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KR20170046050A - Method for manufacturing photomask, photomask, and method for manufacturing display device - Google Patents

Method for manufacturing photomask, photomask, and method for manufacturing display device Download PDF

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KR20170046050A
KR20170046050A KR1020160011549A KR20160011549A KR20170046050A KR 20170046050 A KR20170046050 A KR 20170046050A KR 1020160011549 A KR1020160011549 A KR 1020160011549A KR 20160011549 A KR20160011549 A KR 20160011549A KR 20170046050 A KR20170046050 A KR 20170046050A
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KR
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light
semitransparent
photomask
translucent
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KR1020160011549A
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Inventor
이석훈
김태훈
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호야 가부시키가이샤
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Abstract

It is the object of the present invention to realize a photomask having a transfer pattern with high CD precision. A method for manufacturing a photomask comprises the processes of: preparing a photomask blank having a light-shielding film formed on a transparent substrate; patterning the light-shielding film to form a light-shielding unit; forming a half light-transmitting film on the patterned light-shielding film; by patterning the half light-transmitting film, forming a first half light-transmitting unit formed on the transparent substrate, and forming a second half light-transmitting unit formed on the transparent substrate by a half light-transmitting film having a thickness smaller than that of the half light-transmitting film of the first half light-transmitting unit on the transparent substrate; and forming a light-transmitting unit exposing the transparent substrate. The half light-transmitting film is formed by a material that can be etched by the same etchant as the light-shielding film. In the process of patterning the half light-transmitting film, substantially only the half light-transmitting film is etched.

Description

포토마스크의 제조 방법, 포토마스크, 및 표시 장치의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING PHOTOMASK, PHOTOMASK, AND METHOD FOR MANUFACTURING DISPLAY DEVICE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method of manufacturing a photomask, a photomask,

본 발명은 액정 표시 장치나 유기 EL(electroluminescence) 표시 장치로 대표되는 표시 장치의 제조에 유용한 포토마스크 및 그 제조 방법, 및 포토마스크를 사용한 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a photomask useful for manufacturing a display device typified by a liquid crystal display device or an organic EL (electroluminescence) display device, a method of manufacturing the same, and a method of manufacturing a display device using the photomask.

종래, 투명 기판 상에 형성된 차광막 및 반투광막이 각각 패터닝되어 이루어지는 전사용 패턴을 구비한, 다계조의 포토마스크가 알려져 있다. 예를 들어, 특허문헌 1에는, 4계조의 포토마스크와 그 제조 방법이 기재되어 있다. 또한, 특허문헌 2에는, 레지스트 패턴의 막 감소(減膜)를 이용함으로써, 묘화 및 현상의 횟수를 삭감하는, 다계조 포토마스크의 제조 방법이 기재되어 있다. 이하에, 각 특허문헌에 기재된 포토마스크의 제조 방법에 대하여 순서대로 설명한다.Conventionally, a multi-gradation type photomask having a transfer pattern in which a light-shielding film and a semitransparent film formed on a transparent substrate are patterned is known. For example, Patent Document 1 describes a photomask of four gradations and a manufacturing method thereof. Patent Document 2 discloses a method of manufacturing a multi-gradation photomask that reduces the number of times of drawing and development by using a film thickness reduction (resist film) of a resist pattern. Hereinafter, the manufacturing method of the photomask described in each patent document will be described in order.

도 7은 특허문헌 1에 기재된 4계조 포토마스크의 제조 방법을 도시하는 공정도이다.FIG. 7 is a process chart showing a manufacturing method of a 4-gradation photomask described in Patent Document 1. FIG.

이 제조 방법에서는, 최종적으로 도 7의 (I)에 도시한 바와 같이, 투광부(140), 차광부(130), 제1 반투광부(150A) 및 제2 반투광부(150B)를 포함하는 전사용 패턴을 구비하는 4계조 포토마스크(100)가 얻어진다. 이하, 각 공정에 대하여 설명한다.In this manufacturing method, as shown in (I) of FIG. 7, finally, the transparent portion 140, the light shield portion 130, the first translucent portion 150A and the second translucent portion 150B, A four-tone photomask 100 having a usage pattern is obtained. Hereinafter, each process will be described.

먼저, 도 7의 (A)에 도시한 바와 같이, 투광성 기판(160) 상에 서로의 에칭제에 대하여 내성을 갖는 재료를 포함하는 제1 반투광막(170A)과 차광막(180)이 순차 성막된 포토마스크 블랭크(200)를 준비한다.First, as shown in FIG. 7A, a first semi-light-transmitting film 170A and a light-shielding film 180, each of which includes a material resistant to the respective etchants, are successively formed on a transparent substrate 160 The photomask blank 200 is prepared.

이어서, 도 7의 (B)에 도시한 바와 같이, 포토마스크 블랭크(200)의 차광막(180) 상에 투광부(140) 및 제2 반투광부(150B)를 개구 영역으로 한 제1 레지스트 패턴(210)을 형성한다.7B, a first resist pattern (not shown) is formed on the light-shielding film 180 of the photomask blank 200 with the transparent portion 140 and the second translucent portion 150B as opening regions 210 are formed.

이어서, 도 7의 (C)에 도시한 바와 같이, 제1 레지스트 패턴(210)을 마스크로 하여 차광막(180)을 에칭한다.Next, as shown in FIG. 7C, the light shielding film 180 is etched using the first resist pattern 210 as a mask.

이어서, 도 7의 (D)에 도시한 바와 같이, 제1 레지스트 패턴(210)을 제거(박리)한다.Then, as shown in FIG. 7D, the first resist pattern 210 is removed (stripped).

이어서, 도 7의 (E)에 도시한 바와 같이, 차광막(180)을 마스크로 하여 제1 반투광막(170A)을 에칭한다.Subsequently, as shown in FIG. 7E, the first semi-light-transmitting film 170A is etched using the light-blocking film 180 as a mask.

이어서, 도 7의 (F)에 도시한 바와 같이, 투광성 기판(160) 및 차광막(180) 상에 제2 반투광막(170B)을 성막한다.Then, as shown in FIG. 7F, the second semi-light-transmitting film 170B is formed on the light-transmitting substrate 160 and the light-blocking film 180. Next, as shown in FIG.

이어서, 도 7의 (G)에 도시한 바와 같이, 제2 반투광막(170B) 상에 투광부(140) 및 제1 반투광부(150A)를 개구 영역으로 한 제2 레지스트 패턴(250)을 형성한다.7G, a second resist pattern 250 is formed on the second semitransparent film 170B by using the transparent portion 140 and the first semitransparent portion 150A as openings. Then, as shown in FIG. 7G, .

이어서, 도 7의 (H)에 도시한 바와 같이, 제2 레지스트 패턴(250)을 마스크로 하여 제2 반투광막(170B) 및 차광막(180)을 에칭한 후, 도 7의 (I)에 도시한 바와 같이, 제2 레지스트 패턴(250)을 제거한다.7 (H), after the second semi-light-transmitting film 170B and the light-shielding film 180 are etched using the second resist pattern 250 as a mask, As shown in the figure, the second resist pattern 250 is removed.

이상의 제조 공정에 의해, 상술한 4계조 포토마스크(100)가 얻어진다.By the above-described manufacturing steps, the above-described four-tone photomask 100 is obtained.

도 8은 특허문헌 2에 기재된 다계조 포토마스크의 제조 방법을 도시하는 공정도이다.8 is a process diagram showing a method of manufacturing a multi-gradation photomask described in Patent Document 2. [

이 제조 방법에서는, 최종적으로 도 8의 (F)에 도시한 바와 같이, 투광부(320), 차광부(310) 및 반투광부(315)를 포함하는 전사용 패턴을 구비하는 다계조 포토마스크(300)가 얻어진다. 이하, 각 공정에 대하여 설명한다.In this manufacturing method, as shown in FIG. 8F, a multi-gradation photomask (not shown) having a transfer pattern including a light-transmitting portion 320, a light-shielding portion 310, and a translucent portion 315 300) is obtained. Hereinafter, each process will be described.

먼저, 도 8의 (A)에 도시한 바와 같이, 투명 기판(301) 상에 반투광막(302) 및 차광막(303)이 이 순서로 형성되고, 최상층에 레지스트막(304)이 형성된 포토마스크 블랭크(400)를 준비한다. 반투광막(302)은 몰리브덴(Mo)이나 탄탈륨(Ta) 등의 금속 재료와 실리콘(Si)을 포함하는 재료를 포함하고, 불소(F)계의 에칭액으로 에칭 가능하다. 차광막(303)은 크롬용 에칭액을 사용하여 에칭 가능한 재료를 포함하고 있다.8A, a translucent film 302 and a light-shielding film 303 are formed in this order on a transparent substrate 301, and a resist film 304 is formed on the uppermost layer. Blank 400 is prepared. The semitransparent film 302 includes a metal material such as molybdenum (Mo) or tantalum (Ta) and a material containing silicon (Si), and is etchable with a fluorine (F) based etchant. The light-shielding film 303 includes an etchable material using an etching solution for chromium.

이어서, 도 8의 (B)에 도시한 바와 같이, 포토마스크 블랭크(400)에 대하여 레이저 묘화 및 현상을 실시함으로써, 차광부(310)의 형성 영역 및 반투광부(315)의 형성 영역을 덮는 제1 레지스트 패턴(304p)을 형성한다. 제1 레지스트 패턴(304p)은 반투광부(315)의 형성 영역에서의 레지스트막(304)의 두께가, 차광부(310)의 형성 영역에서의 레지스트막(304)의 두께보다도 얇아지도록 형성되어 있다.8B, the photomask blank 400 is subjected to laser imaging and development so as to expose the photomask blank 400 and the photomask blank 400. The photomask blank 400 is then subjected to laser imaging and development, 1 resist pattern 304p are formed. The first resist pattern 304p is formed so that the thickness of the resist film 304 in the region where the translucent portion 315 is formed becomes thinner than the thickness of the resist film 304 in the region where the light shield 310 is formed .

이어서, 도 8의 (C)에 도시한 바와 같이, 제1 레지스트 패턴(304p)을 마스크로 하여 차광막(303)을 에칭함으로써 차광막 패턴(303p)을 형성한다. 그 후 추가로, 제1 레지스트 패턴(304p)을 마스크로 하여 반투광막(302)을 에칭함으로써 반투광막 패턴(302p)을 형성하고, 이에 의해 투명 기판(301)을 부분적으로 노출시킨다. 차광막(303)의 에칭은, 상술한 크롬용 에칭액을 사용하여 행한다. 또한, 반투광막(302)의 에칭은, 불소(F)계의 에칭액(또는 에칭 가스)을 사용하여 행한다.Next, as shown in Fig. 8C, the light-shielding film pattern 303p is formed by etching the light-shielding film 303 using the first resist pattern 304p as a mask. Thereafter, the translucent film 302 is further etched by using the first resist pattern 304p as a mask to form the translucent film pattern 302p, thereby partially exposing the transparent substrate 301. [ The light-shielding film 303 is etched by using the etching solution for chromium described above. The etching of the semitransparent film 302 is performed using a fluorine (F) based etching solution (or an etching gas).

이어서, 도 8의 (D)에 도시한 바와 같이, 제1 레지스트 패턴(304p)을 막 감소시킴(막 두께를 감소시킴)으로써, 반투광부(315)의 형성 영역에서 차광막(303)을 노출시킨다. 이때, 레지스트막(304)의 두꺼운 차광부(310)의 형성 영역에는 레지스트막(304)이 남는다. 이에 의해, 차광부(310)의 형성 영역을 덮는 제2 레지스트 패턴(304p')이 형성된다.Next, as shown in FIG. 8D, the light shielding film 303 is exposed in the region where the translucent portion 315 is formed by reducing the film thickness of the first resist pattern 304p (reducing the film thickness) . At this time, the resist film 304 remains in the region where the thick shielding portion 310 of the resist film 304 is formed. Thus, a second resist pattern 304p 'covering the formation region of the light-shielding portion 310 is formed.

이어서, 도 8의 (E)에 도시한 바와 같이, 제2 레지스트 패턴(304p')을 마스크로 하여 차광막(303)을 더 에칭하여 반투광막(302)을 노출시킨다. 차광막(303)의 에칭은, 상기한 바와 마찬가지로 크롬용 에칭액을 사용하여 행한다.8 (E), the light shielding film 303 is further etched using the second resist pattern 304p 'as a mask to expose the semitransparent film 302. Then, as shown in FIG. The etching of the light shielding film 303 is performed using an etching solution for chrome as described above.

이어서, 도 8의 (F)에 도시한 바와 같이, 제2 레지스트 패턴(304p')을 제거한다.Next, as shown in FIG. 8F, the second resist pattern 304p 'is removed.

이상의 제조 공정에 의해, 상술한 다계조 포토마스크(300)가 얻어진다.By the above-described manufacturing steps, the above-described multi-gradation photomask 300 is obtained.

일본 특허 공개 제2007-249198호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-249198 일본 특허 공개 제2012-8545호 공보Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2012-8545

표시 장치의 제조 공정에 있어서는, 최종적으로 얻고자 하는 디바이스의 설계에 기초한 전사용 패턴을 구비하는 포토마스크가 많이 이용된다. 디바이스로서, 스마트폰이나 태블릿 단말기 등에 탑재되어 있는 액정 표시 장치나 유기 EL 표시 장치에는, 화면이 밝고, 전력 절약 성능이 우수하고, 동작 속도가 빨라야 할 뿐만 아니라, 고해상도, 광시야각 등의 높은 화질이 요구된다. 이 때문에, 상술한 용도로 사용되는 포토마스크의 전사용 패턴에 대하여 점점 미세화, 고밀도화의 요구가 나오는 동향에 있다.In the manufacturing process of the display device, a photomask having a transfer pattern based on the design of a device to be finally obtained is often used. As a device, a liquid crystal display device or an organic EL display device mounted on a smart phone, a tablet terminal or the like is required to have a bright screen, excellent power saving performance, high operation speed, and high image quality such as high resolution and wide viewing angle Is required. For this reason, there is a tendency that the transfer patterns of the photomask used in the above-described applications are becoming increasingly finer and higher in density.

그런데, 표시 장치 등의 전자 디바이스는, 패턴이 형성된 복수의 박막(레이어: Layer)의 적층에 의해 입체적으로 형성된다. 따라서, 이들 복수의 레이어의 각각에 있어서의 좌표 정밀도의 향상, 및 서로의 좌표의 정합이 긴요하게 된다. 즉, 개개의 레이어의 패턴 좌표 정밀도가, 모두 소정 레벨을 충족하고 있지 않으면, 완성된 디바이스에 있어서 오동작 등의 문제를 초래할 우려가 있다. 그리고, 각 레이어에 있어서의 패턴의 구조는 점점 미세화, 고밀도화하는 경향이 있다. 따라서, 각 레이어에 요구되는 좌표 어긋남의 허용 범위는 점점 엄격해지는 방향에 있다.An electronic device such as a display device is formed three-dimensionally by stacking a plurality of thin films (layers) formed with a pattern. Therefore, it is essential to improve the coordinate accuracy in each of the plurality of layers and to match the coordinates of each other. That is, if the pattern coordinate accuracy of each layer does not satisfy the predetermined level, there is a possibility that the completed device may cause a malfunction or the like. The pattern structure of each layer tends to become finer and denser. Therefore, the allowable range of the coordinate deviation required for each layer is in a direction increasingly strict.

예를 들어, 액정 표시 장치에 적용되는 컬러 필터에 있어서는, 더 밝은 표시 화면을 실현하기 위해서, 블랙 매트릭스(BM)나, 메인포토스페이서 및 서브포토스페이서와 같은 포토스페이서(PS)의 배치 면적을 보다 좁게 하는 방향에 있다. 또한, 블랙 매트릭스 상에 포토스페이서를 겹쳐 배치하면, 그들을 따로따로 배치하는 경우에 비하여, 밝기나 소비 전력면에서 보다 유리한 컬러 필터를 제조할 수 있다. 따라서, 포토마스크가 구비하는 전사용 패턴에 있어서는, CD(Critical Dimension: 이하, 「패턴 폭」의 의미로 사용한다) 정밀도, 및 위치 정밀도의 향상이 필요하게 된다.For example, in a color filter applied to a liquid crystal display device, in order to realize a brighter display screen, a black matrix (BM), a layout area of a photo spacer PS such as a main photo spacer and a sub- It is in the direction of narrowing. In addition, when the photo spacers are stacked on the black matrix, a color filter which is more advantageous in terms of brightness and power consumption can be manufactured as compared with the case where the photo spacers are arranged separately. Therefore, in the transfer pattern provided in the photomask, it is necessary to improve the precision of CD (Critical Dimension: hereinafter, it is used in the meaning of "pattern width") and the positional accuracy.

상술한 블랙 매트릭스와 포토스페이서를 피전사체(표시 패널 기판 등)에 형성하는 방법으로서, 각각에 적합한 전사용 패턴을 구비한 2매의 포토마스크를 순차 노광 장치에 설치하여 노광함으로써, 각각의 포토마스크 전사용 패턴을 피전사체에 전사하는 방법이 있다. 단, 이렇게 2매의 포토마스크의 전사용 패턴을 피전사체에 중첩하여 전사하는 방법에서는, 서로 얼라인먼트 어긋남이 발생하기 쉽다. 따라서, 이 얼라인먼트 어긋남을 해소하기 위해서, 각각의 전사용 패턴을 1매의 포토마스크 상에 형성하고, 1회의 노광 공정으로 피전사체 상에 전사하는 방법이 생각된다. 이 방법을 채용한 경우에는, 중첩 위치 정밀도(소위 Overlay 정밀도)가 높아질뿐만 아니라, 비용적으로도 유리해진다.As a method of forming the black matrix and the photo spacer on a transfer body (display panel substrate or the like) as described above, two photomasks having transfer patterns suitable for each are sequentially provided in the exposure apparatus and exposed to light, There is a method of transferring the transfer pattern onto the transfer target body. However, in the method of transferring the transfer patterns of the two photomasks on the transfer target body in such a manner that they are transferred, alignment displacement is likely to occur. Therefore, in order to solve this alignment deviation, a method of forming each transfer pattern on one photomask and transferring the transferred pattern onto the transferred body in a single exposure step is conceivable. When this method is employed, not only the overlap position accuracy (so-called overlay precision) is increased, but also the cost is advantageously improved.

단, 그 경우에는, 블랙 매트릭스 형성용의 패턴과, 포토스페이서 형성용의 패턴을 겸비하는 전사용 패턴을 1매의 포토마스크에 형성할 필요가 있다. 이로 인해, 노광에 사용하는 포토마스크의 전사용 패턴은, 보다 복잡한 것으로 된다. 또한, 상술한 1회의 노광 공정에서는, 포토마스크 형성용의 패턴으로서, 메인 및 서브의 포토스페이서에 대응하여 각각 상이한 광투과율을 갖는 패턴을 포함하는, 다계조의 전사용 패턴을 구비하는 포토마스크를 사용할 것이 요망된다. 구체적으로는, 전사용 패턴으로서, 투광부와 차광부 외에, 제1 반투광부와 제2 반투광부를 구비한, 4계조의 포토마스크를 사용하는 것이 생각된다.In this case, however, it is necessary to form a transfer pattern having a pattern for forming a black matrix and a pattern for forming a photo-spacer in one photomask. As a result, the transfer pattern of the photomask used for exposure becomes more complicated. In the above-described one-time exposure step, as the photomask-forming pattern, a photomask having a multi-gradation transfer pattern including a pattern having a different light transmittance corresponding to the main and sub photo spacers It is desired to use. Specifically, it is conceivable to use, as the transfer pattern, a 4-gradation photomask having the first semitransparent portion and the second semitransparent portion in addition to the light projecting portion and the light shielding portion.

상술한 특허문헌 1에는, 이러한 4계조의 포토마스크의 제조 방법이 기재되어 있다. 단, 이 제조 방법에도, 해결해야 할 과제가 있는 것에 본 발명자들은 착안하였다. 이하, 설명한다.The above-described Patent Document 1 describes a method of manufacturing such a four-tone photomask. However, the inventors of the present invention paid attention to the fact that there is a problem to be solved even in this manufacturing method. This will be described below.

먼저, 상기 도 7의 (G) 내지 (H)에 도시하는 공정에서는, 제2 레지스트 패턴(250)을 마스크로 하여 제2 반투광막(170B) 및 차광막(180)이라고 하는 2개의 막을 에칭하고 있다. 구체적으로는, 투광부(140)에 대응하는 영역(이하, 「제1 영역」이라고 한다.)에서는, 투광성 기판(160) 상에 형성된 제2 반투광막(170B)을 에칭에 의해 제거하여 투광성 기판(160)을 노출시키고 있다. 또한, 제1 반투광부(150A)에 대응하는 영역(이하, 「제2 영역」이라고 한다.)에서는, 투광성 기판(160) 상에 있어서, 제1 반투광막(170A) 상의 제2 반투광막(170B)과 차광막(180)을 순차 에칭에 의해 제거하여, 제1 반투광막(170A)을 노출시키고 있다. 이 경우, 제1 영역 및 제2 영역에서는, 에칭이 동시에 병행하여 진행되게 된다.First, in the steps shown in FIGS. 7G to 7H, two films, that is, a second semitransparent film 170B and a light shielding film 180 are etched using the second resist pattern 250 as a mask have. Specifically, in the region corresponding to the transparent portion 140 (hereinafter referred to as the "first region"), the second translucent film 170B formed on the translucent substrate 160 is removed by etching to form translucent The substrate 160 is exposed. In the region corresponding to the first semi-transmissive portion 150A (hereinafter referred to as the "second region"), the second semitransparent film on the first semi-light-transmitting film 170A, The light blocking film 170B and the light blocking film 180 are sequentially removed by etching to expose the first semitransparent film 170A. In this case, in the first region and the second region, the etching proceeds in parallel at the same time.

단, 제1 영역과 제2 영역에서는, 실제로 에칭이 종료될 때까지의 소요 시간은 상이하다. 그 이유는, 제1 영역에서는, 제2 반투광막(170B)의 막 두께에 따른 에칭 시간이 경과하면, 필요한 에칭은 완료되어 투광성 기판(160)이 노출되는 것에 비해, 제2 영역에서는, 이 후에 추가로 차광막(180)을 에칭하기 위한 시간이 필요하게 되기 때문이다. 결국, 제2 영역의 에칭이 완료된 시점에서는, 제1 영역에서 사이드 에칭이 진행된 상태가 되기 때문에, 패턴 폭(CD)이 변해버린다. 특히, 등방성 에칭의 성질을 갖는 습식 에칭에 있어서는, 이 거동이 현저하다. 또한, 일반적으로는, 차광막의 에칭 소요 시간쪽이 반투광막의 에칭 소요 시간보다도 길어진다.However, in the first region and the second region, the required time until the etching actually ends is different. This is because, in the first region, when the etching time corresponding to the thickness of the second semitransparent film 170B has elapsed, necessary etching is completed and the transparent substrate 160 is exposed, whereas in the second region, This is because it takes time to further etch the light-shielding film 180 later. As a result, at the time when the etching of the second region is completed, since the side etching proceeds in the first region, the pattern width CD is changed. Particularly, in the wet etching having the property of isotropic etching, this behavior is remarkable. In general, the etching time of the light-shielding film is longer than the etching time of the semi-light-transmitting film.

따라서, 예를 들어, 제2 영역에서 제1 반투광부(150A)를 형성하기 위한 에칭을 행하고 있는 도중에, 제1 영역을 투광부(140)로 하기 위한 저스트 에칭 시간이 완료되고, 그 이후에는, 제2 영역의 에칭이 종료될 때까지, 투광부(140)의 단부(여기서는 우측 단부)를 획정하는 제2 반투광막(170B)의 사이드 에칭이 진행된다. 그 결과, 투광부(140)의 치수가 설계값과 상이하게 된다. 또한, 에칭 시간이 길어지짐에 따라, 포토마스크 면내 전체에서 발생하는 CD 변동이 커지기 때문에, 최종적으로 얻어지는 패턴의 CD 정밀도가, 요구되는 레벨을 만족시키지 않을 우려가 있다.Therefore, for example, during the etching for forming the first translucent portion 150A in the second region, the just etch time for making the first region into the transparent portion 140 is completed, and thereafter, The side etching of the second semi-light-transmitting film 170B for defining the end portion (here, the right end portion) of the transparent portion 140 proceeds until the etching of the second region is completed. As a result, the dimension of the transparent portion 140 becomes different from the design value. Further, as the etching time becomes longer, CD fluctuation occurring in the entire surface of the photomask increases, so that the CD precision of the finally obtained pattern may not satisfy the required level.

한편, 특허문헌 2에 기재된 방법에서는, 1회의 묘화 및 현상에 의해 다계조 포토마스크를 형성할 수 있는 점에서 유리하다. 단, 3계조의 전사용 패턴을 형성하기 위해서, 서로 에칭 선택성이 있는 반투광막(302)과 차광막(303)을 사용할 필요가 있다. 이로 인해, 막 재료의 선택에 제한이 발생하는 데다가, 이질적인 재료를 성막하거나 에칭하거나 하기 위한 장치 부하도 커진다. 또한, 도 8의 (E)에 도시하는 공정에서, 반투광부(315)에 상당하는 영역의 차광막(303)을 에칭에 의해 제거하는 경우에는, 그 전의 공정에서 에칭을 완료한 차광막(303p)의 측면과 반투광막(302p)의 측면이 투광부(320)의 주연에 노출된 상태가 되어, 사이드 에칭이 진행된다. 이로 인해, 전사용 패턴의 CD 정밀도를 유지하는 것이 곤란해진다.On the other hand, the method described in Patent Document 2 is advantageous in that a multi-gradation photomask can be formed by one time of drawing and development. However, in order to form a transfer pattern of three gradations, it is necessary to use the semitransparent film 302 and the light-shielding film 303 having mutual etching selectivity. As a result, restrictions are imposed on the selection of the film material, and the load on the apparatus for forming or etching a heterogeneous material also increases. In the case of removing the light shielding film 303 in the region corresponding to the translucent portion 315 by etching in the step shown in Fig. 8E, the light shielding film 303p having been etched in the previous step The side surface of the semitransparent film 302p is exposed to the periphery of the transparent portion 320, and the side etching proceeds. This makes it difficult to maintain the CD accuracy of the transfer pattern.

이상으로부터, 고정밀도품을 제조하기 위한 미세한 전사용 패턴을 구비하는 포토마스크의 제조 방법으로서는, 아직 개량의 여지가 있고, 이 지견에 기초하여 본 발명자들은 예의 검토하여, 본 발명에 이르렀다.From the above, there has been a room for improvement in the method of producing a photomask having a fine transfer pattern for producing a high-precision product. Based on this finding, the inventors of the present invention have made intensive investigations and have reached the present invention.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 주된 목적은, 보다 CD 정밀도가 높은 전사용 패턴을 구비하는 포토마스크를 실현하는 데에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and its main object is to realize a photomask having a transfer pattern with higher CD accuracy.

(제1 형태)(First Embodiment)

본 발명의 제1 형태는, 투명 기판 상에, 반투광막 및 차광막이 각각 패터닝되어서 얻어진, 투광부, 차광부, 제1 반투광부 및 제2 반투광부를 포함하고, 상기 제1 반투광부와 상기 제2 반투광부의 광투과율이 서로 다른 전사용 패턴을 구비하는 포토마스크의 제조 방법으로서,A first aspect of the present invention is a light-emitting device including a transparent portion, a light-shielding portion, a first translucent portion and a second translucent portion obtained by patterning a translucent film and a light-shielding film on a transparent substrate, And a transfer pattern having a different light transmittance of the second semitranslucent portion,

상기 투명 기판 상에 차광막이 형성된 포토마스크 블랭크를 준비하는 준비 공정과,A preparation step of preparing a photomask blank in which a light-shielding film is formed on the transparent substrate;

상기 차광막을 패터닝하여 차광부를 형성하는 차광막 패터닝 공정과,A light shielding film patterning step of forming the light shielding film by patterning the light shielding film;

상기 패터닝된 차광막 상에 반투광막을 형성하는 반투광막 형성 공정과,A semitransparent film forming step of forming a semitransparent film on the patterned light shield film;

상기 반투광막을 패터닝함으로써, 상기 투명 기판 상에 반투광막에 의해 형성된 제1 반투광부와, 상기 투명 기판 상에 상기 제1 반투광부에 있어서의 반투광막보다도 막 두께가 얇은 반투광막에 의해 형성된 제2 반투광부와, 상기 투명 기판이 노출되는 투광부를 형성하는 반투광막 패터닝 공정을 갖고,A first translucent portion formed on the transparent substrate by a translucent film and a second translucent portion formed on the transparent substrate by a translucent film having a thickness smaller than that of the translucent film in the first translucent portion by patterning the translucent film And a translucent film patterning step of forming a translucent portion in which the transparent substrate is exposed,

상기 반투광막 형성 공정에서는, 상기 차광막과 같은 에칭제에 의해 에칭되는 재료로 상기 반투광막을 형성하고,In the semi-light-transmitting film forming step, the semi-light-transmitting film is formed of a material which is etched by an etching agent such as the light-

상기 반투광막 패터닝 공정에서는, 실질적으로 상기 반투광막만을 에칭하는In the semitransparent film patterning step, only the semitransparent film is etched

것을 특징으로 하는, 포토마스크의 제조 방법이다.Wherein the photomask is a photomask.

(제2 형태)(Second Embodiment)

본 발명의 제2 형태는, 투명 기판 상에, 반투광막 및 차광막이 각각 패터닝되어서 얻어진, 투광부, 차광부, 제1 반투광부 및 제2 반투광부를 포함하고, 상기 제1 반투광부와 상기 제2 반투광부의 광투과율이 서로 다른 전사용 패턴을 구비하는 포토마스크의 제조 방법으로서,A second aspect of the present invention is a light-emitting device including a transparent portion, a light-shielding portion, a first translucent portion, and a second translucent portion, each of which is obtained by patterning a translucent film and a light- And a transfer pattern having a different light transmittance of the second semitranslucent portion,

상기 투명 기판 상에 차광막이 형성된 포토마스크 블랭크를 준비하는 준비 공정과,A preparation step of preparing a photomask blank in which a light-shielding film is formed on the transparent substrate;

상기 차광막을 패터닝하는 차광막 패터닝 공정과,A light shielding film patterning step of patterning the light shielding film;

상기 패터닝된 차광막 상에 반투광막을 형성하는 반투광막 형성 공정과,A semitransparent film forming step of forming a semitransparent film on the patterned light shield film;

상기 반투광막 상에 레지스트막을 형성한 후, 상기 레지스트막을 묘화 및 현상함으로써, 레지스트가 제거된 개구부, 레지스트가 잔존하는 제1 잔막부, 및 상기 제1 잔막부보다도 레지스트가 얇게 잔존하는 제2 잔막부를 갖는 제1 레지스트 패턴이며, 상기 개구부가 상기 투광부의 영역에 대응하고, 상기 제1 잔막부가 상기 차광부 및 제1 반투광부의 영역에 대응하고, 상기 제2 잔막부가 상기 제2 반투광부에 대응하는 제1 레지스트 패턴을 형성하는 제1 레지스트 패턴 형성 공정과,A resist film is formed on the semitransparent film and then the resist film is drawn and developed so that an opening portion where the resist is removed and a first remaining film portion in which the resist remains are formed and a second remaining film portion in which the resist is thinner than the first remaining film portion, Wherein the first resist pattern corresponds to a region of the transparent portion, the first remaining film portion corresponds to a region of the light-shielding portion and the first semitransparent portion, and the second remaining film portion corresponds to a region of the second semitransparent portion, A first resist pattern forming step of forming a first resist pattern corresponding to the light portion,

상기 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 상기 개구부에 노출되는 상기 반투광막을 에칭하는 제1 에칭 공정과,A first etching step of etching the translucent film exposed in the opening using the first resist pattern as a mask,

상기 제1 레지스트 패턴의 막 두께를 감소시킴으로써, 상기 제2 잔막부에 대응하는 영역에서 상기 반투광막이 새롭게 노출되는 제2 레지스트 패턴을 형성하는 제2 레지스트 패턴 형성 공정과,A second resist pattern forming step of forming a second resist pattern in which the semitransparent film is newly exposed in a region corresponding to the second remaining film portion by decreasing the film thickness of the first resist pattern;

상기 새롭게 노출된 부분의 상기 반투광막을 에칭하여, 상기 반투광막의 막 두께를 감소시키는 제2 에칭 공정A second etching step of etching the semitransparent film of the newly exposed portion to reduce the thickness of the semitransparent film

을 갖는 것을 특징으로 하는, 포토마스크의 제조 방법이다.And a photomask having a first surface and a second surface.

(제3 형태)(Third Embodiment)

본 발명의 제3 형태는, 상기 차광막과 상기 반투광막은, 동일한 금속을 함유하는 것을 특징으로 하는, 상기 제1 또는 제2 형태에 기재된 포토마스크의 제조 방법이다.A third aspect of the present invention is the method for manufacturing a photomask according to the first or second aspect, wherein the light-shielding film and the semitransparent film contain the same metal.

(제4 형태)(Fourth Embodiment)

본 발명의 제4 형태는, 상기 제1 에칭 공정의 에칭 레이트를 R1, 상기 제2 에칭 공정의 에칭 레이트를 R2로 할 때, R1>R2의 조건을 만족시키는 것을 특징으로 하는, 상기 제2 형태에 기재된 포토마스크의 제조 방법이다.A fourth aspect of the present invention is a manufacturing method of a semiconductor device according to the second aspect, wherein the condition of R1> R2 is satisfied, where R1 is the etching rate of the first etching step and R2 is the etching rate of the second etching step. Is a method for producing a photomask.

(제5 형태)(Fifth Embodiment)

본 발명의 제5 형태는, 상기 제1 레지스트 패턴 형성 공정에서는, 상기 제2 반투광부가 되는 영역의 치수에 대하여, 얼라인먼트 마진을 기초로 한 사이징을 실시한 묘화 데이터를 사용하여, 상기 레지스트막을 묘화하는 것을 특징으로 하는, 상기 제2 형태에 기재된 포토마스크의 제조 방법이다.According to a fifth aspect of the present invention, in the first resist pattern forming step, the resist film is drawn by using imaging data obtained by sizing based on an alignment margin with respect to the dimension of the area of the second translucent portion Wherein the photomask is a photomask.

(제6 형태)(Sixth embodiment)

본 발명의 제6 형태는, 상기 전사용 패턴에 있어서, 상기 제2 반투광부와 상기 차광부가 인접하는 것을 특징으로 하는, 상기 제1 내지 제5 형태 중 어느 하나에 기재된 포토마스크의 제조 방법이다.A sixth aspect of the present invention is the photomask manufacturing method according to any one of the first to fifth aspects, wherein in the transfer pattern, the second translucent portion and the shielding portion are adjacent to each other.

(제7 형태)(Seventh Embodiment)

본 발명의 제7 형태는, 상기 전사용 패턴에 있어서, 상기 제2 반투광부는, 상기 차광부에 인접하여 둘러싸이는 것을 특징으로 하는, 상기 제1 내지 제5 형태 중 어느 하나에 기재된 포토마스크의 제조 방법이다.A seventh aspect of the present invention is the photomask according to any one of the first to fifth aspects, wherein in the transfer pattern, the second semitransparent portion is surrounded by the light- Lt; / RTI >

(제8 형태)(Embodiment 8)

본 발명의 제8 형태는, 표시 장치의 제조 방법으로서,An eighth aspect of the present invention is a method of manufacturing a display device,

제1 내지 제5 형태 중 어느 하나에 기재된 포토마스크의 제조 방법에 의한 포토마스크를 준비하는 공정과,A step of preparing a photomask by the method for manufacturing a photomask according to any one of the first to fifth aspects,

노광 장치를 사용하여, 상기 포토마스크에 노광광을 조사하여, 상기 포토마스크가 구비하는 전사용 패턴을 피전사체 상에 전사하는 공정을 포함하는,And a step of irradiating the photomask with exposure light using an exposure apparatus to transfer the transfer pattern provided on the photomask onto the transfer target body.

표시 장치의 제조 방법이다.And a method of manufacturing a display device.

(제9 형태)(Ninth embodiment)

본 발명의 제9 형태는, 투명 기판 상에, 반투광막 및 차광막이 각각 패터닝되어서 얻어진, 적어도 4계조의 전사용 패턴을 구비하는 포토마스크로서,A ninth mode of the present invention is a photomask having a transfer pattern of at least 4 gradations obtained by patterning a semitransparent film and a light shielding film on a transparent substrate,

상기 전사용 패턴은,Wherein the transfer pattern

상기 투명 기판이 노출되어서 이루어지는 투광부와,A transparent portion formed by exposing the transparent substrate;

상기 투명 기판 상에 상기 반투광막에 의해 형성된 제1 반투광부와,A first translucent portion formed on the transparent substrate by the translucent film;

상기 투명 기판 상에, 상기 반투광막과 동일한 성분의 반투광막이며, 또한, 상기 제1 반투광부보다 막 두께가 얇은 반투광막에 의해 형성된 제2 반투광부와,A second translucent portion formed on the transparent substrate by a translucent film having the same composition as that of the translucent film and formed by a translucent film having a thinner film thickness than the first translucent portion;

상기 투명 기판 상에 차광막과 반투광막이 이 순서로 적층되어 이루어지는 차광부를 갖고,A light shielding film formed by laminating a light shielding film and a semitransparent film on the transparent substrate in this order,

상기 차광막과 상기 반투광막은, 동일한 에칭제에 의해 에칭되는 재료를 포함하는,Wherein the light-shielding film and the semitransparent film comprise a material which is etched by the same etching agent,

것을 특징으로 하는, 포토마스크이다.And a photomask.

(제10 형태)(Tenth Embodiment)

본 발명의 제10 형태는, 상기 차광부는, 상기 제2 반투광부와 인접하는 부분을 가짐과 함께, 상기 제2 반투광부와 인접하는 에지 부분에, 상기 제1 반투광부보다 막 두께가 얇은 반투광막이 적층되어 있는 것을 특징으로 하는, 상기 제9 형태에 기재된 포토마스크이다.The tenth form of the present invention is characterized in that the light shielding portion has a portion adjacent to the second semitransparent portion and a semitransparent portion having a thickness smaller than that of the first semitransparent portion is provided on an edge portion adjacent to the second semitransparent portion The photomask according to the ninth aspect is characterized in that a film is stacked.

(제11 형태)(11th form)

본 발명의 제11 형태는, 상기 전사용 패턴은, 상기 제1 반투광부와 상기 제2 반투광부가 인접부를 갖고 있지 않은 것을 특징으로 하는, 상기 제9 형태에 기재된 포토마스크이다.According to an eleventh aspect of the present invention, in the transfer pattern, the photomask according to the ninth aspect is characterized in that the first semitransparent section and the second semitransparent section have no adjacent sections.

(제12 형태)(Twelfth Mode)

본 발명의 제12 형태는, 상기 전사용 패턴에 있어서, 상기 제2 반투광부는, 상기 차광부에 인접하여 둘러싸여 있는 것을 특징으로 하는, 상기 제9 형태에 기재된 포토마스크이다.A twelfth mode of the present invention is the photomask according to the ninth mode, wherein in the transfer pattern, the second semitransparent portion is surrounded and adjacent to the light-shielding portion.

(제13 형태)(Thirteenth Aspect)

본 발명의 제13 형태는, 상기 전사용 패턴에 있어서, 상기 제2 반투광부는, 상기 차광부에 인접하여 둘러싸임과 함께, 상기 제2 반투광부에 대하여 대향하는 위치에 있는 상기 차광부의 폭을 각각 W1(㎛), W2(㎛)로 할 때에, 상기 W1과 상기 W2의 차이가 0.1(㎛) 이하인 것을 특징으로 하는, 상기 제9 형태에 기재된 포토마스크이다.In the transfer pattern according to a thirteenth aspect of the present invention, in the transfer pattern, the second semitransparent portion is surrounded by the light shielding portion, Is a photomask according to the ninth aspect, wherein a difference between W1 and W2 is 0.1 (占 퐉) or less when W1 (占 퐉) and W2 (占 퐉), respectively.

(제14 형태)(Fourteenth Aspect)

본 발명의 제14 형태는, 상기 차광부는, 상기 투광부와 인접하는 부분을 가짐과 함께, 상기 투광부와 인접하는 에지 부분에서 상기 차광막의 막 두께가 일부 감소되어 있는 것을 특징으로 하는, 상기 제9 형태에 기재된 포토마스크이다.The fourteenth aspect of the present invention is characterized in that the light shielding portion has a portion adjacent to the transparent portion and a part of the film thickness of the light shielding film is partially reduced at an edge portion adjacent to the transparent portion, 9 < / RTI >

(제15 형태)(15th form)

본 발명의 제15 형태는, 표시 장치의 제조 방법으로서, 상기 제9 내지 제14 형태 중 어느 하나에 기재된 포토마스크를 준비하는 공정과, 노광 장치를 사용하여, 상기 포토마스크에 노광광을 조사하여, 상기 포토마스크가 구비하는 전사용 패턴을 피전사체 상에 전사하는 공정을 포함하는,A fifteenth mode of the present invention is a method of manufacturing a display device, comprising the steps of: preparing a photomask according to any one of the ninth to fourteenth aspects; and irradiating the photomask with exposure light using an exposure apparatus And transferring the transfer pattern provided on the photomask onto the transfer target body.

표시 장치의 제조 방법이다.And a method of manufacturing a display device.

(제16 형태)(Sixteenth Aspect)

본 발명의 제16 형태는, 상기 노광 장치를 사용하여 상기 포토마스크에 노광광을 조사하는 경우에, i선, h선, 및 g선을 포함하는 파장 영역의 노광광을 적용하는 것을 특징으로 하는, 상기 제15 형태에 기재된 표시 장치의 제조 방법이다.The sixteenth mode of the present invention is characterized in that exposure light in a wavelength range including i-line, h-line, and g-line is applied when the exposure apparatus irradiates the photomask with exposure light , A method of manufacturing a display device according to the fifteenth aspect.

본 발명에 따르면, 보다 CD 정밀도가 높은 전사용 패턴을 구비하는 포토마스크를 실현할 수 있다. 또한, 이 포토마스크를 이용함으로써, 고품질의 표시 장치를 제조할 수 있다.According to the present invention, a photomask having a transfer pattern with higher CD accuracy can be realized. Further, by using this photomask, a high-quality display device can be manufactured.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 포토마스크의 구성을 도시하는 도면으로서, (A)는 측단면도, (B)는 평면도이다.
도 2의 (A) 내지 (F)는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 포토마스크의 제조 방법을 도시하는 공정도(첫번째)이다.
도 3의 (A) 내지 (E)는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 포토마스크의 제조 방법을 도시하는 공정도(두번째)이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 포토마스크의 구성을 도시하는 도면으로서, (A)는 측단면도, (B)는 평면도이다.
도 5의 (A) 내지 (F)는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 포토마스크의 제조 방법을 도시하는 공정도(첫번째)이다.
도 6의 (A) 내지 (E)는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 포토마스크의 제조 방법을 도시하는 공정도(두번째)이다.
도 7의 (A) 내지 (I)는 특허문헌 1에 기재된 4계조 포토마스크의 제조 방법을 도시하는 공정도이다.
도 8의 (A) 내지 (F)는 특허문헌 2에 기재된 다계조 포토마스크의 제조 방법을 도시하는 공정도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a configuration of a photomask according to a first embodiment of the present invention, wherein (A) is a side sectional view and (B) is a plan view.
2 (A) to 2 (F) are process drawings (first) showing a manufacturing method of a photomask according to the first embodiment of the present invention.
3 (A) to 3 (E) are process drawings (second) showing a manufacturing method of a photomask according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view showing a configuration of a photomask according to a second embodiment of the present invention, wherein (A) is a side sectional view and (B) is a plan view. FIG.
5A to 5F are process drawings (first) showing a manufacturing method of a photomask according to a second embodiment of the present invention.
6A to 6E are process drawings (second) showing a manufacturing method of a photomask according to a second embodiment of the present invention.
7A to 7I are process drawings showing a manufacturing method of a 4-gradation photomask described in Patent Document 1. FIG.
8 (A) to 8 (F) are process drawings showing a method of manufacturing a multi-gradation photomask described in Patent Document 2.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

<1. 제1 실시 형태에 따른 포토마스크의 구성><1. Configuration of Photomask According to First Embodiment >

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 포토마스크의 구성을 도시하는 도면으로서, (A)는 측단면도, (B)는 평면도이다. 또한, 도 1의 (B)에서는 편의상, (A)의 측단면도와의 대응 관계가 이해되기 쉽도록, (A)와 동일한 해칭 처리를 실시하고 있다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a configuration of a photomask according to a first embodiment of the present invention, wherein (A) is a side sectional view and (B) is a plan view. 1 (B), the same hatching process as in (A) is performed so that the corresponding relationship with the side sectional view of (A) can be easily understood.

도시한 포토마스크(10)는 투광부(11)와, 차광부(12)와, 제1 반투광부(13)와, 제2 반투광부(14)를 포함하는 4계조의 전사용 패턴을 구비한다. 투광부(11)는 투명 기판(15)을 부분적으로 노출시킨 상태에서 형성되어 있다. 차광부(12)는 투명 기판(15) 상에 차광막(16)과 후술하는 반투광막(17)이 형성되어 이루어진다. 또한, 제1 반투광부(13)는 투명 기판(15) 상에 제1 반투광막(17a)이 형성되어 이루어지고, 제2 반투광부(14)는 투명 기판상(15) 상에 제2 반투광막(17b)이 형성되어 이루어진다. 제1 반투광막(17a)과 제2 반투광막(17b)은, 서로 동일한 성분의 반투광막으로 되어 있다. 본 명세서에서는, 제1 반투광막(17a)과 제2 반투광막(17b)을 특별히 구별하지 않는 경우에는, 간단히 「반투광막(17)」이라고 기재한다. 차광막(16)과 반투광막(17)은 동일한 에칭제(에칭액)에 의해 에칭되는 재료를 포함하고 있다.The illustrated photomask 10 has a transfer pattern of four gradations including a transparent portion 11, a shielding portion 12, a first translucent portion 13, and a second translucent portion 14 . The transparent portion 11 is formed in a state in which the transparent substrate 15 is partially exposed. The light shielding portion 12 is formed by forming a light shielding film 16 and a semitransparent film 17 described below on a transparent substrate 15. The first semitransparent section 13 is formed by forming a first semitransparent film 17a on the transparent substrate 15 and the second semitransparent section 14 is formed by forming a second semi- And a translucent film 17b are formed. The first semitransparent film 17a and the second semitransparent film 17b are made of a semitransparent film having the same components as each other. In this specification, when the first semitransparent film 17a and the second semitransparent film 17b are not distinguished from each other, they are simply referred to as &quot; semitransparent film 17 &quot;. The light shielding film 16 and the semitransparent film 17 include a material which is etched by the same etching agent (etching liquid).

제1 반투광부(13)를 구성하는 제1 반투광막(17a)의 막 두께와, 제2 반투광부(14)를 구성하는 제2 반투광막(17b)의 막 두께는, 서로 상이하다. 구체적으로는, 제1 반투광막(17a)의 막 두께는, 제2 반투광막(17b)의 막 두께보다도 커져 있다. 이로 인해, 포토마스크(10)에 조사되는 노광광의 대표 파장에 대한 광투과율(이하, 간단히 「광투과율」이라고도 한다.)도, 제1 반투광부(13)와 제2 반투광부(14)에서 상이하다.The film thickness of the first semitransparent film 17a constituting the first semitransparent section 13 and the film thickness of the second semitransparent film 17b constituting the second semitransparent section 14 are different from each other. Specifically, the film thickness of the first semi-light-transmitting film 17a is larger than the film thickness of the second semitransparent film 17b. The light transmittance with respect to the representative wavelength of the exposure light irradiated to the photomask 10 (hereinafter also simply referred to as &quot; light transmittance &quot;) is also different between the first semitransparent section 13 and the second semitransparent section 14 Do.

또한, 차광부(12)에 있어서는, 투명 기판(15) 상에 차광막(16)과 반투광막(17)이 이 순서로 적층되어 있다. 도 1의 (B)에 도시한 바와 같이, 제1 반투광부(13)는 이것에 인접하는 차광부(12)에 의해 둘러싸여 있다. 제2 반투광부(14)도, 이것에 인접하는 차광부(12)에 의해 둘러싸여 있다. 또한, 제1 반투광부(13)와 제2 반투광부(14) 사이에는 차광부(12)가 개재하고, 이 차광부(12)에 의해 제2 반투광부(14)가 둘러싸여 있다. 이로 인해, 도시한 포토마스크(10)의 전사용 패턴은, 제1 반투광부(13)와 제2 반투광부(14)가 인접하는 인접부를 갖지 않는 구성이 되어 있다. 또한, 제1 반투광부(13)에 인접하여 이것을 둘러싸는 차광부(12)에서는, 차광막(16) 상에 반투광막(17a)만이 존재하고 있다. 이에 비해, 제2 반투광부(14)에 인접하여 이것을 둘러싸는 차광부(12)에서는, 차광막(16) 상에 제1 반투광막(17a) 및 제2 반투광막(17b)의 양쪽이 존재하고 있다. 이 중, 제2 반투광막(17b)은 차광막(16)의 패턴 폭 방향에서 제2 반투광부(14)측(내측)의 에지 부분 E1에 위치하고 있다.In the light-shielding portion 12, the light-shielding film 16 and the semi-light-transmitting film 17 are laminated in this order on the transparent substrate 15. [ As shown in Fig. 1 (B), the first translucent portion 13 is surrounded by the shielding portion 12 adjacent thereto. The second translucent portion 14 is also surrounded by the shielding portion 12 adjacent thereto. A light shielding portion 12 is interposed between the first translucent portion 13 and the second translucent portion 14 and the second translucent portion 14 is surrounded by the light shield 12. As a result, the transfer pattern of the photomask 10 shown in the figure has a structure in which the first semitransparent section 13 and the second semitransparent section 14 are not adjacent to each other. In the light-shielding portion 12 adjacent to and surrounding the first translucent portion 13, only the translucent film 17a is present on the light-shielding film 16. On the other hand, in the light-shielding portion 12 adjacent to and surrounding the second semitransparent portion 14, both of the first semitransparent film 17a and the second semitransparent film 17b are present on the light- . The second semi-light-transmitting film 17b is located at the edge portion E1 of the second semitransparent portion 14 (inside) in the pattern width direction of the light-shielding film 16.

<2. 제1 실시 형태에 따른 포토마스크의 제조 방법><2. Manufacturing Method of Photomask According to First Embodiment >

이어서, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 포토마스크의 제조 방법에 대해서, 도 2 및 도 3을 이용하여 설명한다. 본 실시 형태에 따른 포토마스크의 제조 방법(제조 공정)은 준비 공정과, 차광막 패터닝 공정과, 제1 레지스트 제거 공정과, 반투광막 형성 공정과, 반투광막 패터닝 공정과, 제2 레지스트 제거 공정을 포함한다. 이 중, 차광막 패터닝 공정은, 레지스트 패터닝 공정과, 차광막 에칭 공정을 포함한다. 또한, 반투광막 패터닝 공정은, 레지스트막 형성 공정과, 제1 레지스트 패턴 형성 공정과, 제1 에칭 공정과, 제2 레지스트 패턴 형성 공정과, 제2 에칭 공정을 포함한다. 이하, 각 공정에 대하여 순서대로 설명한다.Next, a method of manufacturing the photomask according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. The manufacturing method (manufacturing step) of the photomask according to the present embodiment includes a preparing step, a light-shielding film patterning step, a first resist removing step, a semi-light-transmitting film forming step, a semitransparent film patterning step, . Among them, the light-shielding film patterning step includes a resist patterning step and a light-shielding film etching step. Further, the semitransparent film patterning step includes a resist film forming step, a first resist pattern forming step, a first etching step, a second resist pattern forming step, and a second etching step. Hereinafter, each step will be described in order.

[준비 공정][Preparation process]

먼저, 준비 공정에서는, 도 2의 (A)에 도시한 바와 같이, 투명 기판(15) 상에 차광막(16)이 형성됨과 함께, 차광막(16)의 표면에 레지스트막(18)이 형성된 레지스트가 부착된 포토마스크 블랭크(20)를 준비한다. 차광막(16)의 성막 방법으로서는, 스퍼터법 등의 공지된 수단을 사용할 수 있다. 차광막(16)의 막 두께는, 1000 내지 1500Å 정도로 할 수 있다. 레지스트막(18)의 형성은, 도포법을 사용할 수 있고, 스핀 코터, 슬릿 코터 등 공지된 코터를 사용하는 것이 가능하다. 레지스트막(18)의 막 두께는, 3000 내지 10000Å 정도로 할 수 있다.2A, a light shielding film 16 is formed on the transparent substrate 15 and a resist film 18 is formed on the surface of the light shielding film 16 The photomask blank 20 to be attached is prepared. As a method of forming the light-shielding film 16, a known means such as a sputtering method can be used. The thickness of the light-shielding film 16 may be about 1000 to 1500 ANGSTROM. The resist film 18 can be formed by a coating method, and a known coater such as a spin coater or a slit coater can be used. The film thickness of the resist film 18 may be about 3000 to 10000 angstroms.

또한, 투명 기판(15)으로서는, 석영 유리 등의 투명 재료를 평탄 또한 평활하게 연마한 것을 사용할 수 있다. 표시 장치 제조용의 포토마스크에 사용하는 투명 기판으로서는, 주표면이 한변 300 내지 1500mm의 사각형이며, 두께가 5 내지 15mm의 것을 사용하는 것이 바람직하다.As the transparent substrate 15, a transparent material such as quartz glass can be used which is polished flat and smooth. As a transparent substrate used for a photomask for manufacturing display devices, it is preferable to use a transparent substrate having a principal surface of a square of 300 to 1500 mm on one side and a thickness of 5 to 15 mm.

차광막(16)의 재료는, 예를 들어, Cr(크롬), Ta(탄탈륨), Zr(지르코늄), Mo(몰리브덴), W(텅스텐) 등을 함유하는 막 재료로 할 수 있고, 이들의 단체 또는 화합물(산화물, 질화물, 탄화물, 산화질화물, 산화질화 탄화물 등)로부터 적절한 것을 선택할 수도 있다. 또한, 도시는 하지 않지만, 차광막(16)의 표면측(투명 기판(15)과 반대측) 또는 그 이면측의 표층에는, 반사 방지층이나 에칭 속도 조정층 등의 기능층을 형성할 수 있다. 차광막(16)의 표면측에 반사 방지층을 형성한 경우에는, 레지스트막(18)의 묘화에 사용하는 광의 반사를 억제함으로써 묘화 정밀도를 높일 수 있다. 또한, 차광막(16)의 표면측에, 에칭 감속층으로서 기능하는 에칭 속도 조정층을 형성한 경우에는, 이 에칭 속도 조정층에 의해 에칭 속도를 감속시킴으로써, 소정의 막 두께를 유지하는 기능을 갖게 할 수 있다.The material of the light-shielding film 16 may be a film material containing Cr (chromium), Ta (tantalum), Zr (zirconium), Mo (molybdenum), W (tungsten) Or a compound (oxide, nitride, carbide, oxynitride, oxynitride carbide or the like). Although not shown, a function layer such as an antireflection layer or an etching rate adjusting layer can be formed on the surface side of the light-shielding film 16 (on the side opposite to the transparent substrate 15) or on the back side thereof. When the antireflection layer is formed on the surface side of the light-shielding film 16, reflection of light used for drawing the resist film 18 is suppressed, thereby improving the imaging accuracy. When the etching rate adjusting layer serving as the etching rate reducing layer is formed on the surface side of the light shielding film 16, the etching rate is adjusted by the etching rate adjusting layer to have a function of maintaining a predetermined film thickness can do.

상기 반사 방지층은, 예를 들어 차광막(16)에 함유되는 금속(예를 들어 Cr)의 산화물, 질화물, 탄화물, 산화질화물, 탄화 질화물 중 적어도 어느 한 종을 포함하는 층으로서 형성할 수 있다. 또한, 반사 방지층 및/또는 에칭 감속층은, 차광막(16)의 깊이 방향에 있어서, 표층 부분의 조성이 내측 부분과 상이하게 형성된 것으로 할 수 있다. 그 경우에는, 차광막(16)의 표층 부분과 내측 부분 사이에 명확한 경계가 있어도 되고, 차광막(16)의 깊이 방향으로 연속적 또는 단계적으로 조성이 변화해 가는 것이어도 된다. 또한, 차광막(16)의 노광광에 대한 광학 농도(OD: optical density)는 바람직하게는 3.0 이상, 보다 바람직하게는 4.0 이상으로 하는 것이 좋다.The antireflection layer may be formed as a layer containing at least one of oxide, nitride, carbide, oxynitride and carbonitride of a metal (for example, Cr) contained in the light-shielding film 16. For example, The antireflection layer and / or the etching deceleration layer may be formed such that the composition of the surface layer portion is different from that of the inside portion in the depth direction of the light shielding film 16. [ In this case, there may be a clear boundary between the surface layer portion and the inner portion of the light-shielding film 16, or the composition may be changed continuously or stepwise in the depth direction of the light-shielding film 16. The optical density (OD) of the light-shielding film 16 with respect to the exposure light is preferably 3.0 or more, and more preferably 4.0 or more.

본 실시 형태에 있어서는, 투명 기판(15) 상에 적층하는 차광막(16)에 대해서, Cr을 주성분으로 하고, 그 표면측에, CrO를 포함하는 반사 방지층을 형성한 차광막(16)을 채용하는 것으로 한다. 또한, 레지스트막(18)에 적용하는 레지스트는, 포토레지스트로 한다. 레지스트막(18)에 적용하는 포토레지스트는, 포지티브형의 포토레지스트여도 되고, 네가티브형의 포토레지스트여도 되지만, 본 실시 형태에서는, 레지스트막(18)이 포지티브형의 포토레지스트에 의해 형성된 것으로 하여 설명한다. 이 점은, 후술하는 레지스트막 형성 공정에서 사용하는 레지스트에 대해서도 마찬가지로 한다.In the present embodiment, the light-shielding film 16 is formed by using Cr as a main component and forming an antireflection layer containing CrO on the surface of the light-shielding film 16 to be laminated on the transparent substrate 15 do. The resist applied to the resist film 18 is a photoresist. The photoresist to be applied to the resist film 18 may be either a positive type photoresist or a negative type photoresist. In the present embodiment, the resist film 18 is formed of a positive type photoresist do. This is also applied to the resist used in the resist film forming step described later.

[차광막 패터닝 공정][Light-shielding film patterning process]

이어서, 차광막(16)을 패터닝하는 차광막 패터닝 공정을 행한다. 차광막 패터닝 공정에서는, 레지스트 패턴 형성 공정과, 차광막 에칭 공정을 순서대로 행한다.Then, a light-shielding film patterning step for patterning the light-shielding film 16 is performed. In the light-shielding film patterning step, a resist pattern forming step and a light-shielding film etching step are performed in this order.

(레지스트 패턴 형성 공정)(Resist pattern forming step)

레지스트 패턴 형성 공정에서는, 도 2의 (B)에 도시한 바와 같이, 상기 레지스트막(18)을 묘화 및 현상함으로써, 투명 기판(15)의 차광막(16) 상에 레지스트 패턴(18p)을 형성한다. 이 레지스트 패턴(18p)은 상기 포토마스크 블랭크(20)의 레지스트막(18)에 대하여 도시하지 않은 묘화 장치를 사용하여 원하는 패턴을 묘화하고, 그 후, 현상함으로써 얻어진다. 묘화 장치로서는, 예를 들어, 전자 빔을 사용하는 것, 또는 레이저를 사용하는 것이 있는데, 어느 것을 사용해도 된다. 본 실시 형태에서는 레이저 묘화를 적용한다. 이 점은, 후술하는 제1 레지스트 패턴 형성 공정에 있어서도 마찬가지로 한다.In the resist pattern forming step, the resist film 18 is drawn and developed to form a resist pattern 18p on the light-shielding film 16 of the transparent substrate 15 as shown in Fig. 2B . The resist pattern 18p is obtained by drawing a desired pattern on a resist film 18 of the photomask blank 20 using a drawing device (not shown), and then developing the resist pattern 18p. As the drawing apparatus, for example, an electron beam or a laser may be used. In this embodiment, laser imaging is applied. This is also applied to the first resist pattern forming step which will be described later.

레지스트 패턴(18p)은 최종적으로 얻고자 하는 포토마스크(10)의 전사용 패턴에 있어서, 차광부(12)를 형성하기 위한 것이다. 그로 인해, 묘화 장치는, 최종적인 포토마스크(10)에 있어서(도 1을 참조), 차광부(12)와, 기타의 영역을 획정하기 위한 묘화 데이터를 사용하여 레지스트막(18)을 묘화한다. 그 후, 레지스트막(18)을 현상함으로써, 레지스트막(18)의 노광부가 제거되어서 레지스트 패턴(18p)이 얻어진다. 이때, 레지스트막(18)이 제거된 부분에서는, 차광막(16)이 노출된 상태로 된다.The resist pattern 18p is for forming the light-shielding portion 12 in the transfer pattern of the photomask 10 to be ultimately obtained. Thus, the imaging apparatus draws the resist film 18 using the light-shielding section 12 and imaging data for defining other areas in the final photomask 10 (see Fig. 1) . Thereafter, by developing the resist film 18, the exposed portions of the resist film 18 are removed to obtain a resist pattern 18p. At this time, in the portion where the resist film 18 is removed, the light-shielding film 16 is exposed.

(차광막 에칭 공정)(Light-shielding film etching process)

차광막 에칭 공정에서는, 도 2의 (C)에 도시한 바와 같이, 상기 레지스트 패턴(18p)을 마스크로 하여 차광막(16)을 에칭함으로써, 투명 기판(15) 상에 차광막(16)의 패턴을 형성한다. 이후의 설명에서는, 패터닝된 차광막(16)을 차광막 패턴(16p)이라고 한다. 이 차광막 패턴(16p)은 최종적으로 얻고자 하는 포토마스크(10)의 전사용 패턴에 있어서, 차광부(12)의 영역을 획정하는 것이 된다. 본 실시 형태에서는, 차광막(16)의 에칭에 습식 에칭을 적용한다. 또한, 에칭제(에칭액)로서, 질산 제2 세륨 암모늄을 사용한다.In the light-shielding film etching step, a pattern of the light-shielding film 16 is formed on the transparent substrate 15 by etching the light-shielding film 16 using the resist pattern 18p as a mask, as shown in FIG. 2 (C) do. In the following description, the patterned light-shielding film 16 is referred to as a light-shielding film pattern 16p. This light-shielding film pattern 16p defines the area of the light-shielding portion 12 in the transfer pattern of the photomask 10 to be finally obtained. In the present embodiment, wet etching is applied to the etching of the light-shielding film 16. Further, ceric ammonium nitrate is used as an etching agent (etching solution).

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 에칭의 대상은, 차광막(16)만(단일막)이다. 이 에칭의 소요 시간은, 차광막(16)의 조성과 막 두께에 의존한다. 따라서, 에칭의 소요 시간은, 실험적으로 또는 시뮬레이션 등에 의해 미리 구해 둘 수 있다.In this embodiment, the object to be etched is only the light-shielding film 16 (single film). The time required for this etching depends on the composition of the light-shielding film 16 and the film thickness. Therefore, the time required for etching can be obtained experimentally or by simulation or the like in advance.

[제1 레지스트 제거 공정][First resist removing step]

제1 레지스트 제거 공정에서는, 도 2의 (D)에 도시한 바와 같이, 상기 레지스트 패턴(18p)을 제거(박리)한다. 이에 의해, 투명 기판(15)의 주표면에 차광막 패턴(16p)만이 형성된 상태로 된다. 또한, 투명 기판(15)의 주표면에 있어서, 차광막 패턴(16p)으로 덮이지 않는 부분은, 투명 기판(15)이 노출된 상태로 된다.In the first resist removing step, the resist pattern 18p is removed (stripped) as shown in Fig. 2 (D). As a result, only the light-shielding film pattern 16p is formed on the main surface of the transparent substrate 15. The portion of the main surface of the transparent substrate 15 not covered with the light-shielding film pattern 16p is in a state in which the transparent substrate 15 is exposed.

[반투광막 형성 공정][Transflective film forming step]

반투광막 형성 공정에서는, 도 2의 (E)에 도시한 바와 같이, 주표면에 차광막 패턴(16p)이 형성된 투명 기판(15) 상에 소정의 성막 방법에 의해 반투광막(17)을 형성한다. 반투광막(17)의 성막 방법으로서는, 상술한 차광막(16)과 마찬가지로 스퍼터법 등을 사용할 수 있다. 이에 의해, 투명 기판(15)의 노출 부분과 차광막 패턴(16p) 상에 반투광막(17)이 적층된 상태로 된다.In the semi-light-transmitting film forming step, as shown in FIG. 2E, a semi-light-transmitting film 17 is formed on a transparent substrate 15 on which a light-shielding film pattern 16p is formed on the main surface by a predetermined film- do. As the film forming method of the semitransparent film 17, a sputtering method or the like can be used in the same manner as the light shielding film 16 described above. Thus, the semitransparent film 17 is laminated on the exposed portion of the transparent substrate 15 and the light-shielding film pattern 16p.

반투광막(17)의 재료는, 예를 들어, Cr(크롬), Ta(탄탈륨), Zr(지르코늄), Si(실리콘) 등을 함유하는 막 재료로 할 수 있고, 이들의 화합물(산화물, 질화물, 탄화물 등)로부터 적절한 것을 선택할 수도 있다. Si 함유막으로서는, Si의 화합물(SiON 등), 또는 전이 금속 실리사이드(MoSi 등)나, 그 화합물을 사용할 수 있다. 전이 금속 실리사이드의 화합물로서는, 산화물, 질화물, 산화질화물, 산화질화 탄화물 등을 들 수 있고, 바람직하게는, MoSi의 산화물, 질화물, 산화질화물, 산화질화 탄화물 등이 예시된다. 반투광막(17)을 Cr 함유막으로 하는 경우에는, Cr의 화합물(산화물, 질화물, 탄화물, 산화질화물, 탄화 질화물, 산화질화 탄화물)을 적절하게 사용할 수 있다.The material of the translucent film 17 can be a film material containing Cr (chromium), Ta (tantalum), Zr (zirconium), Si (silicon) Nitride, carbide, or the like). As the Si-containing film, a Si compound (SiON or the like), a transition metal silicide (MoSi or the like), or a compound thereof can be used. Examples of the compound of the transition metal silicide include oxides, nitrides, oxynitrides, oxynitride carbides and the like, and preferably oxides, nitrides, oxynitrides, oxynitride carbides and the like of MoSi. When the translucent film 17 is a Cr-containing film, a compound of Cr (oxide, nitride, carbide, oxynitride, carbonitride, oxynitride carbide) can be suitably used.

본 실시 형태에서는, 차광막(16) 및 반투광막(17)의 양쪽에, Cr을 함유하는 막을 사용한다. 이렇게 2개의 막이 동일한 금속을 포함하는 경우에는, 성막 공정 등을 효율적으로 행할 수 있는 데다가, 차광막(16)과 반투광막(17)의 재료를 선택 할 때에 양쪽 재료가 서로 에칭 선택성을 가질(서로의 에칭제에 대하여 내성을 가질) 필요가 없다. 즉, 차광막(16) 및 반투광막(17)의 재료로서, 동일한 에칭제에 의해 에칭되는 재료, 또는 동일한 성분을 포함하는 에칭제에 의해 에칭되는 재료를 사용할 수 있는 점에서, 재료의 제약을 완화할 수 있다는 이점이 있다. 이러한 공통의 에칭 특성을 갖는 막에 의해, 4계조의 포토마스크를 형성할 수 있다. 물론, 서로 에칭 선택성이 있는 재료를 사용해도 상관없다. 예를 들어, 에칭 선택성이 있는 재료란, 한쪽 막(A막)의 에칭제에 대하여 다른 쪽 막(B막)이 나타내는 에칭 레이트가, A막의 에칭 레이트의 1/100 이하인 경우로 할 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서, 「에칭 레이트」란, 에칭에 의해 단위 시간당 용출하는 막의 두께를 말한다.In the present embodiment, a film containing Cr is used for both the light-shielding film 16 and the semitransparent film 17. When the two films include the same metal, the film forming process and the like can be performed efficiently. In addition, when the materials of the light-shielding film 16 and the semitransparent film 17 are selected, it is preferable that both materials have mutual etching selectivity Of the etchant). That is, as the material of the light-shielding film 16 and the semitransparent film 17, the material to be etched by the same etchant or the material to be etched by the etchant containing the same component can be used. There is an advantage that it can be mitigated. By the film having such a common etching characteristic, a photomask of four gradations can be formed. Of course, materials having mutual etching selectivity may be used. For example, a material having etching selectivity can be a case where the etching rate represented by the other film (B film) is less than 1/100 of the etching rate of the A film with respect to the etching agent of one film (A film). In the present specification, the "etching rate" refers to the thickness of the film to be eluted per unit time by etching.

한편, 반투광막(17)의 광학 특성으로서는, 예를 들어 노광광의 투과율이 10 내지 80％인 것을 사용할 수 있다. 보다 바람직하게는, 노광광의 투과율이 10 내지 60％, 더욱 바람직하게는, 10 내지 40％인 것을 사용할 수 있다.On the other hand, as the optical characteristics of the semitransparent film 17, for example, those having an exposure light transmittance of 10 to 80% can be used. More preferably, the transmittance of the exposure light is 10 to 60%, more preferably 10 to 40%.

반투광막(17)의 두께는, 목적으로 하는 광투과율에 따라 적절히 결정하여, 예를 들어, 20 내지 400Å 정도로 할 수 있다. 단, 본 발명에 있어서, 반투광막(17)의 막 두께는, 제1 반투광부(13)가 되는 영역의 노광광의 투과율에 기초하여 결정된다. 또한, 이 반투광막(17)은 후술하는 제2 에칭 공정에서 반투광막(17)의 막 두께를 감소(막 감소)시킴으로써, 제1 반투광부(13)보다도 광투과율이 높은 제2 반투광부(14)를 형성하기 위해서, 이 막 감소량도 감안하여 반투광막(17)의 막 두께를 결정하는 것이 바람직하다.The thickness of the semitransparent film 17 may be appropriately determined according to the objective light transmittance, and may be, for example, about 20 to 400 ANGSTROM. However, in the present invention, the film thickness of the semitransparent film 17 is determined based on the transmittance of the exposure light in the region to be the first semitransparent portion 13. The semitransparent film 17 is formed by reducing the film thickness of the semitransparent film 17 in the second etching step to be described later so as to reduce the film thickness of the semitransparent film 17, It is preferable to determine the film thickness of the semitransparent film 17 in consideration of the film reduction amount in order to form the semitransparent film 14.

또한, 반투광막(17)은 노광광에 대한 위상 시프트량 φ(도)가 3≤φ≤90의 저위상 시프트막인 것이 바람직하다. 노광광에 대한 반투광막(17)의 위상 시프트량 φ(도)는 보다 바람직하게는, 3≤φ≤60이다.It is also preferable that the translucent film 17 is a low phase shift film having a phase shift amount? (Degrees) with respect to the exposure light of 3??? The phase shift amount? (Degrees) of the translucent film 17 with respect to the exposure light is more preferably 3??? 60.

또한, 반투광막(17)은 노광광에 대한 위상 시프트량 φ(도)가 90 <φ≤270이 되는, 소위 위상 시프트막으로 할 수도 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 반투광막(17)이 저위상 시프트막인 것으로 하여 설명한다.Also, the semitransparent film 17 may be a so-called phase shift film in which the phase shift amount? (Degrees) with respect to the exposure light is 90 <?? In the present embodiment, it is assumed that the semitransparent film 17 is a low phase shift film.

여기서, 노광광이란, 본 실시 형태의 포토마스크(10)를 사용하여 노광할 때에 사용하는 노광 장치의 조사광이며, i선, h선, g선 중 적어도 하나를 포함하는 것을 들 수 있다. 이 중 복수의 파장, 바람직하게는 i선, h선, g선의 모두를 포함하는 파장 영역의 광원을 사용함으로써 보다 큰 조사량을 얻을 수 있다. 그 경우에는, 파장 영역에 포함되는 대표 파장(예를 들어 i선)을 기준으로 하여, 이것에 대한 광투과율 및 위상 시프트량을, 상기 범위 내로 하여, 포토마스크(10)의 설계를 할 수 있다. 상기 3 파장에 대해서, 모두 상기 범위 내이면 보다 바람직하다.Here, the exposure light is irradiation light of an exposure apparatus used when exposure is performed using the photomask 10 of the present embodiment, and includes at least one of i-line, h-line, and g-line. A larger dose can be obtained by using a light source of a wavelength range including all of a plurality of wavelengths, preferably an i-line, h-line, and g-line. In this case, it is possible to design the photomask 10 with the light transmittance and the phase shift amount for the representative wavelength (for example, i-line) included in the wavelength region as the reference within the above range . It is more preferable that all of the three wavelengths are within the above range.

[반투광막 패터닝 공정][Semitransparent film patterning process]

이어서, 반투광막(17)을 패터닝하는 반투광막 패터닝 공정을 행한다. 반투광막 패터닝 공정에서는, 레지스트막 형성 공정과, 제1 레지스트 패턴 형성 공정과, 제1 에칭 공정과, 제2 레지스트 패턴 형성 공정과, 제2 에칭 공정을 순서대로 행한다. 또한, 반투광막 패터닝 공정에서는, 실질적으로 반투광막(17)만을 에칭한다.Then, a semitransparent film patterning step for patterning the semitransparent film 17 is performed. In the semitransparent film patterning step, a resist film forming step, a first resist pattern forming step, a first etching step, a second resist pattern forming step, and a second etching step are performed in this order. Further, in the semitransparent film patterning step, only the semitransparent film 17 is etched substantially.

(레지스트막 형성 공정)(Resist film forming step)

레지스트막 형성 공정에서는, 도 2의 (F)에 도시한 바와 같이, 반투광막(17)이 형성된 투명 기판(15) 상에 반투광막(17)을 덮는 상태에서 레지스트막(19)을 형성한다. 레지스트막(19)의 형성 방법이나 이것에 사용하는 레지스트의 종류에 대해서는, 상술한 레지스트막(18)의 경우와 마찬가지로 한다.The resist film 19 is formed in a state of covering the translucent film 17 on the transparent substrate 15 on which the translucent film 17 is formed as shown in FIG. do. The method of forming the resist film 19 and the type of the resist used in the method are the same as in the case of the resist film 18 described above.

(제1 레지스트 패턴 형성 공정)(First resist pattern forming step)

제1 레지스트 패턴 형성 공정에서는, 도 3의 (A)에 도시한 바와 같이, 상기 레지스트막(19)을 묘화 및 현상함으로써, 레지스트 패턴(19p)을 형성한다. 여기에서의 묘화 및 현상에 의해 얻어지는 레지스트 패턴(19p)은 제1 레지스트 패턴에 상당하는 것이다. 레지스트 패턴(19p)은 영역에 따라, 레지스트 잔막의 두께가 상이한 단차 형상을 가진다. 즉, 레지스트 패턴(19p)은 레지스트 잔막이 실질적으로 제로인 개구부(21)와, 레지스트가 잔존하는 제1 잔막부(22)와, 이 제1 잔막부(22)보다도 레지스트가 얇게 잔존하는 제2 잔막부(23)를 갖는다.In the first resist pattern forming step, as shown in Fig. 3A, the resist film 19 is drawn and developed to form a resist pattern 19p. The resist pattern 19p obtained by drawing and development here corresponds to the first resist pattern. The resist pattern 19p has a stepped shape in which the thickness of the resist remnant film is different depending on the region. That is, the resist pattern 19p includes an opening 21 in which the resist residual film is substantially zero, a first residual film portion 22 in which the resist remains, a second residual film portion 22 in which the resist is thinner than the first residual film portion 22, And has a film portion 23.

개구부(21)는 상기 레지스트막(19)을 묘화 및 현상함으로써, 레지스트가 제거되어서 개구된 부분이다. 개구부(21)는 투광부(11)에 대응하는 영역이 된다. 제1 잔막부(22)는 가장 잔막 두께가 큰 부분이며, 차광부(12) 및 제1 반투광부(13)에 대응하는 영역이 된다. 제2 잔막부(23)는 상기 제1 잔막부보다 막 두께가 얇은 부분이며, 제2 반투광부(14)에 대응하는 영역이 된다. 이러한 레지스트 패턴(19p)은 예를 들어 이하와 같은 방법에 의해 형성하는 것이 가능하다.The opening 21 is a portion where the resist film 19 is drawn and developed to remove the resist. The opening 21 corresponds to the transparent portion 11. The first residual film portion 22 is the portion having the largest residual film thickness and becomes the region corresponding to the light shielding portion 12 and the first semitransparent portion 13. [ The second residual film portion 23 is a thinner portion than the first residual film portion and is a region corresponding to the second semitransparent portion 14. The resist pattern 19p can be formed by, for example, the following method.

즉, 레지스트막(19)에 대하여 묘화 장치를 사용하여, 묘화해야 할 영역마다 조사 에너지가 다른 묘화 방법(여기서는, 편의적으로 「계조 묘화법」이라고 부른다)을 사용한다. 예를 들어, 레이저 묘화 장치를 사용하여 묘화하는 경우에는, 원하는 패턴의 영역에 따라, 다른 도우즈량(조사량)을 적용하여 레이저를 조사하여, 레지스트를 감광시킨다. 구체적으로는, 개구부(21)에는, 레지스트막(19)을 완전히 감광시키는 도우즈량을 적용하고, 제2 잔막부(23)에는, 레지스트막(19)을 완전히 감광시키는 경우보다도 적은 도우즈량을 적용한다.That is, for the resist film 19, using a drawing apparatus, a drawing method (here, for convenience, referred to as "gradation drawing method") in which irradiation energy is different for each area to be drawn is used. For example, in the case of drawing using a laser beam drawing apparatus, a different dose amount (irradiation amount) is applied in accordance with a region of a desired pattern to irradiate a laser to sensitize the resist. Specifically, a dose amount for completely exposing the resist film 19 is applied to the opening 21, and a dose amount smaller than that for completely exposing the resist film 19 is applied to the second residual film portion 23 do.

레지스트막(19)을 레이저 빔의 주사에 의해 묘화하는 방법에서는, 미리 묘화 데이터를 분리함으로써, 1회의 묘화 공정 중에서 레이저 빔의 주사를 복수회로 나누어서 행함과 함께, 영역마다 다른 주사 횟수를 적용함으로써, 영역마다의 조사량을 조정한다. 이에 의해, 계조 묘화법을 실시할 수 있다. 예를 들어, 레이저 빔의 조사를 2회로 나누어서 행하는 경우에, 레지스트막(19)을 충분히(완전히) 감광시키는 도우즈량을 100％로 할 때는, 50％ 정도의 도우즈량으로 2회의 주사를 행한다. 이에 의해, 2회의 주사 중 1회밖에 주사되지 않은 부분(제2 잔막부(23)에 대응하는 부분)은 50％ 정도의 도우즈량의 조사를 받은 부분이 되고, 2회 주사된 부분(개구부(21)에 대응하는 부분)은 100％의 도우즈량의 조사를 받은 부분이 되고, 1회도 주사되지 않은 부분은, 레이저의 조사를 받지 않는 부분(제1 잔막부(22)에 대응하는 부분)이 된다. 또한, 여기에서는 50％씩의 도우즈량으로 레이저 빔의 조사를 2회로 나누어서 행하는 것으로 하고 있지만, 이에 한정하지 않고, 복수회의 레이저 빔 조사에 의한 합계의 도우즈량이 100％가 되는 조건에서 행하면 된다. 구체적으로는, 예를 들어, 각 회의 레이저 빔 조사를 30％의 도우즈량과 70％의 도우즈량으로 순서대로 행해도 되고, 그 이외의 도우즈량의 조합으로 행해도 된다.In the method of drawing the resist film 19 by scanning of the laser beam, the drawing data is separated in advance so that the scanning of the laser beam is divided into a plurality of steps in one drawing operation, Adjust the irradiation amount for each area. Thus, the grayscale rendering method can be performed. For example, in a case where the irradiation of the laser beam is performed in two steps, when the dose amount for sufficiently (completely) sensitizing the resist film 19 is set to 100%, the scanning is performed twice at a dosage of about 50%. As a result, the portion that has been scanned only once during the two scans (the portion corresponding to the second residual film portion 23) becomes the portion irradiated with the dose amount of about 50%, and the portion scanned twice 21) is a portion irradiated with a dose of 100%, and a portion that has not been scanned once is a portion which is not irradiated with a laser (a portion corresponding to the first residual film portion 22) . In this embodiment, the irradiation of the laser beam is performed two times at a dose rate of 50% each, but the present invention is not limited to this, and it may be performed under the condition that the total dose amount by laser beam irradiation is 100%. Concretely, for example, laser beam irradiation at each time may be performed sequentially in a dose amount of 30% and a dose amount of 70%, or in combination of doses other than the above.

또한, 이외에도, 1회의 주사 중에, 영역에 따라 도우즈량의 변경을 행함으로써, 계조 묘화법을 실시해도 된다. 어느 경우이든, 레이저의 조사를 받은 레지스트의 부분은, 그때의 레이저 조사 에너지에 따라서 감광하고, 감광의 정도에 따라서 현상 시에 용출한다. 그로 인해, 현상 후에는, 영역에 따라 레지스트 잔막의 두께가 상이한 레지스트 패턴(말하자면, 단차를 갖는 레지스트 패턴)이 형성된다.In addition, the grayscale rendering method may be performed by changing the dose amount according to the area during one scanning. In either case, the portion of the resist which has been irradiated with the laser is exposed to light according to the laser irradiation energy at that time, and eluted at the time of development depending on the degree of the photosensitive exposure. As a result, after development, a resist pattern (in other words, a resist pattern having a step) having a different thickness of the resist remnant depending on the region is formed.

이상의 방법에 의해, 1회의 묘화·현상 공정에 의해, 후술하는 제1 에칭 공정 및 제2 에칭 공정의 2회의 패터닝에 적용 가능한 레지스트 패턴(19p)을 형성하는 것이 가능하게 된다.According to the above method, it is possible to form the resist pattern 19p applicable to the two-time patterning of the first etching step and the second etching step, which will be described later, by one painting and development step.

또한, 복수회의 주사에 의해 계조 묘화법을 실시할 경우, 묘화 장치에 포토마스크 기판을 재치(載置)한 상태 그대로 실시할 수 있다. 이것에 의하면, 재치마다에 발생하는 얼라인먼트 어긋남을 제로로 할 수 있다. 본 명세서에서는, 묘화 장치에 포토마스크 기판(본 형태 예에서는 투명 기판(15))을 재치한 채로 행하는 묘화를 「1회의 묘화」로 한다. 이로 인해, 예를 들어, 묘화 장치에 포토마스크 기판을 재치하고, 어떤 묘화 데이터에 따라서 묘화를 행한 후, 그 포토마스크 기판을 묘화 장치로부터 제거하지 않고, 별도의 묘화 데이터에 따라서 다시 묘화를 행한 경우에도 「1회의 묘화」로 한다.Further, when the grayscale rendering method is performed by a plurality of scans, the photomask substrate can be placed on the imaging apparatus. According to this, the alignment deviation occurring at every placement can be made zero. In the present specification, drawing is performed on a photomask substrate (a transparent substrate 15 in this embodiment) while being placed on a drawing apparatus. For this reason, for example, when a photomask substrate is placed on a drawing apparatus and drawing is performed according to certain drawing data, and then the photomask substrate is not removed from the drawing apparatus and drawing is performed again according to the different drawing data , We make "one time painting".

상술한 바와 같이 계조 묘화법에 의해 레지스트막(19)의 묘화를 행함으로써, 반투광막(17)에 대한 패터닝 복수회분의 묘화를, 1회의 묘화로 행할 수 있다. 이로 인해, 다계조 포토마스크의 제조 공정에서 발생하기 쉬운 묘화의 얼라인먼트 어긋남을 해소할 수 있다는 이점이 있다.As described above, the resist film 19 is drawn by the grayscale rendering method, so that the patterning of the semitransparent film 17 can be performed by drawing a plurality of times. Thus, there is an advantage in that it is possible to eliminate the alignment deviation of the drawing which is likely to occur in the manufacturing process of the multi-gradation photo mask.

단, 본 공정에서 레지스트막(19)을 묘화하는 경우와, 도 2의 (B)에 도시하는 공정에서 레지스트막(18)을 묘화하는 경우의 사이에는, 얼라인먼트 어긋남을 발생시킬 가능성이 있다. 일반적으로, 포토마스크 기판을 묘화 장치에 재치하는 경우에는, 얼라인먼트 마크 등을 사용하여 포토마스크 기판의 위치 정렬을 행한다. 단, 복수회의 묘화에 있어서는, 포토마스크 기판의 재치 정밀도 등에 의해, 얼라인먼트 어긋남을 완전히 제로로 하는 것은 곤란하다.However, there is a possibility of occurrence of alignment displacement between the case where the resist film 19 is drawn in this step and the case where the resist film 18 is drawn in the step shown in Fig. 2 (B). Generally, when the photomask substrate is mounted on the imaging apparatus, the alignment of the photomask substrate is performed using an alignment mark or the like. However, in drawing a plurality of times, it is difficult to completely eliminate the alignment displacement due to the precision of the photomask substrate.

따라서, 본 실시 형태에서는, 레지스트막(19)의 묘화에 적용하는 묘화 데이터에 대해서, 묘화(레이저 조사)의 대상으로 하는 제2 잔막부(23)의 치수를 다음과 같이 보정하고 있다. 즉, 차광막(16)에 의해 규정되는 제2 반투광부(14)의 치수에 대하여 얼라인먼트 마진 α를 고려(기초로)한 사이징을 묘화 데이터에 실시한다. 이에 의해, 묘화해야 할 제2 잔막부(23)의 치수 L1을 제2 반투광부(14)가 되는 영역의 치수 L2보다도 크게 설정하고 있다. 얼라인먼트 마진 α은, 상기 얼라인먼트 어긋남으로서 발생할 가능성이 있는 최대의 어긋남량을 δ로 하면, 제2 반투광부(14)가 되는 영역의 치수 L2에 대하여 적어도 상기 어긋남량 δ을 더한 치수로 하면 된다. 이러한 사이징을 묘화 데이터에 실시하여 레지스트막(19)을 묘화함으로써, 레지스트막(18)의 묘화와 레지스트막(19)의 묘화 사이에서 발생하는, 얼라인먼트 어긋남에 기인하는 패턴 정밀도의 악화를 방지할 수 있다. 얼라인먼트 마진 α로서는, 예를 들어, 제2 반투광부(14)의 1개(편측)의 에지에 대하여 α=0.25 내지 0.75㎛의 사이징을 실시할 수 있다. 또는, 얼라인먼트에 우수한 묘화 장치에 있어서는, 이 얼라인먼트 마진 α를 0.2 내지 0.5㎛로 할 수 있다.Therefore, in the present embodiment, the dimension of the second residual film portion 23 to be subjected to imaging (laser irradiation) is corrected as follows with respect to the imaging data to be applied to the drawing of the resist film 19. That is, sizing is performed on the drawing data in consideration of the alignment margin? With respect to the dimension of the second translucent portion 14 defined by the light-shielding film 16. Thus, the dimension L1 of the second residual film portion 23 to be imaged is set to be larger than the dimension L2 of the region to be the second semitransparent portion 14. The alignment margin alpha may be a dimension obtained by adding at least the shift amount delta to the dimension L2 of the area to be the second semitransparent section 14, assuming that the maximum shift amount that may occur in the alignment shift is delta. By applying such sizing to the drawing data to draw the resist film 19, it is possible to prevent deterioration of the pattern accuracy caused by the alignment deviation occurring between the drawing of the resist film 18 and the drawing of the resist film 19 have. As the alignment margin alpha, it is possible to perform sizing with alpha = 0.25 to 0.75 mu m for one edge (one side) of the second semitransparent section 14, for example. Alternatively, in an imaging apparatus excellent in alignment, the alignment margin alpha can be set to 0.2 to 0.5 mu m.

(제1 에칭 공정)(First etching step)

제1 에칭 공정에서는, 도 3의 (B)에 도시한 바와 같이, 레지스트 패턴(19p)을 마스크로 하여 반투광막(17)을 에칭한다. 이에 의해, 상기 개구부(21)에서 노출되어 있는 반투광막(17)이 에칭에 의해 제거된다. 그 결과, 개구부(21)에서 투명 기판(15)이 노출된 상태로 된다.In the first etching step, the semi-light-transmitting film 17 is etched using the resist pattern 19p as a mask, as shown in Fig. 3 (B). Thereby, the semitransparent film 17 exposed in the opening 21 is removed by etching. As a result, the transparent substrate 15 is exposed in the opening 21.

본 실시 형태에서는, 반투광막(17)이 차광막(16)과 마찬가지로 Cr 함유막이 되어 있기 때문에, 상기 차광막(16)의 에칭에 적용한 에칭제(에칭액)와 동일 성분의 것을 사용하여, 반투광막(17)을 습식 에칭할 수 있다. 이 공정에서도, 에칭 대상은 반투광막(17)만(단일막)이 된다. 이로 인해, 에칭의 소요 시간은, 반투광막(17)의 조성과 막 두께에 의존한다. 따라서, 에칭의 소요 시간은, 실험적으로 또는 시뮬레이션 등에 의해 미리 구해 둘 수 있다.In this embodiment, since the semi-light-transmitting film 17 is a Cr-containing film like the light-shielding film 16, the same component as that of the etching agent (etching liquid) applied to the etching of the light- (17) can be wet-etched. In this process, the object to be etched is only the semi-light-transmitting film 17 (single film). Therefore, the time required for etching depends on the composition of the semitransparent film 17 and the film thickness. Therefore, the time required for etching can be obtained experimentally or by simulation or the like in advance.

또한, 본 실시 형태에서는, 상술한 바와 같이 반투광막(17)을 에칭함으로써, 투명 기판(15)이 부분적으로 노출되고, 이 노출 부분이 투광부(11)가 된다. 또한, 이 투광부(11)를 둘러싸는 반투광막(17)의 부분이 제1 반투광부(13)가 된다. 이로 인해, 최종적으로 얻어지는 포토마스크(10)의 전사용 패턴은, 투광부(11)와 제1 반투광부(13)가 인접하는 부분을 갖게 된다. 단, 반투광막(17)의 막 두께는 상술한 바와 같이 충분히 얇아, 습식 에칭에 기인하는 사이드 에칭의 양은 매우 작다. 이로 인해, 실질적으로 패터닝 정밀도에 대한 영향은 거의 없다. 또한, 이러한 약간의 사이드 에칭도 문제가 될 수 있는 높은 CD 정밀도를 얻고자 하는 경우에는, 상기 레지스트막(19)의 묘화에 적용하는 묘화 데이터에 있어서, 묘화해야 할 개구부(21)의 치수를 보정하면 된다. 즉, 최종적으로 얻고자 하는 투광부(11)의 치수 L3에 대하여 사이드 에칭을 고려로 한 에칭 마진 β(도 3의 (A)를 참조)를 예상하고, 이 에칭 마진 β의 분만큼 개구부(21)의 치수 L4가 작아지도록, 묘화 데이터에 사이징을 실시한다. 이에 의해, 반투광막(17)의 에칭에 의해 투광부(11)를 형성할 때에, 반투광막(17)에 사이드 에칭이 발생해도, 투광부(11)를 원하는 치수로 고정밀도로 맞출 수 있다.In the present embodiment, the transparent substrate 15 is partially exposed by etching the semitransparent film 17 as described above, and the exposed portion becomes the transparent portion 11. The portion of the semitransparent film 17 surrounding the transparent portion 11 becomes the first semitransparent portion 13. As a result, the transferred pattern of the finally obtained photomask 10 has a portion in which the transparent portion 11 and the first translucent portion 13 are adjacent to each other. However, the film thickness of the semitransparent film 17 is sufficiently thin as described above, and the amount of the side etching caused by the wet etching is very small. As a result, there is substantially no influence on the patterning accuracy. In order to obtain a high CD accuracy which may be a problem with such a slight side etching, the dimension of the opening 21 to be drawn is corrected in the drawing data to be applied to the drawing of the resist film 19 . In other words, an etching margin? (See FIG. 3A) considering the side etching is expected with respect to the dimension L3 of the transparent portion 11 to be finally obtained, and the opening 21 The size L4 of the drawing data is reduced. Thereby, even when side etching occurs in the semi-light-transmitting film 17 when the light-transmitting portion 11 is formed by etching the semitransparent film 17, the light-transmitting portion 11 can be aligned with a desired dimension with high accuracy .

이렇게 본 공정에 있어서는, 반투광막(17)의 에칭 제거에 의해, 투광부(11)가 형성된다. 단, 본 공정에서는 반투광막(17)을 완전히 제거하지 않고, 이 단계에서 일부의 막 두께분을 잔류시킬 수도 있다. 그 경우에는, 후술하는 제2 에칭 공정에서 반투광막(17)을 에칭할 때에, 상기 잔류시킨 막을, 동일한 에칭액에 의해 추가로 에칭하여, 최종적으로 완전히 제거하면 된다.In this process, the transparent portion 11 is formed by removing the etching of the semitransparent film 17. However, in this step, it is possible to leave a part of the film thickness at this stage without completely removing the semitransparent film 17. In this case, when the semitransparent film 17 is etched in the second etching step to be described later, the remaining film may be further etched by the same etching solution and finally completely removed.

(제2 레지스트 패턴 형성 공정)(Second resist pattern forming step)

제2 레지스트 패턴 형성 공정에서는, 도 3의 (C)에 도시한 바와 같이, 상기 레지스트 패턴(19p)의 막 두께를 최표면으로부터 소정량만큼 감소시키는 처리(이하, 「레지스트 막 감소 처리」라고도 한다.)를 행함으로써, 레지스트 패턴(19p')을 형성한다. 레지스트 패턴(19p')은, 제2 레지스트 패턴에 상당한다. 레지스트 막 감소 처리는, 제1 잔막부(22)에서는 레지스트가 반투광막(17)을 덮은 채 잔존하고, 제2 잔막부(23)에서는 레지스트가 완전히 제거되는 조건에서 행한다. 이러한 조건에서 레지스트 막 감소 처리를 행함으로써, 제2 잔막부(23)에서는 레지스트가 제거되어서 개구된다. 그리고, 이 개구 부분에 반투광막(17)(즉, 제2 반투광부(14)의 형성 영역)이 새롭게 노출된 상태의 레지스트 패턴(19p')을 얻을 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이 제2 잔막부(23)에 있어서, 얼라인먼트 마진 α를 예상하여 묘화 데이터에 사이징을 실시한 경우에는, 그 얼라인먼트 마진 α를 예상한 차광막 패턴(16p)의 에지 부분에도 반투광막(17)의 일부가 새롭게 노출된 상태로 된다.In the second resist pattern forming step, as shown in FIG. 3C, a process of reducing the film thickness of the resist pattern 19p by a predetermined amount from the outermost surface (hereinafter also referred to as "resist film reducing process" .) To form a resist pattern 19p '. The resist pattern 19p 'corresponds to the second resist pattern. The resist film reducing process is performed under the condition that the resist remains in the first residual film portion 22 while covering the translucent film 17 and the resist is completely removed in the second residual film portion 23. [ By performing the resist film reducing process under these conditions, the resist is removed from the second residual film portion 23 to be opened. A resist pattern 19p 'in a state in which the translucent film 17 (that is, the region where the second translucent portion 14 is formed) is newly exposed can be obtained in this opening portion. As described above, when the imaging data is estimated in the second residual film portion 23 in anticipation of the alignment margin?, The edge portion of the light-shielding film pattern 16p that anticipates the alignment margin? A part of the opening 17 is newly exposed.

레지스트 막 감소 처리는, 예를 들어, 레지스트 패턴(19p)에 대하여 애싱 등을 실시함으로써 행한다. 구체적으로는, 예를 들어 플라즈마 애싱, 또는 오존 애싱(오존 가스, 또는 오존수에 의한 애싱) 등을 적용할 수 있다. 또한 이외에도, 예를 들어 현상액에 의해 레지스트 패턴(19p)을 막 감소해도 된다.The resist film reduction process is performed, for example, by subjecting the resist pattern 19p to ashing. Specifically, for example, plasma ashing or ozone ashing (ozone gas or ashing by ozone water) can be applied. In addition, the resist pattern 19p may be reduced by a developer, for example.

(제2 에칭 공정)(Second etching step)

제2 에칭 공정에서는, 도 3의 (D)에 도시한 바와 같이, 상기 레지스트 막 감소 처리에 의해 새롭게 노출된 반투광막(17)을 에칭하고, 반투광막(17)의 막 두께를 감소시키는 처리(이하, 「반투광막 막 감소 처리」라고도 한다.)를 행한다. 반투광막 막 감소 처리에서는, 레지스트 패턴(19p')을 마스크로 하여, 상기와 동일한 에칭제(에칭액)를 작용시킴으로써, 반투광막(17)의 막 두께를 감소시킨다. 그리고, 제2 반투광부(14)에 요구되는 노광광의 투과율로서의 원하는 값을 나타내는 막 감소량이 된 때에, 에칭을 정지한다.In the second etching step, as shown in Fig. 3 (D), the newly exposed semi-light-transmitting film 17 is etched by the resist film reducing treatment to reduce the thickness of the semi-light-transmitting film 17 (Hereinafter also referred to as &quot; semitransparent film reducing process &quot;). In the semitransparent film reducing process, the film thickness of the semitransparent film 17 is reduced by using the same etching agent (etching liquid) as the above using the resist pattern 19p 'as a mask. Then, when the amount of reduction of the film showing the desired value as the transmittance of the exposure light required for the second translucent portion 14 is reached, the etching is stopped.

또한, 상술한 개구부(21)에 노출되는 반투광막(17)의 부분을 에칭할 때에 사용하는 에칭제와, 본 공정에서 반투광막(17)의 부분을 에칭하는 데 사용하는 에칭제는, 동일한 것이어도 되고, 상이한 것이어도 된다.The etching agent used for etching the portion of the semitransparent film 17 exposed in the opening 21 and the etching agent used for etching the portion of the semitransparent film 17 in this step are not particularly limited, It may be the same or different.

본 실시 형태에서는, 반투광막(17)이 Cr계의 막을 포함하고 있기 때문에, Cr용의 에칭제를 사용한 에칭액을 사용할 수 있다. 단, 에칭액의 조성은, 상기 제1 에칭 공정과 제2 에칭 공정에서, 동일하여도 되고, 동일하지 않아도 된다. 예를 들어, 제1 에칭 공정에서 반투광막(17)을 에칭할 때의 에칭 레이트를 R1로 하고, 제2 에칭 공정에서 반투광막(17)을 에칭할 때의 에칭 레이트를 R2로 하면, R1>R2의 조건으로 반투광막(17)을 에칭하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 반투광막 막 감소 처리에 있어서의 반투광막(17)의 에칭이 상대적으로 늦게 진행되게 된다. 이로 인해, 반투광막 막 감소 처리에 의한 반투광막(17)의 막 감소량을 목표값에 대하여 정확하게 맞추는 것이 용이해진다.In this embodiment, since the translucent film 17 includes a Cr-based film, an etching solution using an etching agent for Cr can be used. However, the composition of the etching solution may be the same or different in the first etching step and the second etching step. For example, when the etching rate at the time of etching the semitransparent film 17 in the first etching step is R1 and the etching rate when the semitransparent film 17 is etched in the second etching step is R2, It is preferable to etch the semitransparent film 17 under the condition of R1 > R2. As a result, the etching of the semitransparent film 17 in the semitransparent film reducing process proceeds relatively late. As a result, it is easy to accurately adjust the film reduction amount of the semitransparent film 17 by the semitransparent film reducing process to the target value.

상술한 바와 같이 2개의 공정에서 상이한 에칭 레이트를 실현하기 위해서는, 예를 들어, 다음과 같은 수단을 사용할 수 있다. 즉, 2개의 공정에서 동일한 성분의 에칭액을 사용하는 경우에는, 한쪽 공정에서 사용하는 에칭액의 농도를, 다른 쪽 공정에서 사용하는 에칭액의 농도와 상이한 것으로 한다. 구체적으로는, 에칭 레이트를 크게 하는 공정에서는, 상대적으로 높은 농도의 에칭액을 사용하고, 에칭 레이트를 작게 하는 공정에서는, 상대적으로 낮은 농도의 에칭액을 사용한다. 또한, 이외에도, 각 공정에 사용하는 에칭액의 온도를 상이한 것으로 하여도 된다. 또는, 각 공정에 사용하는 에칭액의 성분을 일부 또는 전부 상이한 것으로 하여도 된다. 또한, 에칭 레이트를 상이하게 하는 수단으로서는, 반투광막(17)의 조성을, 반투광막(17)의 상부 표면측과 하부 표면측에서 상이한 것으로 하여, 반투광막(17)을 성막하는 방법을 적용해도 된다.In order to realize different etch rates in the two processes as described above, for example, the following means can be used. That is, when the etching solution of the same component is used in the two steps, the concentration of the etching solution used in one of the steps is different from the concentration of the etching solution used in the other step. Specifically, in the step of increasing the etching rate, a relatively high concentration of the etching solution is used, and in the step of reducing the etching rate, a relatively low concentration etching solution is used. In addition, the temperature of the etching solution used in each step may be different. Alternatively, some or all of the components of the etching solution used in each step may be different. As a means for making the etching rate different, a method of forming the semitransparent film 17 by making the composition of the semitransparent film 17 different on the upper surface side and the lower surface side of the semitransparent film 17 .

보다 바람직하게는, 반투광막(17)의 조성을 균일하게 하고, 상기 제1 에칭 공정에서 사용하는 에칭제와 제2 에칭 공정에서 사용하는 에칭제의, 재료 또는 조성비를 서로 상이하게 함으로써, 바람직하게는, R2×100>R1>R2×10, 더욱 바람직하게는, R2×80>R1>R2×15가 되는 조건으로, 반투광막(17)의 에칭을 행하면 된다.More preferably, by making the composition of the semitransparent film 17 uniform and making the material or the composition ratio of the etching agent used in the first etching step and the etching agent used in the second etching step different from each other, It is sufficient to perform etching of the semitransparent film 17 under the condition that R2x100> R1> R2x10, and more preferably R2x80> R1> R2x15.

본 공정에 의해, 레지스트 막 감소 처리 전에 제2 잔막부(23)였던 부분에서는, 투명 기판(15)을 직접 덮고 있는 반투광막(17)뿐만 아니라, 제2 반투광부(14)에 인접하는 차광막(16)의 에지 부분 E1을 덮고 있는 반투광막(17)도 함께 막 감소된다. 또한, 본 공정에서는, 반투광막(17)의 막 감소 처리를 행했을 때에, 막 감소되는 부분과 막 감소되지 않는 부분이 존재한다. 이 중, 막 감소되지 않는 반투광막(17)의 부분은 제1 반투광막(17a)이 되고, 막 감소되는 반투광막(17)의 부분은 제2 반투광막(17b)이 된다. 이에 의해, 제2 잔막부(23)였던 부분에는, 제2 반투광막(17b)에 의해 제2 반투광부(14)가 형성된다. 또한, 제2 반투광부(14)에 인접하는 차광막(16) 상에는, 막 두께가 상이한 제1 반투광막(17a)과 제2 반투광막(17b)이 병존한 상태로 된다.By this step, not only the semi-light-transmitting film 17 directly covering the transparent substrate 15 but also the light shielding film 17 adjacent to the second semi- The semi-light-transmitting film 17 covering the edge portion E1 of the light-shielding film 16 is also reduced. Further, in this step, when the film reduction treatment of the semitransparent film 17 is performed, there are portions where the film is reduced and portions where the film is not reduced. The portion of the semitransparent film 17 which is not reduced in film thickness becomes the first semitransparent film 17a and the portion of the semitransparent film 17 in which the film is reduced becomes the second semitransparent film 17b. As a result, the second semitransparent portion 14 is formed by the second semitransparent film 17b in the portion where the second remaining film portion 23 was formed. The first semitransparent film 17a and the second semitransparent film 17b having different film thicknesses coexist on the light shielding film 16 adjacent to the second semitransparent section 14. [

[제2 레지스트 제거 공정][Second resist removing step]

제2 레지스트 제거 공정에서는, 도 3의 (E)에 도시한 바와 같이, 레지스트 패턴(19p')을 제거(박리)한다. 이에 의해, 제1 잔막부(22)였던 부분에는, 상기 반투광막 막 감소 처리로 막 감소되지 않은 제1 반투광막(17a)이 새롭게 노출된 상태로 된다. 또한, 제1 잔막부(22)였던 부분에는, 투명 기판(15)을 직접 덮는 제1 반투광막(17a)에 의해 제1 반투광부(13)가 형성된다.In the second resist removing step, the resist pattern 19p 'is removed (stripped) as shown in FIG. 3 (E). As a result, the first semitransparent film 17a, which has not been reduced in film thickness by the semitransparent film reduction process, is newly exposed in the portion where the first residual film portion 22 was formed. The first semitransparent portion 13 is formed by the first semitransparent film 17a that directly covers the transparent substrate 15 at the portion where the first residual film portion 22 was formed.

이상의 공정에 의해, 투광부(11), 차광부(12), 제1 반투광부(13) 및 제2 반투광부(14)를 포함하는 4계조의 전사용 패턴을 구비한 포토마스크(10)(도 1을 참조)이 완성된다.Through the above steps, the photomask 10 (having the transfer pattern of 4 gradations including the transparent portion 11, shielding portion 12, first translucent portion 13, and second translucent portion 14) 1) is completed.

이 포토마스크(10)가 갖는 전사용 패턴은, 이하의 구성을 구비하는 것이 된다.The transfer pattern of the photomask 10 has the following structure.

즉, 전사용 패턴은, 투명 기판(15)이 노출되어서 이루어지는 투광부(11)와, 투명 기판(15) 상에 제1 반투광막(17a)에 의해 형성된 제1 반투광부(13)와, 투명 기판(15) 상에 제1 반투광부(13)와 동일한 성분의 반투광막이며, 또한, 제1 반투광부(13)보다 막 두께가 얇은 제2 반투광막(17b)이 형성된 제2 반투광부(14)와, 투명 기판(15)에 차광막(16)과 반투광막(17)이 이 순서로 적층되어 이루어지는 차광부(12)를 갖고, 차광막(16)과 반투광막(17)은 동일한 에칭제에 의해 에칭되는 재료를 포함한다.That is, the transfer pattern includes a transparent portion 15 formed by exposing the transparent substrate 15, a first translucent portion 13 formed on the transparent substrate 15 by the first translucent film 17a, A second semi-transmissive film 17b having a thickness smaller than that of the first semi-transmissive portion 13 is formed on the transparent substrate 15, the semi-transmissive film having the same composition as that of the first semi-transmissive portion 13, Shielding film 16 and a semi-light-transmitting film 17 are laminated in this order on the transparent substrate 15. The light-shielding film 16 and the semi- And a material etched by the same etchant.

또한, 상술한 구성 중에서, 「투명 기판(15) 상에 제1 반투광막(17a)에 의해 형성된 제1 반투광부(13)」란, 투명 기판(15) 상에 제1 반투광막(17a)이 형성되고, 또한, 차광막(16)이 형성되어 있지 않은 제1 반투광부(13)를 의미한다. 마찬가지로, 「투명 기판(15) 상에 제1 반투광부(13)와 동일한 성분의 반투광막이며, 또한, 제1 반투광부(13)보다 막 두께가 얇은 제2 반투광막(17b)에 의해 형성된 제2 반투광부(14)」란, 투명 기판(15)에, 제1 반투광부(13)와 동일한 성분의 반투광막이며, 또한, 제1 반투광부(13)보다 막 두께가 얇은 제2 반투광막(17b)이 형성되고, 게다가, 차광막(16)이 형성되어 있지 않은 제2 반투광부(14)를 의미한다.The first translucent portion 13 formed on the transparent substrate 15 by the first translucent film 17a means a translucent film formed on the transparent substrate 15 by the first translucent film 17a And the first semitransparent section 13 in which the light shielding film 16 is not formed. Likewise, the second semi-light-transmitting film 17b, which is a semitransparent film of the same component as the first semitransparent section 13 and is thinner than the first semitransparent section 13 on the transparent substrate 15 The formed second translucent portion 14 is a translucent film having the same composition as that of the first translucent portion 13 and a second translucent film having a thickness smaller than that of the first translucent portion 13, Quot; means the second semitransparent portion 14 in which the semitransparent film 17b is formed and further the light shield film 16 is not formed.

제1 반투광부(13)와 제2 반투광부(14)는, 제1 반투광막(17a)과 제2 반투광막(17b)의 막 두께 차에 따라, 노광광의 대표 파장에 대한 광투과율이 상이하다. 구체적으로는, 제1 반투광부(13)는 제2 반투광부(14)보다도 노광광의 대표 파장에 대한 광투과율이 낮아져 있다. 제1 반투광부(13)와 제2 반투광부(14)의 광투과율의 차는, 예를 들어, 3 내지 15％로 할 수 있다. 또한, 노광광의 대표 파장에 대한 제1 반투광부(13)의 광투과율은, 예를 들어, 15 내지 60％로 할 수 있고, 제2 반투광부(14)의 광투과율은, 18 내지 75％로 할 수 있다. The first translucent portion 13 and the second translucent portion 14 are formed so that the light transmittance with respect to the representative wavelength of the exposure light varies depending on the difference in film thickness between the first translucent film 17a and the second translucent film 17b It is different. Specifically, the light transmittance of the first translucent portion 13 with respect to the representative wavelength of the exposure light is lower than that of the second translucent portion 14. The difference in light transmittance between the first translucent portion 13 and the second translucent portion 14 can be, for example, 3 to 15%. The light transmittance of the first translucent portion 13 with respect to the representative wavelength of the exposure light can be set to, for example, 15 to 60%, and the light transmittance of the second translucent portion 14 can be set to 18 to 75% can do.

또한, 여기에서는 바람직한 형태로서, 차광부(12)와 제2 반투광부(14)가 인접하는 부분을 갖고 있다. 또한, 제1 반투광부(13)와 제2 반투광부(14)는, 양자 사이에 개재하는 차광막(16)에 의해 분리되어 있다. 그리고, 이 차광막(16) 상에 적층된 반투광막(17)은 제1 반투광부(13)측에 위치하는 제1 반투광막(17a)과 제2 반투광부(14)측에 위치하는 제2 반투광막(17b)의 양쪽을 포함하고 있다. 또한, 제2 반투광부(14)에 인접하는 차광부(12)를 형성하고 있는 차광막(16)의 에지 부분 E1에는, 제1 반투광막(17a)보다도 막 두께가 얇은 제2 반투광막(17b)이 적층되어 있다. 차광막(16)에 인접하는 제2 반투광부(14)에도, 상기 에지 부분 E1과 같은 막 두께로 제2 반투광막(17b)이 적층되어 있다. 또한, 차광막(16)의 에지 부분 E1에 적층되어 있는 제2 반투광막(17b)의 치수 L5(도 3의 (D)를 참조)는 상술한 묘화 데이터의 사이징에 적용한 얼라인먼트 마진 α(도 3의 (A)를 참조)에 대응하는 치수가 된다.In this embodiment, the shielding portion 12 and the second translucent portion 14 are adjacent to each other. The first semitransparent section 13 and the second semitransparent section 14 are separated by a light shielding film 16 interposed therebetween. The semi-light-transmitting film 17 laminated on the light-shielding film 16 is sandwiched between the first semitransparent film 17a located on the first semitransparent section 13 side and the first semitransparent film 17a located on the second semi- And the two semi-light-transmitting films 17b. A second semi-light-transmitting film (17a) having a thickness smaller than that of the first semi-light-transmitting film (17a) is formed in the edge portion E1 of the light-shielding film (16) forming the light- 17b are stacked. A second semitransparent film 17b is laminated on the second semitransparent section 14 adjacent to the light shielding film 16 to have the same thickness as the edge section E1. 3 (D)) of the second semi-light-projecting film 17b stacked on the edge portion E1 of the light-shielding film 16 corresponds to the alignment margin? (FIG. 3 (See (A) of FIG.

또한, 다른 바람직한 형태로서, 제1 반투광부(13)와 제2 반투광부(14)는 서로 인접하는 부분을 갖고 있지 않다. 구체적으로는, 제1 반투광부(13)와 제2 반투광부(14) 사이에는 차광부(12)(차광막(16))이 개재하고, 이 차광부(12)에 의해 제1 반투광부(13)와 제2 반투광부(14)가 분리되어 있다. 이와 같은 구성이라면, 제1 반투광부(13)와 차광부(12)의 경계나, 제2 반투광부(14)와 차광부(12)의 경계가, 차광부(12)에 의해 획정된다. 또한, 이 차광부(12)는 단일의 막을 포함하는 차광막(16)에 의해 형성되어 있다. 이로 인해, 제2 반투광부(14)가 차광부(12)에 인접하고, 이 차광부(12)에 의해 제2 반투광부(14)가 둘러싸여 있는 형태의 전사용 패턴에 본 실시 형태의 제조 방법을 적용하면, 더 높게 CD 정밀도를 유지할 수 있다는 이점이 얻어진다. 그 이유는, 다음과 같다.Further, as another preferred embodiment, the first semitransparent section 13 and the second semitransparent section 14 do not have adjoining portions. Specifically, the light shielding portion 12 (shielding film 16) is interposed between the first translucent portion 13 and the second translucent portion 14, and the first translucent portion 13 And the second translucent portion 14 are separated from each other. The boundary between the first semitransparent section 13 and the light shielding section 12 and the boundary between the second semitransparent section 14 and the light shielding section 12 are defined by the shielding section 12. The light-shielding portion 12 is formed by a light-shielding film 16 including a single film. The manufacturing method according to the present embodiment can be applied to a transfer pattern in which the second semitransparent section 14 is adjacent to the light shielding section 12 and the second semitransparent section 14 is surrounded by the light shield section 12 It is possible to maintain the CD precision at a higher level. The reason for this is as follows.

먼저, 상기 도 3의 (A)에 도시하는 제1 레지스트 패턴 형성 공정에 있어서, 제2 잔막부(23)를 형성하기 위한 묘화 시의 조사 에너지는, 통상의 묘화 시에 적용하는 조사 에너지보다도 상대적으로 작아진다. 이로 인해, 제1 잔막부(22)와 제2 잔막부(23) 사이의 도우즈량의 차가 작아, 제2 잔막부(23)의 레지스트 패턴 단면의 수직성이 낮아지기 쉽다(단면의 쓰러짐이 현저해지기 쉽다). 따라서, CD를 결정하기 위한 레지스트 막 감소를 엄밀하게 행할 필요가 있다. 이에 비해, 본 실시 형태에서는, 제2 반투광부(14)에 대하여 제1 반투광부(13)가 인접하지 않고, 차광부(12)가 인접하여 배치되어 있다. 이러한 패턴이라면, 차광막 패터닝 공정에서 차광막(16)을 패터닝할 때에 제2 반투광부(14)와 차광부(12)의 경계가 이미 획정되어 있기 때문에, CD 정밀도가 악화되는 리스크를 저감할 수 있다. 이로 인해, 더 높게 CD 정밀도를 유지 가능하게 된다.First, in the first resist pattern forming step shown in Fig. 3A, the irradiation energy at the time of drawing to form the second residual film portion 23 is relatively higher than the irradiation energy applied at the time of normal drawing . As a result, the difference in doses between the first residual film portion 22 and the second residual film portion 23 is small, and the perpendicularity of the cross section of the resist pattern of the second residual film portion 23 is liable to be lowered Easy to get). Therefore, it is necessary to strictly reduce the resist film for determining CD. On the other hand, in the present embodiment, the first semitransparent section 13 is not adjacent to the second semitransparent section 14, but the light shield section 12 is disposed adjacent to the second semitransparent section 14. With this pattern, since the boundary between the second semitransparent section 14 and the light shielding section 12 is already defined at the time of patterning the light shielding film 16 in the light shielding film patterning step, the risk that the CD accuracy is deteriorated can be reduced. This makes it possible to maintain a higher CD precision.

또한, 상기 제1 레지스트 패턴 형성 공정에서는, 차광막(16)을 패터닝하여 얻어지는 차광막 패턴(16p)의 패턴 폭 내에 얼라인먼트 마진 α를 설정하고 있다. 이로 인해, 레지스트막(18)의 묘화와 레지스트막(19)의 묘화 사이에서 발생할 가능성이 있는 얼라인먼트 어긋남을 얼라인먼트 마진 α에 의해 흡수할 수 있다. 따라서, 차광부(12)의 영역을 차광막(16)에 의해 정확하게 획정한 다음, 제2 반투광부(14)의 영역을 정확하게 획정할 수 있다.In the first resist pattern forming step, the alignment margin α is set within the pattern width of the light-shielding film pattern 16p obtained by patterning the light-shielding film 16. This makes it possible to absorb the alignment deviation which may occur between the drawing of the resist film 18 and the drawing of the resist film 19 by the alignment margin?. Therefore, the region of the light-shielding portion 12 can be accurately defined by the light-shielding film 16, and then the region of the second translucent portion 14 can be accurately defined.

또한, 예를 들어 상기 도 1에 도시한 바와 같이, 제2 반투광부(14)가 차광부(12)에 인접하고, 이 차광부(12)에 의해 제2 반투광부(14)가 둘러싸여 있는 패턴은, 특히 CD 정밀도를 높게 유지할 수 있기 때문에, 더 바람직한 것이 된다.1, the second semitransparent section 14 is adjacent to the light shielding section 12 and the second semitransparent section 14 is surrounded by the light shielding section 12, Is more preferable because the CD accuracy can be maintained particularly high.

또한, 본 실시 형태에 따른 포토마스크(10)의 전사용 패턴에서는, 투광부(11)가 제1 반투광부(13)에 인접하고, 이 제1 반투광부(13)에 의해 투광부(11)가 둘러싸여 있다.In the transfer pattern of the photomask 10 according to the present embodiment, the transparent portion 11 is adjacent to the first translucent portion 13, and the translucent portion 11 is formed by the first translucent portion 13, .

여기서, 상기 도 1에 도시하는 전사용 패턴에 있어서, 제2 반투광부(14)에 인접하는 차광부(12) 중, 제2 반투광부(14)의 양측에서 이것에 인접하는 차광부(12)의 2개의 패턴 부분, 즉 제2 반투광부(14)를 사이에 끼워서 선 대칭의 위치로서, 제2 반투광부(14)를 개재하여 서로 대향하는 위치에 있는 2개의 패턴 부분의 패턴 폭(CD)을 각각 W1(㎛), W2(㎛)로 한다. W1과 W2는, 설계값이 동일하기 때문에, W1 및 W2는, 묘화 데이터의 단계에서 동일 치수로 형성(설정)하고 있다. 단, 묘화 데이터의 단계에서는 동일 치수로 형성한 패턴이어도, 복수회의 묘화나, 복수회의 에칭에 의해 형성되는 패턴이라면, 설계대로 동일 치수로서 형성하는 것은 용이하지 않다. 즉, 복수회의 묘화를 행하는 경우에는, 상대적인 얼라인먼트 어긋남이 발생하여, 이 얼라인먼트 어긋남을 완전히 방지할 수는 없다. 또한, 복수회의 에칭을 행하는 경우에는, 에칭에 의해 패터닝이 행하여진 후에, 또한, 에칭 작용이 있는 액과의 접촉을 받은 막의 단부면이, 사이드 에칭에 의해 후퇴한다. 따라서, 최종적인 패턴 CD 치수를 비대칭으로 변동시키는 요소가 있을 수 있다는 점에서, 상기 W1 및 W2를 설계대로 동일 치수로서 형성하는 것은 용이하지 않다.In the transfer pattern shown in Fig. 1, the light shielding portions 12 adjacent to the second semitransparent portion 14 and adjacent to the second semitransparent portion 14, among the light shielding portions 12 adjacent to the second semitransparent portion 14, The pattern width CD of the two pattern portions located at positions opposite to each other via the second semitransparent portion 14 as a line symmetrical position with the second semitransparent portion 14 sandwiched therebetween, (Mu m) and W2 (mu m), respectively. Since W1 and W2 have the same design value, W1 and W2 are formed (set) in the same dimension at the stage of drawing data. However, even if the pattern is formed with the same dimension at the stage of the drawing data, if it is a pattern formed by drawing a plurality of times or a plurality of times of etching, it is not easy to form the same dimension as designed. That is, when drawing is performed a plurality of times, a relative alignment displacement occurs, and this alignment displacement can not be completely prevented. In the case of performing a plurality of times of etching, after the patterning is performed by etching, the end face of the film which has been brought into contact with the liquid having an etching action is retreated by the side etching. Therefore, it is not easy to form the W1 and W2 with the same dimensions as designed in that there may be elements that cause the final pattern CD dimension to fluctuate asymmetrically.

단, 본 실시 형태에서는, 상술한 제조 공정의 설명으로부터도 명백해진 바와 같이, 차광부(12)의 영역은, 차광막(16)의 패터닝에 의해 획정한다. 또한, 반투광막(17)의 패터닝에 있어서는, 반투광막(17)만이 에칭 대상으로 된다. 이로 인해, 확정한 차광부(12)의 CD에 영향이 없다. 따라서, 설계상, 상기 W1과 W2가 동등한 패턴일 때, 피전사체 상에 있어서도, W1과 W2가 실질적으로 동등하고, 가령 그들 사이에 오차(차이)가 발생한다고 해도, |W1-W2|≤0.1㎛가 된다. 이러한 오차가 발생하는 경우란, 예를 들어 포토마스크 주표면(표시 장치 제조용의 포토마스크 주표면은, 1변이 300mm 이상인 사각형이 주(主)이다)에 있어서의 패터닝 면 내 변동이 발생한 경우라고 생각된다.However, in the present embodiment, the area of the light-shielding portion 12 is defined by the patterning of the light-shielding film 16, as is clear from the description of the manufacturing process described above. Further, in the patterning of the semitransparent film 17, only the semitransparent film 17 is to be etched. Thereby, there is no influence on the CD of the determined light-shielding portion 12. Therefore, by design, W1 and W2 are substantially equal to each other even when the W1 and W2 are the same pattern, and even if there is an error between them, | W1-W2 | Mu m. The case where such an error occurs means that, for example, a change in the patterning plane occurs in the main surface of the photomask (the main surface of the photomask for manufacturing a display device is a square having a side of 300 mm or more on one side) do.

<3. 제2 실시 형태에 따른 포토마스크의 구성><3. Configuration of Photomask According to Second Embodiment >

도 4는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 포토마스크의 구성을 도시하는 것으로서, (A)는 측단면도, (B)는 평면도이다. 또한, 도 4의 (B)에서는 편의상, (A)의 측단면도와의 대응 관계가 이해되기 쉽도록, (A)와 동일한 해칭 처리를 실시하고 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 상기 제1 실시 형태와 동일한 부분에 동일한 부호를 부여하고, 중복하는 설명은 가능한 한 생략한다.FIG. 4 is a sectional side view and (B) is a plan view showing the structure of a photomask according to a second embodiment of the present invention. FIG. 4 (B), the same hatching process as in (A) is performed so that the corresponding relationship with the side sectional view of (A) can be easily understood. In the present embodiment, the same reference numerals are given to the same components as those in the first embodiment, and redundant explanations are omitted as much as possible.

도시한 포토마스크(10)는 투광부(11)와, 차광부(12)와, 제1 반투광부(13)와, 제2 반투광부(14)를 포함하는 4계조의 전사용 패턴을 구비하는 것이다. 이 전사용 패턴은, 상기 제1 실시 형태의 경우와 비교하여, 이하의 점이 상이하다. 즉, 제2실시 형태의 포토마스크(10)가 구비하는 전사용 패턴에서는, 투광부(11)에 차광부(12)가 인접하고, 이 차광부(12)에 의해 투광부(11)가 둘러싸여 있다. 또한, 투광부(11)와 제2 반투광부(14)는, 각각 상이한 차광부(12)의 패턴에 의해 둘러싸여 있다.The illustrated photomask 10 has a transfer pattern of four gradations including a transparent portion 11, a shielding portion 12, a first translucent portion 13, and a second translucent portion 14 will be. This transfer pattern differs from the first embodiment in the following points. That is, in the transfer pattern provided in the photomask 10 of the second embodiment, the light-shielding portion 12 is adjacent to the light-transmitting portion 11, and the light-shielding portion 11 is surrounded by the light- have. The transparent portion 11 and the second translucent portion 14 are surrounded by the pattern of the different light-shielding portions 12, respectively.

<4. 제2 실시 형태에 따른 포토마스크의 제조 방법><4. Manufacturing Method of Photomask According to Second Embodiment>

이어서, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 포토마스크의 제조 방법에 대해서, 도 5 및 도 6을 이용하여 설명한다. 본 실시 형태에 따른 포토마스크의 제조 방법(제조 공정)은 상기 제1 실시 형태와 마찬가지로, 준비 공정과, 차광막 패터닝 공정(레지스트 패터닝 공정, 차광막 에칭 공정)과, 제1 레지스트 제거 공정과, 반투광막 형성 공정과, 반투광막 패터닝 공정(레지스트막 형성 공정, 제1 레지스트 패턴 형성 공정, 제1 에칭 공정, 제2 레지스트 패턴 형성 공정, 제2 에칭 공정)과, 제2 레지스트 제거 공정을 포함한다. 이하, 각 공정에 대하여 순서대로 설명한다.Next, a method of manufacturing a photomask according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. The manufacturing method (manufacturing step) of the photomask according to the present embodiment is the same as the first embodiment except that the preparation step, the light-shielding film patterning step (resist patterning step, light-shielding film etching step) A film forming step, a semitransparent film patterning step (a resist film forming step, a first resist pattern forming step, a first etching step, a second resist pattern forming step, a second etching step), and a second resist removing step . Hereinafter, each step will be described in order.

[준비 공정][Preparation process]

먼저, 준비 공정에서는, 도 5의 (A)에 도시한 바와 같이, 투명 기판(15) 상에 차광막(16)이 형성됨과 함께, 차광막(16)의 표면에 레지스트막(18)이 형성된 레지스트가 부착된 포토마스크 블랭크(20)를 준비한다.5A, a light-shielding film 16 is formed on the transparent substrate 15 and a resist film 18 is formed on the surface of the light-shielding film 16 The photomask blank 20 to be attached is prepared.

[차광막 패터닝 공정][Light-shielding film patterning process]

이어서, 차광막(16)을 패터닝하는 차광막 패터닝 공정을 행한다. 차광막 패터닝 공정에서는, 레지스트 패턴 형성 공정과, 차광막 에칭 공정을 순서대로 행한다.Then, a light-shielding film patterning step for patterning the light-shielding film 16 is performed. In the light-shielding film patterning step, a resist pattern forming step and a light-shielding film etching step are performed in this order.

(레지스트 패턴 형성 공정)(Resist pattern forming step)

레지스트 패턴 형성 공정에서는, 도 5의 (B)에 도시한 바와 같이, 상기 레지스트막(18)을 묘화 및 현상함으로써, 투명 기판(15)의 차광막(16) 상에 레지스트 패턴(18p)을 형성한다.5 (B), the resist film 18 is drawn and developed to form a resist pattern 18p on the light-shielding film 16 of the transparent substrate 15 .

(차광막 에칭 공정)(Light-shielding film etching process)

차광막 에칭 공정에서는, 도 5의 (C)에 도시한 바와 같이, 상기 레지스트 패턴(18p)을 마스크로 하여 차광막(16)을 에칭함으로써, 투명 기판(15) 상에 차광막 패턴(16p)을 형성한다.In the light-shielding film etching process, as shown in Fig. 5C, the light-shielding film 16 is etched using the resist pattern 18p as a mask to form a light-shielding film pattern 16p on the transparent substrate 15 .

[제1 레지스트 제거 공정][First resist removing step]

제1 레지스트 제거 공정에서는, 도 5의 (D)에 도시한 바와 같이, 상기 레지스트 패턴(18p)을 제거(박리)한다.In the first resist removing step, as shown in FIG. 5D, the resist pattern 18p is removed (stripped).

[반투광막 형성 공정][Transflective film forming step]

반투광막 형성 공정에서는, 도 5의 (E)에 도시한 바와 같이, 주표면에 차광막 패턴(16p)이 형성된 투명 기판(15) 상에 소정의 성막 방법에 의해 반투광막(17)을 형성한다.In the semi-light-transmitting film forming step, as shown in FIG. 5E, a semi-light-transmitting film 17 is formed on a transparent substrate 15 on which a light-shielding film pattern 16p is formed on the main surface by a predetermined film- do.

[반투광막 패터닝 공정][Semitransparent film patterning process]

이어서, 반투광막(17)을 패터닝하는 반투광막 패터닝 공정을 행한다. 반투광막 패터닝 공정에서는, 레지스트막 형성 공정과, 제1 레지스트 패턴 형성 공정과, 제1 에칭 공정과, 제2 레지스트 패턴 형성 공정과, 제2 에칭 공정을 순서대로 행한다. 또한, 반투광막 패터닝 공정에서는, 실질적으로 반투광막(17)만을 에칭한다.Then, a semitransparent film patterning step for patterning the semitransparent film 17 is performed. In the semitransparent film patterning step, a resist film forming step, a first resist pattern forming step, a first etching step, a second resist pattern forming step, and a second etching step are performed in this order. Further, in the semitransparent film patterning step, only the semitransparent film 17 is etched substantially.

(레지스트막 형성 공정)(Resist film forming step)

레지스트막 형성 공정에서는, 도 5의 (F)에 도시한 바와 같이, 반투광막(17)이 형성된 투명 기판(15) 상에 반투광막(17)을 덮는 상태에서 레지스트막(19)을 형성한다.The resist film 19 is formed in a state of covering the semi-light-transmitting film 17 on the transparent substrate 15 on which the semitransparent film 17 is formed, as shown in Fig. 5 (F) do.

여기까지의 공정에서는, 투광부(11)에 인접하는 차광부(12)에 대응하는 영역에 차광막 패턴(16p)을 남기도록 차광막(16)을 패터닝하는 이외에는, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지이다.The steps up to this step are similar to those of the first embodiment except that the light-shielding film 16 is patterned so as to leave the light-shielding film pattern 16p in the region corresponding to the light-shielding portion 12 adjacent to the light-

(제1 레지스트 패턴 형성 공정)(First resist pattern forming step)

제1 레지스트 패턴 형성 공정에서는, 도 6의 (A)에 도시한 바와 같이, 상기 레지스트막(19)을 묘화 및 현상함으로써 레지스트 패턴(19p)을 형성한다. 레지스트막(19)은 묘화 장치를 사용하여 묘화하는 데, 이 묘화에는 상기 제1 실시 형태에서 설명한 계조 묘화법을 적용한다. 이에 의해, 도시한 바와 같은 단차 형상을 갖는 레지스트 패턴(제1 레지스트 패턴)(19p)이 얻어진다.In the first resist pattern forming step, as shown in Fig. 6A, the resist film 19 is drawn and developed to form a resist pattern 19p. The resist film 19 is drawn by using a drawing apparatus, and the grayscale drawing method described in the first embodiment is applied to this drawing. Thereby, a resist pattern (first resist pattern) 19p having a step shape as shown in the figure is obtained.

여기서, 본 공정에서 레지스트막(19)을 묘화하는 경우와, 도 5의 (B)에 도시하는 공정에서 레지스트막(18)을 묘화하는 경우와의 사이에는, 얼라인먼트 어긋남을 발생할 가능성이 있다. 따라서, 이 얼라인먼트 어긋남을 발생할 가능성을 배제하기 위해서, 레지스트막(19)의 묘화에 적용하는 묘화 데이터에 사이징을 실시한다. 구체적으로는, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지로, 차광막(16)에 의해 규정되는 제2 반투광부(14)의 치수에 대하여 얼라인먼트 마진 α를 가미한 사이징을 묘화 데이터에 실시함으로써, 묘화해야 할 제2 잔막부(23)의 치수 L1을 제2 반투광부(14)가 되는 영역의 치수 L2보다도 크게 설정하고 있다.Here, there is a possibility that the alignment displacement occurs between the case of drawing the resist film 19 in this step and the case of drawing the resist film 18 in the step shown in Fig. 5 (B). Therefore, in order to exclude the possibility of this alignment deviation, sizing data applied to the drawing of the resist film 19 is subjected to sizing. Specifically, as in the case of the first embodiment, by performing sizing in which the alignment margin α is added to the dimension of the second translucent portion 14 defined by the light-shielding film 16 on the drawing data, The dimension L1 of the film portion 23 is set to be larger than the dimension L2 of the region to be the second semitransparent portion 14. [

또한, 본 실시 형태에서는, 최종적으로 얻고자 하는 전사용 패턴에 있어서, 투광부(11)와 제1 반투광부(13)가 인접하는 부분을 갖지 않기 때문에, 상기 제1 실시 형태에서 설명한 에칭 마진 β(도 3의 (A)를 참조)를 가미할 필요는 없다. 단, 투광부(11)에는 차광부(12)가 인접하고 있다. 따라서 본 실시 형태에서는, 차광막(16)에 의해 규정되는 투광부(11)의 치수에 대해서도, 얼라인먼트 마진 α를 가미한 사이징을 묘화 데이터에 실시함으로써, 묘화해야 할 개구부(21)의 치수 L6을 투광부(11)가 되는 영역의 치수 L7보다도 크게 설정하고 있다.In the present embodiment, since the transparent portion 11 and the first translucent portion 13 do not have adjacent portions in the transfer pattern to be finally obtained, the etching margin? (See (A) of Fig. 3). However, the light-shielding portion 12 is adjacent to the light-projecting portion 11. Therefore, in the present embodiment, also with respect to the dimension of the transparent portion 11 defined by the light-shielding film 16, the dimension L6 of the opening portion 21 to be drawn by the sizing data in addition to the alignment margin? Is set to be larger than the dimension L7 of the area to be the lid 11.

(제1 에칭 공정)(First etching step)

제1 에칭 공정에서는, 도 6의 (B)에 도시한 바와 같이, 레지스트 패턴(19p)을 마스크로 하여 반투광막(17)을 에칭한다. 이에 의해, 상기 개구부(21)에서 노출되어 있는 반투광막(17)이 에칭에 의해 제거된다. 그 결과, 개구부(21)에서 투명 기판(15)이 노출된 상태로 된다.In the first etching step, the semitransparent film 17 is etched using the resist pattern 19p as a mask, as shown in Fig. 6B. Thereby, the semitransparent film 17 exposed in the opening 21 is removed by etching. As a result, the transparent substrate 15 is exposed in the opening 21.

본 실시 형태에서는, 반투광막(17)이 차광막(16)과 마찬가지로 Cr 함유막으로 되어 있기 때문에, 상기 차광막(16)의 에칭에 적용한 에칭제(에칭액)와 동일 성분의 것을 사용하여, 반투광막(17)을 습식 에칭할 수 있다. 이 공정에서도, 에칭 대상은 반투광막(17)만(단일막)이 된다. 이로 인해, 에칭의 소요 시간은, 반투광막(17)의 조성과 막 두께에 의존한다. 따라서, 에칭의 소요 시간은, 실험적으로 또는 시뮬레이션 등에 의해 미리 구해 둘 수 있다.In this embodiment, since the semi-light-transmitting film 17 is made of a Cr-containing film like the light-shielding film 16, the same component as the etching agent (etching liquid) applied to the etching of the light- The film 17 can be wet-etched. In this process, the object to be etched is only the semi-light-transmitting film 17 (single film). Therefore, the time required for etching depends on the composition of the semitransparent film 17 and the film thickness. Therefore, the time required for etching can be obtained experimentally or by simulation or the like in advance.

또한, 본 실시 형태에서는, 상술한 바와 같이 개구부(21)의 치수 L6에 얼라인먼트 마진 α를 가미하고 있다. 이로 인해, 개구부(21)에서는, 투명 기판(15) 상에 직접 적층된 반투광막(17)만이 아니라, 차광막(16) 상에 적층된 반투광막(17)의 일부도 에칭에 의해 제거된다. 따라서, 에칭 후에는 차광막(16)의 에지 부분 E2가 개구부(21)에 직접 노출된 상태로 된다. 이 에지 부분 E2의 영역은, 묘화 데이터의 사이징에 적용한 얼라인먼트 마진 α의 치수에 기초하여 형성된다.In the present embodiment, the alignment margin? Is added to the dimension L6 of the opening 21 as described above. Therefore, not only the semitransparent film 17 directly laminated on the transparent substrate 15 but also part of the semitransparent film 17 laminated on the light shield film 16 is also removed by etching in the opening 21 . Therefore, after the etching, the edge portion E2 of the light-shielding film 16 is directly exposed to the opening 21. The area of the edge portion E2 is formed based on the dimension of the alignment margin alpha applied to the sizing data.

또한, 본 실시 형태에서는, 차광막(16)과 반투광막(17)이 모두 Cr을 함유하는 막으로 되어 있다. 이로 인해, 차광막(16)의 에지 부분 E2에서 차광막 재료가 에칭액에 접촉함으로써, 그 표면 부분이 약간 에칭되는 경우가 있다. 그러한 경우, 에지 부분 E2에서 차광막(16)의 표면이 약간 손상되거나, 그 막 두께가 약간 감소하거나 하는 경우가 있지만, 차광막(16)으로서의 차광 성능에는 영향을 주지 않는다. 또한, 차광막(16)의 표면이 에칭의 영향을 받을 경우에도, 그 막 두께의 감소량은, 에지 부분 E2 이외의 차광막(16)의 막 두께에 대하여 바람직하게는 1/5 이하이고, 보다 바람직하게는 1/1000 내지 1/10이며, 더욱 바람직하게는 1/100 내지 1/10이다.In the present embodiment, the light-shielding film 16 and the semi-light-transmitting film 17 are both films containing Cr. As a result, the light-shielding film material contacts the etching liquid at the edge portion E2 of the light-shielding film 16, so that the surface portion thereof is slightly etched. In such a case, the surface of the light-shielding film 16 may be slightly damaged at the edge portion E2 and the film thickness thereof may be slightly reduced. However, this does not affect the light-shielding performance of the light-shielding film 16. [ Even when the surface of the light-shielding film 16 is affected by the etching, the amount of decrease in the film thickness is preferably 1/5 or less with respect to the film thickness of the light-shielding film 16 other than the edge portion E2, Is 1/1000 to 1/10, and more preferably 1/100 to 1/10.

따라서, 차광막(16)이 반투광막(17)의 에칭액에 의한 영향을 받는 경우에 있어서도, 차광막(16)이 에칭 제거되는 것이 아니고, 그 막 두께의 일부가 감소할 뿐이다. 즉, 에칭 제거의 대상으로 되는 것은 반투광막(17)만이다. 본 발명에서는, 이러한 에칭을 포함하여, 실질적으로 단일막의 에칭으로 한다. 이로 인해, 특허문헌 1에 채용되어 있는 2개의 막을 연속하여 에칭 제거하는 공정은, 본 발명의 포토마스크의 제조 방법에 적용할 필요가 없다.Therefore, even when the light-shielding film 16 is affected by the etching solution of the semitransparent film 17, the light-shielding film 16 is not etched away, but only a part of the film thickness is reduced. That is, only the semitransparent film 17 is subjected to etching removal. In the present invention, etching is carried out substantially as a single film including this etching. As a result, the process of successively etching away the two films employed in Patent Document 1 does not need to be applied to the method of manufacturing the photomask of the present invention.

여기서, 대상막을 에칭에 의해 제거하는 데 필요로 하는 시간을 「에칭 소요 시간」이라고 정의하고, 차광막(16)의 에칭 소요 시간을 T1, 반투광막(17)(도 6의 (D)에 있어서 막 감소하기 전의 것)의 에칭 소요 시간을 T2로 한다. 이 경우, T1>T2이면 되고, 바람직하게는, T2/T1=1/4 내지 1/20이다. 이러한 경우에는, 상기 의 에지 부분 E2에서 차광막(16)의 표면이 일부 에칭되어도, 차광막(16)의 차광성을 보다 완전한 상태로 유지할 수 있다. 또한, 차광막(16)의 차광성의 유지라고 하는 관점에서는, 포토마스크 블랭크(20)에 있어서의 차광막(16)의 막 두께를, 반투광막(17)의 막 두께의 5배 내지 50배로 하는 것이 바람직하다. 또한, 차광부(12) 중, 상기의 에지 부분 E2의 차광성에 대해서는, 차광막(16)의 광학 농도(OD)가 에지 부분 E2에 있어서도 2.0 이상이며, 보다 바람직하게는 3.0 이상, 더욱 바람직하게는 4.0 이상인 것이 좋다.Here, the time required to remove the target film by etching is defined as &quot; time required for etching &quot;, the time required for etching the light-shielding film 16 is T1, the time required for removing the semi- The etching time required before the film is reduced) is T2. In this case, T1> T2, and preferably T2 / T1 = 1/4 to 1/20. In this case, even if the surface of the light-shielding film 16 is partially etched at the edge portion E2, the light shielding property of the light-shielding film 16 can be maintained in a more complete state. The thickness of the light-shielding film 16 in the photomask blank 20 is set to be 5 to 50 times the film thickness of the semi-light-transmitting film 17 from the viewpoint of maintaining the light shielding property of the light shielding film 16 . With respect to the light shielding property of the edge portion E2 of the light-shielding portion 12, the optical density OD of the light shielding film 16 is 2.0 or more, more preferably 3.0 or more, even more preferably at the edge portion E2 Is preferably at least 4.0.

(제2 레지스트 패턴 형성 공정)(Second resist pattern forming step)

제2 레지스트 패턴 형성 공정에서는, 도 6의 (C)에 도시한 바와 같이, 상기 레지스트 패턴(19p)의 막 두께를 최표면으로부터 소정량만큼 감소시키는 처리(레지스트 막 감소 처리)를 행함으로써, 제2 레지스트 패턴이 되는 레지스트 패턴(19p')을 형성한다. 이에 의해, 제2 잔막부(23)에서는 레지스트가 제거되어서 개구되고, 이 개구 부분에 반투광막(17)(즉, 제2 반투광부(14)의 형성 영역)이 새롭게 노출된 상태로 된다.In the second resist pattern forming step, as shown in Fig. 6C, a process of reducing the film thickness of the resist pattern 19p by a predetermined amount from the outermost surface (resist film reducing process) is performed, 2 A resist pattern 19 p 'serving as a resist pattern is formed. As a result, the resist is removed from the second residual film portion 23, and the semitransparent film 17 (that is, the region where the second semitransparent portion 14 is formed) is newly exposed in the opening portion.

(제2 에칭 공정)(Second etching step)

제2 에칭 공정에서는, 도 6의 (D)에 도시한 바와 같이, 상기 레지스트 막 감소 처리에 의해 새롭게 노출된 반투광막(17)을 에칭하여, 반투광막(17)의 막 두께를 감소시키는 처리(반투광막 막 감소 처리)를 행한다. 반투광막 막 감소 처리에서는, 레지스트 패턴(19p')을 마스크로 하여, 상기 제1 실시 형태와 동일한 에칭제(에칭액)를 작용시킴으로써, 반투광막(17)의 막 두께를 감소시킨다. 그리고, 제2 반투광부(14)에 요구되는 광투과율로서의 원하는 값을 나타내는 막 감소량이 된 때에, 에칭을 정지한다. 그 때, 차광막(16)의 에지 부분 E1을 덮고 있는 반투광막(17)도 함께 막 감소된다. 이에 의해, 반투광막(17)은 본 공정에서 막 감소되지 않는 제1 반투광막(17a)과, 본 공정에서 막 감소되는 제2 반투광막(17b)으로 나누어진다. 또한, 제2 잔막부(23)였던 부분에는, 제2 반투광막(17b)에 의해 제2 반투광부(14)가 형성된다.In the second etching step, as shown in FIG. 6D, the newly exposed semi-light-transmitting film 17 is etched by the resist film reducing treatment to reduce the film thickness of the semi-light-transmitting film 17 (Semitransparent film reduction processing) is performed. In the semitransparent film reducing process, the film thickness of the semitransparent film 17 is reduced by using the same etching agent (etching liquid) as in the first embodiment using the resist pattern 19p 'as a mask. Then, when the amount of decrease in the film showing the desired value of the light transmittance required for the second translucent portion 14 is reached, etching is stopped. At this time, the semitransparent film 17 covering the edge portion E1 of the light-shielding film 16 is also reduced. Thereby, the semitransparent film 17 is divided into a first semitransparent film 17a which is not reduced in this step and a second semitransparent film 17b which is reduced in this step. The second translucent portion 14 is formed by the second translucent film 17b at a portion that was the second remaining film portion 23.

또한, 본 공정에 있어서는, 에지 부분 E2에 노출되어 있는 차광막(16)에 있어서도, 에칭액과 접촉하게 된다. 또한, 본 실시 형태에서는, 차광막(16)과 반투광막(17)이 모두, Cr을 함유하는 막이기 때문에, 동일한 에칭액에 의해 에칭의 작용을 받기 쉽다. 단, 본 공정은, 반투광막(17)을 에칭에 의해 제거하는 것이 아니고, 반투광막(17)의 막 두께를 감소시키는 공정이며, 에칭 시간은 근소하다. 이로 인해, 상기 도 6의 (B)의 제1 에칭 공정에서 받는 에칭의 영향과 합해도, 차광 성능에 대한 영향은 거의 없다.Further, in this step, the light-shielding film 16 exposed to the edge portion E2 also comes into contact with the etching liquid. Further, in the present embodiment, since both the light-shielding film 16 and the semitransparent film 17 are films containing Cr, they are easily subjected to an etching action by the same etching solution. However, this step is not a step of removing the semitransparent film 17 by etching but a step of reducing the film thickness of the semitransparent film 17, and the etching time is small. Therefore, the influence of the etching applied in the first etching step of FIG. 6B does not substantially affect the light shielding performance.

[제2 레지스트 제거 공정][Second resist removing step]

제2 레지스트 제거 공정에서는, 도 6의 (E)에 도시한 바와 같이, 레지스트 패턴(19p')을 제거(박리)한다. 이에 의해, 제1 잔막부(22)였던 부분에는, 상기 반투광막 막 감소 처리로 막 감소되지 않은 제1 반투광막(17a)이 새롭게 노출된 상태로 된다. 또한, 제1 잔막부(22)였던 부분에는, 투명 기판(15)을 직접 덮는 제1 반투광막(17a)에 의해 제1 반투광부(13)가 형성된다.In the second resist removing step, as shown in FIG. 6E, the resist pattern 19p 'is removed (stripped). As a result, the first semitransparent film 17a, which has not been reduced in film thickness by the semitransparent film reduction process, is newly exposed in the portion where the first residual film portion 22 was formed. The first semitransparent portion 13 is formed by the first semitransparent film 17a that directly covers the transparent substrate 15 at the portion where the first residual film portion 22 was formed.

이상의 공정에 의해, 투광부(11), 차광부(12), 제1 반투광부(13) 및 제2 반투광부(14)를 포함하는 4계조의 전사용 패턴을 구비한 포토마스크(10)(도 4를 참조)가 완성된다.Through the above steps, the photomask 10 (having the transfer pattern of 4 gradations including the transparent portion 11, shielding portion 12, first translucent portion 13, and second translucent portion 14) See Fig. 4) is completed.

이 포토마스크(10)가 갖는 전사용 패턴은, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지로, 이하의 구성을 구비하는 것이 된다.As in the first embodiment, the transfer pattern of the photomask 10 has the following structure.

즉, 전사용 패턴은, 투명 기판(15)이 노출되어서 이루어지는 투광부(11)와, 투명 기판(15) 상에 제1 반투광막(17a)에 의해 형성된 제1 반투광부(13)와, 투명 기판(15) 상에 제1 반투광부(13)와 동일한 성분의 반투광막이며, 또한, 제1 반투광부(13)보다 막 두께가 얇은 제2 반투광막(17b)에 의해 형성된 제2 반투광부(14)와, 투명 기판(15) 상에 차광막(16)과 반투광막(17)이 이 순서로 적층되어 이루어지는 차광부(12)를 갖고, 차광막(16)과 반투광막(17)은 동일한 에칭제에 의해 에칭되는 재료를 포함한다.That is, the transfer pattern includes a transparent portion 15 formed by exposing the transparent substrate 15, a first translucent portion 13 formed on the transparent substrate 15 by the first translucent film 17a, A second translucent film 17b which is a translucent film of the same component as the first translucent portion 13 and which is formed on the transparent substrate 15 by a second translucent film 17b which is thinner than the first translucent portion 13, And a light shielding portion 12 in which a light shielding film 16 and a translucent film 17 are laminated in this order on a transparent substrate 15. The light shielding film 16 and the semitransparent film 17 ) Comprises a material etched by the same etchant.

또한, 본 실시 형태에 있어서도, 「투명 기판(15) 상에 제1 반투광막(17a)에 의해 형성된 제1 반투광부(13)」란, 투명 기판(15) 상에 제1 반투광막(17a)이 형성되고, 또한, 차광막(16)이 형성되어 있지 않은 제1 반투광부(13)를 의미한다. 마찬가지로, 「투명 기판(15) 상에 제1 반투광부(13)와 동일한 성분의 반투광막이며, 또한, 제1 반투광부(13)보다 막 두께가 얇은 제2 반투광막(17b)에 의해 형성된 제2 반투광부(14)」란, 투명 기판(15)에, 제1 반투광부(13)와 동일한 성분의 반투광막이며, 또한, 제1 반투광부(13)보다 막 두께가 얇은 제2 반투광막(17b)이 형성되고, 게다가, 차광막(16)이 형성되어 있지 않은 제2 반투광부(14)를 의미한다.Also in the present embodiment, the "first translucent portion 13 formed on the transparent substrate 15 by the first translucent film 17a" means that the first translucent film (not shown) is formed on the transparent substrate 15 Quot; means the first semi-transmissive portion 13 in which the light-shielding film 16 is not formed. Likewise, the second semi-light-transmitting film 17b, which is a semitransparent film of the same component as the first semitransparent section 13 and is thinner than the first semitransparent section 13 on the transparent substrate 15 The formed second translucent portion 14 is a translucent film having the same composition as that of the first translucent portion 13 and a second translucent film having a thickness smaller than that of the first translucent portion 13, Quot; means the second semitransparent portion 14 in which the semitransparent film 17b is formed and further the light shield film 16 is not formed.

단, 본 실시 형태에 있어서는, 투광부(11)와 제2 반투광부(14)의 각각이, 차광부(12)와 인접하고, 또한, 차광부(12)에 의해 둘러싸여 있는 점에서, 상기 제1 실시 형태와는 상이하다. 또한, 본 실시 형태의 포토마스크(10)가 갖는 전사용 패턴에 있어서는, 제1 반투광부(13)와 제2 반투광부(14)가 서로 인접하는 인접부를 갖고 있지 않은 것이 바람직하다. 이 경우에는, 전사용 패턴 상에 존재하는 투광부(11), 차광부(12), 및 반투광부(13, 14)의 각각의 영역이, 모두 차광막 패터닝 공정에 의해 확정된다. 따라서, 차광막(16)의 패터닝과 반투광막(17)의 패터닝의 중첩(Overlay) 정밀도가 매우 높다는 이점이 있다.However, in this embodiment, since the transparent portion 11 and the second translucent portion 14 are adjacent to the light-shielding portion 12 and surrounded by the light-shielding portion 12, 1 embodiment. In the transfer pattern of the photomask 10 of the present embodiment, it is preferable that the first semitransparent section 13 and the second semitransparent section 14 do not have adjoining sections adjacent to each other. In this case, the respective regions of the transparent portion 11, the light-shielding portion 12, and the semitransparent portions 13 and 14 present on the transfer pattern are all determined by the light-shielding film patterning process. Therefore, there is an advantage in that the patterning of the light-shielding film 16 and the patterning of the semitransparent film 17 have an extremely high overlay accuracy.

또한, 차광부(12)와 제2 반투광부(14)가 인접하는 부분에 있어서, 차광막(16)의 에지 부분 E1에는, 제1 반투광막(17a)보다도 막 두께가 얇은 제2 반투광막(17b)이 적층되어 있고, 차광막(16)에 인접하는 제2 반투광부(14)에도, 상기 에지 부분 E1과 동일한 막 두께로 제2 반투광막(17b)이 적층되어 있다. 또한, 차광막(16)의 에지 부분 E1에 적층되어 있는 제2 반투광막(17b)의 치수 L5(도 6의 (D)를 참조)는 상술한 묘화 데이터의 사이징에 적용한 얼라인먼트 마진 α(도 6의 (A)를 참조)에 대응하는 치수가 된다.In the edge portion E1 of the light-shielding film 16 in the portion where the light-shielding portion 12 and the second semitransparent portion 14 are adjacent to each other, a second semi-light-transmitting film 17a having a thickness smaller than that of the first semi- And the second semitransparent portion 14 adjacent to the light shielding film 16 is also laminated with the second semitransparent film 17b with the same thickness as the edge portion E1. 6 (D)) of the second semitransparent film 17b stacked on the edge portion E1 of the light-shielding film 16 corresponds to the alignment margin? (FIG. 6 (See (A) of FIG.

한편, 투광부(11)에 인접하는 차광부(12)의 에지 부분 E2에 있어서는, 차광막(16) 상에 적층한 반투광막(17)이 제거되어, 차광막(16)이 노출되어 있다. 투광부(11)와 인접하는 차광부(12)의 에지 부분 E2에서는, 그 차광부(12)를 형성하는 차광막(16)의 막 두께가 일부 감소되어 있다. 이 점은, 상기 제1 실시 형태와 상이하다. 에지 부분 E2의 차광막(16)의 표면은, 막 두께의 일부분이 에칭에 의해 상실되어 있어도 된다. 그 경우에도, 에지 부분 E2를 포함하는 차광막(16)의 광학 농도(OD)는 2.0 이상으로 유지되어 있다.On the other hand, in the edge portion E2 of the light-shielding portion 12 adjacent to the light-projecting portion 11, the semi-light-projecting film 17 laminated on the light-shielding film 16 is removed and the light-shielding film 16 is exposed. The thickness of the light-shielding film 16 forming the light-shielding portion 12 is partially reduced at the edge portion E2 of the light-shielding portion 12 adjacent to the transparent portion 11. [ This point is different from the above-described first embodiment. The surface of the light shielding film 16 of the edge portion E2 may be partially lost by etching. In this case as well, the optical density OD of the light-shielding film 16 including the edge portion E2 is maintained at 2.0 or more.

또한, 본 실시 형태에 있어서도, 제2 반투광부(14)에 인접하는 차광부(12)의 패턴 구성상, 제2 반투광부(14)를 사이에 끼워서 선대칭의 위치이며, 제2 반투광부(14)를 개재하여 서로 대향하는 위치에 있는 2개의 패턴 부분의 패턴 폭(CD), 즉 W1 및 W2는, 묘화 데이터의 단계에서 동일 치수로 형성된다. 그리고, 상기 제조 공정의 설명으로부터도 명백해진 바와 같이, 차광부(12)의 영역은 차광막 패터닝 공정에 의해 획정하고 있다. 또한, 반투광막 패터닝 공정에 있어서는, 반투광막(17)만이 에칭의 대상으로 된다. 이로 인해, 차광막 패터닝 공정에서 획정한 차광부(12)의 패턴 폭 W1 및 W2는, 반투광막 패터닝 공정의 영향을 받지 않는다. 따라서, 피전사체 상에 있어서도, W1과 W2가 실질적으로 동등하고, 가령 그들 사이에 오차(차이)가 발생한다고 해도, |W1-W2|≤0.1㎛가 된다. 이 점은, 투광부(11)에 인접하는 차광부(12)의 패턴 폭 W3, W4에 대해서도 마찬가지이다.Also in the present embodiment, in the pattern configuration of the light shielding portion 12 adjacent to the second semitransparent portion 14, the position of the second semitransparent portion 14 (W1 and W2) of the two pattern portions located at positions opposite to each other with respect to the pattern data are formed in the same dimension at the stage of the drawing data. As is clear from the description of the manufacturing process, the area of the light-shielding portion 12 is defined by the light-shielding film patterning process. Further, in the semitransparent film patterning process, only the semitransparent film 17 is subjected to etching. Therefore, the pattern widths W1 and W2 of the light-shielding portion 12 defined in the light-shielding film patterning step are not influenced by the semitransparent film patterning step. Therefore, even when W1 and W2 are substantially equal to each other, even if there is an error between them, | W1-W2 | | 0.1 mu m even on the transferred body. This also applies to the pattern widths W3 and W4 of the light-shielding portion 12 adjacent to the transparent portion 11.

<5. 제1 실시 형태와 제2 실시 형태에 공통되는 사항><5. Items common to the first embodiment and the second embodiment>

계속해서, 상술한 제1 실시 형태와 제2 실시 형태에 공통인 사항에 대하여 설명한다.Next, matters common to the first embodiment and the second embodiment described above will be described.

본 발명에 관한 4계조의 포토마스크(10)에 있어서, 제1 반투광부(13)는 제2 반투광부(14)보다도 노광광의 대표 파장에 대한 광투과율이 낮고, 그 차는, 예를 들어, 3 내지 15％로 할 수 있다. 예를 들어, 제1 반투광부(13)의 광투과율은, 15 내지 60％, 제2 반투광부(14)의 광투과율은, 18 내지 75％로 할 수 있다.In the four-gradation photomask 10 according to the present invention, the light transmittance of the first translucent portion 13 to the representative wavelength of the exposure light is lower than that of the second translucent portion 14, and the difference is, for example, 3 To 15%. For example, the light transmittance of the first translucent portion 13 may be 15 to 60%, and the light transmittance of the second translucent portion 14 may be 18 to 75%.

또한, 본 발명에 따른 포토마스크의 제조 방법에 있어서는, 모든 에칭 공정에 있어서, 실질적으로 단일의 막을 대상으로 에칭 제거를 실시한다. 이로 인해, 에칭 제거의 대상으로 되는 막의 저스트 에칭 시간에 기초하여 에칭 종점을 결정할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 포토마스크의 제조 방법에 의하면, 종래의 기술에 서 볼 수 있었던, 에칭 종료 후에도 막의 단면이 에칭액에 노출되어, 사이드 에칭에 의한 CD 정밀도의 악화를 발생시키는 문제가 해소된다. 이로 인해, 본 발명은 고정밀도품의 포토마스크를 실현함에 있어서 매우 유리하다.In the method of manufacturing a photomask according to the present invention, etching removal is performed on a substantially single film in all the etching steps. As a result, the etching end point can be determined based on the just etching time of the film to be subjected to etching removal. That is, according to the method of manufacturing a photomask according to the present invention, the problem that the end face of the film is exposed to the etching solution even after the end of etching, which deteriorates the CD accuracy due to the side etching, is solved. Thus, the present invention is very advantageous in realizing a photomask of high precision.

또한, 본 발명에 따른 포토마스크의 이점으로서, 제1 반투광부(13)를 형성하는 제1 반투광막(17a)과 제2 반투광부(14)를 형성하는 제2 반투광막(17b)은, 원래 동일한 성분의 반투광막(17)이다. 그로 인해, 동일한 성막 공정에 있어서 성막할 수 있다. 즉, 1회의 반투광막(17)의 성막에 의해, 광투과율이 상이한 2개의 반투광부(13, 14)를 형성할 수 있다. 그 경우, 성막 공정에서 막 두께 방향으로 조성 경사가 발생하는 경우에는, 제1 반투광부(13)와 제2 반투광부(14)에 있어서, 조성비가 완전히 일치하지 않는 경우도 있지만, 본 발명에 따른 포토마스크는, 그러한 경우를 배제하는 것이 아니다.As a merit of the photomask according to the present invention, the first semitransparent film 17a forming the first semitransparent section 13 and the second semitransparent film 17b forming the second semitransparent section 14 , And a translucent film 17 of the same original composition. As a result, the film can be formed in the same film forming step. That is, by forming the semitransparent film 17 one time, two semitransparent sections 13 and 14 having different light transmittances can be formed. In such a case, when a composition gradient occurs in the film thickness direction in the film forming step, the composition ratios in the first and the second semi-transmissive portions 13 and 14 may not completely coincide with each other. However, The photomask does not exclude such a case.

환언하면, 본 발명에서는, 노광광 투과율이 상이한 2종류의 반투광부를 형성 할 때, 조성이 상이한 2종류의 반투광막을 성막할 필요가 없다. 또한, 본 발명에서는, 각각의 반투광부에 원하는 광투과율을 얻기 위해서, 반투광막을 적층(복수회에 걸쳐 성막)할 필요가 없다. 이로 인해, 원하는 전자 디바이스를 제조하기 위한 포토마스크 설계에 있어서, 제1 반투광부(13) 및 제2 반투광부(14)의 광투과율을 자유롭게 설정할 수 있다. 또한, 목표로 하는 광투과율에 적합하게 제1 반투광부(13) 및 제2 반투광부(14)를 정확하게 형성할 수 있다.In other words, in the present invention, when two kinds of semi-light-transmitting portions having different exposure light transmittances are formed, it is not necessary to form two kinds of semi-light-transmitting films having different compositions. Further, in the present invention, it is not necessary to laminate the semitransparent film (film formation a plurality of times) in order to obtain a desired light transmittance in each semitransparent section. Thus, in the photomask design for manufacturing a desired electronic device, the light transmittance of the first translucent portion 13 and the second translucent portion 14 can be freely set. Further, the first semitransparent section 13 and the second semitransparent section 14 can be formed accurately in accordance with the target light transmittance.

또한, 본 발명에 따른 포토마스크의 제조 방법에 의하면, 막의 사이드 에칭에 의한 치수 정밀도의 악화를 억제하여, 극히 정교하고 치밀한 패턴 치수를 갖고 전사용 패턴을 형성할 수 있다. 그 이유는, 에칭 공정에서의 에칭 시간에 대해서, 각각의 막의 저스트 에칭 시간을 기초로, 최적의 에칭 시간을 결정할 수 있기 때문이다. 또한, 반투광막(17)의 에칭 시간은 짧기 때문에, 면 내의 CD 변동을 억제할 수 있다.Further, according to the method of manufacturing a photomask according to the present invention, deterioration of dimensional accuracy due to side etching of the film can be suppressed, and transfer patterns having extremely fine and dense pattern dimensions can be formed. This is because the optimum etching time can be determined based on the etching time of each film in relation to the etching time in the etching process. Further, since the etching time of the semitransparent film 17 is short, CD fluctuation in the surface can be suppressed.

또한, 본 발명의 포토마스크(10)가 구비하는 전사용 패턴은, 제1 반투광부(13)와 제2 반투광부(14)가 서로 직접 인접하지 않고, 양자 간에 차광부(12)가 개재하고 있다. 또한, 투광부(11)와 제2 반투광부(14)가 서로 직접 인접하고 있지 않다. 이러한 전사용 패턴을 갖는 포토마스크(10)를 본 발명의 포토마스크의 제조 방법에 의해 제조하는 경우에는, 차광막 패터닝 공정에서 패터닝된 차광막(16)(차광막 패턴(16p))에 의해, 투광부(11), 차광부(12), 제1 반투광부(13) 및 제2 반투광부(14)의 각 영역이 획정된다. 이로 인해, 복수회의 묘화에 의한 상대적인 얼라인먼트 어긋남의 영향을 받지 않는 것으로 할 수 있는 점에서 바람직하다.The transfer pattern included in the photomask 10 of the present invention is such that the first semitransparent section 13 and the second semitransparent section 14 are not directly adjacent to each other but the light shielding section 12 is interposed between them have. Further, the transparent portion 11 and the second translucent portion 14 are not directly adjacent to each other. When the photomask 10 having such a transfer pattern is manufactured by the method of manufacturing the photomask of the present invention, the light-shielding film 16 (the light-shielding film pattern 16p) patterned in the light- 11, the shielding portion 12, the first translucent portion 13, and the second translucent portion 14 are defined. This is preferable in that it can be prevented from being affected by the relative alignment deviation caused by drawing a plurality of times.

또한, 본 발명에 따른 포토마스크(10)는 투광부(11), 차광부(12), 제1 반투광부(13) 및 제2 반투광부(14)를 갖는, 4계조의 포토마스크이다. 물론, 본 발명의 효과를 방해하지 않는 한에 있어서, 더욱 상이한 계조나, 위상 시프터 등을 구비한 포토마스크여도 된다. 또한, 본 발명의 효과를 방해하지 않는 범위에서, 차광막(16), 제1 반투광막(17a), 제2 반투광막(17b) 이외의 막, 예를 들어, 광학막(반사 방지막이나 위상 시프트막 등)이나 기능막(에칭 마스크막, 에칭 스토퍼막 등)을 갖고 있어도 된다.The photomask 10 according to the present invention is a four-tone photomask having a transparent portion 11, a light shielding portion 12, a first translucent portion 13, and a second translucent portion 14. As long as the effect of the present invention is not interfered with, a photomask having a different gradation or a phase shifter may be used. A film other than the light-shielding film 16, the first semitransparent film 17a and the second semitransparent film 17b, for example, an optical film (an antireflection film or a phase A shift film, etc.) or a functional film (an etching mask film, an etching stopper film, or the like).

본 발명에 따른 포토마스크(10)의 용도에는 특별히 제한은 없지만, 본 발명은 예를 들어 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치 등의 표시 장치의 제조용의 포토마스크에 있어서, 패턴 고집적화, 정세화를 도모함에 있어서 유리하게 적용할 수 있다. 또한 본 발명은 전사용 패턴의 디자인에도 특별히 제한은 없다. 즉, 본 발명은 상기 도 1 및 도 4에 예시하는 홀 패턴 이외에도, 예를 들어 도트 패턴, 라인·앤드·스페이스·패턴 등에도 적용 가능하다.The use of the photomask 10 according to the present invention is not particularly limited, but the present invention can be applied to a photomask for manufacturing a display device such as a liquid crystal display device or an organic EL display device, for example, And can be advantageously applied. Also, the present invention is not particularly limited in the design of the transfer pattern. That is, the present invention is applicable to, for example, a dot pattern, a line-and-space pattern, and the like in addition to the hole patterns exemplified in FIGS.

또한, 본 발명의 포토마스크는 CD 정밀도가 매우 양호한 점에서, 본 발명은 예를 들어, 전사용 패턴에 포함되는 최소 패턴의 선 폭(CD)이 3㎛ 이하인 포토마스크 제조에 적용하기에 유리하고, 나아가, 최소 패턴의 선 폭이 2.5㎛ 미만, 보다 선단품으로서는, 2㎛ 미만의 것에도 적용 가능하다. 또한, 최소 패턴의 선 폭은 통상 0.5㎛ 이상이다.In addition, the photomask of the present invention is advantageous for application to manufacturing a photomask having a line width (CD) of 3 m or less of the minimum pattern included in the transfer pattern, for example, Furthermore, the line width of the minimum pattern is less than 2.5 占 퐉, and the line width of the minimum pattern is less than 2 占 퐉. Further, the line width of the minimum pattern is usually 0.5 mu m or more.

<6. 표시 장치의 제조 방법><6. Manufacturing Method of Display Device>

이어서, 본 발명에 따른 표시 장치의 제조 방법에 대하여 설명한다.Next, a manufacturing method of a display device according to the present invention will be described.

먼저, 본 발명에 따른 포토마스크의 용도에는 전술한 바와 같이 제한은 없다. 또한, 본 발명에 따른 포토마스크는, 특히, 복수의 레이어를 적층하여 구성되는 표시 장치용 기판에 있어서, 1매의 마스크로 복수의 레이어의 패터닝을 가능하게 하는, 다계조의 포토마스크에 유리하게 적용할 수 있다.First, the use of the photomask according to the present invention is not limited as described above. Further, the photomask according to the present invention is particularly advantageous for a multi-gradation photomask that enables patterning of a plurality of layers with a single mask in a display substrate substrate formed by laminating a plurality of layers Can be applied.

그 경우, 본 발명의 표시 장치 제조 방법은, 다음 2가지의 공정을 포함하는 것이 된다. 즉, 상술한 본 발명의 포토마스크의 제조 방법에 의해 얻어지는 포토마스크, 또는 본 발명의 포토마스크를 준비하는 공정과, 준비한 포토마스크에 노광 장치를 사용하여 노광광을 조사함으로써, 그 포토마스크가 구비하는 전사용 패턴을 피전사체 상에 전사하는 공정을 포함하고, 또한 그 밖의 필요한 여러가지 공정을 거침으로써 표시 장치를 제조할 수 있다.In this case, the display device manufacturing method of the present invention includes the following two processes. That is, the photomask obtained by the above-mentioned method for producing a photomask of the present invention or the photomask of the present invention is prepared, and the prepared photomask is irradiated with exposure light using an exposure apparatus, And transferring the transferred pattern to be transferred onto the transfer target body. The display device can be manufactured through various other necessary steps.

본 발명의 포토마스크는, 적어도 투광부(11), 차광부(12), 제1 반투광부(13) 및 제2 반투광부(14)를 포함하는 4계조, 또는 그 이상의 다계조 포토마스크이기 때문에, 예를 들어 이들의 1매의 사용에 의해 2개의 레이어의 패터닝이 가능하다. 이로 인해, 예를 들어, 본 발명의 포토마스크를 액정 표시 장치의 제조 방법에 적용하면, 블랙 매트릭스 형성용의 패턴과, 메인 및 서브포토스페이서용의 패턴을, 1매의 포토마스크의 사용에 의해 형성할 수 있다. 따라서, 본 발명의 포토마스크를 이용하는 것은, 표시 장치의 생산 효율을 높이거나 비용을 저감하거나 하는 점에서 장점이 크다.The photomask of the present invention is a multi-gradation photomask of four gradations or more including at least the transparent portion 11, the shielding portion 12, the first translucent portion 13 and the second translucent portion 14 , For example, two layers can be patterned by using one of them. Thus, for example, when the photomask of the present invention is applied to a method of manufacturing a liquid crystal display device, a pattern for forming a black matrix and a pattern for main and sub photo spacers are formed by using a single photomask . Therefore, the use of the photomask of the present invention is advantageous in that the production efficiency of the display device is increased and the cost is reduced.

또한, 본 발명의 포토마스크는, 액정 표시 장치(LCD)용, 또는 평면형 표시 장치(FPD)용 등으로서 알려지는 노광 장치를 사용하여 노광할 수 있다. 그 경우의 노광 장치로서는, 예를 들어, i선, h선, 및 g선을 포함하는 노광광을 사용하고, 개구수(NA)가 0.08 내지 0.15, 코히런트 팩터(σ)가 0.7 내지 0.9 정도의 등배 광학계를 갖는, 등배 노광의 프로젝션 노광 장치를 사용할 수 있다. 노광에는 통상 조명(제로차광이 포토마스크에 수직으로 입사하는 조명)이 적용되어도 되고, 윤대 조명 등 소위 변형 조명이 적용되어도 된다. 물론, 이외에도, 예를 들어, 프록시미티 노광용의 포토 마스크로서 사용할 수도 있다.Further, the photomask of the present invention can be exposed using an exposure apparatus known as a liquid crystal display (LCD) or a flat display (FPD). As the exposure apparatus in this case, for example, exposure light including i-line, h-line, and g-line is used and the numerical aperture (NA) is 0.08 to 0.15 and the coherent factor , A projection exposure apparatus of equal exposure can be used. For exposure, usually illumination (illumination in which the zero-order light enters the photomask perpendicularly) may be applied, or so-called modified illumination such as annular illumination may be applied. Of course, it is also possible to use, for example, as a photomask for proxy lithography.

또한, 다계조의 포토마스크 사용은, 표시 장치 등의 디바이스의 제조에 필요한 포토마스크의 매수를 저감하고, 이에 의해 표시 장치 등의 디바이스를 저비용으로 제조할 수 있는 것이 이점인데, 본 발명에서는, 이러한 이점 외에, 다음과 같은 이점도 있다.The use of a multi-gradation photomask is advantageous in that it is possible to reduce the number of photomasks required for manufacturing a device such as a display device and thereby manufacture a device such as a display device at low cost. In the present invention, In addition to the advantages, there are also the following advantages.

본 발명에서는, 4계조의 전사용 패턴을 형성하기 위한 묘화 횟수가 2회만이며, 묘화 장치의 점유 시간이 작고, 단납기로 생산할 수 있다는, 비용 장점이 더해진다. 즉, 본 발명의 포토마스크는, 2회의 묘화와 현상 공정만에 의해 형성된 피 습식 에칭 단면에 의해, 각 영역이 확정되어 있다. 이 조건 하에서, 얼라인먼트 어긋남이 없는 이상적인 포토마스크를 제조할 수 있는 점은, 산업상 큰 의의가 있다.In the present invention, a cost advantage is added that the number of times of drawing for forming the transfer pattern of four gradations is only two, the occupancy time of the drawing apparatus is small, and the production can be performed by a short lead time. That is, the photomask of the present invention has the respective areas defined by the wet etching cross section formed by only two drawing and development steps. Under this condition, an ideal photomask can be manufactured without alignment displacement, which is of great industrial significance.

또한, 본 발명에 있어서의 포토마스크는, 4계조의 전사용 패턴을 구비하는 것에 한하지 않고, 4계조보다도 많은 다계조의 전사용 패턴을 구비하는 것도 포함한다. 예를 들어, 추가로 다른 반투광막을 사용한 것, 또는, 노광 시에 해상 불가능한 미세 패턴을 사용함으로써, 중간조로 한 것 등에 있어서도, 본 발명의 효과를 전부 또는 일부 발휘하는 한에 있어서, 본 발명으로부터 배제되지 않는다.The photomask of the present invention is not limited to the four-gradation transfer pattern, and may include transfer patterns of more than four gradations. For example, in the case where a half-tone light-transmitting film is further used, or a fine pattern which is not resolvable at the time of exposure is used, or a half-tone film is used, the effect of the present invention is fully or partially exhibited. It is not excluded.

10: 포토마스크
11: 투광부
12: 차광부
13: 제1 반투광부
14: 제2 반투광부
15: 투명 기판
16: 차광막
17: 반투광막
18: 레지스트막
19: 레지스트막
20: 포토마스크 블랭크10: Photomask
11:
12:
13: first translucent portion
14: second translucent portion
15: transparent substrate
16:
17: Semitransparent film
18: Resist film
19: Resist film
20: Photomask blank

Claims (16)

투명 기판 상에, 반투광막 및 차광막이 각각 패터닝되어서 얻어진, 투광부, 차광부, 제1 반투광부 및 제2 반투광부를 포함하고, 상기 제1 반투광부와 상기 제2 반투광부의 광투과율이 서로 다른 전사용 패턴을 구비하는 포토마스크의 제조 방법으로서,
상기 투명 기판 상에 차광막이 형성된 포토마스크 블랭크를 준비하는 준비 공정과,
상기 차광막을 패터닝하여 차광부를 형성하는 차광막 패터닝 공정과,
상기 패터닝된 차광막 상에 반투광막을 형성하는 반투광막 형성 공정과,
상기 반투광막을 패터닝함으로써, 상기 투명 기판 상에 반투광막에 의해 형성된 제1 반투광부와, 상기 투명 기판 상에 상기 제1 반투광부에 있어서의 반투광막보다도 막 두께가 얇은 반투광막에 의해 형성된 제2 반투광부와, 상기 투명 기판이 노출되는 투광부를 형성하는 반투광막 패터닝 공정을 갖고,
상기 반투광막 형성 공정에서는, 상기 차광막과 같은 에칭제에 의해 에칭되는 재료로 상기 반투광막을 형성하고,
상기 반투광막 패터닝 공정에서는, 실질적으로 상기 반투광막만을 에칭하는
것을 특징으로 하는, 포토마스크의 제조 방법.A light transmitting portion, a first semitransparent portion and a second semitransparent portion, each of which is obtained by patterning a semitransparent film and a light shielding film on a transparent substrate, wherein the light transmittance of the first semitransparent portion and the second semitransparent portion is A method of manufacturing a photomask having different transfer patterns,
A preparation step of preparing a photomask blank in which a light-shielding film is formed on the transparent substrate;
A light shielding film patterning step of forming the light shielding film by patterning the light shielding film;
A semitransparent film forming step of forming a semitransparent film on the patterned light shield film;
A first translucent portion formed on the transparent substrate by a translucent film and a second translucent portion formed on the transparent substrate by a translucent film having a thickness smaller than that of the translucent film in the first translucent portion by patterning the translucent film And a translucent film patterning step of forming a translucent portion in which the transparent substrate is exposed,
In the semi-light-transmitting film forming step, the semi-light-transmitting film is formed of a material which is etched by an etching agent such as the light-
In the semitransparent film patterning step, only the semitransparent film is etched
&Lt; / RTI &gt; 투명 기판 상에, 반투광막 및 차광막이 각각 패터닝되어서 얻어진, 투광부, 차광부, 제1 반투광부 및 제2 반투광부를 포함하고, 상기 제1 반투광부와 상기 제2 반투광부의 광투과율이 서로 다른 전사용 패턴을 구비하는 포토마스크의 제조 방법으로서,
상기 투명 기판 상에 차광막이 형성된 포토마스크 블랭크를 준비하는 준비 공정과,
상기 차광막을 패터닝하는 차광막 패터닝 공정과,
상기 패터닝된 차광막 상에 반투광막을 형성하는 반투광막 형성 공정과,
상기 반투광막 상에 레지스트막을 형성한 후, 상기 레지스트막을 묘화 및 현상함으로써, 레지스트가 제거된 개구부, 레지스트가 잔존하는 제1 잔막부, 및 상기 제1 잔막부보다도 레지스트가 얇게 잔존하는 제2 잔막부를 갖는 제1 레지스트 패턴이며, 상기 개구부가 상기 투광부의 영역에 대응하고, 상기 제1 잔막부가 상기 차광부 및 제1 반투광부의 영역에 대응하고, 상기 제2 잔막부가 상기 제2 반투광부에 대응하는 제1 레지스트 패턴을 형성하는 제1 레지스트 패턴 형성 공정과,
상기 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 상기 개구부에 노출되는 상기 반투광막을 에칭하는 제1 에칭 공정과,
상기 제1 레지스트 패턴의 막 두께를 감소시킴으로써, 상기 제2 잔막부에 대응하는 영역에서 상기 반투광막이 새롭게 노출되는 제2 레지스트 패턴을 형성하는 제2 레지스트 패턴 형성 공정과,
상기 새롭게 노출된 부분의 상기 반투광막을 에칭하여, 상기 반투광막의 막 두께를 감소시키는 제2 에칭 공정
을 갖는 것을 특징으로 하는, 포토마스크의 제조 방법.A light transmitting portion, a first semitransparent portion and a second semitransparent portion, each of which is obtained by patterning a semitransparent film and a light shielding film on a transparent substrate, wherein the light transmittance of the first semitransparent portion and the second semitransparent portion is A method of manufacturing a photomask having different transfer patterns,
A preparation step of preparing a photomask blank in which a light-shielding film is formed on the transparent substrate;
A light shielding film patterning step of patterning the light shielding film;
A semitransparent film forming step of forming a semitransparent film on the patterned light shield film;
A resist film is formed on the semitransparent film and then the resist film is drawn and developed so that an opening portion where the resist is removed and a first remaining film portion in which the resist remains are formed and a second remaining film portion in which the resist is thinner than the first remaining film portion, Wherein the first resist pattern corresponds to a region of the transparent portion, the first remaining film portion corresponds to a region of the light-shielding portion and the first semitransparent portion, and the second remaining film portion corresponds to a region of the second semitransparent portion, A first resist pattern forming step of forming a first resist pattern corresponding to the light portion,
A first etching step of etching the translucent film exposed in the opening using the first resist pattern as a mask,
A second resist pattern forming step of forming a second resist pattern in which the semitransparent film is newly exposed in a region corresponding to the second remaining film portion by decreasing the film thickness of the first resist pattern;
A second etching step of etching the semitransparent film of the newly exposed portion to reduce the thickness of the semitransparent film
Wherein the photomask further comprises a photoresist. 제2항에 있어서, 상기 차광막과 상기 반투광막은, 동일한 금속을 함유하는 것을 특징으로 하는, 포토마스크의 제조 방법.The method of manufacturing a photomask according to claim 2, wherein the light-shielding film and the semitransparent film contain the same metal. 제2항에 있어서, 상기 제1 에칭 공정의 에칭 레이트를 R1, 상기 제2 에칭 공정의 에칭 레이트를 R2로 할 때, R1>R2의 조건을 만족시키는 것을 특징으로 하는, 포토마스크의 제조 방법.3. The method of manufacturing a photomask according to claim 2, wherein the etching rate of the first etching step is R1 and the etching rate of the second etching step is R2. 제2항에 있어서, 상기 제1 레지스트 패턴 형성 공정에서는, 상기 제2 반투광부가 되는 영역의 치수에 대하여,
얼라인먼트 마진을 기초로 한 사이징을 실시한 묘화 데이터를 사용하여, 상기 레지스트막을 묘화하는 것을 특징으로 하는, 포토마스크의 제조 방법.3. The method according to claim 2, wherein in the first resist pattern forming step,
And drawing the resist film by using imaging data in which sizing based on an alignment margin is performed. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전사용 패턴에 있어서, 상기 제2 반투광부와 상기 차광부가 인접하는 것을 특징으로 하는, 포토마스크의 제조 방법.The method of manufacturing a photomask according to any one of claims 1 to 5, wherein in the transfer pattern, the second translucent portion and the shielding portion are adjacent to each other. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전사용 패턴에 있어서, 상기 제2 반투광부는, 상기 차광부에 인접하여 둘러싸이는 것을 특징으로 하는, 포토마스크의 제조 방법.The method of manufacturing a photomask according to any one of claims 1 to 5, wherein in the transfer pattern, the second semitransparent portion is surrounded adjacent to the light-shielding portion. 표시 장치의 제조 방법으로서,
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 포토마스크의 제조 방법에 의해 포토마스크를 준비하는 공정과,
노광 장치를 사용하여, 상기 포토마스크에 노광광을 조사하여, 상기 포토마스크가 구비하는 전사용 패턴을 피전사체 상에 전사하는 공정을 포함하는,
표시 장치의 제조 방법.A manufacturing method of a display device,
A method for manufacturing a photomask, comprising the steps of: preparing a photomask by the method for manufacturing a photomask according to any one of claims 1 to 5;
And a step of irradiating the photomask with exposure light using an exposure apparatus to transfer the transfer pattern provided on the photomask onto the transfer target body.
A method of manufacturing a display device. 투명 기판 상에, 반투광막 및 차광막이 각각 패터닝되어서 얻어진, 적어도 4계조의 전사용 패턴을 구비하는 포토마스크로서,
상기 전사용 패턴은,
상기 투명 기판이 노출되어서 이루어지는 투광부와,
상기 투명 기판 상에 상기 반투광막에 의해 형성된 제1 반투광부와,
상기 투명 기판 상에, 상기 반투광막과 동일한 성분의 반투광막이며, 또한, 상기 제1 반투광부보다 막 두께가 얇은 반투광막에 의해 형성된 제2 반투광부와,
상기 투명 기판 상에 차광막과 반투광막이 이 순서로 적층되어 이루어지는 차광부를 갖고,
상기 차광막과 상기 반투광막은, 동일한 에칭제에 의해 에칭되는 재료를 포함하는
것을 특징으로 하는, 포토마스크.A photomask comprising a transfer pattern of at least 4 gradations obtained by patterning a semitransparent film and a light shielding film on a transparent substrate,
Wherein the transfer pattern
A transparent portion formed by exposing the transparent substrate;
A first translucent portion formed on the transparent substrate by the translucent film;
A second translucent portion formed on the transparent substrate by a translucent film having the same composition as that of the translucent film and formed by a translucent film having a thinner film thickness than the first translucent portion;
A light shielding film formed by laminating a light shielding film and a semitransparent film on the transparent substrate in this order,
Wherein the light-shielding film and the semitransparent film comprise a material which is etched by the same etching agent
&Lt; / RTI &gt; 제9항에 있어서, 상기 차광부는, 상기 제2 반투광부와 인접하는 부분을 가짐과 함께, 상기 제2 반투광부와 인접하는 에지 부분에, 상기 제1 반투광부보다 막 두께가 얇은 반투광막이 적층되어 있는 것을 특징으로 하는, 포토마스크.The liquid crystal display device according to claim 9, wherein the light-shielding portion has a portion adjacent to the second translucent portion, and a semitransparent film having a thinner thickness than the first translucent portion is laminated on the edge portion adjacent to the second translucent portion Wherein the photomask is a photomask. 제9항에 있어서, 상기 전사용 패턴은, 상기 제1 반투광부와 상기 제2 반투광부가 인접부를 갖고 있지 않은 것을 특징으로 하는, 포토마스크.10. The photomask of claim 9, wherein the transfer pattern does not have adjacent portions in the first translucent portion and the second translucent portion. 제9항에 있어서, 상기 전사용 패턴에 있어서, 상기 제2 반투광부는, 상기 차광부에 인접하여 둘러싸여 있는 것을 특징으로 하는, 포토마스크.The photomask according to claim 9, wherein in the transfer pattern, the second semi-light-transmitting portion is surrounded and adjacent to the light-shielding portion. 제9항에 있어서, 상기 전사용 패턴에 있어서, 상기 제2 반투광부는, 상기 차광부에 인접하여 둘러싸임과 함께, 상기 제2 반투광부에 대하여 대향하는 위치에 있는 상기 차광부의 폭을 각각 W1(㎛), W2(㎛)로 할 때에, 상기 W1과 상기 W2의 차이가 0.1(㎛) 이하인 것을 특징으로 하는, 포토마스크.The transfer pattern according to claim 9, wherein in the transfer pattern, the second semi-light-transmitting portion is surrounded by the light-shielding portion and the width of the light-shielding portion opposite to the second semi- Wherein a difference between W1 and W2 is 0.1 占 퐉 or less when W1 (占 퐉) and W2 (占 퐉), respectively. 제9항에 있어서, 상기 차광부는, 상기 투광부와 인접하는 부분을 가짐과 함께, 상기 투광부와 인접하는 에지 부분에서 상기 차광막의 막 두께가 일부 감소되어 있는 것을 특징으로 하는, 포토마스크.The photomask of claim 9, wherein the shielding portion has a portion adjacent to the transparent portion, and the film thickness of the shielding film is partially reduced at an edge portion adjacent to the transparent portion. 표시 장치의 제조 방법으로서,
제9항 내지 제14항 중 어느 한 항에 기재된 포토마스크를 준비하는 공정과,
노광 장치를 사용하여, 상기 포토마스크에 노광광을 조사하여, 상기 포토마스크가 구비하는 전사용 패턴을 피전사체 상에 전사하는 공정을 포함하는,
표시 장치의 제조 방법.A manufacturing method of a display device,
A method for manufacturing a photomask, comprising the steps of: preparing the photomask according to any one of claims 9 to 14;
And a step of irradiating the photomask with exposure light using an exposure apparatus to transfer the transfer pattern provided on the photomask onto the transfer target body.
A method of manufacturing a display device. 제15항에 있어서, 상기 노광 장치를 사용하여 상기 포토마스크에 노광광을 조사하는 경우에, i선, h선 및 g선을 포함하는 파장 영역의 노광광을 적용하는 것을 특징으로 하는, 표시 장치의 제조 방법.The exposure apparatus according to claim 15, wherein, when the exposure apparatus irradiates the photomask with exposure light, exposure light in a wavelength range including i-line, h-line and g- &Lt; / RTI &gt;
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