[发明专利]掩模坯料及光掩模

说明书

技术领域

本发明涉及掩模坯料(mask blank)及光掩模(photomask)，尤其涉及用于制造FPD设备的膜材料(光敏抗蚀剂用坯料)、使用所述掩模坯料制造的光掩模(转印掩模)。 

背景技术

近年来，在大型FPD用掩模的领域中，进行了使用具有半透光性膜(所谓的灰色调掩模用半透光性膜)的灰色调掩模削减掩模片数的尝试(非专利文献1)。 

在此，灰色调掩模如图9(1)及图10(1)所示，在透明基板上具有遮光部1、透过部2、和灰阶部3。灰阶部3具有调节透过量的功能，例如，其是如图9(1)所示地形成有灰色调掩模用半透光性膜(半透光性膜)3a’的区域、或如图10(1)所示地形成有灰阶图案(使用灰色调掩模的大型LCD用曝光机析像极限以下的微细曝光图案3a及透明基板)的区域，并为了减少透过这些区域的光的透过量并减少该区域引起的照射量，将与所述区域对应的光敏抗蚀剂的显影后的膜减少的膜厚控制为期望的值而形成。 

在将大型灰色调掩模搭载于使用了镜面聚光方式或透镜的透镜方式的大型曝光装置而使用的情况下，通过了灰阶部3的曝光光整体上曝光量变得不足，因此，通过该灰阶部3曝光的正型光敏抗蚀剂只能膜厚变薄而残留于基板上。即，抗蚀剂根据曝光量的差异，在通常的与遮光部1对应的部分和与灰阶部3对应的部分产生对显影液的溶解性的差异，因此，显影后的抗蚀剂形状如图9(2)及图10(2)所示，通常的与遮光部1对应的部分1’例如为约1μm，与灰阶部3对应的部分3’例如为约0.4～0.5μm，与透过部2对应的部分成为没有抗蚀剂的部分2’。还有，在没有抗蚀剂的 部分2’进行被加工基板的第一蚀刻，利用磨光等除去与灰阶部3对应的薄的部分3’的抗蚀剂，在该部分进行第二蚀刻，由此用一片掩模进行以往的两片掩模的量的工序，削减掩模数量。 

非专利文献1：月刊FPD情报、p.31-35、1999年5月 

然而，用于制造微处理器、半导体存储器、系统LSI等的半导体器件的LSI用掩模最大也为6英寸角程度，相对为小型，多搭载在基于逐次移动式曝光装置(快速曝光-逐次移动曝光)方式的缩小投影曝光装置而使用。在所述LSI用掩模中，作为被转印基板使用硅片，作为最终方式截断为多个片而使用。在所述LSI用掩模中，为了打破取决于曝光波长的析像极限，实现曝光波长的短波长化。在此，在LSI用掩模中，从基于透镜系的色像差排除及基于其的清晰度提高的观点出发，使用单色的曝光光(单一波长的曝光光)。关于该LSI用掩模的单色的曝光波长的短波长化是按照超高压汞灯的g线(436nm)、i线(365nm)、KrF受激准分子激光(248nm)、ArF受激准分子激光(193nm)进展过来的。另外，形成于LSI用掩模上的掩模图案的最小线宽实现0.26μm左右(在晶片上形成的图案的最小线宽为0.07μm左右)。 

对此，在将FPD(平板显示器)用大型掩模搭载于镜面聚光(基于扫描曝光方式的等倍数投影曝光)方式的曝光装置而使用的情况下，(1)仅通过反射光学系进行经由掩模的曝光，因此，由像LSI用掩模一样透镜系的夹存产生的色像差不成为问题，(2)现状下，与其探讨多色波曝光(具有多个波长的多波长曝光)的影响(基于透过光或反射光的干涉或色像差的影响等)，不如确保大于单色波曝光(单一波长曝光)的曝光光强度，从综合的生产方面来说有利，另外，搭载于透镜方式的大型曝光装置而使用的情况下如上述(2)所述，因此，利用超高压汞灯的i线～g线的光的波长带区域，实施多色波曝光。 

另外，在FPD用大型掩模坯料中，只要基板尺寸大，就与基板尺寸小的情况相比，基于制造原理上的边界面(来源于制造方法或制造装置的边界面)的要因、及制造条件的变动(工序变动)的要因，在面内及基板间各特性(膜组成、膜质、透过率、反射率、光学浓度、蚀刻特性、其他光学特性、膜厚等)的不均相应地容易发生，因此，具有难以大量制造面内 及基板间的各特性均一的掩模的特征。这样的特征倾向于随着FPD的进一步的大型化·高精细化而变得严重。 

在此，在面内及基板间各特性的不均严重的情况下，有以下的不妥善的情况。 

(1)各特性的不均严重的产品在不均严重的方面来说，不能说是高品质，在性能方面也不能说良好。 

(2)若各特性的不均严重，则不容易将其包含在标准内，难以大量制造包含在标准内的制品，制造起来费力。 

(3)由于各特性的不均严重，因此，导致出现标准外的制品，生产率(成品率)变差。