(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラインド領域に遮光領域及び透光領域が備えられ、メイン領域に位相反転領域及び透光領域が備えられたフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）製造用フォトマスクであり、
前記ブラインド領域は、透明基板上に遮光膜パターン及び位相反転膜が積層されて構成され、前記ブラインド領域の透光領域は、前記位相反転膜及び遮光膜パターンが順次にエッチングされて露出された前記透明基板領域を含み、
前記メイン領域の透光領域は、透明基板上に積層された位相反転膜がエッチングされて露出された前記透明基板領域を含み、
前記遮光膜パターンのエッチング速度は、同じエッチング物質に対して前記位相反転膜のエッチング速度より速いことを特徴とするフォトマスク。
【請求項２】
ブラインド領域に遮光領域及び透光領域が備えられ、メイン領域に遮光領域、位相反転領域及び透光領域が備えられたＦＰＤ製造用フォトマスクであり、
前記ブラインド領域は、透明基板上に遮光膜パターン及び位相反転膜が積層されて構成され、前記ブラインド領域の透光領域は、前記位相反転膜及び遮光膜パターンが順次にエッチングされて露出された前記透明基板領域を含み、
前記メイン領域の透光領域は、透明基板上に積層された遮光膜パターンを包むように、前記透明基板及び前記遮光膜パターン上に積層された位相反転膜がエッチングされて露出された前記透明基板領域を含み、
前記遮光膜パターンのエッチング速度は、同じエッチング物質に対して前記位相反転膜のエッチング速度より速いことを特徴とするフォトマスク。
【請求項３】
ブラインド領域に遮光領域及び透光領域が備えられ、メイン領域に遮光領域、位相反転領域及び透光領域が備えられたＦＰＤ製造用フォトマスクであり、
前記ブラインド領域は、透明基板上に遮光膜パターン及び位相反転膜が積層されて構成され、前記ブラインド領域の透光領域は、前記位相反転膜及び遮光膜パターンが順次にエッチングされて露出された前記透明基板領域を含み、
前記メイン領域の透光領域は、透明基板の一部分に残留すると共に、前記透明基板上に積層された遮光膜パターンを包むように、前記透明基板及び前記遮光膜パターン上に積層された位相反転膜がエッチングされて露出された前記透明基板領域を含み、
前記遮光膜パターンのエッチング速度は、同じエッチング物質に対して前記位相反転膜のエッチング速度より速いことを特徴とするフォトマスク。
【請求項４】
前記ブラインド領域とメイン領域との境界に配置された前記遮光膜パターンの側面に、前記位相反転膜がエッチングされて形成された位相反転膜パターンが配置されたことを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか一項に記載のフォトマスク。
【請求項５】
前記遮光膜パターン及び前記位相反転膜は、それぞれの厚さｄ１及びｄ２と同じエッチング物質に対するエッチング速度Ｖ１及びＶ２に対して、ｄ１／Ｖ１≦ｄ２／Ｖ２の関係を持つことを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか一項に記載のフォトマスク。
【請求項６】
前記遮光膜パターン及び前記位相反転膜は、クロム（Ｃｒ）を含むことを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか一項に記載のフォトマスク。
【請求項７】
前記位相反転膜は、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）、炭素（Ｃ）のうち一つ以上の物質をさらに含むことを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか一項に記載のフォトマスク。
【請求項８】
前記遮光膜パターンの厚さは、１２００Å以下であることを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか一項に記載のフォトマスク。
【請求項９】
前記位相反転膜の厚さは、５００Åないし２５００Åであることを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか一項に記載のフォトマスク。
【請求項１０】
前記位相反転膜は、露光光に対して１６０゜ないし２００゜の位相差を持つことを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか一項に記載のフォトマスク。
【請求項１１】
前記露光光は、ｉ線、ｈ線、ｇ線のうちいずれか一つ以上を含み、前記位相反転膜は、前記露光光であるｉ線、ｈ線、ｇ線に対する位相差偏差が２０゜以下であり、透過率が１％ないし３０％であり、透過率偏差が１０％以下であることを特徴とする請求項１０に記載のフォトマスク。
【請求項１２】
ブラインド領域に遮光領域及び透光領域が備えられ、メイン領域に位相反転領域及び透光領域が備えられたＦＰＤ製造用フォトマスクの製造方法であり、
前記ブラインド領域と対応する透明基板上に遮光膜パターンを形成する段階と、
前記ブラインド領域の前記遮光膜パターン及び前記メイン領域と対応する透明基板上に、同じエッチング物質に対して前記遮光膜パターンよりエッチング速度の遅い位相反転膜を形成する段階と、
前記メイン領域及び前記ブラインド領域の前記透明基板の一部分が露出されるように、前記位相反転膜及び前記遮光膜パターンを順次にエッチングする段階と、
を含むフォトマスクの製造方法。
【請求項１３】
ブラインド領域に遮光領域及び透光領域が備えられ、メイン領域に遮光領域、位相反転領域及び透光領域が備えられたＦＰＤ製造用フォトマスクの製造方法であり、
前記ブラインド領域と対応する透明基板及び前記メイン領域と対応する透明基板の一部分上に遮光膜パターンを形成する段階と、
前記メイン領域及びブラインド領域の前記遮光膜パターンと前記メイン領域の前記透明基板上に、同じエッチング物質に対して前記遮光膜パターンよりエッチング速度の遅い位相反転膜を形成する段階と、
前記メイン領域の前記遮光膜パターンを覆うと共に、前記ブラインド領域及び前記メイン領域の前記透明基板一部分が露出されるように、前記位相反転膜及び前記遮光膜パターンを順次にエッチングする段階と、
を含むフォトマスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブランクマスク及びそれから製造されたフォトマスクに係り、より詳細には、フラットパネルディスプレイの製造に利用されるブランクマスク及びフォトマスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ：以下、ＬＳＩという）デバイスや、フラットパネルディスプレイ（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ：以下、ＦＰＤという）デバイスを製造するためのリソグラフィー工程では、共通的にブランクマスクから製造されたフォトマスクを利用するパターンの転写が行われている。
【０００３】
ブランクマスクは、合成石英ガラスなどからなる透光性基板の主表面上に金属材料を含む薄膜が形成され、かつ薄膜上にレジスト膜が形成されたものである。フォトマスクは、かかるブランクマスクから薄膜がパターニングされたものである。ここで薄膜は、光学的特徴によって、遮光膜、反射防止膜、位相反転膜、半透光膜、反射膜などに分けられ、これらの薄膜のうち二つ以上の薄膜が混用されて使われてもよい。
【０００４】
ＬＳＩデバイス製造用フォトマスクは、一般的に一辺が６インチ（１５２mm）であり、ＦＰＤデバイス製造用フォトマスクは、一辺が３００mm以上であってＬＳＩデバイス製造用フォトマスクに比べて相対的に大型である。
【０００５】
ＬＳＩデバイスは、ＦＰＤデバイスに比べてその集積度が大きい。制限された領域に多くのパターンを刻み付けねばならないため、ＬＳＩデバイスの線幅はＦＰＤデバイスに比べて微細である。だが、フォトマスクのパターン線幅を狭めるには限界があるため、ＬＳＩデバイスは、縮少露光装置を利用して製造される。すなわち、ＬＳＩデバイスは、フォトマスクのパターン線幅に対して４：１または５：１に縮少させた露光装置で製造される。
【０００６】
従来ＬＳＩデバイスの高集積化による設計ルールの微細化につれて、微細パターンの形成に使われるフォトマスクのパターンも、高精密度の微細化が要求された。ＬＳＩデバイスでさらに微細なパターンを形成するためには、高いパターンの解像度が必要である。解像度を高める方法としては、パターン形成に使われる光源の波長を短くして、レンズを大径化することである。そのため、パターンの解像度を高めるために、光源の波長は、ｇ−ｌｉｎｅ（４３６nm）、ｉ−ｌｉｎｅ（３６５nm）、ＫｒＦ（２４８nm）、ＡｒＦ（１９３nm）、Ｆ２（１５７nm）と益々短くなり、レンズ口径は、０．４、０．５、０．６、０．７と益々大きくなっている。
【０００７】
ところが、光源の波長を短くしてレンズを大径化すれば、パターンの解像度は高めることができるが、レンズの焦点深度が低くて実用的なパターンの解像度を得るには限界がある。この限界を乗り越えるために、位相反転膜を利用した位相反転フォトマスクは、バイナリーフォトマスクよりパターンの解像度を高めることができた。
【０００８】
図１は、従来の技術による位相反転フォトマスクの光学的特性を示す図面である。図１に示したように、位相反転フォトマスクは、透明基板１上に透過率が約３％〜３０％の位相反転膜２が形成されたものである。位相反転膜２を透過した露光光の位相は、位相反転膜２を透過していない露光光の位相と約１８０゜の位相差を表して、位相反転膜２の境界で相殺干渉により解像度を高めることができる。図２に示したように、位相反転フォトマスクは、バイナリーフォトマスクに比べて微細パターンを高い解像度で露光させることができる。
【０００９】
それに比べてＦＰＤデバイスは、ＬＳＩデバイスに比べて、その集積度に余裕があるため、フォトマスクのパターン線幅を１：１で従う等倍露光装置で製造される。縮少露光装置を利用すれば、フォトマスクのパターン線幅が１／４または１／５に縮小し、ウェーハで単位面積当り受ける露光光の強度が４倍または５倍に大きくなるので、ＬＳＩデバイスを製造する時には単一波長の露光光を使用すればよい。一方、等倍露光装置では、露光光の強度が同一であるため、高い露光強度を得て生産性を向上させるために、複数の露光光を使用する。一般的に、ＦＰＤデバイスの製造に使われる複数の露光光は、ｉ線（３６５nm）、ｈ線（４０５nm）、及びｇ線（４３６nm）を含み、これは、約３倍の露光強度を得る。この複数の露光光は、主に超高圧水銀灯から放射される光源から得られる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前述したように、従来ＬＳＩデバイス製造用フォトマスクのパターンは、高精度の微細化が要求され、今後にもさらに微細なパターンが要求されるであろう。これと同様に、最近ＦＰＤデバイス製造用フォトマスクのパターンも微細化が要求されている。ＦＰＤデバイスは、さらに広い画面にさらに鮮明な画質が要求されているため、画素のサイズを縮めるしかなく、したがって、パターンの微細化は必然的に要求されるであろう。
【００１１】
しかし、フォトマスクのパターン線幅を狭めるには限界がある。しかも、ＦＰＤデバイスは等倍露光装置を利用して製造されるため、ＬＳＩデバイスのパターン線幅だけ狭めるのはほとんど不可能である。ＬＳＩデバイス製造用フォトマスクは、一辺が６インチ（１５２mm）で小型である一方、ＦＰＤデバイス製造用フォトマスクは、一辺が３００mm以上で大型であり、そのサイズも多様なので、それに合う縮少露光装置を開発するということも容易ではない。
【００１２】
本発明者らは、等倍露光装置を利用してＦＰＤデバイスの製造に利用されるフォトマスクで解像度を向上させるために、ＬＳＩデバイス製造用フォトマスクに使われる位相反転膜を適用することを想到し、この時に発生する次のような問題点を認識した。
【００１３】
第１に、位相反転膜の材料選択が容易ではない。従来ＬＳＩデバイス製造用フォトマスクで使われる位相反転膜は、主にＭｏＳｉを含む物質で形成され、ドライエッチングを通じてパターニングされた。しかし、ＦＰＤデバイス製造用フォトマスクの場合、大面積に好適なウェットエッチングを利用した。ＭｏＳｉは、ドライエッチングに好適な物質であってウェットエッチングが容易ではない。したがって、ＭｏＳｉではないウェットエッチングに好適な物質を考えねばならない。
【００１４】
第２に、位相反転膜と遮光膜との材料を同じ物質とした場合、同じエッチング物質で同時にエッチングできるため、第１の問題点は解決できるが、デバイスパターン領域と遮光領域とのエッチング速度差が生じて、デバイスパターン領域のオーバーエッチング問題が新たに生じる。
【００１５】
第３に、ＬＳＩデバイスを製造するための縮少露光装置では単一波長の露光光を利用するが、ＦＰＤデバイスの製造に利用される等倍露光装置は、単一波長ではない複数の波長を利用するため、露光光の波長によって異なって現れる位相差を、複数の波長について考慮せねばならない。
【００１６】
このように、本発明は前記のような問題点を解決するためのものであり、等倍露光装置を利用してＦＰＤデバイスを製造するに当って高い解像度を表すことができ、特に、複数の露光光を利用する等倍露光装置に好適なブランクマスク及びフォトマスクを提供するのにその目的がある。
【００１７】
また、本発明は、ＦＰＤデバイス製造用のブランクマスク及びフォトマスクにおいて、従来に考察されていないウェットエッチングに好適な位相反転膜の材料及びフォトマスクの構造、製造方法を提供するところにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の実施形態によるＦＰＤ製造用フォトマスクは、ブラインド領域に遮光領域及び透光領域が備えられ、メイン領域に位相反転領域及び透光領域が備えられたＦＰＤ製造用フォトマスクであり、前記ブラインド領域は、透明基板上に遮光膜パターン及び位相反転膜が積層されて構成され、前記ブラインド領域の透光領域は、前記位相反転膜及び遮光膜パターンが順次にエッチングされて露出された前記透明基板領域を含み、前記メイン領域の透光領域は、透明基板上に積層された位相反転膜がエッチングされて露出された前記透明基板領域を含み、前記遮光膜パターンのエッチング速度は、同じエッチング物質に対して前記位相反転膜のエッチング速度より速い。
【００１９】
また、本発明の実施形態によるＦＰＤ製造用フォトマスクは、ブラインド領域に遮光領域及び透光領域が備えられ、メイン領域に遮光領域、位相反転領域及び透光領域が備えられたＦＰＤ製造用フォトマスクであり、前記ブラインド領域は、透明基板上に遮光膜パターン及び位相反転膜が積層されて構成され、前記ブラインド領域の透光領域は、前記位相反転膜及び遮光膜パターンが順次にエッチングされて露出された前記透明基板領域を含み、前記メイン領域の透光領域は、透明基板上に積層された遮光膜パターンを包むように、前記透明基板及び前記遮光膜パターン上に積層された位相反転膜がエッチングされて露出された前記透明基板領域を含み、前記遮光膜パターンのエッチング速度は、同じエッチング物質に対して前記位相反転膜のエッチング速度より速い。
【００２０】
前記ブラインド領域とメイン領域との境界に配置された前記遮光膜パターンの側面に、前記位相反転膜がエッチングされて形成された位相反転膜パターンが配置される。
【００２１】
前記遮光膜パターン及び前記位相反転膜は、それぞれの厚さｄ１及びｄ２と同じエッチング物質に対するエッチング速度Ｖ１及びＶ２に対して、ｄ１／Ｖ１≦ｄ２／Ｖ２の関係を持つ。
【００２２】
前記遮光膜パターン及び前記位相反転膜は、クロム（Ｃｒ）を含む。
【００２３】
前記位相反転膜は、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）、炭素（Ｃ）のうち一つ以上の物質をさらに含む。
【００２４】
前記遮光膜パターンの厚さは、１２００Å以下である。
【００２５】
前記位相反転膜の厚さは、５００Åないし２５００Åである。
【００２６】
前記位相反転膜は、露光光に対して１６０゜ないし２００゜の位相差を持つ。
【００２７】
前記露光光は、ｉ線、ｈ線、ｇ線のうちいずれか一つ以上を含み、前記位相反転膜は、前記露光光であるｉ線、ｈ線、ｇ線に対する位相差偏差が２０゜以下であり、透過率が１％ないし３０％であり、透過率偏差が１０％以下である。
【００２８】
また、本発明の実施形態によるＦＰＤ製造用フォトマスクは、ブラインド領域に遮光領域及び透光領域が備えられ、メイン領域に遮光領域、位相反転領域及び透光領域が備えられたＦＰＤ製造用フォトマスクであり、前記ブラインド領域は、透明基板上に遮光膜パターン及び位相反転膜が積層されて構成され、前記ブラインド領域の透光領域は、前記位相反転膜及び遮光膜パターンが順次にエッチングされて露出された前記透明基板領域を含み、前記メイン領域の透光領域は、透明基板の一部分に残留すると共に、前記透明基板上に積層された遮光膜パターンを包むように、前記透明基板及び前記遮光膜パターン上に積層された位相反転膜がエッチングされて露出された前記透明基板領域を含み、前記遮光膜パターンのエッチング速度は、同じエッチング物質に対して前記位相反転膜のエッチング速度より速い。
【００２９】
さらに、本発明の実施形態によるＦＰＤ製造用フォトマスクの製造方法は、ブラインド領域に遮光領域及び透光領域が備えられ、メイン領域に位相反転領域及び透光領域が備えられたＦＰＤ製造用フォトマスクの製造方法であり、前記ブラインド領域と対応する透明基板上に遮光膜パターンを形成する段階と、前記ブラインド領域の前記遮光膜パターン及び前記メイン領域と対応する透明基板上に、同じエッチング物質に対して前記遮光膜パターンよりエッチング速度の遅い位相反転膜を形成する段階と、前記メイン領域及び前記ブラインド領域の前記透明基板の一部分が露出されるように、前記位相反転膜及び前記遮光膜パターンを順次にエッチングする段階と、を含む。
【００３０】
また、本発明の実施形態によるＦＰＤ製造用フォトマスクの製造方法は、ブラインド領域に遮光領域及び透光領域が備えられ、メイン領域に遮光領域、位相反転領域及び透光領域が備えられたＦＰＤ製造用フォトマスクの製造方法であり、前記ブラインド領域と対応する透明基板及び前記メイン領域と対応する透明基板の一部分上に遮光膜パターンを形成する段階と、前記メイン領域及びブラインド領域の前記遮光膜パターンと前記メイン領域の前記透明基板上に、同じエッチング物質に対して前記遮光膜パターンよりエッチング速度の遅い位相反転膜を形成する段階と、前記メイン領域の前記遮光膜パターンを覆うと共に、前記ブラインド領域及び前記メイン領域の前記透明基板一部分が露出されるように、前記位相反転膜及び前記遮光膜パターンを順次にエッチングする段階と、を含む。
【発明の効果】
【００３１】
本発明のブランクマスク及びフォトマスクは、等倍露光装置を利用して、ＦＰＤデバイスを製造するに当って、高い解像度を表すことができ、特に、複数の露光光を利用する等倍露光装置に好適である。
【００３２】
また、本発明のブランクマスク及びフォトマスクは、従来に考察されていないウェットエッチングに好適な位相反転膜の材料及びフォトマスクの構造、製造方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】従来の技術による位相反転フォトマスクの光学的特性を示す図である。
【図２】バイナリーフォトマスクと位相反転フォトマスクとの解像度を比較した図である。
【図３】本発明の第１実施形態によるブランクマスクの平面図である。
【図４Ａ】本発明の第１実施形態によるブランクマスクの製造方法を説明する断面図である。
【図４Ｂ】本発明の第１実施形態によるフォトマスクの製造方法を説明する断面図である。
【図５Ａ】本発明の第２実施形態によるフォトマスク及びその製造方法を説明する断面図である。
【図５Ｂ】本発明の第２実施形態によるフォトマスク及びその製造方法を説明する断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態によるフォトマスク及びその製造方法を説明する断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。
【００３５】
図３は、本発明の第１実施形態によるブランクマスクの平面図である。図３を参照すれば、本発明の実施形態によるブランクマスクは、特に、フラットパネルディスプレイ（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ：以下、ＦＰＤという）を製造するために利用されるブランクマスクである。ブランクマスク１００は、ブラインド領域５０に備えられた遮光膜パターン２０ａと、メイン領域６０の透明基板１０及びブラインド領域５０の遮光膜パターン２０ａ上に備えられた位相反転膜３０とを含む。ここで、ブラインド領域５０は、アラインキーなどを含む補助的なパターンが備えられる領域であり、メイン領域６０は、メインパターンが備えられる領域でありうる。位相反転膜３０は、露光光に対して１６０゜ないし２００゜の位相差を持ち、これは、位相反転膜３０を透過する露光光と、透明基板１０を透過する露光光との位相差をいう。遮光膜パターン２０ａと位相反転膜３０とは、同じエッチング物質によりエッチングされる物質からなることが望ましい。遮光膜パターン２０ａと位相反転膜３０とは、クロム（Ｃｒ）を含む材料で形成されることがさらに望ましい。
【００３６】
遮光膜パターン２０ａと位相反転膜３０とを形成する材料としては、クロム（Ｃｒ）以外にも、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、コバルト（Ｃｏ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、バナジウム（Ｖ）、パラジウム（Ｐｄ）、チタン（Ｔｉ）、プラチナ（Ｐｔ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、カドミウム（Ｃｄ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、マグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）、セレン（Ｓｅ）、銅（Ｃｕ）、イットリウム（Ｙ）、硫黄（Ｓ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、ボロン（Ｂ）、ベリリウム（Ｂｅ）、ナトリウム（Ｎａ）、タンタル（Ｔａ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ニオブ（Ｎｂ）、シリコン（Ｓｉ）、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）のうちいずれか一つ以上の物質を含む材料を挙げることができる。
【００３７】
ＦＰＤは、液晶表示装置（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）などを含む。本発明で使われる露光光は、ｉ線、ｈ線、ｇ線のうちいずれか一つ以上を含むことが望ましく、ｉ線、ｈ線、ｇ線のうち２つ以上を含むか、またはいずれも含むこともできる。
【００３８】
基板１０は、一辺が１５０mm以上の方形の透明な基板１０であり、合成石英ガラス、ソーダライムガラス基板、無アルカリガラス基板、低熱膨脹ガラス基板などを挙げることができる。
【００３９】
遮光膜パターン２０ａと位相反転膜３０とは、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）、炭素（Ｃ）のうちいずれか一つ以上の物質をさらに含む。
【００４０】
位相反転膜３０は、ｉ線、ｈ線、ｇ線に対し位相差偏差が４０゜以下であることが望ましく、２０゜以下であることがさらに望ましい。さらに望ましくは、位相反転膜３０のｉ線、ｈ線、ｇ線に対する位相差偏差は、１０゜以下である。位相反転膜３０は、ｉ線、ｈ線、ｇ線に対する位相差が１８０゜に近くなるように形成されることが望ましい。位相差は露光光によって異なるしかないため、露光光に対する位相差偏差を小さくすることが望ましい。ｉ線、ｈ線、ｇ線のうちいかなる露光光に対して位相反転膜３０の位相差を１８０゜とするかは、設計上の問題である。例えば、ｉ線に対する位相反転膜３０の位相差を１８０゜とし、ｈ線、ｇ線に対する位相反転膜３０の位相差を１８０゜±４０゜または１８０゜±２０゜または１８０゜±１０゜とするか、またはｈ線に対する位相反転膜３０の位相差を１８０゜とし、ｉ線、ｇ線に対する位相反転膜３０の位相差を１８０゜±４０゜または１８０゜±２０゜または１８０゜±１０゜とするか、またはｇ線に対する位相反転膜３０の位相差を１８０゜とし、ｉ線、ｈ線に対する位相反転膜３０の位相差を１８０゜±４０゜または１８０゜±２０゜または１８０゜±１０゜とする。
【００４１】
位相反転膜３０は、ｉ線、ｈ線、ｇ線に対する透過率が１％ないし３０％であることが望ましく、１％ないし１５％であることがさらに望ましい。位相反転膜３０の透過率も設計上の問題である。ただし、ｉ線、ｈ線、ｇ線に対する位相反転膜３０の透過率偏差が１０％以下であることが望ましく、５％以下であることがさらに望ましく、１％以下であることがさらに望ましい。位相反転膜３０の透過率も露光光によって異なるしかないため、露光光に対する透過率偏差を小さくすることが望ましい。ｉ線、ｈ線、ｇ線のうちいかなる露光光を中心として透過率を設定するかは、設計上の問題である。例えば、ｉ線に対する位相反転膜３０の透過率を６％に要求する場合、ｈ線、ｇ線に対する位相反転膜３０の透過率を６％±５％または６％±３％または６％±１％とするか、またはｈ線に対する位相反転膜３０の透過率を６％に要求する場合、ｉ線、ｇ線に対する位相反転膜３０の透過率を６％±５％または６％±３％または６％±１％とするか、またはｇ線に対する位相反転膜３０の透過率を６％に要求する場合、ｉ線、ｈ線に対する位相反転膜３０の透過率を６％±５％または６％±３％または６％±１％とする。また、例えば、ｉ線に対する位相反転膜３０の透過率を８％に要求する場合、ｈ線、ｇ線に対する位相反転膜３０の透過率を８％±５％または８％±３％または８％±１％とするか、またはｈ線に対する位相反転膜３０の透過率を８％に要求する場合、ｉ線、ｇ線に対する位相反転膜３０の透過率を８％±５％または８％±３％または８％±１％とするか、またはｇ線に対する位相反転膜３０の透過率を８％に要求する場合、ｉ線、ｈ線に対する位相反転膜３０の透過率を８％±５％または８％±３％または８％±１％とする。
【００４２】
また、位相反転膜３０は、ｉ線、ｈ線、ｇ線に対する反射率偏差が１０％以下であることが望ましい。
【００４３】
遮光膜パターン２０ａと位相反転膜３０とは、ドライエッチング及びウェットエッチング工程でパターニング及び除去でき、エッチング物質として周知のいろいろな材料を使用できる。例えば、遮光膜パターン２０ａと位相反転膜３０とがクロム（Ｃｒ）で形成され、ウェットエッチングする場合、硝酸第２セリウムアンモニウムに過塩素酸を加えた材料を挙げることができる。
【００４４】
遮光膜パターン２０ａのエッチング速度は、同じエッチング物質に対して位相反転膜３０のエッチング速度と同一またはより速いことが望ましく、遮光膜パターン２０ａのエッチング速度が位相反転膜３０のエッチング速度より速いことがさらに望ましい。遮光膜パターン２０ａは、露光光を遮光する遮光領域のみに形成されており、位相反転膜３０は、遮光領域及びパターン形成領域を含む基板の全領域に形成される。したがって、遮光領域及びパターン形成領域のエッチングをほぼ同時に完了するためには、同じエッチング物質に対して、遮光膜パターン２０ａのエッチング速度を位相反転膜３０のエッチング速度よりも非常に速くすることが望ましい。これに加えて、遮光膜パターン２０ａの厚さを薄くし、かつ位相反転膜３０の厚さを厚くして、遮光領域１のエッチングが完了する時間とパターン形成領域２のエッチングが完了する時間との隔たりを低減させる。
【００４５】
具体的には、同じエッチング物質に対して、膜厚さがｄ１の遮光膜パターン２０ａと膜厚さｄ２の位相反転膜３０とを同時にエッチングした時、遮光膜パターン２０ａのエッチング速度をＶ１とし、位相反転膜３０のエッチング速度をＶ２とすれば、ｄ１／Ｖ１≦ｄ２／Ｖ２の関係を持つことが望ましい。
【００４６】
本発明で、遮光膜パターン２０ａの厚さは１２００Å以下であることが望ましく、８００Å以下であることがより望ましく、５００Å以下であることがさらに望ましい。位相反転膜３０の厚さは５００Åないし２５００Åであることが望ましく、５００Åないし１８００Åであることがより望ましく、８００Åないし１５００Åであることがさらに望ましい。
【００４７】
遮光膜パターン２０ａと位相反転膜３０とはクロム（Ｃｒ）を含む材料で形成されることが望ましく、これに加えて酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）、炭素（Ｃ）のうちいずれか一つ以上をさらに含む。遮光膜パターン２０ａと位相反転膜３０とのエッチング速度を低減させるか、または増大させるために、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）、炭素（Ｃ）のうちいずれか一つ以上を適当に添加できる。
【００４８】
遮光膜パターン２０ａ及び位相反転膜２０ａは、化学的真空蒸着法、物理的真空蒸着法などにより成膜される。特に、本発明で遮光膜パターン２０ａ及び位相反転膜２０ａは、不活性ガスと反応性ガスとを注入したチャンバ内で、金属を含むターゲットに電圧を印加してスパッタ法により成膜されることが望ましい。
【００４９】
本発明のブランクマスクから遮光膜パターン２０ａ及び位相反転膜３０をエッチングして、遮光領域、透光領域及び位相反転領域を持つフォトマスクとして製造される。フォトマスクは、位相反転領域を透過した露光光と、透光領域を透過した露光光との位相差が１６０゜ないし２００゜である。
【００５０】
図４Ａは、本発明の第１実施形態によるブランクマスクの製造方法を説明するために示した断面図であり、図４Ｂは、本発明の第１実施形態によるブランクマスクを利用したフォトマスクの製造方法を説明するために示した断面図である。
【００５１】
図４Ａを参照すれば、透明基板１０上に遮光膜２０を成膜し、遮光膜２０上にフォトレジスト膜２５をコーティングする。次いで、フォトレジスト膜２５をパターニングしてフォトレジストパターン２５ａを形成し、フォトレジストパターン２５ａをエッチングマスクとして遮光膜２０をエッチングして、遮光膜パターン２０ａを形成する。次いで、前記フォトレジストパターン２５ａを除去し、透明基板１０及び遮光膜パターン２０ａ上に位相反転膜３０を形成する。最後に、位相反転膜３０上にフォトレジスト膜４０をコーティングして、ブラインド領域５０に遮光膜パターン２０ａが備えられ、メイン領域６０の透明基板１０上に位相反転膜３０が備えられたブランクマスク１００の製造を完了する。
【００５２】
図４Ｂを参照すれば、前述したブランクマスクのフォトレジスト膜４０をパターニングしてフォトレジストパターン４０ａを形成し、フォトレジストパターン４０ａをエッチングマスクとして、ブラインド領域５０及びメイン領域６０に備えられた位相反転膜３０及び遮光膜パターン２０ａを順次にエッチングする。次いで、前記フォトレジストパターン４０ａを除去すれば、遮光領域１０２、透光領域１０４及び位相反転領域１０６を持つ最終フォトマスク２００として製造される。したがって、フォトマスク２００のブラインド領域５０には、位相反転膜３０及び遮光膜パターン２０ａが順次にエッチングされて露出された透明基板１０領域を含む透光領域１０４と遮光領域１０２とが備えられる。また、メイン領域６０には、位相反転膜３０がエッチングされて露出された透明基板１０領域を含む透光領域１０４及び位相反転領域１０６が備えられる。この時、ブラインド領域５０の遮光膜パターン２０ａの側面には位相反転膜パターン３０ａが残留し、前記位相反転膜パターン３０ａにより遮光膜パターン３０ａ側面の解像度が増大する。
【００５３】
図５Ａ及び図５Ｂは、本発明の第２実施形態によるフォトマスク及びその製造方法を説明する断面図である。
【００５４】
図５Ａ及び図５Ｂを参照すれば、本発明の実施形態によるフォトマスク３００は、ブラインド領域５０及びメイン領域６０を含むリムタイプ、すなわち、リム位相転移マスク（Ｒｉｍ
ＰＳＭ）である。フォトマスク３００は、ブラインド領域５０及びメイン領域６０に遮光膜パターン２０ａが備えられ、透明基板１０及び遮光膜パターン２０ａ上に位相反転膜３０が備えられたブランクマスク３００ａをパターニングして形成する。前記パターニングは前述した図４Ｂと同様に、遮光領域、透光領域及び位相反転領域を露出させるマスクパターンを形成してエッチングする方法で行う。フォトマスク３００のブラインド領域５０には、位相反転膜３０及び遮光膜パターン２０ａが順次にエッチングされて露出された透明基板１０領域を含む透光領域１０４と遮光領域１０２とが備えられる。また、メイン領域６０には遮光膜パターン２０ａを包むように位相反転膜３０がエッチングされて、すなわち、パターニングされて露出された透明基板１０領域と位相反転領域１０６とが備えられる。この時、メイン領域６０の遮光膜パターン２０ａ側面に配置される位相反転膜パターン３０ａによりリムタイプの位相転移マスクが具現され、前記位相反転膜パターン３０ａにより解像度が増大する。さらに、ブラインド領域５０の遮光膜パターン２０ａ側面には位相反転膜パターン３０ａが残留し、前記位相反転膜パターン３０ａにより解像度が増大する。
【００５５】
図６は、本発明の第３実施形態によるフォトマスク及びその製造方法を説明する断面図である。図６を参照すれば、本発明の実施形態によるフォトマスク４００はブラインド領域５０及びメイン領域６０を含み、メイン領域６０の一部分がリムタイプに具現される。すなわち、フォトマスク４００は、前述した図４Ｂ及び図５Ｂのフォトマスク２００、３００を取り合わせた形態で、メイン領域６０の一部分パターンが透明基板１０上に前述したリムタイプのパターンを持ち、残りは、位相反転膜パターン３０ａが備えられる。したがって、フォトマスク４００のブラインド領域５０には、位相反転膜３０及び遮光膜パターン２０ａが順次にエッチングされて露出された透明基板１０領域を含む透光領域１０４と遮光領域１０２とが備えられる。また、メイン領域６０には、遮光膜パターン２０ａを包むように位相反転膜３０がエッチングされて、すなわち、パターニングされて露出された透明基板１０領域と、位相反転膜パターン３０ａを含む位相反転領域１０６とが備えられる。この時、メイン領域６０の遮光膜パターン２０ａ側面と、ブラインド領域５０の遮光膜パターン２０ａ側面とには位相反転膜パターン３０ａが残留し、前記位相反転膜パターン３０ａにより解像度が増大する。
【００５６】
以上、本発明を最も望ましい実施形態を利用して説明したが、本発明の技術的範囲は、前記実施形態に記載された範囲に限定されるものではない。前記実施形態に多様な変更または改良を加えられるということは当業者に明らかである。かかる変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれるということは、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、ブランクマスク及びフォトマスク関連の技術分野に好適に用いられる。
【符号の説明】
【００５８】
１０    基板
２０    遮光膜
３０    位相反転膜
２５、４０  フォトレジスト膜
１０２  遮光領域
１０４  透光領域
１０６  位相反転領域
１００、３００ａ  ブランクマスク
２００、３００、４００  フォトマスク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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