 단위 면적당의 활성 산소의 소비량보다도 불충분한 상태로 되기 쉽다. 즉, 밀한 영역에 있어서는 제1 레지스트 패턴(103p')의 감막 속도가 비교적 감소하기 쉽다.On the other hand, in the dense region, since the resist material (the first resist pattern 103p ') to be subjected to the film formation is relatively abundant, the consumption of active oxygen increases. Therefore, in the dense region, the supply amount of the active oxygen per unit area supplied to the first resist pattern 103p 'is less than the consumption amount of the active oxygen per unit area consumed by reducing the first resist pattern 103p'. It is easy to become. That is, in the dense region, the film forming speed of the first resist pattern 103p 'tends to decrease relatively.

이와 같이, 감막 대상으로 되는 제1 레지스트 패턴(103p')의 형상에 영향을 받아, 감막 속도의 면내 균일성이 저하하는 경우가 있는 것을 알았다. 이 경우, 감막 속도의 면내 균일성이 저하함으로써, 감막에 의한 형상 제어를 정확하게 행하는 것이 곤란해져, 도 6의 (b3)에 예시한 바와 같이 전사 패턴의 형성 정밀도가 저하하게 된다. 특히, FPD용 포토마스크에서는 레지스트 패턴의 소밀차가 비교적 크므로, 감막 속도의 불균일성이 현저하게 나타나기 쉬운 경향이 있다. 또한, 감막 속도의 면내 균일성의 저하는, 레지스트 패턴의 소밀차가 큰 경우뿐만 아니라, 레지스트 패턴의 개구 면적 자체의 차가 큰 경우에도 현저하게 나타난다.As described above, it was found that the in-plane uniformity of the film-reducing speed may be lowered depending on the shape of the first resist pattern 103p 'serving as the film-reducing object. In this case, the in-plane uniformity of the film reduction speed makes it difficult to accurately perform shape control by the film reduction, and as illustrated in FIG. 6B, the formation accuracy of the transfer pattern is lowered. In particular, in the photomask for FPD, since the small difference of resist pattern is comparatively large, there exists a tendency for the nonuniformity of a film filming speed to show remarkably. In addition, the decrease in in-plane uniformity of the film-reducing speed is remarkable not only when the dense difference of the resist pattern is large but also when the difference of the opening area itself of the resist pattern is large.

따라서 본 발명자는, 감막 속도의 면내 균일성을 향상시키는 방법에 대해서, 더욱 예의 연구를 행하였다. 그 결과, 감막 처리 공정 중에 있어서, 활성 산소의 소비량을, 면내에서 균일화하는 방법을 발견하였다. 즉, 활성 산소가 상대적으로 과잉으로 되기 쉬운 영역(레지스트막의 노출이 적은 영역)에, 활성 산소와 반응하는 재료를 노출시켜 둠으로써, 제1 레지스트 패턴(103p')에 공급한 활성 산소의 일부를 소비시켜, 감막 속도의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다는 지견을 얻기에 이르렀다.Therefore, the present inventors earnestly studied about the method of improving the in-plane uniformity of a film reduction speed | rate. As a result, in the film-reduction treatment process, the method of homogenizing the consumption amount of active oxygen was discovered. That is, a part of the active oxygen supplied to the first resist pattern 103p 'is exposed by exposing a material that reacts with the active oxygen to a region where the active oxygen tends to be relatively excessive (a region where the resist film is less exposed). It was consumed, and the knowledge that the in-plane uniformity of a film film speed can be improved was acquired.

본 발명자의 검토에 의하면, 이와 같은 방법을 채용함으로써, 다계조 포토마스크에 형성되는, 반투광부와 차광부의 패턴 선폭(즉, 반투광막 패턴과 차광막 패턴의 선폭)을, 마스크의 설계 데이터로 부여되는 설계값에 근접시킬 수 있다. 또한, 설계값과 실제의 선폭에 소정의 차이가 생겨도, 그 생긴 차이를 면내에서 균일하게 할 수 있다.According to the examination of the present inventors, by adopting such a method, the pattern line width (that is, the line width of the semi-transmissive film pattern and the light-shielding film pattern) formed in the multi-gradation photomask is used as the mask design data. The design value can be approached. In addition, even if a predetermined difference occurs between the design value and the actual line width, the difference can be made uniform in the plane.

본 발명은, 본 발명자가 발견한 상기 지견에 기초하는 것이다.This invention is based on the said knowledge discovered by this inventor.

<본 발명의 제1 실시 형태><1st embodiment of this invention>

이하에, 본 발명의 제1 실시 형태를, 도 1 및 도 2를 참조하면서 설명한다. 도 1은, 본 제1 실시 형태에 따른 다계조 포토마스크(10)의 제조 공정의 플로우도이다. 도 2는, 다계조 포토마스크(10)를 이용한 패턴 전사 방법을 도시하는 단면도이다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, 1st Embodiment of this invention is described, referring FIG. 1 and FIG. 1 is a flowchart of a manufacturing process of the multi-gradation photomask 10 according to the first embodiment. 2 is a cross-sectional view showing a pattern transfer method using the multi-gradation photomask 10.

(1) 다계조 포토마스크의 제조 방법(1) Manufacturing method of multi-gradation photomask

(포토마스크 블랭크 준비 공정)(Photomask Blank Preparation Process)

우선, 도 1의 (a)에 예시한 바와 같이, 투명 기판(100) 상에 반투광막(101), 차광막(102)이 이 순서대로 형성되고, 최상층에 레지스트막(103)이 형성된 포토마스크 블랭크(10b)를 준비한다.First, as illustrated in FIG. 1A, a photomask on which a translucent film 101 and a light shielding film 102 are formed in this order on the transparent substrate 100, and a resist film 103 is formed on the uppermost layer. The blank 10b is prepared.

투명 기판(100)은, 예를 들면 석영(SiO2) 글래스나, SiO2, Al2O3, B2O3, RO(R은 알칼리 토류 금속), R2O(R2는 알카리 금속) 등을 포함하는 저팽창 글래스 등으로 이루어지는 평판으로서 구성되어 있다. 투명 기판(100)의 주면(표면 및 이면)은, 연마되는 등으로 평탄 또한 평활하게 구성되어 있다. 투명 기판(100)은, 예를 들면 1변이 2000㎜∼2400㎜ 정도의 사각형으로 할 수 있다. 투명 기판(100)의 두께는 예를 들면 3㎜∼20㎜ 정도로 할 수 있다. The transparent substrate 100 may be, for example, quartz (SiO 2 ) glass, SiO 2 , Al 2 O 3 , B 2 O 3 , RO (R is an alkaline earth metal), and R 2 O (R 2 is an alkali metal). It is comprised as a flat plate which consists of low expansion glass etc. which contain etc. The main surfaces (surface and back surface) of the transparent substrate 100 are flat and smooth by being polished or the like. The transparent substrate 100 can be, for example, a square having a side of about 2000 mm to about 2400 mm. The thickness of the transparent substrate 100 can be, for example, about 3 mm to 20 mm.

반투광막(101)은, 몰리브덴(Mo)이나 탄탈(Ta) 등의 금속 재료와 실리콘(Si)을 포함하는 재료로 이루어지고, 예를 들면 MoSi, MoSix, MoSiN, MoSiON, MoSiCON, TaSix 등으로 이루어진다. 반투광막(101)은, 불소(F)계의 에칭액(또는 에칭 가스)을 이용하여 에칭 가능하도록 구성되어 있다. 또한, 반투광막(101)은, 질산 제2 세륨 암모늄((NH4)2Ce(NO3)6) 및 과염소산(HClO4)을 포함하는 순수로 이루어지는 크롬용 에칭액에 대한 에칭 내성을 갖고, 후술하는 바와 같이 크롬용 에칭액을 이용하여 차광막(102)을 에칭할 때의 에칭 스토퍼층으로서 기능한다.The translucent film 101 is made of a metal material such as molybdenum (Mo) or tantalum (Ta) and a material containing silicon (Si). For example, the semi-transmissive film 101 may be formed of MoSi, MoSix, MoSiN, MoSiON, MoSiCON, TaSix, or the like. Is done. The semi-transmissive film 101 is comprised so that etching is possible using the fluorine (F) type etching liquid (or etching gas). In addition, the semi-translucent film 101 has an etching resistance to the etching solution for chromium consisting of pure water containing ferric ammonium nitrate ((NH 4 ) 2 Ce (NO 3 ) 6 ) and perchloric acid (HClO 4 ), As mentioned later, it functions as an etching stopper layer at the time of etching the light shielding film 102 using the etching liquid for chromium.

차광막(102)은, 실질적으로 크롬(Cr)으로 이루어진다. 또한, 차광막(102)의 표면에 Cr 화합물(CrO, CrC, CrN 등)을 적층하면(도시 생략), 차광막(102)의 표면에 반사 억제 기능을 갖게 할 수 있다. 차광막(102)은, 상술한 크롬용 에칭액을 이용하여 에칭 가능하도록 구성되어 있다.The light shielding film 102 consists substantially of chromium (Cr). If a Cr compound (CrO, CrC, CrN, etc.) is laminated on the surface of the light shielding film 102 (not shown), the surface of the light shielding film 102 can have a reflection suppression function. The light shielding film 102 is comprised so that etching is possible using the above-mentioned chromium etching liquid.

레지스트막(103)은, 포지티브형 포토레지스트 재료 혹은 네가티브형 포토레지스트 재료에 의해 구성하는 것이 가능하다. 이하의 설명에서는, 레지스트막(103)이 포지티브형 포토레지스트 재료로 형성되어 있는 것으로 한다. 레지스트막(103)은, 예를 들면 슬릿 코터나 스핀 코터 등을 이용하여 형성할 수 있다.The resist film 103 can be made of a positive photoresist material or a negative photoresist material. In the following description, it is assumed that the resist film 103 is formed of a positive photoresist material. The resist film 103 can be formed using, for example, a slit coater, a spin coater, or the like.

(제1 레지스트 패턴 형성 공정)(1st resist pattern formation process)

다음으로, 포토마스크 블랭크(10b)에 대하여 레이저 묘화기 등에 의해 묘화 노광을 행하고, 레지스트막(103)을 감광시켜, 레지스트막(103)에 현상액을 공급하여 현상을 실시하고, 차광부(110)의 형성 영역 및 반투광부(115)의 형성 영역을 덮는 제1 레지스트 패턴(103p)을 형성한다. 제1 레지스트 패턴(103p)이 형성된 상태를, 도 1의 (b)에 예시한다. 도 1의 (b)에 도시한 바와 같이 제1 레지스트 패턴(103p)은, 반투광부(115)의 형성 영역에 있어서의 레지스트막(103)의 두께가 차광부(110)의 형성 영역에 있어서의 레지스트막(103)의 두께보다도 얇아지도록 형성되어 있다. 또한, 차광부(110)나 반투광부(115)의 형성 영역이란, 얻고자 하는 다계조 포토마스크(10)에서, 차광부(110)나 반투광부(115)를 형성하고자 하는 영역을 말한다.Next, drawing exposure is performed on the photomask blank 10b with a laser drawing machine or the like, the photoresist film 103 is exposed to light, a developer is supplied to the resist film 103, and the light shielding portion 110 is developed. The first resist pattern 103p is formed to cover the formation region and the region of the translucent portion 115. A state in which the first resist pattern 103p is formed is illustrated in FIG. 1B. As shown in FIG. 1B, the thickness of the resist film 103 in the formation region of the translucent portion 115 is the same as that in the formation region of the light blocking portion 110 in the first resist pattern 103p. It is formed to become thinner than the thickness of the resist film 103. In addition, the formation area of the light shielding part 110 or the transflective part 115 means the area | region in which the light shielding part 110 or the transflective part 115 is to be formed in the multi-gradation photomask 10 to obtain.

이와 같이 두께가 다른 제1 레지스트 패턴(103p)을 형성하기 위해서는, 예를 들면 이하의 방법을 이용할 수 있다. 이하의 방법에 따르면, 2개 이상의 잔막량을 갖는 제1 레지스트 패턴(103p)을, 1회의 묘화와 1회의 현상 처리에 의해서 형성할 수 있다. 구체적으로는, 상기의 포토마스크 블랭크(10b)를 준비하고, 묘화를 행할 때, 투광부(120)를 형성하는 영역에는, 레지스트막(103)을 완전하게 감광시키는 노광량을 적용하고, 또한 반투광부(115)를 형성하는 영역에는, 레지스트막(103)을 완전하게 감광시키기 보다는 적은 노광량을 적용한다. 이러한 묘화 방법의 상세에 대해서, 이하에 2개의 예로 들어 상술한다.In order to form the first resist pattern 103p having a different thickness as described above, for example, the following method can be used. According to the following method, the 1st resist pattern 103p which has two or more residual film amounts can be formed by one drawing and one developing process. Specifically, when preparing the above-described photomask blank 10b and performing drawing, an exposure dose for completely reducing the resist film 103 is applied to the region where the light-transmitting portion 120 is formed. In the region forming 115, a small exposure amount is applied rather than completely reducing the resist film 103. The detail of this drawing method is explained in full detail, following two examples.

(a) 하프 도즈 묘화에 의한 방법(a) Method by half dose drawing

차광부(110), 투광부(120) 및 반투광부(115)의 모든 패턴 데이터를 짜넣은, 마스크 패턴의 합성 데이터가, 도 8의 (a)에 도시한 바와 같이, 차광부 데이터(110d), 투광부 데이터(120d), 및 반투광부 데이터(115d)로 구성된 경우를 예로 든다. 이 경우, 마스크 패턴의 합성 데이터를, 도 8의 (b)에 도시한 차광부 데이터(110d) 및 투광부 데이터(120d)와, 도 8의 (c)에 도시한 반투광부 데이터(115d)로 분리한다. 여기서, 상기 데이터의 분리 시에 차광부 데이터(110d)는 도 8의 (c)의 반투광부 데이터측에 포함할 수도 있다. 포지티브형 레지스트를 사용하는 경우, 차광부 데이터(110d)는 묘화가 행해지지 않는 부분이므로, 어느 쪽의 데이터 분리 방법에 의해서도 이후의 묘화 공정에서는 동일한 결과를 나타내기 때문에 문제는 생기지 않는다. 그리고, 투광부(120)의 형성 영역을 레지스트막(103)을 완전하게 제거할 수 있는 노광량(100％)으로 묘화한 후, 반투광부(115)의 형성 영역을 레지스트막(103)이 완전하게 감광되는 노광량의 약 절반의 노광량으로 묘화함으로써, 도 8의 (a)에 도시한 패턴의 묘화를 행할 수 있다. 또한, 투광부(120)의 형성 영역과 반투광부(115)의 형성 영역과의 묘화의 순서에 대해서는 순부동(順不同) 이며, 어느 쪽이 먼저이어도 상관없다. 상기 도 8의 (a)에 도시한 묘화 패턴을, 레지스트막(103) 상(포지티브 레지스트에서의 묘화예)에 묘화하였을 때의 노광량의 분포는, 도 9에 도시된 바와 같이 된다. 즉, 에리어 C(투광부(120)의 형성 영역)의 노광량은 100％, 에리어 A(반투광부(115)의 형성 영역)의 노광량은 50％, 에리어 B(차광부(110)의 형성 영역)의 노광량은 0％(노광되지 않음)로 된다. 반투광부의 노광량은, 상기의 값으로 한정되지 않고, 예를 들면 30％ 이상 70％ 이하로 할 수 있다. 이 범위이면, 레지스트 잔막량이 에칭 시의 마스크로서 문제가 생기지 않고, 레지스트막의 두꺼운 부분과 얇은 부분의 경계를 명확하게 유지한 채로 정밀도가 높은 감막을 행할 수 있다.As shown in FIG. 8A, the composition data of the mask pattern in which all the pattern data of the light shielding unit 110, the light transmitting unit 120, and the semi-transmissive unit 115 is incorporated is the light blocking unit data 110d. For example, the case includes the light transmitting unit data 120d and the semi-light transmitting unit data 115d. In this case, the composition data of the mask pattern is divided into the light shielding portion data 110d and the light transmitting portion data 120d shown in FIG. 8B and the semi-transmissive portion data 115d shown in FIG. 8C. Separate. Here, the light blocking unit data 110d may be included in the semi-transmitting unit data side of FIG. 8C when the data is separated. In the case of using a positive resist, since the light shielding portion data 110d is a portion in which no drawing is performed, no problem occurs because either of the data separation methods shows the same result in the subsequent drawing process. Then, after the formation region of the translucent portion 120 is drawn at an exposure amount (100%) capable of completely removing the resist film 103, the resist film 103 is completely formed in the formation region of the translucent portion 115. By drawing at the exposure amount of about half of the exposure amount to be exposed, the pattern shown to Fig.8 (a) can be drawn. In addition, about the order of drawing of the formation area | region of the translucent part 120, and the formation area of the semi-transmissive part 115, it is a net float, and whichever may be earlier. The distribution of the exposure amount when the drawing pattern shown in Fig. 8A is drawn on the resist film 103 (example of drawing in the positive resist) is as shown in Fig. 9. That is, the exposure amount of the area C (the formation region of the light transmitting portion 120) is 100%, the exposure amount of the area A (the formation region of the translucent portion 115) is 50%, and the area B (the formation region of the light blocking portion 110). The exposure amount of is 0% (not exposed). The exposure amount of a semi-transmissive part is not limited to said value, For example, it can be 30% or more and 70% or less. If it is this range, a resist residual film amount will not produce a problem as a mask at the time of an etching, and a highly precise film reduction can be performed, maintaining the boundary of the thick part and thin part of a resist film clearly.

계속해서, 도 9의 I-I 단면도인 도 10의 (a)에 도시한 바와 같이, 도 9에 도시한 노광 분포로 묘화를 행한 경우, 에리어 B는 미노광으로 되고, 에리어 A는 노광ㆍ현상 후의 막 두께가 에리어 B의 잔막값의 약 절반으로 되도록 묘화 시의 노광량을 조절한다. 에리어 C에는 레지스트 패터닝하였을 때, 레지스트가 완전하게 제거되는 데에 부족하지 않을 만큼의 노광량을 부여한다. 예를 들면, 이 때의 묘화 방법으로서는, 레이저 묘화기에서, 노광량 100％의 광량으로 에리어 C의 묘화를 행한 후, 노광량 50％ 정도의 광량으로 에리어 A의 묘화를 행한다. 에리어 A, C의 묘화 순서에 대해서는 어느 쪽이 먼저이어도 상관없다.Subsequently, as shown in FIG. 10 (a) which is II sectional drawing of FIG. 9, when drawing is performed by the exposure distribution shown in FIG. 9, area B becomes unexposed and area A becomes the film | membrane after exposure and image development. The exposure amount at the time of drawing is adjusted so that thickness may be about half of the residual film value of area B. FIG. The area C is provided with an exposure amount that is not sufficient to completely remove the resist when resist patterning. For example, as a drawing method at this time, after drawing the area C with the light amount of 100% of exposure amount in a laser drawing machine, the area A is drawn with the light amount of about 50% of exposure amount. The order in which the areas A and C are drawn may be the first one.

다음으로, 도 10의 (b)에 도시한 바와 같이, 막 두께차를 갖도록 레지스트막(103)을 현상한다. 이 때, 레지스트막(103)의 막 두께는, 에리어 A에서 에리어 B의 약 절반 정도로 되고, 에리어 C에서는 완전하게 제거된 상태로 된다. 또한, 여기서는 반투광부(115)의 형성 영역(에리어 A)의 노광량을 50％로 하였지만, 원하는 잔막값에 기초하여, 예를 들면 20％∼80％ 정도의 범위로 변경하는 것이 가능하다. 이와 같이 노광량을 변경함으로써, 에리어 A를 현상 후에 원하는 잔막값으로 되도록 형성할 수 있다. 본 제1 실시 형태에서는, 이와 같이 일 공정에서 연속적으로 묘화를 행할 수 있다.Next, as shown in Fig. 10B, the resist film 103 is developed to have a film thickness difference. At this time, the film thickness of the resist film 103 is about half of the area B in the area A, and is completely removed in the area C. As shown in FIG. In addition, although the exposure amount of the formation area (area A) of the translucent part 115 was 50% here, based on a desired residual film value, for example, it can change into about 20%-about 80% of range. By changing the exposure amount in this manner, the area A can be formed so as to have a desired residual film value after development. In this 1st Embodiment, drawing can be performed continuously in one process in this way.

(b) 미해상 패턴 묘화에 의한 방법(b) Method by drawing unresolution pattern

다음으로, 다른 레지스트 패턴 형성 방법을 설명한다. 이 방법에 있어서도, 상기의 포토마스크 블랭크(10b)를 이용하고, 레이저 묘화기 등을 이용하여 묘화를 행한다. 묘화 패턴은, 일례로서는 도 12에 도시된 바와 같이, 차광부 패턴(110a, 110b)과, 투광부 패턴(120p)과, 반투광부 패턴(115p)을 갖는다. 여기서, 반투광부 패턴(115p)은, 사용하는 묘화기의 해상 한계 이하의 미세 패턴(라인ㆍ앤드ㆍ스페이스)으로 이루어지는 차광 패턴(115a), 및 투과 패턴(115b)을 형성한 영역이다. 예를 들면 사용하는 레이저 묘화기의 해상 한계가, 2.0㎛이면, 도 12에서 반투광부 패턴(115p)에 있어서의 투과 패턴(115b)의 스페이스 폭을 2.0㎛ 미만, 차광 패턴(115a)의 라인 폭을 묘화기의 해상 한계 이하의 2.0㎛ 미만으로 할 수 있다. 또한, 라인ㆍ앤드ㆍ스페이스 패턴의 경우, 라인 폭을 어느 정도로 할지에 따라서, 이 패턴을 개재하여 노광하였을 때의 노광량을 조절할 수 있고, 최종적으로는 반투광부(115)를 형성하는 부분에서의 레지스트막(103)의 잔막값을 제어할 수 있다. 예를 들면, 라인 폭은, 묘화기의 해상 최소 선폭의 1/2 미만, 예를 들면 1/8∼1/3로 할 수 있다.Next, another resist pattern formation method is demonstrated. Also in this method, drawing is performed using a laser drawing machine etc. using said photomask blank 10b. The drawing pattern has light blocking part patterns 110a and 110b, the light transmission part pattern 120p, and the semi-transmission part pattern 115p as shown in FIG. 12 as an example. Here, the semi-transmissive part pattern 115p is a region in which the light shielding pattern 115a and the transmission pattern 115b formed of a fine pattern (line and space) below the resolution limit of the writer used are formed. For example, if the resolution limit of the laser drawing machine to be used is 2.0 µm, the space width of the transmission pattern 115b in the semi-transmissive portion pattern 115p is less than 2.0 µm and the line width of the light shielding pattern 115a is shown in FIG. It can be made into less than 2.0 micrometers below the resolution limit of a drawing machine. In the case of the line-and-space pattern, the exposure amount when the light is exposed through this pattern can be adjusted according to the extent of the line width, and finally, the resist in the portion forming the semi-transmissive portion 115. The remaining value of the film 103 can be controlled. For example, the line width can be less than 1/2 of the resolution minimum line width of the drawing machine, for example, 1/8 to 1/3.

이와 같은 차광부 패턴(110a, 110b)과, 투광부 패턴(120p)과, 반투광부 패턴(115p)을 갖는 패턴의 묘화 데이터(도 12의 패턴의 경우, 예를 들면 투광부 패턴(120p)의 데이터와 반투광부 패턴(115p)의 데이터를 합성한 1종류의 데이터를 이용하는 것이 바람직함)를 이용하여 한 번에 묘화를 행한다. 이 때의 노광량은, 투광부(120)를 형성하는 영역의 레지스트막(103)이 충분히 감광되는 노광량으로 한다. 그러면, 투광부(120)를 형성하는 영역(도 11에 도시한 C의 영역)에서는, 레지스트막(103)이 충분히 감광되고, 차광부(110)를 형성하는 영역(도 11에 도시한 B의 영역)에서는, 레지스트막(103)은 미노광(노광되지 않음) 상태이다. 또한, 반투광부(115)를 형성하는 영역(도 11에 도시한 A의 영역)에서는, 상기 차광 패턴(115a)을 묘화기에서는 해상할 수 없기 때문에, 그 선폭을 묘화할 수 없지만, 전체적으로 노광량이 부족하게 된다. 즉, 반투광부(115)의 형성 영역에서는 이 형성 영역 전체의 노광량을 줄여서 레지스트막(103)을 노광한 것과 동일한 효과가 얻어진다. 묘화 후, 이것을 소정의 현상액으로 현상하면, 마스크 블랭크(10b) 상에, 차광부(110)(B 영역)와 반투광부(115)(A 영역)에서 레지스트막(103)의 잔막값이 다른 제1 레지스트 패턴(103p)이 형성된다(도 11의 (b) 참조). 반투광부(115)의 형성 영역에서는 레지스트막(103)이 완전하게 감광되는 노광량보다도 실제의 노광량이 적으므로, 레지스트막(103)을 현상하면 완전하게는 용해하지 않고, 미노광의 차광부(110)의 레지스트막(103)보다도 얇은 막 두께로 잔존한다. 또한, 투광부(120)에서는 레지스트막(103)은 완전하게 제거된 상태로 된다.Writing data of the pattern having such light blocking part patterns 110a and 110b, the light transmitting part pattern 120p, and the semi-transmissive part pattern 115p (in the case of the pattern of FIG. 12, for example, of the light transmitting part pattern 120p). Drawing is performed at a time using one kind of data obtained by combining data and data of the semi-transmissive part pattern 115p). The exposure amount at this time is made into the exposure amount by which the resist film 103 of the area | region which forms the light transmission part 120 is fully exposed. Then, in the region where the light-transmitting portion 120 is formed (region C in FIG. 11), the resist film 103 is sufficiently exposed, and the region where the light-shielding portion 110 is formed (the portion B in FIG. 11). In the region), the resist film 103 is in an unexposed (not exposed) state. In addition, in the area | region which forms the translucent part 115 (the area | region of A shown in FIG. 11), since the said light shielding pattern 115a cannot be resolved with a drawing machine, the line width cannot be drawn, but the exposure amount as a whole Shortage. That is, in the formation area of the translucent part 115, the same effect as having exposed the resist film 103 by reducing the exposure amount of the whole formation area is acquired. After drawing, if this is developed with a predetermined developer, the remaining film value of the resist film 103 in the light shielding portion 110 (region B) and the semi-transmissive portion 115 (region A) is different on the mask blank 10b. One resist pattern 103p is formed (see FIG. 11B). In the region where the semi-transmissive portion 115 is formed, the actual exposure amount is smaller than the exposure amount at which the resist film 103 is completely exposed. Therefore, when the resist film 103 is developed, it is not completely dissolved and the unexposed light shielding portion 110 is formed. The film thickness is thinner than that of the resist film 103. In the light transmitting part 120, the resist film 103 is completely removed.

또한, 2개 이상의 잔막량을 갖는 레지스트 패턴의 형성 방법은, 상기에 한정되지 않는다. 묘화기 빔 주사를 행하면서, 주사 영역에 의해서 그 강도를 변경하는 방법 등, 상기 이외의 수법에 의해, 레지스트막(103)의 위치에 따라서 다른 노광량의 묘화를 실시하여도 된다.In addition, the formation method of the resist pattern which has two or more residual film amounts is not limited to the above. While performing a drawer beam scan, you may draw a different exposure amount according to the position of the resist film 103 by methods other than the above, such as the method of changing the intensity with a scanning area | region.

(제1 에칭 공정)(First Etching Step)

다음으로, 도 1의 (c)에 도시한 바와 같이, 형성한 제1 레지스트 패턴(103p)을 마스크로 하여, 차광막(102)을 에칭하여 차광막 패턴(102p)을 형성한다. 차광막(102)의 에칭은, 상술한 크롬용 에칭액을, 스프레이 방식 등의 수법에 의해 차광막(102)에 공급하여 웨트 에칭하는 것이 가능하다. 이 때, 기초의 반투광막(101)이 에칭 스토퍼층으로서 기능한다. 이와 같이, 차광막 패턴(102p)이 형성된 상태를, 도 1의 (c)에 예시한다.Next, as shown in Fig. 1C, the light shielding film 102 is etched using the formed first resist pattern 103p as a mask to form the light shielding film pattern 102p. In the etching of the light shielding film 102, the etching solution for chromium described above can be supplied to the light shielding film 102 by a method such as a spray method, and wet etching can be performed. At this time, the base translucent film 101 functions as an etching stopper layer. Thus, the state in which the light shielding film pattern 102p was formed is illustrated in FIG. 1C.

(제2 레지스트 패턴 형성 공정)(2nd resist pattern formation process)

다음으로, 제1 레지스트 패턴(103p)을 감막하고, 반투광부(115)의 형성 영역에 있어서의 차광막(102)을 노출시킨다. 이 때, 레지스트막(103)의 두꺼운 차광부(110)의 형성 영역에서는 레지스트막(103)이 남는다. 이에 의해, 차광부(110)의 형성 영역을 덮는 제2 레지스트 패턴(104p)이 형성된다. 그 상태를 도 1의 (d)에 예시한다.Next, the first resist pattern 103p is reduced to expose the light shielding film 102 in the region where the translucent portion 115 is formed. At this time, the resist film 103 remains in the formation region of the thick light shielding portion 110 of the resist film 103. As a result, a second resist pattern 104p is formed to cover the formation region of the light blocking portion 110. The state is illustrated in FIG. 1D.

제1 레지스트 패턴(103p)의 감막은, 제1 레지스트 패턴(103p)을 애싱시켜 행할 수 있다. 예를 들면, 산소(O2) 가스 등의 반응성 가스의 플라즈마를 발생시켜, 생기는 활성 산소에 의해 유기물인 레지스트를 COx나 H2O 등으로 분해하고, 제거함으로써 감막하는 것이 가능하다. 이와 같이 하여 제1 레지스트 패턴(103p)에 활성 산소를 공급하면, 레지스트막(103)을 구성하는 유기물을 분해하여 감막할 수 있다. 반응성 가스로서는, 예를 들면 O3 가스나 O2 가스를 이용할 수 있다. O3 가스는, 예를 들면 공지의 진공 자외선(Vacuum Ultra-Violet:이하 VUV라고 칭함) 조사 장치나, 엑시머 UV 램프, 저압 수은 램프 등에 의한 광조사나, 플라즈마 조사에 의해 공기 중의 산소(O2)를 오존(O3)화시켜서 발생시킬 수 있다.The film forming of the first resist pattern 103p can be performed by ashing the first resist pattern 103p. For example, it is possible to reduce the film thickness by generating plasma of a reactive gas such as oxygen (O 2 ) gas and decomposing and removing a resist, which is an organic substance, with COx, H 2 O, or the like by the generated active oxygen. In this way, when active oxygen is supplied to the first resist pattern 103p, the organic matter constituting the resist film 103 can be decomposed to form a film. As the reactive gas, for example, O 3 gas or O 2 gas can be used. The O 3 gas is, for example, oxygen in air (O 2 ) by light irradiation with a known vacuum ultraviolet (Vacuum Ultra-Violet: hereinafter VUV) irradiation device, excimer UV lamp, low pressure mercury lamp, or plasma irradiation. Can be generated by ozone (O 3 ).

여기서 활성 산소란, 예를 들면 O3 자신 외에, 플라즈마화한 O3 가스나 O2 가스에 포함되는 히드록시래디컬(HOㆍ)이나, 반응성 가스 중에 존재하는, 레지스트막(103)과 반응하는 데에 충분한 활성을 가진 산소 원자(O)를 포함하는 화학종 전반을 가리키는 것으로 한다.Here, the active oxygen, for example, reacts with the resist film 103 present in the hydroxy radical (HO.) Contained in the plasmaized O 3 gas or O 2 gas, in addition to O 3 itself, or in a reactive gas. It is assumed to refer to the entire chemical species containing oxygen atoms (O) having sufficient activity.

단, 상술한 바와 같이, 활성 산소를 공급함으로써 제1 레지스트 패턴(103p)을 감막하는 경우, 제1 레지스트 패턴(103p)의 형상에 따라서는, 활성 산소의 공급량과 소비량의 밸런스가 면내에서 불균일해져 감막 속도의 면내 균일성이 저하하게 되는 경우가 있다. 즉, 제1 레지스트 패턴(103p)이 성긴 영역에 있어서, 감막 속도가 상대적으로 증대하게 되는 경우가 있다.However, as described above, when the first resist pattern 103p is reduced by supplying active oxygen, the balance between the supply amount and the consumption amount of the active oxygen becomes uneven in plane depending on the shape of the first resist pattern 103p. In-plane uniformity of a film-reduction rate may fall. That is, in the region where the first resist pattern 103p is sparse, the film forming speed may be relatively increased.

이에 대하여 본 제1 실시 형태에서는, 레지스트막(103)의 노출이 적은 영역에 있어서, 활성 산소를 소비하는 효과를 갖는 반투광막(101)이 노출된 상태에서 제1 레지스트 패턴(103p)을 감막하고 있다. 이에 의해 제1 레지스트 패턴(103p)에 공급한 활성 산소의 일부를 소비시켜, 레지스트 패턴의 조밀에 관계없이, 활성 산소의 공급량과 소비량의 밸런스가 면내에서 균일하게 되어, 감막 속도의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다. 도 4는, 본 제1 실시 형태에 따른 제1 레지스트 패턴(103p)의 감막 메커니즘을 도시하는 단면도이다. 도 4에 있어서, (b1)은 감막 전의 제1 레지스트 패턴(103p)의 구성을 도시하고, (b2)는 활성 산소에 의해 제1 레지스트 패턴(103p)이 감막되는 모습을 도시하고, (b3)은 감막에 의해 얻어진 제2 레지스트 패턴(104p)을 마스크로 하여 전사 패턴을 형성한 모습을 도시하고 있다. 도 4에 도시한 바와 같이, 본 제1 실시 형태에 따르면, 성긴 영역에 반투광막(101)을 노출하여 배치함으로써 성긴 영역 및 밀한 영역의 각각에 있어서 소비되는 단위 면적당의 활성 산소의 소비량의 차를 억제할 수 있다. 즉, 제1 레지스트 패턴(103p)에 공급한 활성 산소의 일부를, 노출한 반투광막(101)에 의해 소비시킨다. 그리고, 제1 레지스트 패턴(103p)을 감막함으로써 소비되는, 단위 면적당의 활성 산소의 소비량의 면내의 차를, 반투광막(101)에 의해 소비되는 단위 면적당의 활성 산소의 소비량분으로 보충할 수 있다. 그 결과, 감막 속도의 면내 균일성을 향상시켜, 감막에 의해서 형성되는 제2 레지스트 패턴(104p)의 형상 제어를 보다 정확하게 행할 수 있다. 또한, 반투광막(101)이 갖는 활성 산소의 소비 효과는, 반투광막(101)에 포함되는 Si가 활성 산소와 반응하고, 활성 산소가 Si에 포착되는 것, 혹은 활성 산소와 반투광막(101) 표면과의 사이에 생기는 상호 작용에 의해서 활성 산소가 실활됨으로써 생긴다.In contrast, in the first embodiment, in the region where the resist film 103 is less exposed, the first resist pattern 103p is reduced in a state where the semi-transmissive film 101 having the effect of consuming active oxygen is exposed. Doing. As a result, a part of the active oxygen supplied to the first resist pattern 103p is consumed, and the balance between the supply amount and the consumption amount of the active oxygen becomes uniform in the plane, regardless of the density of the resist pattern, and the in-plane uniformity of the film-response speed is achieved. Can be improved. 4 is a cross-sectional view showing the film-mechanism mechanism of the first resist pattern 103p according to the first embodiment. In FIG. 4, (b1) shows the structure of the first resist pattern 103p before the film reduction, (b2) shows how the first resist pattern 103p is reduced by active oxygen, and (b3) The transfer pattern is formed using the second resist pattern 104p obtained by the silver film as a mask. As shown in Fig. 4, according to the first embodiment, the difference in the amount of active oxygen consumption per unit area consumed in each of the coarse and dense regions by exposing and disposing the semi-transmissive film 101 in the coarse regions. Can be suppressed. In other words, part of the active oxygen supplied to the first resist pattern 103p is consumed by the exposed semi-transmissive film 101. And the in-plane difference of the consumption amount of the active oxygen per unit area consumed by reducing the first resist pattern 103p can be supplemented with the consumption amount of the active oxygen per unit area consumed by the translucent film 101. have. As a result, the in-plane uniformity of the film reduction speed can be improved, and the shape control of the second resist pattern 104p formed by the film reduction can be performed more accurately. In addition, the consumption effect of the active oxygen which the translucent film 101 has is that Si contained in the translucent film 101 reacts with active oxygen, and active oxygen is trapped by Si, or active oxygen and a translucent film (101) It is produced by deactivation of active oxygen by the interaction between the surface.

(제2 에칭 공정)(Second etching step)

다음으로, 제2 레지스트 패턴(104p) 및 노출한 차광막(102)을 마스크로 하여, 반투광막(101)을 에칭하여 반투광막 패턴(101p)을 형성하고, 투명 기판(100)을 부분적으로 노출시킨다. 반투광막(101)의 에칭은, 불소(F)계의 에칭액(또는 에칭 가스)을 반투광막(101)에 공급하여 행하는 것이 가능하다. 이와 같이, 반투광막 패턴(101p)이 형성된 상태를, 도 1의 (e)에 예시한다.Next, using the second resist pattern 104p and the exposed light shielding film 102 as a mask, the semi-transmissive film 101 is etched to form a semi-transmissive film pattern 101p, and the transparent substrate 100 is partially formed. Expose The semitransmissive film 101 can be etched by supplying a fluorine (F) -based etching solution (or etching gas) to the semitransmissive film 101. Thus, the state in which the translucent film pattern 101p was formed is illustrated in FIG.

(제3 에칭 공정)(Third etching step)

계속해서 제2 레지스트 패턴(104p)을 마스크로 하여, 차광막(102)을 더 에칭하여 반투광막(101)을 노출시킨다. 차광막(102)의 에칭은, 전술한 크롬용 에칭액을, 차광막(102)에 공급하여 행하는 것이 가능하다. 이 때, 기초의 반투광막(101)이 에칭 스토퍼층으로서 기능한다. 제3 에칭 공정이 실시된 상태를 도 1의 (f)에 예시한다.Subsequently, using the second resist pattern 104p as a mask, the light shielding film 102 is further etched to expose the translucent film 101. The etching of the light shielding film 102 can be performed by supplying the above-mentioned chromium etching liquid to the light shielding film 102. At this time, the base translucent film 101 functions as an etching stopper layer. The state in which the 3rd etching process was performed is illustrated in FIG.1 (f).

(제2 레지스트 패턴 제거 공정)(2nd resist pattern removal process)

그리고, 제2 레지스트 패턴(104p)을 제거하고, 본 제1 실시 형태에 따른 다계조 포토마스크(10)의 제조를 완료한다. 제2 레지스트 패턴(104p)은, 제2 레지스트 패턴(104p)에 박리액 등을 접촉시킴으로써 제거할 수 있다. 제2 레지스트 패턴을 제거한 상태를 도 1의 (g)에 예시한다.Then, the second resist pattern 104p is removed, and the manufacture of the multi-gradation photomask 10 according to the first embodiment is completed. The second resist pattern 104p can be removed by bringing a peeling liquid or the like into contact with the second resist pattern 104p. A state in which the second resist pattern is removed is illustrated in FIG. 1G.

이상에 의해, 도 1의 (g)에 예시한 바와 같은 다계조 포토마스크(10)의 제조 공정을 종료한다. 도 1의 (g)에 도시한 다계조 포토마스크(10)는, 예를 들면 플랫 패널 디스플레이(FPD)용의 박막 트랜지스터(TFT) 기판의 제조 등에 이용된다. 단, 도 1의 (g)는 다계조 포토마스크의 적층 구조를 예시하는 것이며, 실제의 패턴은 이것과 동일하다고는 할 수 없다.By the above, the manufacturing process of the multi-gradation photomask 10 as illustrated in FIG.1 (g) is complete | finished. The multi-gradation photomask 10 shown in FIG. 1G is used, for example, in the manufacture of a thin film transistor (TFT) substrate for flat panel display (FPD). However, Fig.1 (g) illustrates the laminated structure of a multi-gradation photomask, and an actual pattern is not necessarily the same as this.

다계조 포토마스크(10)가 구비하는 차광부(110), 반투광부(115), 및 투광부(120)는, 예를 들면 i선∼g선의 범위 내의 대표 파장을 갖는 노광광에 대해, 각각 소정의 범위 내의 투과율을 갖도록 구성되어 있다. 즉, 차광부(110)는 노광광을 차광(광 투과율이 대략 0％)시키고, 투광부(120)는 노광광을 대략 100％ 투과시키도록 구성되어 있다. 그리고, 반투광부(115)는, 예를 들면 노광광의 투과율을 20％∼80％(충분히 넓은 투광부(120)의 투과율을 100％로 하였을 때. 이하와 마찬가지임), 바람직하게는 30％∼60％ 정도로 저감시키도록 구성되어 있다. 또한, i선(365nm), h선(405nm), g선(436nm)은, 수은(Hg)의 주된 발광 스펙트럼이며, 여기서 말하는 대표 파장이란, i선, h선, g선 중 어느 하나의 임의의 파장을 말한다. 또한, i선∼g선의 어느 것의 파장에 대해서도 상기 투과율인 것이 보다 바람직하다.The light shielding portion 110, the semi-transmissive portion 115, and the light-transmitting portion 120 included in the multi-gradation photomask 10 are each exposed to exposure light having a representative wavelength within a range of, for example, i-g lines. It is comprised so that it may have a transmittance within a predetermined range. That is, the light shielding unit 110 is configured to shield the exposure light (the light transmittance is approximately 0%), and the light transmission unit 120 is configured to transmit the exposure light approximately 100%. The semi-transmissive portion 115 is, for example, 20% to 80% of the transmittance of the exposure light (when the transmittance of the sufficiently wide light transmitting portion 120 is 100%. The same as below), preferably 30% to It is comprised so that it may reduce to about 60%. In addition, i line | wire (365 nm), h line | wire (405 nm), and g line | wire (436 nm) are the main emission spectrum of mercury (Hg), and the representative wavelength here is arbitrary in any of i line | wire, h line | wire, and g line | wire. Refers to the wavelength of. Moreover, it is more preferable that it is the said transmittance also about the wavelength of any of i line | wire-g line | wire.

(2) 피전사체에의 패턴 전사 방법(2) Pattern transfer method to transfer object

도 2에, 다계조 포토마스크(10)를 이용한 패턴 전사 공정에 의해서 피전사체(30)에 형성되는 레지스트 패턴(302p)(실선부)의 부분 단면도를 예시한다. 레지스트 패턴(302p)은, 피전사체(30)에 형성된 피전사 레지스트막으로서의 포지티브형 레지스트막(302)(점선부와 일부 실선부)에 다계조 포토마스크(10)를 개재하여 노광광을 조사하고, 현상함으로써 형성된다. 피전사체(30)는, 기판(300)과, 기판(300) 상에 순서대로 적층된 금속 박막이나 절연층, 반도체층 등의 임의의 피가공층(301)을 구비하고 있고, 포지티브형 레지스트막(302)은 피가공층(301) 상에 균일한 두께로 미리 형성되어 있는 것으로 한다. 또한, 피가공층(301)을 구성하는 각 층은, 각 층의 상층의 에칭액(또는 에칭 가스)에 대하여 내성을 갖도록 구성되어 있어도 된다.2, the partial cross section of the resist pattern 302p (solid line part) formed in the to-be-transferred body 30 by the pattern transfer process using the multi-gradation photomask 10 is illustrated. The resist pattern 302p irradiates the exposure light through the multi-gradation photomask 10 to the positive resist film 302 (dotted line and some solid line) as the transfer resist film formed on the transfer member 30, It is formed by developing. The transfer member 30 is provided with the substrate 300 and arbitrary processing layers 301, such as a metal thin film, an insulating layer, and a semiconductor layer laminated | stacked in order on the board | substrate 300, and a positive resist film It is assumed that 302 is previously formed with a uniform thickness on the layer to be processed 301. In addition, each layer which comprises the to-be-processed layer 301 may be comprised so that it may be resistant to the etching liquid (or etching gas) of the upper layer of each layer.

다계조 포토마스크(10)를 개재하여 포지티브형 레지스트막(302)에 노광광을 조사하면, 차광부(110)에서는 노광광이 투과하지 않고, 또한 반투광부(115), 투광부(120)의 순서대로 노광광의 광량이 단계적으로 증가한다. 그리고 포지티브형 레지스트막(302)은, 차광부(110), 반투광부(115)의 각각에 대응하는 영역에서 막 두께가 순서대로 얇아져, 투광부(120)에 대응하는 영역에서 제거된다. 이와 같이 하여, 피전사체(30) 상에 막 두께가 단계적으로 다른 레지스트 패턴(302p)이 형성된다.When the positive light is irradiated to the positive resist film 302 through the multi-gradation photomask 10, the light is not transmitted through the light blocking part 110, and the semi-transmissive part 115 and the light transmitting part 120 are exposed. The amount of light of exposure light increases in steps in order. The positive resist film 302 becomes thinner in order in the regions corresponding to each of the light blocking portion 110 and the semi-transmissive portion 115, and is removed in the region corresponding to the light transmitting portion 120. In this manner, a resist pattern 302p having a different film thickness in steps is formed on the transfer member 30.

레지스트 패턴(302p)이 형성되면, 레지스트 패턴(302p)에 덮여져 있지 않은 영역(투광부(120)에 대응하는 영역)에 노출되어 있는 피가공층(301)을 표면측으로부터 순차적으로 에칭하여 제거한다. 그리고, 레지스트 패턴(302p)을 애싱(감막)하여 막 두께가 얇은 영역(반투광부(115)에 대응하는 영역)을 제거하고, 새롭게 노출한 피가공층(301)을 순차적으로 에칭하여 제거한다. 이와 같이, 막 두께가 단계적으로 다른 레지스트 패턴(302p)을 이용함으로써, 종래의 포토마스크 2매분의 공정을 실시한 것으로 되어, 마스크 매수를 삭감할 수 있어, 포토리소그래피 공정을 간략화할 수 있다.When the resist pattern 302p is formed, the processed layer 301 exposed to the region not covered by the resist pattern 302p (the region corresponding to the light transmitting portion 120) is sequentially etched and removed from the surface side. do. Then, the resist pattern 302p is ashed (reduced) to remove the thin film region (region corresponding to the semi-transmissive portion 115), and the newly exposed workpiece layer 301 is sequentially etched and removed. In this manner, by using the resist pattern 302p having different film thicknesses in steps, the conventional process for two photomasks is performed, and the number of masks can be reduced, and the photolithography process can be simplified.

(3) 본 제1 실시 형태에 따른 효과(3) Effect according to the first embodiment

본 제1 실시 형태에 따르면, 이하에 기재하는 1개 또는 복수의 효과를 발휘한다.According to the first embodiment, one or more effects described below are exhibited.

본 제1 실시 형태에 따르면, 제1 레지스트 패턴(103p)의 감막을 이용함으로써, 묘화 및 현상 공정의 횟수를 삭감할 수 있다. 이에 의해, 다계조 포토마스크(10)의 생산성을 향상시켜, 제조 코스트를 저감시킬 수 있다. 또한, 3계조의 전사 패턴을 형성할 때에, 2종류(차광막 패터닝과 반투광막 패터닝)의 패턴간의 위치 어긋남을 방지할 수 있으므로, 전사 패턴의 형성 정밀도의 저하를 억제할 수 있다.According to the first embodiment, the number of drawing and developing steps can be reduced by using the resist film of the first resist pattern 103p. Thereby, productivity of the multi-gradation photomask 10 can be improved and manufacturing cost can be reduced. In addition, when forming the three-gradation transfer pattern, the positional shift between two kinds of patterns (shielding film patterning and semi-transmissive film patterning) can be prevented, so that a decrease in the accuracy of formation of the transfer pattern can be suppressed.

또한 본 제1 실시 형태에 따르면, 레지스트 감막 공정 시, 면내에 걸쳐서 활성 산소와 반응하는 물질 또는 매체를 배치하고 있다. 즉, 레지스트막(103)의 노출이 비교적 적은 투광부(120)에 있어서는, 반투광막(101)을 노출시키고 있기 때문에, 이 반투광막(101)에 Si 등, 활성 산소와 반응할 수 있는 것을 함유시키면, 면내에 있어서 소비되는 활성 산소의 다과에 큰 불균일이 생기지 않는다. 바꿔 말하면, 제1 레지스트 패턴(103p) 대신에, 발생한 활성 산소의 일부를, 노출한 반투광막(101)에 소비시키고 있다. 또한, 반투광막(101)은, 바람직하게는 Mo 등의 금속 재료와 Si를 포함하는 재료로 이루어진다. 이에 의해, 제1 레지스트 패턴(103p)을 감막함으로써 소비되는 단위 면적당의 활성 산소의 소비량의 면내의 차를 반투광막(101)에 의해 소비되는 단위 면적당의 활성 산소의 소비량으로 보충하면서 제1 레지스트 패턴(103p)을 감막할 수 있다. 또한, 제1 레지스트 패턴(103p)에 공급한 활성 산소의 일부를 소비시키기 위해서는, 활성 산소를 반투광막(101)에 접촉시킴으로써 행할 수 있다. 이것은, 반투광막(101)에 포함되는 Si에 의해서 활성 산소를 포착 또는 실활시킴으로써 행할 수 있기 때문이다. 따라서, 성긴 영역의 감막 속도를 국소적으로 억제하여 밀한 영역의 감막 속도에 근접할 수 있어, 감막 속도의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다. 그리고, 제2 레지스트 패턴(104p)의 형성 정밀도를 향상시켜, 전사 패턴의 형성 정밀도를 향상시킬 수 있다.According to the first embodiment, a substance or medium that reacts with active oxygen is disposed over the surface during the resist film forming step. That is, in the translucent portion 120 where the exposure of the resist film 103 is relatively low, the semi-transmissive film 101 is exposed, so that the translucent film 101 can react with active oxygen such as Si. When it contains, a big nonuniformity will not arise in the refreshment of the active oxygen consumed in surface inside. In other words, instead of the first resist pattern 103p, a part of the generated active oxygen is consumed in the exposed semitransmissive film 101. In addition, the semi-transmissive film 101 is preferably made of a metal material such as Mo and a material containing Si. Thus, the first resist is made up by supplementing the in-plane difference in the consumption amount of active oxygen per unit area consumed by reducing the first resist pattern 103p with the consumption amount of active oxygen per unit area consumed by the translucent film 101. The pattern 103p can be reduced. In addition, in order to consume a part of active oxygen supplied to the 1st resist pattern 103p, it can carry out by making active oxygen contact with the translucent film 101. FIG. This is because it can be performed by trapping or deactivating active oxygen with Si contained in the semi-transmissive film 101. Therefore, the film-reduction speed of a sparse area | region can be suppressed locally, and can be approached to the film-reduction speed of a dense area | region, and the in-plane uniformity of a film-reduction rate can be improved. And the formation precision of the 2nd resist pattern 104p can be improved, and the formation precision of a transfer pattern can be improved.

또한 본 제1 실시 형태에 따르면, 상기의 패턴간의 위치 어긋남 방지와, 전사 패턴의 형성 정밀도 향상과의 2개의 효과가 동시에 얻어짐으로써, 패턴의 선폭 제어를 더 유효하게 행할 수 있다. 구체적으로는, 패턴 선폭이 설계값으로부터 벗어나지 않음과 함께, 설계값과 실제의 선폭의 차이(제로가 아닌 경우)의 면내 편차가 생기지 않는다. 바꿔 말하면, 설계값에 대하여, 실제의 선폭이 플러스측으로 어긋나거나 마이너스측으로 어긋나거나 하지 않고, 더욱이 차이의 경향이 면내에서 일정하다. 즉, 반투광부와 차광부의 서로 겹침 정밀도가 향상되고, 또한 선폭의 면내 균일성도 향상시킬 수 있다. 이 때문에, TFT 기판의 패턴 등, 대칭성이 있는 패턴(예를 들면, 투광부, 차광부, 반투광부, 차광부, 투광부가 이 순서대로 한쪽 방향으로 배열되고, 반투광부에 대하여, 양측에 있는 차광부의 선폭이 동일한 경우 등)에 있어서, 종래의 방법에서는 2회의 묘화에 의한 위치 어긋남에 의해서 이 대칭성을 유지할 수 없었다고 하는 문제를 해소하였다. 또한, 패턴 소밀차 기인이나 개구율 기인에 의한 면내의 선폭 변동의 편차도 억제할 수 있기 때문에, 목표 선폭에 대한 제조 프로세스에 있어서의 제어도 용이하게 되었다.Further, according to the first embodiment, two effects of preventing the positional shift between the patterns and improving the formation accuracy of the transfer pattern are simultaneously obtained, whereby the line width control of the pattern can be performed more effectively. Specifically, while the pattern line width does not deviate from the design value, there is no in-plane variation of the difference (if not zero) between the design value and the actual line width. In other words, with respect to the design value, the actual line width does not shift to the positive side or to the negative side, and the tendency of the difference is further constant in plane. That is, the overlapping accuracy of the transflective part and the light shielding part can be improved, and the in-plane uniformity of the line width can also be improved. For this reason, a pattern having a symmetrical pattern, such as a pattern of a TFT substrate (for example, a light transmitting portion, a light blocking portion, a semi-transmissive portion, a light-shielding portion, and a light-transmitting portion are arranged in one direction in this order, and the difference exists in both sides with respect to the semi-transparent portion). In the case where the line widths of the miners are the same, etc.), the problem that this symmetry cannot be maintained by the positional shift by two drawing in the conventional method was solved. In addition, since variations in in-plane line width variations due to pattern roughness differences and aperture ratios can be suppressed, control in the manufacturing process for the target line width also becomes easy.

<본 발명의 제2 실시 형태><2nd embodiment of this invention>

계속해서, 본 발명의 제2 실시 형태에 대해서 도 3을 이용하여 설명한다. 제1 실시 형태에서는 상기 제1 레지스트 패턴(103p)의 감막은, 투광부(120)의 형성 영역에 반투광막(101)이 잔존하고, 이 반투광막(101)이 노출된 상태에서 행해졌지만, 본 제2 실시 형태에서는, 제1 레지스트 패턴(103p)의 감막을, 투광부(120)의 형성 영역에, 잠정적인 레지스트 패턴을 배치하고, 이 레지스트 패턴을 노출시켜 둠으로써 행한다. 즉, 본 제2 실시 형태에서는, 제1 레지스트 패턴(103p)이 형성될 때, 동시에 투광부(120)의 형성 영역에 잠정 패턴(잠정 레지스트 패턴)(103d)이 형성되고, 잠정 패턴(103d)을 구성하는 레지스트막(103)에 의해서 활성 산소의 일부를 소비시키면서 제1 레지스트 패턴(103p)을 감막하는 점이, 상기의 제1 실시 형태와 다르다. 이하, 상기의 제1 실시 형태와 다른 점에 대해서, 도 3을 참조하여 상술한다.Next, 2nd Embodiment of this invention is described using FIG. In the first embodiment, the photoresist of the first resist pattern 103p is performed in a state where the translucent film 101 remains in the formation region of the transmissive portion 120 and the translucent film 101 is exposed. In the second embodiment, the resist film of the first resist pattern 103p is formed by disposing a temporary resist pattern in the formation region of the light transmitting portion 120 and exposing the resist pattern. That is, in the second embodiment, when the first resist pattern 103p is formed, a provisional pattern (temporary resist pattern) 103d is formed in the formation region of the light transmitting portion 120 at the same time, and the provisional pattern 103d is formed. The first resist pattern 103p is reduced in thickness by consuming a part of the active oxygen by the resist film 103 constituting the same as the first embodiment described above. Hereinafter, the points different from the first embodiment described above will be described with reference to FIG. 3.

(1) 다계조 포토마스크의 제조 방법(1) Manufacturing method of multi-gradation photomask

(포토마스크용 블랭크 준비 공정)(Blank preparation process for photomask)

본 제2 실시 형태에 따른 다계조 포토마스크(10)의 제조 공정에 있어서도, 도 3의 (a)에 예시한 바와 같이, 상술한 제1 실시 형태와 마찬가지의 포토마스크 블랭크(10b)를 이용한다.Also in the manufacturing process of the multi-gradation photomask 10 which concerns on this 2nd Embodiment, as shown to Fig.3 (a), the photomask blank 10b similar to 1st Embodiment mentioned above is used.

(제1 레지스트 패턴 형성 공정)(1st resist pattern formation process)

상술한 제1 실시 형태와 마찬가지의 수법으로, 차광부(110)의 형성 영역 및 반투광부(115)의 형성 영역을 덮는 제1 레지스트 패턴을 형성한다. 이 때, 투광부(120)의 형성 영역에는 잠정 패턴(103d)을 형성한다. 잠정 패턴(103d)은, 최종적인 구조체, 즉 전사 패턴으로서 남는 것은 아니지만(얻고자 하는 다계조 포토마스크(10)의 전사 패턴에는 포함되지 않음), 다계조 포토마스크(10)의 제조 공정에 있어서, 패턴 형성 정밀도를 높이기 위해 기능하는 것이다. 예를 들면 제2 레지스트 패턴 형성 공정에 있어서의 제1 레지스트 패턴(103p)의 감막 시의 감막 속도의 면내 균일성을 향상시키는 등, 보조적인 패턴으로서의 역할을 갖는다.In the same manner as in the above-described first embodiment, the first resist pattern covering the formation region of the light shielding portion 110 and the formation region of the translucent portion 115 is formed. At this time, the provisional pattern 103d is formed in the formation region of the light transmitting part 120. The temporary pattern 103d does not remain as a final structure, that is, a transfer pattern (not included in the transfer pattern of the multi-gradation photomask 10 to be obtained), but in the manufacturing process of the multi-gradation photomask 10. In order to improve the precision of pattern formation. For example, it has a role as an auxiliary pattern, such as improving the in-plane uniformity of the film-reduction rate at the time of film-reduction of the 1st resist pattern 103p in a 2nd resist pattern formation process.

또한, 잠정 패턴(103d)의 선폭은, 후술하는 잠정 패턴(103d)의 제거 공정에 있어서, 하층측에 있는 반투광막(101)의 용출과 동시에, 신속하게 리프트 오프되도록, 지나치게 크지 않은 것이 바람직하다. 즉, 잠정 패턴(103d)은, 예를 들면 레지스트 패턴의 선폭으로서 1㎛ 이하, 바람직하게는 0.5㎛ 이하, 보다 바람직하게는 0.1㎛ 이하인 것이 바람직하고, 인접하는 패턴과 패턴의 간극의 부분으로서는 1㎛ 이상, 바람직하게는 2㎛∼4㎛ 정도인 것이 바람직하다. 즉, 잠정 패턴(103d)을 라인 앤드 스페이스로 형성하면, 라인부 선폭을 0.01㎛ 내지 1.0㎛, 또는 0.01㎛∼0.5㎛, 보다 나아가서는 0.01㎛∼0.1㎛로 하는 것이 바람직하다. 또한, 스페이스 부분을 1㎛∼4㎛ 정도로 할 수 있다. 단, 잠정 패턴(103d)은 라인 앤드 스페이스에 제한되지 않고, 마찬가지의 크기를 갖는 패턴(도트 패턴 등)을 투광부(120)의 형성 영역에 배치한다.In addition, it is preferable that the line width of the tentative pattern 103d is not too large so as to quickly lift off at the same time as the elution of the translucent film 101 on the lower layer side in the step of removing the tentative pattern 103d described later. Do. That is, the tentative pattern 103d is, for example, 1 µm or less, preferably 0.5 µm or less, more preferably 0.1 µm or less as the line width of the resist pattern, and as a part of the gap between the adjacent pattern and the pattern, 1 It is preferable that it is more than micrometer, Preferably it is about 2 micrometers-about 4 micrometers. That is, when the tentative pattern 103d is formed in line and space, the line portion line width is preferably 0.01 μm to 1.0 μm, or 0.01 μm to 0.5 μm, and more preferably 0.01 μm to 0.1 μm. Further, the space portion can be made about 1 to 4 mu m. However, the tentative pattern 103d is not limited to the line and space, and a pattern (dot pattern or the like) having the same size is disposed in the formation region of the light transmitting portion 120.

또한, 본 제2 실시 형태에서는, 적층된 막 중의 적어도 하나의 막의 제거에 의해, 이 막을 포함하여 이 막의 상층에 형성된 막을 제거하는 양태를 리프트 오프로 할 수 있다. 예를 들면, 투명 기판 상에, 반투광막, 차광막, 레지스트막이 이 순서대로 형성되어 있었을 때에, 반투광막을 에칭 제거함으로써 반투광막과 함께 차광막과 레지스트막을 리프트 오프에 의해 제거할 수 있다.In addition, in this 2nd Embodiment, the aspect which removes the film | membrane formed in the upper layer of this film | membrane including this film | membrane by removal of at least 1 film | membrane of the laminated | stacked film can be lifted off. For example, when the semi-transmissive film, the light-shielding film, and the resist film are formed in this order on the transparent substrate, the light-shielding film and the resist film together with the translucent film can be removed by lift-off by etching away the semi-transmissive film.

또한, 잠정 패턴(103d)을 구성하는 레지스트막(103)은, 제1 레지스트 패턴(103p)을 감막할 때의, 활성 산소의 수급 조정을 목적으로 하기 위해, 제1 레지스트 패턴(103p)의 감막 시에, 투광부(120)의 형성 영역에 존재하고, 표면을 노출시키고 있는 상태인 것이 필요하지만, 막 두께에는 특별히 제약이 없다. 따라서, 후술하는 바와 같이, 차광막(110)의 형성 영역과 동일한(상대적으로 두꺼움) 막 두께이어도 되고, 반투광부(115)의 형성 영역과 동일한(상대적으로 얇음) 막 두께이어도 된다. 여기서는, 예를 들면 차광부(110)의 형성 영역에 있어서의 레지스트막(103)과 동일한 정도의 두께를 갖고 있는 것으로 한다. 잠정 패턴(103p)을 구비하는 제1 레지스트 패턴(103p)이 형성된 상태를, 도 3의 (b)에 예시한다.In addition, the resist film 103 constituting the provisional pattern 103d is a film of the first resist pattern 103p for the purpose of adjusting supply and demand of active oxygen when the film of the first resist pattern 103p is reduced. At the time, it is necessary to exist in the formation area of the translucent part 120 and to expose the surface, but there is no restriction | limiting in particular in film thickness. Therefore, as will be described later, the film thickness may be the same (relatively thick) as the formation region of the light shielding film 110, or may be the same (relatively thin) film thickness as the formation region of the translucent portion 115. Here, for example, the thickness of the resist film 103 in the region where the light shielding portion 110 is formed is assumed. A state in which the first resist pattern 103p including the provisional pattern 103p is formed is illustrated in FIG. 3B.

(제1 에칭 공정)(First Etching Step)

다음으로 상술한 제1 실시 형태와 마찬가지의 수법으로, 형성한 제1 레지스트 패턴(103p)을 마스크로 하여 차광막(102)을 에칭하고, 차광막 패턴(102p)을 형성한다. 이 때, 잠정 패턴(103d)을 마스크로 하여, 잠정 차광막 패턴도 형성된다. 차광막 패턴(102p)이 형성된 상태를, 도 3의 (c)에 예시한다. Next, by the method similar to 1st Embodiment mentioned above, the light shielding film 102 is etched using the formed 1st resist pattern 103p as a mask, and the light shielding film pattern 102p is formed. At this time, the provisional light shielding film pattern is also formed using the provisional pattern 103d as a mask. The state in which the light shielding film pattern 102p is formed is illustrated in FIG. 3C.

(제2 레지스트 패턴 형성 공정)(2nd resist pattern formation process)

다음으로, 제1 레지스트 패턴(103p)을 감막하고, 반투광부(115)의 형성 영역에 있어서의 차광막(102)을 노출시켜 차광부(110)의 형성 영역을 덮는 제2 레지스트 패턴(104p)을 형성한다. 이 때, 잠정 패턴(103d)에 있어서도 레지스트막(103)이 감막된다. 그 상태를 도 3의 (d)에 예시한다.Next, the second resist pattern 104p is formed by reducing the first resist pattern 103p and exposing the light shielding film 102 in the formation region of the translucent portion 115 to cover the formation region of the light shielding portion 110. Form. At this time, the resist film 103 is also reduced in the temporary pattern 103d. The state is illustrated in FIG. 3D.

제1 레지스트 패턴(103p)의 감막은, 상술한 제1 실시 형태와 마찬가지로, 제1 레지스트 패턴(103p)에 어느 하나의 방법으로 활성 산소를 공급하여 행한다. 본 제2 실시 형태에 있어서는, 활성 산소와 반응하여 소비하는 효과를 갖는 반투광막(101)이 노출되어 있음과 함께, 투광부(120)의 형성 영역에 잠정 패턴(103d)을 배치한 상태에서 제1 레지스트 패턴(103p)을 감막하고 있다. 이에 의해, 제1 레지스트 패턴(103p)에 공급한 활성 산소의 일부를 소비시켜, 감막 속도의 면내 균일성을 더 향상시킬 수 있다.The film formation of the first resist pattern 103p is performed by supplying active oxygen to the first resist pattern 103p by any of the methods as in the first embodiment described above. In the second embodiment, the semi-transmissive film 101 having the effect of reacting with active oxygen and being consumed is exposed, and in the state where the tentative pattern 103d is disposed in the formation region of the light-transmitting part 120. The first resist pattern 103p is reduced. Thereby, a part of the active oxygen supplied to the 1st resist pattern 103p can be consumed, and the in-plane uniformity of a film reduction speed | rate can further be improved.

도 5는, 본 제2 실시 형태에 따른 제1 레지스트 패턴(103p)의 감막 메커니즘을 도시하는 단면도이다. 도 5에 있어서, (b1)은 감막 전의 제1 레지스트 패턴(103p)의 구성을 도시하고, (b2)는 활성 산소에 의해 제1 레지스트 패턴(103p)이 감막되는 모습을 도시하고, (b3)은 감막에 의해 얻어진 제2 레지스트 패턴(104p)을 마스크로 하여 차광막을 에칭하고, 전사 패턴을 형성한 모습을 도시하고 있다. 도 5에 도시한 바와 같이, 본 제2 실시 형태에 따르면, 원래 제1 레지스트 패턴(103p)이 성긴 영역에 잠정 패턴(103d)을 배치함으로써, 성긴 영역 및 밀한 영역의 각각에 있어서 소비되는 단위 면적당의 활성 산소의 소비량을 균일화할 수 있다. 즉, 발생시킨 활성 산소의 일부를, 잠정 패턴(103d)을 구성하는 레지스트막(103)에 의해 소비시킨다. 그리고, 제1 레지스트 패턴(103p)을 감막함으로써 소비되는, 단위 면적당의 활성 산소의 소비량의 면내의 차를, 잠정 패턴(103d)의 레지스트막(103)에 의해 소비되는, 단위 면적당의 활성 산소의 소비량으로 보충할 수 있다. 그 결과, 감막 속도의 면내 균일성을 더 향상시켜, 감막에 의해서 형성되는 제2 레지스트 패턴(104p)의 형상 제어를 보다 정확하게 행할 수 있다. 또한, 레지스트막(103)에 의한 활성 산소의 소비란, 레지스트막(103)을 구성하는 재료가 활성 산소와 반응하여 분해됨과 함께, 이 활성 산소가 재료에 반응하지 않게 되는 것을 의미한다.5 is a cross-sectional view showing a film-mechanism mechanism of the first resist pattern 103p according to the second embodiment. In FIG. 5, (b1) shows the configuration of the first resist pattern 103p before the film reduction, (b2) shows how the first resist pattern 103p is reduced by active oxygen, and (b3) The light shielding film was etched using the 2nd resist pattern 104p obtained by the silver film as a mask, and the transfer pattern was formed. As shown in FIG. 5, according to the second embodiment, the temporary pattern 103d is arranged in the coarse region of the first resist pattern 103p, thereby per unit area consumed in each of the coarse and dense regions. The consumption of active oxygen can be made uniform. That is, part of the generated active oxygen is consumed by the resist film 103 constituting the tentative pattern 103d. And the in-plane difference of the consumption amount of active oxygen per unit area consumed by reducing the first resist pattern 103p is determined by the amount of active oxygen per unit area consumed by the resist film 103 of the tentative pattern 103d. You can supplement with consumption. As a result, the in-plane uniformity of the film reduction speed can be further improved, and the shape control of the second resist pattern 104p formed by the film reduction can be performed more accurately. The consumption of active oxygen by the resist film 103 means that the material constituting the resist film 103 decomposes and reacts with the active oxygen, and the active oxygen does not react with the material.

(제2 에칭 공정)(Second etching step)

다음으로 상술한 제1 실시 형태와 마찬가지의 수법으로, 제2 레지스트 패턴(104p) 및 노출한 차광막(102)을 마스크로 하여, 반투광막(101)을 웨트 에칭하여 반투광막 패턴(101p)을 형성한다. 이 때 잠정 패턴(103d)은, 선폭이 작은 패턴이므로, 그 하층측에 있는 반투광막(101)이 웨트 에칭될 때에 리프트 오프에 의해, 반투광막으로부터 상층의 막이 기판 상으로부터 제거된다. 이 때, 잠정 패턴(103d)의 하층의 잠정 차광막 패턴도 포함하여 제거된다. 이에 의해, 투명 기판(100)이 노출된 투광부(120)가 형성된다. 이 상태를, 도 3의 (e)에 예시한다. 상술한 바와 같이, 제2 에칭 공정에 있어서 잠정 패턴(103d)을 소실시킬 수 있으므로, 잠정 패턴(103d)을 제거하기 위한 공정이 별도 필요하게 되는 일이 없다. 또한, 소정의 투과율을 갖는 투광부(110)를 형성할 수 있다.Next, the semi-transmissive film pattern 101p is wet-etched by using the second resist pattern 104p and the exposed light shielding film 102 as a mask by the same method as the above-described first embodiment. To form. At this time, since the temporary pattern 103d is a pattern having a small line width, the upper layer film is removed from the semitransmissive film on the substrate by lift-off when the semitransmissive film 101 on the lower layer side is wet etched. At this time, the temporary light shielding film pattern under the temporary pattern 103d is also removed. As a result, the light transmitting part 120 to which the transparent substrate 100 is exposed is formed. This state is illustrated in FIG. 3E. As described above, since the temporary pattern 103d can be lost in the second etching step, a step for removing the temporary pattern 103d does not need to be performed separately. In addition, the light transmitting part 110 having a predetermined transmittance may be formed.

(제3 에칭 공정)(Third etching step)

계속해서 상술한 제1 실시 형태와 마찬가지로, 제2 레지스트 패턴(104p)을 마스크로 하여, 차광막(102)을 더 에칭하여 반투광막(101)을 새롭게 노출시킨다. 제3 에칭 공정이 실시된 상태를 도 3의 (f)에 예시한다.Subsequently, similarly to the first embodiment described above, the light shielding film 102 is further etched by using the second resist pattern 104p as a mask to newly expose the translucent film 101. The state in which the 3rd etching process was performed is illustrated in FIG.3 (f).

(제2 레지스트 패턴 제거 공정)(2nd resist pattern removal process)

그리고 상술한 제1 실시 형태와 마찬가지로, 제2 레지스트 패턴(104p)을 제거하고, 본 실시 형태에 따른 다계조 포토마스크(10)의 제조를 완료한다. 제2 레지스트 패턴을 제거한 상태를 도 3의 (g)에 예시한다. As in the first embodiment described above, the second resist pattern 104p is removed to complete the manufacture of the multi-gradation photomask 10 according to the present embodiment. A state in which the second resist pattern is removed is illustrated in FIG. 3G.

이상, 도 3의 (g)에 예시된 다계조 포토마스크(10)도, 상술한 제1 실시 형태와 마찬가지의 형상, 광학 특성 등을 갖는다.As described above, the multi-gradation photomask 10 illustrated in FIG. 3G also has the same shape, optical characteristics, and the like as the first embodiment described above.

(2) 본 제2 실시 형태에 따른 효과(2) Effect according to the second embodiment

본 제2 실시 형태에 있어서도, 제1 실시 형태와 마찬가지의 효과를 발휘한다. 즉, 패턴 형상(조밀차, 주변 개구율)에 의하지 않고, 극히 면내 균일성이 높은 감막 거동이 얻어졌다.Also in this 2nd Embodiment, the effect similar to 1st Embodiment is exhibited. That is, the film film behavior with extremely high in-plane uniformity was obtained regardless of the pattern shape (dense difference, peripheral aperture ratio).

또한 본 제2 실시 형태에 따르면, 제1 레지스트 패턴(103p)에 공급된 활성 산소의 일부를, 잠정 패턴(103d)을 구성하는 레지스트막(103)에 의해 소비시키고 있다. 이에 의해, 제1 레지스트 패턴(103p)을 감막함으로써 소비되는 단위 면적당의 활성 산소의 소비량의 면내의 차를, 잠정 패턴(103d)을 구성하는 레지스트막(103)에 의해 소비되는 단위 면적당의 활성 산소의 소비량으로 보충하면서 제1 레지스트 패턴(103p)을 감막할 수 있다. 따라서, 감막 속도의 면내 균일성을 더 향상시킬 수 있어, 제2 레지스트 패턴(104p)의 형성 정밀도를 향상시킬 수 있다.According to the second embodiment, part of the active oxygen supplied to the first resist pattern 103p is consumed by the resist film 103 constituting the provisional pattern 103d. Thereby, the in-plane difference of the consumption amount of active oxygen per unit area consumed by reducing the first resist pattern 103p is reduced by the active oxygen per unit area consumed by the resist film 103 constituting the tentative pattern 103d. The first resist pattern 103p can be reduced while supplementing with the consumption amount of. Therefore, the in-plane uniformity of the film reduction speed can be further improved, and the formation accuracy of the second resist pattern 104p can be improved.

또한 본 제2 실시 형태에 따르면, 제2 에칭 공정에서는, 잠정 패턴(103d)을, 그 하층측에 있는 반투광막(101)의 웨트 에칭에 의해, 리프트 오프시키고 있다. 이에 의해, 잠정 패턴(103d)을 제거하기 위한 공정이 별도 필요하게 되는 일이 없다.According to the second embodiment, in the second etching step, the temporary pattern 103d is lifted off by wet etching of the semi-transmissive film 101 on the lower layer side. Thereby, the process for removing the tentative pattern 103d does not need to be separately.

또한 본 제2 실시 형태에 따르면, 상술한 바와 같이 잠정 패턴(103d)을 소실시키고 있으므로, 소정의 투광부(110)의 투과율에 아무런 영향을 남기지 않고, 얻고자 하는 전사 패턴을 형성할 수 있다.According to the second embodiment, since the provisional pattern 103d is lost as described above, the transfer pattern to be obtained can be formed without affecting the transmittance of the predetermined light-transmitting unit 110 at all.

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

이상, 본 발명의 실시 형태를 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상술한 제1, 제2 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경 가능하다.As mentioned above, although embodiment of this invention was described concretely, this invention is not limited to the 1st, 2nd embodiment mentioned above, It can variously change in the range which does not deviate from the summary.

상술한 제1, 제2 실시 형태에서는, 반투광막(101)은 예를 들면 MoSi 등의 몰리브덴(Mo)으로 구성되는 것으로 하였지만, 예를 들면 텅스텐실리사이드(WSi)나 니켈실리사이드(NiSi) 등, 다른 금속 재료와 실리콘(Si)을 포함하는 재료로 이루어져 있어도 된다. 그 밖에, 실리콘 합금, 실리콘의 질화물, 산화물, 탄화물 등, 또는 이들과 전술한 재료를 복합된 것에 의해서도 구성될 수 있다.In the above-described first and second embodiments, the translucent film 101 is made of molybdenum (Mo) such as MoSi, but for example, tungsten silicide (WSi), nickel silicide (NiSi), or the like. It may be made of another metal material and a material containing silicon (Si). In addition, it can also be comprised by combining silicon alloy, silicon nitride, oxide, carbide, etc., or these and the above-mentioned materials.

상술한 제2 실시 형태에서는, 잠정 패턴(103d)을 복수의 세선으로 이루어지는 것으로 하였지만, 잠정 패턴(103d)의 형상은 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 도트 형상의 잠정 패턴(103d)을, 투광부(120)의 형성 영역에 복수 점재시켜도 된다. 이 경우, 도트는, 제2 에칭 공정에 있어서의 잠정 패턴(103d)의 제거에 지장을 초래하지 않는 사이즈인 것이 바람직하다.In the second embodiment described above, the tentative pattern 103d is composed of a plurality of thin lines, but the shape of the tentative pattern 103d is not limited to this. For example, a plurality of dot-shaped tentative patterns 103d may be interspersed in the formation region of the light transmitting portion 120. In this case, it is preferable that a dot is a size which does not interfere with the removal of the provisional pattern 103d in a 2nd etching process.

상술한 제2 실시 형태에서는, 잠정 패턴(103d)이 갖는 레지스트막(103)은 차광부(110)의 형성 영역에 있어서의 레지스트막(103)과 동일한 정도의 두께를 갖는 것으로 하였지만, 잠정 패턴(103d)이 갖는 레지스트막(103)의 두께는 이것보다 얇아도 되고, 예를 들면 반투광부(115)의 형성 영역에 있어서의 레지스트막(103)과 동일한 정도의 두께로 하여도 된다. 이 경우, 잠정 패턴(103d)의 레지스트막(103)은 제1 레지스트 패턴(103p)을 감막하는 동안에 제거되고, 그 후의 제2 에칭 공정에 있어서 잠정 패턴(103d)을 소실시킬 때, 예를 들면 포토마스크 블랭크(10b) 상에의 레지스트 재료의 재부착 등이 일어날 염려를 저감할 수 있다.In the second embodiment described above, the resist film 103 included in the tentative pattern 103d has the same thickness as that of the resist film 103 in the formation region of the light shielding portion 110. The thickness of the resist film 103 of 103d) may be thinner than this, for example, and may be set to the same thickness as the resist film 103 in the formation area of the translucent part 115. FIG. In this case, the resist film 103 of the temporary pattern 103d is removed during the film formation of the first resist pattern 103p, and when the temporary pattern 103d is lost in the subsequent second etching step, for example, The possibility that reattachment of the resist material on the photomask blank 10b, etc., may occur.

본 발명은, 활성 산소 등의 활성 물질에 의해 레지스트 패턴의 감막을 행할 때에, 레지스트 패턴의 조밀차에 의해서 소비되는 활성 물질의 양이 다르기 때문에, 감막 속도의 면내 불균일이 생기는 것을 방해하는 것이다. 따라서, 플라즈마 애싱뿐만 아니라, 상기 과제를 갖는 레지스트 애싱 방법에 대하여 적용할 수 있다. 예를 들면, 오존이나 활성 산소를 이용한, 레지스트 패턴에 오존수를 공급하는 애싱 방법, 레지스트 패턴에 오존 가스를 공급하는 애싱 방법, 레지스트 패턴에 자외선이나 진공자외를 조사하는 애싱 방법, 또는 이들을 조합한 애싱 방법에도 적용할 수 있다.The present invention prevents the occurrence of in-plane unevenness in the film-reduction rate because the amount of the active material consumed by the difference in density of the resist pattern is different when the resist pattern is formed by the active material such as active oxygen. Therefore, the present invention can be applied not only to plasma ashing but also to the resist ashing method having the above problem. For example, an ashing method for supplying ozone water to the resist pattern using ozone or active oxygen, an ashing method for supplying ozone gas to the resist pattern, an ashing method for irradiating ultraviolet or vacuum ultraviolet rays to the resist pattern, or a combination thereof The same applies to the method.

예를 들면, 오존수를 이용한 애싱 방법에서는, 오존수의 농도를 2ppm∼150ppm의 범위로 조정할 수 있어, 감막량의 조정이 가능하게 된다. 보다, 감막량을 정밀하게 제어하기 위해서는 2ppm∼50ppm의 범위로 하는 것이 바람직하고, 2ppm∼30ppm인 것이 더 바람직하다. 오존을 이와 같은 농도로 함으로써, 감막량을 제어하기 쉬워, 선폭이 제어된 보다 정밀한 레지스트 패턴의 감막이 가능하게 된다. 이 때의 오존수 공급량을, 포토마스크의 단위 면적당으로 환산하면, 20.0ml/㎝2ㆍmin∼0.10ml/㎝2ㆍmin 정도로 된다. 보다 바람직하게는, 20.0ml/㎝2ㆍmin∼0.50ml/㎝2ㆍmin으로 할 수 있다. 이들의 범위의 공급량이면, 오존 농도가 낮은 경우에서도, 활성 산소의 공급량을 과잉 상태로 할 수 있어 바람직하다. 또한 이 공급량은, 예를 들면 공급되는 오존수량을, 처리를 행하는 포토마스크 블랭크 기판의 면적으로 나누어 구할 수 있다. 또한, 오존 농도는 오존 흡광도 등을 이용한 공지의 측정 장치에 의해 측정할 수 있어, 레지스트 패턴에 공급되기 직전의 농도를 측정할 수 있다.For example, in the ashing method using ozone water, the concentration of ozone water can be adjusted in the range of 2 ppm to 150 ppm, and the amount of film reduction can be adjusted. In order to precisely control the film-reduction amount, it is preferable to set it as the range of 2 ppm-50 ppm, and it is more preferable that it is 2 ppm-30 ppm. By setting ozone to such a concentration, it is easy to control the film-reduction amount, and the film formation of the more precise resist pattern by which line width was controlled is attained. An ozone water supply amount in this case, when converted into per unit surface area of the photomask, is set to about 20.0ml / ㎝ 2 and min~0.10ml / ㎝ and 2 min. More preferably, 20.0ml / ㎝ 2 and can be as min~0.50ml / ㎝ and 2 min. A supply amount in these ranges is preferable because the supply amount of active oxygen can be made excessive even when the ozone concentration is low. In addition, this supply amount can be calculated | required by dividing the amount of ozone water supplied, for example by the area of the photomask blank substrate to process. In addition, ozone concentration can be measured by a well-known measuring apparatus using ozone absorbance, etc., and the density | concentration just before supplying to a resist pattern can be measured.

10 : 다계조 포토마스크
10b : 포토마스크 블랭크
100 : 투명 기판
101 : 반투광막
102 : 차광막
103 : 레지스트막
103p : 제1 레지스트 패턴
104p : 제2 레지스트 패턴
110 : 차광부
115 : 반투광부
120 : 투광부10: Multi gradation photo mask
10b: photomask blank
100: transparent substrate
101: translucent film
102: light shielding film
103: resist film
103p: first resist pattern
104p: second resist pattern
110: light shield
115: translucent part
120: floodlight

Claims (10)

차광부, 반투광부, 및 투광부를 포함하는 전사 패턴을 투명 기판 상에 형성하는 다계조 포토마스크의 제조 방법으로서,
반투광막, 차광막, 및 레지스트막이 상기 투명 기판 상에 이 순서대로 적층된 포토마스크 블랭크를 준비하는 공정과,
상기 레지스트막에 묘화 및 현상을 실시하고, 상기 차광부의 형성 영역 및 상기 반투광부의 형성 영역을 덮고, 상기 반투광부의 형성 영역에 있어서의 상기 레지스트막의 두께가 상기 차광부의 형성 영역에 있어서의 상기 레지스트막의 두께보다도 얇은 제1 레지스트 패턴을 형성하는 공정과,
상기 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여 에칭을 행하는 제1 에칭 공정과,
상기 제1 레지스트 패턴을 감막하여 형성된 제2 레지스트 패턴을 이용하여 에칭을 행하는 제2 에칭 공정에 의해서, 상기 투광부, 상기 반투광부, 및 상기 차광부를 형성하고, 또한,
상기 제1 레지스트 패턴의 감막은, 상기 투광부의 형성 영역에 상기 반투광막 또는 상기 레지스트막이 노출된 상태에서 행하는
것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크의 제조 방법.A manufacturing method of a multi-gradation photomask which forms a transfer pattern including a light shielding portion, a semi-transmissive portion, and a light transmitting portion on a transparent substrate,
Preparing a photomask blank in which a translucent film, a light shielding film, and a resist film are laminated on the transparent substrate in this order;
The resist film is drawn and developed to cover the formation region of the light shielding portion and the formation region of the translucent portion, and the thickness of the resist film in the formation region of the semitransmissive portion is equal to that of the formation region of the light shielding portion. Forming a first resist pattern thinner than the thickness of the resist film;
A first etching step of performing etching using the first resist pattern as a mask,
The light transmitting portion, the semi-transmissive portion, and the light blocking portion are formed by a second etching process of etching using the second resist pattern formed by reducing the first resist pattern.
The photoresist of the first resist pattern is performed in a state where the semi-transmissive film or the resist film is exposed to a region where the light-transmitting portion is formed.
A method of manufacturing a multi-gradation photomask, characterized in that. 차광부, 반투광부, 및 투광부를 포함하는 전사 패턴을 투명 기판 상에 형성하는 다계조 포토마스크의 제조 방법으로서,
반투광막, 차광막, 및 레지스트막이 상기 투명 기판 상에 이 순서대로 적층된 포토마스크 블랭크를 준비하는 공정과,
상기 레지스트막에 묘화 및 현상을 실시하고, 상기 차광부의 형성 영역 및 상기 반투광부의 형성 영역을 덮고, 상기 반투광부의 형성 영역에 있어서의 상기 레지스트막의 두께가 상기 차광부의 형성 영역에 있어서의 상기 레지스트막의 두께보다도 얇은 제1 레지스트 패턴을 형성하는 공정과,
상기 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 차광막을 에칭하여 상기 반투광막을 일부 노출시키는 제1 에칭 공정과,
상기 제1 레지스트 패턴을 감막하고, 상기 반투광부의 형성 영역에 있어서의 상기 차광막을 노출시키고, 상기 차광부의 형성 영역을 덮는 제2 레지스트 패턴을 형성하는 공정과,
상기 제2 레지스트 패턴 및 노출한 상기 차광막을 마스크로 하여 상기 반투광막을 에칭하여 상기 투명 기판을 일부 노출시키는 제2 에칭 공정과,
상기 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 노출한 상기 차광막을 에칭하여 상기 반투광막을 일부 노출시키는 제3 에칭 공정과,
상기 제2 레지스트 패턴을 제거하는 공정을 갖는
것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크의 제조 방법.A manufacturing method of a multi-gradation photomask which forms a transfer pattern including a light shielding portion, a semi-transmissive portion, and a light transmitting portion on a transparent substrate,
Preparing a photomask blank in which a translucent film, a light shielding film, and a resist film are laminated on the transparent substrate in this order;
The resist film is drawn and developed to cover the formation region of the light shielding portion and the formation region of the translucent portion, and the thickness of the resist film in the formation region of the semitransmissive portion is equal to that of the formation region of the light shielding portion. Forming a first resist pattern thinner than the thickness of the resist film;
A first etching process of etching the light shielding film using the first resist pattern as a mask to partially expose the semi-transmissive film;
Reducing the first resist pattern, exposing the light shielding film in the formation region of the semi-transmissive portion, and forming a second resist pattern covering the formation region of the light shielding portion;
A second etching step of partially exposing the transparent substrate by etching the semi-transmissive film using the second resist pattern and the exposed light shielding film as a mask;
A third etching step of etching the exposed light shielding film using the second resist pattern as a mask to partially expose the semi-transmissive film;
Having a process of removing the second resist pattern
A method of manufacturing a multi-gradation photomask, characterized in that. 차광부, 반투광부, 및 투광부를 포함하는 전사 패턴을 투명 기판 상에 형성하는 다계조 포토마스크의 제조 방법으로서,
반투광막, 차광막, 및 레지스트막이 상기 투명 기판 상에 이 순서대로 적층된 포토마스크 블랭크를 준비하는 공정과,
상기 레지스트막에 묘화 및 현상을 실시하고, 상기 차광부의 형성 영역 및 상기 반투광부의 형성 영역을 덮고, 상기 반투광부의 형성 영역에 있어서의 상기 레지스트막의 두께가 상기 차광부의 형성 영역에 있어서의 상기 레지스트막의 두께보다도 얇은 제1 레지스트 패턴을 형성하는 공정과,
상기 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여 에칭을 행하는 제1 에칭 공정과,
상기 제1 레지스트 패턴을 감막하여 형성된 제2 레지스트 패턴을 이용하여 에칭을 행하는 제2 에칭 공정에 의해서, 상기 투광부, 상기 반투광부, 및 상기 차광부를 형성하고, 또한,
상기 제1 레지스트 패턴을 형성하는 공정에서는, 상기 전사 패턴에 포함되지 않는 잠정 레지스트 패턴을 상기 투광부의 형성 영역에 형성하고,
상기 제1 에칭 공정에서는, 상기 잠정 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 잠정 차광막 패턴을 형성하고,
상기 제2 에칭 공정에 있어서, 상기 잠정 레지스트 패턴과 상기 잠정 차광막 패턴을 제거하는
것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크의 제조 방법.A manufacturing method of a multi-gradation photomask which forms a transfer pattern including a light shielding portion, a semi-transmissive portion, and a light transmitting portion on a transparent substrate,
Preparing a photomask blank in which a translucent film, a light shielding film, and a resist film are laminated on the transparent substrate in this order;
The resist film is drawn and developed to cover the formation region of the light shielding portion and the formation region of the translucent portion, and the thickness of the resist film in the formation region of the semitransmissive portion is equal to that of the formation region of the light shielding portion. Forming a first resist pattern thinner than the thickness of the resist film;
A first etching step of performing etching using the first resist pattern as a mask,
The light transmitting portion, the semi-transmissive portion, and the light blocking portion are formed by a second etching process of etching using the second resist pattern formed by reducing the first resist pattern.
In the step of forming the first resist pattern, a provisional resist pattern not included in the transfer pattern is formed in the formation region of the light transmitting portion,
In the first etching step, a provisional light shielding film pattern is formed using the provisional resist pattern as a mask,
In the second etching process, the temporary resist pattern and the temporary light shielding film pattern are removed.
A method of manufacturing a multi-gradation photomask, characterized in that. 차광부, 반투광부, 및 투광부를 포함하는 전사 패턴을 투명 기판 상에 형성하는 다계조 포토마스크의 제조 방법으로서,
반투광막, 차광막, 및 레지스트막이 상기 투명 기판 상에 이 순서대로 적층된 포토마스크 블랭크를 준비하는 공정과,
상기 레지스트막에 묘화 및 현상을 실시하고, 상기 투광부의 형성 영역에 잠정 레지스트 패턴을 형성하고, 상기 차광부의 형성 영역 및 상기 반투광부의 형성 영역을 덮고, 상기 반투광부의 형성 영역에 있어서의 상기 레지스트막의 두께가 상기 차광부의 형성 영역에 있어서의 상기 레지스트막의 두께보다도 얇은 제1 레지스트 패턴을 형성하는 공정과,
상기 제1 레지스트 패턴과 상기 잠정 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 차광막을 에칭하여 상기 반투광막을 일부 노출시키는 제1 에칭 공정과,
상기 제1 레지스트 패턴을 감막하고, 상기 반투광부의 형성 영역에 있어서의 상기 차광막을 노출시키고, 상기 차광부의 형성 영역을 덮는 제2 레지스트 패턴을 형성하는 공정과,
상기 제2 레지스트 패턴 및 노출한 상기 차광막을 마스크로 하여 상기 반투광막을 에칭하여 상기 잠정 레지스트 패턴을 제거함과 함께 상기 투광부의 형성 영역의 상기 투명 기판을 노출시키는 제2 에칭 공정과,
상기 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 노출한 상기 차광막을 에칭하여 상기 반투광막을 일부 노출시키는 제3 에칭 공정과,
상기 제2 레지스트 패턴을 제거하는 공정을 갖는
것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크의 제조 방법.A manufacturing method of a multi-gradation photomask which forms a transfer pattern including a light shielding portion, a semi-transmissive portion, and a light transmitting portion on a transparent substrate,
Preparing a photomask blank in which a translucent film, a light shielding film, and a resist film are laminated on the transparent substrate in this order;
Drawing and developing the resist film, forming a provisional resist pattern in the formation region of the light-transmitting portion, covering the formation region of the light-shielding portion and the formation region of the semi-transmissive portion, and in the formation region of the semi-transmissive portion Forming a first resist pattern having a thickness of the resist film that is thinner than the thickness of the resist film in the formation region of the light shielding portion;
A first etching process of partially exposing the semitransmissive film by etching the light shielding film using the first resist pattern and the provisional resist pattern as a mask;
Reducing the first resist pattern, exposing the light shielding film in the formation region of the semi-transmissive portion, and forming a second resist pattern covering the formation region of the light shielding portion;
A second etching process of etching the semi-transmissive film using the second resist pattern and the exposed light shielding film as a mask to remove the provisional resist pattern and to expose the transparent substrate in the region where the light-transmitting part is formed;
A third etching step of etching the exposed light shielding film using the second resist pattern as a mask to partially expose the semi-transmissive film;
Having a process of removing the second resist pattern
A method of manufacturing a multi-gradation photomask, characterized in that. 제4항에 있어서,
상기 잠정 레지스트 패턴의 제거는, 상기 반투광막의 에칭에 수반하는 리프트 오프에 의한 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크의 제조 방법.The method of claim 4, wherein
The removal of the provisional resist pattern is performed by lift-off accompanying etching of the translucent film, wherein the multi-gradation photomask is manufactured. 제5항에 있어서,
상기 잠정 레지스트 패턴의 치수는, 선폭이 1㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크의 제조 방법.The method of claim 5,
The dimension of the said provisional resist pattern is a line width of 1 micrometer or less, The manufacturing method of the multi-gradation photomask characterized by the above-mentioned. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 잠정 레지스트 패턴의 막 두께는, 상기 차광부의 형성 영역에 있어서의 상기 레지스트막의 두께와 동등한 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크의 제조 방법.The method according to any one of claims 4 to 6,
The film thickness of the said provisional resist pattern is the same as the thickness of the said resist film in the formation area of the said light shielding part, The manufacturing method of the multi-gradation photomask characterized by the above-mentioned. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 잠정 레지스트 패턴의 막 두께는, 상기 반투광부의 형성 영역에 있어서의 상기 레지스트막의 두께와 동등한 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크의 제조 방법.The method according to any one of claims 4 to 6,
The film thickness of the said provisional resist pattern is the same as the thickness of the said resist film in the formation area of the said translucent part, The manufacturing method of the multi-gradation photomask characterized by the above-mentioned. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 반투광막은, 실리콘을 포함하는 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크의 제조 방법.The method according to any one of claims 1 to 6,
The semi-transmissive film is made of a material containing silicon, the method of manufacturing a multi-gradation photomask. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법에 의한 다계조 포토마스크를 개재하여, 피전사체 상에 형성되어 있는 피전사 레지스트막에 노광광을 조사함으로써, 상기 피전사 레지스트막에 상기 전사 패턴을 전사하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 패턴 전사 방법.The said transfer resist film | membrane is irradiated by exposing exposure light to the to-be-transferred resist film formed on the to-be-transferred body through the multi-gradation photomask by the manufacturing method in any one of Claims 1-6. A pattern transfer method comprising the step of transferring a transfer pattern.
KR1020110049145A 2010-05-24 2011-05-24 Method of manufacturing multi-gray scale photomask and pattern transfer method KR101295414B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010118556 2010-05-24
JPJP-P-2010-118556 2010-05-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110128753A true KR20110128753A (en) 2011-11-30
KR101295414B1 KR101295414B1 (en) 2013-08-09

Family

ID=45009037

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110049145A KR101295414B1 (en) 2010-05-24 2011-05-24 Method of manufacturing multi-gray scale photomask and pattern transfer method

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP2012008546A (en)
KR (1) KR101295414B1 (en)
CN (1) CN102262354B (en)
TW (1) TWI454834B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022256569A1 (en) * 2021-06-03 2022-12-08 Viavi Solutions Inc. Method of replicating a microstructure pattern

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6063650B2 (en) * 2012-06-18 2017-01-18 Hoya株式会社 Photomask manufacturing method
JP6157832B2 (en) * 2012-10-12 2017-07-05 Hoya株式会社 Electronic device manufacturing method, display device manufacturing method, photomask manufacturing method, and photomask
KR102206114B1 (en) * 2014-02-10 2021-01-22 에스케이하이닉스 주식회사 Blank mask and photomask for depressing a heat absorption
JP6481994B2 (en) * 2014-10-23 2019-03-13 東京エレクトロン株式会社 Pixel electrode pattern forming method and forming system
JP6391495B2 (en) * 2015-02-23 2018-09-19 Hoya株式会社 Photomask, photomask set, photomask manufacturing method, and display device manufacturing method
JP6514143B2 (en) * 2016-05-18 2019-05-15 Hoya株式会社 METHOD FOR MANUFACTURING PHOTO MASK, PHOTO MASK, AND METHOD FOR MANUFACTURING DISPLAY DEVICE

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980048859A (en) * 1996-12-18 1998-09-15 김광호 Phase reversal mask manufacturing method
JP3253590B2 (en) * 1998-08-31 2002-02-04 シャープ株式会社 Manufacturing method of halftone mask
JP2001183809A (en) * 1999-12-24 2001-07-06 Nec Corp Photomask and method for manufacturing the same
JP2002189281A (en) * 2000-12-19 2002-07-05 Hoya Corp Gray tone mask and method for producing the same
JP3470758B2 (en) * 2001-05-21 2003-11-25 凸版印刷株式会社 Semiconductor integrated circuit and manufacturing method thereof
JP4210166B2 (en) * 2003-06-30 2009-01-14 Ｈｏｙａ株式会社 Gray-tone mask manufacturing method
JP2005010814A (en) * 2004-10-01 2005-01-13 Hoya Corp Gray tone mask and method for producing same
KR100802450B1 (en) * 2006-04-12 2008-02-13 엘지마이크론 주식회사 Half tone mask having multi half permeation part and method for manufacturing thereof
KR101129022B1 (en) * 2008-01-02 2012-03-23 주식회사 하이닉스반도체 Method for manufacturing half tone PSM
JP5319193B2 (en) * 2008-07-28 2013-10-16 Ｈｏｙａ株式会社 Multi-tone photomask for manufacturing liquid crystal display device, method for manufacturing multi-tone photomask for manufacturing liquid crystal display device, and pattern transfer method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022256569A1 (en) * 2021-06-03 2022-12-08 Viavi Solutions Inc. Method of replicating a microstructure pattern

Also Published As

Publication number Publication date
CN102262354B (en) 2014-07-16
TW201227166A (en) 2012-07-01
KR101295414B1 (en) 2013-08-09
JP2012008546A (en) 2012-01-12
CN102262354A (en) 2011-11-30
TWI454834B (en) 2014-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101295479B1 (en) Method of manufacturing multi-gray scale photomask and pattern transfer method
KR101295414B1 (en) Method of manufacturing multi-gray scale photomask and pattern transfer method
TWI470342B (en) Method for producing phase shift mask, method for producing flat panel display, and phase shift mask
TWI658320B (en) Method of transferring a pattern and method of manufacturing a display device
KR101333899B1 (en) Multi-gray scale photomask, manufacturing method of multi-gray scale photomask, pattern transfer method, and manufacturing method of thin film transistor
JP2009042753A (en) Photomask, its manufacturing method, and pattern transfer method
JP2008116691A (en) Halftone mask and method of manufacturing pattern substrate using the mask
TWI651585B (en) Photomask and method of manufacturing a display device
JP2008180897A (en) Gray tone mask and pattern transfer method
CN109388018B (en) Method for correcting photomask, method for manufacturing photomask, and method for manufacturing display device
WO2007099910A1 (en) Photomask blank and photomask, and their manufacturing method
JP5372403B2 (en) Multi-tone photomask and pattern transfer method
JP2009204934A (en) Five-gradation photomask, method of manufacturing the same, and pattern transfer method
KR101771341B1 (en) Method for manufacturing photomask, photomask, and method for manufacturing display device
JP2009237419A (en) Multi-gradation photomask, manufacturing method thereof, and pattern transfer method
KR101176262B1 (en) Multi-gray scale photomask and pattern transfer method
JP2011081326A (en) Method for manufacturing multilevel gradation photomask, multilevel gradation photomask blank, and method for manufacturing electronic device
JP6322682B2 (en) Pattern transfer method, display device manufacturing method, and multi-tone photomask
JP2015200719A (en) Phase shift mask and method for manufacturing the same
JP4848071B2 (en) 5-tone photomask manufacturing method and pattern transfer method
JP6322607B2 (en) Multi-tone photomask for manufacturing display device, multi-tone photomask manufacturing method for display device manufacturing, and thin-film transistor manufacturing method
US20130309869A1 (en) Lithography mask and method of manufacturing semiconductor device
JP2022153264A (en) Photomask blank, manufacturing method of photomask, and manufacturing method of display device
CN113253564A (en) Photomask, method for manufacturing photomask, and method for manufacturing device for display device
JP4792148B2 (en) 5-tone photomask manufacturing method and pattern transfer method

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160701

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee