JP2010169750A - フォトマスクの製造方法、及び表示デバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】遮光膜パターンの寸法制御をより正確に行う。
【解決手段】遮光膜上に遮光膜パターンの形成予定領域を覆うレジストパターンを形成する工程と、レジストパターンをマスクとして遮光膜のエッチングを開始し、レジストパターンに覆われていない遮光膜が除去された後にエッチングを停止する工程と、基板の他方の主面側から光を照射し、レジストパターンのエッジを遮光膜のエッジに一致させる工程と、エッジ位置を把握し、把握したエッジ位置を基に追加エッチング時間を決定し、遮光膜のサイドエッチングを行う工程と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、フォトマスクの製造方法、及び表示デバイスの製造方法に関する。

液晶ディスプレイ等の表示デバイス（ＦＰＤ）の製造工程の一工程として、フォトマスクを介して表示デバイス用基板上に露光を行い、表示デバイス用基板上に所定のパターンを転写する工程等が実施されている。前記フォトマスクは、透光性基板の主面上に形成された遮光膜上にレジストパターンを形成し、前記レジストパターンをエッチングマスクとして前記遮光膜の露出部分（前記レジストパターンに覆われていない部分）をエッチングして遮光膜パターンを形成し、その後、前記レジストパターンを除去することにより製造される。

特開２００４−６００１６号公報

表示デバイス製造用のフォトマスクは、多くの場合、ウェットエッチングによって加工される。この理由としては、表示デバイス製造用フォトマスクは半導体製造用フォトマスクに比べてサイズが大きく（例えば、半導体製造用フォトマスクの一辺は６インチ程度であるのに対し、表示デバイス製造用フォトマスクの一辺は３００ｍｍ以上である）、真空チャンバーを必須とするドライエッチングを表示デバイス製造用フォトマスクの加工に適用することが困難である点が挙げられる。しかしながら、ドライエッチングが異方性エッチングであるのに対して、ウェットエッチングは等方性エッチングであり、エッチングが等方的に進行してしまう。そのため、ウェットエッチングを表示デバイス製造用フォトマスクの加工に適用すると、エッチングマスクとなるレジストパターンの下（透光性基板側）に配置された被加工薄膜（遮光膜）にサイドエッチングが進行してしまう。

一方、表示デバイスの高精細化等に伴い、遮光膜パターンの寸法制御に対する要求が高まっている。例えば、遮光膜パターンの寸法変動（幅変動）を５０ｎｍ以下、更には仕様によっては２０ｎｍ以下とすること等が要求されてきている。遮光膜パターンの寸法制御を正確に行うには、上記の等方性エッチングの精緻な制御が必要となる。特に、遮光膜パターンの線幅を正確に制御するには、遮光膜のエッチング（サイドエッチング）を停止するタイミングの検出（終点検出）を正確に行うことが必要となる。

上記特許文献には、エッチング進行中に被処理基板を撮影し、面内の濃淡からエッチングの面内分布を評価する技術が記載されている。しかしながら、ウェットエッチングによる加工では、上記のとおり遮光膜にサイドエッチングが進行してしまう。そのため、遮光膜がエッチングされてなる遮光膜パターンの寸法は、エッチングマスクとなっているレジストパターンの寸法とは異なってしまう。更に、遮光膜パターンは、レジストパターンの下にあるため、その寸法を直接計測することができず、撮影を行っても正確な寸法を得ることは困難である。すなわち、遮光膜のエッチングを一時的に停止した時点において、遮光膜パターンのエッジとレジストパターンのエッジとが一致していなければ、遮光膜パターンの寸法制御は困難となってしまう。例えば、遮光膜のエッチングを一時的に停止した時点で遮光膜がレジストパターンよりも狭くなっていた（遮光膜が側方にサイドエッチングされていた）場合には、オーバーエッチング量（追加エッチング時間）を正確に算出す
ることが困難となり、遮光膜パターンの寸法を正確に補正することは困難となってしまう。

ところで、表示デバイス製造用のフォトマスクとしては、多階調フォトマスク（又はマルチトーンマスク）を用いることがある。多階調フォトマスクは、例えば、フォトマスクの露光に用いる露光機の解像限界以下の微細な遮光膜パターンにより、半透光部を形成しており、半透光部により透過光量を制御し、半透光部の形成領域に対応する被転写体上のフォトレジストに対する照射量を制御する。これによって、被転写体上には、レジスト膜厚の異なる部分が形成される。多階調フォトマスクを使用すると、表示デバイスの製造に要するフォトマスクの枚数を減少させることができ、生産コストを低減させることができる。但し、多階調フォトマスクの製造に関しては、半透光部の透過率制御がとりわけ重要であるから、半透光部を構成する遮光膜パターンの線幅寸法の管理は厳しくおこなわれなければならない。

本発明は、遮光膜パターンの寸法制御をより正確に行うことが可能なフォトマスクの製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、表示デバイス用基板上に転写するパターンの寸法制御をより正確に行うことが可能な表示デバイスの製造方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様は、透光性を有する基板の一方の主面上に遮光膜パターンを有することにより、少なくとも透光部と遮光部を備えたフォトマスクの製造方法であって、前記基板の一方の主面上に、遮光膜とレジスト膜とが順次積層されたマスクブランクを準備する工程と、前記レジスト膜に所定パターンを描画し、現像することにより前記遮光膜上に前記遮光膜パターンの形成予定領域を覆うレジストパターンを形成する工程と、前記レジストパターンをマスクとして前記遮光膜のエッチングを開始し、前記レジストパターンに覆われていない前記遮光膜が除去された後にエッチングを停止する工程と、前記基板の他方の主面側から光を照射し、前記レジストパターンのうち前記遮光膜によって遮光されない部分を感光させたのち現像することによって前記レジストパターンのエッジを前記遮光膜のエッジに一致させる工程と、前記エッジ位置を把握し、把握した前記エッジ位置を基に追加エッチング時間を決定し、前記決定された追加エッチング時間に基づき、前記遮光膜のサイドエッチングを行う工程と、を有するフォトマスクの製造方法である。

本発明の第２の態様は、前記遮光膜のサイドエッチングを行う工程では、前記把握されたエッジ位置と、前記遮光膜パターンの目標寸法とにより、サイドエッチング残量を算出し、前記サイドエッチング残量とあらかじめ把握されたサイドエッチング速度とにより追加エッチング時間を決定し、決定された追加エッチング時関に基づき、前記遮光膜のサイド゛エッチングを行う第１の態様に記載のフォトマスクの製造方法である。

本発明の第３の態様は、前記遮光膜パターンは、薄膜トランジスタ製造用パターンを含む第１または第２の態様に記載のフォトマスクの製造方法である。

本発明の第４の態様は、前記フォトマスクは、前記遮光部と前記透光部とに加えて半透光部を有し、前記半透光部は、露光機の解像限界以下の微細な遮光膜パターンを有することにより、前記透光部より少ない露光光透過率を有する第１〜３のいずれかの態様に記載のフォトマスクの製造方法である。

本発明の第５の態様は、前記マスクブランクは、前記基板の一方の主面上に半透光膜と前記遮光膜とを有し、かつ最上層にレジスト膜が積層されている第１〜３のいずれかの態様に記載のフォトマスクの製造方法である。

本発明の第６の態様は、第１〜５のいずれかの態様に記載のフォトマスクの製造方法により製造されたフォトマスクを介して露光光源からの光を表示デバイス用基板上に形成されたレジスト層に照射し、前記レジスト層にパターンを転写する表示デバイスの製造方法である。

本発明に係るフォトマスクの製造方法によれば、遮光膜パターンの寸法制御をより正確に行うことが可能となる。また、本発明に係る表示デバイスの製造方法によれば、表示デバイス用基板上に転写するパターンの寸法制御をより正確に行うことが可能となる。

本発明の一実施形態に係るフォトマスクの製造方法を示す工程順に例示する概略図である。 本発明の一実施形態に係るフォトマスクの平面拡大図である。 図２に示すフォトマスクのＸ−Ｘ線における断面拡大図である。 本発明の他の実施形態に係るフォトマスクの製造方法を示す工程順に例示する概略図である。 エッチング実験によりエッチング速度が算出される様子を例示するグラフ図である。

以下に、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るフォトマスクの製造方法を示す工程順に示す概略図である。図１の（ａ）から（ｈ）のそれぞれにおいて、左側の図は平面図を、右側の図は断面図を示している。図２は、本発明の一実施形態に係るフォトマスクの平面拡大図である。図３は、図２に示すフォトマスクのＸ−Ｘ線における断面拡大図である。

（１）フォトマスクの構成
まず、本発明の一実施形態に係るフォトマスクの構成について、図２，図３を参照しながら説明する。

本実施形態に係るフォトマスク１００は、例えば液晶ディスプレイ等の表示デバイス（ＦＰＤ）の製造工程等に用いられる露光用マスクとして構成されている。図３に断面図を示すとおり、フォトマスク１００は、透光性を有する基板１１０と、基板１１０の一方の主面１１０ａ上に設けられた遮光膜１５１からなる遮光膜パターン１５１ｐと、を備えている。

基板１１０は、例えば石英（ＳｉＯ_２）ガラスや、ＳｉＯ_２，Ａｌ_２Ｏ_３，Ｂ_２Ｏ_３，ＲＯ，Ｒ_２Ｏ等を含む低膨張ガラス等からなる透光性を有する平板として構成されている。基板１１０の一方の主面１１０ａ及び図示しない他方の主面は、研磨されるなどして平坦且つ平滑に構成されている。基板１１０の大きさは例えば１辺が３００ｍｍを超える矩形であり、基板１１０の厚さは例えば５ｍｍ〜２０ｍｍである。

遮光膜１５１（遮光膜パターン１５１ｐ）は、フォトマスク使用時に露光光に対する遮光性をもつ膜である。遮光膜のみで例えば光学濃度３．０程度の遮光性を有していてもよく、または他の膜との積層により上記遮光性が実現されていてもよい。更に、露光光の例えば２０〜８０％を透過する半透光性の膜であってもよい。遮光膜１５１（遮光膜パターン１５１ｐ）は、例えば主成分をＣｒ（クロム）とすることができる。例えば、実質的にＣｒからなる層に、Ｃｒ化合物（ＣｒＯ、ＣｒＣ，ＣｒＮなど）を積層し、表面に露光光
や描画光に対する反射抑制機能を持たせてもよい。なお、本発明に係る遮光膜１５１は、本実施形態のように一層の反射抑制層を有していてもよく、それ以上の積層された層から構成されていてもよい。係る場合、積層された膜のうち少なくとも最上面の層は、上述の反射抑制膜として構成することが好ましい。

遮光膜パターン１５１ｐの平面形状は、表示デバイス用基板上に形成する回路パターンに応じて種々の形状に構成されている。図２は、フォトマスク１００の平面拡大図であり、表示ドットを駆動する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）のゲート構造を転写するための遮光膜パターン１５１ｐの平面形状（部分拡大図）を例示している。図２においては、遮光膜１５１が設けられた遮光領域をグレー表示とし、遮光膜１５１が設けられていない露光領域を無色表示としている。遮光領域４１０はソース電極を形成するための領域であり、遮光領域４１１はソース電極への電源供給配線を形成するための領域（データライン）であり、遮光領域４２０はドレイン電極を形成するための領域であり、遮光領域４２１はドレイン電極への電源供給配線を形成するための領域であり、露光領域４３０はチャネル（ゲート）部を形成するための領域である。

なお、透光領域４３０の線幅を小さくして露光光を完全に解像しないようにすることで、透光領域４３０を、露光光の一部のみを透過させる半透光領域（半透光部）として機能させることもできる。例えば、図２，図３のパターンにおいて、透光領域４３０（チャネル部）の幅（チャネルレングス）を、このフォトマスク１００の露光に使用する露光機の解像限界より小さい幅、例えば１〜３μｍの線幅とすることができる。この場合、透光領域４３０は露光光の一部分のみを透過させるため、透光領域４３０の透過光量は幅広に構成された他の透光部の透過光量よりも少なくなり、透光領域４３０は半透光領域（半透光部）として機能することとなる。これにより、遮光膜パターン１５１ｐが転写される被転写体上のレジスト膜には、段差の異なる部分を有するレジストパターンが形成されることとなる。すなわち、透光領域４３０の線幅を小さく構成することで、図２，図３のフォトマスクを多階調フォトマスクとして機能させることができる。

また、上述したように、表示デバイスの高精細化等に伴い、遮光膜パターン１５１ｐの寸法制御に対する要求が高まっている。例えば、チャネル（ゲート）部を形成する半透光領域４３０やその周辺部では寸法変動の許容値が小さく、寸法変動の許容値が、５０ｎｍ以下、仕様によっては２０ｎｍ以下といった極めて小さい許容値である場合がある。

（２）フォトマスクの製造方法
続いて、上述のフォトマスク１００の製造方法について、図１を参照しながら説明する。

（マスクブランクの準備工程）
図１（ａ）に示すように、透光性を有する基板１１０の一方の主面１１０ａ上に、遮光膜１５１とレジスト膜１５２とが順に積層されたマスクブランク１００ｂを準備する。遮光膜１５１及びレジスト膜１５２は、基板１１０の主面１１０ａの全面に渡り、均一な厚さになるようにそれぞれ構成されている。

基板１１０は、石英ガラス等からなる平板として構成されている。基板１１０の一方の主面１１０ａ及び図示しない他方の主面は、研磨されるなどして平坦且つ平滑に構成されている。

遮光膜１５１は、上述したように組成が制御されている。すなわち、遮光膜１５１の上面は、後述するレジストパターン形成工程において照射する光の反射を抑制するように構成されている。遮光膜１５１は、例えばスパッタリング等の手法により形成することが出
来る。遮光膜１５１の組成は連続的に変化させてもよく、段階的に変化させてもよい。なお、本発明に係る遮光膜１５１は、上述のように１層の反射抑制層を有して構成されている場合に限定されず、１以上の積層された層から構成されていてもよい。係る場合、積層された層のうち少なくとも最上面の層は、上述の反射抑制層として構成することが望ましい。

レジスト膜１５２は、ポジ型フォトレジスト材料により構成されている。レジスト膜１５２は、例えばスピン塗布等の手法を用いて形成することが出来る。

（レジストパターン形成工程）
次に、図１（ｂ）に示すように、レーザー描画機によりレジスト膜１５２に描画露光を行い、感光させる。その後、レジスト膜を現像して、図１（ｃ）に示すように、遮光膜パターン１５１ｐの形成予定領域を覆うレジストパターン１５２ｐを形成する。具体的には、遮光膜パターン１５１ｐの非形成予定領域を覆うレジスト膜１５２に光を照射（露光）し、有機溶媒等からなる現像液をスプレー方式等の手法によりレジスト膜１５２に供給して現像し、遮光膜パターン１５１ｐの形成予定領域を覆うレジストパターン１５２ｐを形成する。

（遮光膜のエッチング工程）
次に、形成したレジストパターン１５２ｐをエッチングマスクとして遮光膜１５１のエッチングを開始する。係るエッチングは、例えば、硝酸第２セリウムアンモニウム（（ＮＨ_４）_２Ｃｅ（ＮＯ_３）_６）及び過塩素酸（ＨＣｌＯ_４）を含む純水からなるクロム用エッチング液等を、スプレー方式等の手法により遮光膜１５１上に供給することで行うことが可能である。

そして、レジストパターン１５２ｐに覆われていない遮光膜１５１が目視で全て除去された後に、遮光膜１５１のエッチングを停止する。このあと、不要な遮光膜１５１の残留を確実に防止し、遮光膜パターン１５１ｐの線幅を許容値内とするために、適切な時間のオーバーエッチングが必要となる。従って、この段階で、遮光膜１５１の線幅を測定し、目標値との比較により、オーバーエッチングに必要な時間を決定する必要がある。

（裏面からの露光工程）
但し、多くの場合、遮光膜１５１のエッチングを停止するタイミングにより、図１（ｄ）に示すように、遮光膜１５１の側面とレジストパターン１５２ｐの側面とが一致しない。これは、等方的にエッチングが行われるウェットエッチングでは、遮光膜の厚さ方向のみでなく、厚さ方向と垂直方向との両方向においてエッチングが進行するためである。このため、遮光膜１５１のエッチングを一時的に停止した時点で、遮光膜１５１がレジストパターン１５２ｐよりも狭くなっている（遮光膜１５１が側方にサイドエッチングされている）ことがある。

遮光膜１５１がレジストパターン１５２ｐの下でサイドエッチングされてしまった場合、遮光膜１５１はレジストパターン１５２ｐよりも内側に隠れることとなる為、主面１１０ａ側（遮光膜１５１が設けられた側）から基板１１０を観察しても、遮光膜１５１の線幅寸法を測定することは困難である。また、主面１１０ａの他方の主面（裏面）から基板１１０を介して遮光膜の線幅を測定しようとしても、精度が不十分となる。

そこで本実施形態では、図１（ｄ）に示すように、基板１１０の他方の主面（裏面）側から光を照射する。これにより、レジストパターン１５２のうち、遮光膜１５１によって遮光されない部分のレジストパターン１５２ｐを感光させることができる。次いで現像を行うことにより、感光したレジストを溶解させ、図１（ｅ）に示すように、レジストパタ
ーン１５２ｐの側面を遮光膜１５１の側面に一致させることができる。具体的には、主面１１０ａの他方の主面（裏面）側から主面１１０ａ側に向けて光を照射し、遮光膜１５１をマスクとしてレジストパターン１５２ｐの一部（レジストパターン１５２ｐのうち遮光膜１５１からはみ出ている部分）に裏面側から光を照射（露光）して感光させる。そして、有機溶媒等からなる現像液をスプレー方式等の手法によりレジストパターン１５２ｐに供給して現像し、レジストパターン１５２ｐのエッジを遮光膜１５１のエッジ側面に一致させる。

その結果、エッチングを停止した後の遮光膜１５１のエッジ位置を正確に把握することが可能となる。すなわち、主面１１０ａ側から基板１１０を観察して上記レジストパターン１５２ｐと一致したエッジの位置を、例えば遮光膜１５１の線幅の寸法を測定することにより正確に取得することが可能となる。もちろん、遮光膜１５１の線幅を測定するかわりに、隣接する透光部や半透光部の線幅を測定することによって、遮光膜１５１のエッジ位置を求めても良い。

（追加エッチング時間を算出する工程）
そこで、本実施態様においては、上記したように、遮光膜１５１の寸法を測定、取得する。そして、測定した遮光膜１５１の線幅寸法から当該部分の遮光膜パターン１５１ｐの目標線幅寸法（設計値）を差し引いて、サイドエッチング量（追加エッチング量）を算出する。そして、算出したサイドエッチング量をエッチング速度（サイドエッチング速度）で割ることにより、追加エッチング時間を算出する。ここで、サイドエッチング速度は、あらかじめ実験により把握しておくことができる。例えば、遮光膜パターン１５１ｐの目標寸法が５μｍであり、測定した遮光膜１５１の寸法が５．２μｍであれば、サイドエッチング残量は０．２μｍとなる。そして、遮光膜１５１のサイドエッチング速度が秒速１０ｎｍであれば、追加エッチング時間は２０秒間となる。

このように、本実施形態では、追加エッチング時間を、レジストパターン形成工程において形成したレジストパターン１５２ｐの寸法を用いずに、把握された遮光膜１５１のエッジ位置と、遮光膜パターン１５１ｐの目標寸法、およびサイドエッチング速度を用いて算出している。その結果、遮光膜１５１（遮光膜パターン１５１ｐ）の線幅を目標値に到達させるための追加エッチング時間を正確に算出することが可能となる。

なお、サイドエッチング速度は、遮光膜１５１の組成や厚さ、クロム用エッチング液の組成や供給量、エッチング時の温度等の諸条件によって定まる。そのため、生産時と同様の条件でエッチング実験を事前に行っておき、エッチング速度を予め求めておくとよい。エッチング実験によりエッチング速度が算出される様子を図５に例示する。図５の横軸は追加エッチング時間（ｓｅｃ）を、縦軸は寸法エラー値（＝設計寸法−測定したエッチング後の遮光膜１５１の寸法）（μｍ）をそれぞれ示している。また、横軸のＮとは、ジャストエッチング時点（レジストパターン１５２ｐに覆われていない遮光膜１５１が目視で全て除去された時点）を意味している。図５に示す実験では、ジャストエッチング時点では寸法エラー値がマイナス値であった（つまり、ジャストエッチング時点の遮光膜１５１の寸法が設計寸法よりも大きかった）ことが分かる。その後、サイドエッチングを進行させることにより（追加エッチング時間が経過することにより）寸法エラー値がゼロに近づき、７〜１０秒程度で寸法エラー値がゼロとなった（遮光膜１５１（遮光膜パターン１５１ｐ）の寸法が設計寸法と一致した）ことが分かる。その後は、追加エッチング時間の経過に伴い、寸法エラーが大きくなることが分かる。係る実験結果から、単位時間あたりのサイドエッチング量（すなわちエッチング速度）を予め求めることが出来る。このような、エッチング寸法の変化傾向は、使用する膜種ごとにそれぞれ求めておくとよい。

（遮光膜のサイドエッチング工程）
次に、図１（ｆ）に示すように、遮光膜１５１のサイドエッチングを開始する。係るエッチングは、例えば上述のクロム用エッチング液等をスプレー方式等の手法により供給することで行うことが可能である。そして、上述の追加エッチング時間が経過したらサイドエッチングを停止して、遮光膜パターン１５１ｐの形成を完了する。

（レジストパターンの除去工程）
次に、図１（ｇ）に示すように、レジストパターン１５２ｐを除去して、本実施形態に係るフォトマスク１００の製造方法を終了する。レジストパターン１５２ｐの除去は、レジストパターン１５２ｐに剥離液を接触させて剥離させること等で行うことが可能である。

その後、製造したフォトマスク１００を用いて露光を行い、表示デバイス用基板上に形成されたレジスト層にフォトマスク１００の遮光膜パターン１５１ｐを転写する。具体的には、フォトマスク１００を介して、露光光源からの光を被転写体（表示デバイス用基板）上に形成されたレジスト層に照射し、前記レジスト層に遮光膜パターン１５１ｐを転写する。その後、この転写されたパターンに基づく画素構造を表示デバイス用基板の表面に形成して、表示デバイス用基板の製造を完了する。

（３）本実施形態に係る効果
本実施形態によれば、以下に示す効果のうち１つ又は複数の効果を奏する。

（ｉ）本実施形態によれば、追加エッチング時間を、レジストパターン形成工程において形成したレジストパターン１５２ｐの寸法を用いずに、把握された遮光膜１５１のエッジ位置に基づいて決定する。従って、遮光膜パターンの目標寸法に確実に到達することが可能である。把握された遮光膜１５１のエッジ位置と、遮光膜パターン１５１ｐの目標寸法と、サイドエッチング速度とを用いて算出することにより、追加エッチング時間を正確に算出することが可能となる。その結果、遮光膜パターン１５１ｐの寸法を確実に目標値に近づけるような制御が可能となる。

（ii）本実施形態によれば、基板１１０の他方の主面（裏面）側から遮光膜１５１を介してレジストパターン１５２ｐの一部に光を照射して感光させ、レジストパターン１５２ｐのエッジを遮光膜１５１のエッジに一致させる。その結果、遮光膜１５１のエッジ位置を正確に取得することが可能となる。すなわち、主面１１０ａ側から基板１１０を観察してレジストパターン１５２ｐの寸法を測定し、或いは遮光膜１５１のエッジに隣接する透光部などの寸法を測定することで、遮光膜１５１のエッジ位置を正確に取得することが可能となる。このため、遮光膜１５１のエッチングを一時的に停止した時点で遮光膜１５１がレジストパターン１５２ｐよりも狭くなっていた（遮光膜１５１が側方にサイドエッチングされていた）としても、サイドエッチング残量（追加エッチング時間）を正確に算出することが容易となり、遮光膜パターン１５１ｐの寸法を正確に補正することが可能となる。

（iii）本実施形態によれば、遮光膜パターン１５１ｐの寸法制御を正確に行うことで
、表示デバイス用基板上に転写するパターンの寸法制御をより正確に行うことが可能となる。そして、表示デバイスの高精細化を実現すると共に生産歩留りを向上させることが可能となる。

＜本発明の他の実施形態＞
本発明は、上述の実施形態に限定されず、遮光部と透光部とに加えて半透光部を有し、半透光部は、露光機の解像限界以下の微細な遮光膜パターンを有することにより、透光部より少ない露光光透過率を有するフォトマスク（３階調以上の階調をもつ多階調フォトマ
スク）を製造する場合等にも好適に適用可能である。以下に、本発明の他の実施形態について図面を参照しながら説明する。図４は、本発明の他の実施形態に係るフォトマスクの製造方法を示す工程順に例示する概略図である。

（マスクブランクの準備工程）
まず、基板１１０の一方の主面１１０ａ上に半透光膜２５１と遮光膜１５１とが順に積層され、かつ最上層にレジスト膜１５２が積層されたマスクブランク２００を用意する。半透光膜２５１は、透光部（基板１１０）に対して例えば２０〜６０％の光を透過する半透光の性質を有すると共に、クロム用エッチング液に対するエッチング耐性を有する材料により構成されており、例えばモリブデン（Ｍｏ）及びシリコン（Ｓｉ）を含むモリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）から構成されている。なお、基板１１０、遮光膜１５１、レジスト膜１５２は、例えば上述の実施形態と同様に構成されている。

（レジストパターン形成工程）
次に、図４（ａ）に示すように、レーザー描画機によりレジスト膜１５２に描画露光を行い、感光させる。その後、レジスト膜を現像して、図４（ｂ）に示すように、遮光膜パターン１５１ｐの形成予定領域を覆うレジストパターン１５２ｐを形成する。

（遮光膜のエッチング工程）
次に、クロム用エッチング液を用い、形成したレジストパターン１５２ｐをエッチングマスクとして遮光膜１５１のエッチングを開始する。なお、半透光膜２５１は、クロム用エッチング液に対するエッチング耐性を有するため、遮光膜１５１をエッチングする際のエッチングストッパ層として機能する。その後、レジストパターン１５２ｐに覆われていない遮光膜１５１が目視で全て除去された時点以降に、遮光膜１５１のエッチングを停止する。但し、多くの場合、遮光膜１５１のエッチングを停止するタイミングにより、図４（ｃ）に示すように、遮光膜１５１の側面とレジストパターン１５２ｐの側面とが一致しない。

（裏面からの露光工程）
次に、図４（ｃ）に示すように、基板１１０の他方の主面（裏面）側から光を照射する。半透光膜２５１は、透光部（基板１１０）に対して２０〜６０％の光を透過するように構成されているため、露光時間等を調整することにより、レジストパターン１５２のうち、遮光膜１５１によって遮光されない部分のレジストパターン１５２ｐを十分に感光させることができる。次いで、現像を行うことにより、感光したレジストを溶解させ、レジストパターン１５２ｐの側面を遮光膜１５１の側面に一致させる。

（追加エッチング時間を算出する工程）
次に、主面１１０ａ側から基板１１０を観察して上記レジストパターン１５２ｐと遮光膜１５１の一致した線幅の寸法を測定し、遮光膜１５１のエッジ位置を正確に把握する。そして、把握されたエッジ位置と、当該部分の遮光膜パターン１５１ｐの目標線幅寸法（設計値）とにより、サイドエッチング量（追加エッチング量）を算出する。そして、算出したサイドエッチング量をエッチング速度（サイドエッチング速度）で割ることにより、追加エッチング時間を算出する。

（遮光膜のサイドエッチング工程）
次に、図４（ｅ）に示すように、クロム用エッチング液を用い遮光膜１５１のサイドエッチングを開始する。そして、上述の追加エッチング時間が経過したらサイドエッチングを停止して、遮光膜パターン１５１ｐの形成を完了する。その後、レジストパターン１５２ｐを除去する。レジストパターン１５２ｐの除去は、レジストパターン２５２ｐに剥離液を接触させて剥離させること等で行うことが可能である。

（レジストパターン形成工程）
次に、図４（ｆ）に示すように、遮光膜パターン１５１ｐ及び半透光膜２５１を含む上面を覆う第２のレジスト膜２５２を形成する。第２のレジスト層２５２は、レジスト層１５２と同様にポジ型レジスト材料により構成することができる。その後、レーザー描画機により第２のレジスト膜２５２に描画露光を行い、感光させる。その後、第２のレジスト膜２５２を現像して、少なくとも半透光部の形成予定領域の半透光膜パターン２５１ｐを覆うレジストパターン２５２ｐを形成する。

（半透光部のエッチング工程）
次に、図４（ｇ）に示すように、形成したレジストパターン２５２ｐをエッチングマスクとして半透光膜２５１のエッチングを開始する。係るエッチングは、フッ素（Ｆ）系のウェットエッチャント(又はエッチングガス)を半透光膜２５１に供給することで行うことが可能である。そして、レジストパターン２５２ｐに覆われていない半透光膜２５１が全て除去された時点で、半透光膜２５１のエッチングを停止して、半透光膜パターン２５１ｐの形成を完了する。

（レジストパターンの除去工程）
次に、レジストパターン２５２ｐを除去して、図４（ｈ）に示すような本実施形態に係るフォトマスク２００の製造方法を終了する。レジストパターン２５２ｐの除去は、レジストパターン２５２ｐに剥離液を接触させて剥離させること等で行うことが可能である。

本実施形態においても上述の実施形態と同様の効果を得ることが可能である。

１００ フォトマスク
１００ｂ マスクブランク
１１０ 基板
１５１ 遮光膜
１５１ｐ 遮光膜パターン
１５２ レジスト膜
１５２ｐ レジストパターン
２５１ 半透光膜
２５１ｐ 半透光膜パターン

Claims (6)

1. 透光性を有する基板の一方の主面上に遮光膜パターンを有することにより、少なくとも透光部と遮光部を備えたフォトマスクの製造方法であって、
   前記基板の一方の主面上に、遮光膜とレジスト膜とが順次積層されたマスクブランクを準備する工程と、
   前記レジスト膜に所定パターンを描画し、現像することにより前記遮光膜上に前記遮光膜パターンの形成予定領域を覆うレジストパターンを形成する工程と、
   前記レジストパターンをマスクとして前記遮光膜のエッチングを開始し、前記レジストパターンに覆われていない前記遮光膜が除去された後にエッチングを停止する工程と、
   前記基板の他方の主面側から光を照射し、前記レジストパターンのうち前記遮光膜によって遮光されない部分を感光させたのち現像することによって前記レジストパターンのエッジを前記遮光膜のエッジに一致させる工程と、
   前記エッジ位置を把握し、把握した前記エッジ位置を基に追加エッチング時間を決定し、前記決定された追加エッチング時間に基づき、前記遮光膜のサイドエッチングを行う工程と、を有する
   ことを特徴とするフォトマスクの製造方法。
2. 前記遮光膜のサイドエッチングを行う工程では、把握されたエッジ位置と、前記遮光膜パターンの目標寸法とにより、サイドエッチング残量を算出し、前記サイドエッチング残量とあらかじめ把握されたサイドエッチング速度とにより追加エッチング時間を決定し、決定された追加エッチング時関に基づき、前記遮光膜のサイドエッチングを行う
   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。
3. 前記遮光膜パターンは、薄膜トランジスタ製造用パターンを含む
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のフォトマスクの製造方法。
4. 前記フォトマスクは、前記遮光部と前記透光部とに加えて半透光部を有し、
   前記半透光部は、露光機の解像限界以下の微細な遮光膜パターンを有することにより、前記透光部より少ない露光光透過率を有する
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法。
5. 前記マスクブランクは、前記基板の一方の主面上に半透光膜と前記遮光膜とを有し、かつ最上層にレジスト膜が積層されている
   ことを特徴とする請求項1〜３のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法により製造されたフォトマスクを介して露光光源からの光を表示デバイス用基板上に形成されたレジスト層に照射し、前記レジスト層にパターンを転写する
   ことを特徴とする表示デバイスの製造方法。