[发明专利]光掩膜版及光掩膜

说明书

技术领域

本发明涉及一种光掩膜版(photo mask blanks)及光掩膜。更详细来讲，涉及一种可以制作在PDP、FED、LCD等平板显示器、CRT用荫罩、印刷线路板、半导体等领域中的光刻工序中可以使用的光掩膜的光掩膜版、利用其而得到的光掩膜。

背景技术

作为在平板显示器、CRT用荫罩、印刷线路板、半导体等领域中的光刻工序中使用的光掩膜，已知有设有金属铬层(Cr层)的Cr掩膜、设有卤化银乳剂层的Em掩膜(乳胶掩膜)(参照例如“教育文科会编、“光加工”(「フオトフアブリケ一シヨン」)、日本光加工协会发行、67～80页、1992年6月”)。

Cr掩膜如下制作：在石英或玻璃等透明基材上利用溅射法形成铬层后，在其上通过涂敷等设置抗蚀剂，利用HeCd激光(442nm)等进行曝光，利用碱性水溶液等中的显影形成抗蚀剂的图案，进行铬蚀刻及抗蚀剂的剥离。Cr掩膜具有可以修正针孔等缺陷、高分辨率、高耐久性(耐擦伤性)、高洗涤性均优异的优点。另一方面，Cr掩膜因制作工序繁琐而价格昂贵，另外，在制造工艺上也存在由进行铬蚀刻而引起的废液处理等环境方面的问题。

Em掩膜如下制作：将卤化银乳剂层(感光层)设置在石英或玻璃等透明基材上，利用YAG激光等进行曝光、显影、定影处理。由于用于制作Em掩膜的卤化银乳剂对光的感度高，因此，曝光能量可以小至0.1mJ/cm²以下，而且，其环境也优异，为价格低廉的光掩膜版。相反，由于Em掩膜使用卤化银作为感光性材料，因此，分辨率不太高(3μm左右)，不适合制作极微细的图案，另外，由于感光层为明胶膜，因此，耐久性欠缺。另外，Em掩膜存在实质上难以进行缺陷修正的缺点。

另外，作为其它类型的光掩膜，已知有使用含有黑色颜料等黑色材料、且具有可以用近紫外光至可见光形成图像的感光层的光掩膜版制作的光掩膜(参照日本特开2005-283914号公报、日本特开2001-343734号公报。)。该光掩膜版具有的感光层由于在制作光掩膜时照射的近紫外光至可见光区域中的吸光度小，因此感度高，另一方面，由于在使用光掩膜时照射的紫外区域的光的吸收特性良好，因此，通过对感光层进行曝光·显影，可以得到分辨率优异的光掩膜。另外，该光掩膜的特征在于，由于其为不需要金属膜的浮雕图像，因此，可以简便地进行修正，感度或分辨率等的平衡良好，价格低廉且对环境的负荷也小。

但是，在光掩膜的制作中使用感光层含有遮光材料的光掩膜版的情况下，在通过曝光形成图像时遮光材料会吸收曝光光，因此，需要在强曝光条件下进行曝光。但是，在强曝光条件下进行曝光时，有时发生应该作为非固化部的部分固化了的出乎意料的固化反应，存在得到的光掩膜的分辨率下降的问题。另外，使用低感度的光掩膜版、尤其是在通过激光曝光形成图像时，会导致生产率下降或不能描绘的问题。例如，在“布鲁斯·梦卢(Buce M.Monroe)等著、《化学评论》(Chemical Revue)、93卷、(1993年)，pp.435-448”或“R.S.戴维森(R.S.Davidson)著、《光化学与生物学杂志》(Journal of Photochemistry and biology)A：Chemmistry、第73卷、(1993年)、pp.81-96”中，作为应用了感光性优异的光引发体系的聚合性组合物，公开有各种组合物。但是，这些文献中所公开的光聚合性组合物应用于如光掩膜版中的感光层那样需要含有高浓度的遮光材料的用途时，不能发挥充分的感度。

关于激光，近年来使用例如InGaN类的材料、在350nm～450nm域中可以连续振动的半导体激光器为实用阶段。由于使用了这种短波光源的扫描曝光系统结构上可以廉价地制造半导体激光器，因此具有如下优点：具有足够的输出功率，并且可以构筑经济的系统。而且，使用了短波光源的扫描曝光系统与使用现有的FD-YAG激光器(532nm)或Ar激光器(488nm)的系统相比，能够在更明亮的安全灯下进行操作，可以使用在短波长区域具有感光性的感光材料。

另外，作为供于利用激光器的扫描曝光的光掩膜版具有的课题，有怎样可以扩大在激光照射部和未照射部中形成的图像的开-关的课题，即兼具高感度和保存稳定性的课题。

关于提高光掩膜版的感度，通常光自由基聚合体系的感度高，但因空气中的氧引起的聚合阻碍而大大降低了感度，因此，可采取在感光层上设置阻氧层的方法(参照例如日本特开2003-186176号公报)。