[发明专利]光掩模用基板以及光掩模和该光掩模的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有半透射层的光掩模用基板以及光掩模和该光掩模的制造方法，特别是涉及LSI等微细图案化、LCD、PDP、EL等平板型显示用设备的显示用元件、利用了微细漫射凹凸的防反射板、微粒子有无的扩散反射板、微透镜阵列、其它阵列状凹凸形成等的表面改质等所使用的图案形成用的光掩模用基板以及光掩模和该光掩模的制造方法。

背景技术

随着液晶显示元件(反射型、透射型及半透射型)、等离子显示元件、有机EL(电致发光)显示元件、其它平板型显示元件的发展，在这些显示元件的生产现场，使用尺寸、图案等不同的各种光掩模。

例如在液晶显示元件的形成中的TFT(Thin Film Transistor)制造工序中，虽然制造方法不同，但通常需要3～5片左右不同的图案化用光掩模。另外，即使在与液晶显示元件对置配置的滤光器侧，也需要黑底形成用、着色层形成用、分别对应于液晶显示元件的光掩模。

在为形成LSI等微细图案而使用的光掩模中，以提高图案精度为目的而使用半色调掩模(例如专利文献1～9)。半色调掩模是在透射部和遮光部之间形成有半透射层(半色调)的光掩模。该半透射层如下设计膜厚，与使用的曝光波长一致，将相位翻转λ/2，或者移位±λ/4。由此，防止在与相邻的图案之间产生的光的衍射，在掩模的遮光部的边缘部分和透射部之间明确光强度差。另外，由于网纹干扰或晕光难以产生，故可提高析像度。另外，也有通过形成微细的连续的条纹图案，从而得到与半色调掩模相同的效果的方法(色调掩膜)。

作为这样的带半色调掩模的光掩模的制造方法，已知有如下方法，首先在形成有第一层(半透射层或遮光层)的光掩模用基板(光掩模用坯料Blanks)上覆盖抗蚀剂并进行曝光，由此进行一次图案化，之后将抗蚀剂除去进行清洗，再次利用真空装置等形成第二层(遮光层或半透射层)，之后利用光刻工序对第二次形成的第二层进行图案化(例如参照专利文献3、9)。另外，作为其它制造方法，已知有如下方法，首先形成具有同质或异质的多层构造的薄膜，接着利用干式蚀刻形成各自的图案(例如参照专利文献2、5)。

专利文献1：日本特开平7-209849号公报；

专利文献2：日本特开平9-127677号公报；

专利文献3：日本特开2001-27801号公报；

专利文献4：日本特开2001-83687号公报；

专利文献5：日本特开2001-312043号公报；

专利文献6：日本特开2003-29393号公报；

专利文献7：日本特开2003-322949号公报；

专利文献8：日本特开2004-29746号公报；

专利文献9：日本特开2006-18001号公报。

发明内容

该现有方法中，由于需要在对使用真空装置等成膜得到的第一层进行图案化之后，再次使用真空装置等成膜第二层并进行图案化，故需要将使用真空装置等的成膜工序至少进行两次。因此，存在制造光掩模所需的工艺增多，导致制造成本上升的不良情况。

另外，要进行光掩模的图案形成通常有如下两种蚀刻法，即，利用反应性气体等的等离子或激光对光掩模用基板上的层照射离子来进行蚀刻的干式蚀刻；通过腐蚀性蚀刻液(药液)对层进行化学性蚀刻的湿蚀刻(也称作湿式蚀刻)。其中，通常在光掩模的图案形成中使用干式蚀刻法。

但是，干式蚀刻中，存在伴随光掩模的大型化或大量制造的各种技术的课题。例如，在干式蚀刻的直接绘图工艺中，由于伴随光掩模的大型化，绘图面积增大，故电子束及激光等的绘图时间延长，从而难以提高光掩模制造的生产节拍时间。另外，伴随光掩模的大型化，真空罐及气体种类的切换装置等的设备也需要大型化，从而也存在设备层面的负担增大，光掩模的制造所需要的成本增加的不良情况。另外，由于可一次性处理的基板的片数有限，故也不能面向大量生产。

另一方面，湿式蚀刻中，通常设备及蚀刻液廉价，或者与干式蚀刻相比，基于蚀刻的图案形成可以在短时间进行，因此，与干式蚀刻相比较，对大型光掩模的制造、光掩模的大量生产及短时间的生产有利。

但是，在湿式蚀刻中，蚀刻层叠的层的任一层时会将其它层的一部分溶解，或者在其它层和蚀刻液的界面及粒界构成其它层的物质和蚀刻液发生反应，化学上变质为异质构造，由此会对其它层造成损伤，因此，难以进行精度高的微细加工。特别是在制造如层叠相位移位层及遮光层而成的半色调掩模那样的层叠不同种类的层而成的掩模时，对其它层不造成损伤而只是选择性地蚀刻目的层在技术上是困难的。