KR101297517B1 - 광학 소자의 제조 방법, 광학 소자 - Google Patents

광학 소자의 제조 방법, 광학 소자 Download PDF

Info

Publication number
KR101297517B1
KR101297517B1 KR1020120049848A KR20120049848A KR101297517B1 KR 101297517 B1 KR101297517 B1 KR 101297517B1 KR 1020120049848 A KR1020120049848 A KR 1020120049848A KR 20120049848 A KR20120049848 A KR 20120049848A KR 101297517 B1 KR101297517 B1 KR 101297517B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
phase shifter
film
pattern
substrate
optical element
Prior art date
Application number
KR1020120049848A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120054584A (ko
Inventor
가즈히데 야마시로
히데끼 스다
Original Assignee
호야 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 호야 가부시키가이샤 filed Critical 호야 가부시키가이샤
Publication of KR20120054584A publication Critical patent/KR20120054584A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101297517B1 publication Critical patent/KR101297517B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • H01L21/0274—Photolithographic processes
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/26—Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
    • G03F1/34—Phase-edge PSM, e.g. chromeless PSM; Preparation thereof
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/20—Masks or mask blanks for imaging by charged particle beam [CPB] radiation, e.g. by electron beam; Preparation thereof
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/62—Pellicles, e.g. pellicle assemblies, e.g. having membrane on support frame; Preparation thereof

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

차광부, 투광부, 및 위상 시프터부를 정확하게 획정한다. 기판 상에 형성된 차광막이 패터닝되어 이루어지는 차광부와, 기판의 일부 표면이 노출되어 이루어지는 투광부와, 기판의 일부 표면이 에칭되어 이루어지는 위상 시프터부를 갖는 광학 소자의 제조 방법으로서, 기판 상에 차광막과 제1 레지스트막이 이 순서로 적층된 광학 소자 블랭크를 준비하는 공정과, 제1 레지스트막을 묘화하여 현상함으로써, 차광부의 형성 예정 영역을 덮음과 함께, 위상 시프터부의 형성 예정 영역을 획정하는 제1 레지스트 패턴을 형성하는 공정을 갖는다.

Description

광학 소자의 제조 방법, 광학 소자{METHOD OF MANUFACTURING OPTICAL ELEMENT, AND OPTICAL ELEMENT}
본 발명은, 기판 상에 차광부, 투광부, 및 위상 시프터부를 갖는 전사 패턴이 형성된 투과형 위상 시프트 마스크 등의 광학 소자, 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 기판(예를 들면 석영 등의 투명 기판) 상에 차광부, 투광부, 및 위상 시프터부를 갖는 전사 패턴이 형성된 투과형 위상 시프트 마스크 등의 광학 소자가 알려져 있다(예를 들면 특허 문헌 1 참조). 차광부는, 기판 상에 형성된 차광막이 패터닝되어 이루어지고, 광학 소자에 조사된 광을 차단하도록 구성되어 있다. 투광부는, 기판 상의 일부 표면이 노출되어 이루어지고, 광학 소자에 조사된 광을 투과시키도록 구성되어 있다. 위상 시프터부는, 노출된 기판의 일부 표면이 에칭 등 되어 이루어지고, 광학 소자에 조사된 광의 위상을 소정의 양만큼 시프트시키면서 투과시키도록 구성되어 있다.
[특허 문헌 1] 일본 특개 2003-330159호 공보
전술한 광학 소자를 제조하는 방법으로서, 예를 들면 도 1에 예시하는 방법이 생각된다.
우선, 기판(101) 상에 차광막(102), 제1 레지스트막(103)이 이 순서로 형성된 광학 소자 블랭크(100b)를 준비한다(도 1의 (a)). 그리고, 포토리소그래피 기술을 이용하여, 위상 시프터부(110)의 형성 예정 영역(110') 이외의 영역(투광부(111)의 형성 예정 영역(111') 및 차광부(120)의 형성 예정 영역(120'))을 덮는 제1 레지스트 패턴(103p)을 형성한다(도 1의 (b)). 그리고, 형성한 제1 레지스트 패턴(103p)을 마스크로 하여, 부분적으로 노출된 차광막(102)을 에칭하여 제거한 후, 차광막(102)이 에칭됨으로써 부분적으로 노출된 기판(101)의 표면을 소정의 깊이만큼 에칭하여, 위상 시프터부(110)를 형성한다(도 1의 (c)). 그리고, 제1 레지스트 패턴(103p)을 제거한다(도 1의 (d)). 그리고, 투광부(111)의 형성 예정 영역(111'), 차광부(120)의 형성 예정 영역(120'), 및 위상 시프터부(110)의 전체면을 덮도록 제2 레지스트막(104)을 형성한다(도 1의 (e)). 그리고, 포토리소그래피 기술을 이용하여, 차광부(120)의 형성 예정 영역(120')을 덮는 제2 레지스트 패턴(104p)을 형성한다(도 1의 (f)). 그리고, 제2 레지스트 패턴(104p)을 마스크로 하여, 노출된 차광막(102)을 에칭하여 제거하고, 기판(101)의 표면을 부분적으로 노출시켜 투광부(111)를 형성한다(도 1의 (g)). 그리고, 제2 레지스트 패턴(104p)을 제거한다(도 1의 (h)). 이에 의해, 기판(101) 상에 차광부(120), 투광부(111), 및 위상 시프터부(110)가 형성된 광학 소자(100)가 제조된다.
또한, 전술한 광학 소자를 제조하는 다른 방법으로서, 예를 들면 도 2에 예시하는 방법이 생각된다.
우선, 기판(201) 상에 차광막(202), 제1 레지스트막(203)이 이 순서로 형성된 광학 소자 블랭크(200b)를 준비한다(도 2의 (a)). 그리고, 포토리소그래피 기술을 이용하여, 차광부의 형성 예정 영역(220')을 덮는 제1 레지스트 패턴(203p)을 형성한다(도 2의 (b)). 그리고, 형성한 제1 레지스트 패턴(203p)을 마스크로 하여, 노출된 차광막(202)을 에칭하여 제거한다(도 2의 (c)). 그리고, 제1 레지스트 패턴(203p)을 제거하여, 차광부(220)를 형성한다(도 2의 (d)). 그리고, 투광부의 형성 예정 영역(211'), 차광부(220), 및 위상 시프터부의 형성 예정 영역(210')의 전체면을 덮도록 제2 레지스트막(204)을 형성한다(도 2의 (e)). 그리고, 포토리소그래피 기술을 이용하여, 위상 시프터부(210)의 형성 예정 영역(210') 이외의 영역(투광부(211)의 형성 예정 영역(211') 및 차광부(220))을 덮는 제2 레지스트 패턴(204p)을 형성한다(도 2의 (f)). 그리고, 형성한 제2 레지스트 패턴(204p)을 마스크로 하여, 노출되어 있는 기판(201)의 표면을 소정의 깊이만큼 에칭하여, 위상 시프터부(210)를 형성한다(도 2의 (g)). 그리고, 제2 레지스트 패턴(204p)을 제거한다(도 2의 (h)). 이에 의해, 기판(201) 상에 차광부(220), 투광부(211), 및 위상 시프터부(210)가 형성된 광학 소자(200)가 제조된다.
전술한 2개의 방법에서는, 모두 2회의 포토리소그래피 공정을 거침으로써 차광부, 투광부, 및 위상 시프터부를 획정한다. 예를 들면, 도 1에 도시한 방법에서는, 1회째의 포토리소그래피 공정(도 1의 (b)에 도시한 공정)을 거쳐 위상 시프터부(110)가 획정되고, 그 후, 2회째의 포토리소그래피 공정(도 1의 (f)에 도시한 공정)을 거쳐 차광부(120) 및 투광부(111)의 경계를 획정한다. 또한, 도 2에 도시한 방법에서는, 1회째의 포토리소그래피 공정(도 2의 (b)에 도시한 공정)을 거쳐 차광부(220)를 획정하고, 그 후, 2회째의 포토리소그래피 공정(도 2의 (f)에 도시한 공정)을 거쳐 위상 시프터부(210) 및 투광부(211)의 경계를 획정한다.
그러나, 발명자들의 예의 검토에 의하면, 이와 같이 2회의 포토리소그래피 공정을 거침으로써 차광부, 투광부, 및 위상 시프터부를 각각 형성하고자 하면, 예를 들면 차광부와 위상 시프터부의 상대 위치가 의도하지 않게 어긋나게 되는 경우가 있었다. 즉, 전술한 방법에서는, 1회째의 포토리소그래피 공정과 2회째의 포토리소그래피 공정 사이에, 처리 중인 마스크 블랭크를 묘화 장치로부터 일단 제거하여 제2 레지스트막을 형성하는 공정(예를 들면 도 1의 (e), 도 2의 (e)에 도시한 공정)을 실시할 필요가 있다. 그러나, 처리 중인 마스크 블랭크를 묘화 장치로부터 일단 제거하면, 광학 소자 블랭크를 재현성 좋게 묘화 장치에 설치하는 것은 곤란하다. 그 결과, 1회째의 포토리소그래피 공정에서의 묘화 결과와 2회째의 포토리소그래피 공정에서의 묘화 결과 사이에 얼라인먼트 어긋남이 생기는 것을 완전히 방지할 수는 없었다. 즉, 묘화 장치에 재설치한 마스크 블랭크에 위치 어긋남 등이 생기면, 도 1에 도시한 방법에서는, 1회째의 포토리소그래피 공정에서 획정한 차광부(120)와, 2회째의 포토리소그래피 공정에서 획정한 위상 시프터부(110)와의 상대 위치(도 5의 (b)에서의 A, B에 대한 C의 위치)가, 설계상의 상대 위치에 대하여 예를 들면 10∼30㎚ 정도 어긋나게 된다. 마찬가지로, 도 2에 도시한 방법에서도, 1회째의 포토리소그래피 공정에서 획정한 차광부(220)와, 2회째의 포토리소그래피 공정에서 획정한 위상 시프터부(210)의 상대 위치(도 5의 (c)에서의 C에 대한 A, B의 위치)가, 설계상의 상대 위치에 대하여 예를 들면 10∼30㎚ 정도 어긋나게 된다.
따라서 본 발명은, 차광부, 투광부, 및 위상 시프터부를 정확하게 획정하는 것이 가능한 광학 소자의 제조 방법, 및 광학 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제1 양태는, 기판 상에 형성되며, 패터닝된 차광막에 의해 이루어지는 차광부와, 상기 기판의 일부 표면이 노출되어 이루어지는 투광부와, 상기 기판의 일부 표면이 에칭되어 이루어지는 위상 시프터부를 갖고, 또한 상기 위상 시프터부와 상기 투광부가 인접하는 부분을 갖는 광학 소자의 제조 방법으로서, 상기 기판 상에 상기 차광막과 제1 레지스트막이 이 순서로 적층된 광학 소자 블랭크를 준비하는 공정과, 상기 제1 레지스트막에 묘화와 현상을 실시하여, 상기 차광부의 형성 예정 영역을 덮음과 함께, 상기 위상 시프터부의 형성 예정 영역을 획정하는 제1 레지스트 패턴을 형성하는 공정을 갖는 광학 소자의 제조 방법이다.
본 발명의 제2 양태는, 기판 상에 형성되며, 패터닝된 차광막에 의해 이루어지는 차광부와, 상기 기판의 일부 표면이 노출되어 이루어지는 투광부와, 상기 기판의 일부 표면이 에칭되어 이루어지는 위상 시프터부를 갖는 광학 소자의 제조 방법으로서, 상기 기판 상에 상기 차광막과 제1 레지스트막이 이 순서로 적층된 광학 소자 블랭크를 준비하는 공정과, 상기 제1 레지스트막에 묘화와 현상을 실시하여, 상기 차광부의 형성 예정 영역을 덮음과 함께, 상기 위상 시프터부의 형성 예정 영역을 획정하는 제1 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 차광막을 부분적으로 에칭함으로써, 상기 차광부를 형성함과 함께, 상기 위상 시프터부의 형성 예정 영역을 획정하는 획정 패턴을 형성하는 공정과, 적어도 상기 기판의 노출면을 덮는 제2 레지스트막을 형성하는 공정과, 상기 제2 레지스트막에 묘화와 현상을 실시하여, 적어도 상기 위상 시프터부의 형성 예정 영역을 노출시키는 제2 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 획정 패턴 및 상기 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 기판의 노출면을 에칭함으로써, 상기 위상 시프터부를 형성하는 공정과, 상기 제2 레지스트 패턴 및 상기 획정 패턴을 제거함으로써, 상기 기판의 일부 표면을 노출시켜 상기 투광부를 형성하는 공정을 갖는 광학 소자의 제조 방법이다.
본 발명의 제3 양태는, 상기 투광부와 상기 위상 시프터부가 인접하는 부분을 갖는 제2 양태에 기재된 광학 소자의 제조 방법이다.
본 발명의 제4 양태는, 상기 제1 레지스트 패턴은, 상기 위상 시프터부의 형성 예정 영역의 외주측을 덮음으로써, 상기 위상 시프터부의 형성 예정 영역을 획정하는 제1 내지 제3 중 어느 하나의 양태에 기재된 광학 소자의 제조 방법이다.
본 발명의 제5 양태는, 상기 제2 레지스트 패턴을 형성하는 공정에서는, 상기 위상 시프터부의 형성 예정 영역의 치수에, 얼라인먼트 마진을 가한 치수의 패턴 데이터를 이용하여 상기 기판을 노출시키고, 상기 위상 시프터부를 형성하는 공정에서는, 상기 획정 패턴에서의 상기 위상 시프터부의 형성 예정 영역측 엣지 및 상기 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 기판의 노출면을 에칭하는 제1 내지 제4 중 어느 하나의 양태에 기재된 광학 소자의 제조 방법이다.
본 발명의 제6 양태는, 상기 기판이 석영으로 이루어지는 투명 기재인 제1 내지 제5 중 어느 하나의 양태에 기재된 광학 소자의 제조 방법이다.
본 발명의 제7 양태는, 상기 기판이, 투명 기재와, 상기 투명 기재 상에 형성된 위상 시프터막을 구비하고, 상기 위상 시프터부를 형성하는 공정에서는, 상기 획정 패턴 및 상기 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 위상 시프터막의 노출면을 에칭하는 제1 내지 제5 양태에 기재된 광학 소자의 제조 방법이다.
본 발명의 제8 양태는, 상기 투광부에서의 투과광의 위상과, 상기 위상 시프터부에서의 투과광의 위상과의 차가 45도 이상 200도 이하인 제1 내지 제7 중 어느 하나의 양태에 기재된 광학 소자의 제조 방법이다.
본 발명의 제9 양태는, 상기 차광부와 상기 위상 시프터부와의 상대 위치가, 설계상의 상대 위치에 대하여 ±5㎚ 이내에 있는 제1 내지 제8 중 어느 하나의 양태에 기재된 광학 소자의 제조 방법이다.
본 발명의 제10 양태는, 기판 상에 형성되며, 패터닝된 차광막에 의해 이루어지는 차광부와, 상기 기판의 일부 표면이 노출되어 이루어지는 투광부와, 상기 기판의 일부 표면이 에칭되어 이루어지는 위상 시프터부를 갖는 광학 소자로서, 상기 위상 시프터부와 상기 투광부가 인접하는 부분을 갖고, 또한 상기 차광부와 상기 위상 시프터부는, 상기 차광막을 패터닝하는 공정에 의해 동시에 획정되어 있는 광학 소자이다.
본 발명의 제11 양태는, 상기 기판이, 투명 기재와, 상기 투명 기재 상에 형성된 위상 시프터막을 구비하고, 상기 투광부는, 상기 위상 시프터막의 일부 표면이 노출되어 이루어지고, 상기 위상 시프터부는, 상기 위상 시프터막의 적어도 일부 표면이 에칭되어 이루어지는 제10 양태에 기재된 광학 소자이다.
본 발명의 제12 양태는, 상기 투광부에서의 투과광과, 상기 위상 시프터부에서의 투과광과의 위상차가 45도 이상 200도 이하인 제10 또는 제11 중 어느 하나의 양태에 기재된 광학 소자이다.
본 발명의 제13 양태는, 상기 차광부와 상기 위상 시프터부와의 상대 위치가, 설계상의 상대 위치에 대하여 ±5㎚ 이내에 있는 제10 내지 제12 중 어느 하나의 양태에 기재된 광학 소자이다.
본 발명에 따르면, 차광부, 투광부, 및 위상 시프터부를 정확하게 획정하는 것이 가능한 광학 소자의 제조 방법, 및 광학 소자를 제공할 수 있다.
도 1은 2회의 포토리소그래피 공정을 거침으로써 차광부, 투광부, 및 위상 시프터부를 획정하는 참고예에 따른 광학 소자의 제조 방법의 플로우도.
도 2는 2회의 포토리소그래피 공정을 거침으로써 차광부, 투광부, 및 위상 시프터부를 획정하는 다른 참고예에 따른 광학 소자의 제조 방법의 플로우도.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 광학 소자의 제조 방법의 플로우도.
도 4는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 광학 소자의 제조 방법의 플로우도.
도 5는 차광부, 투광부, 및 위상 시프터부의 획정 정밀도를 설명하는 개략도.
도 6의 (a)는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 광학 소자의 부분 단면도, (b)는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 광학 소자의 부분 단면도.
<본 발명의 일 실시 형태>
이하에, 본 발명의 일 실시 형태를, 주로 도 3, 도 6의 (a)를 참조하면서 설명한다. 도 3은 본 실시 형태에 따른 광학 소자(300)의 제조 방법의 플로우도이다. 도 6의 (a)는 본 실시 형태에 따른 광학 소자(300)의 부분 단면도이다.
(1) 광학 소자의 구성
도 6의 (a)에 도시한 바와 같이, 광학 소자(300)는, 기판(301) 상에 형성된 차광막(302)이 패터닝되어 이루어지는 차광부(320)와, 기판(301)의 일부 표면이 노출되어 이루어지는 투광부(311)와, 기판(301)의 일부 표면이 에칭되어 이루어지는 위상 시프터부(310)를 갖는다. 또한, 도 6의 (a)는 광학 소자(300)의 적층 구조를 예시하는 것이고, 실제의 패턴은 이것과 동일하다고는 할 수 없다.
기판(301)은, 예를 들면 석영(SiO2) 글래스나, SiO2, Al2O3, B2O3, RO, R2O 등을 함유하는 저팽창 글래스 등으로 이루어지는 평판으로서 구성되어 있다. 기판(301)의 주면(표면 및 이면)은, 연마되거나 하여 평탄하게 또한 평활하게 구성되어 있다. 기판(301)은, 예를 들면 1변이 6인치 정도인 사각형으로 할 수 있다. 기판(301)의 두께는 예를 들면 0.25인치 정도로 할 수 있다.
기판(301)의 표면은, 예를 들면 CF4와 O2의 혼합 가스를 에칭 가스로서 이용하여 에칭(드라이 에칭)하는 것이 가능하도록 구성되어 있다. 위상 시프터부(310)는, 기판(301)의 일부 표면을, 얻고자 하는 위상 시프트량에 따라서 파 들어감으로써 형성할 수 있다. 예를 들면, ArF용의 위상 시프트 마스크이면, 위상차 180도를 얻기 위해서, 170㎚ 정도 파 들어가는 것이 가능하다.
차광부(320)를 구성하는 차광막(302)은, 실질적으로 크롬(Cr)을 주성분으로 하여, 예를 들면 스퍼터링 등의 성막 방법에 의해 형성되어 있다. 차광막(302)의 막 두께는, 예를 들면 100㎚ 정도로 할 수 있다. 또한, 차광막(302)의 표면에 Cr 화합물(CrO, CrC, CrN 등)의 층을 형성하여, 표면에 반사 억제 기능을 갖게 할 수 있다. 차광막(302)은, 예를 들면 Cl2와 O2의 혼합 가스를 에칭 가스로서 이용하여에칭(드라이 에칭)하는 것이 가능하다.
후술하는 바와 같이, 차광부(320)와 위상 시프터부(310)는, 1회의 묘화 공정을 행함으로써 동시에 획정되어 있다. 차광부(320) 및 위상 시프터부(310)를 획정하는 모습에 대해서는 후술한다. 이에 의해, 차광부(320)와 위상 시프터부(310)의 상대 위치를, 설계상의 상대 위치대로 할 수 있다. 예를 들면, 차광부(320)와 위상 시프터부(310)의 상대 위치를, 설계값에 대하여 ±5㎚ 이내로 할 수 있다. 보다 바람직하게는 ±3㎚ 이하이다. 또한, 투광부(311)는, 차광부(320)와 위상 시프터부(310) 사이에 형성되어 있고, 투광부(311)와 위상 시프터부(310)는 인접하는 부분을 갖도록 구성되어 있다.
또한, 위상 시프터부(310)의 광 투과율은, 투광부(311)의 광 투과율과 거의 동등한 것이 바람직하다. 예를 들면, 위상 시프터부(310)의 광 투과율은, 투광부(311)의 광 투과율의 80% 이상 100% 이하, 보다 바람직하게는 90% 이상 100% 이하이도록 구성되어 있다. 또한, 위상 시프터부(310)를 기판(301)의 파 들어감에 의해 형성하는 경우에는, 파 들어가는 측면의 노광광의 난반사에 의해, 위상 시프터부(310)의 광 투과율이, 투광부(311)의 광 투과율보다도 작아지는 경향이 있지만, 이 경우라도, 위상 시프터부(310)의 광 투과율이, 투광부(311)의 광 투과율의 80% 이상으로 되는 것이 바람직하다.
또한, 투광부(311)에서의 투과광과, 위상 시프터부(310)에서의 투과광의 위상차가, 45도 이상 200도 이하이도록 구성되어 있다. 또한, 이러한 위상차는, 위상 시프터부(310)에서의 기판(301)의 파 들어감량을 선택함으로써 조정할 수 있다.
(2) 광학 소자의 제조 방법
계속해서, 본 실시 형태에 따른 광학 소자(300)의 제조 방법에 대하여 설명한다.
(광학 소자 블랭크(300b)를 준비하는 공정)
우선, 도 3의 (a)에 예시한 바와 같은, 기판(301) 상에 차광막(302)과 제1 레지스트막(303)이 이 순서로 적층된 광학 소자 블랭크(300b)를 준비한다. 기판(301) 및 차광막(302)의 구성은 전술한 바와 같다. 제1 레지스트막(303), 후술하는 제2 레지스트막(304), 및 후술하는 제3 레지스트막(305)은, 포지티브형 레지스트 재료 혹은 네가티브형 레지스트 재료에 의해 형성되어 있다. 이하에서는, 제1 레지스트막(303), 제2 레지스트막(304), 및 제3 레지스트막(305)이, 각각 포지티브형 레지스트 재료로 형성되어 있는 것으로서 설명한다. 제1 레지스트막(303), 제2 레지스트막(304), 및 제3 레지스트막(305)은, 예를 들면 스핀 도포나 슬릿 코터 등의 방법을 이용하여 도포된 후에 베이크되어 형성되고, 그 두께는 예를 들면 500㎚ 이하이다.
(제1 레지스트 패턴(303p)을 형성하는 공정)
다음으로, 전자 빔 묘화기나 레이저 묘화기 등에 의해 묘화 노광을 행하여, 제1 레지스트막(303)의 일부를 감광시키고, 스프레이 방식 등의 방법에 의해 제1 레지스트막(303)에 현상액을 공급하여 현상함으로써, 차광부(320)의 형성 예정 영역(320')을 덮음과 함께, 위상 시프터부(310)의 형성 예정 영역(310')을 획정하는 제1 레지스트 패턴(303p)을 형성한다.
제1 레지스트 패턴(303p)이 형성된 상태를 도 3의 (b)에 예시한다. 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 제1 레지스트 패턴(303p)은, 차광부(320)의 형성 예정 영역(320')을 덮는 부분(303a)과, 위상 시프터부(310)의 형성 예정 영역(310')을 획정하는 부분(303b)을 구비하고 있다. 위상 시프터부(310)의 형성 예정 영역(310')을 획정하는 부분(303b)은, 위상 시프터부(310)의 형성 예정 영역(310')을 노출시키면서, 그 외주측을 소정의 폭으로 덮음으로써, 위상 시프터부(310)의 형성 예정 영역(310')을 획정하도록 형성되어 있다.
이와 같이, 본 실시 형태에서는, 1회의 묘화 공정을 행함으로써, 차광부(320)의 형성 예정 영역(320')을 덮는 부분(303a)과, 위상 시프터부(310)의 형성 예정 영역(310')을 획정하는 부분(303b)을 동시에 획정한다. 즉, 차광부(320)의 형성 예정 영역(320')과, 위상 시프터부(310)의 형성 예정 영역(310')을 1회의 묘화 공정을 행함으로써 동시에 획정한다. 이에 의해, 복수회의 묘화 공정에 수반되는, 묘화 패턴의 얼라인먼트 어긋남을 완전히 배제하면서 패터닝을 행하는 것이 가능하게 되어, 차광부(320), 투광부(311), 및 위상 시프터부(310)를 정확하게 획정하는 것이 가능하게 된다. 예를 들면, 차광부(320)에 대하여 형성되는 위상 시프터부(310)의 상대 위치와, 차광부(320)에 대한 설계상의 위상 시프터부(310)의 상대 위치를 정밀하게 제어할 수 있다. 결과로서, 후술하는 바와 같이, 마스크 상의 위치와 설계값 상의 위치와의 차이(예를 들면 도 5의 (a)∼(c)에서의 위치 B와 위치 C의 실제 거리와 설계 거리와의 차)를 ±5㎚ 이하로 하는 것이 가능하게 된다. 또한, 차광부(320)와 위상 시프터부(310) 사이에 형성되는 투광부(311)의 폭이나 형상(도 5의 (a)∼(c)에서의 위치 A와 위치 B의 거리 등)을, 정확하게 제어하는 것이 가능하게 된다.
(차광막(302)을 에칭하는 공정)
다음으로, 제1 레지스트 패턴(303p)을 마스크로 하여, 차광막(302)을 부분적으로 에칭하여, 차광막 패턴(302p)으로 함으로써, 차광부(320)를 형성함과 함께, 위상 시프터부(310)의 형성 예정 영역(310')을 획정하는 획정 패턴(302b)을 형성한다.
차광막(302)을 부분적으로 에칭한 상태를 도 3의 (c)에 예시한다. 도 3의 (c)에 도시한 바와 같이, 차광막 패턴(302p)은, 차광부(320)를 형성하는 부분(302a)과, 위상 시프터부(310)의 형성 예정 영역(310')을 획정하는 획정 패턴(302b)을 구비하고 있다. 획정 패턴(302b)은, 위상 시프터부(310)의 형성 예정 영역(310')을 노출시키면서, 그 외주측을 소정의 폭으로 덮음으로써, 위상 시프터부(310)의 형성 예정 영역(310')을 획정하도록 구성되어 있다.
(제2 레지스트막(304)을 형성하는 공정)
다음으로, 적어도 기판(301)의 노출면, 즉, 적어도 위상 시프터부(310)의 형성 예정 영역(310')과, 획정 패턴(302b)으로 덮어져 있지 않은 투광부(311)의 형성 예정 영역(311')을 각각 덮는 제2 레지스트막(304)을 형성한다.
제2 레지스트막(304)이 형성된 상태를 도 3의 (e)에 예시한다. 본 실시 형태에서는, 도 3의 (d)에 예시한 바와 같이 제1 레지스트 패턴(303p)을 제거한 후, 기판(301)의 노출면과, 차광막 패턴(302p)의 상면(차광부(320)의 상면과 획정 패턴(302b)의 상면)을 전면적으로 덮도록 제2 레지스트막(304)을 형성하고 있다.
(제2 레지스트 패턴(304p)을 형성하는 공정)
다음으로, 상기 마찬가지의 묘화 노광을 행하여, 제2 레지스트막(304)의 일부를 감광시키고, 현상함으로써, 적어도 위상 시프터부(310)의 형성 예정 영역(310')을 노출시키는 제2 레지스트 패턴(304p)을 형성한다.
제2 레지스트 패턴(304p)이 형성된 상태를 도 3의 (f)에 예시한다. 또한, 제2 레지스트 패턴(304p)을 형성하는 공정에서는, 위상 시프터부(310)의 치수에 대하여, 얼라인먼트 마진(예를 들면 30㎚ 이하)만큼, 큰 치수의 묘화 데이터를 이용하여, 위상 시프터부(310) 형성 예정 영역을 묘화한다. 이에 의해, 형성되는 레지스트 패턴은, 위상 시프터부(310)의 형성 예정 영역(310')을 노출시킴과 함께, 획정 패턴(302b)에서의 위상 시프터부(310)의 형성 예정 영역(310')측의 엣지 부분을 노출시키도록 한다. 이에 의해, 위상 시프터부(310)의 형성 예정 영역(310')의 에칭 시, 제2 레지스트 패턴과 상기 차광막 패턴에 대한 위치 어긋남의 영향을 방지할 수 있어, 에칭 영역이 정확하게 획정되고, 또한 에칭 경과에 의해 레지스트 패턴이 데미지를 받아도, 위상 시프터부(310)의 에칭 형상이 영향을 받지 않는다. 위상 시프터부(310)부의 에칭 시, 에칭 마스크의 엣지로서, 레지스트 패턴의 엣지가 아니라, 획정 패턴의 엣지를 사용할 수 있기 때문이다.
(위상 시프터부(310)를 형성하는 공정)
다음으로, 획정 패턴(302b) 및 제2 레지스트 패턴(304p)을 마스크로 하여 기판(301)의 노출면을 부분적으로 에칭함으로써, 위상 시프터부(310)를 형성한다. 여기서는, 노출시킨 획정 패턴(302b)(특히 그 위상 시프터부(310)의 형성 예정 영역(310')측 엣지) 및 제2 레지스트 패턴(304p)을 마스크로 하여, 기판(301)의 노출면을 에칭한다.
기판(301)의 에칭은, 예를 들면 CF4와 O2의 혼합 가스를 이용한 드라이 에칭에 의해 행할 수 있다. 위상 시프터부(310)의 깊이는, 투광부(311)에서의 투과광과, 위상 시프터부(310)에서의 투과광의 위상차를 조정하도록 적절하게 설정되는 것이 바람직하다. 위상 시프터부(310)가 형성된 상태를 도 3의 (g)에 예시한다.
전술한 바와 같이, 제2 레지스트 패턴(304p)을 형성하는 공정에서는, 획정 패턴(302b)에서의 위상 시프터부(310)의 형성 예정 영역(310')측(엣지 부분)을 부분적으로 노출시키도록 하고 있다. 그리고, 위상 시프터부(310)를 형성하는 공정에서는, 획정 패턴(302b) 및 제2 레지스트 패턴(304p)을 마스크로 하여 기판(301)의 노출면을 에칭하도록 하고 있다.
여기서, 실질적으로 크롬(Cr)을 주성분으로 하여 형성되는 획정 패턴(302b)(차광막(302))의 단면 형상은, 레지스트 재료로 이루어지는 제2 레지스트 패턴(304p)의 단면 형상에 비해 에칭 등에 의해 데미지를 받기 어렵다. 또한, 실질적으로 크롬(Cr)을 주성분으로 하여 형성되는 획정 패턴(302b)(차광막(302))은, 레지스트 재료로 이루어지는 제2 레지스트 패턴(304p)의 단면 형상에 비해 기판(301)표면에의 밀착성이 높다. 이 때문에, 노출시킨 획정 패턴(302b)을 마스크로 하여 기판(301)의 노출면을 에칭함으로써, 위상 시프터부(310)의 외연부(측벽부)를 정확하게 형성하는 것이 가능하게 된다.
또한, 전술한 바와 같이, 제2 레지스트 패턴을 형성하는 공정에서는, 획정 패턴(302b)에서의 위상 시프터부(310)의 형성 예정 영역(310')측의 엣지 부분을 사용한다. 이에 의해, 위상 시프터부(310)를 형성하는 공정에서는, 기판(301)의 에칭을 확실하게 행하는 것이 가능하게 되어, 위상 시프터부(310)의 형상이나 깊이를 정확하게 제어하는 것이 가능하게 된다.
(투광부(311)를 형성하는 공정)
다음으로, 제2 레지스트 패턴(304p) 및 획정 패턴(302b)을 제거함으로써, 기판(301)의 일부 표면을 노출시켜 투광부(311)를 형성한다.
구체적으로는, 도 3의 (h)에 예시한 바와 같이, 제2 레지스트 패턴(304p)을 제거한다. 그리고, 도 3의 (i)에 예시한 바와 같이, 기판(301)의 노출면과, 차광부(320)를 형성하는 부분(302a)과, 차광막 패턴(302p)의 상면(차광부(320)의 상면과 획정 패턴(302b)의 상면)과, 위상 시프터부(310)의 상면을 전면적으로 덮도록 제3 레지스트막(305)을 형성하고 있다. 그리고, 상기 마찬가지의 묘화 노광을 행하여, 제3 레지스트막(305)의 일부를 감광시키고, 현상함으로써, 도 3의 (j)에 예시한 바와 같이, 적어도 획정 패턴(302b) 및 그 주위를 노출시키는 제3 레지스트 패턴(305p)을 형성한다. 그리고, 도 3의 (k)에 예시한 바와 같이, 획정 패턴(302b)을 에칭하여 제거한다. 획정 패턴(302b)의 에칭 제거는, 전술한, 차광막(302)의 에칭과 마찬가지의 수단에 의해 행할 수 있다. 이어서, 레지스트 패턴(305p)을 제거한다.
이상에 의해, 도 3의 (l)에 예시한 바와 같은 광학 소자(300)의 제조를 종료한다.
(3) 효과
본 실시 형태에 따르면, 이하에 기재하는 하나 또는 복수의 효과를 발휘한다.
(a) 본 실시 형태에 따르면, 1회의 묘화 공정을 행함으로써, 차광부(320)의 형성 예정 영역(310')을 덮는 부분(303a)과, 위상 시프터부(310)의 형성 예정 영역(310')을 획정하는 부분(303b)을 동시에 획정하도록 하고 있다. 즉, 차광부(320)의 형성 예정 영역(320')과, 위상 시프터부(310)의 형성 예정 영역(310')을 1회의 묘화 공정을 행함으로써 동시에 획정하도록 하고 있다. 이에 의해, 복수회의 묘화 공정에 수반되는, 묘화 패턴의 얼라인먼트 어긋남(이것은 묘화기의 정밀도에 의한 어긋남, 및, 묘화기에 기판을 재치할 때마다 발생하는 재치 어긋남을 포함함)을 완전히 배제하면서 패터닝을 행하는 것이 가능하게 되어, 차광부(320), 투광부(311), 및 위상 시프터부(310)를 정확하게 획정하는 것이 가능하게 된다. 예를 들면, 차광부(320)와 위상 시프터부(310)의 상대 위치를, 설계상의 상대 위치에 대하여 ±5㎚ 이내, 바람직하게는 ±3㎚ 이내로 하는 것이 가능하게 된다.
이에 대하여, 2회의 포토리소그래피 공정을 거침으로써 차광부, 투광부, 및 위상 시프터부를 획정하는 도 1, 도 2에 도시한 방법에서는, 전술한 바와 같이, 예를 들면 차광부와 위상 시프터부의 상대 위치를 정밀하게 제어할 수 없다. 예를 들면, 처리 중인 마스크 블랭크를 묘화 장치로부터 일단 제거하면, 광학 소자 블랭크를 재현성 좋게 묘화 장치에 설치하는 것은 곤란하기 때문이다. 이에 대하여 본 실시 형태에 따르면, 차광부(320)의 형성 예정 영역(320')과, 위상 시프터부(310)의 형성 예정 영역(310')을 1회의 묘화 공정에서 동시에 획정하도록 하고 있기 때문에，2회의 포토리소그래피 공정 사이에서 생기는 얼라인먼트 어긋남을 해소할 수 있어, 차광부(320), 투광부(311), 및 위상 시프터부(310)의 위치를 설계값대로 정확하게 획정하는 것이 가능하게 된다.
(b) 또한, 본 실시 형태에 따른 제2 레지스트 패턴(304p)을 형성하는 공정에서는, 획정 패턴(302b)에서의 위상 시프터부(310)의 형성 예정 영역(310')측 엣지 부분을 노출시키도록 하고 있다. 그리고, 본 실시 형태에 따른 위상 시프터부(310)를 형성하는 공정에서는, 획정 패턴(302b) 및 제2 레지스트 패턴(304p)을 마스크로 하여 기판(301)의 노출면을 에칭하도록 하고 있다. 이에 의해, 위상 시프터부(310)의 외연부(측벽부)를 정확하게 형성하는 것이 가능하게 된다.
즉, 실질적으로 크롬(Cr)을 주성분으로 하여 형성되는 획정 패턴(302b)(차광막(302))의 단면 형상은, 레지스트 재료로 이루어지는 제2 레지스트 패턴(304p)의 단면 형상에 비해 에칭 등에 의해 데미지를 받기 어렵다. 바꾸어 말하면, 레지스트 패턴의 엣지를 사용하여 에칭 영역을 획정하고자 하면, 에칭 도중의 레지스트 패턴의 엣지 형상이 열화되는 문제점이 있다. 또한, 실질적으로 크롬(Cr)을 주성분으로 하여 형성되는 획정 패턴(302b)(차광막(302))은, 레지스트 재료로 이루어지는 제2 레지스트 패턴(304p)의 단면 형상에 비해 기판(301) 표면에의 밀착성이 높다. 이 때문에, 노출시킨 획정 패턴(302b)을 마스크로 하여 기판(301)의 노출면을 에칭함으로써, 위상 시프터부(310)의 외연부(측벽부)를 정확하게 형성하는 것이 가능하게 되는 것이다.
(c) 또한, 본 실시 형태에 따른 제2 레지스트 패턴을 형성하는 공정에서는, 위상 시프터부(310)의 치수보다 얼라인먼트 마진을 고려한 분만큼 큰 치수로 한 패턴 데이터를 이용하여 묘화하여, 획정 패턴(302b)에서의 위상 시프터부(310)의 형성 예정 영역(310')측 엣지 부분을 부분적으로 노출시키도록 하고 있다. 이에 의해, 위상 시프터부(310)의 형성 예정 영역(310') 내에의 제2 레지스트막(304)의 잔류를 확실하게 방지할 수 있다. 이에 의해, 기판(301)의 에칭을 확실하게 행하는 것이 가능하게 되어, 위상 시프터부(310)의 형상이나 깊이를 정확하게 제어하는 것이 가능하게 된다.
(d) 또한, 본 실시 형태에 따른 광학 소자(300)는, 위상 시프트 효과를 이용하여 소정의 전사 패턴을 피전사체 상에 전사하는 위상 시프트 마스크로서 이용할 수 있다.
구체적으로는, 위상 시프트 마스크로서의 광학 소자(300)를 투영 광학계에 설치하고, 피전사체 상의 감광체에 대하여 노광을 행하여, 배열되는 복수의 차광부(320)의 상을 감광체 상에 전사한다. 여기서, 전술한 바와 같이, 위상 시프터부(310)의 광 투과율은, 투광부(311)의 광 투과율의 80% 이상 100% 이하이도록 구성되어 있기 때문에, 필요한 광량의 노광광을 피전사체에 조사할 수 있다. 또한, 투광부(311)와 위상 시프터부(310)는 인접하는 부분을 갖지만, 투광부(311)에서의 투과광과, 위상 시프터부(310)에서의 투과광의 위상차가, 45도 이상 200도 이하, 보다 바람직하게는 160∼200°이도록 구성되어 있기 때문에, 투광부(311)와 위상 시프터부(310)의 경계 영역에서의 노광광의 반전을 발생시켜, 광 강도의 콘트라스트를 향상시킬 수 있다. 또한, 사용하는 노광광은 i선(365㎚), KrF 엑시머 레이저(248㎚), ArF 엑시머 레이저(193㎚) 등을 이용할 수 있다.
또한, 차광부(320)와 위상 시프터부(310)의 상대 위치를, 설계상의 상대 위치에 대하여 ±5㎚ 이내, 바람직하게는 ±3㎚ 이내로 하는 것이 가능하게 되기 때문에, 피전사체 상에 소정의 전사 패턴을 고정밀도로 전사할 수 있다.
(e) 또한, 본 실시 형태에 따른 광학 소자(300)를 복수 배열시킨 소자(위상 시프터부(310)와 차광부(320)가 투광부(311)를 사이에 두고 서로 인접하는 구성이 주기적으로 배열되는 소자)는, 위상 시프트 효과를 이용하여 노광 장치의 베스트 포커스 위치를 구하는 포커스 모니터로서 이용할 수 있다. 즉, 포토마스크에 형성된 전사 패턴을 피전사체에 전사하는 경우, 포토마스크를, 노광 장치가 구비하는 투영 광학계의 베스트 포커스면으로부터 초점 심도의 범위 내에 배치할 필요가 있다. 그러나, 투영 광학계의 베스트 포커스 위치를 구하는 것은 용이하지는 않다. 이에 대하여, 도 6의 (a)에 도시한 광학 소자(300)를 복수 배열시킨 포커스 모니터를 이용하면, 투영 광학계의 베스트 포커스면을 용이하게 구할 수 있다. 이 경우, 위상 시프터부(310)에서의 투과광과의 위상차를, 예를 들면 45도 이상 135도 이하이도록 구성할 수 있다.
구체적으로는, 광학 소자(300)를 복수 배열시킨 포커스 모니터를 투영 광학계에 설치하고, 피전사체 상의 감광체에 대하여 노광을 행하여, 배열되는 복수의 차광부(320)의 상을 감광체 상에 전사한다. 여기서, 전술한 바와 같이, 투광부(311)에서의 투과광과, 위상 시프터부(310)에서의 투과광의 위상차가 45도 이상 135도 이하이도록 구성되어 있기 때문에, 포커스 모니터가 베스트 포커스 위치로부터 어긋난 위치에 배치되어 있으면(디포커스가 생겨 있으면), 어긋남량에 따라서 차광부(320)의 상이 이동한다(차광부(320)의 상의 간격이 변화한다). 즉, 차광부(320)의 상의 이동량(차광부(320)의 상의 간격의 변화량)을 조사함으로써, 베스트 포커스 위치를 용이하게 산정할 수 있다. 또한, 차광부(320)와 위상 시프터부(310)의 상대 위치를, 설계상의 상대 위치에 대하여 ±5㎚ 이내, 바람직하게는 ±3㎚ 이내로 하는 것이 가능하게 되기 때문에, 베스트 포커스 위치를 정확하게 산정할 수 있다.
<본 발명의 다른 실시 형태>
계속해서, 본 발명의 다른 실시 형태를, 주로 도 4, 도 6의 (b)를 참조하면서 설명한다. 도 4는 본 실시 형태에 따른 광학 소자(400)의 제조 방법의 플로우도이다. 도 6의 (b)는 본 실시 형태에 따른 광학 소자(400)의 부분 단면도이다.
도 6의 (b)에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 기판(301)이, 투명 기재(301a)와, 투명 기재(301a) 상에 형성된 위상 시프터막(301b)을 구비하는 점이, 전술한 실시 형태와는 상이하다.
또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 위상 시프터부(310)를 형성하는 공정(도 4의 (g)에 도시함)에서, 획정 패턴(302b) 및 제2 레지스트 패턴(304p)을 마스크로 하여 위상 시프터막(301b)의 노출면을 에칭하는 점이, 전술한 실시 형태와는 상이하다. 즉, 위상 시프터부(310)는, 위상 시프터막(301b)이 에칭됨으로써 형성되어 있다. 또한, 투광부(311)는, 위상 시프터막(301b)의 표면이 에칭되지 않고 노출됨으로써 형성되어 있다.
위상 시프터막(301b)으로서는, 하프톤 이외의 위상 시프터에 이용하는 것으로서, 예를 들면, SiO2(스퍼터 SiO2, CVDSiO2, TEOS-SiO2), 하프톤형의 위상 시프터로서, MoSi 화합물, Cr 화합물(화합물이란 산화물, 질화물, 탄화물, 그들의 혼합), Ta 화합물, SOG(스핀 온 글래스) 등에 의해 형성하는 것이 가능하다. 위상 시프터막(301b)은, 소재의 선택과 막 두께에 의해, 원하는 위상 시프트량을 제공하는 것으로 할 수 있다. 예를 들면, 160∼200도의 위상 시프트를 제공하는 것으로 할 수 있다. 또한, 위상 시프터부(310)의 광 투과율과, 투광부(311)의 광 투과율은, 거의 동등한 것이 바람직하다. 단, 위상 시프터막(301b)의 투과율에 의해, 위상 시프터부(310)의 광 투과율이, 투광부(311)의 광 투과율보다도 작아지게 되는 경우가 있다. 이 경우에도, 위상 시프터부(310)의 광 투과율이, 투광부(311)의 광 투과율의 80% 이상으로 되도록, 위상 시프터막(301b)의 재료 등을 선택하는 것이 바람직하다. 또한, 위상 시프터막(301b)이 하프톤막인 경우에는, 위상 시프터막의 노광광 투과율을 5∼30%로 하는 것이 바람직하다.
그 밖에는 전술한 실시 형태와 동일하다.
본 실시 형태에서도, 전술한 실시 형태와 마찬가지의 효과를 발휘한다. 이에 의해, 위상 시프트 마스크의 차광대(전사하고자 하는 전사용 패턴의 영역 밖에 배치하고, 노광 시에 불필요광이 피전사체에 닿지 않도록 차광하는 부분)를, 전사용 패턴에 대하여, 정밀하게 위치 결정하는 것이 가능하게 된다.
또한, 위상 시프터막(301b)을 에칭할 때에 이용하는 에칭액 혹은 에칭 가스에 대하여, 투명 기재(301a)가 내성을 갖도록 구성되어 있는 경우, 즉 투명 기재(301a)가 위상 시프터막(301b)을 에칭할 때의 에칭 스토퍼로서 기능하는 경우, 위상 시프터부(310)의 깊이를 정확하게 제어하는 것이 가능하게 된다. 그 결과, 투광부(311)에서의 투과광과, 위상 시프터부(310)에서의 투과광의 위상차를 보다 정확하게 제어하는 것이 가능하게 된다. 한편, 투명 기재(301a)의 상기 내성이 충분히 얻어지지 않는 소재를 이용하여 위상 시프터막을 형성하는 경우에는, 투명 기재와 위상 시프터막 사이에 에칭 스토퍼막을 개재시킬 수도 있다.
<본 발명의 또 다른 실시 형태>
이상, 본 발명의 실시 형태를 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 전술한 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경 가능하다.
예를 들면, 본 발명에 따른 광학 소자는, 소정의 전사 패턴을 피전사체 상에 전사하는 위상 시프트 마스크나, 노광 장치의 베스트 포커스 위치를 얻기 위한 포커스 모니터로서 뿐만 아니라, 위상 시프트 효과를 이용하는 다른 소자에 대해서도 바람직하게 적용 가능하다.
또한, 본 발명은, 투광부와 위상 시프터부가 인접하는 패턴을 갖는 광학 소자에 대하여 특히 유효하다. 원래, 이러한 패턴에는, 경계를 구획할 때에 기능하는 차광막 패턴이 그 경계에 존재하지 않기 때문에, 차광 패턴의 단부(엣지)를 사용하여 패턴의 외연을 획정하는 것이 곤란하다. 그러나, 전술한 실시 형태에 따른 획정 패턴을 이용함으로써, 잠정적으로 그 경계부에 차광 패턴을 형성하여, 패턴의 치수 정밀도, 위치 정밀도를 높이는 것이 가능하게 된다.
300 : 광학 소자
300b : 광학 소자 블랭크
301 : 기판
302 : 차광막
303 : 제1 레지스트막
303p :　제1 레지스트 패턴
310 : 위상 시프터부
311' : 위상 시프터부의 형성 예정 영역
311 : 투광부
320 : 차광부
320' : 차광부의 형성 예정 영역

Claims (6)

  1. 투명 기재 상에 하층막과, 상층막과, 제1 레지스트 막이 적층된 광학 소자 블랭크를 이용하여,
    상기 투명 기재 상에 하층막과 상층막이 형성된 차광부, 상기 투명 기재가 노출된 기재 노출부 및 상기 하층막이 노출된 하층막 노출부를 갖고, 상기 기재 노출부와 상기 하층막 노출부가 인접하는 부분을 갖는 광학 소자의 제조 방법으로서,
    상기 광학 소자 블랭크를 준비하는 공정과,
    상기 제1 레지스트 막에 묘화와 현상을 실시하여 제1 레지스트 패턴을 형성하는 공정과,
    상기 제1 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 상층막을 에칭함으로써 상기 차광부를 형성함과 함께 상기 기재 노출부의 형성 예정 영역을 획정하는, 상층막으로 이루어진 획정 패턴을 형성하는 공정과,
    제2 레지스트 막을 형성하는 공정과,
    상기 제2 레지스트 막에 묘화와 현상을 실시하여, 상기 기재 노출부의 형성 예정 영역을 노출시키는 제2 레지스트 패턴을 형성하는 공정과,
    상기 획정 패턴과 상기 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 하층막을 에칭함으로써 상기 기재 노출부를 형성하는 공정과,
    상기 제2 레지스트 패턴 및 상기 획정 패턴을 제거하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 소자의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 레지스트 패턴을 형성하는 공정에서는, 상기 기재 노출부의 형성 예정 영역의 치수에 얼라인먼트 마진을 가한 치수의 패턴 데이터를 이용하여 상기 묘화를 실시함으로써 상기 획정 패턴에서의 상기 기재 노출부의 형성 예정 영역 측의 엣지를 노출시키고,
    상기 기재 노출부를 형성하는 공정에서는, 상기 획정 패턴에서의 상기 엣지 및 상기 제2 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 하층막을 에칭하는 것을 특징으로 하는, 광학 소자의 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 획정 패턴은, 상기 하층막 노출부의 형성 예정 영역에서, 상기 기재 노출부의 형성 예정 영역의 외주측을, 소정의 폭으로 덮음으로써, 상기 기재 노출부의 형성 예정 영역을 획정하는 것을 특징으로 하는, 광학 소자의 제조 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 하층막은 위상 시프터막인 것을 특징으로 하는, 광학 소자의 제조 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 하층막은, 하프톤막인 것을 특징으로 하는, 광학 소자의 제조 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 상층막은, 차광막인 것을 특징으로 하는, 광학 소자의 제조 방법.
KR1020120049848A 2009-12-21 2012-05-10 광학 소자의 제조 방법, 광학 소자 KR101297517B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009289010A JP5479074B2 (ja) 2009-12-21 2009-12-21 光学素子の製造方法、光学素子
JPJP-P-2009-289010 2009-12-21

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100037430A Division KR101159959B1 (ko) 2009-12-21 2010-04-22 광학 소자의 제조 방법, 광학 소자

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120054584A KR20120054584A (ko) 2012-05-30
KR101297517B1 true KR101297517B1 (ko) 2013-08-16

Family

ID=44151602

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100037430A KR101159959B1 (ko) 2009-12-21 2010-04-22 광학 소자의 제조 방법, 광학 소자
KR1020120049848A KR101297517B1 (ko) 2009-12-21 2012-05-10 광학 소자의 제조 방법, 광학 소자

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100037430A KR101159959B1 (ko) 2009-12-21 2010-04-22 광학 소자의 제조 방법, 광학 소자

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8273506B2 (ko)
JP (1) JP5479074B2 (ko)
KR (2) KR101159959B1 (ko)
CN (1) CN102103326B (ko)
TW (1) TWI467320B (ko)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9664974B2 (en) 2009-03-31 2017-05-30 View, Inc. Fabrication of low defectivity electrochromic devices
US9958750B2 (en) 2010-11-08 2018-05-01 View, Inc. Electrochromic window fabrication methods
US10802371B2 (en) 2011-12-12 2020-10-13 View, Inc. Thin-film devices and fabrication
US10295880B2 (en) 2011-12-12 2019-05-21 View, Inc. Narrow pre-deposition laser deletion
KR20200035328A (ko) 2011-12-12 2020-04-02 뷰, 인크. 박막 디바이스 및 제조
US20210394489A1 (en) 2011-12-12 2021-12-23 View, Inc. Thin-film devices and fabrication
US11865632B2 (en) 2011-12-12 2024-01-09 View, Inc. Thin-film devices and fabrication
JP6232709B2 (ja) * 2012-02-15 2017-11-22 大日本印刷株式会社 位相シフトマスク及び当該位相シフトマスクを用いたレジストパターン形成方法
JP6063650B2 (ja) * 2012-06-18 2017-01-18 Hoya株式会社 フォトマスクの製造方法
TWI741514B (zh) * 2014-07-03 2021-10-01 美商唯景公司 雷射圖案化電致變色裝置
JP2017072842A (ja) * 2016-11-09 2017-04-13 Hoya株式会社 フォトマスクの製造方法、フォトマスク、パターン転写方法、及びフラットパネルディスプレイの製造方法
KR20230098678A (ko) * 2020-11-20 2023-07-04 엔테그리스, 아이엔씨. 포토리소그래피에 사용하기 위한 위상 시프트 레티클
CN113589641B (zh) * 2021-07-20 2024-03-19 华虹半导体(无锡)有限公司 相移掩模的制作方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004029747A (ja) * 2002-04-30 2004-01-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd フォトマスク、その作成方法、及びそのフォトマスクを用いたパターン形成方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100322537B1 (ko) * 1999-07-02 2002-03-25 윤종용 블랭크 마스크 및 이를 이용한 위상 반전 마스크 제조방법
US6569581B2 (en) * 2001-03-21 2003-05-27 International Business Machines Corporation Alternating phase shifting masks
JP2003121988A (ja) * 2001-10-12 2003-04-23 Hoya Corp ハーフトーン型位相シフトマスクの欠陥修正方法
US7001694B2 (en) * 2002-04-30 2006-02-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Photomask and method for producing the same
JP2003330159A (ja) 2002-05-09 2003-11-19 Nec Electronics Corp 透過型位相シフトマスク及び該透過型位相シフトマスクを用いたパターン形成方法
JP4443873B2 (ja) 2003-08-15 2010-03-31 Ｈｏｙａ株式会社 位相シフトマスクの製造方法
TWI243280B (en) * 2004-05-19 2005-11-11 Prodisc Technology Inc Optical device manufacturing method
JP4566666B2 (ja) * 2004-09-14 2010-10-20 富士通セミコンダクター株式会社 露光用マスクとその製造方法
JP4823711B2 (ja) * 2006-02-16 2011-11-24 Ｈｏｙａ株式会社 パターン形成方法及び位相シフトマスクの製造方法
JP4883278B2 (ja) * 2006-03-10 2012-02-22 信越化学工業株式会社 フォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法
TW200736821A (en) * 2006-03-16 2007-10-01 Hoya Corp Pattern forming method and method of producing a gray tone mask
TW200913013A (en) * 2007-07-30 2009-03-16 Hoya Corp Method of manufacturing a gray tone mask, gray tone mask, method of inspecting a gray tone mask, and method of transferring a pattern
JP5254581B2 (ja) * 2007-08-22 2013-08-07 Ｈｏｙａ株式会社 フォトマスク及びフォトマスクの製造方法
KR20090044534A (ko) * 2007-10-31 2009-05-07 주식회사 하이닉스반도체 노광 마스크, 노광 마스크 제조 방법 및 이를 이용한반도체 소자의 제조 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004029747A (ja) * 2002-04-30 2004-01-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd フォトマスク、その作成方法、及びそのフォトマスクを用いたパターン形成方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP5479074B2 (ja) 2014-04-23
TWI467320B (zh) 2015-01-01
JP2011128504A (ja) 2011-06-30
KR101159959B1 (ko) 2012-06-25
CN102103326B (zh) 2013-01-23
TW201122720A (en) 2011-07-01
CN102103326A (zh) 2011-06-22
US20110151383A1 (en) 2011-06-23
US8273506B2 (en) 2012-09-25
KR20110073184A (ko) 2011-06-29
KR20120054584A (ko) 2012-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101297517B1 (ko) 광학 소자의 제조 방법, 광학 소자
KR101306476B1 (ko) 다계조 포토마스크, 다계조 포토마스크의 제조 방법, 및 패턴 전사 방법
US5565286A (en) Combined attenuated-alternating phase shifting mask structure and fabrication methods therefor
KR100201040B1 (ko) 위상 쉬프트 마스크 및 그 제조 방법
KR100955985B1 (ko) 패턴 형성 방법 및 위상 시프트 마스크 제조 방법
KR102413012B1 (ko) 포토마스크의 제조 방법, 포토마스크 및 표시 장치의 제조 방법
CN110824828B (zh) 光掩模和显示装置的制造方法
KR20110110010A (ko) 다계조 포토마스크, 다계조 포토마스크의 제조 방법, 다계조 포토마스크용 블랭크 및 패턴 전사 방법
KR102243891B1 (ko) 하프톤 마스크, 포토마스크 블랭크스 및 하프톤 마스크의 제조방법
JPH10319569A (ja) 露光用マスク
KR100210984B1 (ko) 노광용 마스크 및 그 제조방법
KR20110081108A (ko) 포토마스크의 제조 방법, 포토마스크, 및 표시 장치의 제조 방법
CN105911812B (zh) 光掩模组及其制造方法、光掩模及显示装置的制造方法
KR100475083B1 (ko) 미세한 콘택홀 어레이를 위한 포토마스크, 그 제조방법 및사용방법
KR20090084736A (ko) 포토마스크의 결함 수정 방법, 포토마스크의 제조 방법, 위상 시프트 마스크의 제조 방법, 포토마스크, 위상 시프트마스크, 포토마스크 세트 및 패턴 전사 방법
JP5907634B2 (ja) 光学素子の製造方法
JP5719948B2 (ja) 光学素子の製造方法
JPH0943830A (ja) ハーフトーン型位相シフトマスク及びハーフトーン型位相シフトマスクブランク並びにそれらの製造方法
JP2007233138A (ja) マスク、マスクの製造方法およびそのマスクを用いた半導体装置の製造方法
CN110967918B (zh) 相移掩模版及其制作方法、相移掩模光刻设备
KR20230068330A (ko) 포토 마스크 블랭크의 제조 방법 및 포토 마스크의 제조 방법
JP2007033753A (ja) 自己整合型位相シフトマスク及びその製造方法
JP2023067975A (ja) パターン修正方法
CN112506002A (zh) 光掩模、光掩模的制造方法和显示装置的制造方法
CN117008409A (zh) 一种掩模版及其制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160720

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170720

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180719

Year of fee payment: 6