(57)【要約】【課題】  寸法精度の高い転写用パターンが形成できるフォトマスクの製造方法を得る。【解決手段】  透明基板上に、光学膜をパターニングして得られた転写用パターンを備えるフォトマスクの製造方法であって、フォトマスク基板を用意する工程と、描画工程と、レジストパターン形成工程と、光学膜パターニング工程とを有し、前記光学膜パターニング工程は、前記光学膜に対して、所定時間のエッチングを施す、第１エッチングと、前記モニターパターンの寸法測定と、前記寸法測定によって得られた前記モニターパターンの寸法に基づき、前記光学膜に追加のエッチングを施す、第２エッチングと、を含む、フォトマスクの製造方法である。【選択図】  図１
2015191088.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板上に、光学膜をパターニングして得られた転写用パターンを備えるフォトマスクの製造方法であって、
前記透明基板上に、前記光学膜とレジスト膜とを有するフォトマスク基板を用意する工程と、
描画装置を用いて、前記レジスト膜に対し、所定のパターンデータに基づいて描画する描画工程と、
前記レジスト膜を現像することによって、レジストパターンを形成する、レジストパターン形成工程と、
前記レジストパターンをマスクとして、前記光学膜をエッチングすることにより、光学膜パターンを形成する、光学膜パターニング工程とを有し、
前記描画工程においては、得ようとする前記転写用パターンを形成するための転写用パターンデータとともに、寸法測定用のモニターパターンを形成するためのモニターパターンデータを含む前記パターンデータを用いて描画を行い、
前記光学膜パターニング工程は、
前記光学膜に対して、所定時間のエッチングを施す、第１エッチングと、
前記モニターパターンの寸法測定と、
前記寸法測定によって得られた前記モニターパターンの寸法に基づき、前記光学膜に追加のエッチングを施す、第２エッチングと、
を含み、
前記モニターパターンは、前記転写用パターンの少なくとも一部分をＣＤ保証部とするとき、前記ＣＤ保証部と同じ寸法であり、かつ、前記ＣＤ保証部と同じ描画条件で描画されたＣＤ測定部を含み、
前記描画条件は、描画に用いるエネルギービームの、Ｘ方向のビーム配列及びＹ方向のスキャン位置から選択される少なくともひとつを含み、
前記寸法測定は、前記ＣＤ測定部に対して行うことを特徴とする、フォトマスクの製造方法。
【請求項２】
前記第１エッチング、及び前記第２エッチングは、ウェットエッチング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。
【請求項３】
前記寸法測定に際し、前記モニターパターンが形成された部分の前記レジスト膜を、部分的に除去す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。
【請求項４】
前記モニターパターンは、前記透明基板上において、前記転写用パターンの領域外に複数配置され、該複数の前記モニターパターンがそれぞれ前記ＣＤ測定部を有す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。
【請求項５】
前記転写用パターンは、単位パターンが繰り返される繰り返し部分を含み、
前記モニターパターンは、前記転写用パターンに含まれる前記単位パターンと、前記Ｘ方向又は前記Ｙ方向の寸法とが等しい部分をもつ単位パターンが繰り返される繰り返し部分を含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項６】
前記転写用パターンは、前記単位パターンが繰り返される前記繰り返し部分を含み、
前記モニターパターンは、前記転写用パターンに含まれものと同一の前記単位パターンが繰り返される繰り返し部分を含むことを特徴とする、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。
【請求項７】
前記描画工程は、前記Ｘ方向に、所定の前記描画条件が繰り返される、Ｘ方向の描画繰り返し周期をもち、前記ビーム配列は、前記Ｘ方向の描画繰り返し周期ごとに繰り返されることを特徴とする、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。
【請求項８】
前記描画工程は、前記Ｙ方向に、所定の前記描画条件が繰り返される、Ｙ方向の描画繰り返し周期をもち、前記スキャン位置は、前記Ｙ方向の描画繰り返し周期ごとに繰り返されることを特徴とする、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。
【請求項９】
前記描画工程における前記Ｘ方向の描画繰り返し周期と、前記単位パターンの前記Ｘ方向のピッチとの最小公倍数が、２０以下の整数となることを特徴とする、請求項７に記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項１０】
前記描画工程における前記Ｙ方向の描画繰り返し周期と、前記単位パターンの前記Ｙ方向のピッチとの最小公倍数が、２０以下の整数となることを特徴とする、請求項８に記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項１１】
前記転写用パターンは、表示装置製造用のパターン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。
【請求項１２】
透明基板上に、光学膜をパターニングして得られた転写用パターンと複数のモニターパターンとを備える、フォトマスクであって、
前記モニターパターンは、前記転写用パターンの領域外に設けられ、
前記転写用パターンの少なくとも一部分をＣＤ保証部とするとき、前記モニターパターンは、前記ＣＤ保証部と同じ寸法であり、かつ、前記ＣＤ保証部と同じ描画条件で形成されたＣＤ測定部を有し、
前記描画条件は、前記転写用パターンの描画に用いたエネルギービームの、Ｘ方向のビーム配列、又は、Ｙ方向のスキャン位置の少なくともひとつであることを特徴とする、フォトマスク。
【請求項１３】
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もつ転写用パターンを被転写体上に転写する工程と、を有する、表示装置の製造方法。
【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及びそのフォトマスクの製造方法に関し、特に、表示装置製造用に有用なフォトマスクに関する。また、本発明は、そのフォトマスクを用いる表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置等、電子デバイス製品の高精細化等に伴い、それらの製造に用いるフォトマスクが備える膜パターンに対して、より良い寸法制御に対する要求が高まっている。
【０００３】
これに関連し、特許文献１には、遮光膜の寸法制御をより正確に行う方法が記載されている。すなわち、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行い、レジストパターンに覆われていない遮光膜が除去されてエッチングを停止したのち、基板の裏面から光を照射し、遮光膜によって遮光されないレジストを感光させ、現像することによって、遮光膜のエッジ位置を把握し、追加エッチング時間を決定する方法が記載されている。
【０００４】
また、繰り返しパターン領域における形状等の均一性が高く、むらの少ないグレートーンマスクを得るためのフォトマスクの製造方法として、例えば、特許文献２には、描画装置のヘッドのスキャン方向（Ｙ方向）への所定のスキャン単位、及びスキャン方向と垂直方向（Ｘ方向）への所定の送り単位にて描画を行う描画工程を含むフォトマスクの製造方法において、前記フォトマスクのパターンは、繰り返しパターンを含み、前記描画工程は、同一の繰り返しパターンを含むパターン単位に対し、各パターン単位をそれぞれ同一の送り条件にて描画する工程を含むことを特徴とするフォトマスクの製造方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１６９７５０号公報
【特許文献２】特開２００２−２４４２７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
表示装置（液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置など）に要求される画質や明るさ、動作速度の速さ、更には省電力性能のレベルは、従来になく高まっている。こうした状況をふまえ、これらの製造に用いられるフォトマスクの転写用パターンの、微細化、高密度化が必要とされている。
【０００７】
表示装置の製造にあたっては、所望の転写用パターンを備えるフォトマスクを、フォトリソグラフィ工程を利用して製造することが行われる。すなわち、透明基板上に成膜した光学膜上にレジスト膜を形成し、このレジスト膜に、エネルギー線（レーザー光など）で描画し、現像することによって得たレジストパターンをマスクとして、光学膜にエッチングを施す。必要に応じて、更に他の光学膜を成膜して、上記フォトリソグラフィ工程を繰り返し、最終的な転写用パターンを形成する。ここでの光学膜とは、例えば、フォトマスクへの露光光を遮光する遮光膜、一部透過する半透光膜、或いは、位相シフト膜やエッチングストッパ膜などの機能膜などが含まれる。
【０００８】
表示装置製造用フォトマスクは、半導体製造用フォトマスク（一般に一辺５〜６インチ）に比べてサイズが大きい（例えば一辺３００ｍｍ以上）うえに、多種のサイズが存在することから、光学膜のエッチングにおいては、真空チャンバーを必須とするドライエッチングよりも、ウェットエッチングを適用した場合に、装置や工程の負担が小さく、また、制御がしやすいという利点がある。
【０００９】
その反面、ウェットエッチングに由来する困難もある。一般に、ドライエッチングが異方性エッチングの性質をもつのに対して、ウェットエッチングはエッチングが等方的に進行する、等方性エッチングの性格が強く、そのため、エッチング対象の光学膜の側面からもエッチング（サイドエッチング）が進む。図１１は、光学膜である遮光膜の側面が、ウェットエッチングによってエッチングされた状態を示すＳＥＭ写真である。このため、エッチングされてなる光学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必ずしも一致しない。所定時間のエッチングを施した時点で、光学膜パターンのエッジは、レジストパターンのエッジ位置の内側まで進み、レジストパターンに覆われた状態となるため、その寸法を直接計測することができない。従って、エッチングの終点を決定することが難しい（図１１参照）。
【００１０】
所望のパターン寸法に到達するために、エッチングレート（単位時間あたりのエッチング量）が把握できたとしても、これのみに依存して、エッチングの必要時間を決めることは、必ずしも有効でない。例えば、ウェットエッチング時にエッチングマスクとなるレジストパターンは、レジストの現像温度や現像剤濃度の変動や不均一に影響されるものであり、これらを常に一定とすることは困難である。
【００１１】
更に、レジストパターンのエッジ形状は、描画によって形成されるものであるが、レジストパターンの膜厚や、光学膜の表面反射率が描画条件に影響を与えることがわかっている。ところが、レジストパターンの膜厚や光学膜の表面性もまた、常に一定値とすることは容易でない。
【００１２】
つまり、光学膜をウェットエッチングする際の、現実のエッチングの進行には、光学膜とエッチング剤に由来する純粋なエッチングレート以外の要因、特に、レジスト起因の変動要因が避けられない。
【００１３】
上記の現状を考慮すると、寸法精度の高いパターニングを行うためには、上記変動要因の影響にかかわらず、エッチング終点までの、正確なエッチング時間（すなわち、必要な残余エッチング量に必要なエッチング時間）を把握することが、有用である。
【００１４】
特許文献１の方法では、遮光膜のエッチング開始後、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し、裏面からの光照射によってレジストパターンと遮光膜のエッジを一致させ、このエッジ位置を把握することにより、追加エッチング時間を決定している。この方法によれば、レジストパターンに覆われた遮光膜のエッジの位置が把握できるため、必要な追加エッチング量、すなわち追加エッチング時間が得られるという効果がある。但し、レジストパターンと積層した状態での遮光膜エッジの位置把握には、十分な精度が得にくいという不都合があった。
【００１５】
ところで、液晶表示装置に代表される表示装置には、従来以上に微細な構造をもつものが増加する傾向にある。これは、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）基板、カラーフィルタ（ブラックマトリックス、フォトスペーサ、色版）などに共通する傾向であるが、これら表示装置における、画像の精細さ、動作の速さ、明るさ、省電力等のニーズと関係している。
【００１６】
上記に伴い、表示装置製造用フォトマスクのもつ転写用パターンのＣＤ（Critical Dimension： 以下、パターン線幅の意味で使う。以下、「ＣＤ値）ともいう。）の精度要求も厳しくなっている。これまで、ＣＤ精度を向上するため、フォトマスク製造に必要な、各工程（描画、レジスト現像、エッチングなど）における、ＣＤ値のばらつきを抑える努力を行ってきた。
【００１７】
しかしながら、最近の表示装置においては、例えば、２μｍ以下の線幅部分を含むラインアンドスペースパターンなどが要望されており、被転写体（液晶パネル基板など）に転写するための転写性の裕度も極めて小さくなっている。
【００１８】
例えば、転写用パターンのＣＤ精度を目標値±５０ｎｍ以下、更には、目標値±２０ｎｍ以下とすること等が望まれるようになっている。
【００１９】
こうした要求を満足するためには、転写用パターン形成における、面内のＣＤ値のばらつきが抑制されるとともに、その絶対値が、限りなく設計どおりの寸法に仕上がっていなければいけない。換言すれば、形成された転写用パターンのＣＤ値の中心値が、精度よく目標値に一致する必要がある。そこで、本発明は、寸法精度の高い転写用パターンが形成できるフォトマスクの製造方法を得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には、フォトマスクの製造方法おける等方性エッチングにおいて、パターニングされる光学膜寸法のＣＤ中心値が目標値に達すると同時に、エッチングを停止することによって達成できる。従って、エッチングを停止するタイミングの検出（終点検出）を、正確に行うことが肝要となる。
【００２１】
そこで、上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。本発明は、下記の構成１〜１１であることを特徴とするフォトマスクの製造方法、下記の構成１２であることを特徴とするフォトマスク、及び下記の構成１３であることを特徴とする表示装置の製造方法である。
【００２２】
（構成１）
本発明の構成１は、
透明基板上に、光学膜をパターニングして得られた転写用パターンを備えるフォトマスクの製造方法であって、
前記透明基板上に、前記光学膜とレジスト膜とを有するフォトマスク基板を用意する工程と、
描画装置を用いて、前記レジスト膜に対し、所定のパターンデータに基づいて描画する描画工程と、
前記レジスト膜を現像することによって、レジストパターンを形成する、レジストパターン形成工程と、
前記レジストパターンをマスクとして、前記光学膜をエッチングすることにより、光学膜パターンを形成して前記転写用パターンを得る、光学膜パターニング工程とを有し、
前記描画工程においては、得ようとする前記転写用パターンを形成するための転写用パターンデータとともに、寸法測定用のモニターパターンを形成するためのモニターパターンデータを含む前記パターンデータを用いて描画を行い、
前記光学膜パターニング工程は、
前記光学膜に対して、所定時間のエッチングを施す、第１エッチングと、
前記モニターパターンの寸法測定と、
前記寸法測定によって得られた前記モニターパターンの寸法に基づき、前記光学膜に追加のエッチングを施す、第２エッチングと、
を含み、
前記モニターパターンは、前記転写用パターンの少なくとも一部分をＣＤ保証部とするとき、前記ＣＤ保証部と同じ寸法であり、かつ、前記ＣＤ保証部と同じ描画条件で描画されたＣＤ測定部を含み、
前記描画条件は、描画に用いるエネルギービームの、Ｘ方向のビーム配列及びＹ方向のスキャン位置から選択される少なくともひとつを含み、
前記寸法測定は、前記ＣＤ測定部に対して行うことを特徴とする、フォトマスクの製造方法である。
【００２３】
（構成２）
本発明の構成２は、前記第１エッチング、及び前記第２エッチングは、ウェットエッチングであることを特徴とする、構成１に記載のフォトマスクの製造方法である。
【００２４】
（構成３）
本発明の構成３は、前記寸法測定に際し、前記モニターパターンが形成された部分の前記レジスト膜を、部分的に除去することを特徴とする、構成１又は２に記載のフォトマスクの製造方法である。
【００２５】
（構成４）
本発明の構成４は、前記モニターパターンが、前記透明基板上において、前記転写用パターンの領域外に複数配置され、該複数の前記モニターパターンがそれぞれ前記ＣＤ測定部を有することを特徴とする、構成１〜３のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法である。
【００２６】
（構成５）
本発明の構成５は、前記転写用パターンが、単位パターンが繰り返される繰り返し部分を含み、前記モニターパターンは、前記転写用パターンに含まれる前記単位パターンと、前記Ｘ方向又は前記Ｙ方向の寸法とが等しい部分をもつ単位パターンが繰り返される繰り返し部分を含むことを特徴とする、構成１〜４のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法である。
【００２７】
（構成６）
本発明の構成６は、前記転写用パターンが、前記単位パターンが繰り返される前記繰り返し部分を含み、前記モニターパターンは、前記転写用パターンに含まれものと同一の前記単位パターンが繰り返される繰り返し部分を含むことを特徴とする、構成１〜５のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法である。
【００２８】
（構成７）
本発明の構成７は、前記描画工程が、前記Ｘ方向に、所定の前記描画条件が繰り返される、Ｘ方向の描画繰り返し周期をもち、前記ビーム配列は、前記Ｘ方向の描画繰り返し周期ごとに繰り返されることを特徴とする、構成１〜６のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法である。
【００２９】
（構成８）
本発明の構成８は、前記描画工程が、前記Ｙ方向に、所定の前記描画条件が繰り返される、Ｙ方向の描画繰り返し周期をもち、前記スキャン位置は、前記Ｙ方向の描画繰り返し周期ごとに繰り返されることを特徴とする、構成１〜７のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法である。
【００３０】
（構成９）
本発明の構成９は、前記描画工程における前記Ｘ方向の描画繰り返し周期と、前記単位パターンの前記Ｘ方向のピッチとの最小公倍数が、２０以下の整数となることを特徴とする、構成７に記載のフォトマスクの製造方法である。
【００３１】
（構成１０）
本発明の構成１０は、前記描画工程における前記Ｙ方向の描画繰り返し周期と、前記単位パターンの前記Ｙ方向のピッチとの最小公倍数が、２０以下の整数となることを特徴とする、構成８に記載のフォトマスクの製造方法である。
【００３２】
（構成１１）
本発明の構成１１は、前記転写用パターンが、表示装置製造用のパターンであることを特徴とする、構成１〜１０のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法である。
【００３３】
（構成１２）
本発明の構成１２は、透明基板上に、光学膜をパターニングして得られた転写用パターンと複数のモニターパターンとを備える、フォトマスクであって、
前記モニターパターンは、前記転写用パターンの領域外に設けられ、
前記転写用パターンの少なくとも一部分をＣＤ保証部とするとき、前記モニターパターンは、前記ＣＤ保証部と同じ寸法であり、かつ、前記ＣＤ保証部と同じ描画条件で形成されたＣＤ測定部を有し、
前記描画条件は、前記転写用パターンの描画に用いたエネルギービームの、Ｘ方向のビーム配列、又は、Ｙ方向のスキャン位置の少なくともひとつであることを特徴とする、フォトマスクである。
【００３４】
（構成１３）
本発明の構成１３は、構成１〜１１のいずれかに記載の製造方法による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もつ転写用パターンを被転写体上に転写する工程と、を有する、表示装置の製造方法である。
【発明の効果】
【００３５】
本発明のフォトマスクの製造方法によれば、寸法精度の高い転写用パターンが形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明のフォトマスクの製造方法の一態様の製造方法フロー（左側）、及び製造方法フロー各工程における透明基板上の光学膜の状態の断面模式図の一例（右側）である。
【図２】追加エッチング時間を求めるための、エッチング時間に対するＣＤの変化量の一例を示す図である。
【図３】図３（ａ）は、表示装置製造用のフォトマスクの主表面に形成されているパターンの模式図の例である。図３（ｂ）は、図３（ａ）に示すパターンのうち、転写用パターンの拡大模式図である。図３（ｃ）は、図３（ａ）に示すパターンのうち、モニターパターンの拡大模式図である。
【図４】図４（ａ）は、表示装置製造用のフォトマスクの主表面に形成されているパターンの、別の態様の模式図の例である。図４（ｂ）は、図４（ａ）に示すパターンのうち、転写用パターンの拡大模式図である。図４（ｃ）は、図４（ａ）に示すパターンのうち、モニターパターンの拡大模式図である。
【図５】図５（ａ）は、表示装置製造用のフォトマスクの主表面に形成されているパターンが、更に別の態様の模式図の例である。図５（ｂ）は、図５（ａ）に示すパターンのうち、転写用パターンの拡大模式図である。図５（ｃ）は、図５（ａ）に示すパターンのうち、モニターパターンの拡大模式図である。
【図６】図６（ａ）は、表示装置製造用のフォトマスクの主表面に形成されているパターンの、ＯＰＣ（光学近接補正）を配置した態様の模式図の例である。図６（ｂ）は、図６（ａ）に示すパターンのうち、転写用パターンの拡大模式図である。図６（ｃ）は、図６（ａ）に示すパターンのうち、モニターパターンの拡大模式図である。
【図７】レーザー描画装置における、描画ヘッドから照射されるレーザービームの動きの一例を示す模式図である。
【図８】レーザー描画装置の描画ヘッドから照射されるレーザービームの動きの一例を示す模式図である。
【図９】レーザー描画装置の描画ヘッドから照射されるレーザービームによるＹ方向における線幅（ＣＤ）制御の方法の一例を示す模式図である。
【図１０】Ｘ方向におけるパターンのＣＤ（線幅）は、レーザー描画装置の描画ヘッドから照射されるレーザービーム（ビーム径Ａμｍ）による光の照射強度によって決まることを説明するための模式図である。
【図１１】光学膜である遮光膜の側面が、ウェットエッチングによってエッチングされた状態を示すＳＥＭ写真である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
本発明は、透明基板上に、光学膜をパターニングして得られた転写用パターンを備えるフォトマスクの製造方法である。本発明のフォトマスクの製造方法は、前記透明基板上に、前記光学膜とレジスト膜とを有するフォトマスク基板を用意する工程と、描画装置を用いて、前記レジスト膜に対し、所定のパターンデータに基づく描画する描画工程と、前記レジスト膜を現像することによって、レジストパターンを形成する、レジストパターン形成工程と、前記レジストパターンをマスクとして、前記光学膜をエッチングすることにより、光学膜パターンを形成して前記転写用パターンを得る、光学膜パターニング工程とを有する。前記描画工程においては、得ようとする前記転写用パターンを形成するための転写用パターンデータとともに、寸法測定用のモニターパターンを形成するためのモニターパターンデータを含む前記パターンデータを用いて描画を行う。前記光学膜パターニング工程は、前記光学膜に対して、所定時間のエッチングを施す、第１エッチングと、前記モニターパターンの寸法測定と、前記寸法測定によって得られた前記モニターパターンの寸法に基づき、前記光学膜に追加のエッチングを施す、第２エッチングと、を含む。前記モニターパターンは、前記転写用パターンの少なくとも一部分をＣＤ保証部とするとき、前記ＣＤ保証部と同じ寸法であり、かつ、前記ＣＤ保証部と同じ描画条件で描画されたＣＤ測定部を含む。前記描画条件は、描画に用いるエネルギービームの、Ｘ方向のビーム配列及びＹ方向のスキャン位置から選択される少なくともひとつを含む。前記寸法測定は、前記ＣＤ測定部に対して行う。
【００３８】
本発明のフォトマスクの製造方法の一態様として、図１に示す製造方法フローを用いて説明する。図１に示すフローの右側には、各工程における透明基板上の光学膜の状態を断面模式図として例示している。図中、符号１は透明基板、符号２は光学膜、符号２ａ及び符号２ｂは光学膜パターン、符号３はレジスト膜、符号３ａ及び符号３ｂはレジストパターン、並びに符号６はレーザー描画の際のレーザービームを示す。尚、符号２ａの光学膜パターンは転写用パターンに相当するものを示し、符号２ｂの光学膜パターンはモニターパターンに相当するものを示す。同様に、符号３ａのレジストパターンは転写用パターンが形成される部分のものを示し、符号３ｂのレジストパターン（モニターパターンが形成される部分のものを示す。
【００３９】
（ａ）フォトマスク基板を用意する工程
本発明のフォトマスクの製造方法に用いることのできるフォトマスク基板は、透明基板上に、光学膜が成膜され、更に、その表面にフォトレジスト膜（以下、フォトレジスト膜を単にレジスト膜ともいう。）が形成された、フォトマスクブランクとすることができる。光学膜は、単層でもよく、又は複数膜が積層されていても良い。
【００４０】
また、本発明のフォトマスク基板としては、積層構造の膜パターンをもつフォトマスクを製造する目的で、既に一部の光学膜がパターニングされたフォトマスク中間体であって、更に、パターン未形成の光学膜にパターニングを施すために、レジスト膜が形成されたものであってもよい。
【００４１】
（光学膜）
フォトマスク基板を用意する工程では、スパッタ法など、公知の成膜法により、透明基板の第１主面上に光学膜を形成する。
【００４２】
光学膜としては、例えば、遮光膜（フォトマスクを使用する際の露光光に対する光学濃度ＯＤが３以上）とすることができる。また、光学膜は、一部露光光を透過する、半透光膜、又は透明膜としても良い。半透光膜の露光光透過率は、透明基板の透過率を基準（１００％）として、３〜６０％のものが例示される。
【００４３】
光学膜は、例えば、露光光に対する透過率が３〜３０％であるとともに、露光光に含まれる代表波長の位相を反転（略１８０度シフト）する、位相シフト膜であることができる。略１８０度とは、１５０〜２１０度の範囲内の角度を意味する。
【００４４】
更には、光学膜は、露光光に対する光透過率が３〜６０％であるとともに、露光光に含まれる代表波長の位相を、５〜９０度の範囲でシフトさせる、半透光膜であることができる。このような半透光膜は、微細なスペースパターンやホールパターンを形成する場合、遮光膜の代わりに、又は遮光膜とともに用いて、フォトマスクを透過する光量を補助し、被転写体上のレジストの感光閾値に到達させる目的に使用される、光量補助パターンとなることができる。
【００４５】
光学膜の膜厚は、その機能によって決定されるが、５〜２５０ｎｍであることが好ましい。例えば、バイナリマスクにおける遮光膜であれば、遮光膜の膜厚は５０〜２００ｎｍとすることができる。
【００４６】
光学膜は、ウェットエッチングが可能なものとする。光学膜の材料は、例えば、クロム（Ｃｒ）を含むことができる。又は、クロム化合物からなる、半透光膜であることができる。上記のような透過率や位相シフト量を備えた、半透光膜である場合、クロムの酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、及び酸化窒化炭化物のいずれかを含む膜であることができる。
【００４７】
更に、クロム以外の金属、例えば、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔｉ、又はそれらの化合物からなる光学膜も適用できる。光学膜の材料は、例えば、金属シリサイドやその酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、酸化窒化炭化物を含む材料とすることもできる。光学膜の材料として用いることのできる金属シリサイドの例としては、モリブデンシリサイド、及びタンタルシリサイドなどがある。
【００４８】
前記光学膜は、表面に、光反射率を抑制するための、反射防止層を備えるものであることが好ましい。その場合、例えば、クロムを主成分とする光学膜の表面に配置する反射防止層は、クロム化合物（酸化物、窒化物、炭化物など）の、表面層が、光学膜の厚さ方向において、組成変化してなることが好ましい。尚、組成変化は、段階的な変化でも、緩慢な変化でも良い。この反射防止層は、フォトマスクを使用する際に用いる露光光に対して、反射を抑える機能をもつが、後述の寸法測定においても、表面反射を抑える作用をもつ。
【００４９】
（レジスト膜）
本発明のフォトマスクの製造方法に用いるフォトマスク基板としては、光学膜上にレジスト膜を形成したものを用いることができる。スリットコータやスピンコータなどの公知の塗布装置によって、レジスト膜の原料となるレジストを、透明基板上に塗布することができる。レジスト膜の膜厚は、３００〜１０００ｎｍであることが好ましい。
【００５０】
尚、レジスト膜とは、ここでは、レーザー描画用のポジ型フォトレジストとして説明する。但し、ネガ型を用いてもよく、更に、描画を電子線で行う場合には、電子線用レジストを用いることも可能である。
【００５１】
更に、本発明のフォトマスクの製造方法では、レジスト膜に対する描画用のパターンデータを用意する。描画用パターンデータは、得ようとするデバイスに基づいて設計された転写用パターンデータを含み、更に、後述のＣＤ測定用のモニターパターンを形成するための、モニターパターンデータを含む。
【００５２】
尚、本発明に用いる描画用パターンデータに含まれる、転写用パターンデータ及びモニターパターンデータは、形成する光学膜パターンの目標ＣＤに対して、所定量のサイズ加工（いわゆるサイジング）を行っておくことが好ましい。これによって、後述の追加エッチング（第２エッチング）の前には、確実にエッチングがアンダーとなる（光学膜の除去寸法が小さい）状態にし、裕度を得る。このサイズ加工は、通常のレジストパターンに与える裕度（例えば、５０〜３００ｎｍ）に対して、更に３０〜１００ｎｍ程度、アンダー側とすることが好ましい。この転写用パターン及びモニターパターンの詳細は、後述する。
【００５３】
（ｂ）描画工程
本発明のフォトマスクの製造方法では、フォトマスク基板のレジスト膜に対して、描画を行う。レジスト膜に対する描画のときに、上記描画用パターンデータを用いる。描画のための描画装置としては、レーザー光（波長４１３ｎｍ程度）を光源とするＦＰＤ用レーザー描画機を使用することができる。
【００５４】
本発明のフォトマスクの製造方法では、上記のとおり、描画用の所定のパターンデータは、得ようとする転写用パターンを形成するための転写用パターンデータとともに、寸法測定用のモニターパターンを形成するためのモニターパターンデータを含む。従って、転写用パターンと、モニターパターンとは、同一の描画工程で描画される。
【００５５】
（ｃ）レジストパターン形成工程
本発明のフォトマスクの製造方法では、光学膜の表面のレジスト膜の現像を行うことによって、レジストパターンを形成する。このレジストパターンが、光学膜をエッチングするときのエッチングマスクとして機能する。
【００５６】
（ｄ）光学膜パターニング工程
（ｄ−１）第１エッチング
本発明のフォトマスクの製造方法では、レジストパターンをマスクとした光学膜に対する第１エッチングを所定時間行う。第１エッチングはウェットエッチングとし、エッチング剤（エッチング液）は、光学膜の組成にあわせて適切なものを選択することができる。尚、第１エッチング及び後述する第２エッチングは、ともにウェットエッチングであることが好ましい。例えば、光学膜がクロム系の遮光膜である場合、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。エッチング液は、まずレジストパターンに覆われていない部分の光学膜表面に作用することにより、その部分の光学膜の溶出が開始する。但し、レジストパターンに覆われていない部分の光学膜が溶出し終わった後は、等方性エッチングにより、光学膜の側面からのエッチングが進行する。第１エッチングでは、レジストパターンに覆われていない部分の光学膜が実質的に消失するまでの時間、光学膜のエッチングを行い、いったん停止する。例えば、第１エッチングの時間は、５０〜１２０秒程度であることができる。
【００５７】
（ｄ−２）モニターパターンの寸法測定
光学膜に対する第１エッチングを停止したとき、パターニングされている光学膜のエッジは、レジストパターンのエッジと同一の位置にあるか、又は、レジストパターンのエッジより内側に入った位置（すなわち、光学膜のエッジ位置がレジストパターンの下に入った状態）となる場合があるが、以下の方法によって、第１エッチング後の光学膜パターンの寸法測定が可能となる。
【００５８】
尚、光学膜のウェットエッチング中にあっては、光学膜のサイドエッチングが進行するが、このときの光学膜のエッチングレートは実質的に一定である。従って、エッチング時間に比例して、光学膜のエッジ位置が後退し、光学膜パターンのＣＤが変化（減少）する。ＣＤの変化量とエッチング時間との相関関係は、予め実験的に求めておくことができる。例えば、図２に示すように、同条件で、同一膜厚及び同一組成の光学膜をサイドエッチングする場合の、エッチング時間に対するＣＤの変化量を、予め測定して把握しておく。図２に示す例では、所定の条件による光学膜のエッチングレートは、８ｎｍ／秒である。
【００５９】
本発明のフォトマスクの製造方法では、第１エッチングを停止したフォトマスク基板上の、モニターパターンの寸法、すなわちＣＤを測定する。このため、モニターパターン上にあるレジストパターンを剥離して、モニターパターンの測定対象部分を露出させる。具体的には、例えば、レジストパターンのうち、モニターパターン上にある部分に、スポット露光を行い、現像液を接触させて、この部分のレジストを除去する。これによって、光学膜からなるモニターパターンが露出する。
【００６０】
寸法測定に際し、モニターパターンが形成された部分のレジスト膜を、部分的に除去することにより、表面側から直接、モニターパターンの寸法測定が可能なため、精度よく光学的な測定が行える。モニターパターンの寸法測定は、線幅測定装置により、波長４００〜６００ｎｍの光を用いて透過測定することができる。
【００６１】
モニターパターンの寸法として測定する部分は、モニターパターンの中でも、転写用パターンにおいてＣＤ値を保証する部分（以下、保証部という。）に対応する部分（測定部という。）、すなわち、ＣＤ保証部と同じ寸法の部分を含むことが好ましい。このため、上記モニターパターンの寸法の測定結果は、測定部に対応する転写用パターンの保証部のＣＤ値を反映したものとなる。
【００６２】
そして、測定したＣＤ値と、目標とするＣＤ値との差を把握して、その差と、予め把握されている（図２参照）、この光学膜のエッチングレートの値とから、必要な追加エッチング時間を算定することができる。
【００６３】
尚、上記測定後のモニターパターンは、この後に追加エッチングを行う場合には、露出した表面のエッチングとサイドエッチングとがともに進行する。このため、光学膜の表面反射率が変化したり、光学膜が損傷を受けることがある。但し、モニターパターンは、最終製品に使用するパターンではないので、何ら問題はない。
【００６４】
また、モニターパターンの損傷を避けるために、寸法測定後にマスキング材を貼付又は塗布するなどして、追加エッチングの際に、光学膜がエッチング液と接触しないような被覆をしてもよい。
【００６５】
（ｄ−３）第２エッチング
目標とするＣＤ値の転写用パターンを得るために、上述のようにして得られた追加エッチング時間だけ、追加エッチング（すなわち第２エッチング）を行う。第２エッチングは、ウェットエッチングであることが好ましい。尚、既に光学膜の被エッチングエッジは、目標寸法の位置に近づいているため、追加エッチングが必要な場合であっても、その追加エッチング時間は短くて良い。好ましくは、追加エッチング時間は、０〜１０秒のエッチング時間とすることができる。
【００６６】
（ｅ）洗浄工程
追加エッチング時間分の第２エッチングが終了後、再びエッチングを停止し、レジストパターンを剥離するとともに、洗浄する。
【００６７】
上述の方法によって、エッチングマスクとなるレジストパターンの形成に、様々な不安定要素があったとしても、最終的に形成される光学膜パターン（転写用パターン）の寸法を、確実に所定の仕様と一致させることが可能になる。
【００６８】
（ｆ）検査工程
形成された転写用パターンに対して、ＣＤ値等の検査を行う。また、転写用パターンのできばえを確認するための、その他の検査を行う。
【００６９】
尚、上記の態様では、モニターパターンの寸法測定は１回のみ行っている。但し、必要に応じて、モニターパターンの寸法測定及び第２エッチングを、繰り返して行っても良く、そのような態様も本発明に含まれる。
【００７０】
フォトマスクに形成される転写用パターン及びモニターパターンについて、更に詳細に説明する。表示装置製造用のフォトマスクにおいては、薄膜トランジスタやカラーフィルタなどの構造に必要な、繰り返しパターンを含む転写用パターンを形成する。図３にその一例を示す。図３（ａ）は、本発明のフォトマスクの主表面の模式図の例である。実際のパターン形状はこれと同じとは限らない。
【００７１】
図３（ａ）に示すように、本態様のフォトマスクでは、透明基板主表面の中央に、表示装置製造用の転写用パターンが２面、配置され、転写用パターンの領域外に、モニターパターンが８個設けられている。本発明のフォトマスクの製造方法では、モニターパターンは、透明基板上において、転写用パターンの領域外に複数配置され、該複数のモニターパターンがそれぞれＣＤ測定部を有することが好ましい。この８か所のモニターパターンは、例えば、Ｘ方向、Ｙ方向のいずれにも０.２〜１０ｍｍ程度の大きさをもつことが好ましく、より好ましくは、０.５〜１０ｍｍである。本発明のフォトマスクに形成されるモニターパターンの個数に制限はない。モニターパターンの個数は、好ましくは２〜１２個とすることができる。複数のモニターパターンによって、エッチング挙動が面内で均一でなかった場合にその傾向を把握したり、或いは、複数のモニターパターンの測定結果を加工（例えば、平均値を計算する）などして、より精度の高い追加エッチング（第２エッチング）を行うことで、より信頼性の高い転写用パターンを得ることが可能である。
【００７２】
複数のモニターパターンの各々の位置は、転写用パターンの領域外であって、透明基板のもつ角や辺の近傍位置に、互いに離間して、各々配置されたものであることが好ましい。例えば、透明基板の４隅の近傍にそれぞれ配置されたり、或いは、４辺の近傍にそれぞれ配置することができる。モニターパターン同士が、離間すること（例えば、透明基板の短辺の１／４以上の離間距離をもって配置されること）によって、基板上で光学膜のパターニングにわずかな面内不均一が生じた場合にも、これを把握することができる。
【００７３】
本態様では、転写用パターンとして、液晶表示装置に用いる画素パターンを有する画素パターン部を含むものとする。画素パターン部には、例えば、一画素の画素パターンを単位とした、同一形状の単位パターンが複数個、規則的に配列した繰り返し部分が含まれている（図３（ｂ））参照）。
【００７４】
本明細書において、単位パターンとは、これを単位として同一の繰り返しがなされるものをいう。単位パターンとしては、最小単位パターン（例えば表示装置用のパターンにおいて、１画素分の画素パターン）でもよく、又は、最小単位パターンが複数（例えばＸ及び／又はＹ方向に各２〜５個）配列したものであってもよい
【００７５】
また、モニターパターンにも、転写用パターンに含まれる単位パターンと同じ単位パターンが、転写用パターンにおける単位パターンの配置と同じように規則性をもって、複数個配列している（図３（ｃ）参照）。尚、モニターパターンにおける単位パターンは、転写用パターンにおける単位パターンと必ずしも同じ形状でなくてもよい（図４（ｂ）参照）。
【００７６】
このように、本発明のフォトマスクの製造方法では、転写用パターンは、単位パターンが繰り返される繰り返し部分を含み、モニターパターンは、転写用パターンに含まれる単位パターンと、Ｘ方向又はＹ方向の寸法とが等しい部分をもつ単位パターンが繰り返される繰り返し部分を含むことが好ましい。また、本発明のフォトマスクの製造方法は、転写用パターンは、単位パターンが繰り返される繰り返し部分を含み、モニターパターンは、転写用パターンに含まれものと同一の単位パターンが繰り返される繰り返し部分を含むことが好ましい。
【００７７】
但し、転写用パターンとモニターパターンとは、エッチング環境が近似することが好ましい。従って、転写用パターン及びモニターパターンは、それぞれ、１ｍｍ四方の正方形領域内でのパターン開口率をＡ（％）及びＢ（％）とするとき、その差（Ａ−Ｂ（％））が、２０（％）以下であることが望ましく、より好ましくは１０（％）以下である。ここで、開口率とは、パターン単位面積中の、光学膜が除去される面積の割合である。
【００７８】
モニターパターンに含まれる単位パターンの繰り返しの数は、モニターパターンが形成される部分の面積に配列できる範囲であれば、特に限られない。好ましくは、１か所のモニターパターンの中には、単位パターンが、Ｘ、Ｙ方向に各３〜１０００個程度、より好ましくは１０〜５００個配列している。モニターパターンが形成される部分の面積は、後述の寸法測定に適切な精度と便宜を与えるものであれば良い。このモニターパターンは、得ようとする表示装置の駆動には使用されない。
【００７９】
図３（ｂ）は、本態様で例示する、転写用パターンの拡大模式図である。図３（ｂ）では、同一形状の画素パターンＰ１１、Ｐ１２・・・等が、Ｘ方向及びＹ方向に規則的に配列する。図３（ｂ）の例において、例えば、ひとつの画素パターンＰ１１を、単位パターンとして、Ｐ１１、Ｐ１２等を単位パターンの繰り返しパターンであるすることができる。尚、例えば、Ｘ方向及びＹ方向にそれぞれ二つの画素パターン（Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ２１及びＰ２１）を含む繰り返しパターンを単位パターンとすることもできる。単位パターンの寸法（すなわちパターンの繰り返し周期）は、Ｘ方向及びＹ方向にそれぞれ、１０〜３００μｍ程度であって、Ｘ、Ｙ方向に多数配列している。以下、ひとつの画素パターン（Ｐ１１、Ｐ１２等）が単位パターンであるとして、本態様を説明する。
【００８０】
転写用パターンには、保証部が設けられている。これは、転写用パターンに含まれる任意の部分であって、高いＣＤ精度を求められる部分とすることができる。図３（ｂ）では、単位パターンであるＰ２２のＸ方向の幅として、Ｘ−ＣＤ保証部が定められ、Ｙ方向の幅としてＹ−ＣＤ保証部が定められている。
【００８１】
図３（ｃ）に、上記転写用パターンを用いたときに使用する、モニターパターンＭの拡大模式図を示す。この中に、転写用パターンに含まれる単位パターン（Ｐ１１、Ｐ１２・・・）と同じ形状の、単位パターン（Ｍ１１、Ｍ１２・・・）が、上記転写用パターンに含まれる単位パターンと同じピッチで配列している。そして、単位パターンＭ２２のＸ方向の幅として、Ｘ−ＣＤ測定部、Ｙ方向の幅としてＹ−ＣＤ測定部が設けられている。また、Ｐ２２の、Ｘ−ＣＤ保証部及びＹ−ＣＤ保証部の寸法は、それぞれ、Ｍ２２の、Ｘ−ＣＤ測定部及びＹ−ＣＤ測定部の寸法と同一である。
【００８２】
本態様では、光学膜に対する第１エッチング後に、Ｍ２２のＸ−ＣＤ測定部の測定、及びＹ−ＣＤ測定部の測定を行うことによって、Ｐ２２の部分の光学膜のエッチング進行度合いを正確に把握し、この後の第２エッチングに適用するエッチング時間を決定することができる。
【００８３】
ところで、上記の例では、Ｐ２２と、Ｍ２２は同じ描画条件で描画されており、従って、ＣＤ測定部と、ＣＤ保証部とは、同じ描画条件下のＣＤとなっている。この点について、以下に説明する。
【００８４】
図７に、本態様で用いるレーザー描画装置における、描画ヘッドから照射されるレーザービームの動きを示す。この描画装置においては、レーザービームをＹ方向に所定のスキャン長分スキャンした後に、所定の送り長分Ｘ方向に送るという動作を繰り返す。この動作の繰り返しにより、所定面積（１ストライプ）の描画が終わると、描画ヘッド又はステージが移動することによって、となりのストライプの描画を行う。もちろん、これらの動きは、レーザービームの所定の振り幅の動きとともに、描画ヘッド又はステージの相対的な動きの組み合わせとして行うことができる。
【００８５】
図７における継ぎ目部分（隣のストライプとの境界の部分）については、スキャン（レーザービームの照射）が重ってももよく、接していてもよい。
【００８６】
例えば、ビーム径がＡ（μｍ）のシングルビーム方式の描画であれば、Ｘ方向のレーザー送り長もＡ（μｍ）となる。一方、複数のビームを同時にスキャンする、マルチビーム方式であれば、Ｘ方向のビーム送り長は、ビーム径の整数倍になる。
【００８７】
尚、シングルビーム方式、マルチビーム方式のいずれにおいても本発明が適用可能であるが、特にマルチビーム方式の場合に、発明の効果が顕著である。
【００８８】
図８には、レーザー描画装置の描画ヘッドから照射されるレーザービームの動きを示す。
【００８９】
図９には、レーザー描画装置の描画ヘッドから照射されるレーザービームによるＹ方向における線幅（ＣＤ）制御の方法について示す。Ｙ方向の１スキャンの間に、レーザービームをＯＮ／ＯＦＦするタイミングによってＣＤを制御する。すなわち、描画装置に定められた最小単位であるグリッドＧ（例えば、Ｇ＝０．００５μｍ）の単位でレーザービームのＯＮ／ＯＦＦがなされ、パターンのエッジが画定する。但し、レーザービームから照射されるエネルギーは、１スキャンの間、一定であるとは限らない。むしろ、Ｙ方向の１スキャン、つまりレーザービームの振り幅（ビームスキャン長）の中でも、装置に固有の乱れがあり、光量が均一でない場合も少なくない。
【００９０】
一方、図１０に示されるとおり、Ｘ方向におけるパターンのＣＤ（線幅）は、レーザー描画装置の描画ヘッドから照射されるレーザービーム（ビーム径Ａμｍ）による光の照射強度によって決まる。ここで、個々のビームの光が合成された複数のビームによる光量の光が照射される。但し、複数のビームは一定距離で（Ｘ方向に）配列しており、この相対位置は動かせないため、パターンのエッジを描画する際には、必要な線幅となるように、ビームのパワーを調整する。例えば、図１０（ｂ）において、Ａμｍのビームによって、Ａμｍの幅を描画するのであれば、このビームに１００％のビーム強度を設定すれば良い。図１０（ｃ）に示すように、１．３Ａμｍの線幅を描画する際には、１００％（白丸で示す）のパワー（レーザービーム強度）と、３０％のパワー（灰色の丸で示す）とを合成して描画する。このようにすることで、ビーム径の整数倍以外の線幅をもつパターンが、描画できる。こうして、Ｘ方向のＣＤ制御は、ビームのパワー制御によって行われる。ビームのパワー制御は、段階的に調整することが可能であり、例えば、０．２５μｍのビーム径をもつビームにおいて、５０段階（０．００５μｍきざみ）で、ビーム強度を変化させることができる。
【００９１】
以上のように、一般的に、描画装置においては、Ｘ方向のＣＤ画定と、Ｙ方向のＣＤ画定とが、それぞれ上記のメカニズムによって行われる。Ｘ方向の送りにおいて、ビーム強度の不均一や、ビームの個体差（マルチビーム方式の場合）がく、Ｙ方向の各スキャンにおいてビーム強度の変動がなければ、理論的には、上記ＯＮ／ＯＦＦの制御（Ｙ方向）と、ビーム強度の配列組み合わせ（Ｘ方向）とによって、どの位置においても、設計通りのＣＤが再現されることになる。但し、現実には、１スキャンの間に照射されるエネルギーにも、装置固有の変動がある。従って、これらのばらつき要因によって、形成されるレジストパターンの形状に変化が生じることが避けられない。更に、複数のビームによって、同時にスキャンを行うマルチビーム方式においては、描画効率が高くなる半面、個々のビームの個体差による照射量のばらつきが生じる。
【００９２】
上記を考慮するとき、本発明のモニターパターンの寸法測定を行う際には、該モニターパターンのエッチングマスクとなるレジストパターンの形成において適用された描画条件を、転写用パターンと一致させるようにすれば、真に信頼性の高い寸法測定となりえる。つまり、転写用パターンにおいて適用されたものと同一の描画条件を、モニターパターンのＸ方向及びＹ方向の少なくとも一方、好ましくは両方に適用することが有効である。そして、この描画条件は、Ｘ方向においては、描画に使用するレーザービーム等のエネルギービームのビーム配列、Ｙ方向においては、該エネルギービームのスキャン位置とすることが好ましい。ここでスキャン位置とは、１スキャンの周期の中で、描画に充てられた部分（位置）をいう。
【００９３】
ビーム配列とは、レーザービーム強度の配列である。また、マルチビーム方式を適用する場合には、これに加えて、個々のビームを識別した上で、各ビームの組み合わせとそのそれぞれのビーム強度の配列である。
【００９４】
例として、図３（ｂ）に示す転写用パターンでは、Ｘ方向に一定の送り長（シングルビーム描画であれば、送り長はレーザービーム径に等しく、マルチビーム描画であればビーム径の整数倍。）でレーザービームが送られつつ、Ｙ方向へ一定のスキャン長（２画素分）のスキャンが行われ、これが繰り返される。白丸は、１００％のレーザービーム強度、黒丸は０％（ＯＦＦ）、灰色の丸は、その中間強度を示す。
【００９５】
ここでＸ方向においては、レーザービーム径の配列２１個分（図３（ｂ）では下から白丸、黒丸、黒丸・・に対応する、ビーム配列としての１００％、０％、０％・・・の配列）が、描画繰り返し周期となり、これがＰ１１及びＰ２１の２画素分（Ｘ方向に単位パターン２つ分）にあたる。Ｐ３１以降の描画においても、この２１個のレーザービームのビーム配列によって、Ｘ方向２画素分が描画されることとなる。
【００９６】
ここで、保証部が設けられている単位パターンＰ２２は、上記２１個のレーザービームのビーム配列のうち、上側の半分のビーム配列によって描画されている。
【００９７】
一方、Ｙ方向においては、描画装置のスキャン長が２画素分であり、この描画スキャンが繰り返される。従って、図３に示す例では、Ｙ方向の描画繰り返し周期はスキャン長となる。ここで、Ｐ２２は、この１スキャン長の後半（右側）のスキャン位置によって描画されている。
【００９８】
ところで、図３（ｃ）に示すモニターパターンにおいても、図３（ｂ）の転写用パターンと同様に、Ｐ１１及びＰ２１等と同じサイズの単位パターンＭ１１及びＭ２１等が配列している。そして、モニターパターンにおいても、上記と同じＸ方向のビーム配列（すなわち、上記と同様に、下から白丸、黒丸、黒丸・・・灰色丸の２１個の組み合わせ）として描画する。
【００９９】
ゆえに、寸法測定工程において測定する、測定部（Ｘ−ＣＤ測定部、Ｙ−ＣＤ測定部）については、図３（ｂ）に示す転写用パターンの場合と同様に、２１個のレーザービームの描画繰り返し単位の上半分によるＸ−ＣＤ測定部、及び、Ｙ方向の１スキャン長の後半のスキャン位置によるＹ−ＣＤ測定部とすれば良いことがわかる。図３（ｃ）から理解されるとおり、測定部が設けられたＭ２２は、上記Ｘ方向の２１個のビームの配列のうち、上側の半分によって描画され、かつ、Ｙ方向の１スキャン長の後半（右側）のスキャン位置によって描画されている。このように、転写用パターンにおいて適用されたものと同一の描画条件を、モニターパターンのＸ方向及びＹ方向の少なくとも一方、好ましくは両方に適用することが精緻なＣＤ管理のために有効である。また、描画条件は、描画に用いるエネルギービームの、Ｘ方向のビーム配列及びＹ方向のスキャン位置から選択される少なくともひとつを含むことが、精緻なＣＤ管理のために有効である。
【０１００】
描画メカニズムを考慮した上で、寸法測定の対象を決定することにより、極めて精緻なＣＤ管理が可能となった。すなわち、上述のように、転写用パターンの少なくとも一部分をＣＤ保証部とするとき、モニターパターンのＣＤ測定部が、転写用パターンのＣＤ保証部と同じ寸法であり、かつ、転写用パターンのＣＤ保証部と同じ描画条件で描画されるように、寸法測定の対象であるＣＤ測定部を決定することにより、極めて精緻なＣＤ管理が可能となった。
【０１０１】
尚、マルチビーム方式を適用した場合には、Ｘ方向のビーム配列として、ビーム強度の配列のみではなく、個々のビームを識別（例えば、ビームＮｏ．１、Ｎｏ．２・・・）し、その配列とその個々の強度を、同時に考慮することが好ましい。すなわち、転写用パターンの保証部と、モニターパターンにおける測定部とにおいて、使用されるビームの配列、及びビーム強度の組み合わせを完全に同一にする。これにより、個々のレーザービームのわずかな個体差を含め、転写用パターンにおける描画の状態（描画条件）を、モニターパターンにおいて反映させ、後工程の寸法測定の信頼性を高めることができる。
【０１０２】
上述のように、本発明のフォトマスクの製造方法では、描画工程において、Ｘ方向に、所定の描画条件が繰り返される、Ｘ方向の描画繰り返し周期（ビーム配列）がある場合に、本発明の効果が顕著である。ビーム配列は、Ｘ方向の描画繰り返し周期ごとに繰り返される。
【０１０３】
上記の図３を用いて説明した例では、描画工程におけるＸ方向の描画繰り返し周期（ビーム配列）と、単位パターンのＸ方向のピッチ（繰り返し周期）は、２：１であった。すなわち、図３に示す例では、Ｘ方向の描画繰り返し周期（ビーム２１個分）はＰ１１及びＰ２１（モニターパターンの場合はＭ１１及びＭ２１）という、２つのＸ方向の単位パターンの長さ（単位パターンのＸ方向のピッチ）に相当した。しかしながら、これには限定されず、Ｘ方向の描画繰り返し周期と、単位パターンのＸ方向のピッチとの最小公倍数が、２０以下の整数、より好ましくは１５以下、更に好ましくは１０以下の整数であるとき、複数のＣＤ保証部（又はＣＤ測定部）の選定が容易となり、有利である。
【０１０４】
また、上記の例では、描画工程におけるＹ方向の描画繰り返し周期（スキャン長）と、単位パターンのＹ方向のピッチ（繰り返し周期）は、２：１であった。すなわち、図３に示す例では、Ｙ方向の描画繰り返し周期（スキャン長）の長さは、Ｐ１１及びＰ１２（モニターパターンの場合はＭ１１及びＭ１２）という、２つのＹ方向の単位パターンの長さ（単位パターンのＹ方向のピッチ）に相当した。しかしながら、これには限定されず、Ｙ方向の描画繰り返し周期と、単位パターンのＹ方向のピッチとの最小公倍数が２０以下の整数、より好ましくは１５以下、更に好ましくは１０以下の整数であるとき、複数のＣＤ保証部（又はＣＤ測定部）の選定が容易となり、有利である。
【０１０５】
このように最小公倍数の範囲を設定するために、パターンデータを加工することも可能である。例えば、パターンデータを、Ｘ又はＹ方向に予め拡大、又は縮小して、単位パターンの寸法が、Ｘ又はＹ方向の描画繰り返し周期と２０以下の整数である最小公倍数をもつように調整し、描画の際には、もとのスケールに戻す縮小又は拡大の補正を行うことができる。
【０１０６】
また、本発明において、Ｙ方向のスキャン長は、描画装置のもつ最大スキャン長よりも小さい幅に設定することも可能である。そのようにすることによって、上記範囲の最小公倍数とすることができる場合がある。
【０１０７】
転写用パターン（及び、それに対応するモニターパターンの形状）については、図３に示す形状に限られるものではなく、製造されるフォトマスクの用途に応じて、設計される。
【０１０８】
図４に示す転写用パターンは、基本的には図３と同様だが、転写用パターンのＣＤ保証部がＹ−ＣＤ保証部のみであるため、モニターパターンにおいてＸ−ＣＤ測定部の測定が必要ない。これに応じて、図４に示すモニターパターンの形状がライン＆スペースパターンとなっている。但し、図４に図示するとおり、測定対象となる光学膜パターンのエッジが対応しており、Ｙ−ＣＤ保証部と、Ｙ−ＣＤ測定部との設計寸法は等しい。
【０１０９】
図５においては、ＴＦＴトランジスタのＳ／Ｄレイヤのように、複雑な形状のパターンを例示している。図５に示す例では、転写用パターンのＹ−ＣＤ保証部が２か所（うち１か所チャネル部分）設定されているため、モニターパターンのＹ−ＣＤ測定部もこれらに対応する２か所が設けられている。この例では、Ｘ方向及びＹ方向の描画繰り返し周期が、単位パターンのＸ方向及びＹ方向のピッチと一致（１：１）している。また、モニターパターンの単位パターンは、転写用パターンの単位パターンと同一形状である。
【０１１０】
また、図５に示す例では、転写用パターンのＸ−ＣＤ保証部は、スペース部（透光部）となっており、Ｙ−ＣＤ保証部はライン部（遮光部）及びスペース部（透光部）になっているのに応じて、モニターパターンにおいても、対応する、同一幅の部分をＸ−ＣＤ測定部及びＹ−ＣＤ測定部として、寸法測定の測定対象としている。
【０１１１】
図６は、四角形のパターンの角部に、それぞれＯＰＣ（光学近接補正）を配したものであるが、描画レーザービーム配置、及び保証部、測定部の関係は、図３における例と同様である。
【０１１２】
尚、保証部と測定部におけるパターンデザインは必ずしも完全に一致している必要がなく、ＣＤ測定に用いる光学膜エッジの位置が両者において対応していれば良いことを示す。すなわち、保証部に所定デザインの遮光パターンがあり、測定部では該パターン形状に対して、一部、欠落部分や付加部分がある場合（図６はこの一例である）や、測定部では該遮光パターンが複数に分離しているような場合にあっても、ＣＤ測定に用いるための光学膜エッジの位置において、対応するものがあれば、「ＣＤ保証部と同じ寸法のＣＤ測定部がある」ものとする。
【０１１３】
以上の説明は、描画用にレーザービームを用いた場合について説明したが、電子線ビーム等の他のエネルギービームを用いる場合にも、同様に適用できる。
【０１１４】
尚、上記において、透明基板上に１つの転写用パターンを形成する場合について述べたが、これは、いわゆるバイナリマスクに好適に適用される。但し、本発明はこれに限定されない。例えば、透明基板上に複数層のパターンが、それぞれ描画、エッチングを経て形成される場合、そのいずれかの層に、本発明を適用することもでき、またすべての層に本発明を適用することもできる。
【０１１５】
例えば、透明基板上に、遮光膜、露光光の一部を透過する半透光膜を形成し、それぞれをパターニングすることによって、遮光部、透光部、半透光部を含む転写用パターンとした、多階調フォトマスクを製造する際に、本発明の製造方法を適用することが可能である。
【０１１６】
又は、透明基板上に、露光光の位相を反転させる位相シフト膜や、これに加えて遮光膜を形成し、それぞれをパターニングすることによって転写用パターンを形成した、位相シフトマスクを製造する際に、本発明の製造方法を適用することも可能である。
【０１１７】
本発明の製造方法によるフォトマスクの用途には、特に制限がない。例えば、本発明のフォトマスクの製造方法で製造されるフォトマスクの転写用パターンは、液晶表示装置（ＬＣＤ）及びＥＬ表示装置等の表示装置製造用のパターンであることができる。
【０１１８】
本発明は、上記製造方法によるフォトマスクを用い、露光装置によって、転写用パターンを被転写体上に転写することによる、表示装置の製造方法を含む。すなわち、本発明の表示装置の製造方法は、上記製造方法による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もつ転写用パターンを被転写体上に転写する工程と、を有する。本発明の表示装置の製造方法によれば、寸法精度の高い転写用パターンを被転写体に転写した表示装置を製造することができる。
【０１１９】
ここで、用いる露光装置は、ＬＣＤ用或いはＦＰＤ用として公知である、等倍露光のプロジェクション露光装置（例えば光学系の開口数ＮＡが０．０８〜０．９）とすることが好適である。露光光源としては、ｉ線、ｈ線、ｇ線を含む、ブロード波長の光を用いることができる。尚、同様の光源を用いる、プロキシミティシ露光装置を用いることも、もちろん可能である。
【０１２０】
また、本発明は、透明基板上に、光学膜をパターニングして得られた転写用パターンと複数のモニターパターンとを備える、フォトマスクである。複数のモニターパターンは、転写用パターンの領域外に形成されている。本発明のフォトマスクにおいて、転写用パターンの少なくとも一部分をＣＤ保証部とするとき、モニターパターンは、ＣＤ保証部と同じ寸法であり、かつ、ＣＤ保証部と同じ描画条件で形成されたＣＤ測定部を有する。尚、描画条件は、転写用パターンの描画に用いたエネルギービームの、Ｘ方向のビーム配列、又は、Ｙ方向のスキャン位置の少なくともひとつである。Ｘ方向のビーム配列及びＹ方向のスキャン位置については、上述のとおりである。本発明のフォトマスクは、寸法精度の高い転写用パターンを有する。
【符号の説明】
【０１２１】
１  透明基板
２  光学膜
２ａ  光学膜パターン（転写用パターン）
２ｂ  光学膜パターン（モニターパターン）
３  レジスト膜
３ａ  レジストパターン（転写用パターンが形成される部分のレジストパターン）
３ｂ  レジストパターン（モニターパターンが形成される部分のレジストパターン）
６  レーザービーム
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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