相移掩膜及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及能夠形成微細(xì)且高精度的曝光圖案的相移掩膜及其制造方法，特別涉及優(yōu)選用于平板顯示器的制造的技術(shù)。
[0002]本申請(qǐng)基于2012年12月27日于日本申請(qǐng)的日本特愿2012-285845號(hào)主張優(yōu)先權(quán)，在此引用其內(nèi)容。
【背景技術(shù)】
[0003]在半導(dǎo)體設(shè)備及平板顯示器(FPD)的制造工序中，為了在形成于由硅或玻璃等構(gòu)成的基板的抗蝕劑膜上對(duì)微細(xì)圖案進(jìn)行曝光、轉(zhuǎn)印而使用相移掩膜。
[0004]在FPD中，近來(lái)已發(fā)展到通過(guò)提高圖案化的精度而使線(xiàn)寬尺寸更加微細(xì)，從而大幅度提高圖像的品質(zhì)。當(dāng)光掩膜的線(xiàn)寬精度、轉(zhuǎn)印側(cè)的基板的線(xiàn)寬精度變得更加微細(xì)時(shí)，曝光時(shí)的光掩膜與基板的間隙會(huì)變得更小。由于被使用于平板的玻璃基板成為超過(guò)300_的較大尺寸，因此玻璃基板的起伏或表面粗糙度會(huì)成為較大的值，從而處于易于受到焦點(diǎn)深度的影響的狀況。
[0005]由于玻璃基板為大型尺寸，因此FPD的曝光使用g線(xiàn)(436nm)、h線(xiàn)(405nm)、i線(xiàn)(365nm)的復(fù)合波長(zhǎng)，并且使用等倍接近式曝光法(例如，參考專(zhuān)利文獻(xiàn)I)。
[0006]另一方面，在半導(dǎo)體中，進(jìn)行利用ArF(193nm)的單一波長(zhǎng)的圖案化，作為用于實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步微細(xì)化的方法而使用半色調(diào)型相移掩膜(例如，參考專(zhuān)利文獻(xiàn)2)。根據(jù)該方法，通過(guò)利用193nm使相位成為180°，能夠設(shè)定光強(qiáng)度成為零的位置從而提高圖案化精度。而且，通過(guò)存在光強(qiáng)度成為零的位置，能夠較大地設(shè)定焦點(diǎn)深度，從而實(shí)現(xiàn)曝光條件的放寬或圖案化的成品率提尚。
[0007]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2007-271720號(hào)公報(bào)(段落
[0031])
[0008]專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2006-78953號(hào)公報(bào)(段落
[0002]、
[0005])
[0009]伴隨著近年來(lái)FPD的布線(xiàn)圖案的微細(xì)化，對(duì)用于FPD的制造的光掩模也提高了對(duì)微細(xì)的線(xiàn)寬精度的要求。但是，僅僅進(jìn)行針對(duì)光掩模的微細(xì)化的曝光條件、顯影條件等的研宄會(huì)非常難以應(yīng)對(duì)，因此尋求用于實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步微細(xì)化的新的技術(shù)。
[0010]特別是，當(dāng)如上述那樣使用g線(xiàn)、h線(xiàn)、i線(xiàn)的復(fù)合波長(zhǎng)時(shí)，由于掩膜對(duì)于各個(gè)波長(zhǎng)的透射率不同，因此當(dāng)如FPD那樣以大面積作為對(duì)象來(lái)進(jìn)行曝光處理時(shí)，在高精細(xì)化的圖案化中會(huì)產(chǎn)生因遮光或相移而產(chǎn)生的不良，其結(jié)果是產(chǎn)生無(wú)法應(yīng)對(duì)高精細(xì)的問(wèn)題。
[0011]另外，當(dāng)欲應(yīng)對(duì)高精細(xì)而限定特定的波長(zhǎng)來(lái)進(jìn)行與高精細(xì)相對(duì)應(yīng)的處理時(shí)，無(wú)法有效地利用其他波長(zhǎng)區(qū)域的光，而存在處理效率降低且制造成本增大的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式是為了解決上述問(wèn)題而完成的，目的在于提供一種相移掩膜及其制造方法，能夠如FPD制造那樣有效地在大面積下形成微細(xì)且高精度的曝光圖案。
[0013](I)本發(fā)明所涉及的一實(shí)施方式的相移掩膜的制造方法包括如下工序:在透明基板上形成經(jīng)圖案化的以Cr為主要成分的遮光層；以及通過(guò)在含有惰性氣體、氮化性氣體、及氧化性氣體的混合氣體的氣氛下對(duì)鉻系材料的靶進(jìn)行濺射，從而形成以Cr為主要成分的相移層并進(jìn)行圖案化，且該相移層具有對(duì)于i線(xiàn)為大致180°的相位差，并且可將所述混合氣體中的所述氧化性氣體設(shè)為10.4%以下，可將g線(xiàn)的透射率與所述i線(xiàn)的透射率之差設(shè)為5%以下。
[0014](2)本發(fā)明所涉及的一實(shí)施方式的相移掩膜包括:遮光層，形成于透明基板上且以Cr為主要成分；以及相移層，以Cr為主要成分，且具有對(duì)于i線(xiàn)為大致180°的相位差，并且可將g線(xiàn)的透射率與所述i線(xiàn)的透射率之差設(shè)為5%以下。
[0015](3)在上述(2)的實(shí)施方式中，相移掩膜也可以在所述透明基板的表面形成有所述遮光層，在該遮光層上形成有所述相移層或者在所述透明基板的表面形成有所述相移層，在該相移層上形成有以選自N1、Co、Fe、T1、S1、Al、Nb、Mo、W及Hf之中的至少一種金屬為主要成分的蝕刻終止層，且在該蝕刻終止層上形成有所述遮光層。
[0016]根據(jù)上述(I)的實(shí)施方式，包括如下工序:在透明基板上形成經(jīng)圖案化的以Cr為主要成分的遮光層；以及通過(guò)在含有惰性氣體、氮化性氣體、及氧化性氣體的混合氣體的氣氛下對(duì)鉻系材料的靶進(jìn)行濺射，從而形成以Cr為主成分的相移層并進(jìn)行圖案化，且該相移層可以針對(duì)所述i線(xiàn)使其具有為大致180°的相位差，并且將所述混合氣體中的氧化性氣體設(shè)為10.4%以下，將所述g線(xiàn)的透射率與所述i線(xiàn)的透射率之差設(shè)為5%以下，據(jù)此，能夠提供一種針對(duì)300nm以上且500nm以下的復(fù)合波長(zhǎng)區(qū)域中的任一種光而透射率大致相等的相移掩膜坯件以及能夠制造相移掩膜的制造方法。
[0017]上述相移掩膜還件可作為被使用于利用包含g線(xiàn)(436nm)、h線(xiàn)(405nm)、i線(xiàn)(365nm)的復(fù)合波長(zhǎng)的曝光處理的光掩模用的相移掩膜還件。
[0018]根據(jù)上述(2)的實(shí)施方式，包括:遮光層，形成于透明基板上且以Cr為主要成分；以及相移層，以Cr為主要成分，且針對(duì)所述i線(xiàn)使其具有為大致180°的相位差，并且將所述g線(xiàn)的透射率與所述h線(xiàn)的透射率與所述i線(xiàn)的透射率之差均設(shè)為5%以下，據(jù)此，即使在FH)等具有大面積的被處理體中，也能夠進(jìn)行高精細(xì)的曝光處理，從而能夠降低制造成本。
[0019]在上述(3)的情況下，相移掩膜能夠由相移掩膜坯件構(gòu)成，且所述相移掩膜坯件在所述透明基板的表面形成有所述遮光層，在該遮光層上形成有所述相移層或者在所述透明基板的表面形成有所述相移層，在該相移層上形成有以選自N1、Co、Fe、T1、S1、Al、Nb、Mo、W及Hf之中的至少一種金屬為主要成分的蝕刻終止層，且在該蝕刻終止層上形成有所述遮光層。
[0020]根據(jù)本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式，由于能夠制造降低了因波長(zhǎng)而引起的透射率之差的相移掩膜坯件，因此能夠提供一種可制造能夠在FPD等具有大面積的被處理體中減少曝光處理中的不良且以良好的成品率制造高精細(xì)的被處理物的相移掩膜的制造方法以及相移掩膜坯件及其制造方法。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是說(shuō)明本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的相移掩膜的制造方法的工序圖。
[0022]圖2是示出上述相移掩膜的相移層的透射率與透射光波長(zhǎng)的關(guān)系的圖表。
[0023]圖3是示出上述相移掩膜的相移層的成膜條件與光學(xué)特性的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
[0024]圖4是說(shuō)明本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的相移掩膜的制造方法的工序圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]在本發(fā)明的制造方法中，可以包括對(duì)透明基板上的遮光層進(jìn)行圖案化的工序。在上述透明基板上以被覆上述遮光層的方式形成相移層。上述相移層通過(guò)在至少含有惰性氣體、40%以上且90%以下的氮化性氣體、及10.4%以下的氧化性氣體的混合氣體的氣氛下，更優(yōu)選為在含有40%以上且70%以下的氮化性氣體及9.2%以上且10.4%以下的氧化性氣體的混合氣體的氣氛下，對(duì)鉻系材料的靶進(jìn)行濺射而形成。上述相移層以如下厚度而形成，即，能夠針對(duì)300nm以上且500nm以下的波長(zhǎng)區(qū)域中的任一種光、包含g線(xiàn)(436nm)、h線(xiàn)(405nm)、i線(xiàn)(365nm)的復(fù)合波長(zhǎng)的光使其具有180°的相位差，且將所述g線(xiàn)的透射率、所述h線(xiàn)的透射率及所述i線(xiàn)的透射率之差均設(shè)為5%以下。進(jìn)而，所形成的上述相移層被圖案化成規(guī)定形狀。
[0026]本發(fā)明的相移掩膜包括相移層，且該相移層能夠?qū)⑺鰃線(xiàn)的透射率、所述h線(xiàn)的透射率及所述i線(xiàn)的透射率之差均設(shè)為5%以下，并且具有大致180°的相位差。因此，根據(jù)該相移掩膜，通過(guò)將上述波長(zhǎng)區(qū)域的光、特別是包含g線(xiàn)(436nm)、h線(xiàn)(405nm)、i線(xiàn)(365nm)的復(fù)合波長(zhǎng)用作曝光的光，從而能夠通過(guò)相位的反轉(zhuǎn)作用而形成光強(qiáng)度成為最小的區(qū)域，從而使曝光圖案更加清晰。通過(guò)這種相移效果，能夠大幅度提高圖案精度，從而實(shí)現(xiàn)微細(xì)且高精度的圖案形成。所述g線(xiàn)的透射率與所述i線(xiàn)的透射率之差更優(yōu)選為設(shè)為2.5%以上且5%以下。通過(guò)縮小所述g線(xiàn)的透射率與所述i線(xiàn)的透射率之差，而使各波長(zhǎng)中的透