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JP2020154338A - Method of manufacturing photomask, photomask, and method of manufacturing display device - Google Patents

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

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JP2020154338A
JP2020154338A JP2020111317A JP2020111317A JP2020154338A JP 2020154338 A JP2020154338 A JP 2020154338A JP 2020111317 A JP2020111317 A JP 2020111317A JP 2020111317 A JP2020111317 A JP 2020111317A JP 2020154338 A JP2020154338 A JP 2020154338A
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Abstract

To provide a method of manufacturing a photomask which is finer and has both higher CD accuracy and transmittance accuracy.SOLUTION: The method of manufacturing a photomask which is provided with a transfer pattern including a translucent part, a first transmission control part, and a second transmission control part on a transparent substrate includes: a step of preparing a photomask blank in which a first thin film having a predetermined exposure light transmittance is formed on the transparent substrate; a first patterning step of etching the first thin film to form a first thin film pattern; and a second patterning step of forming a second thin film on the transparent substrate on which the first thin film pattern is formed, and etching the second thin film to form a second thin film pattern. In the second patterning step, only the second thin film is etched.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、液晶パネルや有機ELパネルに代表される表示装置の製造に有用な多階調のフォトマスク及びその製造方法、並びに、当該多階調のフォトマスクを用いた表示装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a multi-gradation photomask useful for manufacturing a display device represented by a liquid crystal panel or an organic EL panel and a manufacturing method thereof, and a method for manufacturing a display device using the multi-gradation photomask. ..

近年、液晶パネルや有機ELパネルに代表される表示装置には、より一層の微細化が要求されるようになってきており、これらを製造するためのフォトマスクのパターンにおいても、微細化傾向が顕著になっている。とくに、表示装置の微細化が望まれる理由は、画素密度の増加、ディスプレイの明るさの向上、反応速度の向上といった画像品質の高度化のみならず、省エネルギーの観点からも、有利な点があることに関係している。また、このような微細化の動向とともに、フォトマスクに対する品質要求も高まっている。 In recent years, display devices typified by liquid crystal panels and organic EL panels have been required to be further miniaturized, and the photomask patterns for manufacturing these have also tended to be miniaturized. It has become prominent. In particular, the reason why miniaturization of display devices is desired is that there are advantages not only in improving image quality such as increase in pixel density, improvement in display brightness, and improvement in reaction speed, but also in terms of energy saving. Is related to that. In addition, along with such miniaturization trends, quality requirements for photomasks are increasing.

従来、透明基板上に形成された遮光膜及び半透光膜がそれぞれパターニングされてなる転写用パターンを備えた多階調フォトマスク(グレートーンマスク)が知られている。この多階調フォトマスクは、表示装置などの製造において有用に使用される。
例えば下記特許文献1には、ハーフトーン膜タイプのグレートーンマスク及びその製造方法が記載されている。
Conventionally, a multi-gradation photomask (gray tone mask) having a transfer pattern in which a light-shielding film and a semi-transmissive film formed on a transparent substrate are patterned is known. This multi-gradation photomask is usefully used in the manufacture of display devices and the like.
For example, Patent Document 1 below describes a halftone film type gray tone mask and a method for manufacturing the same.

特開2005−257712号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-257712

この多階調フォトマスクとは、転写用パターンに、遮光部、透光部、および半透光部といった、光透過率の異なる3つ以上の部分を有し、これによって、被転写体上に、複数の残膜厚を有するレジストパターンを形成しようとするものである。このレジストパターンは、被転写体上に形成された薄膜の加工に際してのエッチングマスクとして利用される場合には、第1エッチングに次いで、レジストパターンを減膜することにより、異なる形状のエッチングマスクとして機能し、第2のエッチングができることから、多階調フォトマスクは、複数枚のフォトマスクに相当する機能をもつフォトマスクとも言えるものである。このため、主として表示装置の製造に必要なフォトマスクの枚数を低減することができものとして、生産効率向上に寄与している。 This multi-gradation photomask has three or more portions having different light transmittances, such as a light-shielding portion, a translucent portion, and a semi-transmissive portion, in a transfer pattern, thereby forming an on-transfer object. , An attempt is made to form a resist pattern having a plurality of residual film thicknesses. When this resist pattern is used as an etching mask for processing a thin film formed on a transfer body, it functions as an etching mask having a different shape by reducing the film of the resist pattern after the first etching. However, since the second etching can be performed, the multi-gradation photomask can be said to be a photomask having a function corresponding to a plurality of photomasks. Therefore, the number of photomasks required for manufacturing the display device can be reduced, which contributes to the improvement of production efficiency.

上記多階調フォトマスクは、遮光部、透光部のほかに、露光光を一部透過する半透光膜を用いた半透光部をもつことから、この部分の光透過率や透過光に対する位相特性などを適宜制御することにより、被転写体上に形成されるレジストパターンの部分的な厚みや、その断面形状などを変化させることができる。 Since the multi-gradation photomask has a semi-transmissive portion using a semi-transmissive film that partially transmits the exposure light, in addition to the light-shielding portion and the translucent portion, the light transmittance and transmitted light of this portion are provided. By appropriately controlling the phase characteristics with respect to the light, the partial thickness of the resist pattern formed on the transferred body, the cross-sectional shape thereof, and the like can be changed.

また、上記特許文献1の多階調フォトマスクは、パターニングを施された複数の膜(遮光膜や、半透光膜など)が積層してなる転写用パターンをもつ。このような多階調フォトマスクは、これを露光時に使用する光に対する所望の透過率や位相特性を設定し、これに適合する膜材料や膜厚を選択し、成膜条件を整えることにより、所望の光特性をもつ多階調フォトマスクが安定して設計できる利点がある。 Further, the multi-gradation photomask of Patent Document 1 has a transfer pattern in which a plurality of patterned films (light-shielding film, semi-transmissive film, etc.) are laminated. In such a multi-gradation photomask, the desired transmittance and phase characteristics for the light used at the time of exposure are set, a film material and a film thickness suitable for the desired transmittance and a phase characteristic are selected, and the film formation conditions are adjusted. There is an advantage that a multi-tone photomask having desired optical characteristics can be stably designed.

ここで、従来技術である特許文献1に記載の方法を説明する。
特許文献1に記載の方法では、図3に記載の工程によって、図3(i)に示すグレートーンマスク200を製造する。具体的には、まず、透明基板101上に遮光膜102を形成し、その上にポジ型レジストを塗布してレジスト膜103を形成したフォトマスクブランク100を用意する(図3(a)参照)。
Here, the method described in Patent Document 1, which is a prior art, will be described.
In the method described in Patent Document 1, the gray tone mask 200 shown in FIG. 3 (i) is manufactured by the process described in FIG. Specifically, first, a photomask blank 100 is prepared in which a light-shielding film 102 is formed on a transparent substrate 101, and a positive resist is applied thereto to form a resist film 103 (see FIG. 3A). ..

そしてこれに、レーザ描画機などを用いて描画し(第1描画)、現像する。これによって半透光部を形成する領域(図3のA領域)ではレジスト膜が除去され、遮光部を形成する領域(図3のB領域)及び透光部を形成する領域(図3のC領域)には、レジスト膜が残存するレジストパターン103aが形成される(図3(b)参照)。 Then, it is drawn using a laser drawing machine or the like (first drawing) and developed. As a result, the resist film is removed in the region forming the translucent portion (region A in FIG. 3), and the region forming the light-shielding portion (region B in FIG. 3) and the region forming the translucent portion (C in FIG. 3). A resist pattern 103a in which the resist film remains is formed in the region) (see FIG. 3B).

次に、形成されたレジストパターン103aをマスクとして、遮光膜102をエッチング(第1エッチング)して、遮光部(B領域)及び透光部(C領域)に対応する領域に遮光膜パターン102aを形成する(図3(c)参照)。そして、レジストパターン103aを除去する(図3(d)参照)。
以上説明した1回目のフォトリソグラフィ工程により、半透光部に対応する領域(A領域)が画定される。
Next, using the formed resist pattern 103a as a mask, the light-shielding film 102 is etched (first etching), and the light-shielding film pattern 102a is formed in the regions corresponding to the light-shielding portion (B region) and the translucent portion (C region). Form (see FIG. 3 (c)). Then, the resist pattern 103a is removed (see FIG. 3D).
By the first photolithography step described above, the region (A region) corresponding to the translucent portion is defined.

次に、以上により得られた遮光膜パターン付き基板の全面に半透光膜104を成膜する(図3(e)参照)。これにより、A領域の半透光部が形成される。
更に、半透光膜104の全面にポジ型レジストを塗布してレジスト膜105を形成し(図3(f)参照)、描画を行う(第2描画)。現像後に、透光部(C領域)ではレジスト膜105が除去され、遮光部(B領域)及び半透光部(A領域)にレジスト膜が残存するレジストパターン105aが形成される(図3(g)参照)。
Next, a translucent film 104 is formed on the entire surface of the substrate with the light-shielding film pattern obtained as described above (see FIG. 3E). As a result, a semi-transmissive portion in the A region is formed.
Further, a positive resist is applied to the entire surface of the translucent film 104 to form a resist film 105 (see FIG. 3 (f)), and drawing is performed (second drawing). After development, the resist film 105 is removed from the translucent portion (C region), and a resist pattern 105a in which the resist film remains in the light-shielding portion (B region) and the semi-transmissive portion (A region) is formed (FIG. 3 (FIG. 3). g) See).

これをマスクとして、透光部となるC領域の半透光膜104と遮光膜パターン102aをエッチング(第2エッチング)して除去する(図3(h)参照)。ここで、半透光膜と遮光膜のエッチング特性が同一または近似しているものとすることで、連続的にエッチングが可能である。そして、上記第2エッチングの後、レジストパターン105aを除去してグレートーンマスク200が完成する(図3(i)参照)。 Using this as a mask, the semitransparent film 104 in the C region serving as the translucent portion and the light-shielding film pattern 102a are removed by etching (second etching) (see FIG. 3H). Here, by assuming that the etching characteristics of the semi-transmissive film and the light-shielding film are the same or similar, continuous etching is possible. Then, after the second etching, the resist pattern 105a is removed to complete the gray tone mask 200 (see FIG. 3 (i)).

以上説明した方法により、2回のリソグラフィ工程(描画、現像、エッチング)によって、遮光膜及び半透光膜がそれぞれパターニングされ、遮光部、透光部、及び半透光部を有するグレートーンマスクが製造される。 According to the method described above, the light-shielding film and the semi-transmissive film are patterned by two lithography steps (drawing, development, etching), respectively, and a gray tone mask having a light-shielding portion, a translucent portion, and a semi-transmissive portion is obtained. Manufactured.

ところで、液晶や有機ELを搭載した表示装置においては、画像の明るさ、鮮鋭性、反応速度、消費電力の低減、更にはコストダウンなど、多くの面で、益々の技術の改良が要求されている。このような状況下、これら表示装置を製造するためのフォトマスクにも、従来以上に微細なパターンを精緻に形成するだけでなく、低コストで被転写体(パネル基板など)にパターンを転写できる機能が求められている。また、必要とされる転写用パターンのデザインも多様化し、複雑化している。 By the way, in display devices equipped with liquid crystals and organic EL, further technological improvements are required in many aspects such as image brightness, sharpness, reaction speed, reduction of power consumption, and cost reduction. There is. Under such circumstances, not only can a photomask for manufacturing these display devices form a finer pattern more precisely than before, but also the pattern can be transferred to a transfer target (panel substrate, etc.) at low cost. Function is required. In addition, the design of the required transfer pattern is also diversified and complicated.

こうした状況下、本発明者らの検討により、以下の新たな課題が見出された。
上記の特許文献1の工程によると、第2エッチングにて、半透光膜と遮光膜の2つの膜を連続して1工程でエッチング除去している(図3(h)参照)。ここで、例えば、遮光膜がクロムを主成分とする膜であり、半透光膜がクロム化合物からなるものであるとし、前者の遮光膜のエッチング必要時間をX(例えば50秒)、後者の半透光膜のエッチング必要時間をY(例えば10秒)とすると、第2エッチングでは、X+Yのエッチング時間(例えば60秒)が必要となり、遮光膜又は半透光膜の単一膜をエッチングする場合に比べて長時間となる。
Under these circumstances, the following new problems have been found through the examination by the present inventors.
According to the step of Patent Document 1 described above, in the second etching, two films, a semitransmissive film and a light-shielding film, are continuously etched and removed in one step (see FIG. 3H). Here, for example, assuming that the light-shielding film is a film containing chromium as a main component and the semi-transmissive film is made of a chromium compound, the etching required time of the light-shielding film of the former is X (for example, 50 seconds), and the latter Assuming that the required etching time of the semitransparent film is Y (for example, 10 seconds), the second etching requires an etching time of X + Y (for example, 60 seconds), and a single film of a light-shielding film or a semitransparent film is etched. It takes a long time compared to the case.

なお、ここでエッチング方法としては、ウェットエッチングが適用される。ウェットエッチングは、表示装置製造用フォトマスクには極めて有利に適用できるからである。これは、比較的大面積(一辺が例えば300mm以上)であり、多様なサイズの基板が存在する表示装置製造用フォトマスクにとって、ウェットエッチングは、真空装置を必須とするドライエッチングに比べて、設備的にも効率的にも大変有利であるためである。 Here, as the etching method, wet etching is applied. This is because wet etching can be applied extremely advantageously to photomasks for manufacturing display devices. This is a relatively large area (for example, 300 mm or more on a side), and for photomasks for manufacturing display devices in which substrates of various sizes exist, wet etching is a facility compared to dry etching, which requires a vacuum device. This is because it is very advantageous both in terms of efficiency and efficiency.

また、ウェットエッチングは、等方エッチングの性質が強く、被エッチング膜の深さ方向のみならず、被エッチング膜面と平行な方向にもエッチング(サイドエッチング)が進行する。一般的に、エッチング時間が長く必要である場合には、エッチング量の面内ばらつきが拡大する傾向があるから、ウェットエッチングの時間が長くなるにつれて、サイドエッチング量が増加し、その量の面内におけるばらつきも増加する。このため、上記の第2エッチングにて、半透光膜と遮光膜の2つの膜を連続して1工程でエッチング除去する場合、形成される転写用パターンの線幅または寸法(CD:Critical Dimension、以下パターンの線幅または寸法の意味で使う。)精度が劣化しやすい。すなわち、上記X+Y(秒)を必要とする第2エッチングには、この点において問題がある。また、エッチング時間の長さに伴って、エッチング剤の使用量も増加し、重金属を含む廃液処理の負担も増加する。 In addition, wet etching has a strong isotropic etching property, and etching (side etching) proceeds not only in the depth direction of the film to be etched but also in the direction parallel to the surface of the film to be etched. In general, when a long etching time is required, the in-plane variation of the etching amount tends to increase. Therefore, as the wet etching time becomes longer, the side etching amount increases and the amount of in-plane etching increases. Variations in the area also increase. Therefore, when the two films, the semitransmissive film and the light-shielding film, are continuously etched and removed in one step by the second etching described above, the line width or dimension (CD: Critical Dimension) of the transfer pattern to be formed is formed. , The following is used to mean the line width or dimension of the pattern.) Accuracy tends to deteriorate. That is, the second etching that requires X + Y (seconds) has a problem in this respect. In addition, the amount of the etching agent used increases with the length of the etching time, and the burden of waste liquid treatment containing heavy metals also increases.

また、転写用パターンのデザインが複雑化したり、微細寸法(CD)のパターンがある場合には、更に、以下のような問題が生じる可能性に、本発明者らは着目した。 Further, the present inventors have paid attention to the possibility that the following problems may occur when the design of the transfer pattern is complicated or when there is a fine size (CD) pattern.

上記特許文献1の方法を示した図3(i)では、半透光部と遮光部が隣接する部分を含むパターンが形成されているが、こうしたパターンの他に、最近の表示装置製造用のフォトマスクの転写用パターンには、より複雑なものが含まれる。例えば、前記の隣接部分に加えて透光部と半透光部が隣接する部分をもつ転写用パターンなどのニーズがある。 In FIG. 3 (i) showing the method of Patent Document 1, a pattern including a portion in which the semitransmissive portion and the light-shielding portion are adjacent to each other is formed. In addition to such a pattern, a pattern for manufacturing a recent display device is formed. The transfer patterns of photomasks include more complex ones. For example, there is a need for a transfer pattern having a portion in which a translucent portion and a semitransparent portion are adjacent to each other in addition to the adjacent portion.

そこで例えば、上記図3に示された転写用パターンに、更に透光部と半透光部が隣接する部分がある場合を考える(図4(i)参照)。なお、図4(f)〜(i)の工程(第2フォトリソ工程)は、図3(f)〜(i)にそれぞれ対応する。
ここで、第2エッチングを示す図4(h)のステップでは、前述の図3(h)のステップと同様、半透光膜104と遮光膜パターン102aを、連続的にエッチング除去する部分(N)が存在する。このため、エッチング深さが大きいことに由来してエッチング時間が長くなり、更に、エッチング深さに応じて、サイドエッチング量も大きくなるため、形成されるパターン寸法(CD)に狂いが生じやすく、また、面内のCDエラーの分布も大きくなりやすい(図4(h’)参照)。
Therefore, for example, consider the case where the transfer pattern shown in FIG. 3 has a portion in which the translucent portion and the semitransparent portion are adjacent to each other (see FIG. 4 (i)). The steps (second photolithography step) of FIGS. 4 (f) to 4 (i) correspond to FIGS. 3 (f) to 3 (i), respectively.
Here, in the step of FIG. 4 (h) showing the second etching, the portion (N) in which the semi-transmissive film 104 and the light-shielding film pattern 102a are continuously etched and removed as in the step of FIG. 3 (h) described above. ) Exists. For this reason, the etching time becomes long due to the large etching depth, and the side etching amount also increases according to the etching depth, so that the formed pattern size (CD) tends to be out of order. In addition, the distribution of CD errors in the plane tends to be large (see FIG. 4 (h')).

更に、図4(h)のステップでは、上記の半透光膜104と遮光膜パターン102aを連続してエッチング除去する部分(N)と、半透光膜104のみがエッチング除去される部分(K)とが生じる。このとき、第2エッチングの必要時間の設定が困難になる。何故なら、後者のKの部分にT(秒)のエッチング時間を必要とするとき、前者のNの部分では、T+α(秒)に相当するエッチング時間が必要となる。 Further, in the step of FIG. 4H, a portion (N) in which the semi-transmissive film 104 and the light-shielding film pattern 102a are continuously etched and removed, and a portion (K) in which only the semi-transmissive film 104 is etched and removed. ) And occur. At this time, it becomes difficult to set the required time for the second etching. This is because when the latter K portion requires an etching time of T (seconds), the former N portion requires an etching time corresponding to T + α (seconds).

このため、図4(h)のステップでは、実際には、Nの部分のエッチングが終了するとき、Kの部分ではエッチングが過剰に進み、レジストパターン105aの下の半透光膜104にサイドエッチングが進行する(図4(h’)参照)。そして、この結果、形成された半透光膜パターン104aの寸法はレジストパターン105aの寸法に対し、Kの部分において、W(μm)小さくなり、パターン寸法(CD)に狂いが生じてしまい、面内のCDエラーの分布も大きくなりやすい(図4(i’)参照)。 Therefore, in the step of FIG. 4H, when the etching of the N portion is actually completed, the etching proceeds excessively in the K portion, and side etching is performed on the semitransparent film 104 under the resist pattern 105a. (See FIG. 4 (h')). As a result, the size of the formed semitransparent film pattern 104a becomes smaller by W (μm) in the K portion with respect to the size of the resist pattern 105a, and the pattern size (CD) becomes inconsistent. The distribution of CD errors in the above tends to be large (see FIG. 4 (i')).

また、このような多階調フォトマスクに用いる半透光膜は、光透過率の管理が極めて重要であるところ、図3の従来技術の方法では、半透光膜が成膜される際には、既に透明基板上に遮光膜からなるパターンが存在するため、成膜された半透光膜の光透過率の測定は容易でない。特に、表示装置製造用のフォトマスクは、面積が大きい(例えば一辺300mm以上の四角形)ため、成膜にも大型の装置(スパッタ装置など)を用いるが、成膜材料を面内均一に堆積することにも困難がある。例えば、スパッタターゲットとの相対位置などによって、面内に膜厚の分布が生じることがある。この膜厚は、正確に測定し、この傾向を正しく把握すれば、後述の本発明の製造方法における第2エッチング(遮光膜のパターニング)によって、影響を相殺することも可能であるが、図3に記載の従来技術の方法では、面内の各位置における半透光膜の透過率を正確に測定することが困難であるという課題がある。 Further, in the semitransparent film used for such a multi-gradation photomask, control of the light transmittance is extremely important. However, in the method of the prior art of FIG. 3, when the semitransparent film is formed. Since a pattern made of a light-shielding film already exists on the transparent substrate, it is not easy to measure the light transmittance of the semitransparent film formed. In particular, since a photomask for manufacturing a display device has a large area (for example, a quadrangle having a side of 300 mm or more), a large device (such as a sputtering device) is used for film formation, but the film-forming material is uniformly deposited in the plane. There are also difficulties. For example, the film thickness may be distributed in the plane depending on the position relative to the sputtering target. If this film thickness is measured accurately and this tendency is correctly grasped, the influence can be offset by the second etching (patterning of the light-shielding film) in the manufacturing method of the present invention described later, but FIG. In the method of the prior art described in the above, there is a problem that it is difficult to accurately measure the transmittance of the semitransparent film at each position in the plane.

従って、図3の従来技術の方法では、より微細で、より高いCD精度、透過率精度をあわせ持つ多階調フォトマスクを製造しようとする場合には課題が残ることがわかった。
そこで、本発明は、より微細で、より高いCD精度、透過率精度をあわせ持つ多階調フォトマスクを製造することができるフォトマスクの製造方法、フォトマスク、及び当該フォトマスクを用いた表示装置の製造方法を提供することを目的とするものである。
Therefore, it has been found that the method of the prior art shown in FIG. 3 still has a problem when trying to manufacture a multi-gradation photomask having finer and higher CD accuracy and transmittance accuracy.
Therefore, the present invention relates to a photomask manufacturing method capable of manufacturing a multi-gradation photomask having finer, higher CD accuracy and transmittance accuracy, a photomask, and a display device using the photomask. It is an object of the present invention to provide the manufacturing method of.

本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、以下の構成を有する発明によって上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は以下の構成を有する。
As a result of diligent studies to solve the above problems, the present inventor has found that the above problems can be solved by an invention having the following configuration, and has completed the present invention.
That is, the present invention has the following configuration.

(構成1)
透明基板上に、透光部、第1透過制御部、及び第2透過制御部を含む転写用パターンを備えたフォトマスクの製造方法であって、前記透明基板上に、所定の露光光透過率をもつ第1薄膜を形成したフォトマスクブランクスを用意する工程と、前記第1薄膜をエッチングすることにより、第1薄膜パターンを形成する、第1パターニング工程と、前記第1薄膜パターンが形成された前記透明基板上に、第2薄膜を形成し、前記第2薄膜をエッチングすることにより、第2薄膜パターンを形成する、第2パターニング工程とを含み、前記第2パターニング工程においては、前記第2薄膜のみをエッチングすることを特徴とするフォトマスクの製造方法。
(Structure 1)
A method for manufacturing a photomask having a transfer pattern including a light transmitting unit, a first transmission control unit, and a second transmission control unit on a transparent substrate, wherein a predetermined exposure light transmittance is provided on the transparent substrate. A step of preparing a photomask blank having a first thin film formed therein, a first patterning step of forming a first thin film pattern by etching the first thin film, and a step of forming the first thin film pattern. The second patterning step includes a second patterning step of forming a second thin film on the transparent substrate and etching the second thin film to form a second thin film pattern. In the second patterning step, the second thin film is formed. A method for manufacturing a photomask, which comprises etching only a thin film.

(構成2)
前記透光部は、前記透明基板表面が露出してなり、前記第1透過制御部は、前記透明基板上に、前記第1薄膜のみが形成された部分を有し、前記第2透過制御部は、前記透明基板上に、前記第2薄膜のみが形成された部分を有することを特徴とする構成1に記載のフォトマスクの製造方法。
(構成3)
前記第1薄膜は、前記第2薄膜のエッチング剤に対して、耐性をもつ材料からなることを特徴とする構成1又は2に記載のフォトマスクの製造方法。
(Structure 2)
The transparent substrate surface of the transparent substrate is exposed, and the first transmission control portion has a portion on which only the first thin film is formed on the transparent substrate, and the second transmission control portion Is a method for manufacturing a photomask according to the first embodiment, wherein the transparent substrate has a portion on which only the second thin film is formed.
(Structure 3)
The method for producing a photomask according to the configuration 1 or 2, wherein the first thin film is made of a material having resistance to the etching agent of the second thin film.

(構成4)
前記第1薄膜は、前記第2薄膜のエッチング剤によってエッチングされる材料からなることを特徴とする構成1又は2に記載のフォトマスクの製造方法。
(構成5)
前記第1パターニング工程の後、前記第2薄膜を形成する前に、前記第1薄膜パターンが形成された前記透明基板上に、エッチングストッパ膜を形成する工程を含むことを特徴とする構成4に記載のフォトマスクの製造方法。
(Structure 4)
The method for producing a photomask according to the configuration 1 or 2, wherein the first thin film is made of a material that is etched by the etching agent of the second thin film.
(Structure 5)
The configuration 4 comprises a step of forming an etching stopper film on the transparent substrate on which the first thin film pattern is formed after the first patterning step and before forming the second thin film. The method for manufacturing a photomask described.

(構成6)
前記第2パターニング工程の後、前記透光部、又は、前記透光部と前記第1透過制御部の前記エッチングストッパ膜を除去する工程を有することを特徴とする構成5に記載のフォトマスクの製造方法。
(構成7)
前記第1薄膜は、露光光を一部透過する半透光膜であることを特徴とする構成1乃至6のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法。
(Structure 6)
The photomask according to configuration 5, further comprising a step of removing the light-transmitting portion or the etching stopper film of the light-transmitting portion and the first transmission control unit after the second patterning step. Production method.
(Structure 7)
The method for producing a photomask according to any one of configurations 1 to 6, wherein the first thin film is a translucent film that partially transmits exposure light.

(構成8)
前記第1透過制御部を透過する露光光は、前記透光部を透過する露光光の代表波長に対して、位相差φ(度)が、φ≦90を満たすことを特徴とする構成1乃至6のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法。
(構成9)
前記第1透過制御部を透過する露光光は、前記透光部を透過する露光光の代表波長に対して、位相差φ(度)が、φ≦90を満たし、かつ、前記第1透過制御部の光透過率Tf(%)が、5≦Tf≦60を満たすことを特徴とする構成1乃至6のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法。
(Structure 8)
The exposure light transmitted through the first transmission control unit is characterized in that the phase difference φ (degree) satisfies φ ≦ 90 with respect to the representative wavelength of the exposure light transmitted through the light transmission unit. The method for producing a photomask according to any one of 6.
(Structure 9)
The exposure light transmitted through the first transmission control unit has a phase difference φ (degree) of φ ≦ 90 with respect to the representative wavelength of the exposure light transmitted through the light transmission unit, and the first transmission control The method for manufacturing a photomask according to any one of configurations 1 to 6, wherein the light transmittance Tf (%) of the portion satisfies 5 ≦ Tf ≦ 60.

(構成10)
前記第1透過制御部を透過する露光光は、前記透光部を透過する露光光の代表波長に対して、位相差φ(度)が、150≦φ≦210を満たすことを特徴とする構成1乃至6のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法。
(構成11)
前記第1透過制御部を透過する露光光は、前記透光部を透過する露光光の代表波長に対して、位相差φ(度)が、150≦φ≦210を満たし、かつ、光透過率Tf(%)が、5≦Tf≦60を満たすことを特徴とする構成1乃至6のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法。
(Structure 10)
The exposure light transmitted through the first transmission control unit is characterized in that the phase difference φ (degree) satisfies 150 ≦ φ ≦ 210 with respect to the representative wavelength of the exposure light transmitted through the light transmission unit. The method for producing a photomask according to any one of 1 to 6.
(Structure 11)
The exposure light transmitted through the first transmission control unit has a phase difference φ (degree) of 150 ≦ φ ≦ 210 with respect to the representative wavelength of the exposure light transmitted through the light transmission unit, and has a light transmittance. The method for producing a photomask according to any one of configurations 1 to 6, wherein Tf (%) satisfies 5 ≦ Tf ≦ 60.

(構成12)
前記第2薄膜は、露光光を一部透過する半透光膜であることを特徴とする構成1乃至11のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法。
(構成13)
前記第2透過制御部を透過する露光光は、前記透光部を透過する露光光の代表波長に対して、位相差φ(度)が、0<φ≦90を満たすことを特徴とする構成1乃至11のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法。
(Structure 12)
The method for producing a photomask according to any one of configurations 1 to 11, wherein the second thin film is a translucent film that partially transmits exposure light.
(Structure 13)
The exposure light transmitted through the second transmission control unit is characterized in that the phase difference φ (degree) satisfies 0 <φ ≦ 90 with respect to the representative wavelength of the exposure light transmitted through the light transmission unit. The method for producing a photomask according to any one of 1 to 11.

(構成14)
前記第2透過制御部を透過する露光光は、前記透光部を透過する露光光の代表波長に対して、位相差φ(度)が、0<φ≦90を満たし、かつ、光透過率Tf(%)が、5≦Tf≦80を満たすことを特徴とする構成1乃至11のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法。
(構成15)
前記第2透過制御部を透過する露光光は、前記透光部を透過する露光光の代表波長に対して、位相差φ(度)が、150<φ≦210を満たし、かつ、光透過率Tf(%)が、5≦Tf≦60を満たすことを特徴とする構成1乃至11のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法。
(Structure 14)
The exposure light transmitted through the second transmission control unit has a phase difference φ (degree) of 0 <φ ≦ 90 and a light transmittance with respect to the representative wavelength of the exposure light transmitted through the light transmission unit. The method for producing a photomask according to any one of configurations 1 to 11, wherein Tf (%) satisfies 5 ≦ Tf ≦ 80.
(Structure 15)
The exposure light transmitted through the second transmission control unit has a phase difference φ (degree) of 150 <φ≤210 and a light transmittance with respect to the representative wavelength of the exposure light transmitted through the light transmission unit. The method for producing a photomask according to any one of configurations 1 to 11, wherein Tf (%) satisfies 5 ≦ Tf ≦ 60.

(構成16)
前記第2薄膜は、遮光膜であることを特徴とする構成1乃至11のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法。
(構成17)
前記第2薄膜の表面部分には、光の反射を低減する反射低減層が設けられていることを特徴とする構成16に記載のフォトマスクの製造方法。
(Structure 16)
The method for producing a photomask according to any one of configurations 1 to 11, wherein the second thin film is a light-shielding film.
(Structure 17)
The method for manufacturing a photomask according to the configuration 16, wherein a reflection reducing layer for reducing light reflection is provided on the surface portion of the second thin film.

(構成18)
前記フォトマスクブランクスは、前記第1薄膜の上に、追加構成膜とレジスト膜を有することを特徴とする構成1乃至17のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法。
(構成19)
前記追加構成膜と前記レジスト膜との密着性は、前記第1薄膜と前記レジスト膜との密着性よりも高いことを特徴とする構成18に記載のフォトマスクの製造方法。
(Structure 18)
The method for producing a photomask according to any one of configurations 1 to 17, wherein the photomask blank has an additional constituent film and a resist film on the first thin film.
(Structure 19)
The method for producing a photomask according to the configuration 18, wherein the adhesion between the additional constituent film and the resist film is higher than the adhesion between the first thin film and the resist film.

(構成20)
前記第1パターニング工程の前に、前記追加構成膜をエッチングして追加構成膜パターンを形成する予備パターニング工程を有し、前記第1パターニング工程では、前記追加構成膜パターンをマスクとして、前記第1薄膜をエッチングすることを特徴とする構成18又は19に記載のフォトマスクの製造方法。
(構成21)
前記第1パターニング工程の後、前記第2パターニング工程の前に、前記追加構成膜パターンを除去することを特徴とする構成20に記載のフォトマスクの製造方法。
(Structure 20)
Prior to the first patterning step, there is a preliminary patterning step of etching the additional constituent film to form an additional constituent film pattern, and in the first patterning step, the additional constituent film pattern is used as a mask and the first The method for producing a photomask according to the configuration 18 or 19, which comprises etching a thin film.
(Structure 21)
The method for producing a photomask according to the configuration 20, wherein the additional constituent film pattern is removed after the first patterning step and before the second patterning step.

(構成22)
透明基板上に、透光部、第1透過制御部、及び第2透過制御部を含み、前記第1透過制御部と前記第2透過制御部が隣接する隣接部を含む転写用パターンを備えたフォトマスクの製造方法であって、前記透明基板上に、所定の露光光透過率をもつ第1薄膜を形成したフォトマスクブランクスを用意する工程と、前記第1透過制御部となる領域に第1レジストパターンを形成して、前記第1薄膜をエッチングすることにより、第1薄膜パターンを形成する、第1パターニング工程と、前記第1薄膜パターンが形成された前記透明基板上に、第2薄膜を形成する成膜工程と、前記第2透過制御部となる領域に第2レジストパターンを形成して、前記第2薄膜をエッチングすることにより、第2薄膜パターンを形成する、第2パターニング工程とを含み、前記第2パターニング工程においては、前記隣接部において、前記第2レジストパターンが、前記第1薄膜パターンと積層する、積層部分が形成され、前記第2レジストパターンを用いて、前記第2薄膜のみをエッチングすることを特徴とするフォトマスクの製造方法。
(Structure 22)
On the transparent substrate, a transfer pattern including a light transmitting unit, a first transmission control unit, and a second transmission control unit, and including an adjacent portion adjacent to the first transmission control unit and the second transmission control unit is provided. A method for manufacturing a photomask, which is a step of preparing a photomask blank having a first thin film having a predetermined exposure light transmittance formed on the transparent substrate, and a first in a region to be the first transmission control unit. A first patterning step of forming a first thin film pattern by forming a resist pattern and etching the first thin film, and a second thin film are formed on the transparent substrate on which the first thin film pattern is formed. The film forming step of forming and the second patterning step of forming the second resist pattern in the region to be the second transmission control unit and etching the second thin film to form the second thin film pattern. In the second patterning step, a laminated portion is formed in which the second resist pattern is laminated with the first thin film pattern in the adjacent portion, and the second thin film is used by using the second resist pattern. A method for manufacturing a photomask, which comprises etching only a photomask.

(構成23)
前記透光部は、前記透明基板表面が露出してなり、前記第1透過制御部は、前記透明基板上に、前記第1薄膜のみが形成された部分を含み、前記第2透過制御部は、前記透明基板上に、前記第2薄膜のみが形成された部分を含むことを特徴とする構成22に記載のフォトマスクの製造方法。
(構成24)
前記積層部分の幅M1は、0.5〜2μmの範囲であることを特徴とする構成22又は23に記載のフォトマスクの製造方法。
(Structure 23)
The transparent substrate surface of the transparent substrate is exposed, the first transmission control unit includes a portion in which only the first thin film is formed on the transparent substrate, and the second transmission control unit includes a portion in which only the first thin film is formed. The method for manufacturing a photomask according to the configuration 22, wherein a portion on which only the second thin film is formed is included on the transparent substrate.
(Structure 24)
The method for producing a photomask according to the configuration 22 or 23, wherein the width M1 of the laminated portion is in the range of 0.5 to 2 μm.

(構成25)
透明基板上に、透光部、第1透過制御部、及び第2透過制御部を含む転写用パターンを備えたフォトマスクであって、前記転写用パターンは、所定の露光光透過率をもつ第1薄膜と、第2薄膜を含み、前記透光部は、前記透明基板表面が露出してなり、前記第1透過制御部は、前記透明基板上に、前記第2薄膜が形成されず、前記第1薄膜が形成されてなり、前記第2透過制御部は、前記透明基板上に、少なくとも前記第2薄膜が形成されてなり、前記第1透過制御部と前記第2透過制御部の境界は、前記第1薄膜の被エッチング断面が形成されずに、前記第2薄膜の被エッチング断面が形成されていることを特徴とするフォトマスク。
(Structure 25)
A photomask having a transfer pattern including a light-transmitting unit, a first transmission control unit, and a second transmission control unit on a transparent substrate, and the transfer pattern has a predetermined exposure light transmittance. The transparent substrate surface is exposed in the translucent portion including one thin film and the second thin film, and the first transmissive control unit does not form the second thin film on the transparent substrate. The first thin film is formed, and in the second transmission control unit, at least the second thin film is formed on the transparent substrate, and the boundary between the first transmission control unit and the second transmission control unit is set. , A photomask characterized in that the cross section to be etched of the first thin film is not formed, but the cross section to be etched of the second thin film is formed.

(構成26)
前記透光部は、前記透明基板表面が露出してなり、前記第1透過制御部は、前記透明基板上に、前記第1薄膜のみが形成された部分を有し、前記第2透過制御部は、前記透明基板上に、前記第2薄膜のみが形成された部分を有することを特徴とする構成25に記載のフォトマスク。
(構成27)
前記第1薄膜は、前記第2薄膜のエッチング剤に対して、耐性をもつ材料からなることを特徴とする構成25又は26に記載のフォトマスク。
(Structure 26)
The transparent substrate surface of the transparent substrate is exposed, and the first transmission control portion has a portion on which only the first thin film is formed on the transparent substrate, and the second transmission control portion 25 is the photomask according to the configuration 25, wherein the transparent substrate has a portion on which only the second thin film is formed.
(Structure 27)
The photomask according to the configuration 25 or 26, wherein the first thin film is made of a material that is resistant to the etching agent of the second thin film.

(構成28)
前記第1薄膜は、前記第2薄膜のエッチング剤によってエッチングされる材料からなり、かつ、前記第2透過制御部は、エッチングストッパ膜と、前記第2薄膜が、この順に積層されている部分を有することを特徴とする構成25に記載のフォトマスク。
(構成29)
前記第2透過制御部の、前記第1透過制御部に隣接するエッジ部分には、前記第1薄膜と前記第2薄膜の積層部分があることを特徴とする構成25乃至28のいずれかに記載のフォトマスク。
(Structure 28)
The first thin film is made of a material that is etched by the etching agent of the second thin film, and the second transmission control unit is a portion in which an etching stopper film and the second thin film are laminated in this order. The photomask according to configuration 25, wherein the photomask has.
(Structure 29)
The configuration according to any one of configurations 25 to 28, wherein the edge portion of the second transmission control unit adjacent to the first transmission control unit has a laminated portion of the first thin film and the second thin film. Photomask.

(構成30)
前記積層部分の幅M2は、0.5〜2μmの範囲であることを特徴とする構成29に記載のフォトマスク。
(構成31)
前記第1薄膜が半透光膜、前記第2薄膜が遮光膜であることを特徴とする構成25乃至30のいずれかに記載のフォトマスク。
(Structure 30)
The photomask according to the configuration 29, wherein the width M2 of the laminated portion is in the range of 0.5 to 2 μm.
(Structure 31)
The photomask according to any one of configurations 25 to 30, wherein the first thin film is a translucent film and the second thin film is a light-shielding film.

(構成32)
透明基板上に、透光部、第1透過制御部、及び第2透過制御部を含む転写用パターンを備えたフォトマスクであって、前記転写用パターンは、所定の露光光透過率をもつ第1薄膜からなる第1薄膜パターンと、第2薄膜からなる第2薄膜パターンを含み、前記透光部は、前記透明基板表面が露出してなり、前記第1透過制御部は、前記透明基板上に、前記第1薄膜パターンのみが形成された部分を有し、前記第2透過制御部は、前記透明基板上に、前記第2薄膜パターンのみが形成された部分を有し、前記第1透過制御部と前記第2透過制御部に挟まれた、前記第1薄膜パターンと前記第2薄膜パターンが積層する積層部分を有することを特徴とするフォトマスク。
(Structure 32)
A photomask having a transfer pattern including a light-transmitting unit, a first transmission control unit, and a second transmission control unit on a transparent substrate, and the transfer pattern has a predetermined exposure light transmittance. A first thin film pattern composed of one thin film and a second thin film pattern composed of a second thin film are included, the transparent substrate surface is exposed in the translucent portion, and the first transmission control unit is on the transparent substrate. The second transmission control unit has a portion on the transparent substrate in which only the first thin film pattern is formed, and the first transmission control unit has a portion in which only the second thin film pattern is formed. A photomask characterized by having a laminated portion in which the first thin film pattern and the second thin film pattern are laminated, which is sandwiched between the control unit and the second transmission control unit.

(構成33)
前記積層部分の幅M2は、0.5〜2μmの範囲であることを特徴とする構成32に記載のフォトマスク。
(構成34)
前記第1薄膜パターン及び前記第2薄膜パターンのエッジは、前記第1薄膜及び前記第2薄膜の被ウェットエッチング断面をそれぞれ有することを特徴とする構成32又は33に記載のフォトマスク。
(Structure 33)
The photomask according to the configuration 32, wherein the width M2 of the laminated portion is in the range of 0.5 to 2 μm.
(Structure 34)
The photomask according to configuration 32 or 33, wherein the edge of the first thin film pattern and the second thin film pattern has a wet-etched cross section of the first thin film and the second thin film, respectively.

(構成35)
前記第1薄膜は、露光光を一部透過する半透光膜であることを特徴とする構成32乃至34のいずれかに記載のフォトマスク。
(構成36)
前記第1透過制御部を透過する露光光は、前記透光部を透過する露光光の代表波長に対して、位相差φ(度)が、φ≦90を満たすことを特徴とする構成32乃至34のいずれかに記載のフォトマスク。
(Structure 35)
The photomask according to any one of configurations 32 to 34, wherein the first thin film is a translucent film that partially transmits exposure light.
(Structure 36)
The exposure light transmitted through the first transmission control unit is characterized in that the phase difference φ (degree) satisfies φ ≦ 90 with respect to the representative wavelength of the exposure light transmitted through the light transmission unit. The photomask according to any of 34.

(構成37)
前記第1透過制御部を透過する露光光は、前記透光部を透過する露光光の代表波長に対して、位相差φ(度)が、φ≦90を満たし、かつ、光透過率Tf(%)が、5≦Tf≦60を満たすことを特徴とする構成32乃至34のいずれかに記載のフォトマスク。
(構成38)
前記第1透過制御部を透過する露光光は、前記透光部を透過する露光光の代表波長に対して、位相差φ(度)が、150≦φ≦210を満たすことを特徴とする構成32乃至34のいずれかに記載のフォトマスク。
(Structure 37)
The exposure light transmitted through the first transmission control unit has a phase difference φ (degree) of φ ≦ 90 with respect to the representative wavelength of the exposure light transmitted through the light transmission unit, and has a light transmittance Tf ( %) Is the photomask according to any one of configurations 32 to 34, wherein 5 ≦ Tf ≦ 60 is satisfied.
(Structure 38)
The exposure light transmitted through the first transmission control unit is characterized in that the phase difference φ (degree) satisfies 150 ≦ φ ≦ 210 with respect to the representative wavelength of the exposure light transmitted through the light transmission unit. The photomask according to any one of 32 to 34.

(構成39)
前記第1透過制御部を透過する露光光は、前記透光部を透過する露光光の代表波長に対して、位相差φ(度)が、150≦φ≦210を満たし、かつ、光透過率Tf(%)が、5≦Tf≦60を満たすことを特徴とする構成32乃至34のいずれかに記載のフォトマスク。
(構成40)
前記第2薄膜は、遮光膜であることを特徴とする構成32乃至39のいずれかに記載のフォトマスク。
(Structure 39)
The exposure light transmitted through the first transmission control unit has a phase difference φ (degree) of 150 ≦ φ ≦ 210 with respect to the representative wavelength of the exposure light transmitted through the light transmission unit, and has a light transmittance. The photomask according to any one of configurations 32 to 34, wherein Tf (%) satisfies 5 ≦ Tf ≦ 60.
(Structure 40)
The photomask according to any one of configurations 32 to 39, wherein the second thin film is a light-shielding film.

(構成41)
前記第2薄膜は、露光光を一部透過する半透光膜であることを特徴とする構成32乃至39のいずれかに記載のフォトマスク。
(構成42)
前記第2透過制御部を透過する露光光は、前記透光部を透過する露光光の代表波長に対して、位相差φ(度)が、0<φ≦90を満たすことを特徴とする構成32乃至39のいずれかに記載のフォトマスク。
(Structure 41)
The photomask according to any one of configurations 32 to 39, wherein the second thin film is a translucent film that partially transmits exposure light.
(Structure 42)
The exposure light transmitted through the second transmission control unit is characterized in that the phase difference φ (degree) satisfies 0 <φ ≦ 90 with respect to the representative wavelength of the exposure light transmitted through the light transmission unit. The photomask according to any one of 32 to 39.

(構成43)
前記第2透過制御部を透過する露光光は、前記透光部を透過する露光光の代表波長に対して、位相差φ(度)が、0<φ≦90を満たし、かつ、光透過率Tf(%)が、5≦Tf≦80を満たすことを特徴とする構成32乃至39のいずれかに記載のフォトマスク。
(構成44)
前記第2透過制御部を透過する露光光は、前記透光部を透過する露光光の代表波長に対して、位相差φ(度)が、150<φ≦210を満たし、かつ、光透過率Tf(%)が、5≦Tf≦60を満たすことを特徴とする構成32乃至39のいずれかに記載のフォトマスク。
(Structure 43)
The exposure light transmitted through the second transmission control unit has a phase difference φ (degree) of 0 <φ ≦ 90 and a light transmittance with respect to the representative wavelength of the exposure light transmitted through the light transmission unit. The photomask according to any one of configurations 32 to 39, wherein Tf (%) satisfies 5 ≦ Tf ≦ 80.
(Structure 44)
The exposure light transmitted through the second transmission control unit has a phase difference φ (degree) of 150 <φ≤210 and a light transmittance with respect to the representative wavelength of the exposure light transmitted through the light transmission unit. The photomask according to any one of configurations 32 to 39, wherein Tf (%) satisfies 5 ≦ Tf ≦ 60.

(構成45)
前記転写用パターンが、表示装置製造用のパターンであることを特徴とする構成25乃至44のいずれかに記載のフォトマスク。
(構成46)
構成1乃至24のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法により得られるフォトマスク、または、構成25乃至44のいずれかに記載のフォトマスクを用意し、露光装置を用いて、前記転写用パターンを被転写体に転写する工程を含むことを特徴とする表示装置の製造方法。
(Structure 45)
The photomask according to any one of configurations 25 to 44, wherein the transfer pattern is a pattern for manufacturing a display device.
(Structure 46)
The photomask obtained by the method for producing a photomask according to any one of configurations 1 to 24 or the photomask according to any one of configurations 25 to 44 is prepared, and the transfer pattern is obtained using an exposure apparatus. A method for manufacturing a display device, which comprises a step of transferring to a transfer target.

本発明によれば、第1薄膜、第2薄膜のそれぞれのエッチング工程において、それぞれの膜のみをエッチングするため、積層された複数膜を連続してエッチングする場合に比べて、エッチング時間の設定が短いため、サイドエッチングによるパターン寸法(CD)変動を低減することができる。特に、すべてのエッチング工程で、各々単一の膜をエッチングすれば、エッチング所要時間は、予め、膜質と膜厚によって算出したものを適用できるため、サイドエッチングによる寸法ばらつきを、最小化することができる。更に、本発明のフォトマスクの構成を採用すれば、第1透過制御部、及び第2透過制御部の光学特性(例えば透過率)の設計や管理がより簡便であり、正確であるため、高精細で省エネルギーを実現する高スペックの表示装置の製造には、大きな意義がある。
すなわち、本発明によれば、より微細で、より高いCD精度、光学物性(透過率など)精度をあわせ持つフォトマスクを製造することができるフォトマスクの製造方法、及びフォトマスクを提供することができる。
更に、本発明によれば、当該フォトマスクを用いて表示装置を製造することにより、高精細で省エネルギーを実現する高スペックの表示装置の製造が可能である。
According to the present invention, in each etching step of the first thin film and the second thin film, only each film is etched, so that the etching time can be set as compared with the case where a plurality of laminated films are continuously etched. Since it is short, it is possible to reduce fluctuations in the pattern size (CD) due to side etching. In particular, if a single film is etched in each of the etching steps, the etching time required can be calculated in advance based on the film quality and film thickness, so that dimensional variation due to side etching can be minimized. it can. Further, if the configuration of the photomask of the present invention is adopted, the design and management of the optical characteristics (for example, transmittance) of the first transmission control unit and the second transmission control unit are simpler and more accurate, and thus are high. The manufacture of high-spec display devices that realize fine and energy-saving is of great significance.
That is, according to the present invention, it is possible to provide a photomask manufacturing method capable of manufacturing a photomask having finer and higher CD accuracy and optical physical property (transmittance, etc.) accuracy, and a photomask. it can.
Further, according to the present invention, by manufacturing a display device using the photomask, it is possible to manufacture a high-spec display device that realizes high definition and energy saving.

本発明に係るフォトマスクの製造方法の第1の実施形態の工程を示す図である。It is a figure which shows the process of 1st Embodiment of the manufacturing method of the photomask which concerns on this invention. 本発明に係るフォトマスクの製造方法の第2の実施形態の工程を示す図である。It is a figure which shows the process of the 2nd Embodiment of the manufacturing method of the photomask which concerns on this invention. 先行文献に開示された従来のフォトマスクの製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of the conventional photomask disclosed in the prior art. 従来技術の課題を説明するための従来のフォトマスクの製造工程を示す参考図である。It is a reference figure which shows the manufacturing process of the conventional photomask for explaining the problem of the prior art.

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について詳述する。
[第1の実施形態]
本発明に係るフォトマスクの製造方法は、上記構成1にあるように、透明基板上に、透光部、第1透過制御部、及び第2透過制御部を含む転写用パターンを備えたフォトマスクの製造方法であって、前記透明基板上に、所定の露光光透過率をもつ第1薄膜を形成したフォトマスクブランクスを用意する工程と、前記第1薄膜をエッチングすることにより、第1薄膜パターンを形成する、第1パターニング工程と、前記第1薄膜パターンが形成された前記透明基板上に、第2薄膜を形成し、前記第2薄膜をエッチングすることにより、第2薄膜パターンを形成する、第2パターニング工程とを含み、前記第2パターニング工程においては、前記第2薄膜のみをエッチングすることを特徴とするものである。
以下に説明する第1の実施形態では、上記の第1透過制御部は、露光光を一部透過する半透光部、第2透過制御部を遮光部とする。そして、上記の第1薄膜を半透光膜、第2薄膜を遮光膜とする。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[First Embodiment]
In the method for producing a photomask according to the present invention, as described in the above configuration 1, a photomask having a transfer pattern including a light transmitting unit, a first transmission control unit, and a second transmission control unit on a transparent substrate is provided. The first thin film pattern is obtained by preparing a photomask blank in which a first thin film having a predetermined exposure light transmittance is formed on the transparent substrate, and by etching the first thin film. The second thin film pattern is formed by forming the second thin film on the transparent substrate on which the first thin film pattern is formed and etching the second thin film. The second patterning step includes a second patterning step, and the second patterning step is characterized in that only the second thin film is etched.
In the first embodiment described below, the first transmission control unit is a semi-transmissive unit that partially transmits exposure light, and the second transmission control unit is a light-shielding unit. Then, the first thin film is used as a translucent film, and the second thin film is used as a light-shielding film.

図1は、本発明に係るフォトマスクの製造方法の第1の実施形態の工程を示す図である。
以下、各工程について順に説明する。
まず、透明基板1上に、所定の露光光透過率をもつ半透光膜2を形成したフォトマスクブランクス(半透光膜付き基板)10を用意する(図1(a)参照)。
FIG. 1 is a diagram showing a process of the first embodiment of the method for manufacturing a photomask according to the present invention.
Hereinafter, each step will be described in order.
First, a photomask blank (a substrate with a semitransparent film) 10 having a semitransparent film 2 having a predetermined exposure light transmittance formed on the transparent substrate 1 is prepared (see FIG. 1A).

ここで、上記透明基板1としては、石英ガラスなどからなる透明材料を平坦かつ平滑に研磨したものを使用する。表示装置製造用のフォトマスクに使用する透明基板としては、主表面が一辺300mm以上の四角形であって、厚みが5〜13mmであることが好ましい。
この透明基板1の一方の主表面には、スパッタ法などの公知の成膜手段により、半透光膜2を成膜する。この半透光膜2は、フォトマスクを露光するときに用いる露光光に対して、所望の透過率をもつように、あらかじめその材料と膜厚を決定しておくことができる。
Here, as the transparent substrate 1, a transparent material made of quartz glass or the like is polished flat and smooth. The transparent substrate used for the photomask for manufacturing a display device preferably has a main surface of a quadrangle having a side of 300 mm or more and a thickness of 5 to 13 mm.
A semi-transmissive film 2 is formed on one main surface of the transparent substrate 1 by a known film forming means such as a sputtering method. The material and film thickness of the translucent film 2 can be determined in advance so as to have a desired transmittance with respect to the exposure light used when exposing the photomask.

上記露光光としては、例えば液晶用露光装置などがもつ、i線、h線、およびg線を含む光源を用いることができる。したがって、透過率の基準は、これらの波長域の光に対するものとすることができ、一般には、これらに含まれる代表波長(ここではi線とする)に対する数値として表記することができる。 As the exposure light, for example, a light source including i-line, h-line, and g-line, which is included in an exposure apparatus for liquid crystal, can be used. Therefore, the standard of transmittance can be set for light in these wavelength ranges, and can be generally expressed as a numerical value for a representative wavelength (here, i-line) included in these wavelengths.

そして、上記半透光膜2の光透過率Tfは、i線に対して、5〜60%(透明基板を100%とする)であることが好ましい。更には、10〜40%であることが好ましい。 The light transmittance Tf of the semitransparent film 2 is preferably 5 to 60% (the transparent substrate is 100%) with respect to the i-line. Further, it is preferably 10 to 40%.

ここで、Tfとは、上記のとおり、用いる半透光膜2の光透過率である。半透光膜2に微細パターンが形成されてしまうと、周囲に配置された遮光部や透光部による光の回折、干渉の影響を受け、半透光部の実効的な光透過率は、成膜時と異なることがあるが、ここでは、周囲のパターンによる光の回折、干渉の影響を受けない、当該膜固有の透過率をいうものとする。半透光膜2が積層構造であれば、その積層としての固有の透過率とする。 Here, Tf is the light transmittance of the semitransparent film 2 used as described above. When a fine pattern is formed on the semi-transmissive film 2, the effective light transmittance of the semi-transmissive portion is affected by the diffraction and interference of light by the light-shielding portion and the translucent portion arranged around it. Although it may be different from that at the time of film formation, here, it refers to the transmittance peculiar to the film, which is not affected by light diffraction and interference due to the surrounding pattern. If the semi-transmissive film 2 has a laminated structure, it has a unique transmittance as the laminated structure.

また、上記半透光膜2は、露光光の代表波長に対して、所望の位相シフト作用をもつものとすることができる。多階調フォトマスクとして、被転写体上に複数の残膜厚みをもつレジストパターンを形成することを考慮したとき、半透光膜2のもつ位相シフト量(φ)は、0<φ≦90度であることが好ましく、更には、5≦φ≦60度であることが好ましい。これは多階調フォトマスクの半透光部と透光部に対応する位置で、レジストパターンの不要な突起(ポジレジストの場合)の生成を防止するためである。
勿論、位相シフト作用によって、被転写体上に形成されるレジストパターンの形状を制御するため、150≦φ≦210度程度としてもよく、又は、60≦φ≦120度としてもよい。
Further, the semitransparent film 2 can have a desired phase shift action with respect to the representative wavelength of the exposure light. Considering that a resist pattern having a plurality of residual film thicknesses is formed on the transfer target as a multi-gradation photomask, the phase shift amount (φ) of the semitransparent film 2 is 0 <φ ≦ 90. The degree is preferably 5 ≦ φ ≦ 60 degrees. This is to prevent the generation of unnecessary protrusions (in the case of positive resist) of the resist pattern at the positions corresponding to the semitransparent portion and the translucent portion of the multi-gradation photomask.
Of course, in order to control the shape of the resist pattern formed on the transferred body by the phase shift action, it may be about 150 ≦ φ ≦ 210 degrees, or 60 ≦ φ ≦ 120 degrees.

上記半透光膜2の材料は、例えば、Si、Cr、Ta、Zrなどを含有する膜とすることができ、これらの酸化物、窒化物、炭化物などから適切なものを選択することができる。Si含有膜としては、Siの化合物(SiONなど)、又は遷移金属シリサイド(MoSiなど)や、その化合物を用いることができる。MoSiの化合物としては、MoSiの酸化物、窒化物、酸化窒化物、酸化窒化炭化物などが例示される。 The material of the translucent film 2 can be, for example, a film containing Si, Cr, Ta, Zr, etc., and an appropriate one can be selected from these oxides, nitrides, carbides, and 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 MoSi compound include MoSi oxides, nitrides, oxide nitrides, and carbides of oxide.

また、上記半透光膜2の材料をCr含有膜とする場合、Crの化合物(酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、炭化窒化物、酸化窒化炭化物)を使用することができる。 When the material of the semitransparent film 2 is a Cr-containing film, Cr compounds (oxides, nitrides, carbides, nitrides oxides, carbides, carbides oxides) can be used.

なお、本実施形態では、上記半透光膜2は、後述する遮光膜5との間で、相互にエッチング選択性がある(エッチング特性が異なる)ことが望ましい。すなわち、半透光膜2は、遮光膜5のエッチング剤(本実施形態では、ウェットエッチングを適用するので、具体的にはエッチング液である)に対して、耐性があることが好ましい。ここで耐性とは、半透光膜2が、遮光膜5のエッチング液に対して、遮光膜5との間のエッチングレート比が、1/50以下であり、好ましくは1/100以下であることが望まれる。この観点から、例えば、遮光膜5にCrを含有する膜を使用するのであれば、上記半透光膜2はSi系(たとえば、MoSiを含むもの)を適用することができる。或いは、その逆とすることができる。 In the present embodiment, it is desirable that the semi-transmissive film 2 has etching selectivity (different etching characteristics) from each other with the light-shielding film 5 described later. That is, it is preferable that the semi-transmissive film 2 is resistant to the etching agent of the light-shielding film 5 (specifically, it is an etching solution because wet etching is applied in this embodiment). Here, resistance means that the etching rate ratio of the semitransparent film 2 to the etching solution of the light-shielding film 5 with respect to the light-shielding film 5 is 1/50 or less, preferably 1/100 or less. Is desired. From this point of view, for example, if a film containing Cr is used for the light-shielding film 5, a Si-based film (for example, one containing MoSi) can be applied to the translucent film 2. Alternatively, the reverse can be done.

上記半透光膜2の成膜は、スパッタ法などの公知の方法、装置を適用することができる。半透光膜2の膜厚は、フォトマスクを露光するときに用いる露光光に対して、所望の透過率をもつように、あらかじめ決定した膜厚とする。 A known method or apparatus such as a sputtering method can be applied to the film formation of the semitransparent film 2. The film thickness of the semi-transmissive film 2 is a film thickness determined in advance so as to have a desired transmittance with respect to the exposure light used when exposing the photomask.

なお、半透光膜2の成膜後に、面内に適切な数の測定点を設定して、光透過率(絶対値及びその面内分布)を測定しておくことが好ましい。測定には例えば、分光光度計を用いることができる。成膜後の半透光膜2には、成膜装置や成膜条件に由来して、基板主表面の位置によって、何らかの膜厚分布傾向が生じる場合があるので、測定によって得たデータを保管し、製品保証の目的や、後続の工程での描画データに反映させるなどの用途に用いることができる。このように半透光膜の透過率管理がより簡便であり、正確であるため、透過率精度を上げることができる。 After the semitransmissive film 2 is formed, it is preferable to set an appropriate number of measurement points in the plane and measure the light transmittance (absolute value and its in-plane distribution). For example, a spectrophotometer can be used for the measurement. Since some film thickness distribution tendency may occur in the semitransparent film 2 after film formation depending on the position of the main surface of the substrate due to the film forming apparatus and the film forming conditions, the data obtained by the measurement is stored. However, it can be used for the purpose of product warranty or for reflection in drawing data in the subsequent process. As described above, the transmittance management of the semi-transmissive film is simpler and more accurate, so that the transmittance accuracy can be improved.

次に、用意した上記のフォトマスクブランクス10の表面に、レジスト膜3を塗布形成し、レジスト付ブランクスとする。所定のパターンを描画4(第1描画)する(図1(b)参照)。なお、必要に応じて、上記半透光膜2の表面に対し、レジスト膜3との密着性を向上させる表面処理を施すこともできる。
また、半透光膜2とレジスト膜との密着性を補うため、これらの間に、更に追加的に構成膜を配置してもよい。
この構成膜とレジスト膜との密着性は、半透光膜とレジスト膜との密着性よりも高くなるように、構成膜の素材を選択することができる。すなわち、該構成膜を配置することで、それと直接接触するレジスト膜及び半透光膜の両者との密着性を良好なものとすることができる。追加構成膜の材料は、レジスト膜との密着性が、半透光膜とレジスト膜との密着性より高いものとする。例えば、Cr化合物とすることができる。
Next, a resist film 3 is applied and formed on the surface of the prepared photomask blanks 10 to obtain a blank with a resist. A predetermined pattern is drawn 4 (first drawing) (see FIG. 1B). If necessary, the surface of the semi-transmissive film 2 can be subjected to a surface treatment for improving the adhesion with the resist film 3.
Further, in order to supplement the adhesion between the semitransparent film 2 and the resist film, a constituent film may be additionally arranged between them.
The material of the constituent film can be selected so that the adhesion between the constituent film and the resist film is higher than the adhesion between the semitransparent film and the resist film. That is, by arranging the constituent film, the adhesion between the resist film and the translucent film that come into direct contact with the constituent film can be improved. The material of the additional constituent film shall have a higher adhesion to the resist film than the adhesion between the semitransmissive film and the resist film. For example, it can be a Cr compound.

レジスト膜3の塗布形成は、スリットコータ、スピンコータなど、公知のものを使用することができる。ポジ型、ネガ型のいずれのレジストでも適宜使用できるが、ここでは、ポジ型を使用した例で説明する。 For the coating formation of the resist film 3, known materials such as a slit coater and a spin coater can be used. Either a positive type or a negative type resist can be used as appropriate, but here, an example using a positive type will be described.

第1パターニング工程を実施する。まず、塗布形成したレジスト膜3に対して、描画装置を用いて、所望のパターンに基づいた描画データによって描画4する。描画装置は、電子線、又は、レーザを適用したものが使用できるが、表示装置製造用フォトマスクとしては、レーザ描画が有用に使用できる。 The first patterning step is carried out. First, the resist film 3 formed by coating is drawn 4 with drawing data based on a desired pattern using a drawing device. As the drawing device, an electron beam or a laser-applied drawing device can be used, but laser drawing can be usefully used as a photomask for manufacturing a display device.

次に、描画された上記レジスト膜3を現像し、レジストパターン3a(第1レジストパターン)を形成する(図1(c)参照)。 Next, the drawn resist film 3 is developed to form a resist pattern 3a (first resist pattern) (see FIG. 1C).

次いで、形成された上記レジストパターン3aをエッチングマスクとして、半透光膜2をウェットエッチング(第1エッチング)することにより、半透光膜パターン2aを形成する(図1(d)参照)。ここで、エッチング対象は半透光膜2のみであるので、予め把握したエッチングレートを参照し、エッチング終点を正確に設定できる。 Next, the semitransparent film 2a is formed by wet etching (first etching) using the formed resist pattern 3a as an etching mask (see FIG. 1D). Here, since the etching target is only the semitransmissive film 2, the etching end point can be accurately set by referring to the etching rate grasped in advance.

そして、残存する上記レジストパターン3aを剥離除去する(図1(e)参照)。
ここで、必要に応じて半透光膜パターン2aのパターン寸法(CD)の測定を行う。パターンエッジが半透光膜のみなので、比較的容易に測定が行える。
Then, the remaining resist pattern 3a is peeled off and removed (see FIG. 1 (e)).
Here, the pattern dimension (CD) of the semitransparent film pattern 2a is measured as needed. Since the pattern edge is only a translucent film, measurement can be performed relatively easily.

なお、半透光膜2とレジスト膜3の間に、追加の構成膜を形成した場合には、レジストパターン3をエッチングマスクとして、該構成膜をウェットエッチング(予備エッチング)し、形成された追加の構成膜パターンをエッチングマスクとして、半透光膜2をウェットエッチング(第1エッチング)することにより、半透光膜パターン2aを形成することができる。
この場合、以下の第2パターニング工程の前に、上記追加の構成膜パターンを除去することが好ましい。
When an additional constituent film is formed between the translucent film 2 and the resist film 3, the constituent film is wet-etched (pre-etched) using the resist pattern 3 as an etching mask to form the additional film. The semi-transmissive film pattern 2a can be formed by wet-etching (first etching) the semi-transmissive film 2 using the constituent film pattern of 1 as an etching mask.
In this case, it is preferable to remove the additional constituent film pattern before the second patterning step below.

次に、主表面に上記半透光膜パターン2aが形成された透明基板1上の全面に、遮光膜5を成膜する(図1(f)参照)。ここでも、上記半透光膜2の成膜の場合と同様の、既存の成膜装置を適用することができる。 Next, a light-shielding film 5 is formed on the entire surface of the transparent substrate 1 on which the semi-transmissive film pattern 2a is formed on the main surface (see FIG. 1 (f)). Here, as in the case of forming the semitransparent film 2, the existing film forming apparatus can be applied.

上記遮光膜5の材料としては、上記半透光膜2の材料として挙げたものと同様のものから選択できる。あるいは上述のCr、Siなどの金属の単体でもかまわない。更に、遮光膜の表面部分には、光の反射を低減(抑制)する反射低減層を設けてもよい。 The material of the light-shielding film 5 can be selected from the same materials as those mentioned as the material of the semi-transmissive film 2. Alternatively, the above-mentioned metal such as Cr and Si may be used alone. Further, a reflection reduction layer for reducing (suppressing) light reflection may be provided on the surface portion of the light-shielding film.

なお、前にも説明したように、本実施形態では、上記遮光膜5は、上記半透光膜2に用いた材料に対して、エッチング特性が異なるものを選択する。例えば、遮光膜5は、半透光膜2のエッチング液に対して、半透光膜2との間のエッチングレート比が、1/50以下であり、好ましくは1/100以下であることが望ましい。従って、例えば、半透光膜2にSi含有の材料を用い、遮光膜5にはCr含有の材料を用いること、或いはその逆とすることなどができる。 As described above, in the present embodiment, the light-shielding film 5 is selected to have different etching characteristics from the material used for the semi-transmissive film 2. For example, the light-shielding film 5 has an etching rate ratio of 1/50 or less, preferably 1/100 or less, with respect to the etching solution of the semi-transmissive film 2. desirable. Therefore, for example, a Si-containing material can be used for the semi-transmissive film 2, a Cr-containing material can be used for the light-shielding film 5, and vice versa.

また、上記遮光膜5の膜厚は、遮光性が十分に発揮できること、及び、後述のエッチングに過大な時間を要しないことを考慮して設定する。具体的には、光学濃度ODが3以上、好ましくは4以上、例えば、4≦OD≦6とすることができる。 Further, the film thickness of the light-shielding film 5 is set in consideration of the fact that the light-shielding property can be sufficiently exhibited and that the etching described later does not require an excessive time. Specifically, the optical density OD can be 3 or more, preferably 4 or more, for example, 4 ≦ OD ≦ 6.

次に、上記遮光膜5上に、レジスト膜6(ここでもポジ型とする)を塗布形成し、所定のパターンを描画7(第2描画)する(図1(g)参照)。描画方法は上記の第1描画の場合と同様である。
但し、上記半透光膜2の成膜後に測定して得た、面内の透過率分布データに、許容できない程度のばらつきがあり、これを遮光膜5のパターンによって修正しようとする場合には、第2描画用の描画データを加工することができる。これは、例えば遮光部が隣接する微細な半透光部においては、半透光部を透過する露光光の透過強度が下がる傾向がある。
この原理を利用し、例えば、設計値より透過率が低い領域の半透光部に対しては、その寸法を設計値より大きくすることで、露光光の透過強度を増加させる方向に補正することができる。
Next, a resist film 6 (also a positive type) is applied and formed on the light-shielding film 5, and a predetermined pattern is drawn 7 (second drawing) (see FIG. 1 (g)). The drawing method is the same as in the case of the first drawing described above.
However, if there is an unacceptable variation in the in-plane transmittance distribution data obtained by measuring after the film formation of the semi-transmissive film 2, and this is to be corrected by the pattern of the light-shielding film 5. , The drawing data for the second drawing can be processed. This is because, for example, in a fine semi-transmissive portion adjacent to a light-shielding portion, the transmission intensity of the exposure light transmitted through the semi-transmissive portion tends to decrease.
Using this principle, for example, for a semi-transmissive part in a region where the transmittance is lower than the design value, the dimension is made larger than the design value to correct in the direction of increasing the transmission intensity of the exposure light. Can be done.

次いで、描画された上記レジスト膜6を現像し、レジストパターン6a(第2レジストパターン)を形成する(図1(h)参照)。 Next, the drawn resist film 6 is developed to form a resist pattern 6a (second resist pattern) (see FIG. 1 (h)).

次に、形成された上記レジストパターン6aをエッチングマスクとして、上記遮光膜5をウェットエッチング(第2エッチング)することにより、遮光膜パターン5aを形成する(図1(i)参照)。ここでのエッチング対象は、遮光膜5のみなので、予め把握したエッチングレートを参照し、エッチング終点の設定に困難はない。また、上記したように、本実施形態では、上記半透光膜2は、遮光膜5のエッチング剤に対して、耐性がある材料からなるため、上記第2エッチングにおいて、半透光部形成領域上では遮光膜5のみがエッチング除去され、下層の半透光膜パターン2aにはエッチングの影響はない。 Next, the light-shielding film pattern 5a is formed by wet-etching (second etching) the light-shielding film 5 using the formed resist pattern 6a as an etching mask (see FIG. 1 (i)). Since the etching target here is only the light-shielding film 5, there is no difficulty in setting the etching end point by referring to the etching rate grasped in advance. Further, as described above, in the present embodiment, the semi-transmissive film 2 is made of a material that is resistant to the etching agent of the light-shielding film 5. Therefore, in the second etching, the semi-transmissive portion forming region is formed. On the top, only the light-shielding film 5 is removed by etching, and the semitransparent film pattern 2a in the lower layer is not affected by etching.

そして、残存する上記レジストパターン6aを剥離除去し、透光部、遮光部、および半透光部を含む転写用パターンを備えたフォトマスク20(多階調フォトマスク)が完成する(図1(j)参照)。 Then, the remaining resist pattern 6a is peeled off to complete a photomask 20 (multi-gradation photomask) including a transfer pattern including a light-transmitting portion, a light-shielding portion, and a semi-transmissive portion (FIG. 1 (FIG. 1). j) See).

なお、ここに例示したフォトマスク20(多階調フォトマスク)は、以下の構成をもつ。すなわち、透光部は、前記透明基板表面が露出してなり、半透光部(第1透過制御部)は、透明基板上に、半透光膜(前記第1薄膜)のみが形成された部分を有し、遮光部(第2透過制御部)は、透明基板上に、遮光膜(前記第2薄膜)のみが形成された部分を有する。 The photomask 20 (multi-gradation photomask) illustrated here has the following configuration. That is, the surface of the transparent substrate was exposed in the translucent portion, and only the semitransparent film (the first thin film) was formed on the transparent substrate in the semitransparent portion (first transmission control unit). The light-shielding portion (second transmission control unit) has a portion in which only the light-shielding film (the second thin film) is formed on the transparent substrate.

また、上記フォトマスク20は、遮光部と半透光部の隣接部分をもつ。遮光部において、半透光部に接するエッジ付近には、所定の一定幅で、半透光膜(半透光膜パターン2a)と遮光膜(遮光膜パターン5a)の積層部分を設けてある。これは、上記2回の描画(第1描画および第2描画)におけるアライメントずれが生じた場合に、それによって遮光部と半透光部が隣接せず、離間する可能性を考慮し、このアライメントずれを吸収するためのアライメントマージンであって、上記第1描画又は第2描画の描画データの加工によって形成することができる。例えば、遮光部と半透光部の境界付近において、第2レジストパターンのエッジ部分が、既に形成されている、半透光膜パターンのエッジ部分と、一部積層する(重なりあう)ように、第2レジストパターンの寸法を設定しておくことができる。このとき、描画データの加工としては、積層部分の幅(M1とする。)は、特に制約されるわけではないが、例えば0.5μm以上、好ましくは0.5〜2μm、より好ましくは、0.5〜1μmとすることができる。
つまり、上記製造方法によるフォトマスクは、上記アライメントマージンとしての積層部分以外においては、半透光部は透明基板上に半透光膜のみが形成され、遮光部は透明基板上に遮光膜のみが形成されている。
Further, the photomask 20 has a portion adjacent to a light-shielding portion and a semi-transmissive portion. In the light-shielding portion, a laminated portion of a semi-transmissive film (semi-transmissive film pattern 2a) and a light-shielding film (light-shielding film pattern 5a) is provided in the vicinity of the edge in contact with the semi-transmissive portion with a predetermined constant width. This is done in consideration of the possibility that the light-shielding portion and the semi-transmissive portion are not adjacent to each other and are separated from each other when the alignment deviation occurs in the above two drawings (first drawing and second drawing). It is an alignment margin for absorbing the deviation, and can be formed by processing the drawing data of the first drawing or the second drawing. For example, in the vicinity of the boundary between the light-shielding portion and the semi-transmissive portion, the edge portion of the second resist pattern partially overlaps (overlaps) with the already formed edge portion of the semi-transmissive film pattern. The dimensions of the second resist pattern can be set. At this time, the width of the laminated portion (referred to as M1) is not particularly limited in the processing of the drawing data, but is, for example, 0.5 μm or more, preferably 0.5 to 2 μm, and more preferably 0. It can be 5 to 1 μm.
That is, in the photomask by the above-mentioned manufacturing method, only the semi-transmissive film is formed on the transparent substrate in the semi-transmissive portion, and only the light-shielding film is formed on the transparent substrate in the light-shielding portion except for the laminated portion as the alignment margin. It is formed.

また、本発明は、フォトマスクについても提供するものである。
本実施形態により得られる上記フォトマスク20は次のような特徴を有するものである。
すなわち、透明基板上に、透光部、遮光部、および半透光部を含む転写用パターンを備えたフォトマスクであって、前記透光部は、前記透明基板表面が露出してなり、前記半透光部は、前記透明基板上に、前記遮光膜が形成されず、前記半透光膜が形成されてなり、前記遮光部は、前記透明基板上に、少なくとも前記遮光膜が形成されてなり、前記半透光部と前記遮光部の境界は、前記半透光膜の被エッチング断面が形成されずに、前記遮光膜の被エッチング断面が形成されていることを特徴とするフォトマスクである。
すなわち、図1(j)からも明らかなように、半透光膜パターン及び遮光膜パターンのエッジは、半透光膜及び遮光膜の被ウェットエッチング断面をそれぞれ有するが、半透光膜パターンのエッジ位置と、遮光膜パターンのエッジ位置が一致しない。なお、ここでいう被エッチング断面は、本実施形態ではウェットエッチングによる断面である。
このように、半透光膜と遮光膜の被エッチング断面の位置が一致しないのは、上述のアライメントマージンに関係する。
The present invention also provides a photomask.
The photomask 20 obtained by the present embodiment has the following features.
That is, it is a photomask provided with a transfer pattern including a light-transmitting portion, a light-shielding portion, and a semi-transmissive portion on a transparent substrate, and the transparent substrate surface is exposed in the transparent portion. In the semi-transmissive portion, the light-shielding film is not formed on the transparent substrate, the semi-transmissive film is formed, and in the light-shielding portion, at least the light-shielding film is formed on the transparent substrate. The boundary between the semi-transmissive portion and the light-shielding portion is a photomask characterized in that the cross-section to be etched of the semi-transmissive film is not formed, but the cross-section to be etched of the light-shielding film is formed. is there.
That is, as is clear from FIG. 1 (j), the edges of the semi-transmissive film pattern and the light-shielding film pattern have wet-etched cross sections of the semi-transmissive film and the light-shielding film, respectively, but the semi-transmissive film pattern The edge position does not match the edge position of the light-shielding film pattern. The cross section to be etched here is a cross section obtained by wet etching in the present embodiment.
The fact that the positions of the cross sections to be etched of the semi-transmissive film and the light-shielding film do not match in this way is related to the above-mentioned alignment margin.

上記フォトマスクにおける上記半透光膜や遮光膜の材料については、上記にて説明したとおりであり、また、本実施形態のフォトマスクにおいては、上記半透光膜は、上記遮光膜のエッチング剤に対して、耐性をもつ材料からなる。
また、遮光部の半透光部に隣接するエッジ部分には、上記半透光膜と遮光膜の積層部分があり、この積層部分の幅M(図1(j)参照)は、例えば0.5〜2μmの範囲であることが好ましい。
また、本実施形態のフォトマスクは、上記転写用パターンが例えば表示装置製造用のパターンであり、特に表示装置の製造に有用である。
The materials for the semi-transmissive film and the light-shielding film in the photomask are as described above, and in the photomask of the present embodiment, the semi-transmissive film is an etching agent for the light-shielding film. It is made of a material that is resistant to resistance.
Further, the edge portion adjacent to the semi-transmissive portion of the light-shielding portion has a laminated portion of the semi-transmissive film and the light-shielding film, and the width M of the laminated portion (see FIG. 1 (j)) is, for example, 0. The range is preferably 5 to 2 μm.
Further, in the photomask of the present embodiment, the transfer pattern is, for example, a pattern for manufacturing a display device, and is particularly useful for manufacturing a display device.

以上説明したように、本実施形態によれば、半透光膜、遮光膜のそれぞれのエッチング工程において、それぞれの膜のみをエッチングするため、積層された複数膜を連続してエッチングする場合に比べて、エッチング時間の設定が短いため、サイドエッチングによるパターン寸法(CD)変動を低減することができる。特に、すべてのエッチング工程で、各々単一の膜をエッチングすれば、エッチング所要時間は、予め、膜質と膜厚によって算出したものを適用できるため、サイドエッチングによる寸法ばらつきを、最小化することができる。更に、本実施形態のフォトマスクの構成を採用すれば、半透光膜の透過率管理がより簡便であり、正確であるため、高精細で省エネルギーを実現する高スペックの表示装置の製造には、大きな意義がある。
すなわち、本実施形態によれば、より微細で、より高いCD精度、透過率精度をあわせ持つ多階調フォトマスクを製造することができるフォトマスクの製造方法、及びフォトマスクを提供することができる。
As described above, according to the present embodiment, in each etching step of the semitransmissive film and the light-shielding film, only each film is etched, as compared with the case where a plurality of laminated films are continuously etched. Since the etching time is set short, the pattern dimension (CD) fluctuation due to side etching can be reduced. In particular, if a single film is etched in each of the etching steps, the etching time required can be calculated in advance based on the film quality and film thickness, so that dimensional variation due to side etching can be minimized. it can. Further, if the photomask configuration of the present embodiment is adopted, the transmittance management of the semitransmissive film is simpler and more accurate, so that it is possible to manufacture a high-spec display device that realizes high definition and energy saving. , Has great significance.
That is, according to the present embodiment, it is possible to provide a photomask manufacturing method capable of manufacturing a multi-gradation photomask having both finer and higher CD accuracy and transmittance accuracy, and a photomask. ..

なお、上記の実施形態においては、第1透過制御部は、露光光を一部透過する半透光部、第2透過制御部を遮光部とし、第1薄膜として半透光膜、第2薄膜として遮光膜を例に挙げて説明したが、本発明の製造方法は、他の薄膜を適用する場合にも、優れた作用効果が得られる。例えば、第1薄膜、第2薄膜がそれぞれ所定の露光光透過率を有する半透光膜であってもよい。この場合は、第1薄膜、第2薄膜は、それぞれ上記の半透光膜材料として例示した、Si、Cr、Ta、Zrなどを含有する膜とすることができ、これらの酸化物、窒化物、炭化物などから適切なものを選択することができる。
第1薄膜、第2薄膜がそれぞれ所定の露光光透過率を有する半透光膜である場合、両者の間に、互いのエッチング剤に対する耐性をもたせる場合には、例えば、一方をCr系、他方をSi系ないしは遷移金属シリサイド系とすることができる。
In the above embodiment, the first transmission control unit is a semi-transmissive unit that partially transmits exposure light, the second transmission control unit is a light-shielding unit, and the first thin film is a semi-transmissive film or a second thin film. Although the light-shielding film has been described as an example, the production method of the present invention can obtain excellent effects even when other thin films are applied. For example, the first thin film and the second thin film may be semi-transmissive films having predetermined exposure light transmittances, respectively. In this case, the first thin film and the second thin film can be films containing Si, Cr, Ta, Zr, etc., which are exemplified as the above-mentioned semitransparent film materials, respectively, and oxides and nitrides thereof. , Carbides, etc. can be selected as appropriate.
When the first thin film and the second thin film are semi-transmissive films each having a predetermined exposure light transmittance, and if they are to have resistance to each other's etching agents, for example, one is Cr-based and the other is Cr. Can be Si-based or transition metal VDD-based.

また、本発明のフォトマスクにおいて、これらの第1薄膜および第2薄膜の適用方法として、例えばより具体的には、
a.透明基板上に上記第1薄膜のみが形成された部分を有する前記第1透過制御部を透過する露光光は、透明基板表面が露出した前記透光部を透過する露光光の代表波長に対して、位相差φ(度)が、φ≦90を満たす場合、
b.前記第1透過制御部を透過する露光光は、前記透光部を透過する露光光の代表波長に対して、位相差φ(度)が、φ≦90を満たし、かつ、光透過率Tf(%)が、5≦Tf≦60を満たす場合、
c.前記第1透過制御部を透過する露光光は、前記透光部を透過する露光光の代表波長に対して、位相差φ(度)が、150≦φ≦210を満たす場合、
d.前記第1透過制御部を透過する露光光は、前記透光部を透過する露光光の代表波長に対して、位相差φ(度)が、150≦φ≦210を満たし、かつ、光透過率Tf(%)が、5≦Tf≦60を満たす場合、
e.透明基板上に上記第2薄膜のみが形成された部分を有する前記第2透過制御部を透過する露光光は、前記透光部を透過する露光光の代表波長に対して、位相差φ(度)が、0<φ≦90を満たす場合、
f.前記第2透過制御部を透過する露光光は、前記透光部を透過する露光光の代表波長に対して、位相差φ(度)が、0<φ≦90を満たし、かつ、光透過率Tf(%)が、5≦Tf≦80を満たす場合、
g.前記第2透過制御部を透過する露光光は、前記透光部を透過する露光光の代表波長に対して、位相差φ(度)が、150<φ≦210を満たし、かつ、光透過率Tf(%)が、5≦Tf≦60を満たす場合、
等が有用な例として挙げられる。いずれの場合にも、CD精度が高く制御可能である、本発明の効果が得られる上、第1透過制御部、第2透過制御部に担わせる光学特性を、それぞれ独立に設計可能であるため、所望の設計値をもつ高い品質のフォトマスクが作製できる。
Further, in the photomask of the present invention, as a method of applying these first thin films and second thin films, for example, more specifically,
a. The exposure light transmitted through the first transmission control unit having a portion where only the first thin film is formed on the transparent substrate is relative to a representative wavelength of the exposure light transmitted through the transparent portion where the surface of the transparent substrate is exposed. , When the phase difference φ (degree) satisfies φ ≦ 90,
b. The exposure light transmitted through the first transmission control unit has a phase difference φ (degree) of φ ≦ 90 with respect to the representative wavelength of the exposure light transmitted through the light transmission unit, and has a light transmittance Tf ( %) Satisfies 5 ≦ Tf ≦ 60
c. When the phase difference φ (degree) of the exposure light transmitted through the first transmission control unit satisfies 150 ≦ φ ≦ 210 with respect to the representative wavelength of the exposure light transmitted through the light transmission unit,
d. The exposure light transmitted through the first transmission control unit has a phase difference φ (degree) of 150 ≦ φ ≦ 210 with respect to the representative wavelength of the exposure light transmitted through the light transmission unit, and has a light transmittance. When Tf (%) satisfies 5 ≦ Tf ≦ 60
e. The exposure light transmitted through the second transmission control unit having a portion where only the second thin film is formed on the transparent substrate has a phase difference φ (degrees) with respect to the representative wavelength of the exposure light transmitted through the transmissive unit. ) Satisfies 0 <φ ≦ 90
f. The exposure light transmitted through the second transmission control unit has a phase difference φ (degree) of 0 <φ≤90 and a light transmittance with respect to the representative wavelength of the exposure light transmitted through the light transmission unit. When Tf (%) satisfies 5 ≦ Tf ≦ 80
g. The exposure light transmitted through the second transmission control unit has a phase difference φ (degree) of 150 <φ≤210 and a light transmittance with respect to the representative wavelength of the exposure light transmitted through the light transmission unit. When Tf (%) satisfies 5 ≦ Tf ≦ 60
Etc. are useful examples. In either case, the CD accuracy is high and controllable, the effect of the present invention can be obtained, and the optical characteristics of the first transmission control unit and the second transmission control unit can be independently designed. , High quality photomasks with desired design values can be produced.

例えば、第1の実施態様に説明したフォトマスクの一例として、第1薄膜に上記a.又はb.を適用し、第2薄膜に遮光膜を適用した場合には、本発明のフォトマスクとして、多階調フォトマスクが得られる。このような多階調フォトマスクは、前述のように複数枚のフォトマスクに相当する機能を奏して、表示装置の製造効率を高めたり、或いは、転写することによって段差のある立体構造物を形成するためのフォトマスクとして用いられる利点がある。
また、第1薄膜に、上記c.又はd.を適用した場合には、本発明のフォトマスクを、位相シフトマスクとして構成できる。この場合、第2薄膜に遮光膜を適用してもよく、又は、上記e.又はf.に記載した半透光膜を適用してもよい。位相シフトマスクは、透過光の位相が反転する半透光部と、反転しない透光部との境界で生じる光の干渉を利用し、コントラストやDOF(Depth of Focus)を向上させる機能を有する。
特に、第1薄膜に、上記c.又はd.を適用し、第2薄膜に上記e.又はf.を適用した場合には、多階調フォトマスクと位相シフトマスクの機能を併せ持つフォトマスクを構成することができる。
For example, as an example of the photomask described in the first embodiment, the above-mentioned a. Or b. When a light-shielding film is applied to the second thin film, a multi-gradation photomask can be obtained as the photomask of the present invention. As described above, such a multi-gradation photomask functions as a plurality of photomasks to improve the manufacturing efficiency of the display device, or to form a three-dimensional structure having a step by transferring. It has the advantage of being used as a photomask for manufacturing.
Further, on the first thin film, the above c. Or d. When is applied, the photomask of the present invention can be configured as a phase shift mask. In this case, a light-shielding film may be applied to the second thin film, or the above e. Or f. The translucent film described in the above may be applied. The phase shift mask has a function of improving contrast and DOF (Depth of Focus) by utilizing the interference of light generated at the boundary between a semitransparent portion in which the phase of transmitted light is inverted and a translucent portion in which the phase of transmitted light is not inverted.
In particular, on the first thin film, the above c. Or d. Is applied to the second thin film, and the above e. Or f. When is applied, a photomask having the functions of a multi-gradation photomask and a phase shift mask can be configured.

なお、第1透過制御部、第2透過制御部がいずれも半透光部である場合、その境界付近に、第1薄膜と第2薄膜が積層する積層部分が形成される場合、その幅が十分に小さいため、該フォトマスクの光学作用を阻害することは実質的に生じない。この場合、より好ましくは積層部分の幅は、1μm以下、更には、0.75μm以下とすることができる。より好ましくは、0.25〜0.75μmである。
また、描画データ上の積層部分の幅M1も同様の範囲とすることができる。
一方、第1透過率制御部、第2透過制御部(あるいは遮光部)の寸法は、最も小さい部分においても、2μmを超え、好ましくは3μmを超えるものとすることが好ましい。
When both the first transmission control unit and the second transmission control unit are semi-transmissive units, and a laminated portion in which the first thin film and the second thin film are laminated is formed near the boundary, the width thereof is wide. Because it is small enough, it does not substantially interfere with the optical action of the photomask. In this case, the width of the laminated portion can be more preferably 1 μm or less, further 0.75 μm or less. More preferably, it is 0.25 to 0.75 μm.
Further, the width M1 of the laminated portion on the drawing data can be set to the same range.
On the other hand, the dimensions of the first transmittance control unit and the second transmittance control unit (or the light-shielding unit) preferably exceed 2 μm, preferably more than 3 μm, even in the smallest portion.

[第2の実施形態]
図2は、本発明に係るフォトマスクの製造方法の第2の実施形態の工程を示す図である。
以下、各工程を順に説明する。
まず、透明基板1上に、所定の露光光透過率をもつ半透光膜2を形成したフォトマスクブランクス10を用意する(図2(a)参照)。
[Second Embodiment]
FIG. 2 is a diagram showing a process of a second embodiment of the photomask manufacturing method according to the present invention.
Hereinafter, each step will be described in order.
First, a photomask blanks 10 having a semitransparent film 2 having a predetermined exposure light transmittance formed on the transparent substrate 1 are prepared (see FIG. 2A).

このフォトマスクブランクス10は、前述の第1の実施形態で用意したフォトマスクブランクスと同様のものである。したがって、上記半透光膜2の光透過率Tfの範囲も、第1の実施形態と同様とすることができる。また、上記半透光膜2の材料も、第1の実施形態において例示したものの中から適宜選択すればよい。
但し、本実施形態では、後述するように半透光膜と遮光膜の間にエッチングストッパ膜を設けるため、上記半透光膜2と、後述の遮光膜5との間に、エッチング特性が異なるものとする必要はない。従って、例えば、半透光膜2の材料にCr系の材料を用い、遮光膜5もCr系材料とすることに、何らの支障もない。
The photomask blanks 10 are the same as the photomask blanks prepared in the first embodiment described above. Therefore, the range of the light transmittance Tf of the semitransparent film 2 can be the same as that of the first embodiment. Further, the material of the semitransparent film 2 may be appropriately selected from those exemplified in the first embodiment.
However, in the present embodiment, since the etching stopper film is provided between the semi-transmissive film and the light-shielding film as described later, the etching characteristics differ between the semi-transmissive film 2 and the light-shielding film 5 described later. It doesn't have to be. Therefore, for example, there is no problem in using a Cr-based material for the semi-transmissive film 2 and using the light-shielding film 5 as a Cr-based material.

また、上記半透光膜2の成膜後、第1の実施形態と同様に、面内に適切な数の測定点を設定して、光透過率を測定しておくことが好ましい。基板上に単膜の状態で形成されているので、容易にかつ正確に測定することができる。 Further, after the film formation of the semi-transmissive film 2, it is preferable to set an appropriate number of measurement points in the plane and measure the light transmittance as in the first embodiment. Since it is formed on the substrate in a single film state, it can be measured easily and accurately.

次に、上記のフォトマスクブランクス10に、レジスト膜3を塗布形成し、所定のパターンを描画4(第1描画)する(図2(b)参照)。必要に応じて、半透光膜2の表面に対し、レジスト膜との密着性を向上させる表面処理を施すこともできる。 Next, a resist film 3 is applied and formed on the above photomask blanks 10, and a predetermined pattern is drawn 4 (first drawing) (see FIG. 2B). If necessary, the surface of the semitransmissive film 2 can be subjected to a surface treatment for improving the adhesion with the resist film.

レジスト膜3の塗布形成は、前記のようにスリットコータ、スピンコータなど、公知のものを使用することができる。ポジ型、ネガ型のいずれのレジストでも適宜使用できるが、本実施形態においても、ポジ型を使用した例で説明する。
形成した上記レジスト膜3に対して、描画装置を用いて、所望のパターンに基づいた描画データによって描画する。描画装置は、第1の実施形態と同様、レーザを適用したものとする。
For the coating formation of the resist film 3, known materials such as a slit coater and a spin coater can be used as described above. Either a positive type or a negative type resist can be appropriately used, but this embodiment also describes an example in which the positive type is used.
The formed resist film 3 is drawn with drawing data based on a desired pattern using a drawing device. As in the first embodiment, the drawing apparatus is assumed to have a laser applied.

そして、描画された上記レジスト膜3を現像し、レジストパターン3a(第1レジストパターン)を形成する(図2(c)参照)。 Then, the drawn resist film 3 is developed to form a resist pattern 3a (first resist pattern) (see FIG. 2C).

次に、形成された上記レジストパターン3aをエッチングマスクとして、上記半透光膜2をウェットエッチング(第1エッチング)することにより、半透光膜パターン2aを形成する(図2(d)参照)。ここでも、エッチング対象は半透光膜2のみであるため、予め把握したエッチングレートを参照し、エッチング終点を正確に設定できる。 Next, the semitransparent film 2a is formed by wet etching (first etching) using the formed resist pattern 3a as an etching mask (see FIG. 2D). .. Again, since the etching target is only the semitransmissive film 2, the etching end point can be set accurately by referring to the etching rate grasped in advance.

残存する上記レジストパターン3aを剥離除去する(図2(e)参照)。
ここで、必要に応じて半透光膜パターン2aのパターン寸法(CD)の測定を行う。パターンエッジが半透光膜のみなので、比較的容易に測定が行える。
The remaining resist pattern 3a is peeled off and removed (see FIG. 2E).
Here, the pattern dimension (CD) of the semitransparent film pattern 2a is measured as needed. Since the pattern edge is only a translucent film, measurement can be performed relatively easily.

本実施形態では、次に、主表面に半透光膜パターン2aが形成された透明基板1上の全面に、エッチングストッパ膜8を形成する(図2(f)参照)。
このエッチングストッパ膜8は、後述の遮光膜5のエッチング剤に対して耐性をもつ材料からなる。例えば、エッチングストッパ膜8は、遮光膜5のエッチング液に対して、遮光膜5との間のエッチングレート比が、1/50以下であり、好ましくは1/100以下であることが望ましい。
In the present embodiment, the etching stopper film 8 is then formed on the entire surface of the transparent substrate 1 on which the semitransparent film pattern 2a is formed on the main surface (see FIG. 2 (f)).
The etching stopper film 8 is made of a material having resistance to the etching agent of the light-shielding film 5 described later. For example, in the etching stopper film 8, the etching rate ratio between the etching solution of the light-shielding film 5 and the light-shielding film 5 is 1/50 or less, preferably 1/100 or less.

従って、例えば、遮光膜5にはCr含有の材料を用いた場合には、エッチングストッパ膜8にはSi含有の材料を用いること、或いはその逆とすることなどができる。これらを考慮した上で、エッチングストッパ膜8の材料は、第1の実施形態にて半透光膜や遮光膜の材料として挙げたものと同様のものから選択できる。 Therefore, for example, when a Cr-containing material is used for the light-shielding film 5, a Si-containing material can be used for the etching stopper film 8 or vice versa. In consideration of these, the material of the etching stopper film 8 can be selected from the same materials as those mentioned as the material of the translucent film and the light-shielding film in the first embodiment.

次いで、上記エッチングストッパ膜8上に、すなわち、上記半透光膜パターン2aとエッチングストッパ膜8が形成された透明基板1の主表面上に、更に遮光膜5を成膜する(図2(g)参照)。 Next, a light-shielding film 5 is further formed on the etching stopper film 8, that is, on the main surface of the transparent substrate 1 on which the semitransparent film pattern 2a and the etching stopper film 8 are formed (FIG. 2 (g). )reference).

なお、上記エッチングストッパ膜8、上記遮光膜5はともに、前記と同様の成膜装置を適用して成膜することができる。
また、上記遮光膜5の材料も、第1の実施形態において例示したものの中から適宜選択すればよいが、上記で言及したとおり、本実施形態においては、上記遮光膜5の材料は、上記半透光膜2との間で相互のエッチング選択性は必要ない。
Both the etching stopper film 8 and the light-shielding film 5 can be formed by applying the same film forming apparatus as described above.
Further, the material of the light-shielding film 5 may be appropriately selected from those exemplified in the first embodiment, but as mentioned above, in the present embodiment, the material of the light-shielding film 5 is the above half. Mutual etching selectivity with the translucent film 2 is not required.

次に、上記遮光膜5上に、レジスト膜6(ここでもポジ型とする)を塗布形成し、所定のパターンを描画7(第2描画)する(図2(h)参照)。描画方法は上記の第1描画の場合と同様である。
なお、前述したとおり、上記半透光膜2の成膜後に測定して得た、面内の透過率分布データに、許容できない程度のばらつきがあり、これを遮光膜5のパターンによって修正しようとする場合には、第2描画用の描画データを加工することができる。
Next, a resist film 6 (also referred to as a positive type) is applied and formed on the light-shielding film 5, and a predetermined pattern is drawn 7 (second drawing) (see FIG. 2H). The drawing method is the same as in the case of the first drawing described above.
As described above, the in-plane transmittance distribution data obtained by measuring after the film formation of the semi-transmissive film 2 has an unacceptable variation, and an attempt is made to correct this by the pattern of the light-shielding film 5. In this case, the drawing data for the second drawing can be processed.

次いで、描画された上記レジスト膜6を現像し、レジストパターン6a(第2レジストパターン)を形成する(図2(i)参照)。 Next, the drawn resist film 6 is developed to form a resist pattern 6a (second resist pattern) (see FIG. 2 (i)).

次に、形成された上記レジストパターン6aをエッチングマスクとして、上記遮光膜5をウェットエッチング(第2エッチング)することにより、遮光膜パターン5aを形成する(図2(j)参照)。ここでのエッチング対象は、遮光膜5のみなので、予め把握したエッチングレートを参照し、エッチング終点の設定に困難はない。また、上記したように、本実施形態では、上記エッチングストッパ膜8は、遮光膜5のエッチング剤に対して耐性がある材料からなるため、上記第2エッチングにおいては遮光膜5のみがエッチング除去される。 Next, the light-shielding film pattern 5a is formed by wet-etching (second etching) the light-shielding film 5 using the formed resist pattern 6a as an etching mask (see FIG. 2 (j)). Since the etching target here is only the light-shielding film 5, there is no difficulty in setting the etching end point by referring to the etching rate grasped in advance. Further, as described above, in the present embodiment, since the etching stopper film 8 is made of a material resistant to the etching agent of the light-shielding film 5, only the light-shielding film 5 is removed by etching in the second etching. Etching.

そして、残存する上記レジストパターン6aを剥離除去し、透光部、遮光部、および半透光部を含む転写用パターンを備えたフォトマスク30(多階調フォトマスク)が完成する(図2(k)参照)。 Then, the remaining resist pattern 6a is peeled off to complete a photomask 30 (multi-gradation photomask) including a transfer pattern including a light-transmitting portion, a light-shielding portion, and a semi-transmissive portion (FIG. 2 (FIG. 2). k) See).

なお、この後必要に応じて、フォトマスク30の表面に露出している上記エッチングストッパ膜8を除去する。エッチングストッパ膜8を除去する場合には、予め、半透光膜2とエッチングストッパ膜8との間には、エッチング選択性があるものとする。すなわち、例えば、半透光膜2と遮光膜5をいずれもCr含有膜とし、エッチングストッパ膜8をSi含有膜とするか、またはその逆とすることができる。なお、フォトマスク30の半透光部や透光部での光透過率に格別影響を及ぼさない場合には、上記エッチングストッパ膜8は除去しないでおくこともできる。 After that, if necessary, the etching stopper film 8 exposed on the surface of the photomask 30 is removed. When removing the etching stopper film 8, it is assumed that there is etching selectivity between the semitransparent film 2 and the etching stopper film 8 in advance. That is, for example, the translucent film 2 and the light-shielding film 5 can both be Cr-containing films, and the etching stopper film 8 can be a Si-containing film, or vice versa. The etching stopper film 8 may be left unremoved if the light transmittance in the semitransparent portion or the translucent portion of the photomask 30 is not particularly affected.

なお、本実施形態にて例示したフォトマスク30(多階調フォトマスク)も、遮光部と半透光部の隣接部分をもつ。遮光部において、半透光部に接するエッジ付近には、所定の一定幅で、半透光膜(半透光膜パターン2a)と遮光膜(遮光膜パターン5a)の積層部分を設けてある。これは、上記2回の描画(第1描画および第2描画)におけるアライメントずれが生じた場合に、それによって遮光部と半透光部が隣接せず、離間する可能性を考慮し、このアライメントずれを吸収するためのアライメントマージンであって、上記第1描画又は第2描画の描画データの加工によって形成することができる。例えば、積層部分の幅M(図2(k)参照)は、特に制約されるわけではないが、例えば0.5〜2μm、好ましくは、0.5〜1μmとすることができる。これも第1の実施形態と同様である。 The photomask 30 (multi-gradation photomask) illustrated in the present embodiment also has a light-shielding portion and a semi-transmissive portion adjacent to each other. In the light-shielding portion, a laminated portion of a semi-transmissive film (semi-transmissive film pattern 2a) and a light-shielding film (light-shielding film pattern 5a) is provided in the vicinity of the edge in contact with the semi-transmissive portion with a predetermined constant width. This is done in consideration of the possibility that the light-shielding portion and the semi-transmissive portion are not adjacent to each other and are separated from each other when the alignment deviation occurs in the above two drawings (first drawing and second drawing). It is an alignment margin for absorbing the deviation, and can be formed by processing the drawing data of the first drawing or the second drawing. For example, the width M of the laminated portion (see FIG. 2 (k)) is not particularly limited, but can be, for example, 0.5 to 2 μm, preferably 0.5 to 1 μm. This is also the same as the first embodiment.

また、本実施形態により得られる上記フォトマスク30についても、第1の実施形態と同様に、次のような特徴を有するものである。
すなわち、透明基板上に、透光部、遮光部、および半透光部を含む転写用パターンを備えたフォトマスクであって、前記透光部は、前記透明基板表面が露出してなり、前記半透光部は、前記透明基板上に、前記遮光膜が形成されず、前記半透光膜が形成されてなり、前記遮光部は、前記透明基板上に、少なくとも前記遮光膜が形成されてなり、前記半透光部と前記遮光部の境界は、前記半透光膜の被エッチング断面が形成されずに、前記遮光膜の被エッチング断面が形成されていることを特徴とするフォトマスクである。
Further, the photomask 30 obtained by the present embodiment also has the following features as in the first embodiment.
That is, it is a photomask provided with a transfer pattern including a light-transmitting portion, a light-shielding portion, and a semi-transmissive portion on a transparent substrate, and the transparent substrate surface is exposed in the transparent portion. In the semi-transmissive portion, the light-shielding film is not formed on the transparent substrate, the semi-transmissive film is formed, and in the light-shielding portion, at least the light-shielding film is formed on the transparent substrate. The boundary between the semi-transmissive portion and the light-shielding portion is a photomask characterized in that the cross-section to be etched of the semi-transmissive film is not formed, but the cross-section to be etched of the light-shielding film is formed. is there.

上記フォトマスクにおける上記半透光膜や遮光膜の材料については、上記にて説明したとおりであり、また、本実施形態のフォトマスクにおいては、上記半透光膜と上記遮光膜の間にエッチング選択性は必要ない。
また、遮光部の半透光部に隣接するエッジ部分には、上記半透光膜と遮光膜の積層部分があり、この積層部分は、例えば0.5〜2μmの範囲の幅であることも上記のとおりである。
また、本実施形態のフォトマスクについても、上記転写用パターンが例えば表示装置製造用のパターンであり、特に表示装置の製造に有用である。
The materials for the semi-transmissive film and the light-shielding film in the photomask are as described above, and in the photomask of the present embodiment, etching is performed between the semi-transmissive film and the light-shielding film. No selectivity is needed.
Further, the edge portion adjacent to the semi-transmissive portion of the light-shielding portion has a laminated portion of the semi-transmissive film and the light-shielding film, and this laminated portion may have a width in the range of 0.5 to 2 μm, for example. As mentioned above.
Further, also in the photomask of the present embodiment, the transfer pattern is, for example, a pattern for manufacturing a display device, and is particularly useful for manufacturing a display device.

以上説明したように、本実施形態においても、半透光膜、遮光膜のそれぞれのエッチング工程において、それぞれの膜のみをエッチングするため、積層された複数膜を連続してエッチングする場合に比べて、エッチング時間の設定が短いため、サイドエッチングによるパターン寸法(CD)変動を低減することができる。特に、すべてのエッチング工程で、各々単一の膜をエッチングすれば、エッチング所要時間は、予め、膜質と膜厚によって算出したものを適用できるため、サイドエッチングによる寸法ばらつきを、最小化することができる。更に、本実施形態のフォトマスクの構成を採用すれば、半透光膜の透過率管理がより簡便であり、正確であるため、高精細で省エネルギーを実現する高スペックの表示装置の製造には、大きな意義がある。
すなわち、本実施形態によれば、より微細で、より高いCD精度、透過率精度をあわせ持つ多階調フォトマスクを製造することができるフォトマスクの製造方法、及びフォトマスクを提供することができる。
As described above, also in the present embodiment, since only each film is etched in each etching step of the semitransmissive film and the light-shielding film, as compared with the case where a plurality of laminated films are continuously etched. Since the etching time is set short, the pattern dimension (CD) fluctuation due to side etching can be reduced. In particular, if a single film is etched in each of the etching steps, the etching time required can be calculated in advance based on the film quality and film thickness, so that dimensional variation due to side etching can be minimized. it can. Further, if the photomask configuration of the present embodiment is adopted, the transmittance management of the semitransmissive film is simpler and more accurate, so that it is possible to manufacture a high-spec display device that realizes high definition and energy saving. , Has great significance.
That is, according to the present embodiment, it is possible to provide a photomask manufacturing method capable of manufacturing a multi-gradation photomask having both finer and higher CD accuracy and transmittance accuracy, and a photomask. ..

なお、上記の本実施形態においても、第1透過制御部は、露光光を一部透過する半透光部、第2透過制御部を遮光部とし、第1薄膜として半透光膜、第2薄膜として遮光膜を例に挙げて説明したが、これに限定されず、他の薄膜を適用する場合にも、優れた作用効果が得られる。例えば、第1薄膜、第2薄膜がそれぞれ所定の露光光透過率を有する半透光膜であってもよい。 Also in the above embodiment, the first transmission control unit is a semi-transmissive unit that partially transmits the exposure light, the second transmission control unit is a light-shielding unit, and the first thin film is a semi-transmissive film and a second. The light-shielding film has been described as an example of the thin film, but the present invention is not limited to this, and excellent effects can be obtained even when other thin films are applied. For example, the first thin film and the second thin film may be semi-transmissive films having predetermined exposure light transmittances, respectively.

また、本実施形態のフォトマスクにおいても、これらの第1薄膜および第2薄膜の適用方法として、例えばより具体的には、
a.透明基板上に上記第1薄膜のみが形成された部分を有する前記第1透過制御部を透過する露光光は、透明基板表面が露出した前記透光部を透過する露光光の代表波長に対して、位相差φ(度)が、φ≦90を満たす場合、
b.前記第1透過制御部を透過する露光光は、前記透光部を透過する露光光の代表波長に対して、位相差φ(度)が、φ≦90を満たし、かつ、光透過率Tf(%)が、5≦Tf≦60を満たす場合、
c.前記第1透過制御部を透過する露光光は、前記透光部を透過する露光光の代表波長に対して、位相差φ(度)が、150≦φ≦210を満たす場合、
d.前記第1透過制御部を透過する露光光は、前記透光部を透過する露光光の代表波長に対して、位相差φ(度)が、150≦φ≦210を満たし、かつ、光透過率Tf(%)が、5≦Tf≦60を満たす場合、
e.透明基板上に上記第2薄膜のみが形成された部分を有する前記第2透過制御部を透過する露光光は、前記透光部を透過する露光光の代表波長に対して、位相差φ(度)が、0<φ≦90を満たす場合、
f.前記第2透過制御部を透過する露光光は、前記透光部を透過する露光光の代表波長に対して、位相差φ(度)が、0<φ≦90を満たし、かつ、光透過率Tf(%)が、5≦Tf≦80を満たす場合、
g.前記第2透過制御部を透過する露光光は、前記透光部を透過する露光光の代表波長に対して、位相差φ(度)が、150<φ≦210を満たし、かつ、光透過率Tf(%)が、5≦Tf≦60を満たす場合、
等が有用な例として挙げられる。いずれの場合にも、CD精度が高く制御可能である、本発明の効果が得られる上、第1透過制御部、第2透過制御部に担わせる光学特性を、それぞれ独立に設計可能であるため、所望の設計値をもつ高い品質のフォトマスクが作製できる。
また、第2の実施形態による本発明のフォトマスクについても、第1の実施形態と同様、上記のa.〜g.などの構成を適宜選択し、用途に適合したものとすることができる。
Further, also in the photomask of the present embodiment, as a method of applying these first thin films and second thin films, for example, more specifically,
a. The exposure light transmitted through the first transmission control unit having a portion where only the first thin film is formed on the transparent substrate is relative to a representative wavelength of the exposure light transmitted through the transparent portion where the surface of the transparent substrate is exposed. , When the phase difference φ (degree) satisfies φ ≦ 90,
b. The exposure light transmitted through the first transmission control unit has a phase difference φ (degree) of φ ≦ 90 with respect to the representative wavelength of the exposure light transmitted through the light transmission unit, and has a light transmittance Tf ( %) Satisfies 5 ≦ Tf ≦ 60
c. When the phase difference φ (degree) of the exposure light transmitted through the first transmission control unit satisfies 150 ≦ φ ≦ 210 with respect to the representative wavelength of the exposure light transmitted through the light transmission unit,
d. The exposure light transmitted through the first transmission control unit has a phase difference φ (degree) of 150 ≦ φ ≦ 210 with respect to the representative wavelength of the exposure light transmitted through the light transmission unit, and has a light transmittance. When Tf (%) satisfies 5 ≦ Tf ≦ 60
e. The exposure light transmitted through the second transmission control unit having a portion where only the second thin film is formed on the transparent substrate has a phase difference φ (degrees) with respect to the representative wavelength of the exposure light transmitted through the transmissive unit. ) Satisfies 0 <φ ≦ 90
f. The exposure light transmitted through the second transmission control unit has a phase difference φ (degree) of 0 <φ≤90 and a light transmittance with respect to the representative wavelength of the exposure light transmitted through the light transmission unit. When Tf (%) satisfies 5 ≦ Tf ≦ 80
g. The exposure light transmitted through the second transmission control unit has a phase difference φ (degree) of 150 <φ≤210 and a light transmittance with respect to the representative wavelength of the exposure light transmitted through the light transmission unit. When Tf (%) satisfies 5 ≦ Tf ≦ 60
Etc. are useful examples. In either case, the CD accuracy is high and controllable, the effect of the present invention can be obtained, and the optical characteristics of the first transmission control unit and the second transmission control unit can be independently designed. , High quality photomasks with desired design values can be produced.
Further, with respect to the photomask of the present invention according to the second embodiment, as in the first embodiment, the above-mentioned a. ~ G. The configuration such as the above can be appropriately selected to suit the application.

以上、本発明の第1の実施形態および第2の実施形態について説明した。
なお、以上の実施形態において、本発明の作用効果を妨げない範囲で、他の構成膜が、半透光膜2、遮光膜5、エッチングストッパ膜8のいずれかの上、下、又は中間に存在していてもよい。
The first embodiment and the second embodiment of the present invention have been described above.
In the above embodiment, the other constituent film is above, below, or in the middle of any of the semitransmissive film 2, the light-shielding film 5, and the etching stopper film 8 as long as the action and effect of the present invention are not impaired. It may exist.

また、本発明は、たとえば上記実施形態によるフォトマスクを用意し、露光装置を用いて、転写用パターンを被転写体に転写する工程を含むことを特徴とする表示装置の製造方法についても提供するものである。本発明によれば、当該フォトマスクを用いて表示装置を製造することにより、高精細で省エネルギーを実現する高スペックの表示装置の製造が可能である。 The present invention also provides a method for manufacturing a display device, which comprises, for example, preparing a photomask according to the above embodiment and using an exposure apparatus to transfer a transfer pattern to a transfer target. It is a thing. According to the present invention, by manufacturing a display device using the photomask, it is possible to manufacture a high-spec display device that realizes high definition and energy saving.

すなわち、本発明のフォトマスクの用途に制約はない。例えば、表示装置(例えば、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイ)のパネル基板を製造するためのものとして、様々なレイヤに使用される転写用パターンを備えるものとすることができる。 That is, there are no restrictions on the use of the photomask of the present invention. For example, it may be provided with transfer patterns used in various layers for manufacturing a panel substrate of a display device (for example, a liquid crystal display or an organic EL display).

例えば、TFT(Thin Film Transistor:薄膜トランジスタ)製造用の転写用パターンを備えるものが例示される。アモルファスSiや酸化物半導体を用いたボトムゲート型TFTにおいて、半導体層とソース(Source)/ドレイン(Drain)層を1回の露光で形成する工程に利用するフォトマスクとして有利に適用される。 For example, those provided with a transfer pattern for manufacturing a TFT (Thin Film Transistor) are exemplified. In a bottom gate type TFT using an amorphous Si or an oxide semiconductor, it is advantageously applied as a photomask used in a step of forming a semiconductor layer and a source / drain layer in a single exposure.

または、本発明のフォトマスクは、液晶用のスペーサを感光性絶縁層によって製造する場合にも有利に適用される。感光性絶縁膜に1回の露光で段差構造を形成する工程に用いることが可能であり、セルギャップを形成するスペーサと、押圧印加時の破壊を防ぐための少し高さの低いスペーサを1回の露光で形成することなどが効率的に行える。 Alternatively, the photomask of the present invention is also advantageously applied when the spacer for a liquid crystal is manufactured by a photosensitive insulating layer. It can be used in the process of forming a stepped structure on the photosensitive insulating film with a single exposure, and a spacer that forms a cell gap and a spacer with a slightly lower height to prevent destruction when pressure is applied are used once. It can be efficiently formed by the exposure of.

本発明のフォトマスクの露光に使用するための露光装置としては、例えば、光学系の開口数(NA)が0.08〜0.15、コヒレンスファクタ(σ)が0.5〜0.9の等倍のプロジェクション露光方式が使用できる。あるいは、プロキシミティ露光方式を適用してもよい。もちろん縮小露光や拡大露光の露光装置に適用してもよい。 As an exposure apparatus for use in the exposure of the photomask of the present invention, for example, the numerical aperture (NA) of the optical system is 0.08 to 0.15, and the coherence factor (σ) is 0.5 to 0.9. A 1x projection exposure method can be used. Alternatively, a proximity exposure method may be applied. Of course, it may be applied to an exposure apparatus for reduced exposure or enlarged exposure.

1 透明基板
2 半透光膜
3、6 レジスト膜
4、7 描画
5 遮光膜
8 エッチングストッパ膜
10 フォトマスクブランクス(半透光膜付き基板)
20、30 フォトマスク
1 Transparent substrate 2 Semi-transmissive film 3, 6 Resist film 4, 7 Drawing 5 Light-shielding film 8 Etching stopper film 10 Photomask blanks (Substrate with semi-transparent film)
20, 30 photomask

Claims (46)

透明基板上に、透光部、第1透過制御部、及び第2透過制御部を含む転写用パターンを備えたフォトマスクの製造方法であって、
前記透明基板上に、所定の露光光透過率をもつ第1薄膜を形成したフォトマスクブランクスを用意する工程と、
前記第1薄膜をエッチングすることにより、第1薄膜パターンを形成する、第1パターニング工程と、
前記第1薄膜パターンが形成された前記透明基板上に、第2薄膜を形成し、前記第2薄膜をエッチングすることにより、第2薄膜パターンを形成する、第2パターニング工程とを含み、
前記第2パターニング工程においては、前記第2薄膜のみをエッチングすることを特徴とするフォトマスクの製造方法。
A method for manufacturing a photomask having a transfer pattern including a light transmitting unit, a first transmission control unit, and a second transmission control unit on a transparent substrate.
A step of preparing a photomask blank having a first thin film having a predetermined exposure light transmittance formed on the transparent substrate, and
The first patterning step of forming the first thin film pattern by etching the first thin film, and
The present invention includes a second patterning step of forming a second thin film on the transparent substrate on which the first thin film pattern is formed and etching the second thin film to form a second thin film pattern.
A method for producing a photomask, which comprises etching only the second thin film in the second patterning step.
前記透光部は、前記透明基板表面が露出してなり、
前記第1透過制御部は、前記透明基板上に、前記第1薄膜のみが形成された部分を有し、
前記第2透過制御部は、前記透明基板上に、前記第2薄膜のみが形成された部分を有する
ことを特徴とする請求項1に記載のフォトマスクの製造方法。
In the translucent portion, the surface of the transparent substrate is exposed.
The first transmission control unit has a portion on which only the first thin film is formed on the transparent substrate.
The method for manufacturing a photomask according to claim 1, wherein the second transmission control unit has a portion on which only the second thin film is formed on the transparent substrate.
前記第1薄膜は、前記第2薄膜のエッチング剤に対して、耐性をもつ材料からな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の製造方法。 The method for producing a photomask according to claim 1 or 2, wherein the first thin film is made of a material that is resistant to the etching agent of the second thin film. 前記第1薄膜は、前記第2薄膜のエッチング剤によってエッチングされる材料からな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の製造方法。 The method for producing a photomask according to claim 1 or 2, wherein the first thin film is made of a material that is etched by the etching agent of the second thin film. 前記第1パターニング工程の後、前記第2薄膜を形成する前に、前記第1薄膜パターンが形成された前記透明基板上に、エッチングストッパ膜を形成する工程を含むことを特徴とする請求項4に記載のフォトマスクの製造方法。 4. The fourth aspect of the present invention includes a step of forming an etching stopper film on the transparent substrate on which the first thin film pattern is formed after the first patterning step and before forming the second thin film. The method for manufacturing a photomask described in 1. 前記第2パターニング工程の後、前記透光部、又は、前記透光部と前記第1透過制御部の前記エッチングストッパ膜を除去する工程を有することを特徴とする請求項5に記載のフォトマスクの製造方法。 The photomask according to claim 5, further comprising a step of removing the light-transmitting portion or the etching stopper film of the light-transmitting portion and the first transmission control unit after the second patterning step. Manufacturing method. 前記第1薄膜は、露光光を一部透過する半透光膜であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法。 The method for producing a photomask according to any one of claims 1 to 6, wherein the first thin film is a translucent film that partially transmits exposure light. 前記第1透過制御部を透過する露光光は、前記透光部を透過する露光光の代表波長に対して、位相差φ(度)が、φ≦90を満たすことを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法。 The exposure light transmitted through the first transmission control unit is characterized in that the phase difference φ (degree) satisfies φ ≦ 90 with respect to the representative wavelength of the exposure light transmitted through the light transmission unit. The method for producing a photomask according to any one of 6 to 6. 前記第1透過制御部を透過する露光光は、前記透光部を透過する露光光の代表波長に対して、位相差φ(度)が、φ≦90を満たし、かつ、前記第1透過制御部の光透過率Tf(%)が、5≦Tf≦60を満たすことを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法。 The exposure light transmitted through the first transmission control unit has a phase difference φ (degree) of φ ≦ 90 with respect to the representative wavelength of the exposure light transmitted through the light transmission unit, and the first transmission control The method for manufacturing a photomask according to any one of claims 1 to 6, wherein the light transmittance Tf (%) of the portion satisfies 5 ≦ Tf ≦ 60. 前記第1透過制御部を透過する露光光は、前記透光部を透過する露光光の代表波長に対して、位相差φ(度)が、150≦φ≦210を満たすことを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法。 The exposure light transmitted through the first transmission control unit is characterized in that the phase difference φ (degree) satisfies 150 ≦ φ ≦ 210 with respect to the representative wavelength of the exposure light transmitted through the light transmission unit. Item 8. The method for producing a photomask according to any one of Items 1 to 6. 前記第1透過制御部を透過する露光光は、前記透光部を透過する露光光の代表波長に対して、位相差φ(度)が、150≦φ≦210を満たし、かつ、光透過率Tf(%)が、5≦Tf≦60を満たすことを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法。 The exposure light transmitted through the first transmission control unit has a phase difference φ (degree) of 150 ≦ φ ≦ 210 with respect to the representative wavelength of the exposure light transmitted through the light transmission unit, and has a light transmittance. The method for producing a photomask according to any one of claims 1 to 6, wherein Tf (%) satisfies 5 ≦ Tf ≦ 60. 前記第2薄膜は、露光光を一部透過する半透光膜であることを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法。 The method for producing a photomask according to any one of claims 1 to 11, wherein the second thin film is a translucent film that partially transmits exposure light. 前記第2透過制御部を透過する露光光は、前記透光部を透過する露光光の代表波長に対して、位相差φ(度)が、0<φ≦90を満たすことを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法。 The exposure light transmitted through the second transmission control unit is characterized in that the phase difference φ (degree) satisfies 0 <φ ≦ 90 with respect to the representative wavelength of the exposure light transmitted through the light transmission unit. Item 8. The method for producing a photomask according to any one of Items 1 to 11. 前記第2透過制御部を透過する露光光は、前記透光部を透過する露光光の代表波長に対して、位相差φ(度)が、0<φ≦90を満たし、かつ、光透過率Tf(%)が、5≦Tf≦80を満たすことを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法。 The exposure light transmitted through the second transmission control unit has a phase difference φ (degree) of 0 <φ ≦ 90 and a light transmittance with respect to the representative wavelength of the exposure light transmitted through the light transmission unit. The method for producing a photomask according to any one of claims 1 to 11, wherein Tf (%) satisfies 5 ≦ Tf ≦ 80. 前記第2透過制御部を透過する露光光は、前記透光部を透過する露光光の代表波長に対して、位相差φ(度)が、150<φ≦210を満たし、かつ、光透過率Tf(%)が、5≦Tf≦60を満たすことを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法。 The exposure light transmitted through the second transmission control unit has a phase difference φ (degree) of 150 <φ≤210 and a light transmittance with respect to the representative wavelength of the exposure light transmitted through the light transmission unit. The method for producing a photomask according to any one of claims 1 to 11, wherein Tf (%) satisfies 5 ≦ Tf ≦ 60. 前記第2薄膜は、遮光膜であることを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法。 The method for producing a photomask according to any one of claims 1 to 11, wherein the second thin film is a light-shielding film. 前記第2薄膜の表面部分には、光の反射を低減する反射低減層が設けられていることを特徴とする請求項16に記載のフォトマスクの製造方法。 The method for manufacturing a photomask according to claim 16, wherein a reflection reducing layer for reducing light reflection is provided on the surface portion of the second thin film. 前記フォトマスクブランクスは、前記第1薄膜の上に、追加構成膜とレジスト膜を有することを特徴とする請求項1乃至17のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法。 The method for producing a photomask according to any one of claims 1 to 17, wherein the photomask blank has an additional constituent film and a resist film on the first thin film. 前記追加構成膜と前記レジスト膜との密着性は、前記第1薄膜と前記レジスト膜との密着性よりも高いことを特徴とする請求項18に記載のフォトマスクの製造方法。 The method for producing a photomask according to claim 18, wherein the adhesion between the additional constituent film and the resist film is higher than the adhesion between the first thin film and the resist film. 前記第1パターニング工程の前に、前記追加構成膜をエッチングして追加構成膜パターンを形成する予備パターニング工程を有し、
前記第1パターニング工程では、前記追加構成膜パターンをマスクとして、前記第1薄膜をエッチングすることを特徴とする請求項18又は19に記載のフォトマスクの製造方法。
Prior to the first patterning step, there is a pre-patterning step of etching the additional constituent film to form an additional constituent film pattern.
The method for producing a photomask according to claim 18 or 19, wherein in the first patterning step, the first thin film is etched using the additional constituent film pattern as a mask.
前記第1パターニング工程の後、前記第2パターニング工程の前に、前記追加構成膜パターンを除去することを特徴とする請求項20に記載のフォトマスクの製造方法。 The method for producing a photomask according to claim 20, wherein the additional constituent film pattern is removed after the first patterning step and before the second patterning step. 透明基板上に、透光部、第1透過制御部、及び第2透過制御部を含み、前記第1透過制御部と前記第2透過制御部が隣接する隣接部を含む転写用パターンを備えたフォトマスクの製造方法であって、
前記透明基板上に、所定の露光光透過率をもつ第1薄膜を形成したフォトマスクブランクスを用意する工程と、
前記第1透過制御部となる領域に第1レジストパターンを形成して、前記第1薄膜をエッチングすることにより、第1薄膜パターンを形成する、第1パターニング工程と、
前記第1薄膜パターンが形成された前記透明基板上に、第2薄膜を形成する成膜工程と、
前記第2透過制御部となる領域に第2レジストパターンを形成して、前記第2薄膜をエッチングすることにより、第2薄膜パターンを形成する、第2パターニング工程とを含み、
前記第2パターニング工程においては、前記隣接部において、前記第2レジストパターンが、前記第1薄膜パターンと積層する、積層部分が形成され、
前記第2レジストパターンを用いて、前記第2薄膜のみをエッチングすることを特徴とするフォトマスクの製造方法。
On the transparent substrate, a transfer pattern including a light transmitting unit, a first transmission control unit, and a second transmission control unit, and including an adjacent portion adjacent to the first transmission control unit and the second transmission control unit is provided. A method of manufacturing photomasks
A step of preparing a photomask blank having a first thin film having a predetermined exposure light transmittance formed on the transparent substrate, and
A first patterning step in which a first resist pattern is formed in a region to be a first transmission control unit and a first thin film pattern is formed by etching the first thin film.
A film forming step of forming a second thin film on the transparent substrate on which the first thin film pattern is formed, and
It includes a second patterning step of forming a second resist pattern in a region to be a second transmission control unit and etching the second thin film to form a second thin film pattern.
In the second patterning step, a laminated portion in which the second resist pattern is laminated with the first thin film pattern is formed in the adjacent portion.
A method for producing a photomask, which comprises etching only the second thin film using the second resist pattern.
前記透光部は、前記透明基板表面が露出してなり、
前記第1透過制御部は、前記透明基板上に、前記第1薄膜のみが形成された部分を含み、
前記第2透過制御部は、前記透明基板上に、前記第2薄膜のみが形成された部分を含む
ことを特徴とする請求項22に記載のフォトマスクの製造方法。
In the translucent portion, the surface of the transparent substrate is exposed.
The first transmission control unit includes a portion on which only the first thin film is formed on the transparent substrate.
The method for manufacturing a photomask according to claim 22, wherein the second transmission control unit includes a portion on which only the second thin film is formed on the transparent substrate.
前記積層部分の幅M1は、0.5〜2μmの範囲であることを特徴とする請求項22又は23に記載のフォトマスクの製造方法。 The method for producing a photomask according to claim 22 or 23, wherein the width M1 of the laminated portion is in the range of 0.5 to 2 μm. 透明基板上に、透光部、第1透過制御部、及び第2透過制御部を含む転写用パターンを備えたフォトマスクであって、
前記転写用パターンは、所定の露光光透過率をもつ第1薄膜と、第2薄膜を含み、
前記透光部は、前記透明基板表面が露出してなり、
前記第1透過制御部は、前記透明基板上に、前記第2薄膜が形成されず、前記第1薄膜が形成されてなり、
前記第2透過制御部は、前記透明基板上に、少なくとも前記第2薄膜が形成されてなり、
前記第1透過制御部と前記第2透過制御部の境界は、前記第1薄膜の被エッチング断面が形成されずに、前記第2薄膜の被エッチング断面が形成されていることを特徴とするフォトマスク。
A photomask having a transfer pattern including a light transmitting unit, a first transmission control unit, and a second transmission control unit on a transparent substrate.
The transfer pattern includes a first thin film having a predetermined exposure light transmittance and a second thin film.
In the translucent portion, the surface of the transparent substrate is exposed.
In the first transmission control unit, the second thin film is not formed on the transparent substrate, but the first thin film is formed.
In the second transmission control unit, at least the second thin film is formed on the transparent substrate.
The boundary between the first transmission control unit and the second transmission control unit is characterized in that the cross section to be etched of the first thin film is not formed but the cross section to be etched of the second thin film is formed. mask.
前記透光部は、前記透明基板表面が露出してなり、
前記第1透過制御部は、前記透明基板上に、前記第1薄膜のみが形成された部分を有し、
前記第2透過制御部は、前記透明基板上に、前記第2薄膜のみが形成された部分を有する
ことを特徴とする請求項25に記載のフォトマスク。
In the translucent portion, the surface of the transparent substrate is exposed.
The first transmission control unit has a portion on which only the first thin film is formed on the transparent substrate.
The photomask according to claim 25, wherein the second transmission control unit has a portion on which only the second thin film is formed on the transparent substrate.
前記第1薄膜は、前記第2薄膜のエッチング剤に対して、耐性をもつ材料からなることを特徴とする請求項25又は26に記載のフォトマスク。 The photomask according to claim 25 or 26, wherein the first thin film is made of a material that is resistant to the etching agent of the second thin film. 前記第1薄膜は、前記第2薄膜のエッチング剤によってエッチングされる材料からなり、かつ、前記第2透過制御部は、エッチングストッパ膜と、前記第2薄膜が、この順に積層されている部分を有することを特徴とする請求項25に記載のフォトマスク。 The first thin film is made of a material that is etched by the etching agent of the second thin film, and the second transmission control unit is a portion in which an etching stopper film and the second thin film are laminated in this order. The photomask according to claim 25, wherein the photomask is provided. 前記第2透過制御部の、前記第1透過制御部に隣接するエッジ部分には、前記第1薄膜と前記第2薄膜の積層部分があることを特徴とする請求項25乃至28のいずれかに記載のフォトマスク。 According to any one of claims 25 to 28, the edge portion of the second transmission control unit adjacent to the first transmission control unit has a laminated portion of the first thin film and the second thin film. The photomask described. 前記積層部分の幅M2は、0.5〜2μmの範囲であることを特徴とする請求項29に記載のフォトマスク。 The photomask according to claim 29, wherein the width M2 of the laminated portion is in the range of 0.5 to 2 μm. 前記第1薄膜が半透光膜、前記第2薄膜が遮光膜であることを特徴とする請求項25乃至30のいずれかに記載のフォトマスク。 The photomask according to any one of claims 25 to 30, wherein the first thin film is a translucent film and the second thin film is a light-shielding film. 透明基板上に、透光部、第1透過制御部、及び第2透過制御部を含む転写用パターンを備えたフォトマスクであって、
前記転写用パターンは、所定の露光光透過率をもつ第1薄膜からなる第1薄膜パターンと、第2薄膜からなる第2薄膜パターンを含み、
前記透光部は、前記透明基板表面が露出してなり、
前記第1透過制御部は、前記透明基板上に、前記第1薄膜パターンのみが形成された部分を有し、
前記第2透過制御部は、前記透明基板上に、前記第2薄膜パターンのみが形成された部分を有し、
前記第1透過制御部と前記第2透過制御部に挟まれた、前記第1薄膜パターンと前記第2薄膜パターンが積層する積層部分を有することを特徴とするフォトマスク。
A photomask having a transfer pattern including a light transmitting unit, a first transmission control unit, and a second transmission control unit on a transparent substrate.
The transfer pattern includes a first thin film pattern composed of a first thin film having a predetermined exposure light transmittance and a second thin film pattern composed of a second thin film.
In the translucent portion, the surface of the transparent substrate is exposed.
The first transmission control unit has a portion on the transparent substrate in which only the first thin film pattern is formed.
The second transmission control unit has a portion on the transparent substrate in which only the second thin film pattern is formed.
A photomask characterized by having a laminated portion in which the first thin film pattern and the second thin film pattern are laminated, sandwiched between the first transmission control unit and the second transmission control unit.
前記積層部分の幅M2は、0.5〜2μmの範囲であることを特徴とする請求項32に記載のフォトマスク。 The photomask according to claim 32, wherein the width M2 of the laminated portion is in the range of 0.5 to 2 μm. 前記第1薄膜パターン及び前記第2薄膜パターンのエッジは、前記第1薄膜及び前記第2薄膜の被ウェットエッチング断面をそれぞれ有することを特徴とする請求項32又は33に記載のフォトマスク。 The photomask according to claim 32 or 33, wherein the edges of the first thin film pattern and the second thin film pattern have a wet-etched cross section of the first thin film and the second thin film, respectively. 前記第1薄膜は、露光光を一部透過する半透光膜であることを特徴とする請求項32乃至34のいずれかに記載のフォトマスク。 The photomask according to any one of claims 32 to 34, wherein the first thin film is a translucent film that partially transmits exposure light. 前記第1透過制御部を透過する露光光は、前記透光部を透過する露光光の代表波長に対して、位相差φ(度)が、φ≦90を満たすことを特徴とする請求項32乃至34のいずれかに記載のフォトマスク。 32. The exposure light transmitted through the first transmission control unit is characterized in that the phase difference φ (degree) satisfies φ ≦ 90 with respect to the representative wavelength of the exposure light transmitted through the light transmission unit. The photomask according to any one of 34 to 34. 前記第1透過制御部を透過する露光光は、前記透光部を透過する露光光の代表波長に対して、位相差φ(度)が、φ≦90を満たし、かつ、光透過率Tf(%)が、5≦Tf≦60を満たすことを特徴とする請求項32乃至34のいずれかに記載のフォトマスク。 The exposure light transmitted through the first transmission control unit has a phase difference φ (degree) of φ ≦ 90 with respect to the representative wavelength of the exposure light transmitted through the light transmission unit, and has a light transmittance Tf ( %) Is the photomask according to any one of claims 32 to 34, wherein 5 ≦ Tf ≦ 60 is satisfied. 前記第1透過制御部を透過する露光光は、前記透光部を透過する露光光の代表波長に対して、位相差φ(度)が、150≦φ≦210を満たすことを特徴とする請求項32乃至34のいずれかに記載のフォトマスク。 The exposure light transmitted through the first transmission control unit is characterized in that the phase difference φ (degree) satisfies 150 ≦ φ ≦ 210 with respect to the representative wavelength of the exposure light transmitted through the light transmission unit. Item 8. The photomask according to any one of Items 32 to 34. 前記第1透過制御部を透過する露光光は、前記透光部を透過する露光光の代表波長に対して、位相差φ(度)が、150≦φ≦210を満たし、かつ、光透過率Tf(%)が、5≦Tf≦60を満たすことを特徴とする請求項32乃至34のいずれかに記載のフォトマスク。 The exposure light transmitted through the first transmission control unit has a phase difference φ (degree) of 150 ≦ φ ≦ 210 with respect to the representative wavelength of the exposure light transmitted through the light transmission unit, and has a light transmittance. The photomask according to any one of claims 32 to 34, wherein Tf (%) satisfies 5 ≦ Tf ≦ 60. 前記第2薄膜は、遮光膜であることを特徴とする請求項32乃至39のいずれかに記載のフォトマスク。 The photomask according to any one of claims 32 to 39, wherein the second thin film is a light-shielding film. 前記第2薄膜は、露光光を一部透過する半透光膜であることを特徴とする請求項32乃至39のいずれかに記載のフォトマスク。 The photomask according to any one of claims 32 to 39, wherein the second thin film is a translucent film that partially transmits exposure light. 前記第2透過制御部を透過する露光光は、前記透光部を透過する露光光の代表波長に対して、位相差φ(度)が、0<φ≦90を満たすことを特徴とする請求項32乃至39のいずれかに記載のフォトマスク。 The exposure light transmitted through the second transmission control unit is characterized in that the phase difference φ (degree) satisfies 0 <φ ≦ 90 with respect to the representative wavelength of the exposure light transmitted through the light transmission unit. Item 3. The photomask according to any one of Items 32 to 39. 前記第2透過制御部を透過する露光光は、前記透光部を透過する露光光の代表波長に対して、位相差φ(度)が、0<φ≦90を満たし、かつ、光透過率Tf(%)が、5≦Tf≦80を満たすことを特徴とする請求項32乃至39のいずれかに記載のフォトマスク。 The exposure light transmitted through the second transmission control unit has a phase difference φ (degree) of 0 <φ ≦ 90 and a light transmittance with respect to the representative wavelength of the exposure light transmitted through the light transmission unit. The photomask according to any one of claims 32 to 39, wherein Tf (%) satisfies 5 ≦ Tf ≦ 80. 前記第2透過制御部を透過する露光光は、前記透光部を透過する露光光の代表波長に対して、位相差φ(度)が、150<φ≦210を満たし、かつ、光透過率Tf(%)が、5≦Tf≦60を満たすことを特徴とする請求項32乃至39のいずれかに記載のフォトマスク。 The exposure light transmitted through the second transmission control unit has a phase difference φ (degree) of 150 <φ≤210 and a light transmittance with respect to the representative wavelength of the exposure light transmitted through the light transmission unit. The photomask according to any one of claims 32 to 39, wherein Tf (%) satisfies 5 ≦ Tf ≦ 60. 前記転写用パターンが、表示装置製造用のパターンであることを特徴とする請求項25乃至44のいずれかに記載のフォトマスク。 The photomask according to any one of claims 25 to 44, wherein the transfer pattern is a pattern for manufacturing a display device. 請求項1乃至24のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法により得られるフォトマスク、または、請求項25乃至44のいずれかに記載のフォトマスクを用意し、露光装置を用いて、前記転写用パターンを被転写体に転写する工程を含むことを特徴とする表示装置の製造方法。
The photomask obtained by the method for producing a photomask according to any one of claims 1 to 24 or the photomask according to any one of claims 25 to 44 is prepared and used for the transfer using an exposure apparatus. A method for manufacturing a display device, which comprises a step of transferring a pattern to a transfer target.
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