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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2021-12-13
(45)【発行日】2022-01-13
(54)【発明の名称】フォトマスク、フォトマスクの製造方法、表示装置の製造方法
(51)【国際特許分類】
G03F 1/58 20120101AFI20220105BHJP
C23C 14/04 20060101ALI20220105BHJP
C23C 14/06 20060101ALI20220105BHJP
【ＦＩ】
G03F1/58
C23C14/04 A
C23C14/06
【請求項の数】
18
(21)【出願番号】P 2021094790
(22)【出願日】2021-06-04
【審査請求日】2021-07-19
(31)【優先権主張番号】P 2020217732
(32)【優先日】2020-12-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】302003244
【氏名又は名称】株式会社エスケーエレクトロニクス
(74)【代理人】
【識別番号】110000338
【氏名又は名称】特許業務法人ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ
(72)【発明者】
【氏名】田中 千恵
(72)【発明者】
【氏名】齊藤 隆史
(72)【発明者】
【氏名】山田 歩実
(72)【発明者】
【氏名】森山 久美子
(72)【発明者】
【氏名】福泉 照夫
【審査官】田中 秀直
(56)【参考文献】
【文献】特開２００２－２０２５８３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０８－２５０４４６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－１６５２４８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－２１５６１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－０３２７８３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－２７２７６９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１３６２８３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－２４１９３５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－２５８９３０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－０４８１８６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特許第３８９８２１７（ＪＰ，Ｂ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１７／００６９６１２（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０３Ｆ １／００－１／９２
Ｃ２３Ｃ １４／０４
Ｃ２３Ｃ １４／０６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
表示装置の製造において被転写基板に所望のレジスト形状を形成するために用いられるフォトマスクであって、
少なくとも２つの互いに透過率が異なる領域を含む所定形状を有する複数のパターン形成領域を透明基板上に有しており、
前記パターン形成領域の中央部を含む所定面積の領域を第１領域とし、前記パターン形成領域の外縁部における所定面積の領域を第２領域とし、
前記パターン形成領域は、少なくとも半透過膜のパターンと遮光膜のパターンとが一部重畳するように積層されることによって形成されており、
前記透明基板上に前記パターン形成領域が形成されていない透光部を有しており、
前記第１領域内の透過率よりも前記第２領域内の透過率の方が高いフォトマスク。
【請求項2】
表示装置の製造において被転写基板に所望のレジスト形状を形成するために用いられるフォトマスクであって、
少なくとも２つの互いに透過率が異なる領域を含む所定形状を有する複数のパターン形成領域を透明基板上に有しており、
前記パターン形成領域の中央部を含む所定面積の領域を第１領域とし、前記パターン形成領域の外縁部における所定面積の領域を第２領域とし、
前記パターン形成領域は、透光部と、半透過膜により形成される半透過部とが少なくとも形成されており、
前記パターン形成領域が形成されていない領域には、前記半透過膜と遮光膜とが積層されることによって形成された遮光部が前記透明基板上に形成されており、
前記第１領域内の透過率よりも前記第２領域内の透過率の方が低いフォトマスク。
【請求項3】
第２領域は、前記第１領域に対して同心円状に形成されている請求項１または２に記載のフォトマスク。
【請求項4】
前記パターン形成領域を平面視した場合の外縁形状の少なくとも一部には円弧が含まれている請求項１または２に記載のフォトマスク。
【請求項5】
前記パターン形成領域は、多角形形状である、請求項１または２に記載のフォトマスク。
【請求項6】
前記パターン形成領域を平面視した場合に、前記半透過膜と前記遮光膜とが重畳している重畳領域が、前記パターン形成領域の中央部から外縁部に向けて放射状または渦巻き状に延びている請求項１に記載のフォトマスク。
【請求項7】
前記パターン形成領域を平面視した場合に前記半透過膜に前記遮光膜が重畳していない所定の形状を有する複数の非重畳領域を有し、前記非重畳領域は外縁部に向かうにつれて面積が大きくなるように形成されている請求項１に記載のフォトマスク。
【請求項8】
前記パターン形成領域を平面視した場合に、前記半透過膜と前記遮光膜とが重畳している矩形の重畳領域と、前記半透過膜に前記遮光膜が重畳していない矩形の非重畳領域とが交互に配置されているチェック柄領域が形成されており、前記チェック柄領域の外周に、前記半透過膜に前記遮光膜が重畳していない領域が形成されている請求項１に記載のフォトマスク。
【請求項9】
前記パターン形成領域を平面視した場合に前記遮光膜および前記半透過膜が存在していない透光部が前記パターン形成領域の外縁部に形成されている請求項１に記載のフォトマスク。
【請求項10】
前記パターン形成領域を平面視した場合に、前記遮光膜および前記半透過膜が存在していない透光部が前記パターン形成領域の中央部から外縁部に向けて放射状または渦巻き状に延びている請求項２に記載のフォトマスク。
【請求項11】
前記パターン形成領域を平面視した場合に前記半透過膜に前記遮光膜が重畳していない所定の形状を有する複数の非重畳領域を有し、前記非重畳領域は外縁部に向かうにつれて面積が大きくなるように形成されている請求項２に記載のフォトマスク。
【請求項12】
前記パターン形成領域を平面視した場合に、前記遮光膜および前記半透過膜が存在していない透光部と、前記半透過膜に前記遮光膜が重畳していない矩形の非重畳領域とが交互に配置されているチェック柄領域が形成されており、前記チェック柄領域の外周に、前記非重畳領域が形成されている請求項２に記載のフォトマスク。
【請求項13】
前記パターン形成領域を平面視した場合に前記半透過膜と前記遮光膜とが重畳している重畳領域が前記パターン形成領域の外縁部に形成されている請求項２に記載のフォトマスク。
【請求項14】
透明基板上に半透過膜による半透過領域と、前記透明基板上に少なくとも前記半透過膜および遮光膜が、前記半透過膜が前記遮光膜よりも前記透明基板側に位置するように積層された積層領域と、前記透明基板が露出する透明領域とを備えたフォトマスクの製造方法であって、前記透明基板の表面に、少なくとも前記半透過膜および前記遮光膜が、前記半透過膜が前記遮光膜よりも前記透明基板側に位置するように積層されて形成されたマスクブランクスを準備する工程と、
前記マスクブランクスの表面に第１フォトレジスト膜を形成し、前記第１フォトレジスト膜に対して前記第１フォトレジスト膜を描画装置で描画して第１フォトレジストパターンを形成する工程と、
前記第１フォトレジストパターンをマスクとして、前記遮光膜の一部を除去する工程と、
露出した前記半透過膜を除去する工程と、
遮光膜を含む前記フォトマスクの全面に第２フォトレジスト膜を形成し、前記第２フォトレジスト膜に対して、設計パターンにアライメントずれのマージンを反映し、描画装置で描画して第２フォトレジストパターンを形成する工程と、
前記第２フォトレジストパターンをマスクとして、前記遮光膜の一部を除去する工程とを含み、
前記遮光膜と前記半透過膜とによって形成されるパターン形成領域の中央部を含む所定面積の領域を第１領域とし、前記パターン形成領域の外周部における所定面積の領域であって前記第１領域に対して同心円状に形成されている領域を第２領域としたときに、前記第１領域内の透過率よりも前記第２領域内の透過率の方が高くなるように、前記パターン形成領域を形成する、フォトマスクの製造方法。
【請求項15】
透明基板上に半透過膜による半透過領域と、前記透明基板上に遮光膜および前記半透過膜がこの順に積層された積層領域と、前記透明基板が露出する透明領域とを備えたフォトマスクの製造方法であって、透明基板の表面に遮光膜が形成されたマスクブランクスを準備する工程と、
前記マスクブランクスの表面に第１フォトレジスト膜を形成する工程と、
前記第１フォトレジスト膜に対して描画装置で描画して第１フォトレジストパターンを形成する工程と、
前記第１フォトレジストパターンをマスクとして、前記遮光膜の一部を除去する工程と、
前記遮光膜を含む前記フォトマスクの全面に半透過膜を形成する工程と、
前記半透過膜の表面に第２フォトレジスト膜を形成する工程と、
前記第２フォトレジスト膜に対して描画装置で描画して、設計パターンにアライメントずれのマージンを反映し、第２フォトレジストパターンを形成する工程と、
前記第２フォトレジストパターンをマスクとして、前記半透過膜の一部を除去する工程とを含み、
前記遮光膜と前記半透過膜とによって形成されるパターン形成領域の中央部を含む所定面積の領域を第１領域とし、前記パターン形成領域の外周部における所定面積の領域であって前記第１領域に対して同心円状に形成されている領域を第２領域としたときに、前記第１領域内の透過率よりも前記第２領域内の透過率の方が高くなるように、前記パターン形成領域を形成する、フォトマスクの製造方法。
【請求項16】
透明基板上に半透過膜による半透過領域と、前記透明基板上に少なくとも前記半透過膜および遮光膜が、前記半透過膜が前記遮光膜よりも前記透明基板側に位置するように積層された積層領域と、前記透明基板が露出する透明領域とを備えたフォトマスクの製造方法であって、前記透明基板の表面に、少なくとも前記半透過膜および前記遮光膜が、前記半透過膜が前記遮光膜よりも前記透明基板側に位置するように積層されて形成されたマスクブランクスを準備する工程と、
前記マスクブランクスの表面に第１フォトレジスト膜を形成し、前記第１フォトレジスト膜に対して前記第１フォトレジスト膜を描画装置で描画して第１フォトレジストパターンを形成する工程と、
前記第１フォトレジストパターンをマスクとして、前記遮光膜の一部を除去する工程と、
露出した前記半透過膜を除去する工程と、
遮光膜を含む前記フォトマスクの全面に第２フォトレジスト膜を形成し、前記第２フォトレジスト膜に対して、設計パターンにアライメントずれのマージンを反映し、描画装置で描画して第２フォトレジストパターンを形成する工程と、
前記第２フォトレジストパターンをマスクとして、前記半透過膜の一部を除去する工程とを含み、
前記遮光膜と前記半透過膜とによって形成されるパターン形成領域の中央部を含む所定面積の領域を第１領域とし、前記パターン形成領域の外周部における所定面積の領域であって前記第１領域に対して同心円状に形成されている領域を第２領域としたときに、前記第１領域内の透過率よりも前記第２領域内の透過率の方が低くなるように、前記パターン形成領域を形成する、フォトマスクの製造方法。
【請求項17】
透明基板上に半透過膜による半透過領域と、前記透明基板上に遮光膜および前記半透過膜がこの順に積層された積層領域と、前記透明基板が露出する透明領域とを備えたフォトマスクの製造方法であって、透明基板の表面に遮光膜が形成されたマスクブランクスを準備する工程と、
前記マスクブランクスの表面に第１フォトレジスト膜を形成する工程と、
前記第１フォトレジスト膜に対して描画装置で描画して第１フォトレジストパターンを形成する工程と、
前記第１フォトレジストパターンをマスクとして、前記遮光膜の一部を除去する工程と、
前記遮光膜を含む前記フォトマスクの全面に半透過膜を形成する工程と、
前記半透過膜の表面に第２フォトレジスト膜を形成する工程と、
前記第２フォトレジスト膜に対して、設計パターンにアライメントずれのマージンを反映し、描画装置で描画して第２フォトレジストパターンを形成する工程と、
前記第２フォトレジストパターンをマスクとして、前記半透過膜の一部を除去する工程とを含み、
前記遮光膜と前記半透過膜とによって形成されるパターン形成領域の中央部を含む所定面積の領域を第１領域とし、前記パターン形成領域の外周部における所定面積の領域であって前記第１領域に対して同心円状に形成されている領域を第２領域としたときに、前記第１領域内の透過率よりも前記第２領域内の透過率の方が低くなるように、前記パターン形成領域を形成する、フォトマスクの製造方法。
【請求項18】
請求項１～１０のいずれか１項に記載のフォトマスクを使用して被転写基板に所望のレジスト形状を形成するレジスト形成工程を含む表示装置の製造方法であって、前記レジスト形成工程は、
前記フォトマスクを介して、レジストに対して露光を行う露光工程と、
露光した前記レジストを現像することにより前記所望のレジスト形状を形成する工程とを含む、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、フォトマスク、フォトマスクの製造方法、表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
フォトマスクを用いた露光によりレジストを所望の形状に形成する技術が知られている。例えば、特許文献１には、マスク基板の表面の少なくとも一つの層に階段式パターンを有する多階調フォトマスクの製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１８－４５０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
フォトマスクを用いた露光により被転写基板に凹凸形状等のレジストを形成する場合において、任意の領域における前記レジストに対して、前記レジストの中央から外側にかけて緩やかに傾斜させることが望まれている。
【0005】
本発明の一態様は、被転写基板の感光性レジストに対して緩やかに傾斜した形状を形成することができるフォトマスクおよびその製造方法等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】
【0006】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るフォトマスクは、少なくとも２つの互いに透過率が異なる領域を含む所定形状を有する複数のパターン形成領域を透明基板上に有しており、前記パターン形成領域の中央部を含む所定面積の領域を第１領域とし、前記パターン形成領域の外縁部における所定面積の領域を第２領域とし、前記第１領域内の透過率よりも前記第２領域内の透過率の方が高いまたは低い。
【0007】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るフォトマスクの製造方法は、透明基板上に半透過膜による半透過領域と、前記透明基板上に少なくとも前記半透過膜および遮光膜が、前記半透過膜が前記遮光膜よりも前記透明基板側に位置するように積層された積層領域と、前記透明基板が露出する透明領域とを備えたフォトマスクの製造方法であって、前記透明基板の表面に、少なくとも前記半透過膜および前記遮光膜が、前記半透過膜が前記遮光膜よりも前記透明基板側に位置するように積層されて形成されたマスクブランクスを準備する工程と、前記マスクブランクスの表面に第１フォトレジスト膜を形成し、前記第１フォトレジスト膜に対して前記第１フォトレジスト膜を描画装置で描画して第１フォトレジストパターンを形成する工程と、前記第１フォトレジストパターンをマスクとして、前記遮光膜の一部を除去する工程と、露出した前記半透過膜を除去する工程と、遮光膜を含む前記フォトマスクの全面に第２フォトレジストを形成し、前記第２フォトレジスト膜に対して描画装置で描画して前記第２フォトレジストパターンを形成する工程と、前記第２フォトレジストパターンをマスクとして、前記遮光膜の一部を除去する工程とを含み、前記遮光膜と前記半透過膜とによって形成されるパターン形成領域の中央部を含む所定面積の領域を第１領域とし、前記パターン形成領域の外周部における所定面積の領域を第２領域としたときに、前記第１領域内の透過率よりも前記第２領域内の透過率の方が高くなるように、前記パターン形成領域を形成する。
【0008】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るフォトマスクの製造方法は、透明基板上に半透過膜による半透過領域と、前記透明基板上に遮光膜および前記半透過膜がこの順に積層された積層領域と、前記透明基板が露出する透明領域とを備えたフォトマスクの製造方法であって、透明基板の表面に遮光膜が形成されたマスクブランクスを準備する工程と、前記マスクブランクスの表面に第１フォトレジスト膜を形成する工程と、前記第１フォトレジスト膜に対して描画装置で描画して第１フォトレジストパターンを形成する工程と、前記第１フォトレジストパターンをマスクとして、前記遮光膜の一部を除去する工程と、前記遮光膜を含む前記フォトマスクの全面に半透過膜を形成する工程と、前記半透過膜の表面に第２フォトレジスト膜を形成する工程と、前記第２フォトレジスト膜に対して描画装置で描画して第２フォトレジストパターンを形成する工程と、前記第２フォトレジストパターンをマスクとして、前記半透過膜の一部を除去する工程とを含み、前記遮光膜と前記半透過膜とによって形成されるパターン形成領域の中央部を含む所定面積の領域を第１領域とし、前記パターン形成領域の外周部における所定面積の領域を第２領域としたときに、前記第１領域内の透過率よりも前記第２領域内の透過率の方が高くなるように、前記パターン形成領域を形成する。
【0009】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るフォトマスクの製造方法は、透明基板上に半透過膜による半透過領域と、前記透明基板上に少なくとも前記半透過膜および遮光膜が、前記半透過膜が前記遮光膜よりも前記透明基板側に位置するように積層された積層領域と、前記透明基板が露出する透明領域とを備えたフォトマスクの製造方法であって、前記透明基板の表面に、少なくとも前記半透過膜および前記遮光膜が、前記半透過膜が前記遮光膜よりも前記透明基板側に位置するように積層されて形成されたマスクブランクスを準備する工程と、前記マスクブランクスの表面に第１フォトレジスト膜を形成し、前記第１フォトレジスト膜に対して前記第１フォトレジスト膜を描画装置で描画して第１フォトレジストパターンを形成する工程と、前記第１フォトレジストパターンをマスクとして、前記遮光膜の一部を除去する工程と、露出した前記半透過膜を除去する工程と、遮光膜を含む前記フォトマスクの全面に第２フォトレジスト膜を形成し、前記第２フォトレジスト膜に対して描画装置で描画して第２フォトレジストパターンを形成する工程と、前記第２フォトレジストパターンをマスクとして、前記半透過膜の一部を除去する工程とを含み、前記遮光膜と前記半透過膜とによって形成されるパターン形成領域の中央部を含む所定面積の領域を第１領域とし、前記パターン形成領域の外周部における所定面積の領域を第２領域としたときに、前記第１領域内の透過率よりも前記第２領域内の透過率の方が低くなるように、前記パターン形成領域を形成する。
【0010】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るフォトマスクの製造方法は、透明基板上に半透過膜による半透過領域と、前記透明基板上に遮光膜および前記半透過膜がこの順に積層された積層領域と、前記透明基板が露出する透明領域とを備えたフォトマスクの製造方法であって、透明基板の表面に遮光膜が形成されたマスクブランクスを準備する工程と、前記マスクブランクスの表面に第１フォトレジスト膜を形成する工程と、前記第１フォトレジスト膜に対して描画装置で描画して第１フォトレジストパターンを形成する工程と、前記第１フォトレジストパターンをマスクとして、前記遮光膜の一部を除去する工程と、前記遮光膜を含む前記フォトマスクの全面に半透過膜を形成する工程と、前記半透過膜の表面に第２フォトレジスト膜を形成する工程と、前記第２フォトレジスト膜に対して描画装置で描画して第２フォトレジストパターンを形成する工程と、前記第２フォトレジストパターンをマスクとして、前記半透過膜の一部を除去する工程とを含み、前記遮光膜と前記半透過膜とによって形成されるパターン形成領域の中央部を含む所定面積の領域を第１領域とし、前記パターン形成領域の外周部における所定面積の領域を第２領域としたときに、前記第１領域内の透過率よりも前記第２領域内の透過率の方が低くなるように、前記パターン形成領域を形成する。
【発明の効果】
【0011】
本発明の一態様によれば、被転写基板の感光性レジストの任意の領域における前記感光性レジストに対して緩やかに傾斜した形状を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の実施形態１に係るフォトマスクの構成を示す平面図である。
【図2】（ａ）は、上記フォトマスクのパターン形成領域に形成されたパターンデザインを示す図であり、（ｂ）は、透明基板に対して垂直な平面で切断した上記フォトマスクの断面図である。
【図3】（ａ）は、上記フォトマスクを介して被転写基板上のフォトレジスト膜に対して光を照射させたときのフォトレジスト膜に照射される光の強度を示す図であり、（ｂ）は、上記フォトマスクを介して被転写基板上の感光性のフォトレジスト膜に対して露光し、現像した後のフォトレジスト膜の形状を示す図である。
【図4】上記フォトマスクの製造方法を説明するための図である。
【図5】上記フォトマスクの製造方法を説明するための図である。
【図6】上記フォトマスクの製造方法を説明するための図である。
【図7】上記フォトマスクの製造方法を説明するための図である。
【図8】（ａ）は、上記パターン形成領域の変形例としてのパターン形成領域を示す平面図であり、（ｂ）は、上記変形例としてのパターン形成領域を備えるフォトマスクを介してフォトレジスト膜に対して光を照射させたときのフォトレジスト膜に照射される光の強度を示す図であり、（ｃ）は、上記フォトマスクを介して感光性のフォトレジスト膜に対して露光し、現像した後のフォトレジスト膜の形状を示す図である。
【図9】（ａ）は、上記パターン形成領域の更なる変形例としてのパターン形成領域を示す平面図であり、（ｂ）は、上記更なる変形例としてのパターン形成領域を備えるフォトマスクを介してフォトレジスト膜に対して光を照射させたときのフォトレジスト膜に照射される光の強度を示す図であり、（ｃ）は、上記フォトマスクを介して感光性のフォトレジスト膜に対して露光し、現像した後のフォトレジスト膜の形状を示す図である。
【図10】（ａ）は、上記パターン形成領域の更なる変形例としてのパターン形成領域を示す平面図であり、（ｂ）は、上記更なる変形例としてのパターン形成領域を備えるフォトマスクを介してフォトレジスト膜に対して光を照射させたときのフォトレジスト膜に照射される光の強度を示す図であり、（ｃ）は、上記フォトマスクを介して感光性のフォトレジスト膜に対して露光し、現像した後のフォトレジスト膜の形状を示す図である。
【図11】（ａ）は、上記パターン形成領域の更なる変形例としてのパターン形成領域を示す平面図であり、（ｂ）は、上記更なる変形例としてのパターン形成領域を備えるフォトマスクを介してフォトレジスト膜に対して光を照射させたときのフォトレジスト膜に照射される光の強度を示す図であり、（ｃ）は、上記フォトマスクを介して感光性のフォトレジスト膜に対して露光し、現像した後のフォトレジスト膜の形状を示す図である。
【図12】（ａ）は、上記パターン形成領域の更なる変形例としてのパターン形成領域を示す平面図であり、（ｂ）は、上記更なる変形例としてのパターン形成領域を備えるフォトマスクを介してフォトレジスト膜に対して光を照射させたときのフォトレジスト膜に照射される光の強度を示す図であり、（ｃ）は、上記フォトマスクを介して感光性のフォトレジスト膜に対して露光し、現像した後のフォトレジスト膜の形状を示す図である。
【図13】（ａ）は、上記パターン形成領域の更なる変形例としてのパターン形成領域を示す平面図であり、（ｂ）は、上記更なる変形例としてのパターン形成領域を備えるフォトマスクを介してフォトレジスト膜に対して光を照射させたときのフォトレジスト膜に照射される光の強度を示す図であり、（ｃ）は、上記フォトマスクを介して感光性のフォトレジスト膜に対して露光し、現像した後のフォトレジスト膜の形状を示す図である。
【図14】（ａ）は、上記更なる変形例としてのパターン形成領域を備えるフォトマスクのパターン形成領域に形成されたパターンデザインを示す図であり、（ｂ）は、透明基板に対して垂直な平面で切断した上記フォトマスクの断面図である。
【図15】（ａ）は、上記更なる変形例としてのパターン形成領域を備えるフォトマスクを介してフォトレジスト膜に対して光を照射させたときのフォトレジスト膜に照射される光の強度を示す図であり、（ｂ）は、上記フォトマスクを介して感光性のフォトレジスト膜に対して露光し、現像した後のフォトレジスト膜の形状を示す図である。
【図16】上記フォトマスクの製造方法を説明するための図である。
【図17】上記フォトマスクの製造方法を説明するための図である。
【図18】上記フォトマスクの製造方法を説明するための図である。
【図19】（ａ）は、本発明の実施形態２に係るフォトマスクのパターン形成領域に形成されたパターンデザインを示す図であり、（ｂ）は、透明基板に対して垂直な平面で切断した上記フォトマスクの断面図である。
【図20】上記フォトマスクの製造方法を説明するための図である。
【図21】上記フォトマスクの製造方法を説明するための図である。
【図22】上記フォトマスクの製造方法を説明するための図である。
【図23】本発明の実施形態３に係るフォトマスクのパターン形成領域を示す平面図である。
【図24】上記フォトマスクの変形例としてのフォトマスクのパターン形成領域を示す平面図である。
【図25】本発明の実施形態１に係るフォトマスクを介して被転写基板上のネガ型のフォトレジスト膜に対して露光し、現像した後のフォトレジスト膜の形状を示す図である。
【図26】（ａ）は、本発明の実施形態５に係るフォトマスクのパターン形成領域に形成されたパターンデザインを示す図であり、（ｂ）は、透明基板に対して垂直な平面で切断した上記フォトマスクの断面図である。
【図27】上記フォトマスクを介して被転写基板上のポジ型のフォトレジスト膜に対して露光し、現像した後のフォトレジスト膜の形状を示す図である。
【図28】上記フォトマスクを介して被転写基板上のネガ型のフォトレジスト膜に対して露光し、現像した後のフォトレジスト膜の形状を示す図である。
【図29】上記フォトマスクの製造方法を説明するための図である。
【図30】上記フォトマスクの製造方法を説明するための図である。
【図31】上記フォトマスクの製造方法を説明するための図である。
【図32】（ａ）は、本発明の実施形態６に係るフォトマスクのパターン形成領域に形成されたパターンデザインを示す図であり、（ｂ）は、透明基板に対して垂直な平面で切断した上記フォトマスクの断面図である。
【図33】上記フォトマスクの製造方法を説明するための図である。
【図34】上記フォトマスクの製造方法を説明するための図である。
【図35】上記フォトマスクの製造方法を説明するための図である。
【図36】上記フォトマスクの変形例としてのフォトマスクのパターン形成領域を示す平面図である。
【図37】上記フォトマスクの変形例としてのフォトマスクのパターン形成領域を示す平面図である。
【図38】上記フォトマスクの変形例としてのフォトマスクのパターン形成領域を示す平面図である。
【図39】上記フォトマスクの変形例としてのフォトマスクのパターン形成領域を示す平面図である。
【図40】上記フォトマスクの変形例としてのフォトマスクのパターン形成領域を示す平面図である。
【図41】上記フォトマスクの変形例としてのフォトマスクのパターン形成領域を示す平面図である。
【図42】上記フォトマスクの変形例としてのフォトマスクのパターン形成領域を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
〔実施形態１〕
以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。図１は、本実施形態におけるフォトマスク１Ａの構成を示す平面図である。図２の（ａ）は、フォトマスク１Ａのパターン形成領域Ａに形成されたパターンデザインを示す図であり、図２の（ｂ）は、透明基板２に対して垂直な平面で切断したフォトマスク１Ａの断面図である。なお、図２の（ｂ）は、後述する１つのパターン形成領域Ａの周辺を拡大した断面図である。
以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。図１は、本実施形態におけるフォトマスク１Ａの構成を示す平面図である。図２の（ａ）は、フォトマスク１Ａのパターン形成領域Ａに形成されたパターンデザインを示す図であり、図２の（ｂ）は、透明基板２に対して垂直な平面で切断したフォトマスク１Ａの断面図である。なお、図２の（ｂ）は、後述する１つのパターン形成領域Ａの周辺を拡大した断面図である。
【0014】
図１および図２に示すように、フォトマスク１Ａは、透明基板２、半透過膜３、エッチングストッパー膜４、および遮光膜５がこの順で積層された構造となっている。なお、半透過膜３、エッチングストッパー膜４、および遮光膜５は、透明基板２のすべての領域に配置されておらず、図２の（ｂ）に示すように、パターン形成領域Ａに適宜配置されている。
【0015】
透明基板２は、透光性を有する基板であり、例えば石英ガラスにより構成することができる。半透過膜３は、照射された光の一部を透過する膜であり、例えば、酸化クロム、窒化クロム、クロム酸窒化物などのクロム系材料を用いることができる。エッチングストッパー膜４は、遮光膜５をエッチングする際に、半透過膜３がエッチングされることを防止するための膜である。エッチングストッパー膜４は、遮光膜５をエッチングするための溶剤によってエッチングされない材料によって構成される。エッチングストッパー膜４として、例えば、チタン、ニッケル、モリブデンシリサイドなどを用いることができる。遮光膜５は、光が透過しない膜であり、光学濃度ＯＤ値は２．７以上が適している。遮光膜５としては、例えば、クロム膜を用いることができる。
【0016】
図１に示すように、フォトマスク１Ａは、パターン形成領域Ａが格子状に配置されている。パターン形成領域Ａは、上記表示装置の各画素に対応する位置にそれぞれ設けられている。パターン形成領域Ａが形成されていない領域は、光を透過させる透光部７となっている。
【0017】
次に、フォトマスク１Ａにおけるパターン形成領域Ａに形成されたパターンデザインについて説明する。なお、以降の説明では、フォトマスクのパターンデザインを説明する場合においては、透明基板２側とは反対側からフォトマスクを平面視した場合について説明する。
【0018】
図２の（ａ）に示すように、フォトマスク１Ａのパターン形成領域Ａは、円形状になっている。フォトマスク１Ａのパターン形成領域Ａには、パターン形成領域Ａの中心を含む中央部に、遮光膜５と半透過膜３とが重畳した重畳領域１０が円形状に形成されている。また、パターン形成領域Ａには、重畳領域１０を取り囲むように半透過膜３のみが形成された非重畳領域１１が形成されている。換言すれば、パターン形成領域Ａの外縁部に非重畳領域１１が形成されている。非重畳領域１１は、重畳領域１０に対して同心円状に形成されている。
【0019】
本開示では、パターン形成領域Ａにおける各部の光の透過率の違いを表す指標として、パターン形成領域Ａ内の所定面積の領域における光の透過率を用いる。パターン形成領域Ａの中央部を含む所定面積の領域を第１領域Ｄ１とし、パターン形成領域Ａの外縁部における所定面積の領域を第２領域Ｄ２と称する。第１領域Ｄ１および第２領域Ｄ２は、パターン形成領域Ａの中央部と外縁部との透過率の差を説明するための概念的な領域である。第１領域Ｄ１の中央部は、パターン形成領域Ａの中央部と概ね一致している。そのため、第１領域Ｄ１は、少なくとも重畳領域１０を含む領域である。一方、第２領域Ｄ２の中央部は、パターン形成領域Ａの外縁部に位置している。そのため、第２領域Ｄ２は、パターン形成領域Ａの外縁部に形成された非重畳領域１１を少なくとも含む領域である。このように第１領域Ｄ１および第２領域Ｄ２を設定するため、第１領域Ｄ１内の透過率よりも第２領域Ｄ２内の透過率の方が高くなっている。なお、パターン形成領域Ａの中央部とは、パターン形成領域Ａが円形である場合には、その円の中心または当該中心の近傍の部分をいう。
【0020】
第１領域Ｄ１および第２領域Ｄ２が矩形の場合、これらの領域の大きさは、例えば、１μｍ×１μｍ以上である。本発明の一態様におけるフォトマスクにおけるパターン領域Ａの重畳領域１０の直径は、１０～６０μｍであり、非重畳領域１１の径方向の幅は、３～２０μｍである。第１領域Ｄ１および第２領域Ｄ２は、パターン形成領域Ａからはみ出ないように設定されればよい。第１領域Ｄ１内または第２領域Ｄ２内において、透過率が互いに異なる領域が存在する場合には、領域内の平均透過率を第１領域Ｄ１または第２領域Ｄ２の透過率とする。
【0021】
図２の（ａ）に示す例では、第１領域Ｄ１は、パターン形成領域Ａの中央部における重畳領域１０のみを含む矩形の領域である。第２領域Ｄ２は、外縁部に形成された非重畳領域１１のみを含む領域である。図２の（ａ）に示す例では、第１領域Ｄ１および第２領域Ｄ２を矩形で示しているが、第１領域Ｄ１および第２領域Ｄ２は、円形、多角形などであってもよい。上述した第１領域Ｄ１および第２領域Ｄ２の設定方法については、後述する変形例１～７および実施形態２についても同様である。
【0022】
図３の（ａ）は、フォトマスク１Ａを介して被転写基板上のポジ型のフォトレジスト膜２０に対して光を照射させたときのフォトレジスト膜２０に照射される光の強度を示す図であり、図３の（ｂ）は、フォトマスク１Ａを介して被転写基板上のフォトレジスト膜２０に対して露光し、現像した後のフォトレジスト膜２０の形状を示す図である。図３の（ａ）では、黒色が濃い領域ほどフォトレジスト膜２０に照射される光の強度が小さいことを示している。この点については、後述する図９の（ａ）、図１１の（ａ）、図１３の（ａ）、図１５の（ａ）、図１７の（ａ）、図１９の（ａ）、図２１の（ａ）についても同様である。
【0023】
図３の（ａ）に示すように、パターン形成領域Ａの中央部に遮光膜５が存在していることにより、フォトレジスト膜２０の中央部に照射される光の強度が小さくなっている。また、パターン形成領域Ａの外縁部において重畳領域１０を取り囲むように半透過膜３のみが存在していることにより、中央から外側に向かうにつれてフォトレジスト膜２０に照射される光の強度が大きくなっている。この点については、後述する変形例１～７についても同様である。これにより、図３の（ｂ）に示すように、現像後のフォトレジスト膜２０は、フォトマスク１Ａのパターン形成領域Ａの外縁部に対応する領域、すなわち、フォトレジスト膜２０の外縁部が緩やかに傾斜した形状となっている。
【0024】
以上のように、本実施形態におけるフォトマスク１Ａを介してフォトレジスト膜２０を露光および現像することにより、フォトレジスト膜２０の外縁部を緩やかに傾斜させることができる。換言すれば、フォトレジスト膜２０を中央から外側にかけて緩やかに傾斜させることができる。
【0025】
また、本実施形態におけるフォトマスク１Ａでは、非重畳領域１１が重畳領域１０に対して同心円状に形成されている。これにより、フォトレジスト膜２０に照射される光の強度を、フォトレジスト膜の中央から外側に向けて同心円状かつ段階的に大きくすることができる。
【0026】
次に、フォトマスク１Ａの製造方法について説明する。図４～７は、フォトマスク１Ａの製造方法を説明するための図である。図４に示すように、フォトマスク１Ａの製造では、まず、透明基板２の表面に、半透過膜３、エッチングストッパー膜４、および、遮光膜５がこの順に積層されて形成されたマスクブランクス３０を準備する（以降では、第１工程Ｐ１と称する）。
【0027】
次に、マスクブランクス３０の表面に第１フォトレジスト膜４０を形成する（以降では、第２工程Ｐ２と称する）。その後、第１フォトレジスト膜４０を描画装置で描画する（以降では、第３工程Ｐ３と称する）。第３工程Ｐ３では、マスクブランクス３０を平面視したときに、現像後の第１フォトレジスト膜４０がパターン形成領域Ａの形状（すなわち、略円形状）となるように描画を行う。
【0028】
なお、図示していないが第３工程Ｐ３では、後述する第１０工程Ｐ１０において、アライメントと呼ばれる位置合わせを行うため位置合わせの基準となるアライメントマークを同時に形成してもよい。より詳細には、透明基板２の各隅にアライメントマークを形成する。
【0029】
次に、第１フォトレジスト膜４０を現像して第１フォトレジスト膜４０のうち描画を行った領域４０Ａを除去することにより、第１フォトレジストパターンを形成する（以降では、第４工程Ｐ４と称する）。第３工程Ｐ３および第４工程Ｐ４は、第１フォトレジストパターンを形成する工程である。
【0030】
次に、図５に示すように、パターンが形成された第１フォトレジスト膜４０（すなわち、第１フォトレジストパターン）をマスクとして、遮光膜５をエッチングすることにより、遮光膜５のパターンを形成する（以降では、第５工程Ｐ５と称する）。第５工程Ｐ５では、遮光膜５をエッチングする溶剤としてエッチングストッパー膜４を溶解しない溶剤を用いることにより、遮光膜５のみがエッチングされ除去される。
【0031】
次に、第１フォトレジストパターンと遮光膜５とをマスクとして、エッチングストッパー膜４を除去する（以降では、第６工程Ｐ６と称する）。その後、エッチングストッパー膜４が除去されることにより露出した半透過膜３を除去する（以降では、第７工程Ｐ７と称する）。次に、残存している第１フォトレジスト膜４０を除去する（以降では、第８工程Ｐ８と称する）。
【0032】
次に、図６に示すように、遮光膜５を含むフォトマスクの全面に第２フォトレジスト膜４１を形成する（以降では、第９工程Ｐ９と称する）。その後、第２フォトレジスト膜４１を描画装置で描画する（以降では、第１０工程Ｐ１０と称する）。第１０工程Ｐ１０では、フォトマスクを平面視したときに、第２フォトレジスト膜４１の外縁部に対して略円形状に描画を行う。また、第１０工程Ｐ１０では、第３工程Ｐ３において形成したアライメントマークを用いて描画を行うための領域の位置決めを行う。
【0033】
次に、第２フォトレジスト膜４１を現像して第２フォトレジスト膜４１のうち描画を行った領域４１Ａを除去することにより、第２フォトレジストパターンを形成する（以降では、第１１工程Ｐ１１と称する）。第９工程Ｐ９、第１０工程Ｐ１０および第１１工程Ｐ１１は、第２フォトレジストパターンを形成する工程である。
【0034】
次に、パターンが形成された第２フォトレジスト膜４１（すなわち、第２フォトレジストパターン）をマスクとして、遮光膜５のパターンを形成する（以降では、第１２工程Ｐ１２と称する）。第１２工程Ｐ１２では、第５工程Ｐ５と同様に、遮光膜５をエッチングする溶剤としてエッチングストッパー膜４を溶解しない溶剤を用いることにより、遮光膜５のみがエッチングされ除去される。
【0035】
次に、図７に示すように、第２フォトレジストパターンと遮光膜５とをマスクとして、エッチングストッパー膜４を除去し、半透過膜３のパターンを形成する（以降では、第１３工程Ｐ１３と称する）。最後に、残存している第２フォトレジスト膜４１を除去する（以降では、第１４工程Ｐ１４と称する）。
【0036】
以上の工程により、パターン形成領域Ａの中心を含む中央部に重畳領域１０が円形状に形成されるとともに、重畳領域１０を取り囲むように非重畳領域１１が形成されたパターン形成領域を有するフォトマスク１Ａを作製することができる。
【0037】
なお、遮光膜５をエッチングする溶剤として半透過膜３を溶解しない溶剤を用いる場合では、エッチングストッパー膜４を備えていないマスクブランクスを用いることができる。例えば、遮光膜５と半透過膜３とが互いに異なるエッチング耐性を有する物質でマスクブランクスを構成することにより、エッチングストッパー膜４を備えていない場合においても遮光膜５のみを選択的にエッチングすることができる。
【0038】
次に、本実施形態におけるフォトマスク１Ａを用いた表示装置の製造方法について説明する。本発明のフォトマスク１Ａの用途には制限は無い。特に、複数のレイヤを積層して構成される表示装置用基板において、１枚のフォトマスク１Ａで任意のパターン中心から外側にかけて緩やかな傾斜となるレジスト形状を形成することを可能とする、多階調のフォトマスクに本発明のフォトマスクは有利に適用できる。
【0039】
例えば、本実施形態におけるフォトマスク１Ａを用いた表示装置の製造方法は、フォトマスク１Ａを用意する工程と、フォトマスク１Ａを使用して所望のレジスト形状を形成するレジスト形成工程を含む。レジスト形成工程は、露光装置を用いて、フォトマスク１Ａが有する転写用パターンを、被転写基板上に転写する工程である。本実施形態におけるフォトマスク１Ａを介した表示装置の製造方法は、更にその他の必要な種々の工程を含む。
【0040】
上述のように本発明のフォトマスク１Ａは、パターン形成領域Ａの外縁部において、パターン中心から外側に向かう方向に沿って緩やかな傾斜となるレジスト形状を形成することを可能とするので、例えば、表示装置の任意の位置に所望のパターンを形成することができる点でメリットが大きい。
【0041】
本発明のフォトマスク１Ａは、液晶および有機ＥＬ用として知られる露光装置を用いて露光することができる。例えば、露光装置として、３００～５００ｎｍにピークをもつ単波長もしくはブロードバンド光源の露光光を用い、開口数（ＮＡ）が０．０８～０．１２、コヒレントファクタ（σ）が従来知られている程度の等倍光学系をもつ、プロジェクション露光装置を用いることができる。なお、前記開口数は、０．１２以上であっても適用できる。もちろんフォトマスク１Ａは、プロキシミティ露光用のフォトマスクとして適用することも可能である。
【0042】
＜変形例１＞
実施形態１のフォトマスク１Ａのパターン形成領域Ａの変形例について説明する。図８の（ａ）は、本変形例におけるパターン形成領域Ａを示す平面図であり、図８の（ｂ）は、本変形例のフォトマスク１Ａを介してフォトレジスト膜２０に対して光を照射させたときのフォトレジスト膜２０に照射される光の強度を示す図であり、図８の（ｃ）は、本変形例のフォトマスク１Ａを介してフォトレジスト膜２０に対して露光し、現像した後のフォトレジスト膜２０の形状を示す図である。
実施形態１のフォトマスク１Ａのパターン形成領域Ａの変形例について説明する。図８の（ａ）は、本変形例におけるパターン形成領域Ａを示す平面図であり、図８の（ｂ）は、本変形例のフォトマスク１Ａを介してフォトレジスト膜２０に対して光を照射させたときのフォトレジスト膜２０に照射される光の強度を示す図であり、図８の（ｃ）は、本変形例のフォトマスク１Ａを介してフォトレジスト膜２０に対して露光し、現像した後のフォトレジスト膜２０の形状を示す図である。
【0043】
図８の（ａ）に示すように、本変形例では、パターン形成領域Ａを平面視した場合、半透過膜３と遮光膜５とが重畳している矩形の重畳領域１０と、半透過膜３に遮光膜５が重畳していない矩形の非重畳領域１１とが交互に配置されているチェック柄領域１２が形成されている。また、本変形例では、チェック柄領域１２の外周に、半透過膜３に遮光膜５が重畳していない領域が形成されている。すなわち、本変形例のパターン形成領域Ａは、（１）半透過膜のパターンと遮光膜のパターンとが重畳するように積層された重畳領域１０と、半透過膜３に遮光膜５が重畳していない非重畳領域１１とを含む混在領域と、（２）前記混在領域の外縁に形成され、半透過膜３に遮光膜５が重畳していない非混在領域とを有している。本変形例における第１領域Ｄ１は、チェック柄領域１２の内部に存在し、かつ、パターン形成領域Ａの中央部に位置する矩形の重畳領域１０を少なくとも含むように設定される。すなわち、第１領域Ｄ１は、パターン形成領域Ａの中央部に位置する重畳領域１０のみを含む領域であってもよいし、当該重畳領域１０とその周囲の非重畳領域１１とを含む領域であってもよい。本変形例における第２領域Ｄ２は、チェック柄領域１２の外側の領域、すなわちパターン形成領域Ａの外縁部に形成された非重畳領域１１内に設定される。
【0044】
当該構成により、図８の（ｂ）に示すように、パターン形成領域Ａの中央部に遮光膜５が存在していることにより、遮光膜５の面積比が大きくなるにつれてフォトレジスト膜２０の中央部に照射される光の強度が小さくなっている。また、パターン形成領域Ａの外縁部において重畳領域１０を取り囲むように半透過膜３のみが存在していることにより、中央から外側に向かうにつれてフォトレジスト膜２０に照射される光の強度が大きくなっている。これにより、図８の（ｃ）に示すように、現像後のフォトレジスト膜２０は、外縁部が緩やかに傾斜した形状となっている。すなわち、本変形例のフォトマスク１Ａを用いることにより、フォトレジスト膜２０を中央から外側にかけて緩やかに傾斜させることができる。
【0045】
＜変形例２＞
実施形態１のフォトマスク１Ａのパターン形成領域Ａの更なる変形例について説明する。図９の（ａ）は、本変形例におけるパターン形成領域Ａを示す平面図であり、図９の（ｂ）は、本変形例のフォトマスク１Ａを介してフォトレジスト膜２０に対して光を照射させたときのフォトレジスト膜２０に照射される光の強度を示す図であり、図９の（ｃ）は、本変形例のフォトマスク１Ａを介してフォトレジスト膜２０に対して露光し、現像した後のフォトレジスト膜２０の形状を示す図である。
実施形態１のフォトマスク１Ａのパターン形成領域Ａの更なる変形例について説明する。図９の（ａ）は、本変形例におけるパターン形成領域Ａを示す平面図であり、図９の（ｂ）は、本変形例のフォトマスク１Ａを介してフォトレジスト膜２０に対して光を照射させたときのフォトレジスト膜２０に照射される光の強度を示す図であり、図９の（ｃ）は、本変形例のフォトマスク１Ａを介してフォトレジスト膜２０に対して露光し、現像した後のフォトレジスト膜２０の形状を示す図である。
【0046】
図９の（ａ）に示すように、本変形例では、パターン形成領域Ａを平面視した場合、パターン形成領域Ａの中央領域１４において、半透過膜３と遮光膜５とが重畳している重畳領域１０が形成されている。また、本変形例では、半透過膜３と遮光膜５とが重畳している重畳領域１０と、半透過膜３に遮光膜５が重畳していない複数の非重畳領域１１とを有する領域１５が中央領域１４の外側に形成されている。領域１５では、非重畳領域１１が外縁部に向かうにつれて面積が大きくなるように形成されている。また、領域１５の外周には、半透過膜３に遮光膜５が重畳していない領域が形成されている。本変形例における第１領域Ｄ１は、中央領域１４の内部に設定される。本変形例における第２領域Ｄ２は、パターン形成領域Ａの外縁部に形成された非重畳領域１１内に設定される。
【0047】
当該構成により、図９の（ｂ）に示すように、フォトレジスト膜２０の外縁部に照射される光の強度が、フォトレジスト膜２０の中央部に照射される光の強度よりも大きくなっている。これにより、図９の（ｃ）に示すように、現像後のフォトレジスト膜２０を、外縁部が緩やかに傾斜した形状とすることができる。換言すれば、フォトレジスト膜２０を中央から外側にかけて緩やかに傾斜させることができる。
【0048】
＜変形例３＞
実施形態１のフォトマスク１Ａのパターン形成領域Ａの更なる変形例について説明する。図１０の（ａ）は、本変形例におけるパターン形成領域Ａを示す平面図であり、図１０の（ｂ）は、本変形例のフォトマスク１Ａを介してフォトレジスト膜２０に対して光を照射させたときのフォトレジスト膜２０に照射される光の強度を示す図であり、図１０の（ｃ）は、本変形例のフォトマスク１Ａを介してフォトレジスト膜２０に対して露光し、現像した後のフォトレジスト膜２０の形状を示す図である。
実施形態１のフォトマスク１Ａのパターン形成領域Ａの更なる変形例について説明する。図１０の（ａ）は、本変形例におけるパターン形成領域Ａを示す平面図であり、図１０の（ｂ）は、本変形例のフォトマスク１Ａを介してフォトレジスト膜２０に対して光を照射させたときのフォトレジスト膜２０に照射される光の強度を示す図であり、図１０の（ｃ）は、本変形例のフォトマスク１Ａを介してフォトレジスト膜２０に対して露光し、現像した後のフォトレジスト膜２０の形状を示す図である。
【0049】
図１０の（ａ）に示すように、本変形例では、パターン形成領域Ａを平面視した場合、パターン形成領域Ａの中央部は、半透過膜３と遮光膜５とが重畳している矩形の重畳領域１０と、遮光膜５が重畳されていない矩形の非重畳領域１１とが交互に配置されている。また、矩形の重畳領域１０と矩形の非重畳領域１１とが交互に配置されている領域の外側には、半透過膜３のみが存在している領域が形成されている。さらに、半透過膜３のみが存在している領域の外縁部には、遮光膜５および半透過膜３が存在していない複数の矩形の透光性領域１６が形成されている。本変形例における第１領域Ｄ１は、重畳領域１０と非重畳領域１１とが交互に配置された領域であって、かつ、少なくとも一部に重畳領域１０を含む領域となるように設定される。本変形例における第２領域Ｄ２は、パターン形成領域Ａの外縁部に形成された領域であって、少なくとも一部に透光性領域１６を含むように設定される。
【0050】
当該構成により、図１０の（ｂ）に示すように、フォトレジスト膜２０に照射される光の強度は、フォトレジスト膜２０の中央において最も小さく、中央から外縁部に向かうにつれて徐々に大きくなる。これにより、図１０の（ｃ）に示すように、現像後のフォトレジスト膜２０の形状を、中央から外縁部に向かうにつれて緩やかに傾斜した形状とすることができる。
【0051】
＜変形例４＞
実施形態１のフォトマスク１Ａのパターン形成領域Ａの更なる変形例について説明する。図１１の（ａ）は、本変形例におけるパターン形成領域Ａを示す平面図であり、図１１の（ｂ）は、本変形例のフォトマスク１Ａを介してフォトレジスト膜２０に対して光を照射させたときのフォトレジスト膜２０に照射される光の強度を示す図であり、図１１の（ｃ）は、本変形例のフォトマスク１Ａを介してフォトレジスト膜２０に対して露光し、現像した後のフォトレジスト膜２０の形状を示す図である。
実施形態１のフォトマスク１Ａのパターン形成領域Ａの更なる変形例について説明する。図１１の（ａ）は、本変形例におけるパターン形成領域Ａを示す平面図であり、図１１の（ｂ）は、本変形例のフォトマスク１Ａを介してフォトレジスト膜２０に対して光を照射させたときのフォトレジスト膜２０に照射される光の強度を示す図であり、図１１の（ｃ）は、本変形例のフォトマスク１Ａを介してフォトレジスト膜２０に対して露光し、現像した後のフォトレジスト膜２０の形状を示す図である。
【0052】
図１１の（ａ）に示すように、本変形例では、パターン形成領域Ａを平面視した場合、パターン形成領域Ａの中央領域１７において、半透過膜３と遮光膜５とが重畳している重畳領域１０が形成されている。また、本変形例では、中央領域１７からパターン形成領域Ａの外縁部に向けて重畳領域１０が放射状に延びる放射状領域１８が形成されている。放射状領域１８は、パターン形成領域Ａの外縁部に向かうにつれて幅が狭くなっている。本変形例における第１領域Ｄ１は、中央領域１７の内部に設定される。本変形例における第２領域Ｄ２は、パターン形成領域Ａの外縁部の領域であって、少なくとも一部に非重畳領域１１を含むように設定される。すなわち、本変形例のパターン形成領域Ａは、（１）半透過膜のパターンと遮光膜のパターンとが重畳するように積層された重畳領域からなる非混在領域と、（２）前記非混在領域の外縁に形成され、半透過膜のパターンと遮光膜のパターンとが重畳するように積層された領域と、半透過膜３に遮光膜５が重畳していない非重畳領域とを含む混在領域とを有している。
【0053】
当該構成により、図１１の（ｂ）に示すように、フォトレジスト膜２０に照射される光の強度は、フォトレジスト膜２０の中央において最も小さく、中央から外縁部に向かうにつれて徐々に大きくなる。これにより、図１１の（ｃ）に示すように、現像後のフォトレジスト膜２０の形状を、中央から外縁部に向かうにつれて緩やかに傾斜した形状とすることができる。
【0054】
＜変形例５＞
実施形態１のフォトマスク１Ａのパターン形成領域Ａの更なる変形例について説明する。図１２の（ａ）は、本変形例におけるパターン形成領域Ａを示す平面図である。図１２の（ｂ）は、本変形例のフォトマスク１Ａを介してフォトレジスト膜２０に対して光を照射させたときのフォトレジスト膜２０に照射される光の強度を示す図であり、図１２の（ｃ）は、本変形例のフォトマスク１Ａを介してフォトレジスト膜２０に対して露光し、現像した後のフォトレジスト膜２０の形状を示す図である。
実施形態１のフォトマスク１Ａのパターン形成領域Ａの更なる変形例について説明する。図１２の（ａ）は、本変形例におけるパターン形成領域Ａを示す平面図である。図１２の（ｂ）は、本変形例のフォトマスク１Ａを介してフォトレジスト膜２０に対して光を照射させたときのフォトレジスト膜２０に照射される光の強度を示す図であり、図１２の（ｃ）は、本変形例のフォトマスク１Ａを介してフォトレジスト膜２０に対して露光し、現像した後のフォトレジスト膜２０の形状を示す図である。
【0055】
図１２の（ａ）に示すように、本変形例では、パターン形成領域Ａを平面視した場合、パターン形成領域Ａの中央領域７０において、半透過膜３と遮光膜５とが重畳している重畳領域１０が形成されている。また、本変形例では、中央領域７０からパターン形成領域Ａの外縁部に向けて重畳領域１０が渦巻き状に延びる渦巻き状領域７１が形成されている。複数の渦巻き状領域７１の間には、非重畳領域１１が形成されている。本明細書では、「外縁部に向けて渦巻き状に延びる」とは、「外縁部に向けて曲線状に延びる」ことを意味する。放射状領域１８は、パターン形成領域Ａの外縁部に向かうにつれて幅が狭くなる場合もある。本変形例における第１領域Ｄ１は、中央領域７０の内部に設定される。本変形例における第２領域Ｄ２は、パターン形成領域Ａの外縁部の領域であって、少なくとも一部に非重畳領域１１を含むように設定される。
【0056】
当該構成により、図１２の（ｂ）に示すように、フォトレジスト膜２０に照射される光の強度は、フォトレジスト膜２０の中央において最も小さく、中央から外縁部に向かうにつれて徐々に大きくなる。これにより、図１２の（ｃ）に示すように、現像後のフォトレジスト膜２０の形状を、中央から外縁部に向かうにつれて緩やかに傾斜した形状とすることができる。
【0057】
＜変形例６＞
実施形態１のフォトマスク１Ａのパターン形成領域Ａの更なる変形例について説明する。図１３の（ａ）は、本変形例におけるパターン形成領域Ａを示す平面図である。図１３の（ｂ）は、本変形例のフォトマスク１Ａを介してフォトレジスト膜２０に対して光を照射させたときのフォトレジスト膜２０に照射される光の強度を示す図であり、図１３の（ｃ）は、本変形例のフォトマスク１Ａを介してフォトレジスト膜２０に対して露光し、現像した後のフォトレジスト膜２０の形状を示す図である。
実施形態１のフォトマスク１Ａのパターン形成領域Ａの更なる変形例について説明する。図１３の（ａ）は、本変形例におけるパターン形成領域Ａを示す平面図である。図１３の（ｂ）は、本変形例のフォトマスク１Ａを介してフォトレジスト膜２０に対して光を照射させたときのフォトレジスト膜２０に照射される光の強度を示す図であり、図１３の（ｃ）は、本変形例のフォトマスク１Ａを介してフォトレジスト膜２０に対して露光し、現像した後のフォトレジスト膜２０の形状を示す図である。
【0058】
図１３の（ａ）に示すように、本変形例では、パターン形成領域Ａを平面視した場合、パターン形成領域Ａの中央領域８０において、半透過膜３と遮光膜５とが重畳している重畳領域１０が形成されている。中央領域８０の外側には、半透過膜３と遮光膜５とが重畳している重畳領域１０と、遮光膜５および半透過膜３が存在していない複数の透光性領域１６とを有する領域８１が形成されている。領域８１は、透光性領域１６がパターン形成領域Ａの外側に向かうにつれて面積が大きくなるように形成されている。また、領域８１の外周には、第１半透過部８２がリング状に形成されている。また、第１半透過部８２の外周に第２半透過部８３がリング状に形成されている。第１半透過部８２は、第２半透過部８３よりも透過率が低くなるように設計される。本変形例における第１領域Ｄ１は、中央領域８０の内部に設定される。本変形例における第２領域Ｄ２は、パターン形成領域Ａの外縁部に形成された非重畳領域１１内に設定される。
【0059】
当該構成により、図１３の（ｂ）に示すように、フォトレジスト膜２０に照射される光の強度は、フォトレジスト膜２０の中央において最も小さく、中央から外縁部に向かうにつれて徐々に大きくなる。これにより、図１３の（ｃ）に示すように、現像後のフォトレジスト膜２０の形状を、中央から外縁部に向かうにつれて緩やかに傾斜した形状とすることができる。
【0060】
＜変形例７＞
実施形態１のフォトマスク１Ａのパターン形成領域Ａの更なる変形例について説明する。図１４の（ａ）は、本変形例のフォトマスク１Ａのパターン形成領域Ａに形成されたパターンデザインを示す平面図であり、図１４の（ｂ）は、透明基板２に対して垂直な平面で切断した、本変形例のフォトマスク１Ａの断面図である。図１５の（ａ）は、本変形例のフォトマスク１Ａを介してフォトレジスト膜２０に対して光を照射させたときのフォトレジスト膜２０に照射される光の強度を示す図であり、図１５の（ｂ）は、本変形例のフォトマスク１Ａを介してフォトレジスト膜２０に対して露光し、現像した後のフォトレジスト膜２０の形状を示す図である。
実施形態１のフォトマスク１Ａのパターン形成領域Ａの更なる変形例について説明する。図１４の（ａ）は、本変形例のフォトマスク１Ａのパターン形成領域Ａに形成されたパターンデザインを示す平面図であり、図１４の（ｂ）は、透明基板２に対して垂直な平面で切断した、本変形例のフォトマスク１Ａの断面図である。図１５の（ａ）は、本変形例のフォトマスク１Ａを介してフォトレジスト膜２０に対して光を照射させたときのフォトレジスト膜２０に照射される光の強度を示す図であり、図１５の（ｂ）は、本変形例のフォトマスク１Ａを介してフォトレジスト膜２０に対して露光し、現像した後のフォトレジスト膜２０の形状を示す図である。
【0061】
図１４の（ａ）に示すように、本変形例では、パターン形成領域Ａを平面視した場合、パターン形成領域Ａの中央領域９０において、半透過膜３と遮光膜５とが重畳している重畳領域１０が形成されている。中央領域９０の外側には、第１半透過部９１、第２半透過部９２、第３半透過部９３、および第４半透過部９４がこの順で内側からリング状に形成されている。第１半透過部９１、第２半透過部９２、第３半透過部９３、および第４半透過部９４は、半透過膜３で構成されている。図１４の（ｂ）に示すように、第１半透過部９１、第２半透過部９２、第３半透過部９３、および第４半透過部９４のうち第１半透過部９１の膜厚が最も大きく、第２半透過部９２、第３半透過部９３、第４半透過部９４の順で膜厚が小さくなっている。これにより、第１半透過部９１の光の透過率が最も小さくなっており、第２半透過部９２、第３半透過部９３、第４半透過部９４の順で光の透過率が高くなっている。
【0062】
当該構成により、図１５の（ａ）に示すように、フォトレジスト膜２０に照射される光の強度は、フォトレジスト膜２０の中央において最も小さく、中央から外縁部に向かうにつれて徐々に大きくなる。これにより、図１５の（ｂ）に示すように、現像後のフォトレジスト膜２０の形状を、中央から外縁部に向かうにつれて緩やかに傾斜した形状とすることができる。
【0063】
以上のように、本変形例のフォトマスク１Ａは、パターン形成領域Ａの中央部に、半透過膜３のパターンと遮光膜５のパターンとが重畳するように積層された重畳領域１０を有している。また、本変形例のフォトマスク１Ａでは、光の透過率が異なる複数の半透過部（すなわち、第１半透過部９１、第２半透過部９２、第３半透過部９３、および第４半透過部９４）が重畳領域１０を囲うようにパターン形成領域Ａの外周部に向かって形成されており、前記複数の半透過部は、パターン形成領域Ａの外縁部に向かうにつれて光の透過率が高くなっている。
【0064】
なお、上述したフォトマスク１Ａでは、パターン形成領域Ａの中央領域９０に形成される重畳領域１０が円形であり、第１半透過部９１、第２半透過部９２、第３半透過部９３、および第４半透過部９４がリング状の構成となっているが当該構成に限られるものではない。すなわち、本変形例のフォトマスク１Ａは、パターン形成領域Ａの中央部に重畳領域１０を有し、重畳領域１０を囲うようにパターン形成領域Ａの外周部に向かって徐々に透過率が高くなっていくように複数の半透過部が形成されていればよい。例えば、重畳領域１０および複数の半透過部は、楕円形、矩形などであってもよい。
【0065】
また、上述したフォトマスク１Ａでは、第１半透過部９１、第２半透過部９２、第３半透過部９３、および第４半透過部９４は、同じ透過率を有する半透過膜３によって構成されていたが、本変形例のフォトマスク１Ａは、当該構成に限られない。第１半透過部９１、第２半透過部９２、第３半透過部９３、および第４半透過部９４は、光の透過率が互いに異なる半透過膜で構成されることにより、パターン形成領域Ａの外周部に向かって光の透過率が高くなるように構成されてもよい。
【0066】
次に、本変形例におけるフォトマスク１Ａの製造方法について説明する。図１６～１８は、フォトマスク１Ａの製造方法を説明するための図である。図１６に示すように、フォトマスク１Ｂの製造では、まず、透明基板２の表面に、遮光膜５が形成されたマスクブランクス５０を準備する（以降では、第１工程Ｒ１と称する）。次に、マスクブランクス５０に形成されている遮光膜５のパターニングを行う。（以降では、第２工程Ｒ２と称する）。第２工程Ｒ２では、遮光膜５が重畳領域１０の形状（すなわち、円形状）となるようにパターニングを行う。
【0067】
次に、遮光膜５を含む透明基板２の全面に半透過膜３を成膜する（以降では、第３工程Ｒ３と称する）。その後、第３工程Ｒ３において成膜した半透過膜３のパターニングを行う（以降では、第４工程Ｒ４と称する）。第４工程Ｒ４では、透明基板２を平面視したときに、半透過膜３の外縁の形状が、第１半透過部９１の外縁の形状となるようにパターニングを行う。具体的には、第４工程Ｒ４では、半透過膜３の表面にフォトレジスト膜を形成し、当該フォトレジスト膜を描画装置で描画する。その後、フォトレジスト膜を現像および露光することによりフォトレジストパターンを形成し、当該フォトレジストパターンをマスクとして半透過膜３をエッチングすることにより、半透過膜の一部を除去して半透過膜３のパターンを形成する。その後、残存しているフォトレジスト膜を除去する。
【0068】
次に、図１７に示すように、透明基板２の全面に半透過膜３をさらに成膜する（以降では、第５工程Ｒ５と称する）。なお、図１７では、理解しやすいように、第５工程において成膜した半透過膜３について、第３工程Ｒ３で成膜した半透過膜３とは異なるハッチングを施している。この点については、以下の工程についても同様に異なるハッチングを施す。その後、第５工程Ｒ５において成膜した半透過膜３のパターニングを行う（以降では、第６工程Ｒ６と称する）。第６工程Ｒ６では、透明基板２を平面視したときに、半透過膜３の外縁の形状が、第２半透過部９２の外縁の形状となるようにパターニングを行う。第６工程Ｒ６の具体的な方法は、第４工程Ｒ４の工程と同様である。
【0069】
次に、透明基板２の全面に半透過膜３をさらに成膜する（以降では、第７工程Ｒ７と称する）。その後、第７工程Ｒ７において成膜した半透過膜３のパターニングを行う（以降では、第８工程Ｒ８と称する）。第８工程Ｒ８では、透明基板２を平面視したときに、半透過膜３の外縁の形状が、第３半透過部９３の外縁の形状となるようにパターニングを行う。第８工程Ｒ８の具体的な方法は、第４工程Ｒ４の工程と同様である。
【0070】
次に、図１８に示すように、透明基板２の全面に半透過膜３をさらに成膜する（以降では、第９工程Ｒ９と称する）。その後、第９工程Ｒ９において成膜した半透過膜３のパターニングを行う（以降では、第１０工程Ｒ１０と称する）。第１０工程Ｒ１０では、透明基板２を平面視したときに、半透過膜３の外縁の形状が、第４半透過部９４の外縁の形状となるようにパターニングを行う。第１０工程Ｒ１０の具体的な方法は、第４工程Ｒ４の工程と同様である。以上の工程により、図１４の（ｂ）に示すフォトマスク１Ａ、すなわち、第１半透過部９１の膜厚が最も大きく、第２半透過部９２、第３半透過部９３、第４半透過部９４の順で膜厚が小さくなっているフォトマスク１Ａを作製することができる。
【0071】
次に、第３工程Ｒ３、第５工程Ｒ５、第７工程Ｒ７および第９工程Ｒ９において成膜される半透過膜３の膜厚について説明する。膜厚の設定では、まず、第４半透過部９４の光の透過率が所望の透過率となるように、第９工程Ｒ９において成膜される半透過膜３の膜厚が設定される。ここで、半透過膜が複数層積層された領域における透過率は、下記式（１）によって表される。
Ｔ＝Ｔ０×ｅｘｐ（－４πｋｚ／λ） ・・・（１）
上記式（１）において、Ｔは透過率、Ｔ０は基板ガラス（すなわち、透明基板２）および半透過膜の光学的性質より一意的に決まる値、λは露光光の波長、ｋは半透過膜の消衰係数、ｚは半透過膜の膜厚である。上記式（１）に示すように、Ｔ０、λ、ｋが一定の場合、半透過膜が複数層積層された領域における透過率は、半透過膜の膜厚によって定まる。第９工程Ｒ９では、上記式（１）から算出される透過率が第４半透過部９４の透過率となるように、成膜する半透過膜の膜厚が設定される。なお、第４半透過部９４は１層の半透過膜３により構成されるため、上記式（１）におけるλは第９工程Ｒ９において成膜される半透過膜３の膜厚となる。第９工程Ｒ９において形成された第４半透過部９４の透過率が、本変形例におけるフォトマスク１Ａの透過率の基準となる。
Ｔ＝Ｔ０×ｅｘｐ（－４πｋｚ／λ） ・・・（１）
上記式（１）において、Ｔは透過率、Ｔ０は基板ガラス（すなわち、透明基板２）および半透過膜の光学的性質より一意的に決まる値、λは露光光の波長、ｋは半透過膜の消衰係数、ｚは半透過膜の膜厚である。上記式（１）に示すように、Ｔ０、λ、ｋが一定の場合、半透過膜が複数層積層された領域における透過率は、半透過膜の膜厚によって定まる。第９工程Ｒ９では、上記式（１）から算出される透過率が第４半透過部９４の透過率となるように、成膜する半透過膜の膜厚が設定される。なお、第４半透過部９４は１層の半透過膜３により構成されるため、上記式（１）におけるλは第９工程Ｒ９において成膜される半透過膜３の膜厚となる。第９工程Ｒ９において形成された第４半透過部９４の透過率が、本変形例におけるフォトマスク１Ａの透過率の基準となる。
【0072】
次に、第７工程Ｒ７および第９工程Ｒ９においてそれぞれ成膜される半透過膜３の膜厚の合計の膜厚によって定まる第３半透過部９３の光の透過率が所望の透過率となるように、第７工程Ｒ７において成膜される半透過膜３の膜厚が設定される。すなわち、第３半透過部９３を所望の透過率とするために、第９工程Ｒ９で成膜される半透過膜３の膜厚を考慮して、あらかじめ第７工程Ｒ７で成膜される半透過膜３の膜厚を設定する。より詳細には、上記式（１）を用いて、第９工程Ｒ９で成膜される半透過膜３の膜厚と、第３半透過部９３が所望の透過率となる半透過膜３の膜厚とを求め、これらの膜厚から第７工程Ｒ７において成膜する半透過膜３の膜厚を計算し、第７工程Ｒ７において半透過膜３を成膜する。
【0073】
次に、第５工程Ｒ５、第７工程Ｒ７および第９工程Ｒ９においてそれぞれ成膜される半透過膜３の膜厚の合計の膜厚によって定まる第２半透過部９２の光の透過率が所望の透過率となるように、第５工程Ｒ５において成膜される半透過膜３の膜厚が設定される。より詳細には、上記式（１）を用いて、第７工程Ｒ７および第９工程Ｒ９で成膜される半透過膜３の膜厚と、第２半透過部９２が所望の透過率となる半透過膜３の膜厚とを求め、これらの膜厚から第５工程Ｒ５において成膜する半透過膜３の膜厚を計算し、第５工程Ｒ５において半透過膜３を成膜する。
【0074】
最後に、第３工程Ｒ３、第５工程Ｒ５、第７工程Ｒ７および第９工程Ｒ９においてそれぞれ成膜される半透過膜３の膜厚の合計の膜厚によって定まる第１半透過部９１の光の透過率が所望の透過率となるように、第３工程Ｒ３において成膜される半透過膜３の膜厚が設定される。より詳細には、上記式（１）を用いて、第５工程Ｒ５、第７工程Ｒ７および第９工程Ｒ９で成膜される半透過膜３の膜厚と、第１半透過部９１が所望の透過率となる半透過膜３の膜厚とを求め、これらの膜厚から第３工程Ｒ３において成膜する半透過膜３の膜厚を計算し、第３工程Ｒ３において半透過膜３を成膜する。
【0075】
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
【0076】
図１９の（ａ）は、本実施形態におけるフォトマスク１Ｂのパターン形成領域Ａに形成されたパターンデザインを示す平面図であり、図１９の（ｂ）は、フォトマスク１Ｂの構成を示す図であり、透明基板２に対して垂直な平面で切断したフォトマスク１Ｂの断面図である。実施形態１におけるフォトマスク１Ａは、ボトム型のフォトマスクであったが、本実施形態におけるフォトマスク１Ｂは、トップ型のフォトマスクである。
【0077】
フォトマスク１Ｂは、図１９の（ｂ）に示すように、透明基板２、遮光膜５および半透過膜３がこの順で積層された領域と、透明基板２に半透過膜３が積層された領域とを備える構造となっている。なお、遮光膜５および半透過膜３は、透明基板２のすべての領域に配置されておらず、パターン形成領域Ａに適宜配置されている。なお、実施形態におけるフォトマスク１Ｂは、図１９（ａ）に示すパターン形成領域Ａを有するものに限られず、上記変形例１～７において説明したパターン形成領域Ａを有していてもよい。
【0078】
フォトマスク１Ａと同様に、フォトマスク１Ｂにおけるパターン形成領域Ａでは、透明基板２の表面に円形状の遮光膜５が位置しており、遮光膜５の中心と同じ位置を中心とし遮光膜５よりも直径が長い円形状の半透過膜３が遮光膜５の上面および透明基板２の上面に形成されている。
【0079】
これにより、フォトマスク１Ｂのパターン形成領域Ａには、図１９の（ａ）に示すように、パターン形成領域Ａの中心を含む中央部に、遮光膜５と半透過膜３とが重畳した重畳領域１０が円形状に形成されている。また、パターン形成領域Ａには、重畳領域１０を取り囲むように半透過膜３のみが形成された非重畳領域１１が形成されている。換言すれば、パターン形成領域Ａの外縁部に非重畳領域１１が形成されている。
【0080】
当該構成により、実施形態１におけるフォトマスク１Ａと同様に、パターン形成領域Ａの中央部において、光の透過率が低くなっているのに対し、パターン形成領域Ａの外縁部では、パターン形成領域Ａの外側に向かうにつれて光の透過率が高くなっている。換言すれば、パターン形成領域Ａの中央部を含む所定面積の領域を第１領域Ｄ１とし、パターン形成領域Ａの外縁部における所定面積の領域を第２領域Ｄ２とした場合に、第１領域Ｄ１内の透過率よりも第２領域Ｄ２内の透過率の方が高くなっている。
【0081】
次に、フォトマスク１Ｂの製造方法について説明する。図２０～２２は、フォトマスク１Ｂの製造方法を説明するための図である。図２０に示すように、フォトマスク１Ｂの製造では、まず、透明基板２の表面に、遮光膜５が形成されたマスクブランクス５０を準備する（以降では、第１工程Ｑ１と称する）。次に、マスクブランクス５０の表面に第１フォトレジスト膜６０を形成する（以降では、第２工程Ｑ２と称する）。その後、第１フォトレジスト膜６０に対して描画装置で描画して第１フォトレジストパターンを形成する（以降では、第３工程Ｑ３と称する）。第３工程Ｑ３では、マスクブランクス５０を平面視したときに、現像後の第１フォトレジスト膜６０が重畳領域１０の形状（すなわち、円形状）となるように描画を行う。
【0082】
次に、第１フォトレジスト膜６０を現像して第１フォトレジスト膜６０のうち描画を行った領域６０Ａを除去することにより、第１フォトレジストパターンを形成する（以降では、第４工程Ｑ４と称する）。第３工程Ｑ３および第４工程Ｑ４は、第１フォトレジストパターンを形成する工程である。
【0083】
次に、図２１に示すように、パターンが形成された第１フォトレジスト膜６０（すなわち、第１フォトレジストパターン）をマスクとして遮光膜５をエッチングすることにより、遮光膜５の一部を除去して遮光膜５のパターンを形成する（以降では、第５工程Ｑ５と称する）。次に、残存している第１フォトレジスト膜６０を除去する（以降では、第６工程Ｑ６と称する）。
【0084】
次に、遮光膜５を含むフォトマスクの全面に半透過膜３を形成する（以降では、第７工程Ｑ７と称する）。その後、半透過膜３の表面に第２フォトレジスト膜６１を形成する（以降では、第８工程Ｑ８と称する）。その後、図２２に示すように、第２フォトレジスト膜６１を描画装置で描画する（以降では、第９工程Ｐ９と称する）。第９工程Ｐ９では、フォトマスクを平面視したときに、第２フォトレジスト膜６１の外縁部に対してリング状になるように描画を行う。
【0085】
次に、第２フォトレジスト膜６１を現像して第２フォトレジスト膜６１のうち描画を行った領域６１Ａを除去することにより、第２フォトレジストパターンを形成する（以降では、第１０工程Ｑ１０と称する）。第９工程Ｑ９および第１０工程Ｑ１０は、第２フォトレジストパターンを形成する工程である。
【0086】
次に、パターンが形成された第２フォトレジスト膜６１（すなわち、第２フォトレジストパターン）をマスクとして、半透過膜３の一部を除去する（以降では、第１１工程Ｑ１１と称する）。最後に、残存している第２フォトレジスト膜６１を除去する（以降では、第１２工程Ｑ１２と称する）。
【0087】
以上の工程により、パターン形成領域Ａの中心を含む中央部に重畳領域１０が円形状に形成されるとともに、重畳領域１０を取り囲むように非重畳領域１１が形成されたパターン形成領域を有するフォトマスク１Ｂを作製することができる。
【0088】
＜変形例８＞
上記いずれかの実施形態または変形例として説明したフォトマスクは、遮光膜５と半透過膜３との透過率の差、遮光膜５と半透過膜３との面積比による透過率差などを利用するものであったが、本発明のフォトマスクはこれに限られず、半透過膜３に代えて、または、半透過膜３と併用して位相シフト膜を適用することも可能である。位相シフト膜の適用は、透明基板２に対する位相シフト膜の位相差、および、位相シフト膜の透過率を調整するとともに、位相効果を適用する領域を設定することにより可能となる。
上記いずれかの実施形態または変形例として説明したフォトマスクは、遮光膜５と半透過膜３との透過率の差、遮光膜５と半透過膜３との面積比による透過率差などを利用するものであったが、本発明のフォトマスクはこれに限られず、半透過膜３に代えて、または、半透過膜３と併用して位相シフト膜を適用することも可能である。位相シフト膜の適用は、透明基板２に対する位相シフト膜の位相差、および、位相シフト膜の透過率を調整するとともに、位相効果を適用する領域を設定することにより可能となる。
【0089】
例えば、図２の（ａ）に示すフォトマスク１Ａにおいて、透明基板２に対する位相差が１００度以下となるように位相シフト膜の膜厚を調整し、透過率の低い重畳領域１０と透過率の高い非重畳領域１１との間に位相シフト膜を配置し、重畳領域１０と非重畳領域１１との境界近傍を透過する露光装置の露光光が位相効果により非重畳領域１１側へシフトされるように調整してもよい。
【0090】
また、図１４の（ａ）に示すフォトマスク１Ａにおいて、重畳領域１０の外周に形成された光の透過率が異なる複数の半透過部（すなわち、第１半透過部９１、第２半透過部９２、第３半透過部９３、および第４半透過部９４）の少なくとも１つ以上の隣接する半透過部の間、および／または隣接する半透過部の境界の近傍に、位相シフト膜を形成してもよい。
【0091】
また、図８の（ａ）、図９の（ａ）、図１０の（ａ）、図１１の（ａ）、図１２の（ａ）などに示す、重畳領域１０と非重畳領域１１とによってパターンが形成されるフォトマスク１Ａにおいて、重畳領域１０と非重畳領域１１との境界近傍に位相シフト膜を形成してもよい。
【0092】
以上のように、位相シフト膜を形成することにより、より細やかな透過率調整が可能となる。その結果、本願のフォトマスクを介して形成される被転写基板側のレジスト形状をより緩やかな傾斜形状にすることが可能となる。
【0093】
なお、位相シフト膜を適用する場合であっても、位相シフト膜と、遮光膜５およびまたは半透過膜３の材料を同種金属系とすることで、上述の製造方法が適用できるため、特に問題なく位相シフト膜を採用することが可能である。
【0094】
また、例えば実施形態１のフォトマスク１Ａでは、重畳領域１０を遮光膜５と半透過膜３とが重畳した構成としているが、遮光膜５に代えて前記位相シフト膜を適用してもよい。すなわち、位相シフト膜を形成する領域を、非重畳領域１１よりも透過率が低い、換言すれば、透過する露光光の強度が小さい領域に設定できればよく、半透過膜３と位相シフト膜との積層により光学濃度ＯＤ値が２．７以上を満たすことができれば適応が可能である。
【0095】
〔実施形態３〕
上述の各実施形態では、パターン形成領域Ａが円形状となっているフォトマスクについて説明したが、本発明のフォトマスクはこれに限られず、上記表示装置の各画素の形状に合わせてパターン形成領域Ａを所望の形状とすることができる。これについて、図２３を参照しながら説明する。
上述の各実施形態では、パターン形成領域Ａが円形状となっているフォトマスクについて説明したが、本発明のフォトマスクはこれに限られず、上記表示装置の各画素の形状に合わせてパターン形成領域Ａを所望の形状とすることができる。これについて、図２３を参照しながら説明する。
【0096】
図２３は、本実施形態におけるフォトマスク１Ｃのパターン形成領域Ａを示す平面図である。図２３に示すように、フォトマスク１Ｃのパターン形成領域Ａは、正五角形になっている。フォトマスク１Ｃのパターン形成領域Ａには、パターン形成領域Ａの中心を含む中央部に、遮光膜５と半透過膜３とが重畳した重畳領域１０が正五角形状に形成されている。また、パターン形成領域Ａには、重畳領域１０を取り囲むように半透過膜３のみが形成された非重畳領域１１が形成されている。本変形例における第１領域Ｄ１は、重畳領域１０内に設定される。本変形例における第２領域Ｄ２は、パターン形成領域Ａの外縁部に形成された非重畳領域１１内に設定される。
【0097】
当該構成により、フォトマスク１Ｃを介して露光を行えば、フォトレジスト膜２０の外縁部に照射される光の強度が、フォトレジスト膜２０の中央部に照射される光の強度よりも大きくなる。これにより、図３の（ｂ）に示すように、現像後のフォトレジスト膜２０を、外縁部が緩やかに傾斜した形状とすることができる。換言すれば、フォトレジスト膜２０を中央から外側にかけて緩やかに傾斜させることができる。
【0098】
なお、本実施形態では、パターン形成領域Ａが正五角形である構成について説明したが、本発明のフォトマスクはこれに限られない。本発明の一態様のフォトマスクでは、パターン形成領域Ａが正五角形以外の五角形状であってもよいし、五角形以外の多角形（例えば、三角形、矩形、六角形など）であってもよい。また、本発明の一態様のフォトマスクでは、パターン形成領域Ａが一対の対向する直線と、当該一対の対向する直線の両端部を接続する２つの曲線を有し、上記一対の対向する直線と上記２つの曲線とにより形成される形状であってもよい。また、本発明の一態様のフォトマスクでは、パターン形成領域Ａが、多角形形状であり、かつ、多角形の少なくとも１つの角が円弧などの曲線により構成される形状であってもよい。
【0099】
＜変形例９＞
本発明の一態様のフォトマスクは、パターン形成領域Ａが楕円形であってもよい。これについて、図２４を参照しながら説明する。
本発明の一態様のフォトマスクは、パターン形成領域Ａが楕円形であってもよい。これについて、図２４を参照しながら説明する。
【0100】
図２４は、本実施形態におけるフォトマスク１Ｄのパターン形成領域Ａを示す平面図である。図２４に示すように、フォトマスク１Ｄのパターン形成領域Ａは、楕円形になっている。フォトマスク１Ｄのパターン形成領域Ａには、パターン形成領域Ａの中心を含む中央部に、遮光膜５と半透過膜３とが重畳した重畳領域１０が楕円形状に形成されている。また、パターン形成領域Ａには、重畳領域１０を取り囲むように半透過膜３のみが形成された非重畳領域１１が形成されている。本変形例における第１領域Ｄ１は、重畳領域１０内に設定される。本変形例における第２領域Ｄ２は、パターン形成領域Ａの外縁部に形成された非重畳領域１１内に設定される。
【0101】
当該構成により、フォトマスク１Ｄでは、フォトレジスト膜２０の外縁部に照射される光の強度が、フォトレジスト膜２０の中央部に照射される光の強度よりも大きくなっている。これにより、図３の（ｂ）に示した断面と同様に、現像後のフォトレジスト膜２０を、外縁部が緩やかに傾斜した形状とすることができる。換言すれば、フォトレジスト膜２０を中央から外側にかけて緩やかに傾斜させることができる。
【0102】
〔実施形態４〕
以上の説明では、本発明のフォトマスクを介してポジ型のフォトレジスト膜に対して露光を行うことにより、被転写基板に対して凸形状のレジスト形状を形成する構成について説明したが、本発明のフォトマスクは、ネガ型のフォトレジスト膜に対して用いることもできる。この場合、形成されるレジスト形状は、被転写基板に対して凹形状となる。当該凹形状は、外縁部が緩やかに傾斜した形状を有するものとなる。当該構成について以下に詳細に説明する。
以上の説明では、本発明のフォトマスクを介してポジ型のフォトレジスト膜に対して露光を行うことにより、被転写基板に対して凸形状のレジスト形状を形成する構成について説明したが、本発明のフォトマスクは、ネガ型のフォトレジスト膜に対して用いることもできる。この場合、形成されるレジスト形状は、被転写基板に対して凹形状となる。当該凹形状は、外縁部が緩やかに傾斜した形状を有するものとなる。当該構成について以下に詳細に説明する。
【0103】
図２５は、実施形態１において説明したフォトマスク１Ａを介して被転写基板上のネガ型のフォトレジスト膜８４に対して露光し、現像した後のフォトレジスト膜８４の形状を示す図である。実施形態１において説明したように、フォトマスク１Ａでは、パターン形成領域Ａの中央部では透過率が低くなっており、中央部から外側に向かうにつれて透過率が高くなっている。当該構成を有するフォトマスク１Ａを用いてネガ型のフォトレジスト膜８４に対して露光および現像を行うことにより、図２５に示すように、現像後のフォトレジスト膜８４は、照射される光の強度が小さい中央部では、現像により除去される。また、中央部から外縁部に向かうにつれて照射される光の強度が大きくなるため、フォトレジスト膜８４の現像液に対する溶解性が低くなり残存するフォトレジスト膜８４の厚みが大きくなる。換言すれば、ネガ型のフォトレジスト膜８４に対してフォトマスク１Ａを用いることにより、現像後のフォトレジスト膜８４の形状を、被転写基板に対して凹形状にするとともに、遮光領域と透光領域との間の領域が緩やかに傾斜した形状にすることができる。
【0104】
〔実施形態５〕
上述の各実施形態では、中央から外側に向かうにつれてフォトレジスト膜２０に照射される光の強度が大きくなるようにパターン形成領域Ａが形成されているフォトマスクについて説明したが、本発明のフォトマスクはこれに限られない。本発明の一態様のフォトマスクは、中央から外側に向かうにつれてフォトレジスト膜２０に照射される光の強度が小さくなるようにパターン形成領域Ａが形成されている構成であってもよい。これについて、図２６を用いて説明する。
上述の各実施形態では、中央から外側に向かうにつれてフォトレジスト膜２０に照射される光の強度が大きくなるようにパターン形成領域Ａが形成されているフォトマスクについて説明したが、本発明のフォトマスクはこれに限られない。本発明の一態様のフォトマスクは、中央から外側に向かうにつれてフォトレジスト膜２０に照射される光の強度が小さくなるようにパターン形成領域Ａが形成されている構成であってもよい。これについて、図２６を用いて説明する。
【0105】
図２６の（ａ）は、本実施形態におけるフォトマスク１Ｅのパターン形成領域Ａに形成されたパターンデザインを示す図であり、図２６の（ｂ）は、透明基板２に対して垂直な平面で切断したフォトマスク１Ｅの断面図である。
【0106】
図２６の（ａ）に示すように、フォトマスク１Ｅのパターン形成領域Ａは、円形状になっている。フォトマスク１Ｅのパターン形成領域Ａには、パターン形成領域Ａの中心を含む中央部に、光を透過させる透光部８５が円形状に形成されている。また、図２６の（ａ）および（ｂ）に示すように、パターン形成領域Ａには、透光部８５を取り囲むように半透過膜３のみが形成された非重畳領域１１が形成されている。これにより、パターン形成領域Ａの中央部を含む所定面積の領域を第１領域Ｄ１とし、パターン形成領域Ａの外縁部における所定面積の領域を第２領域Ｄ２とした場合に、第１領域Ｄ１内の透過率よりも第２領域Ｄ２内の透過率の方が低くなっている。パターン形成領域Ａの外側の領域は、遮光膜５とエッチングストッパー膜４と半透過膜３とが重畳した重畳領域１０が形成されており、遮光領域となっている。
【0107】
上記の構成を有するフォトマスク１Ｅでは、パターン形成領域Ａの中央部に透光部８５が存在していることにより、フォトレジスト膜２０の中央部に照射される光の強度が大きくなっている。また、透光部８５を取り囲むように、非重畳領域１１が形成されていることにより、中央から外側に向かうにつれてフォトレジスト膜２０に照射される光の強度が小さくなっている。
【0108】
図２７は、フォトマスク１Ｅを介して被転写基板上のポジ型のフォトレジスト膜２０に対して露光し、現像した後のフォトレジスト膜２０の形状を示す図である。図２７に示すように、フォトマスク１Ｅを介して被転写基板上のポジ型のフォトレジスト膜２０に対して露光し、現像することにより、現像後のフォトレジスト膜２０は、照射される光の強度が大きい中央部では、現像により除去される。また、中央部から外縁部に向かうにつれて照射される光の強度が低くなるため、残存するフォトレジスト膜２０の厚みが大きくなる。換言すれば、ポジ型のフォトレジスト膜２０に対してフォトマスク１Ｅを用いることにより、現像後のフォトレジスト膜２０の形状を、被転写基板に対して凹形状にするとともに、遮光領域と透光領域との間の領域が緩やかに傾斜した形状にすることができる。
【0109】
図２８は、フォトマスク１Ｅを介して被転写基板上のネガ型のフォトレジスト膜８４に対して露光し、現像した後のフォトレジスト膜８４の形状を示す図である。図２８に示すように、フォトマスク１Ｅを介して被転写基板上のネガ型のフォトレジスト膜８４に対して露光し、現像することにより、現像後のフォトレジスト膜８４を、外縁部が緩やかに傾斜した形状とすることができる。換言すれば、フォトレジスト膜８４を中央から外側にかけて緩やかに傾斜させることができる。
【0110】
次に、フォトマスク１Ｅの製造方法について説明する。図２９～３１は、フォトマスク１Ｅの製造方法を説明するための図である。図２９に示すように、フォトマスク１Ａの製造では、まず、透明基板２の表面に、半透過膜３、エッチングストッパー膜４、および、遮光膜５がこの順に積層されて形成されたマスクブランクス３０を準備する（以降では、第１工程Ｓ１と称する）。
【0111】
次に、マスクブランクス３０の表面に第１フォトレジスト膜４０を形成する（以降では、第２工程Ｓ２と称する）。その後、第１フォトレジスト膜４０を描画装置で描画する（以降では、第３工程Ｓ３と称する）。第３工程Ｓ３では、マスクブランクス３０を平面視したときに、パターン形成領域Ａに対応する領域の第１フォトレジスト膜４０が現像により除去されるように描画を行う。
【0112】
次に、第１フォトレジスト膜４０を現像して第１フォトレジスト膜４０のうち描画を行った領域４０Ａを除去することにより、第１フォトレジストパターンを形成する（以降では、第４工程Ｓ４と称する）。第３工程Ｓ３および第４工程Ｓ４は、第１フォトレジストパターンを形成する工程である。
【0113】
次に、図３０に示すように、パターンが形成された第１フォトレジスト膜４０（すなわち、第１フォトレジストパターン）をマスクとして、遮光膜５をエッチングすることにより、遮光膜５のパターンを形成する（以降では、第５工程Ｓ５と称する）。第５工程Ｓ５では、遮光膜５をエッチングする溶剤としてエッチングストッパー膜４を溶解しない溶剤を用いることにより、遮光膜５のみがエッチングされ除去される。
【0114】
次に、第１フォトレジストパターンと遮光膜５とをマスクとして、エッチングストッパー膜４を除去する（以降では、第６工程Ｓ６と称する）。その後、残存している第１フォトレジスト膜４０を除去する（以降では、第７工程Ｓ７と称する）。
【0115】
次に、遮光膜５を含むフォトマスクの全面に第２フォトレジスト膜４１を形成する（以降では、第８工程Ｓ８と称する）。
【0116】
次に、図３１に示すように、第２フォトレジスト膜４１を描画装置で描画する（以降では、第９工程Ｓ９と称する）。第９工程Ｓ９では、フォトマスクを平面視したときに、重畳領域１０および非重畳領域１１に対応する領域の第２フォトレジスト膜４１のみが現像後に残存するように描画を行う。このとき描画装置のアライメントズレによるパターンの位置ずれを考慮したマージンを予め設計パターンに反映させ、パターンの位置ずれの影響を最小限にとどめることも重要である。
【0117】
次に、第２フォトレジスト膜４１を現像して第２フォトレジスト膜４１のうち描画を行った領域４１Ａを除去することにより、第２フォトレジストパターンを形成する（以降では、第１０工程Ｓ１０と称する）。第８工程Ｓ８、第９工程Ｓ９および第１０工程Ｓ１０は、第２フォトレジストパターンを形成する工程である。
【0118】
次に、パターンが形成された第２フォトレジスト膜４１（すなわち、第２フォトレジストパターン）をマスクとして、半透過膜３をエッチングすることにより、半透過膜３のパターンを形成する（以降では、第１１工程Ｓ１１と称する）。最後に、残存している第２フォトレジスト膜４１を除去する（以降では、第１２工程Ｐ１２と称する）。
【0119】
以上の工程により、パターン形成領域Ａの中心を含む中央部に透光部８５が円形状に形成されるとともに、透光部８５を取り囲むように非重畳領域１１が形成されたパターン形成領域Ａを有するフォトマスク１Ｅを作製することができる。
【0120】
〔実施形態６〕
実施形態５では、パターン形成領域Ａの中央部に透光領域を有し、当該透光領域を取り囲むように非重畳領域が形成されている、ボトム型のフォトマスク１Ｅについて説明したが、本発明のフォトマスクはこれに限られない。本発明の一態様のフォトマスクは、パターン形成領域Ａの中央部に透光領域を有し、当該透光領域を取り囲むように非重畳領域が形成されている、トップ型のフォトマスクであってもよい。これについて以下に詳細に説明する。
実施形態５では、パターン形成領域Ａの中央部に透光領域を有し、当該透光領域を取り囲むように非重畳領域が形成されている、ボトム型のフォトマスク１Ｅについて説明したが、本発明のフォトマスクはこれに限られない。本発明の一態様のフォトマスクは、パターン形成領域Ａの中央部に透光領域を有し、当該透光領域を取り囲むように非重畳領域が形成されている、トップ型のフォトマスクであってもよい。これについて以下に詳細に説明する。
【0121】
図３２の（ａ）は、本実施形態におけるフォトマスク１Ｆのパターン形成領域Ａに形成されたパターンデザインを示す図であり、図３２の（ｂ）は、透明基板２に対して垂直な平面で切断したフォトマスク１Ｆの断面図である。
【0122】
図３２の（ａ）に示すように、フォトマスク１Ｆのパターン形成領域Ａには、パターン形成領域Ａの中心を含む中央部に、光を透過させる透光部８５が円形状に形成されている。また、図３２の（ａ）および（ｂ）に示すように、パターン形成領域Ａには、透光部８５を取り囲むように半透過膜３のみが形成された非重畳領域１１が形成されている。さらに、パターン形成領域Ａの外側には、非重畳領域１１を取り囲むように遮光膜５と半透過膜３とが重畳した重畳領域１０が形成されている。
【0123】
当該構成により、実施形態５におけるフォトマスク１Ｅと同様に、パターン形成領域Ａの中央部において、光の透過率が高くなっているのに対し、パターン形成領域Ａの外縁部では、パターン形成領域Ａの外側に向かうにつれて光の透過率が低くなっている。換言すれば、パターン形成領域Ａの中央部を含む所定面積の領域を第１領域Ｄ１とし、パターン形成領域Ａの外縁部における所定面積の領域を第２領域Ｄ２とした場合に、第１領域Ｄ１内の透過率よりも第２領域Ｄ２内の透過率の方が低くなっている。
【0124】
次に、フォトマスク１Ｆの製造方法について説明する。図３３～３５は、フォトマスク１Ｆの製造方法を説明するための図である。図３３に示すように、フォトマスク１Ｂの製造では、まず、透明基板２の表面に、遮光膜５が形成されたマスクブランクス５０を準備する（以降では、第１工程Ｔ１と称する）。次に、マスクブランクス５０の表面に第１フォトレジスト膜６０を形成する（以降では、第２工程Ｔ２と称する）。その後、第１フォトレジスト膜６０に対して描画装置で描画して第１フォトレジストパターンを形成する（以降では、第３工程Ｔ３と称する）。第３工程Ｔ３では、マスクブランクス５０を平面視したときに、パターン形成領域Ａに対応する領域の第１フォトレジスト膜６０が現像により除去されるように描画を行う。
【0125】
次に、第１フォトレジスト膜６０を現像して第１フォトレジスト膜６０のうち描画を行った領域６０Ａを除去することにより、第１フォトレジストパターンを形成する（以降では、第４工程Ｔ４と称する）。第３工程Ｔ３および第４工程Ｔ４は、第１フォトレジストパターンを形成する工程である。
【0126】
次に、図３４に示すように、パターンが形成された第１フォトレジスト膜６０（すなわち、第１フォトレジストパターン）をマスクとして遮光膜５をエッチングすることにより、遮光膜５の一部を除去して遮光膜５のパターンを形成する（以降では、第５工程Ｔ５と称する）。次に、残存している第１フォトレジスト膜６０を除去する（以降では、第６工程Ｔ６と称する）。
【0127】
次に、遮光膜５を含むフォトマスクの全面に半透過膜３を形成する（以降では、第７工程Ｔ７と称する）。その後、半透過膜３の表面に第２フォトレジスト膜６１を形成する（以降では、第８工程Ｔ８と称する）。その後、図３５に示すように、第２フォトレジスト膜６１を描画装置で描画する（以降では、第９工程Ｔ９と称する）。このとき描画装置のアライメントズレによるパターンの位置ずれを考慮したマージンを予め設計パターンに反映させ、パターンの位置ずれの影響を最小限にとどめることも重要である。第９工程Ｔ９では、フォトマスクを平面視したときに、重畳領域１０および非重畳領域１１に対応する領域の第２フォトレジスト膜６１のみが残存するように描画を行う。
【0128】
次に、第２フォトレジスト膜６１を現像して第２フォトレジスト膜６１のうち描画を行った領域６１Ａを除去することにより、第２フォトレジストパターンを形成する（以降では、第１０工程Ｔ１０と称する）。第９工程Ｔ９および第１０工程Ｔ１０は、第２フォトレジストパターンを形成する工程である。
【0129】
次に、パターンが形成された第２フォトレジスト膜６１（すなわち、第２フォトレジストパターン）をマスクとして、半透過膜３の一部を除去する（以降では、第１１工程Ｔ１１と称する）。最後に、残存している第２フォトレジスト膜６１を除去する（以降では、第１２工程Ｔ１２と称する）。
【0130】
以上の工程により、パターン形成領域Ａの中心を含む中央部に透光部８５が円形状に形成されるとともに、重畳領域１０を取り囲むように非重畳領域１１が形成されたパターン形成領域Ａを有するフォトマスク１Ｆを作製することができる。
【0131】
＜変形例１０＞
実施形態６のフォトマスク１Ｆのパターン形成領域Ａの変形例について説明する。図３６は、本変形例におけるパターン形成領域Ａを示す平面図である。図３６に示すように、本変形例では、パターン形成領域Ａを平面視した場合、半透過膜３および遮光膜５が存在していない矩形の透光部８５と、半透過膜３に遮光膜５が重畳していない矩形の非重畳領域１１とが交互に配置されているチェック柄領域１２が形成されている。また、本変形例では、チェック柄領域１２の外周に、半透過膜３に遮光膜５が重畳していない領域が形成されている。すなわち、本変形例のパターン形成領域Ａは、（１）半透過膜３および遮光膜５が存在していない透光部８５と、半透過膜３に遮光膜５が重畳していない非重畳領域１１とを含む混在領域と、（２）前記混在領域の外縁に形成され、半透過膜３に遮光膜５が重畳していない非混在領域とを有している。本変形例における第１領域Ｄ１は、チェック柄領域１２の内部に存在し、かつ、パターン形成領域Ａの中央部に位置する矩形の透光部８５を少なくとも含むように設定される。すなわち、第１領域Ｄ１は、パターン形成領域Ａの中央部に位置する透光部８５のみを含む領域であってもよいし、当該透光部８５とその周囲の非重畳領域１１とを含む領域であってもよい。本変形例における第２領域Ｄ２は、チェック柄領域１２の外側の領域、すなわちパターン形成領域Ａの外縁部に形成された非重畳領域１１内に設定される。
実施形態６のフォトマスク１Ｆのパターン形成領域Ａの変形例について説明する。図３６は、本変形例におけるパターン形成領域Ａを示す平面図である。図３６に示すように、本変形例では、パターン形成領域Ａを平面視した場合、半透過膜３および遮光膜５が存在していない矩形の透光部８５と、半透過膜３に遮光膜５が重畳していない矩形の非重畳領域１１とが交互に配置されているチェック柄領域１２が形成されている。また、本変形例では、チェック柄領域１２の外周に、半透過膜３に遮光膜５が重畳していない領域が形成されている。すなわち、本変形例のパターン形成領域Ａは、（１）半透過膜３および遮光膜５が存在していない透光部８５と、半透過膜３に遮光膜５が重畳していない非重畳領域１１とを含む混在領域と、（２）前記混在領域の外縁に形成され、半透過膜３に遮光膜５が重畳していない非混在領域とを有している。本変形例における第１領域Ｄ１は、チェック柄領域１２の内部に存在し、かつ、パターン形成領域Ａの中央部に位置する矩形の透光部８５を少なくとも含むように設定される。すなわち、第１領域Ｄ１は、パターン形成領域Ａの中央部に位置する透光部８５のみを含む領域であってもよいし、当該透光部８５とその周囲の非重畳領域１１とを含む領域であってもよい。本変形例における第２領域Ｄ２は、チェック柄領域１２の外側の領域、すなわちパターン形成領域Ａの外縁部に形成された非重畳領域１１内に設定される。
【0132】
当該構成により、パターン形成領域Ａの中央部に透光部８５が存在していることにより、透光部８５の面積比が大きくなるにつれてフォトレジスト膜２０の中央部に照射される光の強度が大きくなっている。また、パターン形成領域Ａの外縁部においてチェック柄領域１２を取り囲むように半透過膜３のみが存在していることにより、中央から外側に向かうにつれてフォトレジスト膜２０に照射される光の強度が小さくなっている。これにより、現像後のフォトレジスト膜２０は、外縁部が緩やかに傾斜した形状となっている。すなわち、本変形例のフォトマスクを用いることにより、フォトレジスト膜２０を中央から外側にかけて緩やかに傾斜させることができる。
【0133】
＜変形例１１＞
実施形態６のフォトマスク１Ｆのパターン形成領域Ａの更なる変形例について説明する。図３７は、本変形例におけるパターン形成領域Ａを示す平面図である。図３７に示すように、本変形例では、パターン形成領域Ａを平面視した場合、パターン形成領域Ａの中央領域１４において、半透過膜３および遮光膜５が存在していない透光部８５が形成されている。また、本変形例では、半透過膜３および遮光膜５が存在していない透光部８５と、半透過膜３に遮光膜５が重畳していない複数の非重畳領域１１とを有する領域１５が中央領域１４の外側に形成されている。領域１５では、非重畳領域１１が外縁部に向かうにつれて面積が大きくなるように形成されている。また、領域１５の外周には、半透過膜３に遮光膜５が重畳していない領域が形成されている。本変形例における第１領域Ｄ１は、中央領域１４の内部に設定される。本変形例における第２領域Ｄ２は、領域１５の外側の領域、すなわちパターン形成領域Ａの外縁部に形成された非重畳領域１１内に設定される。
実施形態６のフォトマスク１Ｆのパターン形成領域Ａの更なる変形例について説明する。図３７は、本変形例におけるパターン形成領域Ａを示す平面図である。図３７に示すように、本変形例では、パターン形成領域Ａを平面視した場合、パターン形成領域Ａの中央領域１４において、半透過膜３および遮光膜５が存在していない透光部８５が形成されている。また、本変形例では、半透過膜３および遮光膜５が存在していない透光部８５と、半透過膜３に遮光膜５が重畳していない複数の非重畳領域１１とを有する領域１５が中央領域１４の外側に形成されている。領域１５では、非重畳領域１１が外縁部に向かうにつれて面積が大きくなるように形成されている。また、領域１５の外周には、半透過膜３に遮光膜５が重畳していない領域が形成されている。本変形例における第１領域Ｄ１は、中央領域１４の内部に設定される。本変形例における第２領域Ｄ２は、領域１５の外側の領域、すなわちパターン形成領域Ａの外縁部に形成された非重畳領域１１内に設定される。
【0134】
当該構成により、中央領域１４に透光部８５が形成されているため、フォトレジスト膜２０の中央部に照射される光の強度が大きくなっている。また、中央領域１４から外側に向かうにつれて、非重畳領域１１の面積比が大きくなるため、フォトレジスト膜２０に照射される光の強度が小さくなる。これにより、現像後のフォトレジスト膜２０を、外縁部が緩やかに傾斜した形状とすることができる。換言すれば、フォトレジスト膜２０を中央から外側にかけて緩やかに傾斜させることができる。
【0135】
＜変形例１２＞
実施形態６のフォトマスク１Ｆのパターン形成領域Ａの更なる変形例について説明する。図３８は、本変形例におけるパターン形成領域Ａを示す平面図である。図３８に示すように、本変形例では、パターン形成領域Ａを平面視した場合、パターン形成領域Ａの中央部は、半透過膜３および遮光膜５が存在していない矩形の透光部８５と、半透過膜３に遮光膜５が重畳されていない矩形の非重畳領域１１とが交互に配置されている。また、矩形の透光部８５と矩形の非重畳領域１１とが交互に配置されている領域の外側には、半透過膜３のみが存在している領域が形成されている。さらに、半透過膜３のみが存在している領域の外縁部には、遮光膜５と半透過膜３とが重畳している複数の矩形の重畳領域８６が形成されている。本変形例における第１領域Ｄ１は、透光部８５と非重畳領域１１とが交互に配置された領域であって、かつ、少なくとも一部に透光部８５を含む領域となるように設定される。本変形例における第２領域Ｄ２は、パターン形成領域Ａの外縁部に形成された領域であって、少なくとも一部に重畳領域８６を含むように設定される。
実施形態６のフォトマスク１Ｆのパターン形成領域Ａの更なる変形例について説明する。図３８は、本変形例におけるパターン形成領域Ａを示す平面図である。図３８に示すように、本変形例では、パターン形成領域Ａを平面視した場合、パターン形成領域Ａの中央部は、半透過膜３および遮光膜５が存在していない矩形の透光部８５と、半透過膜３に遮光膜５が重畳されていない矩形の非重畳領域１１とが交互に配置されている。また、矩形の透光部８５と矩形の非重畳領域１１とが交互に配置されている領域の外側には、半透過膜３のみが存在している領域が形成されている。さらに、半透過膜３のみが存在している領域の外縁部には、遮光膜５と半透過膜３とが重畳している複数の矩形の重畳領域８６が形成されている。本変形例における第１領域Ｄ１は、透光部８５と非重畳領域１１とが交互に配置された領域であって、かつ、少なくとも一部に透光部８５を含む領域となるように設定される。本変形例における第２領域Ｄ２は、パターン形成領域Ａの外縁部に形成された領域であって、少なくとも一部に重畳領域８６を含むように設定される。
【0136】
当該構成により、パターン形成領域Ａの中央部に透光部８５と非重畳領域１１とが交互に配置されており、パターン形成領域Ａの外縁部に半透過膜３のみが存在している領域が形成されているため、フォトレジスト膜２０に照射される光の強度は、フォトレジスト膜２０の中央において最も大きく、中央から外縁部に向かうにつれて徐々に小さくなる。これにより、現像後のフォトレジスト膜２０の形状を、中央から外縁部に向かうにつれて緩やかに傾斜した形状とすることができる。
【0137】
＜変形例１３＞
実施形態６のフォトマスク１Ｆのパターン形成領域Ａの更なる変形例について説明する。図３９は、本変形例におけるパターン形成領域Ａを示す平面図である。図３９に示すように、本変形例では、パターン形成領域Ａを平面視した場合、パターン形成領域Ａの中央領域１７において、半透過膜３および遮光膜５が存在していない透光部８５が形成されている。また、本変形例では、中央領域１７からパターン形成領域Ａの外縁部に向けて透光部８５が放射状に延びる放射状領域８７が形成されている。放射状領域８７は、パターン形成領域Ａの外縁部に向かうにつれて幅が狭くなっている。本変形例における第１領域Ｄ１は、中央領域１７の内部に設定される。本変形例における第２領域Ｄ２は、パターン形成領域Ａの外縁部の領域であって、少なくとも一部に非重畳領域１１を含むように設定される。すなわち、本変形例のパターン形成領域Ａは、（１）半透過膜３および遮光膜５が存在していない非混在領域（透光部８５）と、（２）前記非混在領域の外縁に形成され、半透過膜３および遮光膜５が存在していない領域と、半透過膜３に遮光膜５が重畳していない非重畳領域とを含む混在領域７８とを有している。
実施形態６のフォトマスク１Ｆのパターン形成領域Ａの更なる変形例について説明する。図３９は、本変形例におけるパターン形成領域Ａを示す平面図である。図３９に示すように、本変形例では、パターン形成領域Ａを平面視した場合、パターン形成領域Ａの中央領域１７において、半透過膜３および遮光膜５が存在していない透光部８５が形成されている。また、本変形例では、中央領域１７からパターン形成領域Ａの外縁部に向けて透光部８５が放射状に延びる放射状領域８７が形成されている。放射状領域８７は、パターン形成領域Ａの外縁部に向かうにつれて幅が狭くなっている。本変形例における第１領域Ｄ１は、中央領域１７の内部に設定される。本変形例における第２領域Ｄ２は、パターン形成領域Ａの外縁部の領域であって、少なくとも一部に非重畳領域１１を含むように設定される。すなわち、本変形例のパターン形成領域Ａは、（１）半透過膜３および遮光膜５が存在していない非混在領域（透光部８５）と、（２）前記非混在領域の外縁に形成され、半透過膜３および遮光膜５が存在していない領域と、半透過膜３に遮光膜５が重畳していない非重畳領域とを含む混在領域７８とを有している。
【0138】
当該構成により、パターン形成領域Ａの中央領域１７に透光部８５が形成されており、中央領域１７からパターン形成領域Ａの外縁部に向けて透光部８５が放射状に延びているため、フォトレジスト膜２０に照射される光の強度は、フォトレジスト膜２０の中央において最も大きく、中央から外縁部に向かうにつれて徐々に小さくなる。これにより、現像後のフォトレジスト膜２０の形状を、中央から外縁部に向かうにつれて緩やかに傾斜した形状とすることができる。
【0139】
＜変形例１４＞
実施形態６のフォトマスク１Ｆのパターン形成領域Ａの更なる変形例について説明する。図４０は、本変形例におけるパターン形成領域Ａを示す平面図である。図４０に示すように、本変形例では、パターン形成領域Ａを平面視した場合、パターン形成領域Ａの中央領域８８において、半透過膜３および遮光膜５が存在していない透光部８５が形成されている。また、本変形例では、中央領域８８からパターン形成領域Ａの外縁部に向けて透光部が渦巻き状に延びる渦巻き状領域８９が形成されている。複数の渦巻き状領域８９の間には、非重畳領域１１が形成されている。渦巻き状領域８９は、パターン形成領域Ａの外縁部に向かうにつれて幅が狭くなる場合もある。本変形例における第１領域Ｄ１は、中央領域８８の内部に設定される。本変形例における第２領域Ｄ２は、パターン形成領域Ａの外縁部の領域であって、少なくとも一部に非重畳領域１１を含むように設定される。
実施形態６のフォトマスク１Ｆのパターン形成領域Ａの更なる変形例について説明する。図４０は、本変形例におけるパターン形成領域Ａを示す平面図である。図４０に示すように、本変形例では、パターン形成領域Ａを平面視した場合、パターン形成領域Ａの中央領域８８において、半透過膜３および遮光膜５が存在していない透光部８５が形成されている。また、本変形例では、中央領域８８からパターン形成領域Ａの外縁部に向けて透光部が渦巻き状に延びる渦巻き状領域８９が形成されている。複数の渦巻き状領域８９の間には、非重畳領域１１が形成されている。渦巻き状領域８９は、パターン形成領域Ａの外縁部に向かうにつれて幅が狭くなる場合もある。本変形例における第１領域Ｄ１は、中央領域８８の内部に設定される。本変形例における第２領域Ｄ２は、パターン形成領域Ａの外縁部の領域であって、少なくとも一部に非重畳領域１１を含むように設定される。
【0140】
当該構成により、パターン形成領域Ａの中央領域８８に透光部８５が形成されており、中央領域８８からパターン形成領域Ａの外縁部に向けて渦巻き状に延びる透光部８５が形成されているため、フォトレジスト膜２０に照射される光の強度は、フォトレジスト膜２０の中央において最も大きく、中央から外縁部に向かうにつれて徐々に小さくなる。これにより、現像後のフォトレジスト膜２０の形状を、中央から外縁部に向かうにつれて緩やかに傾斜した形状とすることができる。
【0141】
＜変形例１５＞
実施形態６のフォトマスク１Ｆのパターン形成領域Ａの更なる変形例について説明する。図４１は、本変形例におけるパターン形成領域Ａを示す平面図である。図４１に示すように、本変形例では、パターン形成領域Ａを平面視した場合、パターン形成領域Ａの中央領域１０２において、半透過膜３および遮光膜５が存在していない透光部８５が形成されている。中央領域１０２の外側には、半透過膜３と遮光膜５とが重畳している重畳領域１０と、遮光膜５および半透過膜３が存在していない複数の透光部８５とを有する領域１０３が形成されている。領域１０３は、重畳領域１０がパターン形成領域Ａの外側に向かうにつれて面積が大きくなるように形成されている。また、領域１０３の外周には、第１半透過部１００がリング状に形成されている。また、第１半透過部１００の外周に第２半透過部１０１がリング状に形成されている。第１半透過部１００は、第２半透過部１０１よりも透過率が高くなるように設計される。本変形例における第１領域Ｄ１は、中央領域１０２の内部に設定される。本変形例における第２領域Ｄ２は、パターン形成領域Ａの外縁部に形成された非重畳領域１１内に設定される。
実施形態６のフォトマスク１Ｆのパターン形成領域Ａの更なる変形例について説明する。図４１は、本変形例におけるパターン形成領域Ａを示す平面図である。図４１に示すように、本変形例では、パターン形成領域Ａを平面視した場合、パターン形成領域Ａの中央領域１０２において、半透過膜３および遮光膜５が存在していない透光部８５が形成されている。中央領域１０２の外側には、半透過膜３と遮光膜５とが重畳している重畳領域１０と、遮光膜５および半透過膜３が存在していない複数の透光部８５とを有する領域１０３が形成されている。領域１０３は、重畳領域１０がパターン形成領域Ａの外側に向かうにつれて面積が大きくなるように形成されている。また、領域１０３の外周には、第１半透過部１００がリング状に形成されている。また、第１半透過部１００の外周に第２半透過部１０１がリング状に形成されている。第１半透過部１００は、第２半透過部１０１よりも透過率が高くなるように設計される。本変形例における第１領域Ｄ１は、中央領域１０２の内部に設定される。本変形例における第２領域Ｄ２は、パターン形成領域Ａの外縁部に形成された非重畳領域１１内に設定される。
【0142】
当該構成により、パターン形成領域Ａの中央領域１０２に透光部８５が形成されており、中央領域１０２の外側に重畳領域１０と透光部８５とを有する領域１０３が形成されており、領域１０３の外周に第１半透過部１００が形成されているため、フォトレジスト膜２０に照射される光の強度は、フォトレジスト膜２０の中央において最も大きく、中央から外縁部に向かうにつれて徐々に小さくなる。これにより、現像後のフォトレジスト膜２０の形状を、中央から外縁部に向かうにつれて緩やかに傾斜した形状とすることができる。
【0143】
＜変形例１６＞
実施形態６のフォトマスク１Ｆのパターン形成領域Ａの更なる変形例について説明する。図４２は、本変形例のフォトマスクのパターン形成領域Ａに形成されたパターンデザインを示す平面図である。図４２に示すように、本変形例では、パターン形成領域Ａを平面視した場合、パターン形成領域Ａの中央領域１１０において、半透過膜３および遮光膜５が存在していない透光部８５が形成されている。中央領域１１０の外側には、第１半透過部１１１、第２半透過部１１２、第３半透過部１１３、および第４半透過部１１４がこの順で内側からリング状に形成されている。第１半透過部１１１、第２半透過部１１２、第３半透過部１１３、および第４半透過部１１４は、半透過膜３で構成されている。第１半透過部１１１、第２半透過部１１２、第３半透過部１１３、および第４半透過部１１４のうち第１半透過部１１１の膜厚が最も小さく、第２半透過部１１２、第３半透過部１１３、第４半透過部１１４の順で膜厚が大きくなっている。これにより、第１半透過部１１１の光の透過率が最も大きくなっており、第２半透過部１１２、第３半透過部１１３、第４半透過部１１４の順で光の透過率が低くなっている。
実施形態６のフォトマスク１Ｆのパターン形成領域Ａの更なる変形例について説明する。図４２は、本変形例のフォトマスクのパターン形成領域Ａに形成されたパターンデザインを示す平面図である。図４２に示すように、本変形例では、パターン形成領域Ａを平面視した場合、パターン形成領域Ａの中央領域１１０において、半透過膜３および遮光膜５が存在していない透光部８５が形成されている。中央領域１１０の外側には、第１半透過部１１１、第２半透過部１１２、第３半透過部１１３、および第４半透過部１１４がこの順で内側からリング状に形成されている。第１半透過部１１１、第２半透過部１１２、第３半透過部１１３、および第４半透過部１１４は、半透過膜３で構成されている。第１半透過部１１１、第２半透過部１１２、第３半透過部１１３、および第４半透過部１１４のうち第１半透過部１１１の膜厚が最も小さく、第２半透過部１１２、第３半透過部１１３、第４半透過部１１４の順で膜厚が大きくなっている。これにより、第１半透過部１１１の光の透過率が最も大きくなっており、第２半透過部１１２、第３半透過部１１３、第４半透過部１１４の順で光の透過率が低くなっている。
【0144】
当該構成により、パターン形成領域Ａにおいて中央から外側に向かうにつれて半透過膜の膜厚が大きくなっていることにより、フォトレジスト膜２０に照射される光の強度は、フォトレジスト膜２０の中央において最も大きく、中央から外縁部に向かうにつれて徐々に小さくなる。これにより、現像後のフォトレジスト膜２０の形状を、中央から外縁部に向かうにつれて緩やかに傾斜した形状とすることができる。
【0145】
以上のように、本変形例のフォトマスクは、パターン形成領域Ａの中央部に、半透過膜３および遮光膜５が存在していない透光部８５を有している。また、本変形例のフォトマスクでは、光の透過率が異なる複数の半透過部（すなわち、第１半透過部９１、第２半透過部９２、第３半透過部９３、および第４半透過部９４）が透光部８５を囲うようにパターン形成領域Ａの外周部に向かって形成されており、前記複数の半透過部は、パターン形成領域Ａの外縁部に向かうにつれて光の透過率が低くなっている。
【0146】
なお、上述したフォトマスク１Ａでは、パターン形成領域Ａの中央領域１１０に形成される重畳領域１０が円形であり、第１半透過部１１１、第２半透過部１１２、第３半透過部１１３、および第４半透過部１１４がリング状の構成となっているが当該構成に限られるものではない。すなわち、本変形例のフォトマスクは、パターン形成領域Ａの中央部に透光部８５を有し、当該透光部８５を囲うようにパターン形成領域Ａの外周部に向かって徐々に透過率が高くなっていくように複数の半透過部が形成されていればよい。例えば、透光部８５および複数の半透過部は、楕円形、矩形などであってもよい。
【0147】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0148】
１Ａ～１Ｆ フォトマスク
２ 透明基板
３ 半透過膜
４ エッチングストッパー膜
５ 遮光膜
７、８５ 透光部
１０、８６、１０３ 重畳領域
１１ 非重畳領域
１２ チェック柄領域
１４、１７、７０、８０、８８、９０、１０２、１１０ 中央領域
１６ 透光性領域
２０、８４ フォトレジスト膜
３０、５０ マスクブランクス
４０、６０ 第１フォトレジスト膜
４１、６１ 第２フォトレジスト膜
Ａ パターン形成領域
Ｄ１ 第１領域
Ｄ２ 第２領域
２ 透明基板
３ 半透過膜
４ エッチングストッパー膜
５ 遮光膜
７、８５ 透光部
１０、８６、１０３ 重畳領域
１１ 非重畳領域
１２ チェック柄領域
１４、１７、７０、８０、８８、９０、１０２、１１０ 中央領域
１６ 透光性領域
２０、８４ フォトレジスト膜
３０、５０ マスクブランクス
４０、６０ 第１フォトレジスト膜
４１、６１ 第２フォトレジスト膜
Ａ パターン形成領域
Ｄ１ 第１領域
Ｄ２ 第２領域
【要約】
【課題】感光性レジストを中央から外側にかけて緩やかに傾斜させる。
【解決手段】フォトマスク（１Ａ）は、半透過膜のパターンと遮光膜のパターンとが一部重畳するように積層されることによって形成された所定の形状を有する複数のパターン形成領域Ａと、パターン形成領域（Ａ）が形成されていない透光部（７）とを透明基板上に有している。パターン形成領域（Ａ）の中央部を含む所定面積の領域を第１領域（Ｄ１）とし、パターン形成領域（Ａ）の外縁部における所定面積の領域を第２領域（Ｄ２）としと場合、第１領域（Ｄ１）内の透過率よりも第２領域（Ｄ２）内の透過率の方が高い。
【選択図】図２
【解決手段】フォトマスク（１Ａ）は、半透過膜のパターンと遮光膜のパターンとが一部重畳するように積層されることによって形成された所定の形状を有する複数のパターン形成領域Ａと、パターン形成領域（Ａ）が形成されていない透光部（７）とを透明基板上に有している。パターン形成領域（Ａ）の中央部を含む所定面積の領域を第１領域（Ｄ１）とし、パターン形成領域（Ａ）の外縁部における所定面積の領域を第２領域（Ｄ２）としと場合、第１領域（Ｄ１）内の透過率よりも第２領域（Ｄ２）内の透過率の方が高い。
【選択図】図２
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
【図41】
【図42】