KR101333883B1 - Multi-gray scale photomask, method of manufacturing multi-gray scale photomask, pattern transfer method and method for using multi-gray scale photomask - Google Patents

Multi-gray scale photomask, method of manufacturing multi-gray scale photomask, pattern transfer method and method for using multi-gray scale photomask Download PDF

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Abstract

차광부는, 반투광막, 중간막, 및 차광막이 투명 기판 상에 이 순서대로 적층되어 이루어지고, 반투광부는, 반투광막이 투명 기판 상에 형성되어 이루어지고, 투광부는, 투명 기판이 노출되어 이루어지고, 차광부를 구성하는 중간막의 측부에는, 중간막이 산화되어 이루어지는 변질부가 형성되어 있다.The light shielding portion is formed by laminating the translucent film, the interlayer film, and the light shielding film on the transparent substrate in this order, the translucent portion is formed by forming the translucent film on the transparent substrate, and the light transmitting portion is formed by exposing the transparent substrate. On the side of the interlayer film constituting the light shielding portion, a deterioration portion formed by oxidizing the interlayer film is formed.

Description

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

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

FPD는, 차광부 및 투광부로 이루어지는 전사용 패턴이 투명 기판 상에 형성된 포토마스크를 이용하여 제조되어 왔다. 최근, 포토리소그래피 공정수를 삭감하기 위해, 차광부, 반투광부, 및 투광부를 포함하는 전사용 패턴이 투명 기판 상에 형성된 다계조 포토마스크가 이용되어 왔다. 상술한 다계조 포토마스크로서, 예를 들면, 차광부는, 투명 기판 상에 반투광막과 차광막이 이 순서대로 형성되어 이루어지고, 반투광부는, 반투광막이 투명 기판 상에 형성되어 이루어지고, 투광부는, 투명 기판이 노출되어 이루어지는 것이 있다.FPD has been manufactured using the photomask in which the transfer pattern which consists of a light shielding part and a light transmission part was formed on the transparent substrate. In recent years, in order to reduce the number of photolithography processes, a multi-gradation photomask in which a transfer pattern including a light shielding portion, a translucent portion, and a light transmitting portion is formed on a transparent substrate has been used. As the multi-gradation photomask described above, for example, the light shielding portion is formed by forming a semi-transmissive film and a light shielding film in this order on a transparent substrate, and the semi-transmissive portion is formed by forming a semi-transmissive film on a transparent substrate and transmitting light. In some cases, the transparent substrate is exposed.

일본 특허 공개 제2002-189281호 공보에는, 투명 기판 상에, 반투광막, 에칭 스토퍼막, 차광막, 레지스트막을 순차적으로 형성한 후, 투광부를 형성해야 할 부분의 레지스트를 제거하고, 차광막과 에칭 스토퍼막을 제거하고, 이어서, 반투광부를 형성해야 할 에리어의 레지스트를 제거하고, 이 부분의 차광막을 제거하여 반투광부를 형성하고, 투광부를 형성하는 영역 상의 반투광막을 제거하여, 그레이톤 마스크를 제조하는 것이 기재되어 있다. 이 그레이톤 마스크는, 에칭 스토퍼막을 형성하고 있기 때문에, 차광막 및 반투광막으로서 주성분이 동일한 것(예를 들면 크롬 등)을 이용할 수 있다.In Japanese Patent Laid-Open No. 2002-189281, after forming a translucent film, an etching stopper film, a light shielding film, and a resist film sequentially on a transparent substrate, the resist of the part which should form a light transmission part is removed, and a light shielding film and an etching stopper are performed. The film is removed, and then, the resist of the area where the semi-transmissive part is to be formed is removed, the light-shielding film of this part is removed to form the semi-transmissive part, and the semi-transmissive film on the area forming the transmissive part is removed to produce a gray tone mask. Is described. Since this gray tone mask forms the etching stopper film | membrane, the thing with the same main component (for example, chromium etc.) can be used as a light shielding film and a semi-transmissive film.

이 경우, 에칭 스토퍼막의 소재로서는, Cr계 재료를 위한 에천트에 대하여 에칭 내성이 있는 것을 이용하는 것이 유리하다. 예를 들면, 몰리브덴 실리사이드나 그 화합물은, Cr계 재료를 위한 에천트에 대한 내성을 갖지만, 소정의 에천트를 이용함으로써 에칭이 용이하게 진행된다. 한편, Cr계의 상기 막(차광막 및 반투광막)은 이 소정의 에천트에 대한 내성을 갖는다. 따라서, 에칭 스토퍼막의 소재로서 몰리브덴 실리사이드나 그 화합물을 이용함으로써, 효율적인 웨트 에칭이 가능하다.In this case, it is advantageous to use a material having etching resistance with respect to an etchant for Cr-based material as the material of the etching stopper film. For example, molybdenum silicide and its compounds have resistance to etchant for Cr-based materials, but etching proceeds easily by using a predetermined etchant. On the other hand, the Cr-based films (shielding film and semi-transmissive film) have resistance to this predetermined etchant. Therefore, by using molybdenum silicide or its compound as a raw material of the etching stopper film, efficient wet etching is possible.

한편, 상술한 다계조 포토마스크는, 제조 후 또는 사용 시에, 약액에 의한 세정이 행해지는 경우가 있다. 세정액으로서는, 산이나 알칼리를 이용하는 경우가 많다. 발명자들의 검토에 따르면, 세정에 의해서 차광부의 차광막에 손상이 생기는 경우가 있고, 이 원인으로서는, 차광부의 차광막보다 하층측에 있는(즉 표면이 노출되어 있지 않은) 에칭 스토퍼막이 측면으로부터, 세정용의 약액에 의해서 손상되는 것에 의한 경우가 생각된다.On the other hand, the multi-gradation photomask described above may be washed with a chemical liquid after manufacture or at the time of use. As the washing liquid, an acid or an alkali is often used. According to the inventors' examination, the damage may occur to the light shielding film of the light shielding part due to cleaning, and as a cause of this, the etching stopper film which is lower than the light shielding film of the light shielding part (that is, the surface is not exposed) is cleaned from the side surface. The case by which it is damaged by the chemical | medical solution of a dragon is considered.

예를 들면, 다계조 포토마스크를 이용하여 컬러 필터 기판에 전사용 패턴을 전사하는 경우, 근접 노광을 이용한 패턴 전사법이 다용된다. 근접 노광에 이용하는 포토마스크는 대부분의 경우, 펠리클(pellicle)을 갖지 않고, 전사 공정을 행하면 다계조 포토마스크에 오물이 부착되는 경우가 있으므로, 전사 공정을 반복하여 행할 때마다, 예를 들면 알칼리 세정액 등의 약액을 이용하여 다계조 포토마스크를 세정하는 경우가 있다.For example, when transferring a transfer pattern to a color filter substrate using a multi-gradation photomask, the pattern transfer method using a close exposure is used abundantly. In most cases, the photomask used for proximity exposure does not have a pellicle, and when the transfer process is performed, dirt may adhere to the multi-gradation photomask. Thus, each time the transfer process is repeated, for example, an alkaline cleaning liquid is used. In some cases, a multi-gradation photomask may be washed using chemical liquids such as these.

이와 같은 반복 세정이 행해지면, 다계조 포토마스크가 구비하는 에칭 스토퍼막이 측면으로부터 약액에 의해 침식되어 버리거나, 에칭 스토퍼막과 차광막과의 계면에 약액이 침투하여 차광막이 박리되어 버리거나 하는 경우가 발견되었다.When such repeated cleaning is performed, it has been found that the etching stopper film included in the multi-gradation photomask is eroded by the chemical liquid from the side surface, or the chemical liquid penetrates into the interface between the etching stopper film and the light shielding film and the light shielding film is peeled off. .

상기한 바와 같은 현상은, 에칭 스토퍼막뿐만 아니라, 다계조 포토마스크의 제조 중, 또는 제조 후에 기능을 발휘하는, 다양한 중간막에도 생길 수 있다. 여기서, 중간막이란, 제조 후의 포토마스크에 있어서, 표면이 노출되어 있는 차광막 등의 하층측(기판에 가까운 측)에 있어서, 패터닝된 측면만이 노출되는 부분을 갖는 막을 말한다. 예를 들면, 반투광부의 노광광 투과율을 조정하기 위해 보조적으로 형성된 투과율 조정막이나, 반투광부의 투광부에 대한 노광광의 위상 시프트량을 소망 범위로 하기 위해 반투광막에 부수하여 형성된 위상 시프트 조정막, 웨트 에칭 시의 전하의 면내 분포를 조정하는 에칭 밸런스막 등을 포함한다. 어느 것이나, 패터닝된 막 단면이 약액에 접촉하여, 손상됨으로써, 그 상층막(상층측에 있는 막)인 차광막 등의 박리(리프트 오프)를 촉진하게 될 가능성이 있는 것이다.The above-described phenomenon can occur not only in the etching stopper film but also in various interlayer films which function during or after the production of the multi-gradation photomask. Here, the interlayer film refers to a film having a portion in which only a patterned side surface is exposed on the lower layer side (side close to the substrate) such as a light shielding film on which the surface is exposed in the photomask after manufacture. For example, the transmittance adjustment film | membrane formed auxiliary to adjust the exposure light transmittance of a semi-transmissive part, or the phase shift adjustment formed in conjunction with the semi-transmissive film in order to make the phase shift amount of exposure light with respect to the transmissive part of a semi-transmissive part into a desired range. Film, an etching balance film for adjusting the in-plane distribution of electric charge during wet etching, and the like. In either case, the patterned film end surface comes in contact with the chemical liquid and is damaged, thereby facilitating peeling (lift-off) of the light shielding film, which is the upper layer film (film on the upper layer side).

본 발명은, 이러한 중간막의 약액 내성을 향상시켜, 차광막 등의 상층막의 박리를 억제할 수 있는 다계조 포토마스크, 상기 다계조 포토마스크의 제조 방법, 상기 다계조 포토마스크를 이용한 패턴 전사 방법 및 다계조 포토마스크의 사용 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention provides a multi-gradation photomask capable of improving chemical liquid resistance of such an interlayer film and suppressing peeling of an upper layer film such as a light shielding film, a manufacturing method of the multi-gradation photomask, a pattern transfer method using the multi-gradation photomask, and An object of the present invention is to provide a method of using a gradation photomask.

본 발명의 제1 양태는, 차광부, 반투광부, 및 투광부를 포함하는 전사용 패턴이 투명 기판 상에 형성된 다계조 포토마스크로서, 상기 차광부는, 반투광막, 중간막, 및 차광막이 상기 투명 기판 상에 적층되어 이루어지고, 상기 반투광부는, 상기 반투광막의 표면이 노출되어 이루어지고, 상기 투광부는, 상기 투명 기판이 노출되어 이루어지고, 상기 차광부를 구성하는 상기 중간막의 측부에는, 상기 중간막이 산화된 변질부가 형성되어 있는 다계조 포토마스크이다.A first aspect of the present invention is a multi-gradation photomask in which a transfer pattern including a light shielding portion, a semi-transmissive portion, and a light-transmitting portion is formed on a transparent substrate, wherein the light-shielding portion is a semi-transmissive film, an intermediate film, and a light shielding film on the transparent substrate. The semi-transmissive portion is formed by laminating the surface of the translucent film, and the translucent portion is formed by exposing the transparent substrate, and the interlayer is formed on the side of the interlayer film forming the light shielding portion. It is a multi-gradation photomask in which an oxidized altered part is formed.

본 발명의 제2 양태는, 상기 중간막은 금속 실리사이드로 이루어지는 제1 양태에 기재된 다계조 포토마스크이다.The second aspect of the present invention is the multi-gradation photomask according to the first aspect, wherein the interlayer film is made of a metal silicide.

본 발명의 제3 양태는, 상기 중간막이 에칭 스토퍼막인 제1 또는 제2 양태에 기재된 다계조 포토마스크이다.A third aspect of the present invention is the multi-gradation photomask according to the first or second aspect, wherein the intermediate film is an etching stopper film.

본 발명의 제4 양태는, 상기 전사용 패턴은, 선폭이 2㎛ 이하의 차광부를 갖는 제1 내지 제3 중 어느 하나의 양태에 기재된 다계조 포토마스크이다.According to a fourth aspect of the present invention, the transfer pattern is a multi-gradation photomask according to any one of the first to third aspects, wherein the line width has a light shielding portion of 2 μm or less.

본 발명의 제5 양태는, 차광부, 반투광부, 및 투광부를 포함하는 전사용 패턴을 투명 기판 상에 형성하는 다계조 포토마스크의 제조 방법으로서, 반투광막, 중간막, 및 차광막이 상기 투명 기판 상에 적층된 포토마스크 블랭크를 준비하는 공정과, 상기 반투광막과 상기 차광막과 중간막을 각각 패터닝하여, 반투광막, 중간막, 및 차광막이 상기 투명 기판 상에 적층되어 이루어지는 상기 차광부와, 상기 반투광막의 표면이 노출되어 이루어지는 상기 반투광부와, 상기 투명 기판이 노출되어 이루어지는 상기 투광부를 형성하는 공정과, 상기 중간막의 측부에 산화 처리를 실시하여 변질부를 형성하는 공정을 갖는 다계조 포토마스크의 제조 방법이다.A fifth aspect of the present invention is a method for producing a multi-gradation photomask which forms a transfer pattern including a light shielding portion, a semi-transmissive portion, and a light-transmitting portion on a transparent substrate, wherein a translucent film, an intermediate film, and a light shielding film are formed on the transparent substrate. Preparing a photomask blank laminated on the substrate; and patterning the semi-transmissive film, the light-shielding film, and the intermediate film, respectively, wherein the light-shielding portion formed by laminating a semi-transmissive film, an intermediate film, and a light-shielding film on the transparent substrate, and A multi-gradation photomask comprising the steps of forming the translucent portion where the surface of the translucent film is exposed, the translucent portion where the transparent substrate is exposed, and the step of performing oxidation treatment on the side of the intermediate film to form a deteriorated portion. It is a manufacturing method.

본 발명의 제6 양태는, 차광부, 반투광부, 및 투광부를 포함하는 전사용 패턴을 투명 기판 상에 형성하는 다계조 포토마스크의 제조 방법으로서, 반투광막, 중간막, 차광막, 및 제1 레지스트막이 상기 투명 기판 상에 적층된 포토마스크 블랭크를 준비하는 공정과, 상기 제1 레지스트막에 묘화 및 현상을 실시하고, 상기 차광부의 형성 예정 영역을 덮는 제1 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 차광막 및 상기 중간막을 에칭하는 제1 에칭 공정과, 상기 제1 레지스트 패턴을 제거한 후, 상기 제1 에칭 공정이 행해진 기판면 상에 제2 레지스트막을 형성하는 공정과, 상기 제2 레지스트막에 묘화 및 현상을 실시하고, 상기 차광부의 형성 예정 영역 및 상기 반투광부의 형성 예정 영역을 덮는 제2 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 반투광막을 에칭하여 상기 투명 기판을 부분적으로 노출시키는 제2 에칭 공정과, 상기 제2 레지스트 패턴을 제거하는 공정과, 상기 차광부를 구성하는 상기 중간막의 측부에 산화 처리를 실시하여 변질부를 형성하는 공정을 갖는 다계조 포토마스크의 제조 방법이다.A sixth aspect of the present invention is a method for producing a multi-gradation photomask which forms a transfer pattern including a light shielding portion, a semi-transmissive portion, and a light-transmitting portion on a transparent substrate, and includes a semi-transmissive film, an intermediate film, a light shielding film, and a first resist. Preparing a photomask blank in which a film is laminated on the transparent substrate, drawing and developing the first resist film, and forming a first resist pattern covering a region to be formed of the light shielding portion; A first etching step of etching the light shielding film and the intermediate film using a first resist pattern as a mask, a step of forming a second resist film on the substrate surface on which the first etching step is performed after removing the first resist pattern; And drawing and developing the second resist film, and forming a second resist pattern covering a region to be formed of the light blocking portion and a region to be formed of the semi-transmissive portion. And a second etching step of partially exposing the transparent substrate by etching the semi-transmissive film using the second resist pattern as a mask, removing the second resist pattern, and forming the light shielding portion. It is a manufacturing method of the multi-gradation photomask which has the process of performing an oxidation process to the side part of an intermediate film, and forming a quality change part.

본 발명의 제7 양태는, 상기 산화 처리는, 산소 분위기 하의 자외선 조사에 의해 행하는 제5 또는 제6 양태에 기재된 다계조 포토마스크의 제조 방법이다.In a seventh aspect of the present invention, the oxidation treatment is a method for producing a multi-gradation photomask according to the fifth or sixth aspect, wherein the oxidation treatment is performed by ultraviolet irradiation in an oxygen atmosphere.

본 발명의 제8 양태는, 상기 산화 처리는, 산소 분위기 하의 가열에 의해 행하는 제5 또는 제6 양태에 기재된 다계조 포토마스크의 제조 방법이다.In an eighth aspect of the present invention, the oxidation treatment is a method for producing a multi-gradation photomask according to the fifth or sixth aspect, wherein the oxidation treatment is performed by heating in an oxygen atmosphere.

본 발명의 제9 양태는, 상기 중간막은 금속 실리사이드로 이루어지는 제5 또는 제6 양태에 기재된 다계조 포토마스크의 제조 방법이다.A ninth aspect of the present invention is the method for producing a multi-gradation photomask according to the fifth or sixth aspect, wherein the interlayer film is made of metal silicide.

본 발명의 제10 양태는, 상기 중간막이, 상기 차광막 및 상기 반투광막의 에칭에 이용하는 에칭액 또는 에칭 가스에 대하여 내성을 갖는 제5 또는 제6 양태에 기재된 다계조 포토마스크의 제조 방법이다.10th aspect of this invention is a manufacturing method of the multi-gradation photomask as described in the 5th or 6th aspect with which the said intermediate film is resistant to the etching liquid or etching gas used for the said light shielding film and the said semi-transmissive film.

본 발명의 제11 양태는, 제1 또는 제2 양태에 기재된 다계조 포토마스크를 이용하여, 상기 전사용 패턴을 전사하는 공정을 갖는 패턴 전사 방법이다.An eleventh aspect of the present invention is a pattern transfer method having a step of transferring the transfer pattern using the multi-gradation photomask according to the first or second aspect.

본 발명의 제12 양태는, 제5 또는 제6 양태에 기재된 제조 방법에 의한 다계조 포토마스크를 이용하여, 상기 전사용 패턴을 전사하는 공정을 갖는 패턴 전사 방법이다.A twelfth aspect of the present invention is a pattern transfer method having a step of transferring the transfer pattern using the multi-gradation photomask according to the fifth or sixth aspect.

본 발명의 제13 양태는, 제11 양태에 기재된 패턴 전사 공정 후, 알칼리를 포함하는 약액에 의해 상기 다계조 포토마스크를 세정하는 다계조 포토마스크의 사용 방법이다.A thirteenth aspect of the present invention is a method of using a multi-tone photomask in which the multi-tone photomask is washed with a chemical liquid containing an alkali after the pattern transfer step according to the eleventh aspect.

본 발명의 제14 양태는, 본 발명의 제12 양태에 기재된 패턴 전사 공정 후, 알칼리를 포함하는 약액에 의해 상기 다계조 포토마스크 세정하는 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크의 사용 방법이다.A fourteenth aspect of the present invention is a method of using a multi-tone photomask, wherein the multi-tone photomask is washed with a chemical solution containing an alkali after the pattern transfer step according to the twelfth aspect of the present invention.

본 발명에 따른 다계조 포토마스크, 상기 다계조 포토마스크의 제조 방법, 상기 다계조 포토마스크를 이용한 패턴 전사 방법 및 다계조 포토마스크의 사용 방법에 따르면, 중간막의 패턴 측부에서의 약액 내성을 향상시켜, 차광막 등의 상층막의 박리를 억제할 수 있다.According to the multi-gradation photomask, the manufacturing method of the multi-gradation photomask, the pattern transfer method using the multi-gradation photomask, and the use method of the multi-gradation photomask, the chemical resistance at the pattern side of the interlayer film can be improved. And peeling of upper layers such as light shielding films can be suppressed.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 다계조 포토마스크의 부분 단면도.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 다계조 포토마스크를 이용한 패턴 전사 방법을 도시하는 단면도.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 다계조 포토마스크의 제조 공정의 플로우도. 1 is a partial cross-sectional view of a multi-gradation photomask according to a first embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing a pattern transfer method using a multi-gradation photomask according to the first embodiment of the present invention.
3 is a flowchart of a manufacturing process of a multi-gradation photomask according to a first embodiment of the present invention.

<본 발명의 제1 실시 형태><First Embodiment of Present Invention>

이하에, 본 발명의 제1 실시 형태를, 도 1 내지 도 3을 참조하면서 설명한다. 도 1은, 본 실시 형태에 따른 다계조 포토마스크(10)의 부분 단면도이다. 도 2는, 다계조 포토마스크(10)를 이용한 패턴 전사 방법을 도시하는 단면도이다. 도 3은, 본 실시 형태에 따른 다계조 포토마스크(10)의 제조 공정의 플로우도이다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, 1st Embodiment of this invention is described, referring FIGS. 1 is a partial cross-sectional view of the multi-gradation photomask 10 according to the present embodiment. 2 is a cross-sectional view showing a pattern transfer method using the multi-gradation photomask 10. 3 is a flowchart of a manufacturing process of the multi-gradation photomask 10 according to the present embodiment.

(1) 다계조 포토마스크의 구성(1) Composition of multi-gradation photomask

도 1에 도시한 다계조 포토마스크(10)는, 예를 들면 액정 표시 장치용의 컬러 필터 기판의 제조 등에 이용된다. 컬러 필터 기판 상에는, 셀 갭(기판간 거리)의 유지나 액정 분자의 배향 제어를 위해, 높이가 다른 돌기부가 형성되는 경우가 있다. 돌기부는 포토 스페이서라고도 불리고, 예를 들면 레지스트재 등을 이용하여 포토리소그래피 공정 등에 의해 형성된다. 예를 들면 다계조 포토마스크(10)와 같은 구성을 이용하면, 포토리소그래피 공정수를 삭감하면서, 높이가 다른 포토 스페이서를 형성하는 것이 용이하다. 단, 도 1은 다계조 포토마스크의 적층 구조를 예시하는 것이며, 실제의 패턴은, 이것과 동일하다고는 할 수 없다.The multi-gradation photomask 10 shown in FIG. 1 is used, for example, in the manufacture of a color filter substrate for a liquid crystal display device. On the color filter substrate, protrusions with different heights may be formed in order to maintain the cell gap (substrate distance) and to control the orientation of the liquid crystal molecules. The protrusion is also called a photo spacer, and is formed by, for example, a photolithography process using a resist material or the like. For example, using the same structure as that of the multi-gradation photomask 10, it is easy to form photo spacers having different heights while reducing the number of photolithography steps. However, FIG. 1 illustrates the laminated structure of the multi-gradation photomask, and the actual pattern is not necessarily the same as this.

다계조 포토마스크(10)는, 차광부(110), 반투광부(115), 및 투광부(120)를 포함하는 소정의 전사용 패턴이 투명 기판(100) 상에 형성된 구성을 갖는다. 차광부(110)는, 반투광막(101), 에칭 스토퍼막(102), 및 차광막(103)이 투명 기판(100) 상에 이 순서대로 적층되어 이루어진다. 반투광부(115)는, 반투광막(101)이 투명 기판(100) 상에 형성되어 이루어지고, 투광부(120)는, 투명 기판(100)이 노출되어 이루어진다.The multi-gradation photomask 10 has a configuration in which a predetermined transfer pattern including the light blocking portion 110, the translucent portion 115, and the light transmitting portion 120 is formed on the transparent substrate 100. The light shielding portion 110 is formed by stacking the translucent film 101, the etching stopper film 102, and the light shielding film 103 on the transparent substrate 100 in this order. As for the translucent part 115, the translucent film 101 is formed on the transparent substrate 100, and the translucent part 120 is formed by the transparent substrate 100 being exposed.

본 실시 형태에 따른 다계조 포토마스크에서는, 반투광막과 차광막과의 사이에 에칭 스토퍼막이 중간막으로서 개재되어 있다. 즉, 중간막이란, 상층측에 다른 막이 있고, 막의 단면(이하 측면이라고도 함)만이 노출되어 있는 부분이, 전사용 패턴 중에 포함되어 있는 막을 말한다. 또한, 적층순은, 반드시 상기와 동등할 필요는 없지만, 상기의 순서가 바람직하다. 또한, 에칭을 행할 수 있는 한에서, 사이에 다른 막이 개재되는 경우도 포함한다.In the multi-gradation photomask according to the present embodiment, an etching stopper film is interposed between the semitransmissive film and the light shielding film as an intermediate film. In other words, the interlayer film refers to a film in which another film is present on the upper layer side and only a cross section of the film (also referred to as a side surface) is exposed in the transfer pattern. In addition, the lamination order does not necessarily need to be equivalent to the above, but the above procedure is preferable. In addition, as long as etching can be performed, it also includes the case where another film is interposed in between.

투명 기판(100)은, 예를 들면 석영(SiO2) 글래스나, SiO2, Al2O3, B2O3, RO(R은 알칼리 토류 금속), R2O(R2는 알칼리 금속) 등을 포함하는 저팽창 글래스 등으로 이루어지는 평판으로서 구성되어 있다. 투명 기판(100)의 주면(표면 및 이면)은, 연마되는 등으로 하여 평탄 또한 평활하게 구성되어 있다. 투명 기판(100)은, 예를 들면 1변이 300㎜∼1800㎜ 정도의 사각형으로 할 수 있다. 투명 기판(100)의 두께는 예를 들면 3㎜∼20㎜ 정도로 할 수 있다.The transparent substrate 100 may be, for example, quartz (SiO 2 ) glass, SiO 2 , Al 2 O 3 , B 2 O 3 , RO (R is an alkaline earth metal), and R 2 O (R 2 is an alkali metal). It is comprised as a flat plate which consists of low expansion glass etc. which contain etc. The main surfaces (surface and back surface) of the transparent substrate 100 are polished, for example, and are flat and smooth. The transparent substrate 100 can be, for example, a square having a side of about 300 mm to 1800 mm. The thickness of the transparent substrate 100 can be, for example, about 3 mm to 20 mm.

반투광막(101)의 소재는, 특별히 제약은 없지만, 예를 들면 크롬(Cr)을 포함하는 재료로 이루어지고, 예를 들면 질화 크롬(CrN), 산화 크롬(CrO), 산질화 크롬(CrON), 불화 크롬(CrF) 등의 크롬 화합물로 할 수 있다. 반투광막(101)은, 예를 들면 질산 제2 세륨 암모늄((NH4)2Ce(NO3)6) 및 과염소산(HClO4)을 포함하는 순수(純水)로 이루어지는 크롬용 에칭액을 이용하여 에칭 가능하도록 구성되어 있다. 또한, 반투광막(101)은, 불소(F)계의 에칭액(또는 에칭 가스)에 대한 에칭 내성을 갖고 있다. 바람직하게는, 반투광막(101)은, 투명 기판(100) 상에 직접 형성되어 있다.The material of the translucent film 101 is not particularly limited, but is made of, for example, a material containing chromium (Cr), and for example, chromium nitride (CrN), chromium oxide (CrO), and chromium oxynitride (CrON). ) And chromium compounds such as chromium fluoride (CrF). As the semi-transmissive film 101, an etching solution for chromium composed of pure water containing, for example, ferric ammonium nitrate ((NH 4 ) 2 Ce (NO 3 ) 6 ) and perchloric acid (HClO 4 ) is used. It is comprised so that etching is possible. In addition, the semi-transmissive film 101 has etching resistance with respect to the fluorine (F) type etching liquid (or etching gas). Preferably, the translucent film 101 is directly formed on the transparent substrate 100.

에칭 스토퍼막(102)은, 금속 실리사이드를 포함할 수 있다. 몰리브덴(Mo)이나 탄탈 등의 금속 재료와 실리콘(Si)을 포함하는 재료로 이루어지는 금속 실리사이드 화합물로 할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들면 MoSix, MoSiN, MoSiON, MoSiCON, TaSix 등으로 이루어진다. 에칭 스토퍼막(102)은, 불소(F)계의 에칭액(또는 에칭 가스)을 이용하여 에칭 가능하도록 구성되어 있다. 또한, 에칭 스토퍼막(102)은, 상술한 크롬용 에칭액에 대한 에칭 내성을 갖고, 후술하는 바와 같이 크롬용 에칭액을 이용하여 차광막(103)을 에칭할 때의 에칭 스토퍼층으로서 기능한다. 또한, 에칭 스토퍼막(102)을 패터닝하는 공정에서는, 웨트 에칭을 이용하는 것이 유리하지만, 그러기 위해서는, MoSix(산소, 질소, 탄소를 포함하지 않는 몰리브덴 실리사이드)를 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 이와 같이 웨트 에칭을 용이하게 행할 수 있는 것은, 마스크 세정제에 대한 내구성이 작은 경향이 있기 때문에, 본 발명의 효과가 특히 현저하게 얻어진다. 또한, 여기서 산소, 질소, 탄소를 포함하지 않는다는 것은, MoSix 성막 시에, 성막 원료로서 이들의 재료를 이용하지 않는 것을 가리키고 있고, 예를 들면, 성막 시에 혼입된 불순물이나, 성막 후에 그들의 가스와 접촉함으로써 생기는 표면 산화나 그 밖에 화합물로서, 극미량의 산소, 질소, 탄소가 함유되는 경우를 포함한다.The etching stopper film 102 may contain a metal silicide. It can be set as the metal silicide compound which consists of metal materials, such as molybdenum (Mo) and tantalum, and material containing silicon (Si). Specifically, it consists of MoSix, MoSiN, MoSiON, MoSiCON, TaSix, etc., for example. The etching stopper film 102 is comprised so that etching is possible using the fluorine (F) type etching liquid (or etching gas). In addition, the etching stopper film 102 has the etching tolerance with respect to the etching liquid for chromium mentioned above, and functions as an etching stopper layer at the time of etching the light shielding film 103 using the etching liquid for chromium as mentioned later. In addition, in the process of patterning the etching stopper film 102, it is advantageous to use wet etching, but for this purpose, MoSix (molybdenum silicide containing no oxygen, nitrogen, or carbon) can be preferably used. In addition, since the wet etching tends to have little durability with respect to a mask cleaning agent in this way, the effect of this invention is acquired especially remarkably. In addition, it does not contain oxygen, nitrogen, and carbon here at the time of MoSix film-forming, indicating that these materials are not used as a raw material for film-forming, For example, the impurity mixed at the time of film-forming, and those gases after film-forming, Surface oxidation produced by contact and other compounds include cases in which extremely small amounts of oxygen, nitrogen and carbon are contained.

또한, 에칭 스토퍼 이외의 중간막에서는, 그 중간막에 기대되는 기능을 충족하는 소재를 이용한다. 예를 들면, 마스크 제조 공정 중의 웨트 에칭에 있어서, 면내의 전하 분포를 조정하는 것이면, 원하는 절연성, 또는 도전성을 갖는 것으로 할 수 있다. 예를 들면, MoSix는, 도전성을 갖는다.In addition, in intermediate films other than an etching stopper, the raw material which satisfy | fills the function anticipated by the intermediate film is used. For example, in the wet etching in the mask fabrication process, the in-plane charge distribution can be adjusted to have desired insulation or conductivity. For example, MoSix has conductivity.

차광막(103)은, 크롬(Cr) 또는 크롬을 주성분으로 하는 크롬 화합물로 이루어질 수 있다. 또한, 차광막(103)의 표면에 소정 조성의 Cr 화합물(CrO, CrC, CrN 등)을 적층함으로써(도시 생략), 차광막(103)의 표면에 광반사 억제 기능을 갖게 할 수 있다. 차광막(103)은, 상술한 크롬용 에칭액을 이용하여 에칭 가능하도록 구성되어 있다. 그 밖에, 텅스텐, 탄탈, 티탄, 등의 화합물을 이용하여도 된다. The light shielding film 103 may be made of chromium (Cr) or a chromium compound mainly composed of chromium. In addition, by stacking Cr compounds (CrO, CrC, CrN, etc.) having a predetermined composition on the surface of the light shielding film 103 (not shown), the surface of the light shielding film 103 can have a light reflection suppressing function. The light shielding film 103 is comprised so that etching is possible using the above-mentioned chromium etching liquid. In addition, you may use compounds, such as tungsten, tantalum, titanium.

차광부(110), 반투광부(115), 및 투광부(120)는, 예를 들면 i선∼g선의 범위 내에 있는 노광광 중의 대표 파장을 갖는 광에 대해, 각각 소정의 범위 내의 투과율을 갖도록 구성되어 있다. 즉, 차광부(110)는 상기 광을 차광(광 투과율이 대략 0％)하고, 투광부(120)는 상기 광을 대략 100％ 투과시키도록 구성되어 있다. 그리고, 반투광부(115)는, 예를 들면 상기 광의 투과율을 10％ 이상 80％ 이하(충분히 넓은 투광부(120)의 투과율을 100％로 하였을 때. 이하 마찬가지임), 보다 바람직하게는 20∼60％로 저감시키도록 구성되어 있다. 또한, i선(365㎚), h선(405㎚), g선(436㎚)이란, 수은(Hg)의 주된 발광 스펙트럼이다. 여기서 말하는 대표 파장이란, i선, h선, g선 중 어느 하나의, 임의의 파장을 말하는 것이다. 또한, 보다 바람직하게는, i선∼g선의 모든 파장에 대하여, 상기 투과율을 충족하는 것이 바람직하다.The light shielding portion 110, the semi-transmissive portion 115, and the light-transmitting portion 120 each have a transmittance within a predetermined range with respect to light having a representative wavelength in exposure light within a range of, for example, i rays to g rays. Consists of. That is, the light shielding portion 110 shields the light (the light transmittance is approximately 0%), and the light transmitting portion 120 is configured to transmit the light approximately 100%. The semi-transmissive portion 115 is, for example, 10% or more and 80% or less (when the transmittance of the sufficiently wide light transmitting part 120 is 100%. The same applies hereinafter), more preferably 20 to It is comprised so that it may reduce to 60%. In addition, i line | wire (365 nm), h line | wire (405 nm), and g line | wire (436 nm) are the main emission spectrum of mercury (Hg). The representative wavelength here means any wavelength of any of i line | wire, h line | wire, and g line | wire. More preferably, it is preferable that the transmittance is satisfied for all wavelengths of the i-g line.

또한, 차광부(110)를 구성하는 에칭 스토퍼막(102)이 노출된 측부에는, 산화 처리가 실시되어, 노출되어 있지 않은 부분의 막 조성에 비해 산화물 리치의 변질부(12)가 형성된다. 측부란, 패터닝된 중간막의 측면(단면) 근방을 말한다. 변질부(12)는, 막의 다른 부분에 비해 산화물 리치한 부분이며, Si와 O의 결합이, 막의 다른 부분보다 많다.In addition, an oxidation process is performed on the side portion where the etching stopper film 102 constituting the light shielding portion 110 is exposed, so that the deterioration portion 12 of the oxide rich is formed as compared with the film composition of the unexposed portion. The side part is the vicinity of the side surface (cross section) of the patterned interlayer film. The deterioration part 12 is an oxide rich part compared with the other part of a film | membrane, and there are more bonds of Si and O than the other part of a film | membrane.

이들의, 변질부(12)의 형성을 확인하기 위해 성분 분석을 행할 수 있다. 성분 분석에는, 일반적인 표면 분석 방법을 이용할 수 있고, 예를 들면, AES(Auger Electron Spectroscopy), EPMA(Electron Probe Microanalyser), XPS(X-ray Photoelectron Spectrometry), RBS(Rutherford Backscattering Spectrometry), TOF-SIMS(Time of Flight Ion Mass Spectrometry) 등, 또는 이들에 준한 분석 방법을 이용할 수 있다.In order to confirm formation of the deterioration part 12, component analysis can be performed. For the component analysis, general surface analysis methods can be used, for example, Auger Electron Spectroscopy (AES), Electron Probe Microanalyser (EPMA), X-ray Photoelectron Spectrometry (XPS), Rutherford Backscattering Spectrometry (RBS), TOF-SIMS (Time of Flight Ion Mass Spectrometry) or the like or an analytical method thereof can be used.

예를 들면 에칭 스토퍼막(102)의 재료인 금속 실리사이드의 산화물이, 측부에 있어서, 막의 다른 부분보다 많다. 변질부(12)는, 알칼리 세정액을 비롯한 각종 약액에 대해, 에칭 스토퍼막의 다른 부분보다 내성이 크고, 예를 들면 알칼리액에 의한 에칭 스토퍼막(102)의 침식을 억제하도록 기능한다. 이에 의해, 후술하는 바와 같이, 예를 들면 알칼리 세정액을 이용하여 다계조 포토마스크(10)를 세정할 때, 알칼리 세정액이 에칭 스토퍼막(102)과 차광막(103)과의 계면에 침투하고, 또는 에칭 스토퍼막의 측면을 침식하는 것에 기인한 차광막(103)의 손상이나 차광막(103)의 박리(리프트 오프)를 억제할 수 있다.For example, the oxide of the metal silicide which is the material of the etching stopper film 102 has more in the side part than other parts of the film. The deterioration portion 12 is more resistant to various chemical liquids including the alkaline cleaning liquid than other portions of the etching stopper film, and functions to suppress erosion of the etching stopper film 102 by, for example, alkaline solution. As a result, as described later, when the multi-gradation photomask 10 is cleaned using, for example, an alkaline cleaning liquid, the alkaline cleaning liquid penetrates into the interface between the etching stopper film 102 and the light shielding film 103, or Damage to the light shielding film 103 and peeling (lifting off) of the light shielding film 103 due to eroding the side surfaces of the etching stopper film can be suppressed.

또한, 이러한 차광막(103)의 박리는, 차광막 패턴(즉 차광부 패턴)의 선폭이 미세할 때에, 특히 생기기 쉽다. 이 때문에, 선폭 2㎛ 이하의 차광부를 갖는 전사 패턴인 경우에 특히 본 발명의 효과가 현저하다. 또한, 선폭 1㎛ 이하의 차광부를 갖는 전사 패턴에 있어서, 보다 효과가 크다.In addition, such peeling of the light shielding film 103 tends to occur especially when the line width of the light shielding film pattern (that is, the light shielding part pattern) is minute. For this reason, the effect of this invention is remarkable especially when it is a transfer pattern which has a light shielding part with a line width of 2 micrometers or less. Further, in the transfer pattern having a light shielding portion having a line width of 1 μm or less, the effect is greater.

(2) 다계조 포토마스크에 의한 패턴 전사 공정(2) Pattern transfer process by multi-gradation photomask

도 2에, 다계조 포토마스크(10)를 이용한 패턴 전사 공정에 의해서, 컬러 필터 기판 등의 피전사체(30)에 형성되는 포토 스페이서 등의 레지스트 패턴(302p)의 부분 단면도를 예시한다. 예를 들면, 레지스트 패턴(302p)은, 피전사체(30)에 형성된 포지티브형 레지스트막(302)에 다계조 포토마스크(10)를 통하여 노광광을 조사하고, 현상함으로써 형성된다. 피전사체(30)는, 기판(300)과, 기판(300) 상에 형성된 블랙 매트릭스나 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 등으로 이루어지는 착색층 등의 임의의 피가공층(301)을 구비하고 있다. 포지티브형 레지스트막(302)은 피가공층(301) 상에 균일한 두께로 미리 형성되어 있다.2 is a partial cross-sectional view of a resist pattern 302p such as a photo spacer formed on a transfer member 30 such as a color filter substrate by a pattern transfer process using the multi-gradation photomask 10. For example, the resist pattern 302p is formed by irradiating and developing exposure light to the positive resist film 302 formed on the to-be-transferred body 30 through the multi-gradation photomask 10. The to-be-transferred body 30 is a substrate 300 and an arbitrary to-be-processed layer, such as the black matrix formed on the board | substrate 300, or the colored layer which consists of red (R), green (G), blue (B), etc. ( 301 is provided. The positive resist film 302 is previously formed with a uniform thickness on the layer to be processed 301.

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

또한, 본 발명에 따른 포토마스크를 이용한 패턴 전사에서는, 네가티브형 레지스트막에 대해서도 레지스트 패턴 형성을 바람직하게 행할 수 있고, 예를 들면, 다계조 포토마스크(10)를 통하여 네가티브형 레지스트막(도시 생략)에 상술한 노광광을 조사하면, 차광부(110)에서는 노광광이 투과하지 않고, 또한, 반투광부(115), 투광부(120)의 순서대로 노광광의 광량이 단계적으로 증가한다. 그리고, 현상 후의 네가티브형 레지스트막은, 투광부(120), 반투광부(115)의 각각에 대응하는 영역에서 막 두께가 순서대로 얇아져, 차광부(110)에 대응하는 영역에서 제거된다. 이와 같이 하여, 피전사체 상에 막 두께가 단계적으로 다른 레지스트 패턴(도시 생략)이 형성된다.In the pattern transfer using the photomask according to the present invention, resist pattern formation can also be preferably performed on the negative resist film, for example, a negative resist film (not shown) through the multi-gradation photomask 10. ), The exposure light is not transmitted through the light shielding unit 110, and the amount of light of the exposure light increases step by step in the order of the translucent unit 115 and the light transmitting unit 120. The negative resist film after development becomes thinner in order in the regions corresponding to each of the light transmitting portion 120 and the semi-transmissive portion 115, and is removed from the area corresponding to the light blocking portion 110. In this way, another resist pattern (not shown) is formed on the transfer object in steps of film thickness.

컬러 필터 기판에 전사되는 패턴, 특히 컬러 필터 기판이 갖는 포토 스페이서의 패턴은, 통상, 치수 규격값이 비교적 큰 변화가 없다. 따라서, 상술한 바와 같은 패턴 전사 공정에서는, 예를 들면 근접 노광의 방법이 사용되는 경우가 많다. 근접 노광에서는, 다계조 포토마스크(10)와 피전사체(30)와의 거리를 예로 들면 수㎛∼수백㎛의 거리로 근접시켜 노광 처리를 행한다. 이 때문에, 패턴 전사 공정을 반복하면, 피전사체(30)에 부착되어 있었던 먼지나 레지스트막(302)의 성분, 노광기로부터의 먼지나 유지(油脂) 등의 오물이, 다계조 포토마스크(10)에 부착되어 버리는 경우가 있다. 그 결과, 예를 들면 오물에 의해 노광광의 투과가 저해되어, 피전사체(30) 상의 포지티브형 레지스트막(302) 또는 네가티브형 레지스트막(도시 생략)에 노광 불량이 발생하게 되는 경우가 있다. 그 때문에, 패턴 전사 공정을 반복할 때에, 예를 들면 알칼리 세정액 등을 이용하여 다계조 포토마스크(10)를 세정할 필요가 있다. The pattern transferred to the color filter substrate, in particular the pattern of the photo spacer of the color filter substrate, does not usually have a relatively large change in the dimensional standard value. Therefore, in the pattern transfer process as described above, for example, the method of proximity exposure is often used. In the proximity exposure, exposure processing is performed by bringing the distance between the multi-gradation photomask 10 and the transfer target object 30 into a distance of several micrometers to several hundred micrometers, for example. For this reason, if the pattern transfer process is repeated, dirt adhered to the transfer member 30, dust, components such as the resist film 302, dust from the exposure machine, oils and fats, etc., are multi-gradation photomask 10. There is a case to be attached to. As a result, for example, the transmission of exposure light is inhibited by dirt, and exposure failure may occur in the positive resist film 302 or the negative resist film (not shown) on the transfer object 30. Therefore, when repeating a pattern transfer process, it is necessary to wash the multi-gradation photomask 10 using an alkaline washing liquid etc., for example.

그러나, 예를 들면 종래의 다계조 포토마스크가 구비하는 에칭 스토퍼막은, 약액 내성, 특히 알칼리액에 대한 내성이 낮은 경우가 있었다. 이 때문에 알칼리 세정액 등으로 다계조 포토마스크를 반복하여 세정하면, 예를 들면 에칭 스토퍼막이 측면으로부터 침식되어 에칭 스토퍼막이 부분적으로 손상되고, 또는 소실되어 차광막이 박리되어 버리는 경우가 있었다. 이러한 다계조 포토마스크를 이용하여 전사를 행하면, 전사 패턴이 올바르게 전사되지 않는 문제점이 생긴다.However, for example, the etching stopper film with which the conventional multi-gradation photomask is equipped has low chemical liquid resistance, especially resistance to alkaline liquid. For this reason, when the multi-gradation photomask is washed repeatedly with an alkali cleaning solution or the like, the etching stopper film may be eroded from the side surface, for example, the etching stopper film may be partially damaged, or may disappear and the light shielding film may be peeled off. Transferring using such a multi-gradation photomask causes a problem that the transfer pattern is not transferred correctly.

이에 대해, 본 실시 형태에 따른 다계조 포토마스크(10)에서는, 차광부(110)를 구성하는 에칭 스토퍼막(102)의 측부에 산화 처리를 실시함으로써 변질부(12)를 구비하도록 하였으므로, 예를 들면 알칼리 세정액 등의 각종 약액에 대한 내성을 향상시킬 수 있어, 차광막(103)의 박리를 회피할 수 있다.In contrast, in the multi-gradation photomask 10 according to the present embodiment, the deterioration portion 12 is provided by performing oxidation treatment on the side of the etching stopper film 102 constituting the light shielding portion 110. For example, resistance to various chemical liquids, such as alkaline cleaning liquid, can be improved, and peeling of the light shielding film 103 can be avoided.

(3) 다계조 포토마스크의 제조 방법 (3) Manufacturing method of multi-gradation photomask

계속해서, 본 실시 형태에 따른 다계조 포토마스크(10)의 제조 방법에 대해서, 도 3을 참조하면서 설명한다.Next, the manufacturing method of the multi-gradation photomask 10 which concerns on this embodiment is demonstrated, referring FIG.

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

우선, 도 3의 (a)에 예시한 바와 같이, 투명 기판(100) 상에 반투광막(101), 에칭 스토퍼막(102), 차광막(103)이 이 순서대로 형성되고, 최상층에 제1 레지스트막(104)이 형성된 포토마스크 블랭크(10b)를 준비한다. 또한, 제1 레지스트막(104)은, 포지티브형 포토레지스트 재료 혹은 네가티브형 포토레지스트 재료에 의해 구성하는 것이 가능하다. 이하의 설명에서는, 제1 레지스트막(104)이 포지티브형 포토레지스트 재료로부터 형성되어 있는 것으로 한다. 제1 레지스트막(104)은, 예를 들면 슬릿 코터(slit coater)나 스핀 코터(spin coater) 등을 이용하여 형성할 수 있다. 또한, 포토마스크 블랭크(10b)를 준비할 때에는, 반투광부(115) 등을 투과하는 노광광의 광 투과율 등이 상술한 조건을 충족시키도록, 각 막의 재질 및 두께를 선정한다.First, as illustrated in FIG. 3A, the translucent film 101, the etching stopper film 102, and the light shielding film 103 are formed in this order on the transparent substrate 100, and the first layer is formed on the first layer. The photomask blank 10b in which the resist film 104 was formed is prepared. In addition, the 1st resist film 104 can be comprised with the positive type photoresist material or the negative type photoresist material. In the following description, it is assumed that the first resist film 104 is formed from a positive photoresist material. The first resist film 104 can be formed using, for example, a slit coater, a spin coater, or the like. Moreover, when preparing the photomask blank 10b, the material and thickness of each film are selected so that the light transmittance of exposure light which permeate | transmits the translucent part 115, etc. satisfy | fills the above-mentioned conditions.

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

다음으로, 포토마스크 블랭크(10b)에 대해, 레이저 묘화기 등에 의해 묘화를 행하고, 제1 레지스트막(104)을 감광시켜, 제1 레지스트막(104)에 현상액을 공급하여 현상을 실시하고, 차광부(110)의 형성 예정 영역을 덮는 제1 레지스트 패턴(104p)을 형성한다. 제1 레지스트 패턴(104p)이 형성된 상태를, 도 3의 (b)에 예시한다.Next, the photomask blank 10b is drawn by a laser drawing machine or the like, the first resist film 104 is exposed to light, the developer is supplied to the first resist film 104, and developed. A first resist pattern 104p is formed to cover a region where the light portion 110 is to be formed. A state in which the first resist pattern 104p is formed is illustrated in FIG. 3B.

(제1 에칭 공정)(First etching step)

다음으로, 형성한 제1 레지스트 패턴(104p)을 마스크로 하여, 차광막(103)을 에칭하여 차광막 패턴(103p)을 형성한다. 차광막(103)의 에칭은, 상술한 크롬용 에칭액을, 차광막(103)에 공급하여 행하는 것이 가능하다. 이 때, 기초의 에칭 스토퍼막(102)이 에칭 스토퍼층으로서 기능한다.Next, using the formed first resist pattern 104p as a mask, the light shielding film 103 is etched to form the light shielding film pattern 103p. The etching of the light shielding film 103 can be performed by supplying the etching liquid for chromium mentioned above to the light shielding film 103. At this time, the underlying etching stopper film 102 functions as an etching stopper layer.

다음으로, 제1 레지스트 패턴(104p) 또는 차광막 패턴(103p)을 마스크로 하여, 에칭 스토퍼막(102)을 에칭하여 에칭 스토퍼막 패턴(102p)을 형성하고, 반투광막(101)을 부분적으로 노출시킨다. 에칭 스토퍼막(102)의 에칭은, 불소(F)계의 에칭액(또는 에칭 가스)을 에칭 스토퍼막(102)에 공급하여 행하는 것이 가능하다. 이 때, 기초의 반투광막(101)은 에칭 스토퍼층으로서 기능한다. 차광막 패턴(103p) 및 에칭 스토퍼막 패턴(102p)이 형성된 상태를, 도 3의 (c)에 예시한다. 또한, 차광막 패턴(103p)을 마스크로 하여 에칭 스토퍼막(102)을 에칭할 때에는, 제1 레지스트 패턴(104p)을 미리 박리하고 나서 행하여도 된다. Next, using the first resist pattern 104p or the light shielding film pattern 103p as a mask, the etching stopper film 102 is etched to form an etching stopper film pattern 102p, and the semitransmissive film 101 is partially formed. Expose The etching of the etching stopper film 102 can be performed by supplying the fluorine (F) -based etching liquid (or etching gas) to the etching stopper film 102. At this time, the base translucent film 101 functions as an etching stopper layer. The state in which the light shielding film pattern 103p and the etching stopper film pattern 102p were formed is illustrated in FIG. 3C. When etching the etching stopper film 102 using the light shielding film pattern 103p as a mask, the first resist pattern 104p may be peeled off in advance.

(제2 레지스트막 형성 공정)(2nd resist film formation process)

그리고, 제1 레지스트 패턴(104p)을 제거한 후, 차광막 패턴(103p) 및 노출된 반투광막(101)을 갖는 포토마스크 블랭크(10b) 상의 전체면에, 제2 레지스트막(105)을 형성한다. 제1 레지스트 패턴(104p)은, 제1 레지스트 패턴(104p)에 박리액 등을 접촉시킴으로써 제거할 수 있다. 제2 레지스트막(105)은, 예를 들면 슬릿 코터나 스핀 코터 등을 이용하여 형성할 수 있다. 제2 레지스트막(105)이 형성된 상태를, 도 3의 (d)에 예시한다.After the first resist pattern 104p is removed, the second resist film 105 is formed on the entire surface of the photomask blank 10b having the light shielding film pattern 103p and the exposed translucent film 101. . The first resist pattern 104p can be removed by bringing a peeling liquid or the like into contact with the first resist pattern 104p. The second resist film 105 can be formed using, for example, a slit coater, a spin coater, or the like. The state in which the second resist film 105 is formed is illustrated in FIG. 3D.

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

다음으로, 레이저 묘화기 등에 의해 묘화를 행하고, 제2 레지스트막(105)을 감광시켜, 제2 레지스트막(105)에 현상액을 공급하여 현상을 실시하고, 차광부(110)의 형성 예정 영역 및 반투광부(115)의 형성 예정 영역을 각각 덮는 제2 레지스트 패턴(105p)을 형성한다. 제2 레지스트 패턴(105p)이 형성된 상태를 도 3의 (e)에 예시한다.Next, drawing is performed by a laser drawing machine or the like, the second resist film 105 is exposed to light, a developer is supplied to the second resist film 105 for development, and a region to be formed of the light shielding portion 110 and The second resist pattern 105p is formed to cover the region where the semi-transmissive portion 115 is to be formed. A state in which the second resist pattern 105p is formed is illustrated in FIG. 3E.

(제2 에칭 공정) (Second etching step)

계속해서, 형성한 제2 레지스트 패턴(105p)을 마스크로 하여 반투광막(101)을 에칭하여 반투광막 패턴(101p)을 형성함과 함께, 투명 기판(100)을 부분적으로 노출시켜 투광부(120)를 형성한다. 반투광막(101)의 에칭은, 상술한 크롬용 에칭액을, 반투광막(101)의 노출된 면에 공급하여 행하는 것이 가능하다. 제2 에칭 공정이 실시된 상태를 도 3의 (f)에 예시한다.Subsequently, the semitransmissive film 101 is etched using the formed second resist pattern 105p as a mask to form the translucent film pattern 101p, and the transparent substrate 100 is partially exposed to expose the light transmitting part. Form 120. The etching of the semitransmissive film 101 can be performed by supplying the above-described etching solution for chromium to the exposed surface of the semitransmissive film 101. The state which the 2nd etching process was performed is illustrated in FIG.3 (f).

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

그리고, 제2 레지스트 패턴(105p)을 제거한다. 제2 레지스트 패턴(105p)은, 제2 레지스트 패턴(105p)에 박리액 등을 접촉시킴으로써 제거할 수 있다.Then, the second resist pattern 105p is removed. The second resist pattern 105p can be removed by bringing the peeling liquid or the like into contact with the second resist pattern 105p.

(변질부 형성 공정)(Denatured part forming process)

다음으로, 전사용 패턴이 형성된 포토마스크 블랭크(10b)에, 산소 분위기 하에서 자외선을 조사하여 변질부(12)를 형성한다. 변질부(12)가 형성된 상태를 도 3의 (g)에 예시한다. 여기서, 산소 분위기란, 산소가 존재하는 분위기이며, 대기이어도 된다.Next, the photomask blank 10b having the transfer pattern formed thereon is irradiated with ultraviolet rays in an oxygen atmosphere to form the deteriorated portion 12. The state in which the deterioration part 12 is formed is illustrated in FIG. Here, an oxygen atmosphere is an atmosphere in which oxygen exists and may be atmospheric.

자외선은, 파장 200∼380㎚의 근자외선, 파장 10∼200㎚의 진공 자외선 중 어느 것이어도 된다. 보다 바람직하게는, 산소가 광을 흡수하는 파장 범위이며 또한 반응 효율이 높은, 파장 100∼242㎚의 범위의 자외선을 사용할 수 있다. 여기서는 예를 들면 진공 자외선(Vacuum Ultra-Violet : 이하 VUV라고 칭함) 조사 장치에 의해 조사한다. 구체적으로는, 예를 들면 진공 자외 영역의 파장을 이용하고, 출력을 예로 들면 20W/㎠∼100W/㎠, 조사 거리를 예로 들면 1㎜∼20㎜로 한다. 또한 이 때, VUV 조사 장치 내를 산소(O2) 가스나 오존(O3) 가스 등의 산소 분위기로 해 두어도 된다. VUV 장치에서 조사되는 자외선에 의해 산소 분위기 속의 산소 성분이 활성화되고, 에칭 스토퍼막(102)의 구성 성분(여기서는 MoSix 중의 Si)과 산화 반응을 일으키는 데 충분한 활성을 가진 상태로 된다. 그리고, 차광부(110)를 구성하는 에칭 스토퍼막(102)의 노출된 측부에 있어서 Si의 산화 반응이 일어나, 변질부(12)가 형성된다. 또한, 이 때, 자외선이 직접 포토마스크 블랭크(10b)에 조사되지 않아도, 자외선의 조사에 의해 산소(O2) 가스나 오존(O3)이 활성화되고, 그 활성화된 산소(O2) 가스나 오존(O3) 등의 산소 분위기를 포토마스크 블랭크(10b)에 접촉시키도록 하여도 된다. 또는, 방전에 의해서 산소(O2) 가스나 오존(O3)의 산소 분위기를 활성화시킬 수도 있고, 이들의 분위기를 이용할 수도 있다. 나아가서는, 오존(O3)이 용해된 오존수를 포토마스크 블랭크(10b)에 접촉시키도록 하여도 된다. 즉, 자외선의 조사에 의해 활성화된 산소 분위기를 접촉시켜 상기 중간막의 상기 측부에 산화 처리를 실시할 수 있다.Ultraviolet rays may be either near ultraviolet rays having a wavelength of 200 to 380 nm or vacuum ultraviolet rays having a wavelength of 10 to 200 nm. More preferably, the ultraviolet-ray of the range of 100-242 nm of wavelengths in which oxygen absorbs light and high reaction efficiency can be used. It irradiates here with a vacuum ultraviolet (Vacuum Ultra-Violet: VUV) irradiation apparatus here, for example. Specifically, for example, the wavelength of the vacuum ultraviolet region is used, and the output is 20 W / cm 2 to 100 W / cm 2 and the irradiation distance is 1 mm to 20 mm, for example. At this time, the inside of the VUV irradiation apparatus may be an oxygen atmosphere such as oxygen (O 2 ) gas or ozone (O 3 ) gas. The ultraviolet light emitted from the VUV apparatus activates the oxygen component in the oxygen atmosphere, and is in a state having sufficient activity to cause an oxidation reaction with the constituent component of the etching stopper film 102 (here, Si in MoSix). Then, an oxidation reaction of Si occurs in the exposed side portion of the etching stopper film 102 constituting the light shielding portion 110, so that the deterioration portion 12 is formed. At this time, even if the ultraviolet rays are not directly irradiated to the photomask blank 10b, the oxygen (O 2 ) gas and the ozone (O 3 ) are activated by the irradiation of ultraviolet rays, and the activated oxygen (O 2 ) gas An oxygen atmosphere such as ozone (O 3 ) may be brought into contact with the photomask blank 10b. Alternatively, the oxygen atmosphere of oxygen (O 2 ) gas or ozone (O 3 ) may be activated by discharge, or these atmospheres may be used. Furthermore, the ozone water in which ozone (O 3 ) is dissolved may be brought into contact with the photomask blank 10b. That is, the oxidation treatment can be performed on the side of the intermediate film by bringing the oxygen atmosphere activated by irradiation of ultraviolet rays into contact.

또한, 상기 실시예에서는, 레지스트 패턴을 제거한 후의, 전사용 패턴에 대하여, 변질부 형성 공정을 실시하는 예를 들고 있다. 그러나, 변질층 형성 공정은, 에칭 스토퍼막(102)을 에칭하여 에칭 스토퍼막 패턴(102p)이 형성된 후이면, 어떠한 타이밍에서 실시하는 것도 가능하다. 단, 변질부 형성 공정에 의해, 레지스트 패턴이 변질되어, 레지스트 패턴의 제거에 지장이 생기는 경우 등은, 레지스트 패턴 박리 후에 변질부 형성 공정을 실시하는 것이 바람직하다.Moreover, in the said Example, the example which performs a deterioration part formation process with respect to the transfer pattern after removing a resist pattern is given. However, the altered layer forming step may be performed at any timing as long as the etching stopper film 102 is etched to form the etching stopper film pattern 102p. However, in the case where the resist pattern is deteriorated by the deterioration part forming step, and there is a problem in removing the resist pattern, it is preferable to perform the deterioration part formation step after the resist pattern is peeled off.

이상에 의해, 본 실시 형태에 따른 다계조 포토마스크(10)의 제조가 완료된다. 또한, 상기 공정 후, 포토마스크(10)의 출하 전, 또는 출하 후에, 알칼리를 포함하는 약액에 의해 포토마스크를 세정한다.By the above, manufacture of the multi-gradation photomask 10 which concerns on this embodiment is completed. In addition, after the said process, before or after shipment of the photomask 10, a photomask is wash | cleaned with the chemical liquid containing alkali.

(4) 본 실시 형태에 따른 효과(4) Effects according to the present embodiment

본 실시 형태에 따르면, 이하에 기재하는 1개 또는 복수의 효과를 발휘한다.According to the present embodiment, one or a plurality of effects described below are exhibited.

본 실시 형태에 따르면, 차광부(110)를 구성하는 에칭 스토퍼막(102)의 측부에는, 에칭 스토퍼막(102)이 산화되어 이루어지는 변질부(12)가 형성되어 있다. 이 변질부(12)는 알칼리액에 대하여 내성을 갖고, 알칼리액에 의한 에칭 스토퍼막(102)의 침식을 억제한다. 이에 의해, 에칭 스토퍼막(102)의 알칼리액 등에 대한 약액 내성을 향상시킬 수 있어, 에칭 스토퍼막(102)과 차광막(103)과의 계면에의 알칼리 세정액의 침투를 억제할 수 있어, 차광막(103)의 박리를 회피할 수 있다.According to this embodiment, the deterioration part 12 by which the etching stopper film 102 is oxidized is formed in the side part of the etching stopper film 102 which comprises the light shielding part 110. As shown in FIG. This deterioration part 12 is resistant to alkali liquid, and suppresses the erosion of the etching stopper film 102 by alkaline liquid. Thereby, the chemical-resistance resistance to alkali liquids etc. of the etching stopper film 102 can be improved, penetration of the alkaline cleaning liquid into the interface between the etching stopper film 102 and the light shielding film 103 can be suppressed, and the light shielding film ( Peeling of 103) can be avoided.

또한 본 실시 형태에 따르면, 전사용 패턴을 형성한 포토마스크 블랭크(10b)에 산소 분위기 하에서 자외선을 조사함으로써, 에칭 스토퍼막(102)의 측부를 산화시켜, 변질부(12)를 형성하도록 하고 있다. 즉, 공정수를 그다지 늘리지 않고 간편하게 변질부(12)를 형성할 수 있다.According to the present embodiment, the photomask blank 10b having the transfer pattern is irradiated with ultraviolet rays under an oxygen atmosphere to oxidize the side portions of the etching stopper film 102 to form the deterioration portion 12. . That is, the deterioration part 12 can be formed easily, without increasing the process water much.

본 실시 형태에서의 에칭 스토퍼막은, 표면이 노출되는 부분을 갖지 않고, 이와 같은 막에 대한 변질 처리는 행해져 있지 않았지만, 상층측에 있는 막 패턴을 보호하는 기능이 유효하게 확인되었다.Although the etching stopper film | membrane in this embodiment does not have the part which a surface is exposed, and the deterioration process with respect to such a film | membrane was performed, the function which protects the film pattern in an upper layer side was confirmed effectively.

또한, 상술한 다계조 포토마스크(10)의 제조 공정 후, 포토마스크(10)의 출하 전, 또는 출하 후에, 알칼리를 포함하는 약액에 의해 포토마스크를 세정한 바, 1㎛ 이하의 선폭을 갖는 미세한 차광부의 패턴이 리프트 오프에 의해 손상되는 일은 없었다.In addition, after the above-described manufacturing process of the multi-gradation photomask 10, before or after shipment of the photomask 10, the photomask was washed with a chemical solution containing alkali, and thus had a line width of 1 µm or less. The pattern of the fine light shielding portion was not damaged by lift off.

<본 발명의 제2 실시 형태> &Lt; Second Embodiment of the Present Invention &

계속해서, 본 발명의 제2 실시 형태에 대해서 설명을 한다. 본 실시 형태에서는, 변질부(12)의 형성 수법이 상기의 실시 형태와 다르다. 이하, 도 3을 참조하여 상기의 실시 형태와 다른 점에 대해서 상세하게 설명한다.Then, 2nd Embodiment of this invention is described. In this embodiment, the formation method of the deterioration part 12 differs from the said embodiment. Hereinafter, with reference to FIG. 3, the point different from the said embodiment is demonstrated in detail.

본 실시 형태에 따른 다계조 포토마스크(10)의 제조 방법도 상술한 실시 형태와 마찬가지로, 도 3에 예시한 제조 공정을 거치지만, 본 실시 형태에 따른 다계조 포토마스크(10)의 제조 방법에서는, 도 3의 (g)에 예시한 바와 같이, 전사용 패턴이 형성된 포토마스크 블랭크(10b)를, 산소 분위기 하에서 가열하여 변질부(12)를 형성한다.Although the manufacturing method of the multi-gradation photomask 10 which concerns on this embodiment goes through the manufacturing process illustrated in FIG. 3 similarly to embodiment mentioned above, in the manufacturing method of the multi-gradation photomask 10 which concerns on this embodiment As illustrated in FIG. 3G, the photomask blank 10b on which the transfer pattern is formed is heated in an oxygen atmosphere to form the deteriorated portion 12.

가열 처리는, 예를 들면 할로겐 히터를 구비하는 가열로에서 100℃∼500℃의 온도에서 행한다. 이 때 가열로 내를 산소(O2) 가스나 오존(O3) 가스 등의 산소 분위기로 해 두면 바람직하다. 이에 의해, 산소 분위기 속의 산소 성분과 에칭 스토퍼막(102)과의 산화 반응이 촉진되고, 차광부(110)를 구성하는 에칭 스토퍼막(102)의 노출된 측부에 있어서 Si의 산화 반응이 일어나, 변질부(12)가 형성된다.The heat treatment is performed at a temperature of 100 ° C. to 500 ° C., for example, in a heating furnace provided with a halogen heater. Keeping within the heating furnace at this time with an oxygen atmosphere of oxygen (O 2) gas or ozone (O 3) gas and the like. Thereby, the oxidation reaction of the oxygen component in the oxygen atmosphere and the etching stopper film 102 is promoted, and the oxidation reaction of Si occurs in the exposed side part of the etching stopper film 102 which comprises the light shielding part 110, The deterioration part 12 is formed.

본 실시 형태에 있어서도, 제1 실시 형태와 마찬가지의 효과를 발휘한다.Also in this embodiment, the effect similar to 1st embodiment is exhibited.

또한 본 실시 형태에 따르면, 전사용 패턴을 형성한 포토마스크 블랭크(10b)를 산소 분위기 하에서 가열하여 에칭 스토퍼막(102)의 측부를 산화시켜, 변질부(12)를 형성하도록 하고 있다. 즉, 공정수를 그다지 늘리지 않고 간편한 수법으로 변질부(12)를 형성할 수 있다.In addition, according to the present embodiment, the photomask blank 10b having the transfer pattern formed thereon is heated in an oxygen atmosphere to oxidize the side portion of the etching stopper film 102 to form the deteriorated portion 12. That is, the deterioration portion 12 can be formed by a simple method without increasing the number of steps.

<본 발명의 다른 실시 형태>&Lt; Another embodiment of the present invention >

또한, 이상의 변질부(12)의 형성에는, 산화제를 이용한 산화 반응을 이용할 수 있다. 본 발명의 제1 실시 형태나 본 발명의 제2 실시 형태와 마찬가지로 전사용 패턴이 형성된 포토마스크 블랭크(10b)에, 산화제(50％ 농도의 질산)를 2분간 접촉시킨다. 이 경우도, 도 3의 (g)에 예시된 바와 같이 변질부(12)가 형성된다. 산화제로서는, 전사용 패턴과 투명 기판에 데미지를 주지 않고, 산화에 의해 변질부(12)를 형성 가능한 것을 선택할 수 있다. 예를 들면, 과산화 수소수나 과산화물 수용액, 농황산 등의 산화성을 갖는 산을 바람직하게 사용할 수 있다.In addition, the oxidation reaction using an oxidizing agent can be used for formation of the above-mentioned altered part 12. Similarly to the first embodiment of the present invention or the second embodiment of the present invention, the oxidizing agent (nitrate at 50% concentration) is brought into contact with the photomask blank 10b on which the transfer pattern is formed for 2 minutes. Also in this case, the deterioration portion 12 is formed as illustrated in Fig. 3G. As an oxidizing agent, the thing which can form the denatured part 12 by oxidation can be selected, without damaging a pattern for a transfer and a transparent substrate. For example, acids having oxidative properties such as hydrogen peroxide solution, peroxide aqueous solution and concentrated sulfuric acid can be preferably used.

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

상술한 실시 형태에서는, 에칭 스토퍼막(102)을 예로 들면 MoSi 등의 몰리브덴(Mo)으로부터 구성하였지만, 예를 들면 텅스텐 실리사이드(WSi)나 니켈 실리사이드(NiSi) 등, 다른 금속 재료와 실리콘(Si)을 포함하는 재료에 의해 구성하여도 된다.In the above-mentioned embodiment, although the etching stopper film 102 was comprised from molybdenum (Mo), such as MoSi, for example, other metal materials, such as tungsten silicide (WSi) and nickel silicide (NiSi), and silicon (Si), for example. You may comprise with the material containing these.

바람직하게는, 산소, 질소 등이 함유되지 않은 금속 실리사이드(MoSi 등)가 바람직하다. 이것은, 웨트 에칭이 용이한 한편, 내약성이 약하고, 리프트 오프하기 쉽기 때문에, 본 발명의 효과가 현저하다. 또한, 변질부(12)는, 산화물에 한정되지 않고, 질화물에 의해 구성하여도 된다. Preferably, metal silicide (MoSi, etc.) containing no oxygen, nitrogen, or the like is preferable. This is easy to wet etching, weak tolerability and easy to lift off, the effect of the present invention is remarkable. In addition, the quality change part 12 is not limited to an oxide, You may comprise with nitride.

또한 상술한 실시 형태에서는, 자외선 조사 또는 가열 처리에 의해 변질부(12)를 형성하는 것으로 하였지만, 자외선 조사를 행한 후, 또한 가열 처리를 행하는 등, 양방 조합하여 실시하도록 하여도 된다. 이 경우, 알칼리액 등에 대한 내성을 보다 향상시킬 수 있다. 또한, 자외선 조사와 가열 처리를 조합하는 경우, 가열 처리를 앞서 행하고, 그 후에 자외선 조사를 행하도록 하여도 되고, 자외선 조사와 가열 처리를 동시에 행하여도 된다. 또한, 변질부(12)를 형성하는 타이밍은, 에칭 스토퍼막(102)의 측부를 노출시킨 후이면 언제나 좋고, 예를 들면 제1 에칭 공정 직후 등에 행하여도 된다. In addition, in the above-mentioned embodiment, although the deterioration part 12 is formed by ultraviolet irradiation or heat processing, you may perform it in combination, for example, after performing ultraviolet irradiation and further heat processing. In this case, resistance to an alkaline liquid or the like can be further improved. In addition, when combining ultraviolet irradiation and heat processing, heat processing may be performed previously, after that, ultraviolet irradiation may be performed, and ultraviolet irradiation and heat processing may be performed simultaneously. In addition, the timing of forming the deterioration part 12 may be sufficient as long as the side part of the etching stopper film 102 is exposed, for example, may be performed immediately after a 1st etching process.

또한, 상기 실시 형태에서는, 중간막이 에칭 스토퍼인 예에 대해서 설명하였지만, 상술한 바와 같이, 다른 기능을 갖는 중간막에도 적용할 수 있어, 마찬가지로 우수한 효과가 얻어진다.In addition, in the said embodiment, although the example in which the intermediate film is an etching stopper was demonstrated, it is applicable also to the intermediate film which has another function as mentioned above, and the outstanding effect is acquired similarly.

본 발명은, 컬러 필터 제조용의 다계조 포토마스크 등에 다용되는, 펠리클을 장착하지 않은 포토마스크 제품에 매우 유리하다. 단, 펠리클이 장착되는 포토마스크에 적용하여도 된다. 이 경우에 있어서도, 펠리클 장착 전후에 다계조 포토마스크의 세정 등이 행해지는 경우가 있지만, 본 발명은 이러한 세정에 있어서도 바람직하게 적용될 수 있다.The present invention is very advantageous for a photomask product without a pellicle, which is used for a multi-gradation photomask for color filter production. However, you may apply to the photomask with which a pellicle is mounted. Also in this case, although washing | cleaning of a multi-gradation photomask etc. may be performed before and after a pellicle mounting, this invention can be applied suitably also in such washing | cleaning.

10 : 다계조 포토마스크
12 : 변질부
100 : 투명 기판
101 : 반투광막
102 : 에칭 스토퍼막
103 : 차광막
110 : 차광부
115 : 반투광부
120 : 투광부 10: Multi gradation photo mask
12: deterioration part
100: transparent substrate
101: translucent film
102: etching stopper film
103: light shielding film
110: light shield
115: translucent part
120: floodlight

Claims (16)

차광부, 반투광부, 및 투광부로 이루어지는 전사용 패턴이 투명 기판 상에 형성된 다계조 포토마스크로서,
상기 차광부는, 반투광막, 중간막, 및 차광막이 이 순서대로 상기 투명 기판 상에 적층되어 이루어지고,
상기 반투광부는, 상기 반투광막의 표면이 노출되어 이루어지고,
상기 투광부는, 상기 투명 기판이 노출되어 이루어지고,
상기 차광부를 구성하는 상기 중간막의 측부에는, 상기 중간막이 산화된 변질부가 형성되어 있는
것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크.As a multi-gradation photomask in which a transfer pattern composed of a light shielding portion, a translucent portion, and a light transmitting portion is formed on a transparent substrate,
The light shielding portion is formed by laminating a translucent film, an intermediate film, and a light shielding film on the transparent substrate in this order,
The translucent portion is formed by exposing the surface of the translucent film,
The light transmitting portion is formed by exposing the transparent substrate,
On the side of the interlayer film constituting the light shielding portion, a deterioration portion in which the interlayer film is oxidized is formed.
Multi-gradation photomask, characterized in that. 제1항에 있어서,
상기 중간막은 금속 실리사이드로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크.The method of claim 1,
The interlayer film is a multi-gradation photomask, characterized in that made of a metal silicide. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 중간막이 에칭 스토퍼막인 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크.3. The method according to claim 1 or 2,
A multi-gradation photomask, wherein the intermediate film is an etching stopper film. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 전사용 패턴은, 선폭이 2㎛ 이하의 차광부를 갖는 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크.3. The method according to claim 1 or 2,
The transfer pattern has a light shielding portion having a line width of 2 μm or less. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 반투광막은, 크롬을 포함하는 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크.3. The method according to claim 1 or 2,
The semi-transmissive film is a multi-gradation photomask, characterized in that made of a material containing chromium. 제5항에 있어서,
상기 차광막은, 크롬 또는 크롬을 포함하는 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크.The method of claim 5,
The light shielding film is made of a material containing chromium or chromium. 차광부, 반투광부, 및 투광부로 이루어지는 전사용 패턴을 투명 기판 상에 형성하는 다계조 포토마스크의 제조 방법으로서,
반투광막, 중간막, 및 차광막이 이 순서대로 상기 투명 기판 상에 적층된 포토마스크 블랭크를 준비하는 공정과,
상기 반투광막과 상기 차광막과 중간막을 각각 패터닝하여, 반투광막, 중간막, 및 차광막이 상기 투명 기판 상에 적층되어 이루어지는 상기 차광부와, 상기 반투광막의 표면이 노출되어 이루어지는 상기 반투광부와, 상기 투명 기판이 노출되어 이루어지는 상기 투광부를 형성하는 공정과,
상기 중간막의 측부에 산화 처리를 실시하여 변질부를 형성하는 공정
을 갖는 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크의 제조 방법.As a manufacturing method of the multi-gradation photomask which forms the transfer pattern which consists of a light shielding part, a transflective part, and a light transmitting part on a transparent substrate,
Preparing a photomask blank in which a translucent film, an interlayer film, and a light shielding film are laminated on the transparent substrate in this order;
Patterning the semi-transmissive film, the light-shielding film and the intermediate film, respectively, the light-shielding portion formed by laminating a semi-transmissive film, an interlayer film, and a light-shielding film on the transparent substrate, the semi-transmissive portion formed by exposing the surface of the translucent film; Forming the light-transmitting portion where the transparent substrate is exposed;
Forming an altered part by performing oxidation treatment on the side of the interlayer film
Method for producing a multi-gradation photomask having a. 차광부, 반투광부, 및 투광부로 이루어지는 전사용 패턴을 투명 기판 상에 형성하는 다계조 포토마스크의 제조 방법으로서,
반투광막, 중간막, 차광막, 및 제1 레지스트막이 이 순서대로 상기 투명 기판 상에 적층된 포토마스크 블랭크를 준비하는 공정과,
상기 제1 레지스트막에 묘화 및 현상을 실시하고, 상기 차광부의 형성 예정 영역을 덮는 제1 레지스트 패턴을 형성하는 공정과,
상기 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 차광막 및 상기 중간막을 에칭하는 제1 에칭 공정과,
상기 제1 레지스트 패턴을 제거한 후, 상기 제1 에칭 공정이 행해진 기판면 상에 제2 레지스트막을 형성하는 공정과,
상기 제2 레지스트막에 묘화 및 현상을 실시하고, 상기 차광부의 형성 예정 영역 및 상기 반투광부의 형성 예정 영역을 덮는 제2 레지스트 패턴을 형성하는 공정과,
상기 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 반투광막을 에칭하여 상기 투명 기판을 부분적으로 노출시키는 제2 에칭 공정과,
상기 제2 레지스트 패턴을 제거하는 공정과,
상기 차광부를 구성하는 상기 중간막의 측부에 산화 처리를 실시하여 변질부를 형성하는 공정
을 갖는 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크의 제조 방법.As a manufacturing method of the multi-gradation photomask which forms the transfer pattern which consists of a light shielding part, a transflective part, and a light transmitting part on a transparent substrate,
Preparing a photomask blank in which a translucent film, an intermediate film, a light shielding film, and a first resist film are laminated on the transparent substrate in this order;
Drawing and developing the first resist film to form a first resist pattern covering a region where a light shielding portion is to be formed;
A first etching step of etching the light shielding film and the intermediate film using the first resist pattern as a mask;
Removing the first resist pattern, and then forming a second resist film on the substrate surface on which the first etching step is performed;
Drawing and developing the second resist film to form a second resist pattern covering a region to be formed of the light shielding portion and a region to be formed of the semi-transmissive portion;
A second etching step of partially exposing the transparent substrate by etching the semi-transmissive film using the second resist pattern as a mask;
Removing the second resist pattern;
Forming an altered part by performing an oxidation treatment on the side of the interlayer film forming the light shielding part
Method for producing a multi-gradation photomask having a. 제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 산화 처리는,
산소 분위기 하의 자외선 조사에 의해 행하는 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크의 제조 방법.9. The method according to claim 7 or 8,
The oxidation treatment,
A method of producing a multi-gradation photomask, which is performed by ultraviolet irradiation in an oxygen atmosphere. 제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 산화 처리는,
산소 분위기 하의 가열에 의해 행하는 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크의 제조 방법.9. The method according to claim 7 or 8,
The oxidation treatment,
It performs by heating in oxygen atmosphere, The manufacturing method of the multi-gradation photomask characterized by the above-mentioned. 제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 중간막은 금속 실리사이드로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크의 제조 방법.9. The method according to claim 7 or 8,
The interlayer film is a method of manufacturing a multi-gradation photomask, characterized in that made of a metal silicide. 제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 중간막이, 상기 차광막 및 상기 반투광막의 에칭에 이용하는 에칭액 또는 에칭 가스에 대하여 내성을 갖는 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크의 제조 방법.9. The method according to claim 7 or 8,
The intermediate film has a resistance to an etching solution or an etching gas used for etching the light shielding film and the semi-transmissive film. 제1항 또는 제2항에 기재된 다계조 포토마스크를 준비하는 공정과, 상기 다계조 포토마스크를 이용하여, 상기 전사용 패턴을 전사하는 공정을 갖는
것을 특징으로 하는 패턴 전사 방법.The process of preparing the multi-gradation photomask of Claim 1 or 2, and the process of transferring the said transfer pattern using the said multi-gradation photomask.
Pattern transfer method, characterized in that. 제7항 또는 제8항에 기재된 제조 방법에 의해 다계조 포토마스크를 준비하는 공정과, 상기 다계조 포토마스크를 이용하여, 상기 전사용 패턴을 전사하는 공정을 갖는
것을 특징으로 하는 패턴 전사 방법.The process of preparing a multi-gradation photomask by the manufacturing method of Claim 7 or 8, and the process of transferring the said transfer pattern using the said multi-gradation photomask.
Pattern transfer method, characterized in that. 제13항에 기재된 패턴 전사 공정 후, 알칼리를 포함하는 약액에 의해 상기 다계조 포토마스크를 세정하는
것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크의 사용 방법.After the pattern transfer process according to claim 13, the multi-gradation photomask is washed with a chemical solution containing alkali.
A method of using a multi-gradation photomask, characterized in that. 제14항에 기재된 패턴 전사 공정 후, 알칼리를 포함하는 약액에 의해 상기 다계조 포토마스크를 세정하는
것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크의 사용 방법.
After the pattern transfer process of Claim 14, the said multi-gradation photomask is wash | cleaned with the chemical liquid containing alkali.
A method of using a multi-gradation photomask, characterized in that.
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