(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、少なくとも２つの半透過物質を用いて、３個以上の互いに異なる透過率を有する多重半透過部を有する半透過領域を形成する段階と、
前記多重半透過部上に、遮断層、フォトレジストを順に積層した後、前記遮断層のうち必要領域が露出されるように前記フォトレジストを露光及び現像し、前記露出されたフォトレジストを除去する段階と、
前記少なくとも２つの半透過物質上に遮断層が形成された遮断領域を形成し、基板が露出される透過領域を形成する段階と、
を含むことを特徴とするハーフトーンマスクの製造方法。
【請求項２】
前記基板上に、少なくとも２つの半透過物質を用いて、３個以上の互いに異なる透過率を有する多重半透過部を有する半透過領域を形成する段階は、
前記基板上に第１半透過物質、フォトレジストを順に積層した後、前記第１半透過物質のうち必要領域が露出されるように前記フォトレジストを露光及び現像し、前記露出された第１半透過物質を除去する段階と、
前記第１半透過物質の形成された基板上に、第２半透過物質、フォトレジストを順に積層した後、前記第２半透過物質のうち必要領域が露出されるように前記フォトレジストを露光及び現像し、前記露出された第２半透過物質を除去する段階と、
前記基板上に第１半透過物質が積層された第１半透過部と、前記基板上に第２半透過物質が積層された第２半透過部と、前記基板上に前記第１及び第２半透過物質が積層された第３半透過部とを形成する段階と、
を含むことを特徴とする、請求項１に記載のハーフトーンマスクの製造方法。
【請求項３】
前記少なくとも２つの半透過物質には、エッチング比の互いに異なる物質を用いることを特徴とする、請求項２に記載のハーフトーンマスクの製造方法。
【請求項４】
前記半透過物質は、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｍｇ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｄ、Ｇｅ、ＭｇＯ−Ａｌ2Ｏ3、またはＳｉ3Ｎ4のいずれかの単一物質、これらのうち少なくとも２つが混合された複合物質、または、前記単一物質または複合物質にＣＯx、Ｏx、Ｎx、Ｃx、Ｆx、Ｂxの少なくとも１つが添加された物質であることを特徴とし、下付き文字ｘは自然数で、各化学元素の個数を意味する、請求項３に記載のハーフトーンマスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多重半透過部を有するハーフトーンマスクの工程数を減らすことによって時間及びコストを低減できるハーフトーンマスク及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液晶表示装置は、電界を用いて、誘電異方性を有する液晶の光透過率を調節することによって画像を表示する。そのために、液晶表示装置は、画像を表示する液晶表示パネルと、液晶表示パネルを駆動する駆動回路と、液晶表示パネルに光を提供するバックライトアセンブリと、を含む。
【０００３】
液晶表示パネルは、液晶を挟んでシーリング材にて貼り合わせられたカラーフィルタ基板と薄膜トランジスタ基板とを備える。
【０００４】
カラーフィルタ基板は、絶縁基板上に積層されたブラックマトリクス、カラーフィルタ及び共通電極を備える。
【０００５】
薄膜トランジスタ基板は、下部絶縁基板上に交差して形成されたゲートライン及びデータラインと、ゲートライン及びデータラインと画素電極との間に接続された薄膜トランジスタと、を備える。薄膜トランジスタは、ゲートラインからのスキャン信号に応答してデータラインからのデータ信号を画素電極に供給する。
【０００６】
このような薄膜トランジスタ基板は、多数のマスク工程を用いて形成されており、マスク工程を減らすために、ソース及びドレイン電極、半導体パターンを形成する工程を、ハーフトーンマスクを用いて１つのマスク工程で形成する。
【０００７】
この場合、ハーフトーンマスクは、紫外線を遮断する遮断領域と、紫外線を部分透過させる半透過領域と、紫外線を透過させる透過領域と、を含む。このようなハーフトーンマスクの半透過領域は、互いに異なる透過率を有する多重半透過部で形成すればよい。多重半透過部を形成するために、互いに異なる透過率を有する多数の半透過物質を用いる。
【０００８】
すなわち、半透過領域に、互いに異なる透過率を有する半透過部を形成するために、半透過領域には、互いに異なる透過率を有する半透過物質を用いる。このような、３個以上の互いに異なる半透過部を有するハーフトーンマスクを形成する方法では、第１半透過物質を積層した後、第１半透過物質をフォトリソグラフィ工程及びエッチング工程でパターニングした後、再び第２半透過物質を積層し、該第２半透過物質をフォトリソグラフィ工程及びエッチング工程でパターニングした後、第３半透過物質を積層し、第３半透過物質をフォトリソグラフィ工程及びエッチング工程でパターニングすることで、３個の互いに異なる透過率を有する半透過領域を形成できる。
【０００９】
このように、多重半透過部を形成するために、互いに異なる半透過物質のそれぞれにフォトリソグラフィ工程及びエッチング工程を行うため、工程数が増加し、その分、時間及びコストが増加するという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記問題点を解決するために、本発明は、多重半透過部を有するハーフトーンマスクの工程数を減らすことによってコスト及び時間を低減できるハーフトーンマスク及びその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の技術的課題を達成するために、本発明に係るハーフトーンマスクは、基板と、前記基板上に形成され、照射される所定波長帯の光を透過させる透過領域と、少なくとも２つの半透過物質を用いて、前記基板上に照射される所定波長帯の光を２つ以上の互いに異なる透過率で透過させる多重半透過部を有する半透過領域と、を含むことを特徴とする。
【００１２】
ここで、上記ハーフトーンマスクは、前記少なくとも２つの半透過物質の上部または下部に形成された遮断層を有する遮断領域をさらに含むことができる。
【００１３】
ここで、前記半透過物質は、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｍｇ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｄ、Ｇｅ、スピネル（ＭｇＯ−Ａｌ2Ｏ3）、サイアロン（Ｓｉ3Ｎ4）のいずれか１つを主元素とする物質、これらの元素の少なくとも２つが混合された複合物質、または、前記単一主元素物質または複合物質に、ＣＯx、Ｏx、Ｎx、Ｃx、Ｆx、Ｂx（ただし、下付き文字ｘ、ｙ、ｚは自然数で、各化学元素の個数を意味する。）の少なくとも１つが添加された物質であることを特徴とする。
【００１４】
また、前記少なくとも２つの半透過物質のそれぞれは、互いに異なるエッチング比を有する半透過物質で形成されることを特徴とする。
【００１５】
上記技術的課題を達成するために、本発明に係るハーフトーンマスクの製造方法は、遮断領域の形成される基板上に遮断層を形成する段階と、前記遮断層の形成された基板上に、少なくとも２つの半透過物質を用いて、３個以上の互いに異なる透過率を有する半透過部を有する半透過領域を形成する段階と、前記遮断層及び少なくとも２つの半透過物質が積層された遮断領域と、前記基板が露出された透過領域を形成する段階と、を含むことを特徴とする。
【００１６】
ここで、前記遮断層の形成された基板上に、少なくとも２つの半透過物質を用いて、３個以上の互いに異なる透過率を有する半透過部を形成する段階は、前記遮断層上に第１半透過物質、フォトレジストを順に積層した後、前記第１半透過物質のうち必要領域が露出されるように前記フォトレジストを露光及び現像し、前記露出された第１半透過物質を除去する段階と、前記第１半透過物質の形成された基板上に第２半透過物質、フォトレジストを順に積層した後、前記第２半透過物質のうち必要領域が露出されるように前記フォトレジストを露光及び現像し、前記露出された第２半透過物質を除去する段階と、前記基板上に第１半透過物質が積層された第１半透過部と、前記基板上に第２半透過物質が積層された第２半透過部と、前記基板上に前記第１及び第２半透過物質が積層された第３半透過部とを形成する段階と、を含むことを特徴とする。
【００１７】
ここで、前記少なくとも２つの半透過物質には、エッチング比が互いに異なる物質を用いることを特徴とする。
【００１８】
そして、前記半透過物質は、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ａｌを主元素とし、これらの主元素の少なくとも２つが混合された複合物質である、または、前記主元素にＣＯx、Ｏx、Ｎxの少なくとも１つが添加された物質であることを特徴とする。
【００１９】
上記技術的課題を解決するために、本発明に係るハーフトーンマスクの製造方法は、基板上に少なくとも２つの半透過物質を用いて、３個以上の互いに異なる透過率を有する多重半透過部を有する半透過領域を形成する段階と、前記多重半透過部上に、遮断層、フォトレジストを順に積層した後、前記遮断層のうち必要領域が露出されるように前記フォトレジストを露光及び現像し、前記露出されたフォトレジストを除去する段階と、前記少なくとも２つの半透過物質上に遮断層が形成された遮断領域を形成し、基板が露出される透過領域を形成する段階と、を含むことを特徴とする。
【００２０】
ここで、前記基板上に少なくとも２つの半透過物質を用いて、３個以上の互いに異なる透過率を有する多重半透過部を有する半透過領域を形成する段階は、前記基板上に第１半透過物質、フォトレジストを順に積層した後、前記第１半透過物質のうち必要領域が露出されるように前記フォトレジストを露光及び現像し、前記露出された第１半透過物質を除去する段階と、前記第１半透過物質の形成された基板上に、第２半透過物質、フォトレジストを順に積層した後、前記第２半透過物質のうち必要領域が露出されるように前記フォトレジストを露光及び現像し、前記露出された第２半透過物質を除去する段階と、前記基板上に第１半透過物質が積層された第１半透過部と、前記基板上に第２半透過物質が積層された第２半透過部と、前記基板上に前記第１及び第２半透過物質が積層された第３半透過部とを形成する段階と、を含むことを特徴とする。
【００２１】
ここで、前記少なくとも２つの半透過物質には、エッチング比の互いに異なる物質を用いることを特徴とする。
【００２２】
そして、前記半透過物質は、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ａｌを主元素とし、これらの主元素の少なくとも２つが混合された複合物質である、または、前記主元素にＣＯx、Ｏx、Ｎxの少なくとも１つが添加された物質であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係るハーフトーンマスクは、少なくとも２つの半透過物質を用いて、互いに異なる透過率を有する多重半透過部が形成される半透過領域と、少なくとも２つの半透過物質の上部または下部に遮断層が形成される遮断領域と、を含む。このような構造を有するハーフトーンマスクは、少なくとも２つの半透過物質が互いに異なるエッチング比を有するため、工程中に選択的に半透過物質をエッチングし、よって、工程数が減少し、工程の単純化が図られる。さらに、工程の単純化により、時間及びコストも低減し、生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施例に係るハーフトーンマスクを示す断面図である。
【図２】図１に示す本発明の第１実施例に係るハーフトーンマスクの製造方法を示す断面図である。
【図３】図１に示す本発明の第１実施例に係るハーフトーンマスクの製造方法を示す断面図である。
【図４】図１に示す本発明の第１実施例に係るハーフトーンマスクの製造方法を示す断面図である。
【図５】図１に示す本発明の第１実施例に係るハーフトーンマスクの製造方法を示す断面図である。
【図６】図１に示す本発明の第１実施例に係るハーフトーンマスクの製造方法を示す断面図である。
【図７】図１に示す本発明の第１実施例に係るハーフトーンマスクの製造方法を示す断面図である。
【図８】図１に示す本発明の第１実施例に係るハーフトーンマスクの製造方法を示す断面図である。
【図９】図１に示す本発明の第１実施例に係るハーフトーンマスクの製造方法を示す断面図である。
【図１０】図１に示す本発明の第１実施例に係るハーフトーンマスクの製造方法を示す断面図である。
【図１１】本発明の第２実施例に係るハーフトーンマスクを示す断面図である。
【図１２】図２に示す本発明の第２実施例に係るハーフトーンマスクの製造方法を示す断面図である。
【図１３】図２に示す本発明の第２実施例に係るハーフトーンマスクの製造方法を示す断面図である。
【図１４】図２に示す本発明の第２実施例に係るハーフトーンマスクの製造方法を示す断面図である。
【図１５】図２に示す本発明の第２実施例に係るハーフトーンマスクの製造方法を示す断面図である。
【図１６】図２に示す本発明の第２実施例に係るハーフトーンマスクの製造方法を示す断面図である。
【図１７】図２に示す本発明の第２実施例に係るハーフトーンマスクの製造方法を示す断面図である。
【図１８】図２に示す本発明の第２実施例に係るハーフトーンマスクの製造方法を示す断面図である。
【図１９】図２に示す本発明の第２実施例に係るハーフトーンマスクの製造方法を示す断面図である。
【図２０】図２に示す本発明の第２実施例に係るハーフトーンマスクの製造方法を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の好適な実施例を、図１乃至図２０を参照して詳細に説明する。
【００２６】
図１は、本発明の第１実施例に係るハーフトーンマスクを示す断面図である。
【００２７】
ハーフトーンマスク１００は、図１に示すように、基板１０２上に、遮断領域Ｓ１、多重半透過部を有する半透過領域Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４、及び透過領域Ｓ５を含む。
【００２８】
基板１０２は、基板１０２上に照射される所定波長帯の光を完全に透過させる透明基板で、例えば、石英で形成することができ、光を透過させる透明性物質であればいずれも使用可能である。
【００２９】
半透過領域Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４は、基板１０２上に照射される所定波長帯の光を互いに異なる透過率で透過させるように多重半透過部を含む。このような半透過領域Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４は、フォトレジスト工程において露光工程時に紫外線を部分透過させることによって、現像工程後に、互いに異なる厚さを有するフォトレジストパターンとで形成すればよい。
【００３０】
具体的に、半透過領域Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４は、少なくとも２つの半透過物質を用いて３個以上の互いに異なる透過率を有する半透過部を含む。ここで、半透過領域Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４は、半透過物質、例えば、第１及び第２半透過物質１１２，１１４で形成することで、互いに異なる透過率を有する半透過部を三つ形成することができる。
【００３１】
すなわち、半透過領域Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４は、第１半透過物質１１２で形成され、照射される光をＸ％透過させる第１半透過部Ｓ３と、第２半透過物質１１４で形成され、照射される光をＹ％透過させる第２半透過部Ｓ４と、第１及び第２半透過物質１１２，１１４で積層形成されて、紫外線をＺ％透過させる第３半透過部Ｓ２と、を含むことができる。ここで、Ｘ％、Ｙ％、Ｚ％のそれぞれは、照射される光の１０〜９０％を透過させる透過率を意味する。
【００３２】
ここで、第１及び第２半透過物質１１２，１１４には、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ａｌを主元素とし、これら主元素の少なくとも２つが結合した化合物、または、主元素にＣＯx、Ｏx、Ｎxの少なくとも１つが結合した化合物を用いると好ましい。下付き文字は、結合する主元素によって変わる自然数である。
【００３３】
第１及び第２半透過物質１１２，１１４の組成物は、照射される所定波長帯の光を一部のみ通過させうる種々のものを用いることができる。例えば、第１及び第２半透過物質１１２，１１４は、ＣｒxＯy、ＣｒxＣＯy、ＣｒxＯyＮz、ＳｉxＯy、ＳｉxＯyＮz、ＳｉxＣＯy、ＳｉxＣＯyＮz、ＭｏxＳｉy、ＭｏxＯy、ＭｏxＯyＮz、ＭｏxＣＯy、ＭｏxＯyＮz、ＭｏxＳｉyＯz、ＭｏxＳｉyＯzＮ、ＭｏxＳｉyＣＯzＮ、ＭｏxＳｉyＣＯz、ＴａxＯy、ＴａxＯyＮz、ＴａxＣＯy、ＴａxＯyＮz、ＡｌxＯy、ＡｌxＣＯy、ＡｌxＯyＮz、ＡｌxＣＯyＮz、ＴｉxＯy、ＴｉxＯyＮz、ＴｉxＣＯyのいずれか１つまたはこれらの組み合わせで形成すればよい。
【００３４】
最も好ましくは、第１半透過物質１１２をＣｒxＯy、ＣｒxＣＯy、ＣｒxＯyＮzで形成する場合、 上に列挙した半透過物質のうち、Ｃｒと選択的にエッチングできる第２半透過物質１１４を用いることができる。すなわち、第１及び第２半透過物質１１２，１１４のそれぞれは、上に列挙した半透過物質のうち、エッチング比が互いに異なる半透過物質で形成しなければならない。
【００３５】
一方、図１に示すように、半透過領域は、互いに異なる透過率を有する第１乃至第３半透過部を含むように形成することができ、多数の半透過物質を用いて第１乃至第ｎ半透過部を形成することができる。
【００３６】
遮断領域Ｓ１は、露光工程時に紫外線を遮断することで、現像工程後にフォトレジストパターンが残ることになる。そのために、遮断領域Ｓ１は、基板１０２上に、遮断層１１０、第１半透過物質１１２及び第２半透過物質１１４が順に積層された形態で形成されて、紫外線を遮断する。また、本発明の第２実施例に係るハーフトーンマスク１００を示している図１１のように、遮断領域Ｓ１は、基板１０２上に、第１半透過物質１１２、第２半透過物質１１４及び遮断層１１０が順に積層された形態で形成されてもよい。すなわち、遮断層１１０が第１及び第２半透過物質１１２，１１４の下部に形成されたボトム構造にしてもよく、遮断層１１０が第１及び第２半透過物質１１２，１１４の上部に形成されたトップ構造にしてもよい。
【００３７】
このように透過領域Ｓ５、遮断領域Ｓ１、及び半透過領域Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４が含まれたハーフトーンマスクを形成する工程を、図２乃至図１０を参照して説明する。
【００３８】
図２乃至図１０は、図１に示す本発明の第１実施例に係るハーフトーンマスクの製造方法を示す断面図である。
【００３９】
図２を参照すると、基板１０２上に、スパッタ法、化学気相蒸着法などを用いて遮断層１１０、フォトレジスト１２０が順次に積層される。遮断層１１０は、紫外線を遮断できる材質で形成することができ、例えば、Ｃｒ及びＣｒxＯyで構成された膜で形成することができる。
【００４０】
図３を参照すると、透過領域Ｓ５及び半透過領域Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の形成される位置に形成されているフォトレジスト１２０が描画されたのち現像されて、遮断層１１０が露出される。
【００４１】
具体的に、透過領域Ｓ５及び半透過領域Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４が形成される位置におけるフォトレジストがレーザービーム照射により描画され、描画されたフォトレジスト領域が現像されて除去される。これにより、遮断領域Ｓ１の形成される位置に形成された遮断層１１０上にはフォトレジスト１２０が残り、透過領域Ｓ５及び半透過領域Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の形成される位置には遮断層１１０が露出される。
【００４２】
図４を参照すると、基板１０２上に残されたフォトレジスト１２０をマスクとし、露出された遮断層１１０をエッチング工程で除去する。これにより、基板１０２上には、遮断領域Ｓ１の形成される位置にのみ遮断層１１０が残され、透過領域Ｓ５及び半透過領域Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の形成される位置には遮断層１１０が除去されて基板１０２が露出される。
【００４３】
図５を参照すると、遮断層１１０の形成された基板１０２上に、スパッタ法、化学気相蒸着法により第１半透過物質１１２、フォトレジスト１２０が順に積層される。
【００４４】
具体的に、第１半透過物質１１２には、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ａｌを主元素とし、これら主元素の少なくとも２つが結合した化合物、または、主元素にＣＯx、Ｏx、Ｎxの少なくとも１つが結合した化合物を用いると好ましい。下付き文字は、結合する主元素によって変わる自然数である。
【００４５】
第１半透過物質１１２の組成物は、照射される所定波長帯の光を一部のみ通過させうる種々のものを用いることができる。本発明では、ＣｒxＯy、ＣｒxＣＯy、ＣｒxＯyＮz、ＳｉxＯy、ＳｉxＯyＮz、ＳｉxＣＯy、ＳｉxＣＯyＮz、ＭｏxＳｉy、ＭｏxＯy、ＭｏxＯyＮz、ＭｏxＣＯy、ＭｏxＯyＮz、ＭｏxＳｉyＯz、ＭｏxＳｉyＯzＮ、ＭｏxＳｉyＣＯzＮ、ＭｏxＳｉyＣＯz、ＴａxＯy、ＴａxＯyＮz、ＴａxＣＯy、ＴａxＯyＮz、ＡｌxＯy、ＡｌxＣＯy、ＡｌxＯyＮz、ＡｌxＣＯyＮz、ＴｉxＯy、ＴｉxＯyＮz、ＴｉxＣＯyのいずれか１つまたはこれらの組み合わせで第１半透過物質１１２を形成することができる。最も好ましくは、ＣｒxＯy、ＣｒxＣＯy、ＣｒxＯyＮzで第１半透過物質１１２を形成する。ここで、下付き文字ｘ、ｙ及びｚは自然数で、各化学元素の個数を意味する。
【００４６】
図６を参照すると、第１半透過物質１１２上に形成されたフォトレジスト１２０が、レーザービームの照射により描画され、この描画されたフォトレジスト１２０が現像されて、透過領域Ｓ５及び第２半透過部Ｓ４の形成される位置に第１半透過物質１１２が露出される。
【００４７】
図７を参照すると、第１半透過物質１１２上に残されたフォトレジスト１２０をマスクとし、露出された第１半透過物質１１２はエッチング工程で除去される。これにより、遮断領域Ｓ１の形成される位置には遮断層１１０と第１半透過物質１１２が積層され、第１及び第３半透過部Ｓ３，Ｓ２の形成される位置には、基板１０２上に第１半透過物質１１２が形成される。
【００４８】
図８を参照すると、第１半透過物質１１２の形成された基板１０２上にスパッタ法、化学気相蒸着法などにより第２半透過物質１１４、フォトレジスト１２０が順に積層される。
【００４９】
具体的に、第２半透過物質１１４は、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ａｌを主元素とし、これら主元素の少なくとも２つが結合した化合物、または、主元素にＣＯx、Ｏx、Ｎxの少なくとも１つが結合した化合物であると好ましい。下付き文字は、結合する主元素によって変わる自然数である。
【００５０】
第２半透過物質１１４の組成物は、照射される所定波長帯の光を一部のみ通過させうる種々のものを用いることができる。本発明では、ＣｒxＯy、ＣｒxＣＯy、ＣｒxＯyＮz、ＳｉxＯy、ＳｉxＯyＮz、ＳｉxＣＯy、ＳｉxＣＯyＮz、ＭｏxＳｉy、ＭｏxＯy、ＭｏxＯyＮz、ＭｏxＣＯy、ＭｏxＯyＮz、ＭｏxＳｉyＯz、ＭｏxＳｉyＯzＮ、ＭｏxＳｉyＣＯzＮ、ＭｏxＳｉyＣＯz、ＴａxＯy、ＴａxＯyＮz、ＴａxＣＯy、ＴａxＯyＮz、ＡｌxＯy、ＡｌxＣＯy、ＡｌxＯyＮz、ＡｌxＣＯyＮz、ＴｉxＯy、ＴｉxＯyＮz、ＴｉxＣＯyのいずれか１つまたはこれらの組み合わせで第２半透過物質を形成できる。
【００５１】
最も好ましくは、第１半透過物質１１２をＣｒxＯy、ＣｒxＣＯy、ＣｒxＯyＮzで形成する場合、上に列挙した半透過物質のうち、上記の半透過物質のうちのＣｒと選択的にエッチングできる第２半透過物質１１４を用いる。
【００５２】
第２半透過物質１１４には、第１半透過物質１１２とエッチング比の異なる半透過物質を用いる。すなわち、図９に示すＡ領域のように露出された第２半透過物質１１４のみエッチングされ、第２半透過物質１１４の下部に形成された第１半透過物質１１２はエッチングされないように、第２半透過物質１１４には、第１半透過物質１１２と異なるエッチング比を有する半透過物質を用いる。
【００５３】
図９を参照すると、透過領域Ｓ５及び第１半透過部Ｓ３の形成される位置にフォトレジスト１２０が描画された後、現像されて第２半透過物質１１４が露出される。
【００５４】
具体的に、透過領域Ｓ５及び第１半透過部Ｓ３の形成される位置にフォトレジスト１２０がレーザービームの照射により描画され、描画されたフォトレジスト領域を現像して除去する。これにより、遮断領域Ｓ１、第２半透過部Ｓ４及び第３半透過部Ｓ２の形成される位置に形成された第２半透過物質１１４上にはフォトレジスト１２０が残され、透過領域Ｓ５及び第１半透過部Ｓ３の形成される位置には第２半透過物質１１４が露出される。
【００５５】
図１０を参照すると、第２半透過物質１１４上に残されたフォトレジスト１２０をマスクとし、透過領域Ｓ５及び第１半透過部Ｓ３の形成される位置に露出された第２半透過物質１１４は、エッチング工程により除去される。その後、第２半透過物質１１４上に残存するフォトレジスト１２０がストリップ工程で除去される。これにより、基板１０２上に、遮断層１１０、第１半透過物質１１２及び第２半透過物質１１４が積層された遮断領域Ｓ１が形成され、基板１０２上に第１半透過物質１１２からなる第１半透過部Ｓ３が形成され、基板１０２上に第２半透過物質１１４からなる第２半透過部Ｓ４が形成され、基板１０２上に第１半透過物質１１２及び第２半透過物質１１４が積層されてなる第３半透過部Ｓ２が形成され、基板１０２が露出された透過領域Ｓ５が形成される。
【００５６】
図１２乃至図２０は、図１１に示す本発明の第２実施例に係るハーフトーンマスクの製造方法を示す断面図である。
【００５７】
図１２を参照すると、基板１０２上にスパッタ法、化学気相蒸着法などにより第１半透過物質１１２、フォトレジスト１２０が順に積層される。
【００５８】
具体的に、第１半透過物質１１２は、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ａｌを主元素とし、これら主元素の少なくとも２つが結合した化合物、または主元素にＣＯx、Ｏx、Ｎxの少なくとも１つが結合した化合物であると好ましい。下付き文字は、結合する主元素によって変わる自然数である。
【００５９】
第１半透過物質１１２の組成物は、照射される所定波長帯の光を一部のみ通過させうる種々のものを用いることができる。本発明では、ＣｒxＯy、ＣｒxＣＯy、ＣｒxＯyＮz、ＳｉxＯy、ＳｉxＯyＮz、ＳｉxＣＯy、ＳｉxＣＯyＮz、ＭｏxＳｉy、ＭｏxＯy、ＭｏxＯyＮz、ＭｏxＣＯy、ＭｏxＯyＮz、ＭｏxＳｉyＯz、ＭｏxＳｉyＯzＮ、ＭｏxＳｉyＣＯzＮ、ＭｏxＳｉyＣＯz、ＴａxＯy、ＴａxＯyＮz、ＴａxＣＯy、ＴａxＯyＮz、ＡｌxＯy、ＡｌxＣＯy、ＡｌxＯyＮz、ＡｌxＣＯyＮz、ＴｉxＯy、ＴｉxＯyＮz、ＴｉxＣＯyのいずれか１つまたはこれらの組み合わせで第１半透過物質１１２を形成できる。最も好ましくは、ＣｒxＯy、ＣｒxＣＯy、ＣｒxＯyＮzで第１半透過物質１１２を形成する。ここで、下付き文字ｘ、ｙ及びｚは自然数で、各化学元素の個数を意味する。
【００６０】
図１３を参照すると、第１半透過物質１１２上に形成されたフォトレジスト１２０がレーザービーム照射により描画された後、該描画されたフォトレジスト１２０が現像され、第２半透過部Ｓ４の形成される位置に第１半透過物質１１２が露出される。
【００６１】
図１４を参照すると、基板１０２上に残されたフォトレジスト１２０をマスクとし、露出された第１半透過物質１１２はエッチング工程で除去される。これにより、第２半透過部Ｓ４の形成される位置において第１半透過物質１１２が除去されることで、基板１０２が露出される。
【００６２】
図１５を参照すると、第１半透過部質の形成された基板上にスパッタ法、化学気相蒸着法により第２半透過物質、フォトレジストが順に積層される。
【００６３】
具体的に、第２半透過物質１１４は、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ａｌを主元素とし、これら主元素の少なくとも２つが結合した化合物、または、主元素にＣＯx、Ｏx、Ｎxの少なくとも１つが結合した化合物であると好ましい。下付き文字は、結合する主元素によって変わる自然数である。
【００６４】
第２半透過物質１１４の組成物は、照射される所定波長帯の光を一部のみ通過させうる種々のものを用いることができる。本発明では、ＣｒxＯy、ＣｒxＣＯy、ＣｒxＯyＮz、ＳｉxＯy、ＳｉxＯyＮz、ＳｉxＣＯy、ＳｉxＣＯyＮz、ＭｏxＳｉy、ＭｏxＯy、ＭｏxＯyＮz、ＭｏxＣＯy、ＭｏxＯyＮz、ＭｏxＳｉyＯz、ＭｏxＳｉyＯzＮ、ＭｏxＳｉyＣＯzＮ、ＭｏxＳｉyＣＯz、ＴａxＯy、ＴａxＯyＮz、ＴａxＣＯy、ＴａxＯyＮz、ＡｌxＯy、ＡｌxＣＯy、ＡｌxＯyＮz、ＡｌxＣＯyＮz、ＴｉxＯy、ＴｉxＯyＮz、ＴｉxＣＯyのいずれか１つまたはこれらの組み合わせで第２半透過物質を形成できる。
【００６５】
最も好ましくは、第１半透過物質１１２をＣｒxＯy、ＣｒxＣＯy、ＣｒxＯyＮzで形成する場合に、上に列挙した半透過物質のうち、Ｃｒと選択的にエッチングできる第２半透過物質１１４とを用いることができる。
【００６６】
第２半透過物質１１４には、第１半透過物質１１２とエッチング比が異なる半透過物質を用いる。すなわち、図１６に示すＢ領域のように露出された第２半透過物質１１４のみエッチングされ、第２半透過物質１１４の下部に形成された第１半透過物質１１２はエッチングされないように、第２半透過物質１１４には、第１半透過物質１１２と異なるエッチング比を有する半透過物質を用いる。
【００６７】
図１６を参照すると、第２半透過物質１１４上に形成されたフォトレジスト１２０がレーザービーム照射により描画された後、該描画されたフォトレジスト１２０が現像されて、透過領域Ｓ５及び第１半透過部Ｓ３の形成される位置に第２半透過物質１１４が露出される。
【００６８】
図１７を参照すると、第２半透過物質１１４上に残されたフォトレジスト１２０をマスクとし、第２半透過物質１１４はエッチング工程で除去される。これにより、第１半透過物質１１２からなる第１半透過部Ｓ３と、第２半透過物質１１４からなる第２半透過部Ｓ４と、第１及び第２半透過物質１１２，１１４が積層されてなる第３半透過部Ｓ２が形成される。そして、透過領域Ｓ５の形成される位置に第１半透過物質１１２が形成され、遮断領域Ｓ１の形成される位置には第１及び第２半透過物質１１２，１１４が積層して形成される。
【００６９】
図１８を参照すると、第２半透過物質１１４の形成された基板１０２上にスパッタ法、化学気相蒸着法などにより遮断層１１０、フォトレジスト１２０が順に積層される。遮断層１１０は、紫外線を遮断できる材質で形成すればよく、例えば、Ｃｒ及びＣｒxＯyで構成された膜とすることができる。
【００７０】
図１９を参照すると、遮断層１１０上に形成されたフォトレジスト１２０がレーザービーム照射により描画された後、該描画されたフォトレジスト１２０が現像されて、半透過領域Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４及び透過領域Ｓ５の形成される位置に遮断層１１０が露出される。
【００７１】
図２０を参照すると、遮断層１１０上に残されたフォトレジスト１２０をマスクとし、半透過領域Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４及び透過領域Ｓ５の形成される位置に露出された遮断層１１０がエッチング工程で除去される。その後、遮断層１１０上に残存するフォトレジスト１２０がストリップ工程で除去される。これにより、基板１０２上に、第１半透過物質１１２、第２半透過物質１１４及び遮断層１１０が積層された遮断領域Ｓ１が形成され、基板１０２上に第１半透過物質１１２が積層された第１半透過部Ｓ３、基板１０２上に第２半透過物質１１４が積層された第２半透過部Ｓ４、及び第１及び第２半透過物質１１２，１１４が積層された第３半透過部Ｓ２、及び基板１０２が露出された透過領域Ｓ５が形成される。
【００７２】
このように、本発明の第１及び第２実施例に係るハーフトーンマスクの製造方法は、図２乃至図１０、図１２乃至図２０に示すように、工程数を減らすことができ、その分、時間及びコストを低減できる。
【００７３】
以上の詳細な説明では本発明の好適な実施例を参照して本発明を説明してきたが、当該技術の分野における熟練した当業者または当該技術の分野における通常の知識を有する者にとっては、添付した特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び技術領域を逸脱しない範囲内で、本発明を様々な修正及び変更できるということは明らかであろう。
【符号の説明】
【００７４】
１０２    基板
１１０    遮断層
１１２    第１半透過物質
１１４    第２半透過物質
１２０    フォトレジスト
【図１】
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【図２】
0005432369.tif 000003
【図３】
0005432369.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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