TWI402613B - Mask base and mask - Google Patents
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Description
本發明係關光罩基底及光罩,特別是關於製造FPD裝置之光罩基底(光罩用的基底),使用所關光罩基底製造之光罩(轉印光罩)等。
近年,在於大型FPD用光罩的領域,試圖使用具有半透光性區域(所謂灰階部)之灰階光罩,減少光罩片數(非專利文獻1)。
在此,灰階光罩,係如圖6(1)及圖7(1)所示,於透明基板上,具有遮光部1、穿透部2及半透光性區域之灰階部3。灰階部3,具有調整穿透量之機能,例如,如圖6(1)所示形成灰階光罩用半透光性膜(半透光性膜)3a’之區域,或者,如圖7(1)所示形成灰階圖案(使用灰階光罩之大型LCD用曝光機之解析度極限以下的細微遮光圖案3a及細微穿透部3b)之區域,減低穿透該等區域之光之穿透量減低由該區域之照射量,將對應所關區域之光阻劑之顯影後的之減膜之膜厚控制為所期望之值為目的形成。
將大型灰階光罩,搭載於鏡投影方式或使用透鏡之透鏡投影方式之大型曝光裝置使用時,由於通過灰階部3之曝光光全體而言曝光量會不足,故經由灰階部3曝光之正型光阻劑的膜厚只會變薄而殘留於基板上。即,光阻劑會因曝光量的不同而對應通常的遮光部1之部分與對應灰階部3之部分對顯影液之溶解性產生差異,故顯影後的光阻劑形狀將如圖6(2)及圖7(2)所示,對應通常的遮光部1之部分1’成例如約1 μm,對應灰階部3之部分3’例如成約0.4~0.5 μm,對應穿透部2之部份成沒有光阻劑的部分2’。然後,在沒有光阻劑的部分2’進行被加工基板之第1蝕刻,將對應灰階部3之薄的部分3’之光阻劑以灰化等去除以此部分進行第2蝕刻,以1片光罩進行先前的光罩2片份的步驟,減少光罩片數。
[非專利文獻1]月刊FPD Intelligence,p.31-35、1999年5月[非專利文獻2]「光罩技術的故事」,田邊功、法元盛久、竹花洋著,工業調查會刊,「第4章LCD用光罩之實際」p.151-180
然而,製造微處理器、半導體記憶體、系統LSI等半導體元件之LSI用光罩,最大為6英吋(132mm)四方程度而相對較小型,多搭載於以步進曝光(投影曝光)方式之縮小投影曝光裝置使用。又,形成於LSI用光罩上之光罩圖案之最小線寬實現0.26 μm程度(形成於晶圓上之圖案的最小線寬為0.07 μm)。
於所關LSI用光罩之製造,由於一般需要形成上述之高精細圖案,故於光罩基底上塗佈電子線光阻劑(光阻劑膜厚N通常相對較小為400~500nm),進行電子描繪,形成光阻劑圖案,將該光阻劑圖案作為掩模形成光罩圖案。
再者,在於製造LSI用光罩之小型光罩基底,綜合考慮對小型基底之塗佈精度、量產性、成本等,以旋轉塗佈塗佈光阻劑。
對此,FPD(平面顯示器)用大型光罩,最小也有330mm×450mm程度(最大為1220mm×1400mm程度)而相對較大型,搭載於鏡投影(以掃描曝光方式之等倍投影曝光)方式或透鏡投影方式之曝光裝置使用。又,形成於FPD用大型光罩之圖案之最小線寬為1 μm程度以下,形成於被轉印用大型玻璃基板上之圖案之最小線寬均為2~3 μm程度,與最先端LSI的最小線寬相比較大。
於所關FPD用大型光罩之製造,係於光罩基底上塗佈光阻劑(光阻劑膜厚N通常相對較大為1000nm),進行雷射掃描,形成光阻劑圖案,將該光阻劑圖案作為掩模形成光罩圖案。
再者,於製造FPD用大型光罩之大型光罩基底,綜合考慮對大型光罩基底之塗佈精度、良率等,以狹縫狀的噴嘴於基板上掃描塗佈光阻劑之狹縫式光阻劑塗佈裝置塗佈光阻劑。
如以上,於FPD用大型光罩基底及光罩,根據光罩尺寸的相異等,使用與LSI用光罩不同的製程(描繪方法或光阻劑塗佈方法)或不同條件(光阻劑之種類或光阻劑膜厚),將該等製程或條件需要檢討使用於FPD用大型光罩基底及光罩時需要檢討起因於基板為大型所產生之問題。
本案之目的,係提案適於FPD用大型光罩之製程(描繪方式或光阻劑塗佈方法)或不同條件(光阻劑之種類或光阻劑膜厚)之光罩基底及光罩。
在上述目的之下,本發明者,銳意研究,進行開發關於FPD用大型光罩基底及FPD用大型光罩。結果,發現如下之情形。
塗佈於FPD用大型光罩基底上之光阻劑膜厚,大體上不會產生雷射描繪波長之駐波地,現行,設定為約1000nm。但是,使用上述狹縫式光阻劑塗佈裝置形成之光阻劑膜之面內膜厚之離散n,相對較大,光阻劑膜厚之面內膜厚離散寬2n,有成與雷射描繪波長L之半波長1/2L同程度之情形。此時,於面內產生光阻劑膜厚成為半波長之整數倍之膜厚處,在成所關半波長之整數倍之膜厚處,入射光阻劑膜通過抗實劑膜之雷射描繪光之入射光,與通過光阻劑膜於遮光性膜之膜面反射之雷射描繪光的反射光,互相干擾產生相對振幅強度較小的駐波,並且於遮光性膜之膜面反射之雷射描繪光之反射光通過光阻劑膜於光阻劑膜之膜面反射,成如在成為半波長的整數倍之距離存在相對的壁之情形相同,故每次反覆反射則作為合成波產生相對振幅強度較大的駐波,發生可當作共振之現象。如此之特殊的駐波稱為基準共振模式。
於FPD用大型光罩基底,光阻劑膜厚成為半波長之整數倍之膜厚處所產生的基準共振模式之駐波,係基於在基準共振模式之駐波之峰所產生之光阻劑的感光作用,將光阻劑圖案平面視時本發明者們發現會在光阻劑圖案邊緣產生凹凸(鋸齒),然後,於FPD用大型光罩基底,欲將光阻劑圖案作為光罩藉由濕式蝕刻形成下世代規格之1 μm以下的光罩圖案(例如,大型FPD用曝光機之解析極限以下的細微遮光圖案及細微穿透部所構成之圖案)時,產生超過0.1 μm之鋸齒,發現該鋸齒將成FPD裝置之顯示暈之原因。
又,在於FPD用大型光罩,由圖案的細微化,及圖案的精度提升之點,認為需要光阻劑膜厚之進一步薄膜化,但此時,亦於光阻劑膜厚N與面內膜厚的離散之範圍,在成為雷射描繪波長之半波長之整數倍之膜厚處,因基準共振模式之駐波於光阻劑圖案邊緣產生凹凸(鋸齒),成為FPD裝置之顯示暈之原因。
然後,本發明者們,為解決上述問題,發現使上述遮光性膜之膜面反射率成為對於大體上可迴避因基準共振模式之駐波之影響對光阻劑圖案所造成之影響之雷射描繪波長之膜面反射率為有效,完成本發明。
本發明方法,具有以下構成。
(構成1)一種FPD裝置製造用光罩基底,其係於透光性基板上,至少具有遮光性膜,於上述遮光性膜上形成雷射描繪用光阻劑膜者,其特徵在於:上述遮光性膜,係對雷射描繪波長之膜面反射率控制為15%以下之膜。
(構成2)構成1所述的FPD裝置製造用光罩基底,其中上述雷射描繪波長,係選自由350nm~500nm之波長範圍之波長。
(構成3)構成1或2所述的FPD裝置製造用光罩基底,其中上述遮光性膜,至少具有反射防止層,及控制該反射防止層之結晶性之結晶性控制層。
(構成4)構成1至3所述的FPD裝置製造用光罩基底,其中上述遮光性膜之膜面反射率成最小之最小反射率存在於350nm~500nm之波長範圍。
(構成5)構成1至4所述的FPD裝置製造用光罩基底,其中上述遮光性膜之反射率曲線如描繪向下凸之曲線地構成。
(構成6)構成1至5所述的FPD裝置製造用光罩基底,其中於上述遮光性膜上具有雷射描繪用光阻劑膜。
(構成7)構成6之所述的FPD裝置製造用光罩基底,其中上述光阻劑膜之膜厚,係400~1200nm。
(構成8)構成6之所述的FPD裝置製造用光罩基底,其中上述光阻劑膜之膜厚,係400~800nm。
(構成9)一種製造FPD裝置之光罩,其特徵在於:使用構成6至8所述的FPD裝置製造用光罩基底,對上述光阻劑膜進行雷射描繪,形成光阻劑圖案,將該光阻劑圖案作為掩膜形成光罩圖案而製造。
根據本發明,可提供適於FPD用大型光罩之製程(描繪方法或光阻劑塗佈方法)或相異條件(光阻劑之種類或光阻劑膜厚)之光罩基底及光罩。
以下詳細說明本發明。
本發明之FPD裝置製造用光罩基底,係於透光性基板上,至少具有遮光性膜,於上述遮光性膜上形成雷射描繪用光阻劑膜者,其特徵在於:上述遮光性膜,係對雷射描繪波長之膜面反射率控制為15%以下之膜(構成1)。
於本發明,藉由使對於雷射描繪波長之膜面反射率為15%以下,可防止因基準共振模式之駐波產生光阻劑圖案邊緣之凹凸(鋸齒)。藉此,可防止將光阻劑圖案作為掩膜藉由濕式蝕刻形成下世代規格之1微米以下的光罩圖案(例如,大型FPD用曝光機之解析極限以下的細微遮光圖案及細微穿透部所構成之圖案)時,產生超過0.1 μm之鋸齒,然後因該鋸齒產生FPD裝置之顯示暈。
又,圖案的細微化,與提升圖案精度之點,認為需要光阻劑膜之進一步薄膜化,(例如,400nm~800nm),此時,亦可防止,因基準共振模式之駐波於光阻劑圖案邊緣產生凹凸(鋸齒),然後因該鋸齒產生FPD裝置之顯示暈。
於本發明,上述遮光性膜,以對於雷射描繪波長之膜面反射率控制成12%以下,進一步成10%以下之膜更佳。
於本發明,上述雷射描繪波長,係由350nm~500nm之波長範圍選擇(構成2)。例如,作為雷射描繪波長,可舉,365nm、405nm、413nm、436nm、442nm、488nm。
又,於本發明,作成於上述遮光性膜上具有雷射描繪用光阻劑膜之具有光阻劑膜之FPD裝置製造用光罩基底(構成3)。此時,於本發明,上述光阻劑膜之膜厚,係400~1200nm(構成4),由圖案的細微化,及提升圖案精度之點,最好以400~800nm為佳(構成5)。這是因為要避免如上所述,於FPD用大型光罩基底上,形成所關膜厚範圍之相對較厚之光阻劑膜(例如,900nm~1200nm)時,由於起因於抗時劑膜之膜厚之面內離散寬度2n大,會產生因基準共振模式之駐波對光阻劑膜圖案造成影響之問題。又一原因為由圖案的細微化,及提升圖案精度之點,認為光阻劑膜需要薄膜化,所以將該光阻劑膜薄膜化時,要謀求不產生因基準共振模式之駐波對光阻劑膜圖案造成影響,也力求消除薄膜化之限制。
於本發明,由具有向一方向延伸之光阻劑液供給口之噴嘴吐出光阻劑液,同時使噴嘴對遮光性膜表面向與該一方向交叉之方向相對移動形成光阻劑膜,藉由所謂狹縫塗佈裝置對大面積的遮光性膜面上塗佈光阻劑時特別有利。又,於本發明,上述狹縫塗佈裝置,係對於朝下保持之基板,藉由毛細狀之噴嘴使用毛細管現象將上升之光阻劑液使噴嘴前端對基板掃描,塗佈光阻劑之裝置(參照例如圖3)時,特別有利。此係,於該等情形,因遮光性膜之表面狀態等存在與雷射掃描波長L之半波長1/2L同程度之面內膜厚離散寬度2n,而產生對光阻劑膜圖案造成影響之問題的之可能性高。
再者,對於各種膜材料研究結果,發現如下情形。
(i)若為鉻酸系的反射防止膜(例如CrO膜單層等),則發現由於在膜中含O(由於膜中的O多),於雷射描繪波長(例如,365nm、405nm、413nm、436nm、442nm)之波段,再者於包含所關波段之更廣的波段之分光反射率之曲線(傾斜)急,有分光反射率之變動變大之傾向。
(ii)相較於鉻酸膜系的反射防止膜,鉻酸氮化膜的反射防止膜(例如CrON),於雷射描繪波長(例如,365nm、405nm、413nm、436nm、442nm)之波段,再者於包含所關波段之更廣的波段之分光反射率之曲線(傾斜)緩,分光反射率之變動變小而佳。
惟,對於雷射描繪波長之膜面反射率之下限的追求,或為解決因膜面之表面狀態之離散之狹縫塗佈之面內離散之圖案鋸齒等對光阻劑膜圖案造成影響之問題,並不是使用任何一種鉻酸氮化膜系之反射防止膜都適於達成目的,並且鉻酸氮化膜系之反射防止膜之下層並不是任何一種遮光性膜均適於達成所關目的。因此,發現需要找出滿足適於達成目的之既定的條件之遮光性膜而使用為佳。
為達成上述兩目的,由於藉由於上述鉻酸氮化膜系反射防止膜之下層,形成鉻氮化系膜(例如,CrN),可使形成於其上層之膜之結晶性細微化,且形成均勻的膜,故遮光性膜的表面狀態安定,於藉由狹縫塗佈形成光阻劑膜之情形亦可抑制面內膜厚之離散。再者,可追求對雷射描繪波長之膜面反射率之下限,可使分光反射率之變動幅度小而佳。
於製造關於本發明之FPD裝置之光罩基底及光罩,包含於透明性基板上,至少具有遮光性膜之形態。具體而言,包含例如,如圖4所示,於透光性基板10上形成遮光性膜12,對此施以圖案化,形成灰階圖案12a與通常的遮光性膜圖案12b而成之形態。
於製造關於本發明之FPD裝置之光罩基底及光罩,上述遮光性膜,最好是將該遮光性膜之膜面反射率成最小之最小反射率控制於350nm~450nm之波長範圍之膜。
其理由,係因為將遮光性膜之膜面反射率成最小之最小反射率(即底峰的位置)控制成存在於350nm~450nm之波長範圍之膜,在製造為製造FPD裝置之光罩時之一般使用的雷射描繪波長,對分光曲線伴隨製程變動向上下左右方向之位移,分光反射率值很少大大地變動。
作為如上述,對分光曲線伴隨製程變動向左右方向之位移其分光反射率值很少大大地變動(位移少)之遮光性膜,至少以控制上層膜之結晶性之結晶性控制層,及具有遮光機能之下層部與具有反射防止機能之上層部構成之遮光性膜為佳。
在此,結晶性控制層,係控制形成於其上之膜之結晶性之部分。具有遮光機能之下層部,係遮光性能高的部分可顯現所要求之遮光性能之大部分或全部之部分。又,具有反射防止機能之上層部,係形成於具有遮光機能之下層部之上,減少具有遮光機能之下層部之反射率,顯現反射防止機能之部分。
於製造關於本發明之FPD裝置之光罩基底及光罩,上述遮光性膜,係以控制結晶性之氮化鉻系之結晶性控制層,及具有遮光機能之鉻或碳化鉻系之下層部與具有反射防止機能之氮氧化鉻系上層部構成,上述結晶性控制層、下層部及上層部,以滿足上述要件作光學設計,而作成為佳。
其理由,係因為由該等材料系構成之膜(例如,以CrN結晶性控制層/CrC遮光性層(下層部)/CrON反射防止層(上層部)構成之膜、CrN結晶性控制層/CrCN遮光性層(下層部)/CrON反射防止層(上層部)構成之膜等),相較於其他的材料系之膜,藉由膜組成的調整、製造條件、製造裝置等的選定及控制,由該等之膜質控制,遮光性膜之材料等,底峰位置,膜構成等,於橫跨波長350nm~450nm之波長波段,容易得到控制遮光性膜之膜面反射率之變動寬幅為未滿2%之膜,藉此,可得對分光曲線伴隨製程變動向左右方向之位移,分光反射率值不會大大地變動之遮光性膜。又,於所關構成之膜,可對雷射描繪波長追求膜面反射率之下限,以狹縫塗佈機形成光阻劑膜時亦可抑制面內膜厚之離散。
於製造關於本發明之FPD裝置之光罩基底及光罩,將上述遮光性膜藉由線內型濺鍍裝置連續形成為佳。由於藉由線內型濺鍍裝置連續成膜之上述結晶性控制層/遮光性層(下層部)/反射防止層(上層部)所構成之膜,於各膜之界面不會形成氧化層,故可嚴密地控制光學特性(反射率等)。
於製造關於本發明之FPD裝置之光罩基底及光罩,包含於透光性基板上具有灰階光罩用半透光性膜與遮光性膜之形態。具體而言,包含例如,圖5所示,於透光性基板10上將灰階光罩用半透光性膜11及遮光性膜12以此順序形成,施以該等膜之圖案化,形成灰階光罩用半透光性膜圖案與遮光性膜圖案而成之半透光性膜下置(先置)型之灰階光罩等之形態。
在此,作為半透性膜之材料,含有Mo與Si之MoSi系材料,或金屬及矽(MSi、M:Mo、Ni、W、Zr、Ti、Cr、Ta等之過渡金屬)、氧化氮化之金屬及矽(MSiON)、氧化碳化之金屬及矽(MoSiCO)、氧化氮化碳化之金屬及矽(MSiCON)、氧化之金屬及矽(MSiO)、氮化之金屬及矽(MoSiN)等。
於本發明,作為透明性基板之材料,可舉合成石英、鈉玻璃、無鹼玻璃等。
於本發明,作為雷射描繪用光阻劑,可舉酚醛系光阻劑等。
於本發明,FPD裝置製造用光罩基底,包含:形成雷射描繪用的光阻劑膜前之至少於透光性基板上具有遮光性膜之光罩基底。
於本發明,作為製造FPD裝置之光罩基底及光罩,可舉製造LCD(液晶顯示器)、電漿顯示器、有機EL(電致發光)顯示器等的FPD裝置之光罩基底及光罩。
在此,於LCD製造用光罩,包含於LCD之製造所需之所有光罩,例如,包含形成TFT(薄膜電晶體)、特別是TFT通道部或接觸孔部、低溫多晶矽TFT、彩色濾光片、反射板(黑矩陣)等之光罩。於其他的顯示裝置製造用光罩,包含於有機EL(電致發光)顯示器、電漿顯示器等之製造所需之所有光罩。
於製造關於本發明之FPD裝置之光罩,其特徵在於:使用關於上述本發明之製造FPD裝置之光罩基底,對於形成於光罩基底之光阻劑進行雷射描繪,形成光阻劑圖案,將該光阻劑圖案作為掩膜形成由遮光性膜圖案所構成之光罩圖案,而製造(構成6)。
以下,進一歩基於實施例更詳細地說明本發明。
大型玻璃基板(合成石英(QZ)10mm厚,尺寸850mm×1200mm)上,使用大型線內型濺鍍裝置,進行以結晶性控制層、具有遮光機能之下層部、及具有反射防止機能之上層部構成之遮光性膜之成膜。成膜,係於大型線內型濺鍍裝置內對於基板搬送方向連續配置之各空間(濺鍍室)各個配置Cr靶,首先以Ar氣體與N2
氣體作為濺鍍氣體將CrN層(作為控制之後形成之膜之結晶性為目的之膜)150埃,接著,以Ar氣體與CH4
氣體作為濺鍍氣體將CrC層(具有遮光機能之下層部)650埃,接著以Ar氣體與NO氣體作為濺鍍氣體將CrON層(具有反射防止機能之上層部)250埃,連續形成,製作光罩基底。再者,各膜分別為組成傾斜膜。又,CrC層(具有遮光機能之下層部)、因於成膜CrN層或CrON層(具有反射防止機能之上層部)時使用之N2
氣體或NO氣體而含N(氮),故於上述CrN層、CrC層(具有遮光機能之下層部)、NCrON層(具有反射防止機能之上層部)之全部包含Cr與N。
將上述光罩基底之分光反射率線示於圖1。再者,分光反射率係以分光光度計測定。
於圖1所示分光反射率線,於使用於製造FPD用大型光罩時之雷射描繪波長(例如,365nm、405nm、413nm、436nm、442nm)之雷射描繪波長波段(350nm~500nm),遮光性膜之膜面反射率為15%以下。又,包含橫跨上述雷射描繪波長波段之波長350nm~450nm之波長波段,膜面反射率之變動為未滿2%之範圍內(於橫跨波長365nm~450nm之波長波段膜面反射率之變動為未滿1%之範圍內)
使用以上述製作之光罩基底,使用圖3所示狹縫塗佈機塗佈酚醛系的雷射描繪用光阻劑,(光阻劑膜厚範圍:1000nm±100nm),對光阻劑膜以雷射描繪,描繪圖案,藉由顯影形成光阻劑圖案,將該光阻劑圖案作為掩膜,將3層構造之膜(CrN層、CrC層、CrON層)一體以濕式蝕刻圖案化,製作具有5 μm寬的通常的圖案12b及1 μm寬的灰階圖案(由大型FPD用曝光機的解析極限以下之細微遮光圖案及細微透光部所構成之圖案)12a之FPD用大型光罩(參照圖4)。
於上述步驟,以掃描式電子顯微鏡(SEM),對光阻劑圖案、光罩圖案之雙方,觀察通常的圖案、灰階圖案之雙方,將圖案以平面視時之圖案邊緣之凹凸(所謂鋸齒)為未滿0.1 μm而良好。
使用所得FPD用大型光罩製造之FPD裝置亦沒有顯示暈而良好。
於上述實施例1,以Ar氣體與NO氣體作為濺鍍氣體將CrON層(具有反射防止機能之上層部)以250埃的厚度形成以外,與實施例1同樣地,形成光阻劑圖案,製作FPD用大型光罩。
於圖2所示分光反射率線,於包含使用於製造FPD用大型光罩時之雷射描繪波長(例如,365nm、405nm、413nm、436nm、442nm)之雷射描繪波長波段(365nm~450nm),遮光性膜之膜面反射率為12%以下。又,包含上述雷射描繪波長波段之波長350nm~450nm之波長波段,膜面反射率之變動為未滿2%之範圍內(於橫跨波長365nm~450nm之波長波段膜面反射率之變動為未滿1%之範圍內)。
以掃描式電子顯微鏡(SEM),觀察光阻劑圖案、光罩圖案之雙方,圖案邊緣之凹凸(所謂鋸齒)與實施例1同樣地為未滿0.1 μm而良好。
於上述實施例1,以Ar氣體與NO氣體作為濺鍍氣體將CrON層(具有反射防止機能之上層部)以320埃的厚度形成以外,與實施例1同樣地,形成光阻劑圖案,製作FPD用大型光罩。
於圖2所示分光反射率線,於包含使用於製造FPD用大型光罩時之雷射描繪波長(例如,365nm、405nm、413nm、436nm、442nm)之雷射描繪波長波段(365nm~450nm),遮光性膜之膜面反射率為11%以下。又,包含上述雷射描繪波長波段之波長350nm~450nm之波長波段,膜面反射率之變動為未滿2%之範圍內(於橫跨波長365nm~450nm之波長波段膜面反射率之變動為未滿1%之範圍內)。
以掃描式電子顯微鏡(SEM),觀察光阻劑圖案、光罩圖案之雙方,圖案邊緣之凹凸(所謂鋸齒)與實施例1同樣地為未滿0.1 μm而良好。
於上述實施例1,以Ar氣體與NO氣體作為濺鍍氣體將CrON層(具有反射防止機能之上層部)以200埃的厚度形成以外,與實施例1同樣地,形成光阻劑圖案,製作FPD用大型光罩。
於圖2所示分光反射率線,於包含使用於製造FPD用大型光罩時之雷射描繪波長(例如,365nm、405nm、413nm、436nm、442nm)之雷射描繪波長波段(365nm~450nm),遮光性膜之膜面反射率為14%以下。又,包含上述雷射描繪波長波段之波長350nm~450nm之波長波段,膜面反射率之變動為未滿2%之範圍內(於橫跨波長365nm~450nm之波長波段膜面反射率之變動為未滿1%之範圍內)。
以掃描式電子顯微鏡(SEM),觀察光阻劑圖案、光罩圖案之雙方,圖案邊緣之凹凸(所謂鋸齒)與實施例1同樣地為未滿0.1 μm而良好。
於上述實施例1,將光阻劑膜之膜厚以400nm~800nm之複數膜厚形成光阻劑膜以外,與實施例1同樣地,形成光阻劑圖案,製作FPD用大型光罩。
以掃描式電子顯微鏡(SEM),觀察光阻劑圖案、光罩圖案之雙方,圖案邊緣之凹凸(所謂鋸齒)與實施例1同樣地為未滿1 μm而良好。
於大型玻璃基板(合成石英(QZ)10mm厚,尺寸850mm×1200mm)上,使用濺鍍裝置,進行遮光性膜之成膜。成膜,係於2個濺鍍室內配置各個Cr靶,首先,以Ar氣體作為濺鍍氣體將Cr膜(遮光膜)900埃,接著,以Ar氣體與O2
氣體作為濺鍍氣體將CrO膜(反射防止膜)300埃成膜以製作光罩基底。
結果,於使用於製造FPD用大型光罩時之雷射描繪波長(例如,365nm、405nm、413nm、436nm、442nm)之雷射描繪波長波段(350nm~500nm),遮光性膜之膜面反射率超過15%(18.3%)。又,包含橫跨上述雷射描繪波長波段之波長350nm~450nm之波長波段,膜面反射率之變動超過2%(4.2%)。
使用以上述製作之光罩基底,與實施例1同樣地,於遮光性膜形成光阻劑膜,於光阻劑膜雷射描繪描繪圖案,藉由顯影形成光阻劑圖案,將該光阻劑圖案作為掩膜,將2層構造之膜(Cr膜、CrO膜)一體以濕式蝕刻圖案化,製作具有5 μm寬的通常的圖案12b及1 μm寬的灰階圖案(由大型FPD用曝光機的解析極限以下之細微遮光圖案及細微透光部所構成之圖案)12a之FPD用大型光罩。
於上述步驟,以掃描式電子顯微鏡(SEM),對光阻劑圖案、光罩圖案之雙方,觀察通常的圖案、灰階圖案之雙方,將圖案以平面視時之圖案邊緣之凹凸(所謂鋸齒)為超過0.1 μm(0.3 μm)。
使用所得FPD用大型光罩製造之FPD裝置發生了顯示暈。
以上,舉較佳的實施例說明本發明,惟本發明並非限定於上述實施例者。
1...遮光部
2...穿透部
3...灰階部
3a...細微遮光圖案
3b...細微穿透部
3a’...半透光性膜
10...透光性基板
11...半透光性膜
12...遮光性膜
圖1係以實施例製作之具有反射防止機能之遮光性膜之分光穿透率之圖。
圖2係以實施例製作之具有反射防止機能之遮光性膜之分光穿透率之圖。
圖3係說明使用於實施例及比較例之狹縫塗佈裝置之示意圖。
圖4係說明FPD用大型光罩之形態之圖。
圖5係說明FPD用大型光罩之其他形態之圖。
圖6係說明具有半透光性膜之灰階光罩之圖,(1)係部分平面圖,(2)係部分剖面圖。
圖7係說明具有解析極限以下的細微遮光圖案之灰階光罩之圖,(1)係部分平面圖,(2)係部分剖面圖。
Claims (13)
- 一種FPD裝置製造用光罩基底,於透光性基板上至少具有遮光性膜、於上述遮光性膜上具有雷射描繪用光阻劑膜,其特徵在於:上述遮光性膜係對選自350nm~500nm之波長範圍的雷射描繪波長之膜面反射率控制為15%以下之膜;上述光阻劑膜是以由具有向一方向延伸之光阻劑液供給口之噴嘴吐出光阻劑液、同時使噴嘴對遮光性膜表面向與該一方向交叉之方向相對移動之狹縫塗佈裝置而形成;以及上述光阻劑膜之膜厚係1200nm以下。
- 如申請專利範圍第1項所述的FPD裝置製造用光罩基底,其中上述遮光性膜,至少具有反射防止層,及控制該反射防止層之結晶性之結晶性控制層。
- 如申請專利範圍第1或2項所述的FPD裝置製造用光罩基底,其中上述遮光性膜之膜面反射率成最小之最小反射率存在於350nm~500nm之波長範圍內。
- 如申請專利範圍第1或2項所述的FPD裝置製造用光罩基底,其中上述遮光性膜之反射率曲線為描繪如向下凸之曲線般構成。
- 如申請專利範圍第1或2項所述的FPD裝置製造用光罩基底,其中上述光阻劑膜之膜厚係400nm以上。
- 如申請專利範圍第1或2項所述的FPD裝置製造用 光罩基底,其中上述光阻劑膜之膜厚係400~800nm。
- 一種FPD裝置製造用光罩基底的設計方法,FPD裝置製造用光罩基底於透光性基板上至少具有遮光性膜、於上述遮光性膜上具有雷射描繪用光阻劑膜,在上述FPD裝置製造用光罩基底的上述光阻劑膜進行雷射描繪及顯影處理而製作光罩時使用,其特徵在於:上述遮光性膜係設計為對選自350nm~500nm之波長範圍的雷射描繪波長之膜面反射率為15%以下;上述光阻劑膜是以由具有向一方向延伸之光阻劑液供給口之噴嘴吐出光阻劑液、同時使噴嘴對遮光性膜表面向與該一方向交叉之方向相對移動之狹縫塗佈裝置而形成;以及上述光阻劑膜之膜厚係選擇為1200nm以下。
- 如申請專利範圍第7項所述的FPD裝置製造用光罩基底的設計方法,其中上述遮光性膜,至少具有反射防止層,及控制該反射防止層之結晶性之結晶性控制層。
- 如申請專利範圍第7或8項所述的FPD裝置製造用光罩基底的設計方法,其中上述遮光性膜是設計為膜面反射率成最小之最小反射率存在於350nm~500nm之波長範圍內。
- 如申請專利範圍第7或8項所述的FPD裝置製造用光罩基底的設計方法,其中上述光阻劑膜之膜厚係從400~800nm的範圍選擇。
- 一種FPD裝置製造用光罩基底的製造方法,於透光性基板上至少具有遮光性膜的光罩基底上,形成雷射描繪用光阻劑膜,在該光阻劑膜進行雷射描繪及顯影處理而製作光罩,其特徵在於:選定上述遮光性膜係對選自350nm~500nm之波長範圍的雷射描繪波長之膜面反射率為15%以下之光罩基底;在上述光罩基底上,形成雷射描繪用光阻劑膜,並使上述雷射描繪用光阻劑膜的膜厚為1200nm以下;以及上述光阻劑膜是以由具有向一方向延伸之光阻劑液供給口之噴嘴吐出光阻劑液、同時使噴嘴對遮光性膜表面向與該一方向交叉之方向相對移動之狹縫塗佈裝置而形成。
- 如申請專利範圍第11項所述的FPD裝置製造用光罩基底的製造方法,其中選定上述遮光性膜之膜面反射率成最小之最小反射率存在於350nm~450nm之波長範圍內之光罩基底。
- 如申請專利範圍第11或12項所述的FPD裝置製造用光罩基底的製造方法,其中上述光阻劑膜之膜厚係從400~800nm的範圍選擇。
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6605394B2 (en) * | 2001-05-03 | 2003-08-12 | Applied Materials, Inc. | Organic bottom antireflective coating for high performance mask making using optical imaging |
US20050142463A1 (en) * | 1998-07-31 | 2005-06-30 | Hoya Corporation | Photomask blank, photomask, methods of manufacturing the same and methods of forming micropattern |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR970008372A (ko) * | 1995-07-31 | 1997-02-24 | 김광호 | 반도체장치의 미세 패턴 형성방법 |
KR0183601B1 (ko) * | 1996-07-24 | 1999-04-15 | 대우전자주식회사 | 헤드 드럼 조립체 고정지그 |
JPH11125896A (ja) * | 1997-08-19 | 1999-05-11 | Toppan Printing Co Ltd | フォトマスクブランクス及びフォトマスク |
KR100484517B1 (ko) * | 2000-12-19 | 2005-04-20 | 호야 가부시키가이샤 | 그레이톤 마스크 및 그 제조 방법 |
JP2003195483A (ja) * | 2001-12-28 | 2003-07-09 | Hoya Corp | フォトマスクブランク、フォトマスク、及びそれらの製造方法 |
KR100472115B1 (ko) * | 2002-07-16 | 2005-03-10 | 주식회사 에스앤에스텍 | 블랭크 마스크 및 그의 제조 방법 |
CN100580549C (zh) * | 2002-12-03 | 2010-01-13 | Hoya株式会社 | 光掩模坯料和光掩膜 |
JP4335729B2 (ja) * | 2004-03-31 | 2009-09-30 | 信越化学工業株式会社 | フォトマスクブランク及びフォトマスクブランクの反射率調整方法 |
JP4440688B2 (ja) * | 2004-03-31 | 2010-03-24 | Hoya株式会社 | レーザ描画装置、レーザ描画方法及びフォトマスクの製造方法 |
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050142463A1 (en) * | 1998-07-31 | 2005-06-30 | Hoya Corporation | Photomask blank, photomask, methods of manufacturing the same and methods of forming micropattern |
US6605394B2 (en) * | 2001-05-03 | 2003-08-12 | Applied Materials, Inc. | Organic bottom antireflective coating for high performance mask making using optical imaging |
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