(57)【要約】【課題】同一基板上にフォトリソグラフィー法を用いた複数のパターニング工程を用いてパターンを形成するために重ね合わせ描画する場合、１回目の描画パターンと２回目の描画パターンとが高い精度で位置合わせされて形成されるパターン形成方法を提供する。【解決手段】同一基板上にフォトリソグラフィー法を用いた複数のパターニング工程を用いてパターンを形成する工程を有するパターン形成方法において、位置合わせに用いるアライメントマークが形成された基板を準備する工程と、上記アライメントマークを用いて位置合わせを行い第１のパターンを描画する工程と、さらに上記アライメントマークを用いて位置合わせを行い第２のパターンを描画する工程とを含む。【選択図】図１
2007248943.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一基板上に、フォトリソグラフィー法を用いた複数のパターニング工程を用いてパターンを形成する工程を有するパターン形成方法において、
位置合わせに用いるアライメントマークが形成された基板を準備する工程と、
前記アライメントマークを用いて位置合わせを行い第１のパターンを描画する工程と、
さらに前記アライメントマークを用いて位置合わせを行い第２のパターンを描画する工程と
を含むことを特徴とするパターン形成方法。
【請求項２】
前記第１のパターンと前記第２のパターンを描画する工程は、透光性基板上に、遮光部、透光部及び半透光部を有するデバイスパターンが形成されたグレートーンマスクにおける前記デバイスパターンを形成するためのパターンを描画する工程であることを特徴とする請求項１に記載のパターン形成方法。
【請求項３】
透光性基板上に、遮光部、透光部及び半透光部を有するデバイスパターンが形成されたグレートーンマスクの製造方法において、
透光性基板上に遮光膜が形成されたフォトマスクブランクに位置合わせに用いるアライメントマークを形成する工程と、
前記アライメントマークが形成されたフォトマスクブランク上に第１のレジスト膜を形成し、前記第１のレジスト膜に、前記アライメントマークを用いて位置合わせを行い前記遮光部又は前記半透光部の何れかの領域を形成するための第１のパターンを描画する工程と、
前記第１のレジスト膜を現像して第１のレジストパターンを形成し、前記第１のレジストパターンをマスクに遮光膜をエッチングし、遮光膜パターンを形成する工程と、
前記遮光膜パターンが形成された基板に半透光膜を形成する工程と、
前記半透光膜上に第２のレジスト膜を形成し、前記第２のレジスト膜に、前記アライメントマークを用いて位置合わせを行い前記透光部の領域を形成するための第２のパターンを描画する工程と、
前記第２のレジスト膜を現像して第２のレジストパターンを形成し、前記第２のレジストパターンをマスクに半透光膜又は、半透光膜及び遮光膜をエッチングし、半透光膜パターンを形成する工程と、
を有することを特徴とするグレートーンマスクの製造方法。
【請求項４】
透光性基板上に、遮光部、透光部及び半透光部を有するデバイスパターンが形成されたグレートーンマスクの製造方法において、
透光性基板上に少なくとも半透光膜及び遮光膜が順に形成されたフォトマスクブランクに位置合わせに用いるアライメントマークを形成する工程と、
前記アライメントマークが形成されたフォトマスクブランク上に第１のレジスト膜を形成し、前記第１のレジスト膜に、前記アライメントマークを用いて位置合わせを行い前記遮光部と前記半透光部、又は前記透光部の何れかの領域を形成するための第１のパターンを描画する工程と、
前記第１のレジスト膜を現像して第１のレジストパターンを形成し、前記第１のレジストパターンをマスクに遮光膜又は、遮光膜及び半透光膜をエッチングし、遮光膜パターン又は遮光膜と半透光膜の積層パターンを形成する工程と、
前記遮光膜パターン又は前記遮光膜と半透光膜の積層パターン上に第２のレジスト膜を形成し、前記第２のレジスト膜に、前記アライメントマークを用いて位置合わせを行い前記遮光部、又は前記透光部と半透光部の領域を形成するための第２のパターンを描画する工程と、
前記第２のレジスト膜を現像して第２のレジストパターンを形成し、前記第２のレジストパターンをマスクに遮光膜をエッチングし、遮光膜パターンを形成する工程と、
を有することを特徴とするグレートーンマスクの製造方法。
【請求項５】
少なくとも前記第１のパターンの描画の前に、前記アライメントマークにおける透光部において前記基板を露出する工程を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のパターン形成方法。
【請求項６】
少なくとも前記第１のパターンの描画の前に、前記アライメントマーク上に、パターンを形成するためのレジスト膜が存在しないようにする工程を有することを特徴とする請求項１、２又は５に記載のパターン形成方法。
【請求項７】
請求項１、２、５又は６に記載のパターン形成方法を用いてパターンを形成する工程を含むことを特徴とする遮光部、透光部及び半透光部を有するグレートーンマスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置（Liquid Crystal Display：以下、ＬＣＤと呼ぶ）等の製造に使用されるグレートーンマスクや、半導体装置の製造に使用される位相シフトマスクの製造等に好適なパターン形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＣＤの分野において、製造に必要なフォトマスク枚数を削減する方法が提案されている。即ち、薄膜トランジスタ液晶表示装置（Thin Film Transistor Liquid Crystal Display：以下、ＴＦＴ−ＬＣＤと呼ぶ）は、ＣＲＴ（陰極線管）に比較して、薄型にしやすく消費電力が低いという利点から、現在商品化が急速に進んでいる。ＴＦＴ−ＬＣＤは、マトリックス状に配列された各画素にＴＦＴが配列された構造のＴＦＴ基板と、各画素に対応して、レッド、グリーン、及びブルーの画素パターンが配列されたカラーフィルターが液晶相の介在の下に重ね合わされた概略構造を有する。ＴＦＴ−ＬＣＤでは、製造工程数が多く、ＴＦＴ基板だけでも５〜６枚のフォトマスクを用いて製造されていた。このような状況の下、ＴＦＴ基板の製造を４枚のフォトマスクを用いて行う方法が提案された（例えば下記非特許文献１）。
この方法は、遮光部と透光部と半透光部（グレートーン部）を有するフォトマスク（以下、グレートーンマスクという）を用いることにより、使用するマスク枚数を低減するというものである。
【０００３】
ここで用いられるグレートーンマスクとしては、半透光部が微細パターンで形成されている構造のものが知られているが、半透光部は、グレートーンマスクを使用するＬＣＤ用露光機の解像限界以下の微細パターンからなる遮光パターンで形成する必要があり、微細パターンタイプの半透光部は、グレートーン部分の設計、具体的には遮光部と透光部の中間的なハーフトーン効果を持たせるための微細パターンをライン・アンド・スペースタイプにするのかドット（網点）タイプにするのか、或いはその他のパターンにするのかの選択があり、さらにライン・アンド・スペースタイプの場合、線幅をどのくらいにするのか、光が透過する部分と遮光される部分の比率をどうするか、全体の透過率をどの程度に設計するかなど非常に多くのことを考慮し設計を行わなくてはならなかった。また、マスク製造においても線幅の中心値の管理及びマスク内の線幅のばらつき管理と非常に難しい生産技術が要求されていた。
【０００４】
そこで、ハーフトーン露光したい部分を半透過性のハーフトーン膜（半透光膜）とすることが従来提案されている。このハーフトーン膜を用いることでハーフトーン部分の露光量を少なくしてハーフトーン露光することが出来る。ハーフトーン膜に変更することで、設計においては全体の透過率がどのくらい必要かを検討するのみで済み、マスクにおいてもハーフトーン膜の膜種であるとか膜厚を選択するだけでマスクの生産が可能となる。従って、マスク製造ではハーフトーン膜の膜厚制御を行うだけで済み、比較的管理が容易である。また、ハーフトーン膜であればフォトリソグラフィー工程により容易にパターニングできるので、複雑なパターン形状であっても可能となる。
【０００５】
このようなハーフトーン膜タイプのグレートーンマスクとして、例えば、遮光部が、透光性基板上に設けられた遮光膜及びその上に成膜された半透光膜より形成され、半透光部は、半透光部に対応する領域を露出させた透光性基板上に成膜された半透光膜より形成されているグレートーンマスクが本出願人により先に提案されている（特願２００４−６５１１５）。
【０００６】
このグレートーンマスクは、例えば、次のような方法により製造することができる。
まず、透光性基板上に遮光膜が形成されたマスクブランクを準備する。
次に、前記マスクブランク上に前記遮光部に対応する領域の第１のレジストパターンを形成し、該レジストパターンをマスクとして、露出した遮光膜をエッチングすることにより遮光膜パターンを形成し、前記半透光部及び透光部に対応する領域の透光性基板を露出させる。
次に前記工程で残存したレジストパターンを除去し、得られた基板上の全面に半透光膜を成膜する。
さらに、前記遮光部及び半透光部に対応する領域に第２のレジストパターンを形成し、該レジストパターンをマスクとして、露出した半透光膜をエッチングすることにより、透光部を形成する。
【０００７】
【非特許文献１】「月刊エフピーディ・インテリジェンス（ＦＰＤ Intelligence）」、１９９９年５月、ｐ．３１−３５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上述の、遮光部が少なくとも遮光膜で形成され、半透光部が半透光膜で形成されているハーフトーン膜タイプのグレートーンマスクの製造方法においては、レジストパターンを形成するためのパターン描画を２回行う必要がある。そのため、従来は、２回のパターン描画の位置を合わせるためのマーク（アライメントマーク）を１回目のパターン描画時にマスクパターンと一緒に形成し、２回目のパターン描画の際に、描画装置によりそのアライメントマークを検出して位置合わせを行い２回目の描画を行っている。例えば、大型サイズのマスク製造に用いているレーザ描画装置では、描画用レーザを用いてアライメントマークからの反射光又は透過光を検出して位置合わせを行っている。
【０００９】
しかし、このようなアライメントマークにて位置合わせを行って描画しても、アライメントマークの高い検出精度がとれない等の原因により、位置ずれの発生を完全に防止することは非常に困難である。つまり、アライメントマークを１回目のパターン描画の際に一緒に描画して形成しているため、アライメントマークと１回目の描画パターンとは位置精度が確保されるが、アライメントマークにて位置合わせを行って２回目のパターン描画の際に生じたずれにより、１回目の描画パターンと２回目の描画パターンとの位置ずれが発生してしまう。位置ずれのあるデバイスパターンが形成されたグレートーンマスクを用いて例えばＴＦＴ基板を製造した場合、重大な故障（動作不良）が発生する場合がある。
従って、上述のグレートーンマスクの製造工程のように、同一基板上に、フォトリソグラフィー法を用いた複数のパターニング工程を用いてパターンを形成するために重ね合わせ描画する場合、１回目の描画パターンと２回目の描画パターンとは高い精度で位置合わせされる必要がある。
【００１０】
また、半導体装置の製造に使用されるフォトマスクにおいては、回路パターンの微細化に伴い、解像力を向上させる技術として、位相シフトマスクが知られている。位相シフトマスクの代表的な例としては、透光性基板上に、遮光膜パターンと、光（露光光）の位相を変化させる位相シフター膜パターンが形成された構成のものが知られている。このような位相シフトマスクの製造においても、第１層目（例えば遮光膜）のパターンと第２層目（例えば位相シフター膜）のパターンを形成するための重ね合わせ描画を行うが、位相シフトマスクの作用効果を発揮させるためには、第１層目パターンと第２層目パターンとが高い重ね合わせ位置精度で形成される必要がある。
【００１１】
そこで、例えば特開２００４−７７８０８号公報、同２００４−７７８００号公報には、透明基板上に遮光膜パターンと位相シフトパターンが形成された位相シフトレチクルの製造方法において、第１層目パターン形成時に、第２層目パターン描画時の描画用アライメントマークと、第２層目パターンの描画位置精度確認用の重ね合わせ位置精度評価マークを形成して、位相シフトレチクルの遮光膜パターンと位相シフトパターンとの重ね合わせ位置精度の評価を行える技術が開示されている。
しかしながら、この技術においても、第１層目パターン描画時に形成した描画用アライメントマークを用いて位置合わせを行って第２層目パターンの描画を行うので、上述のグレートーンマスクの製造の場合と同様、重ね合わせ描画時の位置ずれを無くすことは困難である。また、上記重ね合わせ位置精度評価マークは、あくまでも重ね合わせ位置精度を評価できるということだけであって、重ね合わせ位置精度が良くない場合には、重ね合わせ描画をやり直す必要があり、重ね合わせ位置精度を向上させるための根本的な解決手段とはならない。
【００１２】
本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、同一基板上にフォトリソグラフィー法を用いた複数のパターニング工程を用いてパターンを形成するために重ね合わせ描画する場合、１回目の描画パターンと２回目の描画パターンとが高い精度で位置合わせされて形成されるパターン形成方法及びそれを用いたグレートーンマスク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】
【００１３】
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。
（構成１）同一基板上に、フォトリソグラフィー法を用いた複数のパターニング工程を用いてパターンを形成する工程を有するパターン形成方法において、位置合わせに用いるアライメントマークが形成された基板を準備する工程と、前記アライメントマークを用いて位置合わせを行い第１のパターンを描画する工程と、さらに前記アライメントマークを用いて位置合わせを行い第２のパターンを描画する工程とを含むことを特徴とするパターン形成方法である。
（構成２）前記第１のパターンと前記第２のパターンを描画する工程は、透光性基板上に、遮光部、透光部及び半透光部を有するデバイスパターンが形成されたグレートーンマスクにおける前記デバイスパターンを形成するためのパターンを描画する工程であることを特徴とする構成１に記載のパターン形成方法である。
（構成３）透光性基板上に、遮光部、透光部及び半透光部を有するデバイスパターンが形成されたグレートーンマスクの製造方法において、透光性基板上に遮光膜が形成されたフォトマスクブランクに位置合わせに用いるアライメントマークを形成する工程と、前記アライメントマークが形成されたフォトマスクブランク上に第１のレジスト膜を形成し、前記第１のレジスト膜に、前記アライメントマークを用いて位置合わせを行い前記遮光部又は前記半透光部の何れかの領域を形成するための第１のパターンを描画する工程と、前記第１のレジスト膜を現像して第１のレジストパターンを形成し、前記第１のレジストパターンをマスクに遮光膜をエッチングし、遮光膜パターンを形成する工程と、前記遮光膜パターンが形成された基板に半透光膜を形成する工程と、前記半透光膜上に第２のレジスト膜を形成し、前記第２のレジスト膜に、前記アライメントマークを用いて位置合わせを行い前記透光部の領域を形成するための第２のパターンを描画する工程と、前記第２のレジスト膜を現像して第２のレジストパターンを形成し、前記第２のレジストパターンをマスクに半透光膜又は、半透光膜及び遮光膜をエッチングし、半透光膜パターンを形成する工程と、を有することを特徴とするグレートーンマスクの製造方法である。
（構成４）透光性基板上に、遮光部、透光部及び半透光部を有するデバイスパターンが形成されたグレートーンマスクの製造方法において、透光性基板上に少なくとも半透光膜及び遮光膜が順に形成されたフォトマスクブランクに位置合わせに用いるアライメントマークを形成する工程と、前記アライメントマークが形成されたフォトマスクブランク上に第１のレジスト膜を形成し、前記第１のレジスト膜に、前記アライメントマークを用いて位置合わせを行い前記遮光部と前記半透光部、又は前記透光部の何れかの領域を形成するための第１のパターンを描画する工程と、前記第１のレジスト膜を現像して第１のレジストパターンを形成し、前記第１のレジストパターンをマスクに遮光膜又は、遮光膜及び半透光膜をエッチングし、遮光膜パターン又は遮光膜と半透光膜の積層パターンを形成する工程と、前記遮光膜パターン又は前記遮光膜と半透光膜の積層パターン上に第２のレジスト膜を形成し、前記第２のレジスト膜に、前記アライメントマークを用いて位置合わせを行い前記遮光部、又は前記透光部と半透光部の領域を形成するための第２のパターンを描画する工程と、前記第２のレジスト膜を現像して第２のレジストパターンを形成し、前記第２のレジストパターンをマスクに遮光膜をエッチングし、遮光膜パターンを形成する工程と、を有することを特徴とするグレートーンマスクの製造方法である。
【００１４】
（構成５）少なくとも前記第１のパターンの描画の前に、前記アライメントマークにおける透光部において前記基板を露出する工程を有することを特徴とする構成１又は２に記載のパターン形成方法である。
（構成６）少なくとも前記第１のパターンの描画の前に、前記アライメントマーク上に、パターンを形成するためのレジスト膜が存在しないようにする工程を有することを特徴とする構成１、２又は５に記載のパターン形成方法である。
（構成７）構成１、２、５又は６に記載のパターン形成方法を用いてパターンを形成する工程を含むことを特徴とする遮光部、透光部及び半透光部を有するグレートーンマスクの製造方法である。
【００１５】
構成１によれば、本発明のパターン形成方法は、同一基板上に、フォトリソグラフィー法を用いた複数のパターニング工程を用いてパターンを形成する工程を有するパターン形成方法において、位置合わせに用いるアライメントマークが形成された基板を準備する工程と、前記アライメントマークを用いて位置合わせを行い第１のパターンを描画する工程と、さらに前記アライメントマークを用いて位置合わせを行い第２のパターンを描画する工程とを含むパターン形成方法である。
第１のパターンと第２のパターンとを重ね合わせ描画により形成する場合、位置ずれの発生の原因は、あるアライメントマークを用いて位置合わせを行って描画した場合のずれによるもので、このずれる大きさ、ずれる方向などには、主に、使用する描画装置の特性やアライメントマーク自体の微小な個体差等に起因する一定の傾向があると考えられる。従って、同じ描画装置及び／又はアライメントマークを用いて重ね合わせ描画を行う場合においては、描画傾向（ずれる傾向）は一致するものと考えられ、本発明では、第１のパターンも第２のパターンも、予め基板上に形成した同じアライメントマークを用いて位置合わせを行って描画することにより、描画傾向を第１の描画パターンと第２の描画パターンとで一致させるようにしている。そのため、第１のパターンと第２のパターンの描画時にそれぞれ仮にずれが生じたとしてもその傾向が一致しているので、結果的には第１のパターンと第２のパターンとは、高い精度で重ね位置合わせされて形成される。本発明では、第１のパターンを描画する前に、基板に少なくともアライメントマークを予め形成する工程を備える。
【００１６】
構成２にあるように、本発明のパターン形成方法は、グレートーンマスクの製造に用いると好適である。すなわち、前記第１のパターンと前記第２のパターンを描画する工程は、透光性基板上に、遮光部、透光部及び半透光部を有するデバイスパターンが形成されたグレートーンマスクにおける前記デバイスパターンを形成するためのパターンを描画する工程である。これにより、位置ずれの無いデバイスパターンが形成されたグレートーンマスクが得られる。
【００１７】
構成３にあるように、グレートーンマスクの製造において、前記第１のパターンを描画する工程は、透光性基板上に少なくとも遮光膜が形成されたマスクブランクを用いて、前記遮光部又は前記半透光部の何れかの領域に対応するパターンを描画する工程であり、前記第２のパターンを描画する工程は、前記透光部の領域に対応するパターンを描画する工程である。これにより、たとえば遮光部又は半透光部の何れかの領域に対応するパターンと、透光部の領域に対応するパターンとの位置ずれの無いデバイスパターンが形成されたグレートーンマスクが得られる。
また、構成４にあるように、グレートーンマスクの製造において、前記第１のパターンを描画する工程は、透光性基板上に少なくとも半透光膜及び遮光膜が順に形成されたマスクブランクを用いて、前記遮光部と半透光部、又は前記透光部の領域に対応するパターンを描画する工程であり、前記第２のパターンを描画する工程は、前記遮光部、又は前記透光部と半透光部の何れかの領域に対応するパターンを描画する工程である。これにより、たとえば透光部の領域に対応するパターンと、遮光部又は半透光部の何れかの領域に対応するパターンとの位置ずれの無いデバイスパターンが形成されたグレートーンマスクが得られる。
【００１８】
また、構成５にあるように、少なくとも前記第１のパターンの描画の前に、前記アライメントマークにおける透光部は前記基板からなること、つまり例えば透光性基板表面が露出していてその上に遮光性のある膜が何も形成されていないことが好ましい。即ち、透光部、遮光部及び半透光部が互いに隣接したときに、アライメントマークの検出光に対するコントラストが高い組合せを選ぶことが好ましく、遮光部と半透光部のコントラストが低い場合は、マーク部に残る半透光部を取り除くことが好ましい。パターン描画の前に、アライメントマークにおける透光部と遮光部との透過光あるいは反射光に対するコントラストが高く、マークを認識しやすくなるので、描画の際のマーク検出が容易になるからである。
もちろん、第１のパターンの描画前だけでなく、第２のパターンの描画前においても、アライメントマークにおける透光部は、例えば透光性基板表面が露出していることが好ましい。
また、例えばグレートーンマスクにおいても、通常のフォトマスク同様、マスク使用時に被転写基板との位置合わせに用いるためのアライメントマーク等の各種マークをマスクの非デバイスパターン領域に形成する必要があるが、パターン描画の位置合わせ用のアライメントマークを、上述のマスク使用時に被転写基板との位置合わせに用いるためのアライメントマーク等の各種マークと兼用する場合、アライメントマークにおける透光部が例えば透光性基板表面が露出していることにより、マスク使用時に被転写基板との位置合わせに用いる際にマークの検出が容易である。
【００１９】
また、構成６にあるように、少なくとも前記第１のパターンの描画の前に、前記アライメントマーク上に、パターンを形成するためのレジスト膜が存在しないことが好ましい。パターン描画の前に、アライメントマークにおける透光部と遮光部との透過光あるいは反射光に対するコントラストが高く、マークを認識しやすくなるので、描画の際のマーク検出が容易になるからである。もちろん、第１のパターンの描画前だけでなく、第２のパターンの描画前においても、アライメントマーク上に、パターンを形成するためのレジスト膜が存在しないことが好ましい。
【００２０】
構成７にあるように、構成１、２、５又は６に記載のパターン形成方法を用いてパターンを形成する工程を含むグレートーンマスクの製造方法によれば、位置ずれの無いデバイスパターンが形成されたグレートーンマスクを得ることができる。そして、このグレートーンマスクを用いることにより、例えば動作不良を防止した安定性の高いＴＦＴ基板等が得られる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のパターン形成方法によれば、同一基板上にフォトリソグラフィー法を用いた複数のパターニング工程を用いてパターンを形成するために第１のパターンと第２のパターンとを重ね合わせ描画する場合、第１のパターンも第２のパターンも、予め基板上に形成した同じアライメントマークを用いて位置合わせを行って描画することにより、描画傾向を第１のパターンと第２のパターンとで一致させるようにしたので、第１のパターンと第２のパターンとが高い精度で重ね位置合わせされたパターンを形成することができる。
また、本発明のパターン形成方法は、たとえば、透光性基板上に、遮光部、透光部及び半透光部を有するデバイスパターンが形成されたグレートーンマスクの製造に用いると好適である。つまり、本発明のパターン形成方法を用いてパターンを形成する工程を含むグレートーンマスクの製造方法によれば、位置ずれの無いデバイスパターンが形成されたグレートーンマスクを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を実施の形態により詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明のパターン形成方法を、透光性基板上に遮光部、透光部及び半透光部を有するデバイスパターンが形成されたグレートーンマスクの製造工程に適用した実施の形態１を示すもので、その製造工程を順に示す模式的断面図である。
本実施の形態で使用するマスクブランク１０は、図１（ａ）に示すように、合成石英ガラス等の透光性基板１上に、遮光層２と反射防止層３からなる遮光膜４を形成したものである。
ここで、遮光層２の材質としては、薄膜で高い遮光性が得られるものが好ましく、例えばＣｒ，Ｓｉ，Ｗ，Ａｌ等が挙げられる。また、反射防止層３の材質としては、例えば上記遮光層の材質の酸化物等が挙げられる。
【００２３】
上記マスクブランク１０は、透光性基板１上に、遮光層２と反射防止層３を順に成膜した遮光膜４を形成することで得られるが、その成膜方法は、蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ（化学的気相成長）法など、膜種に適した方法を適宜選択すればよい。また、膜厚に関しては、特に制約はないが、要は良好な遮光性が得られるように最適化された膜厚で形成すればよい。また、本実施の形態では、遮光層２の上に反射防止層３を設けているが、反射防止層３を設けない構成としてもよい。たとえば、マスク使用時に、パターンの表面に反射防止層を有することが望ましい場合には、マスクブランク１０において反射防止層３を形成すればよい。
【００２４】
まず、このマスクブランク１０を用いて、その非デバイスパターン領域（デバイスパターンが形成される領域を除く領域）にアライメントマークを形成する。たとえば、このマスクブランク１０上に描画用のポジ型レジストを塗布し、ベーキングを行ってレジスト膜を形成した後、電子線描画機或いはレーザ描画機などを用いて所望のアライメントマークパターンの描画を行う。アライメントマークの形状、大きさ等は任意である。描画後、これを現像して、レジストパターンとし、このレジストパターンをマスクとして、露出した遮光膜４をエッチングすることにより、図１（ｂ）に示すような例えば透光部５ａと遮光部５ｂとからなるアライメントマーク５を形成する。
こうして、位置合わせに用いるアライメントマーク５が形成された基板（マスクブランク）を準備する。なお、アライメントマークの形成方法は以上の方法に限られる必要はない。
【００２５】
次に、このアライメントマーク５を形成したマスクブランク上の全面に例えば描画用のポジ型レジストを塗布し、ベーキングを行って、レジスト膜６を形成する（図１（ｃ））。そして、電子線描画機或いはレーザ描画機などを用いて、上記アライメントマーク５を用いて位置合わせを行って第１のパターンの描画を行う。この場合の描画データは、例えばデバイスパターンの遮光部に対応するパターンデータである。描画後、これを現像して、マスクブランク上のデバイスパターン形成領域において、例えばデバイスパターンの半透光部及び透光部を形成する領域ではレジスト膜が除去され、デバイスパターンの遮光部を形成する領域、及びアライメントマーク５上の領域にはレジスト膜が残存するレジストパターン６ａを形成する（図１（ｄ）参照）。
【００２６】
次に、形成されたレジストパターン６ａをマスクとして、露出した遮光膜４をエッチングして、デバイスパターンの遮光部に対応する遮光膜パターン４ａ（遮光層パターン２ａと反射防止層パターン３ａの積層）を形成する（図１（ｅ）参照）。デバイスパターンの半透光部及び透光部に対応する領域では、上記遮光膜４のエッチングにより下地の透光性基板１が露出した状態である。
残存するレジストパターン６ａは、酸素によるアッシング或いは濃硫酸などを用いて除去する（図１（ｆ）参照）。
【００２７】
次に、以上のようにして得られた透光性基板１上にアライメントマーク５及び遮光膜パターン４ａを有する基板上の全面に半透光膜７を成膜する（図１（ｇ）参照）。半透光膜７の材質としては、薄膜で、透光部の透過率を１００％とした場合に透過率５０％程度の半透過性が得られるものが好ましく、例えばＣｒ化合物（Ｃｒの酸化物、窒化物、酸窒化物、フッ化物など）、ＭｏＳｉ、Ｓｉ，Ｗ，Ａｌ等が挙げられる。Ｓｉ，Ｗ，Ａｌ等は、その膜厚によって高い遮光性も得られ、或いは半透過性も得られる材質である。なお、ここで透過率とは、グレートーンマスクを使用する例えば大型ＬＣＤ用露光機の露光光の波長に対する透過率のことである。また、半透光膜の透過率は５０％程度に限定される必要は全くない。半透光部の透過性をどの程度に設定するかは設計上の問題である。
【００２８】
また、遮光層２と反射防止層３と半透光膜７の材質の組合せに関しては、本実施の形態においては特に制約されない。互いの膜のエッチング特性が同一又は近似していてもよく、或いは、互いの膜のエッチング特性が異なっていてもよい。本実施の形態では、最終的に半透光部となる領域を露出させた透光性基板上に直接半透光膜を成膜することにより半透光部を形成するので、膜材料に関して特に制約されることは無く、遮光膜と半透光膜のエッチング特性が同一或いは近似した材質の組合せを選択することが出来る。例えば、同一の材質、主成分が同一の材質（例えばＣｒとＣｒ化合物など）等の組合せを任意に選択することができるので、選択の幅が広い。
半透光膜７の成膜方法については、前述の遮光膜４の場合と同様、蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ（化学的気相成長）法など、膜種に適した方法を適宜選択すればよい。また、半透光膜７の膜厚に関しては、特に制約はないが、所望の半透光性が得られるように最適化された膜厚で形成すればよい。
【００２９】
次に、再び全面に前記ポジ型レジストを塗布し、ベーキングを行って、レジスト膜６を形成する（図１（ｈ）参照）。
そして、２回目の描画を行う。すなわち、前記第１のパターンの描画時と同じ電子線描画機或いはレーザ描画機などを用いて、上記アライメントマーク５を用いて位置合わせを行って第２のパターンの描画を行う。この時の描画データは、たとえばデバイスパターンの透光部に対応するパターンデータである。
描画後、これを現像して、デバイスパターンの透光部ではレジスト膜が除去され、それ以外の領域ではレジスト膜が残存するレジストパターン６ｂを形成する（図１（ｉ）参照）。
【００３０】
次に、形成されたレジストパターン６ｂをマスクとして、デバイスパターンの透光部となる領域の露出した半透光膜７をエッチングにより除去する。これにより、デバイスパターンの半透光部は透光部と画され、デバイスパターンの半透光部及び透光部が形成される（図１（ｊ）参照）。
なお、残存するレジストパターン６ｂは、酸素アッシング等を用いて除去する。
【００３１】
以上のようにしてグレートーンマスク２０が出来上がる（図１（ｋ）参照）。グレートーンマスク２０は、最初に形成したアライメントマーク５と、デバイスパターン８とが形成されている。デバイスパターン８は、遮光部８ａ、半透光部８ｂ及び透光部８ｃを有し、デバイスパターン８の遮光部８ａは、透光性基板１上に設けられた遮光膜（遮光層２ａと反射防止層３ａの積層）及びその上の半透光膜７ａより形成され、半透光部８ｂは、透光性基板１上に成膜された半透光膜７ａより形成され、透光部８ｃは、透光性基板１が露出した部分により形成されている。
【００３２】
本実施の形態においては、上述したように２度の描画工程により重ね合わせ描画を実施するが、１度目の第１のパターンの描画時も２度目の第２のパターンの描画時も、予め基板上に形成した同じアライメントマーク５を用いて位置合わせを行って描画することで、描画傾向を第１の描画パターンと第２の描画パターンとで一致させるようにしているので、仮に第１のパターンと第２のパターンの描画時にそれぞれずれが生じたとしてもその傾向が一致しているので、結果的には第１のパターンと第２のパターンとは、高い精度で重ね位置合わせされて形成される。
【００３３】
（実施の形態２）
図２は、本発明のパターン形成方法を、他のグレートーンマスクの製造工程に適用した実施の形態２を示すもので、その製造工程を順に示す模式的断面図である。
本実施の形態では、デバイスパターンの形成工程は実施の形態１と同様であるが、パターン描画時のアライメントマーク検出のコントラストを高くしてアライメントマークをより一層認識しやすくなるようにしている。
図２に従って説明すると、まず本実施の形態で使用するマスクブランク１０は、図２（ａ）に示すように、透光性基板１上に、遮光層２と反射防止層３からなる遮光膜４を形成したものであり、実施の形態１で用いたものと同じである。
【００３４】
まず、このマスクブランク１０を用いて、実施の形態１と同様、その非デバイスパターン領域に、図２（ｂ）に示すような透光部５ａと遮光部５ｂとからなるアライメントマーク５を形成する。なお、本実施の形態では、位置合わせ用のアライメント光は反射光を使用することを前提にして、アライメントマーク５の遮光部５ｂの反射防止層を取り除いている。
【００３５】
次に、このアライメントマーク５を形成したマスクブランク上の全面に描画用のポジ型レジストを塗布し、ベーキングを行って、レジスト膜６を形成した後、アライメントマーク５を覆うレジスト膜は除去する（図２（ｃ））。アライメントマーク５上にレジスト膜が存在していないことにより、アライメントマーク５検出の際、遮光部と透光部との高いコントラストが得られ、マークをより一層認識しやすくなるので、マーク検出がさらに容易となる。なお、上記レジストをアライメントマーク５上を除いて塗布する方法でもよい。
そして、電子線描画機或いはレーザ描画機などを用いて、上記アライメントマーク５を用いて位置合わせを行って第１のパターンの描画を行う。この場合の描画データは、例えばデバイスパターンの遮光部に対応するパターンデータである。描画後、これを現像して、マスクブランク上のデバイスパターン形成領域において、例えばデバイスパターンの半透光部及び透光部を形成する領域ではレジスト膜が除去され、デバイスパターンの遮光部を形成する領域にはレジスト膜が残存するレジストパターン６ａを形成する（図２（ｄ）参照）。
【００３６】
次に、形成されたレジストパターン６ａをマスクとして、露出した遮光膜４をエッチングして、デバイスパターンの遮光部に対応する遮光膜パターン４ａ（遮光層パターン２ａと反射防止層パターン３ａの積層）を形成する（図２（ｅ）参照）。この際、アライメントマーク５の遮光部がエッチングされないように、遮蔽用のテープ９等を貼り付けて保護しておく。デバイスパターンの半透光部及び透光部に対応する領域では、上記遮光膜４のエッチングにより下地の透光性基板１が露出した状態である。残存するレジストパターン６ａは、酸素によるアッシング或いは濃硫酸などを用いて除去する（図２（ｆ）参照）。
【００３７】
次に、以上のようにして得られた透光性基板１上にアライメントマーク５及び遮光膜パターン４ａを有する基板上に半透光膜７を成膜する（図２（ｇ）参照）。この際、少なくともアライメントマーク５の透光部には半透光膜が形成されないように、遮蔽板１２を配置してアライメントマーク５上を覆っておく。少なくともアライメントマーク５の透光部には半透光膜が形成されないようにすることにより、アライメントマーク５検出の際、遮光部と透光部とのコントラストは高いものとなり、マークをより一層認識しやすくなるので、マーク検出がさらに容易となる。遮蔽板１２を配置する代わりに、アライメントマーク５を遮蔽用のテープ等を貼り付けて保護してもよい。半透光膜７の材質は実施の形態１で挙げたものと同様である。
【００３８】
次に、再び全面に前記ポジ型レジストを塗布し、ベーキングを行って、レジスト膜６を形成した後、アライメントマーク５を覆うレジスト膜は除去する（図２（ｈ）、（ｉ）参照）。アライメントマーク５検出の際、コントラストを高めてマークをより一層認識しやすくするためである。なおこの場合、上記レジストをアライメントマーク５上を除いて塗布する方法でもよい。
そして、２回目の描画を行う。すなわち、前記第１のパターンの描画時と同じ電子線描画機或いはレーザ描画機などを用いて、上記アライメントマーク５を用いて位置合わせを行って第２のパターンの描画を行う。この時の描画データは、たとえばデバイスパターンの透光部に対応するパターンデータである。描画後、これを現像して、デバイスパターンの透光部ではレジスト膜が除去され、それ以外の領域ではレジスト膜が残存するレジストパターン６ｂを形成する（図２（ｊ）参照）。
【００３９】
次に、形成されたレジストパターン６ｂをマスクとして、デバイスパターンの透光部となる領域の露出した半透光膜７をエッチングにより除去する。これにより、デバイスパターンの半透光部は透光部と画され、デバイスパターンの半透光部及び透光部が形成される（図２（ｋ）参照）。なおこの際、遮光膜（遮光層）と半透光膜にエッチング特性の同一又は近似した材質を使用している場合、アライメントマーク５の遮光部がエッチングされないように、遮蔽用のテープ等を貼り付けて保護してもよい。特に上記アライメントマーク５を、マスク使用時に被転写基板との位置合わせに用いるマークと兼用する場合には、上記アライメントマーク５を残しておく必要がある。
なお、残存するレジストパターン６ｂは、酸素アッシング等を用いて除去する。
【００４０】
以上のようにしてグレートーンマスク２１が出来上がる（図２（ｌ）参照）。グレートーンマスク２１は、最初に形成したアライメントマーク５と、遮光部８ａ、半透光部８ｂ及び透光部８ｃを有するデバイスパターン８とが形成されている。
【００４１】
本実施の形態においても、１度目の第１のパターンの描画時も２度目の第２のパターンの描画時も、予め基板上に形成した同じアライメントマーク５を用いて位置合わせを行って描画することにより、描画傾向を第１の描画パターンと第２の描画パターンとで一致させるようにしているので、仮に第１のパターンと第２のパターンの描画時にそれぞれずれが生じたとしてもそのずれの傾向が一致しているので、結果的には第１のパターンと第２のパターンとは、高い精度で重ね位置合わせされて形成される。
【００４２】
（実施の形態３）
図３は、本発明のパターン形成方法を、その他のグレートーンマスクの製造工程に適用した実施の形態３を示すもので、その製造工程を順に示す模式的断面図である。
まず本実施の形態で使用するマスクブランク１０は、図３（ａ）に示すように、透光性基板１上に、遮光層２と反射防止層３からなる遮光膜４を形成したものであり、実施の形態１で用いたものと同じである。
まず、このマスクブランク１０を用いて、実施の形態１と同様、その非デバイスパターン領域に、図３（ｂ）に示すような透光部５ａと遮光部５ｂとからなるアライメントマーク５を形成する。
【００４３】
次に、このアライメントマーク５を形成したマスクブランク上の全面に描画用のポジ型レジストを塗布し、ベーキングを行って、レジスト膜６を形成する（図３（ｃ））。
そして、電子線描画機或いはレーザ描画機などを用いて、上記アライメントマーク５を用いて位置合わせを行って第１のパターンの描画を行う。この場合の描画データは、例えばデバイスパターンの半透光部に対応するパターンデータである。描画後、これを現像して、マスクブランク上のデバイスパターン形成領域において、例えばデバイスパターンの半透光部を形成する領域ではレジスト膜が除去され、それ以外の領域にはレジスト膜が残存するレジストパターン６ａを形成する（図３（ｄ）参照）。
【００４４】
次に、形成されたレジストパターン６ａをマスクとして、露出した遮光膜４をエッチングして、デバイスパターンの遮光部及び透光部に対応する遮光膜パターン（遮光層パターン２ａと反射防止層パターン３ａの積層）を形成する（図３（ｅ）参照）。残存するレジストパターン６ａは、酸素によるアッシング或いは濃硫酸などを用いて除去する（図３（ｆ）参照）。
次に、以上のようにして得られた透光性基板１上にアライメントマーク５及び遮光膜パターンを有する基板上の全面に半透光膜７を成膜する（図３（ｇ）参照）。半透光膜７の材質は実施の形態１で挙げたものと同様である。
【００４５】
次に、再び全面に前記ポジ型レジストを塗布し、ベーキングを行って、レジスト膜６を形成する（図３（ｈ）参照）。
そして、２回目の描画を行う。すなわち、前記第１のパターンの描画時と同じ電子線描画機或いはレーザ描画機などを用いて、上記アライメントマーク５を用いて位置合わせを行って第２のパターンの描画を行う。この時の描画データは、たとえばデバイスパターンの透光部に対応するパターンデータである。描画後、これを現像して、デバイスパターンの透光部ではレジスト膜が除去され、それ以外の領域ではレジスト膜が残存するレジストパターン６ｂを形成する（図３（ｉ）参照）。
【００４６】
次に、形成されたレジストパターン６ｂをマスクとして、デバイスパターンの透光部となる領域に露出した半透光膜７及び遮光膜をエッチングにより除去する。これにより、デバイスパターンの遮光部は透光部と画され、デバイスパターンの遮光部及び透光部が形成される（図３（ｊ）参照）。残存するレジストパターン６ｂは、酸素アッシング等を用いて除去する。
以上のようにして実施の形態１と同様のグレートーンマスク２０が出来上がる（図３（ｋ）参照）。すなわち、グレートーンマスク２０は、最初に形成したアライメントマーク５と、遮光部８ａ、半透光部８ｂ及び透光部８ｃを有するデバイスパターン８とが形成されている。
【００４７】
本実施の形態においても、１度目の第１のパターンの描画時も２度目の第２のパターンの描画時も、予め基板上に形成した同じアライメントマーク５を用いて位置合わせを行って描画することにより、描画傾向を第１の描画パターンと第２の描画パターンとで一致させるようにしているので、仮に第１のパターンと第２のパターンの描画時にそれぞれずれが生じたとしてもそのずれの傾向が一致しているので、結果的には第１のパターンと第２のパターンとは、高い精度で重ね位置合わせされて形成される。
【００４８】
（実施の形態４）
図４は、本発明のパターン形成方法を、その他のグレートーンマスクの製造工程に適用した実施の形態４を示すもので、その製造工程を順に示す模式的断面図である。
本実施の形態では、デバイスパターンの形成工程は実施の形態３と同様であるが、パターン描画時のアライメントマーク検出のコントラストを高くしてアライメントマークをより一層認識しやすくなるようにしている。
図４に従って説明すると、まず本実施の形態で使用するマスクブランク１０は、図４（ａ）に示すように、透光性基板１上に、遮光層２と反射防止層３からなる遮光膜４を形成したものであり、実施の形態１で用いたものと同じである。
【００４９】
まず、このマスクブランク１０を用いて、実施の形態１と同様、その非デバイスパターン領域に、図４（ｂ）に示すような透光部５ａと遮光部５ｂとからなるアライメントマーク５を形成する。本実施の形態では、位置合わせ用のアライメント光は反射光を使用することを前提にして、アライメントマーク５の遮光部５ｂの反射防止層を取り除いている。
【００５０】
次に、このアライメントマーク５を形成したマスクブランク上の全面に描画用のポジ型レジストを塗布し、ベーキングを行って、レジスト膜６を形成した後、アライメントマーク５を覆うレジスト膜は除去する（図４（ｃ））。アライメントマーク５上にレジスト膜が存在していないことにより、アライメントマーク５検出の際、遮光部と透光部との高いコントラストが得られ、マークをより一層認識しやすくなるので、マーク検出がさらに容易となる。なお、上記レジストをアライメントマーク５上を除いて塗布する方法でもよい。
そして、電子線描画機或いはレーザ描画機などを用いて、上記アライメントマーク５を用いて位置合わせを行って第１のパターンの描画を行う。この場合の描画データは、デバイスパターンの半透光部に対応するパターンデータである。描画後、これを現像して、マスクブランク上のデバイスパターン形成領域において、デバイスパターンの半透光部を形成する領域ではレジスト膜が除去され、それ以外の領域にはレジスト膜が残存するレジストパターン６ａを形成する（図３（ｄ）参照）。
【００５１】
次に、形成されたレジストパターン６ａをマスクとして、露出した遮光膜４をエッチングして、デバイスパターンの遮光部及び透光部に対応する領域に遮光膜パターン（遮光層パターン２ａと反射防止層パターン３ａの積層）を形成する（図４（ｅ）参照）。この際、アライメントマーク５の遮光部がエッチングされないように、遮蔽用のテープ９等を貼り付けて保護しておく。デバイスパターンの半透光部に対応する領域では、上記遮光膜４のエッチングにより下地の透光性基板１が露出した状態である。残存するレジストパターン６ａは、酸素によるアッシング或いは濃硫酸などを用いて除去する（図４（ｆ）参照）。
【００５２】
次に、以上のようにして得られた透光性基板１上にアライメントマーク５及び遮光膜パターンを有する基板上に半透光膜７を成膜する（図４（ｇ）参照）。この際、少なくともアライメントマーク５の透光部には半透光膜が形成されないように、遮蔽板１２を配置してアライメントマーク５上を覆っておく。少なくともアライメントマーク５の透光部には半透光膜が形成されないようにすることにより、アライメントマーク５検出の際、遮光部と透光部とのコントラストは高いものとなり、マークをより一層認識しやすくなるので、マーク検出がさらに容易となる。遮蔽板１２を配置する代わりに、アライメントマーク５を遮蔽用のテープ等を貼り付けて保護してもよい。半透光膜７の材質は実施の形態１で挙げたものと同様である。
【００５３】
次に、再び全面に前記ポジ型レジストを塗布し、ベーキングを行って、レジスト膜６を形成した後、アライメントマーク５を覆うレジスト膜は除去する（図４（ｈ）、（ｉ）参照）。アライメントマーク５検出の際、コントラストを高めてマークをより一層認識しやすくするためである。なおこの場合、上記レジストをアライメントマーク５上を除いて塗布する方法でもよい。
そして、２回目の描画を行う。すなわち、前記第１のパターンの描画時と同じ電子線描画機或いはレーザ描画機などを用いて、上記アライメントマーク５を用いて位置合わせを行って第２のパターンの描画を行う。この時の描画データは、デバイスパターンの透光部に対応するパターンデータである。描画後、これを現像して、デバイスパターンの透光部ではレジスト膜が除去され、それ以外の領域ではレジスト膜が残存するレジストパターン６ｂを形成する（図４（ｊ）参照）。
【００５４】
次に、形成されたレジストパターン６ｂをマスクとして、デバイスパターンの透光部となる領域の露出した半透光膜７及び遮光膜をエッチングにより除去する。これにより、デバイスパターンの遮光部は透光部と画され、デバイスパターンの遮光部及び透光部が形成される（図４（ｋ）参照）。この際、アライメントマーク５の遮光部がエッチングされないように、遮蔽用のテープ９等を貼り付けて保護してもよい。特に上記アライメントマーク５を、マスク使用時に被転写基板との位置合わせに用いるマークと兼用する場合には、上記アライメントマーク５を残しておく必要があるからである。なお、残存するレジストパターン６ｂは、酸素アッシング等を用いて除去する。
以上のようにして実施の形態２と同様のグレートーンマスク２１が出来上がる（図４（ｌ）参照）。グレートーンマスク２１は、最初に形成したアライメントマーク５と、遮光部８ａ、半透光部８ｂ及び透光部８ｃを有するデバイスパターン８とが形成されている。
【００５５】
本実施の形態においても、１度目の第１のパターンの描画時も２度目の第２のパターンの描画時も、予め基板上に形成した同じアライメントマーク５を用いて位置合わせを行って描画することにより、描画傾向を第１の描画パターンと第２の描画パターンとで一致させるようにしているので、仮に第１のパターンと第２のパターンの描画時にそれぞれずれが生じたとしてもそのずれの傾向が一致しているので、結果的には第１のパターンと第２のパターンとは、高い精度で重ね位置合わせされて形成される。
【００５６】
（実施の形態５）
図５は、本発明のパターン形成方法を、別のグレートーンマスクの製造工程に適用した実施の形態５を示すもので、その製造工程を順に示す模式的断面図である。
まず本実施の形態で使用するマスクブランク１１は、図５（ａ）に示すように、透光性基板１上に、順に、半透光膜７と、遮光層２と反射防止層３からなる遮光膜４を形成したものである。ここで、半透光膜７、遮光層２、反射防止層３の材質は実施の形態１で挙げたものと同様である。但し、本実施の形態では、半透光膜７と遮光層２とはエッチング特性の異なる材質を選択することが望ましい。
まず、このマスクブランク１１を用いて、実施の形態１と同様、その非デバイスパターン領域に、図５（ｂ）に示すような透光部５ａと遮光部５ｂとからなるアライメントマーク５を形成する。
【００５７】
次に、このアライメントマーク５を形成したマスクブランク上の全面に描画用のポジ型レジストを塗布し、ベーキングを行って、レジスト膜６を形成する（図５（ｃ））。
そして、電子線描画機或いはレーザ描画機などを用いて、上記アライメントマーク５を用いて位置合わせを行って第１のパターンの描画を行う。この場合の描画データは、例えばデバイスパターンの透光部に対応するパターンデータである。描画後、これを現像して、マスクブランク上のデバイスパターン形成領域において、例えばデバイスパターンの透光部を形成する領域ではレジスト膜が除去され、それ以外の領域にはレジスト膜が残存するレジストパターン６ａを形成する（図５（ｄ）参照）。
【００５８】
次に、形成されたレジストパターン６ａをマスクとして、露出した遮光膜４及び半透光膜７をエッチングして、デバイスパターンの遮光部及び半透光部に対応する領域に遮光膜パターン（遮光層パターン２ａと反射防止層パターン３ａの積層）及び半透光膜パターン７ａを形成する（図５（ｅ）参照）。残存するレジストパターン６ａは、酸素によるアッシング或いは濃硫酸などを用いて除去する（図５（ｆ）参照）。
【００５９】
次に、再び全面に前記ポジ型レジストを塗布し、ベーキングを行って、レジスト膜６を形成する（図５（ｇ）参照）。
そして、２回目の描画を行う。すなわち、前記第１のパターンの描画時と同じ電子線描画機或いはレーザ描画機などを用いて、上記アライメントマーク５を用いて位置合わせを行って第２のパターンの描画を行う。この時の描画データは、たとえばデバイスパターンの半透光部及び透光部に対応するパターンデータである。描画後、これを現像して、デバイスパターンの半透光部及び透光部ではレジスト膜が除去され、それ以外の領域ではレジスト膜が残存するレジストパターン６ｂを形成する（図５（ｈ）参照）。
【００６０】
次に、形成されたレジストパターン６ｂをマスクとして、デバイスパターンの半透光部となる領域に露出した上層の遮光膜をエッチングにより除去し、下層の半透光膜７ａを露出させる。これにより、デバイスパターンの遮光部は半透光部と画され、デバイスパターンの遮光部及び半透光部が形成される（図５（ｉ）参照）。残存するレジストパターン６ｂは、酸素アッシング等を用いて除去する。
以上のようにしてグレートーンマスク２２が出来上がる（図５（ｊ）参照）。すなわち、グレートーンマスク２２は、最初に形成したアライメントマーク５と、遮光部８ａ、半透光部８ｂ及び透光部８ｃを有するデバイスパターン８とが形成されている。
【００６１】
本実施の形態においても、第１のパターンの描画時も第２のパターンの描画時も、予め基板上に形成した同じアライメントマーク５を用いて位置合わせを行って描画することにより、描画傾向を第１の描画パターンと第２の描画パターンとで一致させるようにしているので、仮に第１のパターンと第２のパターンの描画時にそれぞれずれが生じたとしてもそのずれの傾向が一致しているので、結果的には第１のパターンと第２のパターンとは、高い精度で重ね位置合わせされて形成することができる。
【００６２】
（実施の形態６）
図６は、本発明のパターン形成方法を、また別のグレートーンマスクの製造工程に適用した実施の形態６を示すもので、その製造工程を順に示す模式的断面図である。
本実施の形態では、デバイスパターンの形成工程は実施の形態５と同様であるが、パターン描画時のアライメントマーク検出のコントラストを高くしてアライメントマークをより一層認識しやすくなるようにしている。
図６に従って説明すると、まず本実施の形態で使用するマスクブランク１１は、図６（ａ）に示すように、透光性基板１上に、順に、半透光膜７と、遮光層２と反射防止層３からなる遮光膜４を形成したものであり、実施の形態５で用いたものと同じである。
【００６３】
まず、このマスクブランク１１を用いて、実施の形態５と同様、その非デバイスパターン領域に、図６（ｂ）に示すような透光部５ａと遮光部５ｂとからなるアライメントマーク５を形成する。本実施の形態では、位置合わせ用のアライメント光は反射光を使用することを前提にして、アライメントマーク５の遮光部５ｂの反射防止層を取り除いている。
【００６４】
次に、このアライメントマーク５を形成したマスクブランク上の全面に描画用のポジ型レジストを塗布し、ベーキングを行って、レジスト膜６を形成した後、アライメントマーク５を覆うレジスト膜は除去する（図６（ｃ））。アライメントマーク５上にレジスト膜が存在しないことにより、アライメントマーク５検出の際、遮光部と透光部との高いコントラストが得られ、マークをより一層認識しやすくするためである。なお、上記レジストをアライメントマーク５上を除いて塗布する方法でもよい。
そして、電子線描画機或いはレーザ描画機などを用いて、上記アライメントマーク５を用いて位置合わせを行って第１のパターンの描画を行う。この場合の描画データは、デバイスパターンの透光部に対応するパターンデータである。描画後、これを現像して、マスクブランク上のデバイスパターン形成領域において、デバイスパターンの透光部を形成する領域ではレジスト膜が除去され、それ以外の領域にはレジスト膜が残存するレジストパターン６ａを形成する（図６（ｄ）参照）。
【００６５】
次に、形成されたレジストパターン６ａをマスクとして、露出した遮光膜４及び半透光膜７をエッチングして、デバイスパターンの遮光部及び半透光部に対応する領域に遮光膜パターン４ａ（遮光層パターン２ａと反射防止層パターン３ａの積層）と半透光膜パターン７ａを形成する（図６（ｅ）参照）。この際、アライメントマーク５の遮光部がエッチングされないように、遮蔽用のテープ９等を貼り付けて保護しておく。デバイスパターンの透光部に対応する領域では、上記遮光膜４及び半透光膜７のエッチングにより下地の透光性基板１が露出した状態である。残存するレジストパターン６ａは、酸素によるアッシング或いは濃硫酸などを用いて除去する（図６（ｆ）参照）。
【００６６】
次に、再び全面に前記ポジ型レジストを塗布し、ベーキングを行って、レジスト膜６を形成した後、アライメントマーク５を覆うレジスト膜は除去する（図６（ｇ）、（ｈ）参照）。アライメントマーク５検出の際、コントラストを高めてマークをより一層認識しやすくするためである。なおこの場合、上記レジストをアライメントマーク５上を除いて塗布する方法でもよい。
そして、２回目の描画を行う。すなわち、前記第１のパターンの描画時と同じ電子線描画機或いはレーザ描画機などを用いて、上記アライメントマーク５を用いて位置合わせを行って第２のパターンの描画を行う。この時の描画データは、デバイスパターンの半透光部及び透光部に対応するパターンデータである。描画後、これを現像して、デバイスパターンの遮光部に対応する領域にのみレジスト膜が残存するレジストパターン６ｂを形成する（図６（ｉ）参照）。
【００６７】
次に、形成されたレジストパターン６ｂをマスクとして、デバイスパターンの半透光部となる領域に露出した上層の遮光膜をエッチングにより除去して、下層の半透光膜７ａを露出させる。これにより、デバイスパターンの遮光部は半透光部と画され、デバイスパターンの遮光部及び半透光部が形成される（図６（ｊ）参照）。この際、アライメントマーク５の遮光部がエッチングされないように、遮蔽用のテープ９等を貼り付けて保護してもよい。特に上記アライメントマーク５を、マスク使用時に被転写基板との位置合わせに用いるマークと兼用する場合には、上記アライメントマーク５を残しておく必要があるからである。なお、残存するレジストパターン６ｂは、酸素アッシング等を用いて除去する。
以上のようにしてグレートーンマスク２３が出来上がる（図６（ｋ）参照）。グレートーンマスク２３は、最初に形成したアライメントマーク５と、遮光部８ａ、半透光部８ｂ及び透光部８ｃを有するデバイスパターン８とが形成されている。
【００６８】
本実施の形態においても、第１のパターンの描画時も第２のパターンの描画時も、予め基板上に形成した同じアライメントマーク５を用いて位置合わせを行って描画することにより、描画傾向を第１の描画パターンと第２の描画パターンとで一致させるようにしているので、仮に第１のパターンと第２のパターンの描画時にそれぞれずれが生じたとしてもそのずれの傾向が一致しているので、結果的には第１のパターンと第２のパターンとは、高い精度で重ね位置合わせされて形成することができる。
【００６９】
また、以上説明した実施の形態では、ポジ型のレジストを用いた場合を例示したが、ネガ型レジストを用いてもよい。この場合、描画データが反転するだけで、工程は上述と全く同様にして実施できる。
また、以上の実施の形態では、専ら本発明のパターン形成方法をグレートーンマスクの製造工程に適用した例を説明したが、本発明はこれには限定されず、例えば、透光性基板上に遮光膜パターンと位相シフター膜パターンとを重ね合わせ描画工程により形成する位相シフトマスクの製造工程に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明のパターン形成方法の実施の形態１としてグレートーンマスクの製造に適用した場合の製造工程を順に示す模式的断面図である。
【図２】本発明のパターン形成方法の実施の形態２としてグレートーンマスクの製造に適用した場合の製造工程を順に示す模式的断面図である。
【図３】本発明のパターン形成方法の実施の形態３としてグレートーンマスクの製造に適用した場合の製造工程を順に示す模式的断面図である。
【図４】本発明のパターン形成方法の実施の形態４としてグレートーンマスクの製造に適用した場合の製造工程を順に示す模式的断面図である。
【図５】本発明のパターン形成方法の実施の形態５としてグレートーンマスクの製造に適用した場合の製造工程を順に示す模式的断面図である。
【図６】本発明のパターン形成方法の実施の形態６としてグレートーンマスクの製造に適用した場合の製造工程を順に示す模式的断面図である。
【符号の説明】
【００７１】
１  透光性基板
２  遮光層
３  反射防止層
４  遮光膜
５  アライメントマーク
６  レジスト膜
７  半透光膜
８  デバイスパターン
９  遮蔽用テープ
１０，１１  マスクブランク
１２  遮蔽板
２０，２１，２２，２３  グレートーンマスク
【図１】
2007248943.tif 000003
【図２】
2007248943.tif 000004
【図３】
2007248943.tif 000005
【図４】
2007248943.tif 000006
【図５】
2007248943.tif 000007
【図６】
2007248943.tif 000008