掩模坯料及光掩模制造技术

本发明专利技术提供适合多色波曝光的ＦＰＤ用大型掩模及掩模坯料。该掩模坯料用于制造在透光性基板上至少具有灰色调掩模用半透光性膜的ＦＰＤ设备，该灰色调掩模用半透光性膜具有调节透过量的功能，其特征在于，所述灰色调掩模用半透光性膜是在由超高压汞灯放射的至少从ｉ线到ｇ线的波长带区域中，半透光性膜的透过率（即半透过率）的变动幅度被控制在不足５％的范围内的膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及掩模坯料(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)。
技术介绍
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l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l'例如为约lpm，与灰阶部3对应的部分3'例如为约0.4 0.5pm， 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l: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(快速曝光一逐次移动曝光)方式的縮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)迸展过来的。另外，形成于LSI用掩模上 的掩模图案的最小线宽实现0.26pm左右(在晶片上形成的图案的最小线 宽为0.07pm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。(4) 若各特性的不均严重，则根据其，标准也需要变得不严格。从 而，不能追求高标准化，难以应对高标准化。进而，形成于FPD用大型掩模的图案的最小线宽为ljum左右以下， 形成于被转印用大型玻璃基板上的图案的最小线宽均为2 3)am左右，与 最先进LSI的最小线宽相比大。但是，FPD以大面积的状态作为一个FPD 制品使用，与LSI相比，最终形态为大面积，需要多个元件全部发挥功能。 从而，不容许阻碍所有的元件发挥功能的缺陷及认为可能阻碍的标准外的 缺陷。这样，在FPD制品中，需要大面积，且没有缺陷，但存在FPD用大型掩模坯料中的面内及基板间各特性的不均严重的情况下，难以关于实 现FPD用大型掩模及大面积FPD制品的高品质化或成品率提高等的特征。 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。如上所述，在FPD用大型掩模中，可以说根据掩模的使用环境的差异 或掩模尺寸的差异，要求(即需要探讨)在LSI用掩模中不要求(即不需 要探讨)的特性。关于基于这样的掩模的使用环境的差异等而产生的FPD用大型掩模 特有的要求特性，本专利技术人着眼于多色波曝光。另外，基于多个波长的曝光(多色波曝光)处理的优点在于能够将曝 光光强度增大为大于基于单一波长的曝光(单色波曝光)的情况。例如， 与仅i线、或仅g线的单色波曝光相比，以含有h线的从i线到g线之间 的波长带区域的光进行曝光的情况下，曝光光强度更大。因此，能够提高设备的生产率。例如，FPD设备等大型显示器设备通过利用等倍数曝光法制造的情况 居多。与在LSI设备等的制造中使用的缩小曝光法相比，在等倍数曝光法 中，照射于设备面的曝光光的入射强度小，因此，通过利用多个波长，得 到补充照射于设备面的曝光光的入射强度的优点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于发现伴随单色波曝光的问题，设计出应对对策。本专利技术人着眼于FPD用大型掩模特有的多色波曝光，对适合该多色波 曝光的FPD用大型掩模特有的要求特性进行了研究。其结果，判明如下。 (1)从作为曝光光源的超高压汞灯放射的i线、h线、g线的曝光光 强度(相对强度)大致相等。更具体来说，i线、h线、g线的曝光光强度 (相对强度)大致相等，但与两端的i、 g线的强度相比，中央的h线的强 度略低(参照图1)。艮口，认为从相对强度来说，i线、h线、g线均需要等同重视，关于经 由掩模的曝光时根据相对强度显示的作用、例如，抗蚀剂的感光作用等也 均需要等同重视。在此，若考虑灰色调掩模用半透光性膜(半透光性膜)中的透过率(半 透过率、 一半透过率)，则半透光性膜的透过率(即半透过率)T的光谱 曲线是波长人的函数，由T=f U )表示。该半透光性膜的透过率(即半 透过率)T的光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造ＦＰＤ设备的掩模坯料，其在透光性基板上至少具有灰色调掩模用半透光性膜，该灰色调掩模用半透光性膜具有调节透过量的功能，其特征在于，　所述灰色调掩模用半透光性膜是在由超高压汞灯放射的至少从ｉ线到ｇ线的波长带区域中，半透光性膜的透过率的变动幅度被控制在不足５％的范围内的膜。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：三井胜，佐野道明，
申请(专利权)人：HOYA株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]