TWI613509B - 相位移光罩之製造方法、相位移光罩及相位移光罩之製造裝置 - Google Patents

Abstract

構成相位移層之多階區域的最上層的氧含量多於該層之下之層的氧含量。藉此，成為曝光光之入射側之最上層的反射率降低。因此，能減少經相位移光罩反射之反射光，防止因反射光所致之圖案形成精度之降低，從而可形成微細且高精度之圖案。

Description

相位移光罩之製造方法、相位移光罩及相位移光罩之製造裝置

本發明係關於一種可形成微細且高精度之曝光圖案的相位移光罩之製造方法及相位移光罩，尤其是關於一種平板顯示器之製造所使用之技術。

本案係基於2013年4月17日於日本提出申請之日本專利特願2013-086983號且主張優先權，並將其內容援用於本文中。

於半導體中，為了進行高密度安裝，而花費較長時間使圖案微細化。因此，使曝光波長短波長化，並且研究了改善曝光方法等各種各樣之手法。

於光罩中亦為了進行圖案微細化，而由使用複合波長且採用形成遮光膜圖案之光罩，以至於在圖案邊緣使用光干涉並使用單波長且採用形成更微細之圖案的相位移光罩。

於上述所示之半導體用相位移光罩中，如專利文獻1所示採用了使用有i射線單波長之邊緣加強型之相位移光罩，但為了進一步之微細化，而如專利文獻2所示使曝光波長縮短至ArF單波長且使用半透過型之相位移光罩。

另一方面，於平板顯示器中，為了實現低價格化，必須以較高 之產能進行生產，就曝光波長而言，亦利用g射線、h射線、i射線之複合波長下之曝光進行圖案形成。

最近，於上述平板顯示器中亦為了形成高精細之畫面而使圖案分佈更微細化，以至於如專利文獻3所示使用邊緣加強型之相位移光罩，而並非先前以來使用之將遮光膜圖案化而成之光罩。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開平08-272071號公報

[專利文獻2]日本專利特開2006-078953號公報

[專利文獻3]日本專利特開2007-271720號公報

近年來，藉由平板顯示器之高精細化，伴隨配線圖案之微細化，對平板顯示器之製造所使用之光罩而言，微細之線寬精度之要求亦提高。

然而，僅依靠光罩之配線中之微細化技術研究、或者微細圖案形成所對應之曝光條件、顯影條件等之研究係非常難以應對，從而尋求用以達成進一步之微細化之新技術。

作為改善上述問題之手法，以至於如上述記載般使用當使用相位移光罩轉印至平板之配線時形成微細之圖案的手法，但現狀為要求有用以進一步形成微細圖案之手法。

作為與上述課題對應之方法，有於相位移光罩中降低形成於透明基板上之相位移層之表層之反射率的方法。就相位移層位於最上層之相位移光罩而言，若入射至相位移光罩之曝光光整體中、經相位移層之表層反射之曝光光之比率較多，則藉由反射而形成有介在波，故而難以使微細之配線圖案曝光。因此，尋求相位移層之表層的曝光光 之反射率較低的相位移光罩。

本發明之態樣之目的在於提供一種可形成相位移層之表層的曝光光之反射率較低之相位移光罩的相位移光罩之製造方法、相位移光罩及相位移光罩之製造裝置。

本發明之一態樣之相位移光罩之製造方法之特徵在於：其係製造如下相位移光罩之方法，該相位移光罩包括：透明基板；及相位移層，其具有於至少上述透明基板之一面側以固定厚度形成之部分且以Cr為主成分，可對300nm以上且500nm以下之波長區域之任一種光具有180°之相位差；且該相位移光罩之製造方法包括如下步驟：多階地形成上述相位移層；及對上述相位移層進行蝕刻，並以上述相位移層與上述透明基板於俯視時具有邊界部分之方式將上述相位移層圖案化而形成相位移圖案；且構成至少上述相位移層之最上階之層的氧含量多於面向該層且為該層之下之層的氧含量。

其特徵在於：構成上述相位移層之最上階之層的氧含量多於該層下之層的氧含量。

其特徵在於：構成上述相位移層之較最上階之層之下之層係越靠近最上階之層則氧含量越多。

其特徵在於：上述相位移層中面向最上階之層的氧含量少於面向其之層的氧含量。

其特徵在於進而包括如下步驟：於上述透明基板上形成以Cr為主成分之遮光層。

其特徵在於：上述相位移層係至少最上階之層的氮含量少於面向該層且為該層之下之層的氧含量。

其特徵在於：於上述相位移層形成步驟中，藉由設定成膜氛圍氣體中之CO₂氣體之含量，而使上述最上階之層的氧含量多於該層之 下之層的氧含量。

其特徵在於：以上述相位移層中上述最上階之層之反射率成為19%以下的方式控制氧含量。

其特徵在於：於上述相位移層中，上述各層之厚度以不同波長之光具有相位差之方式對應。

本發明之另一態樣之相位移光罩之特徵在於：其係包括如下者：透明基板；及相位移層，其重疊地形成於上述透明基板，具有於至少上述透明基板之表面以固定厚度形成之部分且以Cr為主成分，可對300nm以上且500nm以下之波長區域之任一種光具有180°之相位差；且於上述相位移層，形成有於俯視時與上述透明基板具有邊界部分的相位移圖案，於俯視時之上述相位移層與上述透明基板之邊界部分，具有使上述層之厚度多階地變化的區域，構成上述相位移層之最上階之層的氧含量多於面向該層且為該層之下之層的氧含量。

其特徵在於：上述相位移層之厚度係以於g射線、h射線、i射線中之至少一者中具有相位差180°之方式對應。

相位移光罩之製造裝置之特徵在於：其係使用於上述各項記載之相位移光罩之製造方法中者，且具有分別形成構成上述相位移層之各階的複數個成膜室，成膜上述相位移層中最上階之層之成膜室係以成膜氛圍氣體中之CO₂氣體之含量多於形成該層之下之層之成膜室的成膜氛圍氣體中之CO₂氣體之含量的方式進行控制。

根據本發明之態樣，構成至少相位移層之最上階之層的氧含量係多於面向該層且為該層之下之層的氧含量。藉此，成為曝光光之入射側的最上階之相位移層的反射率降低。因此，可減少經相位移光罩反射之反射光，可防止因反射光所致之圖案形成精度之降低，從而可形成微細且高精度之圖案。

10‧‧‧相位移光罩

11‧‧‧玻璃基板(透明基板)

11a‧‧‧玻璃基板之一面

12‧‧‧相位移層(積層體)

12a~12h‧‧‧層(構成相位移層之各層)

12p‧‧‧相位移圖案

12t、12u‧‧‧端部

13、13a‧‧‧遮光層

14‧‧‧光阻劑層

14a‧‧‧光阻劑圖案

50‧‧‧成膜裝置(相位移光罩之製造裝置)

51a~51h‧‧‧成膜腔室

52‧‧‧陰極

53‧‧‧氣體供給機構

54‧‧‧成膜氣體源

55‧‧‧供給管

B1‧‧‧邊界部分

B1a‧‧‧均勻厚度區域

B1b‧‧‧多階區域

C‧‧‧露出部分

T12、Tg、Th、Ti‧‧‧厚度

圖1係表示本發明之相位移光罩之主要部分放大剖面圖。

圖2(a)~(j)係表示本發明之相位移光罩之製造方法之剖面圖。

圖3係表示本發明之相位移光罩之形成例之剖面圖及表。

圖4係表示本發明之相位移光罩之形成例之剖面圖及表。

圖5係表示本發明之相位移光罩之形成例之剖面圖及表。

圖6係表示本發明之相位移光罩之形成例之剖面圖及表。

圖7係表示本發明之相位移光罩之形成例之剖面圖及表。

圖8係表示本發明之相位移光罩之形成例之剖面圖及表。

圖9係表示本發明之相位移光罩之形成例之剖面圖及表。

圖10係表示本發明之相位移光罩之形成例之剖面圖及表。

圖11係表示本發明之相位移光罩之製造裝置之概略構成圖。

圖12係驗證本發明之相位移光罩之效果之曲線圖。

一面參照圖式，一面列舉本發明之實施形態及實施例，對本發明進一步詳細地進行說明，但本發明並不限定於該等實施形態及實施例。

又，於使用有以下圖式之說明中，圖式係模式性者，應注意各尺寸之比率等與現實者不同，為了便於理解而適當省略說明所必需之構件以外之圖示。

(相位移光罩)

圖1係表示本實施形態之相位移光罩之主要部分放大剖面圖。

本實施形態之相位移光罩10具備玻璃基板(透明基板)11、及形成於該玻璃基板11之一面11a側之相位移層12。相位移層12被視為具有可於300~500nm之區域內具有180°之相位差之相位移圖案12p者，構成為例如針對FPD(Flat Panel Display，平板顯示器)用玻璃基板之圖案 化用光罩。如下所述，於使用有該光罩之玻璃基板之圖案化中，曝光光可使用i射線、h射線及g射線之複合波長。

相位移光罩10係於形成有曝光圖案之曝光區域內，於當俯視時為玻璃基板11之露出部分C與所形成之相位移圖案12p的邊界部分B1，具有相位移圖案12p之厚度被設為固定值T12之均勻厚度區域B1a、及厚度自T12起減少之多階區域B1b。此種多階區域B1b可藉由積層複數層厚度較薄之層12a~12h、於本實施形態中積層8層，且使端部階段性地變短而獲得。此種多階區域B1b之邊緣部分係於整體觀察時形成大致傾斜面(傾斜區域)。多階區域B1b例如對層12a~12h之端部進行濕式蝕刻而形成。

再者，關於積層數並不限定於8階，具有至少2階以上即可。進而，若具有3階以上則更有效果。

於均勻厚度區域B1a內，該等相位移層12之層12a~12h彼此之邊界面未必明確，亦可於厚度方向上形成為一體。於以下說明中，將積層有厚度較薄之相位移層12之層12a~12h這一整體作為相位移層12進行說明。

作為透明基板11，使用透明性及光學等向性優異之材料，例如可使用石英玻璃基板。透明基板11之大小並無特別限制，可根據使用該光罩進行曝光之基板(例如FPD用基板、半導體基板)而適當選定。於本實施形態中，可適用於直徑尺寸100mm左右之基板、或一邊為50~100mm左右至一邊為300mm以上之矩形基板，進而亦可使用縱450mm、橫550mm、厚度8mm之石英基板、或最大邊尺寸1000mm以上且厚度10mm以上之基板。

又，亦可藉由研磨透明基板11之表面而提高透明基板11之平坦度。透明基板11之平坦度例如可設為20μm以下。藉此，光罩之焦點深度變深，可大大有助於形成微細且高精度之圖案。進而若平坦度為 10μm以下，則較小者更為良好。

相位移層12係以Cr(鉻)為主成分者，具體而言，可由選自Cr單體、以及Cr之氧化物、氮化物、碳化物、氮氧化物、氮碳化物及氮碳氧化物中之至少1者構成，又，亦可積層選自該等中之2種以上而構成。

本實施形態之相位移光罩10可構成為例如針對FPD用玻璃基板之圖案化用光罩。如下所述，於使用有該光罩之玻璃基板之圖案化中，曝光光可使用i射線、h射線及g射線之複合波長。

構成相位移層12之層12a~12h之合計厚度係以可對作為曝光光之通常波長之300nm以上且500nm以下之波長區域之任一種光(例如，波長365nm之i射線、波長436nm之g射線、波長405nm之h射線)具有大致180°之相位差的厚度(例如，90~170nm)形成。於以下說明中，於提及曝光光之情形時係指較波長436nm之g射線更短波長側之光、例如300nm以上且500nm以下之波長之光。

相位移層12係例如階段性地積層厚度為數nm~數十nm左右之較薄之層12a~12h而成者，各層12a~12h之厚度彼此可相同或者亦可不同。或者亦可為，隨著朝向遠離透明基板11之一面11a的上方向，層12a~12h之厚度逐漸減少。

各層12a~12h彼此之氧含量不同。層12a~12h中位於最上層之層12a相較於位於該層之下之層12b~12h，為了使於平板製造步驟中之平板之光阻劑膜不會產生因反射光所引起之介在波而難以形成微細圖案，從而，較低地設定對曝光光之反射率。又，於相位移層12中，藉由氧含量之設定，可將位於更上之層對曝光光之反射率設定為較低。例如，對曝光光之反射率的構成係層12a最低、層12b其次低、該層之下之層12c~12h之反射率高於層12b。

又，於根據相位移層12之各層之氧含量設定而於最上層12a至第3 層之層12c中，設定為最上層12a之氧含量最高、第3層12c高於第2層12b、第2層12b最低之情形時，各層之反射率係最上層12a最低、第3層12c其次低、中間之層12b最高。

進而，於設定為最上層12a之氧含量第2高、第2層12b第3高、第3層12c最高之情形時，各層之反射率係最上層12a第2低、第2層12b最高、第3層12c最低。

成為曝光光之入射側之層12a係以例如反射率成為19%以下之方式形成。

此種各層12a~12h對於曝光光之反射率會根據氧含量而變化。具體而言，於各層12a~12h之成膜時，成膜環境之氧濃度越高，越可降低對曝光光之反射率。作為提高成膜環境之氧濃度之方法，可列舉增高作為氧供給源之CO₂濃度的方法。

又，各層12a~12h對曝光光之反射率亦根據氮含量而變化。具體而言，於各層12a~12h之成膜時，成膜環境之氮濃度越低，越可降低對曝光光之反射率。

根據此種特性，層12a~12h中位於最上層之層12a的氧含量高於該層之下之層12b~12h。又，於層12b~12h中，位於更上之層之氧含量亦更高。例如，各層之氧含量係層12a最高、層12b其次高、位於更下方之層12c~12h之氧含量低於層12b之氧含量。

關於最上層以外之氧含量並不限定於上述，只要設定為最上層12a高於下一層12b即可。於最上層起3層中，有氧含量以最上層12a、第3層12c、第2層12b之順序遞減之情形，亦有以第3層12c、最上層12a、第2層12b之順序遞減之情形，關於其下之層可根據相位移層12之圖案分佈設定而適當選定。

根據此種特性，層12a~12h中之最上層12a的氧含量高於該層之下之層12b~12h。又，於層12b~12h中亦，位於更上之層之氧含量更 高。例如，就各層之氧含量而言，係層12a最高、層12b其次高、該層之下之層12c~12h之氧含量低於層12b。

又，只要最上層12a之氧量高於第2層12b即可，而並不限定於上述。例如，於最上層12a起之3層中，氧含量可設定為最上層12a最高、第3層12c其次高、第2層12b最低，或者亦可為以第3層12c、最上層12a、第2層12b之順序遞減。

具有此種多階區域B1b之相位移層12之形成方法將於製造方法中詳細敍述。例如，相位移層12可藉由濺鍍法、電子束蒸鍍法、雷射蒸鍍法、ALD(Atomic Layer Deposition，原子層沈積)法等成膜。

相位移圖案12p係均勻厚度區域B1a中之厚度T12與該邊界部分B1以外之相位移圖案12p之厚度相等。該厚度T12被設為例如與對應於g射線之光強度成為零的厚度Tg(例如145.0nm)對應之值。或者相位移層12之厚度T12係設為大於Tg之值，而可使對應於Th、Ti之厚度位於傾斜區域(多階區域B1b)。又，上述膜厚亦可設為對應於h射線之厚度Th(例如133.0nm)、或對應於i射線之厚度Ti(例如120.0nm)。於厚度T12為對應於h射線之厚度Th之情形時，可使對應於Ti之膜厚位於傾斜區域(多階區域)B1b。

相位移圖案12p亦可以厚度於多階區域B1b內階段性地變化的方式形成。具體而言，多階區域B1b之寬度方向係設為相位移圖案12p之厚度T12之端部12t至露出部分C(相位移層之厚度為零且露出玻璃基板11之部分)之端部12u。此處，多階區域B1b之寬度尺寸係針對其厚度減少之朝向而設定。

又，構成相位移圖案之各層中之膜厚設定並不限定於上述記載，可採用各種各樣之形態。

就多階區域B1b而言，亦可於多階區域B1b之表面，具有被設為與對應於h射線之光強度成為零之厚度Th(例如133.0nm)對應之厚度、 及與對應於i射線之光強度成為零之厚度Ti(例如120.0nm)對應之厚度的部位。以成為該等厚度Tg、厚度Th、厚度Ti之部位分別處於特定之範圍的方式，形成相位移層12之層12a~12h。又，亦有於光通過之圖案邊緣之分佈中不含Th、Ti之情形。

進而，於將膜厚設定為Th之情形時，亦可包含Ti之膜厚。進而，亦有於光通過之圖案邊緣之分佈中不含Ti之膜厚之情形。

根據如上構成之本實施形態之相位移光罩10，於使用以形成微細之配線圖案之光罩圖案曝光時，可減少朝向相位移光罩10照射之曝光光中、經成為曝光光之入射側的相位移層12之表面反射的曝光光之比率。即，藉由使多階地形成之相位移層12中最上層12a之氧含量相較於該層之下之層12b~12h而增加，可確實地降低相位移層12之表面的曝光光之反射率。例如，於先前之相位移光罩中，相位移層12之曝光光之反射率為20%以上，但於本實施形態之相位移光罩10中，可將曝光光之反射率抑制為19%以下、例如14%左右。因此，可防止因反射光所致之圖案形成精度之降低，從而可形成微細且高精度之圖案。藉此，可製造高畫質之平板顯示器。

又，於氧含量最高、反射率最低之最上層12a之下之層12b~12h中，亦藉由使靠近層12a之層12b或層12c的氧含量次於層12a的氧含量，而使位於最上層12a正下方之層12b、12c對曝光光之反射率亦降低。藉此，可更確實地降低相位移層12之表面對曝光光之反射率。

只要為最上層12a之氧含量高於下一層12b之情形，則會產生效果。具體而言於最上層12a起之3層中，於氧含量以最上層12a、第3層12c、第2層12b之順序遞減之情形，及以第3層12c、最上層12a、第2層12b之順序遞減之情形時，均可降低對曝光光之反射率。

進而，藉由使最上層12a之氧含量相較於該層之下之層12b~12h而增加，同時使氮含量降低，亦可進一步降低對曝光光之反射率。

(相位移光罩之製造方法)

以下，對用以製造本實施形態之相位移光罩10之相位移光罩之製造方法進行說明。

圖2係階段性地表示本實施形態之相位移光罩之製造方法之剖面圖。

如圖2(j)所示，本實施形態之相位移光罩10係於與曝光區域之外側接觸之周邊部具有位置對準用之對準標記，該對準標記由遮光層13a所形成。如上所述，亦有存在對準標記用之遮光層13a之情形，但亦可為無用作對準標記之遮光層13a而為由僅有相位移層12之半透過膜形成者。

首先，如圖2(a)所示，於玻璃基板11之一面11a上形成以Cr為主成分之遮光層13。其次，如圖2(b)所示，於遮光層13上形成光阻劑層14。光阻劑層14可為正型或者亦可為負型。

接著，如圖2(c)所示，藉由對光阻劑層14進行曝光及顯影，而於遮光層13上形成光阻劑圖案14a。光阻劑圖案14a係作為遮光層13之蝕刻光罩發揮功能，並可根據遮光層13之蝕刻圖案而適當決定形狀。於圖2(c)中，揭示有為了使遮光層13遍及玻璃基板11之周緣之特定範圍內殘留而形成有光阻劑圖案14a之例。作為光阻劑層14，使用有液狀光阻劑。

接著，如圖2(d)所示，隔著該光阻劑圖案14a使用第1蝕刻液對遮光層13進行濕式蝕刻。作為第1蝕刻液，可使用包含硝酸鈰銨之蝕刻液，例如，較佳為使用含有硝酸或過氯酸等酸之硝酸鈰銨。

藉此，於玻璃基板11之一面11a上形成圖案化為特定形狀而成之遮光層13a。於遮光層13a之圖案化後，如圖2(e)所示，去除光阻劑圖案14a。於去除光阻劑圖案14a時，例如可使用氫氧化鈉水溶液。

其次，形成相位移層12。如圖2(f)所示，相位移層12係以被覆遮 光層13a之方式形成於玻璃基板11之一面11a上。相位移層12包含氮氧化鉻系材料，且以DC(Direct Current，直流)濺鍍法成膜。該情形時，作為處理氣體，可使用氮化性氣體及氧化性氣體之混合氣體、或惰性氣體、氮化性氣體及氧化性氣體之混合氣體。成膜壓力例如可設為0.1Pa~0.5Pa。作為惰性氣體，可應用鹵素、尤其是氬。

作為氧化性氣體，可使用CO、CO₂、NO、N₂O、NO₂、O₂等。作為氮化性氣體，可使用NO、N₂O、NO₂、N₂等。於本實施形態中，例如使用CO₂。藉由控制該CO₂之流量，而進行相位移層12之氧含量之控制。或者亦可藉由控制CO₂之濃度而進行相位移層12之氧含量之控制。作為惰性氣體，可使用Ar、He、Xe等，但典型而言可使用Ar。再者，於上述混合氣體中，亦可進而包含CH₄等碳化性氣體。

當形成(成膜)相位移層12時，如圖1所示，階段性地積層有1層之厚度例如厚度為數nm~數十nm左右之較薄之層12a~12h。例如，首先，於玻璃基板11之一面11a上成膜層12h，其次於該層12h重疊地成膜層12g。進而，與層12g重疊而依序重疊地成膜層12f~層12a。

如此，於以多階成膜相位移層12時，至少於最上層12a之成膜時，以相較於該層之下之層12b~12h之成膜時取入至最上層12a之氧含量變多的方式進行控制。例如，於相位移層12之層12a之成膜時，以相較於該層之下之層12b~12h之成膜時使CO₂之流量變多或濃度變濃的方式進行控制。藉由此種控制，最上層12a成為氧含量多於該層之下之層12b~12h之氧含量之層。

再者，關於各層之氧含量並不限定於上述，若對最上層12a起之3層之氧含量進行例示，則亦可列舉氧含量按最上層12a、第3層12c、第2層12b之順序遞減之情形，氧含量按第3層12c、最上層12a、第2層12b之順序遞減之情形，氧含量按第3層12c、第2層12b、最上層12a之順序遞減之情形。

又，當使構成相位移層12之層12b~12h成膜時，較佳為以越為靠近層12a之層12b~12h(層12b、12c)，氧含量次於層12a地越多的方式控制CO₂之流量或濃度。

當使構成相位移層12之層12a~12h成膜時，例如，利用8個成膜腔室，對應於各層12a~12h而逐層地成膜為各層即可。此時，使最上層12a成膜之成膜腔室係以使CO₂之流量變多或濃度變濃之方式進行控制即可。

再者，於上述記載例中，相位移層12係由8層所構成，但並不限定於8層，只要為至少2層以上則可控制反射率，但3層以上更佳，於成膜裝置中只要為3層以上即可。

或者，利用1個成膜腔室，依次使構成相位移層12之層12a~12h成膜，亦可於使最上層12a成膜之時點，以使成膜腔室之CO₂之流量變多或濃度變濃之方式進行控制。

所形成之相位移層12之整體之厚度T12係於多階區域B1b內，被設為可對位於300nm以上且500nm以下之波長區域之g射線、h射線及i射線具有180°之相位差的厚度。被賦予180°之相位差之光係藉由相位反轉，而利用與未透過相位移層12之光之間之干涉作用來消除該光之強度。根據此種相位移效果，形成有光強度成為最小(例如零)之區域故而曝光圖案鮮明，從而可高精度地形成微細圖案。

於本實施形態中，上述波長區域之光為i射線(波長365nm)、h射線(波長405nm)及g射線(波長436nm)之複合光(多色光)，以可對作為目標之波長之光賦予180°之相位差的厚度而形成相位移層12。上述作為目標之波長之光可為i射線、h射線及g射線中之任一者，或者亦可為該等以外之波長區域之光。理應反轉相位之光越為短波長則越可形成微細之圖案。

相位移層12之膜厚較佳為於透明基板11之面內、至少在曝光區域 內除邊界部分B1以外為均勻。

進而，作為相位移層12之成膜條件，藉由設定氛圍氣體中之氧化性氣體之流量比，而設定多階區域B1b之端部之形狀。

藉由調節相位移層12之成膜時之氧化性氣體之流量，可控制相位移層12中之蝕刻狀態，從而可設定階梯狀之傾斜面之形狀。又，藉由氧化性氣體之控制，亦可適當調整圖案邊緣之分佈。

根據氧化性氣體之流量比，控制圖案邊緣之分佈之傾斜狀態，於將包含g射線(436nm)、h射線(405nm)、i射線(365nm)之複合波長用作曝光光時，利用相位之反轉作用而以光強度成為最小之方式形成圖案輪廓，可於蝕刻後將邊界部分B1之多階區域B1b之厚度變化設定為成為使曝光圖案更鮮明之厚度。

接著，如圖2(g)所示，於構成相位移層12之層12a(參照圖1)上形成光阻劑層14。其次，如圖2(h)所示，藉由對光阻劑層14進行曝光及顯影，於相位移層12上形成光阻劑圖案14a。光阻劑圖案14a係作為相位移層12之蝕刻光罩而發揮功能，並可根據相位移層12之蝕刻圖案而適當決定形狀。

接著，相位移層12被蝕刻為特定之圖案形狀。藉此，如圖2(i)所示，於玻璃基板11之一面11a上形成圖案化為特定形狀之相位移圖案12p及玻璃基板11之露出部分C。於相位移層12之圖案化後，如圖2(j)所示，去除光阻劑圖案14a。於去除光阻劑圖案14a時，例如可使用氫氧化鈉水溶液。經過以上步驟，可獲得本實施形態之相位移光罩10。

以上，對本發明之實施形態進行了說明，但當然本發明並不限定於此，可基於本發明之技術思想進行各種變化。尤其是關於相位移層12之邊界部分B1中之階梯狀之傾斜狀態，可設為各種各樣之形狀。

以下，於圖3~圖10中，列舉相位移層12之邊界部分B1之形成 例。於該等圖3~圖10中，右側表示相位移層12之邊界部分B1之形狀與構成之層構成。又，左側之表中表示各形狀例中各層之成膜時之成膜氣體之流量或比率、各層之膜厚、距離/膜厚、及反射率。再者，右側之形狀圖中表示各層之數字對應於左側之層數。層數自下層起依序按第1層、第2層之順序記載。又，所謂距離/膜厚係(俯視時之傾斜面之寬度)/(相位移層之厚度)之值。

於圖3中，由8層構成相位移層12，端部係自第1層起朝向上方之第8層(最上層)緩慢地傾斜。

於圖4中，由2層構成相位移層12，將厚度較厚之第1層、及於其上厚度較薄之第2層(最上層)重疊，並使第2層之端部緩慢地傾斜。

於圖5中，由2層構成相位移層12，使厚度較厚之第1層、及位於其上且厚度較薄之第2層(最上層)之端部緩慢地傾斜。

於圖6中，由3層構成相位移層12，使厚度較厚之第1層與第2層之邊界部分凹下，並使厚度較薄之第3層與厚度較厚之第2層之邊界部分突出。

於圖7中，由3層構成相位移層12，使厚度較厚之第1層與第2層之邊界部分突出，並使厚度較薄之第3層與厚度較厚之第2層之間緩慢地傾斜。

於圖8中，由6層構成相位移層12，使傾斜緩慢之層與傾斜陡峭之層交替重疊，並使第1層厚於其他層。

於圖9中，由6層構成相位移層12，使傾斜緩慢之層與傾斜陡峭之層交替重疊，並使第1層厚於其他層。

於圖10中，由3層構成相位移層12，使厚度較厚之第1層與第2層之邊界部分凹下，並使厚度較薄之第3層與厚度較厚之第2層之邊界部分稍微突出。

再者，本實施例僅表示其一例，並不限定於上述實施例，可藉 由設定本實施例以外之各種各樣之成膜條件與成膜積層數，而規定反射率與剖面形狀。又，所謂距離/膜厚，根據上述實施例可規定為-3≦(俯視時之傾斜面之寬度)/(相位移層之厚度)≦3之值。進而，亦可藉由調整積層形態，而設定為-1<(俯視時之傾斜面之寬度)/(相位移層之厚度)<1。

(相位移光罩之製造裝置)

圖11係表示可於製造如圖1所示之相位移光罩時使用的相位移光罩之製造裝置(成膜裝置)之概要構成圖。

成膜裝置(相位移光罩之製造裝置)50例如具備8個成膜腔室51a~51h。於各成膜腔室51a~51h中形成有陰極52等。而且，形成有對各成膜腔室51a~51h供給包含CO₂等氧化性氣體之成膜氣體之氣體供給機構53。氣體供給機構53係由成膜氣體源54、或供給管55等所構成。

8個成膜腔室51a~51h例如分別使構成相位移層12之8層較薄之相位移層12之層12a~12h(參照圖1)成膜。例如，對玻璃基板11，首先藉由成膜腔室51h使相位移層12之層12h成膜。其次，藉由成膜腔室51g使相位移層12之層12g成膜。進而，分別以成膜腔室51f~51b使相位移層12之層12f~12b成膜。然後，最後藉由成膜腔室51a使作為相位移層12之最上層之相位移層12之層12a成膜。

再者，腔室並不限定於對應於包含8層之相位移層12者。然而，於層數非常多之情形時，成膜裝置之製造成本大幅增加，故而較佳為設為20層以下。

以使此種成膜腔室51a~51h中之例如成膜層12a之成膜腔室51a的CO₂流量多於其他7個成膜腔室51b~51h之CO₂流量之方式進行控制。藉此，於成膜腔室51a內成膜之最上層之層12a的氧含量多於該層之下之層12b~12h的氧含量。

藉此，成為曝光光之入射側的最上層之層12a之反射率降低。

再者，於較層12a下之層12b~12h中，亦較佳為，以越為使靠近層12a之層12b~12h成膜之成膜腔室51b~51h則CO₂流量越多的方式進行控制。又，CO₂等氧化性氣體係除控制流量以外，亦可為控制濃度或控制該兩者之構成。

又，關於各層之氧含量並不限定於上述，若對最上層12a起之3層的氧含量進行例示，則亦可列舉氧含量按最上層12a、第3層12c、第2層12b之順序遞減之情形，氧含量按第3層12c、最上層12a、第2層12b之順序遞減之情形，氧含量按第3層12c、第2層12b、最上層12a之順序遞減之情形。

又，於該實施形態中，根據構成相位移層12之8層較薄之層12a~12h而設置8個成膜腔室51a~51h，但構成相位移層12之積層數與成膜腔室之數量未必一致。成膜腔室之數量可適當選擇，例如，以1個成膜腔室以2層為單位使層成膜等。

[實施例]

驗證本發明之效果。

首先，於相位移層12之成膜時，分別準備以先前之CO₂流量成膜之相位移光罩(實施例1)、較先前之CO₂流量減少CO₂流量而成膜之相位移光罩(實施例2)、及作為本發明之較先前之CO₂流量增加CO₂流量而成膜之相位移光罩(實施例3)。然後，對該等3種相位移光罩照射測定光，測定各相位移光罩之反射率。測定光係使波長範圍自300nm變化至800nm。

圖12表示驗證結果之曲線圖。

根據圖12所示之曲線圖，對作為包含用作曝光光之i射線(波長365nm)、h射線(波長405nm)及g射線(波長436nm)之波長區域的300nm~500nm之波長區域之光，實施例2之反射率較實施例1增加。另一方面，作為本發明之一例之實施例3之反射率較實施例1降低。根據 此種結果可確認，增加CO₂流量而成膜之相位移光罩(實施例3)中相位移層12之氧含量增加，其結果為，對300nm~500nm之波長區域之光可大幅降低反射率。

根據本實施例，可知於使用本發明之相位移光罩，對平板中之圖案化使用先前的反射率於g射線中為27.5%之相位移光罩之情形、及使用圖12之於g射線中為14.8%之相位移光罩之情形時，若圖12之相位移光罩則可形成30%微細之線寬。

以上，對本發明之若干個實施形態進行了說明，但本發明並不限定於此，於不脫離發明之宗旨之範圍內可適當變更。

10‧‧‧相位移光罩

11‧‧‧玻璃基板(透明基板)

11a‧‧‧玻璃基板之一面

12‧‧‧相位移層(積層體)

12a~12h‧‧‧層(構成相位移層之各層)

12p‧‧‧相位移圖案

12t、12u‧‧‧端部

B1‧‧‧邊界部分

B1a‧‧‧均勻厚度區域

B1b‧‧‧多階區域

C‧‧‧露出部分

T12、Tg、Th、Ti‧‧‧厚度

Claims (12)

1. 一種相位移光罩之製造方法，其特徵在於：其係製造如下相位移光罩之方法，該相位移光罩包括：透明基板；及相位移層，其具有於至少上述透明基板之一面側以固定厚度形成之部分且以Cr為主成分，可對300nm以上且500nm以下之波長區域之任一種光具有180°之相位差；且該相位移光罩之製造方法包括如下步驟：多階地形成上述相位移層；及對上述相位移層進行蝕刻，並以上述相位移層與上述透明基板於俯視時具有邊界部分之方式將上述相位移層圖案化而形成相位移圖案；且上述相位移層中位於最上階的第1層的氧含量多於位於上述第1層之下且面向上述第1層之第2層的氧含量。
2. 如請求項1之相位移光罩之製造方法，其中上述相位移層中之上述第2層的上述氧含量少於面向上述第2層之第3層的氧含量。
3. 如請求項1之相位移光罩之製造方法，其中上述相位移層中之上述第1層的氧含量多於上述第1層之下之層的氧含量。
4. 如請求項1之相位移光罩之製造方法，其中上述相位移層中上述第1層之下之層係越靠近上述第1層則氧含量越多。
5. 如請求項1之相位移光罩之製造方法，其進而包括如下步驟：於上述透明基板上形成以Cr為主成分之遮光層。
6. 如請求項1之相位移光罩之製造方法，其中上述相位移層係至少上述第1層的氮含量少於上述第2層的氮含量。
7. 如請求項1之相位移光罩之製造方法，其中於上述相位移層之形 成步驟中，藉由設定成膜氛圍氣體中之CO₂氣體之含量，而使上述第1層的上述氧含量多於上述第1層之下之層的氧含量。
8. 如請求項1之相位移光罩之製造方法，其中以上述相位移層中上述第1層之反射率成為19%以下的方式控制上述氧含量。
9. 如請求項1之相位移光罩之製造方法，其中於上述相位移層中，各層之厚度係以不同波長之光具有相位差之方式對應。
10. 一種相位移光罩，其特徵在於：包括：透明基板；及相位移層，其重疊地形成於上述透明基板，具有於至少上述透明基板之表面以固定厚度形成之部分且以Cr為主成分，可對300nm以上且500nm以下之波長區域之任一種光具有180°之相位差；且於上述相位移層，形成有於俯視時與上述透明基板具有邊界部分的相位移圖案，於俯視時之上述相位移層與上述透明基板之上述邊界部分，具有使上述相位移層之厚度多階地變化的區域，上述相位移層中位於最上階之第1層的氧含量多於位於上述第1層之下且面向上述第1層之第2層的氧含量。
11. 如請求項10之相位移光罩，其中上述相位移層之厚度係以於g射線、h射線、i射線中之至少一者中具有相位差180°之方式對應。
12. 一種相位移光罩之製造裝置，其特徵在於：其係使用於如請求項1至9中任一項之相位移光罩之製造方法中者；且具有分別形成構成相位移層之各階的複數個成膜室，且成膜上述相位移層中最上階之層之成膜室係以成膜氛圍氣體中之CO₂氣體之含量多於形成上述最上階之層之下之層的成膜室的成膜氛圍氣體中之CO₂氣體之含量的方式進行控制。