CN104737072A - 相移掩膜及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的相移掩膜的制造方法包括在含有10.4％以下的氧化性气体的混合气体的气氛下对铬系材料的靶进行溅射的工序。

Description

相移掩膜及其制造方法

技术领域

本发明涉及能够形成微细且高精度的曝光图案的相移掩膜及其制造方法，特别涉及优选用于平板显示器的制造的技术。

本申请基于2012年12月27日于日本申请的日本特愿2012-285845号主张优先权，在此引用其内容。

背景技术

在半导体设备及平板显示器(FPD)的制造工序中，为了在形成于由硅或玻璃等构成的基板的抗蚀剂膜上对微细图案进行曝光、转印而使用相移掩膜。

在FPD中，近来已发展到通过提高图案化的精度而使线宽尺寸更加微细，从而大幅度提高图像的品质。当光掩膜的线宽精度、转印侧的基板的线宽精度变得更加微细时，曝光时的光掩膜与基板的间隙会变得更小。由于被使用于平板的玻璃基板成为超过300mm的较大尺寸，因此玻璃基板的起伏或表面粗糙度会成为较大的值，从而处于易于受到焦点深度的影响的状况。

由于玻璃基板为大型尺寸，因此FPD的曝光使用g线(436nm)、h线(405nm)、i线(365nm)的复合波长，并且使用等倍接近式曝光法(例如，参考专利文献1)。

另一方面，在半导体中，进行利用ArF(193nm)的单一波长的图案化，作为用于实现进一步微细化的方法而使用半色调型相移掩膜(例如，参考专利文献2)。根据该方法，通过利用193nm使相位成为180°，能够设定光强度成为零的位置从而提高图案化精度。而且，通过存在光强度成为零的位置，能够较大地设定焦点深度，从而实现曝光条件的放宽或图案化的成品率提高。

专利文献1：日本特开2007-271720号公报(段落[0031])

专利文献2：日本特开2006-78953号公报(段落[0002]、[0005])

伴随着近年来FPD的布线图案的微细化，对用于FPD的制造的光掩模也提高了对微细的线宽精度的要求。但是，仅仅进行针对光掩模的微细化的曝光条件、显影条件等的研究会非常难以应对，因此寻求用于实现进一步微细化的新的技术。

特别是，当如上述那样使用g线、h线、i线的复合波长时，由于掩膜对于各个波长的透射率不同，因此当如FPD那样以大面积作为对象来进行曝光处理时，在高精细化的图案化中会产生因遮光或相移而产生的不良，其结果是产生无法应对高精细的问题。

另外，当欲应对高精细而限定特定的波长来进行与高精细相对应的处理时，无法有效地利用其他波长区域的光，而存在处理效率降低且制造成本增大的问题。

发明内容

本发明所涉及的实施方式是为了解决上述问题而完成的，目的在于提供一种相移掩膜及其制造方法，能够如FPD制造那样有效地在大面积下形成微细且高精度的曝光图案。

(1)本发明所涉及的一实施方式的相移掩膜的制造方法包括如下工序：在透明基板上形成经图案化的以Cr为主要成分的遮光层；以及通过在含有惰性气体、氮化性气体、及氧化性气体的混合气体的气氛下对铬系材料的靶进行溅射，从而形成以Cr为主要成分的相移层并进行图案化，且该相移层具有对于i线为大致180°的相位差，并且可将所述混合气体中的所述氧化性气体设为10.4％以下，可将g线的透射率与所述i线的透射率之差设为5％以下。

(2)本发明所涉及的一实施方式的相移掩膜包括：遮光层，形成于透明基板上且以Cr为主要成分；以及相移层，以Cr为主要成分，且具有对于i线为大致180°的相位差，并且可将g线的透射率与所述i线的透射率之差设为5％以下。

(3)在上述(2)的实施方式中，相移掩膜也可以在所述透明基板的表面形成有所述遮光层，在该遮光层上形成有所述相移层或者在所述透明基板的表面形成有所述相移层，在该相移层上形成有以选自Ni、Co、Fe、Ti、Si、Al、Nb、Mo、W及Hf之中的至少一种金属为主要成分的蚀刻终止层，且在该蚀刻终止层上形成有所述遮光层。

根据上述(1)的实施方式，包括如下工序：在透明基板上形成经图案化的以Cr为主要成分的遮光层；以及通过在含有惰性气体、氮化性气体、及氧化性气体的混合气体的气氛下对铬系材料的靶进行溅射，从而形成以Cr为主成分的相移层并进行图案化，且该相移层可以针对所述i线使其具有为大致180°的相位差，并且将所述混合气体中的氧化性气体设为10.4％以下，将所述g线的透射率与所述i线的透射率之差设为5％以下，据此，能够提供一种针对300nm以上且500nm以下的复合波长区域中的任一种光而透射率大致相等的相移掩膜坯件以及能够制造相移掩膜的制造方法。

上述相移掩膜坯件可作为被使用于利用包含g线(436nm)、h线(405nm)、i线(365nm)的复合波长的曝光处理的光掩模用的相移掩膜坯件。

根据上述(2)的实施方式，包括：遮光层，形成于透明基板上且以Cr为主要成分；以及相移层，以Cr为主要成分，且针对所述i线使其具有为大致180°的相位差，并且将所述g线的透射率与所述h线的透射率与所述i线的透射率之差均设为5％以下，据此，即使在FPD等具有大面积的被处理体中，也能够进行高精细的曝光处理，从而能够降低制造成本。

在上述(3)的情况下，相移掩膜能够由相移掩膜坯件构成，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层，在该遮光层上形成有所述相移层或者在所述透明基板的表面形成有所述相移层，在该相移层上形成有以选自Ni、Co、Fe、Ti、Si、Al、Nb、Mo、W及Hf之中的至少一种金属为主要成分的蚀刻终止层，且在该蚀刻终止层上形成有所述遮光层。

根据本发明所涉及的实施方式，由于能够制造降低了因波长而引起的透射率之差的相移掩膜坯件，因此能够提供一种可制造能够在FPD等具有大面积的被处理体中减少曝光处理中的不良且以良好的成品率制造高精细的被处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。

附图说明

图1是说明本发明的第一实施方式所涉及的相移掩膜的制造方法的工序图。

图2是示出上述相移掩膜的相移层的透射率与透射光波长的关系的图表。

图3是示出上述相移掩膜的相移层的成膜条件与光学特性的关系的实验结果。

图4是说明本发明的第二实施方式所涉及的相移掩膜的制造方法的工序图。

具体实施方式

在本发明的制造方法中，可以包括对透明基板上的遮光层进行图案化的工序。在上述透明基板上以被覆上述遮光层的方式形成相移层。上述相移层通过在至少含有惰性气体、40％以上且90％以下的氮化性气体、及10.4％以下的氧化性气体的混合气体的气氛下，更优选为在含有40％以上且70％以下的氮化性气体及9.2％以上且10.4％以下的氧化性气体的混合气体的气氛下，对铬系材料的靶进行溅射而形成。上述相移层以如下厚度而形成，即，能够针对300nm以上且500nm以下的波长区域中的任一种光、包含g线(436nm)、h线(405nm)、i线(365nm)的复合波长的光使其具有180°的相位差，且将所述g线的透射率、所述h线的透射率及所述i线的透射率之差均设为5％以下。进而，所形成的上述相移层被图案化成规定形状。

本发明的相移掩膜包括相移层，且该相移层能够将所述g线的透射率、所述h线的透射率及所述i线的透射率之差均设为5％以下，并且具有大致180°的相位差。因此，根据该相移掩膜，通过将上述波长区域的光、特别是包含g线(436nm)、h线(405nm)、i线(365nm)的复合波长用作曝光的光，从而能够通过相位的反转作用而形成光强度成为最小的区域，从而使曝光图案更加清晰。通过这种相移效果，能够大幅度提高图案精度，从而实现微细且高精度的图案形成。所述g线的透射率与所述i线的透射率之差更优选为设为2.5％以上且5％以下。通过缩小所述g线的透射率与所述i线的透射率之差，而使各波长中的透射率差异减小，从而提高各波长的相移效果。

在利用氧化氮化铬系材料来形成上述相移层时，通过设为含有10.4％以下的氧化性气体的混合气体气氛，从而能够稳定地形成具有所期望的透射率及折射率的溅射膜。只要氧化性气体为9.2％以上，便可获得所期望的折射率，故而g线、h线、i线的透射率变高，相移效果变高，因而优选。但是，即使氧化性气体小于9.2％，而使透射率值变低，相移效果减小，但仍能够看到效果，因此良好。只要氧化性气体为6.5％以上便为良好。若氧化性气体超过10.4％，则膜中的氧浓度会过高，导致无法得到所期望的透射率及折射率，并且无法抑制靶的氧化，因此难以进行稳定的溅射。另一方面，当氮化性气体小于40％时，无法抑制靶的氧化，难以进行稳定的溅射。另外，若氮化性气体超过70％，则难以得到所期望的透射率及折射率等膜特性。通过在上述条件的混合气体气氛下进行成膜，从而能够获得例如对于i线的透射率为1～20％的相移层。即使i线的透射率小于1％，也能够获得若干的相移层的效果，因而为0.5％以上即可。

上述相移层的厚度可以设为具有对于i线为大致180°的相位差的厚度。进而，也可以以能够具有对于h线或g线为大致180°的相位差的厚度来形成上述相移层。

在此，所谓“大致180°”是指180°或180°附近，例如180°±10°以下。

上述相移层的厚度可以设为如下厚度，即，将所述g线的透射率、所述h线的透射率及所述i线的透射率之差均设为5％以下，并且使赋予i线的相位差与赋予g线的相位差之差成为40°以下。

据此，由于针对各波长光可以获得一定的相移效果，因此能够确保微细且高精度的图案形成。

上述混合气体还可以进一步含有惰性气体。

据此，能够实现等离子体的稳定形成。另外，能够容易地对氮化性气体及氧化性气体的浓度进行调整。

作为使用了本发明的相移掩膜的FPD的制造方法，包括在基板上形成光致抗蚀剂层的工序。接近上述光致抗蚀剂层配置相移掩膜。上述相移掩膜具有由氧化氮化铬系材料构成的相移层，且该相移层能够针对300nm以上且500nm以下的波长区域中的任意光使其具有180°的相位差，并且将所述g线的透射率、所述h线的透射率及所述i线的透射率之差均设为5％以下。上述光致抗蚀剂层通过对上述相移掩膜照射上述300nm以上且500nm以下的复合波长的光即包含g线(436nm)、h线(405nm)、i线(365nm)的复合波长的光，从而进行曝光。

上述相移掩膜具有相移层，且该相移层能够将所述g线的透射率、所述h线的透射率及所述i线的透射率之差均设为5％以下，并且针对300nm以上且500nm以下的波长区域中的任意光使其具有180°的相位差。因此，根据上述制造方法，能够通过使用上述波长区域的光而实现基于相移效果的图案精度提高，从而能够实现微细且高精度的图案形成。据此，能够制造高画质的平板显示器。

作为上述复合波长的光，能够使用包含g线(436nm)、h线(405nm)、i线(365nm)的光。

本发明的相移掩膜包括透明基板、遮光层、以及相移层。上述遮光层形成在上述透明基板上。上述相移层形成在上述遮光层的周围，由氧化氮化铬系材料构成，且所述氧化氮化铬系材料能够将g线、h线及i线的透射率之差均设为5％以下，并且针对300nm以上且500nm以下的复合波长区域中的任一种光使其具有180°的相位差。

根据上述相移掩膜，能够通过使用上述复合波长的光而实现基于相移效果的图案精度提高，从而能够实现微细且高精度的图案形成。上述效果通过采用用于使在上述波长范围内不同波长的光(例如，g线(436nm)、h线(405nm)、i线(365nm))复合化的曝光技术，从而更为显著。

上述相移层的厚度可设为如下厚度，即，将g线、h线及i线的透射率之差均设为5％以下，并且使赋予i线的相位差与赋予g线的相位差之差成为30°以下。

据此，针对各波长光可以获得一定的相移效果，因此，能够确保微细且高精度的图案形成。

<第一实施方式>

下面，基于附图对本发明所涉及的相移掩膜的制造方法的一实施方式进行说明。

图1是示意性地表示本实施方式所涉及的相移掩膜的制造方法的工序图。

本实施方式的相移掩膜例如作为对于FPD用玻璃基板的图案化用掩膜而构成。如后所述，在使用了该掩膜的玻璃基板的图案化中，曝光的光使用i线、h线及g线的复合波长。

在本实施方式所涉及的相移掩膜的制造方法中，首先，如图1的(a)所示，在透明基板10上形成遮光层11。

作为透明基板10，使用在透明性及光学各向同性方面优异的材料，例如使用石英玻璃基板。透明基板10的大小并未特别限制，根据使用该掩膜来进行曝光的基板(例如FPD用基板、半导体基板)而适当选定。在本实施方式中，可以应用于直径尺寸100mm左右的基板或者从一边为50～100mm左右到一边为300mm以上的矩形基板，进而，还可以使用纵向450mm、横向550mm、厚度8mm的石英基板或者基板尺寸为1000mm以上的基板。

另外，还可以通过对透明基板10的表面进行研磨，从而降低透明基板10的表面粗糙度。透明基板10的平坦度例如可以设为50μm以下。据此，可使掩膜的焦点深度加深，从而能够大大促进微细且高精度的图案形成。关于透明基板的平坦度，若为20μm以下，则更优选，若为10μm以下，则会更加促进微细且高精细的图案形成，因此优选。

遮光层11由金属铬或铬化合物(下面，也称为“铬系材料”)构成，但并不限于此，还可以应用金属硅化物系材料(例如，MoSi、TaSi、TiSi、WSi)或者它们的氧化物、氮化物、氧氮化物。遮光层11的厚度并未特别限制，只要为可获得规定以上的光学浓度的厚度(例如，80～200nm)即可。成膜方法可以应用电子束蒸镀法、激光蒸镀法、原子层成膜法(ALD法)、离子辅助溅射法等，特别是在大型基板的情况下，可以通过DC溅射法来实现膜厚均匀性优异的成膜。

下面，如图1的(b)所示，在遮光层11之上形成光致抗蚀剂层12。光致抗蚀剂层12可以为正片型也可以为底片型。作为光致抗蚀剂层12，使用液态抗蚀剂，但也可以使用干膜抗蚀剂。

接着，如图1的(c)、(d)所示，通过对光致抗蚀剂层12进行曝光及显影，从而去除区域12a并在遮光层11之上形成抗蚀剂图案12P1(图1的(C))。抗蚀剂图案12P1作为遮光层11的蚀刻掩膜来发挥功能，可根据遮光层11的蚀刻图案而适当确定形状。

接着，如图的1(e)所示，遮光层11被蚀刻成规定的图案形状。据此，在透明基板10上形成被图案化成规定形状的遮光层11P1。

遮光层11的蚀刻工序可以应用湿式蚀刻法或干式蚀刻法，特别是在基板10为大型的情况下，可以通过采用湿式蚀刻法而实现面内均匀性高的蚀刻处理。

可以适当选择遮光层11的蚀刻液，当遮光层11为铬系材料时，例如可以使用硝酸铈铵(硝酸第2セリウムアンモニウム)与高氯酸的水溶液。

由于该蚀刻液与玻璃基板的选择比高，因此在遮光层11的图案化时能够保护基板10。另一方面，当遮光层11由金属硅化物系材料构成时，作为蚀刻液，例如可以使用氟化氢铵。

在遮光层11P1的图案化后，如图1的(f)所示，抗蚀剂图案12P1被去除。在抗蚀剂图案12P1的去除中，例如可以使用氢氧化钠水溶液。

下面，如图1的(g)所示，形成相移层13。相移层13在透明基板10之上以被覆遮光层11P1的方式来形成。

作为相移层13的成膜方法，可以应用电子束(EB)蒸镀法、激光蒸镀法、原子层成膜(ALD)法、离子辅助溅射法等，特别是在大型基板的情况下，可以通过采用DC溅射法，而实现膜厚均匀性优异的成膜。此外，并不限于DC溅射法，还可以应用AC溅射法或RF溅射法。

相移层13由铬系材料构成。特别在本实施方式中，相移层13由氮化氧化铬构成。根据铬系材料，特别是在大型的基板上能够获得良好的图案化性。此外，并不限于铬系材料，例如，还可以使用MoSi、TaSi、WSi、CrSi、NiSi、CoSi、ZrSi、NbSi、TiSi或它们的化合物等金属硅化物系材料。进而，也可以使用Al、Ti、Ni或它们的化合物等。

在以溅射法来形成由氧氮化铬构成的相移层13时，作为工艺气体，可以使用氮化性气体及氧化性气体的混合气体、或者惰性气体、氮化性气体及氧化性气体的混合气体。成膜压力例如可以设为0.1Pa～0.5Pa。作为惰性气体，可以适用卤素，特别是氩气。

氧化性气体包含CO、CO₂、NO、N₂O、NO₂、O₂等。氮化性气体包含NO、N₂O、NO₂、N₂等。作为惰性气体，可以使用Ar、He、Xe等，典型而言，可以使用Ar。此外，在上述混合气体中还可以进一步包括CH₄等碳化性气体。

混合气体中的氮化性气体及氧化性气体的流量(浓度)是在确定相移层13的光学性质(透射率、折射率等)时重要的参数。在本实施方式中，以氮化性气体为40％以上且70％以下以及氧化性气体为9.2％以上且10.4％以下的条件，来调整混合气体。通过对气体条件进行调整，从而能够将相移层13的折射率、透射率、反射率、厚度等设为最佳化。

当氧化性气体小于9.2％时，膜中的氧浓度过低而使透射率变得过低。另外，若氧化性气体超过10.4％，则膜中的氧浓度过高而使因光的波长而引起的透射率的偏差变得过大，并且无法抑制靶的氧化，因此难以进行稳定的溅射。在此，作为氧化性气体，可以举出二氧化碳。当氮化性气体小于40％时，无法抑制靶的氧化，难以进行稳定的溅射。另外，若氮化性气体超过90％，则膜中的氧浓度过低而难以获得所期望的折射率。在此，作为氮化气体，可以举出氮气。通过在上述条件的混合气体气氛下进行成膜，从而能够得到例如对于i线的透射率为1～20％的相移层。透射率也可以为0.5％以上。

相移层13的厚度被设为能够针对处于30nm以上且500nm以下的波长区域的g线、h线及i线中的任一种光使其具有180°的相位差的厚度。被赋予180°的相位差的光通过相位反转，从而利用与未透过相移层13的光之间的干涉作用，而使该光的强度被抵消。根据这种相移效果，形成了光强度成为最小(例如零)的区域，因此曝光图案变得清晰，从而能够高精度地形成微细图案。

在本实施方式中，上述波长区域的光为i线(波长365nm)、h线(波长405nm)及g线(波长436nm)的复合光(多色光)，以可对于成为目标的波长的光赋予180°的相位差的厚度来形成相移层13。上述成为目标的波长的光可以为i线、h线及g线之中的任意一种，也可以为除它们之外的波长区域的光。应使相位反转的光越为短波长，就越能够形成微细的图案。

在本实施方式中，能够以使赋予i线的相位差与赋予g线的相位差之差成为30°以下的厚度来形成相移层13。据此，针对各波长的光能够获得一定的相移效果。例如，能够以可针对上述复合波长之中位于中间的波长区域的h线赋予大致180°(180°±10°)的相位差的膜厚来形成相移层。据此，也可以针对i线和g线中的任意光均赋予接近180°的相位差，因此针对各个光能够获得相同的相移效果。

相移层13的膜厚优选为在透明基板10的面内均匀。

在本实施方式中，以针对g线、h线及i线的各个单一波长光，使基板面内的相位差的差分成为20°以下的膜厚差来形成相移层13。若该相位差的差分超过20°，则因复合波长中的光强度的叠加效果，导致光强度的强弱减小，从而使图案化精度下降。通过将上述相位差的差分设为15°以下、进而设为10°以下，从而能够实现图案化精度的进一步提高。

相移层13的透射率可设为例如对于i线为1％以上且20％以下的范围。透射率也可以为0.5％以上。透射率小于0.5时，由于难以获得充分的相移效果，因此难以高精度地对微细的图案进行曝光。另外，透射率超过20％时，会降低成膜速度，从而使生产率劣化。

在上述范围中，进一步地，透射率可以设为2％以上且15％以下的范围。进而，在上述范围中，透射率可以设为3％以上且10％以下。

相移层13的反射率例如设为40％以下。据此，在对使用了该相移掩膜的被处理基板(平板基板或半导体基板)进行图案化时，不易形成重影图案，从而能够确保良好的图案精度。

相移层13的透射率及反射率可以根据成膜时的气体条件而任意调整。根据上述的混合气体条件，可获得对于i线为1％以上且20％以下的透射率、及40％以下的反射率。透射率也可以为0.5％以上。

相移层13的厚度可以在能够获得上述光学特性的范围内适当设定。换言之，通过使相移层13的厚度最佳化，从而能够获得上述光学特性。例如，能够根据上述气体条件获得上述光学特性的相移层13的厚度例如为100nm以上且130nm以下。在该范围中，进一步地，相移层13的膜厚可以设为110nm以上且125nm以下的范围。

举例说明，在将溅射成膜时的混合气体的流量比设为Ar：N₂：CO₂＝71:21.5:120，并将膜厚设为114nm时，可将i线的透射率设为3.10％，将i线的相位差设为180°，将g线的透射率设为7.95％，将相位差设为150°。

图2、图3示出了用于表示相移层13的成膜时的成膜条件与各波长分量的相位差及i线的透射率的关系的实验结果。在本例中，将N₂用作氮化性气体、将CO₂用作氧化性气体、将Ar用作惰性气体。成膜压力设为0.4Pa。

如实验例2所示，在含有9.2％以上且10.4％以下的氧化性气体的混合气体的条件下，可将i线的透射率设为3.10％，将i线的相位差设为180°，将g线的透射率设为7.95％。另外，通过以能够对于i线赋予180°±10°的相位差的厚度来形成相移层，从而能够将i线、h线及g线之间的透射率之差控制在5％以下。进而，可以将i线的透射率设定在1％以上且10％以下的范围。

与此相对，在氧化性气体不位于9.2％以上且10.4％以下的范围内这一条件的实验例1中，膜的氧化度较小，即使增大膜厚，也无法将i线与g线之间的透射率之差设定在所需的范围内。在实验例3和4中，虽然透射率较低，但可使i线与g线的透射率差异缩小。

接下来，如图1的(h)所示，在相移层13之上形成光致抗蚀剂层14。光致抗蚀剂层14可以为正片型也可以为底片型。作为光致抗蚀剂层14，使用液态抗蚀剂。

接下来，如图1的(j)、(k)所示，通过对光致抗蚀剂层14进行曝光及显影，从而在相移层13之上形成抗蚀剂图案14P1。抗蚀剂图案14P1作为相移层13的蚀刻掩膜来发挥功能，可根据相移层13的蚀刻图案而适当确定形状。

接下来，如图1的(m)所示，相移层13被蚀刻成规定的图案形状。据此，在透明基板10上形成被图案化成规定形状的相移层13P1。

相移层13的蚀刻工序可以应用湿式蚀刻法或干式蚀刻法，特别是在基板10为大型的情况下，可以通过采用湿式蚀刻法而实现面内均匀性高的蚀刻处理。

相移层13的蚀刻液可以适当选择，在本实施方式中，可以使用硝酸铈铵与高氯酸的水溶液。由于该蚀刻液与玻璃基板的选择比高，因此在相移层13的图案化时能够保护基板10。

在相移层13P1的图案化后，如图1的(n)所示，抗蚀剂图案14P1被去除。在抗蚀剂图案14P1的去除中，例如可以使用氢氧化钠水溶液。

以上述方式，制造本实施方式所涉及的相移掩膜1。根据本实施方式的相移掩膜1，在遮光层图案11P1的周围形成有上述结构的相移层13P1。据此，在使用了包含g线(436nm)、h线(405nm)、i线(365nm)的复合波长的光的、对被曝光基板形成曝光图案时，能够将i线、h线及g线之间的透射率之差控制在5％以下，能够实现基于相移效果的图案精度提高，从而能够实现微细且高精度的图案形成。特别是，根据本实施方式，通过采用用于使在上述波长范围中不同的波长的光(g线、h线和i线)复合化的曝光技术，从而更为显著。

下面，对使用了本实施方式所涉及的相移掩膜1的平板显示器的制造方法进行说明。

首先，在形成有绝缘层及布线层的玻璃基板的表面上形成光致抗蚀剂层。在光致抗蚀剂层的形成中例如使用旋转涂布。光致抗蚀剂层经加热(烘焙)处理后，实施使用了相移掩膜1的曝光处理。在曝光工序中，接近光致抗蚀剂层配置相移掩膜1。而且，经由相移掩膜1，使300nm以上且500nm以下的包含g线(436nm)、h线(405nm)、i线(365nm)的复合波长照射到玻璃基板的表面。在本实施方式中，上述复合波长的光是使用g线、h线及i线的复合光。据此，与相移掩膜1的掩膜图案相对应的曝光图案被转印到光致抗蚀剂层。

根据本实施方式，相移掩膜1具有相移层13P1，即，该相移层13P1可以将i线、h线及g线之间的透射率之差控制在5％以下，并且针对300nm以上且500nm以下的波长区域中的任意光使其具有180°的相位差。因此，根据上述制造方法，通过使用上述波长区域的光，从而能够实现基于相移效果的图案精度提高，进而由于能够使焦点深度加深，故而能够实现微细且高精度的图案形成。据此，能够制造高画质的平板显示器。

根据本发明者等人的实验，确认了：当使用不具有该相移层的掩膜来进行曝光时，对于作为目标的线宽(2μm)会产生30％以上的图案宽度的偏移，但是当使用本实施方式的相移掩膜1来进行曝光时，可以抑制到7％左右的偏移。

<第二实施方式>

图4是说明本发明的第二实施方式所涉及的相移掩膜的制造方法的工序图。此外，在图4中，对于与图1相对应的部分标注相同的符号，省略其详细说明。

本实施方式的相移掩膜2(图4的(J))在周边部具有对位用的对准标记，该对准标记由遮光层11P2形成。下面，对相移掩膜2的制造方法进行说明。

首先，在透明基板10上形成遮光层11(图4的(A))。接下来，在遮光层11之上形成光致抗蚀剂层12(图4的(B))。光致抗蚀剂层12可以为正片型也可以为底片型。接下来，通过对光致抗蚀剂层12进行曝光及显影，从而在遮光层11之上形成抗蚀剂图案12P2(图4的(C))。

抗蚀剂图案12P2作为遮光层11的蚀刻掩膜来发挥功能，可根据遮光层11的蚀刻图案而适当确定形状。在图4的(C)中，示出为了遍及基板10的周缘的规定范围内使遮光层残留，而形成有抗蚀剂图案12P2的例子。

接下来，遮光层11被蚀刻成规定的图案形状。据此，在透明基板10上形成被图案化成规定形状的遮光层11P2(图4的(D))。在遮光层11P2的图案化后，抗蚀剂图案12P2被去除(图4的(E))。在抗蚀剂图案12P2的去除中，例如可以使用氢氧化钠水溶液。

接下来，形成相移层13。相移层13在透明基板10之上以被覆遮光层11P2的方式而形成(图4的(F))。相移层13由氧化氮化铬系材料构成，且利用DC溅射法来进行成膜。在这种情况下，作为工艺气体，可以使用氮化性气体及氧化性气体的混合气体或者惰性气体、氮化性气体及氧化性气体的混合气体。相移层13以与上述第一实施方式相同的成膜条件来形成。

接下来，在相移层13之上形成光致抗蚀剂层14(图4的(G))。

接下来，通过对光致抗蚀剂层14进行曝光及显影，从而在相移层13之上形成抗蚀剂图案14P2(图4的(H))。抗蚀剂图案14P2作为相移层13的蚀刻掩膜来发挥功能，可根据相移层13的蚀刻图案而适当确定形状。

接下来，相移层13被蚀刻成规定的图案形状。据此，在透明基板10上形成被图案化成规定形状的相移层13P2(图4的(I))。在相移层13P2的图案化后，抗蚀剂图案14P2被去除(图4的(J))。在抗蚀剂图案14P2的去除中，例如可以使用氢氧化钠水溶液。

以上述方式，制造本实施方式所涉及的相移掩膜2。根据本实施方式的相移掩膜2，由于对准标记由遮光层11P2形成，因此在光学上易于识别出对准标记，从而能够实现高精度的对位。

本实施方式可以与上述第一实施方式组合实施。

另外，相移层13可以作为半色调层(半透射层)来发挥功能。在这种情况下，能够利用透过相移层13的光与未透过的光使曝光量产生差异。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但是本发明并不限定于此，可以根据本发明的技术思想进行各种变形。

例如，在以上第一实施方式中，在遮光层的图案化后进行相移层的成膜及图案化，但并不限于此，也可以在相移层的成膜及图案化之后，进行遮光层的成膜及图案化。即，可以变更遮光层与相移层的层压顺序。在这种情况下，优选在遮光层与相移层之间设置有以选自Ni、Co、Fe、Ti、Si、Al、Nb、Mo、W和Hf之中的至少一种金属为主要成分的未图示的蚀刻终止层。

另外，在以上的实施方式中，在基板10的整个面使遮光层11成膜之后，通过对必要部位进行蚀刻从而形成遮光层11P1，但也可以代替于此，在形成遮光层11P1的形成区域开口的抗蚀剂图案之后，形成遮光层11。在遮光层11的形成后，通过去除上述抗蚀剂图案，从而能够在必要区域形成遮光层11P1(剥离法)。

以上对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于此，可以在不脱离发明宗旨的范围内进行适当变更。

符号说明

1、2…相移掩膜

10…透明基板

11、11P1…遮光层

12P1、14P1…抗蚀剂图案

13P1…相移层

Claims (3)

1.一种相移掩膜的制造方法，其特征在于，包括如下工序：

在透明基板上形成经图案化的以Cr为主要成分的遮光层；以及

通过在含有惰性气体、氮化性气体、及氧化性气体的混合气体的气氛下对铬系材料的靶进行溅射，从而形成以Cr为主要成分的相移层并进行图案化，且该相移层具有对于i线为大致180°的相位差，并且可将所述混合气体中的所述氧化性气体设为10.4％以下，可将g线的透射率与所述i线的透射率之差设为5％以下。

2.一种相移掩膜，其特征在于，包括：

遮光层，形成于透明基板上且以Cr为主要成分；以及

相移层，以Cr为主要成分，且具有对于i线为大致180°的相位差，并且可将g线的透射率与所述i线的透射率之差设为5％以下。

3.根据权利要求2所述的相移掩膜，其特征在于，

在所述透明基板的表面形成有所述遮光层，

在该遮光层上形成有所述相移层或者在所述透明基板的表面形成有所述相移层，

在该相移层上形成有以选自Ni、Co、Fe、Ti、Si、Al、Nb、Mo、W及Hf之中的至少一种金属为主要成分的蚀刻终止层，且

在该蚀刻终止层上形成有所述遮光层。