鬼佬大哥大
  • / 23
  • 下載費用:30 金幣  

相移掩膜的制造方法、相移掩膜及相移掩膜的制造裝置.pdf

摘要
申請專利號:

CN201480005329.5

申請日:

2014.04.17

公開號:

CN104919368A

公開日:

2015.09.16

當前法律狀態:

實審

有效性:

審中

法律詳情: 實質審查的生效IPC(主分類):G03F 1/28申請日:20140417|||公開
IPC分類號: G03F1/28; G03F1/29 主分類號: G03F1/28
申請人: 愛發科成膜株式會社
發明人: 望月圣; 中村大介; 影山景弘
地址: 日本埼玉縣
優先權: 2013-086983 2013.04.17 JP
專利代理機構: 北京德琦知識產權代理有限公司11018 代理人: 張路; 王琦
PDF完整版下載: PDF下載
法律狀態
申請(專利)號:

CN201480005329.5

授權公告號:

|||

法律狀態公告日:

2015.10.14|||2015.09.16

法律狀態類型:

實質審查的生效|||公開

摘要

使構成相移層的多級區域的最上層與其下的層相比,含氧量更多。據此,成為曝光光入射側的最上層的反射率降低。因此,能夠減少由相移掩膜反射的反射光,防止由反射光引起的圖案形成精度的降低,從而能夠實現微細且高精度的圖案形成。

權利要求書

權利要求書
1.  一種相移掩膜的制造方法,所述相移掩膜具有:
透明基板;以及
相移層,至少具有在所述透明基板的一面側以固定厚度形成的部分且以Cr為主成分,能夠針對300nm以上且500nm以下的波長區域的任意一種光具有180°的相位差,
其特征在于,所述相移掩膜的制造方法具有:
多級地形成所述相移層的工序;以及
對所述相移層進行蝕刻,并以使所述相移層與所述透明基板具有俯視觀察到的邊界部分的方式,對所述相移層進行圖案化以形成相移圖案的工序,
使所述相移層中位于最上層的第一層與位于所述第一層之下且面對所述第一層的第二層相比,含氧量更多。

2.  根據權利要求1所述的相移掩膜的制造方法,其特征在于,
在所述相移層之中,使所述第二層與面對所述第二層的第三層相比,所述含氧量更少。

3.  根據權利要求1所述的相移掩膜的制造方法,其特征在于,
在所述相移層之中,使所述第一層與所述第一層之下的層相比,含氧量更多。

4.  根據權利要求1所述的相移掩膜的制造方法,其特征在于,
使所述相移層中的所述第一層之下的層越靠近所述第一層,含氧量越多。

5.  根據權利要求1所述的相移掩膜的制造方法,其特征在于,
進一步具有在所述透明基板之上形成以Cr為主成分的遮光層的工序。

6.  根據權利要求1所述的相移掩膜的制造方法,其特征在于,
所述相移層中,至少所述第一層與所述第二層相比,含氮量更少。

7.  根據權利要求1所述的相移掩膜的制造方法,其特征在于,
在所述相移層的形成工序中,通過設定成膜氣氛氣體中的CO2氣體的含量,來使所述第一層的所述含氧量與所述第一層之下的層相比更多。

8.  根據權利要求1所述的相移掩膜的制造方法,其特征在于,
對所述含氧量進行控制,以使所述相移層之中所述第一層的反射率為19%以下。

9.  根據權利要求1所述的相移掩膜的制造方法,其特征在于,
在所述相移層中,各層的厚度以使不同波長的光具有相位差的方式相對應。

10.  一種相移掩膜,通過權利要求1至8中的任意一項所述的相移掩膜的制造方法制造,所述相移掩膜具有:
透明基板;以及
相移層,重疊形成于所述透明基板,至少具有在所述透明基板的表面以固定厚度形成的部分且以Cr為主成分,能夠針對300nm以上且500nm以下的波長區域的任意一種光具有180°的相位差,
其特征在于,
在所述相移層上形成有相移圖案,所述相移圖案與所述透明基板具有俯視觀察到的邊界部分,
在俯視觀察到的所述相移層與所述透明基板的所述邊界部分,具有使所述相移層的厚度多級地變化的區域,
所述相移層中位于最上層的第一層與位于所述第一層之下且面對所述第一層的第二層相比,含氧量更多。

11.  根據權利要求10所述的相移掩膜,其特征在于,
所述相移層的厚度以在g線、h線、i線的至少一個中具有相位差180°的方式相對應。

12.  一種相移掩膜的制造裝置,用于權利要求1至9中的任意一項所述的相移掩膜的制造方法,其特征在于,
具有將構成相移層的各級分別形成的多個成膜腔室,并進行控制,使得對所述相移層之中的最上層進行成膜的成膜腔室與形成所述最上層之下的層的成膜腔室相比,成膜氣氛氣體中的CO2氣體的含量增多。

說明書

說明書相移掩膜的制造方法、相移掩膜及相移掩膜的制造裝置
技術領域
本發明涉及能夠形成微細且高精度的曝光圖案的相移掩膜的制造方法及相移掩膜,特別涉及在平板顯示器的制造中所使用的技術。
本申請基于2013年4月17日于日本申請的特愿2013-086983號主張優先權,在此引用其內容。
背景技術
在半導體領域,為了進行高密度安裝,圖案的微細化已進行過很長時間。為此,在縮短曝光波長的同時,還研究了曝光方法的改善等各種各樣的方法。
為了在光掩膜上也進行圖案微細化,從采用復合波長對遮光膜進行圖案形成而得到的光掩膜開始,已達到在圖案邊緣利用光干涉并采用單一波長而能夠形成更微細的圖案的相移掩膜被使用。
在以上所示的半導體用相移掩膜中,如專利文獻1所示,使用了采用i線單一波長的邊緣增強型相移掩膜,而為了實現進一步的微細化,如專利文獻2所示,使曝光波長縮短至ArF單一波長,并且使用了半透射型相移掩膜。
另一方面,在平板顯示器領域,為了實現價格低廉化,必須以較高的產能來進行生產,而關于曝光波長,也是利用g線、h線、i線的復合波長下的曝光來進行圖案形成。
最近,即使在上述平板顯示器領域,為了形成高清晰的畫面,圖案分布也被進一步微細化,已達到如專利文獻3所示使用邊緣增強型相移掩膜,而并非以往一直使用的對遮光膜進行圖案化而得到的光掩膜。
專利文獻1:日本專利公開平08-272071號公報
專利文獻2:日本專利公開2006-078953號公報
專利文獻3:日本專利公開2007-271720號公報
近年來,由于平板顯示器的高清晰化,伴隨著配線圖案的微細化,對于在平板顯示器的制造中所使用的光掩膜而言,對微細的線寬精度的要求也有所提高。
但是,僅僅通過針對光掩膜配線的微細化技術的研究或者針對微細圖案形成所對 應的曝光條件、顯影條件等的研究是非常難以應對的,因而尋求用于實現進一步微細化的新技術。
作為改善上述狀況的方法,使用相移掩膜在向平板的配線轉印時形成微細圖案的方法如前所述已達到被采用,但現狀卻要求有用于進一步形成微細圖案的方法。
作為針對上述問題的方法,存在有在相移掩膜中降低在透明基板上形成的相移層的表層的反射率的方法。在為相移層位于最上層的相移掩膜的情況下,如果在入射到相移掩膜的曝光光整體中,由相移層的表層反射的曝光光的比例較多,則通過反射而形成有干預波,故而難以使微細的配線圖案曝光。因此,尋求一種相移層的表層中的曝光光的反射率低的相移掩膜。
發明內容
本發明的方式的目的在于,提供一種能夠形成相移層的表層中的曝光光的反射率低的相移掩膜的、相移掩膜的制造方法、相移掩膜及相移掩膜的制造裝置。
本發明的一個方式所涉及的相移掩膜的制造方法是如下所述相移掩膜的制造方法,所述相移掩膜具有:透明基板;以及相移層,至少具有在所述透明基板的一面側以固定厚度形成的部分且以Cr為主成分,能夠針對300nm以上且500nm以下的波長區域的任意一種光具有180°的相位差,其特征在于,所述相移掩膜的制造方法具有:多級地形成所述相移層的工序;以及對所述相移層進行蝕刻,并以使所述相移層與所述透明基板具有俯視觀察到的邊界部分的方式,對所述相移層進行圖案化以形成相移圖案的工序,至少使構成所述相移層的最上層與面對所述最上層的下層相比,含氧量更多。
其特征在于,使構成所述相移層的最上層與所述最上層之下的層相比,含氧量更多。
其特征在于,使構成所述相移層的最上層之下的層越靠近最上層,含氧量越多。
其特征在于,使所述相移層之中面對最上層的層與面對該層的層相比,含氧量更少。
其特征在于,進一步具有在所述透明基板上形成以Cr為主成分的遮光層的工序。
其特征在于,所述相移層中,至少最上層與面對所述最上層的下層相比,含氮量更少。
其特征在于,在所述相移層的形成工序中,通過設定成膜氣氛氣體中的CO2氣體的含量,來使所述最上層的含氧量與所述最上層之下的層相比更多。
其特征在于,對含氧量進行控制,以使所述相移層之中所述最上層的反射率為19% 以下。
其特征在于,在所述相移層中,所述各層的厚度以使不同波長的光具有相位差的方式相對應。
本發明的另一方式所涉及的相移掩膜具有:透明基板;以及相移層,重疊形成于所述透明基板,至少具有在所述透明基板的表面以固定厚度形成的部分且以Cr為主成分,能夠針對300nm以上且500nm以下的波長區域的任意一種光具有180°的相位差,其特征在于,在所述相移層上形成有相移圖案,所述相移圖案與所述透明基板具有俯視觀察到的邊界部分,在俯視觀察到的所述相移層與所述透明基板的邊界部分,具有使所述層的厚度多級地變化的區域,構成所述相移層的最上層與面對所述最上層的下層相比,含氧量更多。
其特征在于,所述相移層的厚度以在g線、h線、i線的至少一個中具有相位差180°的方式相對應。
一種相移掩膜的制造裝置,用于前述各項所述的相移掩膜的制造方法,其特征在于,具有將構成所述相移層的各級分別形成的多個成膜腔室,并進行控制,使得對所述相移層之中的最上層進行成膜的成膜腔室與形成所述最上層之下的層的成膜腔室相比,成膜氣氛氣體中的CO2氣體的含量增多。
根據本發明的方式,至少使構成相移層的最上層與面對所述最上層的下層相比,含氧量更多。據此,成為曝光光入射側的最上層的相移層的反射率降低。因此,能夠減少由相移掩膜反射的反射光,防止由反射光引起的圖案形成精度的降低,從而能夠實現微細且高精度的圖案形成。
附圖說明
圖1是示出本發明的相移掩膜的主要部分放大截面圖。
圖2是示出本發明的相移掩膜的制造方法的截面圖。
圖3是示出本發明的相移掩膜的形成例的截面圖和表。
圖4是示出本發明的相移掩膜的形成例的截面圖和表。
圖5是示出本發明的相移掩膜的形成例的截面圖和表。
圖6是示出本發明的相移掩膜的形成例的截面圖和表。
圖7是示出本發明的相移掩膜的形成例的截面圖和表。
圖8是示出本發明的相移掩膜的形成例的截面圖和表。
圖9是示出本發明的相移掩膜的形成例的截面圖和表。
圖10是示出本發明的相移掩膜的形成例的截面圖和表。
圖11是示出本發明的相移掩膜的制造裝置的概要結構圖。
圖12是驗證了本發明的相移掩膜的效果的圖表。
具體實施方式
參考附圖并舉出本發明的實施方式及實施例來更加詳細地對本發明進行說明,但本發明并不限定于這些實施方式及實施例。
此外,應當注意,在使用了以下的附圖來進行的說明中,附圖是示意性的,各尺寸的比率等與實際不同,為了易于理解,除了說明中所必須的部件之外的圖示將被適當省略。
(相移掩膜)
圖1是示出本實施方式的相移掩膜的主要部分放大截面圖。
本實施方式的相移掩膜10具備有:玻璃基板(透明基板)11;以及相移層12,形成于該玻璃基板11的一面11a側。相移層12被設為具有相移圖案12p,并被構成為例如針對FPD用玻璃基板的圖案化用掩膜,所述相移圖案12p能夠在300~500nm的區域中具有180°的相位差。如后所述,在進行使用有該掩膜的玻璃基板的圖案化中,曝光光可以采用i線、h線及g線的復合波長。
相移掩膜10在形成有曝光圖案的曝光區域中,在俯視觀察時玻璃基板11露出的部分C與所形成的相移圖案12p之間的邊界部分B1中,具有相移圖案12p的厚度被設為固定值T12的均勻厚度區域B1a、以及厚度自T12開始減少的多級區域B1b。這樣的多級區域B1b可以通過將厚度較薄的層12a~12h層壓多層,在本實施方式中為八層,并且使端部階段性地縮短而獲得。這樣的多級區域B1b的邊緣部分在作為整體來觀察時形成大致傾斜面(傾斜區域)。多級區域B1b是對層12a~12h的端部進行例如濕式蝕刻而形成。
另外,關于層壓數,并不限定于八級,至少具有兩級以上即可。如果進一步具有三級以上,則更有效果。
在均勻厚度區域B1a中,相移層12的這些層12a~12h彼此的邊界面未必清晰,也可以在厚度方向上形成為一體。在以下的說明中,將層壓了厚度較薄的、相移層12的層12a~12h而成的整體作為相移層12來進行說明。
作為透明基板11,使用在透明性及光學各向同性方面優異的材料,例如可以使用石英玻璃基板。透明基板11的大小并不特別限制,可根據使用該掩膜來進行曝光的基板(例如,FPD用基板、半導體基板)而適當選定。在本實施方式中,可以應用于直徑尺寸100mm左右的基板或者從一邊為50~100mm左右到一邊為 300mm以上的矩形基板,進而,還可以使用縱向450mm、橫向550mm、厚度8mm的石英基板、或者最大邊尺寸1000mm以上且厚度10mm以上的基板。
此外,可以通過對透明基板11的表面進行研磨來提高透明基板11的平坦度。透明基板11的平坦度例如可以設為20μm以下。據此,掩膜的焦點深度會加深,從而能夠對形成微細且高精度的圖案做出較大貢獻。進而,平坦度優選小至10μm以下。
相移層12以Cr(鉻)為主成分,具體而言,可以由從Cr單質以及Cr的氧化物、氮化物、碳化物、氧化氮化物、碳化氮化物和氧化碳化氮化物中選擇出的至少一種來構成,此外,還可以通過層壓從這些之中選擇出的兩種以上來構成。
本實施方式的相移掩膜10可以構成為例如針對FPD用玻璃基板的圖案化用掩膜。如后所述,在進行使用有該掩膜的玻璃基板的圖案化中,曝光光可以采用i線、h線及g線的復合波長。
對構成相移層12的層12a~12h進行合計后得到的厚度以能夠針對作為曝光光而言通常的波長即300nm以上且500nm以下的波長區域中的任意一種光(例如,波長365nm的i線、波長436nm的g線、波長405nm的h線)具有大致180°的相位差的厚度(例如,90~170nm)來形成。在以下的說明中,說到曝光光時,是指與波長436nm的g線相比短波長側的光,例如300nm以上且500nm以下波長的光。
相移層12是例如將厚度為數nm~數十nm左右的較薄的層12a~12h階段性地層壓而成,各個層12a~12h的厚度彼此可以相同,也可以不同。或者,層12a~12h的厚度還可以隨著朝向從透明基板11的一面11a遠離的向上的方向而遞減。
各個層12a~12h彼此的含氧量不同。在層12a~12h之中,位于最上層的層12a與位于其下的層12b~12h相比,對曝光光的反射率被設定得更低,以免平板制造工序中在平板的抗蝕劑膜上產生由反射光引起的干預波而使微細圖案形成變得困難。此外,在相移層12中,通過設定含氧量,能夠將位于更上方的層對曝光光的反射率設定得更低。例如,對曝光光的反射率為如下構成:層12a最低,層12b次低,其下的層12c~12h與層12b相比,反射率升高。
此外,通過相移層12的各層的含氧量設定,在從最上層12a直到第三層12c中,設定為最上層12a的含氧量最高,第三層12c高于第二層12b,第二層12b最低的情況下,各層的反射率是最上層12a最低,第三層12c次低,中間的層12b最高。
進而,在設定為最上層12a的含氧量第二高、第二層12b第三高、第三層12c最高的情況下,各層的反射率是最上層12a第二低,第二層12b最高、第三層12c 最低。
作為曝光光的入射側的層12a例如被形成為反射率為19%以下。
這樣的各個層12a~12h對于曝光光的反射率根據含氧量而變化。具體而言,在各個層12a~12h成膜時,成膜環境的氧濃度越高,越能夠降低對曝光光的反射率。作為提高成膜環境的氧濃度的方法,可以舉出使作為氧供給源的CO2濃度升高的方法。
此外,各個層12a~12h對曝光光的反射率還根據含氮量而變化。具體而言,在各個層12a~12h成膜時,成膜環境的氮濃度越低,越能夠降低對曝光光的反射率。
根據這樣的特性,在層12a~12h之中,位于最上層的層12a與其下的層12b~12h相比,含氧量更高。此外,在層12b~12h中,也是位于更上方的層的含氧量更高。例如,關于各個層的含氧量,層12a最高,層12b次高,更下方的層12c~12h比層12b含氧量低。
對于除了最上層之外的含氧量,并不限定于上述,只要設定為最上層12a高于下一層12b即可。在從最上層開始的三層中,還存在按照最上層12a、第三層12c、第二層12b的順序從高到低的情況,以及可以按照第三層12c、最上層12a、第二層12b的順序從高到低設定含氧量的情況,對于這三層之下的層,可以根據相移層12的圖案分布設定而適當選定。
根據這樣的特性,在層12a~12h之中,位于最上層的層12a與其下的層12b~12h相比,含氧量更高。此外,在層12b~12h中,也是位于更上方的層的含氧量更高。例如,關于各個層的含氧量,層12a最高,層12b次高,更下方的層12c~12h比層12b含氧量低。
此外,只要最上層12a的氧量高于第二層12b即可,并不限定于前述。例如,在從最上層12a開始的三層中,也可以是最上層12a最高,并按照第三層12c、第二層12b的順序從高到低,還可以是按照第三層12c、最上層12a、第二層12b的順序從高到低。
具有這樣的多級區域B1b的相移層12的形成方法將在制造方法中詳述。例如,相移層12可以通過濺射法、電子束蒸鍍法、激光蒸鍍法、ALD法等來進行成膜。
相移圖案12p被設定為在均勻厚度區域B1a中的厚度T12與在該邊界部分B1之外的相移圖案12p的厚度相等。該厚度T12例如被設定為與Tg(例如145.0nm)相對應的值,所述Tg是與g線對應的光強度成為零的厚度。或者,可以將相移層12的厚度T12設為大于Tg的值,并使與Th、Ti相對應的厚度位于傾斜區域(多 級區域B1b)。此外,上述膜厚也可以設為與h線相對應的膜厚Th(例如133.0nm)、或者與i線相對應的膜厚Ti(例如120.0nm)。在厚度T12為與h線相對應的膜厚Th時,可以使與Ti相對應的膜厚位于傾斜區域(多級區域)B1b。
相移圖案12p還可以以厚度在多級區域B1b中階段性地變化的方式形成。具體而言,多級區域B1b的寬度方向被設定為從相移圖案12p的厚度T12的端部12t開始直到露出部分C(相移層的厚度為零且玻璃基板11露出的部分)的端部12u為止。在此,多級區域B1b的寬度尺寸與其厚度減少的朝向相關地被設定。
此外,構成相移圖案的各層的膜厚設定并不限定于上述記載,可以采取各種各樣的方式。
就多級區域B1b而言,也可以在多級區域B1b的表面具有被設定為與Th(例如133.0nm)相對應的厚度和與Ti(例如120.0nm)相對應的厚度的位置,所述Th是與h線對應的光強度成為零的厚度,所述Ti是與i線對應的光強度成為零的厚度。以成為上述厚度Tg、厚度Th、厚度Ti的位置分別納入規定的范圍的方式,形成相移層12的層12a~12h。此外,也有在光通過的圖案邊緣的分布中不包含Th、Ti的情況。
進而,在將膜厚設定為Th時,也可以包含Ti的膜厚。進而,也有在光通過的圖案邊緣的分布中不包含Ti的膜厚的情況。
根據具有如上所述結構的本實施方式的相移掩膜10,在使用以形成微細的配線圖案的掩膜圖案曝光時,能夠減少在朝向相移掩膜10照射的曝光光之中、由成為曝光光入射側的相移層12的表面反射的曝光光的比例。即,通過使形成為多級的相移層12之中最上層12a的含氧量相比于其下的層12b~12h增加,從而能夠確實地降低相移層12的表面上的曝光光的反射率。例如,在現有的相移掩膜中,相移層12的曝光光的反射率為20%以上,而在本實施方式的相移掩膜10中,能夠將曝光光的反射率抑制到19%以下,例如14%左右。因此,能夠防止由反射光引起的圖案形成精度的降低,從而能夠實現微細且高精度的圖案形成。據此,能夠制造出高畫質的平板顯示器。
此外,在含氧量最高、反射率最低的最上層12a之下的層12b~12h中,也能夠通過使靠近層12a的層12b和層12c次于層12a而提高含氧量,從而降低位于最上層12a正下方的層12b、12c對曝光光的反射率。據此,能夠更加確實地降低相移層12的表面對曝光光的反射率。
只要是最上層12a的含氧量高于下一層12b的情況,就會產生效果。具體而言,在從最上層12a開始的三層中,在含氧量按照最上層12a、第三層12c、第二 層12b的順序從高到低的情況,以及按照第三層12c、最上層12a、第二層12b的順序從高到低設定含氧量的情況下,都能夠降低對曝光光的反射率。
進而,通過在使最上層12a的含氧量相比于其下的層12b~12h增加的同時降低含氮量,從而能夠進一步降低對曝光光的反射率。
(相移掩膜的制造方法)
以下對用于制造本實施方式的相移掩膜10的相移掩膜的制造方法進行說明。
圖2是階段性地示出本實施方式所涉及的相移掩膜的制造方法的截面圖。
如圖2的(j)所示,本實施方式的相移掩膜10在相當于曝光區域外側的周邊部具有對位用的對準標記,該對準標記由遮光層13a形成。如上所述,存在著有對準標記用的遮光層13a的情況,但也可以是沒有作為對準標記用的遮光層13a而是由僅有相移層12的半透射膜形成。
首先,如圖2的(a)所示,在玻璃基板11的一面11a上形成以Cr為主成分的遮光層13。然后,如圖2的(b)所示,在遮光層13之上形成光致抗蝕劑層14。光致抗蝕劑層14可以是正片型也可以是負片型。
接著,如圖2的(c)所示,通過對光致抗蝕劑層14進行曝光和顯影,從而在遮光層13之上形成抗蝕劑圖案14a。抗蝕劑圖案14a作為遮光層13的蝕刻掩膜來發揮功能,根據遮光層13的蝕刻圖案而適當確定出形狀。在圖2的(c)中,示出為了使遮光層13遍及玻璃基板11的周緣的規定范圍內殘存而形成有抗蝕劑圖案14a的例子。作為光致抗蝕劑層14,可以使用液狀抗蝕劑。
接著,如圖2的(d)所示,隔著該抗蝕劑圖案14a使用第一蝕刻液來對遮光層13進行濕式蝕刻。作為第一蝕刻液,可以使用含有硝酸鈰銨(硝酸セリウム第2アンモニウム)的蝕刻液,例如,優選使用含有硝酸或高氯酸等酸的硝酸鈰銨。
據此,在玻璃基板11的一面11a上形成被圖案化為規定形狀的遮光層13a。在遮光層13a的圖案化之后,如圖2的(e)所示,抗蝕劑圖案14a被去除。在抗蝕劑圖案14a的去除中,例如可以使用氫氧化鈉水溶液。
接著,形成相移層12。如圖2的(f)所示,相移層12以被覆遮光層13a的方式形成在玻璃基板11的一面11a上。相移層12由氧化氮化鉻系材料構成,并且以DC濺射法成膜。在這種情況下,作為工藝氣體,可以使用氮化性氣體與氧化性氣體的混合氣體,或者惰性氣體、氮化性氣體以及氧化性氣體的混合氣體。成膜壓力例如可以設為0.1Pa~0.5Pa。作為惰性氣體,可以應用鹵素,特別是氬。
作為氧化性氣體,可以使用CO、CO2、NO、N2O、NO2、O2等。作為氮化性氣體,可以使用NO、N2O、NO2、N2等。在本實施方式中,例如使用CO2。通過 控制該CO2的流量,來進行對相移層12的含氧量的控制。或者,也可以通過控制CO2的濃度,來進行對相移層12的含氧量的控制。作為惰性氣體,可以使用Ar、He、Xe等,但典型而言,可以使用Ar。另外,在上述混合氣體中,還可以進一步包含CH4等碳化性氣體。
在進行相移層12的形成(成膜)時,如圖1所示,將一層的厚度較薄的例如厚度為數nm~數十nm左右的層12a~12h階段性地層壓。例如,首先,在玻璃基板11的一面11a上使層12h成膜,然后,與該層12h重疊地使層12g成膜。進而,與層12g重疊地使層12f~層12a依次重疊成膜。
如此,在分多級來使相移層12成膜時進行控制,使得至少在進行最上層12a的成膜時,與進行其下的層12b~12h的成膜時相比,取入到最上層12a的含氧量增多。例如,進行如下控制,使得在進行相移層12的層12a的成膜時,與進行其下的層12b~12h的成膜時相比,CO2的流量增多或者濃度變濃。通過這樣的控制,使最上層12a成為與其下的層12b~12h相比含氧量更多的層。
另外,關于各層的含氧量,并不限定于上述,如果關于從最上層12a開始的三層的含氧量進行舉例說明,則可以舉出含氧量按照最上層12a、第三層12c、第二層12b的順序升高的情況,含氧量按照第三層12c、最上層12a、第二層12b的順序升高的情況,以及含氧量按照第三層12c、第二層12b、最上層12a的順序升高的情況。
此外,優選在進行構成相移層12的層12b~12h的成膜時也對CO2的流量或濃度進行控制,使得越是靠近層12a的層12b~12h(層12b、12c),含氧量越多且次于層12a。
在進行構成相移層12的層12a~12h的成膜時,例如可以利用八個成膜腔室,來與各個層12a~12h相對應而逐層地使各層成膜。此時,可以進行如下控制,使得對最上層12a進行成膜的成膜腔室的CO2的流量增多或者濃度變濃。
另外,在上述記載例中,相移層12由八層構成,但并不限定于八層,只要是至少兩層以上就能夠控制反射率,優選為三層以上,在成膜裝置中只要為三層以上即可。
或者,也可以利用一個成膜腔室,依次使構成相移層12的層12a~12h成膜,在使最上層12a成膜的時段進行控制,使得成膜腔室的CO2的流量增多或者濃度變濃。
所形成的相移層12的整體的厚度T12在多級區域B1b中,被設定為能夠針對位于300nm以上且500nm以下的波長區域的g線、h線以及i線具有180°的相位 差的厚度。被賦予了180°的相位差的光通過相位反轉,利用與未透射過相移層12的光之間的干涉作用,來消除該光的強度。根據這種相移效果,形成有光強度成為最小(例如零)的區域,因而曝光圖案變得鮮明,從而能夠高精度地形成微細圖案。
在本實施方式中,上述波長區域的光是i線(波長365nm)、h線(波長405nm)及g線(波長436nm)的復合光(多色光),以能夠針對作為目標的波長的光賦予180°的相位差的厚度來形成相移層12。上述作為目標的波長的光可以是i線、h線及g線之中的任意一種,也可以是除了它們之外的波長區域的光。應當反轉相位的光的波長越短,越能夠形成微細的圖案。
相移層12的膜厚優選在透明基板11的面內,至少在曝光區域內除了邊界部分B1之外是均勻的。
進而,作為相移層12的成膜條件,通過設定氣氛氣體中的氧化性氣體的流量比,從而設定多級區域B1b的端部的形狀。
通過對進行相移層12的成膜時的氧化性氣體的流量進行調節,從而能夠控制相移層12中的蝕刻狀態,據此能夠設定階梯狀的傾斜面的形狀。此外,通過控制氧化性氣體,還能夠適當調整圖案邊緣的分布。
可以根據氧化性氣體的流量比來對圖案邊緣的分布的傾斜狀態進行控制,在將包含g線(436nm)、h線(405nm)、i線(365nm)的復合波長用作曝光光時,利用相位反轉作用而以光強度成為最小的方式形成圖案輪廓,并能夠在蝕刻后將邊界部分B1的多級區域B1b的厚度變化設定成可使曝光圖案更為鮮明的厚度。
接著,如圖2的(g)所示,在構成相移層12的層12a(參考圖1)之上形成光致抗蝕劑層14。接著,如圖2的(h)所示,通過對光致抗蝕劑層14進行曝光和顯影,從而在相移層12之上形成抗蝕劑圖案14a。抗蝕劑圖案14a作為相移層12的蝕刻掩膜來發揮功能,并可根據相移層12的蝕刻圖案而適當確定出形狀。
接著,相移層12被蝕刻為規定的圖案形狀。據此,如圖2的(i)所示,在玻璃基板11的一面11a上,形成被圖案化為規定形狀的相移圖案12p、以及玻璃基板11的露出部分C。在相移層12的圖案化之后,如圖2的(j)所示,抗蝕劑圖案14a被去除。在抗蝕劑圖案14a的去除中,例如可以使用氫氧化鈉水溶液。經過以上工序,能夠獲得本實施方式的相移掩膜10。
以上對本發明的實施方式進行了說明,當然,本發明并不限定于此,基于本發明的技術思想,可以進行各種變形。特別地,關于相移層12的邊界部分B1中的階梯狀的傾斜狀態,可以設為各種各樣的形狀。
以下在圖3~圖10中舉出相移層12的邊界部分B1的形成例。在上述圖3~圖10中,在右側示出相移層12的邊界部分B1的形狀以及所構成的層結構。此外,在左側的表中,示出各個形狀例中進行各層的成膜時的成膜氣體的流量及比率、各層的膜厚、距離/膜厚、以及反射率。另外,右側的形狀圖中的表示各層的數字與左側的層數相對應。層數自下層開始依次按照第1層、第2層的順序記載。此外,所謂距離/膜厚是(俯視觀察到的傾斜面的寬度)/(相移層的厚度)的值。
在圖3中,由八層構成相移層12,端部從第1層朝向上方的第8層(最上層)緩慢傾斜。
在圖4中,由兩層構成相移層12,將厚度較厚的第1層與在其上厚度較薄的第2層(最上層)重疊,并使第2層的端部緩慢傾斜。
在圖5中,由兩層構成相移層12,使厚度較厚的第1層以及在其上厚度較薄的第2層(最上層)的端部緩慢傾斜。
在圖6中,由三層構成相移層12,使厚度較厚的第1層與第2層之間的邊界部分凹陷,并使厚度較薄的第3層與厚度較厚的第2層之間的邊界部分突出。
在圖7中,由三層構成相移層12,使厚度較厚的第1層與第2層之間的邊界部分突出,并使厚度較薄的第3層與厚度較厚的第2層之間緩慢傾斜。
在圖8中,由六層構成相移層12,使傾斜緩慢的層與傾斜陡峭的層交替重疊,并使第1層比其它層厚。
在圖9中,由六層構成相移層12,使傾斜緩慢的層與傾斜陡峭的層交替重疊,并使第1層厚于其他層。
在圖10中,由三層構成相移層12,使厚度較厚的第1層與第2層之間的邊界部分凹陷,并使厚度較薄的第3層與厚度較厚的第2層之間的邊界部分稍微突出。
另外,本實施例僅示出了其中的一例,并不限定于上述實施例,通過設定除了本實施例之外的各種各樣的成膜條件和成膜層壓數,能夠規定出反射率和截面形狀。此外,所謂距離/膜厚,根據上述實施例可規定為-3≤(俯視觀察到的傾斜面的寬度)/(相移層的厚度)≤3的值。進而,還可以通過調整層壓方式而設定為-1<(俯視觀察到的傾斜面的寬度)/(相移層的厚度)<1。
(相移掩膜的制造裝置)
圖11是示出可以在制造如圖1所示的相移掩膜時使用的、相移掩膜的制造裝置(成膜裝置)的概要結構圖。
成膜裝置(相移掩膜的制造裝置)50例如具備八個成膜腔室51a~51h。在各個成膜腔室51a~51h中,形成有陰極52等。而且,形成有對各個成膜腔室51a~ 51h供給含有CO2等氧化性氣體的成膜氣體的氣體供給機構53。氣體供給機構53由成膜氣體源54和供給管55等構成。
八個成膜腔室51a~51h例如分別使構成相移層12的八層較薄的、相移層12的層12a~12h(參考圖1)成膜。例如,對于玻璃基板11,首先,通過成膜腔室51h使相移層12的層12h成膜。然后,通過成膜腔室51g使相移層12的層12g成膜。進而,使相移層12的層12f~12b分別在成膜腔室51f~51b成膜。而且,最后,通過成膜腔室51a使相移層12的最上層即相移層12的層12a成膜。
另外,腔室并不限定于與由八層構成的相移層12相對應。但是,當層數非常多時,成膜裝置的制造成本大幅增加,因此優選設為20層以下。
以在這樣的成膜腔室51a~51h之中,例如使對層12a進行成膜的成膜腔室51a的CO2流量多于其他七個成膜腔室51b~51h的CO2流量的方式進行控制。據此,在成膜腔室51a中成膜的最上層的層12a與其下的層12b~12h相比,含氧量增多。
據此,作為曝光光入射側的最上層的層12a的反射率降低。
另外,還優選在層12a之下的層12b~12h中,也以使得越為對靠近層12a的層12b~12h進行成膜的成膜腔室51b~51h則CO2流量越多的方式進行控制。此外,對于CO2等氧化性氣體,除了流量的控制之外,還可以為對濃度進行控制或者對流量和濃度這兩者進行控制的結構。
此外,關于各層的含氧量,并不限定于上述,如果關于從最上層12a開始的三層的含氧量進行舉例說明,則可以舉出含氧量按照最上層12a、第三層12c、第二層12b的順序升高的情況,含氧量按照第三層12c、最上層12a、第二層12b的順序升高的情況,以及含氧量按照第三層12c、第二層12b、最上層12a的順序升高的情況。
此外,在本實施方式中,配合構成相移層12的八層較薄的層12a~12h而設有八個成膜腔室51a~51h,但成膜腔室的數量并不需要一定與構成相移層12的層壓數相一致。成膜腔室的數量可適當選擇,例如,在每個成膜腔室中使兩個層成膜等。
實施例
對本發明的效果進行了驗證。
首先,分別準備了在進行相移層12的成膜時采用以往的CO2流量成膜的相移掩膜(實施例1)、與以往的CO2流量相比減少CO2流量而成膜的相移掩膜(實施例2)、以及本發明的與以往的CO2流量相比增加CO2流量而成膜的相移掩膜(實施例3)。然后,對這三種相移掩膜照射測定光,測定了各個相移掩膜的反射 率。使測定光的波長范圍在300nm~800nm變化。
在圖12中示出驗證結果的圖表。
根據圖12所示的圖表,針對作為曝光光使用的包含i線(波長365nm)、h線(波長405nm)和g線(波長436nm)的波長區域即300nm~500nm的波長區域的光,與實施例1相比,實施例2的反射率增加。另一方面,與實施例1相比,作為本發明的一例的實施例3的反射率降低。根據這樣的結果確認出,對于增加CO2流量而成膜的相移掩膜(實施例3),相移層12的含氧量增加,其結果是,針對300nm~500nm的波長區域的光,能夠大幅降低反射率。
根據本實施例可知,使用本發明的相移掩膜來進行平板中的圖案化,在以往使用反射率在g線中為27.5%的相移掩膜的情況以及使用圖12的在g線中為14.8%的相移掩膜的情況之中,在使用圖12的相移掩膜的情況下能夠形成30%微細的線寬。
以上對本發明的若干實施方式進行了說明,但本發明并不限定于此,在不脫離發明宗旨的范圍內,可以進行適當變更。
符號說明
10 相移掩膜
11 玻璃基板(透明基板)
12 相移層(層壓體)
12a~12h 層(構成相移層的各層)
13、13a 遮光層
B1b 多級區域

關 鍵 詞:
相移 制造 方法 裝置
  專利查詢網所有資源均是用戶自行上傳分享,僅供網友學習交流,未經上傳用戶書面授權,請勿作他用。
關于本文
本文標題:相移掩膜的制造方法、相移掩膜及相移掩膜的制造裝置.pdf
鏈接地址:http://www.wwszu.club/p-6373752.html
關于我們 - 網站聲明 - 網站地圖 - 資源地圖 - 友情鏈接 - 網站客服客服 - 聯系我們

[email protected] 2017-2018 zhuanlichaxun.net網站版權所有
經營許可證編號:粵ICP備17046363號-1 
 


收起
展開
鬼佬大哥大