JP2016071280A - フォトマスクブランク、それを用いたフォトマスクの製造方法とフォトマスク、それを用いて作製したマイクロレンズ - Google Patents

Abstract

【課題】微細なパターンが高精度に形成されるとともに、良好なアライメント適性をもつフォトマスクを作製可能なフォトマスクブランク、及びフォトマスクの製造方法を提供し、マイクロレンズを作製することにより、微細で様々な形状のマイクロレンズを形成可能とする。
【解決手段】フォトマスクブランクにおいて、遮光層１３は少なくとも２種類の膜厚の異なる領域からなり、遮光層１３上にハードマスク層１４を備え、遮光層１３の下に、遮光層１３よりも遮光性の低い半透光層１２を備える。遮光層１３の少なくとも２種類の異なる膜厚のうち、露光転写するパターンを含む領域の膜厚は５０ｎｍ以下とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、光リソグラフィのための、少なくとも透明性基板と露光光を遮光する遮光層を備えるフォトマスクブランク、係るフォトマスクブランクを用いて製造するフォトマスクの製造方法とフォトマスク、係るフォトマスクを用いて製造するマイクロレンズに関するものである。

フォトマスクの製造におけるパターン形成は、はじめに、フォトマスクブランク（以下適宜ブランクと略記する）の遮光層上に、電子線リソグラフィや光リソグラフィによりレジストパターンを形成するが、パターン線幅が小さくなるにつれて、レジストの線幅に対するレジスト膜厚のアスペクト比（＝レジスト膜厚／レジストパターン線幅）が大きくなりパターン倒れが発生しやすくなることが知られている。

パターン倒れを低減する手法として、遮光層の膜厚を薄くする事でエッチング時に必要なレジスト膜厚を薄くしてアスペクト比を小さくする手法が挙げられる。しかし、遮光層として機能するための光学濃度（Ｏｐｔｉｃａｌ ｄｅｎｓｉｔｙ）はある程度決まっているのに対し、遮光層膜厚が薄くなると光学濃度が小さくなり、遮光性が不足して、ウェハ露光時にマスクとしての役割を十分に果せなくなる可能性がある。

一方で、従来のクロム（Ｃｒ）膜などの遮光層よりも遮光性の低い、モリブデンシリコン（ＭｏＳｉ）系膜などの遮光層（以下、半透光層と記載する）によりパターンを作製したフォトマスクを用いて、従来よりも高い解像度で微小立体形状体のパターンを作製する技術が開示されている（特許文献１）。

ところで、光リソグラフィで転写しようとするパターン（以下、メインパターンと記載する）を含まない、マスク外周部の領域は、漏れ光による誤露光や、ウェハへの多面付露光を行う場合の多重露光防止のために、十分な遮光性を有する必要がある。さらに、前記外周部には通常、露光時のマスクとウェハの位置合わせのためのアライメントマークが形成される。

そこで、特許文献２には、マスク面内を領域に分割し、領域ごとに遮光層の膜厚を変えたブランクを用いてフォトマスクを作製する技術が開示されている。すなわち、メインパターンを含む領域は通常よりも膜厚を薄くした遮光層を用いて半透光層をパターニングして形成する。このように微細なパターニングが必要なメインパターン領域のみ遮光層の膜厚を薄くすることで、微細で高精度なパターニングが可能となる。

特開２０１０−１７５６９７号公報 特開２０１２−２１１９８０号公報

しかしながら、特許文献２に記載のフォトマスクブランクを用いて作製するフォトマスクでは、メインパターン領域の解像性向上のために、従来よりも薄いレジストパターンをマスクとし、従来よりも薄い遮光層のエッチングを行うので、従来の厚さの遮光層部に形成
するアライメントマークパターンの掘り込み量が浅くなり、アライメントマークのコントラストが取れなくなる問題があった。

本発明は、このような従来技術の問題点を解決しようとするものであり、フォトマスクに加工したときに、微細なパターンを高精度に形成するとともに、露光時のアライメントを取ることが可能なフォトマスクブランク、及びそれを用いたフォトマスクの製造方法、フォトマスク、及びそれを用いて作製する微細で様々な形状に形成可能なマイクロレンズに関するものである。

本発明の請求項１に記載の本発明は、少なくとも透明性基板と露光光を遮光する遮光層を備えるフォトマスクブランクであって、前記遮光層は少なくとも２種類の膜厚の異なる領域からなり、前記遮光層上にハードマスク層を備える事を特徴とするフォトマスクブランクとするものである。

本発明の請求項２に記載の本発明は、前記遮光層の下に、前記遮光層よりも遮光性の低い半透光層を備え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とするものである。

本発明の請求項３に記載の本発明は、前記遮光層の少なくとも２種類の異なる膜厚のうち、露光転写するパターンを含む領域の膜厚は、５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のフォトマスクブランクとするものである。

本発明の請求項４に記載の本発明は、前記ハードマスク層は、モリブデン、シリコン、タンタルより選ばれた少なくとも１つ以上の金属、または、前記金属を含む合金、または、前記金属または前記金属を含む合金の酸化物、または、前記金属または前記金属を含む合金の窒化物、のいずれかであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のフォトマスクブランクとするものである。

本発明の請求項５に記載の本発明は、請求項１〜４のいずれかに記載のフォトマスクブランクを用いて作製することを特徴とするフォトマスクの製造方法とするものである。

本発明の請求項６に記載の本発明は、少なくとも透明性基板と露光光を遮光する遮光層を備えるフォトマスクの製造方法であって、少なくとも前記透明性基板上に第１の遮光層を成膜する工程、前記第１の遮光層に露光用のアライメントマークパターン及び露光転写するパターンを形成する工程、前記アライメントマークパターンのスペース部及び前記露光転写するパターンのライン部とスペース部をレジストパターンで被覆する工程、第２の遮光層を成膜する工程、前記第２の遮光層を成膜後に前記レジストパターンを除去する工程、をこの順に具備することを特徴とするフォトマスクの製造方法とするものである。

本発明の請求項７に記載の本発明は、前記第１の遮光層を成膜する工程の前に、前記第１の遮光層よりも遮光性の低い半透光層を成膜する工程を具備することを特徴とする請求項６に記載のフォトマスクの製造方法とするものである。

本発明の請求項８に記載の本発明は、前記第１の遮光層の膜厚は、５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項６または７に記載のフォトマスクの製造方法とするものである。

本発明の請求項９に記載の本発明は、請求項５〜８のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法によって作製されたことを特徴とするフォトマスクとするものである。

本発明の請求項１０に記載の本発明は、請求項９に記載のフォトマスクを用いて作製されたことを特徴とするマイクロレンズとするものである。

本発明によれば、微細なパターンが要求されるメインパターン領域には膜厚を薄くした遮光膜、若しくは加えてその下層に半透光膜を用いる（以下、この領域を非遮光部と記載する）ので、レジストの膜厚を低減でき、レジストパターンのアスペクト比を小さくできるためパターン倒れが低減し、微細なフォトマスクパターンを高精度に形成することが可能となる。また、外周部の遮光層の厚さに応じて、ハードマスク層を利用して加工する、若しくは後工程で外周部に遮光層を追加成膜する（以下、外周部を遮光部と記載する）ことによって本来の掘り込み量のアライメントマークパターンが形成できるので、アライメント時のコントラストが十分に取れる。さらに、本発明のフォトマスクを使用すれば微細なパターンが形成でき、透過率の制御が容易となるため、様々な形状のマイクロレンズを形成できる。

本発明のフォトマスクブランクの模式断面図である。 本発明のフォトマスクブランクから製造したフォトマスクの模式断面図である。 実施例１のフォトマスクブランクを製造工程順に示す模式断面図である。 実施例１のフォトマスクブランクを用いたフォトマスクを製造工程順に示す模式断面図である。 実施例１及び実施例２で使用する評価用マスクパターンの模式平面図である。 実施例２のフォトマスクを製造工程順に示す模式断面図である。 図６に続く、実施例２のフォトマスクを製造工程順に示す模式断面図である。 実施例３のマイクロレンズ作製評価用マスクパターンの模式平面図である。 実施例３のマイクロレンズの模式平面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

まず、図１（ａ）、（ｂ）に示す本発明の実施の形態に係るフォトマスクブランクについて説明する。

図１（ａ）は、透明性基板１１上に半透光層１２、遮光層１３、ハードマスク層１４が順次積層されたフォトマスクブランクである。しかし、一般的なフォトマスクブランクとは異なり、遮光層１３は面内で膜厚が異なり、非遮光部となる領域は膜厚が薄い１３−２となっている。ハードマスク層１４は遮光層の膜厚が異なる１３、１３−２の両方の面上に設けられている。遮光層の膜厚が薄い１３−２の領域の膜厚は、解像性の顕著な向上のためには、５０ｎｍ以下であることが好ましい。

図１（ｂ）は、図１（ａ）のフォトマスクブランクから半透光層１２が省略されたフォトマスクブランクである。図１（ａ）、（ｂ）の特性的な違いについては後述する。

次に、図１（ａ）、（ｂ）に示すフォトマスクブランクを用いて作製した、本発明の実施の形態に関わるフォトマスクについて、図２（ａ）、（ｂ）により説明する。

図２（ａ）は、図１（ａ）に示すフォトマスクブランクを用いて作製したフォトマスクである。非遮光部Ａ１はパターニングされた半透光層１２ａからなり、遮光部Ｂ１はパターニングされた遮光層１３ａ及び半透光層１２ａからなっている。

図２（ｂ）は、図１（ｂ）に示すフォトマスクブランクを用いて作製したフォトマスクである。非遮光部Ａ２は膜厚が薄い遮光層２３−２をパターニングして形成（２３−２ａ）されており、遮光部Ｂ２はパターニングされた遮光層２３ａからなっている。

ここで、図１及び図２の（ａ）、（ｂ）のフォトマスクブランク及びフォトマスクの違いについて述べる。非遮光部は、図２（ａ）のように、半透光層のパターン１２ａで形成することも、図２（ｂ）のように膜厚を薄くした遮光層のパターン２３−２ａで形成することもできる。特性の違いとしては、半透光層は通常金属や合金の酸化物もしくは窒化物であるため、金属や合金を主体とする遮光層よりも露光光の吸収係数が小さい。このため、膜厚の変化に対する露光光透過率の変化が緩やかである。また、組成比を調整することで、より微妙な露光光透過率の選択制御が可能である。従って、転写露光により作製するマイクロレンズ等の微小立体形状体の形状の自由度が高まる。

反面、図１（ｂ）のフォトマスクブランクは、ハードマスク層を用いる、レジストを薄膜化するという点は図１（ａ）のフォトマスクブランクと共通しているが、半透光層がない分、ブランク作製、それによるフォトマスク製造工程もシンプルになるという利点がある。結局のところ、最終的な目的とする微小立体形状体の仕様に応じて、図１（ａ）、図２（ａ）または図１（ｂ）、図２（ｂ）のフォトマスクブランク、フォトマスクを選択すればよい。

以下、実施例に従い、まず本発明のフォトマスク製造に用いるフォトマスクブランクを製造工程順に説明し、その後、本発明のフォトマスクの製造工程とマスクパターンの解像性評価結果、さらに本発明のフォトマスクを用いて作製したマイクロレンズの評価結果を述べる。

<実施例１>
図３は、本発明の実施の形態のフォトマスクブランクを製造工程順に示す模式断面図である。

まず図３（ａ）のように、透明性基板１１（合成石英０．５５ｍｍ厚）上に半透光層１２として酸窒化モリブデンシリコン（ＭｏＳｉＯＮ）膜７２０Å厚、遮光層１３としてクロム（Ｃｒ）膜８００Å厚、及びポジ型レジスト１５（３０００Å厚）を順次積層した。

次に、図３（ｂ）のように、非遮光部Ａ１とする領域のポジ型レジスト１５を電子線描画により露光し、その後現像処理を行ってレジストパターン１５ａを形成した後、図３（ｃ）のようにＣｒ膜のエッチング処理をして、非遮光部Ａ１とする領域のＣｒ膜厚を１００Åまで薄くした（１３−２）。その後、図３（ｄ）のようにレジストパターン１５ａを剥膜洗浄して除去した。

次に、図３（ｅ）のように、面内で段差を形成したＣｒ膜上にハードマスク層１４を成膜した。ハードマスク層１４は下層のＣｒ膜１３、１３−２のドライエッチングにおいて選択比（＝Ｃｒ膜のエッチングレート／ハードマスク層のエッチングレート）が大きい材料であり、Ｍｏ、Ｓｉ、タンタル（Ｔａ）より選ばれた少なくとも１つ以上の金属、または、前記金属を含む合金、または、前記金属または前記金属を含む合金の酸化物、または、前記金属または前記金属を含む合金の窒化物、のいずれかが好ましいが、本例ではＭｏＳｉＯＮ膜５０Åとした。これらの工程によって本発明のフォトマスクブランク１０を作製した。その後、図３（ｆ）のようにハードマスク層１４上にポジ型レジスト１６（８００Å厚）を塗布した。レジストを塗布した形状もブランクと呼ばれることがある。

図４は図３のフォトマスクブランクを用いたフォトマスクの製造工程である。図４（ａ）（＝図３（ｆ））のようにポジ型レジスト１６を塗布したブランクに、図４（ｂ）のように電子線描画によりレジスト１６を露光し、その後現像処理を行って、非遮光部とする領域Ａ１―１６にメインパターン、遮光部とする領域Ｂ１−１６にアライメントマークパターンを形成するためのレジストパターン１６ａを形成した。次に、図４（ｃ）のようにレジストパターン１６ａをエッチングマスクとしてハードマスク層１４をフッ素系ガスでエッチングし、ハードマスク層のパターン１４ａを形成した。

次に、図４（ｄ）のように塩素と酸素の混合ガスでＣｒ膜１３、１３−２をエッチングした。ここで、非遮光部のメインパターンが遮光部のアライメントマークパターンより先に下層のＭｏＳｉＯＮ膜１２の上層まで達し、アライメントマークパターンをＭｏＳｉＯＮ膜１２の上層までエッチングする途中でレジストパターン１６ａが消滅したが、消失してもハードマスクパターン１４ａは塩素と酸素の混合ガスではエッチングされにくいため、パターンの消滅を回避できた。

次に、図４（ｅ）のようにＭｏＳｉＯＮ膜１２をフッ素系ガスでエッチングした。この時同時にハードマスクパターン１４ａもエッチングされたが、Ｃｒ膜パターン１３ａ、１３−２ａはフッ素系ガスではエッチングされなかった。さらに図４（ｆ）のように、ポジ型レジスト１７を塗布した後、図４（ｇ）のように非遮光部となる領域のポジ型レジスト１７を電子線描画により露光し、その後現像処理を行ってレジストパターン１７ａを形成した。その後、図４（ｈ）のようにＣｒ膜パターン１３−２ａを塩素と酸素の混合ガスでエッチングして非遮光部Ａ１を形成し、さらに図４（ｉ）のように、レジストパターン１７ａを剥膜洗浄した。以上の工程によって、本発明のフォトマスク１００が完成した。

本発明の効果を確認するため、本例の工程で評価用フォトマスクを作製し、マスクパターンの解像性について検証した。

評価用パターンとしては、図５に示すような孤立スペースパターン５１をメインパターン領域に作製することとした。線幅の設計値（マスク上）は表１に示す間隔で、１０００ｎｍ〜５０ｎｍまで変化させた。

表１に、評価に使用した孤立スペースパターンの線幅設計値（マスク上）を示す。

図４（ａ）〜（ｉ）の工程で作製したフォトマスクのパターンを測定したところ、線幅６０ｎｍのパターンまで解像していた。これは、本発明のフォトマスクブランクではハードマスク層の使用と、メインパターン領域のＣｒ膜の薄膜化により、エッチングに必要なレジスト膜厚を薄く出来た事に起因する。また、図１（ｂ）のフォトマスクブランクを用いて、図４（a）〜（ｅ）と同様の工程で、半透光層１２のない図２（ｂ）の構造のフォトマスクを作製したところ、同様に線幅６０ｎｍのパターンまで解像した。これは、同様に非遮光部の解像性が遮光層１３−２、ハードマスク層１４及びレジスト１６に依存するためである。

また、ｉ線露光機によりアライメント評価を行ったところ、十分にマスクとウェハのアライメントが可能であることが確認できた。

以上より、実施例１の本発明のフォトマスクブランクによれば微細なパターンをもつフォトマスクを作製することが可能となる。

<実施例２>
本発明の別のフォトマスク製造方法を、図６、図７により、工程順に説明する。

まず、図６（ａ）のように、透明性基板１１（合成石英０．５５ｍｍ厚）上に、半透光層１２としてＭｏＳｉＯＮ膜７２０Å厚、その上に通常よりも膜厚の薄いＣｒ膜１３−３（１００Å厚）を順次積層してブランクを作製した。尚、Ｃｒ膜１３−３は薄い分遮光性が低いが、説明の都合上、第１の遮光層と記載する。

次に、図６（ｂ）のように前記ブランク上にポジ型レジスト４５（１５００Å厚）を塗布した後、図６（ｃ）のように電子線描画によりポジ型レジスト４５を露光し、その後現像処理を行って、非遮光部とする領域にメインパターン、遮光部とする領域にアライメントマークのレジストパターン４５ａを形成した。次に、図６（ｄ）のようにレジストパターン４５ａをエッチングマスクとしてＣｒ膜１３−３を塩素と酸素の混合ガスでエッチングした。さらに図６（ｅ）のように、ＭｏＳｉＯＮ膜１２をフッ素系ガスでエッチングした後、図６（ｆ）のようにレジストパターン４５ａを剥膜洗浄して除去した。

次に、図６（ｇ）のようにネガ型レジスト４６を塗布した後、図７（ａ）のように電子線描画によって、遮光部Ｂ１とする領域のアライメントマークパターンのスペース部と、非遮光部Ａ１とする領域全面を露光し、その後現像処理を行ってネガ型レジストパターン４６ａを形成した。その後、図７（ｂ）のように、スパッタリングによってＣｒ膜パターン１３−３ａの、レジストパターン４６ａで覆われていない部分にＣｒ膜１３−４（これを第２の遮光層と記載する）７００Åを追加成膜し、さらに図７（ｃ）のようにレジストパターン４６ａを剥膜洗浄して除去した。

次に、図７（ｄ）のようにポジ型レジスト４７を塗布した後、図７（ｅ）のように非遮光部Ａ１とする領域のポジ型レジスト４７を電子線描画により露光し、その後現像処理を行ってレジストパターン４７ａを形成した。次に、図７（ｆ）のようにＣｒ膜パターン１３−３ａの非遮光部Ａ１とする領域を塩素と酸素の混合ガスでエッチングし、図７（ｇ）のようにレジストパターン４７ａを剥膜洗浄して除去した。以上の工程によって、本発明のフォトマスク１００が完成した。

本発明の効果を確認するため、本例の工程で評価用フォトマスクを作製し、マスクパターンの解像性について検証した。評価用パターンは、前述の実施例１の場合と同じで、図５、表１に示すものである。

図６（ａ）〜（ｇ）及び図７（ａ）〜（ｇ）の工程で作製したフォトマスクのパターンを測定したところ、線幅８０ｎｍのパターンまで解像していた。これは、ハードマスク層を使用した実施例１には及ばないものの、実施例１同様メインパターン領域のＣｒ膜の薄膜化により、レジスト膜厚を薄膜化できたことに起因する。また、図６（ａ）で半透光層１２のないブランクを用いて、図６（ａ）〜（ｄ）、図６（ｇ）、及び図７（ａ）〜（ｃ）と同様の工程で、図２（ｂ）の構造のフォトマスクを作製したところ、同様に線幅８０ｎｍのパターンまで解像した。これは、同様に非遮光部の解像性が遮光層１３−３とレジスト４５に依存するためである。

また、ｉ線露光機によりアライメント評価を行ったところ、実施例２のフォトマスクも十分にマスクとウェハのアライメントが可能であることが確認できた。

以上より、実施例２の本発明のフォトマスクの製造方法によれば微細なパターンをもつフォトマスクを作製することが可能となる。

＜比較例＞
本発明と比較するため、従来の形状のマスクブランクでフォトマスクを作製し、マスクパターンの解像性について評価した。評価用パターンは、前述の実施例１、２の場合と同じ
である。

従来のマスクブランク（ｉ線用、レジスト塗布後）は、形状としては、本発明で遮光層１３に膜厚差をつける前の図３（ａ）と同じであり、透明性基板：石英０．５５ｃｍ厚、半透光層：ＭｏＳｉＯＮ膜７２０Å厚、遮光層：Ｃｒ膜８００Å厚とし、ポジ型レジストの厚さは、３０００Å厚とした。従来のマスクブランクでは、メインパターン領域もＣｒ膜厚が厚いため、厚いレジスト膜厚が必要である。

従来の方法でフォトマスクを作製した後、マスクパターンの解像性の評価を行った結果、従来の形状のマスクブランクで作製したフォトマスクでは３００ｎｍよりも微細なパターンは解像していないことを確認した。

<実施例３>
本発明の効果を確認するために、実施例１の方法で作製したフォトマスク、実施例２の方法で作製したフォトマスク、従来の形状のマスクブランクから作製したフォトマスクを用いて、微小なマイクロレンズを作製する場合の作製可能性ついて評価した。

図８（ａ）は、評価に用いた、マイクロレンズの作製可能性を評価するためのマスクパターン６１である。図中の％は光の透過率を表している。マイクロレンズのサイズを変更する場合は寸法６２を変更する。透過率は図８（ｂ）に示すマスクパターン単位６３において、開口部の寸法６４を変化させて調整する。

実施例１の本発明のフォトマスクブランク製造工程（図３（ａ）〜（ｆ））で作製したフォトマスクブランクを用いて、図４（ａ）〜（ｉ）のフォトマスク製造工程でマスクパターン６１のパターニングを行ったフォトマスクをＭａｓｋ―Ａとした。尚、石英基板、ＭｏＳｉＯＮ膜（半透光層）、Ｃｒ膜（遮光部）、Ｃｒ膜（非遮光部）、ＭｏＳｉＯＮ膜（ハードマスク層）、ポジ型レジストの厚さはすべて実施例１と同じとした。

実施例２の本発明のフォトマスク製造工程（図６（ａ）〜（ｇ）及び図７（ａ）〜（ｇ））によってマスクパターン６１のパターニングを行ったフォトマスクをＭａｓｋ―Ｂとした。尚、石英基板、ＭｏＳｉＯＮ膜（半透光層）、Ｃｒ膜（第１の遮光層）、Ｃｒ膜（第２の遮光層）、ポジ型及びネガ型レジストの厚さはすべて実施例２と同じとした。

従来の形状のマスクブランク（ｉ線用）を用いて、マスクパターン６１のパターニングを行ったフォトマスクをＭａｓｋ―Ｃとした。尚、石英基板、ＭｏＳｉＯＮ膜（半透光層）、Ｃｒ膜（遮光層）、ポジ型レジストの厚さはすべて比較例と同じとした。

図９にマイクロレンズの模式断面図を示す。評価方法は、表２の第１列のように、目標とするマイクロレンズの寸法７１を１．５μｍから０．１μｍ刻みで小さくして、ｉ線露光でレンズ材となるフォトレジストを１／４縮小露光して行った。マイクロレンズのマスク上のサイズ（寸法６２）は表２の数値の４倍となる。露光、現像、ベーク処理後のマイクロレンズの高さ７２は０．５μｍを狙いとした。

Ｍａｓｋ―Ａ、Ｍａｓｋ―Ｂ、Ｍａｓｋ―Ｃにおける結果を、表２に示す。マイクロレンズの高さが狙いの０．５μｍから１０％以内（０．４５μｍ〜０．５５μｍ）かつマイクロレンズの高さが８０％の寸法７３が設計値のマイクロレンズの寸法７１の４３〜４７％以内で形成されたものは○、形成されなかったものは×とした。従来のマスクブランクによるＭａｓｋ−Ｃではマイクロレンズの寸法７１が０．９μｍまでしかマイクロレンズが形成されなかったのに対し、本発明であるＭａｓｋ―Ａにおいては０．４μｍ、Ｍａｓｋ―Ｂにおいては０．５μｍまでマイクロレンズが形成された。

表２に、マイクロレンズの作製評価に使用した線幅設計値（ウェハ上）と、評価結果を示す。

これは、従来のマスクブランクではマスク上のパターンが３００ｎｍまでしか解像できないのに対し、本発明においてはマスクパターンをＭａｓｋ―Ａでは６０ｎｍ、Ｍａｓｋ―Ｂでは８０ｎｍまで解像できるためである。すなわち、マスクパターン単位（図８（ｂ））において、より微小な開口部まで形成でき、透過率の制御が容易となるためである。従って、透過率の設計の自由度が高まることで様々な形状のマクロレンズを作製できるようになる。

以上より、本発明のフォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法によれば、微細なフォトマスクパターンを高精度に形成することが可能となる。また、本発明のフォトマスクを利用してマイクロレンズを作製することにより、従来よりも微細で様々な形状のマイクロレンズを形成することが可能となる。

本発明のフォトマスクブランク及びフォトマスクは、半導体基板、液晶パネル、ＭＥＭＳ、バイオチップ等に形成する微小立体形状体、特には撮像デバイスの受光素子にマイクロレンズの微小立体形状体を製造する場合や、それらを形成する金型や母型を製造する場合に好適に使用することができる。

１０、２０・・・フォトマスクブランク
１１、２１・・・透明性基板
１２・・・半透光層
１２ａ・・・半透光層パターン
１３、２３・・・遮光層
１３ａ、２３ａ・・・遮光層パターン
１３−２、２３−２・・・薄膜化した遮光層
１３−２ａ、２３−２ａ・・・薄膜化した遮光層のパターン
１３−３・・・第１の遮光層
１３−４・・・第２の遮光層
１３−３ａ・・・第１の遮光層のパターン
１４、２４・・・ハードマスク層
１４ａ・・・ハードマスク層パターン
１００、２００・・・フォトマスク
１５、１６、１７・・・レジスト
１５ａ、１６ａ、１７ａ・・・レジストパターン
４５、４６、４７・・・レジスト
４５ａ、４６ａ、４７ａ・・・レジストパターン
５１・・・孤立スペースパターン
６１・・・マイクロレンズのマスクパターン
６２・・・寸法
６３・・・マイクロレンズのマスクパターン単位
６４・・・寸法
Ａ１、Ａ２、Ａ１−１６・・・非遮光部（メインパターン領域）
Ｂ１、Ｂ２、Ｂ１−１６・・・遮光部（アライメントマークパターン領域）
７１・・・マイクロレンズの寸法
７２・・・マイクロレンズの高さ
７３・・・マイクロレンズの高さ８０％でのマイクロレンズの寸法

Claims (10)

1. 少なくとも透明性基板と露光光を遮光する遮光層を備えるフォトマスクブランクであって、前記遮光層は少なくとも２種類の膜厚の異なる領域からなり、前記遮光層上にハードマスク層を備える事を特徴とするフォトマスクブランク。
2. 前記遮光層の下に、前記遮光層よりも遮光性の低い半透光層を備え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。
3. 前記遮光層の少なくとも２種類の異なる膜厚のうち、露光転写するメインパターンを含む領域の膜厚は、５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のフォトマスクブランク。
4. 前記ハードマスク層は、モリブデン、シリコン、タンタルより選ばれた少なくとも１つ以上の金属、または、前記金属を含む合金、または、前記金属または前記金属を含む合金の酸化物、または、前記金属または前記金属を含む合金の窒化物、のいずれかであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のフォトマスクブランク。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載のフォトマスクブランクを用いて作製することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
6. 少なくとも透明性基板と露光光を遮光する遮光層を備えるフォトマスクの製造方法であって、少なくとも前記透明性基板上に第１の遮光層を成膜する工程、前記第１の遮光層に露光用のアライメントマークパターン及び露光転写するパターンを形成する工程、前記アライメントマークパターンのスペース部及び前記露光転写するパターンのライン部とスペース部をレジストパターンで被覆する工程、第２の遮光層を成膜する工程、前記第２の遮光層を成膜後に前記レジストパターンを除去する工程、をこの順に具備することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
7. 前記第１の遮光層を成膜する工程の前に、前記第１の遮光層よりも遮光性の低い半透光層を成膜する工程を具備することを特徴とする請求項６に記載のフォトマスクの製造方法。
8. 前記第１の遮光層の膜厚は、５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項６または７に記載のフォトマスクの製造方法。
9. 請求項５〜８のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法によって作製されたことを特徴とするフォトマスク。
10. 請求項９に記載のフォトマスクを用いて作製されたことを特徴とするマイクロレンズ。

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