CN116107153A - 光掩模坯的制造方法以及光掩模的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的课题在于提供一种在光掩模的制造时容易进行图案的尺寸控制，能够在光掩模中提高图案的尺寸精度的光掩模坯的制造方法以及光掩模的制造方法。该光掩模坯的制造方法用于制造将透明基板(3)的表面划分为第一图案区域和第二图案区域，在第一图案区域形成有第一功能性膜，在第二图案区域形成有第二功能性膜的光掩模坯(2)。

Description

光掩模坯的制造方法以及光掩模的制造方法

技术领域

本发明涉及一种光掩模坯的制造方法以及光掩模的制造方法。

背景技术

作为光刻技术，已知有相移掩模、半色调掩模。相移掩模是在透明基板的一部分具备相移膜，具有通过改变通过该部分的光的相位、强度，来提高分辨率的功能、改善焦深(DOF)的功能的光掩模。半色调掩模是在透明基板的一部分上具备半色调膜，具有通过改变通过该部分的光的强度而实现三灰阶以上的多灰阶功能的光掩模。

这种光掩模经过如下工序制造：i)准备在透明基板之上形成有遮光膜的光掩模坯的工序；ii)在遮光膜上形成抗蚀剂膜的工序；iii)在抗蚀剂膜上描绘规定的抗蚀剂图案，通过显影去除不需要的抗蚀剂膜，形成规定的抗蚀剂图案的工序；iv)将抗蚀剂图案作为掩模，通过蚀刻去除遮光膜的露出部分的工序；v)去除残存的抗蚀剂膜的工序；vi)在去除了遮光膜的透明基板的露出部分以及遮光膜上形成相移膜或半色调膜的工序；vii)在相移膜或者半色调膜上形成抗蚀剂膜的工序；viii)在抗蚀剂膜上描绘规定的抗蚀剂图案，通过显影去除不需要的抗蚀剂膜，形成规定的抗蚀剂图案的工序；ix)将抗蚀剂图案作为掩模，通过蚀刻去除相移膜或半色调膜的露出部分以及遮光膜的露出部分的工序；x)去除残存的抗蚀剂膜的工序。例如，在专利文献1中，作为工序vi)，记载了形成半色调膜的光掩模的制造方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1日本特开2005-257712号公报

发明内容

发明所要解决的课题

根据上述以往的光掩模的制造方法，遮光部由遮光膜和相移膜或半色调膜的层叠部构成。因此，在对遮光部进行构图时，需要对相移膜或半色调膜和遮光膜这两者进行蚀刻。但是，在两者的蚀刻速率不同的情况下，在相移膜或半色调膜和遮光膜之间，侧蚀刻量产生差异。其结果是，在遮光部的边缘产生边缘粗糙，而难以按照预期对遮光部的尺寸精度(遮光部相对于透射部的边缘位置精度)进行精加工。此外，由于是层叠部，所以蚀刻时间有时也比单层的情况长，而使遮光部的尺寸控制(遮光部相对于透射部的边缘位置控制(CD(Critical Dimension：临界尺寸)控制)变得困难。

因此，本发明是鉴于上述情况而完成的，其课题在于提供一种在光掩模的制造时容易进行图案的尺寸控制，能够在光掩模中提高图案的尺寸精度的光掩模坯的制造方法以及光掩模的制造方法。

用于解决课题的手段

本发明的光掩模坯的制造方法，是将透明基板的表面划分为第一图案区域和第二图案区域，在第一图案区域形成有第一功能性膜，在第二图案区域形成有第二功能性膜的光掩模坯的制造方法，包括：

光掩模坯准备工序，准备在透明基板之上形成有第一功能性膜的第一次光掩模坯；第一构图工序，以与第一图案区域对应的图案对第一功能性膜进行构图，去除第二图案区域中的第一功能性膜；功能性膜形成工序，在去除了第一功能性膜的透明基板的露出部分以及第一功能性膜之上形成第二功能性膜；第二构图工序，以与第二图案区域对应的图案对第二功能性膜进行构图，去除第一图案区域中的第二功能性膜。

在此，作为本发明的光掩模坯的制造方法的一种实施方式，可以采用如下构成：

第二构图工序包括：抗蚀剂膜形成工序，在第二功能性膜之上形成抗蚀剂膜；抗蚀剂构图工序，通过将抗蚀剂图案的边缘位置向外偏移，而形成以规定的重叠量在第一功能性膜以及第二功能性膜的层叠部的边缘部进行重叠的抗蚀剂图案，其中，该抗蚀剂图案与第二图案区域对应；蚀刻工序，将抗蚀剂图案作为掩模，通过蚀刻去除第二功能性膜在第一图案区域中的露出部分。

这种情况下，可以采用如下的构成：

还包括：精加工工序，去除由于规定的重叠量的重叠而残留的第二功能性膜的残渣。

此外，作为本发明的光掩模坯的制造方法的其他实施方式，可以采用如下构成：

作为第一次光掩模坯，使用在透明基板之上形成有第一功能性膜，在第一功能性膜之上形成有具有与第一功能性膜不同的蚀刻特性的中间膜的光掩模坯；作为第二功能性膜，使用具有与第一功能性膜相同的蚀刻特性的膜。

这种情况下，可以采用如下的构成：

作为第一功能性膜以及第二功能性膜，使用选自Cr类、Ni类、Ti类、Si类、金属硅化物类、以及调整了氮含量的金属中的材质的膜。

此外，作为本发明的光掩模坯的制造方法的其他实施方式，可以采用如下构成：

作为第一次光掩模坯，使用在透明基板之上形成有第一功能性膜的光掩模坯；作为第二功能性膜，使用具有与第一功能性膜不同的蚀刻特性的膜。

此外，作为本发明的光掩模坯的制造方法的其他实施方式，可以采用如下构成：

作为第一功能性膜，使用具有调整曝光光的光学特性的功能的膜；作为第二功能性膜，使用具有调整曝光光的光学特性的功能、且功能和第一功能性膜不同的膜。

这种情况下，可以采用如下的构成：

作为第一功能性膜或者第二功能性膜的任意一者，使用相移膜或者半色调膜；作为第一功能性膜或者第二功能性膜的任意另一者，使用遮光膜。

此外，作为本发明的光掩模坯的制造方法的其他实施方式，可以采用如下构成：

调整第一功能性膜或者第二功能性膜的任意一者或两者，使其蚀刻速率与第一功能性膜或者第二功能性膜的任意另一者相同。

此外，本发明的光掩模的制造方法，包括：

光掩模坯准备工序，准备通过上述任一项的光掩模坯的制造方法所制造的光掩模坯；构图工序，以规定的图案对第一功能性膜以及第二功能性膜进行构图。

在此，作为本发明的光掩模的制造方法的一种实施方式，可以采用如下构成：

构图工序包括仅一次的描绘工序。

此外，作为本发明的光掩模的制造方法的其他实施方式，可以采用如下构成：

构图工序包括：抗蚀剂膜形成工序，在光掩模坯的表面形成抗蚀剂膜；抗蚀剂构图工序，形成考虑了第一功能性膜以及第二功能性膜的蚀刻速率的差异的抗蚀剂图案，其中，该抗蚀剂图案为规定的图案的抗蚀剂图案；蚀刻工序，将抗蚀剂图案作为掩模，通过蚀刻去除第一功能性膜以及第二功能性膜的露出部分。

发明效果

根据本发明，可制造在透明基板上以第一功能性膜和第二功能性膜彼此边缘相接并同一平面状地排列的方式形成的复合型光掩模坯。在该光掩模坯中，不存在第一功能性膜以及第二功能性膜的实质上的层叠部，光掩模的图案边缘分别被规定在实质上为单层的第一功能性膜和第二功能性膜上。这意味着在光掩模的图案的边缘不容易产生边缘粗糙，而且蚀刻时间变短。因此，根据本发明，在光掩模的制造时容易进行图案的尺寸控制，能够在光掩模中提高图案的尺寸精度。

附图说明

图1(a)是本发明的一实施方式的光掩模的主要部分放大俯视图。图1(b)是图1(a)的A-A线剖视图。

图2(a)是本发明的一个实施方式的光掩模坯，是成为图1的光掩模的基础的光掩模坯的主要部分放大俯视图。图2(b)是图2(a)的B-B线剖视图。

图3(a)～(d)是本发明的实施方式1的光掩模坯的制造方法的说明图。

图4(a)～(c)是接着图3的说明图。

图5(a)～(d)是接着图4的说明图。

图6(a)～(d)是接着图5的说明图。

图7(a)～(d)是本发明的实施方式2的光掩模坯的制造方法的说明图。

图8(a)～(c)是接着图7的说明图。

图9(a)～(d)是接着图8的说明图。

图10(a)～(d)是接着图9的说明图。

图11(a)～(d)是本发明的实施方式3的光掩模坯的制造方法的说明图。

图12(a)～(b)是接着图11的说明图。

图13(a)～(d)是接着图12的说明图。

图14(a)～(c)是接着图13的说明图。

图15(a)～(d)是本发明的一个实施方式的光掩模的制造方法的说明图。

图16(a)～(d)是接着图15的说明图。

图17(a)～(d)是图15(c)的工序3的补充说明图。

图18是图1(b)以及图16(d)的局部放大剖视图。

图19(a)～(d)是本发明的其他实施方式的光掩模坯的制造方法的说明图。

符号说明

1：光掩模；2：光掩模坯；3：透明基板；4：半透膜；5：遮光膜；6：中间膜(蚀刻阻挡膜)；7：孔图案；7A：半透射部中的孔；7B：遮光部中的孔；8：抗蚀剂膜；8a：部分；9：残渣；10：层叠部。

具体实施方式

＜光掩模的结构＞

首先，对本发明的一个实施方式的光掩模的结构进行说明。

如图1所示，光掩模1是具备透射部(空白部分)、半透射部(阴影部分)、遮光部(涂黑部分)的3灰阶的多灰阶光掩模。透射部由透明基板3构成，半透射部由半透膜4构成，遮光部由遮光膜5构成。即，透明基板3的没有层叠半透膜4以及遮光膜5的露出部分为透射部，在透明基板3上层叠半透膜4的部分为半透射部，在透明基板3上层叠遮光膜5的部分为遮光部。

半透射部以规定形状(在本实施方式中为矩形)的单位要素(岛)彼此具有规定间隔地进行二维排列的岛图案的形态形成。遮光部形成为填埋半透射部的区域以外的区域。透射部以孔图案7的形态形成，该孔图案7以规定形状(在本实施方式中为矩形)的单位要素(孔7A、7B)彼此具有规定间隔，并且分别处于半透射部的区域以及遮光部的区域内的方式进行二维排列。

透明基板3是合成石英玻璃等的基板。透明基板3相对于在使用了光掩模1的曝光工序中使用的曝光光所包含的代表波长(例如i线、h线或g线)具有95％以上的透射率。另外，曝光光例如可以是i线、h线或g线，或者也可以是包含它们中的至少两种光的混合光。或者，曝光光也可以是相对于这些光，波段向短波长侧和/或长波长侧移位或者扩展的光。作为一个例子，曝光光的波段可适用从365nm～436nm的带宽扩展到300nm～450nm的光。但是，曝光光并不限定于此。

半透膜4使用：Cr或Cr类化合物、Ni或Ni类化合物、Ti或Ti类化合物、Si类化合物、金属硅化物化合物等公知材质中的Cr类材质。在本实施方式中，半透膜4使用Cr类化合物。半透膜4是相移膜。或者，半透膜4也可以是半色调膜。半透膜4被设定为，相对曝光光中所包含的代表波长具有比透明基板3的透射率低、比遮光膜5的透射率高的透射率，相对代表波长为5％～70％的透射率。另外，半透膜4也可以是通过调整氮含量来改善光掩模1的面内的透射率分布的半透射型金属膜。此外，通过使半透膜4含有其它元素，可改变半透射部的光密度(OD值)。半透膜4通过溅射法、蒸镀法等在透明基板3上成膜。

遮光膜5使用与半透膜4相同的材质。在本实施方式中，遮光膜5使用Cr类化合物。遮光膜5相对于曝光光所包含的代表波长具有1％以下的透射率。或者，只要遮光部的光密度(OD值)满足2.7以上即可。作为一例，遮光膜5是具有第一成膜层和第二成膜层的层叠结构。第一成膜层由Cr膜构成，目的是遮光性。第二成膜层由氧化铬膜构成，目的是抑制反射。在此情况下，即使第一成膜层的透射率高于1％，只要第一成膜层以及第二成膜层的层叠透射率为1％以下即可。遮光膜5通过溅射法、蒸镀法等在透明基板3上成膜。

半透膜4以及遮光膜5由于使用相同材质，因此蚀刻特性相同。然而，半透膜4以及遮光膜5和后述的中间膜6由于材质不同，因此蚀刻特性不同。即，半透膜4以及遮光膜5相对于中间膜6具有蚀刻选择性，中间膜6相对于半透膜4以及遮光膜5具有蚀刻选择性。

＜光掩模坯的结构＞

接着，对本发明的一个实施方式的光掩模坯、即作为光掩模1的基础的光掩模坯的结构进行说明。

如图2所示，光掩模坯2是光掩模1的孔图案7形成之前的状态的光掩模坯。即，光掩模坯2以在透明基板3的表面(的有效区域)整个面上不具有透射部而使半透膜4以及遮光膜5彼此边缘相接并排列在同一平面状的方式而形成。另外，虽然是指同一平面状，但半透膜4以及遮光膜5的各膜厚不一定是相同的厚度。例如，当然可以存在半透膜4的厚度小于遮光膜5的厚度的情况，或者相反的情况。

＜光掩模坯的第一制造方法＞

接着，对本发明的实施方式1的光掩模坯2的制造方法(光掩模坯2的第一制造方法)进行说明。

概略地说，该制造方法是如下的光掩模坯2的制造方法，即，将透明基板3的表面划分为第一图案区域和第二图案区域，在第一图案区域形成第一功能性膜，在第二图案区域形成第二功能性膜，其中，第一图案区域为半透膜4的区域，第二图案区域为遮光膜5的区域，第一功能性膜为半透膜4，第二功能性膜为遮光膜5。另外，功能性膜是指具有调整曝光光的光学特性的功能的膜。功能性膜包括具有改变曝光光的相位的功能的相移膜、具有调节曝光光的透射率的功能的半透膜、具有遮蔽曝光光的功能的遮光膜等。

具体而言，该制造方法包括：

i)光掩模坯准备工序(工序1)

ii)抗蚀剂膜形成工序(工序2)

iii)描绘工序(工序3)

iv)显影工序(工序4)

v)中间膜蚀刻工序(工序5)

vi)半透膜蚀刻工序(工序6)

vii)抗蚀剂膜去除工序(工序7)

viii)遮光膜形成工序(工序8)

ix)抗蚀剂膜形成工序(工序9)

x)描绘工序(工序10)

xi)显影工序(工序11)

xii)遮光膜蚀刻工序(工序12)

xiii)中间膜蚀刻工序(工序13)

xiv)抗蚀剂膜去除工序(工序14)

xv)精加工工序(工序15)。

另外，将从抗蚀剂膜形成工序(工序2)到抗蚀剂膜去除工序(工序7)、从抗蚀剂膜形成工序(工序9)到抗蚀剂膜去除工序(工序14)分别称为构图工序。在前者的构图工序中，对光掩模坯2的半透膜4进行构图，在后者的构图工序中，对光掩模坯2的遮光膜5进行构图。

如图3(a)所示，在光掩模坯准备工序(工序1)中，在透明基板3上形成半透膜4，在半透膜4上形成中间膜(蚀刻阻挡膜)6，由此，准备在透明基板3之上层叠形成半透膜4以及中间膜6的光掩模坯(第一次光掩模坯)。中间膜6使用非Cr类的材质。在本实施方式中，中间膜6使用Ni、Ti或硅化钼化合物。半透膜4和中间膜6分别通过溅射法、蒸镀法等成膜。

如图3(b)所示，在第一次的抗蚀剂膜形成工序(工序2)中，抗蚀剂被均匀地涂布到中间膜6之上，而形成抗蚀剂膜8。抗蚀剂通过涂布法或者喷雾法来进行涂布。

如图3(c)所示，在第一次描绘工序(工序3)中，使用描绘装置的电子束或激光向抗蚀剂膜8照射曝光光，描绘与光掩模坯2的半透膜4的区域对应的抗蚀剂图案。另外，在第一次描绘工序(工序3)中，除了描绘抗蚀剂图案之外，还描绘用于使第二次描绘工序(工序10)中的描绘位置对准的标记(对准标记)。虽然未图示，但对准标记例如在包围抗蚀剂图案的外围区域的适当的3处或4处形成。

如图3(d)所示，在第一次显影工序(工序4)中，通过显影去除不需要的抗蚀剂膜8(部分8a)，形成抗蚀剂图案。显影通过浸渍于显影液中来进行。另外，将描绘工序(工序3)和显影工序(工序4)合称为抗蚀剂构图工序。

如图4(a)所示，在中间膜蚀刻工序(工序5)中，使用抗蚀剂图案作为蚀刻处理用掩模，通过蚀刻去除中间膜6的露出部分。蚀刻可以是干式蚀刻、湿式蚀刻中的任一种，但如果是大型尺寸的光掩模，则优选湿式蚀刻。蚀刻剂使用蚀刻液或蚀刻气体。无论是哪种蚀刻剂，都使用对中间膜6具有蚀刻选择性的蚀刻剂(不蚀刻半透膜4的蚀刻剂)。

如图4(b)所示，在半透膜蚀刻工序(工序6)中，将中间膜6作为蚀刻处理用掩模，通过蚀刻去除半透膜4的露出部分。蚀刻可以是干式蚀刻、湿式蚀刻中的任一种，但如果是大型尺寸的光掩模，则优选湿式蚀刻。蚀刻剂使用蚀刻液或蚀刻气体。无论是哪种蚀刻剂，都使用对半透膜4具有蚀刻选择性的蚀刻剂(不蚀刻中间膜6的蚀刻剂)。

如图4(c)所示，在第一次抗蚀剂膜去除工序(工序7)中，去除抗蚀剂膜8。通过灰化法或浸渍于抗蚀剂剥离液来去除抗蚀剂膜8。

如图5(a)所示，在遮光膜形成工序(工序8)中，在去除了半透膜4的透明基板3的露出部分以及半透膜4上形成遮光膜5。遮光膜5通过溅射法、蒸镀法等成膜。

如图5(b)所示，在第二次抗蚀剂膜形成工序(工序9)中，与第一次抗蚀剂膜形成工序(工序2)相同，在遮光膜5上涂布抗蚀剂，形成抗蚀剂膜8。抗蚀剂通过涂布法或者喷雾法来进行涂布。

如图5(c)所示，在第二次描绘工序(工序10)中，和第一次描绘工序(工序3)相同，使用描绘装置的电子束或激光向抗蚀剂膜8照射曝光光，描绘与光掩模坯2的遮光膜5的区域对应的抗蚀剂图案。描绘装置是与在第一次描绘工序(工序3)中使用的描绘装置相同的装置。在第二次描绘工序(工序10)中，描绘装置检测在第一次描绘工序(工序3)中形成的对准标记，进行透明基板3的对位。

但是，即使提高对准的精度，完全消除对准偏差也是非常困难的。因此，在第二次描绘工序(工序10)中，设定考虑了对准偏差的抗蚀剂图案。具体而言，通过将光掩模坯2的遮光膜5的边缘向外偏移(+偏移)，设定以重叠量L在半透膜4、中间膜6以及遮光膜5的层叠部的边缘部进行重叠(lap)的这种抗蚀剂图案。重叠量L例如为0.3μm以上且0.5μm以下的值。

如图5(d)所示，在第二次显影工序(工序11)中，与第一次显影工序(工序4)相同，通过显影去除不需要的抗蚀剂膜8(部分8a)，形成抗蚀剂图案。显影通过浸渍于显影液中来进行。另外，将描绘工序(工序10)和显影工序(工序11)合称为抗蚀剂构图工序。

如图6(a)所示，在遮光膜蚀刻工序(工序12)中，将抗蚀剂图案作为蚀刻处理用掩模，通过蚀刻去除遮光膜5的露出部分。蚀刻可以是干式蚀刻、湿式蚀刻中的任一种，但如果是大型尺寸的光掩模，则优选湿式蚀刻。蚀刻剂使用蚀刻液或蚀刻气体。无论是哪种蚀刻剂，都使用对遮光膜5具有蚀刻选择性的蚀刻剂(不蚀刻中间膜6的蚀刻剂)。

如图6(b)所示，在中间膜蚀刻工序(工序13)中，使用遮光膜5(如果没有残留遮光膜5，则为抗蚀剂图案)作为蚀刻处理用掩模，通过蚀刻去除中间膜6的露出部分。蚀刻可以是干式蚀刻、湿式蚀刻中的任一种，但如果是大型尺寸的光掩模，则优选湿式蚀刻。蚀刻剂使用蚀刻液或蚀刻气体。无论是哪种蚀刻剂，都使用对中间膜6具有蚀刻选择性的蚀刻剂(不蚀刻半透膜4的蚀刻剂)。

如图6(c)所示，在第二次抗蚀剂膜去除工序(工序14)中，与第一次抗蚀剂膜去除工序(工序7)相同，去除抗蚀剂膜8。通过灰化法或浸渍于抗蚀剂剥离液来去除抗蚀剂膜8。

如图6(d)所示，在精加工工序(工序15)中，去除由于上述重叠而残留的中间膜6以及遮光膜5的残渣9。残渣9由于宽度窄、刚性低，所以能够通过清洗等简单地去除。或者，如果在遮光膜蚀刻工序(工序12)中对遮光膜5进行侧蚀刻，并在中间膜蚀刻工序(工序13)中对中间膜6进行侧蚀刻，从而不残留残渣9，则不需要精加工工序(工序15)。

经过以上的工序1至工序15，完成作为第二次光掩模坯的光掩模坯2。

＜光掩模坯的第二制造方法＞

接着，对本发明的实施方式2的光掩模坯2的制造方法(光掩模坯2的第二制造方法)进行说明。

概略地说，该制造方法是如下的光掩模坯2的制造方法，即，将透明基板3的表面划分为第一图案区域和第二图案区域，在第一图案区域形成第一功能性膜，在第二图案区域形成第二功能性膜，其中，第一图案区域为遮光膜5的区域，第二图案区域为半透膜4的区域，第一功能性膜为遮光膜5，第二功能性膜为半透膜4。

具体而言，该制造方法包括：

i)光掩模坯准备工序(工序1)

ii)抗蚀剂膜形成工序(工序2)

iii)描绘工序(工序3)

iv)显影工序(工序4)

v)中间膜蚀刻工序(工序5)

vi)遮光膜蚀刻工序(工序6)

vii)抗蚀剂膜去除工序(工序7)

viii)半透膜形成工序(工序8)

ix)抗蚀剂膜形成工序(工序9)

x)描绘工序(工序10)

xi)显影工序(工序11)

xii)半透膜蚀刻工序(工序12)

xiii)中间膜蚀刻工序(工序13)

xiv)抗蚀剂膜去除工序(工序14)

xv)精加工工序(工序15)。

另外，将从抗蚀剂膜形成工序(工序2)到抗蚀剂膜去除工序(工序7)、从抗蚀剂膜形成工序(工序9)到抗蚀剂膜去除工序(工序14)分别称为构图工序。在前者的构图工序中，对光掩模坯2的遮光膜5进行构图，在后者的构图工序中，对光掩模坯2的半透膜4进行构图。

第二制造方法与第一制造方法的不同之处在于，在第一制造方法中，先对半透膜4进行构图，然后对遮光膜5进行构图，而在第二制造方法中，先对遮光膜5进行构图，然后对半透膜4进行构图。除了与此相关的事项以外，两者相同。因此，以下说明不同点，对于相同点，作为与第一制造方法的说明相同而省略说明。

如图7(a)所示，在光掩模坯准备工序(工序1)中，在透明基板3上形成遮光膜5，在遮光膜5上形成中间膜(蚀刻阻挡膜)6，由此，准备在透明基板3上层叠形成遮光膜5以及中间膜6的光掩模坯(第一次光掩模坯)。

如图7(c)所示，在第一次描绘工序(工序3)中，描绘与光掩模坯2的遮光膜5的区域对应的抗蚀剂图案。

如图8(a)所示，在中间膜蚀刻工序(工序5)中，使用抗蚀剂图案作为蚀刻处理用掩模，通过蚀刻去除中间膜6的露出部分。蚀刻剂使用对中间膜6具有蚀刻选择性的蚀刻剂(不蚀刻遮光膜5的蚀刻剂)。

如图8(b)所示，在遮光膜蚀刻工序(工序6)中，将中间膜6作为蚀刻处理用掩模，通过蚀刻去除遮光膜5的露出部分。蚀刻剂使用对遮光膜5具有蚀刻选择性的蚀刻剂(不蚀刻中间膜6的蚀刻剂)。

如图9(a)所示，在半透膜形成工序(工序8)中，在去除了遮光膜5的透明基板3的露出部分以及遮光膜5上形成半透膜4。

如图9(c)所示，在第二次描绘工序(工序10)中，描绘与光掩模坯2的半透膜4的区域对应的抗蚀剂图案。但是，抗蚀剂图案是通过将光掩模坯2的半透膜4的边缘向外偏移(+偏移)，设定以重叠量L在遮光膜5、中间膜6以及半透膜4的层叠部的边缘部进行重叠(lap)的这种抗蚀剂图案。

如图10(a)所示，在半透膜蚀刻工序(工序12)中，将抗蚀剂图案作为蚀刻处理用掩模，通过蚀刻去除半透膜4的露出部分。蚀刻剂使用对半透膜4具有蚀刻选择性的蚀刻剂(不蚀刻中间膜6的蚀刻剂)。

如图10(b)所示，在中间膜蚀刻工序(工序13)中，使用半透膜4(如果没有残留半透膜4，则为抗蚀剂图案)作为蚀刻处理用掩模，通过蚀刻去除中间膜6的露出部分。蚀刻剂使用对中间膜6具有蚀刻选择性的蚀刻剂(不蚀刻遮光膜5的蚀刻剂)。

＜光掩模坯的第三制造方法＞

接着，对本发明的实施方式3的光掩模坯2的制造方法(光掩模坯2的第三制造方法)进行说明。

概略地说，该制造方法是如下的光掩模坯2的制造方法，即，将透明基板3的表面划分为第一图案区域和第二图案区域，在第一图案区域形成第一功能性膜，在第二图案区域形成第二功能性膜，其中，第一图案区域为半透膜4的区域，第二图案区域为遮光膜5的区域，第一功能性膜为半透膜4，第二功能性膜为遮光膜5。

具体而言，该制造方法包括：

i)光掩模坯准备工序(工序1)

ii)抗蚀剂膜形成工序(工序2)

iii)描绘工序(工序3)

iv)显影工序(工序4)

v)半透膜蚀刻工序(工序5)

vi)抗蚀剂膜去除工序(工序6)

vii)遮光膜形成工序(工序7)

viii)抗蚀剂膜形成工序(工序8)

ix)描绘工序(工序9)

x)显影工序(工序10)

xi)遮光膜蚀刻工序(工序11)

xii)抗蚀剂膜去除工序(工序12)

xiii)精加工工序(工序13)。

另外，将从抗蚀剂膜形成工序(工序2)到抗蚀剂膜去除工序(工序6)、从抗蚀剂膜形成工序(工序8)到抗蚀剂膜去除工序(工序12)分别称为构图工序。在前者的构图工序中，对光掩模坯2的半透膜4进行构图，在后者的构图工序中，对光掩模坯2的遮光膜5进行构图。

第三制造方法与第一制造方法的不同之处在于，在第三制造方法中，i)使用未层叠中间膜6而在透明基板3上仅形成有半透膜4的光掩模坯作为第一次光掩模坯，以及相应地，不存在第一制造方法的中间膜蚀刻工序(工序5)以及中间膜蚀刻工序(工序13)；ii)半透膜4或者遮光膜5中的任何一者例如使用Cr类材质的膜，任意另一者使用非Cr类材质的膜，由此，半透膜4以及遮光膜5由于材质不同而蚀刻特性不同，以及相应地，所使用的蚀刻剂不同。除了与此相关的事项以外，两者相同。因此，关于第三制造方法，作为与第一制造方法的说明相同而省略说明。

＜光掩模坯的第四制造方法＞

接着，对本发明的实施方式4的光掩模坯2的制造方法(光掩模坯2的第四制造方法)进行说明。

概略地说，该制造方法是如下的光掩模坯2的制造方法，即，将透明基板3的表面划分为第一图案区域和第二图案区域，在第一图案区域形成第一功能性膜，在第二图案区域形成第二功能性膜，其中，第一图案区域为遮光膜5的区域，第二图案区域为半透膜4的区域，第一功能性膜为遮光膜5，第二功能性膜为半透膜4。

具体而言，该制造方法包括：

i)光掩模坯准备工序(工序1)

ii)抗蚀剂膜形成工序(工序2)

iii)描绘工序(工序3)

iv)显影工序(工序4)

v)遮光膜蚀刻工序(工序5)

vi)抗蚀剂膜去除工序(工序6)

vii)半透膜形成工序(工序7)

viii)抗蚀剂膜形成工序(工序8)

ix)描绘工序(工序9)

x)显影工序(工序10)

xi)半透膜蚀刻工序(工序11)

xii)抗蚀剂膜去除工序(工序12)

xiii)精加工工序(工序13)。

另外，将从抗蚀剂膜形成工序(工序2)到抗蚀剂膜去除工序(工序6)、从抗蚀剂膜形成工序(工序8)到抗蚀剂膜去除工序(工序12)分别称为构图工序。在前者的构图工序中，对光掩模坯2的遮光膜5进行构图，在后者的构图工序中，对光掩模坯2的半透膜4进行构图。

第四制造方法与第三制造方法的不同点在于，在第三制造方法中，先对半透膜4进行构图，然后对遮光膜5进行构图，而在第四制造方法中，先对遮光膜5进行构图，然后对半透膜4进行构图。除了与此相关的事项以外，两者相同。因此，关于第四制造方法，作为与第一制造方法以及第二制造方法的说明相同而省略说明。

＜光掩模的制造方法＞

接着，对本发明的一个实施方式的光掩模1的制造方法进行说明。

该制造方法包括：

i)光掩模坯准备工序(工序1)

ii)抗蚀剂膜形成工序(工序2)

iii)描绘工序(工序3)

iv)显影工序(工序4)

v)膜蚀刻工序(工序5)

vi)抗蚀剂膜去除工序(工序6)。

另外，将从抗蚀剂膜形成工序(工序2)到抗蚀剂膜去除工序(工序7)称为构图工序。在构图工序中，对光掩模1的透射部进行构图。

如图15(a)所示，在光掩模坯准备工序(工序1)中，准备通过上述光掩模坯2的任一种制造方法所制造的光掩模坯2(第二次光掩模坯)。

如图15(b)所示，在抗蚀剂膜形成工序(工序2)中，抗蚀剂被均匀地涂布到半透膜4以及遮光膜5之上，而形成抗蚀剂膜8。抗蚀剂通过涂布法或者喷雾法来进行涂布。

如图15(c)所示，在描绘工序(工序3)中，使用描绘装置的电子束或激光向抗蚀剂膜8照射曝光光，描绘与光掩模1的透射部(孔图案7)的区域对应的抗蚀剂图案。

但是，虽然半透膜4以及遮光膜5的蚀刻特性相同，但是在两者的蚀刻速率不同的情况下，在膜蚀刻工序(工序5)中，半透膜4和遮光膜5在侧蚀刻量方面会产生差异。其结果是，光掩模1的孔图案7中的、位于半透射部的区域内的孔7A、……或者位于遮光部的区域内的孔7B、……中的至少一者的尺寸精度(光掩模1的半透射部或者遮光部中的至少一者相对于透射部的边缘位置精度)变差。因此，在描绘工序(工序3)中，设定考虑了蚀刻速率偏差的抗蚀剂图案。具体地说，例如在半透膜4的蚀刻速率比遮光膜5高的情况下，设定如下的抗蚀剂图案：相对于图17(a)以及图17(b)所示的孔7A、7B为本来的尺寸形状，如图17(c)所示，相对于位于半透射部的区域内存在的孔7A、……，使边缘向内侧偏移(-偏移)；或者如图17(d)所示，相对于位于遮光部的区域内的孔7B、……，使边缘向外侧偏移(+偏移)。当然，在半透膜4以及遮光膜5的蚀刻速率相同或者近似的情况下，不需要进行偏移处理。

另外，作为关于蚀刻速率的另一种方法，可采用这样的方法，即：以使半透膜4以及遮光膜5的蚀刻速率相同或近似的方式来形成(成膜)半透膜4以及遮光膜5。这是在光掩模坯2的制造阶段，在半透膜4的膜厚方向改变含有化合物的组成比，通过组成渐变来调整蚀刻速率。例如，能够采用通过在膜厚方向朝向蚀刻所进行的方向提高蚀刻难度来减慢蚀刻速率的方法。或者，也可以是与此相反的调整方法。

如图15(d)所示，在显影工序(工序4)中，通过显影去除不需要的抗蚀剂膜8(部分8a)，形成抗蚀剂图案。显影通过浸渍于显影液中来进行。另外，将描绘工序(工序3)和显影工序(工序4)合称为抗蚀剂构图工序。

如图16(a)所示，在膜蚀刻工序(工序5)中，将抗蚀剂图案作为蚀刻处理用掩模，通过蚀刻去除半透膜4以及遮光膜5的露出部分。蚀刻可以是干式蚀刻、湿式蚀刻中的任一种，但如果是大型尺寸的光掩模，则优选湿式蚀刻。蚀刻剂使用蚀刻液或蚀刻气体。

但是，在采用上述光掩模坯2的第三制造方法以及第四制造方法制造的光掩模坯2的情况下，由于半透膜4和遮光膜5的蚀刻特性不同，使用的蚀刻剂不同，因此膜蚀刻工序(工序5)分为图16(b)所示的半透膜蚀刻工序(工序5-1)和图16(c)所示的遮光膜蚀刻工序(工序5-2)。顺序是哪个在前都可以。

如图16(d)所示，在抗蚀剂膜去除工序(工序6)中，去除抗蚀剂膜8。通过灰化法或浸渍于抗蚀剂剥离液来去除抗蚀剂膜8。

经过以上的工序1至工序6，完成光掩模1。

＜实施方式的效果＞

根据上述光掩模坯2的各制造方法，可制造在透明基板3上以半透膜4以及遮光膜5彼此边缘相接并同一平面状地排列的方式形成的复合型的光掩模坯2，即，具有光学特性不同的两个区域的光掩模坯2。在该光掩模坯2中，不存在半透膜4以及遮光膜5的实质上的层叠部，光掩模1的图案的边缘分别被规定在实质上为单层的半透膜4以及遮光膜5上。即，光掩模1的图案在整体上膜厚小、纵横比(图案的尺寸与高度之比)小的光掩模坯2上进行构图。这意味着在光掩模1的图案的边缘不容易产生边缘粗糙，而且蚀刻时间变短。因此，在光掩模1的制造时容易进行图案的尺寸控制，能够在光掩模1中提高图案的尺寸精度。

具体而言，如图18所示，半透膜4以及遮光膜5分别实质上是单层的，光掩模1的孔图案7的孔7A、……在半透膜4的区域形成，孔7B、……在遮光膜5的区域形成。因此，在光掩模1中，各孔7A的尺寸SA以及各孔7B的尺寸SB忠实于设计而完成。由此，与在层叠部上形成孔图案的情况相比，能够提高各孔7A、7B的尺寸精度，能够构图出忠实于设计的高精度的孔图案7。

此外，根据上述光掩模1的制造方法，通过一次构图工序而在半透膜4形成孔7A、……的图案和在遮光膜5形成孔7B、……的图案，而并非分开的构图工序。因此，当然不会产生对准偏差，在光掩模1中，相邻的孔7A、7B的距离D的这样的各孔7A、7B的相对位置关系忠实于设计而完成。由此，能够提高各孔7A、7B的位置精度，在这一点上，也能够构图出忠实于设计的高精度的孔图案7。

此外，根据上述光掩模坯2的第一制造方法以及第二制造方法，使用Cr类材质的膜作为半透膜4以及遮光膜5。Cr类具有耐高压性以及耐化学品性，并且具有膜强度。因此，能够得到与普通的光掩模同等的耐清洗性。

＜其他实施方式＞

另外，本发明并不限定于上述各实施方式，可在不脱离本发明的要旨的范围内进行各种改变。

在上述光掩模坯2的第一制造方法以及第二制造方法中，作为第一功能性膜以及第二功能性膜，选择蚀刻特性相同的膜(另外，在整个本说明书中，涉及蚀刻特性“相同”、膜的材质“相同”时，包括“近似”的概念)。但是，本发明并非限定于此。例如，i)作为第一功能性膜，可以选择蚀刻特性分别与第二功能性膜、中间膜不同的膜，作为第二功能性膜，可以选择蚀刻特性分别与第一功能性膜、中间膜不同的膜。或者，ii)作为第一功能性膜，可以选择蚀刻特性分别与第二功能性膜、中间膜不同的膜，作为第二功能性膜，可以选择蚀刻特性与第一功能性膜不同但是蚀刻特性与中间膜相同的膜。

此外，在上述光掩模坯2的各制造方法中，残渣9被去除，层叠部完全消失。但是，本发明并非限定于此。例如，如果是在光掩模中图案的边缘不相关(不经过)的部位，则如图19所示，也可以残留层叠部10。在该情况下，重叠量L设定得较大，例如为1μm以上且10μm以下的值。另外，图19是与上述光掩模坯2的第一制造方法对应的图。

此外，作为光掩模坯，也可以在上述光掩模坯2之上进一步形成具有不同透射率的半透膜。在此情况下，下层的半透膜4(第一半透膜)的透射率通过上层的半透膜(第二半透膜)被重新调整。即，第二半透膜用作透射率调整膜。

此外，作为光掩模坯，也可以在上述光掩模坯2上形成相移膜。在此情况下，下层的半透膜4可以设置为不影响相移效果的程度，即，可以将相移量设置为0度以上且20度以下。

此外，在上述实施方式中，光掩模1的图案是孔图案7。但是，孔图案不过是一个例子，本发明并不限于此。作为光掩模的图案可以包括：图案的边缘不通过第一功能性膜的区域(第一图案区域)和第二功能性膜的区域(第二图案区域)的边界而设定在第一功能性膜的区域以及第二功能性膜的区域的各区域内的图案，以及图案的边缘通过第一功能性膜的区域和第二功能性膜的区域的边界而横跨第一功能性膜的区域和第二功能性膜的区域而设定的图案这两者，并可以适当采用各种图案。

此外，在上述实施方式中，第一功能性膜或者第二功能性膜的任意一者是半透膜4，任意另一者是遮光膜5。但是，本发明并非限定于此。作为第一功能性膜以及第二功能性膜，可以从各种功能性膜中选择适当的功能性膜。例如，也可以是不作为半透膜的用途的相移膜。

另外，只要不是物理上的干扰，将以上记载的技术特征应用于其他实施方式乃至例子、将以上记载的技术特征置换为其他实施方式乃至例子的技术特征、将以上记载的技术特征彼此组合等当然也是可能的，这是本发明的当然意图。

Claims (12)

1.光掩模坯的制造方法，是将透明基板的表面划分为第一图案区域和第二图案区域，在第一图案区域形成有第一功能性膜，在第二图案区域形成有第二功能性膜的光掩模坯的制造方法，其特征在于，包括：

光掩模坯准备工序，准备在透明基板之上形成有第一功能性膜的第一次光掩模坯；

第一构图工序，以与第一图案区域对应的图案对第一功能性膜进行构图，去除第二图案区域中的第一功能性膜；

功能性膜形成工序，在去除了第一功能性膜的透明基板的露出部分以及第一功能性膜之上形成第二功能性膜；

第二构图工序，以与第二图案区域对应的图案对第二功能性膜进行构图，去除第一图案区域中的第二功能性膜。

2.根据权利要求1所述的光掩模坯的制造方法，其特征在于，第二构图工序包括：

抗蚀剂膜形成工序，在第二功能性膜之上形成抗蚀剂膜；

抗蚀剂构图工序，通过将抗蚀剂图案的边缘位置向外偏移，而形成以规定的重叠量在第一功能性膜以及第二功能性膜的层叠部的边缘部进行重叠的抗蚀剂图案，其中，该抗蚀剂图案与第二图案区域对应；

蚀刻工序，将抗蚀剂图案作为掩模，通过蚀刻去除第二功能性膜在第一图案区域中的露出部分。

3.根据权利要求2所述的光掩模坯的制造方法，其特征在于，还包括：精加工工序，去除由于规定的重叠量的重叠而残留的第二功能性膜的残渣。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的光掩模坯的制造方法，其特征在于，作为第一次光掩模坯，使用在透明基板之上形成有第一功能性膜，在第一功能性膜之上形成有具有与第一功能性膜不同的蚀刻特性的中间膜的光掩模坯；

作为第二功能性膜，使用具有与第一功能性膜相同的蚀刻特性的膜。

5.根据权利要求4所述的光掩模坯的制造方法，其特征在于，作为第一功能性膜以及第二功能性膜，使用选自Cr类、Ni类、Ti类、Si类、金属硅化物类、以及调整了氮含量的金属中的材质的膜。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的光掩模坯的制造方法，其特征在于，

作为第一次光掩模坯，使用在透明基板之上形成有第一功能性膜的光掩模坯；

作为第二功能性膜，使用具有与第一功能性膜不同的蚀刻特性的膜。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的光掩模坯的制造方法，其特征在于，

作为第一功能性膜，使用具有调整曝光光的光学特性的功能的膜；

作为第二功能性膜，使用具有调整曝光光的光学特性的功能、且功能和第一功能性膜不同的膜。

8.根据权利要求7所述的光掩模坯的制造方法，其特征在于，

作为第一功能性膜或者第二功能性膜的任意一者，使用相移膜或者半色调膜；

作为第一功能性膜或者第二功能性膜的任意另一者，使用遮光膜。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的光掩模坯的制造方法，其特征在于，调整第一功能性膜或者第二功能性膜的任意一者或两者，使其蚀刻速率与第一功能性膜或者第二功能性膜的任意另一者相同。

10.光掩模的制造方法，其特征在于，包括：光掩模坯准备工序，准备通过权利要求1至9中任一项所述的光掩模坯的制造方法所制造的光掩模坯；

构图工序，以规定的图案对第一功能性膜以及第二功能性膜进行构图。

11.根据权利要求10所述的光掩模的制造方法，其特征在于，构图工序包括仅一次的描绘工序。

12.根据权利要求10或11所述的光掩模的制造方法，其特征在于，构图工序包括：

抗蚀剂膜形成工序，在光掩模坯的表面形成抗蚀剂膜；

抗蚀剂构图工序，形成考虑了第一功能性膜以及第二功能性膜的蚀刻速率的差异的抗蚀剂图案，其中，该抗蚀剂图案为规定的图案的抗蚀剂图案；

蚀刻工序，将抗蚀剂图案作为掩模，通过蚀刻去除第一功能性膜以及第二功能性膜的露出部分。

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