(57)【要約】【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】基板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、レジスト膜に描画することにより、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、レジストパターンの一部を除去して遮光膜を部分的に露出させる工程と、露出させた遮光膜のエッジ位置を把握し、把握されたエッジ位置を基に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間に基づき、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
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性を有する基板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、
前記レジスト膜に描画することにより、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、
前記レジストパターンの一部を除去して前記遮光膜を部分的に露出させる工程と、
露出させた前記遮光膜のエッジ位置を把握し、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。
【請求項２】
前記遮光膜のサイドエッチングを行う工程では、前記遮光膜のエッジ位置を把握したのち、前記露出させた遮光膜の少なくとも上面を覆う部分マスク膜を形成し、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。
【請求項３】
前記遮光膜のサイドエッチングを行う工程では、前記把握された遮光膜のエッジ位置に基づき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を用いて追加エッチング時間を決定する
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。
【請求項４】
前記遮光膜パターンは寸法変動の許容値が小さい領域と大きい領域とを有しており、
前記レジストパターンの一部を除去して前記遮光膜を部分的に露出させる工程では、前記レジストパターンのうち、前記寸法変動の許容値が大きい領域の形成予定領域を覆う部分を選択的に除去する
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。
【請求項５】
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み、
前記レジストパターンの一部を除去して下地の前記遮光膜を部分的に露出させる工程では、前記薄膜トランジスタ製造用パターンのうち、データラインに対応するパターンの形成予定領域を含む部分を選択的に除去する
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。
【請求項６】
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１〜５のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６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。
【請求項８】
透光性基板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に描画を施すことにより、得ようとする遮光膜パターンに対応するレジストパターンが形成された
フォトマスク基板を処理するフォトマスク基板処理装置であって、
前記フォトマスク基板を載置するステージと、
前記フォトマスク基板が前記ステージ上に載置された状態で、前記レジストパターンの一部を除去する薬液又はエネルギー照射線を供給するレジスト除去手段と、
前記レジストパターンが除去されて露出した遮光膜パターンのエッジ位置を把握する寸法測定手段と、
前記レジストパターンが除去された部分に、部分マスク膜素材を供給する部分マスク膜素材供給手段と、を有する
ことを特徴とするフォトマスク基板処理装置。
【請求項９】
前記寸法測定手段は、
前記フォトマスク基板表面の画像を取得する手段と、
前記取得した画像に基づいて、所望部分の寸法を測定する手段と、を有する
ことを特徴とする請求項８に記載のフォトマスク基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトマスクの製造方法、表示デバイスの製造方法、及びフォトマスク基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−６００１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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の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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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を利用した半透光部を有するものがあり、この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。
【０００８】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様は、透光性を有する基板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、前記レジスト膜に描画することにより、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、前記レジストパターンの一部を除去して前記遮光膜を部分的に露出させる工程と、露出させた前記遮光膜のエッジ位置を把握し、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。
【００１０】
本発明の第２の態様は、前記前記遮光膜のサイドエッチングを行う工程では、前記遮光膜のエッジ位置を把握したのち、前記露出させた遮光膜の少なくとも上面を覆う部分マスク膜を形成し、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。
【００１１】
本発明の第３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、前記把握された遮光膜のエッジ位置に基づき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を用いて追加エッチング時間を決定する第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。
【００１２】
本発明の第４の態様は、前記遮光膜パターンは寸法変動の許容値が小さい領域と大きい領域とを有しており、前記レジストパターンの一部を除去して前記遮光膜を部分的に露出させる工程では、前記レジストパターンのうち、前記寸法変動の許容値が大きい領域の形成予定領域を覆う部分を選択的に除去する第１〜第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。
【００１３】
本発明の第５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み、前記レジストパターンの一部を除去して下地の前記遮光膜を部分的に露出させる工程
では、前記薄膜トランジスタ製造用パターンのうち、データラインに対応するパターンの形成予定領域を含む部分を選択的に除去する第１〜３の態様のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法である。
【００１４】
本発明の第６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１〜５の態様のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法である。
【００１５】
本発明の第７の態様は、第１〜第６の態様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表示デバイスの製造方法である。
【００１６】
本発明の第８の態様は、透光性基板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に描画を施すことにより、得ようとする遮光膜パターンに対応するレジストパターンが形成されたフォトマスク基板を処理するフォトマスク基板処理装置であって、前記フォトマスク基板を載置するステージと、前記フォトマスク基板が前記ステージ上に載置された状態で、前記レジストパターンの一部を除去する薬液又はエネルギー照射線を供給するレジスト除去手段と、前記レジストパターンが除去されて露出した遮光膜パターンのエッジ位置を把握する寸法測定手段と、
前記レジストパターンが除去された部分に、部分マスク膜素材を供給する部分マスク膜素材供給手段と、を有するフォトマスク基板処理装置である。
【００１７】
本発明の第９の態様は、前記前記寸法測定手段は、前記フォトマスク基板表面の画像を取得する手段と、前記取得した画像に基づいて、所望部分の寸法を測定する手段と、を有する第８の態様に記載のフォトマスク基板処理装置である。
【発明の効果】
【００１８】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】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。
【図２】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】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。
【図４】本発明の一実施形態に係るフォトマスク基板処理装置の概略構成図である。
【図５】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。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。
【００２１】
（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。
【００２２】
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。
【００２３】
基板１１０は、例えば石英（ＳｉＯ２）ガラスや、ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，Ｂ２Ｏ３，ＲＯ，Ｒ２Ｏ等を含む低膨張ガラス等からなる透光性を有する平板として構成されている。基板１１０の一方の主面１１０ａ及び図示しない他方の主面は、研磨されるなどして平坦且つ平滑に構成されている。基板１１０の大きさは例えば１辺が３００ｍｍを超える矩形であり、基板１１０の厚さは例えば５ｍｍ〜２０ｍｍである。
【００２４】
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膜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、上述の反射抑制膜として構成することが好ましい。
【００２５】
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（データライン）を形成するための領域であり、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、透光領域４３０はチャネル（ゲート）部を形成するための領域である。
【００２６】
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）Ｄ１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。
【００２７】
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、図中の幅Ｄ１等は寸法変動が２０ｎｍ以下といった極めて小さい許容値である場合がある。これに対し、例えば、ソース電極への電源供給配線（データライン）を形成する遮光領域４１１やドレイン電極への電源供給配線を形成する領域４２１の寸法変動（図中の幅Ｄ２寸法変動）は比較的許容値が大きい。このように、遮光膜パターン１５１ｐは、寸法変動の許容値が小さい領域Ａ１と、寸法変動の許容値が大きい領域Ａ２と、をそれぞれ有している。
【００２８】
（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。
【００２９】
（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。
【００３０】
基板１１０は、石英ガラス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。
【００３１】
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。
【００３２】
レジスト膜１５２は、ポジ型フォトレジスト材料或いはネガ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。以下の説明では、レジスト膜１５２をポジ型フォトレジスト材料より形成した場合について説明している。
【００３３】
（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。
【００３４】
（遮光膜のエッチング工程）
次に、図１（ｄ）に示すように、形成したレジストパターン１５２ｐをエッチングマスクとして遮光膜１５１のエッチングを開始する。係るエッチングは、例えば、硝酸第２セリウムアンモニウム（（ＮＨ４）２Ｃｅ（ＮＯ３）６）及び過塩素酸（ＨＣｌＯ４）を含む純水からなるクロム用エッチング液等を、スプレー方式等の手法により遮光膜１５１上
に供給することで行うことが可能である。
【００３５】
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時点（これを例えばジャストエッチング時点とする）で、遮光膜１５１のエッチングを停止する。その結果、マスクブランク１００ｂに描画を施すことにより、得ようとする遮光膜パターン１５１ｐに対応するレジストパターン１５１ｐが形成されたフォトマスク基板１００ａが得られる。尚、このジャストエッチング時点とは、予め予備実験により把握しておくことが可能であり、目視のほか、反射率により測定し、或いは遮光膜の膜厚減少による高さの変化によって把握されたエッチング時間によって判断してもよい。このあと、適切な時間のオーバーエッチングが必要となる。オーバーエッチングに際しては、遮光膜寸法が目標寸法に一致するところで止めなければならない。そこで、以下に記載する遮光膜の寸法評価を行う。
【００３６】
（レジストパターンの部分除去工程）
図１（ｅ）に示すように、フォトマスク基板１００ａが備えるレジストパターン１５２ｐの一部を部分的に除去して下地の遮光膜１５１を露出させる。このときには、図４のようなフォトマスク基板処理装置２００を用いることができる。なお、上述したように、遮光膜パターン１５１ｐは、寸法変動の許容値が小さい領域Ａ１と、寸法変動の許容値が大きい領域Ａ２とをそれぞれ有している。本実施形態においては、レジストパターン１５２ｐのうち、寸法変動の許容値が大きい領域Ａ２の形成予定領域を覆う部分を選択的（優先的）に除去する。本態様では、ＴＦＴパターンのうち、データラインに相当する部分である。
【００３７】
ここで、図４に示す本発明の一実施形態に係るフォトマスク基板処理装置２００の概略構成について説明しておく。
【００３８】
図４に示すように、フォトマスク基板処理装置２００は、フォトマスク基板１００ａを水平姿勢で載置するステージ１００ｓと、ステージ１００ｓ上に載置されたフォトマスク基板１００ａを固定するホルダ１００ｈと、を備えている。ステージ１００は例えばＸ−Ｙ−Ｚ方向にそれぞれ移動自在に構成されている。尚、ステージを固定し、後述する薬液等供給のノズルを移動自在としてもよく、両方を移動自在としてもよい。
【００３９】
また、フォトマスク基板処理装置２００は、薬液（レジスト除去液）及び部分マスク膜素材をそれぞれ独立して供給する薬液等供給源３０と、薬液等供給源３０から供給される薬液（レジスト除去液）又は部分マスク膜素材をレジストパターン１５２ｐの一部表面に供給する薬液等供給ノズル３１と、を備えている。薬液等供給源は、複数の薬液保持部を含むことができ、それぞれに例えばレジスト除去液（レジスト剥離液又はレジスト現像液、又はその両方）を保存しておくいことができる。薬液等供給ノズル３１は、例えば、鋭いノズル先端形状を有する供給治具として形成されている。複数の薬液を順次供給する際には、互いの薬液が混ざらないように、ノズル３１を複数（図示せず）有することが好ましい。また、フォトマスク基板処理装置２００は、フォトマスク基板１００ａの上方側方に設けられたレーザ光等のエネルギー照射線を発生させるエネルギー照射体（露光レーザ、昇華レーザ）３２と、エネルギー照射体３２からのエネルギー照射線を集束させてレジストパターン１５２ｐの一部表面に照射するレンズ３２ａ及びミラー３２ｂと、を備えている。ここで露光レーザとはレジストを露光し、現像液によって除去可能とするものであり、昇華レーザは、エネルギーによってレジストを昇華し、除去するものである。
【００４０】
また、フォトマスク基板処理装置２００は、フォトマスク基板１００ａの上方側方に設けられた反射光光源２３と、反射光光源２３からの光（検査光）を集束させてレジストパターン１５２ｐの一部表面に照射するレンズ２３ａ及びミラー２３ｂと、を有している。
また、フォトマスク基板１００ａの垂直下方に設けられた透過光光源２０と、透過光光源２０からの光（検査光）を集束させてレジストパターン１５２ｐの一部裏面から照射するレンズ２０ａと、を有している。また、フォトマスク基板１００ａの垂直上方に設けられた撮像素子２６と、フォトマスク基板１００ａからの反射光或いは透過光を受光して撮像素子２６の撮像面に結像させる対物レンズ２６ａ，２６ｂと、を備えている。
【００４１】
なお、ステージ１００ｓ、薬液等供給源３０、薬液等供給ノズル３１、エネルギー照射体３２、撮像素子２６は、制御・処理装置１０に接続されている。制御・処理装置１０は、ステージ１００ｓ又は薬液等供給ノズル３1の移動動作、薬液等供給源３０及び薬液等
供給ノズル３１の薬液（レジスト除去液等）及び部分マスク膜素材の供給動作、エネルギー照射体３２ｂの照射動作、撮像素子２６の撮像動作等をそれぞれ制御するように構成されている。
【００４２】
主に、薬液等供給源３０、薬液等供給ノズル３１、エネルギー照射体３２、レンズ３２ａ、ミラー３２ｂ、制御・処理装置１０により、本実施形態に係るレジスト除去手段が構成される。但し、これらのうち必要なもののみ具備してもよい。レジストパターンの部分除去工程においては、フォトマスク基板１００ａがステージ１００ｓ上に載置された状態で、薬液等供給源３０及び薬液等供給ノズル３１を用いてレジストパターン１５２ｐの一部に薬液を供給してレジストパターン１５２ｐを剥離するか、エネルギー照射体３２、レンズ３２ａ、及びミラー３２ｂを用いてレジストパターン１５２ｐの一部にエネルギー照射線を照射してレジストパターン１５２ｐを昇華することにより、レジストパターン１５２ｐの一部を部分的に除去し、下地の遮光膜１５１を露出させるように構成されている。又は、エネルギー照射線によりレジストを露光したのち、薬液等供給ノズル３１によって現像液を供給し、レジストパターンの一部を除去してもよい。
【００４３】
また、主に、反射光光源２３、レンズ２３ａ、ミラー２３ｂ、透過光光源２０、レンズ２０ａ、撮像素子２６、対物レンズ２６ａ，２６ｂ、制御・処理装置１０により、本実施形態に係る寸法測定手段が構成される。フォトマスク基板１００ａがステージ１００ｓ上に載置された状態で、レンズ２３ａ、ミラー２３ｂ、レンズ２０ａを用いて反射光光源２３或いは透過光光源２０からの光（検査光）をフォトマスク基板１００ａに照射させ、対物レンズ２６ａ，２６ｂを用いてフォトマスク基板１００ａからの反射光或いは透過光を撮像素子２６の撮像面に結像させることで、フォトマスク基板１００ａ表面の画像を取得するように構成されている。また、制御・処理装置１０は、フォトマスク基板１００ａ表面の画像を撮像素子２６から取得して、取得した画像に基づいて、所望部分（例えば露出させた遮光膜１５１の線幅、またはそれに隣接し、基板が露出した部分の線幅など、遮光膜パターンのエッジの位置を把握するために必要な部分）の寸法を測定するように構成されている。なお、寸法測定手段は、後述する追加エッチング時間を算出する工程において用いられる。
【００４４】
また、主に、薬液等供給源３０、薬液等供給ノズル３１、により、本実施形態に係る部分マスク膜素材供給手段が構成される。フォトマスク基板１００ａがステージ１００ｓ上に載置された状態で、薬液等供給源３０及び薬液等供給ノズル３１を用いてレジストパターン１５２ｐが除去された部分に部分マスク膜素材を供給し、露出させた遮光膜１５１の少なくとも上面を覆う部分マスク膜１５３を形成するように構成されている。なお、部分マスク膜素材供給手段は、後述する部分マスク膜の形成工程において用いられる。
【００４５】
（追加エッチング時間を算出する工程）
次に、上述のフォトマスク基板処理装置２００を用い、露出させた遮光膜１５１のエッジ位置を把握する。このため、ここでは露出させた遮光膜１５１の線幅寸法を測定する。すなわち、フォトマスク基板１００ａをステージ１００ｓ上に載置した状態で、レンズ２
３ａ、ミラー２３ｂ、レンズ２０ａを用いて反射光光源２３或いは透過光光源２０からの光（検査光）をフォトマスク基板１００ａに照射させ、対物レンズ２６ａ，２６ｂを用いてフォトマスク基板１００ａからの反射光或いは透過光を撮像素子２６の撮像面に結像させることで、フォトマスク基板１００ａ表面の画像を取得する。そして、制御・処理装置１０が、フォトマスク基板１００ａ表面の画像を撮像素子２６から取得して、取得した画像に基づいて、所望部分（例えば露出させた遮光膜１５１）の寸法を測定する。そして、制御・処理装置１０が、測定した遮光膜１５１の寸法から遮光膜パターン１５１ｐの目標寸法（設計値）を差し引いて、サイドエッチング残量（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残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、測定した遮光膜パターン１５１ｐ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。
【００４６】
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１５２ｐの寸法を用いずに、測定した遮光膜１５１の寸法、遮光膜パターン１５１ｐの目標寸法、サイドエッチング速度のみ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。
上記の例では、露出させた遮光膜１５１の線幅寸法を測定することによって、追加エッチング時間を決定したが、寸法測定に際しては、必ずしも遮光膜１５１の寸法を測定する必要はなく、遮光膜１５１のエッジ位置を把握するために、隣接する透光部の寸法を測定してもよい。
【００４７】
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（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。
【００４８】
（部分マスク膜の形成、及び遮光膜のサイドエッチング工程）
上記のように追加エッチング時間を算出したら、再度エッチング液を供給して追加エッチングを行うことができる。ただし、遮光膜１５１の一部が露出したままであると、係る露出部分が追加エッチングによりダメージを受ける。従って、好ましくは、露出させた遮光膜１５１を保護した状態で、追加エッチング行うことが好ましい。そこで、露出させた遮光膜１５１の少なくとも上面を覆う部分マスク膜１５３を新たに形成する。具体的には、露出させた遮光膜１５１の上面に、部分マスク膜素材を供給し、エッチングマスクとなる膜によって被復する。このときには、図４のようなフォトマスク基板処理装置２００を
用いる。すなわち、フォトマスク基板１００ａをステージ１００ｓ上に載置した状態で、薬液等供給源３０及び薬液等供給ノズル３１を用いてレジストパターン１５２ｐが除去された部分に部分マスク膜素材を供給し、露出させた遮光膜１５１の少なくとも上面を覆う部分マスク膜１５３を形成する。
【００４９】
ここで、部分マスク膜素材は、遮光膜１５１のエッチングに対して耐性を有し、かつレジストパターンを剥離する際に同時に除去されるものであれば、その素材に特に制限はないが、レジスト膜１５２を構成する材料と同じポジ型フォトレジスト材料であることが好ましい。すなわち、部分マスク膜１５３は、レジスト膜１５２を構成する材料と同じポジ型フォトレジスト材料等を部分的に塗布し、必要に応じてベークすることにより形成するのが好ましい。尚、部分マスク膜１５３を新たに形成しない場合には、ついで行われる追加エッチングによって遮光膜がダメージを受けるため、フォトマスク製造の最終段階で、該ダメージを修正する修正膜を新たに形成することが好ましい。
【００５０】
部分マスク膜１５３で上面が覆われた遮光膜１５１を他の遮光膜１５１と同様にサイドエッチングするには、部分マスク膜１５３で上面が覆われた遮光膜１５１の側面に、部分マスク膜１５３を形成しないことが好ましい。但し、露出させた遮光膜１５１は、寸法変動の許容値が大きい領域Ａ２を形成する膜であるため、露出させた遮光膜１５１の側面に部分マスク膜１５３が形成されていても（サイドエッチングが進行しなくても）支障はない。
【００５１】
部分マスク膜素材の供給（塗布）は、鋭いノズル先端形状を有する供給治具として形成された薬液等供給ノズル３１の先端から部分マスク膜素材（好ましくはフォトレジスト材料）を供給させつつ、ステージ１００ｓを移動させて薬液等供給ノズル３１の先端を遮光膜１５１の上面で走査させることにより行うことが出来る。或いは、薬液等供給ノズル３１の先端から、露出させた遮光膜１５１上に部分マスク膜素材の液滴を滴下することにより、部分マスク膜１５３を形成することも出来る。また、ステージ１００ｓを移動させるかわりに、薬液供給ノズル３１を、所望位置に移動させてもよい。
【００５２】
部分マスク膜１５３を形成したら遮光膜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するまでサイドエッチングを行う。
【００５３】
（レジストパターン及び部分マスク膜の除去工程）
次に、レジストパターン１５２ｐ及び部分マスク膜１５３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及び部分マスク膜１５３の除去は、レジストパターン１５２ｐ及び部分マスク膜１５３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。
【００５４】
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膜にフォトマスク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膜に照射し、前記レジスト膜に遮光膜パターン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。
【００５５】
（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。
【００５６】
（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１５２ｐの寸法を用いずに、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。更に、測定した遮光膜１５１のエッジ位置と、遮光膜パターン１５１ｐの目標寸法、サイドエッチング速度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の寸法制御を正確に行うことが可能となる。
【００５７】
（ii）本実施形態によれば、レジストパターン１５２ｐの一部を部分的に除去して下地の遮光膜１５１を露出させ、露出させた遮光膜１５１のエッジ位置を把握して追加エッチング時間を算出している。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が側方にオーバー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。
【００５８】
（iii）本実施形態によれば、レジストパターン１５２ｐのうち、寸法変動の許容値が
小さい領域Ａ１の形成予定領域ではなく、寸法変動の許容値が大きい領域Ａ２の形成予定領域を覆う部分を選択的（優先的）に除去することにより、追加エッチング時間を決定している。その結果、この部分には、その後の追加エッチング量が正しく施されなくなる場合が生じる。例えば、部分マスク膜１５３で上面が覆われた遮光膜１５１の側面に部分マスク膜１５３が形成されてしまえば、同一マスク上の他の部分に比べて、追加のサイドエッチングはあまり進行しない。しかしながら、あらかじめ寸法変動の許容範囲が大きい部分を選択しているので、結果として、製品動作に影響を及ぼすことはない（デバイス性能への影響を低減させることが出来る）。。その一方、寸法変動の許容範囲が小さい部分は、レジストパターンを除去せずに、必要時間の追加エッチングを行うため、線幅管理が精緻に行える。
【００５９】
（iv）本実施形態によれば、部分マスク膜１５３の形成（フォトレジスト材料等の塗布）を、鋭い先端形状をもつ供給治具として形成された薬液等供給ノズル３１の先端から部分マスク膜素材（好ましくはフォトレジスト材料）を供給させて、部分マスク膜を形成することができる。これにより、簡便に、再現性よく安定に、部分マスク膜１５３の形成が行える。更に、レジストパターン１５２ｐの一部を部分的に除去するレジスト除去手段や、露出した遮光膜パターン１５１ｐのエッジ位置を正確に把握する寸法測定手段を、部分マスク膜素材供給手段と共に、本発明の装置中に一体に設けることができる。
【００６０】
（ｖ）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。
【００６１】
＜本発明の他の実施形態＞
以上、本発明の実施の形態を具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１００    フォトマスク
１００ａ  フォトマスク基板
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
１５３    部分マスク膜
Ａ１    寸法変動の許容値が小さい領域
Ａ２    寸法変動の許容値が大きい領域
【図４】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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