WO2007074810A1

WO2007074810A1 - マスクブランク及びフォトマスク

Info

Publication number: WO2007074810A1
Application number: PCT/JP2006/325884
Authority: WO
Inventors: Masaru Mitsui; Michiaki Sano
Original assignee: Hoya Corporation
Priority date: 2005-12-26
Filing date: 2006-12-26
Publication date: 2007-07-05
Also published as: KR101210661B1; KR20080088616A; CN101346664A; CN101346664B; JP4906888B2; KR20110025232A; KR101082715B1; JP2009187032A

Abstract

［課題］多色波露光に適したＦＰＤ用大型マスク及びマスクブランクを提供する。［解決手段］透光性基板上に、透過量を調整する機能を有するグレートーンマスク用半透光性膜を少なくとも有するＦＰＤデバイスを製造するためのマスクブランクであって、　前記グレートーンマスク用半透光性膜は、超高圧水銀灯から放射される少なくともｉ線からｇ線に渡る波長帯域において、半透光性膜の透過率（即ち半透過率）の変動幅が５％未満の範囲内となるように制御された膜であることを特徴とする。

Description

技術分野

[0001] 本発明は、マスクブランク及びフォトマスクに関し、特に、 FPDデバイスを製造するためのマスクブランク（フォトマスク用のブランク）、係るマスクブランクを用いて製造されたフォトマスク (転写マスク）等に関する。

背景技術

[0002] 近年、大型 FPD用マスクの分野において、半透光性膜 (いわゆるグレートーンマスク用ハーフ透光性膜)を有するグレートーンマスクを用いてマスク枚数を削減する試みがなされて!/ヽる (非特許文献 1)。

ここで、グレートーンマスクは、図 9 (1)及び図 10 (1)に示すように、透明基板上に、遮光部 1と、透過部 2と、グレートーン部 3とを有する。グレートーン部 3は、透過量を調整する機能を有し、例えば、図 9 (1)に示すようにグレートーンマスク用半透光性膜 (ハーフ透光性膜) 3a，を形成した領域、あるいは、図 10 (1)に示すようにグレート一ンパターン (グレートーンマスクを使用する大型 LCD用露光機の解像限界以下の微細遮光パターン 3a及び微細透過部 3b)を形成した領域であって、これらの領域を透過する光の透過量を低減しこの領域による照射量を低減して、係る領域に対応するフォトレジストの現像後の膜減りした膜厚を所望の値に制御することを目的として形成される。

大型グレートーンマスクを、ミラープロジェクシヨン方式やレンズを使ったレンズ方式の大型露光装置に搭載して使用する場合、グレートーン部 3を通過した露光光は全体として露光量が足りなくなるため、このグレートーン部 3を介して露光したポジ型フォトレジストは膜厚が薄くなるだけで基板上に残る。つまり、レジストは露光量の違いによって通常の遮光部 1に対応する部分とグレートーン部 3に対応する部分で現像液に対する溶解性に差ができるため、現像後のレジスト形状は、図 9 (2)及び図 10 (2) に示すように、通常の遮光部 1に対応する部分 1 'が例えば約 1 m、グレートーン部 3に対応する部分 3'が例えば約 0. 4〜0. 5 /ζ πι、透過部 2に対応する部分はレジストのない部分 2，となる。そして、レジストのない部分 2，で被カ卩ェ基板の第 1のエツチングを行い、グレートーン部 3に対応する薄い部分 3，のレジストをアツシング等によって除去しこの部分で第 2のエッチングを行うことによって、 1枚のマスクで従来のマスク 2 枚分の工程を行い、マスク枚数を削減する。

非特許文献 1 :月刊 FPD Intelligence, P.31- 35、 1999年 5月

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

ところで、マイクロプロセッサ、半導体メモリ、システム LSIなどの半導体ディバイスを製造するための LSI用マスクは、最大でも 6インチ角程度と相対的に小型であって、ステツパ (ショットステップ露光)方式による縮小投影露光装置に搭載されて使用されることが多い。係る LSI用マスクでは、被転写基板としてシリコンウェハを使用し、最終形態として多数のチップに切断されて使用される。係る LSI用マスクでは、露光波長で決定される解像限界を打破すベぐ露光波長の短波長化が図られている。ここで、 LSI用マスクでは、レンズ系による色収差排除及びそれによる解像性向上の観点から、単色の露光光（単一波長の露光光）が使用される。この LSI用マスクについての単色の露光波長の短波長化は、超高圧水銀灯の g線 (436nm)、 i線（365nm)、 KrFエキシマレーザ（248nm)、 ArFエキシマレーザ（193nm)へと進行してきて！/、る。また、 LSI用マスク上に形成されるマスクパターンの最小線幅は 0. 26 m程度（ゥェハ上に形成されるパターンの最小線幅は 0. 07 μ m程度）を実現して、る。

これに対し、 FPD (フラットパネルディスプレイ）用大型マスクを、ミラープロジェクション (スキャニング露光方式による、等倍投影露光)方式の露光装置に搭載して使用する場合、（1)反射光学系だけでマスクを介した露光が行われるので、 LSI用マスクの如きレンズ系の介在に基づき生じる色収差は問題とならないこと、及び、（2)現状では多色波露光 (複数の波長を持つ多波長露光)の影響 (透過光や反射光に基づく干渉や、色収差の影響など)を検討するよりも、単色波露光 (単一波長露光）に比べ大きな露光光強度を確保した方が総合的な生産面力有利であることから、またレンズ方式の大型露光装置に搭載して使用する場合上記 (2)に記載したことなどから、超高圧水銀灯の i線〜 g線の広、波長帯域を利用し多色波露光を実施して、る。 [0004] また、 FPD用大型マスクブランクでは、基板サイズが大き、分、基板サイズが小さ!/ヽ場合に比べ、製造原理上の限界面 (製造方法や製造装置に由来する限界面)の要因、並びに製造条件の変動 (プロセス変動）の要因に基づき、面内及び基板間において諸特性 (膜組成、膜質、透過率、反射率、光学濃度、ヱツチング特性、その他光学特性、膜厚など)のばらつきが生じやすぐこのため面内及び基板間の諸特性が均一なものを大量に作りづらい、といった特色がある。このような特色は、 FPDの更なる大型化 ·高精細化に伴、増長される傾向にある。

ここで、面内及び基板間において諸特性のばらつきが大きい場合、以下の不都合がある。

(1)諸特性のばらつきが大きい製品は、ばらつきが大きい点において高品質とは言えず、性能面でも良いとは言えない。

(2)諸特¾のばらつきが大きいと、規格内に納めるのが大変で、規格内に収まるものを大量に製造するのが難しぐつくりずらい。

(3)諸特性のばらつきが大きいため、規格外のものが出てしまい、生産性 (歩留まり）が悪い。

(4)諸特性のばらつきが大きいと、それにあわせて規格も緩くする必要がある。したがつて、高規格化を追求できず、高規格化に対応しずらい。

[0005] さらに、 FPD用大型マスクに形成されるパターンの最小線幅は 1 μ m程度以下、被転写用大型ガラス基板上に形成されるパターンの最小線幅は共に 2〜3 μ m程度であり、最先端 LSIの最小線幅に比べ大きい。しかし、 FPDは、大面積のままで 1つの FPD製品として使用され、 LSIに比べ最終形態が大面積であり、多数の素子のすべてが機能することが必要である。従って全ての素子が機能することを阻害する欠陥及び阻害する可能性があると考えられる規格外の欠陥は許容されない。このように、 FP D製品では、大面積で欠陥がないことを実現する必要があるが、 FPD用大型マスクブランクでの面内及び基板間にお、て諸特性のばらつきが大き!/、場合、 FPD用大型マスク並びに大面積 FPD製品についての高品質ィ匕ゃ歩留まり向上等を実現することは難しいといった特色がある。このような特色は、 FPDの更なる大型化'高精細化に伴、増長される傾向にある。 [0006] 以上のように、 FPD用大型マスクでは、マスクの使用環境の相違やマスクサイズの相違等に基づき、 LSI用マスクでは要求されない（即ち検討する必要のない）特性が、要求される（即ち検討する必要がある）と言える。

このようなマスクの使用環境の相違等に基づき生ずる FPD用大型マスク特有の要求特性に関し、本発明者は、多色波露光に着目した。

さて、複数の波長による露光（多色波露光)処理の利点は、露光光強度が、単一波長による露光（単色波露光）の場合に比べて大きくできることである。例えば、 i線のみ、又は g線のみの単色波露光に比べて、 h線を含み i線力 g線に亘る波長帯域の光で露光を行うほうが、露光光強度は大きい。このため、デバイスの生産性を向上させることがでさる。

例えば、 FPDデバイス等の大型のディスプレイデバイスは、等倍露光法を利用して製造される場合が多ヽ。 LSIデバイス等の製造で使われて、る縮小露光法に比べて等倍露光法では、デバイス面に照射される露光光の入射強度が小さいので、複数の波長を利用することで、デバイス面に照射される露光光の入射強度を補える利点が得られる。

本願の目的は、多色波露光に伴う問題点を見出し、対応策を案出することにある。課題を解決するための手段

[0007] 本発明者は、 FPD用大型マスクに特有の多色波露光に着目し、この多色波露光に適した FPD用大型マスクに特有の要求特性について研究を行った。

その結果、以下のことが判明した。

(1)露光光源である超高圧水銀灯力放射される i線， h線， g線の露光光強度 (相対強度）はほぼ等しい。より詳しくは i線， h線， g線の露光光強度 (相対強度）はほぼ等しいが、両端の i, g線の強度に比べ中央の h線の強度がやや低い（図 1参照)。つまり相対強度的には i線， h線， g線はいずれも同等に重要視する必要があり、マスクを介した露光時に相対強度に応じて発現される作用、例えばレジストの感光作用など、につ、ても、ずれも同等に重要視する必要があると考えられる。

ここで、グレートーンマスク用半透光性膜 (ハーフ透光性膜）における透過率 (半透過率、ハーフ透過率）について考えると、半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)丁の分光曲線は波長 λの関数であり、 τ=ϊ( λ )で表される。この半透光性膜の透過率（即ち半透過率) τの分光曲線は、主として、膜材料、膜組成、膜質、製造条件、製造装置等で決定される。

一方で、半透光性膜の透過率 (即ち半透過率) τは、 τ=ιΖι …式（1)で表され

0

る (式（1)中、 Τ:半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)、 I入射光強度、 I：透過光強

0

度である)。

以上のことから、 i線， h線， g線の相対強度が同等、従って i線， h線， g線の入射光強度 Iが同等であり、 i線， h線， g線の波長によらず半透光性膜の透過率 (即ち半透

0

過率) Tがほぼ同等であれば、上記（1)式から、 i線， h線， g線に対する透過光強度 I もほぼ同等となり、このような特性は、例えばレジストの感光作用等のシュミレーシヨンのしやすさなどの観点力も好ましいと考えられること。

言！ヽ換えると、縦軸：半透光性膜の透過率 (即ち半透過率) T—横軸：波長 λの分光曲線において、 i線〜 g線の広い波長帯域でフラットな分光特性を有する分光透過率線 (即ち横軸に対する傾きの小さな分光透過率線)が好ましいと考えられること。尚、半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の分光透過率線の横軸に対する傾きは縦軸のとり方によって変動（変ィ匕)する力縦軸のスケールが同じであれば比較可能である。

(2) i線， h線， g線に対しほぼ同等の半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)を有する膜は、実際に製造可能であること。

(3)多色波露光で使用される大型 FPD用マスクにおいて、相対強度的にほぼ同等である i線， h線， g線に対しほぼ同等の半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)を有する膜を実際にマスクブランク及びマスクに適用することによって、 i線， h線， g線に対する半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅が大きな膜を適用した場合に比ベ、面内及び基板間における半透光性膜の透過率 (即ち半透過率）が均一なものを大量に作りやすぐ従ってマスクブランク高品質ィ匕及び歩留まり向上等に寄与でき、ひいては、大面積 FPD製品についての高品質ィ匕ゃ歩留まり向上等に寄与できることが確認されたこと。

(4)上記（1)、（3)と関連して、多色波露光の影響 (透過光の干渉による影響など)を考慮した膜設計を行うよりも、 i線， h線， g線に対しほぼ同等の半透光性膜の透過率（即ち半透過率)を有する膜設計とした方が、マスクブランク並びに FPD製品自体の高品質化並びに歩留まり向上等に有益であること。

(5)上記（1)、（3)、（4)と関連して、少なくとも i線， h線， g線に対しほぼ同等の半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)を有するように光学設計され作製された分光透過率線の傾斜が平坦 (フラット)である膜、好ましくは i線〜 g線を含むより広い波長帯域で分光透過率線の傾斜が平坦である膜 (例えば波長 330ηπ！〜 470nmに渡る波長帯域において半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅が 10%未満更には 5 %未満に光学設計され作製された膜)、は製造条件の変動 (プロセス変動)や、これに伴う膜組成の変動や膜質 (物性)の変動など、に対して、半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅 Hが小さく（図 7 (1)参照）、したがって、より均一なもの (より規格 k'の厳、マスクブランクやマスク）を大量に製造しやすく（図 8 (2)参照）、また規格 k'内に収まるブランクやマスクを歩留まり良く大量に製造しやすいこと（図 7 ( 2)参照)。

これに対し、上記波長帯域において傾斜がきつく分光透過率の変動幅 H'が大きいと（図 7 (2)参照）、ほんの少しのプロセス変動で、分光透過率線が上下左右にシフトしてしまい、これによつて諸特性の均一性が悪くなり（図 8 (1)参照）、また分光透過率線のシフトによって規格 k、 k '外となってしまう割合も増えるので製造しにくく生産性も良くない（図 7 (2)参照)。したがって、現実には、フラットなものに比べ、規格 k 'を緩くしな、と生産性良く製造できな！、。

尚、上記波長帯域における分光透過率線の変動幅がもともと大きいと、分光透過率線のシフト前後の変動幅 H'も大きくなる（図 7 (1)参照)。これに対し、上記波長帯域における分光透過率線の変動幅がもともと小さいと、シフト前後の変動幅 Hも小さくなる（図 7 (1)参照)。これは、プロセス変動で分光透過率線が上下左右にシフトした場合、シフト前の最低値とシフト後の最大値で構成される変動幅 H'が、分光透過率線の傾斜が平坦な場合の変動幅 Hに比べ（上下左右方向へのシフト量が同じと仮定した場合)、大きくなるからである（図 7 (1)参照)。

また、分光透過率線の傾斜がきついと (変動幅が大きいと）、規格値 k、 k'に対するマージン m'が取りにくぐまた変動幅の上限にあわせて十分なマージン m'を取ろうとすると、規格値 k'が悪くなりすぎる（図 7 (2)参照)。これに対し、分光透過率線の傾斜が平坦であると、変動幅の上限に対するマージン m大きくとること (余裕持たせること）が可能である（図 7 (2)参照)。

尚、上記波長帯域における分光透過率線の変動幅が大きい膜の場合、分光透過率線の変動幅内の変化 (例えば傾き変化や線のシフト等）があっても、同一の膜が製造されて!、るものとして管理、認定されてしまうので好ましくな、（図 8 (1)参照)。 (6)尚、上記（2)と関連して、 i線， h線， g線に対しほぼ同等の半透光性膜の透過率（即ち半透過率)有する膜は、実際に製造可能であること、を見出す課程おいて、以下のことがわかった。

(i)クロム酸ィ匕膜系のグレートーンマスク用半透光性膜 (例えば CrO膜など)だと、膜中に Oを含むため（膜中の Oが多、ため）、 i線〜 g線の波長帯域更には係る波長帯域を含むより広い波長帯域で基本的に分光透過率線の傾斜がきつく (横軸えに対する傾きが大きく）、分光透過率の変動幅が大きくなることが判明した。

(ii)クロム酸ィ匕膜系半透光性膜に比べ、クロム窒化膜系半透光性膜 (例えば CrN、 C rCN, CrON)では、 i線〜 g線の波長帯域更には係る波長帯域を含むより広い波長帯域で基本的に分光透過率線の傾斜が緩やでフラットではある (横軸 λに対する傾きが小さい）が、マスクブランク並びに FPD自体の高品質ィ匕やより均一なもの（規格の厳しいもの）を大量に製造しやすくするなどの目的達成のためには、どのようなクロム窒化膜系半透光性膜であっても係る目的を達成できるものではなぐ係る目的を達成し得る所定の条件を満たすクロム窒化膜系半透光性膜を見つけ出し使用する必要があることが判明した。つまり、膜材料が同じクロム窒化膜系であっても、膜組成の調整、製造条件、製造装置等の選定及び制御、これらによる膜質の制御、などの相違によって所定の条件を満たすものと満たさないものがあることが判明した。

(iii) MoSi系のグレートーンマスク用半透光性膜についても、クロム酸化膜系半透光性膜に比べ、 i線〜 g線の波長帯域更には係る波長帯域を含むより広い波長帯域で基本的に分光透過率線の傾斜が緩やかでフラットではある。し力しながら、マスクブランク並びに FPD自体の高品質ィ匕やより均一なもの（規格の厳しいもの）を大量に製造しゃすくするなどの目的達成のためには、どのような MoSi系半透光性膜であっても係る目的を達成できるものではなぐ係る目的を達成し得る MoS係半透光性膜を見つけ出し使用する必要があることが判明した。つまり、膜材料が同じ MoSi系半透光性膜であっても、膜組成の調整、製造条件、製造装置等の選定及び制御、これら〖こよる膜質の制御、などの相違によって所定の条件を満たすものと満たさないものがあることが判明した。尚、所定の条件を満たし上記目的を達成し得る MoSi系半透光性膜としては、例えば、 MoSi、 MoSiなどの半透光性膜が適することが判明した。更

4 2

に、 MoSi半透光性膜に対し MoSi半透光性膜は、横軸のスケールを同じにして比

4 2

較したときに、 i線〜 g線の波長帯域更には係る波長帯域を含むより広い波長帯域で分光透過率線の傾斜がより平坦になるので好ま U、ことが判明した。

本発明方法は、以下の構成を有する。

(構成 1)透光性基板上に、透過量を調整する機能を有するグレートーンマスク用半透光性膜を少なくとも有する FPDデバイスを製造するためのマスクブランクであって、前記グレートーンマスク用半透光性膜は、超高圧水銀灯から放射される少なくとも i 線力も g線に渡る波長帯域にぉ、て、半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅が 5%未満の範囲内となるように制御された膜であることを特徴とする、 FPDデバイスを製造するためのマスクブランク。

(構成 2)透光性基板上に、透過量を調整する機能を有するグレートーンマスク用半透光性膜を少なくとも有する FPDデバイスを製造するためのマスクブランクであって、前記グレートーンマスク用半透光性膜は、波長 330nm〜470nmに渡る波長帯域において、半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅が 10%未満の範囲内となるように制御された膜であることを特徴とする、 FPDデバイスを製造するためのマスクブランク。

(構成 3)前記グレートーンマスク用半透光性膜は、波長 330nm〜470nmに渡る波長帯域において、半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅が 5%未満の範囲内となるように制御された膜であることを特徴とする、構成 2記載の FPDデバイスを製造するためのマスクブランク。

(構成 4)前記グレートーンマスク用半透光性膜は、上記要件を満たすべく光学設計され、作製されたクロム窒化膜系の半透光性膜であることを特徴とする構成 1乃至 3 のいずれか一に記載の FPDデバイスを製造するためのマスクブランク。

(構成 5)前記グレートーンマスク用半透光性膜は、上記要件を満たすべく光学設計され、作製された MoSi系の半透光性膜であることを特徴をとする構成 1乃至 3のいずれか一に記載の FPDデバイスを製造するためのマスクブランク。

(構成 6)透光性基板上に、透過量を調整する機能を有する半透光性膜を少なくとも有するマスクブランクにお!/、て、

前記マスクブランクは、前記半透光性膜がパターニング処理されてフォトマスクとなされた後、デバイスを製造する際に、複数の波長を含む露光光により露光処理されるフォトマスク用のマスクブランクであって、

前記半透光性膜は、超高圧水銀灯カゝら放射される少なくとも i線から g線に渡る波長帯域において、半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅が 5%未満の範囲内となるように制御された膜であることを特徴とする、マスクブランク。

(構成 7)構成 1乃至 5記載のマスクブランクを用いて製造され、少なくともグレートーンマスク用半透光性膜パターンを有することを特徴とする FPDデバイスを製造するためのフォトマスク。

(構成 8)構成 6に記載のマスクブランクを用いて製造されたことを特徴とするフォトマスク。

発明の効果

[0009] 本発明によれば、多色波露光に適した FPD用大型マスク及びマスクブランクを提供できる。

[0010] 以下、本発明を詳細に説明する。

本発明に係る FPDデバイスを製造するためのマスクブランク及びマスクにぉ、て、前記グレートーンマスク用半透光性膜 (ハーフ透光性膜)は、超高圧水銀灯から放射される少なくとも i線力も g線に渡る波長帯域において、グレートーンマスク用半透光性膜の透過率（半透過率、ハーフ透過率)の変動幅が 5%未満の範囲内となるよう〖こ制御された膜であることを特徴とし、これによつて、 i線， h線， g線に対するグレート一ンマスク用半透光性膜の透過率 (即ち半透過率）が波長によらずほぼ同等 (例えば半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の差異が 5%未満)であることを特徴とする (構成 1)。

本発明において、上記要件を満たすグレートーンマスク用半透光性膜は、上記要件を満たす可能性があると思われる (上記要件を満たすのに適した)膜材料を選択した上で、更に膜組成の調整、製造条件、製造装置等の選定及び制御、これらによる膜質の制御などによって上記要件を満たすことが可能であることを確認して得られる。尚、膜材料が同じであっても、膜組成の調整、製造条件、製造装置等の選定及び制御、これらによる膜質の制御、などの相違によって上記要件を満たすものと満たさないものがある。

本発明において、前記グレートーンマスク用半透光性膜は、上記のような状況の下で、超高圧水銀灯力も放射される少なくとも i線から g線に渡る波長帯域において、半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅が 5%未満の範囲内にあり、 i線， h線， g線に対する半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)が波長によらずほぼ同等となるように、光学設計され、作製された膜である。

本発明に係る FPDデバイスを製造するためのマスクブランク及びマスクにおいて、前記グレートーンマスク用半透光性膜は、波長 330ηπ！〜 470nmに渡る波長帯域において、半透光性膜の透過率 (即ち半透過率、ハーフ透過率)の変動幅が 10%未満の範囲内となるように制御された膜であることが好まヽ (構成 2)。

このような膜としては、例えば、 MoSi (X> 2)膜 (例えば MoSi膜や MoSi膜など

X 3 4

)が挙げられる。

また、本発明に係る FPDデバイスを製造するためのマスクブランク及びマスクにおいて、前記グレートーンマスク用半透光性膜は、波長 330nm〜470nmに渡る波長帯域において、半透光性膜の透過率 (即ち半透過率）、ハーフ透過率)の変動幅が 5 %未満の範囲内となるように制御された膜であることが好ましい (構成 3)。

このような膜としては、例えば、 CrN膜や、 MoSi膜が挙げられ、また、 Ta、 Ti、 W、

2

Mo、 Zrなどの金属膜や、これらの金属どうしの合金膜又はこれらの金属と他の金属との合金膜 (他の金属としては Cr、 Niが挙げられる）や、これらの金属又は合金とシリコンとを含む膜、が挙げられる。 [0012] 本発明に係る FPDデバイスを製造するためのマスクブランク及びマスクにぉヽては、少なくとも、グレートーンマスク用半透光性膜と遮光性膜とを透光性基板上に順不同で有する態様が含まれる。つまり、半透光性膜とは別個に、露光波長を遮断する目的で、遮光性膜を形成する態様が含まれる。具体的には、例えば、図 3 (1)に示すように、透光性基板 10上にグレートーンマスク用半透光性膜 11と遮光性膜 12とをこの順で形成し、これらの膜のパターニングを施して、グレートーンマスク用半透光性膜パターンと遮光性膜パターンとを形成してなる半透光性膜下置きタイプや、図 3 (2 )に示すように、透光性基板上に遮光性膜とグレートーンマスク用半透光性膜とをこの順で形成し、これらの膜のパターユングを施して、遮光性膜パターンとグレートーンマスク用半透光性膜パターンとを形成してなる半透光性膜上置きタイプ、などが挙げられる。

ここで、光半透過膜の材料としては、 Moと Siで構成される MoSi系材料に限らず、金属及びシリコン（MSi、 M : Mo、 Ni、 W、 Zr、 Ti、 Cr等の遷移金属）、酸化窒化された金属及びシリコン (MSiON)、酸ィ匕炭化された金属及びシリコン (MSiCO)、酸ィ匕窒化炭化された金属及びシリコン (MSiCON)、酸ィ匕された金属及びシリコン (MSi O)、窒化された金属及びシリコン（MSiN)、などが挙げられ、また、 Ta、 Ti、 W、 Mo 、 Zrなどの金属や、これらの金属どうしの合金又はこれらの金属と他の金属との合金（他の金属としては Cr、 Niが挙げられる）や、これらの金属又は合金とシリコンとを含む材料、が挙げられる。

また、遮光性膜の材料としては、例えば、光半透過膜のエッチング特性と異なる材料がよぐ半透光性膜を構成する金属がモリブデンの場合、クロムや、クロムの酸ィ匕物、クロムの窒化物、クロムの炭化物、クロムのフッ化物、それらを少なくとも 1つ含む材料が好ましい。同様に、半透光性膜がクロム窒化膜系材料で構成される場合、クロムゃ、クロムの酸化物、クロムの炭化物、クロムのフッ化物、それらを少なくとも 1つ含む材料が好ましい。

[0013] 本発明に係る FPDデバイスを製造するためのマスクブランク及びマスクにぉ、て、前記グレートーンマスク用半透光性膜は、上記要件を満たすべく光学設計され、作製されたクロム窒化膜系半透光性膜であることが好ま、 (構成 4)。また、本発明に係る FPDデバイスを製造するためのマスクブランク及びマスクにおいて、前記グレートーンマスク用半透光性膜は、上記要件を満たすべく光学設計され、作製された MoSi系半透光性膜であることが好まヽ (構成 5)。

これらの理由は、これらの材料は、他の材料に比べ、膜組成の調整、製造条件、製造装置等の選定及び制御、これらによる膜質の制御、などによって上記要件を満たしゃすいからである。

尚、クロム窒化膜系のグレートーンマスク用半透光性膜は、図 3 (2)に示す半透光性膜上置きタイプに適している。また、 MoSi系のグレートーンマスク用半透光性膜は

、図 3 (1)に示す半透光性膜下置きタイプに適している。

[0014] 本発明に係る FPDデバイスを製造するためのマスクブランク及びマスクにお!ヽては

、グレートーンマスク用半透光性膜の透過率 (即ち半透過率）は、 15〜65%の範囲内の値をターゲット値として選択し、膜厚制御によってターゲット値の半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)を得る。

[0015] 本発明において、超高圧水銀灯としては、例えば図 1に示す特性を有するものが例示されるが、本発明はこれに限定されない。

また、透光性基板としては、合成石英、ソーダライムガラス、無アルカリガラスなどの基板が挙げられる。

[0016] 本発明にお、て、 FPDデバイスを製造するためのマスクブランク及びマスクとしては、 LCD (液晶ディスプレイ）、プラズマディスプレイ、有機 EL (エレクト口ルミネッセンス）ディスプレイなどの FPDデバイスを製造するためのマスクブランク及びマスクが挙げられる。

ここで、 LCD製造用マスクには、 LCDの製造に必要なすべてのマスクが含まれ、例えば、 TFT (薄膜トランジスタ）、特に TFTチャンネル部やコンタクトホール部、低温ポリシリコン TFT、カラーフィルタ、反射板 (ブラックマトリクス）、などを形成するためのマスクが含まれる。他の表示ディバイス製造用マスクには、有機 EL (エレクト口ルミネッセンス）ディスプレイ、プラズマディスプレイなどの製造に必要なすべてのマスクが含まれる。

[0017] 本発明に係る FPDデバイスを製造するためのフォトマスクは、上記本発明に係る F PDデバイスを製造するためのマスクブランクを用いて製造され、少なくともグレート一ンマスク用半透光性膜パターンを有することを特徴とする (構成 6)。

本発明に係るマスクブランクは、透光性基板上に、透過量を調整する機能を有する半透光性膜を少なくとも有するマスクブランクにおいて、

前記半透光性膜は、超高圧水銀灯カゝら放射される少なくとも i線から g線に渡る波長帯域において、半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅が 5%未満の範囲内となるように制御された膜であることを特徴とする (構成 6)。

本発明に係るマスクブランクは、 i線， h線， g線に対する半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)が波長によらずほぼ同等 (例えば半透光性膜の透過率 (即ち半透過率）の差異が 5%未満)であることを特徴とするものであり、これによつて、多色波露光に適したマスクブランク及びフォトマスクを提供できる。

詳しくは、上記構成により、半透光性膜の成膜中の製造条件 (成膜条件)が変動した場合であっても、これによつて分光透過率 (各波長における透過率）が変化することが少なぐ規格内に収まるマスクブランクやマスクを歩留まり良く製造することができる。また、このように制御された膜は、プロセス変動に伴う分光透過率曲線の上下左右方向のシフトに対し分光透過率 (各波長における透過率）が大きく変動することが少なぐ分光透過率 (各波長における透過率)の均一性がょ、。

また、本発明のマスクブランク及びマスクは、等倍露光処理する露光機に対応するマスクブランク、フォトマスクとして好適である。

また、本発明に係るマスクブランク及び、マスクは、照明光学系が反射光学式に構成された露光装置に対応するマスクブランク、マスクとして好適である。

また、本発明に係るマスクブランク及び、マスクは、 330mm X 450mm矩形以上の大型マスク、及びこのマスクに対応する大型マスクブランクとして好適である。このような大型マスクの用途としては、ディスプレイデバイス製造用マスク、例えば、 FPDデバイス製造用フォトマスクなどを挙げることができる。また、本発明は、グレートーンマスクに対応するマスクブランクとして好適である。本発明に係るフォトマスクは、上記本発明に係るマスクブランクを用いて製造され、少なくとも半透光性膜パターンを有することを特徴とする (構成 8)。

尚、本発明に係るマスクブランク及びフォトマスク (構成 6及び構成 8)に関する他の事項に関しては、上述した本発明に係るマスクブランク及びフォトマスク (構成 1〜5 及び構成 7)で説明した事項と同様である。

以下、実施例に基づき本発明をさらに詳細に説明する。

(実施例 1)

大型ガラス基板（合成石英（QZ) 10mm厚、サイズ 850mm X 1200mm)上に、大型インラインスパッタリング装置を使用し、グレートーンマスク用半透光性膜の成膜を行った。具体的には、 Crターゲットを用い、 Arと Nガスをスパッタリングガスとして Cr

2

N半透光性膜を 100オングストローム（試料 1)、 80オングストローム（試料 2)、 50オンダストローム (試料 3)、 30オングストローム (試料 4)、と段階的に変化させて、複数の試料を作製した。

このうち、試料 2の分光透過率線を図 2の Aに、試料 3の分光透過率線を図 2の Bに、それぞれ示す。 Dは QZの分光透過率を示す。尚、分光透過率は分光光度計（日立製作所社製: U— 4100)により測定した。

図 2に示す試料 2に係る分光透過率線 A及び試料 3に係る分光透過率線 Bにお、ては、超高圧水銀灯力も放射される少なくとも i線力 g線に渡る波長帯域において、半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅が 5%未満の範囲内であった。また、図 2に示す試料 2に係る分光透過率線 A及び試料 3に係る分光透過率線 Bにおいては、波長 330nm〜470nmに渡る波長帯域においても、半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅が 5%未満の範囲内であった。

複数枚 (基板間： 100枚）につ、て面内（均等 9箇所）につ、て同様に調べたところ、いずれも上記半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅の範囲内にあること確認された。

更に、 CrN半透光性膜の膜厚 20〜250オングストロームの範囲内において、任意の膜厚を設定して作製された膜は、 Vヽずれも上記半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅の範囲内にあることが確認された。

[0020] (比較例 1)

大型ガラス基板（合成石英（QZ) 10mm厚、サイズ 850mm X 1200mm)上に、大型インラインスパッタリング装置を使用し、グレートーンマスク用半透光性膜の成膜を行った。具体的には、 Crターゲットを用い、 Arと Oガスをスパッタリングガスとして Cr

2

O半透光性膜を 100オングストローム（試料 1， )、 250オングストローム（試料 2，）、 40 0オングストローム (試料 3，）、 500オングストローム (試料 4，）、と段階的に変化させて、複数の試料を作製した。

このうち、試料 3，の分光透過率線を図 2の Cに示す。

図 2に示す試料 3'に係る分光透過率線 Cにおいては、超高圧水銀灯から放射される少なくとも i線力も g線に渡る波長帯域において、半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅は 6%以上であった。

また、図 2に示す試料 3'に係る分光透過率線 Cにおいては、波長 330ηπ！〜 470η mに渡る波長帯域においては、半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅は約 12%以上であった。

複数枚 (基板間： 100枚）につ、て面内（均等 9箇所）につ、て同様に調べたところ、ほんの少しのプロセス変動で、分光透過率線 Cが上下左右にシフトしてしまい、これによって半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅が 2〜3%程度増力！]してしまうことがわ力つた。

尚、 CrO半透光性膜の膜厚 100〜500オングストロームの範囲内において、任意の膜厚を設定して作製された膜は、いずれも実施例 1の半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅の範囲外にあることが確認された。

[0021] (ブランク及びマスクの作製）

大型ガラス基板（合成石英（QZ) 10mm厚、サイズ 850mm X 1200mm)上に、大型インラインスパッタリング装置を使用し、 Cr系遮光膜を成膜し (マスクブランクを作製し)、この Cr系遮光膜のパターユングを行った。ここで、 Cr系遮光膜の成膜は、 Cr ターゲットを用い、 Arと CHガスをスパッタリングガスとして CrC膜を 620〜570オン

4

ダストローム成膜した。次に、グレートーンマスク用半透光性膜を上記実施例 1及び比較例 1と同様にして成膜し (マスクブランクを作製し）、このグレートーンマスク用半透光性膜のパターニングを行った。

以上のようにして、図 3 (2)に示すような、半透光性膜上置きタイプの FPD用大型マスクを作製した。

この結果、グレートーンマスク用半透光性膜として、実施例 1の膜を使用した場合は、比較例 1の膜を使用した場合に比べ、マスクの高品質化並びに歩留まり向上等に有益であることが確認された。

(実施例 2)

大型ガラス基板（合成石英（QZ) 10mm厚、サイズ 850mm X 1200mm)上に、大型インラインスパッタリング装置を使用し、グレートーンマスク用半透光性膜の成膜を行った。具体的には、 Mo : Si= 20 : 80 (原子％比）のターゲットを用い、 Arとヘリウムをスパッタリングガスとして、モリブデン及びシリコン力もなるグレートーンマスク用半透光性膜（MoSi )を 100オングストローム（試料 5)、 50オングストローム（試料 6)、 30

4

オングストローム (試料 7)、と段階的に変化させて、複数の試料を作製した。

試料 5の分光透過率線を図 4に、試料 6の分光透過率線を図 5に、試料 7の分光透過率線を図 6に、それぞれ示す。尚、分光透過率は分光光度計（日立製作所社製： U— 4100)により測定した。

超高圧水銀灯力も放射される少なくとも i線から g線に渡る波長帯域において、半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅は、試料 5 : 3. 9%未満の範囲内、試料 6 :4. 6%未満の範囲内、試料 7 : 3. 1%未満の範囲内、であった。

また、波長 330ηπ！〜 470nmに渡る波長帯域において、半透光性膜の透過率 (即ち半透過率）の変動幅は、試料 5 : 6. 0%未満の範囲内、試料 6 : 8. 5%未満の範囲内、試料 7 : 5. 8%未満の範囲内、であった。

複数枚 (基板間： 100枚）につ、て面内（均等 9箇所）につ、て同様に調べたところ、いずれも上記半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅の各範囲内にあることが確認された。

更に、 MoSi膜の膜厚 20〜250オングストロームの範囲内において、任意の膜厚を設定して作製された膜は、 V、ずれも半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅が試料 6以下の範囲内にあることが確認された。

[0023] (実施例 3)

上述の実施例 2において、ターゲットを Mo : Si= l : 2 (原子％比）にした以外は実施例 2と同様に、複数の透過率のグレートーンマスク用半透光性膜の成膜を行った。その結果、 MoSi膜の膜厚 15〜200オングストロームの範囲内において、任意の

2

膜厚を設定して作製された膜は、 i線から g線に渡る波長帯域においていずれも半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅が 4%未満の範囲内にあること確認された。

尚、実施例 2及び 3の結果から、 MoSi半透光性膜に対し MoSi半透光性膜は、

4 2

横軸のスケールを同じにして比較したときに、 i線〜 g線の波長帯域更には係る波長帯域を含むより広い波長帯域で分光透過率線の傾斜がより平坦になるので好ましいことが判明した。

[0024] (ブランク及びマスクの作製）

大型ガラス基板（合成石英（QZ) 10mm厚、サイズ 850mm X 1200mm)上に、大型インラインスパッタリング装置を使用し、 MoSi系のグレートーンマスク用半透光性膜、 Cr系遮光膜、を順次成膜し、 FPD用大型マスクブランクを作製した。

ここで、 MoSi系のグレートーンマスク用半透光性膜の成膜は、上記実施例 2又は 3 と同様とした。

また、 Cr系遮光膜の成膜は、大型インラインスパッタリング装置内に連続して配置された 3つのスペース（スパッタ室）に Crターゲットを各々配置し、まず Arと Nガスをス

2 パッタリングガスとして CrN膜を 150オングストローム、次いで Arと CHガスをスパッタ

4

リングガスとして CrC膜を 650オングストローム、次!、で Arと NOガスをスパッタリングガスとして CrON膜を 250オングストローム、連続成膜した。

Cr系遮光膜のパターニングを行った後、 MoSi系グレートーンマスク用半透光性膜のパター-ングを行い、図 3 (1)に示すような、半透光性膜下置きタイプの FPD用大型マスクを作製した。

この結果、グレートーンマスク用半透光性膜として、実施例 2, 3の膜を使用した場合は、比較例 1の膜を使用した場合に比べ、マスクの高品質ィ匕並びに歩留まり向上等に有益であることが確認された。

(実施例 4)

大型ガラス基板（合成石英（QZ) 10mm厚、サイズ 850mm X 1200mm)上に、大型インラインスパッタリング装置を使用し、グレートーンマスク用半透光性膜の成膜を行った。具体的には、 Taターゲットを用い、 Arをスパッタリングガスとして、タンタルからなるグレートーンマスク用半透光性膜 (Ta)を、超高圧水銀灯から放射される少なくとも i線力も g線に渡る波長帯域にぉヽて、成膜後の半透光性膜の透過率 (即ち半透過率）力それぞれ、約 60% (試料 T— 4)、約 40% (試料 T— 5)、約 20% (試料 T— 6)、となるような膜厚でそれぞれ形成して、複数の試料を作製した。

上記各試料について、分光透過率を、分光光度計（日立製作所社製: U— 4100) により測定した。

超高圧水銀灯力も放射される i線力も g線に渡る波長帯域における、上記各試料の分光透過率線を図 11に、それぞれ示す。

超高圧水銀灯力も放射される少なくとも i線から g線に渡る波長帯域において、半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅は、それぞれ、試料 T 4 : 0. 4%、試料 T 5 : 0. 2%、試料 T 6 : 0. 4%、未満の範囲内であり、ほとんどフラットであった。また、波長 200ηπ！〜 800nmに渡る波長帯域における、上記各試料の分光透過率線を図 12に、それぞれ示す。

波長 330ηπ！〜 470nmに渡る波長帯域にぉ、て、上記各試料の半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅は、それぞれ、 2. 0%未満の範囲内であり、ほとんどフラットであった。

更に、成膜後の半透光性膜 (Ta)の透過率 (即ち半透過率）が、約 20%〜約 60% となる膜厚の範囲内において、任意の膜厚を設定して作製された膜は、いずれも半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅が試料 T 4の範囲内にあることが確認 C¹れ 7

(実施例 5)

大型ガラス基板（合成石英（QZ) 10mm厚、サイズ 850mm X 1200mm)上に、大型インラインスパッタリング装置を使用し、グレートーンマスク用半透光性膜の成膜を行った。具体的には、 Tiターゲットを用い、 Arをスパッタリングガスとして、チタンからなるグレートーンマスク用半透光性膜 (Ti)を、超高圧水銀灯力放射される少なくとも i線力も g線に渡る波長帯域にぉ、て、成膜後の半透光性膜の透過率 (即ち半透過率）力それぞれ、約 60% (試料 T— 8)、約 40% (試料 T— 9)、約 20% (試料 T 10 )、となるような膜厚でそれぞれ形成して、複数の試料を作製した。

超高圧水銀灯力も放射される i線力も g線に渡る波長帯域における、上記各試料の分光透過率線を図 13に、それぞれ示す。

超高圧水銀灯力も放射される少なくとも i線から g線に渡る波長帯域において、半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅は、それぞれ、試料 T 8 : 1. 7%、試料 T- 9 : l. 5%、試料 Τ—10 : 0. 3%、未満の範囲内であり、概ねフラットであった。また、波長 200ηπ！〜 800nmに渡る波長帯域における、上記各試料の分光透過率線を図 14に、それぞれ示す。

波長 330ηπ！〜 470nmに渡る波長帯域にぉ、て、上記各試料の半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅は、それぞれ、 5. 0%未満の範囲内であった。但し、図 14に示すように、短波長側で透過率が上昇する場所があり、透過率が高くなる (膜厚が薄くなる）につれて透過率が上昇するピークが長波長側に移動し、 i線から g線に渡る波長帯域における半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅が大きくなる傾向にあることがわ力つた。

更に、成膜後の半透光性膜 (Ti)の透過率 (即ち半透過率）が、約 20%〜約 60%となる膜厚の範囲内において、任意の膜厚を設定して作製された膜は、いずれも半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅が上記各試料の範囲内にあることが確認された。

(実施例 6)

大型ガラス基板（合成石英（QZ) 10mm厚、サイズ 850mm X 1200mm)上に、大型インラインスパッタリング装置を使用し、グレートーンマスク用半透光性膜の成膜を行った。具体的には、 Wターゲットを用い、 Arをスパッタリングガスとして、タンダステンカゝらなるグレートーンマスク用半透光性膜 (W)を、超高圧水銀灯から放射される少なくとも i線から g線に渡る波長帯域において、成膜後の半透光性膜の透過率 (即ち半透過率） 1S それぞれ、約 60% (試料 T 11)、約 40% (試料 T 12)、約 20% ( 試料 T— 13)、となるような膜厚でそれぞれ形成して、複数の試料を作製した。

超高圧水銀灯力も放射される i線力も g線に渡る波長帯域における、上記各試料の分光透過率線を図 15に、それぞれ示す。

超高圧水銀灯力も放射される少なくとも i線から g線に渡る波長帯域において、半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅は、それぞれ、試料 T— 11 : 1. 8%、試料 T— 12 : 1. 5%、試料 T—10 : l. 1%、未満の範囲内であり、概ねフラットであったまた、波長 200ηπ！〜 800nmに渡る波長帯域における、上記各試料の分光透過率線を図 16に、それぞれ示す。

波長 330ηπ！〜 470nmに渡る波長帯域にぉ、て、上記各試料の半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅は、それぞれ、 4. 0%未満の範囲内であった。但し、図 16に示すように、実施例 4、 5に比べ、長波長側にいくにつれて傾斜が若干大きくなることがわかった。

複数枚 (基板間： 100枚）につ、て面内（均等 9箇所）につ、て同様に調べたところ、いずれも上記半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅の各範囲内にあることが確認された。更に、成膜後の半透光性膜 (W)の透過率 (即ち半透過率）力約 20%〜約 60%となる膜厚の範囲内において、任意の膜厚を設定して作製された膜は、いずれも半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅が上記各試料の範囲内にあることが確認された。

(実施例 7)

大型ガラス基板（合成石英（QZ) 10mm厚、サイズ 850mm X 1200mm)上に、大型インラインスパッタリング装置を使用し、グレートーンマスク用半透光性膜の成膜を行った。具体的には、 Moターゲットを用い、 Arをスパッタリングガスとして、モリブデンカもなるグレートーンマスク用半透光性膜 (Mo)を、超高圧水銀灯から放射される少なくとも i線から g線に渡る波長帯域において、成膜後の半透光性膜の透過率 (即ち半透過率）が、それぞれ、約 60% (試料 T- 14)、約 40% (試料 T- 15)、約 20% (試料 T- 16)となるような膜厚でそれぞれ形成して、複数の試料を作製した。

超高圧水銀灯力も放射される i線力も g線に渡る波長帯域における、上記各試料の分光透過率線を図 17に、それぞれ示す。

超高圧水銀灯力も放射される少なくとも i線から g線に渡る波長帯域において、半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅は、それぞれ、試料 T 14 : 2. 1%、試料 T— 15 : 2. 4%、試料 T— 16 : 1. 8%、未満の範囲内であり、概ねフラットであったまた、波長 200ηπ！〜 800nmに渡る波長帯域における、上記各試料の分光透過率線を図 18に、それぞれ示す。

波長 330ηπ！〜 470nmに渡る波長帯域にぉ、て、上記各試料の半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅は、それぞれ、 5. 0%未満の範囲内であった。但し、図 18に示すように、実施例 6に比べ、長波長側にいくにつれて傾斜が若干大きくなることがわかった。

更に、成膜後の半透光性膜 (Mo)の透過率 (即ち半透過率）力約 20%〜約 60% となる膜厚の範囲内において、任意の膜厚を設定して作製された膜は、いずれも半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅が上記各試料の範囲内にあることが確 f*i¾ れ。

(実施例 8)

大型ガラス基板（合成石英（QZ) 10mm厚、サイズ 850mm X 1200mm)上に、大型インラインスパッタリング装置を使用し、グレートーンマスク用半透光性膜の成膜を行った。具体的には、 Ti:W= 1： 1 (原子％比）のターゲットを用い、 Arをスパッタリングガスとして、チタン及びタングステンからなるグレートーンマスク用半透光性膜 (TiW )を、超高圧水銀灯力も放射される少なくとも i線から g線に渡る波長帯域において、成膜後の半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)が、それぞれ、約 60% (試料 T— 23 )、約 40% (試料 T— 24)、約 20% (試料 T— 25)となるような膜厚でそれぞれ形成して、複数の試料を作製した。

超高圧水銀灯力も放射される i線力も g線に渡る波長帯域における、上記各試料の分光透過率線を図 19に、それぞれ示す。

超高圧水銀灯力も放射される少なくとも i線から g線に渡る波長帯域において、半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅は、それぞれ、試料 T— 23 : 0. 26%、試料 T— 24 : 1. 47%、試料 T— 25 : 0. 66%、未満の範囲内であり、ほとんどフラットでめつに。

また、波長 200ηπ！〜 800nmに渡る波長帯域における、上記各試料の分光透過率線を図 20に、それぞれ示す。

波長 330ηπ！〜 470nmに渡る波長帯域にぉ、て、上記各試料の半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅は、それぞれ、 3. 0%未満の範囲内であった。但し、図 20に示すように、短波長側で透過率が上昇する場所があり、透過率が高くなる (膜厚が薄くなる）につれて透過率が上昇するピークが長波長側に移動し、 i線から g線に渡る波長帯域における半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅が大きくなる傾向にあることがわ力つた。

更に、成膜後の半透光性膜 (TiW)の透過率 (即ち半透過率）が、約 20%〜約 60 %となる膜厚の範囲内において、任意の膜厚を設定して作製された膜は、いずれも半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅が上記各試料の範囲内にあることが確認された。

(実施例 9)

大型ガラス基板（合成石英（QZ) 10mm厚、サイズ 850mm X 1200mm)上に、大型インラインスパッタリング装置を使用し、グレートーンマスク用半透光性膜の成膜を行った。具体的には、 W: Si= l : 2 (原子％比）のターゲットを用い、 Arをスパッタリングガスとして、タングステン及びシリコンカゝらなるグレートーンマスク用半透光性膜 (W Si)を、超高圧水銀灯力放射される少なくとも i線から g線に渡る波長帯域において、成膜後の半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)が、それぞれ、約 60% (試料 T 2 0)、約 40% (試料 T— 21)、約 20% (試料 T— 22)となるような膜厚でそれぞれ形成して、複数の試料を作製した。

超高圧水銀灯力も放射される i線力も g線に渡る波長帯域における、上記各試料の分光透過率線を図 21に、それぞれ示す。

超高圧水銀灯力も放射される少なくとも i線から g線に渡る波長帯域において、半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅は、それぞれ、試料 T 20 : 2. 6%、試料 T— 21 : 2. 8%、試料 T—22 : 2. 5%、未満の範囲内であり、概ねフラットであったまた、波長 200ηπ！〜 800nmに渡る波長帯域における、上記各試料の分光透過率線を図 22に、それぞれ示す。波長 330nn！〜 470nmに渡る波長帯域にぉ、て、上記各試料の半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅は、それぞれ、 5. 0%未満の範囲内であった。但し、図 22に示すように、長波長側にいくにつれて傾斜が若干大きくなることがわ力つた。複数枚 (基板間： 100枚）につ、て面内（均等 9箇所）につ、て同様に調べたところ、いずれも上記半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅の各範囲内にあることが確認された。

更に、成膜後の半透光性膜 (WSi)の透過率 (即ち半透過率）力約 20%〜約 60 %となる膜厚の範囲内において、任意の膜厚を設定して作製された膜は、いずれも半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅が上記各試料の範囲内にあることが確認された。

(比較例 2)

大型ガラス基板（合成石英（QZ) 10mm厚、サイズ 850mm X 1200mm)上に、大型インラインスパッタリング装置を使用し、グレートーンマスク用半透光性膜の成膜を行った。具体的には、 Siターゲットを用い、 Arをスパッタリングガスとして、シリコンからなるグレートーンマスク用半透光性膜 (Si)を、超高圧水銀灯力も放射される少なくとも i線力も g線に渡る波長帯域にぉ、て、成膜後の半透光性膜の透過率 (即ち半透過率）力それぞれ、約 60% (試料 T 17)、約 40% (試料 T 18)、約 20% (試料 T— 19)となるような膜厚でそれぞれ形成して、複数の試料を作製した。

超高圧水銀灯力も放射される i線力も g線に渡る波長帯域における、上記各試料の分光透過率線を図 23に、それぞれ示す。

超高圧水銀灯力も放射される少なくとも i線から g線に渡る波長帯域において、半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅は、それぞれ、試料 T— 17 : 13. 0%、試料 T— 18 : 13. 4%、試料 T— 19 : 9. 7%、であり、比較例 1と比べても、半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅が大きかった。

また、波長 200ηπ！〜 800nmに渡る波長帯域における、上記各試料の分光透過率線を図 24に、それぞれ示す。波長 330nn！〜 470nmに渡る波長帯域にぉ、て、上記各試料の半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅は、それぞれ、約 20%程度であり、比較例 1と比べても、半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅が大きカゝつた。

複数枚 (基板間： 100枚）につ、て面内（均等 9箇所）につ、て同様に調べたところ、ほんの少しのプロセス変動で、図 23に示す分光透過率線が上下左右にシフトしてしまい、これによつて半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅が 3〜5%程度増加してしまうことがわかった。

更に、成膜後の半透光性膜 (Si)の透過率 (即ち半透過率）力約 20%〜約 60%となる膜厚の範囲内において、任意の膜厚を設定して作製された膜は、いずれも半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅が、実施例 1〜9の半透光性膜の透過率 (即ち半透過率)の変動幅の範囲外にあることが確認された。

(ブランク及びマスクの作製）

大型ガラス基板（合成石英（QZ) 10mm厚、サイズ 850mm X 1200mm)上に、大型インラインスパッタリング装置を使用し、グレートーンマスク用半透光性膜、 Cr系遮光膜、を順次成膜し、 FPD用大型マスクブランクを作製した。

ここで、グレートーンマスク用半透光性膜の成膜は、上記実施例 4〜9の各条件と同様とした。

4

Cr系遮光膜のパターニングを行った後、グレートーンマスク用半透光性膜のパターユングを行い、図 3 (1)に示すような、半透光性膜下置きタイプの FPD用大型マスクを作製した。

この結果、グレートーンマスク用半透光性膜として、実施例 4〜9の膜を使用した場合は、比較例 1〜2の膜を使用した場合に比べ、マスクの高品質ィ匕並びに歩留まり向上等に有益であることが確認された。 [0033] 以上、好ましい実施例を掲げて本発明を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではない。

図面の簡単な説明

[0034] [図 1]露光光源である超高圧水銀灯の分光分布を示す図である。

[図 2]実施例 1で作成した半透光性膜の分光透過率を示す図である。

[図 3]マスクの態様を説明するための図である。

[図 4]実施例 2で作成した半透光性膜の分光透過率を示す図である。

[図 5]実施例 2で作成した他の半透光性膜の分光透過率を示す図である。

[図 6]実施例 2で作成した更に他の半透光性膜の分光透過率を示す図である。

[図 7]半透光性膜の分光透過率線の挙動を説明するための図である。

[図 8]半透光性膜の分光透過率線の挙動を説明するための図である。

[図 9]半透光性膜を有するグレートーンマスクを説明するための図であり、 (1)は部分平面図、（2)は部分断面図である。

[図 10]解像限界以下の微細遮光パターンを有するグレートーンマスクを説明するための図であり、（1)は部分平面図、（2)は部分断面図である。

[図 11]実施例 4で作成した半透光性膜の i線力も g線に渡る波長帯域における分光透過率を示す図である。

[図 12]実施例 4で作成した半透光性膜の波長 200ηπ！〜 800nmに渡る波長帯域における分光透過率を示す図である。

[図 13]実施例 5で作成した半透光性膜の i線力も g線に渡る波長帯域における分光透過率を示す図である。

[図 14]実施例 5で作成した半透光性膜の波長 200ηπ！〜 800nmに渡る波長帯域における分光透過率を示す図である。

[図 15]実施例 6で作成した半透光性膜の i線力も g線に渡る波長帯域における分光透過率を示す図である。

[図 16]実施例 6で作成した半透光性膜の波長 200ηπ！〜 800nmに渡る波長帯域における分光透過率を示す図である。

[図 17]実施例 7で作成した半透光性膜の i線力も g線に渡る波長帯域における分光透過率を示す図である。

[図 18]実施例 7で作成した半透光性膜の波長 200ηπ！〜 800nmに渡る波長帯域における分光透過率を示す図である。

[図 19]実施例 8で作成した半透光性膜の i線力も g線に渡る波長帯域における分光透過率を示す図である。

[図 20]実施例 8で作成した半透光性膜の波長 200ηπ！〜 800nmに渡る波長帯域における分光透過率を示す図である。

[図 21]実施例 9で作成した半透光性膜の i線力 g線に渡る波長帯域における分光透過率を示す図である。

[図 22]実施例 9で作成した半透光性膜の波長 200ηπ！〜 800nmに渡る波長帯域における分光透過率を示す図である。

[図 23]比較例 2で作成した半透光性膜の i線力 g線に渡る波長帯域における分光透過率を示す図である。

[図 24]比較例 2で作成した半透光性膜の波長 200ηπ！〜 800nmに渡る波長帯域における分光透過率を示す図である。

符号の説明

1 遮光部

2 透過部

3 グレートーン部

3a 微細遮光パターン

3b 微細透過部

3a' 半透光性膜

10 透光性基板

11 半透光性膜

12 遮光性膜

Claims

請求の範囲

[1] 透光性基板上に、透過量を調整する機能を有するグレートーンマスク用半透光性膜を少なくとも有する FPDデバイスを製造するためのマスクブランクであって、前記グレートーンマスク用半透光性膜は、超高圧水銀灯から放射される少なくとも i 線力 g線に渡る波長帯域において、半透光性膜の透過率の変動幅が 5%未満の範囲内となるように制御された膜であることを特徴とする、 FPDデバイスを製造するためのマスクブランク。

[2] 透光性基板上に、透過量を調整する機能を有するグレートーンマスク用半透光性膜を少なくとも有する FPDデバイスを製造するためのマスクブランクであって、前記グレートーンマスク用半透光性膜は、波長 330nm〜470nmに渡る波長帯域において、半透光性膜の透過率の変動幅が 10%未満の範囲内となるように制御された膜であることを特徴とする、 FPDデバイスを製造するためのマスクブランク。

[3] 前記グレートーンマスク用半透光性膜は、波長 330nm〜470nmに渡る波長帯域において、半透光性膜の透過率の変動幅が 5%未満の範囲内となるように制御された膜であることを特徴とする、請求項 2記載の FPDデバイスを製造するためのマスクブランク。

[4] 前記グレートーンマスク用半透光性膜は、上記要件を満たすべく光学設計され、作製されたクロム窒化膜系の半透光性膜であることを特徴とする請求項 1乃至 3のいずれか一項に記載の FPDデバイスを製造するためのマスクブランク。

[5] 前記グレートーンマスク用半透光性膜は、上記要件を満たすべく光学設計され、作製された MoS係の半透光性膜であることを特徴をとする請求項 1乃至 3のいずれか一項に記載の FPDデバイスを製造するためのマスクブランク。

[6] 透光性基板上に、透過量を調整する機能を有する半透光性膜を少なくとも有するマスクブランクにお、て、

前記半透光性膜は、超高圧水銀灯カゝら放射される少なくとも i線から g線に渡る波長帯域において、半透光性膜の透過率の変動幅が 5%未満の範囲内となるように制御された膜であることを特徴とする、マスクブランク。

[7] 請求項 1乃至 5記載のマスクブランクを用いて製造され、少なくともグレートーンマスク用半透光性膜パターンを有することを特徴とする FPDデバイスを製造するためのフオトマスク。

[8] 請求項 6に記載のマスクブランクを用いて製造されたことを特徴とするフォトマスク。