JP2010169750A - Method for manufacturing photomask and method for manufacturing display - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フォトマスクの製造方法、及び表示デバイスの製造方法に関する。 The present invention relates to a photomask manufacturing method and a display device manufacturing method.
液晶ディスプレイ等の表示デバイス（ＦＰＤ）の製造工程の一工程として、フォトマスクを介して表示デバイス用基板上に露光を行い、表示デバイス用基板上に所定のパターンを転写する工程等が実施されている。前記フォトマスクは、透光性基板の主面上に形成された遮光膜上にレジストパターンを形成し、前記レジストパターンをエッチングマスクとして前記遮光膜の露出部分（前記レジストパターンに覆われていない部分）をエッチングして遮光膜パターンを形成し、その後、前記レジストパターンを除去することにより製造される。 As a process of manufacturing a display device (FPD) such as a liquid crystal display, a process of exposing a display device substrate through a photomask and transferring a predetermined pattern onto the display device substrate is performed. Yes. The photomask forms a resist pattern on a light-shielding film formed on a main surface of a light-transmitting substrate, and uses the resist pattern as an etching mask to expose an exposed portion of the light-shielding film (a portion not covered with the resist pattern). ) To form a light-shielding film pattern, and then the resist pattern is removed.
表示デバイス製造用のフォトマスクは、多くの場合、ウェットエッチングによって加工される。この理由としては、表示デバイス製造用フォトマスクは半導体製造用フォトマスクに比べてサイズが大きく（例えば、半導体製造用フォトマスクの一辺は６インチ程度であるのに対し、表示デバイス製造用フォトマスクの一辺は３００ｍｍ以上である）、真空チャンバーを必須とするドライエッチングを表示デバイス製造用フォトマスクの加工に適用することが困難である点が挙げられる。しかしながら、ドライエッチングが異方性エッチングであるのに対して、ウェットエッチングは等方性エッチングであり、エッチングが等方的に進行してしまう。そのため、ウェットエッチングを表示デバイス製造用フォトマスクの加工に適用すると、エッチングマスクとなるレジストパターンの下（透光性基板側）に配置された被加工薄膜（遮光膜）にサイドエッチングが進行してしまう。 Photomasks for manufacturing display devices are often processed by wet etching. This is because the photomask for manufacturing a display device is larger in size than the photomask for manufacturing a semiconductor (for example, one side of the photomask for manufacturing a semiconductor is about 6 inches, whereas One side is 300 mm or more), and it is difficult to apply dry etching which requires a vacuum chamber to the processing of a photomask for manufacturing a display device. However, while dry etching is anisotropic etching, wet etching is isotropic etching, and etching proceeds isotropically. Therefore, when wet etching is applied to the processing of photomasks for manufacturing display devices, side etching progresses to the thin film to be processed (light-shielding film) located under the resist pattern (translucent substrate side) that becomes the etching mask. End up.
一方、表示デバイスの高精細化等に伴い、遮光膜パターンの寸法制御に対する要求が高まっている。例えば、遮光膜パターンの寸法変動（幅変動）を５０ｎｍ以下、更には仕様によっては２０ｎｍ以下とすること等が要求されてきている。遮光膜パターンの寸法制御を正確に行うには、上記の等方性エッチングの精緻な制御が必要となる。特に、遮光膜パターンの線幅を正確に制御するには、遮光膜のエッチング（サイドエッチング）を停止するタイミングの検出（終点検出）を正確に行うことが必要となる。 On the other hand, with the increase in definition of display devices, there is an increasing demand for dimension control of the light shielding film pattern. For example, it has been required that the dimensional variation (width variation) of the light shielding film pattern be 50 nm or less, and further 20 nm or less depending on the specifications. In order to accurately control the dimension of the light shielding film pattern, it is necessary to precisely control the isotropic etching. In particular, in order to accurately control the line width of the light shielding film pattern, it is necessary to accurately detect the timing (end point detection) for stopping the etching (side etching) of the light shielding film.
上記特許文献には、エッチング進行中に被処理基板を撮影し、面内の濃淡からエッチングの面内分布を評価する技術が記載されている。しかしながら、ウェットエッチングによる加工では、上記のとおり遮光膜にサイドエッチングが進行してしまう。そのため、遮光膜がエッチングされてなる遮光膜パターンの寸法は、エッチングマスクとなっているレジストパターンの寸法とは異なってしまう。更に、遮光膜パターンは、レジストパターンの下にあるため、その寸法を直接計測することができず、撮影を行っても正確な寸法を得ることは困難である。すなわち、遮光膜のエッチングを一時的に停止した時点において、遮光膜パターンのエッジとレジストパターンのエッジとが一致していなければ、遮光膜パターンの寸法制御は困難となってしまう。例えば、遮光膜のエッチングを一時的に停止した時点で遮光膜がレジストパターンよりも狭くなっていた（遮光膜が側方にサイドエッチングされていた）場合には、オーバーエッチング量（追加エッチング時間）を正確に算出す
ることが困難となり、遮光膜パターンの寸法を正確に補正することは困難となってしまう。
The above-mentioned patent document describes a technique for photographing a substrate to be processed while etching is in progress and evaluating the in-plane distribution of etching from the in-plane shading. However, in the processing by wet etching, side etching proceeds to the light shielding film as described above. Therefore, the dimension of the light shielding film pattern formed by etching the light shielding film is different from the dimension of the resist pattern serving as an etching mask. Furthermore, since the light-shielding film pattern is under the resist pattern, the dimension cannot be directly measured, and it is difficult to obtain an accurate dimension even when photographing is performed. That is, when the etching of the light shielding film is temporarily stopped, if the edge of the light shielding film pattern does not coincide with the edge of the resist pattern, it becomes difficult to control the dimension of the light shielding film pattern. For example, if etching of the light shielding film is temporarily stopped and the light shielding film is narrower than the resist pattern (the light shielding film is side-etched to the side), the overetching amount (additional etching time) It is difficult to accurately calculate the light shielding film pattern, and it is difficult to accurately correct the dimension of the light shielding film pattern.
ところで、表示デバイス製造用のフォトマスクとしては、多階調フォトマスク（又はマルチトーンマスク）を用いることがある。多階調フォトマスクは、例えば、フォトマスクの露光に用いる露光機の解像限界以下の微細な遮光膜パターンにより、半透光部を形成しており、半透光部により透過光量を制御し、半透光部の形成領域に対応する被転写体上のフォトレジストに対する照射量を制御する。これによって、被転写体上には、レジスト膜厚の異なる部分が形成される。多階調フォトマスクを使用すると、表示デバイスの製造に要するフォトマスクの枚数を減少させることができ、生産コストを低減させることができる。但し、多階調フォトマスクの製造に関しては、半透光部の透過率制御がとりわけ重要であるから、半透光部を構成する遮光膜パターンの線幅寸法の管理は厳しくおこなわれなければならない。 By the way, a multi-tone photomask (or multitone mask) may be used as a photomask for manufacturing a display device. In a multi-tone photomask, for example, a semi-transparent part is formed by a fine light-shielding film pattern that is less than the resolution limit of the exposure machine used for exposure of the photomask, and the amount of transmitted light is controlled by the semi-transparent part. The amount of irradiation with respect to the photoresist on the transfer target corresponding to the formation region of the semi-translucent portion is controlled. As a result, portions having different resist film thicknesses are formed on the transfer target. When a multi-tone photomask is used, the number of photomasks required for manufacturing a display device can be reduced, and the production cost can be reduced. However, in the manufacture of multi-tone photomasks, the control of the transmittance of the semi-translucent portion is particularly important. Therefore, the line width dimension of the light shielding film pattern constituting the semi-transparent portion must be strictly controlled. .
本発明は、遮光膜パターンの寸法制御をより正確に行うことが可能なフォトマスクの製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、表示デバイス用基板上に転写するパターンの寸法制御をより正確に行うことが可能な表示デバイスの製造方法を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the manufacturing method of the photomask which can perform the dimension control of the light shielding film pattern more correctly. Another object of the present invention is to provide a display device manufacturing method capable of more accurately controlling the size of a pattern transferred onto a display device substrate.
本発明の第１の態様は、透光性を有する基板の一方の主面上に遮光膜パターンを有することにより、少なくとも透光部と遮光部を備えたフォトマスクの製造方法であって、前記基板の一方の主面上に、遮光膜とレジスト膜とが順次積層されたマスクブランクを準備する工程と、前記レジスト膜に所定パターンを描画し、現像することにより前記遮光膜上に前記遮光膜パターンの形成予定領域を覆うレジストパターンを形成する工程と、前記レジストパターンをマスクとして前記遮光膜のエッチングを開始し、前記レジストパターンに覆われていない前記遮光膜が除去された後にエッチングを停止する工程と、前記基板の他方の主面側から光を照射し、前記レジストパターンのうち前記遮光膜によって遮光されない部分を感光させたのち現像することによって前記レジストパターンのエッジを前記遮光膜のエッジに一致させる工程と、前記エッジ位置を把握し、把握した前記エッジ位置を基に追加エッチング時間を決定し、前記決定された追加エッチング時間に基づき、前記遮光膜のサイドエッチングを行う工程と、を有するフォトマスクの製造方法である。 A first aspect of the present invention is a method of manufacturing a photomask having at least a light-transmitting part and a light-shielding part by having a light-shielding film pattern on one main surface of a light-transmitting substrate, Preparing a mask blank in which a light-shielding film and a resist film are sequentially laminated on one main surface of the substrate; and drawing and developing a predetermined pattern on the resist film to develop the light-shielding film on the light-shielding film A step of forming a resist pattern covering a region where a pattern is to be formed, and etching of the light shielding film is started using the resist pattern as a mask, and the etching is stopped after the light shielding film not covered with the resist pattern is removed Irradiating light from the other main surface side of the substrate, developing a portion of the resist pattern that is not shielded by the light shielding film, and then developing the resist pattern The step of matching the edge of the resist pattern with the edge of the light shielding film, grasping the edge position, determining an additional etching time based on the grasped edge position, and based on the determined additional etching time And a step of performing side etching of the light shielding film.
本発明の第２の態様は、前記遮光膜のサイドエッチングを行う工程では、前記把握されたエッジ位置と、前記遮光膜パターンの目標寸法とにより、サイドエッチング残量を算出し、前記サイドエッチング残量とあらかじめ把握されたサイドエッチング速度とにより追加エッチング時間を決定し、決定された追加エッチング時関に基づき、前記遮光膜のサイド゛エッチングを行う第１の態様に記載のフォトマスクの製造方法である。 According to a second aspect of the present invention, in the step of performing side etching of the light shielding film, a side etching remaining amount is calculated based on the grasped edge position and a target dimension of the light shielding film pattern, and the side etching residual is obtained. In the method of manufacturing a photomask according to the first aspect, the additional etching time is determined based on the amount and the side etching rate obtained in advance, and the light shielding film is side-etched based on the determined additional etching time. is there.
本発明の第３の態様は、前記遮光膜パターンは、薄膜トランジスタ製造用パターンを含む第１または第２の態様に記載のフォトマスクの製造方法である。 A third aspect of the present invention is the photomask manufacturing method according to the first or second aspect, wherein the light shielding film pattern includes a thin film transistor manufacturing pattern.
本発明の第４の態様は、前記フォトマスクは、前記遮光部と前記透光部とに加えて半透光部を有し、前記半透光部は、露光機の解像限界以下の微細な遮光膜パターンを有することにより、前記透光部より少ない露光光透過率を有する第１〜３のいずれかの態様に記載のフォトマスクの製造方法である。 According to a fourth aspect of the present invention, the photomask has a semi-transparent part in addition to the light-shielding part and the translucent part. It is a manufacturing method of the photomask in any one of the 1st-3rd aspect which has less exposure light transmittance | permeability than the said translucent part by having an appropriate light-shielding film pattern.
本発明の第５の態様は、前記マスクブランクは、前記基板の一方の主面上に半透光膜と前記遮光膜とを有し、かつ最上層にレジスト膜が積層されている第１〜３のいずれかの態様に記載のフォトマスクの製造方法である。 According to a fifth aspect of the present invention, the mask blank includes a semitranslucent film and the light shielding film on one main surface of the substrate, and a resist film is laminated on the uppermost layer. 3. A method for producing a photomask according to any one of aspects 3.
本発明の第６の態様は、第１〜５のいずれかの態様に記載のフォトマスクの製造方法により製造されたフォトマスクを介して露光光源からの光を表示デバイス用基板上に形成されたレジスト層に照射し、前記レジスト層にパターンを転写する表示デバイスの製造方法である。 In a sixth aspect of the present invention, light from an exposure light source is formed on a substrate for a display device via a photomask manufactured by the method for manufacturing a photomask according to any one of the first to fifth aspects. This is a method of manufacturing a display device in which a resist layer is irradiated and a pattern is transferred to the resist layer.
本発明に係るフォトマスクの製造方法によれば、遮光膜パターンの寸法制御をより正確に行うことが可能となる。また、本発明に係る表示デバイスの製造方法によれば、表示デバイス用基板上に転写するパターンの寸法制御をより正確に行うことが可能となる。 According to the photomask manufacturing method of the present invention, it is possible to more accurately control the dimension of the light shielding film pattern. In addition, according to the method for manufacturing a display device according to the present invention, it is possible to more accurately control the dimension of the pattern transferred onto the display device substrate.
以下に、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るフォトマスクの製造方法を示す工程順に示す概略図である。図１の（ａ）から（ｈ）のそれぞれにおいて、左側の図は平面図を、右側の図は断面図を示している。図２は、本発明の一実施形態に係るフォトマスクの平面拡大図である。図３は、図２に示すフォトマスクのＸ−Ｘ線における断面拡大図である。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing a photomask manufacturing method according to an embodiment of the present invention in the order of steps. In each of (a) to (h) in FIG. 1, the left diagram shows a plan view and the right diagram shows a cross-sectional view. FIG. 2 is an enlarged plan view of a photomask according to an embodiment of the present invention. 3 is an enlarged cross-sectional view taken along line XX of the photomask shown in FIG.
（１）フォトマスクの構成
まず、本発明の一実施形態に係るフォトマスクの構成について、図２，図３を参照しながら説明する。
(1) Configuration of Photomask First, the configuration of a photomask according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
本実施形態に係るフォトマスク１００は、例えば液晶ディスプレイ等の表示デバイス（ＦＰＤ）の製造工程等に用いられる露光用マスクとして構成されている。図３に断面図を示すとおり、フォトマスク１００は、透光性を有する基板１１０と、基板１１０の一方の主面１１０ａ上に設けられた遮光膜１５１からなる遮光膜パターン１５１ｐと、を備えている。 The photomask 100 according to the present embodiment is configured as an exposure mask used in, for example, a manufacturing process of a display device (FPD) such as a liquid crystal display. As shown in the cross-sectional view of FIG. 3, the photomask 100 includes a light-transmitting substrate 110 and a light-shielding film pattern 151p including a light-shielding film 151 provided on one main surface 110a of the substrate 110. Yes.
基板１１０は、例えば石英（ＳｉＯ２）ガラスや、ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，Ｂ２Ｏ３，ＲＯ，Ｒ２Ｏ等を含む低膨張ガラス等からなる透光性を有する平板として構成されている。基板１１０の一方の主面１１０ａ及び図示しない他方の主面は、研磨されるなどして平坦且つ平滑に構成されている。基板１１０の大きさは例えば１辺が３００ｍｍを超える矩形であり、基板１１０の厚さは例えば５ｍｍ〜２０ｍｍである。 The substrate 110 is configured as a light-transmitting flat plate made of, for example, quartz (SiO 2 ) glass, low expansion glass containing SiO 2 , Al 2 O 3 , B 2 O 3 , RO, R 2 O, or the like. Yes. One main surface 110a of the substrate 110 and the other main surface (not shown) are flat and smooth by polishing or the like. The size of the substrate 110 is, for example, a rectangle with one side exceeding 300 mm, and the thickness of the substrate 110 is, for example, 5 mm to 20 mm.
遮光膜１５１（遮光膜パターン１５１ｐ）は、フォトマスク使用時に露光光に対する遮光性をもつ膜である。遮光膜のみで例えば光学濃度３．０程度の遮光性を有していてもよく、または他の膜との積層により上記遮光性が実現されていてもよい。更に、露光光の例えば２０〜８０％を透過する半透光性の膜であってもよい。遮光膜１５１（遮光膜パターン１５１ｐ）は、例えば主成分をＣｒ（クロム）とすることができる。例えば、実質的にＣｒからなる層に、Ｃｒ化合物（ＣｒＯ、ＣｒＣ，ＣｒＮなど）を積層し、表面に露光光
や描画光に対する反射抑制機能を持たせてもよい。なお、本発明に係る遮光膜１５１は、本実施形態のように一層の反射抑制層を有していてもよく、それ以上の積層された層から構成されていてもよい。係る場合、積層された膜のうち少なくとも最上面の層は、上述の反射抑制膜として構成することが好ましい。
The light shielding film 151 (light shielding film pattern 151p) is a film having a light shielding property against exposure light when using a photomask. For example, the light shielding film may have a light shielding property of, for example, an optical density of about 3.0, or the light shielding property may be realized by lamination with another film. Further, it may be a semi-transparent film that transmits, for example, 20 to 80% of the exposure light. The light shielding film 151 (light shielding film pattern 151p) can be mainly composed of Cr (chromium), for example. For example, a Cr compound (CrO, CrC, CrN, etc.) may be laminated on a layer substantially made of Cr, and the surface may have a reflection suppressing function for exposure light and drawing light. In addition, the light shielding film 151 according to the present invention may have one reflection suppression layer as in the present embodiment, or may be configured by more layers. In such a case, it is preferable that at least the uppermost layer of the stacked films is configured as the above-described antireflection film.
遮光膜パターン１５１ｐの平面形状は、表示デバイス用基板上に形成する回路パターンに応じて種々の形状に構成されている。図２は、フォトマスク１００の平面拡大図であり、表示ドットを駆動する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）のゲート構造を転写するための遮光膜パターン１５１ｐの平面形状（部分拡大図）を例示している。図２においては、遮光膜１５１が設けられた遮光領域をグレー表示とし、遮光膜１５１が設けられていない露光領域を無色表示としている。遮光領域４１０はソース電極を形成するための領域であり、遮光領域４１１はソース電極への電源供給配線を形成するための領域（データライン）であり、遮光領域４２０はドレイン電極を形成するための領域であり、遮光領域４２１はドレイン電極への電源供給配線を形成するための領域であり、露光領域４３０はチャネル（ゲート）部を形成するための領域である。 The planar shape of the light shielding film pattern 151p is configured in various shapes according to the circuit pattern formed on the display device substrate. FIG. 2 is an enlarged plan view of the photomask 100, and illustrates a planar shape (partially enlarged view) of a light shielding film pattern 151p for transferring a gate structure of a thin film transistor (TFT) for driving display dots. In FIG. 2, the light shielding area provided with the light shielding film 151 is displayed in gray, and the exposure area not provided with the light shielding film 151 is displayed in colorless. The light shielding region 410 is a region for forming a source electrode, the light shielding region 411 is a region (data line) for forming a power supply wiring to the source electrode, and the light shielding region 420 is for forming a drain electrode. The light shielding region 421 is a region for forming a power supply wiring to the drain electrode, and the exposure region 430 is a region for forming a channel (gate) portion.
なお、透光領域４３０の線幅を小さくして露光光を完全に解像しないようにすることで、透光領域４３０を、露光光の一部のみを透過させる半透光領域（半透光部）として機能させることもできる。例えば、図２，図３のパターンにおいて、透光領域４３０（チャネル部）の幅（チャネルレングス）を、このフォトマスク１００の露光に使用する露光機の解像限界より小さい幅、例えば１〜３μｍの線幅とすることができる。この場合、透光領域４３０は露光光の一部分のみを透過させるため、透光領域４３０の透過光量は幅広に構成された他の透光部の透過光量よりも少なくなり、透光領域４３０は半透光領域（半透光部）として機能することとなる。これにより、遮光膜パターン１５１ｐが転写される被転写体上のレジスト膜には、段差の異なる部分を有するレジストパターンが形成されることとなる。すなわち、透光領域４３０の線幅を小さく構成することで、図２，図３のフォトマスクを多階調フォトマスクとして機能させることができる。 Note that, by reducing the line width of the light-transmitting region 430 so that the exposure light is not completely resolved, the light-transmitting region 430 transmits only a part of the exposure light (semi-transparent region). Part). For example, in the patterns shown in FIGS. 2 and 3, the width (channel length) of the light transmitting region 430 (channel portion) is smaller than the resolution limit of the exposure apparatus used for exposure of the photomask 100, for example, 1 to 3 μm. Line width. In this case, since the translucent region 430 transmits only a part of the exposure light, the transmitted light amount of the translucent region 430 is smaller than the transmitted light amount of the other translucent portions configured to be wide. It will function as a translucent area (semi-translucent part). As a result, a resist pattern having portions with different steps is formed on the resist film on the transfer target to which the light shielding film pattern 151p is transferred. That is, by making the line width of the light-transmitting region 430 small, the photomasks in FIGS. 2 and 3 can function as a multi-tone photomask.
また、上述したように、表示デバイスの高精細化等に伴い、遮光膜パターン１５１ｐの寸法制御に対する要求が高まっている。例えば、チャネル（ゲート）部を形成する半透光領域４３０やその周辺部では寸法変動の許容値が小さく、寸法変動の許容値が、５０ｎｍ以下、仕様によっては２０ｎｍ以下といった極めて小さい許容値である場合がある。 Further, as described above, the demand for dimensional control of the light-shielding film pattern 151p is increasing with the high definition of the display device. For example, in the semi-transparent region 430 forming the channel (gate) portion and its peripheral portion, the allowable value of the dimensional variation is small, and the allowable value of the dimensional variation is an extremely small allowable value of 50 nm or less and 20 nm or less depending on the specification. There is a case.
（２）フォトマスクの製造方法
続いて、上述のフォトマスク１００の製造方法について、図１を参照しながら説明する。
(2) Photomask Manufacturing Method Next, a manufacturing method of the above-described photomask 100 will be described with reference to FIG.
（マスクブランクの準備工程）
図１（ａ）に示すように、透光性を有する基板１１０の一方の主面１１０ａ上に、遮光膜１５１とレジスト膜１５２とが順に積層されたマスクブランク１００ｂを準備する。遮光膜１５１及びレジスト膜１５２は、基板１１０の主面１１０ａの全面に渡り、均一な厚さになるようにそれぞれ構成されている。
(Mask blank preparation process)
As shown in FIG. 1A, a mask blank 100b is prepared in which a light shielding film 151 and a resist film 152 are sequentially laminated on one main surface 110a of a substrate 110 having translucency. The light shielding film 151 and the resist film 152 are respectively configured to have a uniform thickness over the entire main surface 110a of the substrate 110.
基板１１０は、石英ガラス等からなる平板として構成されている。基板１１０の一方の主面１１０ａ及び図示しない他方の主面は、研磨されるなどして平坦且つ平滑に構成されている。 The substrate 110 is configured as a flat plate made of quartz glass or the like. One main surface 110a of the substrate 110 and the other main surface (not shown) are flat and smooth by polishing or the like.
遮光膜１５１は、上述したように組成が制御されている。すなわち、遮光膜１５１の上面は、後述するレジストパターン形成工程において照射する光の反射を抑制するように構成されている。遮光膜１５１は、例えばスパッタリング等の手法により形成することが出
来る。遮光膜１５１の組成は連続的に変化させてもよく、段階的に変化させてもよい。なお、本発明に係る遮光膜１５１は、上述のように１層の反射抑制層を有して構成されている場合に限定されず、１以上の積層された層から構成されていてもよい。係る場合、積層された層のうち少なくとも最上面の層は、上述の反射抑制層として構成することが望ましい。
The composition of the light shielding film 151 is controlled as described above. That is, the upper surface of the light shielding film 151 is configured to suppress reflection of light irradiated in a resist pattern forming process described later. The light shielding film 151 can be formed by a technique such as sputtering. The composition of the light shielding film 151 may be changed continuously or may be changed stepwise. The light-shielding film 151 according to the present invention is not limited to the case where the light-shielding film 151 is configured to have one antireflection layer as described above, and may be composed of one or more stacked layers. In such a case, it is desirable that at least the uppermost layer of the stacked layers is configured as the above-described antireflection layer.
レジスト膜１５２は、ポジ型フォトレジスト材料により構成されている。レジスト膜１５２は、例えばスピン塗布等の手法を用いて形成することが出来る。 The resist film 152 is made of a positive photoresist material. The resist film 152 can be formed using a technique such as spin coating.
（レジストパターン形成工程）
次に、図１（ｂ）に示すように、レーザー描画機によりレジスト膜１５２に描画露光を行い、感光させる。その後、レジスト膜を現像して、図１（ｃ）に示すように、遮光膜パターン１５１ｐの形成予定領域を覆うレジストパターン１５２ｐを形成する。具体的には、遮光膜パターン１５１ｐの非形成予定領域を覆うレジスト膜１５２に光を照射（露光）し、有機溶媒等からなる現像液をスプレー方式等の手法によりレジスト膜１５２に供給して現像し、遮光膜パターン１５１ｐの形成予定領域を覆うレジストパターン１５２ｐを形成する。
(Resist pattern formation process)
Next, as shown in FIG. 1B, the resist film 152 is subjected to drawing exposure by a laser drawing machine to be exposed. Thereafter, the resist film is developed to form a resist pattern 152p that covers a region where the light shielding film pattern 151p is to be formed, as shown in FIG. Specifically, the resist film 152 covering the non-formation region of the light shielding film pattern 151p is irradiated (exposed), and a developing solution made of an organic solvent or the like is supplied to the resist film 152 by a technique such as a spray method and developed. Then, a resist pattern 152p that covers a region where the light shielding film pattern 151p is to be formed is formed.
（遮光膜のエッチング工程）
次に、形成したレジストパターン１５２ｐをエッチングマスクとして遮光膜１５１のエッチングを開始する。係るエッチングは、例えば、硝酸第２セリウムアンモニウム（（ＮＨ４）２Ｃｅ（ＮＯ３）６）及び過塩素酸（ＨＣｌＯ４）を含む純水からなるクロム用エッチング液等を、スプレー方式等の手法により遮光膜１５１上に供給することで行うことが可能である。
(Light-shielding film etching process)
Next, etching of the light shielding film 151 is started using the formed resist pattern 152p as an etching mask. Such etching is performed by, for example, spraying a chromium etching solution made of pure water containing ceric ammonium nitrate ((NH 4 ) 2 Ce (NO 3 ) 6 ) and perchloric acid (HClO 4 ). This can be performed by supplying the light onto the light shielding film 151.
そして、レジストパターン１５２ｐに覆われていない遮光膜１５１が目視で全て除去された後に、遮光膜１５１のエッチングを停止する。このあと、不要な遮光膜１５１の残留を確実に防止し、遮光膜パターン１５１ｐの線幅を許容値内とするために、適切な時間のオーバーエッチングが必要となる。従って、この段階で、遮光膜１５１の線幅を測定し、目標値との比較により、オーバーエッチングに必要な時間を決定する必要がある。 Then, after all the light shielding film 151 not covered with the resist pattern 152p is visually removed, the etching of the light shielding film 151 is stopped. Thereafter, over-etching for an appropriate time is required in order to reliably prevent the unnecessary light-shielding film 151 from remaining and to keep the line width of the light-shielding film pattern 151p within an allowable value. Therefore, at this stage, it is necessary to measure the line width of the light shielding film 151 and determine the time required for overetching by comparing with the target value.
（裏面からの露光工程）
但し、多くの場合、遮光膜１５１のエッチングを停止するタイミングにより、図１（ｄ）に示すように、遮光膜１５１の側面とレジストパターン１５２ｐの側面とが一致しない。これは、等方的にエッチングが行われるウェットエッチングでは、遮光膜の厚さ方向のみでなく、厚さ方向と垂直方向との両方向においてエッチングが進行するためである。このため、遮光膜１５１のエッチングを一時的に停止した時点で、遮光膜１５１がレジストパターン１５２ｐよりも狭くなっている（遮光膜１５１が側方にサイドエッチングされている）ことがある。
(Exposure process from the back)
However, in many cases, the side surface of the light shielding film 151 and the side surface of the resist pattern 152p do not coincide with each other as shown in FIG. 1D due to the timing of stopping the etching of the light shielding film 151. This is because in wet etching in which isotropic etching is performed, etching proceeds not only in the thickness direction of the light shielding film but also in both the thickness direction and the vertical direction. For this reason, when the etching of the light shielding film 151 is temporarily stopped, the light shielding film 151 may be narrower than the resist pattern 152p (the light shielding film 151 is side-etched laterally).
遮光膜１５１がレジストパターン１５２ｐの下でサイドエッチングされてしまった場合、遮光膜１５１はレジストパターン１５２ｐよりも内側に隠れることとなる為、主面１１０ａ側（遮光膜１５１が設けられた側）から基板１１０を観察しても、遮光膜１５１の線幅寸法を測定することは困難である。また、主面１１０ａの他方の主面（裏面）から基板１１０を介して遮光膜の線幅を測定しようとしても、精度が不十分となる。 When the light shielding film 151 is side-etched under the resist pattern 152p, the light shielding film 151 is hidden inside the resist pattern 152p, and therefore from the main surface 110a side (the side where the light shielding film 151 is provided). Even when the substrate 110 is observed, it is difficult to measure the line width dimension of the light shielding film 151. Further, even if the line width of the light shielding film is measured from the other main surface (back surface) of the main surface 110a through the substrate 110, the accuracy is insufficient.
そこで本実施形態では、図１（ｄ）に示すように、基板１１０の他方の主面（裏面）側から光を照射する。これにより、レジストパターン１５２のうち、遮光膜１５１によって遮光されない部分のレジストパターン１５２ｐを感光させることができる。次いで現像を行うことにより、感光したレジストを溶解させ、図１（ｅ）に示すように、レジストパタ
ーン１５２ｐの側面を遮光膜１５１の側面に一致させることができる。具体的には、主面１１０ａの他方の主面（裏面）側から主面１１０ａ側に向けて光を照射し、遮光膜１５１をマスクとしてレジストパターン１５２ｐの一部（レジストパターン１５２ｐのうち遮光膜１５１からはみ出ている部分）に裏面側から光を照射（露光）して感光させる。そして、有機溶媒等からなる現像液をスプレー方式等の手法によりレジストパターン１５２ｐに供給して現像し、レジストパターン１５２ｐのエッジを遮光膜１５１のエッジ側面に一致させる。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 1D, light is irradiated from the other main surface (back surface) side of the substrate 110. Thereby, the resist pattern 152p of the resist pattern 152 that is not shielded by the light shielding film 151 can be exposed. Next, development is performed to dissolve the exposed resist, and the side surface of the resist pattern 152p can be made to coincide with the side surface of the light shielding film 151 as shown in FIG. Specifically, light is irradiated from the other main surface (back surface) side of the main surface 110a toward the main surface 110a side, and a part of the resist pattern 152p (the light shielding film of the resist pattern 152p is used as a mask). The portion protruding from 151) is exposed to light (exposed) from the back side to be exposed. Then, a developer composed of an organic solvent or the like is supplied to the resist pattern 152p by a technique such as a spray method and developed, and the edge of the resist pattern 152p is made to coincide with the edge side surface of the light shielding film 151.
その結果、エッチングを停止した後の遮光膜１５１のエッジ位置を正確に把握することが可能となる。すなわち、主面１１０ａ側から基板１１０を観察して上記レジストパターン１５２ｐと一致したエッジの位置を、例えば遮光膜１５１の線幅の寸法を測定することにより正確に取得することが可能となる。もちろん、遮光膜１５１の線幅を測定するかわりに、隣接する透光部や半透光部の線幅を測定することによって、遮光膜１５１のエッジ位置を求めても良い。 As a result, it is possible to accurately grasp the edge position of the light shielding film 151 after the etching is stopped. That is, it is possible to accurately obtain the position of the edge coincident with the resist pattern 152p by observing the substrate 110 from the main surface 110a side, for example, by measuring the line width dimension of the light shielding film 151. Of course, instead of measuring the line width of the light-shielding film 151, the edge position of the light-shielding film 151 may be obtained by measuring the line width of the adjacent translucent part or semi-translucent part.
（追加エッチング時間を算出する工程）
そこで、本実施態様においては、上記したように、遮光膜１５１の寸法を測定、取得する。そして、測定した遮光膜１５１の線幅寸法から当該部分の遮光膜パターン１５１ｐの目標線幅寸法（設計値）を差し引いて、サイドエッチング量（追加エッチング量）を算出する。そして、算出したサイドエッチング量をエッチング速度（サイドエッチング速度）で割ることにより、追加エッチング時間を算出する。ここで、サイドエッチング速度は、あらかじめ実験により把握しておくことができる。例えば、遮光膜パターン１５１ｐの目標寸法が５μｍであり、測定した遮光膜１５１の寸法が５．２μｍであれば、サイドエッチング残量は０．２μｍとなる。そして、遮光膜１５１のサイドエッチング速度が秒速１０ｎｍであれば、追加エッチング時間は２０秒間となる。
(Step of calculating additional etching time)
Therefore, in this embodiment, as described above, the dimension of the light shielding film 151 is measured and acquired. Then, the side etching amount (additional etching amount) is calculated by subtracting the target line width dimension (design value) of the light shielding film pattern 151p of the portion from the measured line width dimension of the light shielding film 151. Then, the additional etching time is calculated by dividing the calculated side etching amount by the etching rate (side etching rate). Here, the side etching rate can be grasped in advance by experiments. For example, if the target dimension of the light shielding film pattern 151p is 5 μm and the measured dimension of the light shielding film 151 is 5.2 μm, the side etching remaining amount is 0.2 μm. If the side etching rate of the light shielding film 151 is 10 nm per second, the additional etching time is 20 seconds.
このように、本実施形態では、追加エッチング時間を、レジストパターン形成工程において形成したレジストパターン１５２ｐの寸法を用いずに、把握された遮光膜１５１のエッジ位置と、遮光膜パターン１５１ｐの目標寸法、およびサイドエッチング速度を用いて算出している。その結果、遮光膜１５１（遮光膜パターン１５１ｐ）の線幅を目標値に到達させるための追加エッチング時間を正確に算出することが可能となる。 As described above, in the present embodiment, the additional etching time is determined by using the edge position of the light shielding film 151 and the target dimension of the light shielding film pattern 151p, without using the dimensions of the resist pattern 152p formed in the resist pattern forming step. And the side etching rate. As a result, it is possible to accurately calculate the additional etching time for causing the line width of the light shielding film 151 (light shielding film pattern 151p) to reach the target value.
なお、サイドエッチング速度は、遮光膜１５１の組成や厚さ、クロム用エッチング液の組成や供給量、エッチング時の温度等の諸条件によって定まる。そのため、生産時と同様の条件でエッチング実験を事前に行っておき、エッチング速度を予め求めておくとよい。エッチング実験によりエッチング速度が算出される様子を図５に例示する。図５の横軸は追加エッチング時間（ｓｅｃ）を、縦軸は寸法エラー値（＝設計寸法−測定したエッチング後の遮光膜１５１の寸法）（μｍ）をそれぞれ示している。また、横軸のＮとは、ジャストエッチング時点（レジストパターン１５２ｐに覆われていない遮光膜１５１が目視で全て除去された時点）を意味している。図５に示す実験では、ジャストエッチング時点では寸法エラー値がマイナス値であった（つまり、ジャストエッチング時点の遮光膜１５１の寸法が設計寸法よりも大きかった）ことが分かる。その後、サイドエッチングを進行させることにより（追加エッチング時間が経過することにより）寸法エラー値がゼロに近づき、７〜１０秒程度で寸法エラー値がゼロとなった（遮光膜１５１（遮光膜パターン１５１ｐ）の寸法が設計寸法と一致した）ことが分かる。その後は、追加エッチング時間の経過に伴い、寸法エラーが大きくなることが分かる。係る実験結果から、単位時間あたりのサイドエッチング量（すなわちエッチング速度）を予め求めることが出来る。このような、エッチング寸法の変化傾向は、使用する膜種ごとにそれぞれ求めておくとよい。 The side etching rate is determined by various conditions such as the composition and thickness of the light shielding film 151, the composition and supply amount of the chromium etching solution, and the temperature during etching. For this reason, it is preferable to perform an etching experiment in advance under the same conditions as in production and to obtain the etching rate in advance. FIG. 5 illustrates how the etching rate is calculated by the etching experiment. The horizontal axis in FIG. 5 represents the additional etching time (sec), and the vertical axis represents the dimension error value (= design dimension—measured dimension of the light-shielding film 151 after etching) (μm). Further, N on the horizontal axis means the time of just etching (the time when all of the light shielding film 151 not covered with the resist pattern 152p is visually removed). In the experiment shown in FIG. 5, it can be seen that the dimensional error value was a negative value at the time of just etching (that is, the dimension of the light shielding film 151 at the time of just etching was larger than the design dimension). Thereafter, by proceeding side etching (by additional etching time elapses), the dimension error value approaches zero, and the dimension error value becomes zero after about 7 to 10 seconds (light shielding film 151 (light shielding film pattern 151p It can be seen that the dimensions of) coincided with the design dimensions. Thereafter, it can be seen that the dimensional error increases as the additional etching time elapses. From the experimental results, the side etching amount per unit time (that is, the etching rate) can be obtained in advance. Such a change tendency of the etching dimension may be obtained for each film type to be used.
（遮光膜のサイドエッチング工程）
次に、図１（ｆ）に示すように、遮光膜１５１のサイドエッチングを開始する。係るエッチングは、例えば上述のクロム用エッチング液等をスプレー方式等の手法により供給することで行うことが可能である。そして、上述の追加エッチング時間が経過したらサイドエッチングを停止して、遮光膜パターン１５１ｐの形成を完了する。
(Side etching process for light shielding film)
Next, as shown in FIG. 1F, side etching of the light shielding film 151 is started. Such etching can be performed, for example, by supplying the above-described chromium etching solution or the like by a spray method or the like. Then, when the additional etching time described above has elapsed, the side etching is stopped and the formation of the light shielding film pattern 151p is completed.
（レジストパターンの除去工程）
次に、図１（ｇ）に示すように、レジストパターン１５２ｐを除去して、本実施形態に係るフォトマスク１００の製造方法を終了する。レジストパターン１５２ｐの除去は、レジストパターン１５２ｐに剥離液を接触させて剥離させること等で行うことが可能である。
(Resist pattern removal process)
Next, as shown in FIG. 1G, the resist pattern 152p is removed, and the method for manufacturing the photomask 100 according to this embodiment is completed. The removal of the resist pattern 152p can be performed by bringing the resist pattern 152p into contact with a stripping solution and stripping.
その後、製造したフォトマスク１００を用いて露光を行い、表示デバイス用基板上に形成されたレジスト層にフォトマスク１００の遮光膜パターン１５１ｐを転写する。具体的には、フォトマスク１００を介して、露光光源からの光を被転写体（表示デバイス用基板）上に形成されたレジスト層に照射し、前記レジスト層に遮光膜パターン１５１ｐを転写する。その後、この転写されたパターンに基づく画素構造を表示デバイス用基板の表面に形成して、表示デバイス用基板の製造を完了する。 Thereafter, exposure is performed using the manufactured photomask 100, and the light-shielding film pattern 151p of the photomask 100 is transferred to a resist layer formed on the display device substrate. Specifically, the light from the exposure light source is irradiated to the resist layer formed on the transfer target (display device substrate) through the photomask 100, and the light shielding film pattern 151p is transferred to the resist layer. Thereafter, a pixel structure based on the transferred pattern is formed on the surface of the display device substrate to complete the manufacture of the display device substrate.
（３）本実施形態に係る効果
本実施形態によれば、以下に示す効果のうち１つ又は複数の効果を奏する。
(3) Effects according to this embodiment According to this embodiment, one or more of the following effects are achieved.
（ｉ）本実施形態によれば、追加エッチング時間を、レジストパターン形成工程において形成したレジストパターン１５２ｐの寸法を用いずに、把握された遮光膜１５１のエッジ位置に基づいて決定する。従って、遮光膜パターンの目標寸法に確実に到達することが可能である。把握された遮光膜１５１のエッジ位置と、遮光膜パターン１５１ｐの目標寸法と、サイドエッチング速度とを用いて算出することにより、追加エッチング時間を正確に算出することが可能となる。その結果、遮光膜パターン１５１ｐの寸法を確実に目標値に近づけるような制御が可能となる。 (I) According to this embodiment, the additional etching time is determined based on the grasped edge position of the light shielding film 151 without using the dimension of the resist pattern 152p formed in the resist pattern forming step. Therefore, it is possible to reliably reach the target dimension of the light shielding film pattern. By calculating using the recognized edge position of the light shielding film 151, the target dimension of the light shielding film pattern 151p, and the side etching rate, the additional etching time can be accurately calculated. As a result, it is possible to perform control to ensure that the dimension of the light shielding film pattern 151p is close to the target value.
（ii）本実施形態によれば、基板１１０の他方の主面（裏面）側から遮光膜１５１を介してレジストパターン１５２ｐの一部に光を照射して感光させ、レジストパターン１５２ｐのエッジを遮光膜１５１のエッジに一致させる。その結果、遮光膜１５１のエッジ位置を正確に取得することが可能となる。すなわち、主面１１０ａ側から基板１１０を観察してレジストパターン１５２ｐの寸法を測定し、或いは遮光膜１５１のエッジに隣接する透光部などの寸法を測定することで、遮光膜１５１のエッジ位置を正確に取得することが可能となる。このため、遮光膜１５１のエッチングを一時的に停止した時点で遮光膜１５１がレジストパターン１５２ｐよりも狭くなっていた（遮光膜１５１が側方にサイドエッチングされていた）としても、サイドエッチング残量（追加エッチング時間）を正確に算出することが容易となり、遮光膜パターン１５１ｐの寸法を正確に補正することが可能となる。 (Ii) According to the present embodiment, a part of the resist pattern 152p is irradiated with light from the other main surface (back surface) side of the substrate 110 through the light shielding film 151 to sensitize the edge of the resist pattern 152p. Match with the edge of the film 151. As a result, the edge position of the light shielding film 151 can be accurately acquired. That is, the edge position of the light shielding film 151 is determined by observing the substrate 110 from the main surface 110a side and measuring the dimension of the resist pattern 152p, or by measuring the dimension of the light transmitting portion adjacent to the edge of the light shielding film 151. It becomes possible to acquire accurately. For this reason, even if the etching of the light shielding film 151 is temporarily stopped, even if the light shielding film 151 is narrower than the resist pattern 152p (the light shielding film 151 is side-etched to the side), the remaining amount of side etching remains. It becomes easy to accurately calculate (additional etching time), and the dimension of the light shielding film pattern 151p can be accurately corrected.
（iii）本実施形態によれば、遮光膜パターン１５１ｐの寸法制御を正確に行うことで
、表示デバイス用基板上に転写するパターンの寸法制御をより正確に行うことが可能となる。そして、表示デバイスの高精細化を実現すると共に生産歩留りを向上させることが可能となる。
(Iii) According to the present embodiment, the dimension control of the pattern transferred onto the display device substrate can be more accurately performed by accurately controlling the dimension of the light shielding film pattern 151p. And it becomes possible to improve the production yield while realizing high definition of the display device.
＜本発明の他の実施形態＞
本発明は、上述の実施形態に限定されず、遮光部と透光部とに加えて半透光部を有し、半透光部は、露光機の解像限界以下の微細な遮光膜パターンを有することにより、透光部より少ない露光光透過率を有するフォトマスク（３階調以上の階調をもつ多階調フォトマ
スク）を製造する場合等にも好適に適用可能である。以下に、本発明の他の実施形態について図面を参照しながら説明する。図４は、本発明の他の実施形態に係るフォトマスクの製造方法を示す工程順に例示する概略図である。
<Other Embodiments of the Present Invention>
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and has a semi-transparent part in addition to the light-shielding part and the translucent part. Therefore, the present invention can be suitably applied to the case where a photomask (multi-tone photomask having three or more gradations) having an exposure light transmittance smaller than that of the light transmitting portion is manufactured. Other embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 4 is a schematic view illustrating a photomask manufacturing method according to another embodiment of the invention in the order of steps.
（マスクブランクの準備工程）
まず、基板１１０の一方の主面１１０ａ上に半透光膜２５１と遮光膜１５１とが順に積層され、かつ最上層にレジスト膜１５２が積層されたマスクブランク２００を用意する。半透光膜２５１は、透光部（基板１１０）に対して例えば２０〜６０％の光を透過する半透光の性質を有すると共に、クロム用エッチング液に対するエッチング耐性を有する材料により構成されており、例えばモリブデン（Ｍｏ）及びシリコン（Ｓｉ）を含むモリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）から構成されている。なお、基板１１０、遮光膜１５１、レジスト膜１５２は、例えば上述の実施形態と同様に構成されている。
(Mask blank preparation process)
First, a mask blank 200 is prepared in which a semi-transparent film 251 and a light shielding film 151 are sequentially stacked on one main surface 110a of the substrate 110, and a resist film 152 is stacked on the uppermost layer. The semi-transparent film 251 is made of a material having a semi-transparent property that transmits, for example, 20 to 60% of light with respect to the translucent part (substrate 110) and having an etching resistance against the etching solution for chromium. For example, it is made of molybdenum silicide (MoSi) containing molybdenum (Mo) and silicon (Si). The substrate 110, the light shielding film 151, and the resist film 152 are configured in the same manner as in the above-described embodiment, for example.
（レジストパターン形成工程）
次に、図４（ａ）に示すように、レーザー描画機によりレジスト膜１５２に描画露光を行い、感光させる。その後、レジスト膜を現像して、図４（ｂ）に示すように、遮光膜パターン１５１ｐの形成予定領域を覆うレジストパターン１５２ｐを形成する。
(Resist pattern formation process)
Next, as shown in FIG. 4A, the resist film 152 is subjected to drawing exposure by a laser drawing machine to be exposed. Thereafter, the resist film is developed to form a resist pattern 152p that covers a region where the light shielding film pattern 151p is to be formed, as shown in FIG. 4B.
（遮光膜のエッチング工程）
次に、クロム用エッチング液を用い、形成したレジストパターン１５２ｐをエッチングマスクとして遮光膜１５１のエッチングを開始する。なお、半透光膜２５１は、クロム用エッチング液に対するエッチング耐性を有するため、遮光膜１５１をエッチングする際のエッチングストッパ層として機能する。その後、レジストパターン１５２ｐに覆われていない遮光膜１５１が目視で全て除去された時点以降に、遮光膜１５１のエッチングを停止する。但し、多くの場合、遮光膜１５１のエッチングを停止するタイミングにより、図４（ｃ）に示すように、遮光膜１５１の側面とレジストパターン１５２ｐの側面とが一致しない。
(Light-shielding film etching process)
Next, etching of the light shielding film 151 is started using a chromium etching solution with the formed resist pattern 152p as an etching mask. Note that the semi-transparent film 251 has etching resistance to the chromium etching solution, and thus functions as an etching stopper layer when the light shielding film 151 is etched. After that, the etching of the light shielding film 151 is stopped after all the light shielding film 151 not covered with the resist pattern 152p is visually removed. However, in many cases, the side surface of the light shielding film 151 and the side surface of the resist pattern 152p do not coincide with each other as shown in FIG. 4C due to the timing of stopping the etching of the light shielding film 151.
（裏面からの露光工程）
次に、図４（ｃ）に示すように、基板１１０の他方の主面（裏面）側から光を照射する。半透光膜２５１は、透光部（基板１１０）に対して２０〜６０％の光を透過するように構成されているため、露光時間等を調整することにより、レジストパターン１５２のうち、遮光膜１５１によって遮光されない部分のレジストパターン１５２ｐを十分に感光させることができる。次いで、現像を行うことにより、感光したレジストを溶解させ、レジストパターン１５２ｐの側面を遮光膜１５１の側面に一致させる。
(Exposure process from the back)
Next, as shown in FIG. 4C, light is irradiated from the other main surface (back surface) side of the substrate 110. The semi-transparent film 251 is configured to transmit 20 to 60% of light with respect to the translucent part (substrate 110). Therefore, by adjusting the exposure time or the like, the semi-transparent film 251 is shielded from the resist pattern 152. The portion of the resist pattern 152p that is not shielded by the film 151 can be sufficiently exposed. Next, development is performed to dissolve the exposed resist, and the side surface of the resist pattern 152p is made to coincide with the side surface of the light shielding film 151.
（追加エッチング時間を算出する工程）
次に、主面１１０ａ側から基板１１０を観察して上記レジストパターン１５２ｐと遮光膜１５１の一致した線幅の寸法を測定し、遮光膜１５１のエッジ位置を正確に把握する。そして、把握されたエッジ位置と、当該部分の遮光膜パターン１５１ｐの目標線幅寸法（設計値）とにより、サイドエッチング量（追加エッチング量）を算出する。そして、算出したサイドエッチング量をエッチング速度（サイドエッチング速度）で割ることにより、追加エッチング時間を算出する。
(Step of calculating additional etching time)
Next, the substrate 110 is observed from the main surface 110a side, the line width dimension of the resist pattern 152p and the light shielding film 151 is measured, and the edge position of the light shielding film 151 is accurately grasped. Then, the side etching amount (additional etching amount) is calculated based on the grasped edge position and the target line width dimension (design value) of the light shielding film pattern 151p of the portion. Then, the additional etching time is calculated by dividing the calculated side etching amount by the etching rate (side etching rate).
（遮光膜のサイドエッチング工程）
次に、図４（ｅ）に示すように、クロム用エッチング液を用い遮光膜１５１のサイドエッチングを開始する。そして、上述の追加エッチング時間が経過したらサイドエッチングを停止して、遮光膜パターン１５１ｐの形成を完了する。その後、レジストパターン１５２ｐを除去する。レジストパターン１５２ｐの除去は、レジストパターン２５２ｐに剥離液を接触させて剥離させること等で行うことが可能である。
(Side etching process for light shielding film)
Next, as shown in FIG. 4E, side etching of the light shielding film 151 is started using a chromium etching solution. Then, when the additional etching time described above has elapsed, the side etching is stopped and the formation of the light shielding film pattern 151p is completed. Thereafter, the resist pattern 152p is removed. The resist pattern 152p can be removed by bringing the resist pattern 252p into contact with a stripping solution and stripping.
（レジストパターン形成工程）
次に、図４（ｆ）に示すように、遮光膜パターン１５１ｐ及び半透光膜２５１を含む上面を覆う第２のレジスト膜２５２を形成する。第２のレジスト層２５２は、レジスト層１５２と同様にポジ型レジスト材料により構成することができる。その後、レーザー描画機により第２のレジスト膜２５２に描画露光を行い、感光させる。その後、第２のレジスト膜２５２を現像して、少なくとも半透光部の形成予定領域の半透光膜パターン２５１ｐを覆うレジストパターン２５２ｐを形成する。
(Resist pattern formation process)
Next, as shown in FIG. 4F, a second resist film 252 covering the upper surface including the light shielding film pattern 151p and the semi-transparent film 251 is formed. The second resist layer 252 can be made of a positive resist material in the same manner as the resist layer 152. Thereafter, the second resist film 252 is subjected to drawing exposure by a laser drawing machine to be exposed. Thereafter, the second resist film 252 is developed to form a resist pattern 252p that covers at least the semi-transparent film pattern 251p in the region where the semi-transparent portion is to be formed.
（半透光部のエッチング工程）
次に、図４（ｇ）に示すように、形成したレジストパターン２５２ｐをエッチングマスクとして半透光膜２５１のエッチングを開始する。係るエッチングは、フッ素（Ｆ）系のウェットエッチャント(又はエッチングガス)を半透光膜２５１に供給することで行うことが可能である。そして、レジストパターン２５２ｐに覆われていない半透光膜２５１が全て除去された時点で、半透光膜２５１のエッチングを停止して、半透光膜パターン２５１ｐの形成を完了する。
(Semi-transparent part etching process)
Next, as shown in FIG. 4G, etching of the semi-transparent film 251 is started using the formed resist pattern 252p as an etching mask. Such etching can be performed by supplying a fluorine (F) wet etchant (or etching gas) to the semi-transparent film 251. Then, when all the semi-transparent film 251 not covered with the resist pattern 252p is removed, the etching of the semi-transparent film 251 is stopped and the formation of the semi-transparent film pattern 251p is completed.
（レジストパターンの除去工程）
次に、レジストパターン２５２ｐを除去して、図４（ｈ）に示すような本実施形態に係るフォトマスク２００の製造方法を終了する。レジストパターン２５２ｐの除去は、レジストパターン２５２ｐに剥離液を接触させて剥離させること等で行うことが可能である。
(Resist pattern removal process)
Next, the resist pattern 252p is removed, and the manufacturing method of the photomask 200 according to this embodiment as shown in FIG. The removal of the resist pattern 252p can be performed by bringing the resist pattern 252p into contact with a stripping solution and stripping.
本実施形態においても上述の実施形態と同様の効果を得ることが可能である。 Also in this embodiment, it is possible to obtain the same effect as the above-described embodiment.
１００ フォトマスク
１００ｂ マスクブランク
１１０ 基板
１５１ 遮光膜
１５１ｐ 遮光膜パターン
１５２ レジスト膜
１５２ｐ レジストパターン
２５１ 半透光膜
２５１ｐ 半透光膜パターン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Photomask 100b Mask blank 110 Substrate 151 Light shielding film 151p Light shielding film pattern 152 Resist film 152p Resist pattern 251 Semitransparent film 251p Semitransparent film pattern
Claims (6)
前記基板の一方の主面上に、遮光膜とレジスト膜とが順次積層されたマスクブランクを準備する工程と、
前記レジスト膜に所定パターンを描画し、現像することにより前記遮光膜上に前記遮光膜パターンの形成予定領域を覆うレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンをマスクとして前記遮光膜のエッチングを開始し、前記レジストパターンに覆われていない前記遮光膜が除去された後にエッチングを停止する工程と、
前記基板の他方の主面側から光を照射し、前記レジストパターンのうち前記遮光膜によって遮光されない部分を感光させたのち現像することによって前記レジストパターンのエッジを前記遮光膜のエッジに一致させる工程と、
前記エッジ位置を把握し、把握した前記エッジ位置を基に追加エッチング時間を決定し、前記決定された追加エッチング時間に基づき、前記遮光膜のサイドエッチングを行う工程と、を有する
ことを特徴とするフォトマスクの製造方法。 By having a light-shielding film pattern on one main surface of a substrate having translucency, a method for producing a photomask having at least a translucent part and a light-shielding part,
Preparing a mask blank in which a light shielding film and a resist film are sequentially laminated on one main surface of the substrate;
Forming a predetermined pattern on the resist film, and forming a resist pattern on the light shielding film to cover a region where the light shielding film pattern is to be formed;
Starting the etching of the light shielding film using the resist pattern as a mask, and stopping the etching after the light shielding film not covered with the resist pattern is removed;
Irradiating light from the other main surface side of the substrate, exposing a portion of the resist pattern that is not shielded by the light-shielding film, and developing the resist pattern, thereby aligning the edge of the resist pattern with the edge of the light-shielding film When,
A step of grasping the edge position, determining an additional etching time based on the grasped edge position, and performing side etching of the light shielding film based on the determined additional etching time. Photomask manufacturing method.
ことを特徴とする請求項１に記載のフォトマスクの製造方法。 In the step of performing the side etching of the light shielding film, a side etching remaining amount is calculated based on the grasped edge position and the target dimension of the light shielding film pattern, and the side etching remaining amount and the side etching rate grasped in advance are calculated. 2. The method of manufacturing a photomask according to claim 1, wherein an additional etching time is determined by: and side etching of the light shielding film is performed based on the determined additional etching time.
ことを特徴とする請求項１または２に記載のフォトマスクの製造方法。 The photomask manufacturing method according to claim 1, wherein the light shielding film pattern includes a pattern for manufacturing a thin film transistor.
前記半透光部は、露光機の解像限界以下の微細な遮光膜パターンを有することにより、前記透光部より少ない露光光透過率を有する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法。 The photomask has a semi-translucent part in addition to the light-shielding part and the translucent part,
The semi-translucent part has an exposure light transmittance less than that of the translucent part by having a fine light-shielding film pattern below the resolution limit of an exposure machine. A method for producing a photomask according to 1.
ことを特徴とする請求項1〜３のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法。 4. The mask blank according to claim 1, wherein the mask blank includes a semi-transparent film and the light-shielding film on one main surface of the substrate, and a resist film is laminated on the uppermost layer. A method for producing a photomask according to claim 1.
ことを特徴とする表示デバイスの製造方法。 The resist layer formed on the display device substrate is irradiated with light from an exposure light source through the photomask manufactured by the method for manufacturing a photomask according to claim 1, and the resist layer is irradiated to the resist layer. A method for manufacturing a display device, comprising transferring a pattern.
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