JP2015507227A - ブランクマスク、フォトマスク及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、下部に配される前記位相反転膜をエッチングするためにハードマスク膜パターンをエッチングマスクとして使うフォトマスクの製造方法を提供する。本発明は、このためのブランクマスク及びこれを用いたフォトマスクも提供する。本発明によれば、ハードマスク膜をパターニングするためのレジスト膜は薄く形成され、エッチング選択比の大きいハードマスク膜パターンをエッチングマスクとして用いて位相反転膜をエッチングすることで、遮光膜パターンによって光学密度が３．０ほどに維持されつつパターン解像度及び正確度を高め、ローディング効果を低減させ、かつＣＤ均一性及びＣＤ線形性のようなＣＤ特性が向上したフォトマスクを製造できる。

Description

本発明は、ブランクマスク、フォトマスク及びその製造方法に関する。さらに詳細には、本発明は、半導体フォトリソグラフィ工程で高精密度の最小線幅（Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ；ＣＤ）の具現が可能であり、４５ｎｍ級、特に３２ｎｍ級以下の高い解像度のパターン転写の可能な１９３ｎｍのＡｒＦリソグラフィ、液浸露光リソグラフィ（Ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）などに適用できるブランクマスク、フォトマスク及びその製造方法に関する。

最近、大規模の集積回路の高集積化に伴う回路パターンの微細化要求に応じて、高度の半導体微細工程技術が非常に重要な要素となっている。高集積回路の場合に低電力、高速動作のために回路配線が微細化しており、層間連結のためのコンタクトホールパターン、及び集積化による回路構成配置などについての技術的ニーズが高まりつつある。したがって、このようなニーズを満たすためには、回路パターンの原本が記録されるフォトマスクの製造においても、前記微細化を達成して、さらに精密な回路パターンを記録できる技術が要求される。

フォトリソグラフィ技術において、半導体回路パターンの解像度の向上のために４３６ｎｍのｇ−ｌｉｎｅ、３６５ｎｍのｉ−ｌｉｎｅ、２４８ｎｍのＫｒＦ、１９３ｎｍのＡｒＦで露光波長の短波長化が行われてきた。しかし、露光波長の短波長化は解像度の向上には大きく寄与しているが、焦点深度（Ｄｅｐｔｈ ｏｆ Ｆｏｃｕｓ；ＤｏＦ）には悪い影響を与え、レンズを含む光学システムの設計時に負担が増大するという問題点があった。よって、前記問題点を解決するために、露光光の位相を１８０°反転させる位相反転膜を用いて解像度と焦点深度とを同時に向上させる位相反転マスクが開発された。

従来の位相反転マスクは、位相反転膜上に遮光膜及びレジスト膜パターンを順次に形成し、レジスト膜パターンをエッチングマスクとして用いて遮光膜をエッチングして遮光膜パターンを形成した後、遮光膜パターンをエッチングマスクとして用いて位相反転膜をエッチングして製造した。前記遮光膜は、効果的な遮光機能のために所定の光学密度を持たねばならず、このために、遮光膜は、約６００Å以上の一定の厚さを持たねばならない。この時、レジスト膜は、前記遮光膜の厚さに応じて遮光膜のエッチングのために、約２，０００Å以上の厚さを持たねばならない。

一方、最近には、パターンのサイズが４５ｎｍ以下、特に３２ｎｍ以下にさらに微細化かつ稠密化するにつれて、フォトマスク製造時に解像度だけではなく、厳しいＣＤ ＭＴＴ（Ｍｅａｎ ｔｏ Ｔａｒｇｅｔ）、ＣＤ均一性、ＣＤ線形性が要求される。

しかし、従来の位相反転マスクには、約２，０００Å以上の厚さを持つレジスト膜が使われるにつれて、レジスト膜パターンの微細化が困難になって位相反転膜のエッチングマスクとして使われる遮光膜パターンの微細化が困難になり、最終的に、位相反転膜パターンの微細化が困難になる。

これによって、光学密度を約２．０ないし４．０に維持しつつレジスト膜を薄くしてＣＤ特性を向上させる新たなブランクマスクが必要である。

本発明が解決しようとする課題は、光学密度を約２．０ないし４．０に維持しつつ解像度、精密度、ＣＤ ＭＴＴ、ＣＤ均一性、ＣＤ線形性のようなＣＤ特性を向上させて、４５ｎｍ級、特に３２ｎｍ級以下の高い解像度パターン転写の可能なブランクマスク、これを用いたフォトマスク及びその製造方法を提供することである。

本発明によるブランクマスクは、透明基板と、前記透明基板の上部に形成された位相反転膜と、前記位相反転膜の上部に形成されたハードマスク膜と、を備える。

本発明によるブランクマスクは、前記透明基板の縁部に、ブラインド領域が定義されるように前記透明基板の上部や下部に形成される遮光膜パターン、または前記透明基板の下部に形成される遮光膜をさらに備える。

前記ブラインド領域の光学密度は、露光波長に対して２．０ないし４．０であり、前記遮光膜パターンまたは遮光膜は、単層または複数層の形態を持ち、深さ方向に組成の均一な単一膜または組成の変わる連続膜の形態を持つ。前記遮光膜パターンまたは遮光膜は、２００Åないし１，５００Åの厚さを持ち、本発明によるブランクマスクは、前記遮光膜パターン上に備えられた反射防止膜パターンまたは前記遮光膜上に備えられた反射防止膜をさらに備える。

本発明によるブランクマスクにおいて、前記遮光膜パターン、遮光膜及びハードマスク膜のうち少なくとも一つは、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、パラジウム（Ｐｄ）、亜鉛（Ｚｎ）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、マンガン（Ｍｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、マグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）、セレン（Ｓｅ）、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）及びシリコン（Ｓｉ）のうち１種以上の金属物質を含み、選択的に窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）、炭素（Ｃ）のうち１種以上の物質をさらに含む。

本発明によるフォトマスクは、本発明によるブランクマスクで製造され、透明基板に、遮光領域及び透光領域が備えられたブラインド領域と、位相反転領域及び透光領域が備えられたメイン領域とを持つフォトマスクであり、前記透光領域は、前記透明基板が露出された領域であり、前記位相反転領域は、前記透明基板のメイン領域に位相反転膜パターンが備えられた領域であり、前記遮光領域は、前記透明基板のブラインド領域に遮光膜パターンが形成された領域であり、露光光に対する光学密度が２．０ないし４．０になるように、前記遮光膜パターンが２００Åないし１，５００Åの厚さを持つ。

このとき、前記遮光領域は、前記透明基板の上部に順次に積層された遮光膜パターン及び位相反転膜パターンで形成されるか、前記透明基板の上部に順次に積層された位相反転膜パターン及び遮光膜パターンで形成されるか、または、前記透明基板の下部に形成された遮光膜パターン及び前記透明基板の上部に形成された位相反転膜パターンで形成される。

本発明によるフォトマスクは、前記遮光膜パターン上に備えられた反射防止膜パターンをさらに備え、前記位相反転膜パターン上に備えられたハードマスク膜パターンをさらに備える。

本発明によるフォトマスクの製造方法は、透明基板に、遮光領域及び透光領域が備えられたブラインド領域と、位相反転領域及び透光領域が備えられたメイン領域とを持つフォトマスクの製造方法であり、（ａ）前記遮光領域と対応する前記透明基板の上部や下部に遮光膜パターンを形成する段階と、（ｂ）前記透明基板の上部に位相反転膜を形成する段階と、（ｃ）前記位相反転膜の上部にハードマスク膜を形成する段階と、（ｄ）前記ハードマスク膜上に前記透光領域と対応する部分を露出させるハードマスク膜パターニング用レジスト膜パターンを形成する段階と、（ｅ）前記ハードマスク膜パターニング用レジスト膜パターンをエッチングマスクとして用いて、露出されたハードマスク膜をエッチングしてハードマスク膜パターンを形成する段階と、（ｆ）前記ハードマスク膜パターンをエッチングマスクとして用いて、露出された位相反転膜をエッチングして前記位相反転領域に位相反転膜パターンを形成する段階と、を含む。

本発明によるブランクマスクは、ハードマスク膜を備えることで、後続のフォトマスクの製造時にこれをエッチングマスクとして使って、エッチング選択比を持つハブマックをパターニングできる。

したがって、ハードマスク膜をパターニングするためのレジスト膜の厚さを縮めてローディング効果を低減させ、これより製造されるフォトマスクの解像度、精密度、ＣＤ ＭＴＴ、ＣＤ均一性、ＣＤ線形性のようなＣＤ特性を向上させる。

これによって、４５ｎｍ級、特に３２ｎｍ級以下の最小線幅が具現され、１９３ｎｍのＡｒＦリソグラフィ、液浸露光リソグラフィなどに適用できるフォトマスクを提供する。

本発明の実施形態によるブランクマスクを示す断面図である。 本発明の実施形態によるブランクマスクを示す断面図である。 本発明の実施形態によるブランクマスクを示す断面図である。 本発明の実施形態によるブランクマスクを示す断面図である。 本発明の実施形態によるフォトマスクを示す断面図である。 本発明の実施形態によるフォトマスクを示す断面図である。 本発明の実施形態によるフォトマスクを示す断面図である。 本発明の実施形態によるフォトマスクの製造方法を説明するために示す断面図である。 本発明の実施形態によるフォトマスクの製造方法を説明するために示す断面図である。 本発明の実施形態によるフォトマスクの製造方法を説明するために示す断面図である。 本発明の実施形態によるフォトマスクの他の製造方法を説明するために示す断面図である。 本発明の実施形態によるフォトマスクの他の製造方法を説明するために示す断面図である。 本発明の実施形態によるフォトマスクの他の製造方法を説明するために示す断面図である。 本発明の実施形態によるフォトマスクのさらに他の製造方法を説明するために示す断面図である。 本発明の実施形態によるフォトマスクのさらに他の製造方法を説明するために示す断面図である。 本発明の実施形態によるフォトマスクのさらに他の製造方法を説明するために示す断面図である。 本発明の実施形態によるフォトマスクのさらに他の製造方法を説明するために示す断面図である。 本発明の実施形態によるフォトマスクのさらに他の製造方法を説明するために示す断面図である。

本発明によるブランクマスクにおいて、前記位相反転膜は、２００ｎｍ以下の露光波長で０．１％ないし４０％の透過率を持ち、２００ｎｍ以下の露光波長で１７０゜ないし１９０゜の位相反転量を持つ。前記位相反転膜は、１００Åないし１，０００Åの厚さを持ち、シリコン（Ｓｉ）を含み、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、パラジウム（Ｐｄ）、亜鉛（Ｚｎ）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、マンガン（Ｍｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、マグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）、セレン（Ｓｅ）、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）のうち１種以上の金属物質を含み、選択的に窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）、炭素（Ｃ）のうち１種以上の物質をさらに含む。

前記ハードマスク膜は１０Åないし１００Åの厚さを持ち、前記位相反転膜及びハードマスク膜は、単層または複数層の形態を持ち、深さ方向に組成の均一な単一膜または組成の変わる連続膜の形態を持つ。

本発明によるブランクマスクは、前記ハードマスク膜上に備えられたレジスト膜をさらに備え、前記レジスト膜は３００Åないし２，０００Åの厚さを持つ。前記レジスト膜は、酸を含む物質で構成される。

本発明によるフォトマスクの製造方法において、前記（ｂ）段階を先に行った後、前記（ａ）段階、（ｃ）段階、（ｄ）段階、（ｅ）段階及び（ｆ）段階を順次に行い、または、前記（ｂ）段階、（ｃ）段階、（ｄ）段階、（ｅ）段階、及び（ｆ）段階順に先に行った後、前記（ａ）段階を行ってもよく、前記（ａ）段階の実行時にレジスト膜を用いたパターニングまたはリフトオフ方法を用いることもできる。前記（ｆ）段階後、前記ハードマスク膜パターンを除去する段階をさらに含むこともある。

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説明する。しかし、本発明の実施形態はいろいろな他の形態に変形され、本発明の範囲が後述する実施形態によって限定されると解釈されてはならない。本発明の実施形態は、当業者に本発明をさらに完全に説明するために提供されるものである。よって、図面の要素の形状などは、さらに明確な説明を強調するために誇張されたものであり、図面上で同じ符号で表示された要素は同じ要素を意味する。また、ある膜が他の膜または基板の「上」、「上部」または「下部」にあると記載する場合に、前記ある膜は前記他の膜または基板に直接接触して存在し、または、その間に第３の膜が介在されうる。

図１は、本発明の第１の実施形態によるブランクマスクを示す断面図である。図１を参照すれば、本発明の第１の実施形態によるブランクマスク１０は、透明基板１０２の縁部に、ブラインド領域Ａが定義されるように透明基板１０２の上部に形成された遮光膜パターン１０４ａを備える。前記ブランクマスク１０には、ブラインド領域Ａで取り囲まれたメイン領域Ｂも定義される。

前記ブランクマスク１０は、前記遮光膜パターン１０４ａを覆うように前記透明基板１０２の上部に備えられた位相反転膜１０６、及び前記位相反転膜１０６の上部に備えられたハードマスク膜１０８も備える。前記ハードマスク膜１０８上には、ハードマスク膜パターニング用レジスト膜１１２をさらに備える。

図２は、本発明の第２の実施形態によるブランクマスクを示す断面図である。図２を参照すれば、本発明の第２の実施形態によるブランクマスク２０は、透明基板１０２の上部に位相反転膜１０６を備える。ブランクマスク２０は、前記透明基板１０２の縁部に、ブラインド領域Ａが定義されるように前記透明基板１０２の上部に形成された遮光膜パターン１０４ａも備える。前記ブランクマスク２０には、ブラインド領域Ａで取り囲まれたメイン領域Ｂも定義される。

前記ブランクマスク２０は、前記遮光膜パターン１０４ａ及び、位相反転膜１０６の上部に備えられたハードマスク膜１０８も備える。前記ハードマスク膜１０８上には、ハードマスク膜パターニング用レジスト膜１１２をさらに備える。

第１の実施形態によるブランクマスク１０は、遮光膜パターン１０４ａ上に位相反転膜１０６が積層された形態になっているが、第２の実施形態によるブランクマスク２０は、位相反転膜１０６上に遮光膜パターン１０４ａが積層された形態になっている。すなわち、ブランクマスク１０、２０では遮光膜パターンと位相反転膜との積層順序が変わる。

ブランクマスク１０、２０において、前記ブラインド領域Ａの光学密度は、露光波長に対して２．０ないし４．０である。図１及び図２に示したように、前記遮光膜パターン１０４ａ上には反射防止膜パターン１０５ａをさらに備える。

図３は、本発明の第３の実施形態によるブランクマスクを示す断面図である。図３を参照すれば、本発明の第３の実施形態によるブランクマスク３０は、透明基板１０２、前記透明基板１０２の上部に備えられた位相反転膜１０６及び前記位相反転膜１０６の上部に備えられたハードマスク膜１０８を備える。前記ハードマスク膜１０８上には、ハードマスク膜パターニング用レジスト膜１１２をさらに備える。

図４は、本発明の第４の実施形態によるブランクマスクを示す断面図である。図４を参照すれば、本発明の第４の実施形態によるブランクマスク４０は、透明基板１０２、前記透明基板１０２の上部、特に上面Ｕに備えられた位相反転膜１０６、前記位相反転膜１０６の上部に備えられたハードマスク膜１０８、及び前記透明基板１０２の下部、特に下面Ｄに備えられた遮光膜１０４を備える。前記ハードマスク膜１０８上には、ハードマスク膜パターニング用レジスト膜１１２をさらに備える。前記遮光膜１０４上には、反射防止膜１０５をさらに備える。

ブランクマスク４０の変形例として、図示はしていないが、位相反転膜１０６はパターニングされており、ハードマスク膜１０８及びハードマスク膜パターニング用レジスト膜１１２は除去されており、遮光膜１０４上には遮光膜パターニング用レジスト膜がさらに形成されたブランクマスクも、本発明の実施形態の一つになりうる。またブランクマスク４０の他の変形例として、遮光膜１０４がパターニングされて透明基板１０２の下部に遮光膜パターンを備えることで、縁部にブラインド領域が定義されたブランクマスクも、本発明の実施形態の一つになりうる。

図１ないし図４によるブランクマスク１０、２０、３０、４０において、前記遮光膜１０４、遮光膜パターン１０４ａ、位相反転膜１０６及びハードマスク膜１０８は単層または複数層の形態を持ち、深さ方向（透明基板に近くなる方向）に組成の均一な単一膜または組成の変わる連続膜の形態を持つ。前記遮光膜１０４及び遮光膜パターン１０４ａは、２００Åないし１，５００Åの厚さを持つ。

前記位相反転膜１０６は、２００ｎｍ以下の露光波長で０．１％ないし４０％の透過率を持ち、１７０゜ないし１９０゜の位相反転量を持ち、１００Åないし１，０００Åの厚さを持つ。前記位相反転膜１０６は、シリコン（Ｓｉ）を含み、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、パラジウム（Ｐｄ）、亜鉛（Ｚｎ）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、マンガン（Ｍｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、マグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）、セレン（Ｓｅ）、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）及びシリコン（Ｓｉ）のうち１種以上の金属物質を含み、選択的に窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）、炭素（Ｃ）のうち１種以上の物質をさらに含む。

前記ハードマスク膜１０８は、１０Åないし１００Åの厚さを持つ。前記遮光膜１０４、遮光膜パターン１０４ａ及びハードマスク膜１０８のうち少なくとも一つは、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、パラジウム（Ｐｄ）、亜鉛（Ｚｎ）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、マンガン（Ｍｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、マグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）、セレン（Ｓｅ）、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）及びシリコン（Ｓｉ）のうち１種以上の金属物質を含み、選択的に窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）、炭素（Ｃ）のうち１種以上の物質をさらに含む。

前記ハードマスク膜パターニング用レジスト膜１１２は、３００Åないし２，０００Åの厚さを持ち、酸を含む物質で構成される。

本発明によるブランクマスク１０、２０、３０、４０は、位相反転膜１０６の上部にハードマスク膜１０８を備えることで、後続フォトマスクの製造時にこれをエッチングマスクとして使って、エッチング選択比を持つハブマック、すなわち、位相反転膜１０６をパターニングできる。よって、ハードマスク膜１０８をパターニングするためのハードマスク膜パターニング用レジスト膜１１２の厚さを縮めてローディング効果を低減させ、これより製造されるフォトマスクの解像度、精密度、ＣＤ ＭＴＴ、ＣＤ均一性、ＣＤ線形性のようなＣＤ特性を向上させる。これによって、４５ｎｍ級、特に３２ｎｍ級以下の最小線幅が具現され、１９３ｎｍのＡｒＦリソグラフィ、液浸露光リソグラフィなどに適用できるフォトマスクを提供する。

図５は、本発明の第５の実施形態によるフォトマスクを示す断面図である。図５を参照すれば、本発明の第５の実施形態によるフォトマスク１００は、アラインキーＰを含む補助的なパターンが備えられるブラインド領域Ａ、及びメインパターンが備えられるメイン領域Ｂを備える。ブラインド領域Ａは、遮光領域１１４及び透光領域１１６を備え、メイン領域Ｂは、透光領域１１６及び位相反転領域１１８を備える。

ブラインド領域Ａ及びメイン領域Ｂに備えられた透光領域１１６は、透明基板１０２が露出された領域であり、位相反転領域１１８は、透明基板１０２の上部に位相反転膜パターン１０６ａが備えられた領域である。ブラインド領域Ａに備えられた遮光領域１１４は、透明基板１０２の上部に遮光膜パターン１０４ａが形成された領域であり、特に本実施形態では、遮光膜パターン１０４ａ及び位相反転膜パターン１０６ａが順次に積層されて遮光領域１１４が形成される。

このようなフォトマスク１００は、図１を参照して説明したブランクマスク１０を出発材料として位相反転膜１０６をパターニングして製造でき、詳細な製造方法は後述する。ブランクマスク１０で製造される場合、フォトマスク１００は、前記遮光膜パターン１０４ａ上に備えられた反射防止膜パターン１０５ａ（図１）をさらに備え、前記位相反転膜パターン１０６ａ上にはハードマスク膜パターン（図示せず）をさらに備える。

図６は、本発明の第６の実施形態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、本発明の第６の実施形態によるフォトマスク２００は、透明基板１０２の上部に位相反転膜パターン１０６ａ及び遮光膜パターン１０４ａが順次に積層されて遮光領域１１４が形成されるという点を除いては、フォトマスク１００と同一である。このようなフォトマスク２００は、図２を参照して説明したブランクマスク２０を用いて位相反転膜１０６をパターニングして製造するか、または、図３を参照して説明したブランクマスク３０を用いて形成した位相反転膜１０６をパターニングした後、その上に遮光膜パターンをさらに形成して製造し、詳細な製造方法は後述する。

図７は、本発明の第７の実施形態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、本発明の第７の実施形態によるフォトマスク３００は、ブラインド領域Ａの遮光領域１１４が、透明基板１０２の下面Ｄに備えられた遮光膜パターン１０４ａと、透明基板１０２の上面Ｕの、前記遮光膜パターン１０４ａと対応する位置に備えられた位相反転膜パターン１０６ａとで形成されるという点を除いては、フォトマスク１００、２００と同一である。

透明基板１０２の下部に備えられた遮光膜パターン１０４ａは、位相反転膜パターン１０６ａと反射率差がある場合、ブラインド領域Ａと対応する領域全体に形成されてもよい。このようなフォトマスク３００は、図３を参照して説明したブランクマスク３０を用いて位相反転膜１０６をパターニングした後、透明基板１０２の下部に遮光膜パターンをさらに形成して製造するか、または、透明基板１０２の上面Ｕに位相反転膜１０６が備えられ、かつ下面Ｄには遮光膜１０４が備えられた、図４を参照して説明したようなブランクマスク５０を用いて、位相反転膜１０６及び遮光膜１０４をパターニングして製造する。

前記第５及び第６の実施形態によるフォトマスク１００、２００のブラインド領域Ａに備えられた遮光領域１１４は、透明基板１０２の上部に遮光膜パターン１０４ａ及び位相反転膜パターン１０６ａが積層されて形成される。フォトマスク１００においては、遮光膜パターン１０４ａ上に位相反転膜パターン１０６ａが積層されており、フォトマスク２００においては、位相反転膜パターン１０６ａ上に遮光膜パターン１０４ａが積層されていることが特徴である。前記第７の実施形態によるフォトマスク３００のブラインド領域Ａに備えられた遮光領域１１４は、透明基板１０２の上面Ｕの位相反転膜パターン１０６ａと、それに対応する位置の下面Ｄに形成された遮光膜パターン１０４ａとが積層されて形成される。

本発明によるフォトマスク１００、２００、３００において、遮光領域１１４は露光光に対して２．０ないし４．０の光学密度を持ち、望ましくは、１．５ないし３．０の光学密度を持つ。遮光膜パターン１０４ａは、遮光領域１１４の光学密度を確保するために形成され、このために、遮光膜パターン１０４ａは２００Åないし１，５００Åの厚さを持ち、望ましくは３００Åないし１，０００Å、さらに望ましく４００Åないし８００Åの厚さを持つ。遮光領域１１４の光学密度を確保するために、遮光膜パターン１０４ａ及び位相反転膜パターン１０６ａはその厚さが調節されて形成される。遮光膜パターン１０４ａ上には、図示していないが、反射防止膜パターン（例えば、図１の１０５ａ）がさらに備えられ、前記反射防止膜パターンは、前記遮光膜パターン１０４ａと同一または異なるエッチング特性を持つ物質で形成される。

位相反転膜パターン１０６ａは、ブラインド領域Ａの遮光膜パターン１０４ａと対応する位置及びメイン領域Ｂの透明基板１０２上に備えられ、２００ｎｍ以下の露光波長で０．１％ないし４０％の透過率を持ち、望ましくは０．１％ないし２０％の透過率を持ち、さらに望ましくは０．１％ないし６％の透過率を持ち、１０％ないし３０％の反射率を持つ。位相反転膜パターン１０６ａは、１００Åないし１，０００Åの厚さを持ち、望ましくは３００Åないし１，０００Åの厚さを持ち、露光波長に対して１６０゜ないし２００゜の位相反転量を持ち、望ましくは１７０゜ないし１９０゜の位相反転量を持つ。

遮光膜パターン１０４ａは、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、パラジウム（Ｐｄ）、亜鉛（Ｚｎ）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、マンガン（Ｍｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、マグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）、セレン（Ｓｅ）、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）のうち１種以上の物質を含み、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）、炭素（Ｃ）のうち１種以上の物質をさらに含む。位相反転膜パターン１０６ａは、シリコン（Ｓｉ）を含み、前記遮光膜パターン１０４ａの金属物質のうち１種以上の物質を含み、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）、炭素（Ｃ）のうち１種以上の物質をさらに含む。

遮光膜パターン１０４ａは、例えば、Ｃｒ、ＣｒＯ、ＣｒＮ、ＣｒＣ、ＣｒＯＮ、ＣｒＣＮ、ＣｒＣＯ、ＣｒＣＯＮのようなクロム（Ｃｒ）系化合物で形成し、タンタル（Ｔａ）系化合物及び２種以上の金属を含むＭｏＴａ系化合物のような３成分系金属化合物で形成する。位相反転膜パターン１０６ａは、遮光膜パターン１０４ａとエッチング選択比を持つように、シリコン（Ｓｉ）を含むＭｏＳｉＯ、ＭｏＳｉＮ、ＭｏＳｉＣ、ＭｏＳｉＣＯ、ＭｏＳｉＣＮ、ＭｏＳｉＯＮ、ＭｏＳｉＣＯＮのようなＭｏＳｉ系化合物の金属シリコン化合物で形成する。あわせて、遮光膜パターン１０４ａ及び位相反転膜パターン１０６ａは、前述した化合物が互いに入れ替わるように形成してもよい。遮光膜パターン１０４ａ及び位相反転膜パターン１０６ａは、単層または複数層構造を持ち、深さ方向に組成の均一な単一膜または組成の変わる連続膜構造を持つ。

図８ないし図１０は、本発明の第５の実施形態によるフォトマスク１００の製造方法を説明するために示す断面図である。先ず図８を参照すれば、透明基板１０２の縁部をブラインド領域Ａと定義し、ブラインド領域Ａで取り囲まれた内部をメイン領域Ｂと定義する。ブラインド領域Ａは、遮光領域１１４及び透光領域１１６を含み、ブラインド領域Ａの透光領域１１６は、フォトマスクに備えられるアラインキーＰのような補助パターンと定義される。メイン領域Ｂは、透光領域１１６及び位相反転領域１１８を含む。

このような透明基板１０２の上部に遮光膜１０４を形成する。遮光膜１０４は、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、パラジウム（Ｐｄ）、亜鉛（Ｚｎ）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、マンガン（Ｍｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、マグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）、セレン（Ｓｅ）、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）のうち１種以上の物質で形成し、または前記１種以上の物質に窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）、炭素（Ｃ）のうち１種以上の物質をさらに含んで形成する。遮光膜１０４は、例えば、クロム（Ｃｒ）化合物で形成し、２００Åないし１，５００Åの厚さに形成し、望ましくは３００Åないし１，０００Å、さらに望ましくは４００Åないし８００Åの厚さに形成する。遮光膜１０４上には、図示していないが、反射防止膜をさらに形成する。前記反射防止膜は、前記遮光膜１０４と同一または異なるエッチング特性を持つ物質で形成する。

次いで、遮光膜１０４上に遮光膜パターニング用レジスト膜を形成した後、ブラインド領域Ａの透光領域１１６、及びメイン領域Ｂと対応する部分の遮光膜１０４部分が露出されるようにパターニングして、遮光膜パターニング用レジスト膜パターン１１０ａを形成する。

図９を参照すれば、遮光膜パターニング用レジスト膜パターン１１０ａ（図８）をエッチングマスクとして用いて遮光膜１０４をパターニングし、ブラインド領域Ａの遮光領域１１４と対応する透明基板１０２の上部に遮光膜パターン１０４ａを形成する。遮光膜パターン１０４ａは、ブラインド領域Ａの遮光領域１１４を定義すると共に、遮光領域の露光光に対する光学密度を２．０ないし４．０に維持するために形成する。

次いで、遮光膜パターニング用レジスト膜パターン１１０ａ（図８）を除去した後、遮光膜パターン１０４ａ及び露出された透明基板１０２部分を覆うように位相反転膜１０６を形成し、位相反転膜１０６の上部にハードマスク膜１０８及びハードマスク膜パターニング用レジスト膜１１２（図１）を順次に形成して、図１に示したようなブランクマスク１０の製造を完了する。

ハードマスク膜１０８は、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、パラジウム（Ｐｄ）、亜鉛（Ｚｎ）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、マンガン（Ｍｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、マグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）、セレン（Ｓｅ）、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）のうち１種以上の金属物質で形成するか、または、前記１種以上の金属物質に窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）、炭素（Ｃ）のうち１種以上の物質をさらに含んで形成する。位相反転膜１０６はシリコン（Ｓｉ）を含み、前記ハードマスク膜１０８の金属物質のうち１種以上の金属物質を含み、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）、炭素（Ｃ）のうち１種以上の物質をさらに含んで形成する。ハードマスク膜１０８及び位相反転膜１０６は、互いにエッチング選択比を持つ物質で形成する。ハードマスク膜１０８は、位相反転膜１０６とエッチング選択比を持つように、例えば、Ｃｒ、ＣｒＯ、ＣｒＮ、ＣｒＣ、ＣｒＯＮ、ＣｒＣＮ、ＣｒＣＯ、ＣｒＣＯＮのようなクロム（Ｃｒ）系化合物で形成し、タンタル（Ｔａ）系化合物及び２種以上の金属を含むＭｏＴａ系化合物のような３成分系金属化合物で形成してもよい。ハードマスク膜１０８は、１０Åないし１００Åの厚さを持つように形成し、望ましくは２０Åないし５０Åの厚さを持つように形成する。

位相反転膜１０６は、１００Åないし１，０００Åの厚さに形成し、望ましくは３００Åないし９００Åの厚さに形成し、０．１％ないし４０％の透過率を持つように形成し、望ましくは０．１％ないし２０％の透過率を持つように形成し、さらに望ましくは０．１％ないし６％の透過率を持つように形成する。位相反転膜１０６は、１６０゜ないし２００゜の位相反転量を持つように形成し、望ましくは１７０゜ないし１９０゜の位相反転量を持つように形成し、１０％ないし３０％の反射率を持つように形成する。この時、位相反転膜は、１０％〜３０％の反射率を持つことで反射防止膜の役割を行う。

前記ハードマスク膜パターニング用レジスト膜１１２（図１）は、酸を含む物質で形成し、３００Åないし２，０００Åの厚さを持つように形成し、望ましくは４００Åないし１，５００Åの厚さを持つように形成する。この時、ハードマスク膜１０８は、下部に配される位相反転膜１０６をエッチングするためのエッチングマスクとして使われ、これによって、薄いハードマスク膜１０８をパターニングするために、ハードマスク膜パターニング用レジスト膜１１２（図１）の厚さを縮める。

次いで、ブラインド領域Ａ及びメイン領域Ｂの透光領域１１６と対応する部分のハードマスク膜１０８が露出されるように、前記ハードマスク膜パターニング用レジスト膜１１２（図１）をパターニングしてハードマスク膜パターニング用レジスト膜パターン１１２ａを形成する。

次いで、図１０を参照すれば、ハードマスク膜パターニング用レジスト膜パターン１１２ａをエッチングマスクとして用いてハードマスク膜１０８（図９）をパターニングし、ブラインド領域Ａ及びメイン領域Ｂの透光領域１１６と対応する部分の位相反転膜１０６を露出させるハードマスク膜パターン１０８ａを形成する。

次いで、ハードマスク膜パターン１０８ａをエッチングマスクとして用いて位相反転膜１０６（図９）をエッチングし、ブラインド領域Ａ及びメイン領域Ｂの透光領域１１６と対応する透明基板１０２部分を露出させる位相反転膜パターン１０６ａを形成する。

次いで、前記ハードマスク膜パターン１０８ａ（図１０）まで除去すれば、図５に示したようなフォトマスク１００の製造が完了する。この時、前記ハードマスク膜パターン１０８ａは、下部に配される位相反転膜１０６をエッチングするためのエッチングマスクとして使われることで、ハードマスク膜パターニング用レジスト膜１１２は、ハードマスク膜１０８をパターニングするために薄い厚さを持ち、エッチング選択比の大きいハードマスク膜パターン１０８ａをエッチングマスクとして位相反転膜１０６をエッチングすることで、フォトマスク１００のパターン解像度を高め、ローディング効果を低減させ、かつＣＤ均一性及び線形性を向上させる。あわせて、前記ハードマスク膜パターン１０８ａは、フォトマスク１００の製造工程で選択的に位相反転膜パターン１０６ａ上に残る。

位相反転膜１０６がＭｏＳｉ系化合物の金属シリコン化合物で形成される場合、パターニング時に透明基板１０２とのエッチング選択比問題が発生する恐れがあり、この時、透明基板１０２上にエッチング阻止膜を形成する。前記エッチング阻止膜は、位相反転膜１０６とエッチング選択比を持つようにＣｒ、ＣｒＯ、ＣｒＮ、ＣｒＣ、ＣｒＯＮ、ＣｒＣＮ、ＣｒＣＯ、ＣｒＣＯＮのようなクロム（Ｃｒ）系化合物で形成し、または、タンタル（Ｔａ）系化合物及び２種以上の金属を含むＭｏＴａ系化合物のような３成分系金属化合物で形成する。

以上で説明したように、フォトマスク１００の製造方法の実施形態では、遮光領域１１４と対応する透明基板１０２の上部に遮光膜パターン１０４ａを形成した後、位相反転膜１１６及びハードマスク膜１１８を形成し、ハードマスク膜パターニング用レジスト膜パターン１１２ａを形成した後、このハードマスク膜パターニング用レジスト膜パターン１１２ａをエッチングマスクとして用いてハードマスク膜パターン１０８ａを形成し、このハードマスク膜パターン１０８ａをエッチングマスクとして用いて、露出された位相反転膜１０６をエッチングして位相反転膜パターン１０６ａを形成する順序に工程を進める。

図１１ないし図１３は、本発明の第６の実施形態によるフォトマスク２００の製造方法を説明するために示す断面図である。

先ず、図１１を参照すれば、透明基板１０２の縁部をブラインド領域Ａと定義し、ブラインド領域Ａで取り囲まれた内部をメイン領域Ｂと定義する。ブラインド領域Ａは遮光領域１１４及び透光領域１１６を含み、ブラインド領域Ａの透光領域１１６は、フォトマスクに備えられるアラインキーＰのような補助パターンと定義される。メイン領域Ｂは、透光領域１１６及び位相反転領域１１８を含む。

このような透明基板１０２の上部に位相反転膜１０６を形成し、その上に遮光膜１０４を形成する。遮光膜１０４上には、図示していないが、反射防止膜をさらに形成する。前記反射防止膜は、前記遮光膜１０４と同一または異なるエッチング特性を持つ物質で形成する。

次いで、遮光膜１０４上に遮光膜パターニング用レジスト膜を形成した後、ブラインド領域Ａの透光領域１１６、及びメイン領域Ｂと対応する部分の遮光膜１０４部分が露出されるようにパターニングして、遮光膜パターニング用レジスト膜パターン１１０ａを形成する。

図１２を参照すれば、遮光膜パターニング用レジスト膜パターン１１０ａ（図１１）をエッチングマスクとして用いて遮光膜１０４（図１１）をパターニングし、ブラインド領域Ａの遮光領域１１４と対応する透明基板１０２の上部に遮光膜パターン１０４ａを形成する。遮光膜パターン１０４ａは、ブラインド領域Ａの遮光領域１１４を定義すると共に、遮光領域の露光光に対する光学密度を２．０ないし４．０に維持するために形成する。

次いで、遮光膜パターニング用レジスト膜パターン１１０ａ（図１１）を除去した後、遮光膜パターン１０４ａ及び露出された位相反転膜１０６を覆うように、位相反転膜１０６の上部にハードマスク膜１０８及びハードマスク膜パターニング用レジスト膜１１２（図２）を順次に形成して、図２に示したようなブランクマスク２０の製造を完了する。

次いで、ブラインド領域Ａ及びメイン領域Ｂの透光領域１１６と対応する部分のハードマスク膜１０８が露出されるように前記ハードマスク膜パターニング用レジスト膜１１２（図２）をパターニングして、ハードマスク膜パターニング用レジスト膜パターン１１２ａを形成する。

次いで、図１３を参照すれば、ハードマスク膜パターニング用レジスト膜パターン１１２ａをエッチングマスクとして用いてハードマスク膜１０８（図１２）をパターニングし、ブラインド領域Ａ及びメイン領域Ｂの透光領域１１６と対応する部分の位相反転膜１０６（図１２）を露出させるハードマスク膜パターン１０８ａを形成する。次いで、ハードマスク膜パターン１０８ａをエッチングマスクで用いて位相反転膜１０６（図１２）をエッチングしてブラインド領域Ａ及びメイン領域Ｂの透光領域１１６と対応する透明基板１０２部分を露出させる位相反転膜パターン１０６ａを形成する。

次いで、前記ハードマスク膜パターン１０８ａ（図１３）まで除去すれば図６に示したようなフォトマスク２００製造が完了する。この時、前記ハードマスク膜パターン１０８ａは、下部に配される前記位相反転膜１０６をエッチングするためのエッチングマスクとして使われることで、ハードマスク膜パターニング用レジスト膜１１２は、ハードマスク膜１０８をパターニングするために薄い厚さを持ち、エッチング選択比の大きいハードマスク膜パターン１０８ａをエッチングマスクとして位相反転膜１０６をエッチングすることで、フォトマスク２００のパターン解像度を高め、ローディング効果を低減させ、かつＣＤ均一性及び線形性を向上させる。あわせて、前記ハードマスク膜パターン１０８ａは、フォトマスク２００の製造工程で選択的に位相反転膜パターン１０６ａ上に残る。

以上で説明したように、フォトマスク２００の製造方法の実施形態では、透明基板１０２の上部に位相反転膜１１６を形成した後、遮光領域１１４と対応する透明基板１０２の上部に遮光膜パターン１０４ａ及びその上部のハードマスク膜１１８を形成し、ハードマスク膜パターニング用レジスト膜パターン１１２ａを形成した後、このハードマスク膜パターニング用レジスト膜パターン１１２ａをエッチングマスクとして用いてハードマスク膜パターン１０８ａを形成し、このハードマスク膜パターン１０８ａをエッチングマスクとして用いて、露出された位相反転膜１０６をエッチングして位相反転膜パターン１０６ａを形成する順序に工程を進める。

図１４ないし図１７は、本発明の第６の実施形態によるフォトマスク２００の他の製造方法を説明するために示す断面図である。

先ず、図３を参照して説明したようなブランクマスク３０を用意した後、ハードマスク膜パターニング用レジスト膜１１２（図３）を露光及び現像することで、図１４に示したようにハードマスク膜パターニング用レジスト膜パターン１１２ａを形成する。この時、透明基板１０２は、縁部に配されて遮光領域１１４及び透光領域１１６を含むブラインド領域Ａと、ブラインド領域Ａの内部に位置して透光領域１１６及び位相反転領域１１６を含むメイン領域Ｂとを持つように定義する。前記ハードマスク膜パターニング用レジスト膜パターン１１２ａは、ブラインド領域Ａ及びメイン領域Ｂの透光領域１１６と対応する部分のハードマスク膜１０８が露出されるように形成する。

図１５を参照すれば、ハードマスク膜パターニング用レジスト膜パターン１１２ａ（図１４）をエッチングマスクとして用いてハードマスク膜１０８（図１４）をパターニングし、ブラインド領域Ａ及びメイン領域Ｂの透光領域１１６と対応する部分の位相反転膜１０６（図１４）を露出させるハードマスク膜パターン１０８ａを形成する。次いで、ハードマスク膜パターン１０８ａをエッチングマスクとして用いて位相反転膜１０６（図１４）をエッチングし、ブラインド領域Ａ及びメイン領域Ｂの透光領域１１６と対応する透明基板１０２部分を露出させる位相反転膜パターン１０６ａを形成する。

図１６を参照すれば、前記ハードマスク膜パターン１０８ａ（図１５）を除去した後、位相反転膜パターン１０６ａ及び露出された透明基板１０２部分を覆うように遮光膜１０４を形成し、遮光膜１０４上に遮光膜パターニング用レジスト膜を形成する。次いで、前記遮光膜パターニング用レジスト膜をパターニングし、ブラインド領域Ａの遮光領域１１４と対応する遮光膜１０４部分上に残る遮光膜パターニング用レジスト膜パターン１１３ａを形成する。

図１７を参照すれば、前記遮光膜パターニング用レジスト膜パターン１１３ａをエッチングマスクとして用いて、露出された前記遮光膜１０４（図１６）部分をエッチングして遮光膜パターン１０４ａを形成する。次いで、前記遮光膜パターニング用レジスト膜パターン１１３ａを除去すれば、メイン領域Ｂに位相反転膜パターン１０６ａが備えられた位相反転領域１１８が形成され、ブラインド領域Ａに形成され、かつ光学密度が露光光に対して２．０ないし４．０である遮光領域１１４を含む、図６に示したようなフォトマスク２００の製造が完了する。

以上で説明したフォトマスク２００製造方法の他の実施形態では、透明基板１０２の上部に位相反転膜１１６及びその上部のハードマスク膜１１８を形成し、ハードマスク膜パターニング用レジスト膜パターン１１２ａを形成した後、このハードマスク膜パターニング用レジスト膜パターン１１２ａをエッチングマスクとして用いてハードマスク膜パターン１０８ａを形成し、このハードマスク膜パターン１０８ａをエッチングマスクとして用いて、露出された位相反転膜１０６をエッチングして位相反転膜パターン１０６ａを形成した後、遮光領域１１４と対応する透明基板１０２の上部に遮光膜パターン１０４ａを形成する順序に工程を進める。

第６の実施形態のフォトマスク２００を製造するためのブランクマスク３０は、図３を参照して説明したように、遮光膜なしに位相反転膜１０６上にハードマスク膜１０８のみ存在する形態であり、位相反転膜１０６及びハードマスク膜１０８のみで光学濃度及び透過率などを調節してフォトマスクを製造する形態に使われてもよい。

あわせて、本発明の第６の実施形態によるフォトマスク２００は、図１８を参照して説明するリフトオフ方法でも形成できる。

先ず、前述した図１４及び図１５と同じ工程を進めて、ブラインド領域Ａ及びメイン領域Ｂの透光領域１１６と対応する部分の位相反転膜１０６を露出させるハードマスク膜パターン１０８ａを形成し、ハードマスク膜パターン１０８ａをエッチングマスクとして用いて位相反転膜１０６をエッチングし、ブラインド領域Ａ及びメイン領域Ｂの透光領域１１６と対応する透明基板１０２部分を露出させる位相反転膜パターン１０６ａを形成する。

次いで、図１８を参照して、ブラインド領域Ａ及びメイン領域Ｂの全体にリフトオフ用レジスト膜を形成し、ブラインド領域Ａの露出された透明基板１０２部分とメイン領域Ｂの位相反転膜パターン１０６ａ及び露出された透明基板部分１０２を覆うように、リフトオフ用レジスト膜をパターニングしてリフトオフ用レジスト膜パターン１１５ａを形成する。次いで、ブラインド領域Ａの位相反転膜パターン１０６ａ及びリフトオフ用レジスト膜パターン１１５ａ上に遮光膜１０４を形成する。

リフトオフ方法を用いてリフトオフ用レジスト膜パターン１１５ａ及びリフトオフ用レジスト膜パターン１１５ａの上部の遮光膜１０４部分を除去すれば、本発明の第６の実施形態によるフォトマスク２００を得られる。

以上で説明したフォトマスク２００製造方法のさらに他の実施形態でも、透明基板１０２の上部に位相反転膜１１６及びその上部のハードマスク膜１１８を形成し、ハードマスク膜パターニング用レジスト膜パターン１１２ａを形成した後、このハードマスク膜パターニング用レジスト膜パターン１１２ａをエッチングマスクとして用いてハードマスク膜パターン１０８ａを形成し、このハードマスク膜パターン１０８ａをエッチングマスクとして用いて、露出された位相反転膜１０６をエッチングして位相反転膜パターン１０６ａを形成した後、遮光領域１１４と対応する透明基板１０２の上部に遮光膜パターン１０４ａを形成する順序に工程を進める。

以上のように、本発明の実施形態によるフォトマスクは、位相反転膜をエッチングするためのエッチングマスクとしてハードマスク膜パターンを使うことで、ハードマスク膜をパターニングするためのレジスト膜は薄く形成できる。よって、エッチング選択比の大きいハードマスク膜をエッチングマスクとして用いて位相反転膜をエッチングすることで、遮光膜によって光学密度が３．０ほどに維持されつつパターン解像度を高め、ローディング効果を低減させ、かつＣＤ均一性及びＣＤ線形性のようなＣＤ特性が向上したフォトマスクを製造できる。

以上で本発明の望ましい実施形態について図示して説明したが、本発明は前述した特定の望ましい実施形態に限定されず、特許請求の範囲で請求する本発明の趣旨を逸脱せずに当業者ならば多様な変形実施が可能であるということはいうまでもなく、かかる変更は特許請求の範囲に記載の範囲内にある。

これによって、４５ｎｍ級、特に３２ｎｍ級以下の最小線幅が具現され、１９３ｎｍのＡｒＦリソグラフィ、液浸露光リソグラフィなどに適用できるフォトマスクを提供する。

Claims (26)

1. 透明基板と、
   前記透明基板の上部に形成された位相反転膜と、
   前記位相反転膜の上部に形成されたハードマスク膜と、を備えるブランクマスク。
2. 前記透明基板の縁部に、ブラインド領域が定義されるように前記透明基板の上部や下部に形成される遮光膜パターン、または前記透明基板の下部に形成される遮光膜をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のブランクマスク。
3. 前記透明基板の縁部に、ブラインド領域が定義されるように前記透明基板の上部に形成される遮光膜パターンをさらに備え、前記位相反転膜は、前記遮光膜パターンを覆うように形成されることを特徴とする請求項１に記載のブランクマスク。
4. 前記透明基板の縁部に、ブラインド領域が定義されるように前記位相反転膜上に形成される遮光膜パターンをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のブランクマスク。
5. 前記位相反転膜は、２００ｎｍ以下の露光波長で０．１％ないし４０％の透過率を持つことを特徴とする請求項１または２に記載のブランクマスク。
6. 前記位相反転膜は、２００ｎｍ以下の露光波長で１７０゜ないし１９０゜の位相反転量を持つことを特徴とする請求項１または２に記載のブランクマスク。
7. 前記位相反転膜は、１００Åないし１，０００Åの厚さを持つことを特徴とする請求項１または２に記載のブランクマスク。
8. 前記ハードマスク膜は、１０Åないし１００Åの厚さを持つことを特徴とする請求項１または２に記載のブランクマスク。
9. 前記位相反転膜及びハードマスク膜は、単層または複数層の形態を持ち、深さ方向に組成の均一な単一膜または組成の変わる連続膜の形態を持つことを特徴とする請求項１または２に記載のブランクマスク。
10. 前記位相反転膜は、シリコン（Ｓｉ）を含み、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、パラジウム（Ｐｄ）、亜鉛（Ｚｎ）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、マンガン（Ｍｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、マグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）、セレン（Ｓｅ）、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）のうち１種以上の金属物質を含み、選択的に窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）、炭素（Ｃ）のうち１種以上の物質をさらに含むことを特徴とする請求項１または２に記載のブランクマスク。
11. 前記ハードマスク膜上に備えられたレジスト膜をさらに備え、前記レジスト膜は３００Åないし２，０００Åの厚さを持つことを特徴とする請求項１または２に記載のブランクマスク。
12. 前記レジスト膜は、酸を含む物質で構成されたことを特徴とする請求項１１に記載のブランクマスク。
13. 前記ブラインド領域の光学密度は、露光波長に対して２．０ないし４．０であることを特徴とする請求項２に記載のブランクマスク。
14. 前記遮光膜パターンまたは遮光膜は、単層または複数層の形態を持ち、深さ方向に組成の均一な単一膜または組成の変わる連続膜の形態を持つことを特徴とする請求項２に記載のブランクマスク。
15. 前記遮光膜パターンまたは遮光膜は、２００Åないし１，５００Åの厚さを持つことを特徴とする請求項２に記載のブランクマスク。
16. 前記遮光膜パターン上に備えられた反射防止膜パターンまたは前記遮光膜上に備えられた反射防止膜をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載のブランクマスク。
17. 前記遮光膜パターン、遮光膜及びハードマスク膜のうち少なくとも一つは、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、パラジウム（Ｐｄ）、亜鉛（Ｚｎ）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、マンガン（Ｍｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、マグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）、セレン（Ｓｅ）、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）及びシリコン（Ｓｉ）のうち１種以上の金属物質を含み、選択的に窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）、炭素（Ｃ）のうち１種以上の物質をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載のブランクマスク。
18. 請求項１または２に記載のブランクマスクで製造され、
    透明基板に、遮光領域及び透光領域が備えられたブラインド領域と、位相反転領域及び透光領域が備えられたメイン領域とを持つフォトマスクであり、
    前記透光領域は、前記透明基板が露出された領域であり、
    前記位相反転領域は、前記透明基板のメイン領域に位相反転膜パターンが備えられた領域であり、
    前記遮光領域は、前記透明基板のブラインド領域に遮光膜パターンが形成された領域であり、露光光に対する光学密度が２．０ないし４．０になるように前記遮光膜パターンが２００Åないし１，５００Åの厚さを持つフォトマスク。
19. 前記遮光領域は、前記透明基板の上部に順次に積層された遮光膜パターン及び位相反転膜パターンで形成されるか、前記透明基板の上部に順次に積層された位相反転膜パターン及び遮光膜パターンで形成されるか、または、前記透明基板の下部に形成された遮光膜パターン及び前記透明基板の上部に形成された位相反転膜パターンで形成されることを特徴とする請求項１８に記載のフォトマスク。
20. 前記遮光膜パターン上に備えられた反射防止膜パターンをさらに備えることを特徴とする請求項１８に記載のフォトマスク。
21. 前記位相反転膜パターン上に備えられたハードマスク膜パターンをさらに備えることを特徴とする請求項１８に記載のフォトマスク。
22. 透明基板に、遮光領域及び透光領域が備えられたブラインド領域と、位相反転領域及び透光領域が備えられたメイン領域とを持つフォトマスクの製造方法であり、
    （ａ）前記遮光領域と対応する前記透明基板の上部や下部に遮光膜パターンを形成する段階と、
    （ｂ）前記透明基板の上部に位相反転膜を形成する段階と、
    （ｃ）前記位相反転膜の上部にハードマスク膜を形成する段階と、
    （ｄ）前記ハードマスク膜上に前記透光領域と対応する部分を露出させるハードマスク膜パターニング用レジスト膜パターンを形成する段階と、
    （ｅ）前記ハードマスク膜パターニング用レジスト膜パターンをエッチングマスクとして用いて、露出されたハードマスク膜をエッチングしてハードマスク膜パターンを形成する段階と、
    （ｆ）前記ハードマスク膜パターンをエッチングマスクとして用いて、露出された位相反転膜をエッチングして前記位相反転領域に位相反転膜パターンを形成する段階と、を含むフォトマスクの製造方法。
23. 前記（ｂ）段階を先に行った後、前記（ａ）段階、（ｃ）段階、（ｄ）段階、（ｅ）段階及び（ｆ）段階を順次に行うことを特徴とする請求項２２に記載のフォトマスクの製造方法。
24. 前記（ｂ）段階、（ｃ）段階、（ｄ）段階、（ｅ）段階及び（ｆ）段階順に先に行った後、前記（ａ）段階を行うことを特徴とする請求項２２に記載のフォトマスクの製造方法。
25. 前記（ａ）段階の実行時にレジスト膜を用いたパターニングまたはリフトオフ方法を用いることを特徴とする請求項２４に記載のフォトマスクの製造方法。
26. 前記（ｆ）段階後、前記ハードマスク膜パターンを除去する段階をさらに含むことを特徴とする請求項２２ないし２５のうちいずれか一項に記載のフォトマスクの製造方法。

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