知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(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】2024-03-07
(45)【発行日】2024-03-15
(54)【発明の名称】フォトマスクの製造方法
(51)【国際特許分類】
G03F 1/29 20120101AFI20240308BHJP
【ＦＩ】
G03F1/29
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2023063649
(22)【出願日】2023-04-10
【審査請求日】2023-05-01
(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】森山 久美子
(72)【発明者】
【氏名】山田 慎吾
【審査官】田中 秀直
(56)【参考文献】
【文献】特開２０２２－００９４９８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－２７１５７２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０３Ｆ １／００－１／８６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
透過性基板（１）上に半透過膜（２）を形成し、次いで前記半透過膜（２）上に遮光膜（３）を形成する積層膜形成工程と、前記遮光膜（３）上にレジスト膜（４）を形成し、
互いに露光量が異なる露光量で、
第１の露光領域（４１）、前記第１の露光領域（４１）に接する第２の露光領域（４２）及び第３の露光領域（４３）を順次形成する一方、
前記第１の露光領域（４１）を形成する際の露光量と等しい露光量で、
一端側が前記第２の露光領域（４２）に接し、他端側が前記第３の露光領域（４３）に接する第４の露光領域（４４）を形成し、
次いで前記第３の露光領域（４３）を選択的に除去する第１のエッチングマスクパターン形成工程と、
前記半透過膜（２）と前記遮光膜（３）とをエッチングし、位相シフト膜パターン（２ａ）と第１の遮光膜パターン（３ａ）とを形成する第１のパターニング工程と、
前記第２の露光領域（４２）を除去する第２のエッチングマスクパターン形成工程と、
前記第１の遮光膜パターン（３ａ）をエッチングし、前記位相シフト膜パターン（２ａ）を部分的に露出する第２の遮光膜パターン（３ｂ）を形成する第２のパターニング工程とを含むことを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【請求項2】
前記第２のパターニング工程において、前記第４の露光領域（４４）をリフトオフして除去する工程を含む
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１のパターニング工程において、前記第４の露光領域（４４）の下部の前記遮光膜（３）を除去する工程を含み、
前記第２のエッチングマスクパターン形成工程において、
前記第４の露光領域（４４）を除去する工程を含む
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】
前記第４の露光領域（４４）は前記第２の露光領域（４２）に囲まれ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の製造方法。
【請求項5】
前記第４の露光領域（４４）は前記第２の露光領域（４２）を囲む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の製造方法。
【請求項6】
前記積層膜形成工程において、半透過膜（２）を形成後にさらに中間膜（５）を形成し、前記第１のパターニング工程において、さらに前記中間膜（５）をエッチングし、前記位相シフト膜パターン（２ａ）と第１の中間膜パターン（５ａ）と前記第１の遮光膜パターン（３ａ）とを形成し、
前記第２のパターニング工程において、さらに前記第１の中間膜パターン（５ａ）をエッチングし、前記位相シフト膜パターン（２ａ）を部分的に露出する第２の中間膜パターン（５ｂ）を形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。
【請求項7】
前記積層膜形成工程において、半透過膜（２）を形成後にさらに中間膜（５）を形成し、前記第１のパターニング工程において、さらに前記中間膜（５）をエッチングし、前記位相シフト膜パターン（２ａ）と第１の中間膜パターン（５ａ）と前記第１の遮光膜パターン（３ａ）とを形成し、
前記第２のパターニング工程において、前記第１の遮光膜パターン（３ａ）をエッチングし、前記第１の中間膜パターン（５ａ）を部分的に露出する
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8】
前記半透過膜（２）、前記中間膜（５）及び前記遮光膜（３）は互いに異なる物質から構成されていることを特徴とする請求項６又は７記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項9】
前記中間膜（５）は前記半透過膜（２）と異なる物質から構成され、前記半透過膜（２）と前記遮光膜（３）とは同じ物質から構成されていることを特徴とする請求項６又は７記載のフォトマスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はフォトマスクの製造方法、特に位相シフトマスクの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
フォトマスクは、液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置等の表示装置（電子デバイス）を製造する際のリソグラフィー工程において使用されている。位相シフトマスクは、リソグラフィー工程において、解像限界以下のより微細なパターンの転写を可能とするために使用されることがある。
【0003】
微細なパターンを転写する際に、フォトマスクのパターン形成に使用される描画装置のアライメントずれは、フォトマスク上のパターンの微細化の妨げとなる。特許文献１、２には、位相シフトマスクのパターン描画の際のアライメントずれの影響を回避し、遮光部に形成した開口部の内側に、ウェットエッチングによるサイドエッチングを利用し、位相シフト部（リム部と称す）を形成する方法が開示されている。この方法によれば、リム部によって露光光の位相が反転され、リソグラフィー工程において、露光対象物上で急峻な露光光強度分布を実現し、電子デバイスのパターンの微細化が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１３－１３４４３５
【文献】特開２０１７－６８２８１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１、２に開示された製造方法によって、遮光パターンに一定幅のリム部を形成することは可能である。
しかしながら、多様な微細なパターンや、密集したホールパターン等においては、各パターン毎に最適なリム部の幅は異なり、必ずしも同一ではない場合がある。
しかしながら、多様な微細なパターンや、密集したホールパターン等においては、各パターン毎に最適なリム部の幅は異なり、必ずしも同一ではない場合がある。
【0006】
上記課題を鑑み、本発明は、描画装置アライメントずれの影響を回避しながら、形成するリム部の形状を柔軟に設定することを可能とする位相シフトマスクの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明に係るフォトマスクの製造方法は、
透過性基板（１）上に半透過膜（２）を形成し、次いで前記半透過膜（２）上に遮光膜（３）を形成する積層膜形成工程と、
前記遮光膜（３）上にレジスト膜（４）を形成し、
互いに露光量が異なる露光量で、
第１の露光領域（４１）、第２の露光領域（４２）及び第３の露光領域（４３）を順次形成する一方、
前記第１の露光領域（４１）を形成する際の露光量と等しい露光量で、
一端側が前記第２の露光領域（４２）に接し、他端側が前記第１の露光領域（４１）に接する第４の露光領域（４４）を形成し、
次いで前記第３の露光領域（４３）を選択的に除去する第１のエッチングマスクパターン形成工程と、
前記半透過膜（２）と前記遮光膜（３）とをエッチングし、位相シフト膜パターン（２ａ）と第１の遮光膜パターン（３ａ）とを形成する第１のパターニング工程と、
前記第２の露光領域（４２）を除去する第２のエッチングマスクパターン形成工程と、
前記第１の遮光膜パターン（３ａ）をエッチングし、前記位相シフト膜パターン（２ａ）を部分的に露出する第２の遮光膜パターン（３ｂ）を形成する第２のパターニング工程とを含むことを特徴とする。
透過性基板（１）上に半透過膜（２）を形成し、次いで前記半透過膜（２）上に遮光膜（３）を形成する積層膜形成工程と、
前記遮光膜（３）上にレジスト膜（４）を形成し、
互いに露光量が異なる露光量で、
第１の露光領域（４１）、第２の露光領域（４２）及び第３の露光領域（４３）を順次形成する一方、
前記第１の露光領域（４１）を形成する際の露光量と等しい露光量で、
一端側が前記第２の露光領域（４２）に接し、他端側が前記第１の露光領域（４１）に接する第４の露光領域（４４）を形成し、
次いで前記第３の露光領域（４３）を選択的に除去する第１のエッチングマスクパターン形成工程と、
前記半透過膜（２）と前記遮光膜（３）とをエッチングし、位相シフト膜パターン（２ａ）と第１の遮光膜パターン（３ａ）とを形成する第１のパターニング工程と、
前記第２の露光領域（４２）を除去する第２のエッチングマスクパターン形成工程と、
前記第１の遮光膜パターン（３ａ）をエッチングし、前記位相シフト膜パターン（２ａ）を部分的に露出する第２の遮光膜パターン（３ｂ）を形成する第２のパターニング工程とを含むことを特徴とする。
【0008】
このようなフォトマスクの製造方法により、表面が露出した位相シフト膜パターンによりリム部を形成でき、リム部の形状を柔軟に設定することができる。また、第４の露光領域の存在により、リム部のパターニング精度を向上させることができる。なお、第１～第４の露光領域の形成順序は特に限定されない。
【0009】
また、上記構成において、前記第２のパターニング工程は、前記第４の露光領域（４４）をリフトオフして除去する工程を含んでもよい。
【0010】
このようなフォトマスクの製造方法により、リム部と遮光領域とを同時に画定することができる。
【0011】
また、上記構成において、前記第１のパターニング工程は、
前記第４の露光領域（４４）の下部の前記遮光膜（３）を除去する工程を含み、
前記第２のエッチングマスクパターン形成工程において、
前記第４の露光領域（４４）を除去する工程を含んでもよい。
前記第４の露光領域（４４）の下部の前記遮光膜（３）を除去する工程を含み、
前記第２のエッチングマスクパターン形成工程において、
前記第４の露光領域（４４）を除去する工程を含んでもよい。
【0012】
このようなフォトマスクの製造方法により、リム部と遮光領域とを画定するエッチングマスクパターンの形成ができる。
【0013】
また、上記構成において、前記第４の露光領域（４４）は前記第２の露光領域（４２）に囲まれてもよい。
【0014】
このようなフォトマスクの製造方法により、種々の形状リム部を備えたホールパターンを形成することができる。
【0015】
また、上記構成において、前記第４の露光領域（４４）は前記第２の露光領域（４２）を囲んでもよい。
【0016】
このようなフォトマスクの製造方法により、種々の形状リム部を備えたラインパターンを形成することができる。
【0017】
また、上記構成において、前記積層膜形成工程において、半透過膜（２）を形成後にさらに中間膜（５）を形成し、
前記第１のパターニング工程において、さらに前記中間膜（５）をエッチングし、前記位相シフト膜パターン（２ａ）と第１の中間膜パターン（５ａ）と前記第１の遮光膜パターン（３ａ）とを形成し、
前記第２のパターニング工程において、さらに前記第１の中間膜パターン（５ａ）をエッチングし、前記位相シフト膜パターン（２ａ）を部分的に露出する第２の中間膜パターン（５ｂ）を形成してもよい。
前記第１のパターニング工程において、さらに前記中間膜（５）をエッチングし、前記位相シフト膜パターン（２ａ）と第１の中間膜パターン（５ａ）と前記第１の遮光膜パターン（３ａ）とを形成し、
前記第２のパターニング工程において、さらに前記第１の中間膜パターン（５ａ）をエッチングし、前記位相シフト膜パターン（２ａ）を部分的に露出する第２の中間膜パターン（５ｂ）を形成してもよい。
【0018】
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自由度を拡大させることができる。
【0019】
また、上記構成において、
前記積層膜形成工程において、半透過膜（２）を形成後にさらに中間膜（５）を形成し、
前記第１のパターニング工程において、さらに前記中間膜（５）をエッチングし、前記位相シフト膜パターン（２ａ）と第１の中間膜パターン（５ａ）と前記第１の遮光膜パターン（３ａ）とを形成し、
前記第２のパターニング工程において、前記第１の遮光膜パターン（３ａ）をエッチングし、前記第１の中間膜パターン（５ａ）を部分的に露出してもよい。
前記積層膜形成工程において、半透過膜（２）を形成後にさらに中間膜（５）を形成し、
前記第１のパターニング工程において、さらに前記中間膜（５）をエッチングし、前記位相シフト膜パターン（２ａ）と第１の中間膜パターン（５ａ）と前記第１の遮光膜パターン（３ａ）とを形成し、
前記第２のパターニング工程において、前記第１の遮光膜パターン（３ａ）をエッチングし、前記第１の中間膜パターン（５ａ）を部分的に露出してもよい。
【0020】
このようなフォトマスクの製造方法により、リム部の透過率を中間膜により調整することができる。
【0021】
また、上記構成において、
前記半透過膜（２）、前記中間膜（５）及び前記遮光膜（３）は互いに異なる物質から構成されていてもよい。
前記半透過膜（２）、前記中間膜（５）及び前記遮光膜（３）は互いに異なる物質から構成されていてもよい。
【0022】
このようなフォトマスクの製造方法により、パターニング精度の向上に寄与することができる。
【0023】
また、上記構成において、
前記中間膜（５）は前記半透過膜（２）と異なる物質から構成され、前記半透過膜（２）と前記遮光膜（３）とは同じ物質から構成されていてもよい。
前記中間膜（５）は前記半透過膜（２）と異なる物質から構成され、前記半透過膜（２）と前記遮光膜（３）とは同じ物質から構成されていてもよい。
【0024】
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自由度を拡大させるとともに、製造コストの低減に寄与することができる。
【発明の効果】
【0025】
本発明によれば、描画装置アライメントずれの影響を回避しながら、形成するリム部の形状を柔軟に設定することを可能とする位相シフトマスクの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【発明を実施するための形態】
【0027】
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。
【0028】
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」、「面一」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。
【0029】
（実施形態１）
図１、２、３は、実施形態１によるフォトマスク１００の主要な製造工程を示す模式図である。以下、図面を参照して、フォトマスク１００の製造方法を説明する。
図１、２、３は、実施形態１によるフォトマスク１００の主要な製造工程を示す模式図である。以下、図面を参照して、フォトマスク１００の製造方法を説明する。
【0030】
＜積層膜形成工程：フォトマスクブランクスの準備＞
図１（Ａ）の断面図に示すように、石英ガラス等の透過性基板１を準備する。
透過性基板１は、フォトマスク１００を用いたリソグラフィー工程において、フォトマスク上のパターンを露光対象物に転写するための露光光に含まれる代表波長（非限定的に、例えばｉ線、ｈ線、ｇ線）に対して９０％以上（９０％≦透過率）の透過率を有する。
なお、露光光はi線、g線、h線のうち少なくとも２つの光を含む混合光であってもよい。
図１（Ａ）の断面図に示すように、石英ガラス等の透過性基板１を準備する。
透過性基板１は、フォトマスク１００を用いたリソグラフィー工程において、フォトマスク上のパターンを露光対象物に転写するための露光光に含まれる代表波長（非限定的に、例えばｉ線、ｈ線、ｇ線）に対して９０％以上（９０％≦透過率）の透過率を有する。
なお、露光光はi線、g線、h線のうち少なくとも２つの光を含む混合光であってもよい。
【0031】
次に、透過性基板１上に、半透過性を有する半透過膜２（位相シフト膜）、例えば金属（Ｃｒ、Ｎｉ、Ｔｉ）、金属化合物（Ｃｒ系化合物等）、金属シリサイド化合物（例えばＭｏシリサイド、Ｚｒシリサイド等）、金属窒化物（ＺｒＮ等）の材料からなる膜をスパッタ法、蒸着法等により（例えば、非限定的に、膜厚５～２０［ｎｍ］）成膜する。
半透過膜２は位相シフト膜として機能し、露光光に含まれる代表波長に対して、半透過膜２の透過率が３～１５％（３％≦透過率≦１５％）、位相シフト量が略１８０°（１６０°≦位相シフト量≦２００°）、さらに好適には１７０°≦位相シフト量≦１９０°になるよう設定する。
半透過膜２は位相シフト膜として機能し、露光光に含まれる代表波長に対して、半透過膜２の透過率が３～１５％（３％≦透過率≦１５％）、位相シフト量が略１８０°（１６０°≦位相シフト量≦２００°）、さらに好適には１７０°≦位相シフト量≦１９０°になるよう設定する。
【0032】
次に、半透過膜２上に、遮光性を有する遮光膜３をスパッタ法、蒸着法等により（例えば、非限定的に、膜厚５０［ｎｍ］～１００［ｎｍ］）成膜し、透過性基板１上に半透過膜２及び遮光膜３を有するフォトマスクブランクス１０を得る。
遮光膜３は、非限定的に、例えば光学濃度（ＯＤ値）が２．７以上となるように設定され、例えば金属（Ｃｒ、Ｎｉ、Ｔｉ）、金属化合物、Ｓｉ系化合物、金属シリサイド化合物から構成され、半透過膜２とエッチング特性が異なる材料から構成される。
例えば、半透過膜２として金属シリサイド、遮光膜３としてＣｒ膜を用いることができるが、これに限定するものではない。
遮光膜３は、非限定的に、例えば光学濃度（ＯＤ値）が２．７以上となるように設定され、例えば金属（Ｃｒ、Ｎｉ、Ｔｉ）、金属化合物、Ｓｉ系化合物、金属シリサイド化合物から構成され、半透過膜２とエッチング特性が異なる材料から構成される。
例えば、半透過膜２として金属シリサイド、遮光膜３としてＣｒ膜を用いることができるが、これに限定するものではない。
【0033】
なお、上記の工程により透過性基板１上に半透過膜２及び遮光膜３をこの順に形成したフォトマスクブランクスを予め準備しておくことにより、製造工期の短縮も可能である。
【0034】
＜第１のエッチングマスク形成工程＞
次に図１（Ｂ）の断面図に示すように、フォトレジスト膜４（第１のフォトレジスト膜４）を塗布法等により遮光膜３上に形成する。
次に図１（Ｂ）の断面図に示すように、フォトレジスト膜４（第１のフォトレジスト膜４）を塗布法等により遮光膜３上に形成する。
【0035】
次に図１（Ｃ）の断面図、図１（Ｄ）の平面図に示すように、描画装置、例えばレーザー描画装置によって、フォトレジスト膜４を露光する。この露光処理によって、フォトレジスト膜４には、第１の露光量（ドーズ）で露光（レーザー描画）された第１の露光領域４１、第２の露光量（ドーズ）で露光（レーザー描画）された第２の露光領域４２及び第３の露光量（ドーズ）で露光（レーザー描画）された第３の露光領域４３が設けられる。
フォトレジスト膜４として、ポジ型レジストを採用する場合、第１の露光量は０（零）であり（第１の露光領域４１は未露光領域４１であり）、第３の露光量は第２の露光量より大きく設定される。すなわち、第３の露光領域４３は第２の露光領域４２と比較して高ドーズな領域である。
フォトレジスト膜４として、ポジ型レジストを採用する場合、第１の露光量は０（零）であり（第１の露光領域４１は未露光領域４１であり）、第３の露光量は第２の露光量より大きく設定される。すなわち、第３の露光領域４３は第２の露光領域４２と比較して高ドーズな領域である。
【0036】
なお、フォトレジスト膜４として、ネガ型レジストを採用した場合、第３の露光領域４３、第２の露光領域４２及び第１の露光領域４１の順に露光量が増大し、第３の露光領域４３は未露光領域（第３の露光量が０（零））となる。
【0037】
図１（Ｄ）の平面図に示すように、第３の露光領域４３の周囲を囲むように第２の露光領域４２が形成されている。第２の露光領域４２及び第３の露光領域４３の形状は、それぞれ独立して決定することができる。
例えば、第２の露光領域４２と第３の露光領域４３とを、それぞれ個別に描画（露光）してもよいが、第２の露光領域４２と第３の露光領域４３との和集合となる領域を描画（露光）し、その後、高ドーズの第３の露光領域４３を追加的に描画（露光）してもよい。
例えば、第２の露光領域４２と第３の露光領域４３とを、それぞれ個別に描画（露光）してもよいが、第２の露光領域４２と第３の露光領域４３との和集合となる領域を描画（露光）し、その後、高ドーズの第３の露光領域４３を追加的に描画（露光）してもよい。
【0038】
次に、図２（Ａ）の断面図に示すように、第１の現像処理において、例えば、現像時間の調整等により、高ドーズの第３の露光領域４３を選択的に除去し、フォトレジスト膜４をパターニングして、第１のエッチングマスクを形成する。未露光領域である第１の露光領域４１は溶解せずに残置する。また、第２の露光領域４２は、ドーズ量が少ないため膜厚は減少するが、残置することが可能である。第１のエッチングマスクは、第１の露光領域４１と第２の露光領域４２とから構成される。
なお、選択的に高ドーズな領域を除去する現像処理は、公知の方法を使用することができる。
なお、選択的に高ドーズな領域を除去する現像処理は、公知の方法を使用することができる。
【0039】
＜第１のパターニング工程＞
次に、図２（Ｂ）の断面図に示すように、フォトレジスト膜４の第１の露光領域４１と第２の露光領域４２をエッチングマスクにして、遮光膜３を、半透過膜２に対して選択的にエッチングし、第１の遮光膜パターン３ａを形成する。
次に、図２（Ｂ）の断面図に示すように、フォトレジスト膜４の第１の露光領域４１と第２の露光領域４２をエッチングマスクにして、遮光膜３を、半透過膜２に対して選択的にエッチングし、第１の遮光膜パターン３ａを形成する。
【0040】
次に、図２（Ｃ）の断面図に示すように、フォトレジスト膜４の第１の露光領域４１と第２の露光領域４２をエッチングマスクにして、半透過膜２を、遮光膜３に対して選択的にエッチングし、半透過膜パターン２ａ（位相シフト膜パターン）を形成する。
半透過膜パターン２ａは第１の開口部ＥＰを有し、第１の開口部ＥＰにおいて、透過性基板１の表面が露出する。
なお、エッチングは、好適にはウェットエッチングを採用することができるが、ドライエッチングの採用を排除しない。
半透過膜パターン２ａは第１の開口部ＥＰを有し、第１の開口部ＥＰにおいて、透過性基板１の表面が露出する。
なお、エッチングは、好適にはウェットエッチングを採用することができるが、ドライエッチングの採用を排除しない。
【0041】
＜第２のエッチングマスクパターン形成工程＞
次に、図２（Ｄ）の断面図に示すように、第２の現像処理により、第２の露光領域４２を選択的に除去する。未露光領域である第１の露光領域４１は溶解せずに残置する。第１の露光領域４１は第２のエッチングマスクを構成する。
なお、相対的に露光量が低い第２の露光領域４２を選択的に除去する現像処理は、公知の方法を使用することができる。
次に、図２（Ｄ）の断面図に示すように、第２の現像処理により、第２の露光領域４２を選択的に除去する。未露光領域である第１の露光領域４１は溶解せずに残置する。第１の露光領域４１は第２のエッチングマスクを構成する。
なお、相対的に露光量が低い第２の露光領域４２を選択的に除去する現像処理は、公知の方法を使用することができる。
【0042】
＜第２のパターニング工程＞
次に、図３（Ａ）の断面図に示すように、フォトレジスト膜４の第１の露光領域４１をエッチングマスクにして、遮光膜３（第１の遮光膜パターン３ａ）を、半透過膜２（半透過膜パターン２ａ）に対して選択的にエッチングし、第２の遮光膜パターン３ｂを形成する。第２の遮光膜パターン３ｂは第２の開口部ＯＰを有している。
エッチングは、好適にはウェットエッチングを採用することができるが、ドライエッチングの採用を排除しない。
第２の露光領域４２の下部に位置していた遮光膜３は除去され、半透過膜２（半透過膜パターン２ａ）の表面が露出する。第１の開口部ＥＰの周囲に露出した透過膜２（表面が露出した半透過膜パターン２ａ）は、リム部ＲＭを構成する。
次に、図３（Ａ）の断面図に示すように、フォトレジスト膜４の第１の露光領域４１をエッチングマスクにして、遮光膜３（第１の遮光膜パターン３ａ）を、半透過膜２（半透過膜パターン２ａ）に対して選択的にエッチングし、第２の遮光膜パターン３ｂを形成する。第２の遮光膜パターン３ｂは第２の開口部ＯＰを有している。
エッチングは、好適にはウェットエッチングを採用することができるが、ドライエッチングの採用を排除しない。
第２の露光領域４２の下部に位置していた遮光膜３は除去され、半透過膜２（半透過膜パターン２ａ）の表面が露出する。第１の開口部ＥＰの周囲に露出した透過膜２（表面が露出した半透過膜パターン２ａ）は、リム部ＲＭを構成する。
【0043】
次に、図３（Ｂ）の断面図、図３（Ｃ）の平面図に示すように、フォトレジスト膜４（第１の露光領域４１）をアッシング等により除去する。
図３（Ｃ）に示すように、フォトマスク１００は、第１の開口部ＥＰと、その第１の開口部ＥＰの周囲に設けられたリム部ＲＭを有するホールパターンを備えている。
具体的には、第２の遮光膜パターン３ｂに設けられた第２の開口部ＯＰの内側にはリム部ＲＭが設けられ、リム部ＲＭの内側には第１の開口部ＥＰが設けられている。
図３（Ｃ）に示すように、フォトマスク１００は、第１の開口部ＥＰと、その第１の開口部ＥＰの周囲に設けられたリム部ＲＭを有するホールパターンを備えている。
具体的には、第２の遮光膜パターン３ｂに設けられた第２の開口部ＯＰの内側にはリム部ＲＭが設けられ、リム部ＲＭの内側には第１の開口部ＥＰが設けられている。
【0044】
遮光膜３と半透過膜２との積層構造から構成される遮光領域ＳＨは、リム部ＲＭに隣接している。リム部ＲＭの光学特性は半透過膜２により決定され、リム部ＲＭは位相を反転する特性を有する位相シフト領域を構成する。
第２の開口部ＯＰはホールパターンを構成し、露光対象物上に転写される。
フォトマスク１００を用いたリソグラフィー工程において、位相シフト領域であるリム部ＲＭにより、第２の開口部ＯＰのエッジでの露光光の強度分布が急峻となり、第２の開口部ＯＰによるホールのパターニング精度が向上する。
第２の開口部ＯＰはホールパターンを構成し、露光対象物上に転写される。
フォトマスク１００を用いたリソグラフィー工程において、位相シフト領域であるリム部ＲＭにより、第２の開口部ＯＰのエッジでの露光光の強度分布が急峻となり、第２の開口部ＯＰによるホールのパターニング精度が向上する。
【0045】
第１の開口部ＥＰの形状は、第３の露光領域４３により決定され、リム部ＲＭの形状は、第２の露光領域４２により決定される。
第２の露光領域４２及び第３の露光領域４３の形状は、レーザー描画装置により独立して制御できるため、遮光領域ＳＨに囲まれた第２の開口部ＯＰと、第２の開口部ＯＰと第１の開口部ＥＰに挟まれたリム部ＲＭの形状は、それぞれ任意の形状とすることができる。
第２の露光領域４２及び第３の露光領域４３の形状は、レーザー描画装置により独立して制御できるため、遮光領域ＳＨに囲まれた第２の開口部ＯＰと、第２の開口部ＯＰと第１の開口部ＥＰに挟まれたリム部ＲＭの形状は、それぞれ任意の形状とすることができる。
【0046】
図４は、種々のホールパターンの例を、非限定的に示す平面図である。フォトマスク１００に異なる幅ｗのリム部を有するホールパターンや、異なる形状のリム部を有するホールパターンを混在させてもよい。
図４（Ａ）は、同一形状の第１の開口部ＥＰの周囲に異なる幅ｗのリム部ＲＭを有し、リム部ＲＭを囲むように遮光領域ＳＨが設けられたホールパターンの例を示す。ＰＴ－１、ＰＴ－２、ＰＴ－３の順にリム部ＲＭの幅ｗが増大する。例えば幅ｗの非限定的な例として、ｗ＝１、２、３μｍとすることができる。
図４（Ａ）は、同一形状の第１の開口部ＥＰの周囲に異なる幅ｗのリム部ＲＭを有し、リム部ＲＭを囲むように遮光領域ＳＨが設けられたホールパターンの例を示す。ＰＴ－１、ＰＴ－２、ＰＴ－３の順にリム部ＲＭの幅ｗが増大する。例えば幅ｗの非限定的な例として、ｗ＝１、２、３μｍとすることができる。
【0047】
図４（Ｂ）は、同一形状の第１の開口部ＥＰの周囲に異なる形状のリム部ＲＭを有し、リム部ＲＭを囲むように遮光領域ＳＨが設けられたホールパターンの例を示す。
【0048】
ＰＴ－４は、第１の開口部ＥＰの周囲に八角形のリム部ＲＭを有し、ＰＴ－５は、第１の開口部ＥＰの周囲に八角形のリム部ＲＭを有し、ＰＴ－６は、第１の開口部ＥＰの周囲にリム部ＲＭを有さないホールパターンの例を示す。
なお、フォトマスク１００にリム部を有するホールパターンとリム部を有しないホールパターンを混在させることも可能である。
なお、フォトマスク１００にリム部を有するホールパターンとリム部を有しないホールパターンを混在させることも可能である。
【0049】
また、特許文献に記載のような従来の方法によれば、リム幅ｗはサイドエッチング量により決定される。そのため、リム幅ｗの長いリム部ＲＭを形成する場合、サイドエッチング量を増大させる必要がある。この場合、リム部ＲＭの角部がラウンド形状となり、所望の形状が得られなくなることがある。
しかし、本発明によれば、第３の露光領域４３によってリム部ＲＭの形状が決定されるため、所望の形状のリム部ＲＭを得ることができる。
しかし、本発明によれば、第３の露光領域４３によってリム部ＲＭの形状が決定されるため、所望の形状のリム部ＲＭを得ることができる。
【0050】
なお、遮光領域ＳＨの形状は、ホールを有する形状に限定されず、ラインパターンであっても良い。しかし、リム部ＲＭの角部の形状の制御性が向上することは、ラインパターンに対して角部の影響が大きいホールパターンにおいて、特に優れた効果を得ることができる。
また、近接補正を施した複雑な遮光パターン形状においても、遮光パターンの形状に応じたリム部ＲＭのパターニングの制御性が向上する。
他の実施形態においても同様に、遮光領域のパターン（遮光パターン）はラインパターンであってもよく、近接補正を施したパターンであってもよい。
また、近接補正を施した複雑な遮光パターン形状においても、遮光パターンの形状に応じたリム部ＲＭのパターニングの制御性が向上する。
他の実施形態においても同様に、遮光領域のパターン（遮光パターン）はラインパターンであってもよく、近接補正を施したパターンであってもよい。
【0051】
（実施形態２）
図５、６、７は、実施形態２によるフォトマスク１００の主要な製造工程を示す模式図である。
図８は実施形態１及び実施形態２によるフォトレジスト膜の形状を比較する模式図である。
図９はラインパターンへの適用例を示す平面図である。
図１０は実施形態２の変形例の主要な製造工程を示す模式図である。
以下、図面を参照して、フォトマスク１００の製造方法を説明する。
図５、６、７は、実施形態２によるフォトマスク１００の主要な製造工程を示す模式図である。
図８は実施形態１及び実施形態２によるフォトレジスト膜の形状を比較する模式図である。
図９はラインパターンへの適用例を示す平面図である。
図１０は実施形態２の変形例の主要な製造工程を示す模式図である。
以下、図面を参照して、フォトマスク１００の製造方法を説明する。
【0052】
＜積層膜形成工程：フォトマスクブランクスの準備＞
実施形態１と同様に、図５（Ａ）の断面図に示すように、石英ガラス等の透過性基板１を準備し、半透過膜２及び遮光膜３を形成する。
実施形態１と同様に、図５（Ａ）の断面図に示すように、石英ガラス等の透過性基板１を準備し、半透過膜２及び遮光膜３を形成する。
【0053】
＜第１のエッチングマスク形成工程＞
次に、図５（Ｂ）の断面図に示すように、フォトレジスト膜４を塗布法等により遮光膜３上に形成する。
次に、図５（Ｂ）の断面図に示すように、フォトレジスト膜４を塗布法等により遮光膜３上に形成する。
【0054】
次に図５（Ｃ）の断面図、図５（Ｄ）の平面図に示すように、描画装置、例えばレーザー描画装置によって、フォトレジスト膜４を露光する。
この露光処理によって、フォトレジスト膜４には、第１の露光量（ドーズ）で露光（レーザー描画）された第１の露光領域４１、第２の露光量で露光された第２の露光領域４２及び第３の露光量で露光された第３の露光領域４３が設けられ、さらに第１の露光量と等しい第４の露光量で露光された第４の露光領域４４が設けられる。
実施形態１と同様に、フォトレジスト膜４として、ポジ型レジストを採用する場合、第１の露光量及び第４の露光量は０（零）であり、第３の露光量は第２の露光量より大きく設定される。すなわち、第３の露光領域４３は第２の露光領域４２と比較して高ドーズな領域であり、第１の露光領域４１と第４の露光領域４４は露光されていない未露光領域である。なお、フォトレジスト膜４として、ネガ型レジストを採用することも可能である。
この露光処理によって、フォトレジスト膜４には、第１の露光量（ドーズ）で露光（レーザー描画）された第１の露光領域４１、第２の露光量で露光された第２の露光領域４２及び第３の露光量で露光された第３の露光領域４３が設けられ、さらに第１の露光量と等しい第４の露光量で露光された第４の露光領域４４が設けられる。
実施形態１と同様に、フォトレジスト膜４として、ポジ型レジストを採用する場合、第１の露光量及び第４の露光量は０（零）であり、第３の露光量は第２の露光量より大きく設定される。すなわち、第３の露光領域４３は第２の露光領域４２と比較して高ドーズな領域であり、第１の露光領域４１と第４の露光領域４４は露光されていない未露光領域である。なお、フォトレジスト膜４として、ネガ型レジストを採用することも可能である。
【0055】
図５（Ｄ）の平面図に示すように、第４の露光領域４４は第３の露光領域４３の周囲を囲むように形成され、さらに第２の露光領域４２は第４の露光領域４４の周囲を囲むように形成され、第１の露光領域４１は第２の露光領域４２の周囲を囲むように形成されている。すなわち、第２の露光領域４２は、第１の露光領域４１と第４の露光領域４４との間に位置し、第１の露光領域４１と第４の露光領域４４とに接している。さらに第４の露光領域４４は第３の露光領域４３に接するように形成されている。従って、第４の露光領域４４の一端は第２の露光領域４２に接し、その他端は第３の露光領域４３に接する。
【0056】
後述するように、第４の露光領域４４は、パターニング精度をさらに向上させるため、フォトレジスト膜４のエッジ形状を改善する補助領域であり、第４の露光領域４４の幅は、第３の露光領域４３の幅及び第２の露光領域４２の幅より小さく設定することができる。第４の露光領域４４の幅は、例えば０．１μｍ～０．５μｍの幅とし、フォトマスク１００を用いたリソグラフィー工程の解像限界以下に設定することができるが、これに限定するものではない。
【0057】
次に、図６（Ａ）の断面図に示すように、図２（Ａ）に示す工程と同様に、第１の現像処理により、高ドーズの第３の露光領域４３を選択的に除去して、第１のエッチングマスクを形成する。この工程においては、第１のエッチングマスクは第１の露光領域４１、第２の露光領域４２及び第４の露光領域４４から構成され、第２の露光領域４２は第１の露光領域４１と第４の露光領域４４との間に形成されている。第３の露光領域４３が除去されるため、第４の露光領域４４は開口部を囲む構成となる。
【0058】
＜第１のパターニング工程＞
次に、図６（Ｂ）の断面図に示すように、フォトレジスト膜４の第１の露光領域４１、第２の露光領域４２及び第４の露光領域４４をエッチングマスクにして、遮光膜３を、半透過膜２に対して選択的にエッチングし、第１の遮光膜パターン３ａを形成し、半透過膜２の表面を部分的に露出する。
次に、図６（Ｂ）の断面図に示すように、フォトレジスト膜４の第１の露光領域４１、第２の露光領域４２及び第４の露光領域４４をエッチングマスクにして、遮光膜３を、半透過膜２に対して選択的にエッチングし、第１の遮光膜パターン３ａを形成し、半透過膜２の表面を部分的に露出する。
【0059】
次に、図６（Ｃ）の断面図に示すように、フォトレジスト膜４の第１の露光領域４１、第２の露光領域４２及び第４の露光領域４４をエッチングマスクにして、半透過膜２を、遮光膜３に対して選択的にエッチングし、半透過膜パターン２ａ（位相シフト膜パターン）を形成する。
半透過膜パターン２ａは第１の開口部ＥＰを有し、第１の開口部ＥＰにおいて、透過性基板１の表面が露出する。
半透過膜パターン２ａは第１の開口部ＥＰを有し、第１の開口部ＥＰにおいて、透過性基板１の表面が露出する。
【0060】
なお、図６（Ｄ）の断面図に示すように、適宜、半透過膜パターン２ａに対して、オーバーエッチングを施し、第１の開口部ＥＰの幅を調整（距離Ｄａ拡大）してもよい。
例えば、実施形態１の第２の露光領域４２の内側に第４の露光領域４４を追加すると、第１の開口部ＥＰの幅が短縮することとなる。しかし、第１の開口部ＥＰに露出する半透過膜パターン２ａの側壁をサイドエッチングすると、第１の開口部ＥＰを調整することができる。
なお、第２の露光領域４２の幅と第４の露光領域４４の幅を調整し、リム部ＲＭの幅及び形状を規定するように設計し、本オーバーエッチングを不要としてもよい。
例えば、実施形態１の第２の露光領域４２の内側に第４の露光領域４４を追加すると、第１の開口部ＥＰの幅が短縮することとなる。しかし、第１の開口部ＥＰに露出する半透過膜パターン２ａの側壁をサイドエッチングすると、第１の開口部ＥＰを調整することができる。
なお、第２の露光領域４２の幅と第４の露光領域４４の幅を調整し、リム部ＲＭの幅及び形状を規定するように設計し、本オーバーエッチングを不要としてもよい。
【0061】
＜第２のエッチングマスクパターン形成工程＞
次に、図７（Ａ）の断面図に示すように、第２の現像処理により、第２の露光領域４２を選択的に除去し、第２のエッチングマスクを形成する。なお、未露光領域である第１の露光領域４１及び第４の露光領域４４は溶解せず、第２のエッチングマスクは第１の露光領域４１及び第４の露光領域４４から構成される。
なお、本現像処理は公知の方法を使用することができる。
次に、図７（Ａ）の断面図に示すように、第２の現像処理により、第２の露光領域４２を選択的に除去し、第２のエッチングマスクを形成する。なお、未露光領域である第１の露光領域４１及び第４の露光領域４４は溶解せず、第２のエッチングマスクは第１の露光領域４１及び第４の露光領域４４から構成される。
なお、本現像処理は公知の方法を使用することができる。
【0062】
＜第２のパターニング工程＞
次に、図７（Ｂ）の断面図に示すように、第２のエッチングマスクをマスクにして、第１の遮光膜パターン３ａを、半透過膜２（半透過膜パターン２ａ）に対して選択的エッチングし、半透過膜パターン２ａの表面を部分的に露出する第２の遮光膜パターン３ｂを形成する。実施形態１と同様に、第２の遮光膜パターン３ｂは第２の開口部ＯＰを有している。
次に、図７（Ｂ）の断面図に示すように、第２のエッチングマスクをマスクにして、第１の遮光膜パターン３ａを、半透過膜２（半透過膜パターン２ａ）に対して選択的エッチングし、半透過膜パターン２ａの表面を部分的に露出する第２の遮光膜パターン３ｂを形成する。実施形態１と同様に、第２の遮光膜パターン３ｂは第２の開口部ＯＰを有している。
【0063】
エッチングは等方エッチングであるウェットエッチングが好適に採用できる。
第４の露光領域４４の幅は狭いため、等方エッチングにより第４の露光領域４４の両サイドから遮光膜３（第１の遮光膜パターン３ａ）がエッチングされると、第４の露光領域４４がリフトオフにより除去され、さらに第４の露光領域４４の下部の遮光膜３（第１の遮光膜パターン３ａ）も除去される。一方、第１の露光領域４１は除去されずに残置する。
第２の露光領域４２及び第４の露光領域４４の下部に位置していた遮光膜３（第１の遮光膜パターン３ａ）は除去され、半透過膜２（半透過膜パターン２ａ）の表面が部分的に露出する。第１の開口部ＥＰの周囲に露出した透過膜２（半透過膜パターン２ａ）は、リム部ＲＭを構成する。第１の開口部ＥＰはリム部ＲＭと隣接し、リム部ＲＭに囲まれる。
このように、本エッチング工程において、同一の露光量の第１の露光領域４１と第４の露光領域４４のうち、第４の露光領域４４のみを選択的に除去できるため、リム部ＲＭと遮光領域ＳＨとを同時に画定することができる。
第４の露光領域４４の幅は狭いため、等方エッチングにより第４の露光領域４４の両サイドから遮光膜３（第１の遮光膜パターン３ａ）がエッチングされると、第４の露光領域４４がリフトオフにより除去され、さらに第４の露光領域４４の下部の遮光膜３（第１の遮光膜パターン３ａ）も除去される。一方、第１の露光領域４１は除去されずに残置する。
第２の露光領域４２及び第４の露光領域４４の下部に位置していた遮光膜３（第１の遮光膜パターン３ａ）は除去され、半透過膜２（半透過膜パターン２ａ）の表面が部分的に露出する。第１の開口部ＥＰの周囲に露出した透過膜２（半透過膜パターン２ａ）は、リム部ＲＭを構成する。第１の開口部ＥＰはリム部ＲＭと隣接し、リム部ＲＭに囲まれる。
このように、本エッチング工程において、同一の露光量の第１の露光領域４１と第４の露光領域４４のうち、第４の露光領域４４のみを選択的に除去できるため、リム部ＲＭと遮光領域ＳＨとを同時に画定することができる。
【0064】
次に、図７（Ｃ）の断面図、図７（Ｄ）の平面図に示すように、フォトレジスト膜４（第１の露光領域４１）をアッシング等により除去する。
図７（Ｄ）に示されるフォトマスク１００は、図３（Ｃ）に示されるフォトマスク１００と同様の構成となる。
具体的には、遮光領域ＳＨに設けられた第２の開口部ＯＰの内側にはリム部ＲＭが設けられ、リム部ＲＭの内側には透過性を有する第１の開口部ＥＰが設けられている。リム部ＲＭは、半透過膜パターン２ａから構成され、位相を反転する特性を有する位相シフト領域を構成する。遮光領域ＳＨは、第２の遮光膜パターン３ｂ及び半透過膜パターン２ａの積層から構成される。
図７（Ｄ）に示されるフォトマスク１００は、図３（Ｃ）に示されるフォトマスク１００と同様の構成となる。
具体的には、遮光領域ＳＨに設けられた第２の開口部ＯＰの内側にはリム部ＲＭが設けられ、リム部ＲＭの内側には透過性を有する第１の開口部ＥＰが設けられている。リム部ＲＭは、半透過膜パターン２ａから構成され、位相を反転する特性を有する位相シフト領域を構成する。遮光領域ＳＨは、第２の遮光膜パターン３ｂ及び半透過膜パターン２ａの積層から構成される。
【0065】
図８は、第４の露光領域４４の効果を示す模式図であり、実施形態１と実施形態２のフォトレジスト膜の形状を比較して示す。
図８（Ａ）は、実施形態１における図２（Ａ）に示す第２の露光領域４２のエッジ部（除去された第３の露光領域４３との境界部）近傍を示す拡大断面図であり、図８（Ｂ）は図２（Ａ）に示す工程における平面図の拡大図である。図８（Ｂ）は、第２の露光領域４２のエッジ部の形状を強調して示す。
図８（Ｃ）は、実施形態２における図６（Ａ）に示す第４の露光領域４４近傍を模式的に示す拡大断面図である。
図８（Ａ）は、実施形態１における図２（Ａ）に示す第２の露光領域４２のエッジ部（除去された第３の露光領域４３との境界部）近傍を示す拡大断面図であり、図８（Ｂ）は図２（Ａ）に示す工程における平面図の拡大図である。図８（Ｂ）は、第２の露光領域４２のエッジ部の形状を強調して示す。
図８（Ｃ）は、実施形態２における図６（Ａ）に示す第４の露光領域４４近傍を模式的に示す拡大断面図である。
【0066】
第１の現像処理により、高ドーズの第３の露光領域４３は選択的に除去される。第２の露光領域４２は、第３の露光領域４３と比較して露光量は低く、現像液の溶解度が相対的に低くなるものの、第２の露光領域４２は部分的に現像液に溶解する。
そのため、図８（Ａ）に示すように、第２の露光領域４２はテーパー形状となり、特にそのエッジ部には裾引部４２ｅ（テール部）が発生する。裾引部４２ｅのフォトレジスト膜４の膜厚は薄く、ばらつきが大きい。そのため、図８（Ｂ）の平面図に示すように、第２の露光領域４２と遮光膜３との境界を示す裾引部４２ｅの形状は凹凸（ラフネス）を有する。その結果、第２の露光領域４２をエッチングマスクにして形成された第１の開口部ＥＰの周縁部の形状に凹凸が生じ、パターニング精度が劣化する。
そのため、図８（Ａ）に示すように、第２の露光領域４２はテーパー形状となり、特にそのエッジ部には裾引部４２ｅ（テール部）が発生する。裾引部４２ｅのフォトレジスト膜４の膜厚は薄く、ばらつきが大きい。そのため、図８（Ｂ）の平面図に示すように、第２の露光領域４２と遮光膜３との境界を示す裾引部４２ｅの形状は凹凸（ラフネス）を有する。その結果、第２の露光領域４２をエッチングマスクにして形成された第１の開口部ＥＰの周縁部の形状に凹凸が生じ、パターニング精度が劣化する。
【0067】
一方、図８（Ｃ）は、未露光領域である第４の露光領域４４のエッジ部４４ｅの形状を示す断面である。エッジ部４４ｅは、第４の露光領域４４と、最も高ドーズな領域である第３の露光領域４３との境界に対応する。第４の露光領域４４は最も現像液の溶解度が低い領域であり、第３の露光領域４３は最も現像液の溶解度が高い領域である。
本来、フォトレジスト膜４の形状は、所定量以上の露光量により露光された領域と未露光領域との境界の形状が急峻になり、裾引き発生が最小となるように最適化されている。
従って、エッジ部４４ｅは、フォトレジスト膜４の最適化された急峻な形状を有することができる。
その結果、実施形態２のようにフォトレジスト膜４に第４の露光領域４４を追加的に設けることにより、実施形態１と比較して、第１の開口部ＥＰのパターニング精度が向上する。
本来、フォトレジスト膜４の形状は、所定量以上の露光量により露光された領域と未露光領域との境界の形状が急峻になり、裾引き発生が最小となるように最適化されている。
従って、エッジ部４４ｅは、フォトレジスト膜４の最適化された急峻な形状を有することができる。
その結果、実施形態２のようにフォトレジスト膜４に第４の露光領域４４を追加的に設けることにより、実施形態１と比較して、第１の開口部ＥＰのパターニング精度が向上する。
【0068】
なお、第２の露光領域４２は部分的に現像液に溶解するため、第４の露光領域４４と第２の露光領域４２との境界部において、第２の露光領域４２はテーパー形状となるが、第１の開口部ＥＰのパターニング精度に影響はない。
【0069】
なお、図８は形成する遮光膜３のパターンがホールパターンの例について説明するが、ホールパターンに限定されず、ラインパターンであっても良い。遮光膜３のパターンのエッジの凹凸（ラフネス）を低減し、パターニング精度を向上させることができる。
【0070】
図９はラインパターンに適用する例を示し、異なるリム部を有するラインパターンを示す平面図である。
図９（Ａ）は、図５（Ｄ）に相当し、遮光膜３上に形成されたフォトレジスト膜４の第１の露光領域４１、第２の露光領域４２、第３の露光領域４３及び第４の露光領域４４を示す平面図である。図９（Ａ）は、異なる幅のリム部ＲＭを有する２つのラインパターン（ＰＴ－１、ＰＴ－２）を示す。
第４の露光領域４４の一端側は第３の露光領域４３に接し、第４の露光領域４４の他端側は第２の露光領域４２に接している。
また、第２の露光領域４２は、ラインパターンに相当する第１の露光領域４１を囲むように形成され、第１の露光領域４１に接している。さらに、第４の露光領域４４は、第２の露光領域４２に接し、第２の露光領域４２を囲むように形成されている。
図９（Ａ）は、図５（Ｄ）に相当し、遮光膜３上に形成されたフォトレジスト膜４の第１の露光領域４１、第２の露光領域４２、第３の露光領域４３及び第４の露光領域４４を示す平面図である。図９（Ａ）は、異なる幅のリム部ＲＭを有する２つのラインパターン（ＰＴ－１、ＰＴ－２）を示す。
第４の露光領域４４の一端側は第３の露光領域４３に接し、第４の露光領域４４の他端側は第２の露光領域４２に接している。
また、第２の露光領域４２は、ラインパターンに相当する第１の露光領域４１を囲むように形成され、第１の露光領域４１に接している。さらに、第４の露光領域４４は、第２の露光領域４２に接し、第２の露光領域４２を囲むように形成されている。
【0071】
図９（Ｂ）は、遮光膜３及び半透過膜２がパターニングされて形成されたラインパターンを示す平面図であり、異なる幅のリム部ＲＭを有する２つのラインパターン（ＰＴ－１、ＰＴ－２）の例を示す。遮光領域ＳＨに接して、遮光領域ＳＨを囲むようにリム部ＲＭが設けられている。リム部ＲＭの外側は透過性基板１が露出する透過領域ＴＲである。
第４の露光領域４４はリム部ＲＭの外周形状を決定し、ラインパターンのパターニング精度を向上させる。
第４の露光領域４４はリム部ＲＭの外周形状を決定し、ラインパターンのパターニング精度を向上させる。
【0072】
以下、実施形態２の変形例について説明する。
実施形態２においては、第４の露光領域４４は、第１の遮光膜パターン３ａのエッチング処理によりリフトオフされる構成であった。
第４の露光領域４４の下部の遮光膜３をエッチングするためには、第４の露光領域４４の両側からのサイドエッチングが必要となる。この場合、第１の露光領域４１の下部の第１の遮光膜パターン３ａの側壁がエッチングされ、第１の露光領域４１の周縁より後退することがある。
特に、第４の露光領域４４の幅が長い場合、第２の遮光膜パターン３ｂの側壁の後退量が大きくなり、リム部ＲＭの幅が、第２の露光領域４２及び第４の露光領域４４により決定される幅より広くなる。
以下では、第１の遮光膜パターン３ａのサイドエッチングにより、リム部ＲＭの幅が増大することを防止又は軽減可能なフォトマスクの製造方法について説明する。
実施形態２においては、第４の露光領域４４は、第１の遮光膜パターン３ａのエッチング処理によりリフトオフされる構成であった。
第４の露光領域４４の下部の遮光膜３をエッチングするためには、第４の露光領域４４の両側からのサイドエッチングが必要となる。この場合、第１の露光領域４１の下部の第１の遮光膜パターン３ａの側壁がエッチングされ、第１の露光領域４１の周縁より後退することがある。
特に、第４の露光領域４４の幅が長い場合、第２の遮光膜パターン３ｂの側壁の後退量が大きくなり、リム部ＲＭの幅が、第２の露光領域４２及び第４の露光領域４４により決定される幅より広くなる。
以下では、第１の遮光膜パターン３ａのサイドエッチングにより、リム部ＲＭの幅が増大することを防止又は軽減可能なフォトマスクの製造方法について説明する。
【0073】
＜第１のパターニング工程＞
図１０（Ａ）の断面図に示すように、図６（Ｂ）に示す工程において、遮光膜３を、半透過膜２に対して選択的にエッチングし、第１の遮光膜パターン３ａを形成する。
その後、さらに第１の遮光膜パターン３ａの側壁面が、第４の露光領域４４の端面より距離Ｅｄ後退し、第２の露光領域４２の下部に位置するよう、第１の遮光膜パターン３ａをサイドエッチング（オーバーエッチング）する。すなわち、後退距離Ｅｄを第４の露光領域４４の幅ｗと同一又はそれ以上とすることで、第４の露光領域４４の下部の遮光膜３は除去される。後退距離Ｅｄを第４の露光領域４４の幅ｗと同一とした場合、第１の遮光膜パターン３ａの側壁面は、第２の露光領域４２の端面と面一になる。
図１０（Ａ）の断面図に示すように、図６（Ｂ）に示す工程において、遮光膜３を、半透過膜２に対して選択的にエッチングし、第１の遮光膜パターン３ａを形成する。
その後、さらに第１の遮光膜パターン３ａの側壁面が、第４の露光領域４４の端面より距離Ｅｄ後退し、第２の露光領域４２の下部に位置するよう、第１の遮光膜パターン３ａをサイドエッチング（オーバーエッチング）する。すなわち、後退距離Ｅｄを第４の露光領域４４の幅ｗと同一又はそれ以上とすることで、第４の露光領域４４の下部の遮光膜３は除去される。後退距離Ｅｄを第４の露光領域４４の幅ｗと同一とした場合、第１の遮光膜パターン３ａの側壁面は、第２の露光領域４２の端面と面一になる。
【0074】
次に図１０（Ｂ）の断面図に示すように、フォトレジスト膜４の第１の露光領域４１、第２の露光領域４２及び第１の遮光膜パターン３ａをエッチングマスクにして、半透過膜２を、遮光膜３（第１の遮光膜パターン３ａ）に対して選択的にエッチングし、半透過膜パターン２ａ（位相シフト膜パターン）を形成する。
半透過膜パターン２ａは第１の開口部ＥＰを有し、第１の開口部ＥＰにおいて、透過性基板１の表面が露出する。第１の開口部ＥＰの形状は、第１の遮光膜パターン３ａにより決定される。図１０（Ｂ）に示すように、第１の開口部ＥＰの幅Ｒは、第４の露光領域４４の開口部により決定される幅ｒより大きくなる（Ｒ＝ｒ＋２Ｅｄ）。
なお、第４の露光領域４４の下部の遮光膜３はエッチングされるが、第４の露光領域４４は第２の露光領域４２と繋がっているため、本工程において、第４の露光領域４４は除去されない。
半透過膜パターン２ａは第１の開口部ＥＰを有し、第１の開口部ＥＰにおいて、透過性基板１の表面が露出する。第１の開口部ＥＰの形状は、第１の遮光膜パターン３ａにより決定される。図１０（Ｂ）に示すように、第１の開口部ＥＰの幅Ｒは、第４の露光領域４４の開口部により決定される幅ｒより大きくなる（Ｒ＝ｒ＋２Ｅｄ）。
なお、第４の露光領域４４の下部の遮光膜３はエッチングされるが、第４の露光領域４４は第２の露光領域４２と繋がっているため、本工程において、第４の露光領域４４は除去されない。
【0075】
＜第２のエッチングマスクパターン形成工程＞
次に図１０（Ｃ）の断面図に示すように、図７（Ａ）に示す工程と同様に、第２の現像処理により、第２の露光領域４２を選択的に除去する。未露光領域である第４の露光領域４４は現像液に溶解しない。しかし、第２の露光領域４２が現像液により溶解し除去されるため、第２の露光領域４２に支えられていた第４の露光領域４４も除去される。
なお、第１の露光領域４１は溶解せず、第１の遮光膜パターン３ａ上に残置する。第２のエッチングマスクは第１の露光領域４１のみから構成され、第４の露光領域４４を含まない点で図７（Ａ）に示す第２のエッチングマスクと異なる。
露光量が等しい（未露光の）第１の露光領域４１と第４の露光領域４４のうち、第４の露光領域４４を選択的に除去し、リム部ＲＭを形成するための第４の露光領域４４の除去と、遮光領域ＳＨを保護（マスク）する第１の露光領域４１の保持を両立させることができる。
次に図１０（Ｃ）の断面図に示すように、図７（Ａ）に示す工程と同様に、第２の現像処理により、第２の露光領域４２を選択的に除去する。未露光領域である第４の露光領域４４は現像液に溶解しない。しかし、第２の露光領域４２が現像液により溶解し除去されるため、第２の露光領域４２に支えられていた第４の露光領域４４も除去される。
なお、第１の露光領域４１は溶解せず、第１の遮光膜パターン３ａ上に残置する。第２のエッチングマスクは第１の露光領域４１のみから構成され、第４の露光領域４４を含まない点で図７（Ａ）に示す第２のエッチングマスクと異なる。
露光量が等しい（未露光の）第１の露光領域４１と第４の露光領域４４のうち、第４の露光領域４４を選択的に除去し、リム部ＲＭを形成するための第４の露光領域４４の除去と、遮光領域ＳＨを保護（マスク）する第１の露光領域４１の保持を両立させることができる。
【0076】
＜第２のパターニング工程＞
次に図１０（Ｄ）の断面図に示すように、第１の露光領域４１をエッチングマスクにして、第１の遮光膜パターン３ａを、半透過膜２（半透過膜パターン２ａ）に対して選択的エッチングし、半透過膜パターン２ａの表面を部分的に露出する第２の遮光膜パターン３ｂが形成される。
次に図１０（Ｄ）の断面図に示すように、第１の露光領域４１をエッチングマスクにして、第１の遮光膜パターン３ａを、半透過膜２（半透過膜パターン２ａ）に対して選択的エッチングし、半透過膜パターン２ａの表面を部分的に露出する第２の遮光膜パターン３ｂが形成される。
【0077】
その後、図７（Ｃ）に示す工程と同様にフォトレジスト膜４をアッシング等により除去する。
【0078】
第２のパターニング工程において、第２の現像処理により第４の露光領域４４は除去されている、そのため、図７（Ｂ）に示される工程とは異なり、第４の露光領域４４直下の第１の遮光膜パターン３ａをエッチングするためのオーバーエッチングが不要となる。その結果、第１の遮光膜パターン３ａのパターニングの制御性が向上する。
【0079】
（実施形態３）
図１１、１２、１３は、実施形態３によるフォトマスク１００の主要な製造工程を示す模式図である。
実施形態３においては、上記実施形態１、２の半透過膜２の代わりに、上層に中間膜５（エッチングストッパ膜）、下層に半透過膜２を有する積層構造が、遮光膜３の下部に設けられている。
このような積層構造とすることで、実施形態５や実施形態６に示すフォトマスク１００への対応が、適宜可能となり、フォトマスク１００の製造の自由度を拡大させることができる。
以下、図面を参照して、フォトマスク１００の製造方法を説明する。
図１１、１２、１３は、実施形態３によるフォトマスク１００の主要な製造工程を示す模式図である。
実施形態３においては、上記実施形態１、２の半透過膜２の代わりに、上層に中間膜５（エッチングストッパ膜）、下層に半透過膜２を有する積層構造が、遮光膜３の下部に設けられている。
このような積層構造とすることで、実施形態５や実施形態６に示すフォトマスク１００への対応が、適宜可能となり、フォトマスク１００の製造の自由度を拡大させることができる。
以下、図面を参照して、フォトマスク１００の製造方法を説明する。
【0080】
＜積層膜形成工程：フォトマスクブランクスの準備＞
図１１（Ａ）の断面図に示すように、石英ガラス等の透過性基板１を準備し、半透過膜２を形成し、半透過膜２上に中間膜５（エッチングストッパ膜）を、例えば、非限定的に、膜厚５～２０［ｎｍ］形成し、中間膜５上に遮光膜３を形成する。その結果、透過性基板１上に半透過膜２、中間膜５及び遮光膜３を有するフォトマスクブランクス１０’を得る。
半透過膜２、遮光膜３の光学特性は上記の通りである。
中間膜５の透過率は、露光光に含まれる代表波長に対して、３～１５％（３％≦透過率≦１５％）であり、例えば金属（Ｃｒ、Ｎｉ、Ｔｉ）、金属化合物（Ｃｒ系化合物等）、金属シリサイド化合物（例えばＭｏシリサイド、Ｚｒシリサイド等）、金属窒化物（ＺｒＮ等）の材料からなる。
半透過膜２、中間膜５及び遮光膜３はそれぞれ異なる物質（材料）から構成され、エッチング特性が異なる。中間膜５はエッチングストッパ膜として機能することができる。
半透過膜２、中間膜５及び遮光膜３のエッチング特性が異なるため、上記積層構造は、第１の開口部ＥＰ、第２の開口部ＯＰ、リム部ＲＭのパターニング精度の向上に寄与することができる。
図１１（Ａ）の断面図に示すように、石英ガラス等の透過性基板１を準備し、半透過膜２を形成し、半透過膜２上に中間膜５（エッチングストッパ膜）を、例えば、非限定的に、膜厚５～２０［ｎｍ］形成し、中間膜５上に遮光膜３を形成する。その結果、透過性基板１上に半透過膜２、中間膜５及び遮光膜３を有するフォトマスクブランクス１０’を得る。
半透過膜２、遮光膜３の光学特性は上記の通りである。
中間膜５の透過率は、露光光に含まれる代表波長に対して、３～１５％（３％≦透過率≦１５％）であり、例えば金属（Ｃｒ、Ｎｉ、Ｔｉ）、金属化合物（Ｃｒ系化合物等）、金属シリサイド化合物（例えばＭｏシリサイド、Ｚｒシリサイド等）、金属窒化物（ＺｒＮ等）の材料からなる。
半透過膜２、中間膜５及び遮光膜３はそれぞれ異なる物質（材料）から構成され、エッチング特性が異なる。中間膜５はエッチングストッパ膜として機能することができる。
半透過膜２、中間膜５及び遮光膜３のエッチング特性が異なるため、上記積層構造は、第１の開口部ＥＰ、第２の開口部ＯＰ、リム部ＲＭのパターニング精度の向上に寄与することができる。
【0081】
＜第１のエッチングマスク形成工程＞
次に、図１１（Ｂ）の断面図に示すように、図５（Ｂ）、（Ｃ）に示す工程と同様に、遮光膜３上にフォトレジスト膜４を形成し、フォトレジスト膜４に第１の露光領域４１、第２の露光領域４２及び第３の露光領域４３、及び第４の露光領域４４を設ける。
次に、図１１（Ｂ）の断面図に示すように、図５（Ｂ）、（Ｃ）に示す工程と同様に、遮光膜３上にフォトレジスト膜４を形成し、フォトレジスト膜４に第１の露光領域４１、第２の露光領域４２及び第３の露光領域４３、及び第４の露光領域４４を設ける。
【0082】
次に、図１１（Ｃ）の断面図に示すように、図６（Ａ）に示す工程と同様に、第１の現像処理により、高ドーズの第３の露光領域４３を選択的に除去して、第１のエッチングマスクを形成する。第１のエッチングマスクは第１の露光領域４１、第２の露光領域４２及び第４の露光領域４４から構成される。
【0083】
＜第１のパターニング工程＞
次に、図１１（Ｄ）の断面図に示すように、第１のエッチングマスクであるフォトレジスト膜４の第１の露光領域４１、第２の露光領域４２及び第４の露光領域４４をエッチングマスクにして、遮光膜３を、中間膜５に対して選択的にエッチングし、第１の遮光膜パターン３ａを形成し、中間膜５の表面を部分的に露出する。
次に、図１１（Ｄ）の断面図に示すように、第１のエッチングマスクであるフォトレジスト膜４の第１の露光領域４１、第２の露光領域４２及び第４の露光領域４４をエッチングマスクにして、遮光膜３を、中間膜５に対して選択的にエッチングし、第１の遮光膜パターン３ａを形成し、中間膜５の表面を部分的に露出する。
【0084】
次に、図１２（Ａ）の断面図に示すように、フォトレジスト膜４の第１の露光領域４１、第２の露光領域４２及び第４の露光領域４４をエッチングマスクにして、中間膜５を、遮光膜３及び半透過膜２に対して選択的にエッチングし、第１の中間膜パターン５ａを形成する。
【0085】
次に、図１２（Ｂ）の断面図に示すように、フォトレジスト膜４の第１の露光領域４１、第２の露光領域４２及び第４の露光領域４４をエッチングマスクにして、半透過膜２を、遮光膜３（第１の遮光膜パターン３ａ）及び中間膜５（第１の中間膜パターン５ａ）に対して選択的にエッチングし、半透過膜パターン２ａを形成する。
半透過膜パターン２ａは第１の開口部ＥＰを有し、第１の開口部ＥＰにおいて、透過性基板１の表面が露出する。
半透過膜パターン２ａは第１の開口部ＥＰを有し、第１の開口部ＥＰにおいて、透過性基板１の表面が露出する。
【0086】
【0087】
＜第２のエッチングマスクパターン形成工程＞
次に、図１３（Ａ）の断面図に示すように、図７（Ａ）に示す工程と同様に、第２の現像処理により、第２の露光領域４２を選択的に除去し、第２のエッチングマスクを形成する。なお、未露光領域である第１の露光領域４１及び第４の露光領域４４は溶解せず、第２のエッチングマスクは第１の露光領域４１及び第４の露光領域４４から構成される。
次に、図１３（Ａ）の断面図に示すように、図７（Ａ）に示す工程と同様に、第２の現像処理により、第２の露光領域４２を選択的に除去し、第２のエッチングマスクを形成する。なお、未露光領域である第１の露光領域４１及び第４の露光領域４４は溶解せず、第２のエッチングマスクは第１の露光領域４１及び第４の露光領域４４から構成される。
【0088】
＜第２のパターニング工程＞
次に、図１３（Ｂ）の断面図に示すように、図７（Ｂ）に示す工程と同様に、第２のエッチングマスクをマスクにして、第１の遮光膜パターン３ａを、中間膜５（第１の中間膜パターン５ａ）及び半透過膜２（半透過膜パターン２ａ）に対して選択的にエッチングし、第２の遮光膜パターン３ｂを形成する。
なお、図７（Ｂ）に示す工程とは異なり、第１の遮光膜パターン３ａをエッチングすることにより、第１の中間膜パターン５ａの表面が部分的に露出する。
次に、図１３（Ｂ）の断面図に示すように、図７（Ｂ）に示す工程と同様に、第２のエッチングマスクをマスクにして、第１の遮光膜パターン３ａを、中間膜５（第１の中間膜パターン５ａ）及び半透過膜２（半透過膜パターン２ａ）に対して選択的にエッチングし、第２の遮光膜パターン３ｂを形成する。
なお、図７（Ｂ）に示す工程とは異なり、第１の遮光膜パターン３ａをエッチングすることにより、第１の中間膜パターン５ａの表面が部分的に露出する。
【0089】
図７（Ｂ）に示す工程と同様に、エッチングは等方エッチングを採用し、ウェットエッチングが好適に採用できる。第１の遮光膜パターン３ａの等方エッチングにより、第４の露光領域４４がリフトオフにより除去される。第４の露光領域４４の下部の第１の遮光膜パターン３ａもエッチングされる。
【0090】
次に、図１３（Ｃ）の断面図に示すように、第２のエッチングマスクをマスクにして、第１の中間膜パターン５ａを、遮光膜３（第２の遮光膜パターン３ｂ）及び半透過膜２（半透過膜パターン２ａ）に対して選択的にエッチングし、半透過膜パターン２ａの表面を部分的に露出する第２の中間膜パターン５ｂを形成する。
第２の遮光膜パターン３ｂ及び第２の中間膜パターン５ｂは第２の開口部ＯＰを有している。
第２の遮光膜パターン３ｂ及び第２の中間膜パターン５ｂは第２の開口部ＯＰを有している。
【0091】
次に、図１３（Ｄ）の断面図に示すように、フォトレジスト膜４（第１の露光領域４１）をアッシング等により除去する。
図１３（Ｄ）に示されるフォトマスク１００は、図７（Ｃ）に示されるフォトマスク１００と同様に、遮光領域ＳＨに設けられた第２の開口部ＯＰの内側にはリム部ＲＭが設けられ、リム部ＲＭの内側には透過性を有する第１の開口部ＥＰが設けられている。リム部ＲＭは半透過膜２のみから構成され、位相を反転する特性を有する位相シフト領域を構成する。
ただし、遮光領域ＳＨは、第２の遮光膜パターン３ｂ、第２の中間膜パターン５ｂ及び半透過膜パターン２ａの積層から構成され、第２の遮光膜パターン３ｂの下部に第２の中間膜パターン５ｂを有する点において図７（Ｃ）の遮光領域ＳＨと異なる。
図１３（Ｄ）に示されるフォトマスク１００は、図７（Ｃ）に示されるフォトマスク１００と同様に、遮光領域ＳＨに設けられた第２の開口部ＯＰの内側にはリム部ＲＭが設けられ、リム部ＲＭの内側には透過性を有する第１の開口部ＥＰが設けられている。リム部ＲＭは半透過膜２のみから構成され、位相を反転する特性を有する位相シフト領域を構成する。
ただし、遮光領域ＳＨは、第２の遮光膜パターン３ｂ、第２の中間膜パターン５ｂ及び半透過膜パターン２ａの積層から構成され、第２の遮光膜パターン３ｂの下部に第２の中間膜パターン５ｂを有する点において図７（Ｃ）の遮光領域ＳＨと異なる。
【0092】
以下、実施形態３の変形例について説明する。
実施形態２の変形例と同様に、第１の遮光膜パターン３ａのサイドエッチングにより、リム部ＲＭの幅が増大することを防止又は軽減することができる。
実施形態２の変形例と同様に、第１の遮光膜パターン３ａのサイドエッチングにより、リム部ＲＭの幅が増大することを防止又は軽減することができる。
【0093】
＜第１のパターニング工程＞
図１４（Ａ）の断面図に示すように、図１２（Ｂ）又は図１２（Ｃ）に示す工程の後に、第１の遮光膜パターン３ａの側壁面が、第４の露光領域４４の端面より距離Ｅｄ後退し、第２の露光領域４２の下部に位置するよう、第１の遮光膜パターン３ａの側壁面を、中間膜５（第１の中間膜パターン５ａ）及び半透過膜２（半透過膜パターン２ａ）に対して選択的にエッチング（オーバーエッチング）する。
図１４（Ａ）の断面図に示すように、図１２（Ｂ）又は図１２（Ｃ）に示す工程の後に、第１の遮光膜パターン３ａの側壁面が、第４の露光領域４４の端面より距離Ｅｄ後退し、第２の露光領域４２の下部に位置するよう、第１の遮光膜パターン３ａの側壁面を、中間膜５（第１の中間膜パターン５ａ）及び半透過膜２（半透過膜パターン２ａ）に対して選択的にエッチング（オーバーエッチング）する。
【0094】
＜第２のエッチングマスクパターン形成工程＞
次に図１４（Ｂ）断面図に示すように、図１０（Ｃ）に示す工程と同様に、第２の現像処理により、第２の露光領域４２を選択的に除去する。第２の露光領域４２が現像液により溶解し除去されるため、第２の露光領域４２に支えられていた第４の露光領域４４も除去される。第２のエッチングマスクは第１の露光領域４１から構成される。
次に図１４（Ｂ）断面図に示すように、図１０（Ｃ）に示す工程と同様に、第２の現像処理により、第２の露光領域４２を選択的に除去する。第２の露光領域４２が現像液により溶解し除去されるため、第２の露光領域４２に支えられていた第４の露光領域４４も除去される。第２のエッチングマスクは第１の露光領域４１から構成される。
【0095】
＜第２のパターニング工程＞
次に図１４（Ｃ）の断面図に示すように、第２のエッチングマスクをマスクにして、第１の遮光膜パターン３ａを、中間膜５（第１の中間膜パターン５ａ）及び半透過膜２（半透過膜パターン２ａ）に対して選択的にエッチングし、第２の遮光膜パターン３ｂを形成する。
次に図１４（Ｃ）の断面図に示すように、第２のエッチングマスクをマスクにして、第１の遮光膜パターン３ａを、中間膜５（第１の中間膜パターン５ａ）及び半透過膜２（半透過膜パターン２ａ）に対して選択的にエッチングし、第２の遮光膜パターン３ｂを形成する。
【0096】
次に図１４（Ｄ）の断面図に示すように、第２のエッチングマスクをマスクにして、第１の中間膜パターン５ａを、遮光膜３（第１の遮光膜パターン３ａ）及び半透過膜２（半透過膜パターン２ａ）に対して選択的にエッチングし、第２の中間膜パターン５ｂを形成する。その後、フォトレジスト膜４（第１の露光領域４１）をアッシング等により除去する。
図１４（Ｄ）に示されるフォトマスク１００は、図１３（Ｄ）に示されるフォトマスク１００と同様に、遮光領域ＳＨ（第２の遮光膜パターン３ｂ及び第２の中間膜パターン５ｂの積層）に設けられた第２の開口部ＯＰの内側にはリム部ＲＭが設けられ、リム部ＲＭの内側には透過性を有する第１の開口部ＥＰが設けられている。リム部ＲＭは半透過膜２のみから構成され、位相を反転する特性を有する位相シフト領域を構成する。
図１４（Ｄ）に示されるフォトマスク１００は、図１３（Ｄ）に示されるフォトマスク１００と同様に、遮光領域ＳＨ（第２の遮光膜パターン３ｂ及び第２の中間膜パターン５ｂの積層）に設けられた第２の開口部ＯＰの内側にはリム部ＲＭが設けられ、リム部ＲＭの内側には透過性を有する第１の開口部ＥＰが設けられている。リム部ＲＭは半透過膜２のみから構成され、位相を反転する特性を有する位相シフト領域を構成する。
【0097】
（実施形態４）
図１５、１６は、実施形態３によるフォトマスク１００の主要な製造工程を示す模式図である。
実施形態３においては、半透過膜２、中間膜５及び遮光膜３はそれぞれ異なる物質から構成され、互いにエッチング特性が異なる。しかし、実施形態４においては、中間膜５は半透過膜２及び遮光膜３と異なる物質（材料）から構成され、異なるエッチング特性を有するが、半透過膜２と遮光膜３とは同じ物質（材料）から構成され、同じエッチング特性を有する。半透過膜２上の中間膜５はエッチングストッパ膜として機能することができる。
半透過膜２と遮光膜３とは同じ物質（材料）から構成されるため、同一の成膜方法、又は成膜装置を使用することができ、フォトマスク１００の製造管理の負担を軽減し、又製造コストの低減に寄与することができる。
以下、図面を参照して、フォトマスク１００の製造方法を説明する。
なお、実施形態４についても、実施形態５や実施形態６に示すフォトマスク１００への対応が、適宜可能である。
図１５、１６は、実施形態３によるフォトマスク１００の主要な製造工程を示す模式図である。
実施形態３においては、半透過膜２、中間膜５及び遮光膜３はそれぞれ異なる物質から構成され、互いにエッチング特性が異なる。しかし、実施形態４においては、中間膜５は半透過膜２及び遮光膜３と異なる物質（材料）から構成され、異なるエッチング特性を有するが、半透過膜２と遮光膜３とは同じ物質（材料）から構成され、同じエッチング特性を有する。半透過膜２上の中間膜５はエッチングストッパ膜として機能することができる。
半透過膜２と遮光膜３とは同じ物質（材料）から構成されるため、同一の成膜方法、又は成膜装置を使用することができ、フォトマスク１００の製造管理の負担を軽減し、又製造コストの低減に寄与することができる。
以下、図面を参照して、フォトマスク１００の製造方法を説明する。
なお、実施形態４についても、実施形態５や実施形態６に示すフォトマスク１００への対応が、適宜可能である。
【0098】
＜第１のパターニング工程＞
図１５（Ａ）の断面図に示すように、図１１（Ｄ）に示す工程と同様に、第１のエッチングマスクであるフォトレジスト膜４の第１の露光領域４１、第２の露光領域４２及び第４の露光領域４４をエッチングマスクにして、遮光膜３を、中間膜５に対して選択的にエッチングし、第１の遮光膜パターン３ａを形成し、中間膜５の表面を部分的に露出する。
ただし、上記のように半透過膜２と遮光膜３とは同じ物質から構成されるが、膜厚を調整することにより、半透過膜２は半透過性を有し、遮光膜３は遮光性を有するように構成することができる。
なお、遮光膜３、中間膜５及び半透過膜２の積層が遮光性を有するように、必要な光学濃度（ＯＤ値）（例えば２．７以上）となるように構成してもよい。
図１５（Ａ）の断面図に示すように、図１１（Ｄ）に示す工程と同様に、第１のエッチングマスクであるフォトレジスト膜４の第１の露光領域４１、第２の露光領域４２及び第４の露光領域４４をエッチングマスクにして、遮光膜３を、中間膜５に対して選択的にエッチングし、第１の遮光膜パターン３ａを形成し、中間膜５の表面を部分的に露出する。
ただし、上記のように半透過膜２と遮光膜３とは同じ物質から構成されるが、膜厚を調整することにより、半透過膜２は半透過性を有し、遮光膜３は遮光性を有するように構成することができる。
なお、遮光膜３、中間膜５及び半透過膜２の積層が遮光性を有するように、必要な光学濃度（ＯＤ値）（例えば２．７以上）となるように構成してもよい。
【0099】
次に、図１５（Ｂ）の断面図に示すように、第１のエッチングマスクをエッチングマスクにして、中間膜５を、遮光膜３（第１の遮光膜パターン３ａ）及び半透過膜２に対して選択的にエッチングし、第１の中間膜パターン５ａを形成する。
【0100】
次に、図１５（Ｃ）の断面図に示すように、第１のエッチングマスクをエッチングマスクにして、半透過膜２を、中間膜５（第１の中間膜パターン５ａ）に対して選択的にエッチングし、半透過膜パターン２ａを形成し、透過性基板１の表面が部分的に露出する。
この工程において、第１の遮光膜パターン３ａはサイドエッチングされ、第１の遮光膜パターン３ａの側壁面は、距離ｄ後退する。好適には、等方エッチングのウェットエッチングを採用することができ、後退距離ｄは、半透過膜２のエッチング量と等しくなる。
この工程において、第１の遮光膜パターン３ａはサイドエッチングされ、第１の遮光膜パターン３ａの側壁面は、距離ｄ後退する。好適には、等方エッチングのウェットエッチングを採用することができ、後退距離ｄは、半透過膜２のエッチング量と等しくなる。
【0101】
なお、図１５（Ｄ）の断面図に示すように、図６（Ｄ）に示す工程と同様に、適宜、半透過膜パターン２ａに対して、オーバーエッチングを施し、第１の開口部ＥＰの幅を調整（距離Ｄａ拡大）してもよい。第１の遮光膜パターン３ａも、サイドエッチングされるため、第１の遮光膜パターン３ａの側壁も（距離Ｄａ）後退する。
【0102】
＜第２のエッチングマスクパターン形成工程＞
次に、図１６（Ａ）の断面図に示すように、図１３（Ａ）に示す工程と同様に、第２の現像処理により、第２の露光領域４２を選択的に除去し、第２のエッチングマスクを形成する。
次に、図１６（Ａ）の断面図に示すように、図１３（Ａ）に示す工程と同様に、第２の現像処理により、第２の露光領域４２を選択的に除去し、第２のエッチングマスクを形成する。
【0103】
＜第２のパターニング工程＞
次に、図１６（Ｂ）の断面図に示すように、図１３（Ｂ）に示す工程と同様に、第２のエッチングマスクをマスクにして、第１の遮光膜パターン３ａを、中間膜５（第１の中間膜パターン５ａ）に対して選択的にエッチングし、第２の遮光膜パターン３ｂを形成する。この工程において、第４の露光領域４４がリフトオフにより除去されるため、第４の露光領域４４の下部の第１の遮光膜パターン３ａも除去される。
なお、図１３（Ｂ）に示す工程とは異なり、半透過膜パターン２ａはサイドエッチングされ、半透過膜パターン２ａの側壁面は後退する。
エッチング方法として、等方エッチング、好適にはウェットエッチングを採用することができ、半透過膜パターン２ａの側壁面の後退量は、第１の遮光膜パターン３ａのエッチング量と等しくなる。
次に、図１６（Ｂ）の断面図に示すように、図１３（Ｂ）に示す工程と同様に、第２のエッチングマスクをマスクにして、第１の遮光膜パターン３ａを、中間膜５（第１の中間膜パターン５ａ）に対して選択的にエッチングし、第２の遮光膜パターン３ｂを形成する。この工程において、第４の露光領域４４がリフトオフにより除去されるため、第４の露光領域４４の下部の第１の遮光膜パターン３ａも除去される。
なお、図１３（Ｂ）に示す工程とは異なり、半透過膜パターン２ａはサイドエッチングされ、半透過膜パターン２ａの側壁面は後退する。
エッチング方法として、等方エッチング、好適にはウェットエッチングを採用することができ、半透過膜パターン２ａの側壁面の後退量は、第１の遮光膜パターン３ａのエッチング量と等しくなる。
【0104】
次に、図１６（Ｃ）の断面図に示すように、図１３（Ｃ）に示す工程と同様に、第２のエッチングマスクをマスクにして、中間膜パターン５ａを、遮光膜３（第２の遮光膜パターン３ｂ）及び半透過膜２（半透過膜パターン２ａ）に対して選択的にエッチングし、半透過膜パターン２ａの表面を部分的に露出する第２の中間膜パターン５ｂを形成する。
第２の遮光膜パターン３ｂ及び第２の中間膜パターン５ｂは第２の開口部ＯＰを有している。
第２の遮光膜パターン３ｂ及び第２の中間膜パターン５ｂは第２の開口部ＯＰを有している。
【0105】
次に、図１６（Ｄ）の断面図に示すように、フォトレジスト膜４（第１の露光領域４１）をアッシング等により除去する。
図１６（Ｄ）に示されるフォトマスク１００は、遮光領域ＳＨに設けられた第２の開口部ＯＰの内側にはリム部ＲＭが設けられ、リム部ＲＭの内側には透過性を有する第１の開口部ＥＰが設けられている。リム部ＲＭは半透過膜２のみから構成され、位相を反転する特性を有する位相シフト領域を構成する。
遮光領域ＳＨは、遮光膜３（第２の遮光膜パターン３ｂ）、中間膜５（第２の中間膜パターン５ｂ）及び半透過膜２（半透過膜パターン２ａ）の積層から構成される。
図１６（Ｄ）に示されるフォトマスク１００は、遮光領域ＳＨに設けられた第２の開口部ＯＰの内側にはリム部ＲＭが設けられ、リム部ＲＭの内側には透過性を有する第１の開口部ＥＰが設けられている。リム部ＲＭは半透過膜２のみから構成され、位相を反転する特性を有する位相シフト領域を構成する。
遮光領域ＳＨは、遮光膜３（第２の遮光膜パターン３ｂ）、中間膜５（第２の中間膜パターン５ｂ）及び半透過膜２（半透過膜パターン２ａ）の積層から構成される。
【0106】
（実施形態５）
図１７は、実施形態５によるフォトマスク１００の主要な製造工程を示す模式図である。
リム部ＲＭを半透過膜２と中間膜５の積層膜としてもよい。中間膜５の位相シフト量を小さく、例えば－２０°≦位相シフト量≦２０°になるよう設定し、リム部ＲＭの透過率を調整することができる。
例えば、予め透過性基板１上に半透過膜２、中間膜５及び遮光膜３を有するフォトマスクブランクス１０’を準備しておき、リム部ＲＭの透過率を調整することで、顧客の要求や使用目的等に対応可能とし、フォトマスク１００の製造工期の短縮に寄与することができる。
以下、図を参照して、フォトマスク１００の製造方法について説明する。
図１７は、実施形態５によるフォトマスク１００の主要な製造工程を示す模式図である。
リム部ＲＭを半透過膜２と中間膜５の積層膜としてもよい。中間膜５の位相シフト量を小さく、例えば－２０°≦位相シフト量≦２０°になるよう設定し、リム部ＲＭの透過率を調整することができる。
例えば、予め透過性基板１上に半透過膜２、中間膜５及び遮光膜３を有するフォトマスクブランクス１０’を準備しておき、リム部ＲＭの透過率を調整することで、顧客の要求や使用目的等に対応可能とし、フォトマスク１００の製造工期の短縮に寄与することができる。
以下、図を参照して、フォトマスク１００の製造方法について説明する。
【0107】
図１７（Ａ）は、図１３（Ｂ）又は図１４（Ｃ）に示す工程後のフォトマスク１００の製造工程を示す断面図である。
ただし、図１３（Ｂ）においては、図１２（Ｃ）に示す工程を省略し、半透過膜パターン２ａに対して、オーバーエッチングを行わず、半透過膜パターン２ａは図１２（Ｂ）に示す形状を有す。
第１の中間膜パターン５ａと半透過膜パターン２ａとは、同一形状の第１の開口部ＥＰを有する。
ただし、図１３（Ｂ）においては、図１２（Ｃ）に示す工程を省略し、半透過膜パターン２ａに対して、オーバーエッチングを行わず、半透過膜パターン２ａは図１２（Ｂ）に示す形状を有す。
第１の中間膜パターン５ａと半透過膜パターン２ａとは、同一形状の第１の開口部ＥＰを有する。
【0108】
次に図１７（Ｂ）に示すように、フォトレジスト膜４（第１の露光領域４１）をアッシング等により除去する。
図１７（Ｂ）に示されるフォトマスク１００は、遮光領域ＳＨに設けられた第２の開口部ＯＰの内側にはリム部ＲＭが設けられ、リム部ＲＭの内側には透過性を有する第１の開口部ＥＰが設けられている。リム部ＲＭは半透過膜２（半透過膜パターン２ａ）と中間膜５（第１の中間膜パターン５ａ）との積層膜から構成され、位相を反転する特性を有する位相シフト領域を構成する。
遮光領域ＳＨは、遮光膜３（第２の遮光膜パターン３ｂ）、中間膜５（第１の中間膜パターン５ａ）及び半透過膜２（半透過膜パターン２ａ）の積層膜から構成される。
図１７（Ｂ）に示されるフォトマスク１００は、遮光領域ＳＨに設けられた第２の開口部ＯＰの内側にはリム部ＲＭが設けられ、リム部ＲＭの内側には透過性を有する第１の開口部ＥＰが設けられている。リム部ＲＭは半透過膜２（半透過膜パターン２ａ）と中間膜５（第１の中間膜パターン５ａ）との積層膜から構成され、位相を反転する特性を有する位相シフト領域を構成する。
遮光領域ＳＨは、遮光膜３（第２の遮光膜パターン３ｂ）、中間膜５（第１の中間膜パターン５ａ）及び半透過膜２（半透過膜パターン２ａ）の積層膜から構成される。
【0109】
（実施形態６）
図１８は実施形態６によるフォトマスク１００の主要な製造工程を示す模式図であり、ハーフトーン領域を形成する工程を模式的に示す。
図１８は実施形態６によるフォトマスク１００の主要な製造工程を示す模式図であり、ハーフトーン領域を形成する工程を模式的に示す。
【0110】
実施形態３及び実施形態４においては、遮光膜３の下部に中間膜５と半透過膜２を有している。半透過膜２は、遮光領域ＳＨに隣接してリム部ＲＭを構成し、遮光領域ＳＨにより転写されるパターンの微細化に寄与する。
一方、中間膜５は、半透過性を有している。中間膜５と半透過膜２との積層は、半透過膜２の透過率より低い透過率を有する。
そのため、中間膜５と半透過膜２との積層により、半透過膜２と透過率が異なるハーフトーンパターンを得ることができる。公知のようにハーフトーンパターンは、フォトマスク１００を用いたリソグラフィー工程数の削減に寄与することができる。
以下、図面を参照して、ハーフトーンパターンを有するフォトマスク１００の製造方法について説明する。
一方、中間膜５は、半透過性を有している。中間膜５と半透過膜２との積層は、半透過膜２の透過率より低い透過率を有する。
そのため、中間膜５と半透過膜２との積層により、半透過膜２と透過率が異なるハーフトーンパターンを得ることができる。公知のようにハーフトーンパターンは、フォトマスク１００を用いたリソグラフィー工程数の削減に寄与することができる。
以下、図面を参照して、ハーフトーンパターンを有するフォトマスク１００の製造方法について説明する。
【0111】
【0112】
次に図１８（Ｂ）の断面図に示すように、露光及び現像によりフォトレジスト膜６をパターニングし、フォトレジスト膜パターン６ａ（第３のエッチングマスク）を形成する。フォトレジスト膜パターン６ａは、遮光領域ＳＨ、リム部ＲＭ及び第１の開口部ＥＰを覆い、ハーフトーン領域ＨＴを露出する形状を有する。
【0113】
次に図１８（Ｃ）の断面図に示すように、フォトレジスト膜パターン６ａ（第３のエッチングマスク）をエッチングマスクにして、第２の遮光膜パターン３ｂを、中間膜５（第２の中間膜パターン５ｂ）に対して選択的にエッチングし、第３の遮光膜パターン３ｃを形成し、第２の中間膜パターン５ｂの表面を部分的に露出するハーフトーン領域ＨＴが形成される。
ハーフトーン領域ＨＴは、中間膜５と半透過膜２との積層から構成され、遮光膜３を有しないため、半透過性を有する。
ハーフトーン領域ＨＴは、中間膜５と半透過膜２との積層から構成され、遮光膜３を有しないため、半透過性を有する。
【0114】
なお、実施形態３の場合、半透過膜２、中間膜５及び遮光膜３はそれぞれエッチング特性が異なる。そのため、第２の遮光膜パターン３ｂを、中間膜５（第２の中間膜パターン５ｂ）及び半透過膜２（半透過膜パターン２ａ）に対して選択的にエッチングすることにより、半透過膜パターン２ａのサイドエッチングを防止することができる。
【0115】
次に図１８（Ｄ）の断面図に示すように、アッシング等によりフォトレジスト膜パターン６ａを除去する。
図１８（Ｄ）に示されるフォトマスク１００は、遮光領域ＳＨ、リム部ＲＭ、第１の開口部ＥＰ、及びハーフトーン領域ＨＴが設けられている。また、ハーフトーン領域ＨＴに隣接して透過領域ＴＲが存在する。
ハーフトーン領域ＨＴの透過率は、遮光領域ＳＨより高く、透過領域ＴＲ（透過性基板１）より低い。
図１８（Ｄ）に示されるフォトマスク１００は、遮光領域ＳＨ、リム部ＲＭ、第１の開口部ＥＰ、及びハーフトーン領域ＨＴが設けられている。また、ハーフトーン領域ＨＴに隣接して透過領域ＴＲが存在する。
ハーフトーン領域ＨＴの透過率は、遮光領域ＳＨより高く、透過領域ＴＲ（透過性基板１）より低い。
【0116】
なお、図１８（Ｄ）に示される例においては、ハーフトーン領域ＨＴは遮光領域ＳＨと隣接する例を示したが、孤立して存在してもよい。
【0117】
上記のように半透過膜２は位相シフト膜として必要な光学特性を有している。ハーフトーン領域ＨＴは、中間膜５と半透過膜２との積層により構成されるため、ハーフトーン領域ＨＴの透過率を中間膜５の光学特性により調整することができる。したがって、中間膜５は透過率の調整膜として機能する。
そのため、半透過膜２上の中間膜５を設けることにより、位相シフト効果を有するリム部ＲＭと、リム部ＲＭと異なる透過率を有するハーフトーン領域ＨＴとの両立を可能とし、フォトマスク１００の適用範囲を広げることができる。
そのため、半透過膜２上の中間膜５を設けることにより、位相シフト効果を有するリム部ＲＭと、リム部ＲＭと異なる透過率を有するハーフトーン領域ＨＴとの両立を可能とし、フォトマスク１００の適用範囲を広げることができる。
【産業上の利用可能性】
【0118】
本発明によれば、位相シフト作用を有するリム部を遮光パターンに隣接して配置し、そのリム部の形状を、遮光パターンに合わせた最適な形状とすることができるとともに、遮光パターンとの位置合わせずれを解消することができるフォトマスクを製造することができる。
本フォトマスクを用いて製造する電子回路等の微細化に寄与することができ、産業上の利用可能性は高い。
なお、本発明のフォトマスクのパターンはホールパターン、ラインアンドスペースパターンに限定されるものではない。本発明により実施できるパターンであればパターンの種類は限定されない。
本フォトマスクを用いて製造する電子回路等の微細化に寄与することができ、産業上の利用可能性は高い。
なお、本発明のフォトマスクのパターンはホールパターン、ラインアンドスペースパターンに限定されるものではない。本発明により実施できるパターンであればパターンの種類は限定されない。
【符号の説明】
【0119】
１００ フォトマスク
１０、１０’ フォトマスクブランクス
１ 透過性基板
２ 半透過膜（位相シフト膜）
２ａ 半透過膜パターン（位相シフト膜パターン）
３ 遮光膜
３ａ 第１の遮光膜パターン
３ｂ 第２の遮光膜パターン
３ｃ 第３の遮光膜パターン
４ フォトレジスト膜（第１のフォトレジスト膜）
４１ 第１の露光領域
４２ 第２の露光領域
４２ｅ 裾引部
４３ 第３の露光領域
４４ 第４の露光領域
４４ｅ エッジ部
５ 中間膜（エッチングストッパ膜）
５ｂ 第２の中間膜パターン
６ フォトレジスト膜（第２のフォトレジスト膜）
６ａ フォトレジスト膜パターン（第３のエッチングマスク）
ＥＰ 第１の開口部
ＯＰ 第２の開口部
ＲＭ リム部
ＳＨ 遮光領域
ＴＲ 透過領域
ＨＴ ハーフトーン領域
１０、１０’ フォトマスクブランクス
１ 透過性基板
２ 半透過膜（位相シフト膜）
２ａ 半透過膜パターン（位相シフト膜パターン）
３ 遮光膜
３ａ 第１の遮光膜パターン
３ｂ 第２の遮光膜パターン
３ｃ 第３の遮光膜パターン
４ フォトレジスト膜（第１のフォトレジスト膜）
４１ 第１の露光領域
４２ 第２の露光領域
４２ｅ 裾引部
４３ 第３の露光領域
４４ 第４の露光領域
４４ｅ エッジ部
５ 中間膜（エッチングストッパ膜）
５ｂ 第２の中間膜パターン
６ フォトレジスト膜（第２のフォトレジスト膜）
６ａ フォトレジスト膜パターン（第３のエッチングマスク）
ＥＰ 第１の開口部
ＯＰ 第２の開口部
ＲＭ リム部
ＳＨ 遮光領域
ＴＲ 透過領域
ＨＴ ハーフトーン領域
【要約】
【課題】描画装置アライメントずれの影響を回避しながら、リム部の形状を柔軟に設定が可能な位相シフトマスクの製造方法を提供する。
【解決手段】
本発明のフォトマスクの製造方法は、透過性基板１上に位相シフト膜２、遮光膜３を形成する工程、遮光膜３上にレジスト膜４を形成し、互いに露光量が異なる第１の露光領域４１、第２の露光領域４２及び第３の露光領域４３と、第１の露光領域４１と露光量が等しく、一端側が第２の露光領域４２、他端側が第１の露光領域４１と接する第４の露光領域４４を形成し、第３の露光領域４３を除去する工程、半透過膜２と遮光膜３とをエッチングし、位相シフト膜パターン２ａと第１の遮光膜パターン３ａとを形成する工程、第２の露光領域４２を除去する工程、第１の遮光膜パターン３ａをエッチングし、位相シフト膜パターン２ａを部分的に露出する第２の遮光膜パターン３ｂを形成する工程を含む。
【選択図】 図７
【解決手段】
本発明のフォトマスクの製造方法は、透過性基板１上に位相シフト膜２、遮光膜３を形成する工程、遮光膜３上にレジスト膜４を形成し、互いに露光量が異なる第１の露光領域４１、第２の露光領域４２及び第３の露光領域４３と、第１の露光領域４１と露光量が等しく、一端側が第２の露光領域４２、他端側が第１の露光領域４１と接する第４の露光領域４４を形成し、第３の露光領域４３を除去する工程、半透過膜２と遮光膜３とをエッチングし、位相シフト膜パターン２ａと第１の遮光膜パターン３ａとを形成する工程、第２の露光領域４２を除去する工程、第１の遮光膜パターン３ａをエッチングし、位相シフト膜パターン２ａを部分的に露出する第２の遮光膜パターン３ｂを形成する工程を含む。
【選択図】 図７
【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】