特許 7383490 フォトマスク

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-11-10

(45)【発行日】2023-11-20

(54)【発明の名称】フォトマスク

(51)【国際特許分類】

   G03F 1/29 20120101AFI20231113BHJP

   G03F 1/32 20120101ALI20231113BHJP

   G03F 1/58 20120101ALI20231113BHJP

   C23C 14/06 20060101ALI20231113BHJP

【ＦＩ】

G03F1/29

G03F1/32

G03F1/58

C23C14/06

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020000749

(22)【出願日】2020-01-07

(65)【公開番号】P2021110770

(43)【公開日】2021-08-02

【審査請求日】2022-12-13

(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】110002295

【氏名又は名称】弁理士法人Ｍ＆Ｐａｒｔｎｅｒｓ

(72)【発明者】

【氏名】田中 千恵

(72)【発明者】

【氏名】山田 歩実

(72)【発明者】

【氏名】齊藤 隆史

【審査官】藤本 加代子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－０２４２６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１８０５０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１０９６７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１６３３３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０９１９１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－３２５４６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００７／０１５４８１６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許第０６２５５０２３（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｆ １／００－１／８６

Ｃ２３Ｃ １４／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

透過部と第１の位相シフト部と第２の位相シフト部とを備え、
前記第１の位相シフト部及び前記第２の位相シフト部は、前記透過部を囲み、
前記第２の位相シフト部は、前記第１の位相シフト部と前記透過部との間に介在し、
前記第２の位相シフト部及び前記第１の位相シフト部は、露光光の位相を反転し、
前記第２の位相シフト部は前記第１の位相シフト部より透過率が低く、
前記第２の位相シフト部は前記透過部に隣接した外縁部にのみ設けられている
ことを特徴とするフォトマスク。

【請求項2】

前記第１の位相シフト部の透過率は、８～１５％であり、
前記第２の位相シフト部の透過率は、３～７％であることを特徴とする請求項１記載のフォトマスク。

【請求項3】

前記第１の位相シフト部及び前記第２の位相シフト部の位相シフト量は、１６０［°］以上、２１０［°］以下の範囲であることを特徴とする請求項１又は２記載のフォトマスク。

【請求項4】

前記第１の位相シフト部の位相シフト量は、１６０［°］以上、１９０［°］以下の範囲、
前記第２の位相シフト部の位相シフト量は、１８０［°］以上、２１０［°］以下の範囲であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のフォトマスク。

【請求項5】

前記第２の位相シフト部は、前記第１の位相シフト部を構成する位相シフト膜と半透過膜との積層であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載のフォトマスク。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、リソグラフィー工程で使用されるフォトマスクに関する。

【背景技術】

【0002】

フラットパネルディスプレイ等の電子デバイスを製造するためのリソグラフィー工程でフォトマスクが使用されている。従来より、ホールパターンをフォトレジストに転写するためのフォトマスクは、遮光部と透過部とを備え、ホールパターンに対応する箇所が透過部となるバイナリーマスクが用いられている。
近年では、例えば２［μｍ］以下の微細なホールパターンの形成を可能とするために、ホールのパターニング用のフォトマスクとして、位相シフトマスクが提案されている。位相シフトマスクは、従来のバイナリーマスクに比べ、解像度の向上だけでなく焦点深度（ＤＯＦ）の改善効果があることが知られている。（例えば特許文献１の第４段落参照）

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－１６３３３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、位相シフトマスクを用いて、微細なホールパターンをフォトレジストに転写する場合、焦点深度の向上効果が得られる反面、高い露光量（Ｄｏｓｅ）を必要とする。そのため、露光時間が増大し、露光装置のタクトタイムが増大するという問題がある。
そのため、従来のフォトマスクは、電子デバイスを製造するためのリソグラフィー工程での実使用条件のさらなる厳しい要求に対して、十分に満足できるものではない。
また、ＬＳＩ等の半導体装置製造工程で要求されるＤＯＦより１桁高いＤＯＦが要求されるため、半導体装置製造用の微細化技術（半導体プロセス技術）によりこのような厳しい要求を満足させることもできない。

【0005】

上記課題を鑑み、本発明は、微細なホールパターンの安定的な解像が可能なフォトマスク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】

本発明に係るフォトマスクは、
透過部と第１の位相シフト部と第２の位相シフト部とを備え、
前記第１の位相シフト部及び前記第２の位相シフト部は、前記透過部を囲み、
前記第２の位相シフト部は、前記第１の位相シフト部と前記透過部との間に介在し、
前記第２の位相シフト部及び前記第１の位相シフト部は、露光光の位相を反転し、
前記第２の位相シフト部は前記第１の位相シフト部より透過率が低い
ことを特徴とする。

【0007】

また、本発明に係るフォトマスクは、
前記第１の位相シフト部の透過率は８～１５％であり、
前記第２の位相シフト部の透過率は３～７％であることを特徴とする。

【0008】

また、本発明に係るフォトマスクは、
前記第１の位相シフト部及び前記第２の位相シフト部の位相シフト量は、１６０［°］以上、２１０［°］以下の範囲であることを特徴とする。

【0009】

このような構成とすることで、リソグラフィー工程でのＤＯＦ及び必要露光量の改善が可能なフォトマスクを提供することができる。

【0010】

また、本発明に係るフォトマスクは、
前記第１の位相シフト部の位相シフト量は、１６０［°］以上、１９０［°］以下の範囲、
前記第２の位相シフト部の位相シフト量は、１８０［°］以上、２１０［°］以下の範囲であることを特徴とする。

【0011】

このような構成とすることで、第１の位相シフト部及び第２の位相シフト部の位相シフト量を調整することが容易になる。

【0012】

また、本発明に係るフォトマスクは、
前記第２の位相シフト部は、前記第１の位相シフト部を構成する位相シフト膜と半透過膜との積層であることを特徴とする。

【0013】

このような構成とすることで、フォトマスクの製造が容易となる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、微細なホールパターンの安定的な解像が可能なフォトマスクを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】実施形態１によるフォトマスクの平面図（ａ）及びリソグラフィー特性（ＤＯＦ及び必要露光量）の改善効果を説明するグラフ（ｂ）、（ｃ）である。

【図2】実施形態１によるフォトマスクの主要工程を示す断面図（ａ）、（ｂ）、及び平面図（ｃ）である。

【図3】実施形態１によるフォトマスクの主要工程を示す断面図（ａ）～（ｃ）、及び平面図（ｄ）である。

【図4】実施形態２によるフォトマスクの主要工程を示す断面図である。

【図5】実施形態２によるフォトマスクの主要工程を示す断面図（ａ）及び平面図（ｂ）である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

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。

【0017】

（実施形態１）
図１（ａ）は、本発明に係るフォトマスク１００を示す平面図であり、図１（ｂ）、（ｃ）はフォトレジストを露光する場合のＤＯＦ及び必要露光量について、本フォトマスク１００の改善効果を説明するグラフである。フォトマスク１００をリソグラフィー工程に用いることにより、露光対象であるフォトレジストに微細ホール（特に１．５［μｍ］～２．０［μｍ］のサイズ）を安定的に解像することが可能となる。

【0018】

フォトマスク１００は、レジストにホールパターンを形成するための透過部１０１を囲むように、第１の位相シフト部１０２が形成されており、透過部１０１（開口部）と第１の位相シフト部１０２との間に第２の位相シフト部（リム（外縁）部）１０３が介在している。したがって、透過部１０１は、第２の位相シフト部１０３に接し、第２の位相シフト部１０３は、第１の位相シフト部１０２に接している。
第１の位相シフト部１０２及び第２の位相シフト部１０３は、電子デバイス製造のためのリソグラフィー工程で使用される露光光を反転することができる位相シフト量を有している。

【0019】

透過部１０１（開口部）と第１の位相シフト部１０２との相対距離に相当する第２の位相シフト部の幅Ｒ（図１参照）は、０［μｍ］＜Ｒ≦１［μｍ］、さらに好適には０．５［μｍ］≦Ｒ≦１［μｍ］である。第２の位相シフト部（リム部）１０３は第１の位相シフト部１０２と比較して露光光に対する透過率が低い。すなわち、ホール開口用パターンの透過部１０１の周囲を低透過率の位相シフト部（第２の位相シフト部１０３）及び高透過率の位相シフト部（第１の位相シフト部１０２）が順に取り囲むように形成されている。

【0020】

透過部１０１のリソグラフィー工程における露光光（ｉ線）に対する透過率は９０～１００％（９０％≦透過率≦１００％）であり、フォトマスクの透過性基板により決まる。
第１の位相シフト部１０２の、露光光（ｉ線）に対する位相シフト量（位相差）は略１８０［°］であり、透過率は８～１５％（８％≦透過率≦１５％）である。
第２の位相シフト部１０３の、露光光（ｉ線）に対する位相シフト量は略１８０［°］であり、透過率は３～７％（３％≦透過率≦７％）である。
上記のとおり第１の位相シフト部１０２及び第２の位相シフト部１０３は、ともに略１８０［°］（具体的には１６０［°］≦位相シフト量≦２１０［°］）であり、露光光の位相を反転する。また、第２の位相シフト部１０３は第１の位相シフト部１０２に対して透過率が低い。
なお、後述するように、例えば第１の位相シフト部１０２を単層構造、第２の位相シフト部１０３を積層構造により構成する場合、第１の位相シフト部１０２及び第２の位相シフト部１０３の位相シフト量は、それぞれ、例えば１６０［°］≦位相シフト量≦１９０［°］及び１８０［°］≦位相シフト量≦２１０［°］としてもよい。これらの位相シフト量の仕様にすることで、第１の位相シフト部１０２及び第２の位相シフト部１０３の位相シフト量を調整することが容易になり、またフォトマスクの製造も容易になる。

【0021】

微細パターンを有するＬＳＩを製造する半導体プロセスのＤＯＦ要求値がせいぜい１［μｍ］程度であるのに対し、フラットパネルディスプレイ等の電子デバイスでのリソグラフィー工程においては、例えばサイズ２．０［μｍ］以下のホールのパターンを安定的に転写する場合、半導体プロセスのＤＯＦ要求値に対して１０倍以上もの高いＤＯＦが要求される。
本発明によれば、このような厳しい条件を満足することができることを確認し、さらに、特許文献１に開示された最小の必要露光量（ＥＯＰ）より、さらなる低減効果を得ることが確認された。
また第２の位相シフト部１０３の幅Ｒについて調査した結果、特に好適な幅Ｒは、０．５～１．０［μｍ］であることが確認され。

【0022】

ＤＯＦ及びＥＯＰの改善効果を図１（ｂ）、（ｃ）に示す。図１（ｂ）、（ｃ）は、フォトレジスト膜に２［μｍ］サイズのホールパターンをマスク上のＳ（辺の長さ）とほぼ同等サイズに形成する場合のＤＯＦと必要露光量（ＥＯＰ）の条件依存性を示すグラフである。図１（ｂ）、（ｃ）のグラフの縦軸の「ＤＯＦ」及び「ＥＯＰ」は、それぞれ、透過部と遮光部とからなる従来のバイナリマスクのＤＯＦ及びＥＯＰに対する比を示す。
図１（ｂ）、（ｃ）において「ＰＳ」は、露光光（ｉ線）に対する透過率が５％の単体の（第２の位相シフト部１０３を有しない）位相シフト膜を用いたフォトマスクを意味する。「ＰＳ＋ＰＳ－Ｒｉｍ」は、高透過率の第１の位相シフト部１０２と低透過率の第２の位相シフト部１０３とを備えるフォトマスクを意味し、第１の位相シフト部１０２の透過率は１２％であり、第２の位相シフト部１０３の透過率は５％である。
なお、位相シフト量はいずれも１８０［°］である。

【0023】

「ＰＳ」の場合、従来のバイナリマスクと比較してＤＯＦが約１．５倍に増大し改善効果が確認されるが、ＥＯＰは１．３倍に増加するという問題がある。
「ＰＳ＋ＰＳ－Ｒｉｍ」の場合、ＤＯＦは従来のバイナリマスクと比較して約１．９倍に増加し、「ＰＳ」と比較しても、更なる改善効果を有することが確認された。その一方、ＥＯＰは約１．１倍であり、従来のバイナリマスクと同程度である。
すなわち、第１の位相シフト部１０２と第２の位相シフト部１０３を備えるフォトマスクにより、必要露光量の増大を抑え（軽減し）ながら、ＤＯＦの大幅な改善効果を得ることが確認された。

【0024】

また、第２の位相シフト部１０３の透過率を５％とし、第１の位相シフト部１０２の透過率を８～１５％の範囲で増加させることにより、ＤＯＦは増加する傾向があるが、ＥＯＰについては殆ど変化がない（むしろ僅かながら減少する）ことが確認された。そのため、透過率に対するマージン（例えばフォトマスクの面内透過率の均一性に対するマージン）があり、安定した露光条件を実現できる
なお、上記の傾向は、第２の位相シフト部１０３の透過率が３～７％の範囲でも同様である。
一方、低透過率の第２の位相シフト部１０３を備えない単体の位相シフト膜のみを用いた位相シフトマスクの場合、ＥＯＰの位相シフト膜の透過率に対する依存性が高く、位相シフト膜の透過率が変動することによる影響を受けやすいことが確認された。

【0025】

このように、フォトマスク１００は、十分に高いＤＯＦを有しており、レジストの膜厚に対して十分なリソグラフィープロセスのマージンを確保できる。さらにホール開口に必要な露光量の増大を抑えることも可能となる。そのため、電子デバイスの製造時のリソグラフィー工程に対する要望を満足し、安定してレジスト膜にホールパターンを形成することができる。

【0026】

なお、露光光がｉ線の場合について説明したが、露光光はｉ線に限定されず、ｉ線、ｈ線、及びｇ線又はこれらの混合光であってもよい。位相シフト量、透過率は露光光の代表波長に対して設定することができる。なお、他の実施形態でも同様である。

【0027】

以下、本実施形態のフォトマスク１００の製造工程を詳細に説明する。
図２（ａ）に示すように、合成石英ガラス等の透過性基板１を準備し、透過性基板１上に、例えばＣｒ系金属化合物等からなる半透過膜２（ハーフトーン膜）をスパッタ法、蒸着法等により（例えば膜厚５［ｎｍ］～２０［ｎｍ］）成膜する。
このとき、半透過膜２の露光光（ｉ線）に対する透過率は、例えば、組成及び膜厚を調整することにより、４０～７０％になるよう設定する。

【0028】

次に、図２（ｂ）に示すように、半透過膜２上に（フォト）レジスト膜を形成し、露光及び現像プロセスによりレジスト膜をパターニングする。その後、パターニングされたレジスト膜をマスクに、半透過膜２をウェットエッチング法又はドライエッチング法によりエッチングし、半透過膜２からなるパターン３を形成する。その後、レジスト膜をアッシング法やレジスト剥離液に浸漬することにより除去する。
パターン３の断面の幅は、図１（ａ）の第２の位相シフト部の幅Ｒに設定する。
なお、後続するリソグラフィのため、半透過膜２をパターニングしてアライメントマークを適宜形成してもよい。

【0029】

図２（ｃ）は、図２（ｂ）に示す工程におけるフォトマスク１００の平面図であり、パターン３のレイアウトを示す。パターン３は、ホールパターンを形成するための開口部４の周囲を囲むリム部（外縁部）として形成されている。
例えば２．０［μｍ］のホールパターンをフォトレジスト膜に転写する場合、フォトマスク１００の開口部４の好適なサイズＳ（辺の長さ）は２．２～２．４［μｍ］である。

【0030】

次に図３（ａ）に示すように、例えばＣｒ系金属化合物等からなる位相シフト膜５（位相反転膜）をスパッタ法、蒸着法等により（例えば膜厚５０［ｎｍ］～１００［ｎｍ］）成膜する。位相シフト膜５の露光光（ｉ線）に対する透過率は８～１５％、位相シフト量は１６０～１９０［°］となるよう、組成及び膜厚を調整する。
例えば、パターン３（半透過膜２）と位相シフト膜５とは、好適には同じ膜種（同じ組成）を使用することができるが、異なる膜種であってもよい。例えば、Ｔｉ系金属化合物であってもよい。

【0031】

次に図３（ｂ）に示すように、レジスト膜６を形成し、露光及び現像プロセスにより、レジスト膜６をパターニングする。この工程において、開口部４に相当する箇所のレジスト膜６が除去される。すなわち、パターニングされたレジスト膜６は、パターン３に囲まれた領域において、位相シフト膜５を露出する。

【0032】

次に図３（ｃ）に示すように、パターニングされたレジスト膜６をマスクに、位相シフト膜５をウェットエッチング法又はドライエッチング法によりエッチングしてパターニングする。その後レジスト膜６をアッシング法又はレジスト剥離液に浸漬することにより除去する。
図３（ｃ）に示すように、位相シフト膜５からなる第１の位相シフト領域７、及びパターン３を構成する半透過膜２と位相シフト膜５との積層からなる第２の位相シフト領域８が形成される。また、開口部４において、透過性基板１が露出する。

【0033】

図３（ｄ）は、図３（ｃ）に示す工程におけるフォトマスクの平面図である。開口部４を囲むように第２の位相シフト領域８が形成されており、さらに第２の位相シフト領域８を囲むように第１の位相シフト領域７が形成されている。したがって、第２の位相シフト領域８の内周と開口部４の外周とが接し、第１の位相シフト領域７の内周が第２の位相シフト領域８の外周と接している。
第１の位相シフト領域７は、図１の第１の位相シフト部１０２に相当し、第２の位相シフト領域８は、第２の位相シフト部１０３に相当し、開口部４は透過部１０１に相当する。

【0034】

第１の位相シフト領域７は、位相シフト膜５からなり、露光光に対する透過率は８～１５％、位相シフト量は１６０～１９０［°］である。
第２の位相シフト領域８は、半透過膜２と位相シフト膜５との積層からなり、露光光に対する透過率は３～７％となり、位相シフト量は１８０～２１０［°］となる。半透過膜２と位相シフト膜５との積層の位相シフト量が１８０～２１０［°］となるように設定できればよく、半透過膜２自体の位相シフト量は特に限定されない。例えば、半透過膜２自体の位相シフト量は小さく（略０[°]、例えば０～２０［°］）設定することができる。半透過膜２が位相シフト膜５と同じ膜種の場合でも、半透過膜２での位相シフト量を少なく（膜厚を薄く）設定し、積層構造の第２の位相シフト領域８における位相シフト量を略１８０［°］とし、透過率を低くなるよう調整することができる。

【0035】

以下に、代表的な成膜条件例を示す。なお、下層膜は、積層構造の第２の位相シフト領域８において、下層側（透過性基板１側）に形成される膜（この場合半透過膜２）を意味し、上層膜は、上層側（下層膜上）に形成される膜（この場合位相シフト膜５）を意味する。

＜条件１＞
：材質 ：膜種 ：膜厚 ：透過率 ：位相差
下層膜：Ｃｒ系化合物：ハーフトーン膜 ：７ｎｍ ：６０％ ： －
上層膜：Ｃｒ系化合物：位相シフト膜 ：７５ｎｍ：１０％ ：１８５°
積層 ： ：積層構造 ： ：５％ ：１９４°

＜条件２＞
：材質 ：膜種 ：膜厚 ：透過率 ：位相差
下層膜：Ｃｒ系化合物：ハーフトーン膜 ：１５ｎｍ：４７％ ： －
上層膜：Ｃｒ系化合物：位相シフト膜 ：６７ｎｍ：１２％ ：１７４°
積層 ： ：積層構造 ： ：５％ ：１８５°

＜条件３＞
：材質 ：膜種 ：膜厚 ：透過率 ：位相差
下層膜：Ｃｒ系化合物：ハーフトーン膜 ：１７ｎｍ：４４％ ： －
上層膜：Ｃｒ系化合物：位相シフト膜 ：６２ｎｍ：１２％ ：１８０°
積層 ： ：積層構造 ： ：５％ ：２００°

【0036】

上記例では透過率の低い第２の位相シフト領域８は、半透過膜２と位相シフト膜５との積層で形成されており、位相シフト膜５によって、位相シフト量の値の大部分が確定する。
位相シフト膜５は、位相シフト量の波長依存性の低い、例えば位相シフトの変動が２０［°］以内の非波長依存型ハーフトーン膜（所謂「フラット膜」）が好適に使用できる。ただし、上記条件を満足すればよいため、非波長依存型ハーフトーン膜に限定するものではない。また、半透過膜２については、例えば位相シフト量が小さい条件（膜厚等）を採用することも可能であり、特に非波長依存型ハーフトーン膜を採用する必要性はなく、通常の半透過膜（波長依存型ハーフトーン膜）又は非波長依存型ハーフトーン膜のいずれの膜を採用してもよい。

【0037】

なお、半透過膜２及び位相シフト膜５のパターニング方法は、上記図２、図３に示される方法に限定されない。例えば、図２（ｂ）の工程において、第１の位相シフト部１０２に相当する領域の半透過膜２をエッチングし（すなわち透過部１０１と第２の位相シフト部１０３に相当する領域の半透過膜２を残置し）、その後位相シフト膜５を形成し、図３（ｂ）の工程で、開口部４（透過部１０１）に相当する領域の半透過膜２及び位相シフト膜５の積層をエッチングしてもよい。

【0038】

なお、半透過膜２及び位相シフト膜５の材質は、Ｃｒ金属化合物に限定するものではない。既知の他の金属系化合物を使用してもよい。

【0039】

（実施形態２）
上記実施形態１では、半透過膜２を透過性基板１上に形成し、パターニングした後に、位相シフト膜５を形成し、フォトマスク１００を製造する方法を説明した。
しかし、位相シフト膜５を透過性基板１上に形成した後に半透過膜２を形成してもよい。即ち、第２の位相シフト部１０３において、半透過膜２と位相シフト膜５との上下関係を、実施形態１と反対に構成してもよい。
以下、実施形態２のフォトマスク１００の製造工程について説明する。

【0040】

図４（ａ）に示すように、透過性基板１上に位相シフト膜５（位相反転膜）をスパッタ法、蒸着法等により成膜する。位相シフト膜５の透過率及び位相シフト量は上記のとおりである。

【0041】

次に、図４（ｂ）に示すように、半透過膜２をスパッタ法、蒸着法等により成膜する。半透過膜２の透過率は上記のとおりである。その後、レジスト膜９（第１のレジスト膜）を形成し、露光及び現像プロセスにより、レジスト膜９をパターニングする。この工程において、開口部４に相当する箇所のレジスト膜９が除去される。

【0042】

次に、図４（ｃ）に示すように、レジスト膜９をマスクに半透過膜２及び位相シフト膜５を、例えばウェットエッチング法又はドライエッチング法によりエッチングする。半透過膜２及び位相シフト膜５に開口部４が形成され、透過性基板１が露出する。その後、アッシング法又はレジスト剥離液に浸漬することにより、レジスト膜９を除去する。
なお、後続するリソグラフィのため、半透過膜２及び位相シフト膜５の積層をパターニングし、アライメントマークを適宜形成してもよい。

【0043】

次に、図４（ｄ）に示すように、レジスト膜１０（第２のレジスト膜）を形成し、露光及び現像プロセスにより、レジスト膜１０をパターニングする。レジスト膜１０のパターンは、開口部４を囲み、半透過膜２及び位相シフト膜５の積層膜とオーバーラップするように構成されている。オーバーラップ幅はＲに設定する。開口部４と、それを囲む第２の位相シフト領域８とから構成されるパターン領域のレジスト膜１０が残置される。
なお、オーバーラップ幅は、後続する半透過膜２のエッチング工程でのサイドエッチング量を考慮して、Ｒにサイドエッチング量を加えた値に設定してもよい。

【0044】

次に、図５（ａ）に示すように、レジスト膜１０をマスクに、位相シフト膜５上の半透過膜２を、例えばウェットエッチング法又はドライエッチング法によりエッチングする。
その後、アッシング法又はレジスト剥離液に浸漬することによりレジスト膜１０を除去する。
なお、位相シフト膜５を残置し、位相シフト膜５上の半透過膜２をエッチングするため、好適には、位相シフト膜５と半透過膜２とを異なる材料で構成することができる。例えば、位相シフト膜５と半透過膜２の一方をＣｒ系金属化合物、他方をＴｉ系金属化合物で構成する組み合わせを使用できる。その結果、位相シフト膜５上の半透過膜２を選択的にエッチングすることが可能になる。
また、位相シフト膜５と半透過膜２とを同じ材料で構成し、エッチング時間を半透過膜２のエッチング時間と同じに設定することで、位相シフト膜５上の半透過膜２を除去してもよい。

【0045】

図５（ｂ）は、図５（ａ）におけるフォトマスクの平面図である。
開口部４を囲むように幅Ｒの第２の位相シフト領域８が形成され、さらに第２の位相シフト領域８を囲むように第１の位相シフト領域７が形成されている。
図３（ｄ）に示す第２の位相シフト領域８は半透過膜２上に位相シフト膜５が形成されているのと異なり、図５（ｂ）に示す第２の位相シフト領域８は、位相シフト膜５上に半透過膜２が形成されている。
本実施形態２においても、ＤＯＦと露光量の改善効果が得られることは言うまでもない。

【0046】

実施形態２のフォトマスクの製造方法は、実施形態１のフォトマスクの製造方法に比べ、平坦な位相シフト膜５上に半透過膜２を形成するため、半透過膜２の成膜が容易になる。その一方、実施形態２のフォトマスクの製造方法は、実施形態１のフォトマスクの製造方法に比べ、第２の位相シフト領域８の上層に形成される膜を下層に形成された膜上でエッチングする必要があるため、エッチングの制御を正確に行う必要がある。

【0047】

なお、上記実施形態２において、位相シフト膜５上に半透過膜２を形成したが、位相シフト膜５と半透過膜２とを同じ材質で構成する場合、積層構造を採用せず位相シフト膜５の膜厚と半透過膜２との膜厚との和に等しい位相シフト膜５１を形成してもよい。図４（ｂ）の工程において、位相シフト膜５と半透過膜２との積層を単層の位相シフト膜５１に置き換え、以降レジスト膜９を用いてエッチングし、図４（ｃ）～図５（ａ）の工程により、第１の位相シフト領域７及び第２の位相シフト領域８を形成してもよい。
この場合、図５（ａ）の工程において、位相シフト膜５１のエッチング量（エッチング時間）を調整し、第２の位相シフト領域８は、第１の位相シフト領域７よりも所望の厚さだけ厚く構成することができる。その結果、第２の位相シフト領域８の透過率を第１の位相シフト領域７よりも低く設定できる。

【産業上の利用可能性】

【0048】

本発明によれば、微細なホールパターンの安定的な解像が可能なフォトマスクを提供することが可能となり、例えばフラットパネルディスプレイ等の表示装置用電子デバイスの製造工程で好適に利用でき産業上の利用可能性は大きい。
特に表示装置用電子デバイスの製造のような、ＤＯＦについての要求値が厳しい、リソグラフィー工程で、好適に利用することができる。

【符号の説明】

【0049】

１ 透過性基板
２ 半透過膜
３ パターン
４ 開口部
５ 位相シフト膜
６ レジスト膜
７ 第１の位相シフト領域
８ 第２の位相シフト領域
９ レジスト膜
１０ レジスト膜
５１ 位相シフト膜
１００ フォトマスク
１０１ 透過部
１０２ 第１の位相シフト部
１０３ 第２の位相シフト部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】