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JP6573591B2 - Photomask manufacturing method, photomask, and display device manufacturing method - Google Patents
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Photomask manufacturing method, photomask, and display device manufacturing method Download PDF

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Description

本発明は、液晶パネルや有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）パネルに代表される表示装置の製造に有用なフォトマスク及びその製造方法、並びに、当該フォトマスクを用いた表示装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a photomask useful for manufacturing a display device represented by a liquid crystal panel or an organic EL (electroluminescence) panel, a manufacturing method thereof, and a manufacturing method of a display device using the photomask.

透明基板上に形成された遮光膜及び半透光膜をパターニングしてなる転写用パターンを備えたフォトマスクが知られている。半透光膜は、フォトマスクの露光に用いる露光光を一部透過する膜である。この半透光膜を含む転写用パターンによれば、被転写体上のレジスト膜を感光及び現像したときに形成される、レジストパターンの膜厚や形状を所望の状態に制御することができる。このような転写用パターンを備えるフォトマスクは、半導体装置のほか、上記表示装置の製造にも有用に使用される。   There is known a photomask provided with a transfer pattern formed by patterning a light shielding film and a semi-transparent film formed on a transparent substrate. The semi-transparent film is a film that partially transmits exposure light used for exposure of the photomask. According to the transfer pattern including this semi-transparent film, the film thickness and shape of the resist pattern formed when the resist film on the transfer target is exposed and developed can be controlled to a desired state. A photomask provided with such a transfer pattern is usefully used for manufacturing the display device as well as the semiconductor device.

上記のようなフォトマスクには、下記特許文献１、２に記載された多階調フォトマスクが含まれる。多階調フォトマスクは、階調を有するフォトマスクであって、グレートーンマスクともいわれる。また、半透光部を備える他のフォトマスクとしては、露光光の位相を反転させる位相シフト膜を用い、フォトマスクを透過した光の干渉作用を利用することで、解像性や焦点深度を向上させる、位相シフトマスクがある。   Such photomasks include multi-tone photomasks described in Patent Documents 1 and 2 below. A multi-tone photomask is a photomask having gradation and is also called a gray-tone mask. In addition, as another photomask having a semi-transparent portion, a phase shift film that reverses the phase of exposure light is used, and the interference and the depth of focus are reduced by using the interference action of light transmitted through the photomask. There is a phase shift mask that improves.

特開２００５−２５７７１２号公報JP 2005-257712 A 特開２００７−１１４７５９号公報JP 2007-114759 A

多階調フォトマスクの転写用パターンは、遮光部、透光部、及び半透光部といった、光透過率の異なる３つ以上の部分を有し、これによって複数の残膜厚を有するレジストパターンを被転写体上に形成しようとするものである。このレジストパターンは、被転写体上に形成された薄膜の加工に際して、エッチングマスクとして利用される。その場合、レジストパターンを用いて第１エッチングを行い、次いでレジストパターンを減膜すると、減膜後のレジストパターンは第１エッチング時とは異なる形状となる。このため、第１エッチングとは異なる形状のエッチングマスクを用いて第２エッチングを行うことが可能となる。このように、多階調フォトマスクは、複数枚のフォトマスクに相当する機能をもつフォトマスクとも言えるものであり、主として表示装置の製造に必要なフォトマスクの枚数を低減できるものとして、生産効率の向上に寄与している。   The transfer pattern of the multi-tone photomask has a resist pattern having three or more portions having different light transmittances, such as a light shielding portion, a light transmitting portion, and a semi-light transmitting portion, thereby having a plurality of remaining film thicknesses. Is to be formed on the transfer medium. This resist pattern is used as an etching mask when processing a thin film formed on a transfer target. In that case, when the first etching is performed using the resist pattern and then the resist pattern is thinned, the resist pattern after the thinning has a shape different from that in the first etching. For this reason, it is possible to perform the second etching using an etching mask having a shape different from that of the first etching. As described above, the multi-tone photomask can be said to be a photomask having a function corresponding to a plurality of photomasks, and it is possible to reduce the number of photomasks necessary for manufacturing a display device. It contributes to the improvement.

上記特許文献１、２に記載された多階調フォトマスクは、透明基板が露出した透光部、遮光膜を用いた遮光部のほかに、露光光を一部透過する半透光膜を用いた半透光部を備える転写用パターンを有する。したがって、例えば半透光部の光透過率や透過光に対する位相特性などを適宜制御することにより、被転写体上に形成されるレジストパターンの部分的な厚みや、その断面形状などを変化させることができると考えられる。ゆえに、多階調フォトマスクを設計する際には、露光時に使用する光（露光光）に対する所望の透過率や位相特性を設定し、これに適合する膜材料や膜厚を選択し、成膜条件を整えることにより、所望の光特性をもつ多階調フォトマスクとすることができる。   The multi-tone photomasks described in Patent Documents 1 and 2 use a translucent film that partially transmits exposure light, in addition to the translucent part where the transparent substrate is exposed and the light-shielding part using the light-shielding film. A transfer pattern having a semi-translucent portion. Therefore, for example, by appropriately controlling the light transmittance of the semi-translucent portion, the phase characteristic with respect to the transmitted light, etc., the partial thickness of the resist pattern formed on the transferred body or the cross-sectional shape thereof can be changed. It is thought that you can. Therefore, when designing a multi-tone photomask, set the desired transmittance and phase characteristics for the light (exposure light) used during exposure, select the appropriate film material and film thickness, and form the film. By adjusting the conditions, a multi-tone photomask having desired light characteristics can be obtained.

ところで、特許文献１には、以下の方法で製造される多階調フォトマスク（グレートーンマスク）が記載されている（図７及び図８参照）。
まず、図７（ａ）に示すフォトマスクブランク１００を用意する。このフォトマスクブランク１００は、透明基板１０１上に遮光膜１０２を形成し、その上にポジ型レジストを塗布してレジスト膜１０３を形成したものである。
次に、レーザ描画機などを用いてレジスト膜１０３に描画（第１描画）した後、現像する。これにより、半透光部に対応する領域（Ａ領域）ではレジスト膜１０３が除去される。また、遮光部に対応する領域（Ｂ領域）及び透光部に対応する領域（Ｃ領域）には、レジスト膜１０３の残存によってレジストパターン１０３ａが形成される（図７（ｂ）参照）。
次に、レジストパターン１０３ａをマスクとして、遮光膜１０２をエッチング（第１エッチング）することにより、遮光部に対応する（Ｂ領域）及び透光部に対応する領域（Ｃ領域）に遮光膜パターン１０２ａを形成する（図７（ｃ）参照）。 Incidentally, Patent Document 1 describes a multi-tone photomask (gray-tone mask) manufactured by the following method (see FIGS. 7 and 8).
First, a photomask blank 100 shown in FIG. The photomask blank 100 is obtained by forming a light shielding film 102 on a transparent substrate 101 and applying a positive resist thereon to form a resist film 103.
Next, after drawing (first drawing) on the resist film 103 using a laser drawing machine or the like, development is performed. Thereby, the resist film 103 is removed in a region (A region) corresponding to the semi-transparent portion. Further, a resist pattern 103a is formed in the region corresponding to the light shielding portion (B region) and the region corresponding to the light transmitting portion (C region) due to the remaining resist film 103 (see FIG. 7B).
Next, by using the resist pattern 103a as a mask, the light shielding film 102 is etched (first etching), so that the light shielding film pattern 102a is formed in the region (B region) corresponding to the light shielding portion and the region (C region) corresponding to the light transmitting portion. Is formed (see FIG. 7C).

次に、遮光膜パターン１０２ａを覆っているレジストパターン１０３ａを除去する（図７（ｄ）参照）。これにより、遮光膜パターン付き基板が得られる。
ここまでが１回目のフォトリソグラフィ工程（描画、現像、エッチング）となり、この段階で、半透光部に対応する領域（Ａ領域）が画定する。
次に、上記の遮光膜パターン付き基板の全面に半透光膜１０４を成膜する（図７（ｅ）参照）。これにより、Ａ領域の半透光部が形成される。 Next, the resist pattern 103a covering the light shielding film pattern 102a is removed (see FIG. 7D). Thereby, the board | substrate with a light shielding film pattern is obtained.
This is the first photolithography process (drawing, development, etching), and at this stage, a region (A region) corresponding to the semi-translucent portion is defined.
Next, a semi-transparent film 104 is formed on the entire surface of the substrate with the light shielding film pattern (see FIG. 7E). Thereby, a semi-transparent portion of the A region is formed.

次に、半透光膜１０４の全面にポジ型レジストを塗布してレジスト膜１０５を形成する（図８（ｆ）参照）。
次に、レジスト膜１０５に描画（第２描画）した後、現像する。これにより、透光部に対応する領域（Ｃ領域）ではレジスト膜１０５が除去される。また、遮光部に対応する領域（Ｂ領域）及び半透光部に対応する領域（Ａ領域）には、レジスト膜１０５の残存によってレジストパターン１０５ａが形成される（図８（ｇ）参照）。 Next, a positive resist is applied on the entire surface of the semi-transparent film 104 to form a resist film 105 (see FIG. 8F).
Next, after drawing (second drawing) on the resist film 105, development is performed. Thereby, the resist film 105 is removed in the region (C region) corresponding to the light transmitting portion. Further, a resist pattern 105a is formed by the remaining of the resist film 105 in the region corresponding to the light shielding portion (B region) and the region corresponding to the semi-translucent portion (A region) (see FIG. 8G).

次に、レジストパターン１０５ａをマスクとして、半透光膜１０４と遮光膜パターン１０２ａをエッチング（第２エッチング）することにより、透光部に対応する領域（Ｃ領域）で透明基板１０１を露出させる（図８（ｈ）参照）。これにより、遮光部に対応する（Ｂ領域）には遮光膜パターン１０２ａが形成され、半透光部に対応する領域（Ａ領域）及び遮光部に対応する（Ｂ領域）には半透光膜パターン１０４ａが形成される。なお、第２エッチング工程では、半透光膜１０４と遮光膜１０２を互いにエッチング特性が同一又は近似する材料で形成しておくことにより、２つの膜を連続的にエッチングすることが可能である。
次に、半透光膜パターン１０４ａを覆っているレジストパターン１０５ａを除去する（図８（ｉ）参照）。
以上で、多階調フォトマスク（グレートーンマスク）１１０が完成する。 Next, by using the resist pattern 105a as a mask, the translucent film 104 and the light-shielding film pattern 102a are etched (second etching), thereby exposing the transparent substrate 101 in a region (C region) corresponding to the translucent portion ( (Refer FIG.8 (h)). Thereby, the light shielding film pattern 102a is formed in the (B region) corresponding to the light shielding portion, and the semi-transparent film is formed in the region (A region) corresponding to the semi-light transmitting portion and the (B region) corresponding to the light shielding portion. A pattern 104a is formed. In the second etching step, the two films can be continuously etched by forming the semi-transparent film 104 and the light-shielding film 102 with materials having the same or similar etching characteristics.
Next, the resist pattern 105a covering the semi-transparent film pattern 104a is removed (see FIG. 8 (i)).
Thus, the multi-tone photomask (gray tone mask) 110 is completed.

このように、特許文献１に記載の製造方法では、２回のフォトリソグラフィ工程（描画、現像、エッチング）によって、遮光膜１０２及び半透光膜１０４がそれぞれパターニングされ、遮光部、透光部、及び半透光部を備える転写用パターンが形成される。この転写用パターンを有する多階調フォトマスク１１０は、図８（ｉ）に示すように、遮光部となるＢ領域の全域が、遮光膜と半透光膜の積層膜として形成されている。   As described above, in the manufacturing method described in Patent Document 1, the light-shielding film 102 and the semi-transparent film 104 are patterned by two photolithography processes (drawing, developing, and etching), respectively. And the pattern for transfer provided with a semi-translucent part is formed. In the multi-tone photomask 110 having this transfer pattern, as shown in FIG. 8 (i), the entire region B serving as a light shielding portion is formed as a laminated film of a light shielding film and a semi-translucent film.

一方、特許文献２には、図１０（ｌ）に示す多階調フォトマスク（階調をもつフォトマスク）が記載されている。このフォトマスク２００では、透明基板２０１上に遮光領域、半透明領域、及び透過領域が混在する。遮光領域には、遮光膜２１４と半透明膜２１３がこの順に積層されて存在し、半透明領域には、半透明膜２１３のみが存在する。半透明膜２１３は、露光光に対して反射防止機能を有する。透明領域は、遮光膜２１４と半透明膜２１３のいずれも存在しない領域である。   On the other hand, Patent Document 2 describes a multi-tone photomask (photomask having gradation) shown in FIG. In the photomask 200, a light shielding region, a semitransparent region, and a transmission region are mixed on the transparent substrate 201. A light shielding film 214 and a semitransparent film 213 are laminated in this order in the light shielding area, and only the semitransparent film 213 exists in the semitransparent area. The translucent film 213 has an antireflection function for exposure light. The transparent region is a region where neither the light shielding film 214 nor the translucent film 213 exists.

以下に、特許文献２記載のフォトマスクの製造方法について、図９及び図１０を用いて説明する。
まず、図９（ａ）に示すフォトマスクブランク２０３を用意する。このフォトマスク２０３は、透明基板２０１上に遮光膜２０２を形成したものである。 Below, the manufacturing method of the photomask of patent document 2 is demonstrated using FIG.9 and FIG.10.
First, a photomask blank 203 shown in FIG. 9A is prepared. This photomask 203 is obtained by forming a light shielding film 202 on a transparent substrate 201.

次に、図９（ｂ）に示すように、遮光膜２０２上にレジストを塗布することにより、レジスト膜２０４を形成する。
次に、図９（ｃ）に示すように、レーザ光などのエネルギー線２０５で遮光膜２０２上のレジスト膜２０４にパターン描画を行う。
次に、図９（ｄ）に示すように、レジスト膜２０４を所定の現像液で現像した後、リンスすることにより、レジストパターン２０６を形成する。
次に、図９（ｅ）に示すように、レジストパターン２０６の開口部に露出している遮光膜２０２をエッチングすることにより、遮光膜パターン２０７を形成する。
次に、図９（ｆ）に示すように、遮光膜パターン２０７を覆っているレジストパターン２０６を除去する。これにより、遮光膜パターン付き基板２０８が得られる。
次に、図９（ｇ）に示すように、遮光膜パターン付き基板２０８の全面に、半透明膜２０９を成膜する。 Next, as shown in FIG. 9B, a resist film 204 is formed by applying a resist on the light shielding film 202.
Next, as shown in FIG. 9C, pattern drawing is performed on the resist film 204 on the light shielding film 202 with an energy beam 205 such as a laser beam.
Next, as shown in FIG. 9D, the resist film 204 is developed with a predetermined developer and then rinsed to form a resist pattern 206.
Next, as shown in FIG. 9E, the light shielding film pattern 207 is formed by etching the light shielding film 202 exposed in the opening of the resist pattern 206.
Next, as shown in FIG. 9F, the resist pattern 206 covering the light shielding film pattern 207 is removed. Thereby, the board | substrate 208 with a light shielding film pattern is obtained.
Next, as shown in FIG. 9G, a translucent film 209 is formed on the entire surface of the substrate 208 with the light shielding film pattern.

次に、図１０（ｈ）に示すように、半透明膜２０９上にレジストを塗布することにより、レジスト膜２１０を形成する。
次に、図１０（ｉ）に示すように、レーザ光などのエネルギー線２１１で半透明膜２０９上のレジスト膜２１０にパターン描画を行う。
次に、図１０（ｊ）に示すように、レジスト膜２１０を所定の現像液で現像した後、リンスすることにより、レジストパターン２１２を形成する。
次に、図１０（ｋ）に示すように、レジストパターン２１２より露出している半透明膜２０９とその下の遮光膜パターン２０７をエッチングすることにより、半透明膜パターン２１３と遮光膜パターン２１４を形成する。
次に、図１０（ｌ）に示すように、遮光膜パターン２１４上に残存しているレジストパターン２１２を除去する。これにより、階調をもつフォトマスク２００が得られる。 Next, as shown in FIG. 10H, a resist film 210 is formed by applying a resist onto the translucent film 209.
Next, as shown in FIG. 10I, pattern drawing is performed on the resist film 210 on the semitransparent film 209 with an energy beam 211 such as laser light.
Next, as shown in FIG. 10J, the resist film 210 is developed with a predetermined developer and then rinsed to form a resist pattern 212. Next, as shown in FIG.
Next, as shown in FIG. 10K, the semi-transparent film pattern 213 and the light-shielding film pattern 214 are formed by etching the semi-transparent film 209 exposed from the resist pattern 212 and the light-shielding film pattern 207 therebelow. Form.
Next, as shown in FIG. 10L, the resist pattern 212 remaining on the light shielding film pattern 214 is removed. As a result, a photomask 200 having gradation is obtained.

以上の製造方法では、１回目のマスクパターン製版によって遮光膜２０２をパターニングし、２回目のマスクパターン製版によって半透明膜２０９と遮光膜２０２をパターニングすることにより、上層の半透明膜パターン２１３と下層の遮光膜パターン２０７との位置を合わせている。また、遮光膜２０２の表面反射を防止する手段が無いフォトマスクブランク２０３を用いている。その一方、遮光膜上に低反射層が予め設けられている汎用のフォトマスクブランクを用いる場合は、まず、遮光膜上の低反射膜をすべてエッチングによって除去し、遮光膜を露出した基板を得た後、上記１回目のフォトリソグラフィ工程を行うようにしている。   In the above manufacturing method, the light-shielding film 202 is patterned by the first mask pattern plate making, and the semi-transparent film 209 and the light-shielding film 202 are patterned by the second mask pattern plate making, so that the upper semi-transparent film pattern 213 and the lower layer are formed. The position of the light shielding film pattern 207 is aligned. Further, a photomask blank 203 having no means for preventing surface reflection of the light shielding film 202 is used. On the other hand, when using a general-purpose photomask blank in which a low-reflection layer is provided in advance on the light-shielding film, first, all the low-reflection film on the light-shielding film is removed by etching to obtain a substrate with the light-shielding film exposed. After that, the first photolithography process is performed.

しかしながら、本発明者が検討したところ、上記特許文献１、２に記載の多階調フォトマスクには、それぞれに解決すべき技術課題があることが明らかになった。
特許文献１に記載の多階調フォトマスクは、透明基板が露出する透光部、透明基板上に半透光膜が形成されてなる半透光部、及び、透明基板上に遮光膜と半透光膜がこの順に積層している遮光部を有する。
フォトマスクに用いる遮光膜には、多くの場合、その表面側に反射防止層が形成されている。これは、フォトマスクの製造工程や、フォトマスクを用いた露光工程において、不要な光反射を抑えるためである。例えば、フォトマスクの製造工程においては、描画光の反射を抑えることにより、パターンの寸法（ＣＤ；Critical Dimension）精度を高めている。また、フォトマスクを用いた露光工程（例えば露光光の波長λ＝３６５〜４３６ｎｍ）においては、露光光の反射を抑えることにより、露光装置内での迷光の発生に起因した転写性の劣化を防いでいる。言い換えれば、遮光膜の表面側に形成される反射防止層は、このような光学機能を奏するのに適切な光学物性（屈折率ｎ、消衰係数ｋ）や膜厚が調整されたものとされる。 However, as a result of studies by the present inventors, it has been clarified that the multi-tone photomasks described in Patent Documents 1 and 2 each have technical problems to be solved.
The multi-tone photomask described in Patent Document 1 includes a translucent portion where a transparent substrate is exposed, a semi-transparent portion where a semi-transparent film is formed on the transparent substrate, and a light-shielding film and a semi-transparent portion on the transparent substrate. The light-transmitting film has a light shielding portion laminated in this order.
In many cases, an antireflection layer is formed on the surface side of a light shielding film used for a photomask. This is to suppress unnecessary light reflection in the photomask manufacturing process and the exposure process using the photomask. For example, in a photomask manufacturing process, pattern dimension (CD) accuracy is improved by suppressing reflection of drawing light. Further, in the exposure process using a photomask (for example, the wavelength of exposure light λ = 365 to 436 nm), by suppressing the reflection of the exposure light, deterioration of transferability due to the generation of stray light in the exposure apparatus is prevented. It is out. In other words, the antireflection layer formed on the surface side of the light shielding film is adjusted to have appropriate optical properties (refractive index n, extinction coefficient k) and film thickness to achieve such an optical function. The

ところが、特許文献１に記載のフォトマスクでは、遮光膜上に半透光膜を積層して遮光部を形成している。このため、遮光膜の表面側に反射防止層が設けられていても、その上に存在する半透光膜によって、光の反射、干渉の挙動が変わってしまうため、上記のように調整された反射防止機能が十分に生かされないという難点がある。   However, in the photomask described in Patent Document 1, a light-shielding portion is formed by laminating a semi-transparent film on the light-shielding film. For this reason, even if an antireflection layer is provided on the surface side of the light shielding film, the behavior of light reflection and interference changes depending on the semi-transparent film existing on the antireflection layer. There is a drawback that the antireflection function is not fully utilized.

一方、特許文献２に記載されたフォトマスクには、露光光に対して反射防止機能を有する半透明膜を用いている。但し、この場合にも次のような課題がある。
半透明膜は、露光光に対する反射率だけでなく、その透過率においても、用途に応じた所望の数値をもつ必要がある。一般に、半透明膜に求められる光透過率は、用途によって、あるいはマスクユーザが適用する加工条件によって異なり、その範囲は５〜６０％程度に及ぶ。したがって、特定の用途に対して所望の仕様をもつフォトマスクを得ようとすると、露光光に対する反射率だけでなく透過率の値も調整する必要がある。 On the other hand, the photomask described in Patent Document 2 uses a translucent film having an antireflection function for exposure light. However, even in this case, there are the following problems.
The translucent film needs to have a desired numerical value according to the use not only in the reflectance with respect to the exposure light but also in the transmittance. In general, the light transmittance required for the translucent film varies depending on the use or the processing conditions applied by the mask user, and the range is about 5 to 60%. Therefore, in order to obtain a photomask having a desired specification for a specific application, it is necessary to adjust not only the reflectance with respect to the exposure light but also the transmittance value.

しかしながら、露光光に対する透過率を所望の値とするために、半透明膜の膜厚を変えると、透過率だけでなく反射率の値も変わってしまう。このため、透過率と反射率の双方を独立に所望の値に設定することは容易ではない。更に付言すれば、半透明膜の膜厚を変えると、半透明膜の位相特性も変わってしまう。このため、露光によって得ようとする電子デバイスの種類や精度によっては、位相シフト作用による光の干渉に影響され、良好な転写性が得られない可能性がある。   However, if the thickness of the translucent film is changed in order to set the transmittance for exposure light to a desired value, not only the transmittance but also the reflectance value changes. For this reason, it is not easy to set both the transmittance and the reflectance to desired values independently. In addition, if the thickness of the translucent film is changed, the phase characteristics of the translucent film are also changed. For this reason, depending on the type and accuracy of the electronic device to be obtained by exposure, there is a possibility that good transferability may not be obtained due to the influence of light interference due to the phase shift action.

また、特許文献２では、半透明膜の光透過率と光反射率の制御に関して、各膜質の調整及びその厚さの選択により実現するとしている。具体的には、スパッタ条件を変える、若干の添加物をする、あるいはその密度を変える、結晶性（粒径）を変える、膜中にボイド（気泡）を混ぜ込むなどして、見かけ上のｎ（屈折率）、ｋ（消衰係数：Extinction Coefficient）を調整するとしている。   In Patent Document 2, the control of the light transmittance and the light reflectance of the translucent film is realized by adjusting each film quality and selecting its thickness. Specifically, the apparent n is changed by changing sputtering conditions, adding some additives, changing the density, changing crystallinity (particle size), or mixing voids (bubbles) in the film. (Refractive index) and k (Extinction Coefficient) are adjusted.

しかしながら、フォトマスクに適用する膜として所望の物性をもつ膜を新たに得ることは、決して容易ではない。そもそもフォトマスクの光学膜として最低限の特性を満足するものを見出すこと自体が、一定の開発努力を要する。例えば、ある光学膜に関して、スパッタ等の成膜条件下で欠陥を生じにくいガス種やガス流量を見出しても、その成膜条件で形成された膜に対し多種の要求仕様、例えば薬品耐性、エッチング特性、耐光性、レジストとの密着性など、を充足する必要がある。このため、所望の物性をもつ新規の膜を見出すには、多くの条件下での試行錯誤が避けられない。その上で、個々の製品において、マスクユーザが所望する光透過率や位相特性を満足させる、都合の良いｎ値、ｋ値をもつ膜を、新たなフォトマスク製品を製造する度ごとに見出すことは、現実的とは言い難い。   However, it is not easy to obtain a new film having desired physical properties as a film applied to a photomask. In the first place, finding an optical film that satisfies the minimum characteristics as an optical film of a photomask itself requires a certain development effort. For example, even for a certain optical film, even if a gas type or gas flow rate that does not easily cause defects under film formation conditions such as sputtering is found, there are various requirements for the film formed under the film formation conditions, such as chemical resistance, etching, etc. It is necessary to satisfy characteristics, light resistance, adhesion to a resist, and the like. For this reason, trial and error under many conditions is inevitable in order to find a novel film having desired physical properties. In addition, each time a new photomask product is manufactured, a film having convenient n and k values that satisfy the light transmittance and phase characteristics desired by the mask user is found in each product. Is not realistic.

また、特許文献２に記載の製造方法では、上述したとおり、遮光膜上に低反射層が予め設けられている汎用のフォトマスクブランクを用いる場合、まず、遮光膜上の低反射膜をすべてエッチングによって除去している。このため、フォトマスクブランクに最初の描画を行うときに、遮光膜の表面には描画光の反射を抑える手段が存在しない。よって、描画時の寸法精度（いわゆるＣＤ特性）が十分に得られないリスクがある。レーザ描画装置を用いる多くのＦＰＤ（Flat Panel Display）用描画装置は、描画光として４１０〜４２０（ｎｍ）程度の波長光を用いる。仮に、反射防止効果の無い遮光膜をもつフォトマスクブランクに描画を行うとなると、描画時にレジスト膜内で入射光と反射光の干渉による定在波が生じるおそれがある。その結果、描画後の現像によって形成されるレジストパターンの断面に望ましくない凹凸が生じる場合がある。その場合は、レジストパターンをマスクとして遮光膜をエッチングするときに、遮光膜の寸法精度（ＣＤ）を劣化させる不都合が生じる。
遮光膜表面に反射防止機能が設けられず、光反射率が３０％を超えるような場合を想定し、本発明者は、フォトマスクブランク等のフォトマスク基板において生じる、光反射の問題を低減することに着目した。 Moreover, in the manufacturing method described in Patent Document 2, as described above, when a general-purpose photomask blank in which a low-reflection layer is provided in advance on a light-shielding film is used, first, all the low-reflection films on the light-shielding film are etched. Has been removed by. For this reason, when the first drawing is performed on the photomask blank, there is no means for suppressing the reflection of the drawing light on the surface of the light shielding film. Therefore, there is a risk that the dimensional accuracy (so-called CD characteristics) at the time of drawing cannot be obtained sufficiently. Many FPD (Flat Panel Display) drawing apparatuses using a laser drawing apparatus use light having a wavelength of about 410 to 420 (nm) as drawing light. If drawing is performed on a photomask blank having a light-shielding film having no antireflection effect, a standing wave may be generated in the resist film due to interference between incident light and reflected light during writing. As a result, undesirable irregularities may occur in the cross section of the resist pattern formed by development after drawing. In that case, when etching the light shielding film using the resist pattern as a mask, there arises a disadvantage that the dimensional accuracy (CD) of the light shielding film is deteriorated.
Assuming a case where the antireflection function is not provided on the surface of the light shielding film and the light reflectance exceeds 30%, the present inventor reduces the problem of light reflection that occurs in a photomask substrate such as a photomask blank. Focused on that.

本発明の目的は、フォトマスクを用いた露光工程において、迷光の発生リスクを低減することができるフォトマスクの製造方法、及びフォトマスクを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a photomask manufacturing method and a photomask that can reduce the risk of stray light in an exposure process using the photomask.

（第１の態様）
本発明の第１の態様は、
透明基板上に形成された遮光膜及び半透光膜がそれぞれパターニングされることによって形成された、透光部、半透光部、及び遮光部を備えた転写用パターンを有する、フォトマスクの製造方法において、
前記透明基板上に形成された遮光膜をパターニングして、遮光膜パターンを形成する、遮光膜パターニング工程と、
前記遮光膜パターンを含む前記透明基板上に半透光膜を形成する、半透光膜形成工程と、
前記半透光膜、又は前記半透光膜と前記遮光膜を部分的に除去して、前記透光部を形成する、透光部形成工程と、
前記遮光膜パターン上の前記半透光膜を除去する、半透光膜除去工程を有し、
前記半透光膜除去工程においては、前記半透光部となる領域にレジストパターンを形成し、
前記レジストパターンは、前記半透光部と前記遮光部とが隣接する部分において、前記遮光部側に、所定寸法のマージンを加えた寸法をもつことを特徴とする、フォトマスクの製造方法である。
（第２の態様）
本発明の第２の態様は、
透明基板上に形成された遮光膜及び半透光膜がそれぞれパターニングされることによって形成された、透光部、半透光部、及び遮光部を備えた転写用パターンを有する、フォトマスクの製造方法において、
前記透明基板上に形成された遮光膜をパターニングして、遮光膜パターンを形成する、遮光膜パターニング工程と、
前記遮光膜パターンを含む前記透明基板上に半透光膜を形成する、半透光膜形成工程と、
前記半透光膜をパターニングすることにより、前記透光部を形成するとともに、前記遮光膜パターン上の前記半透光膜を除去する、透光部形成工程を有し、
前記透光部形成工程においては、前記半透光部となる領域にレジストパターンを形成し、
前記レジストパターンは、前記半透光部と前記遮光部とが隣接する部分において、前記遮光部側に、所定寸法のマージンを加えた寸法をもつことを特徴とする、フォトマスクの製造方法である。
（第３の態様）
本発明の第３の態様は、
前記マージンの寸法をＭ１（μｍ）とするとき、０．２＜Ｍ１であることを特徴とする、上記第１又は第２の態様に記載のフォトマスクの製造方法である。
（第４の態様）
本発明の第４の態様は、
前記マージンの寸法をＭ１（μｍ）とし、前記半透光部と隣接する前記遮光部の寸法がＳ（μｍ）であるとき、０．２＜Ｍ１≦０．７Ｓであることを特徴とする、上記第１〜第３の態様のいずれか１つに記載のフォトマスクの製造方法である。
（第５の態様）
本発明の第５の態様は、
前記遮光膜は、表面側に反射防止層を有し、前記遮光膜の、露光光の代表波長に対する光反射率が、３０％未満であることを特徴とする、上記第１〜第４の態様のいずれか１つに記載のフォトマスクの製造方法である。
（第６の態様）
本発明の第６の態様は、
前記遮光膜と前記半透光膜を積層したときの、露光光の代表波長に対する光反射率が、３５％以上であることを特徴とする、上記第５の態様に記載のフォトマスクの製造方法である。
（第７の態様）
本発明の第７の態様は、
前記遮光膜と前記半透光膜は、同じエッチング剤でエッチング可能であり、かつ、前記半透光膜のエッチング所要時間ＨＴと前記遮光膜のエッチング所要時間ＯＴの比は、ＨＴ：ＯＴが１：３〜１：２０であることを特徴とする、上記第１〜第６の態様のいずれか１つに記載のフォトマスクの製造方法である。
（第８の態様）
本発明の第８の態様は、
前記遮光膜と前記半透光膜は、同じエッチング剤でエッチング可能であり、かつ、前記遮光膜の平均エッチングレートＯＲと前記半透光膜のエッチングレートＨＲの比は、ＯＲ：ＨＲが１：１〜１：５である、上記第１〜第７の態様のいずれか１つに記載のフォトマスクの製造方法である。
（第９の態様）
本発明の第９の態様は、
前記半透光膜は、露光光の代表波長に対して、３〜６０％の透過率をもつことを特徴とする、上記第１〜第８の態様のいずれか１つに記載のフォトマスクの製造方法である。
（第１０の態様）
本発明の第１０の態様は、
透明基板上に形成された遮光膜及び半透光膜がそれぞれパターニングされることによって形成された、透光部、半透光部、及び遮光部を備えた転写用パターンを有する、フォトマスクであって、
前記透光部は、前記透明基板の表面が露出してなり、
前記半透光部は、前記透明基板上に、前記半透光膜が形成されてなり、
前記遮光部は、前記透明基板上に、前記遮光膜が形成されるとともに、前記半透光部と隣接するエッジに沿って、前記遮光膜上に前記半透光膜が積層するマージン部を有することを特徴とする、フォトマスクである。
（第１１の態様）
本発明の第１１の態様は、
前記マージン部の寸法をＭ１（μｍ）とするとき、０．２＜Ｍ１であることを特徴とする、上記第１０の態様に記載のフォトマスクである。
（第１２の態様）
本発明の第１２の態様は、
前記マージン部の寸法をＭ１（μｍ）とし、前記半透光部と隣接する前記遮光部の寸法がＳ（μｍ）であるとき、０．２＜Ｍ１≦０．７Ｓであることを特徴とする、上記第１０又は第１１の態様に記載のフォトマスクである。
（第１３の態様）
本発明の第１３の態様は、
前記遮光部において、前記マージン部以外の領域は、露光光の代表波長に対する光反射率が３０％未満であることを特徴とする、上記第１０〜第１２の態様のいずれか１つに記載のフォトマスクである。
（第１４の態様）
本発明の第１４の態様は、
前記遮光膜と前記半透光膜は、同じエッチング剤でエッチング可能である、上記第１０〜第１３の態様のいずれか１つに記載のフォトマスクである。
（第１５の態様）
本発明の第１５の態様は、
上記第１〜第９の態様のいずれか１つに記載の製造方法によるフォトマスク、又は、上記第１０〜第１４の態様のいずれか１つに記載のフォトマスクを用意する工程と、
露光装置を用いて前記フォトマスクの転写用パターンを露光することにより、被転写体上に前記転写用パターンを転写する工程と、を含む、表示装置の製造方法である。 (First aspect)
The first aspect of the present invention is:
Manufacture of a photomask having a transfer pattern including a light-transmitting portion, a semi-light-transmitting portion, and a light-blocking portion formed by patterning a light-shielding film and a semi-light-transmitting film formed on a transparent substrate, respectively. In the method
A light shielding film patterning step of patterning a light shielding film formed on the transparent substrate to form a light shielding film pattern; and
Forming a semi-transparent film on the transparent substrate including the light-shielding film pattern;
A translucent part forming step of partially removing the semi-transparent film or the semi-transparent film and the light-shielding film to form the translucent part;
Removing the semi-transparent film on the light-shielding film pattern;
In the semitranslucent film removing step, a resist pattern is formed in a region to be the semitranslucent portion,
In the photomask manufacturing method, the resist pattern has a dimension obtained by adding a margin of a predetermined dimension to the light-shielding part side in a portion where the semi-transparent part and the light-shielding part are adjacent to each other. .
(Second aspect)
The second aspect of the present invention is:
Manufacture of a photomask having a transfer pattern including a light-transmitting portion, a semi-light-transmitting portion, and a light-blocking portion formed by patterning a light-shielding film and a semi-light-transmitting film formed on a transparent substrate, respectively. In the method
A light shielding film patterning step of patterning a light shielding film formed on the transparent substrate to form a light shielding film pattern; and
Forming a semi-transparent film on the transparent substrate including the light-shielding film pattern;
Patterning the semi-transparent film to form the translucent part and removing the semi-translucent film on the light-shielding film pattern;
In the translucent part forming step, a resist pattern is formed in a region to be the semi-translucent part,
In the photomask manufacturing method, the resist pattern has a dimension obtained by adding a margin of a predetermined dimension to the light-shielding part side in a portion where the semi-transparent part and the light-shielding part are adjacent to each other. .
(Third aspect)
The third aspect of the present invention is:
The photomask manufacturing method according to the first or second aspect, wherein 0.2 <M1 when the size of the margin is M1 (μm).
(Fourth aspect)
The fourth aspect of the present invention is:
When the dimension of the margin is M1 (μm) and the dimension of the light shielding part adjacent to the semi-translucent part is S (μm), 0.2 <M1 ≦ 0.7S. It is a photomask manufacturing method according to any one of the first to third aspects.
(Fifth aspect)
According to a fifth aspect of the present invention,
The first to fourth aspects, wherein the light shielding film has an antireflection layer on the surface side, and the light reflectance of the light shielding film with respect to a representative wavelength of exposure light is less than 30%. The method for manufacturing a photomask according to any one of the above.
(Sixth aspect)
The sixth aspect of the present invention is:
The method for producing a photomask according to the fifth aspect, wherein a light reflectance with respect to a representative wavelength of exposure light when the light shielding film and the semi-transparent film are laminated is 35% or more. It is.
(Seventh aspect)
The seventh aspect of the present invention is
The light shielding film and the semi-transparent film can be etched with the same etching agent, and the ratio of the etching required time HT of the semi-transparent film and the etching required time OT of the light shielding film is HT: OT = 1. The method for producing a photomask according to any one of the first to sixth aspects, wherein the ratio is from 3 to 1:20.
(Eighth aspect)
The eighth aspect of the present invention is
The light shielding film and the semi-transparent film can be etched with the same etching agent, and the ratio of the average etching rate OR of the light shielding film and the etching rate HR of the semi-transparent film is such that OR: HR is 1: It is the manufacturing method of the photomask as described in any one of the said 1st-7th aspect which is 1-1: 5.
(Ninth aspect)
The ninth aspect of the present invention provides
The photomask according to any one of the first to eighth aspects, wherein the semi-transparent film has a transmittance of 3 to 60% with respect to a representative wavelength of exposure light. It is a manufacturing method.
(Tenth aspect)
The tenth aspect of the present invention provides
A photomask having a transfer pattern comprising a light-transmitting part, a semi-light-transmitting part, and a light-shielding part, which is formed by patterning a light-shielding film and a semi-light-transmitting film formed on a transparent substrate. And
The translucent part is formed by exposing the surface of the transparent substrate,
The semi-transparent portion is formed by forming the semi-transparent film on the transparent substrate,
The light shielding portion includes a margin portion where the light shielding film is formed on the transparent substrate, and the semitransparent film is laminated on the light shielding film along an edge adjacent to the semitranslucent portion. This is a photomask characterized by the above.
(Eleventh aspect)
The eleventh aspect of the present invention is
The photomask according to the tenth aspect, wherein 0.2 <M1 when the dimension of the margin portion is M1 (μm).
(Twelfth aspect)
The twelfth aspect of the present invention provides
When the dimension of the margin part is M1 (μm) and the dimension of the light shielding part adjacent to the semi-translucent part is S (μm), 0.2 <M1 ≦ 0.7S. A photomask according to the tenth or eleventh aspect.
(13th aspect)
The thirteenth aspect of the present invention provides
In the light shielding portion, the region other than the margin portion has a light reflectance with respect to a representative wavelength of exposure light of less than 30%, according to any one of the tenth to twelfth aspects. It is a photomask.
(14th aspect)
The fourteenth aspect of the present invention provides
The photomask according to any one of the tenth to thirteenth aspects, wherein the light shielding film and the semi-translucent film can be etched with the same etching agent.
(15th aspect)
The fifteenth aspect of the present invention provides
A step of preparing a photomask according to the manufacturing method according to any one of the first to ninth aspects, or a photomask according to any one of the tenth to fourteenth aspects;
Exposing the transfer pattern of the photomask using an exposure device, and transferring the transfer pattern onto the transfer target.

本発明によれば、フォトマスクを用いた露光工程において、迷光の発生リスクを低減することができる。   According to the present invention, the risk of stray light generation can be reduced in an exposure process using a photomask.

表面膜の異なる複数のフォトブランクについての光反射率をグラフ形式で示す図である。It is a figure which shows the light reflectivity about the several photo blank from which a surface film differs in a graph format. （ａ）〜（ｇ）は本発明の第１実施形態に係るフォトマスクの製造工程を示す側断面図（その１）である。(A)-(g) is a sectional side view (the 1) which shows the manufacturing process of the photomask which concerns on 1st Embodiment of this invention. （ｈ）〜（ｍ）は本発明の第１実施形態に係るフォトマスクの製造工程を示す側断面図（その２）である。(H)-(m) is a sectional side view (the 2) which shows the manufacturing process of the photomask which concerns on 1st Embodiment of this invention. （ａ）〜（ｅ）は本発明の第２実施形態に係るフォトマスクの製造工程を示す側断面図（その１）である。(A)-(e) is a sectional side view (the 1) which shows the manufacturing process of the photomask which concerns on 2nd Embodiment of this invention. （ｆ）〜（ｉ）は本発明の第２実施形態に係るフォトマスクの製造工程を示す側断面図（その２）である。(F)-(i) is a sectional side view (the 2) which shows the manufacturing process of the photomask which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るフォトマスクの構成を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ断面図である。The structure of the photomask which concerns on embodiment of this invention is shown, (a) is a top view, (b) is XX sectional drawing of (a). （ａ）〜（ｅ）は第１従来技術に係るフォトマスクの製造工程を示す側断面図である（その１）である。(A)-(e) is a sectional side view which shows the manufacturing process of the photomask which concerns on 1st prior art (the 1). （ｆ）〜（ｉ）は第１従来技術に係るフォトマスクの製造工程を示す側断面図である（その２）である。(F)-(i) is a sectional side view which shows the manufacturing process of the photomask based on 1st prior art (the 2). （ａ）〜（ｇ）は第２従来技術に係るフォトマスクの製造工程を示す側断面図である（その１）である。(A)-(g) is a sectional side view which shows the manufacturing process of the photomask which concerns on a 2nd prior art (the 1). （ｈ）〜（ｌ）は第２従来技術に係るフォトマスクの製造工程を示す側断面図である（その２）である。(H)-(l) is the sectional side view which shows the manufacturing process of the photomask which concerns on a 2nd prior art (the 2).

＜本発明者の検討＞
本発明者は、上記課題を解消すべく、鋭意検討を行った。そして、その検討過程において、透明基板表面の膜の状態が異なる、フォトマスクブランクの光反射率に関する調査及び検討を行った。
図１は複数の異なるフォトマスクブランクについて本発明者が光反射率を調査した結果をグラフ形式で示す図である。
図１においては、グラフの縦軸に光の反射率（％）、横軸に光の波長（ｎｍ）をとっている。この調査では下記の（１）〜（５）のフォトマスクブランクを対象に、各々のフォトマスクブランクの表面に波長２５０〜８００ｎｍの光を照射して、反射率を測定した。
（１）遮光膜付フォトマスクブランク
（２）遮光膜付フォトマスクブランク＋半透光膜（エッチング時間：０秒）
（３）（２）＋エッチング（エッチング時間：８秒）
（４）（２）＋エッチング（エッチング時間：１０秒）
（５）（２）＋エッチング（エッチング時間：１２秒）
なお、フォトマスクを用いた露光工程で用いる露光光の波長は、主として３００〜４５０ｎｍであり、ｉ線、ｈ線及びｇ線を、単独で用いる場合、又はこれらすべてを含む３６５〜４３６ｎｍの波長域とすることが多い。また、本明細書において、ある範囲を２つの値で規定するときに用いる「〜」の記号は、「下限値以上かつ上限値以下」の意味をもつ。 <Examination of the Inventor>
The present inventor has intensively studied to solve the above problems. And in the examination process, the investigation and examination about the light reflectivity of the photomask blank which the state of the film | membrane of the transparent substrate surface differs were performed.
FIG. 1 is a graph showing the results of investigation of light reflectance by the present inventor for a plurality of different photomask blanks.
In FIG. 1, the vertical axis of the graph represents light reflectance (%), and the horizontal axis represents light wavelength (nm). In this investigation, the reflectance of the photomask blanks (1) to (5) below was measured by irradiating the surface of each photomask blank with light having a wavelength of 250 to 800 nm.
(1) Photomask blank with light shielding film (2) Photomask blank with light shielding film + semi-translucent film (etching time: 0 seconds)
(3) (2) + Etching (Etching time: 8 seconds)
(4) (2) + Etching (Etching time: 10 seconds)
(5) (2) + Etching (Etching time: 12 seconds)
In addition, the wavelength of the exposure light used in the exposure process using a photomask is mainly 300 to 450 nm, and the i-line, h-line, and g-line are used alone, or the wavelength range of 365 to 436 nm including all of these. And often. In the present specification, the symbol “˜” used when a certain range is defined by two values has the meaning of “lower limit value or more and upper limit value or less”.

上記（１）のフォトマスクブランクは、透明基板上に、クロム（Ｃｒ）を含む遮光膜をスパッタ法によって成膜したものである。遮光膜の膜厚は１２５０Å、材料はＣｒＯＣＮとした。但し、表層部分に、膜厚３００ÅのＣｒ化合物（組成ＣｒＯ）からなる反射防止層が形成されたものである。
上記（２）のフォトマスクブランクは、上記（１）のフォトマスクブランクの遮光膜上に、ＣｒＯＮからなる半透光膜を膜厚３００Åで積層して成膜したものである。このフォトマスクブランクが備える半透光膜は、露光光の代表波長（ここではｉ線）に対する透過率が１７％（透明基板の透過率を１００％とする）である。
上記（３）のフォトマスクブランクは、上記（２）のフォトマスクブランクが備える半透光膜をジャストエッチング時間の８秒でエッチングしたものである。光透光膜のエッチングは、Ｃｒ用エッチング液を用いて行った。
上記（４）のフォトマスクブランクは、上記（２）のフォトマスクブランクが備える半透光膜をジャストエッチング時間よりも２秒長い１０秒でエッチングしたものである。
上記（５）のフォトマスクブランクは、上記（２）のフォトマスクブランクが備える半透光膜をジャストエッチング時間よりも４秒長い１２秒でエッチングしたものである。 The photomask blank of (1) is obtained by forming a light shielding film containing chromium (Cr) on a transparent substrate by a sputtering method. The thickness of the light shielding film was 1250 mm, and the material was CrOCN. However, an antireflection layer made of a Cr compound (composition CrO) having a thickness of 300 mm is formed on the surface layer portion.
The photomask blank (2) is formed by laminating a semi-transparent film made of CrON with a thickness of 300 mm on the light shielding film of the photomask blank (1). The translucent film included in this photomask blank has a transmittance of 17% for the representative wavelength of exposure light (here, i-line) (the transmittance of the transparent substrate is 100%).
The photomask blank of (3) is obtained by etching the semi-transparent film provided in the photomask blank of (2) with a just etching time of 8 seconds. Etching of the light transmissive film was performed using an etching solution for Cr.
The photomask blank of (4) is obtained by etching the semi-transparent film provided in the photomask blank of (2) in 10 seconds, which is 2 seconds longer than the just etching time.
The photomask blank of (5) is obtained by etching the semi-transparent film provided in the photomask blank of (2) in 12 seconds, which is 4 seconds longer than the just etching time.

（１）のフォトマスクブランクの反射率をみると、上記露光光の波長域である３６５〜４３６ｎｍの波長域において、光の反射が十分に抑えられている。具体的には、露光光の波長域における光反射率が２０％を下回る低い値を示しており、特にｈ線、ｇ線に対する反射率は１５％を下回っている。   Looking at the reflectance of the photomask blank of (1), light reflection is sufficiently suppressed in the wavelength range of 365 to 436 nm, which is the wavelength range of the exposure light. Specifically, the light reflectance in the wavelength range of the exposure light shows a low value of less than 20%, and particularly the reflectance for h-line and g-line is less than 15%.

ところが、（２）のフォトマスクブランクの反射率をみると、（１）のフォトマスクブランクに比べて、２５０ｎｍから７００ｎｍ超にわたる広い波長域で表面の反射率が上昇している。具体的には、露光光の波長域における光の反射率が３５％以上を示しており、特にｉ線に対する反射率は４０％を超えている。   However, looking at the reflectance of the photomask blank (2), the reflectance of the surface is increased in a wide wavelength range from 250 nm to over 700 nm as compared to the photomask blank of (1). Specifically, the reflectance of light in the wavelength range of exposure light is 35% or more, and in particular, the reflectance for i-line exceeds 40%.

（３）のフォトマスクブランクの反射率をみると、（２）のフォトマスクブランクに比べて、２５０ｎｍから５５０ｎｍまでの波長域で表面の反射率が低下している。具体的には、露光光の波長域における光の反射率が２５％を下回っており、特にｉ線に対する反射率は２０％を下回っている。   Looking at the reflectance of the photomask blank (3), the reflectance of the surface is lowered in the wavelength region from 250 nm to 550 nm as compared to the photomask blank of (2). Specifically, the reflectance of light in the wavelength range of exposure light is less than 25%, and in particular, the reflectance for i-line is less than 20%.

（４）のフォトマスクブランクの反射率をみると、（３）のフォトマスクブランクに比べて、２５０ｎｍから８００ｎｍのすべての波長域で表面の反射率が上昇している。具体的には、露光光の波長域における光の反射率が３０％を超えている。   When the reflectance of the photomask blank of (4) is seen, the reflectance of the surface is increased in all wavelength regions from 250 nm to 800 nm as compared with the photomask blank of (3). Specifically, the reflectance of light in the wavelength range of exposure light exceeds 30%.

（５）のフォトマスクブランクの反射率をみると、（４）のフォトマスクブランクに比べて、２５０ｎｍから８００ｎｍのすべての波長域で表面の反射率が上昇している。具体的には、露光光の波長域における光の反射率が３５％以上を示している。   When the reflectance of the photomask blank of (5) is seen, the reflectance of the surface is increased in all wavelength regions from 250 nm to 800 nm as compared with the photomask blank of (4). Specifically, the reflectance of light in the wavelength range of exposure light is 35% or more.

（２）のフォトマスクブランクの反射率が（１）のフォトマスクブランクに比べて高くなった理由は、遮光膜の表面が半透光膜で覆われたことで、遮光膜の反射防止層による反射防止効果がほとんど得られなくなるためと思われる。   The reason why the reflectance of the photomask blank of (2) is higher than that of the photomask blank of (1) is that the surface of the light shielding film is covered with a semi-translucent film, which is due to the antireflection layer of the light shielding film. This is probably because the antireflection effect can hardly be obtained.

（３）のフォトマスクブランクの反射率が（２）のフォトマスクブランクに比べて低くなった理由は、半透光膜のエッチング時間にジャストエッチング時間を適用して半透光膜を除去し、表面に露出した反射防止層の効果を発揮したためと思われる。また、（３）のフォトマスクブランクの反射率が（１）のフォトマスクブランクと同じにならない理由は、半透光膜をスパッタ法などで成膜するときに、半透光膜の成分が遮光膜表層の反射防止層内に入り込み、その後、半透光膜をエッチングで除去しても、遮光膜の状態が成膜時と完全に同じ状態にならないためと思われる。   The reason why the reflectance of the photomask blank of (3) is lower than that of the photomask blank of (2) is to remove the semitransparent film by applying a just etching time to the etching time of the semitranslucent film, This is probably due to the effect of the antireflection layer exposed on the surface. The reason why the reflectance of the photomask blank of (3) is not the same as that of the photomask blank of (1) is that when the semitransparent film is formed by sputtering or the like, the components of the semitransparent film are shielded from light. Even if it enters the antireflection layer on the surface of the film and then removes the semi-transparent film by etching, the state of the light-shielding film is not completely the same as that at the time of film formation.

（４）のフォトマスクブランクの反射率が（３）のフォトマスクブランクに比べて高くなった理由は、半透光膜のエッチング時間にジャストエッチング時間よりも長い時間（オーバーエッチング時間）を適用したことで、遮光膜の表面がダメージを受け、その表層部の反射防止層に膜減りが生じたためと思われる。   The reason why the reflectance of the photomask blank of (4) is higher than that of the photomask blank of (3) is that a longer time (overetching time) than the just etching time is applied to the etching time of the semi-transparent film. This is considered to be because the surface of the light shielding film was damaged and the film thickness was reduced in the antireflection layer of the surface layer portion.

（５）のフォトマスクブランクの反射率が（４）のフォトマスクブランクに比べて高くなった理由は、半透光膜のオーバーエッチング時間が更に長くなったことで、遮光膜の表面がより大きくダメージを受け、反射防止層の膜減りが更に進行したためと思われる。   The reason why the reflectance of the photomask blank of (5) is higher than that of the photomask blank of (4) is that the over-etching time of the semi-transparent film is further increased, and the surface of the light shielding film is larger. This is probably because the film was further reduced in thickness due to damage.

以上の検討結果を踏まえて、以下に本発明の具体的な実施の形態について説明する。   Based on the above examination results, specific embodiments of the present invention will be described below.

＜第１実施形態に係るフォトマスクの製造方法＞
本発明の第１実施形態に係るフォトマスクの製造方法は、以下のとおりである。
透明基板上に形成された遮光膜及び半透光膜がそれぞれパターニングされることによって形成された、透光部、半透光部、及び遮光部を備えた転写用パターンを有する、フォトマスクの製造方法において、
前記透明基板上に形成された遮光膜をパターニングして、遮光膜パターンを形成する、遮光膜パターニング工程と、
前記遮光膜パターンを含む前記透明基板上に半透光膜を形成する、半透光膜形成工程と、
前記半透光膜、又は前記半透光膜と前記遮光膜を部分的に除去して、前記透光部を形成する、透光部形成工程と、
前記遮光膜パターン上の前記半透光膜を除去する、半透光膜除去工程を有し、
前記半透光膜除去工程においては、前記半透光部となる領域にレジストパターンを形成し、
前記レジストパターンは、前記半透光部と前記遮光部とが隣接する部分において、前記遮光部側に、所定寸法のマージンを加えた寸法をもつことを特徴とする、フォトマスクの製造方法。 <The manufacturing method of the photomask which concerns on 1st Embodiment>
The manufacturing method of the photomask according to the first embodiment of the present invention is as follows.
Manufacture of a photomask having a transfer pattern including a light-transmitting portion, a semi-light-transmitting portion, and a light-blocking portion formed by patterning a light-shielding film and a semi-light-transmitting film formed on a transparent substrate, respectively. In the method
A light shielding film patterning step of patterning a light shielding film formed on the transparent substrate to form a light shielding film pattern; and
Forming a semi-transparent film on the transparent substrate including the light-shielding film pattern;
A translucent part forming step of partially removing the semi-transparent film or the semi-transparent film and the light-shielding film to form the translucent part;
Removing the semi-transparent film on the light-shielding film pattern;
In the semitranslucent film removing step, a resist pattern is formed in a region to be the semitranslucent portion,
The method of manufacturing a photomask, wherein the resist pattern has a dimension in which a margin of a predetermined dimension is added to a side of the light shielding part at a portion where the semi-transparent part and the light shielding part are adjacent to each other.

図２及び図３は本発明の第１実施形態に係るフォトマスクの製造工程を示す側断面図である。
なお、図中のＡ領域は半透光部に対応する領域、Ｂ領域は遮光部に対応する領域、Ｃ領域は透光部に対応する領域である。言い換えると、Ａ領域は半透光部の形成領域、Ｂ領域は遮光部の形成領域、Ｃ領域は透光部の形成領域である。 2 and 3 are side cross-sectional views showing the photomask manufacturing process according to the first embodiment of the present invention.
In addition, A area | region in a figure is an area | region corresponding to a translucent part, B area | region is an area | region corresponding to a light-shielding part, C area | region is an area | region corresponding to a translucent part. In other words, the A region is a semi-transparent portion forming region, the B region is a light shielding portion forming region, and the C region is a translucent portion forming region.

（フォトマスクブランク準備工程）
まず、図２（ａ）に示すフォトマスクブランク１を用意する。このフォトマスクブランク１は、透明基板２上に遮光膜３を形成し、さらに遮光膜３上に第１のレジスト膜４を積層して形成したものである。 (Photomask blank preparation process)
First, a photomask blank 1 shown in FIG. This photomask blank 1 is formed by forming a light shielding film 3 on a transparent substrate 2 and further laminating a first resist film 4 on the light shielding film 3.

透明基板２は、石英ガラスなどの透明材料を用いて構成することができる。透明基板２の大きさや厚さに制限はない。フォトマスクブランク１が表示装置の製造に用いられるものであれば、一辺の長さが３００〜１８００ｍｍ、厚さが５〜１６ｍｍ程度の四角形の主面をもつ透明基板２を用いることができる。   The transparent substrate 2 can be configured using a transparent material such as quartz glass. There is no limitation on the size and thickness of the transparent substrate 2. If the photomask blank 1 is used for manufacturing a display device, a transparent substrate 2 having a rectangular main surface with a side length of 300 to 1800 mm and a thickness of about 5 to 16 mm can be used.

遮光膜３は、その表面側（透明基板２と反対側）の表層部分に反射防止層（不図示）を備えている。露光光の代表波長に対する遮光膜３の光反射率は、好ましくは３０％未満、より好ましくは２５％以下である。更に好ましくは、露光光の代表波長（例えばｉ線）に対する遮光膜３の反射率は２０％以下である。また、ｉ線、ｈ線、ｇ線のすべてに対して２５％以下であることが好ましい。また、フォトマスクの製造工程において用いる描画光（４１０〜４２０ｎｍ）に対する遮光膜３の反射率についても、好ましくは３０％未満、より好ましくは２５％以下である。遮光膜３は、Ｃｒ又はＣｒ化合物からなる膜であって、その膜厚は１０００〜１５００Å、そのＯＤ（光学濃度）は３以上である。遮光膜３における反射防止層の厚さは２００〜４００Å程度である。遮光膜３の成膜方法には、例えばスパッタ法など、公知の方法を用いることができる。   The light shielding film 3 includes an antireflection layer (not shown) on the surface layer portion (on the opposite side to the transparent substrate 2). The light reflectance of the light shielding film 3 with respect to the representative wavelength of exposure light is preferably less than 30%, more preferably 25% or less. More preferably, the reflectance of the light shielding film 3 with respect to the representative wavelength (for example, i-line) of exposure light is 20% or less. Moreover, it is preferable that it is 25% or less with respect to all of i line | wire, h line | wire, and g line | wire. The reflectance of the light-shielding film 3 with respect to the drawing light (410 to 420 nm) used in the photomask manufacturing process is also preferably less than 30%, more preferably 25% or less. The light shielding film 3 is a film made of Cr or a Cr compound, and has a film thickness of 1000 to 1500 mm and an OD (optical density) of 3 or more. The thickness of the antireflection layer in the light shielding film 3 is about 200 to 400 mm. As a method for forming the light shielding film 3, a known method such as a sputtering method can be used.

第１のレジスト膜４は、ＥＢ（electron beam）レジスト、フォトレジストなどを用いて形成することが可能である。ここでは一例としてフォトレジストを用いることとする。第１のレジスト膜４は、遮光膜３上にフォトレジストを塗布することによって形成することができる。フォトレジストはポジ型、ネガ型のいずれでもよいが、ここではポジ型のフォトレジストを用いることとする。第１のレジスト膜４の膜厚は、５０００〜１００００Å程度とすることができる。   The first resist film 4 can be formed using an EB (electron beam) resist, a photoresist, or the like. Here, a photoresist is used as an example. The first resist film 4 can be formed by applying a photoresist on the light shielding film 3. The photoresist may be either a positive type or a negative type, but here a positive type photoresist is used. The film thickness of the first resist film 4 can be about 5000 to 10,000 mm.

（遮光膜パターニング工程）
遮光膜パターニング工程は、第１のレジストパターン形成工程と、遮光膜エッチング工程と、第１のレジスト剥離工程とを有する。 (Light-shielding film patterning process)
The light shielding film patterning step includes a first resist pattern forming step, a light shielding film etching step, and a first resist stripping step.

（第１のレジストパターン形成工程）
第１のレジストパターン形成工程では、図２（ｂ）に示すように、第１のレジスト膜４をパターニングすることにより、第１のレジストパターン４ａを形成する。この工程では上記のフォトマスクブランク１に対し、描画装置を用いて所望のパターンを描画（第１描画）する。描画のためのエネルギー線には、電子ビームやレーザビームなどが用いられるが、ここではレーザビーム（波長４１０〜４２０ｎｍ）を用いることとする。遮光膜のもつ反射防止層のため、ＣＤ精度の高い描画が行える。フォトマスクブランク１に対し描画を行った後、現像すると、第１のレジストパターン４ａが形成される。 (First resist pattern forming step)
In the first resist pattern forming step, as shown in FIG. 2B, the first resist pattern 4a is formed by patterning the first resist film 4. In this step, a desired pattern is drawn (first drawing) on the photomask blank 1 using a drawing apparatus. An electron beam, a laser beam, or the like is used as an energy beam for drawing. Here, a laser beam (wavelength: 410 to 420 nm) is used. Since the light-shielding film has an antireflection layer, drawing with high CD accuracy can be performed. When the photomask blank 1 is drawn and then developed, a first resist pattern 4a is formed.

（遮光膜エッチング工程）
遮光膜エッチング工程では、図２（ｃ）に示すように、第１のレジストパターン４ａをマスクとして遮光膜３をエッチングする。これにより、第１のレジストパターン４ａの開口部に露出している遮光膜３がエッチングによって除去される。遮光膜３のエッチングは、ドライエッチングでもウェットエッチングでもよい。上記のフォトマスクブランク１ではＣｒ又はＣｒ化合物からなる膜で遮光膜３を構成しているため、Ｃｒ用のエッチング液を用いたウェットエッチングを適用することができる。これにより、透明基板２上の遮光膜３がパターニングされて遮光膜パターン３ａが形成される。 (Light shielding film etching process)
In the light shielding film etching step, as shown in FIG. 2C, the light shielding film 3 is etched using the first resist pattern 4a as a mask. As a result, the light shielding film 3 exposed in the opening of the first resist pattern 4a is removed by etching. The light shielding film 3 may be etched by dry etching or wet etching. In the photomask blank 1 described above, the light shielding film 3 is made of a film made of Cr or a Cr compound, so that wet etching using an etching solution for Cr can be applied. As a result, the light shielding film 3 on the transparent substrate 2 is patterned to form a light shielding film pattern 3a.

なお、ウェットエッチングは、膜断面にわずかなサイドエッチングを生じさせる場合があるが、図面ではその点を省略している。このわずかなサイドエッチングがＣＤ精度に与える影響を考慮する必要がある場合は、上記の描画装置を用いて描画する際に予め描画データにデータ加工を施しておくとよい。具体的には、サイドエッチングによる遮光部の寸法の減少分を相殺するように、第１のレジストパターン４ａの開口寸法を小さくしておけばよい。   Although wet etching may cause slight side etching in the film cross section, this point is omitted in the drawing. When it is necessary to consider the influence of this slight side etching on the CD accuracy, it is preferable to perform data processing on the drawing data in advance when drawing using the above drawing apparatus. Specifically, the opening size of the first resist pattern 4a may be made small so as to cancel out the decrease in the size of the light shielding portion due to side etching.

（第１のレジスト剥離工程）
第１のレジスト剥離工程では、図２（ｄ）に示すように、第１のレジストパターン４ａを剥離する。これにより、遮光膜パターン３ａ付きの透明基板２が得られる。 (First resist stripping step)
In the first resist stripping step, the first resist pattern 4a is stripped as shown in FIG. Thereby, the transparent substrate 2 with the light shielding film pattern 3a is obtained.

（半透光膜形成工程）
次に、図２（ｅ）に示すように、遮光膜パターン３ａを含む透明基板２上に半透光膜５を形成する。半透光膜５は、透明基板２の全面に所定の成膜方法により形成する。半透光膜５の成膜方法としては、上記の遮光膜３と同様に、スパッタ法などの公知の方法を適用することができる。ここでは遮光膜３と同じエッチング剤でエッチング可能な材料で半透光膜５を形成するものとする。具体的は、上述した遮光膜３と同様に、Ｃｒ又はＣｒ化合物からなる膜で半透光膜５を形成する。 (Semi-transparent film forming process)
Next, as shown in FIG. 2E, the semi-transparent film 5 is formed on the transparent substrate 2 including the light shielding film pattern 3a. The semi-transparent film 5 is formed on the entire surface of the transparent substrate 2 by a predetermined film forming method. As a method for forming the semi-transparent film 5, a known method such as a sputtering method can be applied as in the case of the light shielding film 3 described above. Here, the semi-transparent film 5 is formed of a material that can be etched with the same etching agent as the light-shielding film 3. Specifically, the semi-transparent film 5 is formed of a film made of Cr or a Cr compound in the same manner as the light shielding film 3 described above.

半透光膜５の光透過率は、フォトマスク１０の露光に用いる露光光に含まれる代表波長に対して、好ましくは３〜６０％であり、より好ましくは１０〜５０％である。ここで記述する光透過率は、透明基板２の光透過率を１００％としたときの値である。また、露光光とは、ｉ線、ｈ線、ｇ線を含むブロード波長光源によるもの、又は、そのうちのいずれかを代表波長として選択的に用いたものである。   The light transmittance of the semi-transmissive film 5 is preferably 3 to 60%, more preferably 10 to 50% with respect to the representative wavelength included in the exposure light used for exposure of the photomask 10. The light transmittance described here is a value when the light transmittance of the transparent substrate 2 is 100%. The exposure light is a broad wavelength light source including i-line, h-line, and g-line, or one of them selectively used as a representative wavelength.

半透光膜５は、ｉ線〜ｇ線の波長領域における光透過率の偏差が０〜８％であることが好ましい。ここで記述する半透光膜５の光透過率の偏差は、ｉ線に対する透過率をＴｉ（％）、ｇ線に対する透過率をＴｇ（％）とするときの、ＴｉとＴｇの差の絶対値である。   The translucent film 5 preferably has a light transmittance deviation of 0 to 8% in the wavelength range of i-line to g-line. The deviation of the light transmittance of the semi-transparent film 5 described here is the absolute difference between Ti and Tg when the transmittance for i-line is Ti (%) and the transmittance for g-line is Tg (%). Value.

半透光膜５がもつ露光光の位相シフト量は、好ましくは９０度以下であり、より好ましくは５〜６０度である。この位相シフト量も上記選択波長に対するものとする。したがって、これを満たすように、半透光膜５の膜質、及び膜厚を調整することが好ましい。半透光膜５の膜厚は、所望する光透過率によって変わるが、概ね５０〜５００Åの範囲とすることができる。   The phase shift amount of the exposure light that the semi-transparent film 5 has is preferably 90 degrees or less, and more preferably 5 to 60 degrees. This amount of phase shift is also relative to the selected wavelength. Therefore, it is preferable to adjust the film quality and film thickness of the semi-transparent film 5 so as to satisfy this. The film thickness of the semi-transparent film 5 varies depending on the desired light transmittance, but can be generally in the range of 50 to 500 mm.

（第２のレジスト膜形成工程）
次に、図２（ｆ）に示すように、半透光膜５上に第２のレジスト膜６を積層して形成する。第２のレジスト膜６は、上記第１のレジスト膜４と同様に、フォトレジストを塗布することによって形成することができる。 (Second resist film forming step)
Next, as shown in FIG. 2 (f), a second resist film 6 is laminated on the semi-transparent film 5. Similar to the first resist film 4, the second resist film 6 can be formed by applying a photoresist.

（第２のレジストパターン形成工程）
次に、図２（ｇ）に示すように、第２のレジスト膜６をパターニングすることにより、第２のレジストパターン６ａを形成する。この工程ではフォトマスクブランク１に対し、上記第１描画と同様に、描画装置を用いて所望のパターンを描画（第２描画）した後、第２のレジスト膜６を現像することにより、第２のレジストパターン６ａを形成する。第２のレジストパターン６ａは、フォトマスクの透光部を形成するためのレジストパターンである。第２のレジストパターン６ａは、半透光部に対応する領域Ａと遮光部に対応する領域Ｂを覆う一方、透光部に対応する領域Ｃに開口を有する。 (Second resist pattern forming step)
Next, as shown in FIG. 2G, the second resist film 6 is patterned to form a second resist pattern 6a. In this step, similarly to the first drawing, a desired pattern is drawn (second drawing) on the photomask blank 1 by using the drawing apparatus, and then the second resist film 6 is developed to obtain the second pattern. The resist pattern 6a is formed. The second resist pattern 6a is a resist pattern for forming a light transmitting part of the photomask. The second resist pattern 6a covers the region A corresponding to the semi-translucent portion and the region B corresponding to the light shielding portion, and has an opening in the region C corresponding to the light transmissive portion.

また、第２のレジストパターン６ａは、遮光部（Ｂ領域）に隣接する透光部（Ｃ領域）においては、遮光膜３と半透光膜５を連続的にエッチング除去するためのレジストパターンであり、半透光部（Ａ領域）に隣接する透光部（Ｃ領域）においては、半透光膜５をエッチング除去するためのレジストパターンである。ただし、転写用パターンのデザインによっては、第２のレジストパターン６ａが前者のみ、又は後者のみの場合もあり得る。   The second resist pattern 6a is a resist pattern for continuously etching and removing the light-shielding film 3 and the semi-transparent film 5 in the light-transmitting part (C area) adjacent to the light-shielding part (B area). In addition, the translucent portion (C region) adjacent to the semi-transparent portion (A region) is a resist pattern for removing the semi-transparent film 5 by etching. However, depending on the design of the transfer pattern, the second resist pattern 6a may be only the former or only the latter.

後述する透光部形成工程で半透光膜５のエッチング、又は半透光膜５と遮光膜３のエッチングに伴う若干のサイドエッチングがＣＤ精度に影響する場合は、予めサイドエッチングの寸法分だけ小さな開口となるように、第２描画用の描画データにデータ加工を施しておくことも可能である。   In the case where the etching of the semi-transparent film 5 or the slight side etching accompanying the etching of the semi-transparent film 5 and the light shielding film 3 affects the CD accuracy in the later-described translucent portion forming step, only the size of the side etching is previously obtained. It is also possible to perform data processing on the drawing data for the second drawing so as to form a small opening.

（透光部形成工程）
次に、図３（ｈ）に示すように、第２のレジストパターン６ａをマスクとして、第２のレジストパターン６ａの開口部に露出している半透光膜５をエッチングし、これによって露出する遮光膜３がある場合は、半透光膜５のエッチングに続けて遮光膜３をエッチングする。これにより、透光部に対応する領域Ｃでは、半透光膜５、又は半透光膜５と遮光膜３が部分的に除去される。その結果、領域Ｃには、透明基板２の表面が露出することによって透光部１１（図６参照）が形成される。 (Translucent part forming step)
Next, as shown in FIG. 3H, using the second resist pattern 6a as a mask, the semi-transparent film 5 exposed at the opening of the second resist pattern 6a is etched and exposed thereby. When the light shielding film 3 is present, the light shielding film 3 is etched following the etching of the semi-transparent film 5. As a result, in the region C corresponding to the light transmitting portion, the semi-transmissive film 5 or the semi-transmissive film 5 and the light shielding film 3 are partially removed. As a result, the transparent portion 2 (see FIG. 6) is formed in the region C when the surface of the transparent substrate 2 is exposed.

ここで、遮光膜３と半透光膜５を、Ｃｒ又はＣｒ化合物からなる膜で形成している場合は、Ｃｒ用のエッチング液を用いたウェットエッチングを適用することができる。また、遮光膜３と半透光膜５が共に同じエッチング剤でエッチング可能な材料で形成されている場合、半透光膜５のエッチング所要時間ＨＴと遮光膜（反射防止層を含む）３のエッチング所要時間ＯＴの比は、ＨＴ：ＯＴが１：３〜１：２０であることが好ましい。より好ましくは、ＨＴ：ＯＴが１：５〜１：１０である。また、遮光膜（反射防止層を含む）３の平均エッチングレートＯＲと半透光膜５のエッチングレートＨＲの比は、ＯＲ：ＨＲが１：１〜１：５であることが好ましい。   Here, when the light shielding film 3 and the semi-transparent film 5 are formed of films made of Cr or a Cr compound, wet etching using an etching solution for Cr can be applied. When both the light shielding film 3 and the semi-transparent film 5 are formed of a material that can be etched with the same etching agent, the etching required time HT of the semi-transparent film 5 and the light shielding film (including the antireflection layer) 3 The ratio of required etching time OT is preferably HT: OT of 1: 3 to 1:20. More preferably, HT: OT is 1: 5 to 1:10. The ratio of the average etching rate OR of the light shielding film (including the antireflection layer) 3 and the etching rate HR of the semi-transparent film 5 is preferably such that OR: HR is 1: 1 to 1: 5.

（第２のレジスト剥離工程）
次に、図３（ｉ）に示すように、第２のレジストパターン６ａを剥離する。この段階では、遮光部に対応する領域Ｂ全体が、遮光膜３と半透光膜５の積層構造になっている。 (Second resist stripping step)
Next, as shown in FIG. 3I, the second resist pattern 6a is removed. At this stage, the entire region B corresponding to the light shielding portion has a laminated structure of the light shielding film 3 and the semi-transparent film 5.

（半透光膜除去工程）
半透光膜除去工程は、第３のレジスト膜形成工程と、第３のレジストパターン形成工程と、半透光膜エッチング工程とを有する。 (Semi-transmissive film removal process)
The semi-transparent film removing step includes a third resist film forming step, a third resist pattern forming step, and a semi-transparent film etching step.

（第３のレジスト膜形成工程）
第３のレジスト膜形成工程では、図３（ｊ）に示すように、半透光膜５上に第３のレジスト膜７を積層して形成する。第３のレジスト膜７は、上記第１のレジスト膜４及び第２のレジスト膜６と同様に、フォトレジストを塗布することによって形成することができる。 (Third resist film forming step)
In the third resist film forming step, as shown in FIG. 3J, the third resist film 7 is laminated on the semi-transparent film 5 and formed. Similar to the first resist film 4 and the second resist film 6, the third resist film 7 can be formed by applying a photoresist.

（第３のレジストパターン形成工程）
第３のレジストパターン形成工程では、図３（ｋ）に示すように、第３のレジスト膜７をパターニングすることにより、半透光部となる領域（Ａ領域）に第３のレジストパターン７ａを形成する。この工程ではフォトマスクブランク１に対し、上記第１描画及び第２描画と同様に、描画装置を用いて所望のパターンを描画（第３描画）した後、第３のレジスト膜７を現像することにより、第３のレジストパターン７ａを形成する。第３のレジストパターン７ａは、遮光部に対応する領域Ｂにおいて、遮光膜３を覆っている半透光膜５を除去するためのレジストパターンである。第３のレジストパターン７ａは、半透光部に対応する領域Ａを覆う一方、遮光部に対応する領域Ｂに開口を有する。 (Third resist pattern forming step)
In the third resist pattern forming step, as shown in FIG. 3 (k), the third resist film 7 is patterned to form the third resist pattern 7a in a region (A region) that becomes a semi-translucent portion. Form. In this step, the third resist film 7 is developed after a desired pattern is drawn (third drawing) on the photomask blank 1 using the drawing apparatus, as in the first drawing and the second drawing. Thus, the third resist pattern 7a is formed. The third resist pattern 7a is a resist pattern for removing the semi-transparent film 5 covering the light shielding film 3 in the region B corresponding to the light shielding portion. The third resist pattern 7a covers the region A corresponding to the semi-transparent portion, and has an opening in the region B corresponding to the light shielding portion.

ただし、第２のレジストパターン６ａと第３のレジストパターン７ａとの間にアライメントずれが生じることを考慮し、第３描画に適用する描画データには、所定のマージンを付加するデータ加工を行う必要がある。具体的には、上記アライメントずれが生じた場合にも、半透光部（Ａ領域）と遮光部（Ｂ領域）の境界において、第３のレジストパターン７ａのエッジ部分が確実に半透光膜５を覆うように、第３のレジストパターン７ａの寸法を次のように設定する。すなわち、半透光部と遮光部とが隣接する部分において、第３のレジストパターン７ａが、遮光部側（Ｂ領域側）に、所定寸法のマージンを加えた寸法をもつようにする。図３（ｋ）では第３のレジストパターン７ａにおけるマージンの寸法をＭ１（μｍ）で示している。   However, in consideration of the occurrence of misalignment between the second resist pattern 6a and the third resist pattern 7a, it is necessary to perform data processing for adding a predetermined margin to the drawing data applied to the third drawing. There is. Specifically, even when the above-described misalignment occurs, the edge portion of the third resist pattern 7a is surely disposed at the boundary between the semi-transparent portion (A region) and the light-shielding portion (B region). 5, the dimensions of the third resist pattern 7 a are set as follows. That is, in a portion where the semi-translucent portion and the light shielding portion are adjacent to each other, the third resist pattern 7a has a dimension obtained by adding a predetermined margin to the light shielding portion side (B region side). In FIG. 3 (k), the size of the margin in the third resist pattern 7a is indicated by M1 (μm).

マージンの寸法Ｍ１（μｍ）は、フォトマスクの製造工程で生じ得るアライメントずれを想定すると、好ましくは０．２＜Ｍ１であり、より好ましくは０．５≦Ｍ１である。また、マージンの寸法Ｍ１（μｍ）は、アライメントずれのみを考慮するのであれば、半透光部（Ａ領域）と隣接する遮光部（Ｂ領域）の寸法Ｓ（μｍ）よりも小さければよい。しかしながら、マージンの寸法Ｍ１を過大に設定すると、遮光部に対応するＢ領域の大部分を半透光膜５が覆ってしまうことになるため、露光の際に迷光を生じさせるリスクが増加する。したがって、現実的には、遮光部１３の寸法Ｓの７割を超えた領域を半透光膜５で覆うことは、後述する半透光膜除去工程で遮光膜３上の半透光膜５を除去したときに、遮光部で露出する遮光膜３の面積が小さすぎて反射防止の効果が十分に得られない傾向がある。このため、半透光部と隣接する遮光部の寸法Ｓ（μｍ）に対して、マージンの寸法Ｍ１（μｍ）は、好ましくはＭ１≦０．７Ｓとし、より好ましくはＭ１≦０．５Ｓ、更に好ましくは、Ｍ１≦０．３Ｓとして、反射防止層の表面の露出割合を所定程度確保することが好ましい。   The margin dimension M1 (μm) is preferably 0.2 <M1, and more preferably 0.5 ≦ M1, assuming misalignment that may occur in the photomask manufacturing process. Further, the margin dimension M1 (μm) may be smaller than the dimension S (μm) of the light-shielding part (B area) adjacent to the semi-translucent part (A area) if only the misalignment is taken into consideration. However, if the margin dimension M1 is set excessively, the semi-transparent film 5 covers most of the B region corresponding to the light shielding portion, so that the risk of causing stray light during exposure increases. Therefore, in reality, covering the area exceeding 70% of the dimension S of the light shielding portion 13 with the semi-transparent film 5 means that the semi-transparent film 5 on the light-shielding film 3 is formed in a semi-transparent film removing step described later. When the film is removed, the area of the light-shielding film 3 exposed at the light-shielding portion is so small that the antireflection effect tends to be insufficient. For this reason, the margin dimension M1 (μm) is preferably M1 ≦ 0.7S, more preferably M1 ≦ 0.5S, with respect to the dimension S (μm) of the light shielding part adjacent to the semi-translucent part. Preferably, a predetermined degree of exposure ratio of the surface of the antireflection layer is preferably set as M1 ≦ 0.3S.

なお、ここでいうマージンの寸法は、遮光部と隣接する半透光部のひとつのエッジについてのものである。したがって、両側を遮光部に挟まれた半透光部であれば、両サイドのエッジにそれぞれ上記の寸法Ｍ１でマージンを設定することになる。
また、半透光部（Ａ領域）と透光部（Ｃ領域）とが隣接する部分については、第３のレジストパターン７ａで覆われるため、データ加工を行う必要はない。 Note that the size of the margin here refers to one edge of the semi-translucent portion adjacent to the light shielding portion. Therefore, in the case of a semi-translucent portion sandwiched between the light shielding portions on both sides, the margin is set with the above-described dimension M1 at the edges on both sides.
Further, the portion where the semi-translucent portion (A region) and the translucent portion (C region) are adjacent is covered with the third resist pattern 7a, so that it is not necessary to perform data processing.

（半透光膜エッチング工程）
半透光膜エッチング工程では、図３（ｌ）に示すように、第３のレジストパターン７ａをマスクとして、第３のレジストパターン７ａの開口部に露出している半透光膜５をエッチングする。これにより、遮光部に対応する領域Ｂにおいて、遮光膜パターン３ａ上の半透光膜５がエッチングによって除去される。また、半透光膜５が除去された部分では遮光膜３の表面、すなわち反射防止層の表面が露出する。 (Semi-transparent film etching process)
In the semi-transparent film etching step, as shown in FIG. 3L, the semi-transparent film 5 exposed in the opening of the third resist pattern 7a is etched using the third resist pattern 7a as a mask. . As a result, in the region B corresponding to the light shielding portion, the semi-transparent film 5 on the light shielding film pattern 3a is removed by etching. Further, the surface of the light shielding film 3, that is, the surface of the antireflection layer is exposed at the portion where the semi-transparent film 5 is removed.

上述のように半透光膜５をエッチングする場合は、エッチングによって除去すべき半透光膜５の下に遮光膜３が存在するため、エッチング終点の検出が重要になる。特に、半透光膜５と遮光膜３が同じエッチング剤でエッチング可能な材料で形成されている場合は、半透光膜５のエッチングが過剰に行われることで、遮光膜３の表層部に存在する反射防止層が損傷を受けるリスクがあるため、エッチング終点の検出がより重要になる。これについては後述する。   When the semi-transparent film 5 is etched as described above, the detection of the etching end point is important because the light-shielding film 3 exists under the semi-transparent film 5 to be removed by etching. In particular, when the semi-transparent film 5 and the light-shielding film 3 are formed of a material that can be etched with the same etchant, the semi-transparent film 5 is excessively etched so that the surface layer portion of the light-shielding film 3 is formed. Since there is a risk of damage to the existing antireflection layer, the detection of the etching end point becomes more important. This will be described later.

（第３のレジスト剥離工程）
次に、図３（ｍ）に示すように、第３のレジストパターン７ａを剥離する。 (Third resist stripping step)
Next, as shown in FIG. 3M, the third resist pattern 7a is peeled off.

以上の工程により、図６に示すフォトマスク１０が完成する。このフォトマスク１０では、上記半透光膜除去工程において遮光膜パターン３ａ上の半透光膜５を除去したことにより、遮光膜３の表面（反射防止層の表面）の露出面積が増加する。このため、フォトマスク１０を用いた露光工程において、迷光の発生リスクを低減することができる。   Through the above steps, the photomask 10 shown in FIG. 6 is completed. In this photomask 10, the exposed area of the surface of the light shielding film 3 (the surface of the antireflection layer) is increased by removing the semitransparent film 5 on the light shielding film pattern 3a in the semitransparent film removal step. For this reason, in the exposure process using the photomask 10, the risk of occurrence of stray light can be reduced.

＜第２実施形態に係るフォトマスクの製造方法＞
本発明の第２実施形態に係るフォトマスクの製造方法は、以下のとおりである。
透明基板上に形成された遮光膜及び半透光膜がそれぞれパターニングされることによって形成された、透光部、半透光部、及び遮光部を備えた転写用パターンを有する、フォトマスクの製造方法において、
前記透明基板上に形成された遮光膜をパターニングして、遮光膜パターンを形成する、遮光膜パターニング工程と、
前記遮光膜パターンを含む前記透明基板上に半透光膜を形成する、半透光膜形成工程と、
前記半透光膜をパターニングすることにより、前記透光部を形成するとともに、前記遮光膜パターン上の前記半透光膜を除去する、透光部形成工程を有し、
前記透光部形成工程においては、前記半透光部となる領域にレジストパターンを形成し、
前記レジストパターンは、前記半透光部と前記遮光部とが隣接する部分において、前記遮光部側に、所定寸法のマージンを加えた寸法をもつことを特徴とする、フォトマスクの製造方法。 <Photomask Manufacturing Method According to Second Embodiment>
The photomask manufacturing method according to the second embodiment of the present invention is as follows.
Manufacture of a photomask having a transfer pattern including a light-transmitting portion, a semi-light-transmitting portion, and a light-blocking portion formed by patterning a light-shielding film and a semi-light-transmitting film formed on a transparent substrate, respectively. In the method
A light shielding film patterning step of patterning a light shielding film formed on the transparent substrate to form a light shielding film pattern; and
Forming a semi-transparent film on the transparent substrate including the light-shielding film pattern;
Patterning the semi-transparent film to form the translucent part and removing the semi-translucent film on the light-shielding film pattern;
In the translucent part forming step, a resist pattern is formed in a region to be the semi-translucent part,
The method of manufacturing a photomask, wherein the resist pattern has a dimension in which a margin of a predetermined dimension is added to a side of the light shielding part at a portion where the semi-transparent part and the light shielding part are adjacent to each other.

図４及び図５は本発明の第２実施形態に係るフォトマスクの製造工程を示す側断面図である。
なお、この第２実施形態においては、上記第１実施形態と相対応する部分に同じ符号を付して説明する。 4 and 5 are side sectional views showing a photomask manufacturing process according to the second embodiment of the present invention.
In the second embodiment, portions corresponding to those in the first embodiment will be described with the same reference numerals.

（フォトマスクブランク準備工程）
まず、図４（ａ）に示すフォトマスクブランク１を用意する。このフォトマスクブランク１は、上記第１実施形態と同様である。 (Photomask blank preparation process)
First, a photomask blank 1 shown in FIG. The photomask blank 1 is the same as that in the first embodiment.

（遮光膜パターニング工程）
遮光膜パターニング工程は、第１のレジストパターン形成工程と、遮光膜エッチング工程と、第１のレジスト剥離工程とを有する。 (Light-shielding film patterning process)
The light shielding film patterning step includes a first resist pattern forming step, a light shielding film etching step, and a first resist stripping step.

（第１のレジストパターン形成工程）
第１のレジストパターン形成工程では、図４（ｂ）に示すように、第１のレジスト膜４をパターニングすることにより、第１のレジストパターン４ａを形成する。この工程では上記のフォトマスクブランク１に対し、描画装置を用いて所望のパターンを描画（第１描画）する。遮光膜のもつ反射防止層により、ＣＤ精度の高い描画が行える。第１のレジストパターン４ａは、遮光部に対応する領域Ｂを覆うように遮光膜３上に形成される。 (First resist pattern forming step)
In the first resist pattern forming step, the first resist pattern 4a is formed by patterning the first resist film 4 as shown in FIG. 4B. In this step, a desired pattern is drawn (first drawing) on the photomask blank 1 using a drawing apparatus. Drawing with high CD accuracy can be performed by the antireflection layer of the light shielding film. The first resist pattern 4a is formed on the light shielding film 3 so as to cover the region B corresponding to the light shielding portion.

（遮光膜エッチング工程）
遮光膜エッチング工程では、図４（ｃ）に示すように、第１のレジストパターン４ａをマスクとして遮光膜３をエッチングすることにより、遮光膜パターン３ａを形成する。これにより、透明基板２上の遮光膜３がパターニングされて遮光膜パターン３ａが形成される。この工程では、上記第１実施形態と同様に、ウェットエッチングが用いられる。また、必要に応じて、予めサイドサイドエッチング分を見込んで描画データにデータ加工を施し、遮光部の寸法を補償できる点も、第１実施形態の製造方法と同様である。
なお、第２実施形態においては、遮光膜に対するエッチングは本工程のみであるので、ここで遮光部の位置と寸法が画定する。 (Light shielding film etching process)
In the light shielding film etching step, the light shielding film pattern 3a is formed by etching the light shielding film 3 using the first resist pattern 4a as a mask, as shown in FIG. 4C. As a result, the light shielding film 3 on the transparent substrate 2 is patterned to form a light shielding film pattern 3a. In this step, wet etching is used as in the first embodiment. Further, as in the case of the manufacturing method of the first embodiment, if necessary, data processing can be performed on the drawing data in advance by taking into account the amount of side-side etching, and the dimensions of the light shielding portion can be compensated.
In the second embodiment, the etching of the light shielding film is performed only in this step, and the position and dimensions of the light shielding portion are defined here.

（第１のレジスト剥離工程）
第１のレジスト剥離工程では、図４（ｄ）に示すように、第１のレジストパターン４ａを剥離する。これにより、遮光膜パターン３ａ付きの透明基板２が得られる。 (First resist stripping step)
In the first resist stripping step, as shown in FIG. 4D, the first resist pattern 4a is stripped. Thereby, the transparent substrate 2 with the light shielding film pattern 3a is obtained.

（半透光膜形成工程）
次に、図４（ｅ）に示すように、遮光膜パターン３ａを含む透明基板２上に半透光膜５を形成する。半透光膜５は、透明基板２の全面に所定の成膜方法により形成する。半透光膜５の成膜方法としては、上記の遮光膜３と同様に、スパッタ法などの公知の方法を適用することができる。半透光膜５の材料、特性等については上記第１実施形態と同様である。 (Semi-transparent film forming process)
Next, as shown in FIG. 4E, a semi-transmissive film 5 is formed on the transparent substrate 2 including the light shielding film pattern 3a. The semi-transparent film 5 is formed on the entire surface of the transparent substrate 2 by a predetermined film forming method. As a method for forming the semi-transparent film 5, a known method such as a sputtering method can be applied as in the case of the light shielding film 3 described above. The material, characteristics, and the like of the semi-transparent film 5 are the same as those in the first embodiment.

（透光部形成工程）
透光部形成工程は、第２のレジスト膜形成工程と、第２のレジストパターン形成工程と、半透光膜エッチング工程とを有する。 (Translucent part forming step)
The translucent portion forming step includes a second resist film forming step, a second resist pattern forming step, and a semi-transparent film etching step.

（第２のレジスト膜形成工程）
第２のレジスト膜形成工程では、図５（ｆ）に示すように、半透光膜５上に第２のレジスト膜６を積層して形成する。第２のレジスト膜６は、上記第１のレジスト膜４と同様に、フォトレジストを塗布することによって形成することができる。 (Second resist film forming step)
In the second resist film forming step, as shown in FIG. 5 (f), a second resist film 6 is laminated on the semi-transparent film 5. Similar to the first resist film 4, the second resist film 6 can be formed by applying a photoresist.

（第２のレジストパターン形成工程）
第２のレジストパターン形成工程では、図５（ｇ）に示すように、第２のレジスト膜６をパターニングすることにより、半透光部となる領域（Ａ領域）に第２のレジストパターン６ａを形成する。この工程ではフォトマスクブランク１に対し、上記第１描画と同様に、描画装置を用いて所望のパターンを描画（第２描画）した後、第２のレジスト膜６を現像することにより、第２のレジストパターン６ａを形成する。第２のレジストパターン６ａは、半透光部に対応する領域Ａを覆うとともに、透光部に対応する領域Ｃに開口を有し、かつ、遮光部に対応する領域Ｂで遮光膜３上の半透光膜５を除去する目的で開口を有する。 (Second resist pattern forming step)
In the second resist pattern forming step, as shown in FIG. 5G, the second resist film 6 is patterned to form the second resist pattern 6a in a region (A region) to be a semi-translucent portion. Form. In this step, similarly to the first drawing, a desired pattern is drawn (second drawing) on the photomask blank 1 by using the drawing apparatus, and then the second resist film 6 is developed to obtain the second pattern. The resist pattern 6a is formed. The second resist pattern 6a covers the region A corresponding to the semi-translucent portion, has an opening in the region C corresponding to the translucent portion, and is formed on the light shielding film 3 in the region B corresponding to the light shielding portion. An opening is provided for the purpose of removing the translucent film 5.

ただし、第１のレジストパターン３ａと第２のレジストパターン６ａとの間にアライメントずれが生じることを考慮し、第２描画に適用する描画データには、所定のマージンを付加するデータ加工を行う必要がある。具体的には、上記アライメントずれが生じた場合にも、半透光部（Ａ領域）と遮光部（Ｂ領域）の境界において、第２のレジストパターン６ａのエッジ部分が確実に半透光膜５を覆うように、第２のレジストパターン６ａの寸法を次のように設定する。すなわち、半透光部と遮光部の境界において、第２のレジストパターン６ａが、遮光部側（Ｂ領域側）に、所定寸法のマージンを加えた寸法をもつようにする。図５（ｇ）では第２のレジストパターン６ａにおけるマージンの寸法をＭ１（μｍ）で示している。マージンの寸法Ｍ１については、上記第１実施形態と同様に設定することができる。   However, in consideration of the occurrence of misalignment between the first resist pattern 3a and the second resist pattern 6a, it is necessary to perform data processing that adds a predetermined margin to the drawing data applied to the second drawing. There is. Specifically, even when the above-described misalignment occurs, the edge portion of the second resist pattern 6a is surely formed at the boundary between the semi-transparent portion (A region) and the light-shielding portion (B region). 5, the dimension of the second resist pattern 6 a is set as follows. That is, at the boundary between the semi-transparent portion and the light shielding portion, the second resist pattern 6a has a dimension obtained by adding a predetermined margin to the light shielding portion side (B region side). In FIG. 5G, the size of the margin in the second resist pattern 6a is indicated by M1 (μm). The margin dimension M1 can be set in the same manner as in the first embodiment.

一方、半透光部と透光部の隣接する部分においては、アライメントずれによるマージンを考慮する必要はなく、ジャストサイズの開口を透光部に対応する領域に設ければよい。ただし、半透光膜５のエッチングに伴うわずかなサイドエッチングがＣＤ精度に影響する場合には、予めサイドエッチングの寸法分だけ小さな開口となるように、描画データにデータ加工を施しておくことも可能である。   On the other hand, it is not necessary to consider a margin due to misalignment in a portion adjacent to the semi-translucent portion and the translucent portion, and a just-sized opening may be provided in a region corresponding to the translucent portion. However, when slight side etching accompanying the etching of the semi-transparent film 5 affects the CD accuracy, data processing may be performed on the drawing data in advance so that the opening becomes smaller by the size of the side etching. Is possible.

（半透光膜エッチング工程）
半透光膜エッチング工程では、図５（ｈ）に示すように、第２のレジストパターン６ａをマスクとして、第２のレジストパターン６ａの開口部に露出している半透光膜５をエッチングする。これにより、領域Ｃには、透明基板２の表面が露出することによって透光部１１（図６参照）が形成される。また、遮光部に対応する領域Ｂでは、遮光膜パターン３ａ上の半透光膜５がエッチングによって除去される。 (Semi-transparent film etching process)
In the semi-transparent film etching step, as shown in FIG. 5 (h), the semi-transparent film 5 exposed at the opening of the second resist pattern 6a is etched using the second resist pattern 6a as a mask. . As a result, the transparent portion 2 (see FIG. 6) is formed in the region C when the surface of the transparent substrate 2 is exposed. In the region B corresponding to the light shielding portion, the semi-transparent film 5 on the light shielding film pattern 3a is removed by etching.

（第２のレジスト剥離工程）
次に、図５（ｉ）に示すように、第２のレジストパターン６ａを剥離する。 (Second resist stripping step)
Next, as shown in FIG. 5I, the second resist pattern 6a is peeled off.

以上の工程により、図６に示すフォトマスク１０が完成する。このフォトマスク１０では、上記透光部形成工程において遮光膜パターン３ａ上の半透光膜５を除去したことにより、遮光膜３の表面（反射防止層の表面）の露出面積が増加する。このため、フォトマスク１０を用いた露光工程において、迷光の発生リスクを低減することができる。   Through the above steps, the photomask 10 shown in FIG. 6 is completed. In the photomask 10, the exposed area of the surface of the light shielding film 3 (the surface of the antireflection layer) is increased by removing the semi-transparent film 5 on the light shielding film pattern 3 a in the light transmitting portion forming step. For this reason, in the exposure process using the photomask 10, the risk of occurrence of stray light can be reduced.

本発明の第２の実施形態に係る製造方法を適用してフォトマスク１０を製造すると、透光部、半透光部、及び遮光部を含む転写用パターンを有し、かつ、遮光部上の半透光膜を除去する工程を有するにもかかわらず、描画の回数（すなわちリソグラフィ工程の回数）を２回のみとすることができ、非常に効率的である。また、この製造方法を採用すると、パターンのデザインによらず、第１のレジストパターン形成工程において、遮光部の位置と寸法が実質的に画定する。このため、その後の工程で生じるアライメントずれのリスクがあっても、遮光部の寸法等はその影響を受けることがない。したがって、遮光部の面積が、最終的に得ようとするデバイスの動作性能に影響する場合には、この製造方法を採用することが有利である。   When the photomask 10 is manufactured by applying the manufacturing method according to the second embodiment of the present invention, the photomask 10 has a transfer pattern including a light transmitting portion, a semi-light transmitting portion, and a light blocking portion, and is on the light blocking portion. Despite having the step of removing the semi-transparent film, the number of times of drawing (that is, the number of lithography steps) can be made only two, which is very efficient. When this manufacturing method is employed, the position and dimensions of the light shielding portion are substantially defined in the first resist pattern forming step regardless of the pattern design. For this reason, even if there is a risk of misalignment occurring in the subsequent process, the dimensions of the light shielding portion and the like are not affected. Therefore, it is advantageous to employ this manufacturing method when the area of the light shielding part affects the operation performance of the device to be finally obtained.

また、本発明の第２の実施形態に係る製造方法では、第２のレジストパターン６ａをマスクに用いたエッチングが、半透光膜５のみを対象に行われる。このため、半透光膜５に続いて遮光膜３をエッチングする場合に比べて、エッチング時間が短くなる。したがって、エッチング中にサイドエッチングが進みにくくなり、遮光部の寸法精度を高く維持することができる。   In the manufacturing method according to the second embodiment of the present invention, the etching using the second resist pattern 6a as a mask is performed only on the semi-transparent film 5. For this reason, compared with the case where the light shielding film 3 is etched following the semi-transparent film 5, the etching time is shortened. Therefore, side etching is difficult to proceed during etching, and the dimensional accuracy of the light shielding portion can be maintained high.

＜実施形態に係るフォトマスクの構成＞
図６は本発明の実施形態に係るフォトマスクの構成を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ断面図である。
図示したフォトマスク１０は、透光部１１、半透光部１２、及び遮光部１３を備えた転写用パターンを有する。このフォトマスク１０は、上記第１実施形態に係る製造方法、又は上記第２実施形態に係る製造方法のいずれによって製造してもよい。透光部１１、半透光部１２、及び遮光部１３は、透明基板２上に形成された遮光膜３及び半透光膜５がそれぞれパターニングされることによって形成されたものである。透光部１１は、透明基板２の表面が露出した部分である。半透光部１２は、透明基板２上に半透光膜５が形成された部分である。この半透光部１２には遮光膜３は形成されていない。遮光部１３は、透明基板２上に遮光膜３が形成されるとともに、半透光部１２と隣接するエッジに沿って、遮光膜３上に半透光膜５が積層するマージン部１４を有する部分である。つまり、マージン部１４以外の遮光部３では、半透光膜５が除かれている。 <Configuration of Photomask According to Embodiment>
6A and 6B show a configuration of a photomask according to an embodiment of the present invention, in which FIG. 6A is a plan view and FIG. 6B is an XX cross-sectional view of FIG.
The illustrated photomask 10 has a transfer pattern including a light transmitting portion 11, a semi-light transmitting portion 12, and a light shielding portion 13. The photomask 10 may be manufactured by either the manufacturing method according to the first embodiment or the manufacturing method according to the second embodiment. The light-transmitting part 11, the semi-light-transmitting part 12, and the light-shielding part 13 are formed by patterning the light-shielding film 3 and the semi-light-transmitting film 5 formed on the transparent substrate 2, respectively. The translucent part 11 is a part where the surface of the transparent substrate 2 is exposed. The semi-transparent portion 12 is a portion where the semi-transparent film 5 is formed on the transparent substrate 2. The light-shielding film 3 is not formed on the semi-translucent portion 12. The light shielding part 13 includes a margin part 14 on which the light-shielding film 3 is formed on the transparent substrate 2 and the semi-light-transmissive film 5 is laminated on the light-shielding film 3 along an edge adjacent to the semi-light-transmissive part 12. Part. That is, the semi-transparent film 5 is removed in the light shielding part 3 other than the margin part 14.

上記マージン部１４の幅Ｍ１（μｍ）は、上記の製造工程で生じ得るアライメントずれを想定すると、好ましくは０．２＜Ｍ１であり、より好ましくは０．５≦Ｍ１である。また、マージン部１４の幅Ｍ１（μｍ）は、アライメントずれのみを考慮するのであれば、半透光部１２と隣接する遮光部１３の、隣接方向における寸法Ｓ（μｍ）よりも小さければよい。しかしながら、マージン部１４が過大な幅をもつと、遮光部１３の大部分を半透光膜５で覆ってしまうことになるため、露光の際に迷光を生じさせるリスクが増加する。すなわち、現実的には、上述した遮光部１３の寸法Ｓ（μｍ）の７割を超えた領域を半透光膜５で覆うことは、半透光膜除去工程で遮光膜３上の半透光膜５を除去したときに、遮光部１３で露出する遮光膜３の寸法（面積）が小さすぎて反射防止の効果が十分に得られない傾向がある。このため、半透光部１２と隣接する遮光部１３の寸法Ｓ（μｍ）に対して、マージン部１４の幅Ｍ１（μｍ）は、好ましくはＭ１≦０．７Ｓとし、より好ましくはＭ１≦０．５Ｓ、更に好ましくは、Ｍ１≦０．３Ｓとして、反射防止層の表面の露出割合を所定程度確保することが好ましい。   The width M1 (μm) of the margin portion 14 is preferably 0.2 <M1 and more preferably 0.5 ≦ M1, assuming an alignment shift that may occur in the manufacturing process. Further, the width M1 (μm) of the margin part 14 may be smaller than the dimension S (μm) in the adjacent direction of the light shielding part 13 adjacent to the semi-translucent part 12 if only the misalignment is taken into consideration. However, if the margin portion 14 has an excessive width, most of the light shielding portion 13 is covered with the semi-transparent film 5, so that the risk of causing stray light during exposure increases. That is, in reality, covering the area exceeding 70% of the dimension S (μm) of the light shielding part 13 with the semi-transparent film 5 means that the semi-transparent film on the light shielding film 3 is covered in the semi-transparent film removing step. When the optical film 5 is removed, the size (area) of the light shielding film 3 exposed at the light shielding portion 13 tends to be too small to obtain a sufficient antireflection effect. For this reason, the width M1 (μm) of the margin portion 14 is preferably M1 ≦ 0.7S, and more preferably M1 ≦ 0, with respect to the dimension S (μm) of the light shielding portion 13 adjacent to the semi-translucent portion 12. .5S, more preferably, M1 ≦ 0.3S, and it is preferable to secure a predetermined degree of exposure ratio of the surface of the antireflection layer.

なお、ここでいうマージン部１４の幅Ｍ１は、遮光部１３と隣接する半透光部１２のひとつのエッジについてのものである。したがって、両側を遮光部１３に挟まれた半透光部１２であれば、両サイドのエッジにそれぞれ上記の幅Ｍ１でマージン部１４を有することになる。   Note that the width M1 of the margin portion 14 here refers to one edge of the semi-translucent portion 12 adjacent to the light shielding portion 13. Accordingly, in the case of the semi-translucent portion 12 sandwiched between the light shielding portions 13 on both sides, the margin portions 14 having the above-described width M1 are provided at the edges of both sides.

半透光部１２の光透過率は、フォトマスク１０の露光に用いる露光光に含まれる代表波長に対して、好ましくは３〜６０％とすることができる。露光光とは、ｉ線、ｈ線、ｇ線を含むブロード波長光源によるもの、又は、そのうちのいずれかを代表波長として選択的に用いたものとすることができる。例えば、フォトマスク１０を多階調フォトマスクとして用いる場合、半透光部１２の露光光代表波長に対する透過率は、より好ましくは１０〜５０％である。ここで記述する光透過率は、透明基板２の光透過率を１００％としたときの値である。   The light transmittance of the semi-translucent portion 12 can be preferably 3 to 60% with respect to the representative wavelength included in the exposure light used for exposure of the photomask 10. The exposure light may be a broad wavelength light source including i-line, h-line, and g-line, or one of them selectively used as a representative wavelength. For example, when the photomask 10 is used as a multi-tone photomask, the transmissivity of the semi-transparent portion 12 with respect to the exposure light representative wavelength is more preferably 10 to 50%. The light transmittance described here is a value when the light transmittance of the transparent substrate 2 is 100%.

半透光部１２は、ｉ線〜ｇ線の波長領域における光透過率の偏差が０〜８％であることが好ましい。ここで記述する半透光部１２の光透過率の偏差は、ｉ線に対する透過率をＴｉ、ｇ線に対する透過率をＴｇとするときの、ＴｉとＴｇの差の絶対値である。   The translucent part 12 preferably has a light transmittance deviation of 0 to 8% in the wavelength range of i-line to g-line. The deviation of the light transmittance of the semi-transparent portion 12 described here is an absolute value of the difference between Ti and Tg when the transmittance for i-line is Ti and the transmittance for g-line is Tg.

半透光部１２がもつ露光光の位相シフト量は、好ましくは９０度以下であり、より好ましくは５〜６０度である。この位相シフト量も上記選択波長に対するものとする。したがって、これを満たすように、半透光膜５の膜質、及び膜厚を調整することが好ましい。半透光膜５の膜厚は、所望する光透過率によって変わるが、概ね５０〜５００Åの範囲とすることができる。   The phase shift amount of the exposure light that the semi-translucent portion 12 has is preferably 90 degrees or less, and more preferably 5 to 60 degrees. This amount of phase shift is also relative to the selected wavelength. Therefore, it is preferable to adjust the film quality and film thickness of the semi-transparent film 5 so as to satisfy this. The film thickness of the semi-transparent film 5 varies depending on the desired light transmittance, but can be generally in the range of 50 to 500 mm.

本発明に係るフォトマスクは、位相シフトマスクとして用いることもできる。この場合は、半透光部１２がもつ露光光の位相シフト量を１５０〜２１０度とすることが望ましい。これにより、半透光部１２は露光光の位相を反転するため、光の干渉を利用した解像性の向上や焦点深度の増大に寄与することができる。また、この場合の半透光部１２の代表波長に対する透過率は、好ましくは３〜３０％、より好ましくは５〜２０％とすることができる。   The photomask according to the present invention can also be used as a phase shift mask. In this case, it is desirable that the phase shift amount of the exposure light possessed by the semi-translucent portion 12 is 150 to 210 degrees. Thereby, since the semi-transmission part 12 inverts the phase of exposure light, it can contribute to the improvement of the resolution using the interference of light and the increase of the depth of focus. In this case, the transmittance of the semi-transparent portion 12 with respect to the representative wavelength is preferably 3 to 30%, more preferably 5 to 20%.

本発明のフォトマスクにおいて、半透光膜５の材料に関しては、例えば、Ｃｒ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｓｉ、Ｍｏなどを含有する膜とすることができ、これらの化合物（酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、炭化窒化物、酸化窒化炭化物など）から適切なものを選択することができる。特に、Ｃｒの化合物を好適に使用することができる。
半透光膜５のその他の材料としては、Ｓｉの化合物（ＳｉＯＮなど）、又は遷移金属シリサイド（ＭｏＳｉなど）や、その化合物を用いることができる。遷移金属シリサイドの化合物としては、酸化物、窒化物、酸化窒化物、酸化窒化炭化物などが挙げられ、好ましくは、ＭｏＳｉの酸化物、窒化物、酸化窒化物、酸化窒化炭化物などが例示される。 In the photomask of the present invention, the material of the semi-transparent film 5 can be, for example, a film containing Cr, Ta, Zr, Si, Mo, etc., and these compounds (oxide, nitride, carbide) , Oxynitride, carbonitride, oxynitride carbide, etc.) can be selected. In particular, a Cr compound can be preferably used.
As other materials for the semi-translucent film 5, a Si compound (such as SiON), a transition metal silicide (such as MoSi), or a compound thereof can be used. Examples of the transition metal silicide compound include oxides, nitrides, oxynitrides, oxynitride carbides, and the like, and preferable examples include MoSi oxides, nitrides, oxynitrides, oxynitride carbides, and the like.

本発明のフォトマスクにおいて、遮光部１３は、透明基板２上に、遮光膜３が形成されるとともに、半透光部１２と隣接するエッジに沿って、遮光膜３上に半透光膜５が積層するマージン部１４を有する。そして、マージン部１４以外の遮光部１３では、遮光膜３の表面、すなわちその表層部に形成されている反射防止層が露出している。これは、マージン部１４以外の遮光部１３においては、遮光膜３の表面に存在した半透光膜５が実質的に除去されているからである。   In the photomask of the present invention, the light-shielding portion 13 includes the light-shielding film 3 formed on the transparent substrate 2 and the semi-transparent film 5 on the light-shielding film 3 along the edge adjacent to the semi-transparent portion 12. Has a margin portion 14 to be stacked. And in the light shielding part 13 other than the margin part 14, the antireflection layer formed in the surface of the light shielding film 3, ie, the surface layer part, is exposed. This is because the semi-transparent film 5 existing on the surface of the light shielding film 3 is substantially removed in the light shielding part 13 other than the margin part 14.

本発明のフォトマスクにおいて、遮光膜（反射防止層を含む）３と半透光膜５は、同じエッチング剤でエッチング可能である。その場合、遮光膜３上の半透光膜５をエッチングするときのエッチング終了時間が基板面内でばらつき、この面内ばらつきに起因して遮光膜３のエッチングが過剰となり、反射防止層の表層側がわずかに損傷を受ける場合が生じ得る。このように、遮光膜３の表面にわずかなエッチングが生じ、反射防止層の表面に一部損傷が生じる場合でも、遮光膜３の表面では、露光光の代表波長に対する光反射率が３０％未満であることが好ましい。より好ましくは、露光光のすべての波長に対して、遮光膜３表面の反射率が３０％未満である。このような場合においても、本発明の作用効果が得られるからである。   In the photomask of the present invention, the light shielding film (including the antireflection layer) 3 and the semi-transparent film 5 can be etched with the same etching agent. In that case, the etching end time when the semi-transparent film 5 on the light shielding film 3 is etched varies within the substrate surface, and the etching of the light shielding film 3 becomes excessive due to the in-plane variation, and the surface layer of the antireflection layer It can happen that the side is slightly damaged. Thus, even when slight etching occurs on the surface of the light shielding film 3 and partial damage occurs on the surface of the antireflection layer, the light reflectance with respect to the representative wavelength of the exposure light is less than 30% on the surface of the light shielding film 3. It is preferable that More preferably, the reflectance of the surface of the light shielding film 3 is less than 30% for all wavelengths of exposure light. This is because even in such a case, the effects of the present invention can be obtained.

一方、上述したような過剰なエッチングを抑えるためには、遮光膜３表層部の反射防止層のエッチングレートが半透光膜５に比べて小さいことが望ましい。例えば、反射防止層のエッチングレートをＲＲ、半透光膜５のエッチングレートをＨＲとするとき、ＲＲ＜ＨＲであることが好ましい。   On the other hand, in order to suppress the excessive etching as described above, it is desirable that the etching rate of the antireflection layer in the surface layer portion of the light shielding film 3 is smaller than that of the semi-transparent film 5. For example, when the etching rate of the antireflection layer is RR and the etching rate of the semi-transparent film 5 is HR, it is preferable that RR <HR.

遮光膜３の材料に関しては、例えば、Ｃｒ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｓｉ、Ｍｏなどを含有する膜とすることができ、これらの単体又は化合物（酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、炭化窒化物、酸化窒化炭化物など）から適切なものを選択することができる。特に、Ｃｒ又はＣｒの化合物を好適に使用することができる。
遮光膜３の他の材料としては、遷移金属シリサイド（ＭｏＳｉなど）や、その化合物を用いることができる。遷移金属シリサイドの化合物としては、酸化物、窒化物、酸化窒化物、酸化窒化炭化物などが挙げられ、好ましくは、ＭｏＳｉの酸化物、窒化物、酸化窒化物、酸化窒化炭化物などが例示される。 As for the material of the light shielding film 3, for example, a film containing Cr, Ta, Zr, Si, Mo, or the like can be used. These simple substances or compounds (oxide, nitride, carbide, oxynitride, carbonitride) A suitable one can be selected. In particular, Cr or a Cr compound can be preferably used.
As other materials for the light shielding film 3, transition metal silicide (MoSi or the like) or a compound thereof can be used. Examples of the transition metal silicide compound include oxides, nitrides, oxynitrides, oxynitride carbides, and the like, and preferable examples include MoSi oxides, nitrides, oxynitrides, oxynitride carbides, and the like.

遮光膜３は、その表面側（透明基板２と反対側）に反射防止層を有することが好ましい。その場合、例えば、反射防止層を含む遮光膜３全体の厚みを１０００〜２０００Åとし、より好ましくは１１００〜１８００Åとすると、反射防止層は、遮光膜３の表層部分の１００〜５００Å、より好ましくは、２００〜４００Åを占めるものとすることができる。反射防止層は、遮光膜３成分の一部（例えば、酸素、窒素、炭素等の添加成分）を表層部分で変化させることなどによって形成することができる。   The light shielding film 3 preferably has an antireflection layer on the surface side (the side opposite to the transparent substrate 2). In that case, for example, when the thickness of the entire light shielding film 3 including the antireflection layer is 1000 to 2000 mm, more preferably 1100 to 1800 mm, the antireflection layer is 100 to 500 mm of the surface layer portion of the light shielding film 3, more preferably , 200 to 400 cm. The antireflection layer can be formed by changing a part of the light shielding film 3 components (for example, additional components such as oxygen, nitrogen, and carbon) in the surface layer portion.

また、遮光膜３と半透光膜５は、互いのエッチング剤に対して耐性をもつ（すなわちエッチング選択性がある）材料で形成してもよいが、必ずしもそのようにする制約は無い。すなわち、遮光膜３と半透光膜５を同じエッチング剤によりエッチング可能な材料を用いて形成できる点は、本発明の利点である。この場合、遮光膜３と半透光膜５が共に同一の材料を含有することが好ましい。「同一の材料を含有する」とは、同じ金属を含有するか、又は、共にＳｉを含有する場合などである。例えば、遮光膜３と半透光膜５が共にＣｒを含有する膜であるか、又は、共に同一の金属Ｍを含む金属シリサイドＭＸＳｉＹ（Ｘ，Ｙは整数）又はその化合物である場合などである。好ましい例として、遮光膜（反射防止層を含む）３と半透光膜５が共にＣｒを含む化合物である場合が挙げられる。 Further, the light shielding film 3 and the semi-transparent film 5 may be formed of materials that are resistant to each other's etching agent (that is, having etching selectivity), but there is no restriction to do so. That is, it is an advantage of the present invention that the light shielding film 3 and the semi-transparent film 5 can be formed using a material that can be etched by the same etching agent. In this case, it is preferable that both the light-shielding film 3 and the semi-transparent film 5 contain the same material. “Contains the same material” includes the same metal or a case where both contain Si. For example, when both the light-shielding film 3 and the semi-transparent film 5 are films containing Cr, or both are metal silicides M X Si Y (X and Y are integers) containing the same metal M or a compound thereof. Etc. As a preferred example, there is a case where both the light shielding film (including the antireflection layer) 3 and the semi-transparent film 5 are compounds containing Cr.

遮光膜３と半透光膜５とが同一のエッチング剤によりエッチング可能である場合、同一のエッチング剤に対するエッチング所要時間は、遮光膜３と半透光膜５で互いに異なることが好ましい。具体的には、遮光膜３のエッチング所要時間に比べて半透光膜５のエッチング所要時間が短いことが好ましい。この点は、特に第２実施形態の製造方法を適用する場合に有利である。また、前述したとおり、半透光膜５のエッチング所要時間ＨＴと遮光膜（反射防止層を含む）３のエッチング所要時間ＯＴの比は、ＨＴ：ＯＴが１：３〜１：２０であることが好ましい。より好ましくは、ＨＴ：ＯＴが１：５〜１：１０である。   When the light shielding film 3 and the semi-transparent film 5 can be etched with the same etching agent, the time required for etching with respect to the same etching agent is preferably different between the light shielding film 3 and the semi-transparent film 5. Specifically, it is preferable that the time required for etching the translucent film 5 is shorter than the time required for etching the light shielding film 3. This point is particularly advantageous when the manufacturing method of the second embodiment is applied. Further, as described above, the ratio of the etching required time HT of the semi-transparent film 5 and the etching required time OT of the light shielding film (including the antireflection layer) 3 is such that HT: OT is 1: 3 to 1:20. Is preferred. More preferably, HT: OT is 1: 5 to 1:10.

エッチング所要時間とは、エッチングの対象となる膜のエッチングを開始してから、その膜が消失するまでに要する時間をいう。エッチング所要時間は、エッチングレート及び膜厚によって調整することができる。例えば、半透光膜５の膜厚に比べて遮光膜３の膜厚が大きい場合は、半透光膜５のエッチング所要時間が相対的に短くなる。エッチングレートとは、エッチング剤によってエッチングが進行する際の、単位時間あたりのエッチング量をいう。エッチングレートは、それぞれの膜を構成する素材の組成や膜質によって決まる。   The time required for etching refers to the time required from the start of etching of a film to be etched until the film disappears. The time required for etching can be adjusted by the etching rate and the film thickness. For example, when the film thickness of the light-shielding film 3 is larger than the film thickness of the semi-transparent film 5, the time required for etching the semi-transparent film 5 becomes relatively short. An etching rate means the etching amount per unit time when etching advances with an etching agent. The etching rate is determined by the composition and quality of the material constituting each film.

本実施形態ではウェットエッチングを採用しているため、エッチング剤に相当するものがエッチング液となる。その場合、同一のエッチング液に対し、遮光膜３と半透光膜５のエッチングレートは同一でもよく、異なっていてもよい。例えば、遮光膜３と半透光膜５が共に共通の金属を含有していても、その他の成分（例えば、酸素、窒素、炭素など）が異なることにより、共通のエッチング液に対するエッチングレートに差が生じることがある。半透光膜５のエッチングレートＨＲは、遮光膜（反射防止層を含む）３の平均エッチングレートＯＲ以上であることが好ましい。その場合は、上述したエッチング所要時間の比（ＨＴ：ＯＴ）を調整しやすくなる。また、遮光膜（反射防止層を含む）３の平均エッチングレートＯＲと半透光膜５のエッチングレートＨＲの比は、ＯＲ：ＨＲが１：１〜１：５であることが好ましい。遮光膜３の平均エッチングレートとは、反射防止層を含む遮光膜３としての平均エッチングレートである。   In this embodiment, since wet etching is employed, an etching solution corresponds to an etchant. In that case, the etching rates of the light shielding film 3 and the semi-transparent film 5 may be the same or different with respect to the same etching solution. For example, even if the light-shielding film 3 and the semi-transparent film 5 both contain a common metal, the etching rate with respect to a common etching solution is different due to the difference in other components (for example, oxygen, nitrogen, carbon, etc.). May occur. The etching rate HR of the semi-transparent film 5 is preferably equal to or higher than the average etching rate OR of the light shielding film (including the antireflection layer) 3. In that case, it becomes easy to adjust the ratio of the required etching time (HT: OT). The ratio of the average etching rate OR of the light shielding film (including the antireflection layer) 3 and the etching rate HR of the semi-transparent film 5 is preferably such that OR: HR is 1: 1 to 1: 5. The average etching rate of the light shielding film 3 is an average etching rate as the light shielding film 3 including the antireflection layer.

遮光膜３は露光光に対して確実な遮光性をもつものであり、その膜厚は半透光膜５の膜厚より大きいことが好ましい。具体的には、半透光膜５の膜厚ＨＡと遮光膜３の膜厚ＯＡとの比は、ＨＡ：ＯＡが１：２．５〜１：２０、より好ましくは１：１０〜１：２０とすることが好ましい。この範囲で、半透光膜５の透過率を所望値に調整することができる。   The light shielding film 3 has a certain light shielding property against exposure light, and the film thickness thereof is preferably larger than the film thickness of the semi-transparent film 5. Specifically, the ratio of the film thickness HA of the semi-transparent film 5 and the film thickness OA of the light shielding film 3 is such that HA: OA is 1: 2.5 to 1:20, more preferably 1:10 to 1: 20 is preferable. Within this range, the transmittance of the semi-transparent film 5 can be adjusted to a desired value.

また、遮光膜３と半透光膜５を積層した状態でのＯＤ（光学濃度）は、２．５〜７．５、好ましくは３．０〜５である。遮光膜３単膜のＯＤは、好ましくは３．０〜５である。   Moreover, OD (optical density) in the state which laminated | stacked the light shielding film 3 and the semi-transparent film 5 is 2.5-7.5, Preferably it is 3.0-5. The OD of the light shielding film 3 single film is preferably 3.0 to 5.

本発明のフォトマスクにおいて、露光光の代表波長に対する遮光部（マージン部１４を除く）１３の反射率は、好ましくは３０％未満、より好ましくは２５％以下である。更に好ましくは、露光光の代表波長（例えばｉ線）に対する遮光部１３の反射率は２０％以下、又は、ｉ線、ｈ線、ｇ線のすべてに対して２５％以下であることが好ましい。また、フォトマスクの製造工程において用いる描画光（４１０〜４２０ｎｍ）に対する遮光部１３の反射率についても、好ましくは３０％未満、より好ましくは２５％以下である。   In the photomask of the present invention, the reflectance of the light shielding part (excluding the margin part 14) 13 with respect to the representative wavelength of the exposure light is preferably less than 30%, more preferably 25% or less. More preferably, the reflectance of the light-shielding portion 13 with respect to the representative wavelength (for example, i-line) of the exposure light is 20% or less, or 25% or less for all of the i-line, h-line, and g-line. Further, the reflectance of the light shielding portion 13 with respect to the drawing light (410 to 420 nm) used in the photomask manufacturing process is also preferably less than 30%, and more preferably 25% or less.

また、本発明の効果は、遮光膜３と半透光膜５を積層した状態での、露光光に対する光反射率が３５％以上であるときに顕著であり、４０％以上のときには更に顕著である。   The effect of the present invention is remarkable when the light reflectance with respect to the exposure light is 35% or more in a state where the light shielding film 3 and the semi-transparent film 5 are laminated, and is more remarkable when the light reflectance is 40% or more. is there.

本発明のフォトマスクにおいて、遮光部１３は、半透光部１２と隣接するエッジに沿って、遮光膜３上に半透光膜５が積層するマージン部１４を有する。マージン部１４の幅をＭ１（μｍ）とするとき、０．２＜Ｍ１であることが好ましい。また、半透光部１２と隣接する遮光部１３の寸法がＳ（μｍ）であるとき、マージン部１４の幅Ｍ１は、好ましくは０．２＜Ｍ１≦０．７Ｓとし、より好ましくは０．２＜Ｍ１≦０．５Ｓ、更に好ましくは、０．２＜Ｍ１≦０．３Ｓとして、反射防止層の表面の露出割合を所定程度確保することが好ましい。   In the photomask of the present invention, the light-shielding portion 13 has a margin portion 14 where the semi-transparent film 5 is laminated on the light-shielding film 3 along an edge adjacent to the semi-transparent portion 12. When the width of the margin portion 14 is M1 (μm), it is preferable that 0.2 <M1. When the dimension of the light shielding part 13 adjacent to the semi-translucent part 12 is S (μm), the width M1 of the margin part 14 is preferably 0.2 <M1 ≦ 0.7S, more preferably 0. 2 <M1 ≦ 0.5S, more preferably 0.2 <M1 ≦ 0.3S, and it is preferable to ensure a predetermined degree of exposure ratio of the surface of the antireflection layer.

遮光部１３において、マージン部１４以外の領域は、半透光膜５が実質的に除去されている。   In the light shielding portion 13, the semi-transparent film 5 is substantially removed in the region other than the margin portion 14.

また、本発明のフォトマスクは、特に用途の制限はない。また、本発明のフォトマスクは、このフォトマスクを用いて最終的に得ようとする電子デバイスの製造過程で、複数回のエッチングプロセスが可能となる、いわゆる多階調フォトマスクであってもよく、また、解像度や焦点深度を有利にする、位相シフトマスク（ハーフトーン型位相シフトマスクなど）であってもよい。   Further, the photomask of the present invention is not particularly limited in application. In addition, the photomask of the present invention may be a so-called multi-tone photomask in which an etching process can be performed a plurality of times in the manufacturing process of an electronic device to be finally obtained using the photomask. Also, a phase shift mask (such as a halftone phase shift mask) that favors resolution and depth of focus may be used.

また、本発明は、上記第１実施形態又は第２実施形態の製造方法によるフォトマスク、又は上記構成のフォトマスクを用意する工程と、露光装置を用いてフォトマスクの転写用パターンを露光することにより、被転写体上に転写用パターンを転写する工程と、を含む、表示装置の製造方法として実現してもよい。その場合、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、あるいはＦＰＤ（Flat Panel Display）として知られる表示装置のパネル基板などを被転写体とすることが好適である。   The present invention also provides a step of preparing a photomask according to the manufacturing method of the first embodiment or the second embodiment, or a photomask having the above configuration, and exposing a transfer pattern of the photomask using an exposure apparatus. Thus, the method may be realized as a method of manufacturing a display device including a step of transferring a transfer pattern onto a transfer target. In that case, it is preferable to use a panel substrate of a display device known as LCD (Liquid Crystal Display) or FPD (Flat Panel Display) as a transfer target.

本発明のフォトマスクは、ＬＣＤ用、あるいはＦＰＤ用として知られる露光装置を用いた露光に好適に使用することができる。この種の露光装置としては、例えば、ｉ線、ｈ線、ｇ線を含む光源を備え、開口数（ＮＡ）が０．０８〜０．１５、コヒーレントファクタ（σ）が０．７〜０．９程度の等倍光学系をもつ、プロジェクション露光装置が用いられる。もちろん、本発明のフォトマスク（多階調フォトマスク）は、プロキシミティ露光用のフォトマスクとしても使用可能である。   The photomask of the present invention can be suitably used for exposure using an exposure apparatus known for LCD or FPD. As this type of exposure apparatus, for example, a light source including i-line, h-line, and g-line is provided, the numerical aperture (NA) is 0.08 to 0.15, and the coherent factor (σ) is 0.7 to 0.00. A projection exposure apparatus having about 9 times the same magnification optical system is used. Of course, the photomask (multi-tone photomask) of the present invention can also be used as a photomask for proximity exposure.

本発明のフォトマスクは特に、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置などを含む表示装置の製造用として好適である。また、本発明のフォトマスクは、これら表示装置の様々な部位（コンタクトホール、薄膜トランジスタのＳ（Source）／Ｄ（Drain）レイヤ、カラーフィルタのフォトスペーサ用レイヤなど）の形成に使用可能である。また、本発明のフォトマスクは特に、遮光部に隣接して囲まれる透光部を有する転写用パターンをもつもの、あるいは、半透光部に隣接して囲まれる透光部を有する転写用パターンをもつものに好適に適用可能である。更には、遮光部に隣接して囲まれる半透光部を有する転写用パターンをもつものにも好適に適用可能である。例えば、パターンのもつＣＤとして、０．５〜５μｍの部分を含むものが例示される。   The photomask of the present invention is particularly suitable for manufacturing display devices including liquid crystal display devices, organic EL display devices, and the like. The photomask of the present invention can be used for forming various parts of these display devices (contact holes, thin film transistor S (Source) / D (Drain) layers, color filter photo spacer layers, etc.)). The photomask of the present invention has a transfer pattern having a translucent part surrounded adjacent to the light shielding part, or a transfer pattern having a translucent part surrounded adjacent to the semi-transparent part. It is suitably applicable to those having Furthermore, the present invention can also be suitably applied to a pattern having a transfer pattern having a semi-translucent portion surrounded adjacent to the light shielding portion. For example, a CD having a portion of 0.5 to 5 μm is exemplified as a CD having a pattern.

また、本発明のフォトマスクは、本発明の作用効果を奏する範囲で、遮光膜３や半透光膜５のほかに、光学膜又は機能膜による膜や膜パターンを有するものでもよい。例えば、透明基板２の表面（転写用パターン面）側、又は裏面側に、光学フィルタ膜、導電膜、絶縁膜、エッチング性を補強する膜、などを配置してもよい。   The photomask of the present invention may have a film or a film pattern made of an optical film or a functional film in addition to the light-shielding film 3 and the semi-transparent film 5 as long as the effects of the present invention are achieved. For example, an optical filter film, a conductive film, an insulating film, a film that reinforces etching properties, or the like may be disposed on the front surface (transfer pattern surface) side or the back surface side of the transparent substrate 2.

１…フォトマスクブランク
２…透明基板
３…遮光膜
４…第１のレジスト膜
５…半透光膜
６…第２のレジスト膜
７…第３のレジスト膜
１０…フォトマスク
１１…透光部
１２…半透光部
１３…遮光部
１４…マージン部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Photomask blank 2 ... Transparent substrate 3 ... Light-shielding film 4 ... 1st resist film 5 ... Semi-transparent film 6 ... 2nd resist film 7 ... 3rd resist film 10 ... Photomask 11 ... Translucent part 12 ... Semi-transparent part 13 ... Shading part 14 ... Margin part

Claims (21)

透明基板上に形成された遮光膜及び半透光膜がそれぞれパターニングされることによって形成された、透光部、半透光部、及び遮光部を備えた転写用パターンを有する、フォトマスクの製造方法において、
前記透明基板上に形成された遮光膜をパターニングして、遮光膜パターンを形成する、遮光膜パターニング工程と、
前記遮光膜パターンを含む前記透明基板上に半透光膜を形成する、半透光膜形成工程と、
前記半透光膜をパターニングすることにより、前記透光部を形成するとともに、前記遮光膜パターン上の前記半透光膜を除去する、透光部形成工程を有し、
前記透光部形成工程においては、前記半透光部となる領域にレジストパターンを形成し、
前記レジストパターンは、前記半透光部と前記遮光部とが隣接する部分において、前記遮光部側に、所定寸法のマージンを加えた寸法をもつことを特徴とする、フォトマスクの製造方法。 Manufacture of a photomask having a transfer pattern including a light-transmitting portion, a semi-light-transmitting portion, and a light-blocking portion formed by patterning a light-shielding film and a semi-light-transmitting film formed on a transparent substrate, respectively. In the method
A light shielding film patterning step of patterning a light shielding film formed on the transparent substrate to form a light shielding film pattern; and
Forming a semi-transparent film on the transparent substrate including the light-shielding film pattern;
Patterning the semi-transparent film to form the translucent part and removing the semi-translucent film on the light-shielding film pattern;
In the translucent part forming step, a resist pattern is formed in a region to be the semi-translucent part,
The method of manufacturing a photomask, wherein the resist pattern has a dimension in which a margin of a predetermined dimension is added to a side of the light shielding part at a portion where the semi-transparent part and the light shielding part are adjacent to each other. 前記マージンの寸法をＭ１（μｍ）とするとき、０．２＜Ｍ１であることを特徴とする、請求項１に記載のフォトマスクの製造方法。 2. The method of manufacturing a photomask according to claim 1, wherein 0.2 <M1 when the size of the margin is M1 ([mu] m). 前記マージンの寸法をＭ１（μｍ）とし、前記半透光部と隣接する前記遮光部の寸法がＳ（μｍ）であるとき、０．２＜Ｍ１≦０．７Ｓであることを特徴とする、請求項１又は２に記載のフォトマスクの製造方法。 When the dimension of the margin is M1 (μm) and the dimension of the light shielding part adjacent to the semi-translucent part is S (μm), 0.2 <M1 ≦ 0.7S. The manufacturing method of the photomask of Claim 1 or 2 . 前記遮光膜は、表面側に反射防止層を有し、前記遮光膜の、露光光の代表波長に対する光反射率が、３０％未満であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のフォトマスクの製造方法。 The said light shielding film has an antireflection layer in the surface side, The light reflectance with respect to the representative wavelength of exposure light of the said light shielding film is less than 30%, The any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. 2. A method for producing a photomask according to item 1. 前記遮光膜と前記半透光膜を積層したときの、露光光の代表波長に対する光反射率が、３５％以上であることを特徴とする、請求項４に記載のフォトマスクの製造方法。 5. The method of manufacturing a photomask according to claim 4 , wherein when the light shielding film and the semi-transparent film are laminated, a light reflectance with respect to a representative wavelength of exposure light is 35% or more. 前記遮光膜と前記半透光膜は、同じエッチング剤でエッチング可能であり、かつ、前記半透光膜のエッチング所要時間ＨＴと前記遮光膜のエッチング所要時間ＯＴの比は、ＨＴ：ＯＴが１：３〜１：２０であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載のフォトマスクの製造方法。 The light shielding film and the semi-transparent film can be etched with the same etching agent, and the ratio of the etching required time HT of the semi-transparent film and the etching required time OT of the light shielding film is HT: OT = 1. : 3 to 1: characterized in that it is a 20, a manufacturing method of a photomask according to any one of claims 1-5. 前記遮光膜と前記半透光膜は、同じエッチング剤でエッチング可能であり、かつ、前記遮光膜の平均エッチングレートＯＲと前記半透光膜のエッチングレートＨＲの比は、ＯＲ：ＨＲが１：１〜１：５である、請求項１〜６のいずれか１項に記載のフォトマスクの製造方法。 The light shielding film and the semi-transparent film can be etched with the same etching agent, and the ratio of the average etching rate OR of the light shielding film and the etching rate HR of the semi-transparent film is such that OR: HR is 1: 1 to 1: 5, a manufacturing method of a photomask according to any one of claims 1-6. 前記半透光膜は、露光光の代表波長に対して、３〜６０％の透過率をもつことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載のフォトマスクの製造方法。 The semi-transparent film, to the representative wavelength of the exposure light, characterized by having a transmittance of 3 to 60% photomask manufacturing method according to any one of claims 1-7. 前記マージンの寸法をＭ１（μｍ）とし、前記半透光部と隣接する前記遮光部の寸法がＳ（μｍ）であるとき、０．２＜Ｍ１≦０．５Ｓであることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載のフォトマスクの製造方法。When the dimension of the margin is M1 (μm) and the dimension of the light shielding part adjacent to the semi-translucent part is S (μm), 0.2 <M1 ≦ 0.5S. The manufacturing method of the photomask of any one of Claims 1-8. 前記マージンの寸法をＭ１（μｍ）とし、前記半透光部と隣接する前記遮光部の寸法がＳ（μｍ）であるとき、０．２＜Ｍ１≦０．３Ｓであることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載のフォトマスクの製造方法。When the dimension of the margin is M1 (μm) and the dimension of the light shielding part adjacent to the semi-translucent part is S (μm), 0.2 <M1 ≦ 0.3S. The manufacturing method of the photomask of any one of Claims 1-8. 前記半透光膜がもつ、露光光の位相シフト量が９０度以下であることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のフォトマスクの製造方法。11. The method of manufacturing a photomask according to claim 1, wherein the semitranslucent film has an exposure light phase shift amount of 90 degrees or less. 透明基板上に形成された遮光膜及び半透光膜がそれぞれパターニングされることによって形成された、透光部、半透光部、及び遮光部を備えた転写用パターンを有する、フォトマスクであって、
前記透光部は、前記透明基板の表面が露出してなり、
前記半透光部は、前記透明基板上に、前記半透光膜が形成されてなり、
前記遮光部は、前記透明基板上に、前記遮光膜が形成されるとともに、前記半透光部と隣接するエッジに沿って、前記遮光膜上に前記半透光膜が積層するマージン部を有し、
前記マージン部の寸法をＭ１（μｍ）とするとき、０．２＜Ｍ１であることを特徴とする、フォトマスク。 A photomask having a transfer pattern comprising a light-transmitting part, a semi-light-transmitting part, and a light-shielding part, which is formed by patterning a light-shielding film and a semi-light-transmitting film formed on a transparent substrate. And
The translucent part is formed by exposing the surface of the transparent substrate,
The semi-transparent portion is formed by forming the semi-transparent film on the transparent substrate,
The light shielding portion includes a margin portion on which the light shielding film is formed on the transparent substrate, and the semitransparent film is laminated on the light shielding film along an edge adjacent to the semitranslucent portion. And
A photomask , wherein 0.2 <M1 when the dimension of the margin portion is M1 (μm) . 前記マージン部の寸法をＭ１（μｍ）とし、前記半透光部と隣接する前記遮光部の寸法がＳ（μｍ）であるとき、０．２＜Ｍ１≦０．７Ｓであることを特徴とする、請求項１２に記載のフォトマスク。 When the dimension of the margin part is M1 (μm) and the dimension of the light shielding part adjacent to the semi-translucent part is S (μm), 0.2 <M1 ≦ 0.7S. The photomask according to claim 12 . 前記遮光部において、前記マージン部以外の領域は、露光光の代表波長に対する光反射率が３０％未満であることを特徴とする、請求項１２又は１３に記載のフォトマスク。 14. The photomask according to claim 12 , wherein, in the light shielding portion, a region other than the margin portion has a light reflectance of less than 30% with respect to a representative wavelength of exposure light. 前記遮光膜と前記半透光膜は、同じエッチング剤でエッチング可能である、請求項１２〜１４のいずれか１項に記載のフォトマスク。 The light shielding film and the semi-transparent film can be etched with the same etchant, the photomask according to any one of claims 12-14. 前記半透光膜がもつ、露光光の位相シフト量が９０度以下であることを特徴とする、請求項１２〜１５のいずれか１項に記載のフォトマスク。The photomask according to any one of claims 12 to 15, wherein the semitranslucent film has a phase shift amount of exposure light of 90 degrees or less. 前記マージン部の寸法をＭ１（μｍ）とし、前記半透光部と隣接する前記遮光部の寸法がＳ（μｍ）であるとき、０．２＜Ｍ１≦０．５Ｓであることを特徴とする、請求項１２〜１６のいずれか１項に記載のフォトマスク。When the dimension of the margin part is M1 (μm) and the dimension of the light shielding part adjacent to the semi-translucent part is S (μm), 0.2 <M1 ≦ 0.5S. The photomask according to any one of claims 12 to 16. 前記マージン部の寸法をＭ１（μｍ）とし、前記半透光部と隣接する前記遮光部の寸法がＳ（μｍ）であるとき、０．２＜Ｍ１≦０．３Ｓであることを特徴とする、請求項１２〜１６のいずれか１項に記載のフォトマスク。When the dimension of the margin part is M1 (μm) and the dimension of the light shielding part adjacent to the semi-translucent part is S (μm), 0.2 <M1 ≦ 0.3S. The photomask according to any one of claims 12 to 16. 前記転写用パターンは、両側を前記遮光部に挟まれた前記半透光部を有することを特徴とする、請求項１２〜１８のいずれか１項に記載のフォトマスク。The photomask according to any one of claims 12 to 18, wherein the transfer pattern includes the semi-translucent portion sandwiched between the light shielding portions on both sides. 多階調フォトマスクであることを特徴とする、請求項１２〜１９のいずれか１項に記載のフォトマスク。The photomask according to any one of claims 12 to 19, wherein the photomask is a multi-tone photomask. 請求項１〜１１のいずれか１項に記載の製造方法によるフォトマスク、又は、請求項１２〜２０のいずれか１項に記載のフォトマスクを用意する工程と、
露光装置を用いて前記フォトマスクの転写用パターンを露光することにより、被転写体上に前記転写用パターンを転写する工程と、を含む、表示装置の製造方法。 Photomask according method according to any one of claims 1 to 11 or a step of preparing a photomask according to any one of claims 12-20,
Exposing the pattern for transfer of the photomask using an exposure apparatus, and transferring the pattern for transfer onto a transfer target.
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