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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】2024-06-26
(45)【発行日】2024-07-04
(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 20120101AFI20240627BHJP
G03F 1/32 20120101ALI20240627BHJP
G03F 1/00 20120101ALI20240627BHJP
【ＦＩ】
G03F1/29
G03F1/32
G03F1/00 Z
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2023158489
(22)【出願日】2023-09-22
【審査請求日】2023-09-25
(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】小西 芳広
(72)【発明者】
【氏名】山田 慎吾
(72)【発明者】
【氏名】川原 未佑
(72)【発明者】
【氏名】上南 亮太
【審査官】右▲高▼ 孝幸
(56)【参考文献】
【文献】特開平４－３１７０６２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－１０７１９５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－０７９１１０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１８２０５２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０３Ｆ １／２９
Ｇ０３Ｆ １／３２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
転写パターンを備えたフォトマスクの製造方法であり、透過性基板上に下層膜、前記下層膜上に上層膜が形成されたフォトマスクブランクスを準備するフォトマスクブランクス準備工程と、
前記上層膜上に第１のレジストパターンを形成する第１のエッチングマスク形成工程と、
前記第１のレジストパターンをマスクにして前記上層膜を前記下層膜に対して選択的にエッチングして、上層パターンを形成する第１のパターニング工程と、
前記第１のレジストパターンを変形し、前記上層パターンの側壁を覆う第２のレジストパターンを形成する第２のエッチングマスク形成工程と、
前記第２のレジストパターンをマスクにして前記下層膜をエッチングし、下層パターンを形成する第２のパターニング工程と、
前記第２のレジストパターンを除去するエッチングマスク除去工程と
を含み、
前記転写パターンは、前記上層パターンと前記下層パターンとの積層から構成され、
前記転写パターンに隣接し、前記下層パターンのみから構成されるリム部を有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】
転写パターンを備えたフォトマスクの製造方法であり、透過性基板上に下層膜、前記下層膜上に中間膜、前記中間膜に上層膜が形成されたフォトマスクブランクスを準備するフォトマスクブランクス準備工程と、
前記上層膜上に第１のレジストパターンを形成する第１のエッチングマスク形成工程と、
前記第１のレジストパターンをマスクにして前記上層膜を前記中間膜に対して選択的にエッチングして、上層パターンを形成する第１のパターニング工程と、
前記第１のレジストパターンを変形し、前記上層パターンの側壁を覆う第２のレジストパターンを形成する第２のエッチングマスク形成工程と、
前記第２のレジストパターンをマスクにして前記中間膜及び前記下層膜をエッチングし、中間層パターン及び下層パターンを形成する第２のパターニング工程と、
前記第２のレジストパターンを除去するエッチングマスク除去工程と
を含み、
前記転写パターンは、前記上層パターンと前記中間層パターンと前記下層パターンとの積層から構成され、
前記転写パターンに隣接し、前記中間層パターンと前記下層パターンとの積層から構成されるリム部を有することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【請求項3】
前記第２のエッチングマスク形成工程において、熱処理を施すことにより前記第１のレジストパターンを変形す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の製造方法。
【請求項4】
前記リム部は、露光光の代表波長に対する透過率が３％以上、７０％以下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の製造方法。
【請求項5】
前記リム部は、露光光の代表波長に対する位相シフト角が１６０°以上、２００°以下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の製造方法。
【請求項6】
前記中間膜は、前記下層膜及び前記上層膜と異なるエッチング特性を有し、前記下層膜及び前記上層膜は、同じエッチング特性を有する
ことを特徴とする請求項２記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項7】
前記エッチングマスク除去工程の後に、前記上層パターンをマスクにして、前記中間層パターンを前記下層パターンに対して選択的にエッチングし、前記リム部の前記中間層パターンを除去する第３のパターニング工程を含み、
前記リム部を前記下層パターンのみから構成する
ことを特徴とする請求項２記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項8】
前記エッチングマスク除去工程の後に、部分的に前記中間層パターンを覆う第３のレジストパターンを形成する中間層マスク形成工程と、前記第３のレジストパターンをマスクにして、前記中間層パターンをパターニングする中間層パターニング工程と、
前記第３のレジストパターンを除去する中間層マスク除去工程と
を含み、
前記リム部は前記下層パターンのみから構成された第１のリム部と、前記中間層パターンと前記下層パターンとの積層から構成される第２のリム部とを有する
ことを特徴とする請求項２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。フォトマスクのパターンを、被転写対象であるフォトレジスト膜に転写すると、光の回折や干渉等の影響により、フォトレジスト膜のエッジ形状がなだらかになり、パターンの微細化の妨げとなることがある。フォトレジスト膜のエッジ形状を急峻な形状とし、精細なパターン形成を可能とするため、フォトマスクの転写パターンのエッジに、露光光の強度分布を調整するためのリム部を設けることがある。
特許文献１は、遮光膜のパターンを形成後、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ことにより、遮光膜のパターンの周囲に位相シフト膜のリム部を形成する方法が開示されている。
特許文献２は、積層構造の膜を形成後、フォトレジストのパターンを形成し、上層膜及び下層膜をエッチングし、その後上層膜をサイドエッチングする方法が開示されている。
特許文献１は、遮光膜のパターンを形成後、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ことにより、遮光膜のパターンの周囲に位相シフト膜のリム部を形成する方法が開示されている。
特許文献２は、積層構造の膜を形成後、フォトレジストのパターンを形成し、上層膜及び下層膜をエッチングし、その後上層膜をサイドエッチングする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２０１１－１３２８３号公報
【文献】特開２０１３－１３４４３５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に開示されている方法は、２回のリソグラフィー工程が必要であり、工程が複雑であるとともに、露光工程におけるアライメントずれに起因して、下層の遮光パターンと上層の位相シフトパターンとの間に位置ずれが生じることがある。
特許文献２に開示されている方法は、１回のリソグラフィー工程によって形成されたレジストパターンを用いて上層膜と下層膜をパターニングするため、アライメントずれの問題を解決できるが、上層膜を２回のエッチングプロセスによりパターニングする必要がある。
特許文献２に開示されている方法は、１回のリソグラフィー工程によって形成されたレジストパターンを用いて上層膜と下層膜をパターニングするため、アライメントずれの問題を解決できるが、上層膜を２回のエッチングプロセスによりパターニングする必要がある。
【0005】
上記課題を鑑み、本発明は、自己整合的にリム部を形成することを可能にするフォトマスク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、
転写パターンを備えたフォトマスクの製造方法であり、
透過性基板上に下層膜、前記下層膜上に上層膜が形成されたフォトマスクブランクスを準備するフォトマスクブランクス準備工程と、
前記上層膜上に第１のレジストパターンを形成する第１のエッチングマスク形成工程と、
前記第１のレジストパターンをマスクにして前記上層膜を前記下層膜に対して選択的にエッチングして、上層パターンを形成する第１のパターニング工程と、
前記第１のレジストパターンを変形し、前記上層パターンの側壁を覆う第２のレジストパターンを形成する第２のエッチングマスク形成工程と、
前記第２のレジストパターンをマスクにして前記下層膜をエッチングし、下層パターンを形成する第２のパターニング工程と、
前記第２のレジストパターンを除去するエッチングマスク除去工程と
を含み、
前記転写パターンは、前記上層パターンと前記下層パターンとの積層から構成され、
前記転写パターンに隣接し、前記下層パターンのみから構成されるリム部を有することを特徴とする。
転写パターンを備えたフォトマスクの製造方法であり、
透過性基板上に下層膜、前記下層膜上に上層膜が形成されたフォトマスクブランクスを準備するフォトマスクブランクス準備工程と、
前記上層膜上に第１のレジストパターンを形成する第１のエッチングマスク形成工程と、
前記第１のレジストパターンをマスクにして前記上層膜を前記下層膜に対して選択的にエッチングして、上層パターンを形成する第１のパターニング工程と、
前記第１のレジストパターンを変形し、前記上層パターンの側壁を覆う第２のレジストパターンを形成する第２のエッチングマスク形成工程と、
前記第２のレジストパターンをマスクにして前記下層膜をエッチングし、下層パターンを形成する第２のパターニング工程と、
前記第２のレジストパターンを除去するエッチングマスク除去工程と
を含み、
前記転写パターンは、前記上層パターンと前記下層パターンとの積層から構成され、
前記転写パターンに隣接し、前記下層パターンのみから構成されるリム部を有することを特徴とする。
【0007】
このようなフォトマスクの製造方法とすることで、自己整合的にリム部を形成することが可能になる。また、１回のエッチングプロセスによって上層膜のパターニングが可能になる。
【0008】
また、本発明に係るフォトマスクの製造方法は、
転写パターンを備えたフォトマスクの製造方法であり、
透過性基板上に下層膜、前記下層膜上に中間膜、前記中間膜に上層膜が形成されたフォトマスクブランクスを準備するフォトマスクブランクス準備工程と、
前記上層膜上に第１のレジストパターンを形成する第１のエッチングマスク形成工程と、
前記第１のレジストパターンをマスクにして前記上層膜を前記中間膜に対して選択的にエッチングして、上層パターンを形成する第１のパターニング工程と、
前記第１のレジストパターンを変形し、前記上層パターンの側壁を覆う第２のレジストパターンを形成する第２のエッチングマスク形成工程と、
前記第２のレジストパターンをマスクにして前記中間膜及び前記下層膜をエッチングし、中間層パターン及び下層パターンを形成する第２のパターニング工程と、
前記第２のレジストパターンを除去するエッチングマスク除去工程と
を含み、
前記転写パターンは、前記上層パターンと前記中間層パターンと前記下層パターンとの積層から構成され、
前記転写パターンに隣接し、前記中間層パターンと前記下層パターンとの積層から構成されるリム部を有することを特徴とする。
転写パターンを備えたフォトマスクの製造方法であり、
透過性基板上に下層膜、前記下層膜上に中間膜、前記中間膜に上層膜が形成されたフォトマスクブランクスを準備するフォトマスクブランクス準備工程と、
前記上層膜上に第１のレジストパターンを形成する第１のエッチングマスク形成工程と、
前記第１のレジストパターンをマスクにして前記上層膜を前記中間膜に対して選択的にエッチングして、上層パターンを形成する第１のパターニング工程と、
前記第１のレジストパターンを変形し、前記上層パターンの側壁を覆う第２のレジストパターンを形成する第２のエッチングマスク形成工程と、
前記第２のレジストパターンをマスクにして前記中間膜及び前記下層膜をエッチングし、中間層パターン及び下層パターンを形成する第２のパターニング工程と、
前記第２のレジストパターンを除去するエッチングマスク除去工程と
を含み、
前記転写パターンは、前記上層パターンと前記中間層パターンと前記下層パターンとの積層から構成され、
前記転写パターンに隣接し、前記中間層パターンと前記下層パターンとの積層から構成されるリム部を有することを特徴とする。
【0009】
このようなフォトマスクの製造方法とすることで、リム部の自己整合的形成が可能となるとともに、１回のエッチングプロセスによって上層膜のパターニングが可能になり、また、リム部の光学特性の調整も可能となる。
【0010】
また、上記構成において、
前記第２のエッチングマスク形成工程において、熱処理を施すことにより前記第１のレジストパターンを変形してもよい。
前記第２のエッチングマスク形成工程において、熱処理を施すことにより前記第１のレジストパターンを変形してもよい。
【0011】
このようなフォトマスクの製造方法により、第１のレジストパターンが熱処理によって流動し、上層パターンの側壁を覆うことができる。
【0012】
また、上記構成において、
前記リム部は、露光光の代表波長に対する透過率が３％以上、７０％以下であってもよい。
前記リム部は、露光光の代表波長に対する透過率が３％以上、７０％以下であってもよい。
【0013】
また、上記構成において、
前記リム部は、露光光の代表波長に対する位相シフト角が１６０°以上、２００°以下であってもよい。
前記リム部は、露光光の代表波長に対する位相シフト角が１６０°以上、２００°以下であってもよい。
【0014】
このようなフォトマスクの製造方法により、被露光対象であるレジストパターンのエッジ形状を急峻にすることができる。
【0015】
また、上記構成において、
前記中間膜は、前記下層膜及び前記上層膜と異なるエッチング特性を有し、
前記下層膜及び前記上層膜は、同じエッチング特性を有してもよい。
前記中間膜は、前記下層膜及び前記上層膜と異なるエッチング特性を有し、
前記下層膜及び前記上層膜は、同じエッチング特性を有してもよい。
【0016】
このようなフォトマスクの製造方法により、生産管理の負担の軽減に寄与することができる。
【0017】
また、上記構成において、
前記エッチングマスク除去工程の後に、
前記上層パターンをマスクにして、前記中間層パターンを前記下層パターンに対して選択的にエッチングし、前記リム部の前記中間層パターンを除去する第３のパターニング工程を含み、
前記リム部を前記下層パターンのみから構成してもよい。
前記エッチングマスク除去工程の後に、
前記上層パターンをマスクにして、前記中間層パターンを前記下層パターンに対して選択的にエッチングし、前記リム部の前記中間層パターンを除去する第３のパターニング工程を含み、
前記リム部を前記下層パターンのみから構成してもよい。
【0018】
このようなフォトマスクの製造方法により、リム部の光学特性の調整が可能となる。
【0019】
また、上記構成において、
前記エッチングマスク除去工程の後に、部分的に前記中間層パターンを覆う第３のレジストパターンを形成する中間層マスク形成工程と、
前記第３のレジストパターンをマスクにして、前記中間層パターンをパターニングする中間層パターニング工程と、
前記第３のレジストパターンを除去する中間層マスク除去工程と
を含み、
前記リム部は前記下層パターンのみから構成された第１のリム部と、前記中間層パターンと前記下層パターンとの積層から構成される第２のリム部とを有してもよい。
前記エッチングマスク除去工程の後に、部分的に前記中間層パターンを覆う第３のレジストパターンを形成する中間層マスク形成工程と、
前記第３のレジストパターンをマスクにして、前記中間層パターンをパターニングする中間層パターニング工程と、
前記第３のレジストパターンを除去する中間層マスク除去工程と
を含み、
前記リム部は前記下層パターンのみから構成された第１のリム部と、前記中間層パターンと前記下層パターンとの積層から構成される第２のリム部とを有してもよい。
【0020】
このようなフォトマスクの製造方法により、異なる光学特性を有するリム部を形成することが可能となり、種々の転写パターンに適用することができる。
【発明の効果】
【0021】
本発明によれば、フォトマスクの製造方法において、自己整合的にリム部を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【発明を実施するための形態】
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
（実施形態１）
以下、図面を参照し、被露光対象に転写するためのパターン（転写パターンと称す）を備えたフォトマスク１００の製造方法について説明する。
図１、図２は、実施形態１にかかるフォトマスク１００の主要な製造工程を模式的に示す断面図である。
以下、図面を参照し、被露光対象に転写するためのパターン（転写パターンと称す）を備えたフォトマスク１００の製造方法について説明する。
図１、図２は、実施形態１にかかるフォトマスク１００の主要な製造工程を模式的に示す断面図である。
【0026】
＜積層膜形成工程：フォトマスクブランクス準備工程＞
まず、図１（Ａ）に示すように、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法等の成膜方法により、石英等の透過性基板１上に下層膜２を（例えば、非限定的に、膜厚５～２０［ｎｍ］）形成する。その後、下層膜２上に上層膜３を（例えば、非限定的に、膜厚３０［ｎｍ］～１００［ｎｍ］）形成する。
透過性基板１上に下層膜２及び上層膜３を有するフォトマスクブランクス１０を準備することができる。
まず、図１（Ａ）に示すように、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法等の成膜方法により、石英等の透過性基板１上に下層膜２を（例えば、非限定的に、膜厚５～２０［ｎｍ］）形成する。その後、下層膜２上に上層膜３を（例えば、非限定的に、膜厚３０［ｎｍ］～１００［ｎｍ］）形成する。
透過性基板１上に下層膜２及び上層膜３を有するフォトマスクブランクス１０を準備することができる。
【0027】
下層膜２は、例えば、半透過性を有する半透過膜であり、例えば金属、金属化合物（Ｃｒ系化合物、Ｎｉ系化合物、Ｔｉ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）、窒化物（ＺｒＮ等）等の材料からなる膜をＰＶＤ法、ＣＶＤ法等により成膜される。
なお、半透過性を有するとは、フォトマスク１００を用いたリソグラフィー工程において使用する露光光（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）に含まれる代表波長に対して、透過率が、透過性基板１の透過率よりも低く、後述する遮光性を有する膜の透過率よりも高いことを意味することができる。
なお、半透過性を有するとは、フォトマスク１００を用いたリソグラフィー工程において使用する露光光（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）に含まれる代表波長に対して、透過率が、透過性基板１の透過率よりも低く、後述する遮光性を有する膜の透過率よりも高いことを意味することができる。
【0028】
下層膜２の光学特性は、後述するリム部ＲＭの光学特性を決定し、使用用途に合わせて適宜設定することができる。
下層膜２をハーフトーン膜として利用する場合、例えば、露光光の代表波長に対する透過率を３～７０％（３％≦透過率≦７０％）とし、位相シフト角を低く（例えば０°より高く、２０°以下）に設定することができる。
また、下層膜２を位相シフト膜として利用する場合、例えば、露光光の代表波長に対する透過率が３～５０％（３％≦透過率≦５０％）であり、（位相を反転させるために）位相シフト角が略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ことができる。
下層膜２をハーフトーン膜として利用する場合、例えば、露光光の代表波長に対する透過率を３～７０％（３％≦透過率≦７０％）とし、位相シフト角を低く（例えば０°より高く、２０°以下）に設定することができる。
また、下層膜２を位相シフト膜として利用する場合、例えば、露光光の代表波長に対する透過率が３～５０％（３％≦透過率≦５０％）であり、（位相を反転させるために）位相シフト角が略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ことができる。
【0029】
上層膜３は下層膜２と異なるエッチング特性を有し、下層膜２に対して選択的にエッチングが可能であり、例えば金属、金属化合物、Ｓｉ系化合物、金属シリサイド化合物等から構成される膜をＰＶＤ法、ＣＶＤ法等により成膜される。
上層膜３は、例えば遮光性を有し、好適には、さらに表面反射を低減する機能を有する膜が採用されるが、上層膜３単独で遮光性を有するのではなく、上層膜２と下層膜３とを半透過膜から構成し、上層膜３と下層膜２との積層構造が遮光性を有してもよい。
なお、遮光性を有するとは、例えば、非限定的に、光学濃度（ＯＤ値）が２．７以上であることを意味する。
上層膜３は、例えば遮光性を有し、好適には、さらに表面反射を低減する機能を有する膜が採用されるが、上層膜３単独で遮光性を有するのではなく、上層膜２と下層膜３とを半透過膜から構成し、上層膜３と下層膜２との積層構造が遮光性を有してもよい。
なお、遮光性を有するとは、例えば、非限定的に、光学濃度（ＯＤ値）が２．７以上であることを意味する。
【0030】
なお、上層膜２と下層膜３との積層構造が半透過性を有してもよい。フォトマスク１００を用いて形成するパターン寸法、形状及び使用する露光光に従い、上層膜２と下層膜３との積層構造の光学特性を適宜設定することができる。
【0031】
＜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）を塗布法等により上層膜３上に形成する。
その後、図１（Ｃ）の断面図に示すように、フォトレジスト膜４をレーザ描画等による露光及び現像によりパターニングを行い、第１のレジストパターン４ａ（第１のエッチングマスク）を形成する。
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）を塗布法等により上層膜３上に形成する。
その後、図１（Ｃ）の断面図に示すように、フォトレジスト膜４をレーザ描画等による露光及び現像によりパターニングを行い、第１のレジストパターン４ａ（第１のエッチングマスク）を形成する。
【0032】
＜第１のパターニング工程：上層パターン形成工程＞
次に図２（Ａ）の断面図に示すように、第１のレジストパターン４ａをエッチングマスクにして、下層膜２に対して選択的に上層膜３をエッチングし、下層膜２の表面を露出し、さらに、上層膜３の側壁面をサイドエッチングし、後退させることにより、上層パターン３ａを形成する。図２（Ａ）に示すように、上層パターン３ａの側壁面３ｓ（上層側壁面）は、第１のレジストパターン４ａの側壁面４ｓ（レジスト側壁面）より所定量Ｄ後退している。
エッチングは等方エッチングが採用され、ドライエッチングであってもよいが、好適にはウェットエッチング採用される。エッチャントは公知のエッチャントを使用することができる。
次に図２（Ａ）の断面図に示すように、第１のレジストパターン４ａをエッチングマスクにして、下層膜２に対して選択的に上層膜３をエッチングし、下層膜２の表面を露出し、さらに、上層膜３の側壁面をサイドエッチングし、後退させることにより、上層パターン３ａを形成する。図２（Ａ）に示すように、上層パターン３ａの側壁面３ｓ（上層側壁面）は、第１のレジストパターン４ａの側壁面４ｓ（レジスト側壁面）より所定量Ｄ後退している。
エッチングは等方エッチングが採用され、ドライエッチングであってもよいが、好適にはウェットエッチング採用される。エッチャントは公知のエッチャントを使用することができる。
【0033】
＜第２のエッチングマスク形成工程＞
次に図２（Ｂ）の断面図に示すように、第１のレジストパターン４ａを、例えば熱処理（例えば熱処理温度２００～３００℃）を施すことにより、変形させ、第２のレジストパターン４ｂ（第２のエッチングマスク）を形成する。
例えば、第１のレジストパターン４ａは、ガラス転移温度以上の温度での熱処理（リフロー処理）により流動させることで変形（リフロー）し、上層パターン３ａの側壁面３ｓを覆う形状を有する第２のレジストパターン４ｂに変形することができる。側壁面３ｓを覆う距離Ｌ（被覆量）は、サイドエッチング量Ｄ及び第１のレジストパターン４ａの熱処理条件に依存して決定される。
次に図２（Ｂ）の断面図に示すように、第１のレジストパターン４ａを、例えば熱処理（例えば熱処理温度２００～３００℃）を施すことにより、変形させ、第２のレジストパターン４ｂ（第２のエッチングマスク）を形成する。
例えば、第１のレジストパターン４ａは、ガラス転移温度以上の温度での熱処理（リフロー処理）により流動させることで変形（リフロー）し、上層パターン３ａの側壁面３ｓを覆う形状を有する第２のレジストパターン４ｂに変形することができる。側壁面３ｓを覆う距離Ｌ（被覆量）は、サイドエッチング量Ｄ及び第１のレジストパターン４ａの熱処理条件に依存して決定される。
【0034】
上記のように第１のレジストパターン４ａに対して熱処理を施すことで、上層パターン３ａの側壁面３ｓ及び下層膜２の表面２ｆに接触する第２のレジストパターン４ｂを得ることができる。予め、第１のレジストパターン４ａの形状に対する熱処理温度及び処理時間のデータを取得し、得られたデータを基に熱処理条件（リフロー条件）を決定することができる。
【0035】
なお、熱処理による変形を促進するため、第１のレジストパターン４ａに対して露光処理を追加してもよい。露光によって第１のレジストパターン４ａの変形温度を調整（低下）することで、第１のレジストパターン４ａの流動による変形を促進させることができる。
この場合第１のレジストパターン４ａを形成するための露光工程において、全面に低ドーズ量で露光してもよく、図２Ａの工程後に、第１のレジストパターン４ａに対して露光処理を追加してもよい。
この場合第１のレジストパターン４ａを形成するための露光工程において、全面に低ドーズ量で露光してもよく、図２Ａの工程後に、第１のレジストパターン４ａに対して露光処理を追加してもよい。
【0036】
図２Ｂに示す熱処理の代わりに薬液によって第１のレジストパターン４ａを流動させ変形（リフロー）してもよい。第１のレジストパターン４ａを溶解する薬液に浸漬する、又は蒸気暴露により薬液を浸透することで、第１のレジストパターン４ａを変形させることができる。なお、このとき、熱処理を施してもよい。
【0037】
図２Ａに示す工程後、図２Ｂに示す工程に変えて、酸により架橋する架橋性樹脂を塗布し、熱処理又は露光によって、第１のレジストパターン４ａから酸を発生させ、第１のレジストパターン４ａの周囲において架橋反応を起こすことで、架橋性樹脂から構成される被覆膜を形成してもよい。第１のレジストパターン４ａの周囲に、上層パターン３ａの側壁面３ｓ及び下層膜２の表面２ｆに接触する被覆膜を形成することで、第２のレジストパターン４ｂを得ることができる。
【0038】
＜第２のパターニング工程：下層パターン形成工程＞
次に図２（Ｃ）の断面図に示すように、第２のレジストパターン４ｂをエッチングマスクにして、下層膜２をエッチングし、下層パターン２ａを形成する。上層パターン３ａは第２のレジストパターン４ｂによって保護されているため、エッチングされない。
なお、エッチングは、公知のウェットエッチングを好適に採用することができるが、ドライエッチングであってもよい。
次に図２（Ｃ）の断面図に示すように、第２のレジストパターン４ｂをエッチングマスクにして、下層膜２をエッチングし、下層パターン２ａを形成する。上層パターン３ａは第２のレジストパターン４ｂによって保護されているため、エッチングされない。
なお、エッチングは、公知のウェットエッチングを好適に採用することができるが、ドライエッチングであってもよい。
【0039】
このように、１回のレーザ描画等による露光工程によって形成された第１のレジストパターン４ａを利用して、上層パターン３ａ及び下層パターン２ａの異なる形状のパターンを形成することができる。
【0040】
＜エッチングマスク除去工程＞
次に図２（Ｄ）の断面図に示すように、第２のレジストパターン４ｂをアッシング、ウェット洗浄等により除去する。
次に図２（Ｄ）の断面図に示すように、第２のレジストパターン４ｂをアッシング、ウェット洗浄等により除去する。
【0041】
下層パターン２ａの側壁面２ｓ（下層側壁面）に対して上層パターン３ａの側壁面３ｓが後退する。側壁面２ｓと側壁面３ｓとは互いに離隔し、下層パターン２ａの表面２ｆ（下層表面）が露出し、下層パターン２ａのみから構成されるリム部ＲＭが形成される。
リム部ＲＭは、下層パターン２ａと上層パターン３ａとの積層構造から構成される積層パターン（第１の積層パターン）に隣接して、自己整合的に形成され、リム部ＲＭは、下層パターン２ａから構成される単層（単層パターン）となる。
リム部ＲＭは、幅Ｗを有し、リム部の幅Ｗは、被覆量Ｌにより決定することができ、下層膜２のサイドエッチングが無ければ、リム部の幅Ｗは被覆量Ｌと等しくなる。
リム部の幅Ｗ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。
下層パターン２ａと上層パターン３ａとの積層構造から構成される積層パターンが転写パターンを構成し、リム部ＲＭは、転写パターンのエッジ部に隣接して形成され、露光光の強度分布等を調整することができる補助パターンを構成する。
リム部ＲＭは、下層パターン２ａと上層パターン３ａとの積層構造から構成される積層パターン（第１の積層パターン）に隣接して、自己整合的に形成され、リム部ＲＭは、下層パターン２ａから構成される単層（単層パターン）となる。
リム部ＲＭは、幅Ｗを有し、リム部の幅Ｗは、被覆量Ｌにより決定することができ、下層膜２のサイドエッチングが無ければ、リム部の幅Ｗは被覆量Ｌと等しくなる。
リム部の幅Ｗ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。
下層パターン２ａと上層パターン３ａとの積層構造から構成される積層パターンが転写パターンを構成し、リム部ＲＭは、転写パターンのエッジ部に隣接して形成され、露光光の強度分布等を調整することができる補助パターンを構成する。
【0042】
リム部ＲＭの光学特性は下層膜２によって定まる。また、リム部ＲＭ以外の領域に要求される光学特性は、下層膜２と上層膜３との積層構造の光学特性によって実現することができる。
例えば、リム部ＲＭは半透過性を有し、さらに位相シフト領域とし、下層膜２と上層膜３との積層構造から構成される積層パターンを遮光パターンとする場合、下層膜２と上層膜３との積層構造が、遮光性を有するように設定されればよい。
また、リム部ＲＭ以外の領域の光学特性として、半透過性が要求される場合、下層膜２と上層膜３との積層構造が所望の透過率を実現すればよい。
例えば、リム部ＲＭは半透過性を有し、さらに位相シフト領域とし、下層膜２と上層膜３との積層構造から構成される積層パターンを遮光パターンとする場合、下層膜２と上層膜３との積層構造が、遮光性を有するように設定されればよい。
また、リム部ＲＭ以外の領域の光学特性として、半透過性が要求される場合、下層膜２と上層膜３との積層構造が所望の透過率を実現すればよい。
【0043】
下層膜２から構成されているリム部ＲＭを位相反転部や透過光強度を調整するハーフトーン部として機能させることにより、被露光対象であるレジストのエッジ部での光強度分布を改善することができる。
その結果、リム部ＲＭは、転写パターンの解像度を向上させることができる。以下、他の実施形態においても同様である。
その結果、リム部ＲＭは、転写パターンの解像度を向上させることができる。以下、他の実施形態においても同様である。
【0044】
第１のレジストパターン４ａは１回のリソグラフィー工程で形成されており、リム部ＲＭは、下層パターン２ａ（又は上層パターン３ａ）に対してアライメントずれが発生せず、自己整合的に形成される。
また、１回のエッチング工程により、上層膜３をパターニングして、上層パターン３ａを形成することが可能であり、エッチング工数の低減に寄与することができる。
また、１回のエッチング工程により、上層膜３をパターニングして、上層パターン３ａを形成することが可能であり、エッチング工数の低減に寄与することができる。
【0045】
また、下層膜パターニング工程において、上層膜３は、第２のレジストパターン４ｂで覆われているため、エッチングされることはない。従って、上層膜３に対して下層膜２を選択的にエッチングする必要はなく、エッチャントの選択肢が増える効果もある。
【0046】
フォトマスク１００に備えられる転写パターンは、任意のパターン形状であってもよい。
従って、上層パターン３ａの形状は、限定されず、上層パターン３ａは種々の形状を有することができる。上層パターン３ａは、例えば、ホールＨＬを開口するための形状を有してもよい。
図３（Ａ）、（Ｂ）は、上層パターン３ａが、開口部ＯＰを有する例を模式的に示す平面図、及び断面図である。
上層パターン３ａの開口部ＯＰの内部には所定の幅Ｗを有するリム部ＲＭが開口部ＯＰの内周に沿って均等に形成されている。リム部ＲＭの内部にホールＨＬが設けられ、ホールＨＬにおいて、透過性基板１の表面が露出する。
従って、上層パターン３ａの形状は、限定されず、上層パターン３ａは種々の形状を有することができる。上層パターン３ａは、例えば、ホールＨＬを開口するための形状を有してもよい。
図３（Ａ）、（Ｂ）は、上層パターン３ａが、開口部ＯＰを有する例を模式的に示す平面図、及び断面図である。
上層パターン３ａの開口部ＯＰの内部には所定の幅Ｗを有するリム部ＲＭが開口部ＯＰの内周に沿って均等に形成されている。リム部ＲＭの内部にホールＨＬが設けられ、ホールＨＬにおいて、透過性基板１の表面が露出する。
【0047】
上層パターン３ａは、例えば、被露光対象に配線パターンを形成するため、配線パターン形状を有してもよい。
図４は、配線パターン形状の上層パターン３ａを形成する工程を示す断面図及び平面図である。
図４は、配線パターン形状の上層パターン３ａを形成する工程を示す断面図及び平面図である。
【0048】
図４（Ａ）に示すように、図１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、図２（Ａ）に示される工程と同様に、透過性基板１に下層膜２、上層膜３を形成し、上層膜３上に第１のレジストパターン４ａを形成する。その後、第１のレジストパターン４ａをエッチングマスクにして上層膜３を選択的にエッチングし、上層パターン３ａを形成する。
なお、上層膜３のサイドエッチング量は、形成するパターンに依存して適宜設定することができる。
なお、上層膜３のサイドエッチング量は、形成するパターンに依存して適宜設定することができる。
【0049】
【0050】
図４（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、図２（Ｃ）、（Ｄ）に示される工程と同様に、第２のレジストパターン４ｂをエッチングマスクにして、下層膜２をエッチングし、下層パターン２ａを形成し、その後第２のレジストパターン４ｂを除去する。
【0051】
図４（Ｄ）は、上層パターン３ａ及びリム部ＲＭの形状を示す平面図であり、上層パターン３ａによって画定される配線パターンＬＮの一端部を示す。配線パターンＬＮの他端部も同様である。
配線パターンＬＮは、上層パターン３ａと下層パターン２ａの積層パターンであり、配線パターンＬＮの外周を囲むように、幅Ｗのリム部ＲＭが自己整合的に均等に形成されている。
なお、配線パターンは直線であっても、曲線であってもよく、配線に限定されず、コンデンサの電極のような矩形状であってもよく、形状は限定されない。
配線パターンＬＮは、上層パターン３ａと下層パターン２ａの積層パターンであり、配線パターンＬＮの外周を囲むように、幅Ｗのリム部ＲＭが自己整合的に均等に形成されている。
なお、配線パターンは直線であっても、曲線であってもよく、配線に限定されず、コンデンサの電極のような矩形状であってもよく、形状は限定されない。
【0052】
（実施形態２）
下層膜２と上層膜３との間に、中間膜５を有してもよい。
中間膜５は、上層膜３及び下層膜２に対して異なるエッチング特性を有し、エッチングストッパ膜として機能することができる。また、中間膜５は光学特性を調整する調整膜として機能させることも可能である。
図５、図６は、実施形態２にかかるフォトマスク１００の主要な製造工程を模式的に示す断面図であり、図７は実施形態２にかかるフォトマスク１００を模式的に示す平面図である。
下層膜２と上層膜３との間に、中間膜５を有してもよい。
中間膜５は、上層膜３及び下層膜２に対して異なるエッチング特性を有し、エッチングストッパ膜として機能することができる。また、中間膜５は光学特性を調整する調整膜として機能させることも可能である。
図５、図６は、実施形態２にかかるフォトマスク１００の主要な製造工程を模式的に示す断面図であり、図７は実施形態２にかかるフォトマスク１００を模式的に示す平面図である。
【0053】
＜積層膜形成工程：フォトマスクブランクス準備工程＞
図５（Ａ）に示すように、石英等の透過性基板１上に下層膜２を形成後、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法等の成膜方法により、下層膜２上に中間膜５を、例えば非限定的に膜厚１ｎｍ～５０ｎｍ形成し、その後上層膜３を形成する。透過性基板１上に下層膜２、中間膜５、上層膜３の積層構造を有するフォトマスクブランクスを得る。
図５（Ａ）に示すように、石英等の透過性基板１上に下層膜２を形成後、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法等の成膜方法により、下層膜２上に中間膜５を、例えば非限定的に膜厚１ｎｍ～５０ｎｍ形成し、その後上層膜３を形成する。透過性基板１上に下層膜２、中間膜５、上層膜３の積層構造を有するフォトマスクブランクスを得る。
【0054】
中間膜５の光学特性は、特に限定されないが、好適には、例えば、露光光に対する透過率は１０％以上７５％以下であり、位相シフト角は０°より大きく２０°以下と低く設定することができる。
また、下層膜２及び上層膜３の積層構造が遮光性を有する代わりに、下層膜２、中間膜５、上層膜３の積層構造が遮光性を有する構成としてもよい。
また、下層膜２、中間膜５、上層膜３の積層構造が半透過性を有する構成としてもよい。
また、下層膜２及び上層膜３の積層構造が遮光性を有する代わりに、下層膜２、中間膜５、上層膜３の積層構造が遮光性を有する構成としてもよい。
また、下層膜２、中間膜５、上層膜３の積層構造が半透過性を有する構成としてもよい。
【0055】
なお、下層膜２及び上層膜３の構成は上記の通りであるが、下層膜２と上層膜３とは異なるエッチング特性を有してもよく、また、同じエッチング特性を有してもよい。
下層膜２と上層膜３とが同じエッチング特性を有する場合、下層膜２と上層膜３とは同じエッチャントによりエッチングが可能である。
例えば、下層膜２、上層膜３、中間膜５の組み合わせとして、下層膜２と上層膜３とが異なるエッチング特性を有する場合、非限定的に、下層膜２が金属シリサイド（Ｍｏシリサイド）から構成される位相シフト膜、上層膜３がＣｒ膜から構成される遮光膜、中間膜５が上層膜３と異なる金属膜（金属化合物膜）から構成されるエッチングストッパ膜の組み合わせが例示され、下層膜２と上層膜３とが同じエッチング特性を有する場合、非限定的に、下層膜２がＣｒ膜から構成される位相シフト膜、上層膜３がＣｒ膜から構成される遮光膜、中間膜５が上層膜３（下層膜２）と異なる金属膜（金属化合物膜）から構成されるエッチングストッパ膜の組み合わせが例示される。
下層膜２と上層膜３とが同じエッチング特性を有する場合、下層膜２と上層膜３とは同じエッチャントによりエッチングが可能である。
例えば、下層膜２、上層膜３、中間膜５の組み合わせとして、下層膜２と上層膜３とが異なるエッチング特性を有する場合、非限定的に、下層膜２が金属シリサイド（Ｍｏシリサイド）から構成される位相シフト膜、上層膜３がＣｒ膜から構成される遮光膜、中間膜５が上層膜３と異なる金属膜（金属化合物膜）から構成されるエッチングストッパ膜の組み合わせが例示され、下層膜２と上層膜３とが同じエッチング特性を有する場合、非限定的に、下層膜２がＣｒ膜から構成される位相シフト膜、上層膜３がＣｒ膜から構成される遮光膜、中間膜５が上層膜３（下層膜２）と異なる金属膜（金属化合物膜）から構成されるエッチングストッパ膜の組み合わせが例示される。
【0056】
＜第１のエッチングマスク形成工程＞
次に図５（Ｂ）、（Ｃ）の断面図に示すように、図１（Ｂ）、（Ｃ）に示す工程と同様に、フォトレジスト膜４を上層膜３上に形成し、その後、フォトレジスト膜４に対してパターニングを行い、第１のレジストパターン４ａ（第１のエッチングマスク）を形成する。
次に図５（Ｂ）、（Ｃ）の断面図に示すように、図１（Ｂ）、（Ｃ）に示す工程と同様に、フォトレジスト膜４を上層膜３上に形成し、その後、フォトレジスト膜４に対してパターニングを行い、第１のレジストパターン４ａ（第１のエッチングマスク）を形成する。
【0057】
＜第１のパターニング工程：上層パターン形成工程＞
次に図５（Ｄ）の断面図に示すように、第１のレジストパターン４ａをエッチングマスクにして、中間膜５に対して選択的に上層膜３をエッチングし、中間膜５の表面を露出し、さらに上層膜３の側壁面をサイドエッチングすることにより、上層パターン３ａを形成する。上層パターン３ａの側壁面３ｓは、第１のレジストパターン４ａの側壁面４ｓより所定量Ｄ後退している。
エッチングは等方エッチングが採用され、好適にはウェットエッチングが採用されるが、ドライエッチングであってもよい。エッチャントは公知のエッチャントを使用することができる。
本工程において、下層膜２の表面は中間膜５により覆われているため、下層膜２はエッチングされない。
次に図５（Ｄ）の断面図に示すように、第１のレジストパターン４ａをエッチングマスクにして、中間膜５に対して選択的に上層膜３をエッチングし、中間膜５の表面を露出し、さらに上層膜３の側壁面をサイドエッチングすることにより、上層パターン３ａを形成する。上層パターン３ａの側壁面３ｓは、第１のレジストパターン４ａの側壁面４ｓより所定量Ｄ後退している。
エッチングは等方エッチングが採用され、好適にはウェットエッチングが採用されるが、ドライエッチングであってもよい。エッチャントは公知のエッチャントを使用することができる。
本工程において、下層膜２の表面は中間膜５により覆われているため、下層膜２はエッチングされない。
【0058】
＜第２のエッチングマスク形成工程＞
次に図６（Ａ）の断面図に示すように、図２（Ｂ）に示す工程と同様に、第１のレジストパターン４ａをリフロー処理により変形し、第２のレジストパターン４ｂ（第２のエッチングマスク）を形成する。第２のレジストパターン４ｂは、上層パターン３ａの側壁面３ｓを覆い、中間膜５の表面５ｆ（中間層表面）に接触する。
次に図６（Ａ）の断面図に示すように、図２（Ｂ）に示す工程と同様に、第１のレジストパターン４ａをリフロー処理により変形し、第２のレジストパターン４ｂ（第２のエッチングマスク）を形成する。第２のレジストパターン４ｂは、上層パターン３ａの側壁面３ｓを覆い、中間膜５の表面５ｆ（中間層表面）に接触する。
【0059】
＜第２のパターニング工程＞
－中間層パターン形成工程－
次に図６（Ｂ）の断面図に示すように、第２のレジストパターン４ｂをエッチングマスクにして、中間膜５を下層膜２に対して選択的にエッチングし、中間層パターン５ａ（第１の中間層パターン５ａ）を形成する。中間層パターン５ａの側壁面５ａｓ（第１の中間層側壁面）が露出する。
なお、エッチングは、公知のウェットエッチングを好適に採用することができるが、ドライエッチングであってもよい。
－中間層パターン形成工程－
次に図６（Ｂ）の断面図に示すように、第２のレジストパターン４ｂをエッチングマスクにして、中間膜５を下層膜２に対して選択的にエッチングし、中間層パターン５ａ（第１の中間層パターン５ａ）を形成する。中間層パターン５ａの側壁面５ａｓ（第１の中間層側壁面）が露出する。
なお、エッチングは、公知のウェットエッチングを好適に採用することができるが、ドライエッチングであってもよい。
【0060】
－下層パターン形成工程－
次に図６（Ｃ）の断面図に示すように、第２のレジストパターン４ｂをエッチングマスクにして、下層膜２をエッチングし、下層パターン２ａを形成する。下層パターン２ａの側壁面２ｓが露出する。
なお、下層膜２を中間層パターン５ａに対して選択的にエッチングすることで、中間層パターン５ａのサイドエッチングによる後退を防止できる。
なお、エッチングは、公知のウェットエッチングを好適に採用することができるが、ドライエッチングであってもよい。
中間層パターン形成工程及び下層パターン形成工程において、上層パターン３ａは第２のレジストパターン４ｂによって保護されているため、エッチングされない。
次に図６（Ｃ）の断面図に示すように、第２のレジストパターン４ｂをエッチングマスクにして、下層膜２をエッチングし、下層パターン２ａを形成する。下層パターン２ａの側壁面２ｓが露出する。
なお、下層膜２を中間層パターン５ａに対して選択的にエッチングすることで、中間層パターン５ａのサイドエッチングによる後退を防止できる。
なお、エッチングは、公知のウェットエッチングを好適に採用することができるが、ドライエッチングであってもよい。
中間層パターン形成工程及び下層パターン形成工程において、上層パターン３ａは第２のレジストパターン４ｂによって保護されているため、エッチングされない。
【0061】
下層膜２と上層膜３とを同じエッチング特性を有する材料、例えば同じ物質から構成し、上層膜パターニング工程における上層膜３エッチングに使用されるエッチャントと、下層膜パターニング工程における下層膜２のエッチングに使用されるエッチャントとを同じエッチャントとしてもよい。この場合、生産管理の負担の軽減に寄与することができる。特に、下層膜２と上層膜３の成膜装置や、エッチング装置を共通化することで、さらに生産管理負担の軽減や、生産コストの低減に寄与することも可能となる。
【0062】
＜エッチングマスク除去工程＞
次に図６（Ｄ）の断面図に示すように、第２のレジストパターン４ｂをアッシング、ウェット洗浄等により除去する。
次に図６（Ｄ）の断面図に示すように、第２のレジストパターン４ｂをアッシング、ウェット洗浄等により除去する。
【0063】
図６（Ｄ）に示すように、下層パターン２ａの側壁面２ｓ及び中間層パターン５ａの側壁面５ａｓに対して上層パターン３ａの側壁面３ｓが後退する。側壁面２ｓ及び側壁面５ａｓに対して側壁面３ｓは離隔し、幅Ｗのリム部ＲＭが形成される。リム部ＲＭは下層パターン２ａ及び中間層パターン５ａから構成され、中間層パターン５ａの表面５ｆが露出する。
リム部ＲＭは、下層パターン２ａ、中間層パターン５ａ及び上層パターン３ａの積層から構成される積層パターン（第２の積層パターン）に隣接して自己整合的に形成される。
リム部ＲＭの光学特性は下層膜２と中間膜５の積層構造により決定され、転写パターンである積層パターンの光学特性は下層膜２と中間膜５と上層膜３の積層構造により決定される。
リム部ＲＭは、下層パターン２ａ、中間層パターン５ａ及び上層パターン３ａの積層から構成される積層パターン（第２の積層パターン）に隣接して自己整合的に形成される。
リム部ＲＭの光学特性は下層膜２と中間膜５の積層構造により決定され、転写パターンである積層パターンの光学特性は下層膜２と中間膜５と上層膜３の積層構造により決定される。
【0064】
リム部ＲＭをハーフトーン部として利用する場合、リム部ＲＭの光学特性として、例えば、露光光の代表波長に対する透過率を３～７０％（３％≦透過率≦７０％）とし、位相シフト角を低く（例えば０°より高く、２０°以下）に設定することができる。
また、リム部ＲＭを位相シフト部（位相反転部）として利用する場合、リム部ＲＭの光学特性として、例えば、露光光の代表波長に対する透過率が３～５０％（３％≦透過率≦５０％）であり、（位相を反転させるために）位相シフト角が略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ことができる。
また、リム部ＲＭを位相シフト部（位相反転部）として利用する場合、リム部ＲＭの光学特性として、例えば、露光光の代表波長に対する透過率が３～５０％（３％≦透過率≦５０％）であり、（位相を反転させるために）位相シフト角が略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ことができる。
【0065】
例えば、下層膜２を透過率３～９０％を有する位相シフト膜（位相シフト角１６０°～１８０°）、中間膜５を低位相角（位相シフト角２０°以下）の半透過膜（透過率３％～７５％）とし、リム部ＲＭを位相シフト部とすることができる。
【0066】
＜第３のパターニング工程＞
さらに、図６（Ｅ）に示すように、さらに上層パターン３ａをエッチングマスクにして、中間層パターン５ａを、上層パターン３ａ及び下層パターン２ａに対して選択的にエッチングし、中間層パターン５ｂ（第２の中間層パターン５ｂ）を形成し、下層パターン２ａの表面２ｆを露出してもよい。
側壁面２ｓに対して上層パターン３ａの側壁面３ｓ及び中間層パターン５ｂの側壁面５ｂｓ（第２の中間層側壁面）は離隔し、下層パターン２ａの表面２ｆが露出し、幅Ｗのリム部ＲＭが形成される。リム部ＲＭは下層パターン２ａの単層から構成される。
リム部ＲＭの中間層パターン５ａは除去されるため、リム部ＲＭの光学特性は下層膜２により決定される。一方、転写パターンである積層パターンの光学特性は下層膜２と中間膜５と上層膜３の積層構造により決定される。
さらに、図６（Ｅ）に示すように、さらに上層パターン３ａをエッチングマスクにして、中間層パターン５ａを、上層パターン３ａ及び下層パターン２ａに対して選択的にエッチングし、中間層パターン５ｂ（第２の中間層パターン５ｂ）を形成し、下層パターン２ａの表面２ｆを露出してもよい。
側壁面２ｓに対して上層パターン３ａの側壁面３ｓ及び中間層パターン５ｂの側壁面５ｂｓ（第２の中間層側壁面）は離隔し、下層パターン２ａの表面２ｆが露出し、幅Ｗのリム部ＲＭが形成される。リム部ＲＭは下層パターン２ａの単層から構成される。
リム部ＲＭの中間層パターン５ａは除去されるため、リム部ＲＭの光学特性は下層膜２により決定される。一方、転写パターンである積層パターンの光学特性は下層膜２と中間膜５と上層膜３の積層構造により決定される。
【0067】
リム部ＲＭの構成に対して、下層膜２の単層構造又は下層膜２と中間膜５との積層構造を選択することにより、位相シフト角（位相シフト量）及び又は透過率の調整が可能である。
顧客の要望、フォトマスク１００の使用用途、パターン寸法精度等に合わせて、リム部ＲＭの光学特性を調整することができる。
顧客の要望、フォトマスク１００の使用用途、パターン寸法精度等に合わせて、リム部ＲＭの光学特性を調整することができる。
【0068】
なお、上層パターン３ａの形状は限定するものではなく、任意の形状を有することができる。図７は、上層パターン３ａが、開口部ＯＰを有する例を示す平面図である。図７（Ａ）は図６（Ｄ）に示す工程における平面図、図７（Ｂ）は図６（Ｅ）に示す工程における平面図である。
上層パターン３ａの開口部ＯＰの内部には所定の幅Ｗを有するリム部ＲＭが開口部ＯＰの内周に沿って均等に形成されている。リム部ＲＭの内部にホールＨＬが設けられ、ホールＨＬの内部には透過性基板１が露出する。
リム部ＲＭは、被露光対象であるフォトレジストのホールパターンの解像度を向上させることができる。
上層パターン３ａの開口部ＯＰの内部には所定の幅Ｗを有するリム部ＲＭが開口部ＯＰの内周に沿って均等に形成されている。リム部ＲＭの内部にホールＨＬが設けられ、ホールＨＬの内部には透過性基板１が露出する。
リム部ＲＭは、被露光対象であるフォトレジストのホールパターンの解像度を向上させることができる。
【0069】
なお、上層パターン３ａは、例えば、被露光対象であるフォトレジストに配線パターンを形成するため、配線形状を有してもよい。
図８は、配線パターン形状の上層パターン３ａを形成する工程を示す断面図及び平面図である。
図８は、配線パターン形状の上層パターン３ａを形成する工程を示す断面図及び平面図である。
【0070】
図８（Ａ）の断面図に示すように、図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）に示す工程と同様に、下層膜２、中間膜５、上層膜３が形成された透過性基板１に第１のレジストパターン４ａ（第１のエッチングマスク）を形成し、上層膜３に対してパターニングを行い、配線形状の上層パターン３ａを形成する。
【0071】
次に図８（Ｂ）の断面図に示すように、図６（Ａ）に示す工程と同様に、第１のレジストパターン４ａに熱処理を施し、変形し、第２のレジストパターン４ｂ（第２のエッチングマスク）を形成する。第２のレジストパターン４ｂは、上層パターン３ａの側壁面３ｓを覆い、中間膜５の表面５ｆに接触する。
【0072】
次に図８（Ｃ）の断面図、図８（Ｄ）の平面図に示すように、図６（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）に示す工程と同様に、第２のレジストパターン４ｂをエッチングマスクにして、中間膜５及び下層膜２をエッチングし、中間層パターン５ａ（第１の中間層パターン）及び下層パターン２ａを形成する。その後、第２のレジストパターン４ｂを除去する。
【0073】
図８（Ｄ）の平面図は、上層パターン３ａ及びリム部ＲＭの形状を示し、上層パターン３ａによって画定される配線パターンＬＮの一端部を示す。配線パターンＬＮの他端部も同様である。
配線パターンＬＮは、下層膜２、中間膜５及び上層膜３から構成される積層パターン（第２の積層パターン）であり、配線パターンＬＮの外周を囲むように、下層膜２及び中間膜５から構成される幅Ｗのリム部ＲＭが自己整合的に均等に形成されている。
配線パターンＬＮは、下層膜２、中間膜５及び上層膜３から構成される積層パターン（第２の積層パターン）であり、配線パターンＬＮの外周を囲むように、下層膜２及び中間膜５から構成される幅Ｗのリム部ＲＭが自己整合的に均等に形成されている。
【0074】
図９（Ａ）、（Ｂ）は、周囲に下層膜２（下層パターン２ａ）から構成されるリム部ＲＭが設けられた配線パターンの例を模式的に示す断面図及び平面図である。
図９（Ａ）、（Ｂ）の断面図、平面図に示すように、さらに図６（Ｅ）に示す工程と同様に、図８（Ｃ）に示す工程の後に、上層パターン３ａをエッチングマスクに、中間層パターン５ａを、上層パターン３ａ及び下層パターン２ａに対して選択的にエッチングし、中間層パターン５ｂ（第２の中間層パターン５ｂ）を形成し、下層パターン２ａの表面２ｆを露出してもよい。
配線パターンＬＮは、下層膜２、中間膜５及び上層膜３から構成される積層パターンであり、配線パターンＬＮの外周を囲むように、下層膜２から構成される幅Ｗのリム部ＲＭが自己整合的に均等に形成されている。
なお、配線パターンは直線であっても、曲線であってもよく、また、コンデンサの電極のような矩形状であってもよい。
図９（Ａ）、（Ｂ）の断面図、平面図に示すように、さらに図６（Ｅ）に示す工程と同様に、図８（Ｃ）に示す工程の後に、上層パターン３ａをエッチングマスクに、中間層パターン５ａを、上層パターン３ａ及び下層パターン２ａに対して選択的にエッチングし、中間層パターン５ｂ（第２の中間層パターン５ｂ）を形成し、下層パターン２ａの表面２ｆを露出してもよい。
配線パターンＬＮは、下層膜２、中間膜５及び上層膜３から構成される積層パターンであり、配線パターンＬＮの外周を囲むように、下層膜２から構成される幅Ｗのリム部ＲＭが自己整合的に均等に形成されている。
なお、配線パターンは直線であっても、曲線であってもよく、また、コンデンサの電極のような矩形状であってもよい。
【0075】
リム部ＲＭの必要な光学特性を得るため、リム部ＲＭの構造として、下層膜２及び中間膜５の積層構造又は下層膜２の単層構造を、適宜選択することができる。
【0076】
（実施形態３）
転写パターンに２種類のリム部ＲＭを設けることも可能である。転写パターンの形状や配置等に応じて、２種類のリム部ＲＭから最適な光学特性を有するリム部ＲＭを適宜選択することが可能となる。
図６（Ｄ）に示す工程の後に、リム部ＲＭの所望の領域において中間膜５を除去し、下層膜２と中間膜５の積層構造から構成されるリム部ＲＭと、下層膜２の単層から構成されるリム部ＲＭを混在させることが可能となる。
転写パターンに２種類のリム部ＲＭを設けることも可能である。転写パターンの形状や配置等に応じて、２種類のリム部ＲＭから最適な光学特性を有するリム部ＲＭを適宜選択することが可能となる。
図６（Ｄ）に示す工程の後に、リム部ＲＭの所望の領域において中間膜５を除去し、下層膜２と中間膜５の積層構造から構成されるリム部ＲＭと、下層膜２の単層から構成されるリム部ＲＭを混在させることが可能となる。
【0077】
図１０は、リム部ＲＭをパターニングすることにより、異なる光学特性を有するリム部ＲＭが設けられたパターンを形成する工程を示す断面図である。
以下、配線パターンの周囲に形成されたリム部ＲＭを例に、リム部ＲＭをパターニングする方法について説明するが、配線パターンに限定するものではなく、ホールパターンに形成されたリム部ＲＭであってもよく、その他の任意形状のパターンに隣接して形成されたリム部ＲＭであってもよい。
以下、配線パターンの周囲に形成されたリム部ＲＭを例に、リム部ＲＭをパターニングする方法について説明するが、配線パターンに限定するものではなく、ホールパターンに形成されたリム部ＲＭであってもよく、その他の任意形状のパターンに隣接して形成されたリム部ＲＭであってもよい。
【0078】
＜第３のレジストパターン形成工程：中間層マスク形成工程＞
図１０（Ａ）の断面図に示すように、図６（Ｄ）に示す工程の後に、フォトレジスト膜６（第２のフォトレジスト膜）を形成する。リム部ＲＭの表面である露出した中間層パターン５ａ（第１の中間層パターン）の表面５ｆを覆う。
図１０（Ａ）の断面図に示すように、図６（Ｄ）に示す工程の後に、フォトレジスト膜６（第２のフォトレジスト膜）を形成する。リム部ＲＭの表面である露出した中間層パターン５ａ（第１の中間層パターン）の表面５ｆを覆う。
【0079】
その後、図１０（Ｂ）の断面図に示すように、リソグラフィー工程により、フォトレジスト膜６をパターニングした後、レジストパターン６ａ（第３のレジストパターン）を形成し、中間層パターン５ａの表面５ｆの一部を露出する。
図１０（Ｂ）に示すように、レジストパターン６ａは、部分的に表面５ｆ（リム部ＲＭ）を覆う形状を有し、リム部ＲＭ２を覆うが、リム部ＲＭ１を露出する。
レジストパターン６ａは、リム部ＲＭをパターニングするためのマスク（リムマスク）として機能する。
図１０（Ｂ）に示すように、レジストパターン６ａは、部分的に表面５ｆ（リム部ＲＭ）を覆う形状を有し、リム部ＲＭ２を覆うが、リム部ＲＭ１を露出する。
レジストパターン６ａは、リム部ＲＭをパターニングするためのマスク（リムマスク）として機能する。
【0080】
＜第４のパターニング工程：中間層パターニング工程＞
その後、図１０（Ｃ）の断面図に示すように、第３のエッチングマスク（中間層マスク）であるレジストパターン６ａをマスクにして、中間層パターン５ａをパターニングして、中間層パターン５ｃ（第３の中間層パターン５ｃ）を形成する。
なお、リム部ＲＭ１の露出した中間層パターン５ａは、下層パターン２ａ及び上層パターン３ａに対して選択的にエッチングされるため、リム部ＲＭ１の下層パターン２ａの表面２ｆが露出する。レジストパターン６ａに覆われたリム部ＲＭ２の中間層パターン５ａは残置する。
その後、図１０（Ｃ）の断面図に示すように、第３のエッチングマスク（中間層マスク）であるレジストパターン６ａをマスクにして、中間層パターン５ａをパターニングして、中間層パターン５ｃ（第３の中間層パターン５ｃ）を形成する。
なお、リム部ＲＭ１の露出した中間層パターン５ａは、下層パターン２ａ及び上層パターン３ａに対して選択的にエッチングされるため、リム部ＲＭ１の下層パターン２ａの表面２ｆが露出する。レジストパターン６ａに覆われたリム部ＲＭ２の中間層パターン５ａは残置する。
【0081】
＜第３のレジストパターン除去工程：中間層マスク除去工程＞
その後、図１０（Ｄ）の断面図に示すように、エッチングマスクであるレジストパターン６ａをアッシング、ウェット洗浄等により除去する。
下層パターン２ａ、中間層パターン５ｃ、及び上層パターン３ａの積層から構成される転写パターンに隣接して、所定の幅Ｗを有するリム部ＲＭ１（第１のリム部）及びリム部ＲＭ２（第２のリム部）が形成されている。
その後、図１０（Ｄ）の断面図に示すように、エッチングマスクであるレジストパターン６ａをアッシング、ウェット洗浄等により除去する。
下層パターン２ａ、中間層パターン５ｃ、及び上層パターン３ａの積層から構成される転写パターンに隣接して、所定の幅Ｗを有するリム部ＲＭ１（第１のリム部）及びリム部ＲＭ２（第２のリム部）が形成されている。
【0082】
図１０（Ｄ）に示すように、リム部ＲＭ１（第１のリム部）は下層パターン２ａ（下層膜２）の単層から構成され、リム部ＲＭ２（第２のリム部）は下層パターン２ａ（下層膜２）及び中間層パターン５ａの積層から構成され、２種のリム部（リム部ＲＭ１及びリム部ＲＭ２）は、それぞれ異なる光学特性を有する。例えば、一方のリム部ＲＭを位相シフト領域、他方のリム部ＲＭを半透過領域とすることも可能であり、又それぞれ透過率の異なる半透過領域とすることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【0083】
本発明によれば、自己整合的なリム部の形成が容易なフォトマスクの製造方法を提供できる。本フォトマスクの製造方法は、種々のパターンへの適用が可能であり、またフォトマスクの製造工程の簡略化に寄与することも可能であり、産業上の利用可能性は高い。
【符号の説明】
【0084】
１ 透過性基板
２ 下層膜
２ａ 下層パターン
２ｓ 側壁面（下層側壁面）
２ｆ 表面（下層表面）
３ 上層膜
３ａ 上層パターン
３ｓ 側壁面（上層側壁面）
４ フォトレジスト膜（第１のフォトレジスト膜）
４ａ 第１のレジストパターン（第１のエッチングマスク）
４ｂ 第２のレジストパターン（第２のエッチングマスク）
４ｓ 側壁面（レジスト側壁面）
５ 中間膜
５ａ 中間層パターン（第１の中間層パターン）
５ｂ 中間層パターン（第２の中間層パターン）
５ａｓ 側壁面（第１の中間層側壁面）
５ｂｓ 側壁面（第２の中間層側壁面）
５ｆ 表面（中間層表面）
６ フォトレジスト膜（第２のフォトレジスト膜）
６ａ レジストパターン（第３のレジストパターン）
１０ フォトマスクブランクス
１００ フォトマスク
ＲＭ リム部
ＲＭ１ リム部（第１のリム部）
ＲＭ２ リム部（第２のリム部）
ＨＬ ホール
ＯＰ 開口部
ＬＮ 配線パターン
２ 下層膜
２ａ 下層パターン
２ｓ 側壁面（下層側壁面）
２ｆ 表面（下層表面）
３ 上層膜
３ａ 上層パターン
３ｓ 側壁面（上層側壁面）
４ フォトレジスト膜（第１のフォトレジスト膜）
４ａ 第１のレジストパターン（第１のエッチングマスク）
４ｂ 第２のレジストパターン（第２のエッチングマスク）
４ｓ 側壁面（レジスト側壁面）
５ 中間膜
５ａ 中間層パターン（第１の中間層パターン）
５ｂ 中間層パターン（第２の中間層パターン）
５ａｓ 側壁面（第１の中間層側壁面）
５ｂｓ 側壁面（第２の中間層側壁面）
５ｆ 表面（中間層表面）
６ フォトレジスト膜（第２のフォトレジスト膜）
６ａ レジストパターン（第３のレジストパターン）
１０ フォトマスクブランクス
１００ フォトマスク
ＲＭ リム部
ＲＭ１ リム部（第１のリム部）
ＲＭ２ リム部（第２のリム部）
ＨＬ ホール
ＯＰ 開口部
ＬＮ 配線パターン
【要約】
【課題】 フォトマスクの製造方法において自己整合的にリム部を形成する。
【解決手段】
転写パターンを備えたフォトマスクの製造方法であり、透過性基板上に下層膜、上層膜が形成されたフォトマスクブランクスを準備する工程と、上層膜上に第１のレジストパターンを形成する工程と、第１のレジストパターンをマスクにして上層膜を下層膜に対して選択的にエッチングして、上層パターンを形成する工程と、第１のレジストパターンを変形し、上層パターンの側壁を覆う第２のレジストパターンを形成する工程と、第２のレジストパターンをマスクにして下層膜をエッチングし、下層パターンを形成する工程と、第２のレジストパターンを除去する工程とを含み、転写パターンは、上層パターンと下層パターンとの積層から構成され、転写パターンに隣接し、下層パターンのみから構成されるリム部を有する。
【選択図】図２
【解決手段】
転写パターンを備えたフォトマスクの製造方法であり、透過性基板上に下層膜、上層膜が形成されたフォトマスクブランクスを準備する工程と、上層膜上に第１のレジストパターンを形成する工程と、第１のレジストパターンをマスクにして上層膜を下層膜に対して選択的にエッチングして、上層パターンを形成する工程と、第１のレジストパターンを変形し、上層パターンの側壁を覆う第２のレジストパターンを形成する工程と、第２のレジストパターンをマスクにして下層膜をエッチングし、下層パターンを形成する工程と、第２のレジストパターンを除去する工程とを含み、転写パターンは、上層パターンと下層パターンとの積層から構成され、転写パターンに隣接し、下層パターンのみから構成されるリム部を有する。
【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】