(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
前記基板上に少なくとも２つの半透過物質が交互に積層された多数層で形成され、前記半透過物質の積層された数によって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と、
を含むことを特徴とするハーフトーンマスク。
【請求項２】
前記交互に積層された多数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を特徴とする、請求項１に記載のハーフトーンマスク。
【請求項３】
前記多重半透過部は、前記積層された数に従って、光を５〜８０％範囲の別々の透過率で透過させるように形成されることを特徴とする、請求項１に記載のハーフトーンマスク。
【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、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表す、請求項１に記載のハーフトーンマスク。
【請求項５】
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、請求項１に記載のハーフトーンマスク。
【請求項６】
前記半透過領域は、第１及び第２半透過物質が交互に形成される場合に、
前記第１半透過物質及び第２半透過物質が交互に積層されてなり、光をＸ％透過させる第１半透過部と、
前記第１半透過物質及び第２半透過物質が交互に形成され、前記第１半透過部に積層された第１及び第２半透過物質の層数よりも多く形成されて、光をＹ％透過させる第２半透過部と、
前記第１半透過物質及び第２半透過物質が交互に形成され、第２半透過部に積層された第１及び第２半透過物質の層数よりも多く形成されて、光をＺ％透過させる第３半透過部と、
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。
【請求項７】
基板上に少なくとも２つの半透過物質を交互に多層積層する段階と、
前記交互に積層された少なくとも２つの半透過物質上に遮断層を積層する段階と、
前記交互に積層された少なくとも２つの半透過物質の積層数を、段階別にエッチングして異なるようにし、互いに異なる高さを有する多重半透過部を形成する段階と、
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８】
前記多重半透過部は、前記半透過物質が積層された数に従って、光を５〜８０％範囲の別々の透過率で透過させるように形成されることを特徴とする、請求項７に記載のハーフトーンマスクの製造方法。
【請求項９】
前記交互に積層された少なくとも２つの半透過物質の積層数を、段階別にエッチングして異なるようにし、互いに異なる高さを有する多重半透過部を形成する段階は、
前記交互に積層された少なくとも２つの半透過物質上の遮断層上にフォトレジストを積層した後、該フォトレジストに段差を形成する段階と、
前記段差を有するフォトレジストをマスクとし、露出された前記遮断層、交互に積層された少なくとも２つの半透過物質を順に、互いに異なる高さを有するようにエッチングする段階と、
を含むことを特徴とする、請求項７に記載のハーフトーンマスクの製造方法。
【請求項１０】
前記少なくとも２つの半透過物質のそれぞれには、互いに異なるエッチング比を有する物質を用いることを特徴とする、請求項７に記載のハーフトーンマスクの製造方法。
【請求項１１】
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、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表す、請求項７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、多重半透過部を形成する半透過物質の数及び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。すなわち、３個の互いに異なる透過率を有するハーフトーンマスクを形成するために、互いに異なる半透過物質を有する３個の半透物質が必要である。このように、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、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。
【０００８】
しかしながら、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わねばならず、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】
【０００９】
上記問題を解決するために、本発明は、多重半透過部を形成するハーフトーン材質の数及び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】
【００１０】
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、前記基板上に少なくとも２つの半透過物質が交互に積層された多数層で形成され、前記半透過物質の積層された数によって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と、を含むことを特徴とする。
【００１１】
ここで、前記ハーフトーンマスクは、前記交互に積層された多数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。
【００１２】
ここで、前記多重半透過部は、前記積層された数に従って、光を５〜８０％範囲の別々の透過率で透過させるように形成されることを特徴とする。
【００１３】
また、前記半透過物質は、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。
【００１４】
そして、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】
また、前記半透過領域は、第１及び第２半透過物質が交互に形成される場合に、前記第１半透過物質及び第２半透過物質が交互に積層されてなり、光をＸ％透過させる第１半透過部と、前記第１半透過物質及び第２半透過物質が交互に形成され、前記第１半透過部に積層された第１及び第２半透過物質の層数よりも多く形成されて、光をＹ％透過させる第２半透過部と、前記第１半透過物質及び第２半透過物質が交互に形成され、第２半透過部に積層された第１及び第２半透過物質の層数よりも多く形成されて、光をＺ％透過させる第３半透過部と、を含むことを特徴とする。
【００１６】
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、基板上に少なくとも２つの半透過物質を交互に多層積層する段階と、前記交互に積層された少なくとも２つの半透過物質上に遮断層を積層する段階と、前記交互に積層された少なくとも２つの半透過物質の積層数を、段階別にエッチングして異なるようにし、互いに異なる高さを有する多重半透過部を形成する段階と、を含むことを特徴とする。
【００１７】
ここで、前記多重半透過部は、前記半透過物質が積層された数に従って、光を５〜８０％範囲の別々の透過率で透過させるように形成されることを特徴とする。
【００１８】
また、前記交互に積層された少なくとも２つの半透過物質の積層数を、段階別にエッチングして互いに異なる高さを有する多重半透過部を形成する段階は、前記交互に積層された少なくとも２つの半透過物質上の遮断層上にフォトレジストを積層した後、該フォトレジストに段差を有するように形成する段階と、前記段差を有するフォトレジストをマスクとし、露出された前記遮断層、交互に積層された少なくとも２つの半透過物質を順に、互いに異なる高さを有するようにエッチングする段階と、を含むことを特徴とする。
【００１９】
そして、前記少なくとも２つの半透過物質のそれぞれには、互いに異なるエッチング比を有する物質を用いることを特徴とする。
【００２０】
また、前記半透過物質は、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】
【００２１】
本発明に係るハーフトーンマスクは、２つの半透過物質を交互に積層し、２つの半透過物質の積層高さによって光の透過率を異なるようにした多重半透過部を含む。
【００２２】
この場合、２つの半透過物質には、互いに異なるエッチング比を有する半透過物質を用い、交互に積層された２つの半透過物質を段階別にエッチングして積層高さを異なるようにすることによって、高さによって光の透過率が異なる多重半透過部を形成する。
【００２３】
このように、少なくとも２つの半透過物質を用い、段階別にエッチングして互いに異なる透過率を有する多重半透過部を形成することによって、半透過物質の数及び工程数を減らすことができる。これにより、工程が単純化し、工程にかかる時間及びコストを低減でき、結果として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】図１に示す本発明の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１２】図１に示す本発明の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】本発明の他の実施例に係るハーフトーンマスク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１３を参照して詳細に説明する。
【００２６】
図１は、本発明の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と、多重半透過部を有する半透過領域Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５と、透過領域Ｓ２と、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あり、例えば、石英で形成するとよく、光を透過させう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Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５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Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５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で形成すればよい。
【００３０】
具体的に、半透過領域Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５は、少なくとも２つの半透過物質１１２、１１４を用いて、互いに異なる透過率を有する多重半透過部を含む領域とする。すなわち、半透過領域Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５には、少なくとも２つの半透過物質１１２、１１４が交互に多数積層され、交互に形成された少なくとも２つの半透過物質１１２、１１４の数によって互いに異なる透過率を有する多重半透過部を形成することができる。
【００３１】
ここでは、半透過領域Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５が、半透過物質として第１及び第２半透過物質１１２、１１４を交互に４層形成する場合を取り上げて説明する。
【００３２】
言い換えると、半透過領域Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５は、基板１０２上に第１半透過物質１１４が形成されて光をＸ％透過させる第１半透過部Ｓ３と、第１半透過物質１１４上に第２半透過物質１１２が積層形成されて光をＹ％透過させる第２半透過部Ｓ４と、第１半透過物質１１４及び第２半透過物質１１２が交互に３層形成されて光をＺ％透過させる第３半透過部Ｓ５と、を含む。ここで、Ｘ％、Ｙ％、Ｚ％はそれぞれ、照射される光を５〜８０％透過させる透過率を意味する。すなわち、多重半透過部は、積層された半透過物質の数に従って、照射される光を５〜８０％の範囲で別々の透過率で透過させることができる。
【００３３】
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。
【００３４】
第１及び第２半透過物質１１２、１１４の組成物には、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のいずれか一つまたはこれらの組み合わせで第１及び第２半透過物質１１２、１１４を形成すればよい。
【００３５】
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を使用する。すなわち、第１及び第２半透過物質１１２、１１４はそれぞれ、上に列挙した半透過物質のうち、互いに異なるエッチング比を有する半透過物質で形成しなければならない。
【００３６】
このように、多数の第１及び第２半透過物質１１２、１１４を交互に形成し、その数によって、互いに異なる透過率を有する第１乃至第ｍの半透過部を形成することができる。ここで、ｍは、１よりも大きい自然数である。これを、図１３を参照して説明する。
【００３７】
図１３に示すように、半透過領域Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５は、第１半透過物質１１４及び第２半透過物質１１２が交互に多数層形成されて、光をＸ％透過させる第１半透過部Ｓ３と、第１半透過物質１１４及び第２半透過物質１１２が交互に形成され、第１半透過部Ｓ３に積層された第１及び第２半透過物質１１２、１１４の数よりも多く形成されて、光をＹ％透過させる第２半透過部Ｓ４と、第１半透過物質１１４及び第２半透過物質１１２が交互に形成され、第２半透過部Ｓ４に積層された第１及び第２半透過物質１１２、１１４の数よりも多く形成されて、光をＺ％透過させる第３半透過部Ｓ５と、を含むことができる。
【００３８】
すなわち、少なくとも２つの半透過物質を交互に積層し、その積層数に従って透過率を異なるようにした多重半透過部を有する半透過領域を備えたハーフトーンマスクとすることができる。
【００３９】
遮断領域Ｓ１は、露光工程時に紫外線を遮断することによって、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、多数の第１半透過物質１１４及び多数の第２半透過物質１１２上に遮断層を積層して形成し、紫外線を遮断する。
【００４０】
このように、透過領域Ｓ２、遮断領域Ｓ１、半透過領域Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５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１２を参照して説明する。
【００４１】
図２乃至図１２は、図１に示す本発明の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。第１及び第２半透過物質は交互に積層して多数層とすることができ、ここでは、第１及び第２半透過物質を交互に４層形成した場合を取り上げて説明する。
【００４２】
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第１半透過物質１１４及び第２半透過物質１１２を交互に４層積層した後、遮断層１１０、フォトレジスト１２０を順に積層する。
【００４３】
具体的に、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ことが好ましい。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。
【００４４】
第１及び第２半透過物質１１２、１１４の組成物には、照射される所定波長帯の光を一部のみ通過させる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のいずれか一つまたはこれらの組み合わせで第１及び第２半透過物質１１２、１１４を形成すればよい。
【００４５】
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を使用することができる。すなわち、第１及び第２半透過物質１１２、１１４はそれぞれ、上に列挙した半透過物質のうち、互いに異なるエッチング比を有する半透過物質で形成しなければならない。
【００４６】
また、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で構成された膜で形成することができる。
【００４７】
図３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が描画された後、現像されることで、段差を有する第１及び第２フォトレジストパターン１２０ａ、１２０ｂが形成され、透過領域Ｓ２の形成される位置では遮断層が露出される。
【００４８】
具体的に、レーザービームを強度調節してフォトレジスト１２０に照射することによって、互いに異なる厚さの第１及び第２フォトレジストパターン１２０ａ、１２０ｂが形成される。第１フォトレジストパターン１２０ａは、遮断領域Ｓ１、第１半透過部Ｓ３、第３半透過部Ｓ５が形成される領域に位置し、第２フォトレジストパターン１２０ｂは、第２半透過部Ｓ４が形成される領域に位置するようになる。透過領域Ｓ２の形成される位置では遮断層１１０が露出される。
【００４９】
図４を参照すると、遮断層１１０上に残された第１及び第２フォトレジストパターン１２０ａ、１２０ｂをマスクとし、露出された遮断層１１０、第１及び第２半透過物質１１２、１１４がエッチング工程で除去される。
【００５０】
具体的に、遮断層１１０、第１及び第２半透過物質１１２、１１４を、第１及び第２フォトレジストパターンをマスクとし、エッチング工程により基板１２０を露出させることで、透過領域Ｓ２が形成される。
【００５１】
図５を参照すると、酸素（Ｏ2）プラズマを用いたアッシング工程で第１フォトレジストパターン１２０ａは薄くなり、第２フォトレジストパターン１２０ｂは除去される。第２フォトレジストパターン１２０ｂの除去により、光透過率Ｙ％の第２半透過部Ｓ４が形成される位置では遮断層１１０が露出される。
【００５２】
図６を参照すると、遮断層１１０上に残された第１フォトレジストパターン１２０ａをマスクとし、第２半透過部Ｓ４の形成される位置に露出された遮断層１１０、第２半透過物質１１２、第１半透過物質１１４をエッチング工程で順に除去する。これで、基板１０２上に、第１及び第２半透過物質１１２、１１４が積層された第２半透過部Ｓ４が形成される。その後、基板１０２上に残存している第１フォトレジストパターン１２０ａがストリップ工程により除去される。
【００５３】
図７を参照すると、遮断領域Ｓ１、透過領域Ｓ２、第２半透過部Ｓ４が形成された基板１０２上に、フォトレジスト１２０が形成され、フォトレジスト１２０が描画された後、現像されることで、段差を有する第１及び第２フォトレジストパターン１２０ａ、１２０ｂが形成される。
【００５４】
具体的に、レーザービームを強度調節してフォトレジスト１２０に照射することによって、互いに異なる厚さの第１及び第２フォトレジストパターン１２０ａ、１２０ｂが形成される。第１フォトレジストパターン１２０ａは、遮断領域Ｓ１、透過領域Ｓ２、第２半透過部Ｓ４が形成される領域に位置し、第２フォトレジストパターン１２０ｂは、第３半透過部Ｓ５の形成される領域に位置するようになる。第１半透過部Ｓ３の形成される位置では遮断層１１０が露出される。
【００５５】
図８を参照すると、基板１０２上に、第１及び第２フォトレジストパターン１２０ａ、１２０ｂをマスクとし、露出された遮断層１１０、第２半透過物質１１２、第１半透過物質１１４がエッチング工程で順に除去される。これにより、第１半透過部Ｓ３の形成される領域に第１及び第２半透過物質１１２、１１４が残される。
【００５６】
図９を参照すると、酸素（Ｏ2）プラズマを用いたアッシング工程で第１フォトレジストパターン１２０ａは薄くなり、第２フォトレジストパターン１２０ｂは除去される。第２フォトレストパターン１２０ｂの除去により、光透過率Ｚ％の第３半透過部Ｓ５が形成される位置では遮断層１１０が露出される。
【００５７】
図１０を参照すると、基板１０２上に、第１フォトレジストパターン１２０ａをマスクとし、露出された遮断層１１０がエッチング工程で除去された後、図１１に示すように、第２半透過物質１１２が除去される。
【００５８】
その後、図１２を参照すると、基板１０２上に残存している第１フォトレジスト１２０ａがストリップ工程で除去されることで、互いに異なる透過率を有する多重半透過部を備えたハーフトーンマスクが形成される。
【００５９】
これにより、基板１０２上に照射される光を透過するように基板１０２を露出させる透過領域Ｓ２と、基板１０２上に第１半透過物質１１４及び第２半透過物質１１２が交互に４層積層され、その上に遮断層１１０が形成された遮断領域Ｓ１が形成される。そして、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は、基板上に、第１半透過物質が積層されて、光透過率Ｘ％を有する第１半透過部Ｓ３と、第１及び第２半透過物質１１２、１１４が積層されて、光透過率Ｙ％を有する第２半透過部Ｓ４と、第１及び第２半透過物質１１２、１１４が交互に３層積層されて、光透過率Ｚ％を有する第３半透過部Ｓ５が形成される。
【００６０】
このように、第１及び第２半透過物質１１２、１１４は、互いに異なるエッチング比を有する半透過物質が交互に多層形成され、段階的なエッチング工程により、互いに異なる透過率を有する多重半透過部を形成することができる。
【００６１】
すなわち、第１及び第２半透過物質のみを用いて、互いに異なる透過率を有する多重半透過部を有するハーフトーンマスクとすることができる。
【００６２】
一方、本発明の実施例として、第１及び第２半透過物質を用いて第１乃至第３半透過部のみを形成する方法を説明したが、第１及び第２半透過物質の積層数によって、互いに異なる透過率を有する多重半透過部を種々形成してもよい。
【００６３】
また、第１及び第２半透過物質の他に、第１乃至第ｎの半透過物質を積層し、段階別にエッチング工程することで、第１乃至第ｍの半透過部を有する多重半透過部を形成してもよい。ここで、ｎ、ｍは、１よりも大きい自然数である。
【００６４】
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、本発明を様々に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】
【００６５】
１０２    基板
１１０    遮断層
１１２    第２半透過物質
１１４    第１半透過物質
１２０    フォトレジスト
【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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