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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024014085
(43)【公開日】2024-02-01
(54)【発明の名称】フォトマスク及びその製造方法
(51)【国際特許分類】
G03F 1/29 20120101AFI20240125BHJP
G03F 1/58 20120101ALI20240125BHJP
【ＦＩ】
G03F1/29
G03F1/58
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022116666
(22)【出願日】2022-07-21
(71)【出願人】
【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】110002295
【氏名又は名称】弁理士法人Ｍ＆Ｐａｒｔｎｅｒｓ
(72)【発明者】
【氏名】齊藤 隆史
(72)【発明者】
【氏名】楊宗憲
(72)【発明者】
【氏名】史經平
【テーマコード（参考）】
2H195
【Ｆターム（参考）】
2H195BA12
2H195BB02
2H195BB03
2H195BB15
2H195BB36
2H195BC04
2H195BC05
2H195BC09
2H195BC11
2H195BC13
2H195BC24
(57)【要約】
【課題】 パターニング精度向上を可能とするフォトマスクの製造方法の提供を課題とする。
【解決手段】
フォトマスク１００の製造方法は、透明基板１に位相シフト膜２とエッチングストッパ膜３と上層膜４を形成する工程、レジストパターン５ａを形成する工程、レジストパターン５ａをマスクに選択的に上層膜４をエッチングする第１のエッチング工程、選択的にエッチングストッパ膜３をエッチングする第２のエッチング工程、選択的に位相シフト膜２及び上層膜４をエッチングする第３のエッチング工程、選択的に前記エッチングストッパ膜３をエッチングする第４のエッチング工程を有し、位相シフト膜２と上層膜４は同種系の物質から構成され、エッチングストッパ膜３は位相シフト膜２と異なる物質から構成され、第３のエッチング工程において位相シフト膜２をエッチングし、上層膜４をサイドエッチングして自己整合的にリム部６を形成し、その幅を確定する。
【選択図】図２
【解決手段】
フォトマスク１００の製造方法は、透明基板１に位相シフト膜２とエッチングストッパ膜３と上層膜４を形成する工程、レジストパターン５ａを形成する工程、レジストパターン５ａをマスクに選択的に上層膜４をエッチングする第１のエッチング工程、選択的にエッチングストッパ膜３をエッチングする第２のエッチング工程、選択的に位相シフト膜２及び上層膜４をエッチングする第３のエッチング工程、選択的に前記エッチングストッパ膜３をエッチングする第４のエッチング工程を有し、位相シフト膜２と上層膜４は同種系の物質から構成され、エッチングストッパ膜３は位相シフト膜２と異なる物質から構成され、第３のエッチング工程において位相シフト膜２をエッチングし、上層膜４をサイドエッチングして自己整合的にリム部６を形成し、その幅を確定する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
透明基板に、位相シフト膜を形成する工程と、
前記位相シフト膜上にエッチングストッパ膜を形成する工程と、
前記エッチングストッパ膜上に上層膜を形成する工程と、
前記上層膜上にレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンをマスクに、選択的に前記上層膜をエッチングする第１のエッチング工程と、
選択的に前記エッチングストッパ膜をエッチングする第２のエッチング工程と、
選択的に前記位相シフト膜及び前記上層膜をエッチングする第３のエッチング工程と、
選択的に前記エッチングストッパ膜をエッチングする第４のエッチング工程とを有し、
前記位相シフト膜と前記上層膜とは同種系の物質から構成され、前記エッチングストッパ膜は前記位相シフト膜と異なる物質から構成され、
前記第３のエッチング工程において、前記位相シフト膜をエッチングするとともに、前記上層膜をサイドエッチングすることにより自己整合的にリム部を形成し、前記リム部の幅を確定することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
前記位相シフト膜上にエッチングストッパ膜を形成する工程と、
前記エッチングストッパ膜上に上層膜を形成する工程と、
前記上層膜上にレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンをマスクに、選択的に前記上層膜をエッチングする第１のエッチング工程と、
選択的に前記エッチングストッパ膜をエッチングする第２のエッチング工程と、
選択的に前記位相シフト膜及び前記上層膜をエッチングする第３のエッチング工程と、
選択的に前記エッチングストッパ膜をエッチングする第４のエッチング工程とを有し、
前記位相シフト膜と前記上層膜とは同種系の物質から構成され、前記エッチングストッパ膜は前記位相シフト膜と異なる物質から構成され、
前記第３のエッチング工程において、前記位相シフト膜をエッチングするとともに、前記上層膜をサイドエッチングすることにより自己整合的にリム部を形成し、前記リム部の幅を確定することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【請求項2】
前記位相シフト膜と前記エッチングストッパ膜と前記上層膜との積層が遮光領域を構成する
ことを特徴とする請求項１記載のフォトマスクの製造方法。
ことを特徴とする請求項１記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項3】
前記第３のエッチング工程において、前記位相シフト膜及び前記上層膜のエッチング速度の差により，前記リム部の幅を確定することを特徴とする請求項１記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項4】
前記上層膜が半透過膜である
ことを特徴とする請求項１記載のフォトマスクの製造方法。
ことを特徴とする請求項１記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項5】
前記第３のエッチング工程において、前記位相シフト膜をジャストエッチングする
ことを特徴とする請求項１記載のフォトマスクの製造方法。
ことを特徴とする請求項１記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項6】
前記上層膜の透過率と前記リム部の幅との相関関係に関するデータに基づき、前記上層膜の透過率を確定する
ことを特徴とする請求項１記載のフォトマスクの製造方法。
ことを特徴とする請求項１記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項7】
遮光パターンとリム部とを有し、
前記リム部は、前記遮光パターンの周縁全体に均等な幅で設けられ、
前記遮光パターンは、位相シフト膜とエッチングストッパ膜と半透過膜から構成され、
前記リム部は前記位相シフト膜から構成され、
前記位相シフト膜と前記半透過膜とは同種系の物質から構成され、
前記エッチングストッパ膜は、前記位相シフト膜と前記半透過膜とは異なる物質から構成されている
ことを特徴とするフォトマスク。
前記リム部は、前記遮光パターンの周縁全体に均等な幅で設けられ、
前記遮光パターンは、位相シフト膜とエッチングストッパ膜と半透過膜から構成され、
前記リム部は前記位相シフト膜から構成され、
前記位相シフト膜と前記半透過膜とは同種系の物質から構成され、
前記エッチングストッパ膜は、前記位相シフト膜と前記半透過膜とは異なる物質から構成されている
ことを特徴とするフォトマスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、フォトマスク及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
液晶パネル等のフラットパネルディスプレイに関して、画像の品質向上等のため、パターンの微細化が要求されている。このような要求に対応するため、遮光パターンの周囲に、露光光の位相を反転させる（位相を略１８０°シフトさせる）位相シフト領域（リム部と称することがある。）を形成し、露光対象物上において露光光の強度分布を改善し、パターニング精度を向上させる方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１１－１３２８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に開示されているように、遮光領域の周囲に位相シフト領域を形成するためには、遮光膜をパターニングした後、位相シフト膜を形成し、位相シフト膜をパターニングする必要がある。
位相シフト膜をパターニングする場合、遮光膜のパターンに対してアライメントずれが生じると、位相シフト領域の幅にばらつきが生じ、露光対称物上でのフォトマスクを用いたパターニング精度の向上効果が得られ難くなるという問題がある。
位相シフト膜をパターニングする場合、遮光膜のパターンに対してアライメントずれが生じると、位相シフト領域の幅にばらつきが生じ、露光対称物上でのフォトマスクを用いたパターニング精度の向上効果が得られ難くなるという問題がある。
【0005】
上記課題を鑑み、本発明は、リム部を自己整合的に形成され、パターン精度の向上を可能とすることができるフォトマスク及びその製造方法の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明に係るフォトマスクの製造方法は、
透明基板に、位相シフト膜を形成する工程と、
前記位相シフト膜上にエッチングストッパ膜を形成する工程と、
前記エッチングストッパ膜上に上層膜を形成する工程と、
前記上層膜上にレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンをマスクに、選択的に前記上層膜をエッチングする第１のエッチング工程と、
選択的に前記エッチングストッパ膜をエッチングする第２のエッチング工程と、
選択的に前記位相シフト膜及び前記上層膜をエッチングする第３のエッチング工程と、
選択的に前記エッチングストッパ膜をエッチングする第４のエッチング工程とを有し、
前記位相シフト膜と前記上層膜とは同種系の物質から構成され、前記エッチングストッパ膜は前記位相シフト膜と異なる物質から構成され、
前記第３のエッチング工程において、前記位相シフト膜をエッチングするとともに、前記上層膜をサイドエッチングすることにより自己整合的にリム部を形成し、前記リム部の幅を確定することを特徴とする。
透明基板に、位相シフト膜を形成する工程と、
前記位相シフト膜上にエッチングストッパ膜を形成する工程と、
前記エッチングストッパ膜上に上層膜を形成する工程と、
前記上層膜上にレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンをマスクに、選択的に前記上層膜をエッチングする第１のエッチング工程と、
選択的に前記エッチングストッパ膜をエッチングする第２のエッチング工程と、
選択的に前記位相シフト膜及び前記上層膜をエッチングする第３のエッチング工程と、
選択的に前記エッチングストッパ膜をエッチングする第４のエッチング工程とを有し、
前記位相シフト膜と前記上層膜とは同種系の物質から構成され、前記エッチングストッパ膜は前記位相シフト膜と異なる物質から構成され、
前記第３のエッチング工程において、前記位相シフト膜をエッチングするとともに、前記上層膜をサイドエッチングすることにより自己整合的にリム部を形成し、前記リム部の幅を確定することを特徴とする。
【0007】
また、上記構成において、
前記位相シフト膜と前記エッチングストッパ膜と前記上層膜との積層が遮光領域を構成してもよい。
前記位相シフト膜と前記エッチングストッパ膜と前記上層膜との積層が遮光領域を構成してもよい。
【0008】
このようなフォトマスクの製造方法により、リム部の自己整合的形成が可能となり、パターニング精度の向上に寄与することができる。
【0009】
また、上記構成において、
前記第３のエッチング工程において、前記位相シフト膜及び前記上層膜のエッチング速度の差により，前記リム部の幅を確定するように構成してもよい。
前記第３のエッチング工程において、前記位相シフト膜及び前記上層膜のエッチング速度の差により，前記リム部の幅を確定するように構成してもよい。
【0010】
このようなフォトマスクの製造方法により、リム部の幅を制御し、微細な幅のリム部を形成することができる。
【0011】
また、上記構成において、
前記上層膜が半透過膜であるように構成してもよい。
前記上層膜が半透過膜であるように構成してもよい。
【0012】
このようなフォトマスクの製造方法により、エッチングの速度の差を利用したリム部の形成において、リム部の幅の最適な制御範囲と高い制御精度を獲得できる。
また、遮光領域の反射率の抑制を両立でき、露光装置による多重散乱の影響を抑制できる。
また、遮光領域の反射率の抑制を両立でき、露光装置による多重散乱の影響を抑制できる。
【0013】
また、上記構成において、
前記第３のエッチング工程において、前記位相シフト膜をジャストエッチングする
ように構成してもよい。
前記第３のエッチング工程において、前記位相シフト膜をジャストエッチングする
ように構成してもよい。
【0014】
このようなフォトマスクの製造方法により、リム部を容易に形成することができる。
【0015】
また、上記構成において、
前記上層膜の透過率と前記リム部の幅との相関関係に関するデータに基づき、前記上層膜の透過率を確定するように構成してもよい。
前記上層膜の透過率と前記リム部の幅との相関関係に関するデータに基づき、前記上層膜の透過率を確定するように構成してもよい。
【0016】
このようなフォトマスクの製造方法により、フォトマスクの製造の容易化に寄与することができる。
【0017】
本発明に係るフォトマスクは、
遮光パターンとリム部とを有し、
前記リム部は、前記遮光パターンの周縁全体に均等な幅で設けられ、
前記遮光パターンは、位相シフト膜とエッチングストッパ膜と半透過膜から構成され、
前記リム部は前記位相シフト膜から構成され、
前記位相シフト膜と前記半透過膜とは同種系の物質から構成され、
前記エッチングストッパ膜は、前記位相シフト膜と前記半透過膜とは異なる物質から構成されていることを特徴とする。
遮光パターンとリム部とを有し、
前記リム部は、前記遮光パターンの周縁全体に均等な幅で設けられ、
前記遮光パターンは、位相シフト膜とエッチングストッパ膜と半透過膜から構成され、
前記リム部は前記位相シフト膜から構成され、
前記位相シフト膜と前記半透過膜とは同種系の物質から構成され、
前記エッチングストッパ膜は、前記位相シフト膜と前記半透過膜とは異なる物質から構成されていることを特徴とする。
【0018】
このような構成のフォトマスクとすることで、パターニング精度の向上に寄与することができる。
【発明の効果】
【0019】
本発明によれば、リム部が自己整合的に形成され、パターン精度の向上を可能とすることができるフォトマスク及びその製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図5】図５（Ａ）は、ｇ線に対するエッチングストッパ膜３、半透過膜４及び反射防止膜と遮光膜の積層の反射率を比較して示し、図５（Ｂ）は、ｉ線に対するエッチングストッパ膜３、半透過膜４及び反射防止膜と遮光膜の積層の反射率を比較して示す。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。但し、以下の実施形態は、いずれも本発明の要旨の認定において限定的な解釈を与えるものではない。また、同一又は同種の部材については同じ参照符号を付して、説明を省略することがある。
【0022】
さらに、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件ならびにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。
【0023】
【0024】
まず、図１（Ａ）に示すように、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法等の成膜方法により、石英等の透明基板１上に位相シフト膜２を形成し、その後位相シフト膜２上にエッチングストッパ膜３を形成する。
位相シフト膜２は、例えばＣｒ膜、Ｃｒ化合物（酸化物、窒化物、酸窒化物等）、Ｓｉ化合物（酸化物、窒化物、酸窒化物等）、金属珪化物（Ｍｏシリサイド等）等から構成することができる。
位相シフト膜２は、例えばＣｒ膜、Ｃｒ化合物（酸化物、窒化物、酸窒化物等）、Ｓｉ化合物（酸化物、窒化物、酸窒化物等）、金属珪化物（Ｍｏシリサイド等）等から構成することができる。
【0025】
位相シフト膜２の膜厚は、フォトマスク１００を用いたリソグラフィー工程で使用される露光光（例えば、ｉ線、ｈ線、ｇ線、又はこれらから選択される任意の混合光）の位相を反転することができ、所望の位相シフト量（例えば１８０°±６０°）を実現する膜厚に設定することができる。
ここで、反転とは、ｉ線、ｈ線、ｇ線、又はこれらから選択される任意の混合光に対する位相差が略１８０°であることを示し、略１８０°とは、１８０°±２０°の範囲内であることが好ましいが、この範囲に限定するものではなく、前記所望の位相シフト量も含むことは言うまでもない。
位相シフト膜２の膜厚として、例えば７０ｎｍ～１７０ｎｍ、典型的には１２０ｎｍとすることができる。
エッチングストッパ膜３は、位相シフト膜２とエッチング特性が異なる物質（材料）から構成される。例えば、位相シフト膜２としてＣｒ系膜を選択し、エッチングストッパ膜としてＮｉ系膜を選択することができる。エッチングストッパ膜３の膜厚は、例えば、１ｎｍ～７０ｎｍとすることができる。特にＮｉ膜は、硫酸と過酸化水素水の混合液等によりエッチングが可能であり、Ｓｉ系膜のエッチングに使用されるフッ酸と比較して、取り扱いが容易である。
また、エッチングストッパ膜３の膜厚は位相シフト膜２の膜厚より小さい（エッチングストッパ膜３の膜厚＜位相シフト膜２の膜厚）。
ここで、反転とは、ｉ線、ｈ線、ｇ線、又はこれらから選択される任意の混合光に対する位相差が略１８０°であることを示し、略１８０°とは、１８０°±２０°の範囲内であることが好ましいが、この範囲に限定するものではなく、前記所望の位相シフト量も含むことは言うまでもない。
位相シフト膜２の膜厚として、例えば７０ｎｍ～１７０ｎｍ、典型的には１２０ｎｍとすることができる。
エッチングストッパ膜３は、位相シフト膜２とエッチング特性が異なる物質（材料）から構成される。例えば、位相シフト膜２としてＣｒ系膜を選択し、エッチングストッパ膜としてＮｉ系膜を選択することができる。エッチングストッパ膜３の膜厚は、例えば、１ｎｍ～７０ｎｍとすることができる。特にＮｉ膜は、硫酸と過酸化水素水の混合液等によりエッチングが可能であり、Ｓｉ系膜のエッチングに使用されるフッ酸と比較して、取り扱いが容易である。
また、エッチングストッパ膜３の膜厚は位相シフト膜２の膜厚より小さい（エッチングストッパ膜３の膜厚＜位相シフト膜２の膜厚）。
【0026】
次に図１（Ｂ）に示すように、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法等の成膜方法により、エッチングストッパ膜３上に半透過膜４を形成する。半透過膜４は、位相シフト膜２と同種系の物質（材料）から構成される。従って、半透過膜４と位相シフト膜２とは、同じエッチング特性を有する膜から構成される。
半透過膜４自体の透過率として、露光光に対して例えば５％～６０％、好適には５％～３０％を採用でき、さらに、位相シフト膜２、エッチングストッパ膜３及び半透過膜４の積層構造において遮光性（例えば光学濃度２～３の範囲）を確保できる膜厚に設定される。
半透過膜４として、例えばＣｒ膜１０ｎｍ～５０ｎｍ、位相シフト膜２としてＣｒ膜７０ｎｍ～１７０ｎｍを採用でき、エッチングストッパ膜３としてＮｉ膜１ｎｍ～７０ｎｍを採用できる。
透明基板１上に位相シフト膜２、エッチングストッパ膜３、半透過膜４を、この順に積層した基板をフォトマスクブランクス２００として準備することができる。
半透過膜４自体の透過率として、露光光に対して例えば５％～６０％、好適には５％～３０％を採用でき、さらに、位相シフト膜２、エッチングストッパ膜３及び半透過膜４の積層構造において遮光性（例えば光学濃度２～３の範囲）を確保できる膜厚に設定される。
半透過膜４として、例えばＣｒ膜１０ｎｍ～５０ｎｍ、位相シフト膜２としてＣｒ膜７０ｎｍ～１７０ｎｍを採用でき、エッチングストッパ膜３としてＮｉ膜１ｎｍ～７０ｎｍを採用できる。
透明基板１上に位相シフト膜２、エッチングストッパ膜３、半透過膜４を、この順に積層した基板をフォトマスクブランクス２００として準備することができる。
【0027】
図５（Ａ）は、ｇ線に対するエッチングストッパ膜３、半透過膜４及び上層に反射防止膜を有する遮光膜（以下、反射防止膜と遮光膜の積層と称す。）の反射率を比較して示し、図５（Ｂ）は、ｉ線に対するエッチングストッパ膜３、半透過膜４及び反射防止膜と遮光膜の積層の反射率を比較して示す。
αはエッチングストッパ膜３の反射率、βは半透過膜４の反射率、γは反射防止膜と遮光膜の積層を示す。
エッチングストッパ膜３はＮｉ膜３０±１０ｎｍ、半透過膜４はＣｒ膜３０±１０ｎｍ、反射防止膜と遮光膜の積層は３０±２０ｎｍである。
なお、反射防止膜と遮光膜の積層は、反射率の比較対象として示す。反射防止膜を有する遮光膜は、公知の材料から構成され、例えば、反射防止膜は酸化クロム膜、約１５ｎｍであり、遮光膜はクロム膜、約８０ｎｍである。
αはエッチングストッパ膜３の反射率、βは半透過膜４の反射率、γは反射防止膜と遮光膜の積層を示す。
エッチングストッパ膜３はＮｉ膜３０±１０ｎｍ、半透過膜４はＣｒ膜３０±１０ｎｍ、反射防止膜と遮光膜の積層は３０±２０ｎｍである。
なお、反射防止膜と遮光膜の積層は、反射率の比較対象として示す。反射防止膜を有する遮光膜は、公知の材料から構成され、例えば、反射防止膜は酸化クロム膜、約１５ｎｍであり、遮光膜はクロム膜、約８０ｎｍである。
【0028】
図５に示すようにエッチングストッパ膜３は高い反射率を有するが、半透過膜４は反射率が低く、エッチングストッパ膜３の上層に半透過膜４を形成することで、反射率を大きく低減することができる。
従来、遮光領域には遮光膜が用いられてきたが、遮光膜の反射率は高い。そのため、反射率の低減のためには、図５に示すように、反射防止膜と遮光膜の積層を採用する必要がある。この積層構造の反射防止膜は通常、消衰係数が大きい材料で構成される必要がある。
遮光膜と異種の材料により構成された反射防止膜を採用した積層構造をパターニングする場合、それぞれの膜のエッチング特性が異なる。そのため、それぞれの膜について異なるエッチング工程が必要となり、製造工数が増加することになる。
従来、遮光領域には遮光膜が用いられてきたが、遮光膜の反射率は高い。そのため、反射率の低減のためには、図５に示すように、反射防止膜と遮光膜の積層を採用する必要がある。この積層構造の反射防止膜は通常、消衰係数が大きい材料で構成される必要がある。
遮光膜と異種の材料により構成された反射防止膜を採用した積層構造をパターニングする場合、それぞれの膜のエッチング特性が異なる。そのため、それぞれの膜について異なるエッチング工程が必要となり、製造工数が増加することになる。
【0029】
しかし、本発明のように、遮光領域に形成する最上膜として、反射防止膜と遮光膜の積層ではなく、半透過膜４を用いることにより、反射率を効果的に低減することができる。
さらに、最上層の半透過膜４と最下層の位相シフト膜２とを同種系の物質（材料）で構成し、消衰係数が大きい材料として、例えばクロム系材料を使用することで、パターニングの際の製造工数の増大を防止できるという効果を得ることができる。
なお、本明細書において同種系の物質とは、同一のエッチャントによりエッチングが可能である物質であって、エッチングレートなどのエッチング特性がほぼ同一である物質をいい、少なくとも、同じ元素、又は、物質構成する各構成要素が同じ元素である場合には、同種系の物質といえる。
さらに、最上層の半透過膜４と最下層の位相シフト膜２とを同種系の物質（材料）で構成し、消衰係数が大きい材料として、例えばクロム系材料を使用することで、パターニングの際の製造工数の増大を防止できるという効果を得ることができる。
なお、本明細書において同種系の物質とは、同一のエッチャントによりエッチングが可能である物質であって、エッチングレートなどのエッチング特性がほぼ同一である物質をいい、少なくとも、同じ元素、又は、物質構成する各構成要素が同じ元素である場合には、同種系の物質といえる。
【0030】
ｇ線、ｉ線の露光光に対して、エッチングストッパ膜３の反射率は高い（例えば３０％以上）が、半透過膜４の反射率は低い（例えば１０％～１５％）。
上記のようにエッチングストッパ膜３の表面に上層膜として半透過膜４を形成することにより、表面反射率を低減することができる。このように、反射率の高いエッチングストッパ膜３上に半透過膜４を形成すると、フォトマスク１００を用いて露光処理を行う場合、フォトマスク１００と露光機のレンズ間での多重散乱の影響を抑制することができる。
また、一般に遮光膜は表面反射率が高いため、最上層に遮光膜ではなく半透過膜４を形成することにより表面反射率を抑制しながら、位相シフト膜２、エッチングストッパ膜３、及び半透過膜４の積層構造により遮光性の確保を両立することができる。
エッチングストッパ膜３の露出を防止し、表面に反射率の低い半透過膜により覆うことにより、フォトマスク１００の表面反射率を低減し、フォトマスク１００を用いた製品製造時の露光工程において、フォトマスク１００から露光装置内への反射を防止し、パターニング精度の向上に寄与することができる。
上記のようにエッチングストッパ膜３の表面に上層膜として半透過膜４を形成することにより、表面反射率を低減することができる。このように、反射率の高いエッチングストッパ膜３上に半透過膜４を形成すると、フォトマスク１００を用いて露光処理を行う場合、フォトマスク１００と露光機のレンズ間での多重散乱の影響を抑制することができる。
また、一般に遮光膜は表面反射率が高いため、最上層に遮光膜ではなく半透過膜４を形成することにより表面反射率を抑制しながら、位相シフト膜２、エッチングストッパ膜３、及び半透過膜４の積層構造により遮光性の確保を両立することができる。
エッチングストッパ膜３の露出を防止し、表面に反射率の低い半透過膜により覆うことにより、フォトマスク１００の表面反射率を低減し、フォトマスク１００を用いた製品製造時の露光工程において、フォトマスク１００から露光装置内への反射を防止し、パターニング精度の向上に寄与することができる。
【0031】
次に、図１（Ｃ）に示すように、塗布法等によりフォトレジスト膜５を半透過膜４上に形成する。
【0032】
次に、図１（Ｄ）に示すように、リソグラフィー工程により、フォトレジスト膜５をパターニングし、フォトレジスト膜パターン５ａ（レジストパターン５ａと称す）を形成する。
【0033】
次に、図２（Ａ）に示すように、レジストパターン５ａをエッチングマスクに、半透過膜４をエッチングし、第１の半透過膜パターン４ａを形成する（第１のエッチング工程）。
半透過膜４とエッチングストッパ膜３とは異なるエッチング特性を有するため、エッチングストッパ膜３に対して選択的に半透過膜４をエッチングすることができる。例えばウェットエッチング法により、好適に半透過膜４の選択的エッチングを行うことができる。エッチング溶液としては、公知の薬液、例えば硝酸第二セリウムアンモニウム溶液を使用することができる。
特に、ウェットエッチングは高いエッチング選択比を実現でき、エッチングストッパ膜３に対する半透過膜４のエッチング選択比は、例えば数十倍以上の値が得られる。
半透過膜４とエッチングストッパ膜３とは異なるエッチング特性を有するため、エッチングストッパ膜３に対して選択的に半透過膜４をエッチングすることができる。例えばウェットエッチング法により、好適に半透過膜４の選択的エッチングを行うことができる。エッチング溶液としては、公知の薬液、例えば硝酸第二セリウムアンモニウム溶液を使用することができる。
特に、ウェットエッチングは高いエッチング選択比を実現でき、エッチングストッパ膜３に対する半透過膜４のエッチング選択比は、例えば数十倍以上の値が得られる。
【0034】
エッチング時間は、エッチングストッパ膜３の最表面が露出するまで（ジャストエッチング）の時間に設定することができる。なお、ジャストエッチングの時間に設定においては、エッチング対象である膜の膜厚均一性を考慮して、エッチング時間を設定することができる。エッチング時間の設定は、以下のジャストエッチングについても同様である。
なお、本第１のエッチング工程においては、エッチングストッパ膜３の下層に設けられた位相シフト膜２はエッチングされない。
また、図２（Ａ）に示すようにレジストパターン５ａと第１の半透過膜パターン４ａの側壁面が面一になる（垂直方向に並ぶ）。
なお、本第１のエッチング工程においては、エッチングストッパ膜３の下層に設けられた位相シフト膜２はエッチングされない。
また、図２（Ａ）に示すようにレジストパターン５ａと第１の半透過膜パターン４ａの側壁面が面一になる（垂直方向に並ぶ）。
【0035】
次に、図２（Ｂ）に示すように、レジストパターン５ａ及び第１の半透過膜パターン４ａをエッチングマスクに、エッチングストッパ膜３をエッチングして、第１のエッチングストッパ膜パターン３ａを形成する（第２のエッチング工程）。
エッチングストッパ膜３と半透過膜４とは異なるエッチング特性を有するため、半透過膜４に対して選択的にエッチングストッパ膜３をエッチングすることができる。例えばウェットエッチング法により、好適にエッチングストッパ膜３の選択的エッチングを行うことができる。
エッチングストッパ膜３と半透過膜４とは異なるエッチング特性を有するため、半透過膜４に対して選択的にエッチングストッパ膜３をエッチングすることができる。例えばウェットエッチング法により、好適にエッチングストッパ膜３の選択的エッチングを行うことができる。
【0036】
エッチング時間は、位相シフト膜２の最表面が露出し、且つ半透過膜４をマスクとしてエッチングストッパ膜３が除膜されるまでの時間（ジャストエッチング）に設定することができる。図２（Ｂ）に示すように、第１のエッチングストッパ膜パターン３ａと第１の半透過膜パターン４ａの側壁面が面一になる（垂直方向に並ぶ）。
【0037】
次に、図２（Ｃ）に示すように、レジストパターン５ａ及び第１のエッチングストッパ膜パターン３ａをエッチングマスクにして、位相シフト膜２をエッチングし、位相シフト膜パターン２ａを形成する（第３のエッチング工程）。
位相シフト膜２とエッチングストッパ膜３とは異なるエッチング特性を有するため、エッチングストッパ膜３に対して選択的に位相シフト膜２をエッチングすることができる。
位相シフト膜２とエッチングストッパ膜３とは異なるエッチング特性を有するため、エッチングストッパ膜３に対して選択的に位相シフト膜２をエッチングすることができる。
【0038】
エッチング時間は、透明基板１の最表面が露出するまで（ジャストエッチング）の時間に設定することができる。図２（Ｃ）に示すように、位相シフト膜パターン２ａと第１のエッチングストッパ膜パターン３ａの側壁面が面一になる（垂直方向に並ぶ）。
第３のエッチング工程において、位相シフト膜２と半透過膜４とは同じ（同種系の）物質により構成されているため、本エッチング工程において第１の半透過膜パターン４ａの側壁面がエッチング（サイドエッチング）され、第２の半透過膜パターン４ｂが形成される。第２の半透過膜パターン４ｂの側壁面は、第１のエッチングストッパ膜パターン３ａの端面より後退する。
なお、位相シフト膜２をジャストエッチングすることで、位相シフト膜パターン２ａのパターン形状は、レジストパターン５ａで確定する形状（又は同一形状）となり、位相シフト膜パターン２ａのサイドエッチングを考慮したレジストパターン５ａのサイジングを不要とすることができる。
第３のエッチング工程において、位相シフト膜２と半透過膜４とは同じ（同種系の）物質により構成されているため、本エッチング工程において第１の半透過膜パターン４ａの側壁面がエッチング（サイドエッチング）され、第２の半透過膜パターン４ｂが形成される。第２の半透過膜パターン４ｂの側壁面は、第１のエッチングストッパ膜パターン３ａの端面より後退する。
なお、位相シフト膜２をジャストエッチングすることで、位相シフト膜パターン２ａのパターン形状は、レジストパターン５ａで確定する形状（又は同一形状）となり、位相シフト膜パターン２ａのサイドエッチングを考慮したレジストパターン５ａのサイジングを不要とすることができる。
【0039】
次に、図２（Ｄ）に示すように、アッシング処理等の公知の方法により、レジストパターン５ａを除去する。
【0040】
次に、図３に示すように、第２の半透過膜パターン４ｂをエッチングマスクに、第１のエッチングストッパ膜パターン３ａを選択的にエッチングし、第２のエッチングストッパ膜パターン３ｂを形成する（第４のエッチング工程）。
この工程により、第２の半透過膜パターン４ｂに覆われていない位相シフト膜パターン２ａの表面が露出する。
この工程により、第２の半透過膜パターン４ｂに覆われていない位相シフト膜パターン２ａの表面が露出する。
【0041】
第２のエッチング工程と同様に、エッチングストッパ膜３と半透過膜４及び位相シフト膜２とは異なるエッチング特性を有するため、半透過膜４及び位相シフト膜２に対して選択的にエッチングストッパ膜３をエッチングすることができる。
エッチング時間は、位相シフト膜２の最表面が露出するまで（ジャストエッチング）の時間に設定する。
図３に示すように、第２のエッチングストッパ膜パターン３ｂと第２の半透過膜パターン４ｂの側壁面が面一になる（垂直方向に並ぶ）。
エッチング時間は、位相シフト膜２の最表面が露出するまで（ジャストエッチング）の時間に設定する。
図３に示すように、第２のエッチングストッパ膜パターン３ｂと第２の半透過膜パターン４ｂの側壁面が面一になる（垂直方向に並ぶ）。
【0042】
第３のエッチング工程により第１の半透過膜パターン４ａがサイドエッチングされ、その側壁面が後退するため、図３に示すように、第２の半透過膜パターン４ｂの幅（Ｌ２）は、位相シフト膜パターン２ａの幅（Ｌ１）より短く（Ｌ２＜Ｌ１）、位相シフト膜パターン２ａの上方に第２の半透過膜パターン４ｂが存在しない領域（リム部６）が形成される。従って、リム部６は、遮光性を有する位相シフト膜パターン２ａ（下層膜）、第２のエッチングストッパ膜パターン３ｂ（中間膜）及び第２の半透過膜パターン４ｂ（上層膜）の積層領域（３層領域）の周囲に、自己整合的に配置されることになる。この積層領域は遮光領域（遮光パターン）を構成する。
また、リム部６の幅は、第１の半透過膜パターン４ａのサイドエッチング量により決定されるため、第３のエッチング工程により確定する。
また、リム部６の幅は、第１の半透過膜パターン４ａのサイドエッチング量により決定されるため、第３のエッチング工程により確定する。
【0043】
リム部６は、位相シフト膜２から構成され、位相シフト膜２の位相シフト量を有する。
フォトマスク１００には、遮光領域の周縁全体に、遮光領域に接したリム部６により構成される位相シフト領域が、自己整合的に設けられる。位相シフト領域は、遮光領域の周縁において、露光光の強度分布を改善し、遮光領域による露光パターンのパターン精度を向上させる効果がある。
フォトマスク１００には、遮光領域の周縁全体に、遮光領域に接したリム部６により構成される位相シフト領域が、自己整合的に設けられる。位相シフト領域は、遮光領域の周縁において、露光光の強度分布を改善し、遮光領域による露光パターンのパターン精度を向上させる効果がある。
【0044】
図４（Ａ）は、第２の半透過膜パターン４ｂと位相シフト膜パターン２ａの寸法の関係を模式的に示す断面図であり、図４（Ｂ）は、第２の半透過膜パターン４ｂとリム部６の寸法の関係を模式的に示す平面図である。図４は、レジストパターン５ａがラインパターンである場合を例示するが、それに限定しない。例えばホールパターンを形成する場合も同様である。
図４（Ｂ）に示すように、例えば、レジストパターン５ａがラインパターンの場合、位相シフト膜パターン２ａのライン幅をＬ１、第２の半透過膜パターン４ｂのライン幅をＬ２とするとリム部６の幅Ｗは（Ｌ１－Ｌ２）／２、例えばＷ＝０．５μｍとなる。
図２（Ｃ）に示す第３のエッチング工程において、半透過膜４のサイドエッチング量を制御することにより、リム部６の幅を制御することができる。リム部６の幅は例えば０．１μｍ～２μｍ、典型的には０．２～０．８μｍに設定することができる。
リム部６は、第１の半透過膜パターン４ａを等方性のエッチングによりサイドエッチングして形成するため、位相シフト膜パターン２ａ、第２のエッチングストッパ膜パターン３ｂ及び第２の半透過膜パターン４ｂの、遮光パターンの周縁全体に均等な幅Ｗで形成される。
図４（Ｂ）に示すように、例えば、レジストパターン５ａがラインパターンの場合、位相シフト膜パターン２ａのライン幅をＬ１、第２の半透過膜パターン４ｂのライン幅をＬ２とするとリム部６の幅Ｗは（Ｌ１－Ｌ２）／２、例えばＷ＝０．５μｍとなる。
図２（Ｃ）に示す第３のエッチング工程において、半透過膜４のサイドエッチング量を制御することにより、リム部６の幅を制御することができる。リム部６の幅は例えば０．１μｍ～２μｍ、典型的には０．２～０．８μｍに設定することができる。
リム部６は、第１の半透過膜パターン４ａを等方性のエッチングによりサイドエッチングして形成するため、位相シフト膜パターン２ａ、第２のエッチングストッパ膜パターン３ｂ及び第２の半透過膜パターン４ｂの、遮光パターンの周縁全体に均等な幅Ｗで形成される。
【0045】
上記のように、位相シフト膜２のエッチング処理と半透過膜４のサイドエッチング処理とは同一工程で行われる。位相シフト膜２のジャストエッチング時間に設定された第３のエッチング工程において、所望の半透過膜４のサイドエッチング量を実現する方法について、以下に説明する。
【0046】
図６は半透過膜４と位相シフト膜２のエッチング速度を示す。
図６において、横軸はエッチング時間（秒）、縦軸はサイドエッチング量を示す。
図中●、▲は、それぞれ透過率１０％、３０％の半透過膜４のデータを示す。図中◆は、位相シフト膜２（ＰＳ）のデータを示す。
図７（Ａ）は、半透過膜４のリム部６の幅（サイドエッチング量）のエッチング時間依存性を示し、図７（Ｂ）は半透過膜４のリム部６の幅（サイドエッチング量）の透過率依存性を示す。
図７（Ａ）において、横軸はエッチング時間（秒）、縦軸はリム部６の幅（μｍ）であり、図中◆、○、▲、□は、それぞれ透過率が５％、１０％、１５％、３０％の半透過膜４のデータを示す。
図７（Ｂ）において、横軸は半透過膜４の透過率（％）、縦軸はリム部６の幅（μｍ）であり、図中○、◆、□、▲は、それぞれエッチング時間が１５０秒、１７０秒、１９０秒、２１０秒のデータを示す。
なお、図７に示すデータは一例であり、これに限定されるものではない。
図６において、横軸はエッチング時間（秒）、縦軸はサイドエッチング量を示す。
図中●、▲は、それぞれ透過率１０％、３０％の半透過膜４のデータを示す。図中◆は、位相シフト膜２（ＰＳ）のデータを示す。
図７（Ａ）は、半透過膜４のリム部６の幅（サイドエッチング量）のエッチング時間依存性を示し、図７（Ｂ）は半透過膜４のリム部６の幅（サイドエッチング量）の透過率依存性を示す。
図７（Ａ）において、横軸はエッチング時間（秒）、縦軸はリム部６の幅（μｍ）であり、図中◆、○、▲、□は、それぞれ透過率が５％、１０％、１５％、３０％の半透過膜４のデータを示す。
図７（Ｂ）において、横軸は半透過膜４の透過率（％）、縦軸はリム部６の幅（μｍ）であり、図中○、◆、□、▲は、それぞれエッチング時間が１５０秒、１７０秒、１９０秒、２１０秒のデータを示す。
なお、図７に示すデータは一例であり、これに限定されるものではない。
【0047】
図６に示すように同じエッチング時間でも半透過膜４と位相シフト膜２のサイドエッチング量は異なる。このサイドエッチング量の差分によって、リム部６を形成することができる。すなわち、半透過膜４と位相シフト膜２のエッチング速度には差があり、このエッチング速度の差を利用してリム部６の幅（リム幅）を制御し、確定することが可能である。
また、半透過膜４の透過率によってもサイドエッチング量（エッチング速度）が異なることがわかる。
従って、エッチング時間と透過率を制御することでリム幅の制御が可能となる。
また、半透過膜４の透過率によってもサイドエッチング量（エッチング速度）が異なることがわかる。
従って、エッチング時間と透過率を制御することでリム幅の制御が可能となる。
【0048】
例えば透過率１０％の場合、半透過膜４は第１のエッチング工程においてジャストエッチングに到達する。
更に第３のエッチング工程において、エッチング時間１７８秒でエッチングしたとすれば、半透過膜４のエッチング速度が８．８ｎｍ／ｓであるため、半透過膜４のサイドエッチング量は１．５７μｍとなる。一方、位相シフト膜２は同第３のエッチング工程において、１４７秒でジャストエッチングに到達し、エッチング速度が５．３ｎｍ／ｓであるため、サイドエッチング量は０．１６μｍとなる。
従って、位相シフト膜２のパターン線幅と半透過膜４のパターン線幅の差分は、１．４１μｍ（＝１．５７μｍ－０．１６μｍ）となり、その１／２が片側のリム幅に相当する。このようにして、幅約０．７μｍの位相シフト膜２のリム部６を形成することができる。
半透過膜４の透過率によりエッチング速度を調整することが可能であり、そのため繊細なサイドエッチング量の制御が可能であり、微細な幅のリム部６を形成することも可能である。
更に第３のエッチング工程において、エッチング時間１７８秒でエッチングしたとすれば、半透過膜４のエッチング速度が８．８ｎｍ／ｓであるため、半透過膜４のサイドエッチング量は１．５７μｍとなる。一方、位相シフト膜２は同第３のエッチング工程において、１４７秒でジャストエッチングに到達し、エッチング速度が５．３ｎｍ／ｓであるため、サイドエッチング量は０．１６μｍとなる。
従って、位相シフト膜２のパターン線幅と半透過膜４のパターン線幅の差分は、１．４１μｍ（＝１．５７μｍ－０．１６μｍ）となり、その１／２が片側のリム幅に相当する。このようにして、幅約０．７μｍの位相シフト膜２のリム部６を形成することができる。
半透過膜４の透過率によりエッチング速度を調整することが可能であり、そのため繊細なサイドエッチング量の制御が可能であり、微細な幅のリム部６を形成することも可能である。
【0049】
同様に計算すると、図７（Ａ）に示すように、リム部６の幅はエッチング時間とともに線形に増加することが理解できる。また、半透過膜４の露光光に対する透過率が増加するとサイドエッチング速度（リム部６の幅の形成速度）が低下することが理解できる。
また、図７（Ｂ）に示すように、半透過膜４の透過率が増加するとリム部６の幅は減少し、リム部６の幅と半透過膜４の透過率とには相関関係があることが、発明者らによって見出された。例えば、図７（Ｂ）において、リム部６の幅と半透過膜４の透過率との相関関係は、ほぼ線形関係であることが観察される。
従って、サイドエッチング速度は半透過膜４の透過率により制御可能である。例えば、位相シフト膜２のエッチング速度は５ｎｍ／ｓであり、半透過膜４のサイドエッチング速度が、例えば５～１０ｎｍ／ｓの範囲で制御可能である場合、半透過膜４のサイドエッチング速度を制御することでリム部６の幅を制御することが可能となる。
また、図７（Ｂ）に示すように、半透過膜４の透過率が増加するとリム部６の幅は減少し、リム部６の幅と半透過膜４の透過率とには相関関係があることが、発明者らによって見出された。例えば、図７（Ｂ）において、リム部６の幅と半透過膜４の透過率との相関関係は、ほぼ線形関係であることが観察される。
従って、サイドエッチング速度は半透過膜４の透過率により制御可能である。例えば、位相シフト膜２のエッチング速度は５ｎｍ／ｓであり、半透過膜４のサイドエッチング速度が、例えば５～１０ｎｍ／ｓの範囲で制御可能である場合、半透過膜４のサイドエッチング速度を制御することでリム部６の幅を制御することが可能となる。
【0050】
上記のように、リム部６を形成する半透過膜４のサイドエッチング処理時間は、位相シフト膜２のジャストエッチング時間により決定されている（第３のエッチング工程）。
リム部６の幅（半透過膜４のサイドエッチング量）と、エッチング時間及び半透過膜４の透過率との相関関係を予め取得し、その相関関係から半透過膜４の透過率を算出し、半透過膜４の成膜条件を決定することで、所望のリム部６の幅（サイズ）を制御、管理可能である。
このように、リム部６の幅を調整するための特別なエッチング処理を追加することなく、所望のリム部６の幅を実現することができる。その結果、フォトマスク１００の製造工期の短縮に寄与するとともに、精緻なパターニングを可能とする。
リム部６の幅（半透過膜４のサイドエッチング量）と、エッチング時間及び半透過膜４の透過率との相関関係を予め取得し、その相関関係から半透過膜４の透過率を算出し、半透過膜４の成膜条件を決定することで、所望のリム部６の幅（サイズ）を制御、管理可能である。
このように、リム部６の幅を調整するための特別なエッチング処理を追加することなく、所望のリム部６の幅を実現することができる。その結果、フォトマスク１００の製造工期の短縮に寄与するとともに、精緻なパターニングを可能とする。
【0051】
図８（Ａ）はフォトマスク１００を用いて露光されたフォトレジスト膜の膜厚と位相シフト膜２、エッチングストッパ膜３及び半透過膜４の積層構造の光学濃度（ＯＤ）との関係を示し、図８（Ｂ）は、フォトレジスト膜を露光するＤＯＦ（焦点深度）と位相シフト膜２、エッチングストッパ膜３及び半透過膜４の積層構造の光学濃度（ＯＤ）との関係を示す。
図８は、ポジ型フォトレジスト膜を露光する例を示すシミュレーション結果であり、ＮＡ＝０．１、リム部６（位相シフト膜２）の位相シフト量を１８０°、透過率を５％とし、光学濃度は１．７、２．０、３．０及び無限大とした。
図８は、ポジ型フォトレジスト膜を露光する例を示すシミュレーション結果であり、ＮＡ＝０．１、リム部６（位相シフト膜２）の位相シフト量を１８０°、透過率を５％とし、光学濃度は１．７、２．０、３．０及び無限大とした。
【0052】
図８（Ａ）より、光学濃度が３のときにフォトレジスト膜の膜厚が最大となるが、光学濃度の低下とともに、膜厚が減少する傾向がある。
一方、焦点深度は、光学濃度の低下とともに増大する傾向がある。光学濃度が３．０以下の焦点深度は、光学濃度が無限大の焦点深度より大きくなる。
図８（Ａ）及び図８（Ｂ）の結果から、フォトマスク１００を用いた露光プロセスにおいて、光学濃度の範囲を、好適には、２～３とすることで、フォトレジストの膜厚ロスを低減し、さらに露光されたフォトレジストの良好な形状を安定して得ることができ、露光性能（パターニング性能）が向上する。位相シフト膜２、エッチングストッパ膜３及び半透過膜４の積層構造において、最上膜に半透過膜４を用いることにより、光学濃度を最適な範囲に制御することができる。
なお、最上膜に遮光膜を使用すると光学濃度が大きくなり、このような最適な光学濃度（２～３）に制御することは困難である。
一方、焦点深度は、光学濃度の低下とともに増大する傾向がある。光学濃度が３．０以下の焦点深度は、光学濃度が無限大の焦点深度より大きくなる。
図８（Ａ）及び図８（Ｂ）の結果から、フォトマスク１００を用いた露光プロセスにおいて、光学濃度の範囲を、好適には、２～３とすることで、フォトレジストの膜厚ロスを低減し、さらに露光されたフォトレジストの良好な形状を安定して得ることができ、露光性能（パターニング性能）が向上する。位相シフト膜２、エッチングストッパ膜３及び半透過膜４の積層構造において、最上膜に半透過膜４を用いることにより、光学濃度を最適な範囲に制御することができる。
なお、最上膜に遮光膜を使用すると光学濃度が大きくなり、このような最適な光学濃度（２～３）に制御することは困難である。
【0053】
図９（Ａ）は、半透過膜４の透過率と膜厚との関係を示し、図９（Ｂ）、（Ｃ）は半透過膜４のサイドエッチング量の透過率依存性を説明するための断面図である。
図９（Ｂ）及び図９（Ｃ）は、それぞれ半透過膜４の膜厚が厚い場合及び薄い場合のエッチング作用を示す。図９（Ｂ）、（Ｃ）中の矢印は、エッチャントの供給を象徴的に示したものである。
図９（Ｂ）及び図９（Ｃ）は、それぞれ半透過膜４の膜厚が厚い場合及び薄い場合のエッチング作用を示す。図９（Ｂ）、（Ｃ）中の矢印は、エッチャントの供給を象徴的に示したものである。
【0054】
図９（Ａ）に示すように、膜厚が厚くなると透過率が減少する傾向があり、サイドエッチング量の変化は、膜厚に起因する幾何学的変化に基づくと考えられる。
上記第３のエッチング工程において、例えばウェットエッチングを採用した場合、エッチング溶液（エッチャント）が収容された薬液槽に製造過程のフォトマスク１００を浸漬する。図９（Ｂ）、（Ｃ）中の矢印に示すようにエッチング溶液が、露出した半透過膜４の側壁表面に供給される。図９（Ｃ）の場合と比較して、図９（Ｂ）の場合、半透過膜４の膜厚が厚いためエッチング作用を受ける面積が広く、表面へのエッチャントの供給量が増え、反応量が増大し、エッチング速度が増大する。
なお、図９（Ａ）に示すように、透過率が高くなるに従いグラフの傾きが小さくなる傾向があり、透過率と膜厚との関係は非線形であることが理解できる。
上記第３のエッチング工程において、例えばウェットエッチングを採用した場合、エッチング溶液（エッチャント）が収容された薬液槽に製造過程のフォトマスク１００を浸漬する。図９（Ｂ）、（Ｃ）中の矢印に示すようにエッチング溶液が、露出した半透過膜４の側壁表面に供給される。図９（Ｃ）の場合と比較して、図９（Ｂ）の場合、半透過膜４の膜厚が厚いためエッチング作用を受ける面積が広く、表面へのエッチャントの供給量が増え、反応量が増大し、エッチング速度が増大する。
なお、図９（Ａ）に示すように、透過率が高くなるに従いグラフの傾きが小さくなる傾向があり、透過率と膜厚との関係は非線形であることが理解できる。
【0055】
図９（Ａ）の半透過膜４の透過率と膜厚との相関関係を予め実験により取得しておくことで、所望の透過率を実現する半透過膜４を形成することができる。例えば、膜厚は成膜時間等で容易に制御可能である。位相シフト膜２と半透過膜４とが、同種系の物質で構成されているため、同一の装置で成膜することも可能である。また、成膜時間の変更により半透過膜４の膜厚を制御することにより、サイドエッチング特性を制御できるため、フォトマスク１００の製造管理も容易である。
【0056】
一方、透過率は光学機器を用いて直接測定できる。膜厚測定と比較して測定が容易であるため、透過率を用いることにより半透過膜４の製造管理が容易であるという利点もある。
また、上記のように、必要なリム部６の幅を実現するための半透過膜４の透過率を、図７に示す相関関係を基に、（単純な四則計算等によって、）容易に算出することができる。
従って、図７に示すような、エッチング時間及び透過率に対するリム部６の幅の相関関係をフォトマスク１００の製造管理に利用することにより、リム部６の幅を効率よく制御できる。このような相関関係は、製造プロセス管理等で使用される制御装置や生産管理装置等の記憶装置にデータとして保存することができる。
また、上記のように、必要なリム部６の幅を実現するための半透過膜４の透過率を、図７に示す相関関係を基に、（単純な四則計算等によって、）容易に算出することができる。
従って、図７に示すような、エッチング時間及び透過率に対するリム部６の幅の相関関係をフォトマスク１００の製造管理に利用することにより、リム部６の幅を効率よく制御できる。このような相関関係は、製造プロセス管理等で使用される制御装置や生産管理装置等の記憶装置にデータとして保存することができる。
【0057】
なお、リム部６の幅との相関関係に関するデータとして、半透過膜４の透過率の代わりに膜厚を用いることを排除するものではない。フォトマスクの製造工程において、通常膜厚による管理が行われている場合、リム部６の幅（半透過膜４のサイドエッチング量）と、エッチング時間及び半透過膜４の膜厚との相関関係を制御装置や生産管理装置等の記憶装置にデータとして保存してもよい。
【0058】
なお、所望のリム部６の幅を実現するため半透過膜４の透過率を変化させると、位相シフト膜２、エッチングストッパ膜３及び半透過膜４の積層構造の光学濃度が変化することになる。しかし、使用する半透過膜４の透過率の範囲において、位相シフト膜２、エッチングストッパ膜３及び半透過膜４の積層構造の光学濃度が必要な値（例えば３以上）を実現できるように、エッチングストッパ膜３の光学特性（透過率）を設定する。例えば、最も透過率が高い半透過膜４に対して、位相シフト膜２、エッチングストッパ膜３及び半透過膜４の積層構造の光学濃度３が例えば以上となるようにエッチングストッパ膜３の膜厚を調整する。
なお、エッチングストッパ膜３は、位相シフト膜パターン２ａ（リム部６）上に存在しないため、位相シフト膜パターン２ａの特性に影響を与えない。
なお、エッチングストッパ膜３は、位相シフト膜パターン２ａ（リム部６）上に存在しないため、位相シフト膜パターン２ａの特性に影響を与えない。
【0059】
（実施形態２）
以下、フォトマスク１００の膜構成の仕様決定を含めた、製造過程について説明する。
以下、フォトマスク１００の膜構成の仕様決定を含めた、製造過程について説明する。
【0060】
まず、製品仕様に基づいた電子回路のパターニングに必要なリム部６の幅を決定する。
リム部６の幅は、リソグラフィー工程のシミュレーションや、実験等により取得した情報から決定することができる。
リム部６の幅は、リソグラフィー工程のシミュレーションや、実験等により取得した情報から決定することができる。
【0061】
次に、リム部６の幅を実現するための半透過膜４の成膜条件（透過率、又は膜厚）を決定する。予め取得した半透過膜４の透過率とリム部６の幅との相関関係、又は半透過率４の膜厚とリム部６の幅との相関関係とから、半透過膜４の仕様（半透過率又は膜厚）を確定する。
【0062】
次に、図１（Ｂ）に示す工程により、上記決定された仕様の半透過膜４をエッチングストッパ膜３上に形成する。
【0063】
【0064】
従って図１（Ａ）に示す工程によって得られた、透明基板１、位相シフト膜２及びエッチングストッパ膜３の積層を、予めフォトマスクブランクスとして複数準備しておいてもよい。
その結果、フォトマスク１００の製造工期を短縮するとともに、製品仕様に適したフォトマスク１００を製造することができる。
その結果、フォトマスク１００の製造工期を短縮するとともに、製品仕様に適したフォトマスク１００を製造することができる。
【産業上の利用可能性】
【0065】
本発明によれば、精緻なパターニングを可能とするフォトマスクを得ることができ、また、納期の短縮に寄与することができ、産業上の利用可能性は大きい。
【符号の説明】
【0066】
１ 透明基板
２ 位相シフト膜
２ａ 位相シフト膜パターン
３ エッチングストッパ膜
３ａ 第１のエッチングストッパ膜パターン
３ｂ 第２のエッチングストッパ膜パターン
４ 半透過膜（上層膜）
４ａ 第１の半透過膜パターン
４ｂ 第２の半透過膜パターン
５ フォトレジスト膜
５ａ フォトレジスト膜パターン（レジストパターン）
６ リム部
１００ フォトマスク
２００ フォトマスクブランクス
Ｌ１ 位相シフト膜パターンの幅
Ｌ２ 半透過膜パターンの幅
Ｗ リム部の幅
２ 位相シフト膜
２ａ 位相シフト膜パターン
３ エッチングストッパ膜
３ａ 第１のエッチングストッパ膜パターン
３ｂ 第２のエッチングストッパ膜パターン
４ 半透過膜（上層膜）
４ａ 第１の半透過膜パターン
４ｂ 第２の半透過膜パターン
５ フォトレジスト膜
５ａ フォトレジスト膜パターン（レジストパターン）
６ リム部
１００ フォトマスク
２００ フォトマスクブランクス
Ｌ１ 位相シフト膜パターンの幅
Ｌ２ 半透過膜パターンの幅
Ｗ リム部の幅
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】