(57)【要約】【課題】フォトリソグラフィ過程で照射される光が透光基板上のパターンによって吸収されることにより発生する熱による温度上昇を抑制できるようにするフォトマスクブランクおよびフォトマスクを提供する。【解決手段】フォトマスクブランクは、透光基板と、透光基板上に配置される高反射物質層と、高反射物質層上に配置される光遮断層とを含む。高反射物質層は、透光基板を透過する光を一定割合で反射させ、これによって、フォトリソグラフィ工程の際、透光基板を透過する光が光遮断層に吸収される割合が減少し、光遮断層の熱上昇を抑制させることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光基板と、
前記透光基板上に配置される高反射物質層と、
前記高反射物質層上に配置される光遮断層とを含むことを特徴とする、フォトマスクブランク。
【請求項２】
前記高反射物質層は、シリコン（Ｓｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、白金（Ｐｔ）、ルテニウム（Ｒｕ）、クロム（Ｃｒ）、スズ（Ｓｎ）のうちの少なくともいずれか１つを含む物質からなることを特徴とする、請求項１に記載のフォトマスクブランク。
【請求項３】
前記高反射物質層は、酸素（Ｏ）および窒素（Ｎ）のうちのいずれか１つの成分を追加的に含むことを特徴とする、請求項２に記載のフォトマスクブランク。
【請求項４】
前記高反射物質層は、多層構造からなることを特徴とする、請求項１に記載のフォトマスクブランク。
【請求項５】
前記多層構造は、モリブデン（Ｍｏ）層およびシリコン（Ｓｉ）層が交互に配置される構造を含むことを特徴とする、請求項４に記載のフォトマスクブランク。
【請求項６】
前記高反射物質層は、照射される光量に対する２０％〜９０％の反射率を有することを特徴とする、請求項１に記載のフォトマスクブランク。
【請求項７】
前記高反射物質層は、前記光遮断層の厚さより小さい厚さを有することを特徴とする、請求項１に記載のフォトマスクブランク。
【請求項８】
前記光遮断層は、クロム（Ｃｒ）層を含むことを特徴とする、請求項１に記載のフォトマスクブランク。
【請求項９】
前記高反射物質層および光遮断層の間に配置される位相反転層をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のフォトマスクブランク。
【請求項１０】
前記高反射物質層および位相反転層は、５０％以下の透過率と、１５０度〜２５０度の位相反転率を有することを特徴とする、請求項９に記載のフォトマスクブランク。
【請求項１１】
前記光遮断層上に配置されるフォトレジスト層をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のフォトマスクブランク。
【請求項１２】
透光基板と、
前記透光基板上に配置され、照射される光量の２０％〜９０％を反射させる材質からなる光遮断層とを含むことを特徴とする、フォトマスクブランク。
【請求項１３】
透光基板と、
前記透光基板上で前記透光基板の光透過領域を露出させるように配置される高反射物質層パターンと、
前記高反射物質層パターン上に配置される光遮断層パターンとを含むことを特徴とする、フォトマスク。
【請求項１４】
前記高反射物質層パターンは、シリコン（Ｓｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、白金（Ｐｔ）、ルテニウム（Ｒｕ）、クロム（Ｃｒ）、スズ（Ｓｎ）のうちの少なくともいずれか１つを含む物質からなることを特徴とする、請求項１３に記載のフォトマスク。
【請求項１５】
前記高反射物質層パターンは、酸素（Ｏ）および窒素（Ｎ）のうちのいずれか１つの成分を追加的に含むことを特徴とする、請求項１４に記載のフォトマスク。
【請求項１６】
前記高反射物質層パターンは、多層構造からなることを特徴とする、請求項１３に記載のフォトマスク。
【請求項１７】
前記多層構造は、モリブデン（Ｍｏ）層パターンおよびシリコン（Ｓｉ）層パターンが交互に配置される構造を含むことを特徴とする、請求項１６に記載のフォトマスク。
【請求項１８】
前記高反射物質層パターンは、照射される光量に対する２０％〜９０％の反射率を有することを特徴とする、請求項１３に記載のフォトマスク。
【請求項１９】
前記高反射物質層パターンは、前記光遮断層パターンの厚さより小さい厚さを有することを特徴とする、請求項１３に記載のフォトマスク。
【請求項２０】
前記光遮断層パターンは、クロム（Ｃｒ）層からなることを特徴とする、請求項１３に記載のフォトマスク。
【請求項２１】
前記光遮断層パターンおよび高反射物質層パターンの間に配置される位相反転層パターンをさらに含むことを特徴とする、請求項１３に記載のフォトマスク。
【請求項２２】
前記高反射物質層パターンおよび位相反転層パターンは、５０％以下の透過率と、１５０度〜２５０度の位相反転率を有することを特徴とする、請求項２１に記載のフォトマスク。
【請求項２３】
透光基板と、
前記透光基板上に配置され、前記透光基板を通して照射される光量の２０％〜９０％を反射させる材質からなる光遮断層パターンとを含むことを特徴とする、フォトマスク。
【請求項２４】
透光基板と、
前記透光基板上に配置される、相対的に厚い第１光遮断層パターンおよび相対的に薄い第２光遮断層パターンからなる光遮断層パターンとを含み、
前記光遮断層パターンは、フォトリソグラフィ工程によってウエハに転写されることを特徴とする、フォトマスク。
【請求項２５】
前記透光基板は、前記透光基板が露出する光透過領域、および前記光遮断層パターンが配置される光遮断領域を含むことを特徴とする、請求項２４に記載のフォトマスク。
【請求項２６】
前記第２光遮断層パターンは、前記光遮断層パターンの内部に配置され、前記第１光遮断層パターンは、前記光遮断層パターンの周縁で前記第２光遮断層パターンを取り囲むように配置されることを特徴とする、請求項２４に記載のフォトマスク。
【請求項２７】
前記第２光遮断層パターンは、前記光遮断層パターンの内部で一方向に沿って長く配置されることを特徴とする、請求項２４に記載のフォトマスク。
【請求項２８】
前記第２光遮断層パターンは、異なる方向に沿って相互離隔するように配置される、複数個からなることを特徴とする、請求項２７に記載のフォトマスク。
【請求項２９】
前記光遮断層パターンの周りに沿って周縁には前記第１光遮断層パターンが配置されることを特徴とする、請求項２８に記載のフォトマスク。
【請求項３０】
前記第２光遮断層パターンの厚さは、前記第１光遮断層パターンの厚さの５０％〜９０％であることを特徴とする、請求項２４に記載のフォトマスク。
【請求項３１】
前記第１光遮断層パターンは、前記第１光遮断層パターンに照射される光量の４％〜４０％が透過されるようにする厚さを有し、前記第２光遮断層パターンは、前記第２光遮断層パターンに照射される光量の７％〜６０％が透過されるようにする厚さを有することを特徴とする、請求項２４に記載のフォトマスク。
【請求項３２】
前記第１光遮断層パターンおよび第２光遮断層パターンは、同一の反射率を有することを特徴とする、請求項２４に記載のフォトマスク。
【請求項３３】
透光基板と、
前記透光基板上に配置され、内部で前記透光基板を露出させるトレンチセグメントを有する光遮断層パターンとを含み、
前記トレンチセグメントを有する光遮断層パターンは、フォトリソグラフィ工程によってウエハに転写されることを特徴とする、フォトマスク。
【請求項３４】
前記トレンチセグメントは、第１方向に沿って長く配置され、前記第１方向と実質的に垂直な第２方向に沿っては相互離隔するように配置されることを特徴とする、請求項３３に記載のフォトマスク。
【請求項３５】
前記第２方向へのトレンチセグメントの幅は、前記トレンチセグメント自体がフォトリソグラフィ過程でウエハに転写されない程度の幅であることを特徴とする、請求項３４に記載のフォトマスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、フォトマスクに関するものであって、特に、フォトリソグラフィ過程における熱吸収を抑制することができるフォトマスクブランクおよびフォトマスクに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、半導体素子は、半導体基板上にパターンが配置される構造からなる。半導体基板上で能動または受動素子を実現するために形成されるパターンは、フォトリソグラフィ（ｐｈｏｔｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）工程およびエッチング工程により作られる。このうち、フォトリソグラフィ工程は、フォトレジスト層パターンを形成する工程であって、具体的には、パターンを作ろうとする対象膜上にフォトレジスト層を形成し、フォトマスクを用いた露光および現像液を用いた現像工程を行うことにより、フォトレジスト層パターンを形成する工程である。このフォトレジスト層パターンは、対象膜をパターニングするためのエッチングマスク層として使用できる。このようにフォトリソグラフィ工程に使用されるフォトマスクは、ウエハ上にパターンを転写させるための道具であって、通常、透光基板上に転写しようとする転写パターンが配置される構造からなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】韓国公開特許第2010-0081831号公報
【特許文献２】韓国公開特許第2011-0031558号公報
【特許文献３】韓国公開特許第2008-0077870号公報
【特許文献４】韓国公開特許第2008-0008877号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本出願が解決しようとする課題は、フォトリソグラフィ過程で照射される光が透光基板上のパターンによって吸収されることにより発生する熱による温度上昇を抑制できるようにするフォトマスクブランクおよびフォトマスクを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一例によるフォトマスクブランクは、透光基板と、透光基板上に配置される高反射物質層と、高反射物質層上に配置される光遮断層とを含む。
【０００６】
本開示の他の例によるフォトマスクブランクは、透光基板と、透光基板上に配置され、照射される光量の２０％〜９０％を反射させる材質からなる光遮断層とを含む。
【０００７】
本開示の一例によるフォトマスクは、透光基板と、透光基板上で透光基板の光透過領域を露出させるように配置される高反射物質層パターンと、高反射物質層パターン上に配置される光遮断層パターンとを含む。
【０００８】
本開示の他の例によるフォトマスクは、透光基板と、透光基板上に配置され、フォトリソグラフィ工程によってウエハに転写されるが、透光基板を通して照射される光量の２０％〜９０％を反射させる材質からなる光遮断層パターンとを含む。
【０００９】
本開示のさらに他の例によるフォトマスクは、透光基板と、透光基板上に配置される、相対的に厚い第１光遮断層パターンおよび相対的に薄い第２光遮断層パターンからなる光遮断層パターンとを含み、第１光遮断層パターンおよび第２光遮断層パターンは、すべてフォトリソグラフィ工程によってウエハに転写される。
【００１０】
本開示のさらに他の例によるフォトマスクは、透光基板と、透光基板上に配置され、内部で前記透光基板を露出させるトレンチセグメントを有する光遮断層パターンとを含む。
【発明の効果】
【００１１】
本開示の複数の例によるフォトマスクブランクおよびフォトマスクによれば、フォトリソグラフィ過程において、透光基板を透過して照射される光が透光基板上のパターンによって吸収されることにより発生するパターンおよび透光基板の温度上昇を抑制することができる利点が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本開示の一例によるフォトマスクブランクを示す断面図である。
【図２】本開示の他の例によるフォトマスクブランクを示す断面図である。
【図３】本開示のさらに他の例によるフォトマスクブランクを示す断面図である。
【図４】本開示のさらに他の例によるフォトマスクブランクを示す断面図である。
【図５】本開示のさらに他の例によるフォトマスクブランクを示す断面図である。
【図６】本開示の一例によるフォトマスクを示す断面図である。
【図７】本開示の他の例によるフォトマスクを示す断面図である。
【図８】本開示のさらに他の例によるフォトマスクを示す断面図である。
【図９】本開示のさらに他の例によるフォトマスクを示す断面図である。
【図１０】本開示のさらに他の例によるフォトマスクを示す断面図である。
【図１１】本開示のさらに他の例によるフォトマスクを示す平面図である。
【図１２】図１１の線Ｉ−Ｉ’に沿った断面図である。
【図１３】図１１および図１２のフォトマスクを用いて露光を行う場合の光吸収量を説明するために示す図である。
【図１４】図１１および図１２のフォトマスクを用いたフォトリソグラフィ工程を行って形成されたフォトレジスト層パターンを示す平面図である。
【図１５】図１４の線ＩＩ−ＩＩ’に沿った断面図である。
【図１６】本開示のさらに他の例によるフォトマスクを示す平面図である。
【図１７】図１６の線ＩＩＩ−ＩＩＩ’に沿った断面図である。
【図１８】図１６および図１７のフォトマスクを用いて露光を行う場合の光吸収量を説明するために示す図である。
【図１９】本開示のさらに他の例によるフォトマスクを示す平面図である。
【図２０】図１９の線ＩＶ−ＩＶ’に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
フォトリソグラフィ工程の過程において、特定波長の光がフォトマスクを通してウエハ上のフォトレジスト層に照射される。この時、フォトマスクの光遮断領域、すなわち、光遮断パターンが配置される領域では、ウエハ上への光の照射が実質的に遮断され、透光領域を透過する光のみが選択的にウエハ上に照射される。この過程で照射される光エネルギーの相当量が光遮断パターンによって吸収され、これは、光遮断パターン内に熱を発生させる原因として作用する。このような熱は透光基板に伝達され、その結果、透光基板が温度上昇によって膨脹される現象が発生することがある。このような透光基板の膨脹によってフォトマスクのパターンの位置精度誤差が発生し、これによってウエハとフォトマスクとの間のオーバーレイが正確に確保されないことがある。本出願の複数の例においては、フォトリソグラフィ工程の過程で照射される光が転写パターンに吸収される現象が抑制できるようにするフォトマスクブランクおよびフォトマスクを提供する。転写パターンでの光エネルギーの吸収が抑制されることにより、フォトリソグラフィ過程で光エネルギーの吸収による転写パターンおよび透光基板の温度上昇が抑制可能になる。
【００１４】
本出願の例の記載において、「第１」および「第２」のような記載は部材を区分するためのものであり、部材そのものを限定したり特定の順序を意味するものとして使われたわけではない。また、ある部材の「上」に位置し、あるいは、「上部」、「下部」、または「側面」に位置するとの記載は、相対的な位置関係を意味するもので、その部材に直接接触したり、またはその間の界面に他の部材がさらに導入される特定の場合を限定するわけではない。また、ある１つの構成要素が他の構成要素に「連結されている」あるいは「接続されている」との記載は、他の構成要素に電気的または機械的に直接連結されていたり、または接続されていてよいし、あるいは、中間に他の別の構成要素が介在して連結関係または接続関係を構成することもできる。
【００１５】
図１は、本開示の一例によるフォトマスクブランクを示す断面図である。図１を参照すれば、本例によるフォトマスクブランク１１０は、透光基板１１１上に、高反射物質層１１２、光遮断層１１３、およびフォトレジスト層１１４が積層される構造を有する。他の例において、フォトレジスト層１１４は省略されてもよい。透光基板１１１は、光を透過する材質、例えばクォーツ（ｑｕａｒｔｚ）からなってよい。高反射物質層１１２は、シリコン（Ｓｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、白金（Ｐｔ）、ルテニウム（Ｒｕ）、クロム（Ｃｒ）、スズ（Ｓｎ）のうちの少なくともいずれか１つを含む物質からなってよい。また、高反射物質層１１２は、酸素（Ｏ）および窒素（Ｎ）のうちのいずれか１つの成分を追加的に含むこともできる。このような高反射物質層１１２は、光に対する２０％〜９０％の反射率を有する。高反射物質層１１２の反射率は、高反射物質層１１２を構成する物質の組成比を調整することにより適宜調整可能である。高反射物質層１１２は、光遮断層１１３の厚さより小さい厚さを有することができるが、場合によって、光遮断層１１３と等しいか、より大きい厚さを有することもできる。光遮断層１１３は、光遮断物質層、例えばクロム（Ｃｒ）層からなってよい。
【００１６】
図２は、本開示の他の例によるフォトマスクブランクを示す断面図である。図２を参照すれば、本例によるフォトマスクブランク１２０は、透光基板１２１上に、高反射物質層１２２、光遮断層１２３、およびフォトレジスト層１２４が積層される構造を有する。他の例において、フォトレジスト層１２４は省略されてもよい。透光基板１２１は、光を透過する材質、例えばクォーツ（ｑｕａｒｔｚ）からなってよい。高反射物質層１２２は、多層構造からなってよい。本例において、高反射物質層１２２は、第１層１２２ａおよび第２層１２２ｂが交互に配置される構造からなってよい。一例において、第１層１２２ａおよび第２層１２２ｂは、それぞれモリブデン（Ｍｏ）層およびシリコン（Ｓｉ）層であってよい。他の例において、第１層１２２ａおよび第２層１２２ｂは、それぞれルテニウム（Ｒｕ）層およびシリコン（Ｓｉ）層、モリブデン（Ｍｏ）層およびベリリウム（Ｂｅ）層、またはシリコン（Ｓｉ）層およびニオブ（Ｎｂ）層であってもよい。高反射物質層１２２は、光に対する２０％〜９０％の反射率を有する。高反射物質層１２２の反射率は、高反射物質層１２２を構成する第１層１２２ａおよび第２層１２２ｂの厚さおよび積層回数を調整することにより適宜調整可能である。高反射物質層１２２は、光遮断層１２３の厚さより小さい厚さを有することができるが、場合によって、光遮断層１２３と等しいか、より大きい厚さを有することもできる。光遮断層１２３は、光遮断物質層、例えばクロム（Ｃｒ）層からなってよい。
【００１７】
図３は、本開示のさらに他の例によるフォトマスクブランクを示す断面図である。図３を参照すれば、本例によるフォトマスクブランク１３０は、透光基板１３１上に、高反射物質層１３２、位相反転層１３３−１、光遮断層１３３−２、およびフォトレジスト層１３４が積層される構造を有する。他の例において、フォトレジスト層１３４は省略されてもよい。透光基板１３１は、光を透過する材質、例えばクォーツ（ｑｕａｒｔｚ）からなってよい。高反射物質層１３２は、シリコン（Ｓｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、白金（Ｐｔ）、ルテニウム（Ｒｕ）、クロム（Ｃｒ）、スズ（Ｓｎ）のうちの少なくともいずれか１つを含む物質からなってよい。また、高反射物質層１３２は、酸素（Ｏ）および窒素（Ｎ）のうちの少なくともいずれか１つの成分を追加的に含むこともできる。このような高反射物質層１３２は、光に対する２０％〜９０％の反射率を有する。高反射物質層１３２の反射率は、高反射物質層１３２を構成する物質の組成比を調整することにより適宜調整可能である。高反射物質層１３２は、位相反転層１３３−１の厚さより小さい厚さを有することができるが、場合によって、位相反転層１３３−１と等しいか、より大きい厚さを有することもできる。一例において、位相反転層１３３−１は、モリブデンシリコン（ＭｏＳｉ）のような位相反転物質からなってよい。他の例において、位相反転層１３３−１は、モリブデンシリコンナイトライド（ＭｏＳｉＮ）やシリコンオキサイド（ＳｉＯ２）からなってもよい。高反射物質層１３２および位相反転層１３３−１の積層構造は、５０％以下の透過率、例えば約６％の透過率と、１５０度〜２５０度の位相反転率を有することができる。光遮断層１３３−２は、クロム（Ｃｒ）のような光遮断物質からなってよい。
【００１８】
図４は、本開示のさらに他の例によるフォトマスクブランクを示す断面図である。図４を参照すれば、本例によるフォトマスクブランク１４０は、透光基板１４１上に、高反射物質層１４２、位相反転層１４３−１、光遮断層１４３−２、およびフォトレジスト層１４４が積層される構造を有する。他の例において、フォトレジスト層１４４は省略されてもよい。透光基板１４１は、光を透過する材質、例えばクォーツ（ｑｕａｒｔｚ）からなってよい。高反射物質層１４２は、多層構造からなってよい。本例において、高反射物質層１４２は、第１層１４２ａおよび第２層１４２ｂが交互に配置される構造からなってよい。一例において、第１層１４２ａおよび第２層１４２ｂは、それぞれモリブデン（Ｍｏ）層およびシリコン（Ｓｉ）層であってよい。他の例において、第１層１４２ａおよび第２層１４２ｂは、それぞれルテニウム（Ｒｕ）層およびシリコン（Ｓｉ）層、モリブデン（Ｍｏ）層およびベリリウム（Ｂｅ）層、またはシリコン（Ｓｉ）層およびニオブ（Ｎｂ）層であってもよい。このような高反射物質層１４２は、光に対する２０％〜９０％の反射率を有する。高反射物質層１４２の反射率は、高反射物質層１４２を構成する第１層１４２ａおよび第２層１４２ｂの厚さおよび積層回数を調整することにより適宜調整可能である。高反射物質層１４２は、位相反転層１４３−１の厚さより小さい厚さを有することができるが、場合によって、位相反転層１４３−１と等しいか、より大きい厚さを有することもできる。一例において、位相反転層１４３−１は、モリブデンシリコン（ＭｏＳｉ）のような位相反転物質からなってよい。他の例において、位相反転層１４３−１は、モリブデンシリコンナイトライド（ＭｏＳｉＮ）、シリコンオキサイド（ＳｉＯ２）からなってもよい。高反射物質層１４２および位相反転層１４３−１の積層構造は、５０％以下の透過率、例えば約６％の透過率と、１５０度〜２５０度の位相反転率を有することができる。光遮断層１４３−２は、クロム（Ｃｒ）のような光遮断物質からなってよい。
【００１９】
図５は、本開示のさらに他の例によるフォトマスクブランクを示す断面図である。図５を参照すれば、本例によるフォトマスクブランク１５０は、透光基板１５１上に、光遮断層１５３、およびフォトレジスト層１５４が積層される構造を有する。他の例において、フォトレジスト層１５４は省略されてもよい。透光基板１５１は、光を透過する材質、例えばクォーツ（ｑｕａｒｔｚ）からなってよい。光遮断層１５３は、光を遮断しながら、光に対する２０％〜９０％の反射率を有する物質からなってよい。一例において、光遮断層１５３は、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）のような反射率調整成分が追加された、クロム（Ｃｒ）層のような光遮断物質層であってよい。図に示さないが、光遮断層１５３と透光基板１５１との間に位相反転層がさらに配置されてもよい。この場合、位相反転層も、モリブデンシリコン（ＭｏＳｉ）のような位相反転物質に酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）のような反射率調整成分を適切に追加し、光に対する２０％〜９０％の反射率を有するようにすることができる。
【００２０】
図６は、本開示の一例によるフォトマスクを示す断面図である。図６を参照すれば、本例によるフォトマスク２１０は、透光基板２１１上に配置される高反射物質層パターン２１２および光遮断層パターン２１３を含む。このようなフォトマスク２１０は、図１を参照して説明したフォトマスクブランク１１０を原材料として、適切なパターニング過程などにより形成することができる。フォトマスク２１０は、光透過領域２１５および光遮断領域２１６を有する。光透過領域２１５において、透光基板２１１の表面は露出し、光遮断領域２１６において、透光基板２１１上には高反射物質層パターン２１２および光遮断層パターン２１３が配置される。透光基板２１１は、光透過物質、例えばクォーツ（ｑｕａｒｔｚ）材質からなってよい。本例において、高反射物質層パターン２１２および光遮断層パターン２１３が配置される光遮断領域２１６は、ウエハへのパターン転写のためのメインパターンが配置される領域として例示しているが、他の領域、例えば、メインパターンが配置される領域を取り囲むフレーム領域やスクライブラインを含むことができる。
【００２１】
高反射物質層パターン２１２は、シリコン（Ｓｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、白金（Ｐｔ）、ルテニウム（Ｒｕ）、クロム（Ｃｒ）、スズ（Ｓｎ）のうちの少なくともいずれか１つを含む物質からなってよい。また、高反射物質層パターン２１２は、酸素（Ｏ）および窒素（Ｎ）のうちの少なくともいずれか１つの成分を追加的に含むこともできる。このような高反射物質層パターン２１２は、光に対する２０％〜９０％の反射率を有する。高反射物質層パターン２１２の反射率は、高反射物質層パターン２１２を構成する物質の組成比を調整することにより適宜調整可能である。高反射物質層パターン２１２は、光遮断層パターン２１３の厚さより小さい厚さを有することができるが、場合によって、光遮断層パターン２１３と等しいか、より大きい厚さを有することもできる。光遮断層パターン２１３は、光遮断物質、例えばクロム（Ｃｒ）層パターンからなってよい。
【００２２】
本例によるフォトマスク２１０において、透光基板２１１を透過する入射光２１８のうち、２０％〜９０％の光が高反射物質層パターン２１２によって再び透光基板２１１に反射する。これによって、入射する光２１８の１４％〜７４％が光遮断層パターン２１３に吸収される。図に示すように、高反射物質層パターン２１２が５０％の反射率を有し、光遮断層パターン２１３が６％の透過率を有する場合、光遮断層パターン２１３は４４％の光のみが光遮断層パターン２１３に吸収され、したがって、少量反射する光量と透過される光量以外の残りの光量がすべて光遮断層パターン２１３に吸収される場合に比べて、フォトリソグラフィ過程における光遮断層パターン２１３の温度上昇を抑制することができる。他の例において、高反射物質層パターン２１２の材料として低い熱伝導率を有する物質を使用する場合、光遮断層パターン２１３の光量吸収によって発生する熱が透光基板２１１に伝達される程度を抑制させることもできる。
【００２３】
図７は、本開示の他の例によるフォトマスクを示す断面図である。図７を参照すれば、本例によるフォトマスク２２０は、透光基板２２１上に配置される高反射物質層パターン２２２および光遮断層パターン２２３を含む。このようなフォトマスク２２０は、図２を参照して説明したフォトマスクブランク１２０を原材料として、適切なパターニング過程などにより形成することができる。フォトマスク２２０は、光透過領域２２５および光遮断領域２２６を有する。光透過領域２２５において、透光基板２２１の表面は露出し、光遮断領域２２６において、透光基板２２１上には高反射物質層パターン２２２および光遮断層パターン２２３が配置される。透光基板２２１は、光透過物質、例えばクォーツ（ｑｕａｒｔｚ）材質からなってよい。本例において、高反射物質層パターン２２２および光遮断層パターン２２３が配置される光遮断領域２２６は、ウエハへのパターン転写のためのメインパターンが配置される領域として例示しているが、他の領域、例えば、メインパターンが配置される領域を取り囲むフレーム領域やスクライブラインを含むことができる。
【００２４】
高反射物質層パターン２２２は、第１層パターン２２２ａおよび第２層パターン２２２ｂが交互に配置される多層構造からなってよい。一例において、第１層パターン２２２ａおよび第２層パターン２２２ｂは、それぞれモリブデン（Ｍｏ）層パターンおよびシリコン（Ｓｉ）層パターンであってよい。他の例において、第１層パターン２２２ａおよび第２層パターン２２２ｂは、それぞれルテニウム（Ｒｕ）層パターンおよびシリコン（Ｓｉ）層パターン、モリブデン（Ｍｏ）層パターンおよびベリリウム（Ｂｅ）層パターン、またはシリコン（Ｓｉ）層パターンおよびニオブ（Ｎｂ）層パターンであってもよい。高反射物質層パターン２２２は、光に対する２０％〜９０％の反射率を有する。高反射物質層パターン２２２の反射率は、高反射物質層パターン２２２を構成する第１層パターン２２２ａおよび第２層パターン２２２ｂの厚さおよび積層回数を調整することにより適宜調整可能である。高反射物質層パターン２２２は、光遮断層パターン２２３の厚さより小さい厚さを有するが、場合によって、光遮断層パターン２２３と等しいか、より大きい厚さを有することもできる。光遮断層パターン２２３は、光遮断物質、例えばクロム（Ｃｒ）層パターンからなってよい。
【００２５】
本例によるフォトマスク２２０において、透光基板２２１を透過する入射光２２８のうち、２０％〜９０％の光が高反射物質層パターン２２２によって再び透光基板２２１に反射する。これによって、入射する光２２８の１４％〜７４％が光遮断層パターン２２３に吸収される。図に示すように、高反射物質層パターン２２２が５０％の反射率を有し、光遮断層パターン２２３が６％の透過率を有する場合、光遮断層パターン２２３は４４％の光のみが光遮断層パターン２２３に吸収され、したがって、少量反射するか透過される光量以外の残りの光量がすべて光遮断層パターン２２３に吸収される場合に比べて、フォトリソグラフィ過程における光遮断層パターン２２３の温度上昇を抑制することができる。他の例において、高反射物質層パターン２２２の材料として低い熱伝導率を有する物質を使用する場合、光遮断層パターン２２３の光量吸収によって発生する熱が透光基板２２１に伝達される程度を抑制させることもできる。
【００２６】
図８は、本開示のさらに他の例によるフォトマスクを示す断面図である。図８を参照すれば、本例によるフォトマスク２３０は、透光基板２３１上に配置される高反射物質層パターン２３２および位相反転層パターン２３３−１を含む。このようなフォトマスク２３０は、図３を参照して説明したフォトマスクブランク１３０を原材料として、適切なパターニング過程などにより形成することができる。フォトマスク２３０は、メインパターン領域２３０Ｍと、フレーム領域２３０Ｆとを有する。メインパターン領域２３０Ｍはフレーム領域２３０Ｆによって取り囲まれる。メインパターン領域２３０Ｍは、ウエハへのパターン転写のための位相反転層パターン２３３−１が配置される領域であり、フレーム領域２３０Ｆは、フォトリソグラフィ過程における重畳現象を抑制するために光が遮断される領域である。メインパターン領域２３０Ｍは、光透過領域２３５および位相反転領域２３６を有する。光透過領域２３５において、透光基板２３１の表面は露出し、位相反転領域２３６において、透光基板２３１上には高反射物質層パターン２３２および位相反転層パターン２３３−１が配置される。フレーム領域２３０Ｆにおいて、透光基板２３１上には高反射物質層パターン２３２、位相反転層パターン２３３−１、および光遮断層パターン２３３−２が配置される。透光基板２３１は、光透過物質、例えばクォーツ（ｑｕａｒｔｚ）材質からなってよい。図に示さないが、メインパターン領域２３０Ｍが複数個配置される場合、メインパターン領域２３０Ｍはスクライブラインによって区分されてよい。この場合、スクライブラインには、フレーム領域２３０Ｆのように、透光基板２３１上に、高反射物質層パターン２３２、位相反転層パターン２３３−１、および光遮断層パターン２３３−２が配置される。
【００２７】
高反射物質層パターン２３２は、シリコン（Ｓｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、白金（Ｐｔ）、ルテニウム（Ｒｕ）、クロム（Ｃｒ）、スズ（Ｓｎ）のうちの少なくともいずれか１つを含む物質からなってよい。また、高反射物質層パターン２３２は、酸素（Ｏ）および窒素（Ｎ）のうちの少なくともいずれか１つの成分を追加的に含むこともできる。このような高反射物質層パターン２３２は、光に対する２０％〜９０％の反射率を有する。高反射物質層パターン２３２の反射率は、高反射物質層パターン２３２を構成する物質の組成比を調整することにより適宜調整可能である。高反射物質層パターン２３２は、位相反転層パターン２３３−１の厚さより小さい厚さを有するが、場合によって、位相反転層パターン２３３−１と等しいか、より大きい厚さを有することもできる。一例において、位相反転層パターン２３３−１は、モリブデンシリコン（ＭｏＳｉ）のような位相反転物質からなる。他の例において、位相反転層パターン２３３−１は、モリブデンシリコンナイトライド（ＭｏＳｉＮ）、シリコンオキサイド（ＳｉＯ２）からなってもよい。高反射物質層パターン２３２および位相反転層パターン２３３−１の積層構造は、５０％以下の透過率、例えば約６％の透過率と、１５０度〜２５０度の位相反転率を有することができる。光遮断層パターン２３３−２は、クロム（Ｃｒ）のような光遮断物質からなってよい。
【００２８】
本例によるフォトマスク２３０において、透光基板２３１を透過する入射光２３８のうち、２０％〜９０％の光が高反射物質層パターン２３２によって再び透光基板２３１に反射する。また、高反射物質層パターン２３２を透過する光の一部は位相反転層パターン２３３−１によって再び透光基板２３１に反射する。これによって、入射する光２３８の１４％〜７４％より少ない量の光が位相反転層パターン２３３−１に吸収される。図に示すように、高反射物質層パターン２３２が５０％の反射率を有し、位相反転層パターン２３３−１が６％の透過率を有する場合、位相反転層パターン２３３−１の反射率を無視すれば、位相反転層パターン２３３−１は４４％の光のみを吸収し、したがって、少量反射するか透過される光量以外の残りの光量がすべて位相反転層パターン２３３−１に吸収される場合に比べて、フォトリソグラフィ過程における位相反転層パターン２３３−１の温度上昇を抑制することができる。他の例において、高反射物質層パターン２３２の材料として低い熱伝導率を有する物質を使用する場合、位相反転層パターン２３３−１の光量吸収によって発生する熱が透光基板２３１に伝達される程度を抑制させることもできる。
【００２９】
図９は、本開示のさらに他の例によるフォトマスクを示す断面図である。図９を参照すれば、本例によるフォトマスク２４０は、透光基板２４１上に配置される高反射物質層パターン２４２および位相反転層パターン２４３−１を含む。このようなフォトマスク２４０は、図４を参照して説明したフォトマスクブランク１４０を原材料として、適切なパターニング過程などにより形成することができる。フォトマスク２４０は、メインパターン領域２４０Ｍと、フレーム領域２４０Ｆとを有する。メインパターン領域２４０Ｍはフレーム領域２４０Ｆによって取り囲まれる。メインパターン領域２４０Ｍは、ウエハへのパターン転写のための位相反転層パターン２４３−１が配置される領域であり、フレーム領域２４０Ｆは、フォトリソグラフィ過程における重畳現象を抑制するために光が遮断される領域である。メインパターン領域２４０Ｍは、光透過領域２４５および位相反転領域２４６を有する。光透過領域２４５において、透光基板２４１の表面は露出し、位相反転領域２４６において、透光基板２４１上には高反射物質層パターン２４２および位相反転層パターン２４３−１が配置される。フレーム領域２４０Ｆにおいて、透光基板２４１上には高反射物質層パターン２４２、位相反転層パターン２４３−１、および光遮断層パターン２４３−２が配置される。透光基板２４１は、光透過物質、例えばクォーツ（ｑｕａｒｔｚ）材質からなってよい。図に示さないが、メインパターン領域２４０Ｍが複数個配置される場合、メインパターン領域２４０Ｍはスクライブラインによって区分されてよい。この場合、スクライブラインには、フレーム領域２４０Ｆのように、透光基板２４１上に、高反射物質層パターン２４２、位相反転層パターン２４３−１、および光遮断層パターン２４３−２が配置される。
【００３０】
高反射物質層パターン２４２は、第１層パターン２４２ａおよび第２層パターン２４２ｂが交互に配置される多層構造からなってよい。一例において、第１層パターン２４２ａおよび第２層パターン２４２ｂは、それぞれモリブデン（Ｍｏ）層パターンおよびシリコン（Ｓｉ）層パターンであってよい。他の例において、第１層パターン２４２ａおよび第２層パターン２４２ｂは、それぞれルテニウム（Ｒｕ）層パターンおよびシリコン（Ｓｉ）層パターン、モリブデン（Ｍｏ）層パターンおよびベリリウム（Ｂｅ）層パターン、またはシリコン（Ｓｉ）層パターンおよびニオブ（Ｎｂ）層パターンであってもよい。高反射物質層パターン２４２は、光に対する２０％〜９０％の反射率を有する。高反射物質層パターン２４２の反射率は、高反射物質層パターン２４２を構成する第１層パターン２４２ａおよび第２層パターン２４２ｂの厚さおよび積層回数を調整することにより適宜調整可能である。高反射物質層パターン２４２は、位相反転層パターン２４３−１の厚さより小さい厚さを有するが、場合によって、位相反転層パターン２４３−１と等しいか、より大きい厚さを有することもできる。位相反転層パターン２４３−１は、モリブデンシリコン（ＭｏＳｉ）のような位相反転物質からなる。他の例において、位相反転層パターン２４３−１は、モリブデンシリコンナイトライド（ＭｏＳｉＮ）、シリコンオキサイド（ＳｉＯ２）からなってもよい。高反射物質層パターン２４２および位相反転層パターン２４３−１の積層構造は、５０％以下の透過率、例えば約６％の透過率と、１５０度〜２５０度の位相反転率を有することができる。光遮断層パターン２４３−２は、クロム（Ｃｒ）のような光遮断物質からなってよい。
【００３１】
本例によるフォトマスク２４０において、透光基板２４１を透過する入射光２４８のうち、２０％〜９０％の光が高反射物質層パターン２４２によって再び透光基板２４１に反射する。また、高反射物質層パターン２４２を透過する光の一部、例えば６％の光は位相反転層パターン２４３−１を通過して透過される。これによって、入射する光２４８の４％〜７４％の光が位相反転層パターン２４３−１に吸収される。図に示すように、高反射物質層パターン２４２が５０％の反射率を有し、位相反転層パターン２４３−１が６％の透過率を有する場合、位相反転層パターン２４３−１の反射率を無視すれば、位相反転層パターン２４３−１は４４％の光のみを吸収し、したがって、少量反射するか透過される光量以外の残りの光量がすべて位相反転層パターン２４３−１に吸収される場合に比べて、フォトリソグラフィ過程における位相反転層パターン２４３−１の温度上昇を抑制することができる。他の例において、高反射物質層パターン２４２の材料として低い熱伝導率を有する物質を使用する場合、位相反転層パターン２４３−１の光量吸収によって発生する熱が透光基板２４１に伝達される程度を抑制させることもできる。
【００３２】
図１０は、本開示のさらに他の例によるフォトマスクを示す断面図である。図１０を参照すれば、本例によるフォトマスク２５０は、透光基板２５１上に配置される光遮断層パターン２５３を含む。透光基板２５１は、光透過領域２５５および光遮断領域２５６を有する。光透過領域２５５において、透光基板２５１の表面は露出し、光遮断領域２５６においては、透光基板２５１上に光遮断層パターン２５３が配置される。光遮断領域２５６は、転写パターンが配置されるメインパターン領域のほか、スクライブラインやフレーム領域を含むことができる。一例において、透光基板２５１は、クォーツ（ｑｕａｒｔｚ）材質からなってよい。一例において、光遮断層パターン２５３は、クロム（Ｃｒ）のような光遮断物質からなってよい。本例によるフォトマスク２５０において、光遮断層パターン２５３は、入射する光２５８の少なくとも２０％〜９０％、例えば５０％を反射させ、１０％以下、例えば６％は透過させることのできる材質からなる。このために、光遮断層パターン２５３を構成する物質、例えばクロム（Ｃｒ）に酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）のような反射率調整成分が追加可能である。図に示すように、光遮断層パターン２５３が５０％の反射率と６％の透過率を有する場合、光遮断層パターン２５３に入射する光２５８のうち、４４％の光量のみが光遮断層パターン２５３に吸収され、したがって、少量反射するか透過される光量以外の残りの光量がすべて光遮断層パターン２５３に吸収される場合に比べて、フォトリソグラフィ過程における光遮断層パターン２５３の温度上昇を抑制することができる。他の例において、光遮断層パターン２５３の材料として低い熱伝導率を有する物質を使用する場合、光遮断層パターン２５３の光量吸収によって発生する熱が透光基板２５１に伝達される程度を抑制させることもできる。たとえ、本例においてはバイナリ（ｂｉｎａｒｙ）形態のフォトマスクを例に挙げたが、位相反転形態のフォトマスクの場合にも、光遮断層パターン２５３の代わりに、位相反転層パターンが使用される点を除いてはすべて同一である。
【００３３】
図１１は、本開示のさらに他の例によるフォトマスクを示す平面図である。そして、図１２は、図１１の線Ｉ−Ｉ’に沿った断面図である。図１１および図１２を参照すれば、本例によるフォトマスク２６０は、透光基板２６１上に配置される光遮断層パターン２６３を含む。一例において、透光基板２６１は、光透過物質、例えばクォーツ（ｑｕａｒｔｚ）材質からなってよい。透光基板２６１は、光透過領域２６５および光遮断領域２６６を有することができる。光透過領域２６５において、透光基板２６１の表面は露出することができる。光遮断領域２６６において、透光基板２６１上には光遮断層パターン２６３が配置されてよい。一例において、光遮断層パターン２６３は、光遮断物質、例えばクロム（Ｃｒ）材質からなってよい。光遮断層パターン２６３は、露光過程によりウエハに転写される転写パターンを含むだけでなく、スクライブラインやフレーム領域に配置される光遮断パターンも含まれてよい。本例において、光遮断層パターン２６３は四角形状であるが、これは単に一例であって、ウエハ上に最終形成しようとするパターンに応じて、円形のホール形状のように、四角形状以外の形状であってよいし、その大きさも多様に変形可能である。
【００３４】
光遮断層パターン２６３は、内部の第２光遮断層パターン２６３ｂと、第２光遮断層パターン２６３ｂを取り囲む第１光遮断層パターン２６３ａとを含んで構成できる。第１光遮断層パターン２６３ａは、第１厚さｔ１を有する。第２光遮断層パターン２６３ｂは、第１光遮断層パターン２６３ａの第１厚さｔ１より相対的に薄い第２厚さｔ２を有する。第１光遮断層パターン２６３ａの第１厚さｔ１は、フォトマスクブランクで提供される光遮断層の厚さであってよい。第２光遮断層パターン２６３ｂの第２厚さｔ２は、フォトマスクブランクで提供される光遮断層の厚さから一定厚さだけ薄くなった厚さであってよい。一例において、第２光遮断層パターン２６３ｂの第２厚さｔ２は、第１光遮断層パターン２６３ａの第１厚さｔ１の約５０％〜９０％であってよい。光遮断層パターン２６３を透過する光量は、光遮断層パターン２６３の厚さによって影響される。すなわち、光遮断層パターン２６３が十分な厚さを有する場合、光遮断層パターン２６３を透過する光量は少ないが、光遮断層パターン２６３の厚さが小くなるほど、光遮断層パターン２６３を透過する光量が増加することができる。したがって、第２光遮断層パターン２６３ｂの第２厚さｔ２が薄すぎる場合、例えば、第１光遮断層パターン２６３ａの第１厚さｔ１の５０％より小さい場合、第２光遮断層パターン２６３ｂを透過する光量が増加し、第２光遮断層パターン２６３ｂがウエハに転写されないことがある。一例において、第１光遮断層パターン２６３ａの第１厚さｔ１は、第１光遮断層パターン２６３ａを透過する光量が入射する光量の約４％〜４０％となるようにする厚さであってよい。また、第２光遮断層パターン２６３ｂの第２厚さｔ２は、第２光遮断層パターン２６３ｂを透過する光量が入射する光量の約７％〜６０％となるようにする厚さであってよい。
【００３５】
図１３は、図１１および図１２のフォトマスクを用いて露光を行う場合の光吸収量を説明するために示す図である。図１３において、図１１および図１２と同一の参照符号は同一の要素を意味する。図１３を参照すれば、第１光遮断層パターン２６３ａおよび第２光遮断層パターン２６３ｂが同一の物質層からなることにより、透光基板２６１を透過して第１光遮断層パターン２６３ａに照射される光２６８のうちの、第１光遮断層パターン２６３ａから反射する光量と、第２光遮断層パターン２６３ｂに照射される光２６９のうちの、第２光遮断層パターン２６３ｂから反射する光量とは実質的に同一である。一例において、図に示すように、透光基板２６１を透過して第１光遮断層パターン２６３ａに照射される光２６８のうちの、第１光遮断層パターン２６３ａから反射する光量と、第２光遮断層パターン２６３ｂに照射される光２６９のうちの、第２光遮断層パターン２６３ｂから反射する光量とは約２４％と実質的に同一であってよい。反面、第１光遮断層パターン２６３ａおよび第２光遮断層パターン２６３ｂが異なる厚さを有することにより、第１光遮断層パターン２６３ａおよび第２光遮断層パターン２６３ｂをそれぞれ透過する光量は互いに異なっていてよい。具体的には、透光基板２６１を透過して第１光遮断層パターン２６３ａに照射される光２６８のうち、約６％の光量が第１光遮断層パターン２６３ａを透過し、したがって、第１光遮断層パターン２６３ａ内に吸収される光量は、照射される光２６８の約７０％となる。透光基板２６１を透過して第２光遮断層パターン２６３ｂに照射される光２６９のうち、約２６％の光量が第２光遮断層パターン２６３ｂを透過し、したがって、第２光遮断層パターン２６３ｂ内に吸収される光量は、照射される光２６９の約５０％となる。このように相対的に薄い第２厚さｔ２を有する第２光遮断層パターン２６３ｂでの光吸収量が減少し、したがって、照射される光吸収によって、全体光遮断層パターン２６３で光吸収によって誘発される熱の量を減少させることができる。このような露光過程における光吸収量分布は、光遮断層パターン２６３の代わりに、位相反転層パターンが適用される位相反転マスクの場合にも同様に適用可能である。
【００３６】
図１４は、図１１および図１２のフォトマスクを用いたフォトリソグラフィ工程を行って形成されたフォトレジスト層パターンを示す平面図である。そして、図１５は、図１４の線ＩＩ−ＩＩ’に沿った断面図である。図１４および図１５を図１１および図１２と共に参照すれば、図１１および図１２のフォトマスク２６０を用いて、基板３８１上のパターン対象層３８２上に形成されたフォトレジスト層に対するフォトリソグラフィ工程を行う。フォトレジスト層がポジティブ（ｐｏｓｉｔｉｖｅ）型の場合、光透過領域２６５を透過した光が照射される領域３９１において、フォトレジスト層は現像によって除去され、光遮断領域２６６の光遮断層パターン２６３に対応する領域３９２においては、現像によって除去されずに残ったフォトレジスト層パターン３８３が形成される。すなわち、フォトレジスト層パターン３８３は、第１光遮断層パターン２６３ａおよび第２光遮断層パターン２６３ｂが転写されて形成されるパターンであって、光遮断層パターン２６３が互いに異なる厚さの第１光遮断層パターン２６３ａおよび第２光遮断層パターン２６３ｂからなっても、基板３８１上に形成されるフォトレジスト層パターンに転写させる上で影響を与えない。本例に限らず、以下の他の例によるフォトマスクを用いる場合においても、図１４および図１５を参照して説明したように、光遮断層パターンが転写されたフォトレジスト層パターン３８３が形成される。
【００３７】
図１６は、本開示のさらに他の例によるフォトマスクを示す平面図である。そして、図１７は、図１６の線ＩＩＩ−ＩＩＩ’に沿った断面図である。図１６および図１７を参照すれば、本例によるフォトマスク２７０は、透光基板２７１上に配置される光遮断層パターン２７３を含む。一例において、透光基板２７１は、光透過物質、例えばクォーツ（ｑｕａｒｔｚ）材質からなってよい。フォトマスク２７０は、光透過領域２７５および光遮断領域２７６を有することができる。光透過領域２７５において、透光基板２７１の表面は露出することができる。光遮断領域２７６において、透光基板２７１上には光遮断層パターン２７３が配置されてよい。一例において、光遮断層パターン２７３は、光遮断物質、例えばクロム（Ｃｒ）材質からなってよい。他の例において、光遮断層パターン２７３の代わりに、位相反転層パターンが使用されてもよい。位相反転層パターンは、位相反転物質、例えば、モリブデンシリコン（ＭｏＳｉ）、モリブデンシリコンナイトライド（ＭｏＳｉＮ）、またはシリコンオキサイド（ＳｉＯ２）材質からなってよい。この場合、光遮断領域２７６は位相反転領域となる。本例において、光遮断層パターン２７３は四角形状であるが、これは単に一例であって、ウエハ上に最終形成しようとするパターンに応じて、円形のホール形状のように、四角形状以外の形状であってよいし、その大きさも多様に変形可能である。
【００３８】
光遮断層パターン２７３は、第１厚さｔ３を有する第１光遮断層パターン２７３ａと、第１厚さｔ３より小さい第２厚さｔ４を有する第２光遮断層パターン２７３ｂとを含んで構成できる。第１光遮断層パターン２７３ａおよび第２光遮断層パターン２７３ｂは、同一の物質層からなる。第２光遮断層パターン２７３ｂは、１つの光遮断領域２７６内で複数個配置されてよい。第２光遮断層パターン２７３ｂのそれぞれは、１つの光遮断領域２７６内で一方向、例えば、第１方向に長く延びるストライプ形態からなってよい。第２光遮断層パターン２７３ｂのそれぞれは、第１方向と実質的に垂直な第２方向に沿って一定間隔離隔するように配置されてよい。第１光遮断層パターン２７３ａは、第２光遮断層パターン２７３ｂのそれぞれを取り囲むように配置される。これによって、第１方向に沿って第２光遮断層パターン２７３ｂの両端部には第１光遮断層パターン２７３ａが配置される。第２方向に沿っては第１光遮断層パターン２７３ａおよび第２光遮断層パターン２７３ｂが交互に配置されるが、両周縁には常に第１光遮断層パターン２７３ａが配置される。このような光遮断層パターン２７３の配置構造によって、光透過領域２７５に接する光遮断層パターン２７３のすべての周縁には相対的に厚い第１厚さｔ３の第１光遮断層パターン２７３ａが配置され、光透過領域２７５と光遮断領域２７６との境界付近で透過される光と遮断される光との差を十分に確保することができる。
【００３９】
第１光遮断層パターン２７３ａの第１厚さｔ３は、フォトマスクブランクで提供される光遮断層の厚さであってよい。第２光遮断層パターン２７３ｂの第２厚さｔ４は、フォトマスクブランクで提供される光遮断層の厚さから一定の厚さだけ小くなった厚さであってよい。一例において、第２光遮断層パターン２７３ｂの第２厚さｔ４は、第１光遮断層パターン２７３ａの第１厚さｔ３の約５０％〜９０％であってよい。第２光遮断層パターン２７３ｂの第２厚さｔ４が薄すぎる場合、例えば、第２光遮断層パターン２７３ｂの第２厚さｔ４が第１光遮断層パターン２７３ａの第１厚さｔ３の５０％より小さい場合、第２光遮断層パターン２７３ｂを透過する光量が増加し、第２光遮断層パターン２７３ｂがウエハに転写されないことがある。一例において、第１光遮断層パターン２７３ａの第１厚さｔ３は、第１光遮断層パターン２７３ａを透過する光の透過率が入射光の約４％〜４０％となるようにする厚さであってよい。また、第２光遮断層パターン２７３ｂの第２厚さｔ４は、第２光遮断層パターン２７３ｂを透過する光の透過率が入射光の約７％〜６０％となるようにする厚さであってよい。
【００４０】
図１８は、図１６および図１７のフォトマスクを用いて露光を行う場合の光吸収量を説明するために示す図である。図１８において、図１６および図１７と同一の参照符号は同一の要素を意味する。図１８を参照すれば、第１光遮断層パターン２７３ａおよび第２光遮断層パターン２７３ｂが同一の物質層からなることにより、透光基板２７１を透過して第１光遮断層パターン２７３ａに照射される光２７８のうちの、第１光遮断層パターン２７３ａから反射する光量と、第２光遮断層パターン２７３ｂに照射される光２７９のうちの、第２光遮断層パターン２７３ｂから反射する光量とは実質的に同一である。すなわち、透光基板２７１を透過して第１光遮断層パターン２７３ａに照射される光２７８のうちの、第１光遮断層パターン２７３ａから反射する光量と、第２光遮断層パターン２７３ｂに照射される光２７９のうちの、第２光遮断層パターン２７３ｂから反射する光量とはすべて約２４％であってよい。反面、第１光遮断層パターン２７３ａおよび第２光遮断層パターン２７３ｂが異なる厚さを有することにより、第１光遮断層パターン２７３ａおよび第２光遮断層パターン２７３ｂをそれぞれ透過する光量は互いに異なっていてよい。具体的には、透光基板２７１を透過して第１光遮断層パターン２７３ａに照射される光２７８のうち、約６％の光量が第１光遮断層パターン２７３ａを透過し、したがって、第１光遮断層パターン２７３ａ内に吸収される光量は、照射される光２７８の約７０％となる。反面、透光基板２７１を透過して第２光遮断層パターン２７３ｂに照射される光２７９のうち、約２６％の光量が第２光遮断層パターン２７３ｂを透過し、したがって、第２光遮断層パターン２７３ｂ内に吸収される光量は、照射される光２７９の約５０％となる。このように相対的に薄い第２厚さｔ４を有する第２光遮断層パターン２７３ｂでの光吸収量が減少し、したがって、照射される光吸収によって光遮断層パターン２７３で発生する熱の全体量を減少させることができる。
【００４１】
図１９は、本開示のさらに他の例によるフォトマスクを示す平面図である。そして、図２０は、図１９の線ＩＶ−ＩＶ’に沿った断面図である。図１９および図２０を参照すれば、本例によるフォトマスク２８０は、透光基板２８１上に配置される光遮断層パターン２８３を含む。一例において、透光基板２８１は、光透過物質、例えばクォーツ（ｑｕａｒｔｚ）材質からなってよい。フォトマスク２８０は、光透過領域２８５および光遮断領域２８６を有することができる。光透過領域２８５において、透光基板２８１の表面は露出することができる。光遮断領域２８６において、透光基板２８１上には光遮断層パターン２８３が配置されてよい。一例において、光遮断層パターン２８３は、光遮断物質、例えばクロム（Ｃｒ）材質からなってよい。他の例において、光遮断層パターン２８３の代わりに、位相反転物質、例えば、モリブデンシリコン（ＭｏＳｉ）材質からなる位相反転層パターンが使用されてもよい。この場合、光遮断領域２８６は位相反転領域となる。本例において、光遮断層パターン２８３は四角形状であるが、これは単に一例であって、ウエハ上に最終形成しようとするパターンに応じて、円形のホール形状のように、四角形状以外の形状であってよいし、その大きさも多様に変形可能である。
【００４２】
光遮断層パターン２８３は、内部で透光基板２８１を露出させる複数のトレンチセグメント（ｔｒｅｎｃｈ  ｓｅｇｍｅｎｔ）２８３ａを有することができる。トレンチセグメント２８３ａのそれぞれは、光遮断層パターン２８３内で第１方向に長く延びるストライプ形態からなってよく、第１方向と実質的に垂直な第２方向に沿って一定間隔離隔するように配置されてよい。これによって、第２方向に沿って光遮断層パターン２８３およびトレンチセグメント２８３ａが交互に配置される。
【００４３】
トレンチセグメント２８３ａの幅Ｗ１は、たとえトレンチセグメント２８３ａによって透光基板２８１の表面が露出しても、フォトリソグラフィ工程の際、トレンチセグメント２８３ａ自体がウエハに転写されない程度の幅である。このような条件のトレンチセグメント２８３ａの幅Ｗ１は、光遮断層パターン２８３の大きさおよび厚さ、使用される光の波長、フォトリソグラフィ装置で使用される照明系などに応じて多様に決定可能である。このように、フォトリソグラフィ工程の際、トレンチセグメント２８３ａ自体がウエハに転写されないことにより、ウエハにはトレンチセグメント２８３ａを含む光遮断層パターン２８３の全体形状のパターンが転写可能である。
【００４４】
本例によるフォトマスク２８０において、トレンチセグメント２８３ａによって露出する光遮断層パターン２８３の側面を通して、光遮断層パターン２８３の吸収する光エネルギーによって発生する熱が発散可能であり、これによって、露光過程において光遮断層パターン２８３による光エネルギーの吸収による温度上昇を抑制することができる。さらに、光遮断層パターン２８３と透光基板２８１との間の接触面積がトレンチセグメント２８３ａの面積だけ減少するため、光遮断層パターン２８３で発生する熱が透光基板２８１に伝達される現象が抑制可能になる。また、トレンチセグメント２８３ａは、パターニングに影響を与えない範囲内でトレンチセグメント２８３ａを透過する光の回折を誘発させ、隣接した光遮断層パターン２８３を透過する光を相殺させることもできる。
【００４５】
以上、本出願の実施形態を図面を例示して説明したが、これは本出願で提示しようするものを説明するためのものであり、細かに提示された形状により本出願で提示しようとするものを限定したわけではない。本出願で提示した技術的思想が反映される限り、多様な他の変形例が可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１１０：フォトマスクブランク   
１１１：透光基板
１１２：高反射物質層
１１３：光遮断層
１１４：フォトレジスト層
【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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【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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