KR20190092228A - 포토 마스크, 포토 마스크 블랭크스 및 포토 마스크의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

패턴의 미세화와 다계조를 양립할 수 있는 하프톤 마스크를 제공한다. 투명 기판상에 위상 시프트막 및 반투과막의 적층 영역과, 상기 적층 영역보다 노광빛의 광투과율이 높은 반투과막으로 이루어지는 반투과영역을 갖추어, 상기 적층 영역은 상기 반투과영역 및/또는 투명 기판이 노출하는 투명 영역과 접하는 경계부를 가지며, 상기 위상 시프트막은 노광빛의 위상을 시프트시켜, 또한, 상기 적층 영역의 노광빛에 대한 광투과율은 1~8%이다. 상기 경계부에 있어서 노광빛의 강도 분포가 급격하게 변화하여 노광된 포토레지스트 패턴의 단면 형상을 개선할 수 있다.

Description

포토 마스크, 포토 마스크 블랭크스 및 포토 마스크의 제조 방법{PHOTOMASK AND PHOTOMASK BLANKS AND METHOD FOR MANUFACTURING PHOTOMASK}

본 발명은 플랫 패널 디스플레이 등에 사용되는 다계조의 하프톤 마스크의 기능을 가지는 포토 마스크 및 포토 마스크 블랭크스 및 포토 마스크의 제조 방법에 관한것이다.

플랫 패널 디스플레이 등의 기술 분야에 있어서는, 반투과막의 광투과율로 노광량을 제한하는 기능을 갖춘, 하프톤 마스크로 불리는 다계조의 포토마스크가 사용되고 있다.

하프톤 마스크는, 투명 기판과 차광막 그리고 그들 중간의 광투과율을 가지는 반투과막에 의해, 3계조 또는 그 이상의 다계조의 포토마스크를 실현할 수 있다.

특허 문헌 1에는 투명 기판에 차광막을 형성한 포토마스크 블랭크스를 가공해 차광막의 패턴을 형성한 후, 반투과막을 형성해 차광막과 반투과막을 패터닝함으로써 하프톤 마스크를 형성하는 방법이 개시되고 있다.

이러한 하프톤 마스크는 예를 들면 플랫 패널 디스플레이의 제조 공정에 있어서, TFT(박막 트랜지스터)의 채널 영역 및 소스/드레인 전극 형성 영역에서 각각 막두께가 다른 포토레지스트 패턴을 1회의 노광 공정으로 형성함으로써 석판 인쇄 공정을 삭감하는데 이용되는 경우가 있다.

한편, 플랫 패널 디스플레이의 고화질화 때문에 배선 패턴의 미세화의 요망이 점점 높아지고 있다. 프로젝션 노광기로 해상 한계에 가까운 패턴을 노광하는 경우, 노광 마진을 확보하기 위해 차광 영역의 에지부(edge part)에 위상을 반전시키는 위상 시프터를 지닌 위상 시프트 마스크가 특허 문헌 2에 개시되고 있다.

특허 문헌 1: 일본국 공개특허공보 특개2005-257712호 특허 문헌 2: 일본국 공개특허공보 특개2011-13283호

하프톤 마스크에 있어서 반투과막과 차광막과의 경계 부분에서의 노광빛 강도의 변화가 비교적 완만하며, 하프톤 마스크를 이용해 노광한 포토레지스트는 이러한 경계 부분에서의 단면 형상이 완만한 경사를 나타내 프로세스 마진이 저하해서, 그 결과, 미세한 패턴을 형성하는 것이 어렵다.

위상 시프트 마스크를 사용함으로써 해상도를 향상시켜 패턴의 한층 더 미세화가 가능하지만, 하프톤 마스크와 같은 석판 인쇄 공정의 삭감은 불가능하다. 그러므로 플랫 패널 디스플레이의 제조에 사용했을 경우, 제조 코스트의 저감에 기여할 수 없다.

하프톤 마스크와 다른 방식인 미세 패턴 타입의 그레이톤 마스크는, 차광부와 반투과부와의 사이에서 비교적 급격한 노광빛 강도 분포를 얻을 수 있지만, 초점심도가 얕아지는 문제가 있다.

이와 같이 종래의 포토마스크에서는 플랫 패널 디스플레이 등의 제조 코스트의 저감과 해상도의 문제를 양립시키는 것이 불가능했다.

상기 과제를 감안 하여, 본 발명은 석판 인쇄 공정의 삭감과 패턴의 한층 더 미세화를 양립시킬 수 있는 포토마스크 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 포토마스크는,

투명 기판상에 반투과막으로 이루어지는 반투과영역과, 상기 투명 기판측으로부터 순서로 노광빛의 위상을 반전시키는 위상 시프트막 및 상기 반투과막의 적층 영역과, 상기 투명 기판이 노출하는 투명 영역을 갖추어,

상기 적층 영역은, 상기 반투과영역과 접하는 경계부, 혹은 상기 투명 영역과 접하는 경계부, 또는 상기 반투과영역과 접하는 경계부 및 상기 투명 영역과 접하는 경계부를 가지며,

상기 반투과영역의 노광빛에 대한 광투과율은, 상기 적층 영역의 노광빛에 대한 광투과율보다 크고 상기 투명 기판의 노광빛에 대한 광투과율보다 작으며,

상기 반투과막의 위상 시프트각은 0. 1도 이상 20도 이하인 것, 을 특징으로 한다.

이러한 포토마스크의 구성으로 함으로써, 적층 영역과 투명 영역과의 사이의 노광빛의 위상차이가 대략 180도로 되어, 포토마스크를 이용한 노광에 의해 얻어지는 포토레지스트의 단면 형상은, 적층 영역과 투명 영역과의 경계부에 상당하는 개소에 있어서 급격하게 변화하여 양호한 직사각형성질을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 포토마스크는, 상기 적층 영역의 노광빛에 대한 광투과율이 1%~8%인 것, 을 특징으로 한다.

이러한 포토마스크의 구성으로 함으로써, 반투과막으로 이루어지는 반투과영역과 반투과막 및 위상 시프트막이 적층한 영역(적층 영역)과의 경계부에 있어서, 급격하게 변화하는 노광빛의 강도 분포를 얻을수 있다. 그 결과, 포토마스크를 이용한 1회의 노광에 의해 얻어지는 포토레지스트는, 광투과율이 다른 각각의 영역에 대응하여 막두께가 다른 포토레지스트를 동시에 형성할 수 있음과 동시에, 막두께가 다른 포토레지스트의 경계부에 있어서 막두께 변화가 급격해져 단면 형상의 직사각형성질이 높아진다.

본 발명에 따른 포토마스크는,

상기 적층 영역이 상기 투명 영역과 접하는 경계부에 있어서, 상기 적층 영역에 있어서의 위상 시프트막의 측벽의 적어도 일부가, 상기 반투과막으로 덮여 있는 것, 을 특징으로 한다.

이러한 포토마스크의 구성으로 함으로써, 적층 영역을 패터닝 할 때에 사이드 에칭에 의해 적층 영역에 있어서 반투과막의 단부가 위상 시프트막의 단부보다 후퇴하는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 상기 적층 영역이 상기 투명 영역과 접하는 경계부에 있어서 소망의 광학 특성을 얻을 수 있으며 양호한 포토레지스트의 단면 형상을 실현할 수 있다.

본 발명에 따른 포토마스크의 제조방법은,

투명 기판상에 노광빛의 위상을 반전시키는 위상 시프트막을 형성하는 공정，

상기 위상 시프트막상에 제1의 포토레지스트를 형성하는 공정，

상기 제 1의 포토레지스트를 묘화 장치에 의해 노광해 패터닝 함으로써, 제1의 포토레지스트 패턴을 형성하는 공정,

상기 제 1의 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 위상 시프트막을 에칭해, 상기 투명 기판을 노출시켜 상기 위상 시프트막의 패턴을 형성하는 제1의 에칭 공정,

상기 제 1의 포토레지스트를 제거하는 공정,

상기 위상 시프트막의 패턴을 가리도록 반투과막을 형성하는 공정,

상기 반투과막상에 제2의 포토레지스트를 형성하는 공정,

상기 제2의 포토레지스트를 묘화 장치에 의해 노광해 패터닝 함으로써, 제2의 포토레지스트 패턴을 형성하는 공정,

상기 제2의 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 반투과막 및 상기 위상 시프트막을 에칭 해, 상기 투명 기판을 노출시킨 투명 영역, 상기 반투과막 패턴 그리고 상기 위상 시프트막과 상기 반투과막의 적층 패턴을 형성하는 제2의 에칭 공정, 및

상기 제2의 포토레지스트를 제거하는 공정, 을 포함하며,

상기 반투과막의 위상 시프트각은 0.1도 이상 20도 이하인 동시에,

상기 위상 시프트막상에 상기 반투과막이 형성된 적층 부분과 상기 투명 기판상에 직접 상기 반투과막이 형성되어 이어서 상기 투명 영역으로 되는 부분이 인접하는 영역에 있어서,

상기 제2의 포토레지스트 패턴의 단부는, 상기 제2의 에칭 공정전에 있어서의 상기 위상 시프트막의 패턴의 단부로부터 상기 적층 패턴이 되는 측으로 소정의 거리만큼 후퇴하고 있는 것, 을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 포토마스크의 제조방법은,

상기 소정의 거리는, 상기 제2의 포토레지스트를 노광하는 묘화 장치의 중첩 맞춤 오차 이상인 것, 을 특징으로 한다.

이러한 포토마스크의 제조 방법에 의해, 위상 시프트막 및 반투과막의 적층 패턴과 반투과막 패턴을 형성해, 더 나아가서 상기 적층 패턴과 반투과막으로 이루어지는 패턴이 경계부에서 접하는 패턴을 용이하게 형성할 수 있다.

또한, 적층 패턴의 투명 영역(투명 기판이 노출하는 영역) 측의 단부에 있어서, 위상 시프트막의 단부와 반투과막의 단부의 위치를 일치시킬 수 있다. 그럼으로써, 적층 패턴은 투명 영역과 접하는 단부에 있어서, 위상 시프트막과 반투과막이 적층된 구조를 유지하며, 적층된 막으로서의 광학 특성을 지닌다.

본 발명에 따른 포토마스크의 제조방법은,

투명 기판상에 노광빛의 위상을 반전시키는 위상 시프트막을 형성하는 공정,

상기 위상 시프트막상에 제3의 포토레지스트를 형성하는 공정,

상기 제3의 포토레지스트를 묘화 장치에 의해 노광해 패터닝 함으로써, 제3의 포토레지스트 패턴을 형성하는 공정,

상기 제3의 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 위상 시프트막을 에칭해, 상기 투명 기판을 노출시켜 상기 위상 시프트막의 패턴을 형성하는 공정,

상기 제3의 포토레지스트를 제거하는 공정,

상기 위상 시프트막의 패턴을 가리도록 반투과막을 형성하는 공정,

상기 반투과막상에 제4의 포토레지스트를 형성하는 공정,

상기 제 4의 포토레지스트를 묘화 장치에 의해 노광해 패터닝 함으로써, 제4의 포토레지스트 패턴을 형성하는 공정,

상기 제4의 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 반투과막 및 상기 위상 시프트막을 에칭해 상기 투명 기판을 노출시킨 투명 영역, 상기 반투과막 패턴 그리고 상기 위상 시프트막과 상기 반투과막의 적층 패턴을 형성하는 공정, 및

상기 제4의 포토레지스트를 제거하는 공정, 을 포함하며,

상기 반투과막의 위상 시프트각은 0.1도 이상 20도 이하인 동시에,

상기 제3의 포토레지스트 패턴은 상기 반투과막 패턴을 형성하는 영역에 개구부를 지니는 것, 을 특징으로 한다.

이러한 포토마스크의 제조 방법에 의해, 적층 패턴과 반투과막 패턴이 경계부에서 접하는 패턴을 형성하기 위한, 제3의 포토레지스트 패턴의 설계상의 제약이 완화되어 포토마스크의 제조가 용이하게 된다.

또한, 본 발명에 따른 포토마스크의 제조방법은,

투명 기판상에 노광빛의 위상을 반전시키는 위상 시프트막을 형성하는 공정,

상기 위상 시프트막상에 제1의 포토레지스트를 형성하는 공정,

상기 제1의 포토레지스트를 묘화 장치에 의해 노광해 패터닝 함으로써 제1의 포토레지스트 패턴을 형성하는 공정,

상기 제 1의 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 위상 시프트막을 에칭해 상기 투명 기판을 노출시켜 상기 위상 시프트막의 패턴을 형성하는 공정,

상기 제1의 포토레지스트를 제거하는 공정,

상기 위상 시프트막의 패턴을 가리도록 반투과막을 형성하는 공정,

상기 반투과막상에 제2의 포토레지스트를 형성하는 공정,

상기 제2의 포토레지스트를 묘화 장치에 의해 노광해 패터닝 함으로써 제2의 포토레지스트 패턴을 형성하는 공정,

상기 제2의 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 반투과막을 에칭해 상기 투명 기판을 노출시킨 투명 영역, 상기 반투과막 패턴 그리고 상기 위상 시프트막과 상기 반투과막의 적층 패턴을 형성하는 공정,

상기 제2의 포토레지스트를 제거하는 공정, 을 포함하며,

상기 반투과막의 위상 시프트각은 0.1도 이상 20도 이하인 동시에,

상기 위상 시프트막상에 상기 반투과막이 형성된 적층 부분과 상기 투명 기판상에 직접 상기 반투과막이 형성되어 이어서 상기 투명 영역으로 되는 부분이 인접하는 영역에 있어서,

상기 제2의 포토레지스트 패턴의 단부는 상기 위상 시프트막의 패턴의 단부로부터 상기 투명 영역이 되는 측으로 소정의 거리만큼 돌출하는 것, 을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 포토마스크의 제조방법은,

상기 소정의 거리는 상기 적층 패턴에 있어서의 상기 반투과막의 사이드 에칭량 및 상기 제2의 포토레지스트를 노광하는 묘화 장치의 중첩 맞춤 오차의 어느 한쪽 보다도 큰 것, 을 특징으로 한다.

이러한 포토마스크의 제조 방법에 의해, 습식 에칭과 같은 등방성 에칭에 의해 반투과막을 에칭하는 경우에도, 적층 영역의 단부에 있어서, 반투과막의 단부가 위상 시프트막의 단부에 대해서 후퇴하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명에 따른 포토마스크 블랭크스는, 투명 기판상에, 노광빛의 위상을 반전시키는 특성을 가지는 위상 시프트막이 형성되여 있는 것을 특징으로 한다.

투명 기판상에 미리 노광빛의 위상을 반전시키는 특성을 가지는 위상 시프트막을 갖춘 포토마스크 블랭크스를 이용함으로써, 포토마스크의 제조 납기 및 코스트의 저감이 가능하게 된다.

본 발명에 따른 다계조 포토마스크의 제조방법은,

투명 기판상에 노광빛의 위상을 반전시키는 위상 시프트막을 형성하는 공정,

상기 위상 시프트막상에 제1의 포토레지스트를 형성하는 공정,

상기 제1의 포토레지스트를 묘화 장치에 의해 노광해 패터닝 함으로써 제1의 포토레지스트 패턴을 형성하는 공정,

상기 제 1의 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 위상 시프트막을 에칭 제거해 상기 투명 기판을 노출시켜 상기 위상 시프트막의 패턴을 형성하는 제1의 에칭 공정,

상기 제1의 포토레지스트를 제거하는 공정,

상기 위상 시프트막의 패턴을 가리도록 반투과막을 형성하는 공정,

상기 반투과막상에 제2의 포토레지스트를 형성하는 공정,

상기 제2의 포토레지스트를 묘화 장치에 의해 노광해 패터닝 함으로써 제2의 포토레지스트 패턴을 형성하는 공정,

상기 제2의 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 반투과막 및 상기 위상 시프트막을 에칭 제거해, 상기 투명 기판을 노출시킨 투명 영역, 상기 투명 기판상에 직접 상기 반투과막이 형성된 반투과 영역, 그리고 상기 위상 시프트막과 상기 반투과막이 적층된 적층 영역을 형성하는 제2의 에칭 공정, 및

상기 제2의 포토레지스트를 제거하는 공정, 을 포함하고,

상기 반투과막의 위상 시프트각은 0.1도 이상 20도 이하이며, 상기 반투과막의 광투과율의 g선, h선 및 i선의 노광빛에 대한 변화가 2%이내이며,

상기 제2의 포토레지스트 패턴의 단부는, 상기 적층 영역이 되는 부분과 상기 투명 영역으로 되는 부분이 인접하는 영역에 있어서, 상기 제2의 에칭 공정전에 있어서의 상기 위상 시프트막의 패턴의 단부로부터 상기 적층 영역이 되는 측으로 소정의 거리만큼 후퇴하고 있는 것, 을 특징으로 한다.

이러한 다계조 포토마스크의 제조 방법에 의해, 반투과막으로 이루어지는 반투과영역과 반투과막 및 위상 시프트막이 적층된 영역(적층 영역)과의 경계부, 및 투명 기판이 노출한 투명 영역과 적층 영역과의 경계부에 있어서 동시에 노광빛의 위상차이가 대략 180도로 되어, 급격하게 변화하는 노광빛의 강도 분포를 실현할 수 있는 다계조 포토마스크를 제공할 수 있다. 그 결과, 제조된 다계조 포토마스크를 이용한 1회의 노광에 의해 얻어지는 포토레지스트는, 광투과율이 다른 각각의 영역에 대응하여 막두께가 다른 포토레지스트를 동시에 형성할 수 있음과 함께, 막두께가 다른 포토레지스트의 경계부에 있어서 막두께 변화가 급격해지며, 단면 형상의 직사각형성질을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따른 다계조 포토마스크의 제조방법은,

투명 기판상에 노광빛의 위상을 반전시키는 위상 시프트막을 형성하는 공정，

상기 위상 시프트막상에 제3의 포토레지스트를 형성하는 공정，

상기 제3의 포토레지스트를 묘화 장치에 의해 노광해 패터닝 함으로써 제3의 포토레지스트 패턴을 형성하는 공정,

상기 제3의 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 위상 시프트막을 에칭 제거해, 상기 투명 기판을 노출시켜 상기 위상 시프트막의 패턴을 형성하는 공정,

상기 제3의 포토레지스트를 제거하는 공정,

상기 위상 시프트막의 패턴을 가리도록 반투과막을 형성하는 공정,

상기 반투과막상에 제4의 포토레지스트를 형성하는 공정,

상기 제4의 포토레지스트를 묘화 장치에 의해 노광해 패터닝 함으로써 제4의 포토레지스트 패턴을 형성하는 공정,

상기 제4의 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 반투과막 및 상기 위상 시프트막을 에칭 제거해, 상기 투명 기판을 노출시킨 투명 영역, 상기 투명 기판상에 직접 상기 반투과막이 형성된 반투과영역, 그리고 상기 위상 시프트막과 상기 반투과막이 적층된 적층 영역을 형성하는 공정, 및

상기 제4의 포토레지스트를 제거하는 공정, 을 포함하며,

상기 반투과막의 위상 시프트각은 0.1도 이상 20도 이하이며,

상기 반투과막의 광투과율의 g선, h선 및 i선의 노광빛에 대한 변화가 2%이내이며,

상기 제3의 포토레지스트 패턴은 상기 반투과영역이 되는 부분에 개구부를 지니는 것, 을 특징으로 한다.

이러한 다계조 포토마스크의 제조 방법에 의해, 적층 패턴과 반투과막 패턴이 경계부에서 접하는 패턴을 형성하기 위한, 제3의 포토레지스트 패턴의 설계상의 제약이 완화되어, 포토마스크의 제조가 용이하게 된다.

또한, 본 발명에 따른 다계조 포토마스크의 제조방법은,

투명 기판상에 노광빛의 위상을 반전시키는 위상 시프트막을 형성하는 공정,

상기 위상 시프트막상에 제1의 포토레지스트를 형성하는 공정,

상기 제1의 포토레지스트를 묘화 장치에 의해 노광해 패터닝 함으로써 제1의 포토레지스트 패턴을 형성하는 공정,

상기 제1의 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 위상 시프트막을 에칭 제거해, 상기 투명 기판을 노출시켜 상기 위상 시프트막의 패턴을 형성하는 제1의 에칭 공정,

상기 제 1의 포토레지스트를 제거하는 공정,

상기 위상 시프트막의 패턴을 가리도록 반투과막을 형성하는 공정,

상기 반투과막상에 제2의 포토레지스트를 형성하는 공정,

상기 제2의 포토레지스트를 묘화 장치에 의해 노광해 패터닝 함으로써 제2의 포토레지스트 패턴을 형성하는 공정,

상기 제2의 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 반투과막을 에칭 제거해, 상기 투명 기판을 노출시킨 투명 영역, 상기 투명 기판상에 직접 상기 반투과막이 형성된 반투과영역, 그리고 상기 위상 시프트막과 상기 반투과막이 적층된 적층 영역을 형성하는 제2의 에칭 공정, 및

상기 제 2의 포토레지스트를 제거하는 공정, 을 포함하며,

상기 반투과막의 위상 시프트각은, 0.1도 이상 20도 이하이며,

상기 반투과막의 광투과율의 g선, h선 및 i선의 노광빛에 대한 변화가 2%이내이며,

상기 제2의 포토레지스트 패턴의 단부는, 상기 적층 영역이 되는 부분과 상기 투명 영역이 되는 부분이 인접하는 영역에 있어서, 상기 제2의 에칭 공정전에 있어서의 상기 위상 시프트막의 패턴의 단부로부터 상기 투명 영역이 되는 부분 측으로 소정의 거리만큼 돌출하여 있는 것, 을 특징으로 한다.

이러한 다계조 포토마스크의 제조 방법에 의해, 습식 에칭과 같은 등방성 에칭을 이용하여 패터닝을 실시했을 경우에도, 반투과막의 사이드 에칭량을 제어해 미세한 패턴을 형성할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 다계조 포토마스크의 제조방법은,

상기 소정의 거리는 상기 제2의 포토레지스트를 노광하는 묘화 장치의 중첩 맞춤 오차 이상인 것, 을 특징으로 한다.

이러한 다계조 포토마스크의 제조 방법에 의해,

적층 패턴의 투명 영역측의 단부에 있어서, 반투과막의 단부가 위상 시프트막의 단부에 대해 돌출하거나 또는 후퇴하는 것을 방지할 수 있어 위상 시프트막의 단부와 반투과막의 단부의 위치를 일치시킬 수 있다.

그러므로, 적층 패턴은, 투명 영역과 접하는 단부에 있어서도, 위상 시프트막과 반투과막이 적층된 구조를 유지해, 적층된 막으로서의 광학 특성을 지닌다.

본 발명에 따르면, 하프톤 효과와 위상 시프트 효과를 양립시킬 수 있는 포토마스크를 실현할 수 있어, 패턴의 미세화와 석판 인쇄의 공정수 삭감에 기여할 수 있다.

도1은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 포토마스크의 주요 제조 공정을 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 포토마스크의 주요 제조 공정을 나타내는 단면도이다.
도 3는 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 포토마스크의 주요 제조 공정을 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 포토마스크의 주요 제조 공정을 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 포토마스크의 주요 제조 공정을 나타내는 단면도이다.
도 6는 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 포토마스크의 주요 제조 공정을 나타내는 단면도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다. 단, 이하의 실시 형태는, 모두 본 발명의 요지의 인정에 있어 한정적인 해석을 주는 것은 아니다. 또한, 동일 또는 동종의 부재에 대해서는 같은 참조 부호를 부여하고, 설명을 생략 하는 경우가 있다.

(제1 실시 형태)

이하, 본 발명과 관련되는 포토마스크의 실시 형태 1의 주요 제조 공정을 설명한다.

도 1(a)에 나타내듯이, 합성 석영 유리 등의 투명 기판(11)상에 위상 시프트막(12), 예를 들면, 막두께가 120nm인 크롬(Cr) 산화막을 증착법, 스퍼터링법(sputtering method), CVD법 등에 의해 형성한 포토마스크 블랭크스(10)를 마련한다.

덧붙여, 미리 상기 포토마스크 블랭크스(10)를 마련해 둠으로써, 포토마스크의 제조 공사기간을 단축할 수도 있다.

위상 시프트막(12)은, 노광빛의 위상을 시프트하는 기능을 가지며, 단독막에 의해 노광빛의 위상이 반전하는(즉 위상 시프트각이 대략 180도인) 성질을 가진다. 위상 시프트막(12)의 광투과율은, 후술 하는 반투과막(14)과의 적층 영역의 노광빛에 대한 광투과율이 1~8%, 보다 바람직하게는 4~7%로 되는 광학적 특성을 가지는 것이 좋다.

한편, 반투과막의 광투과율은, 이 포토마스크를 이용해 투영 노광 장치에 의해 FPD 패널 상의 포토레지스트막 등에 전사 노광했을 때에, 반투과 영역 패턴이 전사 된 부분에 있어서의 현상 후의 잔막(residual film)두께가 소망의 값으로 되도록 설정된다. 구체적으로는, 반투과막의 광투과율은 20~60%의 범위내에서 설정되는 경우가 많다. 그러므로 예를 들면, 반투과막의 광투과율이 약 50%인 경우에는, 위상 시프트막 단독막으로서의 광투과율은 예를 들면 7~15%정도로 설정한다. 이렇게 함으로써, 적층 영역의 광투과율을 1~8%의 범위(바람직하지는 4~7%)로 할 수 있다.

적층 영역의 광투과율을 상기와 같은 범위로 설정하는 주된 이유는, 위상 시프트부를 통과한 노광빛과 위상 시프트부에 인접하는 그 외의 부분(즉 반투과영역 또는 투명 영역)을 투과한 노광빛과의 상호작용인 위상 시프트 효과를 충분히 발휘시킴으로써 경계부의 레지스터 형상의 직사각형성질을 향상시키는 목적과, 위상 시프트부의 인접부가 아닌 부분(즉 도 3에 있어서의 N나 L나 K의 중앙부)을 투과 하는 노광빛의 광량을 억제하고 현상 후의 레지스터막 등의 막두께를 확보해 에칭 공정에 견디는 목적을 양립시키기 위해서이다. 광투과율이 너무 낮으면 위상 시프트 효과가 충분히 발휘되지 못하고, 반대로 광투과율이 너무 높으면 노광빛의 광량을 억제하지 못하여 현상 후의 레지스터막 등의 막두께를 확보할 수 없다.

예를 들면, 크롬 산화막을 사용해, 그 조성 및 막두께를 조정하는 것으로 소정의 광학 특성을 가지는 위상 시프트막(12)을 얻을 수 있다. 덧붙여, 위상 시프트막에 크롬 산화막을 이용했을 경우, 노광빛의 위상이 반전하는 조건 하에서 광투과율을 조정할 수 있는 범위에는 한계가 있다. 상술대로 반투과막의 광투과율이 약 20%인 경우, 위상 시프트막의 광투과율을 약 20~40%로 설정할 필요가 있지만, 크롬 산화막으로 이것을 실현하는 것은 비현실적이다.

이러한 경우, 크롬 산화막보다 높은 광투과율을 가지는 막을 위상 시프트막으로서 사용할 수도 있다. 예를 들면, 이산화 규소, 불화 마그네슘, 알루미나(산화 알류미늄), 티타니아(산화 티탄), 산화 지르코니아(산화 지르코늄), 산화 탄탈 등을 례로 들 수 있다. 이것들은 광투과율이 높은데다 내구성에도 뛰어나 반사 방지막 등으로 자주 이용된다. 또한, 대표적인 투명 도전막의 재료로서 주석 도프 산화 인듐(ITO), 알루미늄 도프 산화 아연(AZO), 안티몬 도프 산화 주석(ATI), 니오븀 도프 산화 티탄(NTO)등을 들 수 있다.

위상 시프트막의 그 외의 가능성으로서는, 크롬산질화막, 막두께 방향에 대해서 조성이 변화하는 막, 조성이 다른 막을 적층한 막을 사용할 수 있지만, 이것들로 한정되는 것은 아니다.

덧붙여 광투과율, 위상 시프트각의 값을 결정하는 노광빛이란, 제품을 제조하는 석판 인쇄 공정에서 포토마스크를 이용해 포토레지스를 노광하기 위한 노광빛을 의미한다.

그러고 나서, 도 1(b)에 나타내듯이, 위상 시프트막(12)상에 제1의 포토레지스트(13)를 도포법 등에 의해 형성한다.

그러고 나서, 도 1(c)에 나타내듯이, 제1의 포토레지스트(13)를, 예를 들면 포토마스크 묘화 장치에 의해 노광시켜, 그 후에 현상함으로써 패터닝하여, 제1의 포토레지스트 패턴(13a, 13b, 13c)을 형성한다.

그러고 나서, 도 1(d)에 나타내듯이, 제1의 포토레지스트 패턴(13a, 13b, 13c)을 마스크로 해서 위상 시프트막(12)을 에칭 하여 위상 시프트막의 패턴(12a, 12b, 12c)을 형성하고, 그러고 나서, 애싱(ashing) 등에 의해 제1의 포토레지스트 패턴(13a, 13b, 13c)을 제거한다.

위상 시프트막(12)의 에칭법은, 습식 에칭법이여도 건식 에칭법이여도 좋지만, 제조 코스트의 관점으로부터 바람직하게 습식 에칭법을 사용할 수 있다.

위상 시프트막(12)으로서 크롬 산화막등의 크롬계열 막을 이용했을 경우, 세륨계열의 에칭액, 예를 들면 초산 제2 세륨 암모늄 수용액을 바람직하게 사용할 수 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다.

그러고 나서, 도 2(a)에 나타내듯이, 반투과막(14)을 증착법, 스패터링법, CVD법 등에 의해 형성해, 나아가 반투과막(14)상에 제2의 포토레지스트(15)를 도포법 등에 의해 형성한다.

반투과막(14)의 광투과율은, 노광빛에 대해서 10~70%로 되도록 설정한다. 또한, 반투과막(14)의 위상 시프트각은, 예를 들면 0.1도로부터 80도인데, 바람직하게는 180도와 비교해 충분히 작은 값, 예를 들면 0.1도로부터 20도로 설정한다.

반투과막(14)으로서, 예를 들면 막두께 4nm인 Cr(크롬)막으로 함으로써, 광투과율이 50%이고, 위상 시프트각이 1.5도인 작은 값을 얻을 수 있다. 이런 경우, 광투과율의 노광빛에 대한 변화를 g선, h선, i선의 노광빛에 대해서 2%이내에 수렴시킬 수 있다. 즉, 노광빛 파장 의존성을 작게 할 수 있기 때문에, 본 실시 형태에서 얻어지는 포토마스크를 사용하여, 노광빛으로서 g선, h선, i선의 혼합 파장을 채용했을 경우에 있어서도, 안정된 광범위의 노광 조건을 얻을 수 있다.

게다가 위상 시프트각이, 180도와 비교해 매우 작기 때문에, 후술 하는 위상 시프트막(12) 및 반투과막(14)이 적층하는 영역의 위상 시프트각은, 실질적으로 위상 시프트막(12)만의 위상 시프트각으로 결정된다. 그 결과, 반투과막(14)의 위상 시프트각을 고려할 필요가 없이, 위상 시프트막(12)의 재료 및 막두께를 용이하게 설정할 수 있다.

이와 같이, 반투과막(14)으로서 Cr박막(막두께 0.5~50nm)을 채용함으로써, 광투과율의 노광빛에 대한 변화를 g선, h선, i선의 노광빛에 대해서 2%이내에 수렴시킬 수 있으며, 게다가 위상 시프트각을 0.1~20도라는 아주 작은 값으로 유지할 수 있기 때문에, 특히 반투과막(14)으로서 바람직하게 채용할 수 있다.

또한, 반투과막(14)의 위상 시프트각의 영향이 작기 때문에, 투명 기판(11)상에 위상 시프트막(12)이 성막되여 있는 포토마스크 블랭크스를 미리 마련해 두고, 고객의 요망에 맞추어 반투과막(14)의 광투과율을 설정할 수가 있다. 그럼으로써, 포토마스크의 납기 단축, 제조 코스트의 저감에 기여하는 것도 가능하다.

또한, 반투과막(14)으로서 Cr산화막(막두께 1~15 nm)을 채용할 수도 있다. 이 때, g, h, i선에 대해 광투과율의 차이가 4~8%정도 생기지만 위상 시프트각은 1~20도의 범위에 수렴할 수가 있다. 반투과막(14)으로서 Cr산화막을 이용했을 경우, 위상 시프트막(12)과 조성이 가깝기 때문에, 반투과막(14)과 위상 시프트막(12)을 동일 공정으로 에칭 하는 경우, 양자의 에칭 레이트를 맞추기 쉬운 이점이 있다.

덧붙여, 광투과율은 반투과막(14)의 막두께에 의해 조정할 수 있으며, 소망의 광투과율로 되는 막두께를 선택하면 된다.

또한, 반투과막(14)의 재료는 크롬막을 바람직하게 채용할 수 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니고, 상기 광학적 특성을 얻을 수 있다면, 다른 재료를 사용해도 된다.

*그러고 나서, 도 2(b)에 나타내듯이, 제2의 포토레지스트(15)를, 예를 들면 포토마스크 묘화 장치에 의해 노광시켜, 그러고 나서 현상함으로써 패터닝 해, 제2의 포토레지스트 패턴 15 a, 15 b를 형성한다.

이 때, 도 2(b)에 나타내듯이, 제2의 포토레지스트 패턴 15a의 단부 위치가, 위상 시프트막의 패턴 12b, 12c의 단부 위치에 대해서, 소정의 거리(d)만큼 위상 시프트막의 패턴 12b, 12c측, 즉 투명 기판을 노출시키는 영역(이하, 투명 영역이라고 부름)의 반대측 방향으로 이동하여져 있다. 마찬가지로 제2의 포토레지스트 패턴 15b의 단부 위치가, 위상 시프트막의 패턴 12a의 단부 위치에 대해서, 거리(d)만큼 위상 시프트막의 패턴 12a측, 즉 투명 영역의 반대측 방향으로 이동하여져 있다.

이러한 제1, 제2의 포토레지스트 패턴의 배치는, 제1의 포토레지스트 패턴(13a, 13b, 13c)이 형성되는 영역과 제2의 포토레지스트 패턴(15a, 15b)이 형성되는 영역이 겹치는 영역(후술하는 위상 시프트막 및 반투과막의 적층 영역)에 있어서, 제1의 포토레지스트 패턴(13a, 13b, 13c)의 단부가 제2의 포토레지스트 패턴(15a, 15b)의 단부보다 투명 영역측에 돌출하도록, 제1의 포토레지스트 패턴(13a, 13b, 13c)의 패턴폭을 조정하는 것으로써 가능해진다.

여기서, 상기 거리(d)의 값은, 제2의 포토레지스트 패턴(15a, 15b)을 형성하기 위한 포토마스크 묘화 장치의 중첩 맞춤 오차 이상의 값으로 설정한다.

그 결과, 제2의 포토레지스트(15)를 노광하는 경우에, 포토마스크 묘화 장치에 의한 위상 시프트막의 패턴(12a, 12b, 12c)에 대한 겹침 차이가 생겨도, 제2의 포토레지스트 패턴(15a, 15b)의 단부가 위상 시프트막의 패턴(12a, 12b, 12c)보다 투명 영역 측에 돌출하는 일은 없다.

덧붙여, 위상 시프트막(12)을 특히 습식 에칭법과 같은 등방성 에칭에 의해 에칭 하는 경우, 위상 시프트막(12)의 사이드 에칭량이 중첩 맞춤 오차에 대해 무시할 수 없는 크기라면, 거리(d)의 값은, 포토마스크 묘화 장치의 중첩 맞춤 오차에 위상 시프트막(12)의 사이드 에칭량을 더한 값으로 설정할 수 있다. 다만, 위상 시프트막(12)과 반투과막(14)의 에칭 비율을 맞추는 것으로, 사이드 에치량의 보정은 불필요해진다. 예를 들면, 에칭 비율을 맞추는 방법으로서 막두께 방향에 있어서, 표층의 에칭 속도를 늦게, 하층으로 감에 따라서 에칭 속도를 빨리 하도록 성막 조건을 조정하는 방법 등을 들 수 있다.

다음에 도 3에 나타내듯이, 제2의 포토레지스트 패턴(15a, 15b)을 마스크로 하여, 건식 에칭법 또는 습식 에칭법에 따라, 반투과막(14) 및 위상 시프트막의 패턴(12a, 12b, 12c)을 에칭 해, 반투과막 패턴(14a, 14b) 및 위상 시프트막의 패턴(12d, 12e, 12f)을 형성한다.

반투과막(14) 및 위상 시프트막의 패턴(12a, 12b, 12c)의 에칭은 동일 공정으로 실시하여도 되고, 다른 공정으로 실시하여도 된다.

그러고 나서, 애싱법 등에 의해 제2의 포토레지스트 패턴(15a, 15b)을 제거한다.

이와 같이, 동일한 제2의 포토레지스트 패턴(15a, 15b)에 의해 반투과막(14) 및 위상 시프트막의 패턴(12a, 12b, 12c)을 에칭한다. 그럼으로써, 위상 시프트막(12) 및 반투과막(14)이 적층한 영역(적층 영역)이 투명 영역과 접하는 경계부에 있어서, 위상 시프트막(12)의 단부의 위치와 반투과막(14)의 단부의 위치가 일치한다.

그럼으로써 이러한 단부에 있어서도 위상 시프트막 및 반투과막이 적층된 구조를 유지해, 적층된 막으로서의 광학 특성을 가진다.

덧붙여, 반투과막(14)의 에칭법은, 습식 에칭법이라도 건식 에칭법이라도 좋지만, 제조 코스트의 관점에 있어서 습식 에칭법을 바람직하게 사용할 수 있다.

반투과막(14)으로서 크롬막을 이용했을 경우, 세륨계열의 에칭액인, 예를 들면 초산 제2 세륨 암모늄 수용액을 바람직하게 사용할 수 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다.

다만, 습식 에칭법을 이용했을 경우, 적층 영역에 있어서, 상층부일수록 습식 에칭량이 많아진다. 그러므로, 적층 영역의 패턴의 단면은, 엄밀하게는 상층이 좁은 테이퍼 모양이 되어, 위상 시프트막(12)의 단부에 대해서 반투과막(14)의 단부가, 적층 영역이 되는 측에 후퇴하는 경향으로 된다. 따라서, 건식 에칭법은 제조 코스트는 증대하지만 한층 미세한 패턴을 형성할 수 있다는 이점이 있다.

또한, 반투과막(14)의 에칭과 위상 시프트막의 패턴(12a, 12b, 12c)의 에칭을 같은 에칭액 또는 에칭 가스에 의해 에칭하는 경우, 동일 공정으로 에칭 처리가 가능해져, 제조 코스트의 저감, 공사기간의 단축이 가능하게 된다. 예를 들면, 반투과막(14)과 위상 시프트막으로서 크롬계열의 막을 채용하고, 초산 제2 세륨 암모늄 수용액 등을 에칭액으로서 사용해, 동일한 에칭 공정으로 에칭이 가능하게 된다.

덧붙여, 첨가제, 에칭 온도등의 조정에 의해 반투과막(14)과 위상 시프트막의 에칭 속도를 맞추는 것이 가능하며 시판의 에칭액을 사용할 수 있다.

상술한 위상 시프트막(12)의 광학 특성에 의해, 반투과막(14) 및 위상 시프트막(12)이 적층된 막과 반투과막(14)의 단독막과의 위상차이는, 위상 시프트막(12)의 광학 특성에 의해 대략 180도가 된다.

더 나아가, 반투과막(14)의 위상 시프트각이, 예를 들면 20도 이하의(180도에 대해서) 작은 값인 경우, 반투과막(14) 및 위상 시프트막(12)이 적층된 막의 위상 시프트각은, 실질적으로 위상 시프트막(12)의 위상 시프트각에 의해 거의 결정된다. 그러므로 반투과막(14) 및 위상 시프트막(12)의 적층 영역과 투명 영역과의 위상차이도 대략 180도로 할 수 있다. 즉, 반투과막(14) 및 위상 시프트막(12)의 적층 영역과 반투과막(14) 단독막의 영역과의 위상차이와 반투과막(14) 및 위상 시프트막(12)의 적층 영역과 투명 영역과의 위상차이를, 모두 대략 180도로 하는 것도 가능하게 된다. 이 때, 전술 2개의 위상차이를 대략 180도로 하기 위해, 필요에 따라서 위상 시프트막(12)의 위상 시프트각을 막두께 등에 의해 미조정해도 된다.

덧붙여, 본 명세서에 있어서 대략 180도란 180±20도를 의미하며, 노광빛의 간섭 효과를 충분히 얻을 수 있는 노광빛의 위상차이를 말한다.

도 3에 있어서, 반투과막(14) 및 위상 시프트막(12)의 적층 영역은, 위상 시프트막의 패턴(12d) 및 반투과막 패턴(14b)의 적층 영역(영역 K), 위상 시프트막의 패턴(12e) 및 반투과막 패턴(14a)의 적층 영역(영역 L) 및 위상 시프트막의 패턴(12f) 및 반투과막 패턴(14a)의 적층 영역(영역 N)에 의해 나타낸다.

투명 기판이 노출한 부분에 있어서의 노광빛의 광투과율을 100%로 했을 경우에, 상기 각 적층 영역의 노광빛의 광투과율은 1~8%이며, 반투과막(14)으로부터 이루어지는 영역의 노광빛의 광투과율은 10~70%이며, 투명 기판(11)의 노광빛의 광투과율은 100%이기 때문에, 3계조의 포토마스크를 얻을 수 있다.

본 실시 형태의 포토마스크를 이용해 포토레지스트를 노광하는 경우, 1회의 노광 프로세스에 의해, 상기 적층 영역, 반투과막으로부터 이루어지는 영역 및 투명 영역에 대응하여, 각각 포토레지스트의 막두께가 상대적으로 두꺼운 영역, 얇은 영역 및 포토레지스트가 없는 영역을 형성할 수 있다.

본 실시 형태에 의해 제조된 포토마스크를 이용하여 포토레지스트를 노광하면, 영역(L)과 반투과막(14a)의 영역(영역(M)으로 나타내며 반투과영역이라고 부른다)이 접하는 경계부, 및 영역(N)과 영역(M)가 접하는 경계부에 있어서, 노광빛의 위상차이가 대략 180도로 된다.

상기 영역(L) 및 영역(N)은, 제로보다 큰 광투과율을 가지기 위해, 노광빛의 일부는 영역(L) 및 영역(N)을 투과 한다. 영역(L) 및 영역(N)을 투과 한 노광빛과 영역(M)을 투과 한 노광빛의 위상차이는 대략 180도이며, 빛의 간섭 효과에 의해 상기 경계 부분에서 노광빛 강도가 급격하게 변화한다.

또한, 반투과막(14)의 위상 시프트각이 충분히 작으면, 예를 들면 위상 시프트막의 패턴(12d) 및 반투과막 패턴(14b)의 적층 영역(영역(K))과 투명 영역(영역(P), 영역(Q))이 접하는 경계부, 영역(N)와 투명 영역(영(R))이 접하는 경계부 및 영역(L)와 투명 영역(영역(Q))이 접하는 경계부에 있어서, 노광빛의 위상차이가 대략 180도로 된다. 그러기 때문에, 이 경계부에서의 노광빛의 강도가 급격하게 변화하며, 이 경계부에 대응하는 개소의 포토레지스트의 막두께가 급격하게 변화하여 직사각형성질이 제고된다. 더 나아가 영역(K)의 광투과율은 1~8%로 설정되어 있기 때문에, 위상 시프트 효과를 얻을 수 없는 영역(N, L, K)의 중앙부(투명 영역 혹은 반투과막의 영역과의 경계부 이외의 부분)에 있어서, 포토레지스트의 감광이 억제되어, 현상 후의 포토레지스트의 막두계를 충분히 확보할 수 있다.

본 실시 형태에 따른 포토마스크를 이용하여, 예를 들면, 플랫 패널 디스플레이의 TFT를 가공하기 위한 포토레지스트의 노광 공정에 적용하는 경우, 1회의 노광을 거쳐, 영역(M)에 의해 채널 영역의 포토레지스트 패턴을 형성하며, 영역(L) 및 영역(N)에 의해 소스/드레인 전극 형성 영역의 포토레지스트 패턴을 형성할 수 있다. 이 경우, 채널 영역의 포토레지스트 패턴과 비교해 소스/드레인 전극 형성 영역의 포토레지스트 패턴의 막두께를 두껍게 할 수 있다.

게다가 채널 영역과 소스/드레인 전극 형성 영역의 경계부에 있어서의 포토레지스트의 단면 형상이 급격하기 때문에, 정확하게 채널 길이를 제어할 수 있으며 더나아가 소스/드레인 전극 형성 영역을 정확하게 제어할 수 있기 때문에, 종래의 차광막과 반투과막을 이용한 포토마스크와 비교해 미세한 TFT를 제조할 수 있다.

(제2 실시 형태)

이하, 도 4, 5를 참조해 다른 실시 형태에 따른 포토마스크의 제조 방법에 대해 설명한다.

본 실시 형태에 있어서는, 위상 시프트막의 패턴에 있어서의, 포토마스크의 묘화 장치의 중첩 맞춤 오차를 고려한 패턴의 확대가 불필요하게 된다. 그 결과, 패턴 설계의 제약이 완화되어 설계의 노력이 저감 되는 효과가 있다.

도 4(a)에 나타내듯이, 투명 기판(11)상에 위상 시프트막(12)을 증착법, 스팩터법, CVD법 등에 의해 성막함으로써 포토마스크 블랭크스(10)를 준비한다.

그러고 나서, 위상 시프트막(12)상에 제3의 포토레지스트(16)를 도포법 등에 의해 형성한다.

덧붙여, 본 실시 형태 2의 위상 시프트막(12)은 실시 형태 1과 같은 위상 시프트막을 사용할 수 있다.

그러고 나서, 도 4(b)에 나타내듯이, 반투과막의 단독막으로 이루어지는 패턴을 형성하는 영역(영역(M))에 개구부를 가지게끔, 제3의 포토레지스트(16)를예를 들면 포토마스크 묘화 장치에 의해 노광해, 그러고 나서 현상함으로써 패터닝 해, 제3의 포토레지스트 패턴(16a, 16b)을 형성한다.

실시 형태 1의 도 1(c)에 의해 나타내는 공정에 있어서는, 인접하는 위상 시프트막(12) 및 반투과막(14)의 적층 영역(도 3중 영역(L)과 영역(K))에 끼워진 투명 영역(도 3중 영역(Q))을 형성하는 영역에 있어서, 제1의 포토레지스트(13)에 개구부를 마련했다. 그러나, 도 4(b)의 제3의 포토레지스트(16)에 있어서는, 영역(Q)에 상당하는 영역(Q')(도 5(c) 참조)을 개구할 필요는 없다.

덧붙여, 제3의 포토레지스트(16)의 개구부에는, 도 5(c)의 영역(M')으로 나타내는 반투과영역만을 형성하는 경우뿐만 아니라, 예를 들면, 복수의 반투과영역이 인접해, 그러한 영역간에 투명 영역이 존재하는 경우(반투과막의 단독막으로 이루어지는 라인 앤드 스페이스(L/S) 패턴 등)나 반투과영역과 적층 영역의 사이에 투명 영역이 존재하는 경우와 같이, 반투과영역과 투명 영역이 존재하는 패턴을 형성해도 좋다.

또, 예를 들면, 에칭 후의 막두께 검사용의 모니터부의 형성이나, 건식 에칭의 에칭 레이트를 제어하기 위해서 개구면적을 조정하는 등의 특별한 목적에 있어서, 제3의 포토레지스트(16)에 대해서 투명 영역이 되는 영역에 개구부를 마련하는 것을 방해하여서는 않된다.

그러고 나서, 도 4(c)에 나타내듯이, 제3의 포토레지스트 패턴(16a, 16b)을 마스크로 하여, 건식 에칭법 또는 습식 에칭법에 따라 위상 시프트막(12)을 에칭해, 위상 시프트막의 패턴(12g, 12h)을 형성한다.

그러고 나서, 애싱법 등에 의해 제3의 포토레지스트 패턴(16a, 16b)을 제거한다.

그러고 나서, 도 5(a)에 나타내듯이 반투과막(14)을 증착법, 스팩터법, CVD법 등에 의해 형성해, 더 나아가 반투과막(14)상에 제4의 포토레지스트(17)를 도포법 등에 의해 형성한다.

덧붙여, 본 실시 형태 2의 반투과막(14)은, 실시 형태 1과 같은 반투과막을 사용할 수 있다.

그러고 나서, 도 5(b)에 나타내듯이, 제4의 포토레지스트(17)를, 예를 들면 포토마스크 묘화 장치에 의해 노광해, 그러고 나서 현상 함으로써 패터닝해, 제4의 포토레지스트 패턴(17a, 17b)을 형성한다.

이런 경우, 제4의 포토레지스트 패턴(17a, 17b)은 제2의 포토레지스트 패턴(15a, 15b)과 같은 패턴을 사용하는 것이 가능하다.

그러고 나서, 도 5(c)에 나타내듯이, 제4의 포토레지스트 패턴(17a, 17b)을 마스크로 하여 건식 에칭법 또는 습식 에칭법에 따라, 반투과막(14) 및 위상 시프트막의 패턴(12g, 12h)을 에칭 해, 반투과막 패턴(14a, 14b) 및 위상 시프트막의 패턴(12i, 12j, 12k)을 형성한다.

반투과막(14) 및 위상 시프트막의 패턴(12g, 12h)의 에칭은 동일 공정으로 실시하여도 되고, 다른 공정으로 실시하여도 된다.

그러고 나서, 애싱법 등에 의해 제4의 포토레지스트 패턴(17a, 17b)을 제거한다.

도 5(c)에 있어서, 반투과막(14) 및 위상 시프트막(12)이 같은 습식 에칭액 또는 에칭 가스에 의해 에칭이 가능한 경우, 동일 공정으로 에칭이 가능하며 제조 공정의 삭감이 가능하게 된다.

본 실시 형태 2의 포토마스크를 이용해 포토레지스트를 노광했을 경우, 실시 형태 1과 마찬가지로 급격한 단면 형상을 가지는 포토레지스트 패턴을 얻을 수가 있다.

본 실시 형태 2에 있어서, 위상 시프트막(12)상에 형성하는 제3의 포토레지스트 패턴(16a, 16b)은, 포토마스크 묘화 장치의 중첩 맞춤 오차를 고려해 확대시킬 필요가 없고, 제3의 포토레지스트 패턴 설계의 제약이 완화되어 제3의 포토레지스트 패턴 설계가 용이하게 된다.

덧붙여, 실시 형태 1에 있어서, 제1의 포토레지스트 패턴(13a) 및 제1의 포토레지스트 패턴(13b)간의 스페이스가, 소정의 거리(d)의 2배(2d)만큼, 제2의 포토레지스트 패턴(15a) 및 제2의 포토레지스트 패턴(15b)보다 좁아진다.

그러므로, 전자 회로가 고집적화 되어 위상 시프트막(12)상에 형성하는 제1의 포토레지스트 패턴(13a, 13b, 13c)이 조밀하게 배치되면, 제1의 포토레지스트 패턴(13a) 및 제1의 포토레지스트 패턴(13b)간의 스페이스가 포토마스크 묘화 장치의 해상 한계에 의해 제한된다.

본 실시 형태 2에 있어서는, 상기 해상 한계에 의한 패턴 설계의 제약이 해제되기 때문에 패턴의 미세화가 가능하게 된다. 특히 위상 시프트막(12) 및 반투과막(14)의 적층 패턴이 인접해, 고집적화 때문에 예를 들면 라인 앤드 스페이스의 패턴이 좁은 피치로 정열하는 경우나 위상 시프트막(12) 및 반투과막(14)의 적층 패턴간의 스페이스가 좁은 경우, 이러한 적층 패턴에 의해 끼여진 투명 영역(스페이스부)으로 되는 개소에 개구부를 마련할 필요가 없어, 미세화에 기여하는 효과가 크다.

(실시 형태 3)

이하, 도 6을 참조해, 다른 실시 형태에 따른 포토마스크의 제조 방법에 대해 설명한다.

본 실시 형태에서는, 위상 시프트막(12) 및 반투과막(14)을 습식 에칭과 같이 등방성 에칭 하는 경우의 사이드 에칭에 의한 반투과막(14)의 후퇴를 방지할 수 있다.

예를 들면, 반투과막(14)으로서 Cr박막을 이용해, 위상 시프트막(12)으로서 Cr산화막을 이용하는 경우, 반투과막(14)은 위상 시프트막(12)의 상층에 있기 때문에, 위상 시프트막(12)을 예를 들면 습식 에칭과 같이 등방성으로 에칭 할 때, Cr박막의 사이드 에칭량이 커진다. 특히 반투과막(14)의 막두께가 위상 시프트막(12)의 막두께보다 얇은 경우에는, 이 사이드 에칭량이 현저하게 된다.

이러한 사이드 에칭의 문제는 패턴의 미세화를 방해한다는 점이다.

이 문제는, 건식 에칭법에 의해 해결되지만, 제조 코스트의 관점에서는 습식 에칭법의 사용이 유리하다. 이하에서는 습식 에칭을 이용해도, 상기와 같은 사이드 에칭의 문제를 방지할수 있는 방법에 대해 설명한다.

도 2(b)의 공정에서, 제2의 포토레지스트 패턴(15a, 15b)의 단부의 위치는, 위상 시프트막의 패턴(12b, 12c, 12a)의 단부 위치에 대해서, 투명 영역의 반대측 방향으로 이동하여져 있다.

이것에 대해서, 본 실시 형태에 있어서는, 도 2(a)의 공정 후에, 예를 들면 포토마스크 묘화 장치에 의해 노광해, 그러고 나서 현상 함으로써 패터닝 해, 도 6(a)에 나타내듯이 제2의 포토레지스트 패턴(15c, 15d)을 형성한다.

도 6(a)에 나타내듯이 제2의 포토레지스트 패턴(15c, 15d)의 단부의 위치는, 위상 시프트막의 패턴(12b, 12c, 12a)의 단부 위치에 대해서, 투명 영역측 방향으로 거리 e만큼 이동하여져 있다.

이 e의 값은, 사이드 에칭량 및 제2의 포토레지스트를 노광하는 묘화 장치의 중첩 맞춤 오차의 어느 한 쪽보다도 큰 거리로 설정한다. e의 값은, 습식 에칭 처리 시간이나 묘화 장치에 의존하지만, 구체적으로는, 예를 들면 0.1~0.9［μm］의 값이 된다.

덧붙여， 실시 형태 1에 있어서는, 제1의 포토레지스트 패턴(13a, 13b, 13c)의 단부가 제2의 포토레지스트 패턴(15a, 15b)의 단부보다 투명 영역 측으로 돌출하도록, 제1의 포토레지스트 패턴(13a, 13b, 13c)의 패턴폭을 조정했다. 그러나 본 실시 형태에 있어서는, 제1의 포토레지스트 패턴(13a, 13b, 13c)의 패턴폭을 넓히는 조정을 할 필요가 없다.

다음에 도 6(b)에 나타내듯이, 제2의 포토레지스트 패턴(15c, 15d)을 마스크로 하여 습식 에칭법에 따라 반투과막(14)을 에칭 해 반투과막 패턴(14c, 14d)을 형성하며, 그러고 나서 애싱 등에 의해 제2의 포토레지스트 패턴(15c, 15d)을 제거한다.

에칭 처리 시간은 반투과막(14)의 막두께 격차를 고려해, 최대의 막두께를 에칭할 수 있는 시간으로 설정한다. 에칭 처리 시간은, 반투과막(14)만을 에칭하는 시간으로 설정되어 있기 때문에, 위상 시프트막(12) 및 반투과막(14)을 에칭 하는 경우와 비교해, 습식 에칭 시간은 단축된다. 그 결과, 반투과막(14)에 대한 오버 에칭량은 저감한다.

이 때, 바람직하게는, 반투과막(14)의 에칭 속도에 대해서 위상 시프트막(12b, 12c, 12a)의 에칭 속도가 충분히 늦은(예를 들면 10분의 1 이하) 에칭액을 사용한다. 이러한 에칭액은, 초산 제2 세륨 암모늄 수용액을 사용해 첨가제, 에칭 온도 등의 조정에 의해 가능하고, 시판의 에칭액을 사용할 수 있다.

도 6(b)에서는, 위상 시프트막의 패턴(12b, 12c, 12a)의 측벽면은 반투과막(14)과의 경계부 근방에 있어서 반투과막(14)에 덮여져 투명 기판(11) 측에서는 위상 시프트막의 패턴(12b, 12c, 12a)이 노출하는 상태를 나타내고 있다.

이 경우에도, 위상 시프트막(12b, 12c, 12a)의 에칭 속도가 충분히 낮기 때문에, 노출한 위상 시프트막의 패턴(12b, 12c, 12a)의 측벽 부분은, 사이드 에칭을 억제할 수 있다.

이상과 같이, 위상 시프트막의 패턴(12b, 12c, 12a)상에 있어서 반투과막 패턴(14c, 14d)의 사이드 에칭의 진행을 방지할 수 있다.

덧붙여, 도 6(b)에 있어서 반투과막 패턴(14c, 14d)은 위상 시프트막의 패턴(12b, 12c, 12a)으로부터 일부가 돌출하는 형상을 이루지만, 반투과막(14)은 얇은 크롬막이며, 투명 영역측에 돌출하는 양은 그 막두께 이하 정도이다. 더 나아가, 일반적으로 증착이나 스팩터막의 사이드 커버리지(coverage)는 낮기 때문에, 돌출량은 형성하는 반투과막(14)보다 작아진다. 그러므로 반투과막 패턴(14c, 14d)의 돌출 부분이, 본 마스크를 이용해 포토레지스트를 노광하는 경우에 있어서 악영향을 주는 일은 없다.

10: 포토마스크 블랭크스
11: 투명 기판
12: 위상 시프트막
12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f, 12g, 12h, 12i, 12j, 12k: 위상 시프트막의 패턴
13: 제 1의 포토레지스트
13a, 13b, 13c: 제 1 포토레지스트 패턴
14: 반투과막
14a, 14b, 14c, 14d: 반투과막 패턴
15: 제2 포토레지스트
15a, 15b, 15c, 15d: 제2 포토레지스트 패턴
16: 제3 포토레지스트
16a, 16b: 제3 포토레지스트 패턴
17: 제4 포토레지스트
17a, 17b: 제4 포토레지스트 패턴

Claims (12)

1. 투명 기판 상에 반투과막으로 이루어지는 반투과 영역;
   상기 투명 기판 상에 노광빛의 위상을 반전시키는 위상 시프트막, 반투과막이 순서대로 적층된 적층 영역; 및
   상기 투명 기판이 노출되는 투명 영역을 포함하고,
   상기 적층 영역은,
   상기 반투과 영역과 접하는 경계부 혹은 상기 투명 영역과 접하는 경계부; 또는
   상기 반투과 영역과 접하는 경계부 및 상기 투명 영역과 접하는 경계부를 포함하고,
   상기 반투과 영역의 노광빛에 대한 광투과율은, 상기 적층 영역의 노광빛에 대한 광투과율보다 크고 상기 투명 기판의 노광빛에 대한 광투과율보다 작으며,
   상기 반투과막의 광투과율은 20% 이상 60% 이하이며,
   상기 위상 시프트막의 광투과율은 7% 이상 15% 이하이며,
   상기 위상 시프트막 및 상기 반투과막의 적층 영역의 광투과율은 1% 이상 8% 이하이며,
   상기 반투과막의 위상 시프트각은 0. 1도 이상 20도 이하인 것을 특징으로 하는 포토마스크.
2. 제1항에 있어서,
   상기 반투과막 및 상기 반투과막 적층 영역에 대한 상기 투명 영역의 위상차가 180도 ± 20도인 것
   을 특징으로 하는 포토마스크.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 적층 영역이 상기 투명 영역과 접하는 경계부에 있어서, 상기 적층 영역에 있어서의 위상 시프트막의 측벽의 적어도 일부가, 상기 반투과막으로 덮여 있는 것,
   을 특징으로 하는 포토마스크.
4. 투명 기판 상에 노광빛의 위상을 반전시키는 위상 시프트막을 형성하는 공정;
   상기 위상 시프트막상에 제1 포토레지스트를 형성하는 공정;
   상기 제1 포토레지스트를 묘화 장치에 노광시켜 패터닝 함으로써, 제1 포토레지스트 패턴을 형성하는 공정;
   상기 제1 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 위상 시프트막을 에칭해, 상기 투명 기판을 노출시켜 상기 위상 시프트막의 패턴을 형성하는 제1 에칭 공정;
   상기 제1 포토레지스트를 제거하는 공정;
   상기 위상 시프트막의 패턴을 가리도록 반투과막을 형성하는 공정;
   상기 반투과막상에 제2 포토레지스트를 형성하는 공정;
   상기 제2 포토레지스트를 묘화 장치에 의해 노광시켜 패터닝 함으로써, 제2 포토레지스트 패턴을 형성하는 공정;
   상기 제2 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 반투과막 및 상기 위상 시프트막을 에칭해, 상기 투명 기판을 노출시킨 투명 영역, 상기 반투과막 패턴 및 상기 위상 시프트막과 상기 반투과막의 적층 패턴을 형성하는 제2 에칭 공정; 및
   상기 제2 포토레지스트를 제거하는 공정을 포함하고,
   상기 반투과막의 광투과율은 20% 이상 60% 이하이며,
   상기 위상 시프트막의 광투과율은 7% 이상 15% 이하이며,
   상기 위상 시프트막 및 상기 반투과막의 적층 영역의 광투과율은 1% 이상 8% 이하이며,
   상기 반투과막의 위상 시프트각은 0.1도 이상 20도 이하이고,
   상기 위상 시프트막 상에 상기 반투과막이 형성된 적층 부분과 상기 투명 기판상에 직접 상기 반투과막이 형성된 후 상기 투명 영역이 되는 부분이 인접하는 영역에 있어서,
   상기 제2 포토레지스트 패턴의 단부는, 상기 제2 에칭 공정 전에 있어서의 상기 위상 시프트막의 패턴의 단부로부터 상기 적층 패턴이 되는 측으로 소정의 거리만큼 후퇴하고 있는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 소정의 거리는, 상기 제2 포토레지스트를 노광하는 묘화 장치의 중첩 맞춤 오차 이상인 것,
   을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
6. 투명 기판 상에 노광빛의 위상을 반전시키는 위상 시프트막을 형성하는 공정,
   상기 위상 시프트막 상에 제3 포토레지스트를 형성하는 공정;
   상기 제3 포토레지스트를 묘화 장치에 노광시켜 패터닝 함으로써, 제3 포토레지스트 패턴을 형성하는 공정;
   상기 제3 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 위상 시프트막을 에칭해, 상기 투명 기판을 노출시켜 상기 위상 시프트막의 패턴을 형성하는 공정;
   상기 제3 포토레지스트를 제거하는 공정;
   상기 위상 시프트막의 패턴을 가리도록 반투과막을 형성하는 공정;
   상기 반투과막상에 제4 포토레지스트를 형성하는 공정;
   상기 제 4 포토레지스트를 묘화 장치에 노광시켜 패터닝 함으로써, 제4 포토레지스트 패턴을 형성하는 공정;
   상기 제4 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 반투과막 및 상기 위상 시프트막을 에칭해 상기 투명 기판을 노출시킨 투명 영역, 상기 반투과막 패턴 및 상기 위상 시프트막과 상기 반투과막의 적층 패턴을 형성하는 공정; 및
   상기 제4 포토레지스트를 제거하는 공정을 포함하며,
   상기 반투과막의 위상 시프트각은 0.1도 이상 20도 이하이고,
   상기 반투과막의 광투과율은 20% 이상 60% 이하이며,
   상기 위상 시프트막의 광투과율은 7% 이상 15% 이하이며,
   상기 위상 시프트막 및 상기 반투과막의 적층 영역의 광투과율은 1% 이상 8% 이하이며,
   상기 제3 포토레지스트 패턴은 상기 반투과막 패턴을 형성하는 영역에 개구부를 지니는 것,
   을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
7. 투명 기판상에 노광빛의 위상을 반전시키는 위상 시프트막을 형성하는 공정;
   상기 위상 시프트막 상에 제1 포토레지스트를 형성하는 공정;
   상기 제1 포토레지스트를 묘화 장치에 노광시켜 패터닝 함으로써 제1 포토레지스트 패턴을 형성하는 공정;
   상기 제1 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 위상 시프트막을 에칭해 상기 투명 기판을 노출시켜 상기 위상 시프트막의 패턴을 형성하는 공정;
   상기 제1 포토레지스트를 제거하는 공정;
   상기 위상 시프트막의 패턴을 가리도록 반투과막을 형성하는 공정;
   상기 반투과막 상에 제2 포토레지스트를 형성하는 공정;
   상기 제2 포토레지스트를 묘화 장치에 노광시켜 패터닝 함으로써 제2 포토레지스트 패턴을 형성하는 공정;
   상기 제2 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 반투과막을 에칭해 상기 투명 기판을 노출시킨 투명 영역, 상기 반투과막 패턴 및 상기 위상 시프트막과 상기 반투과막의 적층 패턴을 형성하는 공정; 및
   상기 제2 포토레지스트를 제거하는 공정을 포함하며,
   상기 반투과막의 위상 시프트각은 0.1도 이상 20도 이하이고,
   상기 반투과막의 광투과율은 20% 이상 60% 이하이며,
   상기 위상 시프트막의 광투과율은 7% 이상 15% 이하이며,
   상기 위상 시프트막 및 상기 반투과막의 적층 영역의 광투과율은 1% 이상 8% 이하이며,
   상기 위상 시프트막상에 상기 반투과막이 형성된 적층 부분과 상기 투명 기판상에 직접 상기 반투과막이 형성되어 이어서 상기 투명 영역으로 되는 부분이 인접하는 영역에 있어서,
   상기 제2의 포토레지스트 패턴의 단부는 상기 위상 시프트막의 패턴의 단부로부터 상기 투명 영역이 되는 측으로 소정의 거리만큼 돌출하는 것,
   을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 소정의 거리는 상기 적층 패턴에 있어서의 상기 반투과막의 사이드 에칭량 및 상기 제2 포토레지스트를 노광하는 묘화 장치의 중첩 맞춤 오차의 어느 한쪽 보다 큰 것
   을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
9. 투명 기판 상에 노광빛의 위상을 반전시키는 위상 시프트막을 형성하는 공정;
   상기 위상 시프트막상에 제1 포토레지스트를 형성하는 공정;
   상기 제1 포토레지스트를 묘화 장치에 노광시켜 패터닝 함으로써 제1 포토레지스트 패턴을 형성하는 공정;
   상기 제1 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 위상 시프트막을 에칭 제거해 상기 투명 기판을 노출시켜 상기 위상 시프트막의 패턴을 형성하는 제1 에칭 공정;
   상기 제1 포토레지스트를 제거하는 공정;
   상기 위상 시프트막의 패턴을 가리도록 반투과막을 형성하는 공정;
   상기 반투과막상에 제2 포토레지스트를 형성하는 공정;
   상기 제2 포토레지스트를 묘화 장치에 노광시켜 패터닝 함으로써 제2 포토레지스트 패턴을 형성하는 공정;
   상기 제2 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 반투과막 및 상기 위상 시프트막을 에칭 제거해, 상기 투명 기판을 노출시킨 투명 영역, 상기 투명 기판상에 직접 상기 반투과막이 형성된 반투과 영역, 및 상기 위상 시프트막과 상기 반투과막이 적층된 적층 영역을 형성하는 제2 에칭 공정; 및
   상기 제2 포토레지스트를 제거하는 공정을 포함하고,
   상기 반투과막의 위상 시프트각은 0.1도 이상 20도 이하이며,
   상기 반투과막의 광투과율은 20% 이상 60% 이하이며,
   상기 위상 시프트막의 광투과율은 7% 이상 15% 이하이며,
   상기 위상 시프트막 및 상기 반투과막의 적층 영역의 광투과율은 1% 이상 8% 이하이며,
   상기 제2 포토레지스트 패턴의 단부는, 상기 적층 영역이 되는 부분과 상기 투명 영역으로 되는 부분이 인접하는 영역에 있어서, 상기 제2 에칭 공정전에 있어서의 상기 위상 시프트막의 패턴의 단부로부터 상기 적층 영역이 되는 측으로 소정의 거리만큼 후퇴하고 있는 것,
   을 특징으로 하는 다계조 포토마스크의 제조 방법.
10. 투명 기판 상에 노광빛의 위상을 반전시키는 위상 시프트막을 형성하는 공정;
    상기 위상 시프트막 상에 제3 포토레지스트를 형성하는 공정;
    상기 제3의 포토레지스트를 묘화 장치에 의해 노광해 패터닝 함으로써 제3의 포토레지스트 패턴을 형성하는 공정;
    상기 제3의 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 위상 시프트막을 에칭 제거해, 상기 투명 기판을 노출시켜 상기 위상 시프트막의 패턴을 형성하는 공정,
    상기 제3의 포토레지스트를 제거하는 공정;
    상기 위상 시프트막의 패턴을 가리도록 반투과막을 형성하는 공정;
    상기 반투과막상에 제4의 포토레지스트를 형성하는 공정;
    상기 제4의 포토레지스트를 묘화 장치에 의해 노광해 패터닝 함으로써 제4의 포토레지스트 패턴을 형성하는 공정;
    상기 제4의 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 반투과막 및 상기 위상 시프트막을 에칭 제거해, 상기 투명 기판을 노출시킨 투명 영역, 상기 투명 기판상에 직접 상기 반투과막이 형성된 반투과영역, 그리고 상기 위상 시프트막과 상기 반투과막이 적층된 적층 영역을 형성하는 공정; 및
    상기 제4의 포토레지스트를 제거하는 공정을 포함하며,
    상기 반투과막의 위상 시프트각은 0.1도 이상 20도 이하이며,
    상기 반투과막의 광투과율은 20% 이상 60% 이하이며,
    상기 위상 시프트막의 광투과율은 7% 이상 15% 이하이며,
    상기 위상 시프트막 및 상기 반투과막의 적층 영역의 광투과율은 1% 이상 8% 이하이며,
    상기 반투과막의 광투과율의 g선, h선 및 i선의 노광빛에 대한 변화가 2% 이내이며,
    상기 제3의 포토레지스트 패턴은 상기 반투과영역이 되는 부분에 개구부를 지니는 것,
    을 특징으로 하는 다계조 포토마스크의 제조 방법.
11. 투명 기판상에 노광빛의 위상을 반전시키는 위상 시프트막을 형성하는 공정;
    상기 위상 시프트막상에 제1 포토레지스트를 형성하는 공정;
    상기 제1 포토레지스트를 묘화 장치에 의해 노광해 패터닝 함으로써 제1의 포토레지스트 패턴을 형성하는 공정;
    상기 제1 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 위상 시프트막을 에칭 제거해, 상기 투명 기판을 노출시켜 상기 위상 시프트막의 패턴을 형성하는 제1 에칭 공정;
    상기 제1 포토레지스트를 제거하는 공정;
    상기 위상 시프트막의 패턴을 가리도록 반투과막을 형성하는 공정;
    상기 반투과막상에 제2 포토레지스트를 형성하는 공정;
    상기 제2 포토레지스트를 묘화 장치에 의해 노광해 패터닝 함으로써 제2 포토레지스트 패턴을 형성하는 공정;
    상기 제2 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 반투과막을 에칭 제거해, 상기 투명 기판을 노출시킨 투명 영역, 상기 투명 기판상에 직접 상기 반투과막이 형성된 반투과 영역, 및 상기 위상 시프트막과 상기 반투과막이 적층된 적층 영역을 형성하는 제2 에칭 공정; 및
    상기 제 2의 포토레지스트를 제거하는 공정을 포함하며,
    상기 반투과막의 위상 시프트각은, 0.1도 이상 20도 이하이며,
    상기 반투과막의 광투과율은 20% 이상 60% 이하이며,
    상기 위상 시프트막의 광투과율은 7% 이상 15% 이하이며,
    상기 위상 시프트막 및 상기 반투과막의 적층 영역의 광투과율은 1% 이상 8% 이하이며,
    상기 반투과막의 광투과율의 g선, h선 및 i선의 노광빛에 대한 변화가 2% 이내이며,
    상기 제2의 포토레지스트 패턴의 단부는, 상기 적층 영역이 되는 부분과 상기 투명 영역이 되는 부분이 인접하는 영역에 있어서, 상기 제2의 에칭 공정전에 상기 위상 시프트막의 패턴의 단부로부터 상기 투명 영역이 되는 부분 측으로 소정의 거리만큼 돌출하여 있는 것,
    을 특징으로 하는 다계조 포토마스크의 제조 방법.
12. 제9항 또는 제11항에 있어서,
    상기 소정의 거리는 상기 제2 포토레지스트를 노광하는 묘화 장치의 중첩 맞춤 오차 이상인 것,
    을 특징으로 하는 다계조 포토마스크의 제조 방법.

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