KR101766148B1

KR101766148B1 - 포토마스크의 제조 방법, 포토마스크 및 표시 장치의 제조 방법

Info

Publication number: KR101766148B1
Application number: KR1020160075349A
Authority: KR
Inventors: 노보루 야마구찌
Original assignee: 호야 가부시키가이샤
Priority date: 2014-03-28
Filing date: 2016-06-16
Publication date: 2017-08-07
Anticipated expiration: 2035-02-12
Also published as: KR101793778B1; CN104950569A; JP2015191088A; CN104950569B; TW201537285A; KR20160075459A; JP6189242B2; KR20150112765A; TWI572977B

Abstract

본 발명의 과제는, 치수 정밀도가 높은 전사용 패턴을 형성할 수 있는 포토마스크의 제조 방법을 얻는 것이다.
투명 기판 상에, 광학막을 패터닝하여 얻어진 전사용 패턴을 구비하는 포토마스크의 제조 방법으로서, 포토마스크 기판을 준비하는 공정과, 묘화 공정과, 레지스트 패턴 형성 공정과, 광학막 패터닝 공정을 갖고, 상기 묘화 공정에 있어서는 상기 전사용 패턴을 형성하기 위한 전사용 패턴 데이터와, 모니터 패턴을 형성하기 위한 모니터 패턴 데이터를 포함하는 패턴 데이터를 사용하여 묘화를 행하고, 상기 광학막 패터닝 공정은, 상기 광학막에 대해, 소정 시간의 에칭을 실시하는, 제1 에칭과, 상기 모니터 패턴의 치수 측정과, 상기 치수 측정에 의해 얻어진 상기 모니터 패턴의 치수에 기초하여, 상기 광학막에 추가의 에칭을 실시하는, 제2 에칭을 포함하는, 포토마스크의 제조 방법이다.

Description

포토마스크의 제조 방법, 포토마스크 및 표시 장치의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING PHOTOMASK, PHOTOMASK AND METHOD FOR MANUFACTURING DISPLAY DEVICE}

본 발명은 전사용 패턴을 구비하는 포토마스크 및 그 포토마스크의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 표시 장치 제조용에 유용한 포토마스크에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 그 포토마스크를 사용하는 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.

표시 장치 등, 전자 디바이스 제품의 고정밀화 등에 수반하여, 그들의 제조에 사용하는 포토마스크가 구비하는 막 패턴에 대해, 보다 좋은 치수 제어에 대한 요구가 높아지고 있다.

이에 관련하여, 특허문헌 1에는, 차광막의 치수 제어를 보다 정확하게 행하는 방법이 기재되어 있다. 즉, 특허문헌 1에는, 레지스트 패턴을 마스크로 하여 차광막의 에칭을 행하고, 레지스트 패턴에 덮여 있지 않은 차광막이 제거되어 에칭을 정지한 후, 기판의 이면으로부터 광을 조사하고, 차광막에 의해 차광되지 않는 레지스트를 감광시키고, 현상함으로써, 차광막의 엣지 위치를 파악하고, 추가 에칭 시간을 결정하는 방법이 기재되어 있다.

또한, 특허문헌 2에는, 반복 패턴 영역에 있어서의 형상 등의 균일성이 높고, 불균일이 적은 그레이 톤 마스크를 얻기 위한 포토마스크의 제조 방법이 기재되어 있다. 즉, 특허문헌 2에는, 묘화 장치의 헤드의 스캔 방향(Y 방향)으로의 소정의 스캔 단위, 및 스캔 방향과 수직 방향(X 방향)으로의 소정의 이송 단위에서 묘화를 행하는 묘화 공정을 포함하는 포토마스크의 제조 방법에 있어서, 상기 포토마스크의 패턴은, 반복 패턴을 포함하고, 상기 묘화 공정은, 동일한 반복 패턴을 포함하는 패턴 단위에 대해, 각 패턴 단위를 각각 동일한 이송 조건에서 묘화하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법이 기재되어 있다.

일본 특허 출원 공개 제2010-169750호 공보 일본 특허 출원 공개 제2002-244272호 공보

표시 장치[액정 표시 장치, 유기 EL(electro luminescence) 표시 장치 등]에 요구되는 화질이나 밝기, 동작 속도의 빠르기, 나아가서는 전력 절약 성능의 레벨은, 종래에 없이 높아지고 있다. 이러한 상황에 입각하여, 이들 표시 장치의 제조에 사용되는 포토마스크의 전사용 패턴의 미세화, 고밀도화가 필요해지고 있다.

표시 장치의 제조에 있어서는, 원하는 전사용 패턴을 구비하는 포토마스크를, 포토리소그래피 공정을 이용하여 제조하는 것이 행해진다. 즉, 투명 기판 상에 성막한 광학막 상에 레지스트막을 형성하고, 이 레지스트막에, 에너지선(레이저광 등)으로 묘화하고, 현상함으로써 얻은 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 광학막에 에칭을 실시한다. 필요에 따라, 상기 광학막 상에 또 다른 광학막을 성막하여, 상기 포토리소그래피 공정을 반복하여, 최종적인 전사용 패턴을 형성한다. 여기에서의 광학막이라 함은, 예를 들어 포토마스크에의 노광광을 차광하는 차광막, 일부 투과하는 반투광막, 혹은, 위상 시프트막이나 에칭 스토퍼막 등의 기능막 등이 포함된다.

표시 장치 제조용 포토마스크는, 반도체 장치 제조용 포토마스크(일반적으로 한 변 5∼6인치)에 비해 사이즈가 큰(예를 들어 한 변 300㎜ 이상) 것에 더하여, 다종의 사이즈가 존재하므로, 광학막의 에칭에 있어서는, 진공 챔버를 필수로 하는 건식 에칭보다도, 습식 에칭을 적용하는 쪽이, 장치나 공정의 부담이 작고, 또한, 제어하기 쉽다고 하는 이점이 있다.

그 반면, 습식 에칭에는, 그 성질에서 유래하는 곤란도 있다. 일반적으로, 건식 에칭이 이방성 에칭의 성질을 갖는 것에 반해, 습식 에칭은 에칭이 등방적으로 진행되는, 등방성 에칭의 성질이 강하고, 그로 인해, 에칭 대상의 광학막의 측면으로부터도 에칭(사이드 에칭)이 진행된다. 도 11은 광학막인 차광막의 측면이, 습식 에칭에 의해 에칭된 상태를 나타내는 SEM(Scanning Electron Microscope) 사진이다. 이로 인해, 에칭되어 이루어지는 광학막 패턴의 치수는, 에칭 마스크로 되어 있는 레지스트 패턴의 치수와는 반드시 일치하는 것은 아니다. 소정 시간의 에칭을 실시한 시점에서, 광학막 패턴의 엣지는, 레지스트 패턴의 엣지 위치의 내측까지 진행되고, 레지스트 패턴에 덮인 상태로 되므로, 광학막 패턴의 치수를 직접 계측할 수 없다. 따라서, 에칭의 종점을 결정하는 것이 어렵다(도 11 참조).

원하는 패턴 치수에 도달하기 위해, 에칭 레이트(단위 시간당 에칭량)를 파악할 수 있었다고 해도, 에칭 레이트에만 의존하여, 에칭의 필요 시간을 정하는 것은, 반드시 유효한 것은 아니다. 예를 들어, 습식 에칭 시에 에칭 마스크로 되는 레지스트 패턴은, 레지스트의 현상 온도나 현상제 농도의 변동이나 불균일하게 영향을 받는 것이며, 이들을 항상 일정하게 하는 것은 곤란하다.

또한, 레지스트 패턴의 엣지 형상은, 묘화에 의해 형성되는 것이지만, 레지스트 패턴의 막 두께나, 광학막의 표면 반사율이 묘화 조건에 영향을 미치는 것이 알려져 있다. 그런데, 레지스트 패턴의 막 두께나 광학막의 표면 반사율도 또한, 항상 일정값으로 하는 것은 용이하지 않다.

즉, 광학막을 습식 에칭할 때의, 현실의 에칭의 진행에는, 광학막과 에칭제에서 유래하는 순수한 에칭 레이트 이외의 요인, 특히 레지스트에 기인하는 변동 요인을 피할 수 없다.

상기한 현재 상태를 고려하면, 치수 정밀도가 높은 패터닝을 행하기 위해서는, 상기 변동 요인의 영향에 관계없이, 에칭 종점까지의, 정확한 에칭 시간(즉, 필요한 잔여 에칭량에 대해 필요한 에칭 시간)을 파악하는 것이 유용하다.

특허문헌 1의 방법에서는, 차광막의 에칭 개시 후, 레지스트 패턴에 덮여 있지 않은 차광막이 제거된 후에 에칭을 정지하고, 이면으로부터의 광 조사에 의해 레지스트 패턴과 차광막의 엣지를 일치시키고, 이 엣지 위치를 파악함으로써, 추가 에칭 시간을 결정하고 있다. 이 방법에 따르면, 레지스트 패턴에 덮인 차광막의 엣지의 위치를 파악할 수 있으므로, 필요한 추가 에칭량, 즉, 추가 에칭 시간이 얻어진다고 하는 효과가 있다. 단, 레지스트 패턴과 적층한 상태에서의 차광막 엣지의 위치 파악에는, 충분한 정밀도를 얻기 어렵다고 하는 문제가 있었다.

그런데, 액정 표시 장치로 대표되는 표시 장치에는, 종래 이상으로 미세한 구조를 갖는 것이 증가하는 경향에 있다. 이것은, 박막 트랜지스터(TFT) 기판, 컬러 필터(블랙 매트릭스, 포토 스페이서, 색판) 등에 공통되는 경향인데, 이들 표시 장치에 있어서의, 화상의 정밀도, 동작의 빠르기, 밝기, 전력 절약 등의 요구와 관계되어 있다.

상기에 수반하여, 표시 장치 제조용 포토마스크가 갖는 전사용 패턴의 CD(Critical Dimension:이하, 패턴 선폭의 의미로 사용함. 이하, 「CD값」이라고도 함)의 정밀도 요구도 엄격해지고 있다. 지금까지, CD 정밀도를 향상시키기 위해, 포토마스크 제조에 필요한, 각 공정(묘화, 레지스트 현상, 에칭 등)에 있어서의, CD값의 편차를 억제하는 노력을 행해 왔다.

그러나, 최근의 표시 장치에 있어서는, 예를 들어 2㎛ 이하의 선폭 부분을 포함하는 라인 앤 스페이스 패턴 등이 요망되고 있고, 피전사체(액정 패널 기판 등)에 전사하기 위한 전사성의 여유도도 극히 작아지고 있다.

예를 들어, 전사용 패턴의 CD 정밀도를 목표값±50㎚ 이하, 나아가서는, 목표값±20㎚ 이하로 하는 것 등이 요망되고 있다.

이러한 요구를 충족하기 위해서는, 전사용 패턴 형성에 있어서의, 면내의 CD값의 편차가 억제됨과 함께, CD값의 절댓값이, 한계 없이 설계대로의 치수로 마무리되어 있지 않으면 안 된다. 바꾸어 말하면, 형성된 전사용 패턴의 CD값의 중심값이, 고정밀도로 목표값에 일치할 필요가 있다.

따라서, 본 발명은 치수 정밀도가 높은 전사용 패턴을 형성할 수 있는 포토마스크의 제조 방법을 얻는 것을 목적으로 한다.

상기 과제는, 포토마스크의 제조 방법에 있어서의 등방성 에칭에 있어서, 패터닝되는 광학막 치수의 CD 중심값이 목표값에 달하는 동시에, 에칭을 정지함으로써 해결할 수 있다. 따라서, 에칭을 정지하는 타이밍의 검출(종점 검출)을 정확하게 행하는 것이 중요해진다.

따라서, 상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 이하의 구성을 갖는다. 본 발명은, 하기의 구성 1∼12인 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법, 하기의 구성 13, 14인 것을 특징으로 하는 포토마스크, 및 하기의 구성 15, 16인 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법이다.

(구성 1)

본 발명의 구성 1은,

투명 기판 상에, 광학막을 패터닝하여 얻어진 전사용 패턴을 구비하는 포토마스크의 제조 방법으로서,

상기 투명 기판 상에, 상기 광학막과 레지스트막을 갖는 포토마스크 기판을 준비하는 공정과,

묘화 장치를 사용하여, 상기 레지스트막에 대해, 소정의 패턴 데이터에 기초하여 묘화하는 묘화 공정과,

상기 레지스트막을 현상함으로써, 레지스트 패턴을 형성하는, 레지스트 패턴 형성 공정과,

상기 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 상기 광학막을 에칭함으로써, 광학막 패턴을 형성하여 상기 전사용 패턴을 얻는, 광학막 패터닝 공정을 갖고,

상기 묘화 공정에 있어서는, 얻고자 하는 상기 전사용 패턴을 형성하기 위한 전사용 패턴 데이터와 함께, 치수 측정용 모니터 패턴을 형성하기 위한 모니터 패턴 데이터를 포함하는 상기 패턴 데이터를 사용하여 묘화를 행하고,

상기 광학막 패터닝 공정은,

상기 광학막에 대해, 소정 시간의 에칭을 실시하는, 제1 에칭과,

상기 모니터 패턴의 치수 측정과,

상기 치수 측정에 의해 얻어진 상기 모니터 패턴의 치수에 기초하여, 상기 광학막에 추가의 에칭을 실시하는, 제2 에칭

을 포함하고,

상기 모니터 패턴은, 상기 전사용 패턴의 적어도 일부분을 CD 보증부로 할 때, 상기 CD 보증부와 동일한 치수의 CD 측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법이다.

(구성 2)

본 발명의 구성 2는, 상기 모니터 패턴에 포함된 상기 CD 측정부는, 상기 CD 보증부와 동일한 묘화 조건에서 묘화된 것이며,

상기 묘화 조건은, 묘화에 사용하는 에너지 빔의, X 방향의 빔 배열 및 Y 방향의 스캔 위치로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하고,

상기 치수 측정은, 상기 CD 측정부에 대해 행하는 것을 특징으로 하는 구성 1에 기재된 포토마스크의 제조 방법이다.

(구성 3)

본 발명의 구성 3은, 상기 제1 에칭 및 상기 제2 에칭은, 습식 에칭인 것을 특징으로 하는 구성 1 또는 2에 기재된 포토마스크의 제조 방법이다.

(구성 4)

본 발명의 구성 4는, 상기 치수 측정 시에, 상기 모니터 패턴이 형성된 부분의 상기 레지스트막을, 부분적으로 제거하는 것을 특징으로 하는 구성 1∼3 중 어느 하나에 기재된 포토마스크의 제조 방법이다.

(구성 5)

본 발명의 구성 5는, 상기 모니터 패턴이, 상기 투명 기판 상에 있어서, 상기 전사용 패턴의 영역 밖에 복수개 배치되고, 그 복수개의 상기 모니터 패턴이 각각 상기 CD 측정부를 갖는 것을 특징으로 하는 구성 1∼4 중 어느 하나에 기재된 포토마스크의 제조 방법이다.

(구성 6)

본 발명의 구성 6은, 상기 전사용 패턴이, 단위 패턴이 반복되는 반복 부분을 포함하고, 상기 모니터 패턴은, 상기 전사용 패턴에 포함되는 상기 단위 패턴과, 상기 X 방향 또는 상기 Y 방향의 치수가 동등한 부분을 갖는 단위 패턴이 반복되는 반복 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 구성 1∼5 중 어느 하나에 기재된 포토마스크의 제조 방법이다.

(구성 7)

본 발명의 구성 7은, 상기 전사용 패턴이, 상기 단위 패턴이 반복되는 상기 반복 부분을 포함하고, 상기 모니터 패턴은, 상기 전사용 패턴에 포함되는 단위 패턴과 동일한 상기 단위 패턴이 반복되는 반복 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 구성 1∼6 중 어느 하나에 기재된 포토마스크의 제조 방법이다.

(구성 8)

본 발명의 구성 8은, 상기 묘화 공정이, 상기 X 방향으로, 소정의 상기 묘화 조건이 반복되는, X 방향의 묘화 반복 주기를 갖고, 상기 빔 배열은, 상기 X 방향의 묘화 반복 주기마다 반복되는 것을 특징으로 하는 구성 1∼7 중 어느 하나에 기재된 포토마스크의 제조 방법이다.

(구성 9)

본 발명의 구성 9는, 상기 묘화 공정이, 상기 Y 방향으로, 소정의 상기 묘화 조건이 반복되는, Y 방향의 묘화 반복 주기를 갖고, 상기 스캔 위치는, 상기 Y 방향의 묘화 반복 주기마다 반복되는 것을 특징으로 하는 구성 1∼8 중 어느 하나에 기재된 포토마스크의 제조 방법이다.

(구성 10)

본 발명의 구성 10은, 상기 묘화 공정에 있어서의 상기 X 방향의 묘화 반복 주기와, 상기 단위 패턴의 상기 X 방향의 피치와의 최소 공배수가, 20 이하의 정수로 되는 것을 특징으로 하는 구성 8에 기재된 포토마스크의 제조 방법이다.

(구성 11)

본 발명의 구성 11은, 상기 묘화 공정에 있어서의 상기 Y 방향의 묘화 반복 주기와, 상기 단위 패턴의 상기 Y 방향의 피치와의 최소 공배수가, 20 이하의 정수로 되는 것을 특징으로 하는 구성 9에 기재된 포토마스크의 제조 방법이다.

(구성 12)

본 발명의 구성 12는, 상기 전사용 패턴이, 표시 장치 제조용 패턴인 것을 특징으로 하는 구성 1∼11 중 어느 하나에 기재된 포토마스크의 제조 방법이다.

(구성 13)

본 발명의 구성 13은, 투명 기판 상에, 광학막을 패터닝하여 얻어진 전사용 패턴과 복수개의 모니터 패턴을 구비하는, 포토마스크로서,

상기 모니터 패턴은, 상기 전사용 패턴의 영역 밖에 형성되고,

상기 전사용 패턴의 적어도 일부분을 CD 보증부로 할 때, 상기 모니터 패턴은, 상기 CD 보증부와 동일한 치수의 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크이다.

(구성 14)

본 발명의 구성 14는, 상기 모니터 패턴에 포함된 상기 CD 보증부와 동일한 치수의 부분이, 상기 CD 보증부와 동일한 묘화 조건에서 형성된 것이며,

상기 묘화 조건이라 함은, 상기 전사용 패턴의 묘화에 사용한 에너지 빔의, X 방향의 빔 배열, 또는, Y 방향의 스캔 위치 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 구성 13에 기재된 포토마스크이다.

(구성 15)

본 발명의 구성 15는, 구성 1∼12 중 어느 하나에 기재된 제조 방법에 의한 포토마스크를 준비하는 공정과,

노광 장치를 사용하여, 상기 포토마스크가 갖는 전사용 패턴을 피전사체 상에 전사하는 공정을 갖는 표시 장치의 제조 방법이다.

(구성 16)

본 발명의 구성 16은, 구성 13 또는 14에 기재된 포토마스크를 준비하는 공정과,

본 발명의 포토마스크의 제조 방법에 따르면, 치수 정밀도가 높은 전사용 패턴을 형성할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 포토마스크의 제조 방법의 일 형태의 제조 방법 플로우(좌측), 및 제조 방법 플로우 각 공정에 있어서의 투명 기판 상의 광학막의 상태의 추이를 나타내는 단면 모식도의 일례(우측)이다.
도 2는 추가 에칭 시간을 구하기 위한, 에칭 시간에 대한 CD의 변화량의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3의 (a)는 표시 장치 제조용 포토마스크의 주표면에 형성되어 있는 패턴의 모식도의 예이다. 도 3의 (b)는 도 3의 (a)에 나타내는 패턴 중, 전사용 패턴의 확대 모식도이다. 도 3의 (c)는 도 3의 (a)에 나타내는 패턴 중, 모니터 패턴의 확대 모식도이다.
도 4의 (a)는 표시 장치 제조용 포토마스크의 주표면에 형성되어 있는 패턴의, 다른 형태의 모식도의 예이다. 도 4의 (b)는 도 4의 (a)에 나타내는 패턴 중, 전사용 패턴의 확대 모식도이다. 도 4의 (c)는 도 4의 (a)에 나타내는 패턴 중, 모니터 패턴의 확대 모식도이다.
도 5의 (a)는 표시 장치 제조용 포토마스크의 주표면에 형성되어 있는 패턴의, 또 다른 형태의 모식도의 예이다. 도 5의 (b)는 도 5의 (a)에 나타내는 패턴 중, 전사용 패턴의 확대 모식도이다. 도 5의 (c)는 도 5의 (a)에 나타내는 패턴 중, 모니터 패턴의 확대 모식도이다.
도 6의 (a)는 표시 장치 제조용 포토마스크의 주표면에 형성되어 있는 패턴에, OPC(광학 근접 보정)를 배치한 형태의 모식도의 예이다. 도 6의 (b)는 도 6의 (a)에 나타내는 패턴 중, 전사용 패턴의 확대 모식도이다. 도 6의 (c)는 도 6의 (a)에 나타내는 패턴 중, 모니터 패턴의 확대 모식도이다.
도 7은 레이저 묘화 장치에 있어서의, 묘화 헤드로부터 조사되는 레이저 빔의 움직임의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 8은 레이저 묘화 장치의 묘화 헤드로부터 조사되는 레이저 빔의 움직임의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 9는 레이저 묘화 장치의 묘화 헤드로부터 조사되는 레이저 빔에 의한 Y 방향에 있어서의 선폭(CD) 제어의 방법의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 10은 X 방향에 있어서의 패턴의 CD(선폭)는, 레이저 묘화 장치의 묘화 헤드로부터 조사되는 레이저 빔(빔 직경 A㎛)에 의한 광의 조사 강도에 의해 결정되는 것을 설명하기 위한 모식도이다.
도 11은 광학막인 차광막의 측면이, 습식 에칭에 의해 에칭된 상태를 나타내는 SEM 사진이다.

본 발명은 투명 기판 상에, 광학막을 패터닝하여 얻어진 전사용 패턴을 구비하는 포토마스크의 제조 방법이다. 본 발명의 포토마스크의 제조 방법은, 상기 투명 기판 상에, 상기 광학막과 레지스트막을 갖는 포토마스크 기판을 준비하는 공정과, 묘화 장치를 사용하여, 상기 레지스트막에 대해, 소정의 패턴 데이터에 기초하여 묘화하는 묘화 공정과, 상기 레지스트막을 현상함으로써, 레지스트 패턴을 형성하는, 레지스트 패턴 형성 공정과, 상기 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 상기 광학막을 에칭함으로써, 광학막 패턴을 형성하여 상기 전사용 패턴을 얻는, 광학막 패터닝 공정을 갖는다. 상기 묘화 공정에 있어서는, 얻고자 하는 상기 전사용 패턴을 형성하기 위한 전사용 패턴 데이터와 함께, 치수 측정용 모니터 패턴을 형성하기 위한 모니터 패턴 데이터를 포함하는 상기 패턴 데이터를 사용하여 묘화를 행한다. 상기 광학막 패터닝 공정은, 상기 광학막에 대해, 소정 시간의 에칭을 실시하는, 제1 에칭과, 상기 모니터 패턴의 치수 측정과, 상기 치수 측정에 의해 얻어진 상기 모니터 패턴의 치수에 기초하여, 상기 광학막에 추가의 에칭을 실시하는, 제2 에칭을 포함한다. 상기 모니터 패턴은, 상기 전사용 패턴의 적어도 일부분을 CD 보증부로 할 때, 상기 CD 보증부와 동일한 치수이며, 또한, 상기 CD 보증부와 동일한 묘화 조건에서 묘화된 CD 측정부를 포함한다. 상기 묘화 조건은, 묘화에 사용하는 에너지 빔의, X 방향의 빔 배열 및 Y 방향의 스캔 위치로부터 선택되는 적어도 하나를 포함한다. 상기 치수 측정은, 상기 CD 측정부에 대해 행한다.

본 발명의 포토마스크의 제조 방법의 일 형태를, 도 1에 나타내는 제조 방법 플로우를 사용하여 설명한다. 도 1에 나타내는 플로우의 우측에는, 각 공정에 있어서의 투명 기판 상의 광학막의 상태를 단면 모식도로서 예시하고 있다. 도면 중, 부호 1은 투명 기판, 부호 2는 광학막, 부호 2a 및 부호 2b는 광학막 패턴, 부호 3은 레지스트막, 부호 3a 및 부호 3b는 레지스트 패턴, 및 부호 6은 레이저 묘화 시의 레이저 빔을 나타낸다. 또한, 부호 2a의 광학막 패턴은 전사용 패턴에 상당하는 것을 나타내고, 부호 2b의 광학막 패턴은 모니터 패턴에 상당하는 것을 나타낸다. 마찬가지로, 부호 3a의 레지스트 패턴은 전사용 패턴이 형성되는 부분의 것을 나타내고, 부호 3b의 레지스트 패턴은 모니터 패턴이 형성되는 부분의 것을 나타낸다.

(a) 포토마스크 기판을 준비하는 공정

본 발명의 포토마스크의 제조 방법에 사용할 수 있는 포토마스크 기판은, 투명 기판(1) 상에, 광학막(2)이 성막되고, 또한, 그 표면에 포토레지스트막(이하, 포토레지스트막을 단순히 레지스트막이라고도 함)(3)이 형성된, 포토마스크 블랭크로 할 수 있다. 광학막(2)은, 단층이어도 되고, 또는 복수막이 적층되어 있어도 된다.

또한, 본 발명의 포토마스크 기판으로서는, 적층 구조의 막 패턴을 갖는 포토마스크를 제조하는 목적으로, 이미 일부의 광학막이 패터닝된 포토마스크 중간체이며, 또한, 패턴 미형성의 광학막에 패터닝을 실시하기 위해, 레지스트막이 형성된 것이어도 된다.

(광학막)

포토마스크 기판을 준비하는 공정에서는, 스퍼터법 등, 공지의 성막법에 의해, 투명 기판(1)의 제1 주면 상에 광학막(2)을 형성한다.

광학막으로서는, 예를 들어 차광막(포토마스크를 사용할 때의 노광광에 대한 광학 농도 OD가 3 이상)으로 할 수 있다. 또한, 광학막은, 일부 노광광을 투과하는, 반투광막, 또는 투명막으로 해도 된다. 반투광막의 노광광 투과율은, 투명 기판의 투과율을 기준(100％)으로 하여, 3∼60％의 것이 예시된다.

광학막은, 예를 들어 노광광에 대한 투과율이 3∼30％임과 함께, 노광광에 포함되는 대표 파장의 위상을 반전(대략 180도 시프트)하는, 위상 시프트막일 수 있다. 대략 180도라 함은, 150∼210도의 범위 내의 각도를 의미한다.

나아가서는, 광학막은, 노광광에 대한 광 투과율이 3∼60％임과 함께, 노광광에 포함되는 대표 파장의 위상을, 5∼90도의 범위에서 시프트시키는, 반투광막일 수 있다. 이러한 반투광막은, 미세한 스페이스 패턴이나 홀 패턴을 형성하는 경우, 차광막 대신에 또는 차광막과 함께 사용하여, 포토마스크를 투과하는 광량을 보조하고, 피전사체 상의 레지스트의 감광 임계값에 도달시키는 목적으로 사용되는, 광량 보조 패턴으로 될 수 있다.

광학막의 막 두께는, 그 기능에 의해 결정되지만, 5∼250㎚인 것이 바람직하다. 예를 들어, 바이너리 마스크에 있어서의 차광막이라면, 차광막의 막 두께는 50∼200㎚로 할 수 있다.

광학막은, 습식 에칭이 가능한 것으로 한다. 광학막의 재료는, 예를 들어 크롬(Cr)을 포함할 수 있다. 또는, 광학막은, 크롬 화합물로 이루어지는, 반투광막일 수 있다. 광학막이, 상기와 같은 투과율이나 위상 시프트량을 구비한, 반투광막인 경우, 크롬의 산화물, 질화물, 탄화물, 산화 질화물 및 산화 질화 탄화물 중 어느 하나를 포함하는 막일 수 있다.

또한, 크롬 이외의 금속, 예를 들어 Mo, Ta, W, Zr, Nb, Ti, 또는 그들의 화합물로 이루어지는 광학막도 적용할 수 있다. 광학막의 재료는, 예를 들어 금속 실리사이드나 그 산화물, 질화물, 탄화물, 산화 질화물, 산화 질화 탄화물을 포함하는 재료로 할 수도 있다. 광학막의 재료로서 사용할 수 있는 금속 실리사이드의 예로서는, 몰리브덴 실리사이드 및 탄탈 실리사이드 등이 있다.

상기 광학막은, 표면에, 광 반사율을 억제하기 위한, 반사 방지층을 구비하는 것인 것이 바람직하다. 그 경우, 예를 들어 크롬을 주성분으로 하는 광학막의 표면에 배치하는 반사 방지층은, 크롬 화합물(산화물, 질화물, 탄화물 등)의, 표면층이, 광학막의 두께 방향에 있어서, 조성 변화하여 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 조성 변화는, 단계적인 변화여도 되고, 완만한 변화여도 된다. 이 반사 방지층은, 포토마스크를 사용할 때에 사용하는 노광광에 대해, 반사를 억제하는 기능을 갖지만, 후술하는 치수 측정에 있어서도, 표면 반사를 억제하는 작용을 갖는다.

(레지스트막)

본 발명의 포토마스크의 제조 방법에 사용하는 포토마스크 기판으로서는, 광학막(2) 상에 레지스트막(3)을 형성한 것을 사용할 수 있다. 슬릿 코터나 스핀 코터 등의 공지의 도포 장치에 의해, 레지스트막의 원료로 되는 레지스트를, 투명 기판 상에 도포할 수 있다. 레지스트막의 막 두께는, 300∼1000㎚인 것이 바람직하다.

또한, 레지스트막은, 여기에서는, 레이저 묘화용 포지티브형 포토레지스트로서 설명한다. 단, 레지스트막은, 네가티브형 포토레지스트를 사용해도 되고, 또한, 묘화를 전자선으로 행하는 경우에는, 전자선용 레지스트를 사용하는 것도 가능하다. 또한, 전자선을 이용하는 경우, 이하의 레이저 빔에 관한 설명은, 전자선 빔으로 대체할 수 있다.

또한, 본 발명의 포토마스크의 제조 방법에서는, 레지스트막에 대한 묘화용 패턴 데이터를 준비한다. 묘화용 패턴 데이터는, 얻고자 하는 디바이스에 기초하여 설계된 전사용 패턴 데이터를 포함하고, 또한, 후술하는 CD 측정용 모니터 패턴을 형성하기 위한, 모니터 패턴 데이터를 포함한다.

또한, 본 발명에 사용하는 묘화용 패턴 데이터에 포함되는, 전사용 패턴 데이터 및 모니터 패턴 데이터는, 형성하는 광학막 패턴의 목표 CD에 대해, 소정량의 사이즈 가공(소위 사이징)을 행해 두는 것이 바람직하다. 이에 의해, 후술하는 추가 에칭(제2 에칭) 전에는, 확실하게 에칭이 언더로 되는(광학막의 제거 치수가 작은) 상태로 하고, 여유도를 얻는다. 이 사이즈 가공은, 통상의 레지스트 패턴에 부여하는 여유도(예를 들어, 50∼300㎚)에 대해, 30∼100㎚ 정도 더 언더측으로 하는 것이 바람직하다. 이 전사용 패턴 및 모니터 패턴의 상세는 후술한다.

(b) 묘화 공정

본 발명의 포토마스크의 제조 방법에서는, 포토마스크 기판의 레지스트막(3)에 대해 레이저 빔(6)을 조사하여 묘화를 행한다. 레지스트막에 대한 묘화를 행할 때에, 상기 묘화용 패턴 데이터를 사용한다. 묘화를 위한 묘화 장치로서는, 레이저광(파장 413㎚ 정도)을 광원으로 하는 FPD(Flat Panel Display)용 레이저 묘화 장치를 사용할 수 있다.

본 발명의 포토마스크의 제조 방법에서는, 상기한 바와 같이, 묘화용의 소정의 패턴 데이터는, 얻고자 하는 전사용 패턴을 형성하기 위한 전사용 패턴 데이터와 함께, 치수 측정용 모니터 패턴을 형성하기 위한 모니터 패턴 데이터를 포함한다. 따라서, 전사용 패턴과, 모니터 패턴은, 동일한 묘화 공정에 의해 묘화된다.

(c) 레지스트 패턴 형성 공정

본 발명의 포토마스크의 제조 방법에서는, 광학막의 표면의 레지스트막의 현상을 행함으로써, 레지스트 패턴(3a, 3b)을 형성한다. 이 레지스트 패턴이, 광학막을 에칭할 때의 에칭 마스크로서 기능한다.

(d) 광학막 패터닝 공정

(d-1) 제1 에칭

본 발명의 포토마스크의 제조 방법에서는, 레지스트 패턴(3a, 3b)을 마스크로 하여 광학막(2)에 대한 제1 에칭을 소정 시간 행한다. 제1 에칭은 습식 에칭으로 하고, 에칭제(에칭액)는, 광학막의 조성에 맞추어 적절한 것을 선택할 수 있다. 또한, 제1 에칭 및 후술하는 제2 에칭은, 모두 습식 에칭인 것이 바람직하다. 예를 들어, 광학막이 크롬계의 차광막인 경우, 질산 제2세륨암모늄을 포함하는 에칭액을 사용할 수 있다. 에칭액은, 우선 레지스트 패턴에 덮여 있지 않은 부분의 광학막 표면에 작용함으로써, 그 부분의 광학막의 용출이 개시된다. 단, 레지스트 패턴에 덮여 있지 않은 부분의 광학막이 다 용출된 후에는, 등방성 에칭에 의해, 광학막의 측면으로부터의 에칭이 진행된다. 제1 에칭에서는, 레지스트 패턴에 덮여 있지 않은 부분의 광학막이 실질적으로 소실할 때까지의 시간, 광학막의 에칭을 행하고, 일단 정지한다. 예를 들어, 제1 에칭의 시간은, 50∼120초 정도일 수 있다.

(d-2) 모니터 패턴의 치수 측정

광학막에 대한 제1 에칭을 정지하였을 때, 패터닝되어 있는 광학막의 엣지는, 레지스트 패턴의 엣지와 동일한 위치에 있거나, 또는, 레지스트 패턴의 엣지보다 내측으로 들어간 위치(즉, 광학막의 엣지 위치가 레지스트 패턴의 아래로 들어간 상태)로 되는 경우가 있지만, 이하의 방법에 의해, 제1 에칭 후의 광학막 패턴[모니터 패턴(2b)]의 치수 측정이 가능해진다.

또한, 광학막의 습식 에칭 중에 있어서는, 광학막의 사이드 에칭이 진행되지만, 이때의 광학막의 에칭 레이트는 실질적으로 일정하다. 따라서, 에칭 시간에 비례하여, 광학막의 엣지 위치가 후퇴하고, 광학막 패턴의 CD가 변화(감소)한다. CD의 변화량과 에칭 시간과의 상관 관계는, 미리 실험적으로 구해 둘 수 있다. 예를 들어, 도 2에 나타내는 바와 같이, 동일한 조건에서, 동일 막 두께 및 동일 조성의 광학막을 사이드 에칭하는 경우의, 에칭 시간에 대한 CD의 변화량을, 미리 측정하여 파악해 둔다. 도 2에 나타내는 예에서는, 소정의 조건에 의한 광학막의 에칭 레이트는, 8㎚/초이다.

본 발명의 포토마스크의 제조 방법에서는, 제1 에칭을 정지한 포토마스크 기판 상의, 모니터 패턴(2b)의 치수, 즉, CD를 측정한다. 이로 인해, 모니터 패턴(2b) 상에 있는 레지스트 패턴(3b)을 박리하여, 모니터 패턴의 측정 대상 부분을 노출시킨다. 구체적으로는, 예를 들어 레지스트 패턴 중, 모니터 패턴 상에 있는 부분에, 스폿 노광을 행하고, 현상액을 접촉시켜, 이 부분의 레지스트를 제거한다. 이에 의해, 광학막으로 이루어지는 모니터 패턴이 노출된다.

치수 측정 시에, 모니터 패턴이 형성된 부분의 레지스트막을, 부분적으로 제거함으로써, 표면측으로부터 직접, 모니터 패턴의 치수 측정이 가능하므로, 고정밀도로 광학적인 치수 측정을 행할 수 있다. 모니터 패턴의 치수 측정은, 선폭 측정 장치에 의해, 파장 400∼600㎚의 광을 사용하여 투과 측정할 수 있다.

모니터 패턴의 치수로서 측정하는 부분은, 모니터 패턴 중에서도, 전사용 패턴에 있어서 CD값을 보증하는 부분(이하, 보증부라 함)에 대응하는 부분(측정부라 함), 즉, CD 보증부와 동일한 치수의 부분을 포함하는 것이 바람직하다. 이로 인해, 상기 모니터 패턴의 치수의 측정 결과는, 측정부에 대응하는 전사용 패턴의 보증부의 CD값을 반영한 것으로 된다.

그리고, 모니터 패턴에 대해 측정한 CD값과, 목표로 하는 CD값과의 차를 파악하여, 그 차와, 미리 파악되어 있는(도 2 참조), 이 광학막의 에칭 레이트의 값으로부터, 필요한 추가 에칭 시간을 산정할 수 있다.

또한, 상기 치수 측정 후의 모니터 패턴은, 이 후에 추가 에칭을 행하는 경우에는, 노출된 표면의 에칭과 사이드 에칭이 모두 진행된다. 이로 인해, 모니터 패턴 영역에 있어서의 광학막의 표면 반사율이 변화하거나, 광학막이 손상을 받는 경우가 있다. 그러나, 모니터 패턴은, 최종 제품에 사용하는 패턴은 아니므로, 전혀 문제는 없다.

또한, 모니터 패턴의 손상을 피하기 위해, 치수 측정 후에 마스킹재를 부착 또는 도포하거나 하여, 추가 에칭 시에, 모니터 패턴 영역에 있어서의 광학막이 에칭액과 접촉하지 않도록 하는 피복을 해도 된다.

(d-3) 제2 에칭

목표로 하는 CD값의 전사용 패턴을 얻기 위해, 상술한 바와 같이 하여 얻어진 추가 에칭 시간만큼, 추가 에칭(즉, 제2 에칭)을 행한다. 제2 에칭은, 습식 에칭인 것이 바람직하다. 또한, 이미 광학막의 피에칭 엣지는, 목표 치수의 위치에 근접하고 있으므로, 추가 에칭이 필요한 경우라도, 그 추가 에칭 시간은 짧아도 된다. 바람직하게는, 추가 에칭 시간은, 0∼10초의 에칭 시간으로 할 수 있다.

(e) 세정 공정

추가 에칭 시간분의 제2 에칭이 종료 후, 다시 에칭을 정지하고, 레지스트 패턴(3a, 3b)을 박리함과 함께 세정한다.

상술한 방법에 의해, 에칭 마스크로 되는 레지스트 패턴의 형성에, 여러 가지 불안정 요소가 있었다고 해도, 최종적으로 형성되는 광학막 패턴(전사용 패턴)의 치수를, 확실하게 소정의 사양과 일치시키는 것이 가능해진다.

(f) 검사 공정

형성된 전사용 패턴(2a)에 대해, CD값 등의 검사를 행한다. 또한, 전사용 패턴의 성과물을 확인하기 위한 그 밖의 검사를 행한다.

또한, 상기한 형태에서는, 모니터 패턴의 치수 측정은 1회만 행하고 있다. 단, 필요에 따라, 모니터 패턴의 치수 측정 및 제2 에칭을, 반복하여 행해도 되고, 그러한 형태도 본 발명에 포함된다.

포토마스크에 형성되는 전사용 패턴 및 모니터 패턴에 대해, 더욱 상세하게 설명한다. 표시 장치 제조용 포토마스크에 있어서는, 박막 트랜지스터나 컬러 필터 등의 구조에 필요한, 반복 패턴을 포함하는 전사용 패턴을 형성한다. 도 3에 그 일례를 나타낸다. 도 3의 (a)는 본 발명의 포토마스크의 주표면의 모식도의 예이다. 실제의 패턴 형상은 이것과 동일하다고는 할 수 없다.

도 3의 (a)에 나타내는 바와 같이, 본 형태의 포토마스크에서는, 투명 기판 주표면의 중앙에, 표시 장치 제조용의 전사용 패턴이 2면 배치되고, 전사용 패턴의 영역 밖에, 모니터 패턴이 8개 형성되어 있다. 본 발명의 포토마스크의 제조 방법에서는, 모니터 패턴은, 투명 기판 상에 있어서, 전사용 패턴의 영역 밖에 복수개 배치되고, 그 복수개의 모니터 패턴이 각각 CD 측정부를 갖는 것이 바람직하다. 이 8개소의 모니터 패턴은, 예를 들어 X 방향, Y 방향의 어느 쪽에도 0.2∼10㎜ 정도의 크기를 갖는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는, 0.5∼10㎜이다. 본 발명의 포토마스크에 형성되는 모니터 패턴의 개수에 제한은 없다. 모니터 패턴의 개수는, 바람직하게는 2∼12개로 할 수 있다. 복수개의 모니터 패턴에 의해, 에칭 거동이 면내에서 균일하지 않았던 경우에 그 경향을 파악하거나, 혹은, 복수개의 모니터 패턴의 측정 결과를 가공하거나 하여(예를 들어, 평균값을 계산하거나), 보다 정밀도가 높은 추가 에칭(제2 에칭)을 행함으로써, 보다 신뢰성이 높은 전사용 패턴을 얻는 것이 가능하다.

복수개의 모니터 패턴의 각각의 위치는, 전사용 패턴의 영역 밖이며, 투명 기판이 갖는 코너나 변의 근방 위치에, 서로 이격하여, 각각 배치된 것인 것이 바람직하다. 예를 들어, 투명 기판의 4구석의 근방에 각각 배치하거나, 혹은, 4변의 근방에 각각 배치할 수 있다. 모니터 패턴끼리가, 이격하는 것(예를 들어, 투명 기판의 단변의 1/4 이상의 이격 거리)에 의해, 투명 기판 상에서 광학막의 패터닝에 약간의 면내 불균일이 발생한 경우에도, 이것을 파악할 수 있다.

본 형태에서는, 전사용 패턴은, 액정 표시 장치에 사용하는 화소 패턴을 갖는 화소 패턴부를 포함하는 것으로 한다. 화소 패턴부에는, 예를 들어 1화소의 화소 패턴을 단위로 한, 동일 형상의 단위 패턴이 복수개, 규칙적으로 배열된 반복 부분이 포함되어 있다[도 3의 (b) 참조].

본 명세서에 있어서, 단위 패턴이라 함은, 이것을 단위로 하여 동일한 반복이 이루어지는 것을 말한다. 단위 패턴으로서는, 최소 단위 패턴(예를 들어 표시 장치용 패턴에 있어서, 1화소분의 화소 패턴)이어도 되고, 또는, 최소 단위 패턴이 복수개(예를 들어 X 및／또는 Y 방향으로 각 2∼5개) 배열된 것이어도 된다.

또한, 모니터 패턴에도, 전사용 패턴에 포함되는 단위 패턴과 동일한 단위 패턴이, 전사용 패턴에 있어서의 단위 패턴의 배치와 동일하도록 규칙성을 가지고, 복수개 배열되어 있다[도 3의 (c) 참조]. 또한, 모니터 패턴에 있어서의 단위 패턴은, 전사용 패턴에 있어서의 단위 패턴과 반드시 동일한 형상이 아니어도 된다[도 4의 (b) 참조].

이와 같이, 본 발명의 포토마스크의 제조 방법에서는, 전사용 패턴은, 단위 패턴이 반복되는 반복 부분을 포함하고, 모니터 패턴은, 전사용 패턴에 포함되는 단위 패턴과, X 방향 또는 Y 방향의 치수가 동등한 부분을 갖는 단위 패턴이 반복되는 반복 부분을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 포토마스크의 제조 방법에서는, 전사용 패턴은, 단위 패턴이 반복되는 반복 부분을 포함하고, 모니터 패턴은, 전사용 패턴에 포함되는 단위 패턴과 동일한 단위 패턴이 반복되는 반복 부분을 포함하는 것이 바람직하다.

단, 전사용 패턴과 모니터 패턴은, 에칭 환경이 근사한 것이 바람직하다. 따라서, 전사용 패턴 및 모니터 패턴은, 각각, 1㎜ 사방의 정사각형 영역 내에서의 패턴 개구율을 A(％) 및 B(％)로 할 때, 그 차[A－B(％)]가 20(％) 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10(％) 이하이다. 여기서, 개구율이라 함은, 패턴 단위 면적 중의, 광학막이 제거되는 면적의 비율을 말한다.

모니터 패턴에 포함되는 단위 패턴의 반복의 수는, 모니터 패턴이 형성되는 부분의 면적에 배열할 수 있는 범위라면, 특별히 한정되지 않는다. 바람직하게는, 1개소의 모니터 패턴 중에는, 단위 패턴이, X, Y 방향으로 각각 3∼1000개 정도, 보다 바람직하게는 10∼500개 배열되어 있다. 모니터 패턴이 형성되는 부분의 면적은, 후술하는 치수 측정에 적절한 정밀도와 편의를 주는 것이면 된다. 이 모니터 패턴은, 얻고자 하는 표시 장치의 구동에는 사용되지 않는다.

도 3의 (b)는 본 형태에서 예시하는, 전사용 패턴의 확대 모식도이다. 도 3의 (b)에서는, 동일 형상의 화소 패턴 P11, P12… 등이, X 방향 및 Y 방향으로 규칙적으로 배열된다. 도 3의 (b)의 예에 있어서, 예를 들어 하나의 화소 패턴 P11을 단위 패턴으로 하여, P11, P12 등을 단위 패턴의 반복 패턴인 것으로 할 수 있다. 또한, 예를 들어 X 방향 및 Y 방향으로 각각 2개의 화소 패턴(P11, P12, P21 및 P22)을 포함하는 반복 패턴을 단위 패턴으로 할 수도 있다. 단위 패턴은, 그 치수(즉, 패턴의 반복 주기)가, X 방향 및 Y 방향으로 각각, 10∼300㎛ 정도이며, X, Y 방향으로 다수 배열되어 있다. 이하, 하나의 화소 패턴(P11, P12 등)이 단위 패턴인 것으로 하여, 본 형태를 설명한다.

전사용 패턴에는, 보증부가 설정되어 있다. 이것은, 전사용 패턴에 포함되는 임의의 부분이며, 높은 CD 정밀도가 요구되는 부분으로 할 수 있다. 도 3의 (b)에서는, 단위 패턴인 P22의 X 방향의 폭으로서, X-CD 보증부가 정해지고, Y 방향의 폭으로서 Y-CD 보증부가 정해져 있다.

도 3의 (c)에, 상기 전사용 패턴을 사용하였을 때에 사용하는, 모니터 패턴 M의 확대 모식도를 나타낸다. 이 중에, 전사용 패턴에 포함되는 단위 패턴(P11, P12…)과 동일한 형상의, 단위 패턴(M11, M12…)이, 상기 전사용 패턴에 포함되는 단위 패턴과 동일한 피치로 배열되어 있다. 그리고, 단위 패턴 M22의 X 방향의 폭으로서, X-CD 측정부, Y 방향의 폭으로서 Y-CD 측정부가 설치되어 있다. 또한, 단위 패턴 P22의, X-CD 보증부 및 Y-CD 보증부의 치수는, 각각, 단위 패턴 M22의, X-CD 측정부 및 Y-CD 측정부의 치수와 동일하다.

본 형태에서는, 광학막에 대한 제1 에칭 후에, 단위 패턴 M22의 X-CD 측정부의 측정, 및 Y-CD 측정부의 측정을 행함으로써, 단위 패턴 P22의 부분의 광학막의 에칭 진행 정도를 정확하게 파악하고, 이 후의 제2 에칭에 적용하는 에칭 시간을 결정할 수 있다.

그런데, 상기한 예에서는, 단위 패턴 P22와, 단위 패턴 M22는 동일한 묘화 조건에서 묘화되어 있다. 따라서, 단위 패턴 M22의 CD 측정부와, 단위 패턴 P22의 CD 보증부는, 동일한 묘화 조건하의 CD로 되어 있다. 이 점에 대해, 이하에 설명한다.

도 7에, 본 형태에서 사용하는 레이저 묘화 장치에 있어서의, 묘화 헤드로부터 조사되는 레이저 빔의 움직임을 나타낸다. 이 레이저 묘화 장치에 있어서는, 레이저 빔을 Y 방향으로 소정의 스캔 길이만큼 스캔한 후에, 소정의 이송 길이만큼 X 방향으로 이송한다고 하는 동작을 반복한다. 이 동작의 반복에 의해, 소정 면적(1 스트라이프)의 묘화가 끝나면, 묘화 헤드 또는 스테이지가 이동함으로써, 인접하는 스트라이프의 묘화를 행한다. 물론, 이들의 움직임은, 레이저 빔의 소정의 진동 폭의 움직임과 함께, 묘화 헤드 또는 스테이지의 상대적인 움직임의 조합으로서 행할 수 있다.

도 7에 있어서의 이음매 부분(인접하는 스트라이프와의 경계의 부분)에 대해서는, 스캔(레이저 빔의 조사)이 겹쳐도 되고, 접하고 있어도 된다.

예를 들어, 빔 직경이 A(㎛)인 싱글 빔 방식의 묘화라면, X 방향의 빔 이송 길이도 A(㎛)로 된다. 한편, 복수개의 레이저 빔을 동시에 스캔하는, 멀티 빔 방식이라면, X 방향의 빔 이송 길이는, 빔 직경의 정수배로 된다.

또한, 싱글 빔 방식, 멀티 빔 방식의 경우 모두에 있어서 본 발명이 적용 가능하지만, 특히 멀티 빔 방식의 경우에, 발명의 효과가 현저하다.

도 8에는, 레이저 묘화 장치의 묘화 헤드로부터 조사되는 레이저 빔의 움직임 예를 나타낸다.

도 9를 참조하여, 레이저 묘화 장치의 묘화 헤드로부터 조사되는 레이저 빔에 의한 Y 방향에 있어서의 선폭(CD) 제어의 방법에 대해 설명한다. Y 방향의 1스캔의 동안에, 레이저 빔을 ON/OFF하는 타이밍에 의해 CD를 제어한다. 즉, 레이저 묘화 장치에 정해진 최소 단위인 그리드 G(예를 들어, G＝0.005㎛)의 단위로 레이저 빔의 ON/OFF가 이루어지고, 패턴의 엣지가 획정된다. 단, 레이저 빔의 조사 에너지는, 1스캔의 동안에, 일정하다고는 할 수 없다. 오히려, Y 방향의 1스캔, 즉, 레이저 빔의 진동 폭(빔 스캔 길이) 중에서도, 레이저 묘화 장치에 고유한 흐트러짐이 있고, 광량이 균일하지 않은 경우도 적지 않다.

한편, 도 10에 나타내어지는 바와 같이, X 방향에 있어서의 패턴의 CD(선폭)는, 레이저 묘화 장치의 묘화 헤드로부터 조사되는 레이저 빔(빔 직경 A㎛)에 의한 광의 조사 강도에 의해 결정된다. 여기서, 멀티 빔 방식의 경우, 개개의 레이저 빔의 광이 합성된, 복수개의 레이저 빔에 의한 광량의 광이 조사된다. 단, 복수개의 레이저 빔은 일정 거리로(X 방향으로) 배열되어 있고, 이 상대 위치는 움직이게 할 수 없으므로, 패턴의 엣지를 묘화할 때에는, 필요한 선폭으로 되도록, 레이저 빔의 파워를 조정한다. 예를 들어, 도 10의 (b)에 있어서, 빔 직경 A㎛의 레이저 빔에 의해, A㎛의 폭을 묘화하는 것이라면, 이 레이저 빔에 100％의 빔 강도를 설정하면 된다. 도 10의 (c)에 나타내는 바와 같이, 1.3A㎛의 선폭을 묘화할 때에는, 100％(백색 동그라미로 나타냄)의 파워(빔 강도)와, 30％의 파워(회색의 동그라미로 나타냄)를 합성하여 묘화한다. 이와 같이 함으로써, 빔 직경의 정수배 이외의 선폭을 갖는 패턴을 묘화할 수 있다. 이와 같이 하여, X 방향의 CD 제어는, 레이저 빔의 파워 제어에 의해 행해진다. 레이저 빔의 파워 제어는, 단계적으로 조정하는 것이 가능하며, 예를 들어 0.25㎛의 빔 직경을 갖는 레이저 빔에 있어서, 50단계(0.005㎛ 간격)로, 빔 강도를 변화시킬 수 있다.

또한, 도 10의 (a)에 3개의 빔으로서 예시하는 빔의 배열에 대해서는, 묘화 장치의 동작 중에, 이 배열인 상태 그대로 일체로 되어 움직이는 경우뿐만 아니라, 인접하는 빔이 시차를 가지고 움직이는 경우도 있다. 즉, 본원에 있어서 빔의 배열은, 최종적으로 묘화되는 패턴 상의 위치에 있어서의 배열을 의미하고, 반드시 묘화 동작 중의 빔끼리의 배열을 의미하는 것은 아니다.

이상과 같이, 일반적으로, 레이저 묘화 장치에 있어서는, X 방향의 CD 획정과, Y 방향의 CD 획정이, 각각 상기한 메커니즘에 의해 행해진다. X 방향의 이송에 있어서, 빔 강도의 불균일이나, 레이저 빔의 개체차(멀티 빔 방식의 경우)가 없고, Y 방향의 각 스캔에 있어서 빔 강도의 변동이 없으면, 이론적으로는, 상기 ON/OFF의 제어(Y 방향)와, 빔 강도의 배열 조합(X 방향)에 의해, 어느 위치에 있어서도, 설계대로의 CD가 재현되게 된다. 단, 현실적으로는, 1스캔의 동안에 조사되는 에너지에도, 장치 고유의 변동이 있다. 따라서, 이들의 편차 요인에 의해, 형성되는 레지스트 패턴의 형상에 변화가 발생하는 것을 피할 수 없다. 또한, 복수개의 레이저 빔에 의해, 동시에 스캔을 행하는 멀티 빔 방식에 있어서는, 묘화 효율이 높아지는 반면, 개개의 레이저 빔의 개체차에 의한 조사량의 편차가 발생한다.

상기를 고려할 때, 본 발명의 모니터 패턴의 치수 측정을 행할 때에는, 그 모니터 패턴의 에칭 마스크로 되는 레지스트 패턴의 형성에 있어서 적용된 묘화 조건을, 전사용 패턴에 적용된 묘화 조건과 일치시키도록 하면, 완전히 신뢰성이 높은 치수 측정으로 될 수 있다. 즉, 전사용 패턴에 있어서 적용된 묘화 조건과 동일한 묘화 조건을, 모니터 패턴의 X 방향 및 Y 방향 중 적어도 한쪽, 바람직하게는 양쪽에 적용하는 것이 유효하다. 그리고, 이 묘화 조건은, X 방향에 있어서는, 묘화에 사용하는 레이저 빔 등의 에너지 빔의 빔 배열, Y 방향에 있어서는, 그 에너지 빔의 스캔 위치로 하는 것이 바람직하다. 여기서 스캔 위치라 함은, 1스캔의 주기 중에서, 묘화에 할당된 부분(위치)을 말한다.

빔 배열이라 함은, 레이저 빔의 빔 강도의 배열을 말한다. 또한, 멀티 빔 방식을 적용하는 경우에는, 이것 외에, 개개의 레이저 빔을 식별한 후에, 각 레이저 빔의 조합과 그 각각의 빔 강도의 배열을 말한다.

예로서, 도 3의 (b)에 나타내는 전사용 패턴에서는, X 방향으로 일정한 이송 길이(싱글 빔 묘화라면, 이송 길이는 빔 직경과 동등하고, 멀티 빔 묘화라면 빔 직경의 정수배.)로 레이저 빔이 이송되면서, Y 방향으로 일정한 스캔 길이(2화소분)의 스캔이 행해지고, 이것이 반복된다. 도 3의 (b), (c)에 있어서, 백색 동그라미는, 100％의 빔 강도, 흑색 동그라미는 빔 강도 0％(OFF), 회색의 동그라미는, 그들의 중간 강도를 나타낸다.

여기서 X 방향에 있어서는, 빔 직경의 배열 21개분[도 3의 (b)에서는 밑에서부터 백색 동그라미, 흑색 동그라미, 흑색 동그라미…에 대응하는, 빔 배열로서의 100％, 0％, 0％…의 배열]이, 묘화 반복 주기로 되고, 이것이 단위 패턴 P11 및 P21의 2화소분(X 방향으로 단위 패턴 2개분)에 해당된다. 단위 패턴 P31 이후의 묘화에 있어서도, 이 21개의 레이저 빔의 빔 배열에 의해, X 방향 2화소분이 묘화되게 된다.

여기서, 보증부가 설치되어 있는 단위 패턴 P22는, 상기 21개의 레이저 빔의 빔 배열 중, 상측의 절반의 빔 배열에 의해 묘화되어 있다.

한편, Y 방향에 있어서는, 레이저 묘화 장치의 스캔 길이가 2화소분이며, 이 묘화 스캔이 반복된다. 따라서, 도 3에 나타내는 예에서는, Y 방향의 묘화 반복 주기는 스캔 길이로 된다. 여기서, 단위 패턴 P22는, 이 1스캔 길이의 후반(우측)의 스캔 위치에 의해 묘화되어 있다.

그런데, 도 3의 (c)에 나타내는 모니터 패턴에 있어서도, 도 3의 (b)의 전사용 패턴과 마찬가지로, 단위 패턴 P11 및 P21 등과 동일한 사이즈의 단위 패턴 M11 및 M21 등이 배열되어 있다. 그리고, 모니터 패턴에 있어서도, 상기와 동일한 X 방향의 빔 배열(즉, 상기와 마찬가지로, 밑에서부터 백색 동그라미, 흑색 동그라미, 흑색 동그라미…회색 동그라미의 21개의 조합)로서 묘화한다.

따라서, 치수 측정 공정에 있어서 측정하는, 측정부(X-CD 측정부, Y-CD 측정부)에 대해서는, 도 3의 (b)에 나타내는 전사용 패턴의 경우와 마찬가지로, 21개의 레이저 빔의 묘화 반복 단위의 상반부에 의한 X-CD 측정부, 및, Y 방향의 1스캔 길이의 후반의 스캔 위치에 의한 Y-CD 측정부로 하면 되는 것을 알 수 있다. 도 3의 (c)로부터 이해되는 바와 같이, 측정부가 설치된 단위 패턴 M22는, 상기 X 방향의 21개의 레이저 빔의 배열 중, 상측의 절반에 의해 묘화되고, 또한, Y 방향의 1스캔 길이의 후반(우측)의 스캔 위치에 의해 묘화되어 있다. 이와 같이, 전사용 패턴에 있어서 적용된 것과 동일한 묘화 조건을, 모니터 패턴의 X 방향 및 Y 방향 중 적어도 한쪽, 바람직하게는 양쪽에 적용하는 것이 정교하고 치밀한 CD 관리를 위해 유효하다. 또한, 묘화 조건은, 묘화에 사용하는 에너지 빔의, X 방향의 빔 배열 및 Y 방향의 스캔 위치로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것이, 정교하고 치밀한 CD 관리를 위해 유효하다.

묘화 메커니즘을 고려한 후에, 치수 측정의 대상을 결정함으로써, 극히 정교하고 치밀한 CD 관리가 가능해졌다. 즉, 상술한 바와 같이, 전사용 패턴의 적어도 일부분을 CD 보증부로 할 때, 모니터 패턴의 CD 측정부가, 전사용 패턴의 CD 보증부와 동일한 치수이며, 또한, 전사용 패턴의 CD 보증부와 동일한 묘화 조건에서 묘화되도록, 치수 측정의 대상인 CD 측정부를 결정함으로써, 극히 정교하고 치밀한 CD 관리가 가능해졌다.

또한, 멀티 빔 방식을 적용한 경우에는, X 방향의 빔 배열로서, 빔 강도의 배열뿐만 아니라, 개개의 레이저 빔을 식별(예를 들어, 빔 No.1, No.2…)하고, 그 빔 배열과 그 개개의 빔 강도를, 동시에 고려하는 것이 바람직하다. 즉, 전사용 패턴의 보증부와, 모니터 패턴에 있어서의 측정부에 있어서, 사용되는 빔 배열, 및 빔 강도의 조합을 완전히 동일하게 한다. 이에 의해, 개개의 레이저 빔의 약간의 개체차를 포함하여, 전사용 패턴에 있어서의 묘화의 상태(묘화 조건)를, 모니터 패턴에 있어서 반영시켜, 후속 공정의 치수 측정의 신뢰성을 높일 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 포토마스크의 제조 방법에서는, 묘화 공정에 있어서, X 방향으로, 소정의 묘화 조건이 반복되는, X 방향의 묘화 반복 주기(빔 배열)가 있는 경우에, 본 발명의 효과가 현저하다. 빔 배열은, X 방향의 묘화 반복 주기마다 반복된다.

상기한 도 3을 사용하여 설명한 예에서는, 묘화 공정에 있어서의 X 방향의 묘화 반복 주기(빔 배열)와, 단위 패턴의 X 방향의 피치(반복 주기)는 2:1이었다. 즉, 도 3에 나타내는 예에서는, X 방향의 묘화 반복 주기(빔 21개분)는 단위 패턴 P11 및 P21(모니터 패턴의 경우에는 단위 패턴 M11 및 M21)이라고 하는, 2개의 X 방향의 단위 패턴의 길이(단위 패턴의 X 방향의 피치)에 상당하였다. 그러나, 이에 한정되지는 않고, X 방향의 묘화 반복 주기와, 단위 패턴의 X 방향의 피치와의 최소 공배수가, 20 이하의 정수, 보다 바람직하게는 15 이하, 더욱 바람직하게는 10 이하의 정수일 때, 복수개의 CD 보증부(또는 CD 측정부)의 선정이 용이해져 유리하다.

또한, 상기한 예에서는, 묘화 공정에 있어서의 Y 방향의 묘화 반복 주기(스캔 길이)와, 단위 패턴의 Y 방향의 피치(반복 주기)는 2:1이었다. 즉, 도 3에 나타내는 예에서는, Y 방향의 묘화 반복 주기(스캔 길이)의 길이는, 단위 패턴 P11 및 P12(모니터 패턴의 경우에는 단위 패턴 M11 및 M12)라고 하는, 2개의 Y 방향의 단위 패턴의 길이(단위 패턴의 Y 방향의 피치)에 상당하였다. 그러나, 이에 한정되지는 않고, Y 방향의 묘화 반복 주기와, 단위 패턴의 Y 방향의 피치와의 최소 공배수가 20 이하의 정수, 보다 바람직하게는 15 이하, 더욱 바람직하게는 10 이하의 정수일 때, 복수개의 CD 보증부(또는 CD 측정부)의 선정이 용이해져 유리하다.

이와 같이 최소 공배수의 범위를 설정하기 위해, 패턴 데이터를 가공하는 것도 가능하다. 예를 들어, 패턴 데이터를, X 방향 또는 Y 방향으로 미리 확대, 또는 축소하여, 단위 패턴의 치수가, X 방향 또는 Y 방향의 묘화 반복 주기와 20 이하의 정수인 최소 공배수를 갖도록 조정하고, 묘화 시에는, 원래의 스케일로 되돌리는 축소 또는 확대의 보정을 행할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, Y 방향의 스캔 길이는, 레이저 묘화 장치가 갖는 최대 스캔 길이보다도 작은 폭으로 설정하는 것도 가능하다. 그와 같이 함으로써, 상기 범위의 최소 공배수로 할 수 있는 경우가 있다.

전사용 패턴(및, 그것에 대응하는 모니터 패턴의 형상)에 대해서는, 도 3에 나타내는 형상에 한정되는 것이 아니라, 제조되는 포토마스크의 용도에 따라, 설계된다.

도 4에 나타내는 전사용 패턴은, 기본적으로는 도 3과 마찬가지이지만, 전사용 패턴의 CD 보증부가 Y-CD 보증부만이므로, 모니터 패턴에 있어서 X-CD 측정부의 측정이 필요 없다. 이에 따라, 도 4에 나타내는 모니터 패턴의 형상이 라인 & 스페이스 패턴으로 되어 있다. 단, 도 4에 나타내는 바와 같이, 측정 대상으로 되는 광학막 패턴의 엣지가 대응하고 있고, Y-CD 보증부와, Y-CD 측정부와의 설계 치수는 동등하다.

도 5에 있어서는, TFT(Thin Film Transistor)의 S(Source)/D(Drain) 레이어와 같이, 복잡한 형상의 패턴을 예시하고 있다. 도 5에 나타내는 예에서는, 전사용 패턴의 Y-CD 보증부가 2개소(그 중 1개소는 채널 부분) 설정되어 있으므로, 모니터 패턴의 Y-CD 측정부도 이들에 대응하는 2개소에 설치되어 있다. 이 예에서는, X 방향 및 Y 방향의 묘화 반복 주기가, 단위 패턴의 X 방향 및 Y 방향의 피치와 일치(1:1)하고 있다. 또한, 모니터 패턴의 단위 패턴은, 전사용 패턴의 단위 패턴과 동일 형상이다.

또한, 도 5에 나타내는 예에서는, 전사용 패턴의 X-CD 보증부는, 스페이스부(투광부)로 되어 있고, Y-CD 보증부는 라인부(차광부) 및 스페이스부(투광부)로 되어 있는 것에 따라, 모니터 패턴에 있어서도, 대응하는, 동일 폭의 부분을 X-CD 측정부 및 Y-CD 측정부로 하여, 치수 측정의 측정 대상으로 하고 있다.

도 6은 사각형의 패턴의 코너부에, 각각 OPC(Optical Proximity Correction 광학 근접 보정)를 배치한 것인데, 묘화 레이저 빔의 배치, 및 보증부, 측정부의 관계는, 도 3에 있어서의 예와 마찬가지이다.

또한, 보증부와 측정부에 있어서의 패턴 디자인은 반드시 완전히 일치할 필요가 없고, CD 측정에 사용하는 광학막 엣지의 위치가 양자에 있어서 대응하고 있으면 되는 것을 나타낸다. 즉, 보증부에 소정 디자인의 차광 패턴이 있고, 측정부에서는 그 패턴 형상에 대해, 일부, 결락 부분이나 부가 부분이 있는 경우(도 6은 이 일례임)나, 측정부에서는 그 차광 패턴이 복수개로 분리되어 있는 경우에 있어도, CD 측정에 사용하기 위한 광학막 엣지의 위치에 있어서, 대응하는 것이 있으면, 「CD 보증부와 동일한 치수의 CD 측정부가 있는」 것으로 한다.

이상의 설명은, 묘화용에 레이저 빔을 사용한 경우에 대해 설명하였지만, 전자선 빔 등의 다른 에너지 빔을 사용하는 경우에도, 마찬가지로 적용할 수 있다.

또한, 상기에 있어서, 투명 기판 상에 1개의 전사용 패턴을 형성하는 경우에 대해 설명하였지만, 이것은, 소위 바이너리 마스크에 적절하게 적용된다. 단, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 투명 기판 상에 복수층의 패턴이, 각각 묘화, 에칭을 거쳐 형성되는 경우, 복수층의 어느 하나의 층에, 본 발명을 적용할 수도 있고, 또한 복수층의 모든 층에 본 발명을 적용할 수도 있다.

예를 들어, 투명 기판 상에, 차광막, 노광광의 일부를 투과하는 반투광막을 형성하고, 각각을 패터닝함으로써, 차광부, 투광부, 반투광부를 포함하는 전사용 패턴으로 한, 다계조 포토마스크를 제조할 때에, 본 발명의 제조 방법을 적용하는 것이 가능하다.

또는, 투명 기판 상에, 노광광의 위상을 반전시키는 위상 시프트막이나, 이것 외에 차광막을 형성하고, 각각을 패터닝함으로써 전사용 패턴을 형성한, 위상 시프트 마스크를 제조할 때에, 본 발명의 제조 방법을 적용하는 것도 가능하다.

본 발명의 제조 방법에 의한 포토마스크의 용도에는, 특별히 제한이 없다. 예를 들어, 본 발명의 포토마스크의 제조 방법으로 제조되는 포토마스크의 전사용 패턴은, 액정 표시 장치(LCD) 및 EL 표시 장치 등의 표시 장치 제조용 패턴일 수 있다.

본 발명은 상기 제조 방법에 의한 포토마스크를 사용하고, 노광 장치에 의해, 전사용 패턴을 피전사체 상에 전사하는 것에 의한, 표시 장치의 제조 방법을 포함한다. 즉, 본 발명의 표시 장치의 제조 방법은, 상기 제조 방법에 의한 포토마스크를 준비하는 공정과, 노광 장치를 사용하여, 상기 포토마스크가 갖는 전사용 패턴을 피전사체 상에 전사하는 공정을 갖는다. 본 발명의 표시 장치의 제조 방법에 따르면, 치수 정밀도가 높은 전사용 패턴을 피전사체에 전사한 표시 장치를 제조할 수 있다.

여기서, 사용하는 노광 장치는, LCD용 혹은 FPD용으로서 공지인, 등배 노광의 프로젝션 노광 장치(예를 들어 광학계의 개구수 NA가 0.08∼0.9)로 하는 것이 적합하다. 노광 광원으로서는, i선, h선, g선을 포함하는, 브로드 파장의 광을 사용할 수 있다. 또한, 마찬가지의 광원을 사용하는, 프록시미티 노광 장치를 사용하는 것도, 물론 가능하다.

또한, 본 발명은 투명 기판 상에, 광학막을 패터닝하여 얻어진 전사용 패턴과 복수개의 모니터 패턴을 구비하는 포토마스크이다. 복수개의 모니터 패턴은, 전사용 패턴의 영역 밖에 형성되어 있다. 본 발명의 포토마스크에 있어서, 전사용 패턴의 적어도 일부분을 CD 보증부로 할 때, 모니터 패턴은, CD 보증부와 동일한 치수이며, 또한, CD 보증부와 동일한 묘화 조건에서 형성된 CD 측정부를 갖는다. 또한, 묘화 조건은, 전사용 패턴의 묘화에 사용한 에너지 빔의, X 방향의 빔 배열, 또는, Y 방향의 스캔 위치 중 적어도 하나이다. X 방향의 빔 배열 및 Y 방향의 스캔 위치에 대해서는 상술한 바와 같다. 본 발명의 포토마스크는, 치수 정밀도가 높은 전사용 패턴을 갖는다.

1 : 투명 기판
2 : 광학막
2a : 광학막 패턴(전사용 패턴)
2b : 광학막 패턴(모니터 패턴)
3 : 레지스트막
3a : 레지스트 패턴(전사용 패턴이 형성되는 부분의 레지스트 패턴)
3b : 레지스트 패턴(모니터 패턴이 형성되는 부분의 레지스트 패턴)
6 : 레이저 빔

Claims

투명 기판 상에, 광학막을 패터닝하여 얻어진 전사용 패턴을 구비하는 포토마스크의 제조 방법으로서,
상기 투명 기판 상에, 상기 광학막과 레지스트막을 갖는 포토마스크 기판을 준비하는 공정과,
묘화 장치를 사용하여, 상기 레지스트막에 대해, 소정의 패턴 데이터에 기초하여 묘화하는 묘화 공정과,
상기 레지스트막을 현상함으로써, 레지스트 패턴을 형성하는, 레지스트 패턴 형성 공정과,
상기 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 상기 광학막을 에칭함으로써, 광학막 패턴을 형성하는, 광학막 패터닝 공정을 갖고,
상기 묘화 공정에 있어서는, 얻고자 하는 상기 전사용 패턴을 형성하기 위한 전사용 패턴 데이터와 함께, 치수 측정용 모니터 패턴을 상기 전사용 패턴의 영역 밖에 형성하기 위한 모니터 패턴 데이터를 포함하는 상기 패턴 데이터를 사용하여 묘화를 행하고,
상기 광학막 패터닝 공정은,
상기 광학막에 대해, 소정 시간의 에칭을 실시하는, 제1 에칭과,
상기 모니터 패턴의 치수 측정과,
상기 치수 측정에 의해 얻어진 상기 모니터 패턴의 치수에 기초하여, 상기 광학막에 추가의 에칭을 실시하는, 제2 에칭
을 포함하고,
상기 모니터 패턴은, 상기 전사용 패턴의 적어도 일부분을 CD 보증부로 할 때, 상기 CD 보증부와 동일한 치수의 CD 측정부를 포함하고,
상기 모니터 패턴에 포함된 상기 CD 측정부는, 상기 CD 보증부와 동일한 묘화 조건에서 묘화된 것이며,
상기 묘화 조건은, 묘화에 사용하는 에너지 빔의, X 방향의 빔 배열 및 Y 방향의 스캔 위치로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하고,
상기 치수 측정은, 상기 CD 측정부에 대해 행하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 전사용 패턴은, 단위 패턴이 반복되는 반복 부분을 포함하고,
상기 모니터 패턴은, 상기 전사용 패턴에 포함되는 상기 단위 패턴과, 상기 X 방향 또는 상기 Y 방향의 치수가 동등한 부분을 갖는 단위 패턴이 반복되는 반복 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 전사용 패턴은, 단위 패턴이 반복되는 반복 부분을 포함하고,
상기 모니터 패턴은, 상기 전사용 패턴에 포함되는 상기 단위 패턴과 동일한 단위 패턴이 반복되는 반복 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는, 포토마스크의 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 묘화 공정은, 상기 X 방향으로, 소정의 상기 묘화 조건이 반복되는, X 방향의 묘화 반복 주기를 갖고, 상기 빔 배열은, 상기 X 방향의 묘화 반복 주기마다 반복되는 것을 특징으로 하는, 포토마스크의 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 묘화 공정은, 상기 Y 방향으로, 소정의 상기 묘화 조건이 반복되는, Y 방향의 묘화 반복 주기를 갖고, 상기 스캔 위치는, 상기 Y 방향의 묘화 반복 주기마다 반복되는 것을 특징으로 하는, 포토마스크의 제조 방법.
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삭제
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 모니터 패턴은, 상기 투명 기판 상에 있어서, 상기 전사용 패턴의 영역 밖에 복수개 배치되고, 그 복수개의 상기 모니터 패턴이 각각 상기 CD 측정부를 갖는 것을 특징으로 하는, 포토마스크의 제조 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 에칭 및 상기 제2 에칭은, 습식 에칭인 것을 특징으로 하는, 포토마스크의 제조 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전사용 패턴은, 표시 장치 제조용 패턴인 것을 특징으로 하는, 포토마스크의 제조 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 묘화 공정에 있어서, 레이저 묘화 장치를 사용하는 것을 특징으로 하는, 포토마스크의 제조 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 치수 측정은, 광학적인 투과 측정에 의한 것을 특징으로 하는, 포토마스크의 제조 방법.
투명 기판 상에, 광학막을 패터닝하여 얻어진 전사용 패턴과 복수개의 모니터 패턴을 구비하는, 포토마스크로서,
상기 전사용 패턴 및 모니터 패턴이, 습식 에칭에 의해 형성되는 엣지를 갖는 포토마스크에 있어서,
상기 모니터 패턴은, 상기 전사용 패턴의 영역 밖에 형성되고,
상기 전사용 패턴의 적어도 일부분을 CD 보증부로 할 때, 상기 모니터 패턴은, 상기 CD 보증부와 동일한 치수의 CD 측정부를 포함하고,
상기 모니터 패턴에 포함된 상기 CD 측정부는, 상기 CD 보증부와 동일한 묘화 조건에서 형성된 것이며,
상기 묘화 조건이라 함은, 묘화 공정에서 상기 전사용 패턴의 묘화에 사용한 에너지 빔의, X 방향의 빔 배열, 또는, Y 방향의 스캔 위치 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는, 포토마스크.
제13항에 있어서,
상기 전사용 패턴은, 단위 패턴이 반복되는 반복 부분을 포함하고,
상기 모니터 패턴은, 상기 전사용 패턴에 포함되는 상기 단위 패턴과, 상기 X 방향 또는 상기 Y 방향의 치수가 동등한 부분을 갖는 단위 패턴이 반복되는 반복 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는, 포토마스크.
제13항에 있어서,
상기 전사용 패턴은, 단위 패턴이 반복되는 반복 부분을 포함하고,
상기 모니터 패턴은, 상기 전사용 패턴에 포함되는 상기 단위 패턴과 동일한 단위 패턴이 반복되는 반복 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는, 포토마스크.
제13항에 있어서,
상기 묘화 공정은, 상기 X 방향으로, 소정의 상기 묘화 조건이 반복되는, X 방향의 묘화 반복 주기를 갖고, 상기 빔 배열은, 상기 X 방향의 묘화 반복 주기마다 반복되는 것을 특징으로 하는, 포토마스크.
제13항에 있어서,
상기 묘화 공정은, 상기 Y 방향으로, 소정의 상기 묘화 조건이 반복되는, Y 방향의 묘화 반복 주기를 갖고, 상기 스캔 위치는, 상기 Y 방향의 묘화 반복 주기마다 반복되는 것을 특징으로 하는, 포토마스크.
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삭제
제13항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 모니터 패턴은, 상기 투명 기판 상에 있어서, 상기 전사용 패턴의 영역 밖에 복수개 배치되고, 그 복수개의 상기 모니터 패턴이 각각 상기 CD 측정부를 갖는 것을 특징으로 하는, 포토마스크.
제13항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전사용 패턴 및 모니터 패턴이, 습식 에칭에 의해 형성되는 엣지를 갖는 것을 특징으로 하는, 포토마스크.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 제조 방법에 의한 포토마스크를 준비하는 공정과,
노광 장치를 사용하여, 상기 포토마스크가 갖는 전사용 패턴을 피전사체 상에 전사하는 공정을 갖는 표시 장치의 제조 방법.
제13항 내지 제17항 중 어느 한 항의 포토마스크를 준비하는 공정과,
노광 장치를 사용하여, 상기 포토마스크가 갖는 전사용 패턴을 피전사체 상에 전사하는 공정을 갖는 표시 장치의 제조 방법.