KR102555946B1 - Photomask - Google Patents

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KR102555946B1
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아유미 야마다
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가부시키가이샤 에스케이 일렉트로닉스
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Abstract

미세한 홀 패턴을 안정하게 해상할 수 있는 포토마스크를 제공한다. 본 포토마스크는, 투과성 기판을 노출하는 투과부와, 투과부를 둘러싸도록, 노광광의 위상을 반전하는 제1 위상 시프트부와 제2 위상 시프트부를 구비하고 있다. 제2 위상 시프트부는, 제1 위상 시프트부와 투과부와의 사이에 개재하며, 제2 위상 시프트부의 노광광에 대한 투과율은, 제1 위상 시프트부의 투과율에 비해 낮다. 또한, 제2 위상 시프트부는, 제1 위상 시프트부의 위상 시프트막과 반투과막과의 적층 구조에 의해 구성하는 것이 가능하다.A photomask capable of stably resolving fine hole patterns is provided. This photomask includes a transmissive portion that exposes the transmissive substrate, and a first phase shift portion and a second phase shift portion that invert the phase of exposure light so as to surround the transmissive portion. The second phase shift unit is interposed between the first phase shift unit and the transmission unit, and the transmittance of the second phase shift unit to exposure light is lower than that of the first phase shift unit. In addition, it is possible to configure the 2nd phase shift part by the laminated structure of the phase shift film of the 1st phase shift part, and a semi-permeable film.

Description

포토마스크{PHOTOMASK}Photomask {PHOTOMASK}

본 발명은 리소그래피 공정에서 사용되는 포토마스크에 관한 것이다.The present invention relates to a photomask used in a lithography process.

플랫 패널 디스플레이 등의 전자 디바이스를 제조하기 위한 리소그래피 공정에서 포토마스크가 사용되고 있다. 종래부터 홀 패턴을 포토레지스트에 전사하기 위한 포토마스크는 차광부와 투과부를 구비하고 홀 패턴에 대응하는 부분이 투과부로 되는 바이너리마스크가 사용되고 있다.Photomasks are used in lithography processes for manufacturing electronic devices such as flat panel displays. Conventionally, as a photomask for transferring a hole pattern to a photoresist, a binary mask having a light-shielding part and a transmission part, and a part corresponding to the hole pattern as a transmission part has been used.

최근에는 예를 들어 2㎛ 이하의 미세한 홀 패턴의 형성을 가능하게 하기 위해 홀의 패터닝용의 포토마스크로서 위상 시프트마스크가 제안되고 있다. 위상 시프트마스크는, 종래의 바이너리마스크에 비해, 해상도의 향상뿐만 아니라 초점 심도(DOF)의 개선효과가 있는 것으로 알려져 있다(예를 들어 특허문헌1의 제4단락 참조).In recent years, a phase shift mask has been proposed as a photomask for hole patterning in order to enable formation of fine hole patterns of, for example, 2 μm or less. It is known that a phase shift mask has an effect of improving not only resolution but also depth of focus (DOF) compared to conventional binary masks (see, for example, the 4th paragraph of Patent Document 1).

특허문헌1: 일본 특허공개 2018-163335호 공보Patent Document 1: Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-163335

그러나 위상 시프트마스크를 사용해, 미세한 홀 패턴을 포토레지스트에 전사하는 경우, 초점 심도의 향상효과가 얻어지되, 높은 노광량(Dose)을 필요로 한다. 따라서 노광시간이 늘어나고, 노광장치의 택트 타임이 늘어나는 문제가 나타난다.However, when a fine hole pattern is transferred to a photoresist using a phase shift mask, an effect of improving the depth of focus is obtained, but a high dose is required. Therefore, there is a problem that the exposure time increases and the tact time of the exposure apparatus increases.

따라서 종래의 포토마스크는, 전자 디바이스를 제조하기 위한 리소그래피 공정에서의 더욱 엄격한 실제 사용조건의 요구에 대해, 충분히 만족시킬 수 있는 것은 아니다.Therefore, conventional photomasks cannot sufficiently satisfy the requirements of more severe actual use conditions in lithography processes for manufacturing electronic devices.

또한, LSI 등의 반도체 장치 제조 공정에서 요구되는 DOF보다 한자리 높은 DOF가 요구되기 때문에, 반도체 장치 제조용의 미세화 기술(반도체 프로세스 기술)에 의해 이러한 엄격한 요구를 만족시킬 수도 없다.Further, since a DOF higher by one order of magnitude than that required in the manufacturing process of semiconductor devices such as LSI is required, miniaturization technologies (semiconductor process technologies) for manufacturing semiconductor devices cannot satisfy these strict requirements.

상기 과제를 감안하여, 본 발명은, 미세한 홀 패턴의 안정적인 해상이 가능한 포토마스크를 제공하는 것을 목표로 하는 바이다.In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a photomask capable of stably resolving fine hole patterns.

본 발명에 따른 포토마스크는,The photomask according to the present invention,

투과부와 제1 위상 시프트부와 제2 위상 시프트부를 구비하며,It has a transmission part, a first phase shift part, and a second phase shift part,

상기 제1 위상 시프트부 및 상기 제2 위상 시프트부는, 상기 투과부를 둘러싸고,The first phase shift unit and the second phase shift unit surround the transmission unit,

상기 제2 위상 시프트부는, 상기 제1 위상 시프트부와 상기 투과부와의 사이에 개재하고,The second phase shift unit is interposed between the first phase shift unit and the transmission unit,

상기 제2 위상 시프트부 및 상기 제1 위상 시프트부는, 노광광의 위상을 반전하며,The second phase shift unit and the first phase shift unit reverse the phase of exposure light,

상기 제2 위상 시프트부는 상기 제1 위상 시프트부보다 투과율이 낮은 것을 특징으로 한다.The second phase shift unit is characterized in that transmittance is lower than that of the first phase shift unit.

또한, 본 발명에 따른 포토마스크는,In addition, the photomask according to the present invention,

상기 제1 위상 시프트부의 투과율은, 8% 내지 15%이고,The transmittance of the first phase shift unit is 8% to 15%,

상기 제2 위상 시프트부의 투과율은, 3% 내지 7%인 것을 특징으로 한다.Transmittance of the second phase shift unit is characterized in that 3% to 7%.

또한, 본 발명에 따른 포토마스크는,In addition, the photomask according to the present invention,

상기 제1 위상 시프트부 및 상기 제2 위상 시프트부의 위상 시프트양은, 160° 이상, 210° 이하의 범위인 것을 특징으로 한다.A phase shift amount of the first phase shift unit and the second phase shift unit is characterized in that a range of 160° or more and 210° or less.

이러한 구성으로 함으로써, 리소그래피 공정에서의 DOF 및 필요 노광량의 개선이 가능한 포토마스크를 제공할 수 있다.By adopting such a configuration, it is possible to provide a photomask capable of improving the DOF and required exposure amount in the lithography process.

또한, 본 발명에 따른 포토마스크는,In addition, the photomask according to the present invention,

상기 제1 위상 시프트부의 위상 시프트양은, 160° 이상, 190° 이하의 범위,The phase shift amount of the first phase shift unit is in the range of 160 ° or more and 190 ° or less,

상기 제2 위상 시프트부의 위상 시프트양은, 180° 이상, 210° 이하의 범위인 것을 특징으로 한다.The phase shift amount of the second phase shift unit is characterized in that a range of 180° or more and 210° or less.

이러한 구성으로 함으로써, 제1 위상 시프트부 및 제2 위상 시프트부의 위상 시프트양을 조정하기가 쉬워진다.By setting it as such a structure, it becomes easy to adjust the phase shift amount of the 1st phase shift part and the 2nd phase shift part.

또한, 본 발명에 따른 포토마스크는,In addition, the photomask according to the present invention,

상기 제2 위상 시프트부는, 상기 제1 위상 시프트부를 구성하는 위상 시프트막과 반투과막과의 적층인 것을 특징으로 한다.The second phase shift unit is characterized in that it is a laminate of a phase shift film and a semi-permeable film constituting the first phase shift unit.

이러한 구성으로 함으로써, 포토마스크의 제조가 쉬워진다.By setting it as such a structure, manufacture of a photomask becomes easy.

본 발명에 의하면, 미세한 홀 패턴의 안정적인 해상이 가능한 포토마스크를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a photomask capable of stably resolving fine hole patterns.

도 1a는 실시형태1의 포토마스크의 평면도이며, 도 1b 및 도 1c는 리소그래피 특성(DOF 및 필요 노광량)의 개선효과를 설명하는 그래프이다.
도 2a 및 도 2b는 실시형태1에 따른 포토마스크의 주요 공정을 표시하는 단면도이며, 도 2c는 평면도이다.
도 3a 내지 도 3c는 실시형태1에 따른 포토마스크의 주요 공정을 표시하는 단면도이며, 도 3d는 평면도이다.
도 4a 내지 도 4d는 실시형태2에 따른 포토마스크의 주요 공정을 표시하는 단면도이다.
도 5a는 실시형태2에 따른 포토마스크의 주요 공정을 표시하는 단면도이며, 도 5b는 평면도이다.Fig. 1A is a plan view of a photomask of Embodiment 1, and Figs. 1B and 1C are graphs illustrating the effect of improving lithography characteristics (DOF and required exposure amount).
2A and 2B are cross-sectional views showing main steps of the photomask according to Embodiment 1, and FIG. 2C is a plan view.
3A to 3C are cross-sectional views showing main steps of the photomask according to Embodiment 1, and FIG. 3D is a plan view.
4A to 4D are cross-sectional views showing main steps of the photomask according to the second embodiment.
Fig. 5A is a cross-sectional view showing main steps of the photomask according to Embodiment 2, and Fig. 5B is a plan view.

이하, 도면을 참조해 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다. 하지만, 이하의 실시형태 어느 것도 본 발명의 요지의 인정에 있어서 한정적인 해석을 주는 것은 아니다. 또한, 동일 또는 동종류의 부재에 대해서는 같은 참조 부호를 붙여, 설명을 생략하는 경우가 있다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described with reference to drawings. However, none of the following embodiments give a limited interpretation in recognition of the gist of the present invention. In addition, the same reference code|symbol is attached|subjected to the member of the same or the same kind, and description may be abbreviate|omitted.

(실시형태1)(Embodiment 1)

도 1a는, 본 발명에 따른 포토마스크(100)를 표시하는 평면도이고, 도 1a 및 도 1b는 포토레지스트를 노광하는 경우의 DOF 및 필요 노광량에 대해, 본 포토마스크(100)의 개선효과를 설명하는 그래프이다. 포토마스크(100)를 리소그래피 공정에 사용함으로써, 노광 대상인 포토레지스트에 미세한 홀(특히 1.5㎛ 내지 2.0㎛의 사이즈)을 안정적으로 해상하는 것이 가능하게 된다.1A is a plan view showing a photomask 100 according to the present invention, and FIGS. 1A and 1B explain the improvement effect of the photomask 100 with respect to DOF and required exposure amount when exposing a photoresist. is a graph that By using the photomask 100 in a lithography process, it is possible to stably resolve fine holes (particularly, a size of 1.5 μm to 2.0 μm) in a photoresist to be exposed.

포토마스크(100)는, 레지스트에 홀 패턴을 형성하기 위한 투과부(101)를 둘러싸도록, 제1 위상 시프트부(102)가 형성되어 있고, 투과부(101)(개구부)와 제1 위상 시프트부(102)와의 사이에 제2 위상 시프트부(림(rim, 외연)부)(103)가 개재하고 있다. 따라서, 투과부(101)는, 제2 위상 시프트부(103)에 접하고, 제2 위상 시프트부(103)는, 제1 위상 시프트부(102)에 접하고 있다.In the photomask 100, a first phase shift portion 102 is formed so as to surround a transmission portion 101 for forming a hole pattern in a resist, and the transmission portion 101 (opening) and the first phase shift portion ( 102), a second phase shift unit (rim (outer edge) unit) 103 is interposed. Therefore, the transmission part 101 is in contact with the second phase shift part 103 , and the second phase shift part 103 is in contact with the first phase shift part 102 .

제1 위상 시프트부(102) 및 제2 위상 시프트부(103)는, 전자 디바이스 제조를 위한 리소그래피 공정에서 사용되는 노광광을 반전할 수 있는 위상 시프트양을 가지고 있다.The first phase shift unit 102 and the second phase shift unit 103 have a phase shift amount capable of inverting exposure light used in a lithography process for manufacturing electronic devices.

투과부(101)(개구부)와 제1 위상 시프트부(102)와의 상대거리에 해당하는 제2 위상 시프트부의 폭R(도1 참조)는, 0㎛<R≤1㎛, 더욱 바람직하게는 0.5㎛≤R≤1㎛이다. 제2 위상 시프트부(림부)(103)는 제1 위상 시프트부(102)에 비해 노광광에 대한 투과율이 낮다. 즉, 홀 개구용 패턴의 투과부(101)의 주위를 저투과율의 위상 시프트부(제2 위상 시프트부(103)) 및 고투과율의 위상 시프트부(제1 위상 시프트부(102))가 순서대로 둘러싸도록 형성되어 있다.The width R of the second phase shift portion (see FIG. 1) corresponding to the relative distance between the transmission portion 101 (opening portion) and the first phase shift portion 102 is 0 μm < R ≤ 1 μm, more preferably 0.5 μm. ≤R≤1 μm. The second phase shift part (rim part) 103 has lower transmittance to exposure light than the first phase shift part 102 . That is, around the permeable portion 101 of the hole opening pattern, a low transmittance phase shift portion (second phase shift portion 103) and a high transmittance phase shift portion (first phase shift portion 102) are sequentially arranged. formed to surround it.

투과부(101)의 리소그래피 공정에 있어서의 노광광(i선)에 대한 투과율은 90% 내지 100%(90%≤투과율≤100%)이고, 포토마스크의 투과성 기판에 의해 결정된다.The transmittance of the transmission portion 101 to exposure light (i-line) in the lithography process is 90% to 100% (90% ≤ transmittance ≤ 100%), and is determined by the transparent substrate of the photomask.

제1 위상 시프트부(102)의, 노광광(i선)에 대한 위상 시프트양(위상차이)는 약 180°이고, 투과율은 8% 내지 15% (8%≤투과율≤15%)이다.The amount of phase shift (phase difference) with respect to the exposure light (i-line) of the first phase shift unit 102 is about 180°, and the transmittance is 8% to 15% (8% ≤ transmittance ≤ 15%).

제2 위상 시프트부(103)의, 노광광(i선)에 대한 위상 시프트양은 약 180°이고, 투과율은 3% 내지 7% (3%≤투과율≤7%)이다.The phase shift amount of the second phase shift unit 103 with respect to the exposure light (i-line) is about 180°, and the transmittance is 3% to 7% (3% ≤ transmittance ≤ 7%).

상기대로 제1 위상 시프트부(102) 및 제2 위상 시프트부(103)는, 모두 약 180°(구체적으로는 160°≤위상 시프트양≤210°)이고, 노강광의 위상을 반전한다. 또한, 제2 위상 시프트부(103)는 제1 위상 시프트부(102)에 비해 투과율이 낮다.As described above, the first phase shift unit 102 and the second phase shift unit 103 both have an angle of about 180° (specifically, 160°≤phase shift amount≤210°) and invert the phase of exposure light. Also, the transmittance of the second phase shift unit 103 is lower than that of the first phase shift unit 102 .

또한, 후술하는 바와 같이, 예를 들어 제1 위상 시프트부(102)를 단층 구조, 제2 위상 시프트부(103)를 적층 구조로 구성하는 경우, 제1 위상 시프트부(102) 및 제2 위상 시프트부(103)의 위상 시프트양은, 각각, 예를 들어 160°≤위상 시프트양≤190° 및 180°≤위상 시프트양≤210°로 해도 된다. 이러한 위상 시프트양을 설계함으로써 제1 위상 시프트부(102) 및 제2 위상 시프트부(103)의 위상 시프트양을 조절하기가 쉬워지며, 또한 포토마스크의 제조도 쉬워진다.In addition, as will be described later, for example, when the first phase shift unit 102 is configured in a single-layer structure and the second phase shift unit 103 is configured in a laminated structure, the first phase shift unit 102 and the second phase The phase shift amount of the shift unit 103 may be 160°≤phase shift amount≤190° and 180°≤phase shift amount≤210°, respectively, for example. By designing such a phase shift amount, it becomes easy to adjust the phase shift amounts of the first phase shift unit 102 and the second phase shift unit 103, and also the manufacture of a photomask becomes easy.

미세 패턴을 가진 LSI를 제조하는 반도체 프로세스의 DOF 요구값이 고작 1㎛ 정도인 것에 대해, 플랫 패널 디스플레이 등의 전자 디바이스에서의 리소그래피 공정에 있어서는, 예를 들어 사이즈 2.0㎛ 이하의 홀의 패턴을 안정적으로 전사하는 경우, 반도체 프로세스의 DOF 요구값에 비해 10배 이상의 높은 DOF가 요구된다.While the DOF required value of the semiconductor process for manufacturing LSI with fine patterns is only about 1 µm, in the lithography process of electronic devices such as flat panel displays, for example, hole patterns of 2.0 µm or less in size can be stably formed. In the case of transfer, a higher DOF of 10 times or more is required compared to the DOF required value of the semiconductor process.

본 발명에 의하면, 이러한 엄격한 조건을 만족할 수 있다는 것이 확인되었으며, 더욱이, 특허문헌1에 개시된 최소의 필요 노광량(EOP)보다, 한층 더 한 저감효과를 얻을 수 있다는 것이 확인되었다.According to the present invention, it has been confirmed that such strict conditions can be satisfied, and furthermore, it has been confirmed that a further reduction effect can be obtained than the minimum necessary exposure amount (EOP) disclosed in Patent Literature 1.

또한 제2 위상 시프트부(103)의 폭 R에 대해 조사한 결과, 특히 바람직한 폭 R는, 0.5㎛ 내지 1.0㎛이라는 것이 확인되었다.Further, as a result of examining the width R of the second phase shift unit 103, it was confirmed that a particularly preferable width R is 0.5 μm to 1.0 μm.

DOF 및 EOP의 개선효과를 도 1b 및 도 1c에 표시한다. 도 1b 및 도 1c는, 포토레지스트막에 2㎛ 사이즈의 홀 패턴을 마스크 위의 S(변의 길이)와 거의 동등한 사이즈로 형성하는 경우의 DOF와 필요 노광량(EOP)의 조건 의존성을 나타내는 그래프이다. 도 1b 및 도 1c의 그래프의 종축의 "DOF" 및 "EOP"는, 각각, 투과부와 차광부로 이루어진 종래의 바이너리마스크의 DOF 및 EOP에 대한 비를 표시한다.The improvement effects of DOF and EOP are shown in FIGS. 1B and 1C. 1B and 1C are graphs showing condition dependence of DOF and required exposure amount (EOP) when a 2 μm hole pattern is formed in a photoresist film with a size substantially equal to S (side length) on the mask. "DOF" and "EOP" on the vertical axis of the graphs of FIGS. 1B and 1C represent the ratios of the conventional binary mask to DOF and EOP, respectively, consisting of a transmitting portion and a light blocking portion.

도 1b 및 도 1c에 있어서 "PS"는, 노광광(i선)에 대한 투과율이 5%인 단일체의(제2 위상 시프트부(103)를 가지고 있지 않다) 위상 시프트막을 사용한 포토마스크를 의미한다. "PS+PS-Rim"는, 고투과율의 제1 위상 시프트부(102)와 저투과율의 제2 위상 시프트부(103)를 구비한 포토마스크를 의미하며, 제1 위상 시프트부(102)의 투과율은 12%이고, 제2 위상 시프트부(103)의 투과율은 5%이다. In FIGS. 1B and 1C, "PS" means a photomask using a monolithic (without second phase shift unit 103) phase shift film having transmittance to exposure light (i-line) of 5%. . “PS+PS-Rim” means a photomask including a first phase shift unit 102 with high transmittance and a second phase shift unit 103 with low transmittance, and The transmittance is 12%, and the transmittance of the second phase shift unit 103 is 5%.

또한, 위상 시프트양은 모두 180°이다.In addition, all phase shift amounts are 180 degrees.

"PS"인 경우, 종래의 바이너리마스크에 비해 DOF가 약 1.5배로 증대하여 개선효과가 확인되되, EOP는 1.3배로 증가하는 문제가 있다.In the case of "PS", the improvement effect is confirmed by increasing the DOF by about 1.5 times compared to the conventional binary mask, but there is a problem in that the EOP increases by 1.3 times.

"PS+PS-Rim"인 경우, DOF는 종래의 바이너리마스크에 비해 약 1.9배로 증가하고, "PS"에 비해서도, 한층 더 나은 개선효과를 가진다는 것이 확인되었다. 한편, EOP는 약 1.1배이며, 종래의 바이너리마스크와 같은 정도이다.In the case of "PS+PS-Rim", it was confirmed that the DOF increased by about 1.9 times compared to the conventional binary mask and had a much better improvement effect compared to "PS". On the other hand, EOP is about 1.1 times, about the same as the conventional binary mask.

즉, 제1 위상 시프트부(102)와 제2 위상 시프트부(103)를 구비하는 포토마스크에 의해, 필요 노광량의 증대를 억제(감소)하면서, DOF의 대폭적인 개선효과를 얻을 수 있다는 것이 확인되었다.That is, it was confirmed that a significant improvement in DOF can be obtained while suppressing (reducing) an increase in the required exposure amount by using a photomask including the first phase shift unit 102 and the second phase shift unit 103. It became.

또한, 제2 위상 시프트부(103)의 투과율을 5%로 하고, 제1 위상 시프트부(102)의 투과율을 8% 내지 15%의 범위에서 증가시킴으로써, DOF는 증가하는 경향이 있지만, EOP에 대해서는 거의 변화가 없다(오히려 조금 감소)는 것이 확인되었다. 따라서, 투과율에 대한 마진(예를 들어 포토마스크의 면내 투과율의 균일성에 대한 마진)이 있어, 안정한 노광조건을 실현할 수 있다.Further, by setting the transmittance of the second phase shift unit 103 to 5% and increasing the transmittance of the first phase shift unit 102 in the range of 8% to 15%, the DOF tends to increase, but the EOP It was confirmed that there was almost no change (rather, a slight decrease) for Therefore, there is a margin for the transmittance (for example, a margin for the uniformity of the in-plane transmittance of the photomask), and stable exposure conditions can be realized.

또한, 상기의 경향은, 제2 위상 시프트부(103)의 투과율이 3% 내지 7%의 범위에서도 같다.In addition, the above trend is the same even when the transmittance of the second phase shift unit 103 is in the range of 3% to 7%.

한편, 저투과율의 제2 위상 시프트부(103)를 구비하지 않는 단일체의 위상 시프트막 만을 사용한 위상 시프트마스크인 경우, EOP의 위상 시프트막의 투과율에 대한 의존성이 높으며, 위상 시프트막의 투과율의 변동으로 의한 영향을 받기 쉽다는 것이 확인되었다.On the other hand, in the case of a phase shift mask using only a single phase shift film without the low transmittance second phase shift unit 103, the dependence on the transmittance of the EOP phase shift film is high, and the variation in transmittance of the phase shift film It has been confirmed that it is susceptible to

이렇게, 포토마스크(100)는, 충분히 높은 DOF를 가지고 있으며, 레지스트의 막두께에 대해 충분한 리소그래피 프로세스의 마진을 확보할 수 있다. 나아가 홀 개구에 필요한 노광량의 증대를 억제하는 것도 가능하게 된다. 따라서, 전자 디바이스의 제조시의 리소그래피 공정에 대한 요망을 만족하며, 안정적으로 레지스트막에 홀 패턴을 형성할 수 있다.In this way, the photomask 100 has a sufficiently high DOF, and a sufficient lithography process margin can be secured for the film thickness of the resist. Furthermore, it becomes possible to suppress an increase in the exposure amount required for the hole opening. Accordingly, it is possible to stably form a hole pattern in a resist film while satisfying the demand for a lithography process in manufacturing an electronic device.

또한, 노광광이 i선인 경우에 대해 설명했지만, 노광광은 i선에 한정되지 않으며, i선, h선, 및 g선 또는 이런 것들의 혼합광이어도 된다. 위상 시프트양, 투과율은 노광광의 대표파장에 따라 설정할 수 있다. 또한, 다른 실시형태에 있어서도 같다. Further, although the case where the exposure light is an i-line has been described, the exposure light is not limited to the i-line, and may be an i-line, an h-line, and a g-line, or a mixture of these. The amount of phase shift and transmittance can be set according to the representative wavelength of exposure light. In addition, it is the same also in other embodiment.

이하, 본 실시형태의 포토마스크(100)의 제조 공정을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the manufacturing process of the photomask 100 of this embodiment is explained in detail.

도 2a에 표시한 바와 같이, 합성 석영 유리 등의 투과성 기판(1)을 준비하여, 투과성 기판(1) 위에, 예를 들어 Cr계 금속 화합물 등으로 이루어진 반투과막(2)(하프톤막)을 스퍼터링법, 증착법 등으로(예를 들어 막두께 5㎚ 내지 20㎚) 성막한다.As shown in FIG. 2A, a transmissive substrate 1 made of synthetic quartz glass or the like is prepared, and a semitransmissive film 2 (halftone film) made of, for example, a Cr-based metal compound is placed on the transmissive substrate 1. A film is formed by a sputtering method, a vapor deposition method, or the like (for example, a film thickness of 5 nm to 20 nm).

이때, 반투과막(2)의 노광광(i선)에 대한 투과율은, 예를 들어, 구성 및 막두께를 조절함으로써, 40% 내지 70%가 되도록 설정한다.At this time, the transmittance of the semitransmissive film 2 to exposure light (i-line) is set to be 40% to 70%, for example, by adjusting the configuration and film thickness.

다음으로, 도 2b에 표시한 바와 같이, 반투과막(2) 위에 (포토)레지스트막을 형성하여, 노광 및 현상 프로세스에 의해 레지스트막을 패터닝한다. 그후, 패터닝된 레지스트막을 마스크로 해서, 반투과막(2)을 웨트 에칭법 또는 드라이 에칭법에 의해 에칭하여, 반투과막(2)으로 이루어진 패턴(3)을 형성한다. 그후, 레지스트막을 애싱법이나 레지스트 박리액에 침지함으로써 제거한다.Next, as shown in FIG. 2B, a (photo)resist film is formed on the transflective film 2, and the resist film is patterned by an exposure and development process. Thereafter, using the patterned resist film as a mask, the semi-transmissive film 2 is etched by a wet etching method or a dry etching method to form a pattern 3 made of the semi-transmissive film 2 . Thereafter, the resist film is removed by an ashing method or immersion in a resist removing solution.

패턴(3)의 단면의 폭은, 도 1a의 제2 위상 시프트부의 폭 R로 설정한다.The width of the cross section of the pattern 3 is set to the width R of the 2nd phase shift part of FIG. 1A.

또한, 후속하는 리소그래피를 위해, 반투과막(2)을 패터닝하여 위치 조정마크를 적절하게 형성해도 된다.In addition, for subsequent lithography, the semitransmissive film 2 may be patterned to appropriately form position adjustment marks.

도 2c는, 도 2b에 표시된 공정에 있어서의 포토마스크(100)의 평면도이며, 패턴(3)의 레이아웃을 표시한다. 패턴(3)은, 홀 패턴을 형성하기 위한 개구부(4)의 주위를 둘러싸는 림부(외연부)로서 형성되어 있다.Fig. 2C is a plan view of the photomask 100 in the process shown in Fig. 2B, and shows the layout of the pattern 3. The pattern 3 is formed as a rim portion (outer edge portion) surrounding the periphery of the opening portion 4 for forming the hole pattern.

예를 들어 2.0㎛의 홀 패턴을 포토레지스트막에 전사하는 경우, 포토마스크(100)의 개구부(4)의 바람직한 사이즈S(변의 길이)는 2.2㎛ 내지 2.4㎛이다.For example, when a hole pattern of 2.0 μm is transferred to a photoresist film, a preferable size S (side length) of the opening 4 of the photomask 100 is 2.2 μm to 2.4 μm.

다음으로 도 3a에 표시한 바와 같이, 예를 들어 Cr계 금속 화합물 등으로 이루어진 위상 시프트막(5)(위상 반전막)을 스퍼터링법, 증착법 등으로 (예를 들어 막두께 50㎚ 내지 100㎚) 성막한다. 위상 시프트막(5)의 노광광(i선)에 대한 투과율은 8% 내지 15%, 위상 시프트양은 160° 내지 190°가 되도록 구성 및 막두께를 조절한다.Next, as shown in FIG. 3A, for example, a phase shift film 5 (phase shift film) made of a Cr-based metal compound or the like is formed by sputtering, evaporation, or the like (for example, a film thickness of 50 nm to 100 nm). form a tabernacle The configuration and film thickness are adjusted so that the transmittance of the phase shift film 5 to exposure light (i-line) is 8% to 15%, and the phase shift amount is 160° to 190°.

예를 들어, 패턴(3)(반투과막(2))과 위상 시프트막(5)는, 바람직하게는 같은 막종류(같은 구성)를 사용할 수 있지만, 다른 막종류이어도 된다. 예를 들어, Ti계 금속 화합물이어도 된다.For example, the pattern 3 (semitransmissive film 2) and the phase shift film 5 are preferably of the same film type (same structure), but may be of different film types. For example, a Ti-based metal compound may be used.

다음으로 도 3b에 표시한 바와 같이, 레지스트막(6)을 형성하여, 노광 및 현상 프로세스에 의해, 레지스트막(6)을 패터닝한다. 이 공정에 있어서, 개구부(4)에 해당하는 부분의 레지스트막(6)이 제거된다. 즉, 패터닝된 레지스트막(6)은, 패턴(3)에 둘러싼 영역에 있어서 위상 시프트막(5)을 노출한다.Next, as shown in FIG. 3B, a resist film 6 is formed, and the resist film 6 is patterned by an exposure and development process. In this step, the portion of the resist film 6 corresponding to the opening 4 is removed. That is, the patterned resist film 6 exposes the phase shift film 5 in the area surrounded by the pattern 3 .

다음으로 도 3c에 표시한 바와 같이, 패터닝된 레지스트막(6)을 마스크로 해서, 위상 시프트막(5)을 웨트 에칭법 또는 드라이 에칭법에 의해 에칭하여 패터닝한다. 그후 레지스트막(6)을 애싱법 또는 레지스트 박리액에 침지함으로써 제거한다.Next, as shown in FIG. 3C, using the patterned resist film 6 as a mask, the phase shift film 5 is etched and patterned by a wet etching method or a dry etching method. After that, the resist film 6 is removed by an ashing method or immersion in a resist removing solution.

도 3c에 표시한 바와 같이, 위상 시프트막(5)으로 이루어진 제1 위상 시프트영역(7), 및 패턴(3)을 구성하는 반투과막(2)과 위상 시프트막(5)과의 적층으로 이루어진 제2 위상 시프트영역(8)이 형성된다. 또한, 개구부(4)에 있어서 투과성 기판1이 노출된다.As shown in FIG. 3C, the first phase shift region 7 composed of the phase shift film 5 and the transflective film 2 constituting the pattern 3 and the phase shift film 5 are laminated together. The second phase shift region 8 formed is formed. In the opening 4, the transparent substrate 1 is exposed.

도 3d는, 도 3c에 표시된 공정에 있어서의 포토마스크의 평면도이다. 개구부(4)를 둘러싸도록 제2 위상 시프트영역(8)이 형성되어 있으며, 나아가 제2 위상 시프트영역(8)을 둘러싸도록 제1 위상 시프트영역(7)이 형성되어 있다. 따라서, 제2 위상 시프트영역(8)의 내주와 개구부(4)의 외주가 접하며, 제1 위상 시프트영역(7)의 내주가 제2 위상 시프트영역(8)의 외주와 접하고 있다.Fig. 3D is a plan view of the photomask in the process shown in Fig. 3C. A second phase shift region 8 is formed so as to surround the opening 4, and a first phase shift region 7 is formed so as to surround the second phase shift region 8. Therefore, the inner periphery of the 2nd phase shift area|region 8 and the outer periphery of the opening part 4 are in contact, and the inner periphery of the 1st phase shift area|region 7 is in contact with the outer periphery of the 2nd phase shift area|region 8.

제1 위상 시프트 영역(7)은, 도 1a의 제1 위상 시프트부(102)에 해당하고, 제2 위상 시프트영역(8)은, 제2 위상 시프트부(103)에 해당하며, 개구부(4)는 투과부(101)에 해당하다.The 1st phase shift area|region 7 corresponds to the 1st phase shift part 102 of FIG. 1A, the 2nd phase shift area|region 8 corresponds to the 2nd phase shift part 103, and the opening part 4 ) corresponds to the transmission part 101.

제1 위상 시프트영역(7)은, 위상 시프트막(5)으로 이루어지며, 노광광에 대한 투과율은 8% 내지 15%, 위상 시프트양은 160° 내지 190°이다.The 1st phase shift area|region 7 consists of the phase shift film 5, the transmittance|permeability with respect to exposure light is 8 % - 15 %, and the phase shift amount is 160 degrees - 190 degrees.

제2 위상 시프트영역(8)은, 반투과막(2)과 위상 시프트막(5)과의 적층으로 이루어지며, 노광광에 대한 투과율은 3% 내지 7%이고 위상 시프트양은 180° 내지 210°이다. 반투과막(2)과 위상 시프트막(5)과의 적층의 위상 시프트양이 180° 내지 210°로 되도록 설정할 수 있으면 좋고, 반투과막(2) 자체의 위상 시프트양은 특히 한정되지 않는다. 예를 들어, 반투과막(2) 자체의 위상 시프트양은 작게(약 0°, 예를 들어 0° 내지 20°) 설정할 수 있다. 반투과막(2)이 위상 시프트막(5)과 같은 막종류인 경우에서도, 반투과막(2)에서의 위상 시프트양을 적게(막두께를 얇게) 설정하고, 적층 구조의 제2 위상 시프트영역(8)에 있어서의 위상 시프트양을 약 180°로 하여, 투과율이 낮아지도록 조정할 수 있다.The second phase shift region 8 is made of a laminate of the semitransmissive film 2 and the phase shift film 5, and has a transmittance to exposure light of 3% to 7% and a phase shift amount of 180° to 210°. am. The phase shift amount of the stack of the semitransmissive film 2 and the phase shift film 5 may be set to be 180° to 210°, and the phase shift amount of the semitransmissive film 2 itself is not particularly limited. For example, the phase shift amount of the semi-permeable membrane 2 itself can be set small (about 0°, for example, 0° to 20°). Even when the semi-permeable membrane 2 is of the same film type as the phase shift membrane 5, the amount of phase shift in the semi-permeable membrane 2 is set small (thin film thickness), and the second phase shift of the laminated structure is set. The amount of phase shift in the region 8 can be adjusted to be about 180° so that the transmittance becomes low.

이하에, 대표적인 성막조건 예를 표시한다. 또한, 하층막은, 적층 구조의 제2 위상 시프트영역(8)에 있어서, 하층측(투과성 기판1측)에 형성되는 막(이런 경우 반투과막(2))을 의미하며, 상층막은, 상층측(하층막 위)에 형성되는 막(이런 경우 위상 시프트막(5))을 의미한다.Below, examples of typical film formation conditions are shown. In addition, the lower layer film means a film formed on the lower layer side (transmissive substrate 1 side) in the second phase shift region 8 of the laminated structure (semi-permeable film 2 in this case), and the upper layer film refers to the upper layer side It means a film formed on (above the lower layer film) (phase shift film 5 in this case).

<조건 1><Condition 1>

Figure 112020142754515-pat00001
Figure 112020142754515-pat00001

<조건 2><Condition 2>

Figure 112020142754515-pat00002
Figure 112020142754515-pat00002

<조건 3><Condition 3>

Figure 112020142754515-pat00003
Figure 112020142754515-pat00003

상기 예에서는 투과율이 낮은 제2 위상 시프트영역(8)은, 반투과막(2)과 위상 시프트막(5)과의 적층으로 형성되어 있으며, 위상 시프트막(5)에 의해 위상 시프트양의 값의 대부분이 확정된다.In the above example, the second phase shift region 8 having low transmittance is formed by stacking the semi-permeable film 2 and the phase shift film 5, and the value of the phase shift amount by the phase shift film 5 Most of them are confirmed.

위상 시프트막(5)은, 위상 시프트양의 파장 의존성이 낮은, 예를 들어 위상 시프트의 변동이 20° 이내의 비 파장 의존형 하프톤막(소위 “플랫막"을 바람직하게 사용할 수 있다. 다만, 상기 조건을 만족하면 되기 때문에, 비 파장 의존형 하프톤막에 한정하는 것은 아니다. 또한, 반투과막(2)에 대해서는, 예를 들어 위상 시프트양이 작은 조건(막두께 등)을 채택하는 것도 가능하며, 특히 비 파장 의존형 하프톤막을 채택할 필요성은 없고, 통상의 반투과막(파장 의존형 하프톤막) 또는 비 파장 의존형 하프톤막 중의 어느 한가지 막을 채택해도 된다.As the phase shift film 5, a non-wavelength dependent halftone film (so-called “flat film”) having a low wavelength dependence of the phase shift amount, for example, having a phase shift fluctuation of less than 20° can be preferably used. As long as the conditions are satisfied, it is not limited to the non-wavelength dependent halftone film, and for the semitransmissive film 2, for example, it is also possible to adopt conditions (film thickness, etc.) with a small phase shift amount; In particular, there is no need to employ a non-wavelength dependent halftone film, and either a normal transflective film (wavelength dependent halftone film) or a non-wavelength dependent halftone film may be employed.

또한, 반투과막(2) 및 위상 시프트막(5)의 패터닝방법은, 상기 도 2a 내지 도 2c, 도 3a 내지 도 3d에 표시된 방법에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 2b의 공정에 있어서, 제1 위상 시프트부(102)에 해당하는 영역의 반투과막(2)을 에칭하고(즉 투과부(101)와 제2 위상 시프트부(103)에 해당하는 영역의 반투과막(2)을 남기고), 그후 위상 시프트막(5)을 형성하여, 도 3b의 공정에서, 개구부(4)(투과부101)에 해당하는 영역의 반투과막(2) 및 위상 시프트막(5)과의 적층을 에칭해도 된다.In addition, the patterning method of the semi-permeable film 2 and the phase shift film 5 is not limited to the method shown in Figs. 2A to 2C and 3A to 3D. For example, in the process of FIG. 2B , the semitransmissive film 2 in the region corresponding to the first phase shift portion 102 is etched (that is, the transmissive portion 101 and the second phase shift portion 103 correspond to each other). leaving the semi-permeable film 2 in the region corresponding to the opening 4 (transmitting portion 101), and then forming the phase shift film 5, in the step of FIG. 3B, the semi-transmissive film 2 in the region corresponding to the You may etch the lamination with the phase shift film 5.

또한, 반투과막(2) 및 위상 시프트막(5)의 소재는, Cr계 금속 화합물에 한정하는 것은 아니다. 기존의 다른 금속계 화합물을 사용해도 된다.In addition, the material of the semitransmissive film 2 and the phase shift film 5 is not limited to Cr-type metal compound. Other conventional metal-based compounds may be used.

(실시형태2)(Embodiment 2)

상기 실시형태1에서는, 반투과막(2)을 투과성 기판(1) 위에 형성하고, 패터닝한 뒤에, 위상 시프트막(5)을 형성하여, 포토마스크(100)를 제조하는 방법을 설명했다.In Embodiment 1, the method for manufacturing the photomask 100 by forming the semi-permeable film 2 on the transparent substrate 1 and patterning it, and then forming the phase shift film 5 has been described.

그러나, 위상 시프트막(5)을 투과성 기판(1) 위에 형성한 후에 반투과막(2)을 형성해도 된다. 즉, 제2 위상 시프트부(103)에 있어서, 반투과막(2)과 위상 시프트막(5)과의 상하관계를, 실시형태1과 반대로 구성해도 된다.However, the semi-permeable film 2 may be formed after the phase shift film 5 is formed on the transmissive substrate 1 . That is, in the second phase shift unit 103, the vertical relationship between the semi-permeable film 2 and the phase shift film 5 may be configured opposite to that of the first embodiment.

이하, 실시형태2의 포토마스크(100)의 제조 공정에 대해 설명한다.Hereinafter, the manufacturing process of the photomask 100 of Embodiment 2 is demonstrated.

도 4a에 표시한 바와 같이, 투과성 기판(1) 위에 위상 시프트막(5)(위상 반전막)을 스퍼터링법, 증착법 등으로 성막한다. 위상 시프트막(5)의 투과율 및 위상 시프트양은 상기대로이다.As shown in FIG. 4A, a phase shift film 5 (phase shift film) is formed on the transparent substrate 1 by a sputtering method, a vapor deposition method, or the like. The transmittance of the phase shift film 5 and the amount of phase shift are as described above.

다음으로, 도 4b에 표시한 바와 같이, 반투과막(2)을 스퍼터링법, 증착법 등으로 성막한다. 반투과막(2)의 투과율은 상기대로이다. 그후, 레지스트막(9)(제1 레지스트막)을 형성하여, 노광 및 현상 프로세스에 의해, 레지스트막(9)을 패터닝한다. 이 공정에 있어서, 개구부(4)에 해당하는 부분의 레지스트막(9)이 제거된다.Next, as shown in FIG. 4B, the semipermeable film 2 is formed by sputtering, evaporation, or the like. The transmittance of the semipermeable membrane 2 is as described above. After that, a resist film 9 (first resist film) is formed, and the resist film 9 is patterned by exposure and development processes. In this step, the portion of the resist film 9 corresponding to the opening 4 is removed.

다음으로, 도 4c에 표시한 바와 같이, 레지스트막(9)을 마스크로 해서 반투과막(2) 및 위상 시프트막(5)을, 예를 들어 웨트 에칭법 또는 드라이 에칭법에 의해 에칭한다. 반투과막(2) 및 위상 시프트막(5)에 개구부(4)가 형성되어, 투과성 기판(1)이 노출된다. 그후, 애싱법 또는 레지스트 박리액에 침지함으로써, 레지스트막(9)을 제거한다.Next, as shown in FIG. 4C, the semitransmissive film 2 and the phase shift film 5 are etched by, for example, a wet etching method or a dry etching method using the resist film 9 as a mask. Openings 4 are formed in the semitransmissive film 2 and the phase shift film 5, so that the transparent substrate 1 is exposed. After that, the resist film 9 is removed by an ashing method or immersion in a resist removing solution.

또한, 후속하는 리소그래피를 위해, 반투과막(2) 및 위상 시프트막(5)과의 적층을 패터닝하여, 위치 조정마크를 적절하게 형성해도 된다.In addition, for the subsequent lithography, the lamination of the semi-transmissive film 2 and the phase shift film 5 may be patterned to appropriately form position adjustment marks.

다음으로, 도 4d에 표시한 바와 같이, 레지스트막(10)(제2 레지스트막)을 형성하여, 노광 및 현상 프로세스에 의해, 레지스트막(10)을 패터닝한다. 레지스트막(10)의 패턴은, 개구부(4)를 둘러싸, 반투과막(2) 및 위상 시프트막(5)과의 적층막과 오버랩하도록 구성되어 있다. 오버랩 폭은 R로 설정한다. 개구부(4)와, 그것을 둘러싸는 제2 위상 시프트영역(8)으로 구성되는 패턴 영역의 레지스트막(10)이 남겨진다.Next, as shown in FIG. 4D, a resist film 10 (second resist film) is formed, and the resist film 10 is patterned by exposure and development processes. The pattern of the resist film 10 surrounds the opening 4 and is configured to overlap with a laminated film of the semi-permeable film 2 and the phase shift film 5 . Set the overlap width to R. The resist film 10 of the pattern region composed of the opening 4 and the second phase shift region 8 surrounding it is left.

또한, 오버랩 폭은, 후속하는 반투과막(2)의 에칭 공정에서의 사이드 에칭양을 고려해서, R에 사이드 에칭양을 더한 값으로 설정해도 된다.In addition, the overlap width may be set to a value obtained by adding the side etching amount to R in consideration of the side etching amount in the subsequent etching step of the semitransmissive film 2.

다음으로, 도 5a에 표시한 바와 같이, 레지스트막(10)을 마스크로 해서, 위상 시프트막(5) 위의 반투과막(2)을, 예를 들어 웨트 에칭법 또는 드라이 에칭법에 의해 에칭한다. 그후, 애싱법 또는 레지스트 박리액에 침지함으로써 레지스트막(10)을 제거한다.Next, as shown in FIG. 5A, using the resist film 10 as a mask, the semitransmissive film 2 on the phase shift film 5 is etched by, for example, a wet etching method or a dry etching method. do. After that, the resist film 10 is removed by an ashing method or immersion in a resist removing solution.

또한, 위상 시프트막(5)을 남겨두고, 위상 시프트막(5) 위의 반투과막(2)을 에칭하기 위해, 바람직하게는, 위상 시프트막(5)과 반투과막(2)을 서로 다른 재료로 구성할 수 있다. 예를 들어, 위상 시프트막(5)과 반투과막(2)의 어느 한 쪽을 Cr계 금속 화합물로, 다른 한 쪽을 Ti계 금속 화합물로 구성하는 조합을 사용할 수 있다. 그 결과, 위상 시프트막(5) 위의 반투과막(2)을 선택성 있게 에칭하는 것이 가능하게 된다.Further, in order to leave the phase shift film 5 and etch the semi-transmissive film 2 on the phase shift film 5, preferably, the phase shift film 5 and the semi-transmissive film 2 are mutually It can be made of different materials. For example, a combination in which one of the phase shift film 5 and the semitransmissive film 2 is made of a Cr-based metal compound and the other is made of a Ti-based metal compound can be used. As a result, it becomes possible to selectively etch the semitransmissive film 2 on the phase shift film 5.

또한, 위상 시프트막(5)과 반투과막(2)을 같은 재료로 구성하고, 에칭시간을 반투과막(2)의 에칭시간과 같게 설정하여, 위상 시프트막(5) 위의 반투과막(2)을 제거해도 된다.Further, the phase shift film 5 and the semi-transmissive film 2 are made of the same material, and the etching time is set to be the same as that of the semi-transmissive film 2, and the semi-transmissive film on the phase shift film 5 is set. (2) may be removed.

도 5b는, 도 5a에 있어서의 포토마스크의 평면도이다. 개구부(4)를 둘러싸도록 폭 R의 제2 위상 시프트영역(8)이 형성되고, 나아가 제2 위상 시프트영역(8)을 둘러싸도록 제1 위상 시프트영역(7)이 형성되어 있다.Fig. 5B is a plan view of the photomask in Fig. 5A. A second phase shift region 8 having a width R is formed so as to surround the opening 4, and a first phase shift region 7 is formed so as to surround the second phase shift region 8.

도 3d에 표시된 제2 위상 시프트영역(8)은 반투과막(2) 위에 위상 시프트막(5)이 형성되어 있는 것과 달리, 도 5b에 표시된 제2 위상 시프트영역(8)은, 위상 시프트막(5) 위에 반투과막(2)이 형성되어 있다.Unlike the second phase shift region 8 shown in FIG. 3D in which the phase shift film 5 is formed on the transflective film 2, the second phase shift region 8 shown in FIG. 5B is a phase shift film. On (5), a semipermeable membrane 2 is formed.

본 실시형태2에 있어서도, DOF와 노광량의 개선효과가 얻을 수 있다는 것은 말할 필요도 없다.Needless to say, in this Embodiment 2 as well, the effect of improving the DOF and the exposure amount can be obtained.

실시형태2의 포토마스크의 제조방법은, 실시형태1의 포토마스크의 제조방법에 비해, 평탄한 위상 시프트막(5) 위에 반투과막(2)을 형성하기 때문에, 반투과막(2)의 성막이 쉬워진다. 한편, 실시형태2의 포토마스크 제조방법은, 실시형태1의 포토마스크의 제조방법에 비해, 제2 위상 시프트영역(8)의 상층에 형성되는 막을 하층에 형성된 막 위에서 에칭할 필요가 있기 때문에, 에칭의 제어를 정확하게 수행할 필요가 있다.Compared to the photomask manufacturing method of Embodiment 1, the photomask manufacturing method of Embodiment 2 forms the semitransmissive film 2 on the flat phase shift film 5, so that the film formation of the semitransmissive film 2 this becomes easier On the other hand, in the photomask manufacturing method of Embodiment 2, compared to the photomask manufacturing method of Embodiment 1, since the film formed on the upper layer of the second phase shift region 8 needs to be etched on the film formed on the lower layer, It is necessary to accurately perform the control of etching.

또한, 상기 실시형태2에 있어서, 위상 시프트막(5) 위에 반투과막(2)을 형성했지만, 위상 시프트막(5)과 반투과막(2)을 같은 재료로 구성할 경우, 적층 구조를 채택하지 않고 위상 시프트막(5)의 막두께와 반투과막(2)의 막두께와의 합과 동등한 위상 시프트막(51)을 형성해도 된다. 도 4b의 공정에 있어서, 위상 시프트막(5)과 반투과막(2)과의 적층을 단층인 위상 시프트막(51)로 바꿔, 그 다음 레지스트막(9)을 사용하여 에칭하고, 도 4c 내지 도 5a의 공정에 의해, 제1 위상 시프트영역(7) 및 제2 위상 시프트영역(8)을 형성해도 된다.In the second embodiment, the semi-transmissive film 2 is formed on the phase shift film 5, but when the phase shift film 5 and the semi-transmissive film 2 are made of the same material, the laminated structure You may form the phase shift film 51 equal to the sum of the film thickness of the phase shift film 5 and the film thickness of the semi-permeable film 2 without employ|adopting. In the step of FIG. 4B, the laminate of the phase shift film 5 and the semi-transmissive film 2 is changed to a single-layer phase shift film 51, then etching is performed using the resist film 9, and FIG. 4C You may form the 1st phase shift area|region 7 and the 2nd phase shift area|region 8 by the process of - FIG. 5A.

이런 경우, 도 5a의 공정에 있어서, 위상 시프트막(51)의 에칭양(에칭시간)을 조절하여, 제2 위상 시프트영역(8)은, 제1 위상 시프트영역(7)보다도 원하는 두께만큼 두껍게 구성할 수 있다. 그 결과, 제2 위상 시프트영역(8)의 투과율을 제1 위상 시프트영역(7)보다도 낮게 설정할 수 있다.In this case, in the step of FIG. 5A , the etching amount (etching time) of the phase shift film 51 is adjusted so that the second phase shift region 8 is thicker than the first phase shift region 7 by a desired thickness. can be configured. As a result, the transmittance of the second phase shift region 8 can be set lower than that of the first phase shift region 7 .

본 발명에 의하면, 미세한 홀 패턴의 안정적인 해상이 가능한 포토마스크를 제공하는 것이 가능하게 되고, 예를 들어 플랫 패널 디스플레이 등 표시 장치용 전자 디바이스의 제조 공정에서 바람직하게 이용할 수 있어 산업상의 이용 가능성은 크다.According to the present invention, it becomes possible to provide a photomask capable of stably resolving fine hole patterns, and it can be suitably used in the manufacturing process of electronic devices for display devices such as flat panel displays, for example, and has great industrial applicability. .

특히 표시 장치용 전자 디바이스의 제조와 같은, DOF에 대한 요구값이 엄격한, 리소그래피 공정에서 바람직하게 이용할 수 있다.In particular, it can be preferably used in a lithography process where DOF requirements are strict, such as manufacturing of electronic devices for display devices.

1 투과성 기판
2 반투과막
3 패턴
4 개구부
5 위상 시프트막
6 레지스트막
7 제1 위상 시프트영역
8 제2 위상 시프트영역
9 레지스트막
10 레지스트막
51 위상 시프트막
100 포토마스크
101 투과부
102 제1 위상 시프트부
103 제2 위상 시프트부1 permeable substrate
2 semi-permeable membrane
3 patterns
4 openings
5 phase shift film
6 resist film
7 1st phase shift area
8 2nd phase shift area
9 resist film
10 resist film
51 phase shift film
100 photomask
101 permeable part
102 first phase shift unit
103 second phase shift unit

Claims (6)

투과성 기판을 노출하는 투과부와, 위상 시프트막을 노출하는 제1 위상 시프트부와, 상기 위상 시프트막 또는 반투과막을 노출하는 제2 위상 시프트부를 구비하며,
상부에서 바라볼 때, 상기 제1 위상 시프트부 및 상기 제2 위상 시프트부는, 상기 투과부를 둘러싸고,
상기 제2 위상 시프트부는, 상기 제1 위상 시프트부와 상기 투과부와의 사이에 개재하고,
상기 제2 위상 시프트부 및 상기 제1 위상 시프트부는, 노광광의 위상을 반전하며,
상기 제2 위상 시프트부는 상기 제1 위상 시프트부보다 투과율이 낮으며,
상기 제1 위상 시프트부의 투과율은, 8% 내지 15%이고,
상기 제2 위상 시프트부의 투과율은, 3% 내지 7%인 것을 특징으로 하는 포토마스크.A transmissive portion exposing the transmissive substrate, a first phase shift portion exposing the phase shift film, and a second phase shift portion exposing the phase shift film or the semi-transmissive film,
When viewed from above, the first phase shift unit and the second phase shift unit surround the transmission unit,
The second phase shift unit is interposed between the first phase shift unit and the transmission unit,
The second phase shift unit and the first phase shift unit reverse the phase of exposure light,
The second phase shift unit has lower transmittance than the first phase shift unit,
The transmittance of the first phase shift unit is 8% to 15%,
The photomask, characterized in that the transmittance of the second phase shift portion is 3% to 7%. 제 1 항에 있어서,
상기 제1 위상 시프트부 및 상기 제2 위상 시프트부의 위상 시프트양은, 160° 이상, 210° 이하의 범위인 것을 특징으로 하는 포토마스크.According to claim 1,
The photomask characterized in that the phase shift amount of the first phase shift unit and the second phase shift unit is in a range of 160° or more and 210° or less. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제1 위상 시프트부의 위상 시프트양은, 160° 이상, 190° 이하의 범위,
상기 제2 위상 시프트부의 위상 시프트양은, 180° 이상, 210° 이하의 범위인 것을 특징으로 하는 포토마스크.According to claim 1 or 2,
The phase shift amount of the first phase shift unit is in the range of 160 ° or more and 190 ° or less,
The photomask according to claim 1 , wherein a phase shift amount of the second phase shift section is in a range of 180° or more and 210° or less. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제2 위상 시프트부는, 상기 제1 위상 시프트부를 구성하는 상기 위상 시프트막과 상기 반투과막과의 적층인 것을 특징으로 하는 포토마스크.According to claim 1 or 2,
The photomask according to claim 1 , wherein the second phase shift part is a laminate of the phase shift film and the semi-permeable film constituting the first phase shift part. 제 3 항에 있어서,
상기 제2 위상 시프트부는, 상기 제1 위상 시프트부를 구성하는 상기 위상 시프트막과 상기 반투과막과의 적층인 것을 특징으로 하는 포토마스크.According to claim 3,
The photomask according to claim 1 , wherein the second phase shift part is a laminate of the phase shift film and the semi-permeable film constituting the first phase shift part. 삭제delete
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