(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板上に、透光部、遮光部、第１半透光部、及び第２半透光部を含む転写用パターンを備えた多階調フォトマスクであって、  前記第１半透光部は、前記透明基板上に第１半透光膜が形成されてなり、  前記第２半透光部は、前記透明基板上に、前記第１半透光膜と異なる露光光透過率をもつ第２半透光膜が形成されてなり、  前記第１半透光部と前記第２半透光部とは隣接する部分を有する多階調フォトマスクの製造方法において、  前記透明基板上に、第１半透光膜及び遮光膜を積層し、更に第１レジスト膜を形成した、フォトマスクブランクを用意する工程と、  前記第１レジスト膜に対して、第１描画を施して第１レジストパターンを形成する工程と、  前記第１レジストパターンをマスクとして前記遮光膜と前記第１半透光膜とをエッチングする、第１エッチング工程と、  前記第１エッチング工程後の前記透明基板全面に、第２半透光膜と第２レジスト膜とを形成する工程と、  前記第２レジスト膜に対して、第２描画を施して第２レジストパターンを形成する工程と、  前記第２レジストパターンをマスクとして、前記第２半透光膜をエッチングする、第２エッチング工程とを有し、  前記第２エッチング後の前記第１半透光部と前記第２半透光部との境界においては、前記第１半透光膜と前記第２半透光膜との周縁部が所定範囲の重なり代だけ重なりをもつように、前記第１描画又は前記第２描画の描画データを形成することを特徴とする、多階調フォトマスクの製造方法。
【請求項２】
前記重なり代の前記所定範囲が、０より大きく１．５μｍより小さい範囲であることを特徴とする、請求項１に記載の多階調フォトマスクの製造方法。
【請求項３】
透明基板上に、透光部、遮光部、第１半透光部、及び第２半透光部を含む転写用パターンを備えた多階調フォトマスクであって、  前記第１半透光部は、前記透明基板上に第１半透光膜が形成されてなり、  前記第２半透光部は、前記透明基板上に、前記第１半透光膜と異なる露光光透過率をもつ第２半透光膜が形成されてなり、  前記第１半透光部と前記第２半透光部とは隣接する部分を有する多階調フォトマスクの製造方法において、  前記透明基板上に、第１半透光膜及び遮光膜を積層し、更に第１レジスト膜を形成した、フォトマスクブランクを用意する工程と、  前記第１レジスト膜に対して、第１描画を施して第１レジストパターンを形成する工程と、  前記第１レジストパターンをマスクとして前記遮光膜と前記第１半透光膜とをエッチングする、第１エッチング工程と、  前記第１エッチング工程後の前記透明基板全面に、第２半透光膜と第２レジスト膜とを形成する工程と、  前記第２レジスト膜に対して、第２描画を施して第２レジストパターンを形成する工程と、  前記第２レジストパターンをマスクとして、前記第２半透光膜をエッチングする、第２エッチング工程とを有し、  前記第２エッチング後の前記第１半透光部と前記第２半透光部との境界においては、前記第１半透光膜と前記第２半透光膜のエッジが所定範囲の離間距離だけ離間するように、前記第１描画又は前記第２描画のデータを形成することを特徴とする、前記多階調フォトマスクの製造方法。
【請求項４】
前記離間距離の前記所定範囲が、０より大きく１．５μｍより小さい範囲であることを特徴とする、請求項３に記載の多階調フォトマスクの製造方法。
【請求項５】
透明基板上に、透光部、遮光部、第１半透光部、及び第２半透光部を含む転写用パターンを備えた多階調フォトマスクであって、  前記第１半透光部は、前記透明基板上に第１半透光膜が形成されてなり、  前記第２半透光部は、前記透明基板上に、前記第１半透光膜と異なる露光光透過率をもつ第２半透光膜が形成されてなり、  前記第１半透光部と前記第２半透光部とは隣接する部分を有する多階調フォトマスクにおいて、  前記第１半透光部と第２半透光部とが隣接する境界部分においては、前記第１半透光膜と前記第２半透光膜との周縁部が０．１〜１．５μｍの範囲の重なり代だけ重なりをもって形成されることを特徴とする、多階調フォトマスク。
【請求項６】
透明基板上に、透光部、遮光部、第１半透光部、及び第２半透光部を含む転写用パターンを備えた多階調フォトマスクであって、  前記第１半透光部は、前記透明基板上に第１半透光膜が形成されてなり、  前記第２半透光部は、前記透明基板上に、前記第１半透光膜と異なる露光光透過率をもつ第２半透光膜が形成されてなり、  前記第１半透光部と前記第２半透光部とは隣接する部分を有する多階調フォトマスクにおいて、  前記第１半透光部と第２半透光部とが隣接する境界部分においては、前記第１半透光膜と前記第２半透光膜とのエッジが０．１〜１．５μｍの範囲の離間距離だけ離間して形成されることを特徴とする、多階調フォトマスク。
【請求項７】
請求項１〜４の何れか１項に記載の製造方法による多階調フォトマスク、又は請求項５又は６に記載の多階調フォトマスクを用い、露光装置によって、前記転写用パターンを、被転写体に転写することを特徴とする、パターン転写方法。
【請求項８】
請求項７に記載の転写方法を用いることを特徴とする、フラットパネルディスプレイの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、転写用パターンを備えるフォトマスク、特に多階調フォトマスクの製造方法、それを用いたフォトマスク、そのフォトマスクを用いた転写方法、及びその転写方法を用いたフラットパネルディスプレイの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  近年、遮光部、透光部のほかに、露光光を一部透過する半透光部を備えた多階調フォトマスクが、工業的に用いられるようになっている。  特許文献１には、４階調をもつフォトマスクの製造方法が記載されている。これによると、２回の描画工程によって、遮光部、透光部、第１半透光部、第２半透光部（第１半透光部と第２半透光部は光透過率が異なる）を製造することができる。【０００３】  特許文献２は、ハーフトーン膜を用いたグレートーンマスクの製造方法に関し、１回目のフォトリソグラフィ工程と、２回目のフォトリソグラフィ工程とにおいて、それぞれの描画の位置ずれが生じることを課題としている。これに対処するため、遮光部パターン形成工程を行い、次いで、半透光部及び透光部を形成する半透光部パターン形成工程を行う製造方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２４９１９８
【特許文献２】特開２００５−３７９３３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  特許文献１によると、図１に示すように、２回の描画工程のみで、４階調をもつフォトマスクを製造することが可能であり、この方法を適用すれば、３階調のフォトマスクと比較しても、製造上の負荷を大きく増大させることがない。但し、図１（Ｂ）及び（Ｇ）に示す２回の描画工程の相互の位置に、アライメントずれが生じることは、完全には防止できない。【０００６】  一方、特許文献２に記載の方法は、３階調の多階調フォトマスクにおいては有効であるが、半透光部を複数備えた、より多階調のフォトマスクにおいて、そのまま適用することができない。例えば、特許文献２に記載の方法を基に、４階調フォトマスクを製造した場合の課題について、図２を用いて説明する。  まず、透明基板上に第１半透光膜と遮光膜とをこの順に積層し、更に第１レジスト膜を形成した、多階調フォトマスク用ブランクを用意する（図２（Ａ）参照）。ここでレジストはポジ型でもネガ型でも良いが、ここではポジ型として説明する。次に、このブランクに対して、描画機を用いて第１描画し、現像することにより、第１レジストパターンを形成する（図２（Ｂ）参照）。このレジストパターンは、第１半透光部の形成領域と、遮光部形成領域を覆う。【０００７】  そして、上記第１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（図２（Ｃ）参照）。更に、続けて第１半透光膜をエッチングする（図２（Ｄ）参照）。遮光膜と第１半透光膜とのエッチングは、ウェットエッチングでもドライエッチングでも良い。  第１半透光膜のエッチングが完了した後、第１レジストパターンを剥離する（図２（Ｅ）参照）。そして、形成された遮光膜パターン、第１半透光膜パターンを含む全面に、第２半透光膜を成膜する(図２（Ｆ）参照)。そして、更に第２レジストを塗布し、第２レジスト膜を形成する（図２（Ｇ）参照）。  次いで、第２レジスト膜に対して第２描画を行い、現像することで、第２レジストパターンを得る。このレジストパターンは、第２半透光部の形成領域を覆い、更に、遮光部形成領域を覆うものである（図２（Ｈ）参照）。  そして、この第２レジストパターンをマスクとして第２半透光膜をエッチングして透光部を形成するとともに、第２半透光膜と遮光膜との積層部分をエッチングして、第１半透光膜を露出させる(図２（Ｉ)参照)。  次に、第２レジストパターンを剥離することにより、４階調フォトマスクが完成する（図２（Ｊ）参照）。【０００８】  但し、実際には第１描画と第２描画との相対的な位置精度は完全ではない。すなわち、第１描画を終えて、一度描画機から取り出した基板に対し、現像、エッチング、成膜などを施した後、再度描画機にセットする場合、たとえ、予め形成したアライメントマークを参照して位置決めを行っても、２回の基板のアライメントを完全に一致させることは困難である。更に、描画機のもつ座標精度においても、１回目と２回目の描画時の座標を全面にわたって完全に一致させることは容易でない。結果的に、基板上の任意の位置に対する１回目と２回目の描画位置は、±０．５μｍ程度の範囲でずれることがある（以下、これらの位置ずれ要因をまとめて、アライメントずれともいう）。【０００９】  上記のアライメントずれによって���成される転写用パターンについて、図３を用いて説明する。図３(ａ)に理想状態として示す転写用パターンが示され、得ようとする転写用パターンが設計どおりに形成された場合を示す。しかしながら、現実には、第１レジストパターンに対して、第２レジストパターンが相対的に位置ずれする。左にずれた（シフトした）場合を図３（ｂ）に示し、右にシフトした場合を図３（ｄ）に示す。このような状態で、上記に述べた工程に即してエッチングすると、図３（ｃ）又は（ｅ）に示すように、第１半透光部と第２半透光部の隣接する境界部分に、設計とは異なった形状が形成される。  すなわち、左側にシフトした場合の図３(ｃ)では、境界に第１半透光膜と第２半透光膜の離間した隙間（以下スリットともいう）が形成される。  また、逆（右側）にシフトした場合の図３(ｅ)では、境界に、第１半透光膜と第２半透光膜が重なった部分（ラインともいう）が形成される。【００１０】  ところで、この離間（スリット）、または重なり（ライン）は、いずれも上記アライメントずれを反映したものであって、転写用パターンの一部として形成されてしまうが、上記のようにアライメントずれは±０．５μｍ程度以内であるから、その幅は０．５μｍ以下となる。よって、露光機の解像限界を下回り、このために被転写体上に不要なパターンが形成されたり、最終デバイスに不都合を生じさせたりすることはない。  上記の離間（スリット）、又は重なり（ライン）によって、この転写用パターンを、被転写体に転写するときの透過光の強度分布を図４及び５に示す。【００１１】  図４は、境界が離間して隙間（スリット）が形成されてしまった場合の、被転写体上の光強度分布を示すグラフである。尚、これは、以下の条件によるシミュレーションによって、本発明者らによって得られた。  即ち、露光光学条件は、ＮＡが０．０８５、σ（Ｓｉｇｍａ：Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ）が０．９であって、ｇ線、ｈ線、ｉ線を含むブロード波長光源を用いて、その強度比は、ｇ:ｈ:ｉ=１：０．８：０．９５とした。用いた４階調フォトマスクは、透明基板の透過率を１００％としたとき、遮光部は０％、第１半透光膜の透過率が６０％、第２半透光部の透過率が１０％とした。また、半透光膜の有する位相シフト量は３０°とした。  図４においては、隙間（スリット）が無い場合（０μｍ）、つまり理想的な製造工程による場合、０．５μｍの隙間（スリット）が形成された場合、及び１．０μｍの隙間（スリット）が形成された場合の、透過光の光強度分布をそれぞれ示す。【００１２】  図４から理解されるように、０．５μｍ又は１．０μｍの隙間（スリット）が形成されたとき、光強度分布における境界部分の傾斜は、理想形（０μｍ）の場合とほぼ変わらず、わずかに良化（基板面に対して垂直の場合を傾斜角最大とすると、若干大きくなっている）している。すなわち、隙間（スリット）が形成されること自体においては、転写上の大きな不都合はなく、むしろ、レジストパターンのプロファイルとしては、エッチングマスクとしてより有利な（レジストパターン断面の傾斜角が大きい）ものとなることが分かる。【００１３】  図５は、境界で重なり（ライン）が形成されてしまった場合の、被転写体上の光強度分布を示すグラフである。尚、図５に示すシミュレーションの条件は、図４に示すミュレーションの場合と同一である。  図５においては、重なり（ライン）が無い場合（０μｍ）、つまり理想的な製造工程による場合、０．５μｍの重なり（ライン）が形成された場合、及び１．０μｍの重なり（ライン）が形成された場合の、透過光の光強度分布をそれぞれ示す。【００１４】  図５から理解されるように、０．５μｍ又は１．０μｍの重なり（ライン）が形成されたときの光強度分布の傾斜においても、理想形（０μｍ）の場合とほぼ変わらず、わずかに良化（基板面に対して垂直の場合を傾斜角最大とすると、若干大きくなっている）している。すなわち、重なり（ライン）が形成されること自体においては、転写上の大きな不都合はなく、むしろ、レジストパターンのプロファイルとしては、エッチングマスクとしてより有利な（レジストパターン断面の傾斜角が大きい）ものとなることが分かる。【００１５】  しかしながら、図４及び５に示すような光強度分布の傾斜にも関らず、発明者らの検討によると、実際には上記アライメントずれによって、不都合が生じることが見出された。  すなわち、フォトマスク面内で、第１、第２半透光部の境界付近に、上記隙間（スリット）が形成される部分（図３（ｃ）参照）と、第１、第２半透光膜の重なり（ライン）が形成される部分（図３（ｅ）参照、この部分には遮光膜も重なって形成される）とが、位置によって異なり、結果的に同一面上に両者（図３（ｃ）及び（ｅ））が混在することになる。これは、フォトマスクを描画機に複数回配置する際に生じる位置のずれと、複数回の描画に際して生じる描画機の座標ずれが位置によって不均一に生じることとの総和として生じる。【００１６】  ところで、一般に、フォトマスク製品においては、パターニング後に、その出来栄えを確認するための数種の検査が行われ、検査の結果に応じては、修正が行われる。その検査の一つには、欠陥検査がある。フォトマスク製造工程で、各膜に生じた、ピンホールなどの欠落欠陥（白欠陥）や、スポットなどの余剰欠陥（黒欠陥）が残留すると、正しい転写像が形成できないからである。  欠陥検査としては、同一のパターンが複数個所に形成された転写用パターンであれば、その２つの部分についてパターン欠陥検査装置を用いて観察し、透過率を比較することでパターン欠陥を検出する方法（ダイ・トゥ・ダイ（Ｄｉｅ−ｔｏ−Ｄｉｅ）検査法）が最も効率的で精度も高い。すなわち、異なる箇所の同一パターンの透過率を比較し、その相違が閾値を超える部分があると、欠陥の存在が示唆される。【００１７】  ところで、上述のように、複数のフォトリソグラフィ工程のアライメントずれによって生じる、隙間（スリット）や重なり（ライン）が混在すると、異なる箇所の同一形状のパターンに対して、欠陥の存在が示唆されることが多発する。つまり、最適な透過率(設計値)からのずれがそれぞれ許容範囲内であっても、隙間（スリット）が生じた部分と重なり（ライン）が生じた部分とを比較したとき、その差が閾値を超えて欠陥と判定される場合があるからである。  これらは、上記のとおり、最終製品において、その動作に影響を及ぼすものではないが、疑似欠陥として多数が検出されるという不都合が生じる。疑似欠陥が多数検出されると、真の欠陥が検出されにくくなるほか、生産効率が大きく低下するリスクがある。更には、通常の欠陥発生確率を超えて、多数の疑似欠陥が欠陥として検出される場合、検査不可能と判定され、工程が停止する場合もある。【００１８】  より先進的なデバイスを製造するための転写用パターンをもつフォトマスクは、その構成も複雑化せざるをえない。このような複雑な構成のフォトマスクにおいて、複数回のフォトリソグラフィ工程を適用しても、相互のアライメントずれが精査工程や最終製品の機能を損なうことが無いように、優れた製造方法が望まれている。【００１９】  以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、高精度な転写用パターン形成することが可能な多階調フォトマスクの製造方法、及びそれを用いたフォトマスク、そのフォトマスクを用いた転写方法、及びその転写方法を用いたフラットパネルディスプレイの製造方法を提案しようとするものである。  特に、本発明は、複数の半透光膜にパターニングを施して４階調又はそれ以上の多階調フォトマスクを製造するに際し、アライメントずれに起因する、各パターンの位置ずれにもかかわらず、生産効率を下げることなく、最終製品の精度を得られる、フォトマスクの製造方法を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】  上記課題を解決するための本発明の多階調フォトマスクの製造方法の１つの実施態様は、透明基板上に、透光部、遮光部、第１半透光部、及び第２半透光部を含む転写用パターンを備えた多階調フォトマスクであって、前記第１半透光部は、前記透明基板上に第１半透光膜が形成されてなり、前記第２半透光部は、前記透明基板上に、前記第１半透光膜と異なる露光光透過率をもつ第２半透光膜が形成されてなり、前記第１半透光部と前記第２半透光部とは隣接する部分を有する多階調フォトマスクの製造方法において、前記透明基板上に、第１半透光膜及び遮光膜を積層し、更に第１レジスト膜を形成した、フォトマスクブランクを用意する工程と、前記第１レジスト膜に対して、第１描画を施して第１レジストパターンを形成する工程と、前記第１レジストパターンをマスクとして前記遮光膜と前記第１半透光膜とをエッチングする、第１エッチング工程と、前記第１エッチング工程後の前記透明基板全面に、第２半透光膜と第２レジスト膜とを形成する工程と、前記第２レジスト膜に対して、第２描画を施して第２レジストパターンを形成する工程と、前記第２レジストパターンをマスクとして、前記第２半透光膜をエッチングする、第２エッチング工程とを有し、前記第２エッチング後の前記第１半透光部と前記第２半透光部との境界においては、前記第１半透光膜と前記第２半透光膜との周縁部が所定範囲の重なり代だけ重なりをもつように、前記第１描画又は前記第２描画の描画データを形成することを特徴とする。【００２１】  ここで、第１半透光部及び第２半透光部の露光光透過率は、どちらが高くてもよい。また、透光部及び遮光部の露光光透過率については、工業上、透光部や遮光部として適用可能な範囲において、ある幅のある値をとることができる。  また、第１半透光膜と第２半透光膜との周縁部が所定範囲の重なり代だけ重なりをもつように、第１描画又は第２描画の描画データを形成することについては、第１描画の際のみに、重なりをもつような描画データを形成することも含まれるし、第２描画の際のみに、重なりをもつような描画データを形成することも含まれるし、第１描画及び第２描画の両方において、重なりをもつような描画データを形成することも含まれる。  尚、本実施態様では、遮光膜、第１半透光膜、及び第２半透光膜に加えて、更に他の膜が形成される場合も含まれる。また、第１、第２レジスト膜は、ポジレジストでもネガレジストでもよい。【００２２】  上述のように、１回目のフォトリソグラフィ工程と２回目のフォトリソグラフィ工程との間で、アライメントマークを参照して位置決めをしても生じるパターンの配置ずれと、描画機の座標ずれが位置によって不均一に生じることによるずれの総和として、アライメントずれが生じる。このアライメントずれの最大値に対応した値だけ、第１半透光膜及び第２半透光膜が重なるようにサイジング（データのサイズ加工）した描画データを形成することにより、常に、第１半透光膜と第２半透光膜との周縁部が所定範囲の重なり代だけ重なりをもつようにすることができる。【００２３】  従って、本実施態様においては、複数の半透光膜にパターニングを施して４階調をもつ多階調フォトマスクを製造するに際し、アライメントずれに起因する、生産上の困難性を解消し、生産効率を下げることなく、仕様を満たすフォトマスクが得られる、フォトマスクの製造方法を提供することができる。【００２４】  本発明の多階調フォトマスクの製造方法のその他の実施態様は、前記重なり代の前記所定範囲が、０より大きく１．５μｍより小さい範囲であることを特徴とする。【００２５】  より好ましくは、０より大きく、１．０μｍより小さい範囲である。【００２６】  本発明の多階調フォトマスクの製造方法のその他の実施態様は、透明基板上に、透光部、遮光部、第１半透光部、及び第２半透光部を含む転写用パターンを備えた多階調フォトマスクであって、前記第１半透光部は、前記透明基板上に第１半透光膜が形成されてなり、前記第２半透光部は、前記透明基板上に、前記第１半透光膜と異なる露光光透過率をもつ第２半透光膜が形成されてなり、前記第１半透光部と前記第２半透光部とは隣接する部分を有する多階調フォトマスクの製造方法において、前記透明基板上に、第１半透光膜及び遮光膜を積層し、更に第１レジスト膜を形成した、フォトマスクブランクを用意する工程と、前記第１レジスト膜に対して、第１描画を施して第１レジストパターンを形成する工程と、前記第１レジストパターンをマスクとして前記遮光膜と前記第１半透光膜とをエッチングする、第１エッチング工程と、前記第１エッチング工程後の前記透明基板全面に、第２半透光膜と第２レジスト膜とを形成する工程と、前記第２レジスト膜に対して、第２描画を施して第２レジストパターンを形成する工程と、前記第２レジストパターンをマスクとして、前記第２半透光膜をエッチングする、第２エッチング工程とを有し、前記第２エッチング後の前記第１半透光部と前記第２半透光部との境界においては、前記第１半透光膜と前記第２半透光膜のエッジ（端部）が所定範囲の離間距離だけ離間するように、前記第１描画又は前記第２描画のデータを形成することを特徴とする。【００２７】  本実施態様においても、第１半透光部及び第２半透光部の露光光透過率は、どちらが高くてもよい。また、透光部及び遮光部の露光光透過率については、工業上、透光部や遮光部として適用可能な範囲において、ある幅のある値をとることができる。  また、第１半透光膜と第２半透光膜とのエッジ（端部）が所定範囲の離間距離だけ離間するように、第１描画又は第２描画のデータを形成することについては、第１描画の際のみに、離間するような描画データを形成することも含まれるし、第２描画の際のみに、離間するような描画データを形成することも含まれるし、第１描画及び第２描画の両方において、離間するような描画データを形成することも含まれる。  尚、本実施態様においても、遮光膜、第１半透光膜、及び第２半透光膜に加えて、更に他の膜が形成される場合も含まれる。また、第１、第２レジスト膜は、ポジレジストでもネガレジストでもよい。【００２８】  本実施態様においては、アライメントずれの最大値に対応した値だけ、第１半透光膜及び第２半透光膜をパターニングする描画データをサイジングすることにより、常に、第１半透光膜と第２半透光膜とのエッジ（端部）が所定範囲の離間距離だけ離間するようにすることができる。  これにより、図４に示すように、常に、有利な（断面の傾斜角が大きいレジストパターンを形成可能な）多階調フォトマスクを製造することができる。【００２９】  本実施態様においても、複数の半透光膜にパターニングを施して４階調又はそれ以上の多階調フォトマスクを製造するに際し、アライメントずれに起因する生産上の困難性を解消し、生産効率を下げることなく、仕様を満たすフォトマスクが得られる、フォトマスクの製造方法を提供することができる。【００３０】  本発明の多階調フォトマスクの製造方法のその他の実施態様は、前記離間距離の前記所定範囲が、０より大きく１．５μｍより小さい範囲であることを特徴とする。【００３１】  より好ましくは、０より大きく１．０μｍより小さい範囲である。【００３２】  本発明の多階調フォトマスクの１つの実施態様は、透明基板上に、透光部、遮光部、第１半透光部、及び第２半透光部を含む転写用パターンを備えた多階調フォトマスクであって、前記第１半透光部は、前記透明基板上に第１半透光膜が形成されてなり、前記第２半透光部は、前記透明基板上に、前記第１半透光膜と異なる露光光透過率をもつ第２半透光膜が形成されてなり、前記第１半透光部と前記第２半透光部とは隣接する部分を有する多階調フォトマスクにおいて、前記第１半透光部と第２半透光部とが隣接する境界部分においては、前記第１半透光膜と前記第２半透光膜との周縁部が０．１〜１．５μｍの範囲の重なり代だけ重なりをもって形成されることを特徴とする。【００３３】  本発明の多階調フォトマスクのその他の実施態様は、透明基板上に、透光部、遮光部、第１半透光部、及び第２半透光部を含む転写用パターンを備えた多階調フォトマスクであって、前記第１半透光部は、前記透明基板上に第１半透光膜が形成されてなり、前記第２半透光部は、前記透明基板上に、前記第１半透光膜と異なる露光光透過率をもつ第２半透光膜が形成されてなり、前記第１半透光部と前記第２半透光部とは隣接する部分を有する多階調フォトマスクにおいて、前記第１半透光部と第２半透光部とが隣接する境界部分においては、前記第１半透光膜と前記第２半透光膜とのエッジ(端部)が０．１〜１．５μｍの範囲の離間距離だけ離間して形成されることを特徴とする。【００３４】  本発明のパターン転写方法の１つの実施態様は、上記いずれかの製造方法による多階調フォトマスク、又は上記いずれかの多階調フォトマスクを用い、露光装置によって、前記転写用パターンを、被転写体に転写することを特徴とする。【００３５】  本発明のフラットパネルディスプレイの製造方法の１つの実施態様は、上記の転写方法を用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３６】  本発明により、複数の半透光膜にパターニングを施して４階調又はそれ以上の多階調フォトマスクを製造するに際し、アライメントずれに起因する生産上の困難が解消され、仕様を満たす多階調フォトマスクを得られる、フォトマスクの製造方法を提供することができ、それを用いたフォトマスク、転写方法、及びフラットパネルディスプレイの製造方法に関しても、同様な作用効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】従来のフォトマスクの製造方法を示す模式図である。
【図２】従来の４階調フォトマスクの製造方法を示す模式図である。
【図３】図２の製造方法におけるアライメントずれによって形成される転写用パターンを示す模式図である。
【図４】境界において設計どおりに形成された場合、及び境界が離間して隙間（スリット）が形成された場合の、被転写体上の光強度分布を示すグラフである。
【図５】境界において設計どおりに形成された場合、及び境界で重なり（ライン）が形成された場合の、被転写体上の光強度分布を示すグラフである。
【図６】本発明のフォトマスクの製造方法の第１の実施形態を示す模式図であって、常に重なり（ライン）が形成されるように描画する場合を示す。
【図７】本発明のフォトマスクの製造方法（描画方法）の第２の実施形態を示す模式図であって、常に隙間（スリット）が形成されるように描画する場合を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３８】＜本発明の第１の実施形態の説明＞  本発明の多階調フォトマスクの製造方法における第１の実施形態においては、図２と同様な製造過程を実施するが、図２（Ｂ）に対応する第１描画、又は図２（Ｈ）に対応する第２描画において、第１半透光膜と第２半透光膜との周縁部が所定範囲の重なり代だけ重なりをもつように、第１描画又は第２描画の描画データを形成する点で異なる。
【００３９】  具体的には、まず、透明基板上に、第１半透光膜及び遮光膜を積層し、更に第１レジスト膜を形成した、フォトマスクブランクを用意する（図２（Ａ）対応）、次に、第１レジスト膜に対して、第１描画を施し、現像して第１レジストパターンを形成する（図２（Ｂ）対応）。ここで、本実施形態では、第１描画においては、描画データを加工せず、後工程の第２描画において、第１半透光膜と第２半透光膜との周縁部が所定範囲の重なり代だけ重なりをもつように、サイジングした描画データを形成するようになっている。尚、第２描画に関する本発明の実施形態については、図６を用いて追って詳細に説明する。  ただし、第２描画工程の代わりに、第１描画工程で、第１半透光膜と第２半透光膜とが重なるようにサイジングした描画データを形成することもできるし、第１描画データ及び第２描画データの両方で、第１半透光膜と第２半透光膜とが重なるようにサイジングした描画データを形成することもできる。
【００４０】  次に、第１レジストパターンをマスクとして遮光膜及び第１半透光膜をエッチングする第１エッチング工程を実施して(図２（Ｃ）、（Ｄ）対応)、レジストを剥離する（図２（Ｅ）対応）。そして、第１エッチング工程後の透明基板全面に、第２半透光膜と第２レジスト膜とを形成する（図２（Ｆ）、（Ｇ）対応）。  そして、第２レジスト膜に対して、第２描画を施して第２レジストパターンを形成する（図２（Ｈ）対応）。
【００４１】  ここで、図６を用いて、第２描画において、第１半透光膜と第２半透光膜との周縁部が所定範囲の重なり代だけ重なりをもつように、第１描画又は第２描画の描画データを形成する工程を詳細に説明する。上述のように、１回目のフォトリソグラフィ工程と２回目のフォトリソグラフィ工程との間で、アライメントマークを参照して位置決めをしても生じるパターンの配置ずれと、描画機の座標ずれが位置によって不均一に生じることによるずれの総和として、アライメントずれが生じる。
【００４２】  図６（Ａ）、（Ｂ）では、アライメントずれにより、描画が左側へシフトした場合を示し、図６（Ｃ）、（Ｄ）では、アライメントずれにより、描画が右側へシフトした場合を示す。  はじめに、図６（Ａ）、（Ｂ）を用いて、アライメントずれにより、描画が左側へシフトした場合を説明する。図２（Ｈ）の第２描画／現像段階に対応する図６（Ａ）では、描画が左側へシフトしたにも関わらず、第１半透光膜及び第２半透光膜の境界部分において、第２描画後の第２レジストパターンの右端（エッジ）部分が、第１半透光膜上に重なっているところを示す。これは、第２描画において、アライメントずれの最大値に対応した所定の値だけ、第２レジストパターンの右端部分を右側（第１半透光膜及び第２半透光膜が重なる方向）へ拡張させた描画データを形成することにより実現できる。換言すれば、レジストの幅を、アライメントずれの最大値に対応した所定寸法だけ大きく形成することになる。
【００４３】  そして、第２レジストパターンをマスクとして、第２半透光膜をエッチングして透光部を形成するとともに、第２半透光膜と遮光膜とをエッチングして、第１半透光膜を露出させ（図２（Ｉ）に対応）、次に、第２レジストパターンを剥離することにより、図６（Ｂ）に示すような、４階調フォトマスクが完成する（図２（Ｊ）に対応）。図６（Ｂ）に示すように、描画が左へシフトしたにも関わらず、第１半透光膜と第２半透光膜との周縁部が、所定範囲の重なり代だけ重なりをもつようにすることができる。
【００４４】  次に、図６（Ｃ）、（Ｄ）を用いて、アライメントずれにより、描画が右側へシフトした場合を説明する。図２（Ｈ）の第２描画／現像段階に対応する図６（Ｃ）では、描画が右側へシフトし、第１半透光膜及び第２半透光膜の境界部分において、第２描画後の第２レジストパターンの右端部分が、第１半透光膜上に重なっているところを示す。図６（Ａ）の左側にシフトした場合に比べて、更に第１半透光膜及び第２半透光膜の重なり代が大きくなっている。
【００４５】  そして、第２レジストパターンをマスクとして第２半透光膜をエッチングして透光部を形成するとともに、第２半透光膜と遮光膜とをエッチングして、第１半透光膜を露出させ（図２（Ｉ）に対応）、次に、第２レジストパターンを剥離することにより、図６（Ｄ）に示すような、４階調フォトマスクが完成する（図２（Ｊ）に対応）。図６（Ｄ）に示すように、第１半透光膜と第２半透光膜との周縁部が所定範囲の重なり代だけ重なりをもっている。
【００４６】  本実施形態では、第２描画において、アライメントずれの最大値に対応した値だけ、第２レジストパターンの境界側の端部（エッジ）を、右側（第１半透光膜及び第２半透光膜が重なる方向）へ拡張した描画データを形成することにより、アライメントずれにより、描画が左側へシフトした場合でも、右側へシフトした場合でも、常に、第１半透光膜と第２半透光膜との周縁部が所定範囲の重なり代だけ重なりを有するようにできる。  一方、従来の描画データでは、点線で示すように、実際の描画が左側へシフトした場合には、第１半透光膜と第２半透光膜とが離間し、右側へシフトした場合には、第１半透光膜と第２半透光膜とが重なるようになる。つまり、アライメントずれによって、第１半透光膜と第２半透光膜とが離間するパターンと重なるパターンが混在することになる。
【００４７】  以上のように、本実施形態においては、複数の半透光膜にパターニングを施して４階調又はそれ以上の多階調フォトマスクを製造するに際し、アライメントずれに起因する、生産上の困難性を解消し生産効率を下げることなく、最終製品の精度を得られる、フォトマスクの製造方法を提供することができる。尚、本実施形態においては、必須な描画回数が２回であるため、優れた生産性が得られる。
【００４８】  また、第１半透光膜と第２半透光膜との重なりの幅をＡとすると、０＜Ａ≦１．５μｍが好ましい。より好ましくは、０．１＜Ａ≦１．０μｍである。  本実施形態においては、重なり代の所定範囲を、上記の範囲とすることにより、設計パターンに影響を及ぼさずに、仕様を満たす多階調フォトマスクを提供できる。
【００４９】  これを実現するには、既に説明したように、第１半透光膜及び第２半透光膜の境界において、少なくとも、第１レジストパターン又は第２レジストパターンのいずれかの幅を、アライメントずれの最大値に対応した所定寸法だけ大きく形成する、又は第１レジストパターン及び第２レジストパターン両方の幅を、両者の合計で所定寸法だけ、大きく形成することで実現できる。  また、第１半透光膜の露光光透過率をＴ１、第２半透光膜の露光光透過率をＴ２とするとき、Ｔ１＞Ｔ２である場合、第２レジストパターンが、境界において、第２半透光部領域側から第１半透光部領域側に、上記所定幅分大きく形成されるよう、第２描画の描画データを形成することが好ましい。  逆に、Ｔ１＜Ｔ２の場合、第１レジストパターンが、境界において、第１半透光部領域側から第２半透光部領域側に、上記所定幅分大きく形成されるよう、第１描画の描画データを形成することが好ましい。  また、光学シミュレーションにより、半透光膜の重なり幅や、隙間の幅、またはその形成位置は、最適な描画データを形成することができる。尚、第１描画と第２描画の描画データの双方を補正し、その合計として、上記所定の重なり幅を形成しても良い。尚、上記の第１の実施形態では、露光された部分が除去されるポジレジストを用いているが、これに限られるものではなく、露光された部分が残るネガレジストを用いることができ、用途に応じて決定できる。
【００５０】＜本発明の第２の実施形態の説明＞  次に、本発明の多階調フォトマスクの製造方法における第２の実施形態について説明する。本実施形態においても、図２と同様な製造過程を実施するが、図２（Ｂ）に対応する第１描画、又は図２（Ｈ）に対応する第２描画において、第１半透光膜及び第２半透光膜の端部（エッジ）が所定範囲の離間距離だけ離間するように、第１描画又は第２描画の描画データを形成する点で異なる。  具体的には、まず、透明基板上に、第１半透光膜及び遮光膜を積層し、更に第１レジスト膜を形成した、フォトマスクブランクを用意する（図２（Ａ）対応）、次に、第１レジスト膜に対して、第１描画を施し、現像して第１レジストパターンを形成する（図２（Ｂ）対応）。尚、この第１描画においては、描画データを加工せず、後工程の第２描画において、第１半透光膜及び第２半透光膜の端部（エッジ）が所定範囲の離間距離だけ離間するように、描画データを形成する。尚、第２描画に関する本発明の実施形態については、図７を用いて追って詳細に説明する。  ただし、第２描画工程の代わりに、第１描画工程で、第１半透光膜と第２半透光膜とが離間するように描画データを形成することもできるし、第１描画データ及び第２描画データの両方で、第１半透光膜と第２半透光膜とが離間するように描画データを形成することもできる。
【００５１】  次に、第１レジストパターンをマスクとして遮光膜及び第１半透光膜をエッチングする第１エッチング工程を実施して(図２（Ｃ）、（Ｄ）対応)、レジストを剥離する（図２（Ｅ）対応）。そして、第１エッチング工程後の透明基板全面に、第２半透光膜と第２レジスト膜とを形成する（図２（Ｆ）、（Ｇ）対応）。  そして、第２レジスト膜に対して、第２描画を施して第２レジストパターンを形成する（図２（Ｈ）対応）。
【００５２】  ここで、図７を用いて、第２描画において、第１半透光膜と第２半透光膜との端部（エッジ）が所定範囲の離間距離だけ離間するように、第１描画又は第２描画の描画データを形成する工程を詳細に説明する。  図７（Ａ）、（Ｂ）では、アライメントずれにより、描画が左側へシフトした場合を示し、図７（Ｃ）、（Ｄ）では、アライメントずれにより、描画が右側へシフトした場合を示す。
【００５３】  はじめに、図７（Ａ）、（Ｂ）を用いて、アライメントずれにより、描画が左側へシフトした場合を説明する。図２（Ｈ）の第２描画／現像段階に対応する図７（Ａ）では、描画が左側へシフトし、第１半透光膜及び第２半透光膜の境界部分において、第２描画後の第２レジストパターンの右端（エッジ）が、第１半透光膜から離間しているところを示す。これは、第２描画において、アライメントずれの最大値に対応した所定の値だけ、第２レジストパターンの右端を左側（第１半透光膜及び第２半透光膜が離間する方向）に後退させた描画データを形成することにより実現できる。換言すれば、レジストの幅を、アライメントずれの最大値に対応した所定寸法だけ小さく形成することになる。
【００５４】  そして、第２レジストパターンをマスクとして第２半透光膜をエッチングして透光部を形成するとともに、第２半透光膜と遮光膜とをエッチングして、第１半透光膜を露出させ（図２（Ｉ）対応）、次に、第２レジストパターンを剥離することにより、図７（Ｂ）に示すような、４階調フォトマスクが完成する（図２（Ｊ）対応）。図示のように、第１半透光膜と第２半透光膜の端部（エッジ）が所定範囲の離間距離だけ離間するようにすることができる。
【００５５】  次に、図７（Ｃ）、（Ｄ）を用いて、アライメントずれにより、描画が右側へシフトした場合を説明する。図２（Ｈ）の第２描画／現像段階に対応する図７（Ｃ）では、描画が右側へシフトしたにも関わらず、第１半透光膜及び第２半透光膜の境界部分において、第２描画後の第２レジストパターンの右端（エッジ）が、第１半透光膜から離間しているところを示す。
【００５６】  本実施形態では、第２描画において、アライメントずれの最大値に対応した値だけ、第２レジストパターンの境界側の端部（エッジ）を、左側（第１半透光膜及び第２半透光膜が離間する方向）に後退させた描画データを形成することにより、アライメントずれにより、描画が左側へシフトした場合でも、右側へシフトした場合でも、常に、第１半透光部と第２半透光部との境界において、第１半透光膜及び第２半透光膜の端部（エッジ）が所定範囲の離間距離だけ離間するようにできる。  一方、従来の描画データでは、点線で示すように、描画が左側へシフトした場合には、第１半透光膜と第２半透光膜とが離間し、右側へシフトした場合には、第１半透光膜と第２半透光膜とが重なるようになる。つまり、アライメントずれによって、第１半透光膜と第２半透光膜とが離間するパターンと重なるパターンが混在することになる。
【００５７】以上のように、本実施形態においても、複数の半透光膜にパターニングを施して４階調又はそれ以上の多階調フォトマスクを製造するに際し、アライメントずれに起因する、生産上の困難性を解消し、生産効率を下げることなく、最終製品の精度を得られる、フォトマスクの製造方法を提供することができる。尚、本実施形態においても、必須な描画回数が２回であるため、優れた生産性が得られる。
【００５８】  また、第１半透光膜及び第２半透光膜の離間距離をＢとすると、０＜Ｂ≦１．５μｍが好ましい。より好ましくは、０．１＜Ｂ≦１．０μｍである。本実施形態においては、離間距離の範囲を上記の範囲とすることにより、設計パターンに影響を及ぼさずに、仕様を満たす多階調フォトマスクを提供できる。
【００５９】  これを実現するには、既に説明したように、第１半透光膜及び第２半透光膜の境界において、少なくとも、第１レジストパターン又は第２レジストパターンのいずれかの幅を、アライメントずれの最大値に対応した所定の離間距離だけ、小さく形成する、又は第１レジストパターン及び第２レジストパターン両方の幅を、両者の合計で所定の離間距離となるように、その分小さく形成することで実現できる。 尚、境界に離間距離を形成するために、第１レジストパターンの端部（エッジ）を、第１半透光部形成領域側に後退させるか、第２レジストパターンの端部（エッジ）を、第２半透光部形成領域側に後退させるか、或いは、第１及び第２レジストパターンの端部（エッジ）をそれぞれ後退させるか、いずれでも良い。
【００６０】  例えば、第１半透光膜の露光光透過率をＴ１、第２半透光膜の露光光透過率をＴ２とし、Ｔ１＞Ｔ２の場合、境界に離間距離を形成するように、第１レジストパターンの端部（エッジ）を、境界部分において、所定離間距離の幅分、後退させる（つまり第１レジストパターンの幅を理想状態に比べて小さくする）ことができる。これは、第１描画に用いる描画データの補正により行える。  逆にＴ１＜Ｔ２の場合は、境界に離間距離を形成するために、第２レジストパターンの端部（エッジ）を、境界部分において、所定離間距離の幅分、後退させる（つまり第２レジストパターンの幅を理想状態に比べて小さくする）ことができる。これは、第２描画に用いる描画データの補正により行える。尚、第１描画と第２描画の描画データの双方を補正し、その合計として、上記所定離間距離を形成しても良いことは言うまでも無い。  上記の第２の実施形態では、露光された部分が除去されるポジレジストを用いているが、これに限られるものではなく、露光された部分が残るネガレジストを用いることができ、用途に応じて決定できる。
【００６１】  上記の第１の実施形態及び第２の実施形態のいずれの場合も、以下の好ましい実施形態を採用できる。第２半透光膜と遮光膜との相互のエッチング選択性は不要であり、共通のエッチャントで両方がエッチング可能であることが好ましい。一方、第１半透光膜と遮光膜とはエッチング選択性がある（遮光膜や第２半透光膜のエッチャントに対して第１半透光膜は耐性がある）必要がある。  具体的な半透光膜の素材を例示すると、Ｃｒ化合物（Ｃｒの酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、酸化窒化炭化物など）、Ｓｉ化合物（ＳｉＯ２、ＳＯＧ）、金属シリサイド化合物（ＴａＳｉ、ＭｏＳｉ、ＷＳｉ又はそれらの窒化物、酸化窒化物など）を使用することができる。  遮光膜素材は、Ｃｒ又はＣｒ化合物（Ｃｒの酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、酸化窒化炭化物など）の他、Ｔａ、Ｗ又はそれらの化合物（上記金属シリサイドを含む）などを使用することができる。 尚、エッチング選択性を考慮すると、第１半透光膜がＭｏＳｉ系、Ｓｉ系、第２半透光膜と遮光膜がＣｒ系とすることが好ましい。
【００６２】  遮光膜は、第１及び第２半透光膜と積層した状態で、露光光を実質的に透過しない（光学濃度ＯＤが３以上）ものとすることが好ましいが、フォトマスクの用途によっては、露光光の一部を透過するものとする（例えば透過率≦２０％）こともできる。いずれの場合も、Ｔ１とＴ２のそれぞれの露光光透過率は、該多階調フォトマスクの用途に応じて決定される。また、上記光学シミュレーションを通じて調整することができる。  好ましくは、第１半透光膜又は第２半透光膜の一方のもつ露光光透過率が、４０〜８０％であるとき、他方のもつ露光光透過率が、５〜５０％である。また、両者の露光光透過率の差が、３０％以上であることが好ましい。  また、第１半透光膜、第２半透光膜ともに、露光光に対する位相シフト量は、９０°以下であり、好ましくは６０°以下である。この場合、露光光の代表波長（例えばｉ線）に対しての位相シフト量とするが、ｉ線〜ｇ線のすべてに対して上記の位相シフト量範囲であることが好ましい。
【００６３】＜本発明の更なる作用効果の説明＞  尚、第１、第２の実施形態の製造方法は、２つの部分の透過率を比較することでパターン欠陥を検出するダイ・トゥ・ダイ（Ｄｉｅ−ｔｏ−Ｄｉｅ）検査法を用いた欠陥検査工程を含むときに、本発明の効果が顕著に得られる。  上述のように、図６及び７に、本発明の多階調フォトマスクの製造方法の要部を示す。ここでは、第２レジストパターンを形成するための第２描画に用いる描画データの形成過程で、設計値にもとづく描画データに対して、補正を施した描画データを用いた場合を示す。  図６（Ａ）、（Ｃ）においては、上記第１の実施形態を適用して、第２レジストパターン形成用の、第２描画の描画データを、設計値に対して、補正（実線）した場合に形成されるレジストパターンを示す。  そして、このレジストパターンをマスクとして、第２半透光膜と遮光膜とをエッチングし、得られた多階調フォトマスクを、図６（Ｂ）、（Ｄ）に示す。第２レジストパターンが、第１レジストパターンに対して、右側にシフトしても、左側にシフトしても、第１半透光部と第２半透光部の隣接する境界部分においては、第１、第２半透光膜の重なり（遮光膜も積層している）が形成されている。すなわち、第１、第２半透光膜が、該境界において、アライメントずれに起因した隙間を形成することが無い。従って、上記のダイ・トゥ・ダイ（Ｄｉｅ−ｔｏ−Ｄｉｅ）検査における不都合が生じない。
【００６４】  図７（Ａ）、（Ｃ）においては、上記第２の実施形態を適用して、第２レジストパターン形成用の、第２描画の描画データを、設計値（点線）に対して、補正（実線）した場合に形成されるレジストパターンを示す。  そして、このレジストパターンをマスクとして、第２半透光膜と遮光膜とをエッチングし、得られた多階調フォトマスクを、図７（Ｂ）、（Ｄ）に示す。第２レジストパターンが、第１レジストパターンに対して、右側にシフトしても、左側にシフトしても、第１半透光部と第２半透光部の隣接する境界部分においては、第１、第２半透光膜が離間した隙間が形成されている。すなわち、第１、第２半透光膜が、該境界において、アライメントずれに起因した重なりを形成することが無い。従って、この場合も、上記のダイ・トゥ・ダイ（Ｄｉｅ−ｔｏ−Ｄｉｅ）検査における不都合が生じない。
【００６５】＜本発明のフォトマスクの説明＞  本発明は、上記の第１の実施形態によって得られた多階調フォトマスクを含む。具体的には、透明基板上に、透光部、遮光部、第１半透光部、及び第２半透光部を含む転写用パターンを備えた多階調フォトマスクであって、第１半透光部は、透明基板上に第１半透光膜が形成されてなり、第２半透光部は、透明基板上に、第１半透光膜と異なる露光光透過率をもつ第２半透光膜が形成されてなり、第１半透光部と第２半透光部とは隣接する部分を有する多階調フォトマスクにおいて、第１半透光部と第２半透光部とが隣接する境界部分においては、第１半透光膜と第２半透光膜との周縁部が０．１〜１．５μｍの範囲の重なり代だけ重なりをもって形成される多階調フォトマスクである。  この場合、第１半透光部と第２半透光部との境界においては、第１半透光膜と第２半透光膜とのアライメントずれに起因する、０．１〜１．５μｍの離間が生じていない。
【００６６】  この多階調フォトマスクは、隙間が生じた部分と重なりが生じた部分が混在することなく、第１半透光膜と第２半透光膜との周縁部が０．１〜１．５μｍの範囲の重なり代だけ重なりをもって形成されているので、生産性に優れ、かつ、図５に示すように、光透過プロファイルにも優れている。
【００６７】  本発明は、上記の第２の実施形態によって得られた多階調フォトマスクも含む。具体的には、透明基板上に、透光部、遮光部、第１半透光部、及び第２半透光部を含む転写用パターンを備えた多階調フォトマスクであって、第１半透光部は、透明基板上に第１半透光膜が形成されてなり、第２半透光部は、透明基板上に、第１半透光膜と異なる露光光透過率をもつ第２半透光膜が形成されてなり、第１半透光部と第２半透光部とは隣接する部分を有する多階調フォトマスクにおいて、第１半透光部と第２半透光部とが隣接する境界部分においては、第１半透光膜と第２半透光膜との端部（エッジ）が０．１〜１．５μｍの範囲の離間距離だけ離間して形成される多階調フォトマスクである。  この場合、第１半透光部と第２半透光部との境界においては、第１半透光膜と第２半透光膜とのアライメントずれに起因する、０．１〜１．５μｍの重なりが生じていない。
【００６８】  この多階調フォトマスクは、隙間が生じた部分と重なりが生じた部分が混在することなく、第１半透光膜と第２半透光膜との端部（エッジ）が０．１〜１．５μｍの範囲の離間距離だけ離間して形成されているので、生産性が優れ、図４に示すように、かつ、光透過プロファイルも優れている
【００６９】＜本発明のフォトマスクを用いたパターン転写方法の説明＞  本発明は、上記製造方法によるフォトマスクを用いて、露光装置によって、転写用パターンを被転写体に転写するパターン転写方法も含む。更に、このパターン転写方法を用いる、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）製造方法も含む。  転写に用いる露光装置は、標準的なＬＣＤ（液晶ディスプレイ）用露光装置とすることができる。この場合、例えば、開口数ＮＡ０．０６〜０．１０、σ０．５〜１．０  の範囲とすることができる。こうした露光装置は、一般に、３μｍ程度を解像限界としている。  もちろん、本発明は、より広い範囲の露光機を用いた転写に際して適用することも可能である。例えば、ＮＡが０．０６〜０．１４、又は０.０６〜０．１５の範囲とすることができる。ＮＡが０．０８を超える、高解像度の露光機にもニーズが生じており、これらにも適用できる。  こうした露光装置は、光源としてｉ線、ｈ線、ｇ線を含み、これらをすべて含んだ照射光（単一光源に対し、ブロードな光源であるため、以下ブロード光ともいう）を用いることができる。この場合（或いは光学シミュレーションに際して）、透過率や、位相シフト量を特定するために、代表波長として、ｉ線、ｈ線、ｇ線のいずれかを用いても良い。シミュレーションにおいては、単純化のためにこれらの強度比を１：１：１としても良く、または実際の露光装置の強度比を考慮した比率にしても良い。  尚、被転写体上に用いるレジストは、ポジ型でもネガ型でも良く、用途に応じて決定できる。
【００７０】  本発明の多階調フォトマスクの用途には、特に制限は無い。例えば、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ)のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）製造用、カラーフィルタ（ＣＦ）のフォトスペーサ製造用などに有利である。  本発明に用いる、透明基板としては、表面を研磨した石英ガラス基板などが用いられる。大きさは特に制限されず、当該マスクを用いて露光する基板（例えばフラットパネルディスプレイ用基板など）に応じて適宜選定される。例えば一辺３００ｍｍ以上の矩形基板が用いられる。
【００７１】  各エッチング工程に用いるエッチャントは公知のものを使用できる。Ｃｒ系の遮光膜、又は半透光膜は、クロム用エッチャントとして知られる、硝酸第２セリウムアンモニウムを含むエッチング液を使用できる。尚、塩素系ガスを用いたドライエッチングを適用しても構わない。ＭｏＳｉ系の膜に対しては、弗化水素酸、珪弗化水素酸、弗化水素アンモニウムなどのフッ素化合物に、過酸化水素、硝酸、硫酸などの酸化剤を添加したエッチング液を使用することができる。又は、フッ素系のエッチングガスを用いてもよい。  好ましくは、エッチング工程では、すべてウェットエッチングを適用することが、設備上便宜的である。
【００７２】  以上のように、本発明のフォトマスクを用いることによって、精度の高い回路パターンを形成可能であって、高い最終製品の精度が得られるパターン転写方法を実現でき、このパターン転写方法を適用することによって、高い製品精度のフラットパネルディスプレイを製造できる。
【００７３】＜本発明のその他の実施形態の説明＞  上記の実施形態の説明においては、第１、第２半透光膜、及び遮光膜を形成する場合を示しているが、遮光膜の代わりに半透光膜であってもよい。従って、遮光膜を、第３の半透光膜と読み替えることができ、第１〜第３の半透光膜は、任意の露光光透過率をとることができる。更に、本発明は、上述の実施形態には限られず、その他様々な実施形態が含まれる。
【符号の説明】
【００７４】  １０  グレートーンマスク（フォトマスク）  １３  遮光部  １４  透光部  １５Ａ  第１半透光部  １５Ｂ  第２半透光部  １６  透光性基板  １７Ａ  第１半透光膜  １７Ｂ  第２半透光膜  １８  遮光膜  ２０  フォトマスクブランク  ２１  第１レジストパターン  ２４  フォトマスクブランク  ２５  第２レジストパターン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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