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公開番号2025023587
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-17
出願番号2023127869
出願日2023-08-04
発明の名称フォトマスクの製造方法
出願人株式会社エスケーエレクトロニクス
代理人個人
主分類G03F 1/32 20120101AFI20250207BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】従来のフォトマスクの製造方法に比べ、フォトマスクのさらなる高精細化を実現することができるフォトマスクの製造方法及びフォトマスクを提供する。
【解決手段】フォトマスクのパターンの第2領域のエッジの位置(半透過膜3のエッジの位置)は、上層膜パターンの第2パターン4Bの、第1パターン4Aと反対側のエッジの位置ではなく、上層膜パターンの第2パターン4Bの、第1パターン4A側のエッジの位置に基づいて規定される。これにより、第2領域の幅(半透過膜3の露出部分の幅)を設定するにあたり、上層膜パターンの第2パターン4Bの幅は因子とならない。このため、本発明によれば、従来のフォトマスクの製造方法に比べ、フォトマスクのさらなる高精細化を実現することができる。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
透明基板の上に形成される下層膜と、下層膜の周辺領域の少なくとも一部が露出するように下層膜の上に形成される中間膜と、中間膜の上に重なるように形成される上層膜とを備え、下層膜、中間膜及び上層膜の積層部の第１領域と、下層膜の第２領域とで構成されるパターンを備えるフォトマスクの製造方法であって、
透明基板の上に、下層膜、中間膜及び上層膜が積層されたフォトマスクブランクスを準備するフォトマスクブランクス準備工程と、
第１領域に対応する第１パターンと、第１パターンと離隔し、第１パターン側のエッジが第２領域のエッジの位置に対応する位置に設定される第２パターンとを含んで構成される第１次レジストパターンを形成する第１次レジストパターン形成工程と、
第１次レジストパターンをマスクとして、上層膜の露出部分をエッチングにより除去することにより、第１領域に対応する第１パターンと、第１パターンと離隔し、第１パターン側のエッジが第２領域のエッジの位置に対応する位置に設定される第２パターンとを含んで構成される上層膜パターンを形成する第１次上層膜エッチング工程と、
上層膜パターンの第１パターン、上層膜パターンの第１パターン及び第２パターン間の中間膜の露出部分、及び、上層膜パターンの第２パターンのうち、少なくとも第１パターン側のエッジを含む部分を覆うとともに、上層膜パターンの第２パターンのうち、他の部分の少なくとも一部を露出させる第２次レジストパターンを形成する第２次レジストパターン形成工程と、
上層膜パターンの第２パターンをエッチングにより除去する第２次上層膜エッチング工程と、
第２次レジストパターンをマスクとして、中間膜の露出部分をエッチングにより除去する第１次中間膜エッチング工程と、
中間膜をマスクとして、下層膜の露出部分をエッチングにより除去する下層膜エッチング工程と、
上層膜をマスクとして、中間膜の露出部分をエッチングにより除去する第２次中間膜エッチング工程とを備える
フォトマスクの製造方法。
続きを表示（約 2,500 文字）【請求項２】
透明基板の上に形成される下層膜と、下層膜の周辺領域の少なくとも一部が露出するように下層膜の上に形成される中間膜と、中間膜の上に重なるように形成される上層膜とを備え、下層膜、中間膜及び上層膜の積層部の第１領域と、下層膜の第２領域とで構成されるパターンを備えるフォトマスクの製造方法であって、
透明基板の上に、下層膜、中間膜及び上層膜が積層されたフォトマスクブランクスを準備するフォトマスクブランクス準備工程と、
第１領域に対応する第１パターンと、第１パターンと離隔し、第１パターン側のエッジが第２領域のエッジの位置に対応する位置に設定される第２パターンとを含んで構成される第１次レジストパターンを形成する第１次レジストパターン形成工程と、
第１次レジストパターンをマスクとして、上層膜の露出部分をエッチングにより除去することにより、第１領域に対応する第１パターンと、第１パターンと離隔し、第１パターン側のエッジが第２領域のエッジの位置に対応する位置に設定される第２パターンとを含んで構成される上層膜パターンを形成する第１次上層膜エッチング工程と、
上層膜をマスクとして、中間膜の露出部分をエッチングにより除去する第１次中間膜エッチング工程と、
上層膜パターンの第１パターン、上層膜パターンの第１パターン及び第２パターン間の下層膜の露出部分、及び、上層膜パターンの第２パターンのうち、少なくとも第１パターン側のエッジを含む部分を覆うとともに、上層膜パターンの第２パターンのうち、他の部分の少なくとも一部を露出させる第２次レジストパターンを形成する第２次レジストパターン形成工程と、
上層膜パターンの第２パターンをエッチングにより除去する第２次上層膜エッチング工程と、
第２次レジストパターンをマスクとして、中間膜の露出部分をエッチングにより除去する第２次中間膜エッチング工程と、
第２次レジストパターンをマスクとして、下層膜の露出部分をエッチングにより除去する下層膜エッチング工程とを備える
フォトマスクの製造方法。
【請求項３】
透明基板の上に形成される下層膜と、下層膜の上に重なるように形成される中間膜と、中間膜の周辺領域の少なくとも一部が露出するように中間膜の上に形成される上層膜とを備え、下層膜、中間膜及び上層膜の積層部の第１領域と、下層膜及び中間膜の積層部の第２領域とで構成されるパターンを備えるフォトマスクの製造方法であって、
透明基板の上に、下層膜、中間膜及び上層膜が積層されたフォトマスクブランクスを準備するフォトマスクブランクス準備工程と、
第１領域に対応する第１パターンと、第１パターンと離隔し、第１パターン側のエッジが第２領域のエッジの位置に対応する位置に設定される第２パターンとを含んで構成される第１次レジストパターンを形成する第１次レジストパターン形成工程と、
第１次レジストパターンをマスクとして、上層膜の露出部分をエッチングにより除去することにより、第１領域に対応する第１パターンと、第１パターンと離隔し、第１パターン側のエッジが第２領域のエッジの位置に対応する位置に設定される第２パターンとを含んで構成される上層膜パターンを形成する第１次上層膜エッチング工程と、
上層膜パターンの第１パターン、上層膜パターンの第１パターン及び第２パターン間の中間膜の露出部分、及び、上層膜パターンの第２パターンのうち、少なくとも第１パターン側のエッジを含む部分を覆うとともに、上層膜パターンの第２パターンのうち、他の部分の少なくとも一部を露出させる第２次レジストパターンを形成する第２次レジストパターン形成工程と、
上層膜パターンの第２パターンをエッチングにより除去する第２次上層膜エッチング工程と、
第２次レジストパターンをマスクとして、中間膜の露出部分をエッチングにより除去する中間膜エッチング工程と、
中間膜をマスクとして、下層膜の露出部分をエッチングにより除去する下層膜エッチング工程とを備える
フォトマスクの製造方法。
【請求項４】
下層膜、中間膜及び上層膜として、第１領域が遮光部、第２領域が位相シフト部として機能するような膜を用いる
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項５】
下層膜として、位相シフト膜を用い、
上層膜として、遮光膜を用いる
請求項４に記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項６】
第２領域は、遮光部のリム部として機能する
請求項４に記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項７】
フォトマスクのパターンは、ラインアンドスペースパターン、ホールパターン又はドットパターンのいずれかである
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項８】
透明基板の上に形成される下層膜と、下層膜の周辺領域の少なくとも一部が露出するように下層膜の上に形成される中間膜と、中間膜の上に重なるように形成される上層膜とを備え、下層膜、中間膜及び上層膜の積層部の第１領域と、下層膜の第２領域とで構成されるパターンを備えるフォトマスクであって、
下層膜は、金属シリサイド系の膜であり、
中間膜は、下層膜及び上層膜のそれぞれとエッチング特性が異なる膜である
フォトマスク。
【請求項９】
透明基板の上に形成される下層膜と、下層膜の上に重なるように形成される中間膜と、中間膜の周辺領域の少なくとも一部が露出するように中間膜の上に形成される上層膜とを備え、下層膜、中間膜及び上層膜の積層部の第１領域と、下層膜及び中間膜の積層部の第２領域とで構成されるパターンを備えるフォトマスクであって、
下層膜は、金属シリサイド系の膜であり、
中間膜は、下層膜及び上層膜のそれぞれとエッチング特性が異なる膜である
フォトマスク。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトマスクの製造方法及びフォトマスクに関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
フォトリソグラフィ技術として、位相シフトマスクやハーフトーンマスクが知られている。位相シフトマスクは、透明基板の一部に位相シフト膜を備え、この部分を通過する光の位相や強度を変えることにより、解像度を向上する機能や焦点深度（ＤＯＦ）を改善する機能を有するフォトマスクである。ハーフトーンマスクは、透明基板の一部にハーフトーン膜を備え、この部分を通過する光の強度を変えることにより、３階調以上の多階調を実現する機能を有するフォトマスクである。
【０００３】
従来のフォトマスクの製造方法においては、遮光部を構成するパターンの描画工程（露光工程）及び半透過部を構成するパターンの描画工程の少なくとも２回の描画工程が必要となる。そして、描画工程が複数回になると、各工程で形成されるパターンの位置ずれが生じやすくなる。
【０００４】
この対策として、アライメントマークの利用がある。２回目以降の描画工程に際し、１回目の描画工程で作成しておいたアライメントマークを読み取り、このアライメントマークを基準として、アライメント（位置合わせ）を行うというものである。しかし、アライメントマークを利用しても、パターンの位置ずれ（アライメントずれ）を完全に無くすことは不可能であり、最大で０．５μｍのアライメントずれが生じてしまう。このため、フォトマスクの高精細化に伴い、その影響は大きくなる状況となっている。
【０００５】
そこで、描画工程を１回で済ませることができるフォトマスクの製造方法が検討されている。たとえば特許文献１に記載されたフォトマスクの製造方法は、
透明基板の上に形成される下層膜と、下層膜の周辺領域の少なくとも一部が露出するように下層膜の上に形成される上層膜とを備え、下層膜及び上層膜の積層部の第１領域と、下層膜の第２領域とで構成されるパターンを備えるフォトマスクの製造方法であって、
ｉ）透明基板の上に、下層膜及び上層膜が積層されたフォトマスクブランクスを準備するフォトマスクブランクス準備工程と、
ｉｉ）第１領域に対応する第１パターンと、第１パターンと離隔し、第１パターンと反対側のエッジが第２領域のエッジの位置に対応する位置に設定される第２パターンとを含んで構成される第１次レジストパターンを形成する第１次レジストパターン形成工程と、
ｉｉｉ）第１次レジストパターンをマスクとして、上層膜の露出部分をエッチングにより除去することにより、第１領域に対応する第１パターンと、第１パターンと離隔し、第１パターンと反対側のエッジが第２領域のエッジの位置に対応する位置に設定される第２パターン（暫定パターン）とを含んで構成される上層膜パターンを形成する第１次上層膜エッチング工程と、
ｉｖ）上層膜パターンの第１パターン、上層膜パターンの第１パターン及び第２パターン（暫定パターン）間の下層膜の露出部分、及び、上層膜パターンの第２パターン（暫定パターン）のうち、第１パターンと反対側のエッジを含む部分を除く部分を覆う第２次レジストパターンを形成する第２次レジストパターン形成工程と、
ｖ）第２次レジストパターン及び上層膜パターンの第２パターン（暫定パターン）をマスクとして、下層膜の露出部分をエッチングにより除去する下層膜エッチング工程と、
ｖｉ）上層膜パターンの第２パターン（暫定パターン）をエッチングにより除去する第２次上層膜エッチング工程とを備える。
【０００６】
特許文献１に記載されたフォトマスクの製造方法によれば、パターンの位置精度が重要視されない描画工程（第２次レジストパターン形成工程）を除き、描画工程は１回で最終的に必要となるパターン寸法を画定することができる（第１次レジストパターン形成工程）。これにより、フォトマスクの製造過程において、アライメントの精度を過度に求めなくてもよくなる。所謂、自己整合的なパターン形成が行われるため、特許文献１に記載されたフォトマスクの製造方法によれば、アライメントずれが無く、フォトマスクの高精細化を実現することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０１４－２２５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１に記載されたフォトマスクの製造方法においては、第２次レジストパターンが上層膜パターンの第２パターン（暫定パターン）の該当部分を確実に覆い、上層膜パターンの第１パターン及び第２パターン（暫定パターン）間の下層膜の露出部分が第２次レジストパターンから露出しないよう、上層膜パターンの第２パターン（暫定パターン）は、最大で０．５μｍのアライメントずれよりも大きい幅に形成する必要がある。
【０００９】
このため、第１領域が遮光部であり、第２領域が位相シフト部であり、かつ、第２領域が遮光部のリム部として機能するフォトマスクであって、μｍ単位の幅のライン（遮光部）とμｍ単位の幅のスペース（透過部）とが並列するラインアンドスペースパターンの形態のフォトマスクや、μｍ単位の大きさのホール（透過部）を有するホールパターンの形態のフォトマスクを製造する場合において、第２領域（リム部）の幅は、上層膜パターンの第２パターン（暫定パターン）の幅を含む分、大きくなり、第２パターン（暫定パターン）の幅と描画装置のビーム径との合計値よりも小さく形成することはできない。これは、第２領域（リム部）の寸法に制約が生じる結果となる。
【００１０】
そこで、本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、従来のフォトマスクの製造方法に比べ、フォトマスクのさらなる高精細化を実現することができるフォトマスクの製造方法及びフォトマスクを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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