JP7545791B1 - Photomask manufacturing method - Google Patents
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Abstract
【課題】従来のフォトマスクの製造方法に比べ、フォトマスクのさらなる高精細化を実現することができるフォトマスクの製造方法及びフォトマスクを提供する。【解決手段】フォトマスクのパターンの第2領域のエッジの位置(半透過膜3のエッジの位置)は、上層膜パターンの第2パターン4Bの、第1パターン4Aと反対側のエッジの位置ではなく、上層膜パターンの第2パターン4Bの、第1パターン4A側のエッジの位置に基づいて規定される。これにより、第2領域の幅(半透過膜3の露出部分の幅)を設定するにあたり、上層膜パターンの第2パターン4Bの幅は因子とならない。このため、本発明によれば、従来のフォトマスクの製造方法に比べ、フォトマスクのさらなる高精細化を実現することができる。【選択図】図4[Problem] To provide a photomask manufacturing method and a photomask that can realize a photomask with higher resolution than conventional photomask manufacturing methods. [Solution] The position of the edge of the second region of the photomask pattern (the position of the edge of the semi-transparent film 3) is determined based on the position of the edge of the second pattern 4B of the upper layer film pattern on the first pattern 4A side, not the position of the edge of the second pattern 4B of the upper layer film pattern on the opposite side to the first pattern 4A. As a result, the width of the second pattern 4B of the upper layer film pattern is not a factor in setting the width of the second region (the width of the exposed portion of the semi-transparent film 3). Therefore, according to the present invention, a photomask with higher resolution can be realized compared to conventional photomask manufacturing methods. [Selected Figure] Figure 4
Description
本発明は、フォトマスクの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a photomask.
フォトリソグラフィ技術として、位相シフトマスクやハーフトーンマスクが知られている。位相シフトマスクは、透明基板の一部に位相シフト膜を備え、この部分を通過する光の位相や強度を変えることにより、解像度を向上する機能や焦点深度(DOF)を改善する機能を有するフォトマスクである。ハーフトーンマスクは、透明基板の一部にハーフトーン膜を備え、この部分を通過する光の強度を変えることにより、3階調以上の多階調を実現する機能を有するフォトマスクである。 Phase-shift masks and half-tone masks are known photolithography techniques. A phase-shift mask is a photomask that has a phase-shift film on part of a transparent substrate and has the function of improving resolution and depth of focus (DOF) by changing the phase and intensity of light passing through this part. A half-tone mask is a photomask that has a half-tone film on part of a transparent substrate and has the function of realizing multiple gradations of three or more levels by changing the intensity of light passing through this part.
従来のフォトマスクの製造方法においては、遮光部を構成するパターンの描画工程(露光工程)及び半透過部を構成するパターンの描画工程の少なくとも2回の描画工程が必要となる。そして、描画工程が複数回になると、各工程で形成されるパターンの位置ずれが生じやすくなる。 Conventional photomask manufacturing methods require at least two drawing steps: a drawing step (exposure step) for the pattern that constitutes the light-shielding portion, and a drawing step for the pattern that constitutes the semi-transmitting portion. Furthermore, when multiple drawing steps are required, the patterns formed in each step are more likely to become misaligned.
この対策として、アライメントマークの利用がある。2回目以降の描画工程に際し、1回目の描画工程で作成しておいたアライメントマークを読み取り、このアライメントマークを基準として、アライメント(位置合わせ)を行うというものである。しかし、アライメントマークを利用しても、パターンの位置ずれ(アライメントずれ)を完全に無くすことは不可能であり、最大で0.5μmのアライメントずれが生じてしまう。このため、フォトマスクの高精細化に伴い、その影響は大きくなる状況となっている。 One solution to this problem is to use alignment marks. When performing the second or subsequent drawing process, the alignment mark created in the first drawing process is read, and alignment (positioning) is performed using this alignment mark as a reference. However, even when using alignment marks, it is impossible to completely eliminate pattern position shifts (alignment deviations), and alignment deviations of up to 0.5 μm can occur. For this reason, the impact of this problem is becoming greater as photomasks become more fine.
そこで、描画工程を1回で済ませることができるフォトマスクの製造方法が検討されている。たとえば特許文献1に記載されたフォトマスクの製造方法は、
透明基板の上に形成される下層膜と、下層膜の周辺領域の少なくとも一部が露出するように下層膜の上に形成される上層膜とを備え、下層膜及び上層膜の積層部の第1領域と、下層膜の第2領域とで構成されるパターンを備えるフォトマスクの製造方法であって、
i)透明基板の上に、下層膜及び上層膜が積層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、
ii)第1領域に対応する第1パターンと、第1パターンと離隔し、第1パターンと反対側のエッジが第2領域のエッジの位置に対応する位置に設定される第2パターンとを含んで構成される第1次レジストパターンを形成する第1次レジストパターン形成工程と、
iii)第1次レジストパターンをマスクとして、上層膜の露出部分をエッチングにより除去することにより、第1領域に対応する第1パターンと、第1パターンと離隔し、第1パターンと反対側のエッジが第2領域のエッジの位置に対応する位置に設定される第2パターン(暫定パターン)とを含んで構成される上層膜パターンを形成する第1次上層膜エッチング工程と、
iv)上層膜パターンの第1パターン、上層膜パターンの第1パターン及び第2パターン(暫定パターン)間の下層膜の露出部分、及び、上層膜パターンの第2パターン(暫定パターン)のうち、第1パターンと反対側のエッジを含む部分を除く部分を覆う第2次レジストパターンを形成する第2次レジストパターン形成工程と、
v)第2次レジストパターン及び上層膜パターンの第2パターン(暫定パターン)をマスクとして、下層膜の露出部分をエッチングにより除去する下層膜エッチング工程と、
vi)上層膜パターンの第2パターン(暫定パターン)をエッチングにより除去する第2次上層膜エッチング工程とを備える。
Therefore, a method for manufacturing a photomask that can perform the drawing process in one step has been considered. For example, a method for manufacturing a photomask described in
A method for manufacturing a photomask comprising: an underlayer film formed on a transparent substrate; and an upper layer film formed on the underlayer film so that at least a part of a peripheral region of the underlayer film is exposed; the photomask having a pattern constituted by a first region of a laminated portion of the underlayer film and the upper layer film and a second region of the underlayer film,
i) a photomask blanks preparation step of preparing a photomask blank in which a lower layer film and an upper layer film are laminated on a transparent substrate;
ii) a first resist pattern forming step of forming a first resist pattern including a first pattern corresponding to the first region and a second pattern spaced apart from the first pattern and having an edge on the opposite side to the first pattern set at a position corresponding to the position of the edge of the second region;
iii) a first upper layer film etching process, in which an exposed portion of the upper layer film is removed by etching using the first resist pattern as a mask, to form an upper layer film pattern including a first pattern corresponding to the first region and a second pattern (temporary pattern) spaced apart from the first pattern and having an edge on the opposite side to the first pattern set at a position corresponding to the position of the edge of the second region;
iv) a second resist pattern formation process for forming a second resist pattern that covers the first pattern of the upper layer film pattern, the exposed portion of the lower layer film between the first pattern and the second pattern (temporary pattern) of the upper layer film pattern, and a portion of the second pattern (temporary pattern) of the upper layer film pattern excluding a portion including an edge on the opposite side to the first pattern;
v) an underlayer film etching step of removing exposed portions of the underlayer film by etching using the second resist pattern and the second pattern (temporary pattern) of the overlayer film pattern as a mask;
vi) a second upper layer film etching step of removing the second pattern (temporary pattern) of the upper layer film pattern by etching.
特許文献1に記載されたフォトマスクの製造方法によれば、パターンの位置精度が重要視されない描画工程(第2次レジストパターン形成工程)を除き、描画工程は1回で最終的に必要となるパターン寸法を画定することができる(第1次レジストパターン形成工程)。これにより、フォトマスクの製造過程において、アライメントの精度を過度に求めなくてもよくなる。所謂、自己整合的なパターン形成が行われるため、特許文献1に記載されたフォトマスクの製造方法によれば、アライメントずれが無く、フォトマスクの高精細化を実現することができる。
According to the photomask manufacturing method described in
しかし、特許文献1に記載されたフォトマスクの製造方法においては、第2次レジストパターンが上層膜パターンの第2パターン(暫定パターン)の該当部分を確実に覆い、上層膜パターンの第1パターン及び第2パターン(暫定パターン)間の下層膜の露出部分が第2次レジストパターンから露出しないよう、上層膜パターンの第2パターン(暫定パターン)は、最大で0.5μmのアライメントずれよりも大きい幅に形成する必要がある。
However, in the photomask manufacturing method described in
このため、第1領域が遮光部であり、第2領域が位相シフト部であり、かつ、第2領域が遮光部のリム部として機能するフォトマスクであって、μm単位の幅のライン(遮光部)とμm単位の幅のスペース(透過部)とが並列するラインアンドスペースパターンの形態のフォトマスクや、μm単位の大きさのホール(透過部)を有するホールパターンの形態のフォトマスクを製造する場合において、第2領域(リム部)の幅は、上層膜パターンの第2パターン(暫定パターン)の幅を含む分、大きくなり、第2パターン(暫定パターン)の幅と描画装置のビーム径との合計値よりも小さく形成することはできない。これは、第2領域(リム部)の寸法に制約が生じる結果となる。 For this reason, when manufacturing a photomask in which the first region is a light-shielding portion, the second region is a phase shift portion, and the second region functions as a rim portion of the light-shielding portion, and in which a line-and-space pattern in which lines (light-shielding portion) with a width in μm units are arranged in parallel with spaces (transmitting portion) with a width in μm units, or a hole pattern in which holes (transmitting portion) with a size in μm units are arranged, the width of the second region (rim portion) is large by an amount including the width of the second pattern (provisional pattern) of the upper layer film pattern, and cannot be formed smaller than the sum of the width of the second pattern (provisional pattern) and the beam diameter of the drawing device. This results in restrictions on the dimensions of the second region (rim portion).
そこで、本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、従来のフォトマスクの製造方法に比べ、フォトマスクのさらなる高精細化を実現することができるフォトマスクの製造方法を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention has been made in consideration of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a photomask manufacturing method that can achieve even higher resolution photomasks compared to conventional photomask manufacturing methods.
本発明に係るフォトマスクの製造方法は、
透明基板の上に形成される下層膜と、下層膜の周辺領域の少なくとも一部が露出するように下層膜の上に形成される中間膜と、中間膜の上に重なるように形成される上層膜とを備え、下層膜、中間膜及び上層膜の積層部の第1領域と、下層膜の第2領域とで構成されるパターンを備えるフォトマスクの製造方法であって、
透明基板の上に、下層膜、中間膜及び上層膜が積層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、
第1領域に対応する第1パターンと、第1パターンと離隔し、第1パターン側のエッジが第2領域のエッジの位置に対応する位置に設定される第2パターンとを含んで構成される第1次レジストパターンを形成する第1次レジストパターン形成工程と、
第1次レジストパターンをマスクとして、上層膜の露出部分をエッチングにより除去することにより、第1領域に対応する第1パターンと、第1パターンと離隔し、第1パターン側のエッジが第2領域のエッジの位置に対応する位置に設定される第2パターンとを含んで構成される上層膜パターンを形成する第1次上層膜エッチング工程と、
上層膜パターンの第1パターン、上層膜パターンの第1パターン及び第2パターン間の中間膜の露出部分、及び、上層膜パターンの第2パターンのうち、少なくとも第1パターン側のエッジを含む部分を覆うとともに、上層膜パターンの第2パターンのうち、他の部分の少なくとも一部を露出させる第2次レジストパターンを形成する第2次レジストパターン形成工程と、
上層膜パターンの第2パターンをエッチングにより除去する第2次上層膜エッチング工程と、
第2次レジストパターンをマスクとして、中間膜の露出部分をエッチングにより除去する第1次中間膜エッチング工程と、
中間膜をマスクとして、下層膜の露出部分をエッチングにより除去する下層膜エッチング工程と、
上層膜をマスクとして、中間膜の露出部分をエッチングにより除去する第2次中間膜エッチング工程とを備える
フォトマスクの製造方法である。
The method for producing a photomask according to the present invention includes the steps of:
A method for manufacturing a photomask comprising: an underlayer film formed on a transparent substrate; an intermediate film formed on the underlayer film so that at least a portion of a peripheral region of the underlayer film is exposed; and an upper layer film formed so as to overlap the intermediate film, the photomask having a pattern constituted by a first region of a laminated portion of the underlayer film, the intermediate film, and the upper layer film, and a second region of the underlayer film,
a photomask blanks preparation step of preparing a photomask blank in which a lower layer film, an intermediate film, and an upper layer film are laminated on a transparent substrate;
a first resist pattern forming step of forming a first resist pattern including a first pattern corresponding to the first region and a second pattern spaced apart from the first pattern and having an edge on the first pattern side set at a position corresponding to the position of an edge of the second region;
a first upper layer film etching process in which an upper layer film pattern is formed including a first pattern corresponding to a first region and a second pattern spaced apart from the first pattern and having an edge on the first pattern side set at a position corresponding to the position of an edge of the second region by removing an exposed portion of the upper layer film by etching using the first resist pattern as a mask;
a second resist pattern forming process for forming a second resist pattern that covers the first pattern of the upper layer film pattern, an exposed portion of the intermediate film between the first pattern and the second pattern of the upper layer film pattern, and at least a portion including an edge on the first pattern side of the second pattern of the upper layer film pattern, and exposes at least a portion of the other portion of the second pattern of the upper layer film pattern;
a second upper layer film etching process for removing the second pattern of the upper layer film pattern by etching;
a first intermediate film etching process for removing exposed portions of the intermediate film by etching using the second resist pattern as a mask;
an underlayer film etching step of removing exposed portions of the underlayer film by etching using the intermediate film as a mask;
and a second intermediate film etching step of removing the exposed portion of the intermediate film by etching using the upper layer film as a mask.
なお、かかる構成の具体例として、後述する実施形態1、実施形態1の別例2、実施形態2、実施形態3が挙げられる。
Specific examples of such a configuration include
また、もう1つの本発明に係るフォトマスクの製造方法は、
透明基板の上に形成される下層膜と、下層膜の周辺領域の少なくとも一部が露出するように下層膜の上に形成される中間膜と、中間膜の上に重なるように形成される上層膜とを備え、下層膜、中間膜及び上層膜の積層部の第1領域と、下層膜の第2領域とで構成されるパターンを備えるフォトマスクの製造方法であって、
透明基板の上に、下層膜、中間膜及び上層膜が積層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、
第1領域に対応する第1パターンと、第1パターンと離隔し、第1パターン側のエッジが第2領域のエッジの位置に対応する位置に設定される第2パターンとを含んで構成される第1次レジストパターンを形成する第1次レジストパターン形成工程と、
第1次レジストパターンをマスクとして、上層膜の露出部分をエッチングにより除去することにより、第1領域に対応する第1パターンと、第1パターンと離隔し、第1パターン側のエッジが第2領域のエッジの位置に対応する位置に設定される第2パターンとを含んで構成される上層膜パターンを形成する第1次上層膜エッチング工程と、
上層膜をマスクとして、中間膜の露出部分をエッチングにより除去する第1次中間膜エッチング工程と、
上層膜パターンの第1パターン、上層膜パターンの第1パターン及び第2パターン間の下層膜の露出部分、及び、上層膜パターンの第2パターンのうち、少なくとも第1パターン側のエッジを含む部分を覆うとともに、上層膜パターンの第2パターンのうち、他の部分の少なくとも一部を露出させる第2次レジストパターンを形成する第2次レジストパターン形成工程と、
上層膜パターンの第2パターンをエッチングにより除去する第2次上層膜エッチング工程と、
第2次レジストパターンをマスクとして、中間膜の露出部分をエッチングにより除去する第2次中間膜エッチング工程と、
第2次レジストパターンをマスクとして、下層膜の露出部分をエッチングにより除去する下層膜エッチング工程とを備える
フォトマスクの製造方法である。
Another method for producing a photomask according to the present invention includes the steps of:
A method for manufacturing a photomask comprising: an underlayer film formed on a transparent substrate; an intermediate film formed on the underlayer film so that at least a portion of a peripheral region of the underlayer film is exposed; and an upper layer film formed so as to overlap the intermediate film, the photomask having a pattern constituted by a first region of a laminated portion of the underlayer film, the intermediate film, and the upper layer film, and a second region of the underlayer film,
a photomask blanks preparation step of preparing a photomask blank in which a lower layer film, an intermediate film, and an upper layer film are laminated on a transparent substrate;
a first resist pattern forming step of forming a first resist pattern including a first pattern corresponding to the first region and a second pattern spaced apart from the first pattern and having an edge on the first pattern side set at a position corresponding to the position of an edge of the second region;
a first upper layer film etching process in which an upper layer film pattern is formed including a first pattern corresponding to a first region and a second pattern spaced apart from the first pattern and having an edge on the first pattern side set at a position corresponding to the position of an edge of the second region by removing an exposed portion of the upper layer film by etching using the first resist pattern as a mask;
a first intermediate film etching step of etching away exposed portions of the intermediate film using the upper film as a mask;
a second resist pattern forming process for forming a second resist pattern that covers the first pattern of the upper layer film pattern, the exposed portion of the lower layer film between the first pattern and the second pattern of the upper layer film pattern, and at least a portion including an edge on the first pattern side of the second pattern of the upper layer film pattern, and exposes at least a part of the other portion of the second pattern of the upper layer film pattern;
a second upper layer film etching process for removing the second pattern of the upper layer film pattern by etching;
a second intermediate film etching step of removing exposed portions of the intermediate film by etching using the second resist pattern as a mask;
and an underlayer film etching step of removing exposed portions of the underlayer film by etching using the second resist pattern as a mask.
なお、かかる構成の具体例として、後述する実施形態1の別例1、別例3が挙げられる。 Specific examples of such a configuration include Alternative Example 1 and Alternative Example 3 of the first embodiment described below.
さらに、もう1つの本発明に係るフォトマスクの製造方法は、
透明基板の上に形成される下層膜と、下層膜の上に重なるように形成される中間膜と、中間膜の周辺領域の少なくとも一部が露出するように中間膜の上に形成される上層膜とを備え、下層膜、中間膜及び上層膜の積層部の第1領域と、下層膜及び中間膜の積層部の第2領域とで構成されるパターンを備えるフォトマスクの製造方法であって、
透明基板の上に、下層膜、中間膜及び上層膜が積層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、
第1領域に対応する第1パターンと、第1パターンと離隔し、第1パターン側のエッジが第2領域のエッジの位置に対応する位置に設定される第2パターンとを含んで構成される第1次レジストパターンを形成する第1次レジストパターン形成工程と、
第1次レジストパターンをマスクとして、上層膜の露出部分をエッチングにより除去することにより、第1領域に対応する第1パターンと、第1パターンと離隔し、第1パターン側のエッジが第2領域のエッジの位置に対応する位置に設定される第2パターンとを含んで構成される上層膜パターンを形成する第1次上層膜エッチング工程と、
上層膜パターンの第1パターン、上層膜パターンの第1パターン及び第2パターン間の中間膜の露出部分、及び、上層膜パターンの第2パターンのうち、少なくとも第1パターン側のエッジを含む部分を覆うとともに、上層膜パターンの第2パターンのうち、他の部分の少なくとも一部を露出させる第2次レジストパターンを形成する第2次レジストパターン形成工程と、
上層膜パターンの第2パターンをエッチングにより除去する第2次上層膜エッチング工程と、
第2次レジストパターンをマスクとして、中間膜の露出部分をエッチングにより除去する中間膜エッチング工程と、
中間膜をマスクとして、下層膜の露出部分をエッチングにより除去する下層膜エッチング工程とを備える
フォトマスクの製造方法である。
Furthermore, another method for producing a photomask according to the present invention includes the steps of:
A method for manufacturing a photomask comprising: a lower layer film formed on a transparent substrate; an intermediate film formed so as to overlap the lower layer film; and an upper layer film formed on the intermediate film so that at least a part of a peripheral region of the intermediate film is exposed, the photomask having a pattern constituted by a first region of a laminated portion of the lower layer film, the intermediate film, and the upper layer film, and a second region of the laminated portion of the lower layer film and the intermediate film,
a photomask blanks preparation step of preparing a photomask blank in which a lower layer film, an intermediate film, and an upper layer film are laminated on a transparent substrate;
a first resist pattern forming step of forming a first resist pattern including a first pattern corresponding to the first region and a second pattern spaced apart from the first pattern and having an edge on the first pattern side set at a position corresponding to the position of an edge of the second region;
a first upper layer film etching process in which an upper layer film pattern is formed including a first pattern corresponding to a first region and a second pattern spaced apart from the first pattern and having an edge on the first pattern side set at a position corresponding to the position of an edge of the second region by removing an exposed portion of the upper layer film by etching using the first resist pattern as a mask;
a second resist pattern forming process for forming a second resist pattern that covers the first pattern of the upper layer film pattern, an exposed portion of the intermediate film between the first pattern and the second pattern of the upper layer film pattern, and at least a portion including an edge on the first pattern side of the second pattern of the upper layer film pattern, and exposes at least a portion of the other portion of the second pattern of the upper layer film pattern;
a second upper layer film etching process for removing the second pattern of the upper layer film pattern by etching;
an intermediate film etching process of removing exposed portions of the intermediate film by etching using the second resist pattern as a mask;
and an underlayer film etching step of removing exposed portions of the underlayer film by etching using the intermediate film as a mask.
なお、かかる構成の具体例として、後述する実施形態4、実施形態5が挙げられる。
Specific examples of such a configuration include
ここで、本発明に係るフォトマスクの製造方法の一態様として、
下層膜、中間膜及び上層膜として、第1領域が遮光部、第2領域が位相シフト部として機能するような膜を用いる
との構成を採用することができる。
Here, as one aspect of the method for producing a photomask according to the present invention,
It is possible to adopt a configuration in which the lower layer, intermediate layer and upper layer are made of films whose first region functions as a light shielding portion and whose second region functions as a phase shift portion.
また、この場合、
下層膜として、位相シフト膜を用い、
上層膜として、遮光膜を用いる
との構成を採用することができる。
Also, in this case,
A phase shift film is used as the underlayer film.
A light-shielding film may be used as the upper layer.
また、本発明に係るフォトマスクの製造方法の他態様として、
第2領域は、遮光部のリム部として機能する
との構成を採用することができる。
In another aspect of the method for producing a photomask according to the present invention,
The second region may be configured to function as a rim portion of the light blocking portion.
また、本発明に係るフォトマスクの製造方法の別の態様として、
フォトマスクのパターンは、ラインアンドスペースパターン、ホールパターン又はドットパターンのいずれかである
との構成を採用することができる。
In another aspect of the method for producing a photomask according to the present invention,
The photomask pattern may be any one of a line and space pattern, a hole pattern, and a dot pattern.
また、本発明に係るフォトマスクは、
透明基板の上に形成される下層膜と、下層膜の周辺領域の少なくとも一部が露出するように下層膜の上に形成される中間膜と、中間膜の上に重なるように形成される上層膜とを備え、下層膜、中間膜及び上層膜の積層部の第1領域と、下層膜の第2領域とで構成されるパターンを備えるフォトマスクであって、
下層膜は、金属シリサイド系の膜であり、
中間膜は、下層膜及び上層膜のそれぞれとエッチング特性が異なる膜である
フォトマスクである。
Further, the photomask according to the present invention comprises:
A photomask comprising: an underlayer film formed on a transparent substrate; an intermediate film formed on the underlayer film so that at least a portion of a peripheral region of the underlayer film is exposed; and an upper layer film formed so as to overlap the intermediate film, the photomask having a pattern constituted by a first region of a laminated portion of the underlayer film, the intermediate film, and the upper layer film, and a second region of the underlayer film,
The underlayer film is a metal silicide film,
The intermediate film is a photomask having etching characteristics different from those of the lower and upper films.
なお、かかる構成の具体例として、後述する実施形態1、実施形態1の別例1~3、実施形態2、実施形態3が挙げられる。
Specific examples of such a configuration include
また、もう1つの本発明に係るフォトマスクは、
透明基板の上に形成される下層膜と、下層膜の上に重なるように形成される中間膜と、中間膜の周辺領域の少なくとも一部が露出するように中間膜の上に形成される上層膜とを備え、下層膜、中間膜及び上層膜の積層部の第1領域と、下層膜及び中間膜の積層部の第2領域とで構成されるパターンを備えるフォトマスクであって、
下層膜は、金属シリサイド系の膜であり、
中間膜は、下層膜及び上層膜のそれぞれとエッチング特性が異なる膜である
フォトマスクである。
Another photomask according to the present invention comprises:
A photomask comprising: a lower layer film formed on a transparent substrate; an intermediate film formed so as to overlap the lower layer film; and an upper layer film formed on the intermediate film so that at least a part of a peripheral region of the intermediate film is exposed, the photomask having a pattern constituted by a first region of a laminated portion of the lower layer film, the intermediate film, and the upper layer film, and a second region of the laminated portion of the lower layer film and the intermediate film,
The underlayer film is a metal silicide film,
The intermediate film is a photomask having etching characteristics different from those of the lower and upper films.
なお、かかる構成の具体例として、後述する実施形態4、実施形態5が挙げられる。
Specific examples of such a configuration include
本発明によれば、フォトマスクのパターンの第2領域のエッジの位置は、上層膜パターンの第2パターンの、第1パターンと反対側のエッジの位置ではなく、上層膜パターンの第2パターンの、第1パターン側のエッジの位置に基づいて規定される。これにより、第2領域の幅を設定するにあたり、上層膜パターンの第2パターンの幅は因子とならない。このため、本発明によれば、従来のフォトマスクの製造方法に比べ、フォトマスクのさらなる高精細化を実現することができる。 According to the present invention, the position of the edge of the second region of the photomask pattern is determined based on the position of the edge of the second pattern of the upper layer film pattern on the side of the first pattern, not the position of the edge of the second pattern of the upper layer film pattern on the side opposite the first pattern. As a result, the width of the second pattern of the upper layer film pattern is not a factor in setting the width of the second region. Therefore, according to the present invention, it is possible to realize photomasks with even higher resolution than conventional photomask manufacturing methods.
<実施形態1に係るフォトマスクの構成>
以下、実施形態1に係るフォトマスクの構成について説明する。
<Configuration of the Photomask According to the First Embodiment>
The configuration of the photomask according to the first embodiment will be described below.
図1に示すように、フォトマスク1は、透過部(白抜き部分)10と、遮光部(黒塗り部分)11と、半透過部(ハッチング部分)12とを備える3階調の多階調フォトマスクである。透過部10は、透明基板2で構成される。遮光部11は、下層膜としての半透過膜3、中間膜としてのエッチングストッパ膜6及び上層膜としての遮光膜4で構成される。半透過部12は、半透過膜3で構成される。すなわち、半透過膜3、エッチングストッパ膜6及び遮光膜4が積層されていない透明基板2の露出部分が透過部10となり、透明基板2の上に半透過膜3、エッチングストッパ膜6及び遮光膜4が積層される部分が遮光部11となり、透明基板2の上に半透過膜3のみが形成される部分が半透過部12となる。
As shown in FIG. 1, the
遮光部11及び半透過部12は、フォトマスク1のパターンを構成する。パターンは、第1領域11と、第2領域12とで構成される。第1領域11は、半透過膜3、エッチングストッパ膜6及び遮光膜4の積層部であり、遮光部11として機能する。第2領域12は、半透過膜3の単層部であり、半透過部12として機能する。
The light-shielding
本実施形態においては、μm単位の幅のライン(遮光部11)とμm単位の幅のスペース(透過部10)とが並列し(場合によっては、これらが交互に繰り返され)、フォトマスク1のパターンは、ラインアンドスペースパターンである。一例として、パターンは、フォトマスク1を用いるフォトリソグラフィにより製造される被転写基板において、ソース・ドレイン電極を形成するためのパターンとして用いられる。この場合、透過部10は、チャネル部として機能し、遮光部11は、電極部として機能し、半透過部12は、遮光部11のリム部として機能する。
In this embodiment, lines (light-shielding portions 11) with widths in μm units and spaces (transmitting portions 10) with widths in μm units are arranged in parallel (and in some cases, these are repeated alternately), and the pattern of the
リム部12を設けるのは、パネル側のプロセス裕度を向上させるための対応である。たとえば、被転写基板においてソース・ドレイン電極に対応するレジストパターンのエッジを急峻にするために、リム部12が設けられる。リム部12の幅は、たとえば、0.1μm以上、又は、0.5μm以上であって、3.0μm以下の範囲である。
The
なお、図1及び以降の図面においては、半透過膜3、エッチングストッパ膜6及び遮光膜4が誇張して厚く記載されている。また、図1及び以降の図面においては、遮光膜4が半透過膜3及びエッチングストッパ膜6よりも厚く記載されているとともに、エッチングストッパ膜6が半透過膜3よりも薄く記載されている。しかし、これは便宜上であって、半透過膜3、エッチングストッパ膜6及び遮光膜4のそれぞれの膜厚は、適宜個別に設定される。
In FIG. 1 and the following drawings, the
透明基板2は、合成石英ガラス等の基板である。透明基板2は、フォトリソグラフィの露光工程で使用される露光光に含まれる代表波長(たとえば、i線、h線又はg線)に対して95%以上の透過率を有する。なお、露光光は、たとえば、i線、h線又はg線であってもよく、又はこれらの少なくとも2つの光を含む混合光であってもよい。あるいは、露光光は、これらの光に対して波長帯域が短波長側及び/又は長波長側へシフト又は拡張されたものであってもよい。一例として、露光光の波長帯域は、365nm~436nmのブロードバンドから300nm~450nmに拡張されたものが適用可能である。ただし、露光光は、これらに限定されるものではない。
The
半透過膜3は、露光光の光学特性を調整する機能を有する機能性膜の一種であり、露光光の位相を変える機能を有する機能性膜、すなわち、位相シフト膜である。位相シフト膜は、代表波長に対する位相シフト量が略180°となるように設定される。略180°とは、180±20°の範囲内の値という意味であり、より好ましくは、180°±10°の範囲内の値という意味である。また、位相シフト膜は、露光光に含まれる代表波長に対し、透明基板2の透過率よりも低く、遮光膜4の透過率よりも高い透過率を有し、代表波長に対して2%ないし90%の透過率となるように設定される。
The
半透過膜3は、Cr又はCr系化合物(Crの酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、酸化窒化炭化物等、以下、同様)、Ni又はNi系化合物(Niの酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、酸化窒化炭化物等、以下、同様)、Ti又はTi系化合物(Tiの酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、酸化窒化炭化物等、以下、同様)、Si系化合物(Siの酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、酸化窒化炭化物等、以下、同様)、Zr又はZr系化合物(Zrの酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、酸化窒化炭化物等、以下、同様)、金属シリサイド系化合物(モリブデンシリサイド、タングステンシリサイド、タンタルシリサイド、ジルコニウムシリサイド又はこれらの窒化物、酸化窒化物等、以下、同様)等の公知の材質のうち、金属シリサイド系の材質が用いられる。本実施形態においては、半透過膜3は、モリブデンシリサイド化合物が用いられる。
The
エッチングストッパ膜6は、半透過膜3と遮光膜4との間に介在し、両膜3,4を遮断する膜である。エッチングストッパ膜6は、露光光の光学特性を調整する機能を有する機能性膜の一種であり、半透過膜の一種であり、露光光の透過率を調整する機能を有する機能性膜、すなわち、ハーフトーン膜である。ハーフトーン膜は、露光光に含まれる代表波長に対し、透明基板の透過率よりも低く、遮光膜の透過率よりも高い透過率を有し、代表波長に対して10%ないし70%の透過率となるように設定される。なお、ハーフトーン膜は、窒素含有量を調整することで、フォトマスクの面内での透過率分布を改善した半透過型金属膜であってもよい。また、ハーフトーン膜は、他の元素を含有させることで、半透過部における光学濃度(OD値)を変更することも可能である。なお、このような半透過膜を使用するメリットとして、パネル側のプロセス裕度を向上させるという効果を奏することが挙げられる。
The
エッチングストッパ膜6は、Cr又はCr系化合物、Ni又はNi系化合物、Ti又はTi系化合物、Si系化合物、Zr又はZr系化合物、金属シリサイド系化合物等の公知の材質のうち、適宜の材質が用いられる。
The
遮光膜4は、露光光の光学特性を調整する機能を有する機能性膜の一種であり、露光光を遮光する機能を有する機能性膜である。遮光膜4は、露光光に含まれる代表波長に対して1%以下の透過率を有する。あるいは、遮光部11における光学濃度(OD値)が2.7以上を満たせばよい。一例として、遮光膜4は、第1成膜層と、第2成膜層とを備える積層構造である。第1成膜層は、金属膜で構成され、遮光性を目的とする。第2成膜層は、金属酸化物膜で構成され、反射抑制を目的とする。この場合、第1成膜層の透過率が1%より高くても、第1成膜層及び第2成膜層の積層透過率が1%以下であればよい。
The light-shielding
遮光膜4は、Cr又はCr系化合物、Ni又はNi系化合物、Ti又はTi系化合物、Si系化合物、Zr又はZr系化合物、金属シリサイド系化合物等の公知の材質のうち、Cr系の材質が用いられる。本実施形態においては、遮光膜4は、Cr系化合物が用いられる。なお、Cr系化合物を用いる理由は、Cr系化合物による薄膜は、被転写基板の製造工程において、フォトマスクに汚れ、異物等の付着等がある場合に行われる洗浄処理に対し、好適に耐性を有するためである。
The light-shielding
半透過膜3、エッチングストッパ膜6及び遮光膜4は、それぞれ材質が異なることにより、エッチング特性が異なる。すなわち、半透過膜3は、エッチングストッパ膜6及び遮光膜4のそれぞれに対してエッチング選択性を有し、エッチングストッパ膜6は、半透過膜3及び遮光膜4のそれぞれに対してエッチング選択性を有し、遮光膜4は、半透過膜3及びエッチングストッパ膜6のそれぞれに対してエッチング選択性を有する。
The
<実施形態1に係るフォトマスクの製造方法>
次に、実施形態1に係るフォトマスク1の製造方法について説明する。
<Method of Manufacturing Photomask According to First Embodiment>
Next, a method for manufacturing the
実施形態1に係るフォトマスク1の製造方法は、図2~図5に示すとおりであり、
i)フォトマスクブランクス準備工程(工程1)
ii)第1次レジスト膜形成工程(工程2)
iii)第1次描画工程(工程3)
iv)第1次現像工程(工程4)
v)第1次上層膜エッチング工程(工程5)
vi)第1次レジスト膜除去工程(工程6)
vii)第2次レジスト膜形成工程(工程7)
viii)第2次描画工程(工程8)
ix)第2次現像工程(工程9)
x)第2次上層膜エッチング工程(工程10)
xi)第1次中間膜エッチング工程(工程11)
xii)下層膜エッチング工程(工程12)
xiii)第2次レジスト膜除去工程(工程13)
xiv)第2次中間膜エッチング工程(工程14)
を備える。
The method for manufacturing the
i) Photomask blank preparation process (process 1)
ii) First resist film formation process (process 2)
iii) First drawing process (process 3)
iv) First development step (step 4)
v) First upper layer film etching step (step 5)
vi) First resist film removal step (step 6)
vii) Second resist film forming process (process 7)
viii) Second drawing process (process 8)
ix) Second development step (Step 9)
x) Second upper layer film etching step (step 10)
xi) First intermediate film etching step (step 11)
xii) Underlayer film etching step (step 12)
xiii) Second resist film removal step (step 13)
xiv) Second intermediate film etching step (step 14)
Equipped with.
なお、レジスト膜形成工程(工程2)からレジスト膜除去工程(工程6)まで、レジスト膜形成工程(工程7)からレジスト膜除去工程(工程13)まで、をそれぞれパターニング工程という。前者のパターニング工程では、フォトマスクブランクスの上層膜(遮光膜)4がパターニングされ、後者のパターニング工程では、フォトマスクブランクスの下層膜(位相シフト膜)3がパターニングされる。 The steps from the resist film formation step (step 2) to the resist film removal step (step 6) and from the resist film formation step (step 7) to the resist film removal step (step 13) are referred to as patterning steps. In the former patterning step, the upper layer film (light-shielding film) 4 of the photomask blank is patterned, and in the latter patterning step, the lower layer film (phase shift film) 3 of the photomask blank is patterned.
フォトマスクブランクス準備工程(工程1)では、図2(a)に示すように、フォトマスクブランクスが準備される。フォトマスクブランクスは、透明基板2の上に下層膜3が形成され、下層膜3の上に中間膜6が形成され、中間膜6の上に上層膜4が形成され、これにより、透明基板2の上に、互いにエッチング特性が異なる下層膜3、中間膜6及び上層膜4が積層されるものである。下層膜3、中間膜6及び上層膜4は、それぞれ、スパッタ法、蒸着法等の物理気相成長法(PVD:Physical Vapor Deposition)により成膜される。
In the photomask blanks preparation step (step 1), a photomask blank is prepared as shown in FIG. 2(a). In the photomask blanks, a
第1次レジスト膜形成工程(工程2)では、図2(b)に示すように、上層膜4の上にレジストが均一に塗布され、レジスト膜5が形成される。レジストは、塗布法、スプレイ法等により塗布される。レジストは、ポジ型でもネガ型でもよいが、本例ではポジ型とする。
In the first resist film formation process (process 2), as shown in FIG. 2(b), resist is uniformly applied onto the
第1次描画工程(工程3)では、図2(c)に示すように、描画装置の電子ビーム又はレーザを用いてレジスト膜5に露光光が照射され、第1次レジストパターンが描画される。このとき、レジスト膜5には、露光量が異なる2つの領域が形成される。第1領域5aは、未露光領域である。第2領域5bは、所定の露光量で露光された領域である。ネガ型のレジストの場合、露光量の関係がポジ型と反対になる。なお、第1次描画工程(工程3)では、レジストパターンの描画に加え、第2次描画工程(工程8)における描画の位置を合わせるためのマーク(アライメントマーク)が描画される。図示しないが、アライメントマークは、たとえば、レジストパターンを囲う外囲領域の適宜の3箇所又は4箇所に形成される。
In the first drawing process (step 3), as shown in FIG. 2(c), the resist
第1次現像工程(工程4)では、図2(d)に示すように、不要なレジスト膜5(第2領域5b)が現像により除去され、第1次レジストパターン5A,5Bが形成される。第1次レジストパターン5A,5Bは、フォトマスク1のパターンの第1領域11に対応する第1パターン5Aと、第1パターン5Aと離隔し、第1パターン5A側のエッジがフォトマスク1のパターンの第2領域12のエッジの位置に対応する位置に設定される第2パターン5Bとを含んで構成されるパターンである。現像は、浸漬法、スピン法、パドル法、スプレイ法等により行われる。なお、第1次レジスト膜形成工程(工程2)、第1次描画工程(工程3)及び第1次現像工程(工程4)を合わせて、第1次レジストパターン形成工程という。
In the first development step (step 4), as shown in FIG. 2(d), the unnecessary resist film 5 (
第1次上層膜エッチング工程(工程5)では、図3(a)に示すように、第1次レジストパターン5A,5Bをエッチング処理用マスクとして、上層膜4の露出部分がエッチングにより除去される。エッチングは、ドライエッチング、ウェットエッチングのいずれでも構わないが、大型サイズのフォトマスクであれば、ウェットエッチングが好ましい。エッチャントは、エッチング液やエッチングガスが用いられる。いずれのエッチャントであっても、上層膜4に対するエッチング選択性を有するエッチャント(中間膜6をエッチングしないエッチャント)が用いられる。なお、エッチングに際し、上層膜4は、サイドエッチングも受ける。図中、上層膜4のエッジの位置が第1次レジストパターン5A,5Bのエッジの位置よりも内側にオフセットしているのはこのためである。しかし、上層膜4の膜厚、上層膜4の材質又はエッチャントの種類によっては、サイドエッチングが生じないこともある。なお、上層膜4のエッチングレートは、エッチャントの濃度、温度、エッチング時間、その他エッチャントを使用する条件を調整することにより、調整可能である。そして、上層膜4のエッチングレートを調整することにより、所望のオフセット寸法となるように調整することが可能となる。
In the first upper layer film etching process (step 5), as shown in FIG. 3(a), the exposed portion of the
第1次レジスト膜除去工程(工程6)では、図3(b)に示すように、残存するレジスト膜5(第1次レジストパターン5A,5B)が除去される。レジスト膜5の除去は、アッシング法、浸漬法等により行われる。この結果、中間膜6の上には、上層膜パターン4A,4Bが形成される。上層膜パターン4A,4Bは、フォトマスク1のパターンの第1領域11に対応する第1パターン4Aと、第1パターン4Aと離隔し、第1パターン4A側のエッジがフォトマスク1のパターンの第2領域12のエッジの位置に対応する位置に設定される第2パターン4Bとを含んで構成されるパターンである。
In the first resist film removal step (step 6), as shown in FIG. 3(b), the remaining resist film 5 (first resist
第2次レジスト膜形成工程(工程7)では、図3(c)に示すように、中間膜6及び上層膜4の上にレジストが塗布され、レジスト膜5が形成される。方法そのものは、第1次レジスト膜形成工程(工程2)と同様である。
In the second resist film formation process (step 7), as shown in FIG. 3(c), resist is applied onto the
第2次描画工程(工程8)では、図3(d)に示すように、レジスト膜5に第2次レジストパターンが描画される。方法そのものは、第1次描画工程(工程3)と同様であり、描画装置は、第1次描画工程(工程3)で使用された描画装置と同じ装置である。第2次描画工程(工程8)にあたり、描画装置は、第1次描画工程(工程3)において下層膜のパターン形成領域を囲う外囲領域に形成されたアライメントマークを検出し、透明基板2の位置合わせを行う。
In the second drawing process (step 8), as shown in FIG. 3(d), a second resist pattern is drawn on the resist
ただし、第2次レジストパターンは、必要な箇所を覆って保護すればよいものであり、パターンの位置精度が要求されるものではない。このため、第2次描画工程(工程8)では、シビアなアライメントは必要ない。 However, the second resist pattern only needs to cover and protect the necessary areas, and does not require high positional accuracy of the pattern. For this reason, strict alignment is not required in the second drawing process (step 8).
とはいえ、第2次描画工程(工程8)では、アライメントずれが必然的に発生する。そこで、第2次描画工程(工程8)では、アライメントずれを考慮した第2次レジストパターンが設定される。具体的には、第2次レジストパターンは、下層膜3、中間膜6及び上層膜4の積層部に積層部のエッジから所定のラップ量でラップする(重なる)ようになっている。ラップ量は、たとえば0.3μm以上0.5μm以下の値である。
However, in the second drawing process (step 8), alignment errors inevitably occur. Therefore, in the second drawing process (step 8), a second resist pattern is set that takes alignment errors into consideration. Specifically, the second resist pattern is designed to lap (overlap) the laminated portion of the
第2次現像工程(工程9)では、図4(a)に示すように、不要なレジスト膜5(部分5b)が現像により除去され、第2次レジストパターン5Cが形成される。第2次レジストパターン5Cは、上層膜パターンの第1パターン4A、上層膜パターンの第1パターン4A及び第2パターン4B間の中間膜6の露出部分、及び、上層膜パターンの第2パターン4Bのうち、少なくとも第1パターン4A側のエッジを含む部分を覆うとともに、上層膜パターンの第2パターン4Bのうち、他の部分の少なくとも一部を露出させるパターンである。方法そのものは、第1次現像工程(工程4)と同様である。なお、第2次レジスト膜形成工程(工程7)、第2次描画工程(工程8)及び第2次現像工程(工程9)を合わせて、第2次レジストパターン形成工程という。
In the second development step (step 9), as shown in FIG. 4(a), the unnecessary resist film 5 (
第2次上層膜エッチング工程(工程10)では、図4(b)に示すように、上層膜パターンの第2パターン4Bがエッチングにより除去される。方法そのものは、第1次上層膜エッチング工程(工程5)と同様である。第2次上層膜エッチング工程(工程10)により、上層膜パターンの第2パターン4Bは、最終的にサイドエッチングされ、完全に除去される。この結果、第2次レジストパターン5Cの下部には、上層膜パターンの第2パターン4Bの、第1パターン4A側のエッジの位置と一致するエッジ(下部エッジ)が形成される。
In the second upper layer film etching process (step 10), as shown in FIG. 4(b), the
第1次中間膜エッチング工程(工程11)では、図4(c)に示すように、第2次レジストパターン5C(の下部エッジ)をエッチング処理用マスクとして、中間膜6の露出部分がエッチングにより除去される。エッチングは、ドライエッチング、ウェットエッチングのいずれでも構わないが、大型サイズのフォトマスクであれば、ウェットエッチングが好ましい。エッチャントは、エッチング液やエッチングガスが用いられる。いずれのエッチャントであっても、中間膜6に対するエッチング選択性を有するエッチャント(下層膜3及び上層膜4をエッチングしないエッチャント)が用いられる。なお、エッチングに際し、中間膜6は、サイドエッチングも受ける。図中、中間膜6のエッジの位置が第2次レジストパターン5Cの下部エッジの位置よりも内側にオフセットしているのはこのためである。しかし、中間膜6の膜厚、中間膜6の材質又はエッチャントの種類によっては、サイドエッチングが生じないこともある。なお、中間膜6のエッチングレートは、エッチャントの濃度、温度、エッチング時間、その他エッチャントを使用する条件を調整することにより、調整可能である。そして、中間膜6のエッチングレートを調整することにより、所望のオフセット寸法となるように調整することが可能となる。
In the first intermediate film etching process (step 11), as shown in FIG. 4(c), the exposed portion of the
下層膜エッチング工程(工程12)では、図4(d)に示すように、中間膜6をエッチング処理用マスクとして、下層膜3の露出部分がエッチングにより除去される。エッチングは、ドライエッチング、ウェットエッチングのいずれでも構わないが、大型サイズのフォトマスクであれば、ウェットエッチングが好ましい。エッチャントは、エッチング液やエッチングガスが用いられる。いずれのエッチャントであっても、下層膜3に対するエッチング選択性を有するエッチャント(中間膜6及び上層膜4をエッチングしないエッチャント)が用いられる。なお、エッチングに際し、下層膜3は、サイドエッチングも受ける。図中、下層膜3のエッジの位置が中間膜6のエッジの位置よりも内側にオフセットしているのはこのためである。しかし、下層膜3の膜厚、下層膜3の材質又はエッチャントの種類によっては、サイドエッチングが生じないこともある。なお、下層膜3のエッチングレートは、エッチャントの濃度、温度、エッチング時間、その他エッチャントを使用する条件を調整することにより、調整可能である。そして、下層膜3のエッチングレートを調整することにより、所望のオフセット寸法となるように調整することが可能となる。
In the lower layer film etching step (step 12), as shown in FIG. 4(d), the exposed portion of the
第2次レジスト膜除去工程(工程13)では、図5(a)に示すように、残存するレジスト膜5(第2次レジストパターン5C)が除去される。方法そのものは、第1次レジスト膜除去工程(工程6)と同様である。
In the second resist film removal process (step 13), as shown in FIG. 5(a), the remaining resist film 5 (second resist
第2次中間膜エッチング工程(工程14)では、図5(b)に示すように、上層膜4をエッチング処理用マスクとして、中間膜6の露出部分がエッチングにより除去される。方法そのものは、第1次中間膜エッチング工程(工程11)と同様である。
In the second intermediate film etching process (step 14), as shown in FIG. 5(b), the exposed portion of the
以上の工程1ないし工程12を経て、フォトマスク1が完成する。
After going through
以上のとおり、本実施形態に係るフォトマスク1の製造方法によれば、パターンの位置精度が重要視されない描画工程(第2次描画工程(工程8))を除き、描画工程は1回で最終的に必要となるパターン寸法を画定することができる(第1次描画工程(工程3))。これにより、フォトマスク1の製造過程において、アライメントの精度を過度に求めなくてもよくなる。このため、本実施形態に係るフォトマスク1の製造方法によれば、アライメントずれが無く、フォトマスク1の高精細化を実現することができる。
As described above, according to the method for manufacturing the
また、本実施形態に係るフォトマスク1の製造方法によれば、フォトマスク1のパターンの第2領域12のエッジの位置は、上層膜パターンの第2パターン4Bの、第1パターン4Aと反対側のエッジの位置ではなく、上層膜パターンの第2パターン4Bの、第1パターン4A側のエッジの位置に基づいて規定される。これにより、第2領域12の幅を設定するにあたり、上層膜パターンの第2パターン4Bの幅は因子とならない。このため、本実施形態に係るフォトマスク1の製造方法によれば、従来のフォトマスクの製造方法に比べ、フォトマスクのさらなる高精細化を実現することができる。
Furthermore, according to the method for manufacturing the
また、本実施形態に係るフォトマスク1の製造方法によれば、一例として、下層膜3は、金属シリサイド系の膜であり、中間膜6は、金属シリサイド系以外の膜であり、かつ、下層膜3及び上層膜4のそれぞれとエッチング特性が異なる膜である。金属シリサイド系の膜は、位相シフト膜としての特性が高いという利点があるが、レジストとの密着性が悪いという欠点がある。中間膜6が設けられると、第2次レジスト膜形成工程(工程7)に係るレジストは、下層膜3ではなく、下層膜3よりもレジストとの密着性が良い中間膜6と接することになる。このため、本実施形態に係るフォトマスク1の製造方法によれば、高精細化なフォトマスクを歩留まり良く製造することができる。
In addition, according to the manufacturing method of the
<実施形態1の別例1に係るフォトマスクの製造方法>
実施形態1の別例1に係るフォトマスクの製造方法は、図6~図9に示すとおりであり、
i)フォトマスクブランクス準備工程(工程1)
ii)第1次レジスト膜形成工程(工程2)
iii)第1次描画工程(工程3)
iv)第1次現像工程(工程4)
v)第1次上層膜エッチング工程(工程5)
vi)第1次中間膜エッチング工程(工程6)
vii)第1次レジスト膜除去工程(工程7)
viii)第2次レジスト膜形成工程(工程8)
ix)第2次描画工程(工程9)
x)第2次現像工程(工程10)
xi)第2次上層膜エッチング工程(工程11)
xii)第2次中間膜エッチング工程(工程12)
xiii)下層膜エッチング工程(工程13)
xiv)第2次レジスト膜除去工程(工程14)
を備える。
<Method of Manufacturing a Photomask According to Alternative Example 1 of the First Embodiment>
The method for manufacturing a photomask according to the first modified example of the first embodiment is as shown in FIGS.
i) Photomask blank preparation process (process 1)
ii) First resist film formation process (process 2)
iii) First drawing process (process 3)
iv) First development step (step 4)
v) First upper layer film etching step (step 5)
vi) First intermediate film etching step (step 6)
vii) First resist film removal step (step 7)
viii) Second resist film forming step (step 8)
ix) Second drawing process (process 9)
x) Second development step (Step 10)
xi) Second upper layer film etching step (step 11)
xii) Second intermediate film etching step (step 12)
xiii) Underlayer film etching step (step 13)
xiv) Second resist film removal step (step 14)
Equipped with.
実施形態1の別例1に係るフォトマスク1の製造方法は、第1次中間膜エッチング工程を第1次上層膜エッチング工程と第1次レジスト膜除去工程との間で行う点と、第2次中間膜エッチング工程を第2次上層膜エッチング工程と下層膜エッチング工程との間で行う点とを除き、実質的には、実施形態1に係るフォトマスク1の製造方法と同じである。そこで、実施形態1の別例1に係るフォトマスク1の製造方法についての記載は、実施形態1に係るフォトマスク1の製造方法についての記載と同様であるとして、省略する。
The method for manufacturing the
なお、実施形態1の別例1に係るフォトマスク1の製造方法が後述する実施形態2や実施形態3にも適用可能であることは言うまでもない。
It goes without saying that the method for manufacturing the
<実施形態1の別例2に係るフォトマスクの製造方法>
実施形態1の別例2に係るフォトマスク1の製造方法は、図10~図13に示すとおりであり、
i)フォトマスクブランクス準備工程(工程1)
ii)第1次レジスト膜形成工程(工程2)
iii)第1次描画工程(工程3)
iv)第1次現像工程(工程4)
v)第1次上層膜エッチング工程(工程5)
vi)第1次レジスト膜除去工程(工程6)
vii)第2次レジスト膜形成工程(工程7)
viii)第2次描画工程(工程8)
ix)第2次現像工程(工程9)
x)第2次上層膜エッチング工程(工程10)
xi)第1次中間膜エッチング工程(工程11)
xii)下層膜エッチング工程(工程12)
xiii)第2次レジスト膜除去工程(工程13)
xiv)第2次中間膜エッチング工程(工程14)
を備える。
<Method of Manufacturing a Photomask According to Alternative Example 2 of the First Embodiment>
The method for manufacturing the
i) Photomask blank preparation process (process 1)
ii) First resist film formation process (process 2)
iii) First drawing process (process 3)
iv) First development step (step 4)
v) First upper layer film etching step (step 5)
vi) First resist film removal step (step 6)
vii) Second resist film forming process (process 7)
viii) Second drawing process (process 8)
ix) Second development step (step 9)
x) Second upper layer film etching step (step 10)
xi) First intermediate film etching step (step 11)
xii) Underlayer film etching step (step 12)
xiii) Second resist film removal step (step 13)
xiv) Second intermediate film etching step (step 14)
Equipped with.
実施形態1の別例2に係るフォトマスクの製造方法は、アライメントずれの影響を受けない範囲で上層膜パターンの第2パターン4Bの幅を小さくするという違いはあるものの(図11(b)参照)、実質的には、実施形態1に係るフォトマスク1の製造方法と同じである。そこで、実施形態1の別例2に係るフォトマスク1の製造方法についての記載は、実施形態1に係るフォトマスク1の製造方法についての記載と同様であるとして、省略する。
The method for manufacturing a photomask according to Example 2 of
なお、実施形態1の別例2に係るフォトマスク1の製造方法が後述する実施形態2や実施形態3にも適用可能であることは言うまでもない。
It goes without saying that the method for manufacturing the
<実施形態1の別例3に係るフォトマスクの製造方法>
実施形態1の別例3に係るフォトマスクの製造方法は、図14~図17に示すとおりであり、
i)フォトマスクブランクス準備工程(工程1)
ii)第1次レジスト膜形成工程(工程2)
iii)第1次描画工程(工程3)
iv)第1次現像工程(工程4)
v)第1次上層膜エッチング工程(工程5)
vi)第1次中間膜エッチング工程(工程6)
vii)第1次レジスト膜除去工程(工程7)
viii)第2次レジスト膜形成工程(工程8)
ix)第2次描画工程(工程9)
x)第2次現像工程(工程10)
xi)第2次上層膜エッチング工程(工程11)
xii)第2次中間膜エッチング工程(工程12)
xiii)下層膜エッチング工程(工程13)
xiv)第2次レジスト膜除去工程(工程14)
を備える。
<Method of manufacturing a photomask according to
The method for manufacturing a photomask according to the third modification of the first embodiment is as shown in FIGS.
i) Photomask blank preparation process (process 1)
ii) First resist film formation process (process 2)
iii) First drawing process (process 3)
iv) First development step (step 4)
v) First upper layer film etching step (step 5)
vi) First intermediate film etching step (step 6)
vii) First resist film removal step (step 7)
viii) Second resist film forming step (step 8)
ix) Second drawing process (process 9)
x) Second development step (Step 10)
xi) Second upper layer film etching step (step 11)
xii) Second intermediate film etching step (step 12)
xiii) Underlayer film etching step (step 13)
xiv) Second resist film removal step (step 14)
Equipped with.
実施形態1の別例3に係るフォトマスクの製造方法は、アライメントずれの影響を受けない範囲で上層膜パターンの第2パターン4Bの幅を小さくするという違いはあるものの(図15(c)参照)、実質的には、実施形態1の別例1に係るフォトマスク1の製造方法と同じである。そこで、実施形態1の別例3に係るフォトマスク1の製造方法についての記載は、実施形態1及び実施形態1の別例1に係るフォトマスク1の製造方法についての記載と同様であるとして、省略する。
The method for manufacturing a photomask according to Example 3 of the first embodiment is substantially the same as the method for manufacturing a
なお、実施形態1の別例3に係るフォトマスク1の製造方法が後述する実施形態2や実施形態3にも適用可能であることは言うまでもない。
It goes without saying that the method for manufacturing the
<実施形態2に係るフォトマスクの構成>
図18に示すように、実施形態2に係るフォトマスク1のパターンは、μm単位の大きさのホール(透過部10)を有する(場合によっては、これが所定間隔を有して1次元配列又は2次元配列される)ホールパターンである。このため、実施形態2に係るフォトマスク1においては、下層膜3にホールパターンとなる透過部10が形成され、その周囲に第2領域12が形成される。実施形態2に係るフォトマスク1の構成は、パターンの形態が異なる点を除き、実質的には、実施形態1に係るフォトマスク1の構成と同じである。そこで、実施形態2に係るフォトマスク1の構成についての記載は、実施形態1に係るフォトマスク1の構成についての記載と同様であるとして、省略する。
<Configuration of Photomask According to Second Embodiment>
As shown in Fig. 18, the pattern of the
<実施形態2に係るフォトマスクの製造方法>
実施形態2に係るフォトマスク1の製造方法は、図19~図22に示すとおりであり、
i)フォトマスクブランクス準備工程(工程1)
ii)第1次レジスト膜形成工程(工程2)
iii)第1次描画工程(工程3)
iv)第1次現像工程(工程4)
v)第1次上層膜エッチング工程(工程5)
vi)第1次レジスト膜除去工程(工程6)
vii)第2次レジスト膜形成工程(工程7)
viii)第2次描画工程(工程8)
ix)第2次現像工程(工程9)
x)第2次上層膜エッチング工程(工程10)
xi)第1次中間膜エッチング工程(工程11)
xii)下層膜エッチング工程(工程12)
xiii)第2次レジスト膜除去工程(工程13)
xiv)第2次中間膜エッチング工程(工程14)
を備える。
<Method of Manufacturing a Photomask According to the Second Embodiment>
The method for manufacturing the
i) Photomask blank preparation process (process 1)
ii) First resist film formation process (process 2)
iii) First drawing process (process 3)
iv) First development step (step 4)
v) First upper layer film etching step (step 5)
vi) First resist film removal step (step 6)
vii) Second resist film forming process (process 7)
viii) Second drawing process (process 8)
ix) Second development step (step 9)
x) Second upper layer film etching step (step 10)
xi) First intermediate film etching step (step 11)
xii) Underlayer film etching step (step 12)
xiii) Second resist film removal step (step 13)
xiv) Second intermediate film etching step (step 14)
Equipped with.
実施形態2に係るフォトマスク1の製造方法は、パターンの形態が異なる点を除き、実質的には、実施形態1に係るフォトマスク1の製造方法と同じである。そこで、実施形態2に係るフォトマスク1の製造方法についての記載は、実施形態1に係るフォトマスク1の製造方法についての記載と同様であるとして、省略する。補足すると、実施形態1に係るフォトマスク1では、1回目の描画工程で第1領域11及び第2領域12が画定され、第1領域11は、遮光部11として機能する。これに対し、実施形態2に係るフォトマスク1では、上層膜パターンの第2パターン4Bは、下層膜3に形成するホールパターンを形成するためのレジストパターンの寸法を画定するためのものであり、最終的には除去され、その後、ホールパターンを形成するためのレジストパターンをマスクとして下層膜3が除去され、ホールパターンが形成される。
The manufacturing method of the
このように、実施形態2に係るフォトマスク1の製造方法も、実施形態1に係るフォトマスク1の製造方法が奏する作用効果と同様の作用効果を奏する。
In this way, the method for manufacturing the
<実施形態3に係るフォトマスクの構成>
図23に示すように、実施形態3に係るフォトマスク1の構成は、両側の第2領域(リム部)12,12の幅が異なる(左側の幅A > 右側の幅B)点を除き、実質的には、実施形態1に係るフォトマスク1の構成と同じである。そこで、実施形態3に係るフォトマスク1の構成についての記載は、実施形態1に係るフォトマスク1の構成についての記載と同様であるとして、省略する。
<Configuration of Photomask According to Third Embodiment>
23, the configuration of the
<実施形態3に係るフォトマスクの製造方法>
実施形態3に係るフォトマスク1の製造方法は、図24~図27に示すとおりであり、
i)フォトマスクブランクス準備工程(工程1)
ii)第1次レジスト膜形成工程(工程2)
iii)第1次描画工程(工程3)
iv)第1次現像工程(工程4)
v)第1次上層膜エッチング工程(工程5)
vi)第1次レジスト膜除去工程(工程6)
vii)第2次レジスト膜形成工程(工程7)
viii)第2次描画工程(工程8)
ix)第2次現像工程(工程9)
x)第2次上層膜エッチング工程(工程10)
xi)第1次中間膜エッチング工程(工程11)
xii)下層膜エッチング工程(工程12)
xiii)第2次レジスト膜除去工程(工程13)
xiv)第2次中間膜エッチング工程(工程14)
を備える。
<Method of Manufacturing a Photomask According to the Third Embodiment>
The method for manufacturing the
i) Photomask blank preparation process (process 1)
ii) First resist film formation process (process 2)
iii) First drawing process (process 3)
iv) First development step (step 4)
v) First upper layer film etching step (step 5)
vi) First resist film removal step (step 6)
vii) Second resist film forming process (process 7)
viii) Second drawing process (process 8)
ix) Second development step (step 9)
x) Second upper layer film etching step (step 10)
xi) First intermediate film etching step (step 11)
xii) Underlayer film etching step (step 12)
xiii) Second resist film removal step (step 13)
xiv) Second intermediate film etching step (step 14)
Equipped with.
実施形態3に係るフォトマスク1の製造方法は、両側のレジスト除去部分の幅が異なる(図24(d)の左側の幅a > 右側の幅b)点を除き、実質的には、実施形態1に係るフォトマスク1の製造方法と同じである。そこで、実施形態3に係るフォトマスク1の製造方法についての記載は、実施形態1に係るフォトマスク1の製造方法についての記載と同様であるとして、省略する。
The method for manufacturing the
このように、実施形態3に係るフォトマスク1の製造方法も、実施形態1に係るフォトマスク1の製造方法が奏する作用効果と同様の作用効果を奏する。
In this way, the method for manufacturing the
しかも、実施形態3に係るフォトマスク1の製造方法によれば、第1次レジストパターンの両側の第2パターン5B,5B(上層膜パターンの両側の第2パターン4B,4B)の位置を変更することにより、両側の第2領域(リム部)12,12のそれぞれの幅を個別かつ任意に設定することができる。このため、実施形態3に係るフォトマスク1の製造方法によれば、一方の第2領域(リム部)12の幅が大きく、他方の第2領域(リム部)12の幅が小さいといった左右非対称のパターンを形成することも可能である。
Moreover, according to the method for manufacturing the
なお、実施形態3に係るフォトマスク1の左右非対称のパターン及び製造方法は、実施形態1の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く、種々のパターンに適用することができる。たとえば、実施形態3は、実施形態2のホールパターンに適用することもできる。この場合、図19(d)において、両側のレジスト除去部分の幅を異ならせばよい。また、左右方向だけでなく、図18(a)の上下方向において、第2領域(リム部)12の幅を異ならせることもできる。すなわち、ホールの4辺の幅を個別かつ任意に設定することもできる。
The asymmetric pattern of the
<実施形態4に係るフォトマスクの構成>
図28に示すように、実施形態4に係るフォトマスク1のパターンは、中間膜(エッチングストッパ膜)6が下層膜(半透過膜)3の上に重なるように形成され、上層膜(遮光膜)4が中間膜6の周辺領域の少なくとも一部が露出するように中間膜6の上に形成され、半透過部12が下層膜3及び中間膜6で構成され、第2領域12が下層膜3及び中間膜6の積層部であるラインアンドスペースパターンである。実施形態4に係るフォトマスク1の構成は、パターンの形態が異なる点を除き、実質的には、実施形態1に係るフォトマスク1の構成と同じである。そこで、実施形態4に係るフォトマスク1の構成についての記載は、実施形態1に係るフォトマスク1の構成についての記載と同様であるとして、省略する。なお、図28においては、下層膜3のエッジの位置が中間膜6のエッジの位置よりも内側にオフセットし、中間膜6のエッジ部が突出している(オーバーハング)が、これは図面上の誇張した記載によるものであって、実物において過度なオーバーハング部が形成されるわけではない。
<Configuration of Photomask According to Fourth Embodiment>
As shown in FIG. 28, the pattern of the
一例として、下層膜3は、半透過の位相シフト膜であり、中間膜6は、位相効果を持つ半透過膜であり、下層膜3の透過率は、高透過(10~90%)であり、中間膜6の透過率は、高透過(10~75%)であり、上層膜4は、遮光膜又は遮光部11における光学濃度(OD値)が2.7以上となる膜であり、遮光部11のリム部として機能する半透過部12の位相角は、略180°(たとえば、下層膜3の位相角は、160~180°、中間膜6の位相角は、0°を超えて20°以下(低位相))である。
As an example, the
<実施形態4に係るフォトマスクの製造方法>
実施形態4に係るフォトマスク1の製造方法は、
i)フォトマスクブランクス準備工程(工程1)
ii)第1次レジスト膜形成工程(工程2)
iii)第1次描画工程(工程3)
iv)第1次現像工程(工程4)
v)第1次上層膜エッチング工程(工程5)
vi)第1次レジスト膜除去工程(工程6)
vii)第2次レジスト膜形成工程(工程7)
viii)第2次描画工程(工程8)
ix)第2次現像工程(工程9)
x)第2次上層膜エッチング工程(工程10)
xi)第1次中間膜エッチング工程(工程11)
xii)下層膜エッチング工程(工程12)
xiii)第2次レジスト膜除去工程(工程13)
を備える。
<Method of Manufacturing a Photomask According to the Fourth Embodiment>
A method for manufacturing a
i) Photomask blank preparation process (process 1)
ii) First resist film formation process (process 2)
iii) First drawing process (process 3)
iv) First development step (step 4)
v) First upper layer film etching step (step 5)
vi) First resist film removal step (step 6)
vii) Second resist film forming process (process 7)
viii) Second drawing process (process 8)
ix) Second development step (step 9)
x) Second upper layer film etching step (step 10)
xi) First intermediate film etching step (step 11)
xii) Underlayer film etching step (step 12)
xiii) Second resist film removal step (step 13)
Equipped with.
実施形態4に係るフォトマスク1の製造方法は、実施形態1に係るフォトマスク1の製造方法の工程1~工程13と同じである。すなわち、実施形態4に係るフォトマスク1の製造方法は、実施形態1に係るフォトマスク1の製造方法において、工程13までを行い、工程14を行わないものと同じである。そこで、実施形態4に係るフォトマスク1の製造方法についての記載は、実施形態1に係るフォトマスク1の製造方法についての記載と同様であるとして、省略する。
The method for manufacturing the
このように、実施形態4に係るフォトマスク1の製造方法も、実施形態1に係るフォトマスク1の製造方法が奏する作用効果と同様の作用効果を奏する。
In this way, the method for manufacturing the
しかも、実施形態4に係るフォトマスク1の製造方法によれば、工程(実施形態1に係るフォトマスク1の製造方法の工程14)を省略することができる。また、実施形態4に係るフォトマスク1の製造方法によれば、追加工により両側の第2領域(リム部)12,12のいずれか一方だけ中間膜6を除去する等、後に様々な階調に調整することができ、設計の自由度を向上することができる。
Moreover, according to the method for manufacturing the
なお、実施形態1の別例2に係るフォトマスク1の製造方法や実施形態3に係るフォトマスク1の左右非対称のパターン及び製造方法が実施形態4にも適用可能であることは言うまでもない。
It goes without saying that the manufacturing method of the
<実施形態5に係るフォトマスクの構成>
図29に示すように、実施形態5に係るフォトマスク1のパターンは、中間膜(エッチングストッパ膜)6が下層膜(半透過膜)3の上に重なるように形成され、上層膜(遮光膜)4が中間膜6の周辺領域の少なくとも一部が露出するように中間膜6の上に形成され、半透過部12が下層膜3及び中間膜6で構成され、第2領域12が下層膜3及び中間膜6の積層部であるホールパターンである。実施形態5に係るフォトマスク1の構成は、パターンの形態が異なる点を除き、実質的には、実施形態2及び実施形態4に係るフォトマスク1の構成と同じである。そこで、実施形態5に係るフォトマスク1の構成についての記載は、実施形態1、実施形態2及び実施形態4に係るフォトマスク1の構成についての記載と同様であるとして、省略する。なお、図29においては、下層膜3のエッジの位置が中間膜6のエッジの位置よりも内側にオフセットし、中間膜6のエッジ部が突出している(オーバーハング)が、これは図面上の誇張した記載によるものであって、実物において過度なオーバーハング部が形成されるわけではない。
<Configuration of Photomask According to Fifth Embodiment>
As shown in FIG. 29, the pattern of the
<実施形態5に係るフォトマスクの製造方法>
実施形態5に係るフォトマスク1の製造方法は、
i)フォトマスクブランクス準備工程(工程1)
ii)第1次レジスト膜形成工程(工程2)
iii)第1次描画工程(工程3)
iv)第1次現像工程(工程4)
v)第1次上層膜エッチング工程(工程5)
vi)第1次レジスト膜除去工程(工程6)
vii)第2次レジスト膜形成工程(工程7)
viii)第2次描画工程(工程8)
ix)第2次現像工程(工程9)
x)第2次上層膜エッチング工程(工程10)
xi)第1次中間膜エッチング工程(工程11)
xii)下層膜エッチング工程(工程12)
xiii)第2次レジスト膜除去工程(工程13)
を備える。
<Method of Manufacturing a Photomask According to the Fifth Embodiment>
A method for manufacturing a
i) Photomask blank preparation process (process 1)
ii) First resist film formation process (process 2)
iii) First drawing process (process 3)
iv) First development step (step 4)
v) First upper layer film etching step (step 5)
vi) First resist film removal step (step 6)
vii) Second resist film forming process (process 7)
viii) Second drawing process (process 8)
ix) Second development step (step 9)
x) Second upper layer film etching step (step 10)
xi) First intermediate film etching step (step 11)
xii) Underlayer film etching step (step 12)
xiii) Second resist film removal step (step 13)
Equipped with.
実施形態5に係るフォトマスク1の製造方法は、実施形態2に係るフォトマスク1の製造方法の工程1~工程13と同じである。すなわち、実施形態5に係るフォトマスク1の製造方法は、実施形態2に係るフォトマスク1の製造方法において、工程13までを行い、工程14を行わないものと同じである。そこで、実施形態5に係るフォトマスク1の製造方法についての記載は、実施形態1及び実施形態2に係るフォトマスク1の製造方法についての記載と同様であるとして、省略する。
The method for manufacturing the
このように、実施形態5に係るフォトマスク1の製造方法も、実施形態1に係るフォトマスク1の製造方法が奏する作用効果と同様の作用効果を奏する。
In this way, the method for manufacturing the
また、実施形態5に係るフォトマスク1の製造方法は、パターンの形態が異なる点を除き、実質的には、実施形態4に係るフォトマスク1の製造方法と同じであることから、実施形態4に係るフォトマスク1の製造方法が奏する作用効果と同様の作用効果を奏する。
In addition, the method for manufacturing the
なお、実施形態1の別例2に係るフォトマスク1の製造方法や実施形態3に係るフォトマスク1の左右非対称のパターン及び製造方法が実施形態5にも適用可能であることは言うまでもない。
It goes without saying that the manufacturing method of the
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible without departing from the spirit of the present invention.
上記実施形態においては、フォトマスクのパターンの第2領域12は、リム部である。しかし、本発明は、これに限定されるものではない。第2領域は、他の機能部であってもよい。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態においては、リム部12は、遮光部11の両側に形成される。しかし、本発明は、これに限定されるものではない。リム部は、遮光部の片側にのみ形成されるようにしてもよい。
In addition, in the above embodiment, the
また、上記実施形態においては、下層膜は、位相シフト膜である。しかし、本発明は、これに限定されるものではない。下層膜は、ハーフトーン膜であってもよい。 In the above embodiment, the lower layer is a phase shift film. However, the present invention is not limited to this. The lower layer may be a half-tone film.
また、上記実施形態においては、下層膜は、位相シフト膜であり、中間膜は、ハーフトーン膜であり、上層膜は、遮光膜である。しかし、本発明は、これに限定されるものではない。下層膜は、位相シフト膜、中間膜は、位相シフト膜、上層膜は、遮光膜であってもよい。あるいは、下層膜は、ハーフトーン膜、中間膜は、ハーフトーン膜、上層膜は、位相シフト膜であってもよい。あるいは、下層膜は、位相シフト膜、中間膜は、ハーフトーン膜、上層膜は、ハーフトーン膜であってもよい。また、これらの場合、下層膜、中間膜及び上層膜の積層部は、遮光部として機能するものであってもよい。要は、下層膜、中間膜及び上層膜のそれぞれは、遮光膜、位相シフト膜、ハーフトーン膜といった露光光の光学特性を調整する機能を有する各種の機能性膜の中から任意のものを選択し、下層膜、中間膜及び上層膜の任意の組み合わせの積層構造を採用することができる。 In the above embodiment, the lower layer is a phase shift film, the intermediate film is a halftone film, and the upper layer is a light-shielding film. However, the present invention is not limited to this. The lower layer may be a phase shift film, the intermediate film may be a phase shift film, and the upper layer may be a light-shielding film. Alternatively, the lower layer may be a halftone film, the intermediate film may be a halftone film, and the upper layer may be a phase shift film. Alternatively, the lower layer may be a phase shift film, the intermediate film may be a halftone film, and the upper layer may be a halftone film. In these cases, the laminated portion of the lower layer, intermediate film, and upper layer may function as a light-shielding portion. In short, the lower layer, intermediate film, and upper layer may be selected from various functional films that have the function of adjusting the optical properties of the exposure light, such as a light-shielding film, a phase shift film, and a halftone film, and a laminated structure of any combination of the lower layer, intermediate film, and upper layer film may be adopted.
また、下層膜、中間膜及び上層膜は、上記実施形態において例示された材質に限定されず、要は、中間膜と下層膜及び上層膜とがエッチング特性が異なることを前提として、それぞれ、Cr系の材質、Ni系の材質、Ti系の材質、Si系の材質、Zr系の材質又は金属シリサイド系の材質のいずれか、又はさらに別の材質から、対応する被転写形状、部位に合わせて選択することができる。 The lower layer, intermediate layer, and upper layer are not limited to the materials exemplified in the above embodiment, and can be selected from Cr-based materials, Ni-based materials, Ti-based materials, Si-based materials, Zr-based materials, or metal silicide-based materials, or from other materials, based on the premise that the intermediate layer, the lower layer, and the upper layer have different etching characteristics, depending on the corresponding transferred shape and part.
また、上記実施形態においては、フォトマスクのパターンは、少なくとも一部の領域においてμm単位の幅のライン(遮光部11)とμm単位の幅のスペース(透過部10)とが並列する(場合によっては、これらが交互に繰り返される)ラインアンドスペースパターンである。あるいは、上記実施形態においては、フォトマスク1のパターンは、少なくとも一部の領域においてμm単位の大きさのホール(透過部10)を有する(場合によっては、これが所定間隔を有して1次元配列又は2次元配列される)ホールパターンである。しかし、本発明は、これに限定されるものではない。フォトマスクのパターンは、少なくとも一部の領域においてμm単位の大きさのドット(遮光部)を有する(場合によっては、これが所定間隔を有して1次元配列又は2次元配列される)ドットパターンであってもよい。もちろん、これら以外のパターンであってもよい。要は、本発明方法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。
In the above embodiment, the photomask pattern is a line and space pattern in which lines (light-shielding portion 11) with a width in μm units and spaces (transmitting portion 10) with a width in μm units are arranged in parallel in at least a portion of the region (sometimes these are alternately repeated). Alternatively, in the above embodiment, the
また、上記実施形態2においては、ホール(透過部10)の形状(リム部(半透過部12)との境界線)は、矩形であり、リム部(半透過部12)の形状(遮光部11との境界線)は、矩形である。しかし、本発明は、これに限定されるものではない。ホールの形状、リム部の形状は、円形、多角形等の他の形状であってもよい。また、ホールの形状とリム部の形状は、異なっていてもよい。 In addition, in the above-mentioned second embodiment, the shape of the hole (transmissive portion 10) (boundary line with the rim portion (semi-transmissive portion 12)) is rectangular, and the shape of the rim portion (semi-transmissive portion 12) (boundary line with the light-shielding portion 11) is rectangular. However, the present invention is not limited to this. The shape of the hole and the shape of the rim portion may be other shapes such as a circle or a polygon. Furthermore, the shape of the hole and the shape of the rim portion may be different.
1…フォトマスク、10…透過部、11…遮光部(第1領域)、12…半透過部(第2領域)、2…透明基板、3…下層膜(半透過膜)、4…上層膜(遮光膜)、4A…上層膜パターンの第1パターン、4B…上層膜パターンの第2パターン、5…レジスト膜、5a…第1領域、5b…第2領域、5A…第1次レジストパターンの第1パターン、5B…第1次レジストパターンの第2パターン、5C…第2次レジストパターン、6…中間膜(エッチングストッパ膜) 1...photomask, 10...transmitting portion, 11...light-shielding portion (first region), 12...semi-transmitting portion (second region), 2...transparent substrate, 3...underlayer film (semi-transmitting film), 4...upperlayer film (light-shielding film), 4A...first pattern of upper layer film pattern, 4B...second pattern of upper layer film pattern, 5...resist film, 5a...first region, 5b...second region, 5A...first pattern of primary resist pattern, 5B...second pattern of primary resist pattern, 5C...second resist pattern, 6...intermediate film (etching stopper film)
Claims (7)
透明基板の上に、下層膜、中間膜及び上層膜が積層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、
第1領域に対応する第1パターンと、第1パターンと離隔し、第1パターン側のエッジが第2領域のエッジの位置に対応する位置に設定される第2パターンとを含んで構成される第1次レジストパターンを形成する第1次レジストパターン形成工程と、
第1次レジストパターンをマスクとして、上層膜の露出部分をエッチングにより除去することにより、第1領域に対応する第1パターンと、第1パターンと離隔し、第1パターン側のエッジが第2領域のエッジの位置に対応する位置に設定される第2パターンとを含んで構成される上層膜パターンを形成する第1次上層膜エッチング工程と、
上層膜パターンの第1パターン、上層膜パターンの第1パターン及び第2パターン間の中間膜の露出部分、及び、上層膜パターンの第2パターンのうち、少なくとも第1パターン側のエッジを含む部分を覆うとともに、上層膜パターンの第2パターンのうち、他の部分の少なくとも一部を露出させる第2次レジストパターンを形成する第2次レジストパターン形成工程と、
上層膜パターンの第2パターンをエッチングにより除去する第2次上層膜エッチング工程と、
第2次レジストパターンをマスクとして、中間膜の露出部分をエッチングにより除去する第1次中間膜エッチング工程と、
中間膜をマスクとして、下層膜の露出部分をエッチングにより除去する下層膜エッチング工程と、
上層膜をマスクとして、中間膜の露出部分をエッチングにより除去する第2次中間膜エッチング工程とを備える
フォトマスクの製造方法。 A method for manufacturing a photomask comprising: an underlayer film formed on a transparent substrate; an intermediate film formed on the underlayer film so that at least a portion of a peripheral region of the underlayer film is exposed; and an upper layer film formed so as to overlap the intermediate film, the photomask having a pattern constituted by a first region of a laminated portion of the underlayer film, the intermediate film, and the upper layer film, and a second region of the underlayer film,
a photomask blanks preparation step of preparing a photomask blank in which a lower layer film, an intermediate film, and an upper layer film are laminated on a transparent substrate;
a first resist pattern forming step of forming a first resist pattern including a first pattern corresponding to the first region and a second pattern spaced apart from the first pattern and having an edge on the first pattern side set at a position corresponding to the position of an edge of the second region;
a first upper layer film etching process in which an upper layer film pattern is formed including a first pattern corresponding to a first region and a second pattern spaced apart from the first pattern and having an edge on the first pattern side set at a position corresponding to the position of an edge of the second region by removing an exposed portion of the upper layer film by etching using the first resist pattern as a mask;
a second resist pattern forming process for forming a second resist pattern that covers the first pattern of the upper layer film pattern, an exposed portion of the intermediate film between the first pattern and the second pattern of the upper layer film pattern, and at least a portion including an edge on the first pattern side of the second pattern of the upper layer film pattern, and exposes at least a part of the other portion of the second pattern of the upper layer film pattern;
a second upper layer film etching process for removing the second pattern of the upper layer film pattern by etching;
a first intermediate film etching process for removing exposed portions of the intermediate film by etching using the second resist pattern as a mask;
an underlayer film etching step of removing exposed portions of the underlayer film by etching using the intermediate film as a mask;
and a second intermediate film etching step of removing the exposed portion of the intermediate film by etching using the upper layer film as a mask.
透明基板の上に、下層膜、中間膜及び上層膜が積層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、
第1領域に対応する第1パターンと、第1パターンと離隔し、第1パターン側のエッジが第2領域のエッジの位置に対応する位置に設定される第2パターンとを含んで構成される第1次レジストパターンを形成する第1次レジストパターン形成工程と、
第1次レジストパターンをマスクとして、上層膜の露出部分をエッチングにより除去することにより、第1領域に対応する第1パターンと、第1パターンと離隔し、第1パターン側のエッジが第2領域のエッジの位置に対応する位置に設定される第2パターンとを含んで構成される上層膜パターンを形成する第1次上層膜エッチング工程と、
上層膜をマスクとして、中間膜の露出部分をエッチングにより除去する第1次中間膜エッチング工程と、
上層膜パターンの第1パターン、上層膜パターンの第1パターン及び第2パターン間の下層膜の露出部分、及び、上層膜パターンの第2パターンのうち、少なくとも第1パターン側のエッジを含む部分を覆うとともに、上層膜パターンの第2パターンのうち、他の部分の少なくとも一部を露出させる第2次レジストパターンを形成する第2次レジストパターン形成工程と、
上層膜パターンの第2パターンをエッチングにより除去する第2次上層膜エッチング工程と、
第2次レジストパターンをマスクとして、中間膜の露出部分をエッチングにより除去する第2次中間膜エッチング工程と、
第2次レジストパターンをマスクとして、下層膜の露出部分をエッチングにより除去する下層膜エッチング工程とを備える
フォトマスクの製造方法。 A method for manufacturing a photomask comprising: an underlayer film formed on a transparent substrate; an intermediate film formed on the underlayer film so that at least a portion of a peripheral region of the underlayer film is exposed; and an upper layer film formed so as to overlap the intermediate film, the photomask having a pattern constituted by a first region of a laminated portion of the underlayer film, the intermediate film, and the upper layer film, and a second region of the underlayer film,
a photomask blanks preparation step of preparing a photomask blank in which a lower layer film, an intermediate film, and an upper layer film are laminated on a transparent substrate;
a first resist pattern forming step of forming a first resist pattern including a first pattern corresponding to the first region and a second pattern spaced apart from the first pattern and having an edge on the first pattern side set at a position corresponding to the position of an edge of the second region;
a first upper layer film etching process in which an upper layer film pattern is formed including a first pattern corresponding to a first region and a second pattern spaced apart from the first pattern and having an edge on the first pattern side set at a position corresponding to the position of an edge of the second region by removing an exposed portion of the upper layer film by etching using the first resist pattern as a mask;
a first intermediate film etching step of etching away exposed portions of the intermediate film using the upper film as a mask;
a second resist pattern forming process for forming a second resist pattern that covers the first pattern of the upper layer film pattern, the exposed portion of the lower layer film between the first pattern and the second pattern of the upper layer film pattern, and at least a portion including an edge on the first pattern side of the second pattern of the upper layer film pattern, and exposes at least a part of the other portion of the second pattern of the upper layer film pattern;
a second upper layer film etching process for removing the second pattern of the upper layer film pattern by etching;
a second intermediate film etching step of removing exposed portions of the intermediate film by etching using the second resist pattern as a mask;
and an underlayer film etching step of removing exposed portions of the underlayer film by etching using the second resist pattern as a mask.
透明基板の上に、下層膜、中間膜及び上層膜が積層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、
第1領域に対応する第1パターンと、第1パターンと離隔し、第1パターン側のエッジが第2領域のエッジの位置に対応する位置に設定される第2パターンとを含んで構成される第1次レジストパターンを形成する第1次レジストパターン形成工程と、
第1次レジストパターンをマスクとして、上層膜の露出部分をエッチングにより除去することにより、第1領域に対応する第1パターンと、第1パターンと離隔し、第1パターン側のエッジが第2領域のエッジの位置に対応する位置に設定される第2パターンとを含んで構成される上層膜パターンを形成する第1次上層膜エッチング工程と、
上層膜パターンの第1パターン、上層膜パターンの第1パターン及び第2パターン間の中間膜の露出部分、及び、上層膜パターンの第2パターンのうち、少なくとも第1パターン側のエッジを含む部分を覆うとともに、上層膜パターンの第2パターンのうち、他の部分の少なくとも一部を露出させる第2次レジストパターンを形成する第2次レジストパターン形成工程と、
上層膜パターンの第2パターンをエッチングにより除去する第2次上層膜エッチング工程と、
第2次レジストパターンをマスクとして、中間膜の露出部分をエッチングにより除去する中間膜エッチング工程と、
中間膜をマスクとして、下層膜の露出部分をエッチングにより除去する下層膜エッチング工程とを備える
フォトマスクの製造方法。 A method for manufacturing a photomask comprising: a lower layer film formed on a transparent substrate; an intermediate film formed so as to overlap the lower layer film; and an upper layer film formed on the intermediate film so that at least a part of a peripheral region of the intermediate film is exposed, the photomask having a pattern constituted by a first region of a laminated portion of the lower layer film, the intermediate film, and the upper layer film, and a second region of the laminated portion of the lower layer film and the intermediate film,
a photomask blanks preparation step of preparing a photomask blank in which a lower layer film, an intermediate film, and an upper layer film are laminated on a transparent substrate;
a first resist pattern forming step of forming a first resist pattern including a first pattern corresponding to the first region and a second pattern spaced apart from the first pattern and having an edge on the first pattern side set at a position corresponding to the position of an edge of the second region;
a first upper layer film etching process in which an upper layer film pattern is formed including a first pattern corresponding to a first region and a second pattern spaced apart from the first pattern and having an edge on the first pattern side set at a position corresponding to the position of an edge of the second region by removing an exposed portion of the upper layer film by etching using the first resist pattern as a mask;
a second resist pattern forming process for forming a second resist pattern that covers the first pattern of the upper layer film pattern, an exposed portion of the intermediate film between the first pattern and the second pattern of the upper layer film pattern, and at least a portion including an edge on the first pattern side of the second pattern of the upper layer film pattern, and exposes at least a portion of the other portion of the second pattern of the upper layer film pattern;
a second upper layer film etching process for removing the second pattern of the upper layer film pattern by etching;
an intermediate film etching process of removing exposed portions of the intermediate film by etching using the second resist pattern as a mask;
and an underlayer film etching step of removing exposed portions of the underlayer film by etching using the intermediate film as a mask.
請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載のフォトマスクの製造方法。 4. The method for manufacturing a photomask according to claim 1, wherein the lower layer, the intermediate layer and the upper layer are films each having a first region functioning as a light shielding portion and a second region functioning as a phase shift portion.
上層膜として、遮光膜を用いる
請求項4に記載のフォトマスクの製造方法。 A phase shift film is used as the underlayer film.
The method for producing a photomask according to claim 4, wherein the upper layer is a light-shielding film.
請求項4に記載のフォトマスクの製造方法。 The method for manufacturing a photomask according to claim 4 , wherein the second region functions as a rim portion of the light-shielding portion.
請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載のフォトマスクの製造方法。 The method for producing a photomask according to any one of claims 1 to 3, wherein the pattern of the photomask is any one of a line and space pattern, a hole pattern, and a dot pattern.
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