(57)【要約】【課題】微小立体形状の寸法に依存せずに微小立体形状の高さを揃えて形成することができる高精度のフォトマスク得る。【解決手段】遮光領域で囲まれた微小立体形状領域のパターンが形成されたフォトマスクであって、前記微小立体形状領域の寸法Ｄが、フォトマスクのパターンを被露光基板に投影する投影レンズの開口比ＮＡと露光光の波長λに関する境界寸法Ｒ＝λ／ＮＡに関して、前記寸法Ｄが前記境界寸法Ｒの２倍以下の前記微小立体形状領域の光透過率を、前記寸法Ｄが前記境界寸法Ｒの３倍以上の微小立体形状領域の光透過率よりも小さくしたフォトマスクを製造する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
遮光領域で囲まれた微小立体形状領域のパターンが形成されたフォトマスクであって、前記微小立体形状領域の寸法Ｄが、フォトマスクのパターンを被露光基板に投影する投影レンズの開口比ＮＡと露光光の波長λに関する境界寸法Ｒ＝λ／ＮＡに関して、前記寸法Ｄが前記境界寸法Ｒの２倍以下の前記微小立体形状領域の光透過率を、前記寸法Ｄが前記境界寸法Ｒの３倍以上の微小立体形状領域の光透過率よりも小さくしたことを特徴とするフォトマスク。
【請求項２】
請求項１記載のフォトマスクであって、前記寸法Ｄが前記境界寸法Ｒの２倍以下の前記微小立体形状領域の光透過率を、前記寸法Ｄが前記境界寸法Ｒの３倍以上の前記微小立体形状領域の光透過率に対して［０．０４５０（Ｄ／Ｒ）２−０．３２８（Ｄ／Ｒ）＋１．５６６］分の１にしたことを特徴とするフォトマスク。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のフォトマスクであって、少なくとも、前記寸法Ｄが前記境界寸法Ｒの２倍以下となる前記微小立体形状領域が、前記境界寸法Ｒより小さいピッチの格子点に設置した遮光性の微小網点図形と、前記微小網点図形の間の微小間隙図形のパターンを有するることを特徴とするフォトマスク。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項に記載のフォトマスクであって、少なくとも１つの前記微小立体形状領域が、透明基板上に形成された半透光膜を有することを特徴とするフォトマスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネルに形成する微小立体形状の配列や、半導体基板などに形成される微小立体形状の配列や、ＭＥＭＳやバイオチップ等の微小立体形状の配列を製造するために用いるフォトマスクに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルに形成するスペーサ等の微小立体形状の配列や、撮像デバイスの半導体の各受光素子毎にマイクロレンズの微小立体形状の配列や、ＭＥＭＳやバイオチップ等の微小立体形状の配列を製造する際に、また、それらの配列を形成する金型や母型に微小立体形状の型の配列を形成する場合に、フォトマスクを利用してその微小立体形状の形を感光性レジスト材料層に転写している。
【０００３】
特許文献１には、被露光基板上に感光性レジスト材料層を形成し、この感光性レジスト材料層に、フォトマスクのパターンを投影露光し、現像してマイクロレンズの微小立体形状を得る技術が開示されている。この方法は、フォトマスクのレチクルに微小図形（微小網点図形）を微細なピッチの間隔で設置し、そのフォトマスクの微小図形（微小網点図形）の寸法と微細なピッチを、ステッパーでパターンを縮小投影して光の波長以下の長さで解像されない長さに投影することで露光濃度を分布させて被露光基板の感光性レジスト材料層を露光する。これにより、マイクロレンズの微小立体形状を形成できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表平０８−５０４５１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、例えば液晶パネルにスペーサの微小立体形状を形成する場合に、そのパネル上に寸法の異なる微小立体形状を混在させて、それらの高さを揃える必要がある。本発明者らは、鋭意研究の結果、フォトマスクに同じ光透過率の微小立体形状領域のパターンを形成し、そのパターンを被露光基板上の感光性レジスト材料層に投影した場合に、微小立体形状の寸法が小さくなるにつれ、感光性レジスト材料層に投影される光量（投影光強度）が、設計値からずれて来て、その結果、感光性レジスト材料層を露光・現像して得られる微小立体形状の高さがその微小立体形状の寸法に依存して変わってしまう問題が有るという知見を得た。
【０００６】
そのため、本発明は、フォトマスクのパターンを投影レンズで被露光基板上の感光性レジスト材料層に投影して微小立体形状を形成する場合に、寸法の異なる微小立体形状が混在する場合に、それらの微小立体形状の寸法に依存せずに高さを揃えて微小立体形状を形成することができるフォトマスクを得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために、遮光領域で囲まれた微小立体形状領域のパターンが形成されたフォトマスクであって、前記微小立体形状領域の寸法Ｄが、フォトマスクのパターンを被露光基板に投影する投影レンズの開口比ＮＡと露光光の波長λに関する境界寸法Ｒ＝λ／ＮＡに関して、前記寸法Ｄが前記境界寸法Ｒの２倍以下の前記微小立体形状領域の光透過率を、前記寸法Ｄが前記境界寸法Ｒの３倍以上の微小立体形状領域の光透過率よりも小さくしたことを特徴とするフォトマスクである。
【０００８】
また、本発明は、上記のフォトマスクであって、前記寸法Ｄが前記境界寸法Ｒの２倍以下の前記微小立体形状領域の光透過率を、前記寸法Ｄが前記境界寸法Ｒの３倍以上の前記微小立体形状領域の光透過率に対して［０．０４５０（Ｄ／Ｒ）２−０．３２８（Ｄ／Ｒ）＋１．５６６］分の１にしたことを特徴とするフォトマスクである。
【０００９】
また、本発明は、上記のフォトマスクであって、少なくとも、前記寸法Ｄが前記境界寸法Ｒの２倍以下となる前記微小立体形状領域が、前記境界寸法Ｒより小さいピッチの格子点に設置した遮光性の微小網点図形と、前記微小網点図形の間の微小間隙図形のパターンを有するることを特徴とするフォトマスクである。
【００１０】
また、本発明は、上記のフォトマスクであって、少なくとも１つの前記微小立体形状領域が、透明基板上に形成された半透光膜を有することを特徴とするフォトマスクである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のフォトマスクは、フォトマスクのパターンを被露光基板に投影する投影レンズの開口比ＮＡと露光光の波長λに関する境界寸法Ｒ＝λ／ＮＡに関して、寸法Ｄが境界寸法Ｒの２倍以下の微小立体形状領域のパターンのマスクの光透過率を、寸法Ｄが境界寸法Ｒの３倍以上の微小立体形状領域のパターンのマスクの光透過率に対して［０．０４５０（Ｄ／Ｒ）２−０．３２８（Ｄ／Ｒ）＋１．５６６］分の１にすることで、寸法Ｄが境界寸法Ｒの２倍以下の微小立体形状領域も、寸法Ｄが境界寸法Ｒの３倍以上の微小立体形状領域と同じ投影光強度に揃えて被露光基板上の感光性レジスト材料層を露光できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態のフォトマスクの平面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態のフォトマスクの側断面図である。
【図３】（ａ）本発明のフォトマスクの、微小立体形状領域２ａから２ｄのパターンが被露光基板に投影される露光量（投影光強度Ｔ）の光強度分布のシミュレーション結果を示す図である。（ｂ）シミュレーションで得られた微小立体形状領域の投影光強度Ｔを与える関数Ｆを示す図である。
【図４】本発明の第２の実施形態のフォトマスクの平面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態のフォトマスクの側断面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態のフォトマスクの平面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態のフォトマスクの側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜第１の実施形態＞
（フォトマスク）
以下、図１から図３によって、本発明の第１の実施形態を説明する。図１に、本実施形態のフォトマスク１０の、遮光領域３で囲まれた微小立体形状領域２ａから２ｄの４つのパターンの平面図を示す。本実施形態のフォトマスク１０には、合成石英ガラス等の透明基板１上にクロム（Ｃｒ）の蒸着（必要に応じて、Ｃｒと酸化クロムの２層膜）等により、遮光膜を例えば厚さ２００ｎｍに成膜し、その遮光膜のＣｒ等をエッチングする等でパターンを形成する。それにより、遮光領域３で囲まれた領域に、透明基板１を露出させた微小間隙図形４の集合を形成した微小立体形状領域２ａから２ｄのパターンを形成する。微小間隙図形４の間はＣｒの遮光膜のパターンで形成した遮光性の微小網点図形３ａがある。微小間隙図形４は、ピッチがＰの格子点上に千鳥足状に形成する。
【００１４】
図１のフォトマスク１０において、遮光領域３で囲まれ、微小間隙図形４の集合で形成した微小立体形状領域２ａから２ｄのパターンは、それぞれの寸法の矩形の底面を有する柱状の微小立体形状を形成するために用いる。微小立体形状領域２ａは、一辺の寸法Ｄａが２．５μｍの正方形のパターンであり、そのパターンを投影レンズ２０により被露光基板３０の面上の感光性レジスト材料層に投影することで、同じ寸法の微小立体形状を形成する。微小立体形状領域２ｂは一辺の寸法Ｄｂが５μｍの正方形のパターン、微小立体形状領域２ｃは一辺の寸法Ｄｃが７・５μｍの正方形のパターン、微小立体形状領域２ｄは一辺の寸法Ｄｄが１０μｍの正方形のパターンである。
【００１５】
そして、遮光領域３で囲まれた微小立体形状領域２ａから２ｄのそれぞれの寸法Ｄの正方形の領域内に、ピッチがＰ（図１ではＰ＝５００ｎｍ）の格子点上に千鳥足状に微小間隙図形４を配列したパターンを形成する。図２に、このフォトマスク１０の断面図を示す。図２のように、透明基板１上にＣｒの遮光膜から成る遮光領域３と微小網点図形３ａのパターンを形成し、遮光性の微小網点図形３ａの間に透明基板１を露出する微小間隙図形４のパターンを形成する。そして、微小網点図形３ａと微小間隙図形４との面積比を変えることによって光透過率を制御した微小立体形状領域２を形成する。
【００１６】
このフォトマスク１０のパターンをステッパーの投影レンズ２０で被露光基板３０上の感光性レジスト材料層に等倍に投影して露光する。すなわち、フォトマスク１０に露光光Ｌ０が照射された場合、露光光Ｌ０は、微小間隙図形４を通過し、縮小投影型露光装置（ステッパー）の投影レンズ２０でそのパターンを等倍で被露光基板３０の面上に形成した感光性レジスト材料層に投影することでパターン露光する。
【００１７】
（フォトマスクの格子点のピッチＰ）
鋭意研究の結果、フォトマスク１０の、遮光領域３で囲まれた微小立体形状領域２内に微小間隙図形４を、ピッチＰの格子点に千鳥足状に配置して形成するが、そのピッチＰは以下の寸法に設定する。すなわち、ステッパーの被露光基板３０側の投影レンズ２０の開口比ＮＡと露光光の波長λに関して、被露光基板３０に投影する微小立体形状領域２のパターンの分解能に比例する（式１で定義する）境界寸法Ｒ＝λ／ＮＡよりも小さいピッチＰを設定する（式２）。そのピッチＰに設定することで、被露光基板３０にほぼ一様な光分布のパターンが投影できる。このフォトマスク１０の微小立体形状領域２のパターンを投影して露光した被露光基板３０上の感光性レジスト材料層を現像することにより、被露光基板３０の表面上に高さの凹凸が少ない微小立体形状を形成することができる。
（式１）Ｒ＝λ／ＮＡ
（式２）Ｐ＜Ｒ
【００１８】
ステッパーの被露光基板３０側の投影レンズ２０の開口比ＮＡを０．１５にしてコヒーレンスファクタσを０．６にした条件で、波長λが３６５ｎｍの露光光Ｌ０でフォトマスク１０のパターンを被露光基板３０に露光する場合に境界寸法Ｒを（式１）で計算すると、境界寸法Ｒは、Ｒ＝λ／ＮＡ＝３６５ｎｍ／０．１５＝２４３３ｎｍ＝２．４３μｍと計算される。フォトマスク１０の格子点（グリッド）のピッチＰは、露光の波長λ＝３６５ｎｍより大きいが、その境界寸法Ｒ＝２．４３μｍよりも小さい５００ｎｍのピッチＰに設定する。
【００１９】
（フォトマスクの階調）
フォトマスク１０のパターンは、マスクの各部で指定された階調（グレースケール：濃度）に従って寸法（面積）を変えた微小間隙図形４を格子点に設置する。すなわち、矩形の微小間隙図形４の辺の長さを０から格子点のピッチＰの２倍の大きさにまで変えることによりフォトマスクの格子点毎の光透過率を変えて階調を調整する。例えば、一辺が３１６ｎｍの矩形の微小間隙図形４を格子点上に千鳥足状に設置することで、フォトマスク１
０の光照射領域に対する微小間隙図形４の面積の割合を２０％にする。
【００２０】
（投影光強度の微小立体形状領域の寸法Ｄへの依存性）
図３（ａ）は、図１に示すフォトマスク１０の遮光領域３で囲まれた微小立体形状領域２ａから２ｄのパターンが、投影レンズ２０により、被露光基板３０に投影される露光量（投影光強度Ｔ）の光強度分布のシミュレーション結果を示す。この場合では、フォトマスク１０のパターンは、境界寸法Ｒ＝２．４３μｍよりも小さいピッチＰ＝０．５μｍの格子点上に微小間隙図形４を千鳥足状に配置する。ここで、フォトマスク１０における微小立体形状領域２が投影レンズ２０で被露光基板３０に投影される光の投影光強度Ｔを２０％にすることを狙って（狙いとする投影光強度Ａ＝０．２）、その微小間隙図形４の矩形の一辺の寸法を３１６ｎｍに設定した。この場合は、微小間隙図形４の間の遮光性の微小網点図形３ａは端部で連結される。図３（ａ）の横軸Ｘは、各微小立体形状領域２ａから２ｄが投影レンズ２０で被露光基板３０に投影されるパターンの位置座標をあらわす。シミュレーション結果の投影光強度Ｔの分布は、寸法Ｄａの微小立体形状領域２ａが投影された寸法が２．５μｍ、寸法Ｄｂの微小立体形状領域２ｂが投影された寸法が５μｍ、寸法Ｄｃの微小立体形状領域２ｃが投影された寸法が７．５μｍ、寸法Ｄｄの微小立体形状領域２ｄが投影された寸法が１０μｍの、正方形の微小立体形状の露光パターンが被露光基板３０に投影される。
【００２１】
図３（ａ）に示すシミュレーション結果は、フォトマスク１０の正方形の微小立体形状領域２の寸法Ｄが５μｍ以上ある微小立体形状領域２ｂから２ｄでは、被露光基板３０に投影される光強度分布の投影光強度Ｔのピークが概ね２０％に揃う。一方、寸法Ｄａが２．５μｍの微小立体形状領域２ａは、被露光基板３０に投影される投影光強度Ｔが２５％になり、他の微小立体形状領域２のパターンよりも投影光強度Ｔが２５％程大きくなる。このように、フォトマスク１０における遮光領域３で囲まれる微小立体形状領域２の寸法Ｄが（式１）で計算される境界寸法Ｒ＝２．４３μｍよりも小さくなると、投影レンズ２０により被露光基板３０に投影される投影光強度Ｔが大きくなり始めるという知見を得た。
【００２２】
シミュレーションの結果、微小立体形状領域２の寸法Ｄが小さくなると微小立体形状領域２の投影光強度Ｔが大きくなり、その関係式として、微小立体形状領域２の寸法Ｄと境界寸法Ｒの比（Ｄ／Ｒ）の多項式であらわされる関数Ｆに係数Ａを掛け算して投影光強度Ｔをあらわす以下の（式３）を得た。
（式３）Ｔ＝Ａ・Ｆ
＝Ａ・［０．０４５０（Ｄ／Ｒ）２−０．３２８（Ｄ／Ｒ）＋１．５６６］
（式４）（Ｄ／Ｒ）＜４
この（式３）の適用範囲は、（Ｄ／Ｒ）＜４（式４）となる範囲内の寸法Ｄで有効である。（式３）の係数Ａは、寸法Ｄが境界寸法Ｒの３倍以上の微小立体形状領域２が投影レンズ２０で被露光基板３０に露光・投影される光強度（投影光強度Ｔ）をあらわす。
【００２３】
この（式３）の、Ａ＝１の場合の投影光強度Ｔ、すなわち関数Ｆの計算結果を、図３（ｂ）に実線で示す。こうして（式３）により、微小立体形状領域２の寸法Ｄの関数として被露光基板３０に投影する投影光強度Ｔが計算できる。このように、投影光強度Ｔは、微小立体形状領域２の寸法Ｄが小さくなると大きくなる関係がある。こうして得られた、投影光強度Ｔが微小立体形状領域２の寸法Ｄに依存する関係式(式３）を利用することで、微小立体形状領域２の寸法Ｄにかかわらず一定の光強度で被露光基板３０を露光するようにするフォトマスクの微小立体形状領域２の光透過率が計算できる。すなわち、フォトマスク１０において、寸法Ｄが境界寸法Ｒの２倍以下の微小立体形状領域２に対しては、その光透過率Ａ１を以下の（式５）に設定するように寸法を調整した微小間隙図形４を形成することで、それを投影レンズ２０で被露光基板３０に投影する投影光強度Ｔの寸法Ｄ依
存性を補正する。
（式５）マスクの光透過率Ａ１＝Ａ０／Ｆ
＝Ａ０／［０．０４５０（Ｄ／Ｒ）２−０．３２８（Ｄ／Ｒ）＋１．５６６］すなわち、フォトマスク１０において、寸法Ｄが境界寸法Ｒの２倍以下の微小立体形状領域のパターンの光透過率Ａ１を、寸法Ｄが境界寸法Ｒの３倍以上の微小立体形状領域のパターンの光透過率Ａ０に対して［０．０４５０（Ｄ／Ｒ）２−０．３２８（Ｄ／Ｒ）＋１．５６６］分の１にする。これにより、投影レンズ２０で被露光基板３０に投影する投影光強度Ｔを、寸法Ｄが境界寸法Ｒの２倍以下の微小立体形状領域２においても、寸法Ｄが境界寸法Ｒの３倍以上の微小立体形状領域２と同じ投影光強度Ｔに揃えることができる効果がある。
【００２４】
＜第２の実施形態＞
図４に第２の実施形態のフォトマスク１０の平面図を示し、図５に、その側断面図を示す。第２の実施形態では、図５の側断面図のように、フォトマスク１０の透明基板１上に半透光膜５の層を形成する。そして、その半透光膜５の層の上に遮光膜の層を形成し、遮光膜の層のパターンで遮光領域３及び微小網点図形３ａを形成する。半透光膜５の層の光透過率は、寸法Ｄが境界寸法Ｒの３倍以上の微小立体形状領域２ｃと２ｄにおける投影光強度Ｔの値（光透過率Ａ０）と等しく設定する。そして、図４に示すように、寸法Ｄが境界寸法Ｒの２倍以下の微小立体形状領域２ａと２ｂ内には遮光性の微小網点図形３ａを形成し、微小網点図形３ａと他の微小網点図形３ａとの間に微小間隙図形４ａのパターンを形成する。第２の実施形態では、第１の実施形態とは逆に、遮光性の微小網点図形３ａの間の微小網点図形３ａが端部で連結されたパターンを形成する。この遮光性の微小網点図形３ａは、（式１で定義する）境界寸法Ｒ＝λ／ＮＡよりも小さいピッチＰの格子点上に千鳥足状に設置する。一方、寸法Ｄが境界寸法Ｒの３倍以上の微小立体形状領域２ｃと２ｄ内には、微小網点図形３ａを形成せずに、微小立体形状領域２ｃと２ｄそれぞれの領域全体を遮光領域３で囲まれた一辺の長さＤの開口部６に形成する。微小立体形状領域２ｃと２ｄでは、透明基板１の全面が半透光膜５で覆われることで、開口部６の光透過率を光透過率Ａ０にする。
【００２５】
フォトマスク１０の寸法Ｄが境界寸法Ｒの２倍以下の微小立体形状領域２ａと２ｂでは、微小網点図形３ａの寸法を調整することで、その光透過率Ａ１を（式５）の通りに、微小立体形状領域２ｃと２ｄの光透過率Ａ０に対して［０．０４５０（Ｄ／Ｒ）２−０．３２８（Ｄ／Ｒ）＋１．５６６］分の１にする。これにより投影光強度Ｔの寸法Ｄ依存性を補正し、第１の実施形態と同様に、被露光基板３０に投影する投影光強度Ｔを、寸法Ｄが境界寸法Ｒの２倍以下の微小立体形状領域２も、寸法Ｄが境界寸法Ｒの３倍以上の微小立体形状領域２と同じ投影光強度Ｔに揃えることができる効果がある。
【００２６】
本実施形態で用いる半透光膜５は以下の材料を用い以下の厚さに成膜することで光透過率を２０％にする。露光光として水銀ランプのｉ線（波長λ＝３６５ｎｍ）を用いる場合、酸化モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉＯ）で、酸素（Ｏ）の原子％が４０％の成分組成の薄膜を８０ｎｍから１２０ｎｍの厚さで半透光膜５を形成すれば、その光透過率はｉ線の波長で２０％程度になる。また、酸化窒化モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉＯＮ）で、酸素（Ｏ）の原子％が４０％で窒素（Ｎ）の原子％が１８％の成分組成の薄膜を６４ｎｍの厚さで半透光膜５を形成すれば、その光透過率はｉ線の波長で２０％程度になる。更に、ＫｒＦエキシマレーザーの波長λ（＝２４８ｎｍ）で露光する場合に、窒化モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉＮ）を、窒素（Ｎ）が４８原子％で、Ｓｉが３４原子％でＭｏが１８原子％にした組成の薄膜を３５ｎｍの厚さで半透光膜５を形成すれば、半透光膜５のその波長での光透過率は２０％程度になる。
【００２７】
半透光膜５の製造方法は、例えば、酸化窒化モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉＯＮ）の
薄膜の半透光膜５を合成石英ガラス基板からなる透明基板１上に、反応性スパッタにより成膜できる。すなわち、この半透光膜５は、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）との混合ターゲット（Ｍｏ：Ｓｉ＝１：２ｍｏｌ％）を用い、アルゴン（Ａｒ）と亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）との混合ガス雰囲気（Ａｒ；８４体積％、Ｎ２Ｏ；１６体積％、圧力；１．５×１０−３Ｔｏｒｒ）で反応性スパッタを行うことで形成できる。
【００２８】
＜第３の実施形態＞
図６に第３の実施形態のフォトマスク１０の平面図を示し、図７に、その側断面図を示す。第３の実施形態では、第２の実施形態と同様に、遮光膜の層と透明基板１との間に半透光膜５の層を形成する。図６の平面図のように、寸法Ｄが境界寸法Ｒの３倍以上の微小立体形状領域２ｃと２ｄでは、第２の実施形態と同様に、微小網点図形３ａを形成せずに、微小立体形状領域２全体を遮光領域３で囲まれる一辺の長さＤの開口部６にし、開口部６の透明基板１の全面を半透光膜５で覆うことで、その領域の光透過率を半透光膜５の光透過率Ａ０に設定する。
【００２９】
第３の実施形態では、微小立体形状領域２ｂが第２の実施形態と異なる。すなわち、微小立体形状領域２ｂでは、図７の側断面図で示すように、遮光性の微小網点図形３ａの間の微小間隙図形４ｂでは半透光膜５を除去して透明基板１の面を露出させる。一方、微小立体形状領域２ａでは、遮光性の微小網点図形３ａの間の微小間隙図形４ａには半透光膜５を残す。
【００３０】
このフォトマスク１０の半透光膜５のパターンは以下のようにして形成する。すなわち、微小立体形状領域２ａの光透過率Ａ０の半透光膜５はエッチングレジスト材料層で覆い、微小立体形状領域２ｂの半透光膜５は、遮光領域３と微小網点図形３ａのパターンをエッチングマスクにして、ＣＦ４＋Ｏ２混合ガスのエッチングガスを用いてドライエッチングすることで、微小立体形状領域２ｂでは、遮光領域３と微小網点図形３ａの下地以外の部分である微小間隙図形４ｂの半透光膜５をドライエッチングで除去して透明基板１の面を露出させる。
【００３１】
第３の実施形態では、透明基板１の面を半透光膜５で覆う部分と半透光膜５を除去して透明基板１の面を露出させた部分を有する。これにより、式５で計算される、微小立体形状領域２ｂが必要とするマスクの光透過率Ａ１を得るために、製造が難しい小さなパターンの微小網点図形３ａを用いる代わりに、透明基板１の面を露出させた微小間隙図形４ｂを用いることで、微小網点図形３ａを適度な大きさに形成することができる。それにより、必要とする投影光強度Ｔを得るのに必要なマスクの光透過率Ａ１の微小立体形状領域２ｂを容易に形成してフォトマスク１０の製造コストを低減できる効果がある。
【００３２】
なお、本発明は、遮光性の微小網点図形３ａや微小間隙図形４が正方形であるフォトマスク１０に限定されず、それらが長方形やその他の多角形状であっても良い。また、微小網点図形３ａや微小間隙図形４を設置する格子点の位置も、千鳥足状の位置に限定されず、格子点全部の上に微小網点図形３ａを設置しても良いし、格子点のピッチＰをフォトマスク１０の部分により変えたフォトマスク１０にしても良い。更に、本発明は、微小網点図形３ａや微小間隙図形４を用いずに開口部６に露出させる半透光膜５の厚さを微小立体形状領域２の寸法に応じて変えることで、寸法Ｄが境界寸法Ｒ＝λ／ＮＡの２倍以下の微小立体形状領域２のパターンのマスクの光透過率Ａ１を、寸法Ｄが境界寸法Ｒの３倍以上の微小立体形状領域２のパターンのマスクの光透過率Ａ０の［０．０４５０（Ｄ／Ｒ）２−０．３２８（Ｄ／Ｒ）＋１．５６６］分の１にしたフォトマスク１０にしても良い。
【符号の説明】
【００３３】
１・・・透明基板
２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ・・・微小立体形状領域
３・・・遮光領域
３ａ・・・微小網点図形
４、４ａ、４ｂ・・・微小間隙図形
５・・・半透光膜
６・・・開口部
１０・・・フォトマスク
２０・・・投影レンズ
３０・・・被露光基板
Ｄ、Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ・・・微小立体形状領域の寸法
Ｌ０・・・露光光
Ｐ・・・微小網点図形（微小間隙図形）を設置する格子点のピッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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