[发明专利]半色调掩模、半色调掩模坯料及半色调掩模的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及作为多色调掩模来使用的半色调掩模、半色调掩模坯料以及半色调掩模的制造方法。

背景技术

在液晶面板、等离子显示器等电子设备中，为了对电气布线、彩色滤光片等进行图案化，正使用光掩模。近年来，为了降低光掩模的制造成本，正使用可减少光掩模使用数量的多色调掩模。多色调掩模就是在透光性基材上形成三个以上透光量不同的区域的光掩模，典型的是，多色调掩模除了包括透光部和遮光部之外，还包括半透光部。

对多色调光掩模的半透光部的形成方法而言，已知有在作为光掩模坯料的半透光部之处，形成分辨率极限以下的图案及形成具有所需透光率的半透光膜的方法。

形成上述半透光膜的方法具有所谓的“上置型”和“下置型”两种类型。上置型是在将遮光膜形成所需的图案后，在其上形成半透光膜，进一步将半透光膜图案化的方法。此外，下置型是对在半透光膜上形成遮光膜的掩模坯料进行制作之后，分别加工遮光膜和半透光膜的方法。

对于上置型，通过对形成在遮光膜图案上的半透光膜进行图案化，以形成透光部、半透光部和遮光部，因此该半透光膜的材料设计很简单。然而，由于图案化工序和成膜工序交替进行，因此需要漫长工序，在短时间内形成光掩模上存在问题。此外，对于下置型，虽然短时间内很容易形成光掩模，但由于半透光膜位于遮光膜的下面，因此需要用对遮光膜的刻蚀液具有抗腐蚀性的材料形成半透光膜，而在该半透光膜的材料设计方面存在困难。

因此，对于下置型的光掩模，已知有在遮光膜和半透光膜之间设置刻蚀阻挡层的方法。例如，在下述的专利文献1、2中，公开了分别对遮光膜和半透光膜使用铬(Cr)系材料且对刻蚀阻挡层使用二氧化硅(SiO₂)膜或旋涂玻璃膜(Spin On Glass)的光掩模。但在这种情况下，针对刻蚀阻挡层的刻蚀需要使用干法刻蚀或混合氢氟酸的湿法刻蚀，因此，存在成本很高的问题。

此外，在下述的专利文献3中，记载了具有含镍(Ni)、铁(Fe)、钴(Co)等元素的刻蚀阻挡层的半色调掩模坯料。由于这种刻蚀阻挡层可通过硝酸类化学液进行刻蚀，因此其优点在于可降低图案化所需的成本。

在形成透光部、半透光部和遮光部之后，用洗净液洗净基材。在这种掩模洗净工序中，已知有除了使用擦洗或兆频超音波等物理洗净工序之外，也使用酸系或碱类等化学液的化学洗净工序。其中，酸系化学液对基板的润湿性高，且抗蚀剂或刻蚀残留物的溶解效率高。就酸系化学液来说，通常使用室温的浓硫酸、加热后的热浓硫酸等等。

专利文献1：日本特开2002-189281号公报

专利文献2：日本特开2006-154122号公报

专利文献3：WO2009/057660

然而，针对专利文献3上记载的半色调掩模坯料，由于在掩模洗净工序中使用浓硫酸，因此刻蚀阻挡层很容易溶解，这是确定的。因此，由于在掩模洗净中刻蚀阻挡层的侧蚀进行，可能导致遮光膜剥落或缺损，因此，无法高精度地制造出具有细微图案的半色调掩模。

发明内容

鉴于上述情况，本发明的目的在于提供一种在使用浓硫酸的洗净处理中可对刻蚀阻挡层的侧蚀进行抑制的半色调掩模、半色调掩模坯料以及半色调掩模的制造方法。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面的半色调掩模包括透光部、半透光部和遮光部。

所述透光部包括透光性基材。

所述半透光部包括所述基材和半透光层，所述半透光层设置在基材上且由Cr或Cr的化合物形成。

所述遮光部包括所述基材、所述半透光层、遮光层和刻蚀阻挡层，所述遮光层设置在半透光层上且由Cr或Cr的化合物形成，所述刻蚀阻挡层设置在所述半透光层和所述遮光层之间。所述刻蚀阻挡层含有第一元素和第二元素。所述第一元素由选自钼(Mo)和钨(W)构成的组中的至少一种元素构成，且具有6.4mol％以上且38.2mol％以下的组成比。所述第二元素由选自锆(Zr)、铌(Nb)、铪(Hf)和钽(Ta)构成的组中的至少一种元素构成。

根据本发明的一个方面的半色调掩模坯料包括透光性基材、半透光层、遮光层和刻蚀阻挡层。

所述半透光层设置在所述基材上，由Cr或Cr的化合物形成。

所述遮光层设置在所述半透光层上，由Cr或Cr的化合物形成。