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JP2011215197A - Photomask and method for manufacturing the same - Google Patents

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JP2011215197A
JP2011215197A JP2010080506A JP2010080506A JP2011215197A JP 2011215197 A JP2011215197 A JP 2011215197A JP 2010080506 A JP2010080506 A JP 2010080506A JP 2010080506 A JP2010080506 A JP 2010080506A JP 2011215197 A JP2011215197 A JP 2011215197A
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Hoya Corp
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Hoya Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photomask and a method for manufacturing the photomask capable of suppressing reading failure of a mark pattern when a fine pattern figure is formed on a process object by using a transfer pattern composed of a semi-transmitting part and a light-transmitting part.SOLUTION: The photomask is used for transferring a pattern in a transfer pattern part onto a resist film formed on a process object to be etched, so as to form a resist pattern in the resist film functioning as a mask in the etching process, wherein the transfer pattern part comprises a light-transmitting part and a semi-transmitting part formed by patterning a semi-transmitting film formed on a transparent substrate, and a mark pattern forming part composed of a light-shielding film is provided in an area different from the area of the transfer pattern part of the transparent substrate.

Description

本発明は、フォトリソグラフィ工程において使用されるフォトマスク及び当該フォトマスクの製造方法に関する。   The present invention relates to a photomask used in a photolithography process and a method for manufacturing the photomask.

現在、液晶表示装置に採用されている方式として、VA(Vertical Alignment)方式、IPS(In Plane Switching)方式がある。これらの方式を適用することにより、液晶の反応が速く、十分な視野角を与える優れた動画を提供できるとされている。また、これらの方式を適用した液晶表示装置の画素電極部には、透明導電膜によるライン・アンド・スペースのパターン(ライン・アンド・スペース・パターン)を用いることによって、応答速度、視野角の改善を図ることができる。   Currently, there are a VA (Vertical Alignment) method and an IPS (In Plane Switching) method as a method employed in a liquid crystal display device. By applying these methods, it is said that the liquid crystal reacts quickly and an excellent moving image giving a sufficient viewing angle can be provided. Also, the response speed and viewing angle are improved by using a line-and-space pattern (line-and-space pattern) with a transparent conductive film in the pixel electrode portion of the liquid crystal display device to which these methods are applied. Can be achieved.

近年、液晶の応答速度および視野角を更に向上させるために、上記導電膜のライン・アンド・スペース・パターンの線幅(CD(Critical Dimension)等を微細化する方向にある(例えば、特許文献1参照)。   In recent years, in order to further improve the response speed and viewing angle of the liquid crystal, the line width of the conductive film and the line width (CD (Critical Dimension), etc.) of the conductive film are becoming finer (for example, Patent Document 1). reference).

一般的に、液晶表示装置の画素部等のパターン形成には、フォトリソグラフィ工程が利用されている。フォトリソグラフィ工程は、エッチングされる被加工体上に形成されたレジスト膜に対して、フォトマスクを用いて所定のパターンを転写し、該レジスト膜を現像してレジストパターンを形成した後、該レジストパターンをマスクとして被加工体のエッチングを行うものである。例えば、画素電極をくし型状に形成する(透明導電膜にライン・アンド・スペース・パターンを形成する)フォトマスクとしては、いわゆるバイナリマスクが用いられている。バイナリマスクは、透明基板上に形成された遮光膜をパターニングすることにより、光を遮光する遮光部(黒)と、光を透過する透光部(白)からなる2階調のフォトマスクである。例えば、バイナリマスク、及びポジ型フォトレジストを用いてライン・アンド・スペース・パターンを形成する場合には、透明基板上に形成されるラインパターンを遮光部で形成し、スペースパターンを透光部で形成することができる。   In general, a photolithography process is used for pattern formation of a pixel portion or the like of a liquid crystal display device. In the photolithography process, a predetermined pattern is transferred using a photomask to a resist film formed on a workpiece to be etched, and the resist film is developed to form a resist pattern. The workpiece is etched using the pattern as a mask. For example, a so-called binary mask is used as a photomask in which pixel electrodes are formed in a comb shape (a line and space pattern is formed in a transparent conductive film). The binary mask is a two-tone photomask composed of a light shielding portion (black) that blocks light by patterning a light shielding film formed on a transparent substrate and a light transmitting portion (white) that transmits light. . For example, when a line and space pattern is formed using a binary mask and a positive photoresist, a line pattern formed on a transparent substrate is formed with a light shielding portion, and the space pattern is formed with a light transmitting portion. Can be formed.

特開2007−206346号公報JP 2007-206346 A

しかし、パターン形状(例えば、ライン・アンド・スペース・パターンの線幅)が小さくなると、フォトマスクの透光部を介して被加工体上に形成されたレジスト膜に照射される透過光の強度が低下し、コントラストが低下する為、十分な解像度が得られなくなる。その結果、被加工体のエッチング加工が困難になるという問題が生じる。例えば、ライン・アンド・スペース・パターンのピッチ幅(ライン+スペース)が7μmより小さくなると、被加工体のエッチング加工条件が厳しくなり、パターニングが困難となる。   However, when the pattern shape (for example, the line width of the line-and-space pattern) is reduced, the intensity of transmitted light applied to the resist film formed on the workpiece through the light-transmitting portion of the photomask is increased. As a result, the contrast is lowered and a sufficient resolution cannot be obtained. As a result, there arises a problem that it becomes difficult to etch the workpiece. For example, if the pitch width (line + space) of the line-and-space pattern is smaller than 7 μm, the etching process conditions of the workpiece become strict and patterning becomes difficult.

解像度を上げ、より微細なパターニングを行う方法としては、従来LSI製造用の技術として開発されてきた、露光機の開口数拡大、短波長露光、位相シフトマスクの適用が考えられる。しかし、これらの技術を適用する場合には、莫大な投資と技術開発を必要とし、市場に提供される液晶表示装置の価格との整合性が取れなくなる。更に、LSI製造とは異なり、被加工体のサイズが大きい(例えば、一辺が1000mm以上の方形)為、LSI製造で適用されるドライエッチングではなくウェットエッチングを適用するのが有利である。従って、液晶表示装置の製造において、例えば露光光はi線〜g線の範囲の波長を使用する条件で、ウェットエッチングを適用しつつ、その一方でより微細なパターンを転写できることが望まれている。   As a method of increasing the resolution and performing finer patterning, it is conceivable to apply an exposure apparatus with an increased numerical aperture, short wavelength exposure, and a phase shift mask, which have been conventionally developed as LSI manufacturing techniques. However, when these technologies are applied, enormous investment and technological development are required, and it becomes impossible to achieve consistency with the price of the liquid crystal display device provided on the market. Further, unlike LSI manufacturing, the size of the workpiece is large (for example, a square having a side of 1000 mm or more), so it is advantageous to apply wet etching instead of dry etching applied in LSI manufacturing. Therefore, in the manufacture of a liquid crystal display device, for example, it is desired that a finer pattern can be transferred while applying wet etching under the condition that the exposure light uses a wavelength in the range of i-line to g-line. .

また、上記したような転写時のコントラスト低下に対して、フォトリソグラフィ工程における露光量を増加することにより、必要な露光量を確保することが考えられる。しかし、露光量を増加するには露光機の光源の出力を上げる又は露光時間を増やす必要があり、装置改造等の追加投資や生産効率の低下を招いてしまう。そのため、追加投資が殆ど必要なく、かつ生産効率に悪影響を与えずに微細なパターニングを行う方法が望まれている。   Further, it is conceivable to secure a necessary exposure amount by increasing the exposure amount in the photolithography process against the above-described contrast reduction during transfer. However, in order to increase the exposure amount, it is necessary to increase the output of the light source of the exposure machine or increase the exposure time, resulting in additional investment such as remodeling of the apparatus and a decrease in production efficiency. Therefore, there is a demand for a method of performing fine patterning with little additional investment and without adversely affecting production efficiency.

そこで、本発明者は、この問題を解決するために、転写パターンを透光部と半透光部(ライン・アンド・スペース・パターンのラインパターンを半透光部、スペースパターンを透光部)で形成する方法を提案した。   In order to solve this problem, the present inventor has made the transfer pattern a translucent part and a semi-transparent part (a line pattern of a line-and-space pattern is a semi-transparent part and a space pattern is a translucent part). The method of forming in was proposed.

ところで、透明基板上に半透光膜を成膜した後に当該半透光膜をパターニングして透光部と半透光部を有する転写パターンを形成する場合には、マスクハンドリング用のマークパターン(以下、マークパターンという)も上記半透光膜のパターニングにより形成されることとなる。すなわち、転写パターンを所定の透過率をもった半透光膜で形成するため、該パターン形成と同時に形成するマークパターンも、同様となる。   By the way, when forming a translucent film on a transparent substrate and then patterning the translucent film to form a translucent part and a translucent part, a mark pattern for mask handling ( (Hereinafter referred to as a mark pattern) is also formed by patterning the semi-translucent film. That is, since the transfer pattern is formed of a semi-transparent film having a predetermined transmittance, the mark pattern formed simultaneously with the pattern formation is the same.

マークパターンとしては、マスクユーザが露光機にセットするときに用いるアライメントマーク(複数のマスクを使用して、同一の被加工体にパターンを形成して、液晶表示装置等の画像デバイスを製造するため、位置決め精度が非常に大切である)のほか、マスク製品を特定するための、バーコード等があり、フォトマスクの認識や管理に重要な役割をはたす。これらのハンドリング用マークパターンは、転写パターンではなく、従って、露光時の転写領域の外側(多くはマスクの外周周辺)に設けられる。そして、これを読みとる場合には、読み取り装置の光源と検出機によって、反射光または透過光が用いられる。但し、これらの装置の多くは、最も広く用いられるバイナリマスクを基準に仕様が決められており、フォトマスクの透過領域(Qz)と遮光部(多くはCrを主成分とする遮光膜)の透過率、または反射率のコントラストによって読み取りを行う。   As a mark pattern, an alignment mark used when a mask user sets the exposure apparatus (in order to manufacture an image device such as a liquid crystal display device by forming a pattern on the same workpiece using a plurality of masks) In addition, the positioning accuracy is very important), and there are barcodes for identifying mask products, which play an important role in photomask recognition and management. These handling mark patterns are not transfer patterns, and are therefore provided outside the transfer area during exposure (mostly around the periphery of the mask). And when reading this, reflected light or transmitted light is used by the light source and detector of the reading device. However, the specifications of many of these apparatuses are determined based on the most widely used binary mask, and the transmission of the photomask transmission area (Qz) and the light shielding part (mostly a light shielding film mainly composed of Cr). Reading is performed based on the contrast of reflectance or reflectance.

このため、本発明者がさらに研究を行ったところ、半透光膜のパターニングにるマークパターンをもつフォトマスクにおいては、読み取りの条件に留意が必要であり、換言すれば露光機等既存の装置による読み取り条件によっては、読み取りエラーが生じる可能性があることが分かった。   For this reason, when the present inventor further researched, it is necessary to pay attention to the reading conditions in a photomask having a mark pattern for patterning a semi-translucent film, in other words, an existing apparatus such as an exposure machine. It was found that a reading error may occur depending on the reading conditions by.

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、半透光部と透光部で形成される転写パターンを用いて、被加工体に微細なパターン形状を形成する場合に、アライメントマークやバーコード等のマークパターンの読み取りエラーを抑制できるフォトマスク及びその製造方法を提供することを目的の一とする。   The present invention has been made in view of the above points. When a fine pattern shape is formed on a workpiece using a transfer pattern formed by a semi-translucent portion and a translucent portion, an alignment mark or bar is formed. Another object is to provide a photomask that can suppress a reading error of a mark pattern such as a code and a manufacturing method thereof.

本発明のフォトマスクは、エッチング加工がなされる被加工体上に形成されたレジスト膜に転写するための転写パターンを備えた液晶表示装置製造用のフォトマスクであって、フォトマスクの転写領域には、透明基板上に形成された半透光膜をパターニングすることにより得られた、透光部と半透光部によってなるライン・アンド・スペースパターンを含む転写パターンを有し、フォトマスクの転写領域外には、透明基板上に形成された遮光膜をパターニングして得られたマークパターンを有することを特徴とする。   The photomask of the present invention is a photomask for manufacturing a liquid crystal display device having a transfer pattern for transferring to a resist film formed on a workpiece to be etched, and is provided in a transfer region of the photomask. Has a transfer pattern including a line-and-space pattern composed of a light-transmitting part and a semi-light-transmitting part obtained by patterning a semi-transparent film formed on a transparent substrate, and transfers a photomask A mark pattern obtained by patterning a light shielding film formed on a transparent substrate is provided outside the region.

本発明のフォトマスクにおいて、転写パターンは、ウェットエッチングによる透明電極形成用であることが好ましい。   In the photomask of the present invention, the transfer pattern is preferably for forming a transparent electrode by wet etching.

本発明のフォトマスクにおいて、フォトマスクは、エッチング加工により被加工体に、ライン幅LPとスペース幅SPの等しいライン・アンド・スペースパターンを形成するものであり、かつ、フォトマスクの転写パターンは、ライン幅LMがスペース幅SMより大きいライン・アンド・スペースパターンを含むものであることが好ましい。   In the photomask of the present invention, the photomask forms a line-and-space pattern having the same line width LP and space width SP on the workpiece by etching, and the transfer pattern of the photomask is: The line width LM preferably includes a line and space pattern larger than the space width SM.

本発明のフォトマスクにおいて、ライン・アンド・スペースパターンは、ラインとスペースの線幅の合計であるピッチが2μm以上7μm未満であることが好ましい。   In the photomask of the present invention, the line-and-space pattern preferably has a pitch that is the sum of the line widths of the lines and spaces of 2 μm to less than 7 μm.

本発明のフォトマスクにおいて、マークパターンは、透明基板が露出した透光部と、遮光膜が露出した遮光部を有することが好ましい。   In the photomask of the present invention, it is preferable that the mark pattern has a light transmitting portion where the transparent substrate is exposed and a light shielding portion where the light shielding film is exposed.

本発明のフォトマスクにおいて、透光部の透過率を100%とするとき、半透光部の透過率が1%以上30%以下であることが好ましい。   In the photomask of the present invention, when the transmittance of the translucent part is 100%, the transmissivity of the semi-translucent part is preferably 1% or more and 30% or less.

本発明のフォトマスクの製造方法は、転写領域にライン・アンド・スペースパターンを含む転写パターンを有し、転写領域外にマークパターンを有するフォトマスクの製造方法であって、透明基板上に遮光膜を形成する工程と、遮光膜をパターニングして前記転写領域内の前記遮光膜を除去するとともに前記転写領域外にマークパターンを形成する工程と、マークパターン上にマスクを設けた状態で、透明基板上に半透光膜を成膜する工程と、半透光膜をパターニングして透光部と半透光部で形成される前記転写パターンを形成する工程とを有することを特徴とする。   The method for producing a photomask of the present invention is a method for producing a photomask having a transfer pattern including a line and space pattern in a transfer region and having a mark pattern outside the transfer region, wherein the light shielding film is formed on a transparent substrate. A transparent substrate in a state in which a light shielding film is patterned to remove the light shielding film in the transfer region and a mark pattern is formed outside the transfer region, and a mask is provided on the mark pattern. The method includes: a step of forming a semi-transparent film thereon; and a step of patterning the semi-transparent film to form the transfer pattern formed by the translucent portion and the semi-transparent portion.

本発明のフォトマスクの製造方法は、転写領域にライン・アンド・スペースパターンを含む転写パターンを有し、転写領域外にマークパターンを有するフォトマスクの製造方法であって、透明基板上に半透光膜を成膜する工程と、半透光膜上に遮光膜を成膜する工程と、遮光膜上に形成したレジスト膜に、転写パターン及びマークパターンを描画し、現像することにより第1のレジストパターンを形成し、第1のレジストパターンを用いて遮光膜及び半透光膜をパターニングすることにより、遮光膜及び半透光膜の積層パターンを形成する工程と、第1のレジストパターンを除去した後、転写領域に位置する遮光膜及び半透光膜の積層パターンが露出するように第2のレジストパターンを形成する工程と、第2のレジストパターンを用いて半透光膜上に形成された遮光膜を除去することにより、透光部と半透光部から形成される転写パターンと、透光部と露出した遮光膜パターンから形成されるマークパターンを形成する工程と、を有することを特徴とする。   The method for producing a photomask of the present invention is a method for producing a photomask having a transfer pattern including a line-and-space pattern in a transfer region and having a mark pattern outside the transfer region. A step of forming a light film, a step of forming a light-shielding film on the semi-transparent film, and drawing and developing a transfer pattern and a mark pattern on the resist film formed on the light-shielding film, and developing the first film Forming a resist pattern, patterning the light-shielding film and the semi-transparent film using the first resist pattern, and removing the first resist pattern; Then, forming a second resist pattern so that the laminated pattern of the light shielding film and the semi-transparent film located in the transfer region is exposed, and using the second resist pattern, A step of forming a transfer pattern formed from the light-transmitting portion and the semi-light-transmitting portion and a mark pattern formed from the light-transmitting portion and the exposed light-blocking film pattern by removing the light-blocking film formed on the light film. It is characterized by having.

本発明のフォトマスクの製造方法は、転写領域にライン・アンド・スペースパターンを含む転写パターンを有し、転写領域外にマークパターンを有するフォトマスクの製造方法であって、透明基板上の転写領域外にマスクを設けた状態で、半透光膜を成膜する工程と、半透光膜上及び露出した透明基板上に、遮光膜を成膜する工程と、遮光膜上に形成したレジスト膜に、転写パターン及びマークパターンを描画し、現像することにより第1のレジストパターンを形成し、第1のレジストパターンを用いて遮光膜及び半透光膜をパターニングすることにより、転写領域に遮光膜及び半透光膜の積層パターンを形成し、転写領域外に遮光膜パターンを形成する工程と、第1のレジストパターンを除去した後、転写領域の積層パターンが露出するように第2のレジストパターンを形成する工程と、第2のレジストパターンを用いて半透光膜上に形成された遮光膜を除去することにより、透光部と半透光部から形成される転写パターンと、透光部と遮光膜パターンから形成されるマークパターンを形成する工程と、を有することを特徴とする。   The photomask manufacturing method of the present invention is a photomask manufacturing method having a transfer pattern including a line-and-space pattern in a transfer region and having a mark pattern outside the transfer region, the transfer region on a transparent substrate A step of forming a semi-transparent film with a mask provided outside, a step of forming a light-shielding film on the semi-transparent film and an exposed transparent substrate, and a resist film formed on the light-shielding film In addition, a first resist pattern is formed by drawing and developing a transfer pattern and a mark pattern, and a light shielding film and a semi-transparent film are patterned using the first resist pattern, whereby a light shielding film is formed in the transfer region. Forming a light-shielding film pattern outside the transfer region, and removing the first resist pattern, and then exposing the layer pattern of the transfer region. Forming a second resist pattern on the surface, and removing the light-shielding film formed on the semi-transparent film using the second resist pattern, thereby transferring the translucent part and the semi-transparent part. A pattern, and a step of forming a mark pattern formed of a light transmitting portion and a light shielding film pattern.

本発明のパターン転写方法は、上述したフォトマスクを用い、被加工体上のレジスト膜に、i線〜g線の範囲の露光光源をもつ露光機による露光を行い、得られたレジストパターンを用いてウェットエッチングすることにより、ラインとスペースの幅が等しいパターンを加工することを特徴とする。   The pattern transfer method of the present invention uses the above-described photomask, exposes the resist film on the workpiece with an exposure machine having an exposure light source in the range of i-line to g-line, and uses the obtained resist pattern. By performing wet etching, a pattern having the same line and space width is processed.

本発明の一態様によれば、フォトマスクの転写パターン部を半透光部と透光部で形成し、アライメントマークやバーコード等のマークパターンを形成する部分を遮光膜で設けることにより、被加工体に微細なパターン形状を形成すると共に、アライメントマークやバーコード等のマークパターンの読み取りエラーを抑制し、製造効率を向上することができる。   According to one embodiment of the present invention, a transfer pattern portion of a photomask is formed by a semi-transparent portion and a translucent portion, and a portion for forming a mark pattern such as an alignment mark or a barcode is provided by a light-shielding film. In addition to forming a fine pattern shape on the workpiece, reading errors of mark patterns such as alignment marks and barcodes can be suppressed, and manufacturing efficiency can be improved.

フォトマスクの構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of a photomask. フォトマスクの製造方法の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the manufacturing method of a photomask. フォトマスクの製造方法の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the manufacturing method of a photomask. フォトマスクの製造方法の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the manufacturing method of a photomask. フォトマスク及び該フォトマスクを用いたフォトリソグラフィ工程を説明する図である。It is a figure explaining the photolithographic process using a photomask and this photomask. ラインパターンを遮光部で設けた場合のフォトマスクの透過率を示す図である。It is a figure which shows the transmittance | permeability of the photomask at the time of providing a line pattern in the light-shielding part. ラインパターンを半透光部で設けた場合のフォトマスクの透過率を示す図である。It is a figure which shows the transmittance | permeability of the photomask at the time of providing a line pattern in a semi-translucent part. ラインパターンを半透光部で設けた場合のフォトマスクの透過率を示す図である。It is a figure which shows the transmittance | permeability of the photomask at the time of providing a line pattern in a semi-translucent part. ラインパターンを遮光部で設けたフォトマスクを用いて露光したレジスト膜の現像後の断面形状を示す図である。It is a figure which shows the cross-sectional shape after image development of the resist film exposed using the photomask which provided the line pattern in the light-shielding part. ラインパターンを遮光部で設けたフォトマスクを用いて露光したレジスト膜の現像後の断面形状を示す図である。It is a figure which shows the cross-sectional shape after image development of the resist film exposed using the photomask which provided the line pattern in the light-shielding part. ラインパターンを半透光部で設けたフォトマスクを用いて露光したレジスト膜の現像後の断面形状を示す図である。It is a figure which shows the cross-sectional shape after image development of the resist film exposed using the photomask which provided the line pattern in the semi-translucent part. ラインパターンを半透光部で設けたフォトマスクを用いて露光したレジスト膜の現像後の断面形状を示す図である。It is a figure which shows the cross-sectional shape after image development of the resist film exposed using the photomask which provided the line pattern in the semi-translucent part. ラインパターンを半透光部で設けたフォトマスクを用いて露光したレジスト膜の現像後の断面形状を示す図である。It is a figure which shows the cross-sectional shape after image development of the resist film exposed using the photomask which provided the line pattern in the semi-translucent part. ラインパターンを半透光部で設けたフォトマスクを用いて露光したレジスト膜の現像後の断面形状を示す図である。It is a figure which shows the cross-sectional shape after image development of the resist film exposed using the photomask which provided the line pattern in the semi-translucent part. ラインパターンを半透光部で設けたフォトマスクを用いて露光したレジスト膜の現像後の断面形状を示す図である。It is a figure which shows the cross-sectional shape after image development of the resist film exposed using the photomask which provided the line pattern in the semi-translucent part. ラインパターンを半透光部で設けたフォトマスクを用いて露光したレジスト膜の現像後の断面形状を示す図である。It is a figure which shows the cross-sectional shape after image development of the resist film exposed using the photomask which provided the line pattern in the semi-translucent part.

上述したように、本発明者は、パターンの微細化に伴い、フォトマスクに形成された転写パターンの解像劣化を抑止し、精緻な転写を可能とするフォトマスクを鋭意検討した。そして、透光部と半透光部(ライン・アンド・スペース・パターンのラインパターンを半透光部、スペースパターンを透光部)で形成された転写パターンを有するフォトマスクを既に提案している。   As described above, the present inventors diligently studied a photomask capable of suppressing the resolution degradation of the transfer pattern formed on the photomask and enabling precise transfer with the miniaturization of the pattern. A photomask having a transfer pattern formed by a translucent part and a semi-transparent part (a line pattern of a line and space pattern is a semi-transparent part and a space pattern is a translucent part) has already been proposed. .

上述したように、透明基板上に半透光膜を成膜した後に当該半透光膜をパターニングし、フォトマスクの転写領域内に、透光部と半透光部を有する転写パターンを形成する場合には、転写領域外に形成されるマークパターンが従来と異なる膜(半透光膜)に形成されることとなる。   As described above, after a semi-transparent film is formed on a transparent substrate, the semi-transparent film is patterned to form a transfer pattern having a translucent part and a semi-translucent part in the transfer region of the photomask. In this case, the mark pattern formed outside the transfer region is formed on a film (semi-transmissive film) different from the conventional one.

ここで、転写領域とは、被加工体上のレジストに転写しようとする転写パターンを含む領域であって、露光光が照射される領域である。例えば、図1(A)において、転写パターン部102の領域とすることができる。   Here, the transfer region is a region including a transfer pattern to be transferred to the resist on the workpiece, and is a region irradiated with exposure light. For example, in FIG. 1A, it can be a region of the transfer pattern portion 102.

本発明者がさらに研究を行ったところ、透明基板上の半透光膜にマークパターンを形成する場合には、半透光膜の透過率や反射率等の条件によっては、半透光膜表面の干渉等に起因して露光機においてマークパターンの読み取りエラーが発生する可能性があることを見出した。そこで、本発明者が鋭意検討した結果、透光部と半透光部で転写パターンが形成されるマスクにおいて、アライメントマークやバーコードを形成するためのマークパターン形成部を、別途遮光膜を用いて形成することにより、アライメントマークやバーコードの読み取りエラーを抑制できるとの知見を得た。   As a result of further research by the inventor, when a mark pattern is formed on a semi-transparent film on a transparent substrate, the surface of the semi-transparent film is dependent on conditions such as transmittance and reflectance of the semi-transparent film. It has been found that there is a possibility that a mark pattern reading error may occur in the exposure machine due to the interference of the above. Therefore, as a result of intensive studies by the present inventors, a mark pattern forming portion for forming alignment marks and barcodes is separately used in a mask in which a transfer pattern is formed by a light transmitting portion and a semi-light transmitting portion. It was found that reading errors of alignment marks and barcodes can be suppressed by forming the above.

ここで、遮光膜とは、露光光(i線〜g線)に、光学濃度(OD)3以上を有するものが好ましく用いられ、被加工体上のレジストが実質的に感光しない程度に遮光する。   Here, the light-shielding film preferably uses exposure light (i-line to g-line) having an optical density (OD) of 3 or more, and shields the resist so that the resist on the workpiece is not substantially exposed. .

以下に、本発明のフォトマスクの一例について図1を参照して説明する。なお、図1において、図1(A)はフォトマスクの上面を示し、図1(B)〜(D)は図1(A)における断面を示している。   Hereinafter, an example of the photomask of the present invention will be described with reference to FIG. Note that in FIG. 1, FIG. 1A shows a top surface of a photomask, and FIGS. 1B to 1D show cross sections in FIG.

<フォトマスク>
フォトマスク100は、透明基板101上に形成された転写パターン部102と、マークパターン形成部103を有している。転写パターン部102は、半透光部102aと透光部102bで形成され、透明基板101上に半透光膜を成膜した後に当該半透光膜をパターニングすることにより得ることができる。マークパターン形成部103は、遮光膜で形成され、当該遮光膜表面にアライメントマークやバーコード等のマークパターンが形成される。
<Photomask>
The photomask 100 has a transfer pattern portion 102 formed on a transparent substrate 101 and a mark pattern formation portion 103. The transfer pattern portion 102 is formed of a semi-transparent portion 102a and a translucent portion 102b, and can be obtained by forming a semi-transparent film on the transparent substrate 101 and then patterning the semi-transparent film. The mark pattern forming unit 103 is formed of a light shielding film, and a mark pattern such as an alignment mark or a barcode is formed on the surface of the light shielding film.

マークパターン形成部103は、少なくともアライメントマーク105やバーコード106等のマークパターンが形成される領域に設ければよい。一般的に、マークパターンは透明基板101表面において端部側に形成されるため、転写パターン部102の領域外の周辺部にマークパターン形成部103を設けることが好ましい。この場合、透明基板101表面の周縁領域に沿って遮光膜によるパターンを環状となるように設けてもよいし(図1参照)、マークパターンが形成される領域に選択的に遮光膜を設けてもよい。   The mark pattern forming unit 103 may be provided at least in a region where a mark pattern such as the alignment mark 105 or the barcode 106 is formed. In general, since the mark pattern is formed on the end side on the surface of the transparent substrate 101, it is preferable to provide the mark pattern forming portion 103 in the peripheral portion outside the region of the transfer pattern portion 102. In this case, the pattern of the light shielding film may be provided in an annular shape along the peripheral area on the surface of the transparent substrate 101 (see FIG. 1), or a light shielding film may be selectively provided in the area where the mark pattern is formed. Also good.

また、マークパターンは、透明基板が露出した透光部と遮光膜が露出した遮光部により成るものが最も好ましい。遮光膜上に半透光膜が積層された遮光部である場合には、反射光によるマークパターンの読み取り時が不安定になる可能性がある。また、マークパターンが、遮光膜が露出した遮光部と透明基板上に半透光膜が形成された半透光部によるものである場合、透過光による読み取りの場合に読み取り精度が不十分となる可能性がある。   The mark pattern is most preferably composed of a light-transmitting portion where the transparent substrate is exposed and a light-shielding portion where the light-shielding film is exposed. In the case of a light-shielding portion in which a semi-transparent film is laminated on a light-shielding film, there is a possibility that the mark pattern reading by reflected light becomes unstable. In addition, when the mark pattern is formed by a light-shielding portion where the light-shielding film is exposed and a semi-light-transmitting portion in which a semi-transparent film is formed on a transparent substrate, reading accuracy is insufficient when reading with transmitted light. there is a possibility.

転写パターン部102は、透明基板101上に成膜された半透光膜をパターニングすることにより形成された透光部と半透光部で形成することができる。転写パターン部102を、ライン・アンド・スペース・パターンで形成する場合には、ラインパターン102aを半透光部で形成し、スペースパターンを透光部102bで形成すればよい。   The transfer pattern part 102 can be formed of a translucent part and a semi-transparent part formed by patterning a semi-transparent film formed on the transparent substrate 101. When the transfer pattern portion 102 is formed with a line-and-space pattern, the line pattern 102a may be formed with a semi-transparent portion and the space pattern may be formed with a translucent portion 102b.

このように、転写パターン部を半透光部と透光部で形成するフォトマスクであっても、マークパターンを形成する部分を遮光膜で設けることにより、マークパターンの読み取り不良を抑制することができる。このようなフォトマスクを用いることによって、被加工体に微細なパターン形状を形成すると共に、マークパターンの読み取りエラーを抑制して製造プロセスの生産性を向上することが可能となる。   As described above, even in a photomask in which the transfer pattern portion is formed of a semi-transparent portion and a translucent portion, the mark pattern reading defect can be suppressed by providing the portion where the mark pattern is formed with the light shielding film. it can. By using such a photomask, it is possible to improve the productivity of the manufacturing process by forming a fine pattern shape on the workpiece and suppressing errors in reading the mark pattern.

以下に、フォトマスク及び当該フォトマスクを用いたパターン転写方法の一例について図5を用いて説明する。なお、図5では、エッチング加工がなされる被加工体503上に形成されたレジスト膜504に対して、フォトマスク500に形成されたライン・アンド・スペース・パターンを含む所定の転写パターンを転写し、現像後のレジストパターン505をエッチング加工におけるマスクとする場合を示している。   Hereinafter, an example of a photomask and a pattern transfer method using the photomask will be described with reference to FIGS. In FIG. 5, a predetermined transfer pattern including a line-and-space pattern formed on the photomask 500 is transferred to a resist film 504 formed on a workpiece 503 to be etched. In this example, the resist pattern 505 after development is used as a mask in etching.

フォトマスク500は、ライン・アンド・スペース・パターンを含む所定の転写パターンを有し、該ライン・アンド・スペース・パターンを含む所定の転写パターンを被加工体503上に形成されたレジスト膜504に転写するものである。フォトマスク500の転写パターンは、透明基板510上に成膜された半透光膜をパターニングすることにより形成された透光部と半透光部で形成することができる。また、フォトマスク500のライン・アンド・スペース・パターンのラインパターンが半透光部501で設けられ、スペースパターンが透光部502で設けられている。   The photomask 500 has a predetermined transfer pattern including a line and space pattern, and the predetermined transfer pattern including the line and space pattern is formed on a resist film 504 formed on the workpiece 503. Transcript. The transfer pattern of the photomask 500 can be formed by a translucent part and a semi-transparent part formed by patterning a semi-transparent film formed on the transparent substrate 510. In addition, the line pattern of the line and space pattern of the photomask 500 is provided in the semi-translucent portion 501, and the space pattern is provided in the translucent portion 502.

従来の様に、フォトマスクのライン・アンド・スペース・パターンを遮光部と透光部で形成する場合には、ライン・アンド・スペース・パターンのピッチ幅が小さくなる(露光機の解像限界近くになる)につれて、透光部を介してレジスト膜に照射される透過光の強度が低下し、遮光部と透光部に対応する透過光のコントラストが低下する為、現像後に透光部を介して露光された部分のレジスト膜が残存してしまう。その結果、被加工体のパターニングができなくなる問題が生じる。この問題を解決するには、露光機の解像限界を小さくする(解像度を上げる)、適用露光量を増加させる、露光光の波長を短くする又は位相シフトマスクを適用することによって、透過光の強度を増加させる必要が考えられる。   When the line and space pattern of a photomask is formed with a light-shielding part and a light-transmitting part as in the past, the pitch width of the line and space pattern is small (near the resolution limit of the exposure tool). ), The intensity of transmitted light irradiated to the resist film through the light-transmitting part decreases, and the contrast of the transmitted light corresponding to the light-shielding part and the light-transmitting part decreases. As a result, the exposed resist film remains. As a result, there arises a problem that the workpiece cannot be patterned. To solve this problem, reduce the resolution limit of the exposure machine (increase the resolution), increase the amount of applied exposure, shorten the wavelength of the exposure light, or apply a phase shift mask to reduce the transmitted light. It may be necessary to increase the strength.

一方で、図5に示すように、フォトマスク500のラインパターンを遮光部ではなく半透光部501で形成することにより、フォトマスク500のライン・アンド・スペース・パターンのピッチ幅が小さくなった場合であっても、透光部501(スペースパターン)を介してレジスト膜504に照射される透過光の強度が低下することを抑制し、現像後に透光部502を介して露光されたレジスト膜504を除去することができる。これは、ラインパターンを半透光部501で形成することにより、フォトリソグラフィ工程における露光量を増加させるのと同等の効果が得られるためである。これにより、従来フォトリソグラフィ工程で適用可能である露光量で(露光量を変えることなく、又はより少ない露光量で)、所望の微細パターンを形成することが可能となる。   On the other hand, as shown in FIG. 5, the pitch width of the line and space pattern of the photomask 500 is reduced by forming the line pattern of the photomask 500 with the semi-translucent portion 501 instead of the light shielding portion. Even in such a case, the resist film 504 is prevented from decreasing the intensity of transmitted light irradiated to the resist film 504 through the light transmitting portion 501 (space pattern), and is exposed through the light transmitting portion 502 after development. 504 can be removed. This is because forming the line pattern by the semi-translucent portion 501 provides the same effect as increasing the exposure amount in the photolithography process. This makes it possible to form a desired fine pattern with an exposure amount that can be applied in a conventional photolithography process (without changing the exposure amount or with a smaller exposure amount).

また、フォトマスク500のライン・アンド・スペース・パターンのピッチ幅は、2.0μm以上7.0μm未満とすることが好ましい。ピッチ幅が7・0μを切るような微細パターンは、液晶装置としたときに形成される電界が密になり、液晶の応答速度、明るさの点で優れているが、上述の課題が避けられないという不都合がある。一方で、本発明の方法によれば、露光機の解像限界に近い上記のような微細パターンにおいて、特に顕著な効果が得られる。また、ピッチ幅が2μm以上であれば、半透光膜の膜透過率を選択することにより、十分な光強度が得られるため、解像度向上効果が十分に得られるのである。   In addition, the pitch width of the line and space pattern of the photomask 500 is preferably 2.0 μm or more and less than 7.0 μm. A fine pattern with a pitch width of less than 7.0 μm has a dense electric field when it is used as a liquid crystal device, and is excellent in terms of response speed and brightness of the liquid crystal. There is inconvenience that there is not. On the other hand, according to the method of the present invention, a particularly remarkable effect can be obtained in the fine pattern as described above which is close to the resolution limit of the exposure machine. Further, if the pitch width is 2 μm or more, a sufficient light intensity can be obtained by selecting the film transmittance of the semi-transparent film, so that a sufficient resolution improvement effect can be obtained.

半透光部501における位相差は特に限定されない。露光光の反転に依存することなく、液晶表示装置製造用のライン・アンド・スペースパターンとして、優れた解像度向上効果が得られるからである。尚、半透光膜の選択においては、i線〜g線の範囲内における代表波長に対して、透光部との位相差が、30度以上180度以下であるときに、適切な膜厚で、適切な透過率を得やすい。より好ましくは30度以上、90度以下である。より好ましくは、i線〜g線のすべての波長に対して、半透光部に形成された半透光膜の位相シフト量が30〜90度である。   The phase difference in the semi-translucent portion 501 is not particularly limited. This is because an excellent resolution improvement effect can be obtained as a line and space pattern for manufacturing a liquid crystal display device without depending on the reversal of exposure light. In selecting a semi-transparent film, an appropriate film thickness is obtained when the phase difference from the translucent part is 30 degrees or more and 180 degrees or less with respect to the representative wavelength in the range of i-line to g-line. Therefore, it is easy to obtain an appropriate transmittance. More preferably, it is 30 degrees or more and 90 degrees or less. More preferably, the phase shift amount of the semi-transmissive film formed in the semi-transmissive portion is 30 to 90 degrees with respect to all wavelengths of i-line to g-line.

図5に示したフォトマスク500を用いる場合には、透光部502(スペースパターン)だけでなく、半透光部501(ラインパターン)を介してレジスト膜504が露光されるため、現像後におけるレジストパターン505の膜厚tが、レジスト膜504の初期膜厚値tより小さくなる。レジストパターン505の膜厚tが小さくなりすぎると、エッチング加工時に支障がでる(レジストパターン505が消失してマスクとして機能しなくなる)ため、露光光に対する半透光部501の透過率は、透光部502の透過光の強度及びレジストパターン505の膜厚を考慮して設定することが好ましい。例えば、露光光に対してフォトマスク500の透光部の透過率を100%とするとき、露光光に対する半透光部501の透過率を好ましくは1%以上30%以下、より好ましくは1%以上20%以下、さらに好ましくは3%以上20%以下とすることができる。この範囲であれば、フォトマスク500のライン・アンド・スペース・パターンのピッチ幅が小さくなった場合であっても、透光部502の透過光の強度が低下することを抑制すると共に、レジストパターン505の膜厚tをエッチング加工に必要となる量だけ残存させることができる。なお、フォトマスク500の透光部の透過率が100%とは、フォトマスク500において十分に広い透光部(20μm四方以上の透光部)における透過率を100%とする場合を指す。 When the photomask 500 shown in FIG. 5 is used, the resist film 504 is exposed not only through the translucent portion 502 (space pattern) but also through the semi-transparent portion 501 (line pattern). The film thickness t 1 of the resist pattern 505 is smaller than the initial film thickness value t 0 of the resist film 504. When the thickness t 1 of the resist pattern 505 is too small, detrimental when etching (resist pattern 505 does not function as a mask disappears), the transmittance of the semi-light-transmitting portion 501 with respect to the exposure light, Toru It is preferable to set in consideration of the intensity of transmitted light of the light portion 502 and the film thickness of the resist pattern 505. For example, when the transmittance of the light transmitting portion of the photomask 500 is 100% with respect to the exposure light, the transmittance of the semi-transparent portion 501 with respect to the exposure light is preferably 1% or more and 30% or less, more preferably 1%. It can be made 20% or less and more preferably 3% or more and 20% or less. Within this range, even if the pitch width of the line-and-space pattern of the photomask 500 is reduced, the intensity of the transmitted light of the light-transmitting portion 502 is suppressed from decreasing, and the resist pattern The film thickness t 1 of 505 can be left in an amount necessary for etching. Note that the transmittance of the light-transmitting portion of the photomask 500 is 100% when the transmittance of a sufficiently wide light-transmitting portion (a light-transmitting portion of 20 μm square or more) in the photomask 500 is 100%.

次に、上述したフォトマスク500を用いたパターン転写方法について説明する。   Next, a pattern transfer method using the above-described photomask 500 will be described.

まず、被加工体503上にポジ型のレジスト膜504を形成した後、該レジスト膜504に上記フォトマスク500を介して、露光光を照射する(図5(A)参照)。この場合、透光部502及び半透光部501を介して、レジスト膜504に露光光が照射される。次に、レジスト膜504を現像して、レジストパターン505を形成した後(図5(B))、該レジストパターン505をマスクとして被加工体503をエッチングすることにより、被加工体503の少なくとも一部をライン・アンド・スペース・パターンに形成することができる(図5(C)、(D)参照)。   First, after a positive resist film 504 is formed over the workpiece 503, the resist film 504 is irradiated with exposure light through the photomask 500 (see FIG. 5A). In this case, the exposure light is irradiated to the resist film 504 through the light transmitting portion 502 and the semi-light transmitting portion 501. Next, after developing the resist film 504 to form a resist pattern 505 (FIG. 5B), the workpiece 503 is etched using the resist pattern 505 as a mask, so that at least one of the workpieces 503 is obtained. The part can be formed in a line and space pattern (see FIGS. 5C and 5D).

図5で説明したパターン転写方法では、フォトマスク500のラインパターンを遮光部ではなく半透光部501を用いて形成するため、現像後のレジストパターン505の膜厚tがレジスト膜504の初期膜厚値tより小さくなる。そのため、被加工体503のエッチング加工は、ウェットエッチングを用いて行うことが好ましい。ドライエッチングを用いる場合には、レジストパターン505もエッチングされるため、レジストパターン505の膜厚が小さい場合にはエッチング加工時にマスクとなるレジストパターン505が消失するおそれがあるためである。 In the pattern transfer method described with reference to FIG. 5, since the line pattern of the photomask 500 is formed using the semi-translucent portion 501 instead of the light shielding portion, the film thickness t 1 of the developed resist pattern 505 is the initial value of the resist film 504. smaller than the film thickness value t 0. Therefore, it is preferable to perform the etching process on the workpiece 503 using wet etching. This is because when the dry etching is used, the resist pattern 505 is also etched. Therefore, when the resist pattern 505 is thin, the resist pattern 505 serving as a mask may be lost during the etching process.

一方、ウェットエッチングを用いる場合には、被加工体503とレジスト膜504に用いるレジスト材料とのエッチング選択比を高くすることにより、レジストパターン505の膜厚が小さい場合であっても、エッチング加工時にレジストパターン505が消失することを抑制することができる。エッチング加工時にレジストパターン505が消失することを効果的に抑制するには、レジスト膜504として、被加工体503のウェットエッチングのエッチャントに対するエッチング選択比が10倍(1:10)以上、好ましくは50倍(1:50)以上となるレジスト材料を用いて形成すればよい。   On the other hand, in the case of using wet etching, by increasing the etching selection ratio between the workpiece 503 and the resist material used for the resist film 504, even when the resist pattern 505 has a small film thickness, The disappearance of the resist pattern 505 can be suppressed. In order to effectively suppress the disappearance of the resist pattern 505 during the etching process, the etching selectivity of the workpiece 503 to the etchant of the wet etching is 10 times (1:10) or more, preferably 50. What is necessary is just to form using the resist material used as double (1:50) or more.

また、レジストパターン505の膜厚tが小さい場合であっても、被加工体503のエッチング加工時間が短ければ短いほど、エッチング加工時にレジストパターン505が消失することを抑制することができる。例えば、被加工体503の膜厚が小さい場合に、エッチング加工時間を短縮することができる。被加工体503の膜厚は、エッチング条件等を考慮して決定されるものであるが、一例として、被加工体503を40nm以上150nm以下程度に形成することにより、エッチング加工時間を短縮することができる。このように、本実施の形態で示すパターン転写方法は、膜厚が小さい被加工体のパターニングに対して特に有効となる。また、被加工体503の膜厚が小さい場合には、フォトマスク500の半透光部501の透過率を高く設定することが可能となる。これにより、フォトリソグラフィ工程における露光光の露光量を低下することができる。 Further, even when the film thickness t 1 of the resist pattern 505 is small, the shorter the etching processing time of the workpiece 503, the more the resist pattern 505 can be prevented from disappearing during the etching processing. For example, when the thickness of the workpiece 503 is small, the etching processing time can be shortened. The film thickness of the workpiece 503 is determined in consideration of the etching conditions and the like. As an example, the etching processing time can be shortened by forming the workpiece 503 to be about 40 nm to 150 nm. Can do. As described above, the pattern transfer method described in this embodiment is particularly effective for patterning a workpiece having a small film thickness. Further, when the film thickness of the workpiece 503 is small, the transmittance of the semi-transparent portion 501 of the photomask 500 can be set high. Thereby, the exposure amount of the exposure light in a photolithography process can be reduced.

また、被加工体503のエッチング加工として、ウェットエッチングを適用する場合には、ドライエッチングと比較して被加工体503が等方的にエッチングされる。つまり、エッチングの際に、レジストパターン505と重畳する被転写部503の側面もエッチング(サイドエッチング)される(図5(C)参照)。そのため、フォトマスク500のライン・アンド・スペース・パターンのライン幅(半透光部501の幅)をLM、スペース幅(透光部502の幅)をSMとするとき、エッチング加工後に被加工体503に形成されるライン・アンド・スペース・パターンのライン幅LPはLMより小さくなり、スペース幅SPはSMより大きくなる。   Further, when wet etching is applied as an etching process for the workpiece 503, the workpiece 503 is isotropically etched as compared with dry etching. That is, at the time of etching, the side surface of the transferred portion 503 overlapping with the resist pattern 505 is also etched (side etching) (see FIG. 5C). Therefore, when the line width of the line and space pattern of the photomask 500 (the width of the semi-translucent portion 501) is LM and the space width (the width of the translucent portion 502) is SM, the object to be processed after the etching process. The line width LP of the line and space pattern formed in 503 is smaller than LM, and the space width SP is larger than SM.

したがって、被加工体503に形成されるライン・アンド・スペース・パターンのライン幅LPとスペース幅SPを等幅(LP≒SP)とする場合には、フォトマスク500のライン幅LMをスペース幅SMより大きく(LM>SM)設けておくことが好ましい。例えば、フォトマスク500のラインパターン(半透光部501)の両側に、エッチング加工時に被加工体503がサイドエッチングされる分のマージンを考慮したバイアス部506a、506bを設けることができる。バイアス部506a、506bは、ラインパターンを形成する半透光膜と同様の材料で設けることができる。なお、バイアス部506a、506bの幅(バイアス値)は、被加工体503のエッチング条件に基づいて設定すればよく、例えば、フォトマスク500のライン幅LMとスペース幅SMの差の1/2をバイアス値とするとき、バイアス値を0.2μm〜1.0μmとすることができる。   Therefore, when the line width LP and the space width SP of the line-and-space pattern formed on the workpiece 503 are made equal (LP≈SP), the line width LM of the photomask 500 is set to the space width SM. It is preferable to provide a larger (LM> SM). For example, bias portions 506a and 506b can be provided on both sides of the line pattern (semi-transmissive portion 501) of the photomask 500 in consideration of a margin for side etching of the workpiece 503 during etching. The bias portions 506a and 506b can be provided using the same material as the semi-transparent film forming the line pattern. Note that the widths (bias values) of the bias portions 506a and 506b may be set based on the etching conditions of the workpiece 503. For example, ½ of the difference between the line width LM and the space width SM of the photomask 500 is set. When the bias value is set, the bias value can be set to 0.2 μm to 1.0 μm.

なお、上述したパターン転写方法は、液晶表示装置等の各種電子デバイスの製造方法に適用することができる。例えば、液晶表示装置において画素電極の形状を帯状(くし型状)に形成する場合には、ライン・アンド・スペース・パターンを有するフォトマスク500を用いて、ITO等の透明導電膜にパターンを転写することができる。この場合、ITO等の透明導電膜が上記被加工体503に相当する。   The pattern transfer method described above can be applied to a method for manufacturing various electronic devices such as a liquid crystal display device. For example, when a pixel electrode is formed in a strip shape (comb shape) in a liquid crystal display device, the pattern is transferred to a transparent conductive film such as ITO using a photomask 500 having a line-and-space pattern. can do. In this case, a transparent conductive film such as ITO corresponds to the workpiece 503.

フォトマスク500のライン・アンド・スペース・パターンを含む所定の転写パターンは、透明基板510上に成膜された半透光膜をパターニングすることにより形成することができる。この際、フォトマスク500のライン・アンド・スペース・パターンのラインパターンとなる部分は透明基板510上に成膜された半透光膜を残存させて半透光部とし、スペースパターンとなる部分は半透光膜を除去して透光部とすればよい。   The predetermined transfer pattern including the line and space pattern of the photomask 500 can be formed by patterning a semi-transparent film formed on the transparent substrate 510. At this time, the part that becomes the line pattern of the line-and-space pattern of the photomask 500 leaves the semi-transparent film formed on the transparent substrate 510 to be a semi-transparent part, and the part that becomes the space pattern is The semi-transparent film may be removed to form a translucent part.

また、ラインパターンとなる半透光部501は、フォトマスク500の透光部の透過率を100%とするとき、透過率が好ましくは1%以上30%以下、より好ましくは1%以上20%以下、さらに好ましくは3%以上20%以下の半透光膜を用いて形成することができる。フォトマスク500の透光部の透過率が100%とは、フォトマスク500において十分に広い透光部(20μm四方以上の透光部)における透過率を100%とする場合を指す。   Further, the translucent portion 501 serving as a line pattern has a transmittance of preferably 1% or more and 30% or less, more preferably 1% or more and 20%, when the transmittance of the light transmitting portion of the photomask 500 is 100%. Hereinafter, it can be formed by using a translucent film of 3% or more and 20% or less. The transmittance of the light transmitting portion of the photomask 500 being 100% refers to the case where the transmittance of a sufficiently wide light transmitting portion (a light transmitting portion of 20 μm square or more) in the photomask 500 is 100%.

また、フォトマスク500のライン・アンド・スペース・パターンの半透光部501の幅(ライン幅LM)と、透光部502の幅(スペース幅SM)は、被加工体503に形成されるライン・アンド・スペース・パターンのライン幅LPとスペース幅SPに基づいて決定することができる。例えば、被加工体503に形成されるライン・アンド・スペース・パターンのライン幅LPとスペース幅SPを等幅とする場合には、フォトマスク500のライン幅LMをスペース幅SMより大きく(LM>SM)することが好ましい。これは、上述したようにレジストパターン505をマスクとしてエッチング加工を行った際に、被加工体503がサイドエッチングされ、実際に被加工体503に形成されるライン幅LPがフォトマスクのライン幅LMより小さくなるためである。   Further, the width (line width LM) of the semi-transparent portion 501 and the width (space width SM) of the translucent portion 502 of the line-and-space pattern of the photomask 500 are lines formed on the workpiece 503. It can be determined based on the line width LP and space width SP of the AND space pattern. For example, when the line width LP and the space width SP of the line and space pattern formed on the workpiece 503 are made equal, the line width LM of the photomask 500 is larger than the space width SM (LM> SM). As described above, when etching is performed using the resist pattern 505 as a mask, the workpiece 503 is side-etched, and the line width LP actually formed on the workpiece 503 is the line width LM of the photomask. This is because it becomes smaller.

フォトマスク500のライン幅LMをスペース幅SMより大きくする割合は、エッチング時に被加工体503がサイドエッチングされる分のマージンを考慮して、その幅の分だけフォトマスク500のラインパターン(半透光部501)の両側にバイアス部を追加すればよい。上述したように、フォトマスク500のライン幅LMとスペース幅SMの差の1/2をバイアス値とするとき、バイアス値を0.2μm〜1.0μmとすることができる。例えば、バイアス値を0.5μmとして、ピッチ幅が5μm(ライン幅及びスペース幅がそれぞれ2.5μm)のライン・アンド・スペース・パターンを被加工体503に形成する場合には、フォトマスク500のライン幅LMを3.0μm、スペース幅SMを2.0μmとすることができる。   The ratio of making the line width LM of the photomask 500 larger than the space width SM takes into account the margin of the side etching of the workpiece 503 during etching, and the line pattern (semi-transparent) of the photomask 500 by that width. What is necessary is just to add a bias part to the both sides of the optical part 501). As described above, when ½ of the difference between the line width LM and the space width SM of the photomask 500 is used as the bias value, the bias value can be set to 0.2 μm to 1.0 μm. For example, when a line-and-space pattern having a bias value of 0.5 μm and a pitch width of 5 μm (a line width and a space width of 2.5 μm) is formed on the workpiece 503, The line width LM can be set to 3.0 μm and the space width SM can be set to 2.0 μm.

また、フォトマスク500の製造において、あらかじめ、露光条件、レジスト膜の特性、被加工体の特性、被加工体の加工条件等の相関関係を把握してデータベース化しておき、被加工体503の加工条件に基づいてフォトマスク500の設計をシミュレーションを用いて行う構成とすることができる。露光条件としては、露光光の波長、結像系のNA(開口数)、σ(コヒーレンス)等を考慮すればよい。レジスト膜の特性としては、レジストの現像条件、エッチャントに対する耐性等を考慮すればよい。被加工体の特性としては、被加工体のエッチング条件(エッチャントの種類、温度)等を考慮すればよい。被加工体の加工条件としては、被加工体に形成されるライン・アンド・スペース・パターンの形状(ライン幅LPとスペース幅SP)を考慮すればよい。   Further, in manufacturing the photomask 500, a database is obtained in advance by grasping correlations such as exposure conditions, resist film characteristics, workpiece characteristics, workpiece processing conditions, etc., and processing the workpiece 503. The photomask 500 can be designed using simulation based on the conditions. As the exposure conditions, the wavelength of exposure light, the NA (numerical aperture) of the imaging system, σ (coherence), and the like may be taken into consideration. As characteristics of the resist film, resist development conditions, resistance to an etchant, and the like may be considered. What is necessary is just to consider the etching conditions (type of etchant, temperature) etc. of a to-be-processed object as a characteristic of a to-be-processed object. As the processing conditions of the workpiece, the shape of the line and space pattern (line width LP and space width SP) formed on the workpiece may be considered.

これらの相関関係をあらかじめデータベース化しておき、作製しようとする被加工体503の加工条件に基づいてシミュレーションを行うことによって、フォトマスク500を設計条件(半透光部501に用いる半透光膜の透過率、半透光部501の幅(ライン幅LM)、透光部502の幅(スペース幅SM))を求めて製造することにより、フォトマスク500の作製時間を大幅に短縮することが可能となる。   These correlations are stored in a database in advance, and simulation is performed based on the processing conditions of the workpiece 503 to be manufactured, whereby the photomask 500 is designed according to design conditions (the semi-transparent film used for the semi-translucent portion 501). Manufacturing time of the photomask 500 can be greatly shortened by obtaining the transmittance, the width of the semi-translucent portion 501 (line width LM), and the width of the translucent portion 502 (space width SM). It becomes.

以下に、ライン・アンド・スペース・パターンのラインパターンを半透光部で設け、スペースパターンを透光部で設けたフォトマスクを用いて、レジスト膜を露光した場合に関してシミュレーションにより検証した結果について説明する。   The following describes the results of verification by simulation regarding the case of exposing a resist film using a photomask in which a line pattern of a line-and-space pattern is provided in a semi-transparent portion and a space pattern is provided in the transparent portion. To do.

まず、シミュレーションに用いた条件について説明する。   First, conditions used for the simulation will be described.

露光条件:NA=0.08、σ=0.8、露光波長(g線/h線/i線=1.0/1.0/1.0)
レジスト膜:Positive−Novolak Type
レジスト膜の初期膜厚:1.5μm
Exposure conditions: NA = 0.08, σ = 0.8, exposure wavelength (g line / h line / i line = 1.0 / 1.0 / 1.0)
Resist film: Positive-Novolak Type
Initial film thickness of resist film: 1.5 μm

なお、シミュレーションソフトとしては、Synopsys(シノプシス)社製のソフト(Sentaurus LithographyTM)を用いて行った。 As simulation software, software (Sentaurus Lithography ) manufactured by Synopsys was used.

次に、フォトマスクについて説明する。   Next, a photomask will be described.

<参考例1>
バイアス部:+0.5μm
ライン・アンド・スペース・パターンのピッチ幅:6.0μm(ライン幅:3.5μm、スペース幅:2.5μm)、5.0μm(ライン幅:3.0μm、スペース幅:2.0μm)、4.4μm(ライン幅:2.7μm、スペース幅:1.7μm)
ラインパターンの透過率:3%〜20%
<Reference Example 1>
Bias part: + 0.5μm
Pitch width of line and space pattern: 6.0 μm (line width: 3.5 μm, space width: 2.5 μm), 5.0 μm (line width: 3.0 μm, space width: 2.0 μm), 4 .4 μm (line width: 2.7 μm, space width: 1.7 μm)
Line pattern transmittance: 3% to 20%

<参考例2>
バイアス部:+0.8μm
ライン・アンド・スペース・パターンのピッチ幅:8.0μm(ライン幅:4.3μm、スペース幅:2.7μm)、6.0μm(ライン幅:3.8μm、スペース幅:2.2μm)、5.0μm(ライン幅:3.3μm、スペース幅:1.7μm)
ラインパターンの透過率:3%〜20%
<Reference Example 2>
Bias part: + 0.8μm
Pitch width of line and space pattern: 8.0 μm (line width: 4.3 μm, space width: 2.7 μm), 6.0 μm (line width: 3.8 μm, space width: 2.2 μm), 5 0.0 μm (line width: 3.3 μm, space width: 1.7 μm)
Line pattern transmittance: 3% to 20%

<参考比較例1>
バイアス部:+0.5μm
ライン・アンド・スペース・パターンのピッチ幅:8.0μm(ライン幅:4.5μm、スペース幅:3.5μm)、7.0μm(ライン幅:4.0μm、スペース幅:3.0μm)、6.0μm(ライン幅:3.5μm、スペース幅:2.5μm)、5.0μm(ライン幅:3.0μm、スペース幅:2.0μm)、4.4μm(ライン幅:2.7μm、スペース幅:1.7μm)
ラインパターンの透過率:0%
<Reference Comparative Example 1>
Bias part: + 0.5μm
Pitch width of line and space pattern: 8.0 μm (line width: 4.5 μm, space width: 3.5 μm), 7.0 μm (line width: 4.0 μm, space width: 3.0 μm), 6 0.0 μm (line width: 3.5 μm, space width: 2.5 μm), 5.0 μm (line width: 3.0 μm, space width: 2.0 μm), 4.4 μm (line width: 2.7 μm, space width) : 1.7μm)
Line pattern transmittance: 0%

<参考比較例2>
バイアス部:+0.8μm
ライン・アンド・スペース・パターンのピッチ幅:8.0μm(ライン幅:4.8μm、スペース幅:3.2μm)、7.0μm(ライン幅:4.3μm、スペース幅:2.7μm)、6.0μm(ライン幅:3.8μm、スペース幅:2.2μm)、5.0μm(ライン幅:3.3μm、スペース幅:1.7μm)、4.4μm(ライン幅:2.7μm、スペース幅:1.7μm)
ラインパターンの透過率:0%
<Reference Comparative Example 2>
Bias part: + 0.8μm
Pitch width of the line and space pattern: 8.0 μm (line width: 4.8 μm, space width: 3.2 μm), 7.0 μm (line width: 4.3 μm, space width: 2.7 μm), 6 0.0 μm (line width: 3.8 μm, space width: 2.2 μm), 5.0 μm (line width: 3.3 μm, space width: 1.7 μm), 4.4 μm (line width: 2.7 μm, space width) : 1.7μm)
Line pattern transmittance: 0%

まず、ライン・アンド・スペース・パターンが形成されたフォトマスクについて、露光光を照射した際のマスクの位置と透過光の実効透過率との関係について説明する。   First, the relationship between the position of the mask and the effective transmittance of the transmitted light when the exposure light is applied to the photomask on which the line and space pattern is formed will be described.

図6は、ラインパターンを透過率0の遮光膜で形成したフォトマスク(バイナリマスク)を用いた場合の透過光の実効透過率を示している。図6において、図6(A)は遮光膜に設けられたバイアス部が0.5μmの場合(参考比較例1)について示し、図6(B)は遮光膜に設けられたバイアス部が0.8μmの場合(参考比較例2)について示し、図6(C)はシミュレーションに用いたライン・アンド・スペース・パターンの模式図を示している。バイアス部は、ラインパターンを形成する膜と同様の材料を用いて形成した。また、図6(A)、(B)において、横軸はマスクに形成されたライン・アンド・スペース・パターンの位置を示し、縦軸は透過光の実効透過率を示している。   FIG. 6 shows the effective transmittance of transmitted light when a photomask (binary mask) in which a line pattern is formed of a light-shielding film having a transmittance of 0 is used. 6A shows a case where the bias portion provided in the light shielding film is 0.5 μm (reference comparative example 1), and FIG. 6B shows that the bias portion provided in the light shielding film is 0. The case of 8 μm (Reference Comparative Example 2) is shown, and FIG. 6C shows a schematic diagram of the line and space pattern used in the simulation. The bias portion was formed using the same material as the film forming the line pattern. 6A and 6B, the horizontal axis indicates the position of the line and space pattern formed on the mask, and the vertical axis indicates the effective transmittance of transmitted light.

図6より、ライン・アンド・スペース・パターンのピッチ幅が小さくなるにつれて、フォトマスクの透光部における透過光の透過率が著しく減少していることが確認できた。   From FIG. 6, it was confirmed that as the pitch width of the line and space pattern was reduced, the transmittance of the transmitted light in the light transmitting portion of the photomask was remarkably reduced.

図7、8は、ラインパターンを半透光膜で形成したフォトマスクを用いた場合の透過光の透過率を示している。図7は半透光膜に設けられたバイアス部が0.5μmの場合(参考例1)について示し、図8は半透光膜に設けられたバイアス部が0.8μmの場合(参考例2)について示している。また、図7において、図7(A)〜(C)は、それぞれライン・アンド・スペース・パターンのピッチ幅が6.0μmの場合(図7(A))、ピッチ幅が5.0μmの場合(図7(B))、ピッチ幅が4.4μmの場合(図7(C))を示しており、図8において、図8(A)〜(C)は、それぞれライン・アンド・スペース・パターンのピッチ幅が7.0μmの場合(図8(A))、ピッチ幅が6.0μmの場合(図8(B))、ピッチ幅が5.0μmの場合(図8(C))を示している。   7 and 8 show the transmittance of transmitted light when a photomask having a line pattern formed of a semi-transparent film is used. FIG. 7 shows the case where the bias portion provided in the semi-transparent film is 0.5 μm (Reference Example 1), and FIG. 8 shows the case where the bias portion provided in the semi-transparent film is 0.8 μm (Reference Example 2). ). 7A to 7C, the line and space pattern pitch width is 6.0 μm (FIG. 7A), and the pitch width is 5.0 μm. (FIG. 7B) shows a case where the pitch width is 4.4 μm (FIG. 7C). In FIG. 8, FIGS. 8A to 8C are respectively line and space lines. When the pitch width of the pattern is 7.0 μm (FIG. 8A), when the pitch width is 6.0 μm (FIG. 8B), when the pitch width is 5.0 μm (FIG. 8C). Show.

図7、図8より、半透光部の透過率が増加するにつれて、透光部の透過率が増加することが分かった。   7 and 8, it was found that the transmittance of the translucent part increases as the transmissivity of the semi-translucent part increases.

次に、ライン・アンド・スペース・パターンを有するフォトマスクを用いて、レジスト膜を露光して現像した場合のレジストパターンの断面形状について説明する。   Next, the cross-sectional shape of the resist pattern when the resist film is exposed and developed using a photomask having a line and space pattern will be described.

図9、図10は、ラインパターンを透過率0の遮光膜で形成したフォトマスク(バイナリマスク)を用いた場合の現像後のレジストパターンの断面を示している。なお、図9は遮光膜に設けられたバイアス部が0.5μmの場合(参考比較例1)について示し、図10は遮光膜に設けられたバイアス部が0.8μmの場合(参考比較例2)について示している。また、図9(A)〜(E)、図10(A)〜(D)は、それぞれライン・アンド・スペース・パターンのピッチ幅が8.0μmの場合(図9(A)、図10(A))、ピッチ幅が7.0μmの場合(図9(B)、図10(B))、ピッチ幅が6.0μmの場合(図9(C)、図10(C))、ピッチ幅が5.0μmの場合(図9(D)、図10(D))、4.4μmの場合(図9(E))を示している。   9 and 10 show cross sections of the resist pattern after development when a photomask (binary mask) in which a line pattern is formed of a light-shielding film having a transmittance of 0 is used. 9 shows the case where the bias portion provided in the light shielding film is 0.5 μm (Reference Comparative Example 1), and FIG. 10 shows the case where the bias portion provided in the light shielding film is 0.8 μm (Reference Comparative Example 2). ). 9 (A) to 9 (E) and FIGS. 10 (A) to (D) are respectively the case where the pitch width of the line and space pattern is 8.0 μm (FIG. 9 (A) and FIG. A)), when the pitch width is 7.0 μm (FIGS. 9B and 10B), when the pitch width is 6.0 μm (FIGS. 9C and 10C), the pitch width Is 5.0 μm (FIG. 9D, FIG. 10D), and 4.4 μm (FIG. 9E).

なお、図9、図10では、露光光の強度を一定(100mJ)とした場合の現像後のレジストパターンの断面形状を示している。   9 and 10 show the cross-sectional shape of the resist pattern after development when the exposure light intensity is constant (100 mJ).

図9において、ライン・アンド・スペース・パターンのピッチ幅が比較的大きい場合(8.0μm、7.0μm)の場合には、100mJの露光光により透光部を介して照射された部分のレジスト膜を除去できることが確認できたが、ライン・アンド・スペース・パターンのピッチ幅が6.0μm以下では、レジスト膜が残存することが確認された。レジスト膜を完全に除去するために必要な露光光の強度を求めたところ、ライン・アンド・スペース・パターンのピッチ幅が6.0μmの場合には106.7mJ、ピッチ幅が5.0μmの場合には125.0mJ、ピッチ幅が4.4μmの場合には148.2mJの露光光を照射する必要があった。   In FIG. 9, in the case where the pitch width of the line and space pattern is relatively large (8.0 μm, 7.0 μm), the resist of the portion irradiated through the light transmitting part with 100 mJ exposure light Although it was confirmed that the film could be removed, it was confirmed that the resist film remained when the pitch width of the line and space pattern was 6.0 μm or less. When the intensity of exposure light required to completely remove the resist film was obtained, the line width of the line and space pattern was 106.7 mJ when the pitch width was 6.0 μm, and the pitch width was 5.0 μm. In this case, it was necessary to irradiate exposure light of 148.2 mJ when the pitch width was 4.4 μm.

図10において、ライン・アンド・スペース・パターンのピッチ幅が8.0μmの場合には、100mJの露光光により透光部を介して照射された部分のレジスト膜を除去できることが確認できたが、ライン・アンド・スペース・パターンのピッチ幅が7.0μm以下では、レジスト膜が残存することが確認された。レジスト膜を完全に除去するために必要な露光光の強度を求めたところ、ライン・アンド・スペース・パターンのピッチ幅が7.0μmの場合には104.6mJ、ピッチ幅が6.0μmの場合には117.4mJ、ピッチ幅が5.0μmの場合には150.4mJの露光光を照射する必要があった。   In FIG. 10, when the pitch width of the line-and-space pattern was 8.0 μm, it was confirmed that the resist film in the portion irradiated through the light-transmitting portion with 100 mJ exposure light could be removed. It was confirmed that the resist film remained when the pitch width of the line and space pattern was 7.0 μm or less. When the intensity of exposure light necessary to completely remove the resist film was obtained, the line width of the line and space pattern was 104.6 mJ when the pitch width was 7.0 μm, and the pitch width was 6.0 μm. However, when the pitch width was 5.0 μm, exposure light of 150.4 mJ had to be irradiated.

図11〜図16は、ラインパターンを半透光膜で形成したフォトマスクを用いた場合の現像後のレジストパターンの断面を示している。なお、図11〜図13は半透光膜に設けられたバイアス部が0.5μmの場合(参考例1)について示し、図14〜図16は半透光膜に設けられたバイアス部が0.8μmの場合(参考例2)について示している。また、図11、図15はライン・アンド・スペース・パターンのピッチ幅が6.0μmの場合、図12、図16はピッチ幅が5.0μmの場合、図13はピッチ幅が4.4μmの場合、図14はピッチ幅が7.0μmの場合を示している。   FIGS. 11 to 16 show cross sections of the resist pattern after development when a photomask having a line pattern formed of a semi-transparent film is used. 11 to 13 show the case where the bias portion provided in the semi-transparent film is 0.5 μm (Reference Example 1), and FIGS. 14 to 16 show that the bias portion provided in the semi-transparent film is 0. The case of .8 μm (Reference Example 2) is shown. 11 and 15 show a case where the pitch width of the line and space pattern is 6.0 μm, FIGS. 12 and 16 show a case where the pitch width is 5.0 μm, and FIG. 13 shows a case where the pitch width is 4.4 μm. FIG. 14 shows a case where the pitch width is 7.0 μm.

なお、図11〜図16では、ラインパターンを形成する半透光部の透過率を変化させたときの現像後のレジストパターンの断面を示している。但し、図11〜図16では、レジスト膜を除去するために必要な露光光を照射した場合の断面を示している。また、それぞれのピッチ幅について、半透光部の透過率に対する露光光の強度(レジスト膜を除去するために必要な露光強度)の関係を表1、表2に示す。表1はバイアス部が0.5μmの場合(参考例1)を示し、表2はバイアス部が0.8μmの場合(参考例2)を示している。   11 to 16 show cross sections of the resist pattern after development when the transmissivity of the semi-translucent portion forming the line pattern is changed. However, FIGS. 11 to 16 show cross sections when the exposure light necessary for removing the resist film is irradiated. Tables 1 and 2 show the relationship of the exposure light intensity (exposure intensity necessary for removing the resist film) with respect to the transmittance of the semi-translucent portion for each pitch width. Table 1 shows the case where the bias part is 0.5 μm (Reference Example 1), and Table 2 shows the case where the bias part is 0.8 μm (Reference Example 2).

Figure 2011215197
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Figure 2011215197
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図11〜図16、表1、表2より、半透光膜の透過率を増加させるに伴い、露光部のレジスト膜を除去し、必要な線幅を得るのに必要な露光光の強度を小さくできることが確認できた。また、ライン・アンド・スペース・パターンのピッチ幅が小さくなるにつれて、レジストパターンを形成するために必要となる露光光の強度が増加しているが、ラインパターンを遮光膜で形成する場合と比較して、フォトリソグラフィ工程における露光光の強度を大幅に低減できることが確認できた。   From FIG. 11 to FIG. 16, Table 1 and Table 2, as the transmittance of the semi-transparent film is increased, the resist film in the exposed portion is removed, and the intensity of the exposure light necessary to obtain a necessary line width is obtained. It was confirmed that it could be made smaller. Also, as the pitch width of the line-and-space pattern decreases, the intensity of exposure light required to form the resist pattern increases. Compared to the case where the line pattern is formed from a light-shielding film. Thus, it was confirmed that the intensity of exposure light in the photolithography process can be greatly reduced.

上述したように、転写パターン部102のラインパターンを遮光膜ではなく半透光膜で形成することにより、フォトマスク100のライン・アンド・スペース・パターンのピッチ幅が小さくなった場合であっても、透光部102b(スペースパターン)を介してレジスト膜に照射される透過光の強度が低下することを抑制し、現像後に透光部102bを介して露光されたレジスト膜を除去することができる。これは、ラインパターンを半透光部102aで形成することにより、フォトリソグラフィ工程における半透光部の露光量を増加させるのと同等の効果が得られ、結果的に転写の解像度を上げることができるためである。被加工体をウェットエッチングによる前提でフォトマスクにライン・アンド・スペースを含む転写パターンを形成すると、ラインよりスペースの線幅が、ピッチの1/2より更に微細になり加工の難度は増すが、フォトマスクの製造においても、良好にパターンが可能である。これにより、従来フォトリソグラフィ工程で適用可能である露光量で(露光量を変えることなく、又はより少ない露光量で)、所望の微細パターンを形成することが可能となる。   As described above, even when the line pattern of the transfer pattern portion 102 is formed of a semi-transparent film instead of a light shielding film, the pitch width of the line and space pattern of the photomask 100 is reduced. Further, it is possible to suppress a reduction in the intensity of transmitted light irradiated to the resist film through the light transmitting portion 102b (space pattern), and to remove the resist film exposed through the light transmitting portion 102b after development. . This is because the line pattern is formed by the semi-transparent portion 102a, so that an effect equivalent to increasing the exposure amount of the semi-transparent portion in the photolithography process can be obtained, and as a result, the transfer resolution can be increased. This is because it can. When a transfer pattern including line and space is formed on the photomask on the premise of wet etching of the work piece, the line width of the space becomes finer than 1/2 of the pitch and the processing difficulty increases. Even in the production of a photomask, it is possible to form a good pattern. This makes it possible to form a desired fine pattern with an exposure amount that can be applied in a conventional photolithography process (without changing the exposure amount or with a smaller exposure amount).

以下に、図1で示したフォトマスクの製造方法について図面を参照して説明する。なお、本実施の形態では、フォトマスクの製造方法として3通りの方法について説明する。   A method for manufacturing the photomask shown in FIG. 1 will be described below with reference to the drawings. Note that in this embodiment mode, three methods will be described as photomask manufacturing methods.

<フォトマスクの製造方法1>
まず、透明基板101上に遮光膜202を形成した後、当該遮光膜202上に第1のフォトレジスト膜204を形成する(図2(A)参照)。
<Photomask Manufacturing Method 1>
First, after the light-shielding film 202 is formed over the transparent substrate 101, the first photoresist film 204 is formed over the light-shielding film 202 (see FIG. 2A).

遮光膜202としては、クロム(Cr)またはクロム化合物(CrO、CrN、CrCなど)を好適に用いることができ、スパッタリング法、を用いて形成することができる。クロム主成分とする膜上に、CrO、CrN、CrCなどを積層し反射防止機能をもたせることも好適である。   As the light-shielding film 202, chromium (Cr) or a chromium compound (CrO, CrN, CrC, or the like) can be preferably used, and can be formed by a sputtering method. It is also preferable to provide an antireflection function by laminating CrO, CrN, CrC or the like on a film containing chromium as a main component.

次に、描画機により、第1のフォトレジスト膜204に、フォトマスク周縁(図1(A)参照)に形成しようとする遮光パターンを描画する。このとき、同時に、該遮光パターンに形成するマークパターンを描画する。その後に現像して、第1のレジストパターン206とした後(図2(B)参照)、当該第1のレジストパターン206をマスクとして遮光膜202をウェットエッチングによりパターニングする(図2(C)参照)。これにより、透明基板101上に遮光膜パターン208とマークパターンが形成される。この態様では、マークパターンを透明基板101の端部に形成するため、図2に示すように遮光膜パターン208を透明基板101の周縁領域であって、転写パターン領域の外に形成している。   Next, a light shielding pattern to be formed on the periphery of the photomask (see FIG. 1A) is drawn on the first photoresist film 204 by a drawing machine. At the same time, a mark pattern to be formed on the light shielding pattern is drawn. Thereafter, development is performed to form a first resist pattern 206 (see FIG. 2B), and then the light-shielding film 202 is patterned by wet etching using the first resist pattern 206 as a mask (see FIG. 2C). ). Thereby, the light shielding film pattern 208 and the mark pattern are formed on the transparent substrate 101. In this embodiment, in order to form the mark pattern on the end portion of the transparent substrate 101, the light shielding film pattern 208 is formed in the peripheral region of the transparent substrate 101 and outside the transfer pattern region as shown in FIG.

次に、第1のレジストパターン206を取り除いた後、遮光膜パターン208上にマスク210を設けた状態で、透明基板101上に半透光膜212を成膜する(図2(D)参照)。   Next, after removing the first resist pattern 206, a semi-transparent film 212 is formed over the transparent substrate 101 with the mask 210 provided over the light-shielding film pattern 208 (see FIG. 2D). .

半透光膜212としては、Cr化合物(CrO,CrN、CrC等)又は、金属シリサイド化合物(MoSix、MoSiN、MoSiO、MoSiON、MoSiCO等)等をスパッタリング法等を用いて形成することができる。この態様では、半透光膜と遮光膜のエッチング選択性について、特に制約が無い。   As the semi-transparent film 212, a Cr compound (CrO, CrN, CrC, or the like) or a metal silicide compound (MoSix, MoSiN, MoSiO, MoSiON, MoSiCO, or the like) can be formed using a sputtering method or the like. In this embodiment, there is no particular limitation on the etching selectivity between the semi-transparent film and the light shielding film.

また、半透光膜212を成膜する際に、遮光膜パターン208の端部が露出するようにマスク210を設けることにより、半透光膜212が遮光膜パターン208の端部を覆うように形成することができる(図2(D)参照)。このように、遮光膜パターン208の端部を覆うように半透光膜212を形成することにより、製膜段階でのパターン間の位置合わせマージンを確保し、マスク上に意図しない透光領域が発生しないようにするという効果を奏する。   Further, when the semi-transparent film 212 is formed, the mask 210 is provided so that the end of the light-shielding film pattern 208 is exposed, so that the semi-transparent film 212 covers the end of the light-shielding film pattern 208. It can be formed (see FIG. 2D). In this way, by forming the semi-transparent film 212 so as to cover the end portion of the light shielding film pattern 208, an alignment margin between patterns in the film forming stage is ensured, and an unintended translucent region is formed on the mask. The effect is to prevent it from occurring.

次に、マスク210を取り除いた後、半透光膜212及び遮光膜パターン208上に第2のフォトレジスト膜214を形成し(図2(E)参照)、その後、第2のフォトレジスト膜214を描画した後に現像して第2のレジストパターン216を形成する(図2(F)参照)。   Next, after removing the mask 210, a second photoresist film 214 is formed over the semi-transparent film 212 and the light shielding film pattern 208 (see FIG. 2E), and then the second photoresist film 214 is formed. Then, development is performed to form a second resist pattern 216 (see FIG. 2F).

第2のレジストパターン216の形状が、フォトマスクにおける転写パターン部の形状に相当する。このため、フォトマスクの転写パターン部をライン・アンド・スペース・パターンで設ける場合には、第2のレジストパターン216をライン・アンド・スペース・パターンとなるように形成すればよい。   The shape of the second resist pattern 216 corresponds to the shape of the transfer pattern portion in the photomask. Therefore, when the transfer pattern portion of the photomask is provided as a line and space pattern, the second resist pattern 216 may be formed so as to be a line and space pattern.

次に、第2のレジストパターン216をマスクとして半透光膜212をウェットエッチングによりパターニングすることにより(図2(G)参照)、半透光部102aと透光部102bで形成される転写パターン部102を形成することができる(図2(H)参照)。また、図2においては、転写パターン部102の周辺にマークパターン形成部103が形成される場合を示している。マークパターンは上述のとおり、第1のレジストパターン形成時に描画されるのが好ましいが、第2のレジストパターン形成時に描画することも可能である。例えば、遮光膜と半透光膜をいずれもCr系の膜とする場合には、好適である。   Next, by patterning the semi-transparent film 212 by wet etching using the second resist pattern 216 as a mask (see FIG. 2G), a transfer pattern formed by the semi-transparent portion 102a and the translucent portion 102b. The portion 102 can be formed (see FIG. 2H). FIG. 2 shows a case where a mark pattern forming unit 103 is formed around the transfer pattern unit 102. As described above, the mark pattern is preferably drawn when the first resist pattern is formed, but can also be drawn when the second resist pattern is formed. For example, it is preferable when the light shielding film and the semi-transparent film are both Cr-based films.

以上の工程により、転写パターン部が半透光部と透光部で形成され、マークパターン形成部が遮光膜で形成されるバイナリマスクを製造することができる。図2に示すように、遮光膜を形成した後に半透光膜を形成する場合であっても、マークパターン形成部では、遮光膜上に半透光膜が形成されない構造とする(遮光膜を露出させる)ことにより、半透光膜の干渉等に起因した読み取りエラーを抑制することができる。また、上記図2に示した製造方法を用いることにより、この製造方法を採用すると、転写パターン部の半透光膜の製膜が工程上後になるため、遮光パターン(マークパターン形成済み)形成後のフォトマスクブランクの生産を予め行っておき、半透光膜の透過率等製品仕様の決定後に残りの工程を行うことにより、実質的なマスク製造タクトを短くすることができる。   Through the above steps, it is possible to manufacture a binary mask in which a transfer pattern portion is formed of a semi-translucent portion and a translucent portion, and a mark pattern formation portion is formed of a light shielding film. As shown in FIG. 2, even if the semi-transparent film is formed after the light-shielding film is formed, the mark pattern forming unit has a structure in which the semi-transparent film is not formed on the light-shielding film (the light-shielding film is formed). By exposing it, reading errors caused by interference of the semi-transparent film can be suppressed. In addition, when this manufacturing method is adopted by using the manufacturing method shown in FIG. 2, the semi-transparent film is formed in the transfer pattern portion after the process, so that the light shielding pattern (mark pattern already formed) is formed. The mask manufacturing tact can be shortened by producing the photomask blank in advance and performing the remaining steps after determining the product specifications such as the transmissivity of the semi-transparent film.

<フォトマスクの製造方法2>
続いて、上記製造工程1と異なる製造方法について図3を参照して説明する。
<Photomask Manufacturing Method 2>
Then, the manufacturing method different from the said manufacturing process 1 is demonstrated with reference to FIG.

まず、透明基板101上に半透光膜302を成膜する(図3(A)参照)。   First, a semi-transmissive film 302 is formed over the transparent substrate 101 (see FIG. 3A).

次に、半透光膜302上に遮光膜304を形成した後、当該遮光膜304上に第1のフォトレジスト膜306を形成する(図3(B)参照)。半透光膜302と遮光膜304の素材は、上述のものを適用できるが、エッチング選択性がある(一方のエッチング環境下で、他方が耐性を有する)ものを使用することが好ましい。例えば、遮光膜はCr系、半透光膜は金属シリサイド系などである。   Next, after the light-shielding film 304 is formed over the semi-light-transmitting film 302, the first photoresist film 306 is formed over the light-shielding film 304 (see FIG. 3B). Although the above-mentioned materials can be applied to the semi-transparent film 302 and the light-shielding film 304, it is preferable to use a material having etching selectivity (the other has resistance in one etching environment). For example, the light shielding film is Cr-based, and the semi-transparent film is metal silicide-based.

次に、第1のフォトレジスト膜306に、描画機を用いて転写パターンと共に、マークパターンを描画する。その後現像して、第1のレジストパターン308とした後(図3(C)参照)、当該第1のレジストパターン308をマスクとして遮光膜304及び半透光膜302をパターニングする(図3(D)参照)。これにより、パターニングされた遮光膜と半透光膜の積層パターン310が形成される(図3(E)参照)。   Next, a mark pattern is drawn on the first photoresist film 306 together with the transfer pattern using a drawing machine. Thereafter, development is performed to form a first resist pattern 308 (see FIG. 3C), and then the light-shielding film 304 and the semi-transparent film 302 are patterned using the first resist pattern 308 as a mask (FIG. 3D )reference). Thereby, a patterned light-shielding film and semi-transparent film laminated pattern 310 is formed (see FIG. 3E).

遮光膜と半透光膜の積層パターン310は、フォトマスクにおける転写パターン及びマークパターンのパターン形状に相当する。   The laminated pattern 310 of the light shielding film and the semi-transparent film corresponds to the pattern shape of the transfer pattern and the mark pattern in the photomask.

次に、第1のレジストパターン308を除去した後(図3(E)参照)、遮光膜及び半透光膜を覆うように第2のフォトレジスト膜312を形成する(図3(F)参照)。そして、当該第2のフォトレジスト膜312に、転写パターン部の外のフォトマスク周縁に形成しようとする遮光パターンを描画した後に現像して第2のレジストパターン314を形成する(図3(G)参照)。   Next, after removing the first resist pattern 308 (see FIG. 3E), a second photoresist film 312 is formed so as to cover the light-shielding film and the semi-transparent film (see FIG. 3F). ). Then, a light shielding pattern to be formed on the periphery of the photomask outside the transfer pattern portion is drawn on the second photoresist film 312 and then developed to form a second resist pattern 314 (FIG. 3G). reference).

第2のレジストパターン314は、既に形成されたマークパターン領域を覆うと共に、フォトマスクの転写パターン部となる領域(ここでは、遮光膜及び半透光膜の積層パターン310)を露出するように形成する。   The second resist pattern 314 is formed so as to cover the already formed mark pattern region and to expose a region to be a transfer pattern portion of the photomask (here, the laminated pattern 310 of the light shielding film and the semi-transparent film). To do.

次に、第2のレジストパターン314を用いて半透光膜上に形成された遮光膜をエッチング除去することにより(図3(H)参照)、半透光部102aと透光部102bで形成される転写パターン部102及びマークパターン103を形成することができる(図3(I)参照)。   Next, the light-shielding film formed over the semi-transparent film is etched away using the second resist pattern 314 (see FIG. 3H), so that the semi-transparent part 102a and the translucent part 102b are formed. The transfer pattern portion 102 and the mark pattern 103 to be formed can be formed (see FIG. 3I).

以上の工程により、転写パターン部が半透光部と透光部で形成され、マークパターン形成部が透光部と遮光膜が露出した遮光部で形成されるバイナリマスクを製造することができる。上記図3に示した製造方法を用いることにより、第1〜第2のパターニングの間に製膜工程を挟まないため、パターニング着手後の製造タクトを短くすることが出来る。   Through the above steps, it is possible to manufacture a binary mask in which the transfer pattern portion is formed of a semi-translucent portion and a translucent portion, and the mark pattern formation portion is formed of the light transmissive portion and the light shielding portion where the light shielding film is exposed. By using the manufacturing method shown in FIG. 3, since the film forming step is not sandwiched between the first and second patterning, the manufacturing tact after the patterning start can be shortened.

<フォトマスクの製造方法3>
続いて、上記製造工程1、2と異なる製造方法について図4を参照して説明する。
<Photomask Manufacturing Method 3>
Next, a manufacturing method different from the manufacturing steps 1 and 2 will be described with reference to FIG.

まず、透明基板101上にマスク404を設けた状態で、半透光膜402を成膜する(図4(A)参照)。マスク404は、少なくともマークパターン形成部を形成する領域に設ければよい。   First, the semi-transparent film 402 is formed with the mask 404 provided over the transparent substrate 101 (see FIG. 4A). The mask 404 may be provided at least in a region where a mark pattern formation portion is formed.

次に、マスク404を取り除いた後、半透光膜402上及び露出した透明基板101上に遮光膜406を形成し(図4(B)参照)、その後遮光膜406上に第1のフォトレジスト膜408を形成する(図4(C)参照)。尚、半透光膜と遮光膜の素材は、製造方法2と同様にすることができる。   Next, after removing the mask 404, a light shielding film 406 is formed over the semi-transparent film 402 and the exposed transparent substrate 101 (see FIG. 4B), and then the first photoresist is formed over the light shielding film 406. A film 408 is formed (see FIG. 4C). The materials for the semi-transparent film and the light-shielding film can be the same as those in the manufacturing method 2.

次に、第1のフォトレジスト膜408に対し、転写パターンおよびマークパターン形成するためのパターンデータを描画した後に現像して、第1のレジストパターン410とした後(図4(D)参照)、当該第1のレジストパターン410をマスクとして遮光膜406及び半透光膜402をパターニングする(図4(E)参照)。これにより、パターニングされた遮光膜と半透光膜の積層パターン412が形成される(図4(F)参照)。   Next, after pattern data for forming a transfer pattern and a mark pattern is drawn on the first photoresist film 408 and developed to form a first resist pattern 410 (see FIG. 4D), The light shielding film 406 and the semi-transparent film 402 are patterned using the first resist pattern 410 as a mask (see FIG. 4E). As a result, a patterned light-shielding film and semi-transparent film laminated pattern 412 is formed (see FIG. 4F).

遮光膜と半透光膜の積層パターン412は、フォトマスクにおける転写パターン部のパターン形状及びマークパターンに相当する。   The laminated pattern 412 of the light shielding film and the semi-transparent film corresponds to the pattern shape and mark pattern of the transfer pattern portion in the photomask.

次に、第1のレジストパターン410を除去した後(図4(F)参照)、遮光膜及び半透光膜を覆うように第2のフォトレジスト膜414を形成する(図4(G)参照)。そして、当該第2のフォトレジスト膜414を描画した後に現像して第2のレジストパターン416を形成する(図4(H)参照)。   Next, after removing the first resist pattern 410 (see FIG. 4F), a second photoresist film 414 is formed so as to cover the light-shielding film and the semi-transmissive film (see FIG. 4G). ). Then, the second photoresist film 414 is drawn and then developed to form a second resist pattern 416 (see FIG. 4H).

第2のレジストパターン416は、マークパターン形成部となる領域を覆うと共に、フォトマスクの転写パターン部となる領域(ここでは、遮光膜及び半透光膜の積層パターン412)を露出するように形成する。   The second resist pattern 416 is formed so as to cover a region serving as a mark pattern forming portion and to expose a region serving as a transfer pattern portion of the photomask (here, a laminated pattern 412 of a light shielding film and a semi-transparent film). To do.

次に、第2のレジストパターン416を用いて半透光膜上に形成された遮光膜を除去することにより(図4(I)参照)、半透光部102aと透光部102bで形成される転写パターン部102を形成することができる(図4(J)参照)。   Next, the light-shielding film formed on the semi-transparent film is removed using the second resist pattern 416 (see FIG. 4I), so that the semi-transparent part 102a and the translucent part 102b are formed. The transfer pattern portion 102 can be formed (see FIG. 4J).

以上の工程により、転写パターン部が半透光部と透光部で形成され、マークパターン形成部が遮光膜で形成されるバイナリマスクを製造することができる。上記図4に示した製造方法を用いることにより、第1〜第2のパターニングの間に製膜工程を挟まないため、パターニング着手後の製造タクトを短くすることが出来る。また、マークパターン形成部の膜積層構造がバイナリマスクと完全に同様になる(製造方法2では遮光膜と基板の間に半透光膜が残る)ため、例えばアライメントマークをマスクのガラス面(パターン形成部の裏面)から読み取る場合にもエラーが発生しない。   Through the above steps, it is possible to manufacture a binary mask in which a transfer pattern portion is formed of a semi-translucent portion and a translucent portion, and a mark pattern formation portion is formed of a light shielding film. By using the manufacturing method shown in FIG. 4, since the film forming process is not sandwiched between the first and second patterning, the manufacturing tact after starting patterning can be shortened. In addition, since the film lamination structure of the mark pattern forming portion is completely the same as that of the binary mask (in the manufacturing method 2, a semi-transparent film remains between the light-shielding film and the substrate), for example, the alignment mark is formed on the mask glass surface (pattern No error occurs when reading from the back of the forming part.

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、適宜変更して実施することができる。例えば、上記実施の形態における材質、パターン構成、部材の個数、サイズ、処理手順などは一例であり、本発明の効果を発揮する範囲内において種々変更して実施することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can implement by changing suitably. For example, the material, the pattern configuration, the number of members, the size, the processing procedure, and the like in the above embodiment are merely examples, and various modifications can be made within the scope of the effects of the present invention. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the object of the present invention.

本発明によれば、i線〜g線というブロードな波長域を用いる露光条件下であっても、かつウェットエッチングでエッチング加工するという制約があっても、微細なライン・アンド・スペースパターンを線幅精度高く製造するという課題を解決したものである。ライン・アンド・スペースにおいては、特にスペース線幅が非常に小さくなるにも関わらず、精緻に加工が可能である。これは、短波長化や、単一波長による位相シフト効果などを採用してきたLSI製造の分野とは異なる視点により微細化を達成し、かつ、液晶装置製造分野で使用される既存のバイナリマスクと変わらない扱い(アライメントやマスク管理)が行える点で大きな意義がある。液晶表示装置の低価格化に大きな貢献を可能とするものである。   According to the present invention, a fine line-and-space pattern can be formed even under exposure conditions using a broad wavelength range of i-line to g-line, and even when there is a restriction of etching by wet etching. It solves the problem of manufacturing with high width accuracy. In line and space, even though the space line width is very small, precise processing is possible. This achieves miniaturization from a viewpoint different from the LSI manufacturing field, which has adopted a short wavelength and a phase shift effect by a single wavelength, and is an existing binary mask used in the liquid crystal device manufacturing field. This is significant in that it can be handled in the same way (alignment and mask management). This makes it possible to make a great contribution to reducing the price of liquid crystal display devices.

100 フォトマスク
101 透明基板
102 転写パターン部
102a 半透光部
102b 透光部
103 マークパターン形成部
105 アライメントマーク
106 バーコード
500 フォトマスク
501 半透光部
502 透光部
503 被加工体
504 レジスト膜
505 レジストパターン
506a バイアス部
506b バイアス部
510 透明基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Photomask 101 Transparent substrate 102 Transfer pattern part 102a Semi-light-transmitting part 102b Light-transmitting part 103 Mark pattern formation part 105 Alignment mark 106 Barcode 500 Photomask 501 Semi-light-transmitting part 502 Light-transmitting part 503 Workpiece 504 Resist film 505 Resist pattern 506a Bias part 506b Bias part 510 Transparent substrate

Claims (10)

エッチング加工がなされる被加工体上に形成されたレジスト膜に転写するための転写パターンを備えた液晶表示装置製造用のフォトマスクであって、
前記フォトマスクの転写領域には、透明基板上に形成された半透光膜をパターニングすることにより得られた、透光部と半透光部によってなるライン・アンド・スペースパターンを含む転写パターンを有し、
前記フォトマスクの転写領域外には、前記透明基板上に形成された遮光膜をパターニングして得られたマークパターンを有することを特徴とする、フォトマスク。
A photomask for manufacturing a liquid crystal display device having a transfer pattern for transferring to a resist film formed on a workpiece to be etched,
In the transfer region of the photomask, a transfer pattern including a line-and-space pattern made up of a translucent part and a semi-transparent part obtained by patterning a semi-transparent film formed on a transparent substrate is provided. Have
A photomask having a mark pattern obtained by patterning a light-shielding film formed on the transparent substrate outside the transfer region of the photomask.
前記転写パターンは、ウェットエッチングによる透明電極形成用であることを特徴とする、請求項1に記載のフォトマスク。   The photomask according to claim 1, wherein the transfer pattern is for forming a transparent electrode by wet etching. 前記フォトマスクは、エッチング加工により前記被加工体に、ライン幅LPとスペース幅SPの等しいライン・アンド・スペースパターンを形成するものであり、かつ、前記フォトマスクの転写パターンは、ライン幅LMがスペース幅SMより大きいライン・アンド・スペースパターンを含むものであることを特徴とする、請求項1又は2に記載のフォトマスク。   The photomask forms a line-and-space pattern having the same line width LP and space width SP on the workpiece by etching, and the transfer pattern of the photomask has a line width LM. The photomask according to claim 1, wherein the photomask includes a line and space pattern larger than the space width SM. 前記ライン・アンド・スペースパターンは、ラインとスペースの線幅の合計であるピッチが2μm以上7μm未満であることを特徴とする、請求項1から請求項3のいずれかに記載のフォトマスク。   4. The photomask according to claim 1, wherein the line-and-space pattern has a pitch, which is a sum of line widths of lines and spaces, of 2 μm or more and less than 7 μm. 5. 前記マークパターンは、透明基板が露出した透光部と、遮光膜が露出した遮光部を有することを特徴とする、請求項1から請求項4のいずれかに記載のフォトマスク。   5. The photomask according to claim 1, wherein the mark pattern includes a light-transmitting portion from which the transparent substrate is exposed and a light-shielding portion from which the light-shielding film is exposed. 前記透光部の透過率を100%とするとき、前記半透光部の透過率が1%以上30%以下であることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載のフォトマスク。   The photo according to any one of claims 1 to 4, wherein the transmissivity of the semi-translucent part is 1% or more and 30% or less when the transmissivity of the translucent part is 100%. mask. 転写領域にライン・アンド・スペースパターンを含む転写パターンを有し、前記転写領域外にマークパターンを有するフォトマスクの製造方法であって、
透明基板上に遮光膜を形成する工程と、
前記遮光膜をパターニングして前記転写領域内の前記遮光膜を除去するとともに前記転写領域外にマークパターンを形成する工程と、
前記マークパターン上にマスクを設けた状態で、前記透明基板上に半透光膜を成膜する工程と、
前記半透光膜をパターニングして透光部と半透光部で形成される前記転写パターンを形成する工程と、を有することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
A method for producing a photomask having a transfer pattern including a line and space pattern in a transfer region, and having a mark pattern outside the transfer region,
Forming a light shielding film on a transparent substrate;
Patterning the light shielding film to remove the light shielding film in the transfer region and forming a mark pattern outside the transfer region;
A step of forming a translucent film on the transparent substrate in a state where a mask is provided on the mark pattern;
And a step of patterning the semi-transparent film to form the transfer pattern formed by a translucent part and a semi-translucent part.
転写領域にライン・アンド・スペースパターンを含む転写パターンを有し、前記転写領域外にマークパターンを有するフォトマスクの製造方法であって、
透明基板上に半透光膜を成膜する工程と、
前記半透光膜上に遮光膜を成膜する工程と、
前記遮光膜上に形成したレジスト膜に、前記転写パターン及び前記マークパターンを描画し、現像することにより第1のレジストパターンを形成し、前記第1のレジストパターンを用いて前記遮光膜及び前記半透光膜をパターニングすることにより、前記遮光膜及び前記半透光膜の積層パターンを形成する工程と、
前記第1のレジストパターンを除去した後、転写領域に位置する前記遮光膜及び前記半透光膜の積層パターンが露出するように第2のレジストパターンを形成する工程と、
前記第2のレジストパターンを用いて前記半透光膜上に形成された前記遮光膜を除去することにより、透光部と半透光部から形成される転写パターンと、透光部と露出した遮光膜パターンから形成されるマークパターンを形成する工程と、を有することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
A method for producing a photomask having a transfer pattern including a line and space pattern in a transfer region, and having a mark pattern outside the transfer region,
Forming a translucent film on a transparent substrate;
Forming a light shielding film on the semi-transparent film;
A first resist pattern is formed by drawing and developing the transfer pattern and the mark pattern on a resist film formed on the light shielding film, and the light shielding film and the half pattern are formed using the first resist pattern. Forming a laminated pattern of the light-shielding film and the semi-transparent film by patterning the light-transmitting film;
Forming a second resist pattern so as to expose a laminated pattern of the light-shielding film and the semi-transparent film located in the transfer region after removing the first resist pattern;
By removing the light shielding film formed on the semi-transparent film using the second resist pattern, the transfer pattern formed from the translucent part and the semi-translucent part and the translucent part are exposed. And a step of forming a mark pattern formed from the light-shielding film pattern.
転写領域にライン・アンド・スペースパターンを含む転写パターンを有し、前記転写領域外にマークパターンを有するフォトマスクの製造方法であって、
透明基板上の転写領域外にマスクを設けた状態で、半透光膜を成膜する工程と、
前記半透光膜上及び露出した前記透明基板上に、遮光膜を成膜する工程と、
前記遮光膜上に形成したレジスト膜に、前記転写パターン及び前記マークパターンを描画し、現像することにより第1のレジストパターンを形成し、前記第1のレジストパターンを用いて前記遮光膜及び前記半透光膜をパターニングすることにより、前記転写領域に前記遮光膜及び前記半透光膜の積層パターンを形成し、前記転写領域外に遮光膜パターンを形成する工程と、
前記第1のレジストパターンを除去した後、前記転写領域の積層パターンが露出するように第2のレジストパターンを形成する工程と、
前記第2のレジストパターンを用いて前記半透光膜上に形成された前記遮光膜を除去することにより、透光部と半透光部から形成される転写パターンと、透光部と遮光膜パターンから形成されるマークパターンを形成する工程と、を有することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
A method for producing a photomask having a transfer pattern including a line and space pattern in a transfer region, and having a mark pattern outside the transfer region,
Forming a translucent film with a mask provided outside the transfer region on the transparent substrate; and
Forming a light-shielding film on the semi-transparent film and the exposed transparent substrate;
A first resist pattern is formed by drawing and developing the transfer pattern and the mark pattern on a resist film formed on the light shielding film, and the light shielding film and the half pattern are formed using the first resist pattern. Patterning a light transmissive film to form a laminated pattern of the light shielding film and the semi-light transmissive film in the transfer region, and forming a light shielding film pattern outside the transfer region;
After removing the first resist pattern, forming a second resist pattern so that the laminated pattern of the transfer region is exposed;
By removing the light shielding film formed on the semi-transparent film using the second resist pattern, a transfer pattern formed from the translucent part and the semi-transparent part, the translucent part and the light shielding film And a step of forming a mark pattern formed from the pattern.
請求項1から請求項6のいずれかに記載のフォトマスク又は請求項7から請求項9のいずれかに記載の製造方法によるフォトマスクを用い、被加工体上のレジスト膜に、i線〜g線の範囲の露光光源をもつ露光機による露光を行い、得られたレジストパターンを用いてウェットエッチングすることにより、ラインとスペースの幅が等しいパターンを加工することを特徴とする、パターン転写方法。   Using the photomask according to any one of claims 1 to 6 or the photomask according to the manufacturing method according to any one of claims 7 to 9, an i line to g is applied to a resist film on a workpiece. A pattern transfer method characterized in that a pattern having the same line and space width is processed by performing exposure with an exposure machine having an exposure light source in a range of lines and performing wet etching using the obtained resist pattern.
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