專利名稱：掩膜坯及掩膜坯的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種掩膜坯(此下文稱之為“坯”或“掩膜坯”或“光掩膜坯”)的制造方法，該方法包括在方形(正方形或矩形)襯底上均勻使用抗蝕溶液，并在襯底上均勻形成保護(hù)膜的抗蝕涂覆工藝。本發(fā)明還涉及在方形襯底上形成保護(hù)膜的毛坯。
背景技術(shù)：
為了通過(guò)在方形襯底上形成保護(hù)膜制造毛坯，該襯底具有或不具有沉淀在其上面的不同類型的單層或多層薄膜，通常利用使用了抗蝕涂覆裝置的旋涂方法，該抗蝕涂覆裝置通過(guò)將抗蝕溶液作用和分配在襯底上并旋轉(zhuǎn)該襯底而涂覆具有保護(hù)膜的襯底。例如，日本專利出版物(JP-B)No.H4-29215(對(duì)應(yīng)于美國(guó)專利US4748053A)公開(kāi)了一種抗蝕旋涂方法，該方法能夠形成一種均勻的保護(hù)膜，該保護(hù)膜在方形襯底的四個(gè)端角沒(méi)有變厚。
在上述出版物中公開(kāi)的旋涂方法包括均勻涂覆步驟和干燥步驟。在均勻涂覆步驟中，抗蝕溶液分配在襯底上，該襯底以預(yù)先選擇的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)一段預(yù)先選擇的旋轉(zhuǎn)時(shí)間，以能在包括四個(gè)端角的襯底中形成一個(gè)具有均勻厚度的保護(hù)膜。該預(yù)先選擇的旋轉(zhuǎn)速度和預(yù)先選擇的旋轉(zhuǎn)時(shí)間的確定要使預(yù)先選擇的旋轉(zhuǎn)速度和預(yù)先選擇的旋轉(zhuǎn)時(shí)間的乘積小于24000(rpm-sec)，同時(shí)保持預(yù)先選擇的旋轉(zhuǎn)時(shí)間小于20秒。在干燥步驟中，襯底以一種旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，其旋轉(zhuǎn)速度低于均勻涂覆步驟中預(yù)先選擇的旋轉(zhuǎn)速度以能干燥保護(hù)膜，同時(shí)保持在均勻涂覆步驟中獲得的保護(hù)膜的均勻度。
在上述出版物中，對(duì)一個(gè)使用了涂鉻襯底(127mm×127mm)和抗蝕溶液的具體實(shí)施例作描述，該抗蝕溶液包含主鏈破碎抗蝕劑，該抗蝕劑包括大分子量樹(shù)脂和溶劑，該抗蝕溶液通常具有相對(duì)較高的粘度，如具有30cp粘度的聚乙烯(丁烯-1-砜)或具有15cp粘度的聚乙烯(縮水甘油基丙烯酸酯)。抗蝕溶液作用于并分配到襯底上，該襯底在上述范圍內(nèi)預(yù)先選擇的旋轉(zhuǎn)條件下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。然后，該襯底經(jīng)過(guò)預(yù)定的加熱/干燥(加熱干燥)處理過(guò)程。因此，形成保護(hù)膜。保護(hù)膜的厚度非均勻度在襯底中心的107mm×107mm有效圖案形成區(qū)(關(guān)鍵區(qū))抑制在90、甚至50以下，在該有效圖案形成區(qū)將會(huì)形成一個(gè)轉(zhuǎn)換為目標(biāo)的有效圖案(主圖案)。
在近些年，分步重復(fù)系統(tǒng)(分檔器)的縮小投影曝光裝置適用于暴露較大的曝光區(qū)(場(chǎng))。而且，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出分步掃描系統(tǒng)(掃描器)的縮小投影曝光裝置。因此，變換掩膜或刻度片(此下文稱之為掩膜)和作為其材料的毛坯根據(jù)襯底尺寸從127mm×127mm增加到152.4mm×152.4mm。隨著襯底尺寸的增加，掩膜和毛坯的關(guān)鍵區(qū)也被擴(kuò)大到132×132mm。而且，關(guān)鍵區(qū)的較長(zhǎng)側(cè)(平行于掃描器的掃描方向)的長(zhǎng)度增加到140mm。
此外，在通過(guò)使用由毛坯制成的掩膜而使變換為半導(dǎo)體襯底等的圖案小型化后，有一種最新的需求，即改進(jìn)CD(臨界尺寸)均勻度(尺寸精度)。
繼上述需求后，對(duì)襯底中保護(hù)膜厚度均勻度的要求變得越來(lái)越嚴(yán)格。在上述的關(guān)鍵區(qū)中，要求襯底中保護(hù)膜厚度均勻度(即，關(guān)鍵區(qū)中保護(hù)膜的最大厚度和最小厚度之間的差值)為100?；蚋。詈脼?0?；蚋　?br> 除了關(guān)鍵區(qū)中的主圖案外，掩膜還設(shè)置有在環(huán)繞掩膜或毛坯襯底中心上關(guān)鍵區(qū)的外周緣部形成的輔助圖案，如對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記、條形碼和質(zhì)量保證圖案。由于關(guān)鍵區(qū)被擴(kuò)大了，因此這些輔助圖案就在一個(gè)與襯底主要表面的外周緣端(邊緣)非常鄰近的區(qū)域形成。
而且，繼圖案的小型化后，抗蝕材料也發(fā)生了變化。例如，作為正性抗蝕，通常使用包含大分子量樹(shù)脂的主鏈破裂抗蝕劑或者包含線型酚醛清漆樹(shù)脂和溶解抑制劑的溶解抑制抗蝕劑。但是，這些抗蝕劑最近被一個(gè)包括如聚乙烯(羥基苯乙烯(hydroxystyrene))(PHS)樹(shù)脂和光酸發(fā)生器，同時(shí)確保較高的溶解和較高的感光度的化學(xué)擴(kuò)大抗蝕劑所代替。
而且，在襯底的周緣端部(邊緣線腳)形成的一部分樹(shù)脂薄膜在處理襯底的過(guò)程中可能脫落或剝離，而且可能產(chǎn)生灰塵(微粒缺陷)，灰塵不僅會(huì)使產(chǎn)品產(chǎn)生瑕疵，而且阻礙了襯底在后續(xù)步驟中進(jìn)行精確的處理或控制。鑒于上述問(wèn)題，就需要去除在毛坯襯底的周緣端部(邊緣線腳)形成的不必要的部分樹(shù)脂薄膜。
為了掩膜的制造，迄今為止已經(jīng)提出了不同的抗蝕劑種類。作為聚合，很難通過(guò)在毛坯生產(chǎn)過(guò)程中使用的常用抗蝕旋涂方法將關(guān)鍵區(qū)中保護(hù)膜的厚度非均勻度抑制為100?；蚋?，甚至為50?；蚋。@是由于上述毛坯襯底尺寸和關(guān)鍵區(qū)擴(kuò)大的結(jié)果。
特別是，作為抗蝕材料的最近引人注目的、包括如聚乙烯(羥基苯乙烯)(PHS)樹(shù)脂和光酸發(fā)生器的化學(xué)擴(kuò)大抗蝕劑使用溶劑進(jìn)行溶解以獲得一種抗蝕溶液。該溶劑通常包含或由作為其主要成分的丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)、丙二醇單甲醚(PGME)、甲基異戊基甲酮(MAK)和乳酸乙酯(EL)中的一種組成。上述抗蝕溶液具有一個(gè)小于100,000的平均分子量，通常具有較低的粘度(小于10mPa.s)，并且易于干燥。在實(shí)行常用的旋涂方法時(shí)，在均勻涂覆步驟中保護(hù)膜首先在方形襯底上均勻形成。但是，在均勻涂覆步驟中聚集在襯底的外周緣部分(特別是襯底的四個(gè)端角)上的抗蝕溶液在襯底旋轉(zhuǎn)過(guò)程中易于退回到襯底的中心，同樣在繼均勻涂覆步驟的干燥步驟中，該抗蝕溶液在退回時(shí)易于進(jìn)行干燥。
在上述關(guān)鍵區(qū)被擴(kuò)大(例如，在襯底中心的132mm×132mm區(qū)域)的情況下，在關(guān)鍵區(qū)幾乎不可能獲得一個(gè)所需保護(hù)膜厚度均勻度為100或更小，或者為50或更小。
如上所述，由于關(guān)鍵區(qū)擴(kuò)大的結(jié)果，輔助圖案就在與襯底的外周緣端(即邊緣)非常鄰近的區(qū)域形成。根據(jù)常用的抗蝕旋涂方法，保護(hù)膜厚度在形成輔助圖案的外部區(qū)域就變得非常大，或者有時(shí)變得非常小。在此情況下，輔助圖案就不能在形狀上與所設(shè)計(jì)尺寸或所需保真度精確一致而形成，而且可能產(chǎn)生圖案誤差。
而且，在保護(hù)膜通過(guò)旋涂和后續(xù)加熱和干燥(即烘焙)而形成時(shí)，與主鏈破碎抗蝕劑或包括大分子量樹(shù)脂和目前已經(jīng)被使用的交聯(lián)抗蝕劑相比，包括如聚乙烯(羥基苯乙烯)(PHS)樹(shù)脂和光酸發(fā)生器的化學(xué)擴(kuò)大抗蝕劑通常易于破碎。如果不去除在襯底周緣端部(即邊緣)形成的保護(hù)膜，那么保護(hù)膜與存儲(chǔ)容器、交貨容器或其它處理裝置接觸時(shí)就會(huì)產(chǎn)生脫落或剝離，并產(chǎn)生灰塵(微粒缺陷)。這樣會(huì)導(dǎo)致掩膜或毛坯(成品)缺陷發(fā)生概率的提高。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種掩膜坯的制造方法，該方法即使在關(guān)鍵區(qū)被擴(kuò)大的情況下也能夠在保護(hù)膜厚度均勻度的預(yù)定關(guān)鍵區(qū)(對(duì)應(yīng)于主圖案掩膜上的關(guān)鍵區(qū))中保證所需的保護(hù)膜厚度的均勻度。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供掩膜坯，它們即使在關(guān)鍵區(qū)被擴(kuò)大的情況下，也能夠在環(huán)繞位于毛坯襯底中心上的關(guān)鍵區(qū)(對(duì)應(yīng)于主圖案掩膜上的關(guān)鍵區(qū))的輔助圖案形成區(qū)域中，抑制保護(hù)膜厚度產(chǎn)生重大的偏差。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供掩膜坯及其制造方法，它們能夠避免由于在襯底周緣端部(邊緣)上形成的一部分非常厚的保護(hù)膜的脫落或剝離而產(chǎn)生灰塵(微粒缺陷)，即使在去除襯底周緣端部(邊緣)上的保護(hù)膜后，也能抑制和避免在去除端產(chǎn)生灰塵(微粒缺陷)。
在實(shí)現(xiàn)抗蝕旋涂時(shí)，本發(fā)明人觀察到在襯底外周緣部(特別是，位于襯底內(nèi)切圓外部的四個(gè)端角)上的抗蝕溶液的性能。這種抗蝕溶液的性能在過(guò)去不是問(wèn)題，但是在襯底中對(duì)保護(hù)膜厚度均勻度的關(guān)鍵區(qū)的擴(kuò)大非常重要。在旋涂中通過(guò)變化的旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)時(shí)間作用于襯底上時(shí)，為了觀察抗蝕溶液性能的變化，已經(jīng)重復(fù)地進(jìn)行了若干次實(shí)驗(yàn)測(cè)試。結(jié)果是，已經(jīng)證實(shí)了下面的事實(shí)。
在下文中，第一步驟(均勻涂覆步驟)是一個(gè)通過(guò)在分配后、噴灑抗蝕溶液主要形成具有均勻厚度的保護(hù)膜的步驟。在第一步驟(均勻涂覆步驟)中襯底的旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)時(shí)間分別稱之為主旋轉(zhuǎn)速度(均勻涂覆速度)和主旋轉(zhuǎn)時(shí)間(均勻涂覆時(shí)間)。第二步驟(干燥步驟)是一個(gè)主要干燥具有均勻厚度的保護(hù)膜的步驟。在第二步驟(干燥步驟)中的旋轉(zhuǎn)速度稱之為干燥旋轉(zhuǎn)速度。
初步階段包括主要形成上述具有均勻厚度的保護(hù)膜的第一步驟(均勻涂覆步驟)，第二階段包括主要干燥保護(hù)膜同時(shí)保持保護(hù)膜的均勻厚度的第二步驟(干燥步驟)。
在第一步驟(均勻涂覆步驟)中假定在第二步驟(干燥步驟)中的旋轉(zhuǎn)速度比較低(例如，50rpm)(1)如果主旋轉(zhuǎn)速度較低和主旋轉(zhuǎn)時(shí)間較短，用于均勻散布由抗蝕劑供應(yīng)噴嘴分配的抗蝕溶液的離心力就不足。因此，由抗蝕劑供應(yīng)噴嘴分配的抗蝕溶液就不能均勻地散布到襯底的外周緣部。在此情況下，所形成的保護(hù)膜在襯底中心厚度較大而在襯底外周緣部厚度較小的凸形。
(2)如果主旋轉(zhuǎn)速度較低，但是如果主旋轉(zhuǎn)時(shí)間較長(zhǎng)，那么與(1)中一樣，抗蝕溶液就不能均勻地散布到襯底的外周緣部?？傮w上來(lái)說(shuō)，所形成的保護(hù)膜在襯底中心厚度較大而在襯底外周緣部厚度較小的凸形(坪形)。另一方面，由于主旋轉(zhuǎn)時(shí)間較長(zhǎng)，因此在襯底四個(gè)端角的每個(gè)端角上會(huì)形成抗蝕溶液的漿液。而且，部分抗蝕溶液回流至襯底的中心。在此情況下，襯底四個(gè)端角(關(guān)鍵區(qū)中)上的保護(hù)膜厚度稍微大于襯底中心上的保護(hù)膜厚度。
(3)如果主旋轉(zhuǎn)速度較高，但是如果主旋轉(zhuǎn)時(shí)間較短，那么與(2)中一樣，總體上來(lái)說(shuō)，保護(hù)膜在襯底中心厚度較大而在襯底外周緣部厚度較小的微小凸形(坪形)。另一方面，由于主旋轉(zhuǎn)速度較高，因此在襯底四個(gè)端角的每個(gè)端角上會(huì)形成抗蝕溶液的漿液。而且，部分抗蝕溶液回流至襯底的中心。在此情況下，襯底四個(gè)端角(關(guān)鍵區(qū)中)上的保護(hù)膜厚度稍微大于襯底中心上的保護(hù)膜厚度。
(4)如果主旋轉(zhuǎn)速度較高，和主旋轉(zhuǎn)時(shí)間較長(zhǎng)，并長(zhǎng)時(shí)間地施加一個(gè)較強(qiáng)的離心力。因此，與(3)相比，總體上來(lái)說(shuō)，保護(hù)膜在襯底中心比較平坦。另一方面，由于主旋轉(zhuǎn)時(shí)間較長(zhǎng)，且主旋轉(zhuǎn)速度較高，因此在襯底四個(gè)端角的每個(gè)端角上干涸了抗蝕溶液的漿液，而且抗蝕溶液不會(huì)回流至襯底的中心。因此，襯底四個(gè)端角(關(guān)鍵區(qū)中)的每個(gè)端角上的保護(hù)膜厚度顯著地大于襯底中心上的保護(hù)膜厚度。結(jié)果是，極大地降低了襯底中保護(hù)膜厚度的均勻度。
下面，假定在第二步驟(干燥步驟)中的旋轉(zhuǎn)速度相對(duì)較高(例如，500rpm)(5)如果主旋轉(zhuǎn)速度較低且主旋轉(zhuǎn)時(shí)間較短，由抗蝕劑供應(yīng)噴嘴分配的抗蝕溶液就不能均勻地散布到襯底的外周緣部。但是，通過(guò)高速干燥旋轉(zhuǎn)，抗蝕溶液在干燥步驟的初始階段過(guò)程中會(huì)集中(離開(kāi))到襯底的外周緣部。在此情況下，關(guān)鍵區(qū)中的保護(hù)膜在襯底中心厚度較小而在襯底外周緣部厚度較大的顯著凹形。
(6)如果主旋轉(zhuǎn)速度較低，但是主旋轉(zhuǎn)時(shí)間較長(zhǎng)，那么與(5)相比，雖然在襯底中心稍微留下一個(gè)凹部，但是保護(hù)膜總體上來(lái)說(shuō)通常是平坦的。另一方面，在襯底四個(gè)端角的每個(gè)端角上，干涸了抗蝕溶液的漿液，而且抗蝕溶液不會(huì)回流至襯底的中心。在此情況下，關(guān)鍵區(qū)中四個(gè)端角上的保護(hù)膜厚度大于襯底中心上的保護(hù)膜厚度。
(7)如果主旋轉(zhuǎn)速度較高，且主旋轉(zhuǎn)時(shí)間較短，那么與(6)中一樣，雖然在襯底中心稍微留下一個(gè)凹部，但是保護(hù)膜總體上來(lái)說(shuō)通常是平坦的。另一方面，在襯底四個(gè)端角的每個(gè)端角上，干涸了抗蝕溶液的漿液，而且抗蝕溶液不會(huì)回流至襯底的中心。在此情況下，關(guān)鍵區(qū)中四個(gè)端角上的保護(hù)膜厚度稍微大于襯底中心上的保護(hù)膜厚度。
(8)如果主旋轉(zhuǎn)速度較高，且主旋轉(zhuǎn)時(shí)間較長(zhǎng)，與(7)相比，總體上來(lái)說(shuō)，保護(hù)膜在襯底中心比較平坦。另一方面，在襯底四個(gè)端角的每個(gè)端角上，干涸了抗蝕溶液的漿液，而且抗蝕溶液不會(huì)回流至襯底的中心。在此情況下，關(guān)鍵區(qū)中四個(gè)端角上的保護(hù)膜厚度顯著地大于襯底中心上的保護(hù)膜厚度。結(jié)果是，極大地降低了襯底中保護(hù)膜厚度的均勻度。
這里，在第二步驟(干燥步驟)中，干燥旋轉(zhuǎn)時(shí)間是指在包含在作用于襯底上的抗蝕溶液中的溶劑進(jìn)行蒸發(fā)和保護(hù)膜進(jìn)行干燥前所需的時(shí)間。換句話說(shuō)，干燥旋轉(zhuǎn)時(shí)間是指在保護(hù)膜達(dá)到由于除了熱因素(即抗蝕烘焙)之外的外部因素、厚度不會(huì)發(fā)生實(shí)質(zhì)變化(減小)情況下的狀態(tài)之前所需的時(shí)間。
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明考慮到關(guān)鍵區(qū)中保護(hù)膜厚度的均勻度、旋涂的旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)時(shí)間之間的關(guān)系設(shè)計(jì)了下面的結(jié)構(gòu)。
結(jié)構(gòu)1
一種掩膜坯的制造方法，該方法包括保護(hù)膜形成過(guò)程，該過(guò)程將包含抗蝕材料和溶劑的抗蝕溶液分配到方形襯底上，旋轉(zhuǎn)襯底以能在襯底上散布分配過(guò)的抗蝕溶液，并干燥散布在襯底上的抗蝕溶液，由此在襯底上形成包括抗蝕材料的保護(hù)膜，其中，在保護(hù)膜形成過(guò)程中旋轉(zhuǎn)襯底時(shí)，沿著襯底的上表面從襯底的中心到襯底的外周緣部產(chǎn)生氣流，由此在旋轉(zhuǎn)襯底后能夠抑制在襯底的外周緣部形成的抗蝕溶液的漿液移向中心。
在結(jié)構(gòu)1中，氣流是在保護(hù)膜形成過(guò)程中旋轉(zhuǎn)襯底時(shí)產(chǎn)生的，這樣氣流沿著襯底的上表面從襯底的中心流向襯底的外周緣部。如上所述，保護(hù)膜形成過(guò)程包括上述的第一步驟(均勻涂覆步驟)和第二步驟(干燥步驟)。在第一步驟(均勻涂覆步驟)中，在襯底四個(gè)端角的每個(gè)端角上和襯底外周緣部(即，襯底主表面的端部)上形成的抗蝕溶液漿液通過(guò)產(chǎn)生氣流而從襯底向外濺射，該氣流從襯底的中心流向襯底的外周緣部。而且，它能夠有效地抑制在襯底的四個(gè)端角和襯底的外周緣部上形成的抗蝕溶液的漿液流回襯底的中心。因此，減少了在襯底的四個(gè)端角和襯底的外周緣部上形成的保護(hù)膜的厚度區(qū)域，并且減少了厚度區(qū)域的厚度(抑制變厚)。因此，即使襯底中保護(hù)膜厚度的均勻度的關(guān)鍵區(qū)被擴(kuò)大，也能夠在預(yù)定的關(guān)鍵區(qū)(例如，襯底中心中的132mm×132mm區(qū)域)中獲得所希望的保護(hù)膜厚度的均勻度(100或更小)。
結(jié)構(gòu)2一種掩膜坯的制造方法，該方法包括保護(hù)膜形成過(guò)程，該過(guò)程將包含抗蝕材料和溶劑的抗蝕溶液分配到方形襯底上，旋轉(zhuǎn)襯底以能在襯底上散布分配過(guò)的抗蝕溶液，并干燥散布在襯底上的抗蝕溶液，由此在襯底上形成包括抗蝕材料的保護(hù)膜，其中，在保護(hù)膜形成過(guò)程中旋轉(zhuǎn)襯底時(shí)，沿著襯底的上表面從襯底的中心到襯底的外周緣部產(chǎn)生流氣，在保護(hù)膜形成過(guò)程中襯底的旋轉(zhuǎn)條件在保護(hù)膜形成過(guò)程的中途發(fā)生變化，以便襯底的旋轉(zhuǎn)速度在保護(hù)膜形成過(guò)程的初步階段和第二階段之間是不同的，抗蝕溶液包含作為溶劑或作為溶劑的一種主要成分的丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單甲醚和甲基異戊基甲酮中的一種，在初步階段中襯底的旋轉(zhuǎn)速度為850至1900rpm，在初步階段中襯底的旋轉(zhuǎn)時(shí)間為1至5秒，在第二階段中襯底的旋轉(zhuǎn)速度為100至450rpm。
這里，初步(第一)階段和次要(第二)階段分別對(duì)應(yīng)于上述的第一步驟(均勻涂覆步驟)和第二步驟(干燥步驟)。在本說(shuō)明書(shū)中，通過(guò)舉例對(duì)有關(guān)初步階段和第二階段分別是第一步驟(均勻涂覆步驟)和第二步驟(干燥步驟)的情況作描述。
在結(jié)構(gòu)2中，包含作為溶劑或作為溶劑主要成分的丙二醇單甲醚乙酸酯單(PGMEA)、丙二醇單甲醚(PGME)、和甲基異戊基甲酮(MAK)中一種的抗蝕溶液相對(duì)來(lái)說(shuō)易于干燥。雖然抗蝕溶液易于干燥，通過(guò)在上述范圍內(nèi)選擇第一步驟(均勻涂覆步驟)中的襯底旋轉(zhuǎn)速度(下文稱之為主旋轉(zhuǎn)速度)、第一步驟(均勻涂覆步驟)中的襯底旋轉(zhuǎn)時(shí)間(下文稱之為主旋轉(zhuǎn)時(shí)間)和第二步驟(干燥步驟)中的襯底旋轉(zhuǎn)速度(下文稱之為干燥旋轉(zhuǎn)速度)，但即使在關(guān)鍵區(qū)被擴(kuò)大的情況下，也能夠在該關(guān)鍵區(qū)(例如，襯底中心中的132mm×132mm區(qū)域)中獲得所希望的保護(hù)膜厚度的均勻度。
結(jié)構(gòu)3一種掩膜坯的制造方法，該方法包括保護(hù)膜形成過(guò)程，該過(guò)程將包含抗蝕材料和溶劑的抗蝕溶液分配到方形襯底上，旋轉(zhuǎn)襯底以能在襯底上散布分配過(guò)的抗蝕溶液，并干燥散布在襯底上的抗蝕溶液，由此在襯底上形成包括抗蝕材料的保護(hù)膜，其中，在保護(hù)膜形成過(guò)程中旋轉(zhuǎn)襯底時(shí)，沿著襯底的上表面從襯底的中心到襯底的外周緣部產(chǎn)生氣流，在保護(hù)膜形成過(guò)程中襯底的旋轉(zhuǎn)條件在保護(hù)膜形成過(guò)程的中途發(fā)生變化，以便襯底的旋轉(zhuǎn)速度在保護(hù)膜形成過(guò)程的初步階段和第二階段之間是不同的，抗蝕溶液包含作為溶劑或作為溶劑的一種主要成分的乳酸乙酯，在初步階段中襯底的旋轉(zhuǎn)速度為850至2000rpm，在初步階段中襯底的旋轉(zhuǎn)時(shí)間為1至10秒，在第二階段中襯底的旋轉(zhuǎn)速度為100至450rpm。
在結(jié)構(gòu)3中，包含作為溶劑或作為溶劑主要成分的乳酸乙酯(EL)的抗蝕溶液相對(duì)來(lái)說(shuō)幾乎不能干燥。雖然抗蝕溶液幾乎不能干燥，通過(guò)在上述范圍內(nèi)選擇第一步驟(均勻涂覆步驟)中的主旋轉(zhuǎn)速度和主旋轉(zhuǎn)時(shí)間及第二步驟(干燥步驟)中干燥旋轉(zhuǎn)速度，但即使在關(guān)鍵區(qū)被擴(kuò)大的情況下，也能夠在該關(guān)鍵區(qū)(例如，襯底中心中的132mm×132mm區(qū)域)中保持所希望的保護(hù)膜厚度的均勻度。
結(jié)構(gòu)4一種掩膜坯的制造方法，該方法包括保護(hù)膜形成過(guò)程，該過(guò)程將包含抗蝕材料和溶劑的抗蝕溶液分配到方形襯底上，旋轉(zhuǎn)襯底以能在襯底上散布分配過(guò)的抗蝕溶液，并干燥散布在襯底上的抗蝕溶液，由此在襯底上形成包括抗蝕材料的保護(hù)膜，其中，在保護(hù)膜形成過(guò)程中旋轉(zhuǎn)襯底時(shí)，沿著襯底的上表面從襯底的中心到襯底的外周緣部產(chǎn)生氣流，在保護(hù)膜形成過(guò)程中襯底的旋轉(zhuǎn)條件在保護(hù)膜形成過(guò)程的中途發(fā)生變化，以便襯底的旋轉(zhuǎn)速度在保護(hù)膜形成過(guò)程的初步階段和第二階段之間是不同的，抗蝕溶液包含作為溶劑或作為溶劑的主要成分的二甘醇二甲醚、苯甲醚、甲基溶纖劑乙酸酯、環(huán)己酮和丙二醇單甲醚醋酸酯中的一種，在初步階段中襯底的旋轉(zhuǎn)速度為850至2000rpm，在初步階段中襯底的旋轉(zhuǎn)時(shí)間為2至15秒，在第二階段中襯底的旋轉(zhuǎn)速度為50至450rpm。
在結(jié)構(gòu)4中，包含作為溶劑或作為溶劑主要成分的二甘醇甲醚(DYGLYME)、苯甲醚(ANISOLE)、甲基溶纖劑乙酸酯(MCA)、環(huán)己酮和丙二醇單甲醚醋酸酯(PGMEA)中的一種的抗蝕溶液相對(duì)來(lái)說(shuō)幾乎更不能干燥。雖然抗蝕溶液幾乎更不能干燥，通過(guò)在上述范圍內(nèi)選擇第一步驟(均勻涂覆步驟)中的主旋轉(zhuǎn)速度和主旋轉(zhuǎn)時(shí)間及第二步驟(干燥步驟)中干燥旋轉(zhuǎn)速度，但即使在關(guān)鍵區(qū)被擴(kuò)大的情況下，也能夠在該關(guān)鍵區(qū)(例如，襯底中心中的132mm×132mm區(qū)域)中保持所希望的保護(hù)膜厚度的均勻度。
結(jié)構(gòu)5根據(jù)結(jié)構(gòu)1至3中任一種的掩膜坯的制造方法，其中抗蝕劑是一種化學(xué)擴(kuò)大的抗蝕劑。
在結(jié)構(gòu)5中，雖然抗蝕劑是一種化學(xué)擴(kuò)大的抗蝕劑，如包括聚乙烯(羥基苯乙烯)樹(shù)脂和光酸發(fā)生器的化學(xué)擴(kuò)大抗蝕劑，通常粘度較低，相對(duì)來(lái)說(shuō)易于干燥，但即使在關(guān)鍵區(qū)被擴(kuò)大的情況下，也能夠在該關(guān)鍵區(qū)(例如，襯底中心中的132mm×132mm區(qū)域)中保持所希望的保護(hù)膜厚度的均勻度。
結(jié)構(gòu)6根據(jù)結(jié)構(gòu)2至4中任一種的掩膜坯的制造方法，其中在初步階段的旋轉(zhuǎn)速度中襯底的旋轉(zhuǎn)是在第二階段的旋轉(zhuǎn)速度中襯底的旋轉(zhuǎn)之后。
結(jié)構(gòu)7根據(jù)結(jié)構(gòu)1至6中任一種的掩膜坯的制造方法，其中去除在襯底上形成的多余部分保護(hù)膜，該多余部分位于襯底的周緣端部，不參與圖案形成。
對(duì)于結(jié)構(gòu)7，它能夠避免因摩擦接觸等而使在襯底的周緣端部形成的、但并不參與圖案形成的部分保護(hù)膜產(chǎn)生脫落或剝離而引起灰塵(微粒缺陷)。
結(jié)構(gòu)8根據(jù)結(jié)構(gòu)1至7中任一種的掩膜坯的制造方法，其中襯底是一種在襯底上形成薄膜，以能用作變換為目標(biāo)的變換圖案的薄膜涂覆襯底。
結(jié)構(gòu)9根據(jù)結(jié)構(gòu)8所述的掩膜坯的制造方法，其中薄膜是由一種包含鉻、和至少氧和氮中的其中之一的材料制成。
在結(jié)構(gòu)9中，薄膜是由一種包含鉻和氧和/或氮的材料制成，以便在形成保護(hù)膜時(shí)的可濕性和粘度性是非常優(yōu)越的。因此，能夠高可靠性地獲得襯底中具有100?；蚋〉谋Ｗo(hù)膜厚度均勻度的掩膜坯。
結(jié)構(gòu)10一種變換掩膜的制造方法，其中使用在結(jié)構(gòu)1至4中任一種描述的方法獲得的掩膜坯的薄膜經(jīng)過(guò)構(gòu)圖，以此在襯底上形成包括主圖案和輔助圖案的掩膜圖案。
根據(jù)結(jié)構(gòu)10，它能夠防止在襯底上形成的掩膜圖案(主圖案和輔助圖案)上產(chǎn)生缺陷。
結(jié)構(gòu)11一種掩膜坯，包括襯底、在襯底上形成以能變成變換為目標(biāo)的變換圖案的薄膜和在薄膜上形成的保護(hù)膜，其中在輔助圖案形成區(qū)域中保護(hù)膜的最大厚度和關(guān)鍵區(qū)中保護(hù)膜的平均厚度之間的差值不大于該平均厚度的一半，輔助圖案形成區(qū)域環(huán)繞形成主圖案的關(guān)鍵區(qū)。
在結(jié)構(gòu)11中，在輔助圖案形成區(qū)域中保護(hù)膜的最大厚度和關(guān)鍵區(qū)(有效圖案形成區(qū)域)中保護(hù)膜的平均厚度之間的差值不大于該平均厚度的一半。該關(guān)鍵區(qū)位于襯底的中心，襯底中心是將變換為目標(biāo)的有效(主)圖案形成的區(qū)域。輔助圖案形成區(qū)域在襯底中心環(huán)繞該關(guān)鍵區(qū)。由于具有這種結(jié)構(gòu)，它能夠避免在輔助圖案，如條形碼、質(zhì)量保證圖案和對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的圖案上產(chǎn)生缺陷。
結(jié)構(gòu)12根據(jù)結(jié)構(gòu)11所述的掩膜坯，其中去除在襯底上形成的多余的部分保護(hù)膜，該多余的部分位于襯底的周緣端部，不參與圖案形成。
在結(jié)構(gòu)12中，在輔助圖案形成區(qū)域外部的周緣端部上形成為非常大厚度的、但并不參與輔助圖案形成的多余的部分保護(hù)膜被去除。因此，它能夠抑制和避免因在將掩膜坯存儲(chǔ)到存儲(chǔ)容器中時(shí)摩擦接觸、或在處理和保持掩膜坯時(shí)與接觸部的摩擦接觸，而使保護(hù)膜產(chǎn)生灰塵。
結(jié)構(gòu)13根據(jù)結(jié)構(gòu)12所述的掩膜坯，其中在去除位于襯底的周緣端部上多余的部分保護(hù)膜后，剩余部分保護(hù)膜具有端部輪廓，該端部輪廓通常具有直角或卷邊形狀。
在結(jié)構(gòu)13中，在去除位于襯底的周緣端部上多余的部分保護(hù)膜后，剩余部分保護(hù)膜具有端部輪廓(位于側(cè)壁上的肩部)，該端部輪廓通常具有直角或卷邊形狀(滑離形狀)。由于具有這種結(jié)構(gòu)，它能夠抑制和避免因在襯底的周緣端部形成的多余的部分保護(hù)膜的脫落或剝離而產(chǎn)生灰塵。而且，它能夠在掩膜制造過(guò)程(掩膜坯的使用過(guò)程)中構(gòu)圖后避免保護(hù)膜脫落時(shí)產(chǎn)生殘?jiān)?br> 結(jié)構(gòu)14根據(jù)結(jié)構(gòu)12或13所述的掩膜坯，其中從襯底端部到去除端部的多余的部分保護(hù)膜的去除寬度在去除區(qū)域一側(cè)的整個(gè)長(zhǎng)度范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.2mm或更小，該去除區(qū)域是位于襯底的周緣端部上的多余的部分保護(hù)膜進(jìn)行去除的地方。
在結(jié)構(gòu)14中，從襯底端部到去除端部的多余的部分保護(hù)膜的去除寬度在去除區(qū)域一側(cè)的整個(gè)長(zhǎng)度范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.2mm或更小，該去除區(qū)域是位于襯底的周緣端部上的多余的部分保護(hù)膜進(jìn)行去除的地方。由于具有這種結(jié)構(gòu)，它能夠抑制去除殘?jiān)漠a(chǎn)生，并在去除襯底的周緣端部上的多余的部分保護(hù)膜后，能夠抑制與避免在后續(xù)步驟中剩余部分保護(hù)膜的端部產(chǎn)生微粒。
結(jié)構(gòu)15根據(jù)結(jié)構(gòu)11至14中任一種的掩膜坯，其中形成保護(hù)膜的抗蝕劑是一種化學(xué)擴(kuò)大的抗蝕劑。
在結(jié)構(gòu)15中，抗蝕劑是一種化學(xué)擴(kuò)大的抗蝕劑，如包括聚乙烯(羥基苯乙烯)樹(shù)脂和光酸發(fā)生器的化學(xué)擴(kuò)大抗蝕劑。在此情況下，保護(hù)膜是易碎的，以便結(jié)構(gòu)11至14的效果非常顯著。
根據(jù)本發(fā)明，在襯底上形成保護(hù)膜的保護(hù)膜形成過(guò)程中旋轉(zhuǎn)襯底時(shí)，沿著襯底的上表面從襯底的中心到襯底的外周緣部產(chǎn)生氣流。因此，在襯底四個(gè)端角的每個(gè)端角上和襯底外周緣部上形成的抗蝕溶液漿液能夠有效地從襯底向外濺射，并抑制流回襯底的中心。因此，即使關(guān)鍵區(qū)被擴(kuò)大了，也能夠在預(yù)定的關(guān)鍵區(qū)(例如，襯底中心中的132mm×132mm區(qū)域)中實(shí)現(xiàn)一個(gè)所需的保護(hù)膜厚度均勻度。
結(jié)構(gòu)16一種變換掩膜的制造方法，其中使用在結(jié)構(gòu)11中描述的掩膜坯的薄膜經(jīng)過(guò)構(gòu)圖，以此在襯底上形成包括主圖案和輔助圖案的掩膜圖案。
根據(jù)結(jié)構(gòu)16，它能夠防止在襯底上形成的掩膜圖案(主圖案和輔助圖案)上產(chǎn)生缺陷。


圖1表示在抗蝕劑涂覆過(guò)程中使用的旋涂裝置的視圖；圖2表示在抗蝕劑涂覆過(guò)程中旋轉(zhuǎn)時(shí)間和旋轉(zhuǎn)速度之間關(guān)系的視圖；圖3表示沒(méi)有去除在襯底周緣端部上的多余的部分保護(hù)膜的掩膜坯的截面視圖；圖4表示去除了在襯底周緣端部上的多余的部分保護(hù)膜的掩膜坯的截面視圖；和圖5表示對(duì)每個(gè)實(shí)例1和可比較實(shí)例1至3的掩膜坯中保護(hù)膜厚度分布的測(cè)量結(jié)果的視圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，將參考附圖描述本發(fā)明。
參考圖1和2，將描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例所述的掩膜坯制造方法中的抗蝕劑涂覆過(guò)程。
<旋涂裝置>
如圖1所示，旋涂裝置1包括旋轉(zhuǎn)夾盤12，用于支撐和旋轉(zhuǎn)固定薄膜涂覆襯底11，該襯底11包括方形襯底2和在該襯底2上形成的薄膜，如避光膜(不透明膜)3；噴嘴14，用于將抗蝕溶液13分配到薄膜涂覆襯底11上；杯子15，用于防止分配到襯底11上的抗蝕溶液在由于薄膜涂覆襯底11的旋轉(zhuǎn)濺射到襯底11外部后濺射向旋涂裝置1的周圍區(qū)域；內(nèi)環(huán)17，在杯子15的上部形成以能將濺射到襯底11外部的抗蝕溶液13引導(dǎo)至杯子15底部的外部區(qū)域；和排氣件18，用于排放空氣以能產(chǎn)生流向薄膜涂覆襯底11的氣流。
旋轉(zhuǎn)夾盤12與電動(dòng)機(jī)(未圖示)相連接，用于旋轉(zhuǎn)薄膜涂覆襯底11。該電動(dòng)機(jī)用于在下面將描述的旋轉(zhuǎn)條件下轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)夾盤12。
排氣件18位于杯子15的底部，它設(shè)有用于控制排氣量的排氣控制器和用于收集和排泄在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中濺射到薄膜涂覆襯底11外部的抗蝕溶液13。
考慮下面因素來(lái)選擇排氣量。在(均勻涂覆步驟)和第二步驟(干燥步驟)中的每個(gè)第一步驟中，氣流19在襯底旋轉(zhuǎn)過(guò)程中沿著襯底的上表面從襯底的中心到襯底的外周緣部產(chǎn)生，以能夠有效地將在襯底的外周緣部(即，襯底主表面的端部)形成的抗蝕溶液的漿液濺射到襯底的外部，并能有效地抑制在襯底的四個(gè)端角的每個(gè)端角和襯底的外周緣部上形成的抗蝕溶液的漿液流回襯底的中心。因此，減少了在襯底的四個(gè)端角和襯底的周緣端部上形成的保護(hù)膜的厚度區(qū)域，或者減少了厚度區(qū)域的保護(hù)膜厚度的增加(抑制變厚)。排氣量的確定要能夠產(chǎn)生足以獲得上述效果的氣流。更具體的說(shuō)，排氣量的控制要使與襯底的上表面相撞的氣流具有一個(gè)不低于0.5m/sec和不高于5m/sec的速度。
而且，通過(guò)控制從襯底的上表面到在杯子頂部形成的內(nèi)環(huán)(開(kāi)口)的高度(距離)和內(nèi)環(huán)的開(kāi)口直徑，就能夠控制與襯底的上表面相撞并流向薄膜涂覆襯底外周緣部的氣流的速度。因此，氣流速度可控制地保持在一定的程度，該程度要求能夠有效地將在襯底的外周緣部(即，襯底主表面的端部)形成的抗蝕溶液的漿液濺射到襯底的外部，并能有效地抑制(避免)在襯底的四個(gè)端角的每個(gè)端角和襯底的外周緣部上形成的抗蝕溶液的漿液流回襯底的中心。
<使用旋涂裝置的抗蝕劑涂覆方法>
下面參考圖2，將描述使用上述旋涂裝置1的抗蝕劑涂覆方法。
首先，通過(guò)襯底傳輸件(未圖示)傳輸薄膜涂覆襯底11，并將該襯底放置在旋涂裝置1的旋轉(zhuǎn)夾盤12上。
然后，抗蝕溶液13在下面將描述的旋轉(zhuǎn)條件下從噴嘴14分配到薄膜涂覆襯底11上，并通過(guò)旋涂施加到薄膜涂覆襯底11上，從而能夠在薄膜涂覆襯底11上均勻形成保護(hù)膜4。
使用根據(jù)本發(fā)明的抗蝕劑涂覆方法進(jìn)行涂覆的襯底具有一個(gè)方形形狀。因此，除非襯底經(jīng)過(guò)下面的兩個(gè)步驟，在正方形或矩形圖案區(qū)域(關(guān)鍵區(qū))中就不能形成均勻的保護(hù)膜，該圖案區(qū)域延伸到方形襯底(掩膜坯)內(nèi)切圓外部的區(qū)域中。
第一步驟(均勻涂覆步驟)是一個(gè)通過(guò)在將抗蝕溶液分配到襯底(薄膜涂覆襯底)后、通過(guò)以預(yù)定的主旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)襯底一段預(yù)定的主旋轉(zhuǎn)時(shí)間、主要形成具有均勻厚度的保護(hù)膜的步驟。在第一步驟(均勻涂覆步驟)后面的第二步驟是一個(gè)通過(guò)以低于主旋轉(zhuǎn)速度的預(yù)定干燥旋轉(zhuǎn)速度、主要干燥具有均勻厚度的保護(hù)膜的步驟。
本發(fā)明的特征表現(xiàn)在以下方面。在每個(gè)第一步驟(均勻涂覆步驟)和第二步驟(干燥步驟)中，氣流在襯底旋轉(zhuǎn)過(guò)程中、沿著襯底的上表面從襯底的中心到襯底的外周緣部產(chǎn)生。通過(guò)旋轉(zhuǎn)襯底，在襯底的外周緣部(即，襯底主表面的端部)形成的抗蝕溶液的漿液能夠被有效地濺射到襯底的外部。而且，在襯底的四個(gè)端角的每個(gè)端角和襯底的外周緣部上形成的抗蝕溶液的漿液能被有效地抑制流回襯底的中心。因此，減少了在襯底的四個(gè)端角和襯底的周緣端部上形成的保護(hù)膜的厚度區(qū)域，和/或者減少了厚度區(qū)域的保護(hù)膜厚度的增加(抑制變厚)。
在本實(shí)施例中使用的抗蝕劑不會(huì)受到特別的限制。例如，可使用一種抗蝕劑要使將被應(yīng)用的抗蝕溶液具有一個(gè)超過(guò)10mPa-s的粘度，例如一種包含平均分子量為100,000或更大的大分子量樹(shù)脂的主鏈破碎抗蝕劑或交聯(lián)抗蝕劑(即，大分子量抗蝕劑)。還可以使用一種抗蝕劑使將被應(yīng)用的抗蝕溶液具有一個(gè)低于10mPa-s的粘度，例如一種包含平均分子量小于100,000的線型酚醛清漆樹(shù)脂和溶解抑制器的溶解抑制抗蝕劑(基于線型酚醛清漆的抗蝕劑)，或一種包括聚乙烯(羥基苯乙烯)樹(shù)脂或光酸發(fā)生器的化學(xué)擴(kuò)大抗蝕劑。易于干燥的(可迅速干燥的)抗蝕劑種類，如化學(xué)擴(kuò)大抗蝕劑特別有效。
根據(jù)原料聚合物，化學(xué)擴(kuò)大抗蝕劑分為基于PHS(聚乙烯(羥基苯乙烯))的抗蝕劑，基于線型酚醛清漆的抗蝕劑等。作為基于PHS的化學(xué)擴(kuò)大抗蝕劑，不同的抗蝕劑，如由FUJIFILM Arch Co.Ltd.，制造的FEP171和FEN270，由Sumitomo Chemical Co.，Ltd.，制造的NEB22和由Tokyo OhkaKogyo Co.，Ltd.制造的OEBRCAP209在商業(yè)上都是可用的。
作為化學(xué)擴(kuò)大抗蝕劑的溶劑，通常使用包含或由作為其主要成分的丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)、丙二醇單甲醚(PGME)和乳酸乙酯(EL)中的一種組成的溶劑。
上述化學(xué)擴(kuò)大抗蝕劑通常具有一個(gè)小于100,000的平均分子量。在抗蝕劑溶解在上述溶劑中而獲得抗蝕溶液時(shí)，該抗蝕溶液具有小于1-10mPa.s的較低粘度，相對(duì)來(lái)說(shuō)易于干燥。因此，雖然在均勻涂覆步驟中均勻使用抗蝕溶液，但是在均勻涂覆步驟中或在均勻涂覆步驟后的干燥步驟中在襯底的外周緣部分上形成的抗蝕溶液的漿液易于退回到襯底的中心，而且在退回時(shí)還易于進(jìn)行干燥。結(jié)果是，保護(hù)膜的厚度區(qū)域被擴(kuò)大，關(guān)鍵區(qū)中的保護(hù)膜的厚度分布易于受到破壞。
作為基于線型酚醛清漆的抗蝕劑的溶劑，通常使用包含或由作為其主要成分的丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)、丙二醇單甲醚(PGME)、甲基異戊基甲酮(MAK)和乳酸乙酯(EL)中的一種組成的溶劑。上述基于線型酚醛清漆的抗蝕劑通常具有一個(gè)小于100,000的平均分子量。在抗蝕劑溶解在上述溶劑中而獲得抗蝕溶液時(shí)，該抗蝕溶液具有小于1-10mPa.s的較低粘度，相對(duì)來(lái)說(shuō)易于干燥。因此，基于線型酚醛清漆的抗蝕劑具有與結(jié)合化學(xué)擴(kuò)大抗蝕劑所提及的相同傾向性。
作為大分子量抗蝕劑使用的溶劑，通常使用包含或由作為其主要成分的二甘醇甲醚(DYGLYME)、苯甲醚(ANISOLE)、甲基溶纖劑乙酸酯(MCA)、環(huán)己酮和丙二醇單甲醚醋酸酯(PGMEA)中的一種組成的溶劑。上述大分子量抗蝕劑通常具有一個(gè)大于100,000的平均分子量。在抗蝕劑溶解在上述溶劑中而獲得抗蝕溶液時(shí)，該抗蝕溶液具有大于1-10mPa.s的較低粘度，相對(duì)來(lái)說(shuō)難于干燥。
從考慮到前面描述的在關(guān)鍵區(qū)中保護(hù)膜厚度分布或均勻度、和旋轉(zhuǎn)速度及旋轉(zhuǎn)時(shí)間之間的關(guān)系來(lái)看，根據(jù)抗蝕劑使用的溶劑和抗蝕劑種類在下面范圍中選擇旋轉(zhuǎn)條件。
(a)抗蝕劑的種類要使所應(yīng)用的抗蝕溶液具有一個(gè)超過(guò)10mPa.s的粘度(最好超過(guò)10mPa.s和不大于50mPa.s)，例如，大分子量抗蝕劑溶解在包含或由作為其主要成分的二甘醇二甲醚(DYGLYME)、苯甲醚(ANISOLE)、甲基溶纖劑乙酸酯(MCA)、環(huán)己酮和丙二醇單甲醚醋酸酯(PGMEA)中的一種組成的溶劑中主旋轉(zhuǎn)速度850-2000rpm主旋轉(zhuǎn)時(shí)間2-15秒干燥旋轉(zhuǎn)速度50-450rpm(b)抗蝕劑的種類要使所應(yīng)用的抗蝕溶液具有一個(gè)不大于10mPa.s的粘度，例如，化學(xué)擴(kuò)大抗蝕劑或基于線型酚醛清漆的抗蝕劑溶解在包含或由作為其主要成分的丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)、丙二醇單甲醚(PGME)和甲基異戊基甲酮(MAK)中的一種組成的溶劑中主旋轉(zhuǎn)速度850-1900rpm主旋轉(zhuǎn)時(shí)間1-5秒干燥旋轉(zhuǎn)速度100-450rpm(c)抗蝕劑的種類要使所應(yīng)用的抗蝕溶液具有一個(gè)不大于10mPa.s的粘度，例如，化學(xué)擴(kuò)大抗蝕劑或基于線型酚醛清漆的抗蝕劑溶解在包含或由作為其主要成分的乳酸乙酯(EL)組成的溶劑中主旋轉(zhuǎn)速度850-2000rpm主旋轉(zhuǎn)時(shí)間1-10秒干燥旋轉(zhuǎn)速度100-450rpm干燥旋轉(zhuǎn)時(shí)間確定為為在抗蝕劑薄膜完全干燥之前(即使干燥旋轉(zhuǎn)還要繼續(xù)時(shí)保護(hù)膜的厚度也不會(huì)減小之前)所需的時(shí)間。
本發(fā)明中的粘度是一個(gè)通過(guò)使用在JIS(日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))Z8803(1991)“液體粘度測(cè)量”規(guī)定的毛細(xì)管測(cè)粘法(Cannon-Fenske測(cè)粘法)在室溫下測(cè)量的粘度。
在上述條件(a)下，假定抗蝕劑是大分子量正性抗蝕劑(包括大分子量抗蝕劑的主鏈破碎抗蝕劑)ZEP7000(由Zeon公司制造)，通過(guò)在850-2000rpm范圍內(nèi)選擇主旋轉(zhuǎn)速度，在5-15秒范圍內(nèi)選擇主旋轉(zhuǎn)時(shí)間和在50-450rpm范圍內(nèi)選擇干燥旋轉(zhuǎn)速度，襯底中的保護(hù)膜厚度的均勻度在預(yù)定的關(guān)鍵區(qū)(在襯底中心的132mm×132mm)中保證為100或更小。最好是，通過(guò)在1000-1700rpm范圍內(nèi)選擇主旋轉(zhuǎn)速度，在7-13秒范圍內(nèi)選擇主旋轉(zhuǎn)時(shí)間和在150-300rpm范圍內(nèi)選擇干燥旋轉(zhuǎn)速度，襯底中的保護(hù)膜厚度的均勻度改進(jìn)為50或更小。
在上述條件(b)下，假定抗蝕劑是化學(xué)擴(kuò)大正性抗蝕劑(化學(xué)擴(kuò)大抗蝕劑包括聚乙烯(羥基苯乙烯)樹(shù)脂和光酸發(fā)生器)FEP171(由FUJIFILM Arch Co.Ltd.，制造)，通過(guò)在1200-1900rpm范圍內(nèi)選擇主旋轉(zhuǎn)速度，在15秒范圍內(nèi)選擇主旋轉(zhuǎn)時(shí)間和在100-450rpm范圍內(nèi)選擇干燥旋轉(zhuǎn)速度，襯底中的保護(hù)膜厚度的均勻度在預(yù)定的關(guān)鍵區(qū)(在襯底中心的132mm×132mm)中保證為100或更小。最好是，通過(guò)在1350-1750rpm范圍內(nèi)選擇主旋轉(zhuǎn)速度，在1.5-2.5秒范圍內(nèi)選擇主旋轉(zhuǎn)時(shí)間和在150-300rpm范圍內(nèi)選擇干燥旋轉(zhuǎn)速度，襯底中的保護(hù)膜厚度的均勻度改進(jìn)為50?；蚋?。
下面，將描述使用上述抗蝕劑涂覆方法的掩膜坯的制造方法。
根據(jù)本發(fā)明的掩膜坯的制造方法包括使用上述抗蝕劑涂覆方法的抗蝕劑涂覆過(guò)程。因此，下面的六個(gè)實(shí)施例是作為具有代表性的實(shí)施例給出的。
<第一實(shí)施例>
一種掩膜坯的制造方法，該方法包括保護(hù)膜形成過(guò)程，該過(guò)程將包含抗蝕材料和溶劑的抗蝕溶液分配到方形襯底上，旋轉(zhuǎn)襯底以能在襯底上散布分配過(guò)的抗蝕溶液，并干燥散布在襯底上的抗蝕溶液，由此在襯底上形成包括抗蝕材料的保護(hù)膜，其中，在保護(hù)膜形成過(guò)程中旋轉(zhuǎn)襯底時(shí)，沿著襯底的上表面從襯底的中心到襯底的外周緣部產(chǎn)生氣流，由此在旋轉(zhuǎn)襯底后能夠抑制在襯底的外周緣部形成的抗蝕溶液的漿液移向中心。
<第二實(shí)施例>
一種掩膜坯的制造方法，該方法包括保護(hù)膜形成過(guò)程，該過(guò)程將包含抗蝕材料和溶劑的抗蝕溶液分配到方形襯底上，旋轉(zhuǎn)襯底以能在襯底上散布分配過(guò)的抗蝕溶液，并干燥散布在襯底上的抗蝕溶液，由此在襯底上形成包括抗蝕材料的保護(hù)膜，其中，在保護(hù)膜形成過(guò)程中旋轉(zhuǎn)襯底時(shí)，沿著襯底的上表面從襯底的中心到襯底的外周緣部產(chǎn)生氣流，在保護(hù)膜形成過(guò)程中襯底的旋轉(zhuǎn)條件在保護(hù)膜形成過(guò)程的中途發(fā)生變化，以便襯底的旋轉(zhuǎn)速度在保護(hù)膜形成過(guò)程的初步階段和第二階段之間是不同的，抗蝕溶液包含作為溶劑或作為溶劑的一種主要成分的丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單甲醚和甲基異戊基甲酮中的一種，在初步階段中襯底的旋轉(zhuǎn)速度為850至1900rpm，在初步階段中襯底的旋轉(zhuǎn)時(shí)間為1至5秒，在第二階段中襯底的旋轉(zhuǎn)速度為100至450rpm。
<第三實(shí)施例>
一種掩膜坯的制造方法，該方法包括保護(hù)膜形成過(guò)程，該過(guò)程將包含抗蝕材料和溶劑的抗蝕溶液分配到方形襯底上，旋轉(zhuǎn)襯底以能在襯底上散布分配過(guò)的抗蝕溶液，并干燥散布在襯底上的抗蝕溶液，由此在襯底上形成包括抗蝕材料的保護(hù)膜，其中，在保護(hù)膜形成過(guò)程中旋轉(zhuǎn)襯底時(shí)，沿著襯底的上表面從襯底的中心到襯底的外周緣部產(chǎn)生氣流，在保護(hù)膜形成過(guò)程中襯底的旋轉(zhuǎn)條件在保護(hù)膜形成過(guò)程的中途發(fā)生變化，以便襯底的旋轉(zhuǎn)速度在保護(hù)膜形成過(guò)程的初步階段和第二階段之間是不同的，抗蝕溶液包含作為溶劑或作為溶劑的一種主要成分的乳酸乙酯，在初步階段中襯底的旋轉(zhuǎn)速度為850至2000rpm，在初步階段中襯底的旋轉(zhuǎn)時(shí)間為1至10秒，在第二階段中襯底的旋轉(zhuǎn)速度為100至450rpm。
<第四實(shí)施例>
一種掩膜坯的制造方法，該方法包括保護(hù)膜形成過(guò)程，該過(guò)程將包含抗蝕材料和溶劑的抗蝕溶液分配到方形襯底上，旋轉(zhuǎn)襯底以能在襯底上散布分配過(guò)的抗蝕溶液，并干燥散布在襯底上的抗蝕溶液，由此在襯底上形成包括抗蝕材料的保護(hù)膜，其中，在保護(hù)膜形成過(guò)程中旋轉(zhuǎn)襯底時(shí)，沿著襯底的上表面從襯底的中心到襯底的外周緣部產(chǎn)生氣流，在保護(hù)膜形成過(guò)程中襯底的旋轉(zhuǎn)條件在保護(hù)膜形成過(guò)程的中途發(fā)生變化，以便襯底的旋轉(zhuǎn)速度在保護(hù)膜形成過(guò)程的初步階段和第二階段之間是不同的，抗蝕溶液具有的粘度為1至10Mpa.s，在初步階段中襯底的旋轉(zhuǎn)速度為850至2000rpm，在初步階段中襯底的旋轉(zhuǎn)時(shí)間為1至10秒，在第二階段中襯底的旋轉(zhuǎn)速度為100-450rpm。
<第五實(shí)施例>
一種掩膜坯的制造方法，該方法包括保護(hù)膜形成過(guò)程，該過(guò)程將包含抗蝕材料和溶劑的抗蝕溶液分配到方形襯底上，旋轉(zhuǎn)襯底以能在襯底上散布分配過(guò)的抗蝕溶液，并干燥散布在襯底上的抗蝕溶液，由此在襯底上形成包括抗蝕材料的保護(hù)膜，其中，在保護(hù)膜形成過(guò)程中旋轉(zhuǎn)襯底時(shí)，沿著襯底的上表面從襯底的中心到襯底的外周緣部產(chǎn)生氣流，在保護(hù)膜形成過(guò)程中襯底的旋轉(zhuǎn)條件在保護(hù)膜形成過(guò)程的中途發(fā)生變化，以便襯底的旋轉(zhuǎn)速度在保護(hù)膜形成過(guò)程的初步階段和第二階段之間是不同的，抗蝕溶液包含作為溶劑或作為溶劑的主要成分的二甘醇二甲醚、苯甲醚、甲基溶纖劑乙酸酯、環(huán)己酮和丙二醇單甲醚醋酸酯中的一種，在初步階段中襯底的旋轉(zhuǎn)速度為850至2000rpm，在初步階段中襯底的旋轉(zhuǎn)時(shí)間為2至15秒，在第二階段中襯底的旋轉(zhuǎn)速度為50至450rpm。
<第六實(shí)施例>
一種掩膜坯的制造方法，該方法包括保護(hù)膜形成過(guò)程，該過(guò)程將包含抗蝕材料和溶劑的抗蝕溶液分配到方形襯底上，旋轉(zhuǎn)襯底以能在襯底上散布分配過(guò)的抗蝕溶液，并干燥散布在襯底上的抗蝕溶液，由此在襯底上形成包括抗蝕材料的保護(hù)膜，其中，在保護(hù)膜形成過(guò)程中旋轉(zhuǎn)襯底時(shí)，沿著襯底的上表面從襯底的中心到襯底的外周緣部產(chǎn)生氣流，抗蝕溶液具有大于10Mpa.s的粘度，在初步階段中襯底的旋轉(zhuǎn)速度為850至2000rpm，在初步階段中襯底的旋轉(zhuǎn)時(shí)間為2至15秒，在第二階段中襯底的旋轉(zhuǎn)速度為50至450rpm。
初步階段包括主要形成上述具有均勻厚度的保護(hù)膜的第一步驟(均勻涂覆步驟)，第二階段包括主要干燥保護(hù)膜同時(shí)保持保護(hù)膜的均勻厚度的第二步驟(干燥步驟)。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，可以進(jìn)行逐步或連續(xù)的改變第一步驟(均勻涂覆步驟)中的主旋轉(zhuǎn)速度或第二步驟(干燥步驟)中的干燥旋轉(zhuǎn)速度，直到獲得本發(fā)明的效果。
在根據(jù)本發(fā)明的掩膜坯的制造方法中，根據(jù)上述抗蝕劑涂覆方法在襯底上形成抗蝕劑薄膜的抗蝕劑涂覆過(guò)程可以在對(duì)在襯底上形成的抗蝕劑薄膜的加熱/干燥過(guò)程之后，以便于蒸發(fā)包含在保護(hù)膜中的溶劑。在抗蝕劑涂覆過(guò)程后，執(zhí)行加熱/干燥過(guò)程以能蒸發(fā)包含在在薄膜涂覆襯底11上形成的抗蝕劑薄膜中的溶劑，從而獲得具有抗蝕劑薄膜4的掩膜坯10。
襯底可以是一種薄膜涂覆襯底，它具有成為變換為目標(biāo)的變換圖案的薄膜，一種薄膜構(gòu)圖襯底，它具有成為變換為目標(biāo)的變換圖案的薄膜圖案，或者為一種簡(jiǎn)單的襯底。在簡(jiǎn)單的襯底情況下，作為具有在襯底表面上形成的溝道圖案的無(wú)鉻移相掩膜的材料，襯底自身就是一個(gè)掩膜坯。而且，該襯底可具有在襯底表面上形成的溝道圖案和在襯底表面上經(jīng)過(guò)構(gòu)圖的薄膜。
該方法可包括通過(guò)濺射、氣相沉積或CVD(化學(xué)氣相沉積)在襯底上形成薄膜的過(guò)程。該薄膜使光學(xué)變化產(chǎn)生曝光，以此成將要變換為目標(biāo)的變換圖案。
加熱/干燥過(guò)程是蒸發(fā)包含在分配到襯底上的抗蝕溶液中溶劑、以能獲得保護(hù)膜的過(guò)程。該加熱/干燥過(guò)程通常包括通過(guò)加熱板等加熱襯底的加熱過(guò)程和通過(guò)冷卻板等冷卻襯底的冷卻過(guò)程。在加熱過(guò)程中的加熱溫度和加熱時(shí)間、以及冷卻過(guò)程中的冷卻溫度和冷卻時(shí)間根據(jù)抗蝕劑種類進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)。
如果需要，抗蝕劑涂覆過(guò)程可以在多余保護(hù)膜去除過(guò)程之后，該去除過(guò)程用于在沒(méi)有形成外部輔助圖案時(shí)去除在襯底周緣端部上形成的多余部分的保護(hù)膜。
作為在多余保護(hù)膜去除過(guò)程中使用的多余薄膜去除裝置，最好使用一種例如在日本專利申請(qǐng)出版物(JP-A)No.2001-259502中公開(kāi)的技術(shù)。在上述出版物中公開(kāi)的技術(shù)中，可溶解保護(hù)膜的溶劑提供給在襯底周緣端部上形成的多余部分的保護(hù)膜，由此能夠去除多余部分的保護(hù)膜。特別是，如果保護(hù)膜是正性抗蝕劑，那么在襯底周緣端部上形成的多余部分的保護(hù)膜就在加熱/干燥過(guò)程前或后經(jīng)過(guò)曝光，以能通過(guò)在曝光區(qū)和非曝光區(qū)之間顯影劑的化學(xué)特性產(chǎn)生溶解率中的差值。然后，顯影劑的化學(xué)特性有選擇地提供給曝光區(qū)，以能去除多余部分的保護(hù)膜。通過(guò)曝光和顯影去除多余部分的保護(hù)膜的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在以下方面。在襯底的周緣端部上去除多余部分的保護(hù)膜后，剩余部分的保護(hù)膜具有一個(gè)端部輪廓(去除端上的肩部)而沒(méi)有顯著的厚部，去除部分的端部(去除部分的側(cè)壁部)具有通常為垂直的肩部(頂端部)。去除部分的側(cè)壁部通常具有直角和卷邊形狀(滑離形狀)。多余部分的保護(hù)膜的去除寬度，即，從襯底端到去除端的寬度在去除端的整個(gè)邊緣上實(shí)質(zhì)上沒(méi)有改變，該去除端實(shí)質(zhì)上是線性的。
參考圖3和4，將描述根據(jù)本發(fā)明的掩膜坯。
如圖3和4所示，根據(jù)本發(fā)明所述的掩膜坯包括方形襯底2；在襯底2上形成、使光學(xué)變化產(chǎn)生曝光、并變成變換為目標(biāo)的變換圖案的薄膜(例如，不透明薄膜3)；和在不透明薄膜上形成的保護(hù)膜4。
掩膜坯具有位于襯底主表面中心處的有效圖案形成區(qū)域(關(guān)鍵區(qū))和在有效(主)圖案形成區(qū)域外面的輔助圖案形成區(qū)域。有效圖案形成區(qū)域是這樣的區(qū)域，即在該區(qū)域中，在變換掩膜是由掩膜坯制成時(shí)、形成將變換為如半導(dǎo)體襯底之類的目標(biāo)作為電路圖案的有效圖案(主圖案)。輔助圖案形成區(qū)域是將要形成輔助圖案如條形碼、質(zhì)量保證圖案和對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的區(qū)域。有效圖案形成區(qū)域和輔助圖案形成區(qū)域根據(jù)掩膜坯的襯底大小和變換掩膜的設(shè)計(jì)來(lái)確定尺寸。例如，如果襯底尺寸為6英寸×6英寸，有效圖案形成區(qū)域(關(guān)鍵區(qū))在襯底主表面的中心就是一個(gè)132mm×132mm的區(qū)域，而輔助圖案形成區(qū)域就是一個(gè)位于132mm×132mm區(qū)域外部和150mm×150mm區(qū)域內(nèi)部的區(qū)域。
在本發(fā)明中掩膜坯的特征在于關(guān)鍵區(qū)中保護(hù)膜的平均厚度和輔助圖案形成區(qū)域中保護(hù)膜的最大厚度之間的差值不大于該平均厚度的一半。
例如，假定關(guān)鍵區(qū)中保護(hù)膜的平均厚度為3000，在距不透明表面高度為3000上定義一個(gè)參考平面。在輔助圖案形成區(qū)域中保護(hù)膜的最大厚度離距上述參考平面不大于1500(距不透明表面不大于4500)，該輔助圖案形成區(qū)域環(huán)繞在襯底中心處的關(guān)鍵區(qū)，并設(shè)有輔助圖案，如條形碼、質(zhì)量保證圖案和對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。這樣，它能夠防止在變換掩膜制造過(guò)程中通過(guò)曝光和顯影而形成的輔助圖案產(chǎn)生圖像誤差。最好是，在輔助圖案形成區(qū)域中保護(hù)膜的最大厚度和襯底中心處的關(guān)鍵區(qū)中保護(hù)膜的平均厚度之間的差值不大于該平均厚度的1/5，更佳的是，不大于該平均厚度的1/10。
如圖4所示，在設(shè)有條形碼、質(zhì)量保證圖案和對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的輔助圖案形成區(qū)域外部出現(xiàn)在襯底周緣端部的多余部分保護(hù)膜為了防止產(chǎn)生灰塵(微粒缺陷)最好使用溶劑或化學(xué)脫膜劑進(jìn)行去除。更佳的是，在去除襯底周緣端部的多余部分保護(hù)膜后，所剩余的剩余部分保護(hù)膜具有端部輪廓，該端部輪廓通常具有直角或卷邊形狀(滑離形狀)。為了防止在后續(xù)過(guò)程和步驟中產(chǎn)生灰塵(微粒缺陷)，最好是從襯底端部到去除端部的去除寬度在去除區(qū)域一側(cè)的整個(gè)長(zhǎng)度范圍內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.2mm或更小，該去除區(qū)域是位于襯底的周緣端部上的多余部分保護(hù)膜進(jìn)行去除的地方。
本發(fā)明涉及的掩膜坯可以是透射掩膜坯，或者是反射掩膜坯。該掩膜坯包括襯底；在襯底上形成、使光學(xué)變化產(chǎn)生曝光、并變成變換為目標(biāo)的變換圖案的薄膜；和在該薄膜上形成的保護(hù)膜。
透射掩膜坯包括作為襯底的透光襯底。使光學(xué)變化產(chǎn)生曝光的薄膜可以是用于屏蔽曝光的不透明薄膜、和用于改變曝光相位的移相薄膜(包括具有避光功能和移相功能的半色調(diào)薄膜)等。
因此，透射掩膜坯可以是具有不透明薄膜的光掩膜坯、具有移相薄膜(包括半色調(diào)薄膜)的移相掩膜坯等。
反射掩膜坯包括具有較小熱膨脹系數(shù)的襯底、在襯底上形成的光反射多層薄膜和成為變換圖案的光吸收薄膜。在此情況下，曝光的光學(xué)變化是由反射曝光的多層反射薄膜和中斷曝光的光吸收薄膜所引起的。
本發(fā)明中的掩膜坯除了上述薄膜外可設(shè)有底部防反射涂層(BARC)、頂部防反射層(TARL)、頂部保護(hù)膜和導(dǎo)電膜等。
本發(fā)明中保護(hù)膜的平均厚度在不大于5000的范圍內(nèi)，最好在100和5000之間的范圍內(nèi)。
現(xiàn)在，將結(jié)合具體的實(shí)例詳細(xì)描述根據(jù)第一實(shí)施例的掩膜坯的制造方法。
<實(shí)例1，比較實(shí)例1-3>
在尺寸為152.4mm×152.4mm的合成石英玻璃襯底上，通過(guò)濺射持續(xù)沉淀鉻膜和氧化鉻膜，而獲得具有不透明薄膜和防反射薄膜的薄膜涂覆玻璃襯底。
在由此獲得的薄膜涂覆襯底上，在下面的形成保護(hù)膜的涂覆條件下，通過(guò)使用上述旋涂裝置的旋涂施加抗蝕溶液。在實(shí)例1中，在均勻涂覆步驟和干燥步驟中襯底旋轉(zhuǎn)時(shí)，持續(xù)地實(shí)施強(qiáng)制排氣，以能沿著襯底的上表面從襯底的中心到襯底的外周緣部產(chǎn)生氣流。在比較實(shí)例1中，在均勻涂覆步驟中不實(shí)施強(qiáng)制排氣，但是僅在干燥步驟中襯底旋轉(zhuǎn)時(shí)實(shí)施強(qiáng)制排氣以能產(chǎn)生氣流。在比較實(shí)例2中，僅在均勻涂覆步驟中實(shí)施強(qiáng)制排氣以能產(chǎn)生氣流，在干燥步驟中不實(shí)施強(qiáng)制排氣。在比較實(shí)例3中，在均勻涂覆步驟和干燥步驟中襯底旋轉(zhuǎn)時(shí)，不實(shí)施強(qiáng)制排氣和不產(chǎn)生氣流。
抗蝕劑化學(xué)擴(kuò)大正性抗蝕劑FEP171(由FUJIFILM Arch Co.，Ltd.制造)溶劑PMGA和PGME的混合物主旋轉(zhuǎn)速度1500rpm主旋轉(zhuǎn)時(shí)間2秒干燥旋轉(zhuǎn)速度250rpm平均抗蝕劑厚度2000與襯底上表面碰撞的氣流速度2m/sec此后，襯底傳送給加熱/干燥單元和冷卻單元，以能經(jīng)過(guò)預(yù)定的加熱/干燥處理。因此，就能獲得具有保護(hù)膜的光掩膜坯。
對(duì)由此獲得的光掩膜坯的保護(hù)膜，測(cè)量保護(hù)膜厚度的分布。結(jié)果如圖5所示。
用下面的方式測(cè)量保護(hù)膜厚度的分布。貫穿襯底中心的140mm×140mm的整個(gè)區(qū)域，841個(gè)測(cè)量點(diǎn)以29×29陣列均勻分布。在這些測(cè)量點(diǎn)，利用使用了光譜反射率的薄膜厚度測(cè)量系統(tǒng)(由Nanometrics Japan制造的AFT6100M)測(cè)量厚度。在襯底中厚度的分布是這樣獲得的，即通過(guò)獲取相應(yīng)測(cè)量點(diǎn)的厚度數(shù)據(jù)、從厚度數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)最小厚度和最大厚度、并從最大厚度中減去最小厚度，而獲得差值作為襯底中保護(hù)膜厚度的均勻度。
如圖5所示，如果在每個(gè)均勻涂覆步驟和干燥步驟中襯底旋轉(zhuǎn)時(shí)，持續(xù)地實(shí)施強(qiáng)制排氣，以能沿著襯底的上表面從襯底的中心到襯底的外周緣部產(chǎn)生氣流時(shí)，襯底中保護(hù)膜厚度的較勻度為52，在襯底四個(gè)端角的每個(gè)端角中沒(méi)有形成極厚的區(qū)域。另一方面，如果在至少一個(gè)均勻涂覆步驟和干燥步驟中，不實(shí)施強(qiáng)制排氣和不產(chǎn)生氣流時(shí)，就會(huì)在襯底四個(gè)端角的每個(gè)端角中形成極厚的區(qū)域。襯底中保護(hù)膜厚度的均勻度就會(huì)受到損害，并超過(guò)400。
僅供參考，在常用關(guān)鍵區(qū)(110mm×110mm)的襯底中保護(hù)膜厚度的均勻度相對(duì)于實(shí)例1和比較實(shí)例1至3也顯示在圖5中。在該常用的關(guān)鍵區(qū)中，在襯底四個(gè)端角的每個(gè)端角中沒(méi)有形成極厚的區(qū)域，襯底中保護(hù)膜厚度的均勻度為16(實(shí)例1)，26(比較實(shí)例1)，41(比較實(shí)例2)和35(比較實(shí)例3)，所有這些均勻度都為50?；蚋?。因此，在任何一種旋轉(zhuǎn)條件下都能獲得極好的結(jié)果。
從上面應(yīng)該明白為了在擴(kuò)大襯底中保護(hù)膜厚度均勻度的有效區(qū)域的情況下，實(shí)現(xiàn)所需的襯底中保護(hù)膜厚度均勻度(100?；蚋?，就必須在均勻涂覆步驟和干燥步驟中襯底旋轉(zhuǎn)時(shí)，持續(xù)地實(shí)施強(qiáng)制排氣，以能沿著襯底的上表面從襯底的中心到襯底的外周緣部產(chǎn)生氣流。
在下文中，將結(jié)合第二至第四實(shí)施例描述一種掩膜坯的制造方法。
<實(shí)例2>
在尺寸為152.4mm×152.4mm的合成石英玻璃襯底上，通過(guò)濺射持續(xù)沉淀鉻膜和氧化鉻膜，而獲得具有不透明薄膜和防反射薄膜的薄膜涂覆玻璃襯底。
在由此獲得的薄膜涂覆襯底上，在下面的形成保護(hù)膜的涂覆條件下通過(guò)使用上述旋涂裝置的旋涂施加抗蝕溶液。
抗蝕劑化學(xué)擴(kuò)大正性抗蝕劑FEP171(由FUJIFILM Arch Co.，Ltd.制造)溶劑PMGA和PGME的混合物抗蝕溶液的粘度3Mpa.s
主旋轉(zhuǎn)速度1500rpm主旋轉(zhuǎn)時(shí)間2秒干燥旋轉(zhuǎn)速度250rpm干燥旋轉(zhuǎn)時(shí)間20秒平均抗蝕劑厚度4000與襯底上表面碰撞的氣流速度2m/sec在均勻涂覆步驟和干燥步驟中襯底旋轉(zhuǎn)時(shí)，持續(xù)地實(shí)施強(qiáng)制排氣。
此后，襯底傳送給加熱/干燥單元和冷卻單元，以能經(jīng)過(guò)預(yù)定的加熱/干燥處理。因此，就能獲得具有保護(hù)膜的光掩膜坯。
對(duì)由此獲得的光掩膜坯的保護(hù)膜，測(cè)量保護(hù)膜厚度的分布。
結(jié)果是，襯底中保護(hù)膜厚度的較勻度為35。用下面的方式測(cè)量保護(hù)膜厚度的分布。貫穿襯底中心的132mm×132mm的整個(gè)區(qū)域，121個(gè)測(cè)量點(diǎn)以11*11的陣列均勻分布。在這些測(cè)量點(diǎn)，利用使用了光譜反射率的薄膜厚度測(cè)量系統(tǒng)(由Nanometrics Japan制造的AFT6100M)測(cè)量厚度，可獲得在襯底中厚度的分布(相應(yīng)測(cè)量點(diǎn)的厚度數(shù)據(jù))。從襯底中厚度分布中，可以發(fā)現(xiàn)最小厚度和最大厚度。從最大厚度中減去最小厚度而獲得一個(gè)差值，作為襯底中保護(hù)膜厚度的均勻度。
通過(guò)使用了光譜反射率的薄膜厚度測(cè)量系統(tǒng)以0.1mm節(jié)距測(cè)量在關(guān)鍵區(qū)外部形成(即，在輔助圖案形成區(qū)域中形成的)的保護(hù)膜厚度。結(jié)果是，最大厚度為4380。輔助圖案形成區(qū)域中的最大厚度和關(guān)鍵區(qū)中平均厚度之間的差值等于380，大約為平均厚度的1/10。
<實(shí)例3-7，比較實(shí)例4和5>
除了在固定主旋轉(zhuǎn)速度和主旋轉(zhuǎn)時(shí)間時(shí)干燥旋轉(zhuǎn)速度在50和500rpm之間的范圍內(nèi)發(fā)生變化外，襯底中保護(hù)膜厚度的均勻度用與實(shí)例1相同的方式進(jìn)行測(cè)算。結(jié)果是，襯底中保護(hù)膜厚度的均勻度在干燥旋轉(zhuǎn)速度為250rpm時(shí)最佳。干燥旋轉(zhuǎn)時(shí)間可進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)。測(cè)算結(jié)果如表1所示。
如果干燥旋轉(zhuǎn)速度為50和500rpm時(shí)，襯底中保護(hù)膜厚度的均勻度就會(huì)受到損害，并超過(guò)100。原因如下。如果干燥旋轉(zhuǎn)速度為50rpm，在干燥步驟中完全干燥保護(hù)膜之前就需要較長(zhǎng)的時(shí)間(需要較長(zhǎng)的干燥旋轉(zhuǎn)時(shí)間)。在襯底的外周緣部的抗蝕溶液漿液流回襯底中心，并同時(shí)被干燥。因此，保護(hù)膜的厚度區(qū)被擴(kuò)大，保護(hù)膜的厚度分布受到損壞，以致襯底中保護(hù)膜的厚度均勻度超過(guò)100。另一方面，如果干燥旋轉(zhuǎn)速度為500rpm，保護(hù)膜的漿液就在干燥步驟中，在襯底四個(gè)端角的每個(gè)端角進(jìn)行干燥，而不會(huì)流向襯底中心。因此，與襯底中心的保護(hù)膜相比，在襯底四個(gè)端角(在關(guān)鍵區(qū)中)的保護(hù)膜厚度就變得非常大。結(jié)果是，保護(hù)膜的厚度分布就會(huì)受到損壞，而且襯底中保護(hù)膜厚度的均勻度超過(guò)100。
表1

從上面應(yīng)該明白為了實(shí)現(xiàn)襯底中保護(hù)膜厚度均勻度為100?；蚋?，干燥旋轉(zhuǎn)速度就必須落在100和450rpm之間的范圍內(nèi)，和為了實(shí)現(xiàn)襯底中保護(hù)膜厚度均勻度為50?；蚋?，干燥旋轉(zhuǎn)速度就必須落在150和300rpm之間的范圍內(nèi)。
<實(shí)例8-11，比較實(shí)例6-9>
下面，具有保護(hù)膜的光掩膜坯用與實(shí)例2相同的方式進(jìn)行制造，除了干燥旋轉(zhuǎn)速度固定為250rpm和均勻涂覆步驟中主旋轉(zhuǎn)速度和主旋轉(zhuǎn)時(shí)間如表2進(jìn)行選擇外，其中襯底中保護(hù)膜厚度均勻度在旋轉(zhuǎn)速度為250rpm時(shí)最佳。由此獲得的襯底中保護(hù)膜厚度均勻度如表2所示。
表2

從上面可發(fā)現(xiàn)如果使用化學(xué)擴(kuò)大正性抗蝕劑FEP171(由FUJIFILMArch Co.，Ltd.制造)時(shí)，為了在擴(kuò)大的保證區(qū)(關(guān)鍵區(qū))(132mm×132mm)保持襯底中保護(hù)膜厚度均勻度為100或更小，主旋轉(zhuǎn)速度就必須落在1200和1900rpm之間的范圍內(nèi)，主旋轉(zhuǎn)時(shí)間就必須落在1和5秒之間的范圍內(nèi)，和干燥旋轉(zhuǎn)速度就必須落在100和450rpm之間的范圍內(nèi)。還發(fā)現(xiàn)為了保持襯底中保護(hù)膜厚度均勻度為50或更小，主旋轉(zhuǎn)速度就必須落在1400和1750rpm之間的范圍內(nèi)，主旋轉(zhuǎn)時(shí)間就必須落在1.5和2.5秒之間的范圍內(nèi)，和干燥旋轉(zhuǎn)速度就必須落在150和300rpm之間的范圍內(nèi)。
<實(shí)例12>
下面，根據(jù)下面的條件通過(guò)使用化學(xué)擴(kuò)大正性抗蝕劑OEBR-CAP209(由Tokyo Ohka Kogyo Co.，Ltd.制造)制造具有保護(hù)膜的光掩膜坯。
溶劑EL抗蝕溶液的粘度3.8Mpa.s主旋轉(zhuǎn)速度1250rpm主旋轉(zhuǎn)時(shí)間10秒干燥旋轉(zhuǎn)速度300rpm干燥旋轉(zhuǎn)時(shí)間60秒平均抗蝕劑厚度3500與襯底上表面碰撞的氣流速度2m/sec襯底中保護(hù)膜厚度的均勻度96在均勻涂覆步驟和干燥步驟中襯底旋轉(zhuǎn)時(shí)，持續(xù)地實(shí)施排氣。
<實(shí)例13下面，根據(jù)下面的條件通過(guò)使用化學(xué)擴(kuò)大正性抗蝕劑NEB22(由Sumitomo Chemical Co.，Ltd.，制造)制造具有保護(hù)膜的光掩膜坯。
溶劑PGMEA抗蝕溶液的粘度1.8Mpa.s主旋轉(zhuǎn)速度850rpm主旋轉(zhuǎn)時(shí)間4秒干燥旋轉(zhuǎn)速度300rpm
干燥旋轉(zhuǎn)時(shí)間60秒平均抗蝕劑厚度4000與襯底上表面碰撞的氣流速度3m/sec襯底中保護(hù)膜厚度的均勻度91在均勻涂覆步驟和干燥步驟中襯底旋轉(zhuǎn)時(shí)，持續(xù)地實(shí)施排氣。
<實(shí)例14>
下面，根據(jù)下面的條件通過(guò)使用基于線型酚醛清漆的正性抗蝕劑THMR-iP3600(由Tokyo Ohka Kogyo Co.，Ltd.制造)制造具有保護(hù)膜的光掩膜坯。
溶劑MAK抗蝕溶液的粘度2.1Mpa.s主旋轉(zhuǎn)速度1200rpm主旋轉(zhuǎn)時(shí)間3秒干燥旋轉(zhuǎn)速度250rpm干燥旋轉(zhuǎn)時(shí)間30秒平均抗蝕劑厚度5500與襯底上表面碰撞的氣流速度0.8m/sec襯底中保護(hù)膜厚度的均勻度93在均勻涂覆步驟和干燥步驟中襯底旋轉(zhuǎn)時(shí)，持續(xù)地實(shí)施排氣。
從實(shí)例2至14的結(jié)果中，還發(fā)現(xiàn)了下面的情況。如果抗蝕溶液包含一種溶劑，該溶劑通常包含或由作為其主要成分的丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)、丙二醇單甲醚(PGME)、甲基異戊基甲酮(MAK)和乳酸乙酯(EL)中的一種組成，和/或如果抗蝕溶液的粘度為1-10Mpa.s時(shí)，在均勻涂覆步驟中主旋轉(zhuǎn)速度和主旋轉(zhuǎn)時(shí)間就分別在850和2000rpm之間的范圍內(nèi)及在1和10秒之間的范圍內(nèi)進(jìn)行選擇，和在干燥步驟中干燥旋轉(zhuǎn)速度就在100和450rpm之間的范圍內(nèi)進(jìn)行選擇。根據(jù)上述條件，即使襯底中保護(hù)膜厚度均勻度的保證區(qū)域(關(guān)鍵區(qū))擴(kuò)大為132mm×132mm，也能夠保持襯底中具有所希望的保護(hù)膜厚度的均勻度(100?；蚋?。
<實(shí)例15>
具有保護(hù)膜的光掩膜坯用與實(shí)例2相同的方式進(jìn)行制造，除了在抗蝕溶液的旋涂后和加熱/干燥前保護(hù)膜經(jīng)過(guò)多余薄膜去除過(guò)程、以去除在輔助圖案形成區(qū)域外部的襯底周緣端部形成的多余部分保護(hù)膜之外。
作為曝光光源，使用具有石英絲光引導(dǎo)(10mmΦ)的汞燈(由HOYA-SHOTT制造的UL500L)和具有10mm焦距并與光引導(dǎo)的一端連接的聚光透鏡。具有一個(gè)3mm×3mm方形孔的模板掩膜固定于焦點(diǎn)上。該模板掩膜放置在與襯底上表面相距3mm的地方，以便模板掩膜大約有15mm(曝光窗口)的與從襯底端到襯底中心的一部分襯底疊加。然后，打開(kāi)曝光光源。同時(shí)，曝光窗口通過(guò)掃描件沿著襯底周緣端部的一側(cè)以大約10mm/sec速度進(jìn)行移動(dòng)。在152mm的一側(cè)完成曝光后，襯底被旋轉(zhuǎn)90度。然后，下一側(cè)進(jìn)行曝光。以相同的方式，對(duì)襯底的所有四個(gè)側(cè)進(jìn)行曝光。因此，在襯底周緣端部中多余部分保護(hù)膜作為可選擇的曝光件進(jìn)行曝光。
下面，通過(guò)使用在日本專利申請(qǐng)出版物(JP-A)No.2001-259502中描述的裝置，顯影劑有選擇地提供給上述的選擇曝光件。更具體的說(shuō)，襯底以500rpm進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)的顯影劑2.38％TMAH(由Tokyo OhkaKogyo Co.，Ltd.制造的NMD-3)以100cc/min的流速提供30秒時(shí)間，以能顯影和去除多余部分的保護(hù)膜。此后立即取代顯影劑提供超純水，以能在顯影和去除多余部分保護(hù)膜的抗蝕劑去除部漂洗襯底。然后，襯底以2000rpm進(jìn)行旋轉(zhuǎn)以執(zhí)行旋轉(zhuǎn)干燥處理。因此，完成了在襯底周緣端部上的多余部分保護(hù)膜的去除。
最后，襯底在上述步驟后使用加熱板(鄰近縫隙0.2mm)保持150℃加熱10分鐘，從而能夠加熱和干燥保護(hù)膜。因此，就制成了掩膜坯。
通過(guò)使用探針式分步(厚度)測(cè)量系統(tǒng)，測(cè)量在襯底周緣端部的一段抗蝕劑去除部(去除端)，襯底周緣端部是保護(hù)膜被去除的地方。結(jié)果是，在去除端沒(méi)有觀察到明顯的升高或隆起，去除端的側(cè)壁部通常是垂直的。端部輪廓呈卷邊形狀。
而且，測(cè)量在襯底周緣端部的去除部的去除寬度(襯底端到去除端的距離)，襯底周緣端部是保護(hù)膜被去除的地方。對(duì)每側(cè)的整個(gè)長(zhǎng)度測(cè)量去除寬度。為了便于測(cè)量，使用抗蝕劑厚度測(cè)量系統(tǒng)(由NanometricsJapan制造的AFT6100M)。對(duì)襯底的每側(cè)以10mm的間隔來(lái)測(cè)量去除寬度，并計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差。結(jié)果是，作為0.1mm的標(biāo)準(zhǔn)偏差是極佳的。
通過(guò)使用由此獲得的掩膜坯，制造變換掩膜。正如結(jié)合實(shí)例2所述，輔助圖案形成區(qū)域中保護(hù)膜的最大厚度和平均厚度之間的差值大約為平均厚度的1/10。因此，變換掩膜沒(méi)有輔助圖案如條形碼、質(zhì)量保證圖案和對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的圖案差錯(cuò)和由于灰塵(微粒缺陷)產(chǎn)生的圖案缺陷，灰塵是由襯底周緣端部的多余部分保護(hù)膜的脫落或剝離而產(chǎn)生的。
<參考實(shí)例>
除了下面之外，用與實(shí)例相同的方式制造掩膜坯。通過(guò)使用在日本專利申請(qǐng)出版物(JP-A)No.2001-259502中描述的裝置處理在抗蝕劑旋涂后和加熱/干燥前的保護(hù)膜，以能使用丙酮去除在輔助圖案形成區(qū)域外部的襯底周緣端部形成的保護(hù)膜。此后，用與實(shí)例13相同的方式，襯底通過(guò)使用電爐(鄰近縫隙0.2mm)保持在150℃、經(jīng)過(guò)10分鐘的涂覆后烘焙。因此，就制成了掩膜坯。
通過(guò)使用探針式分步(厚度)測(cè)量系統(tǒng)，測(cè)量在襯底周緣端部的一段抗蝕劑去除部(去除端)，襯底周緣端部是保護(hù)膜被去除的地方。結(jié)果是，在去除端形成高度大約為1.5μm的顯著厚部。
而且，測(cè)量在襯底周緣端部的去除部的去除寬度(襯底端到去除端的距離)，襯底周緣端部是保護(hù)膜被去除的地方。對(duì)每側(cè)的整個(gè)長(zhǎng)度測(cè)量去除寬度。為了便于測(cè)量，使用抗蝕劑厚度測(cè)量系統(tǒng)(由NanometricsJapan制造的AFT6100M)。對(duì)襯底的每側(cè)以10mm的間隔來(lái)測(cè)量去除寬度，并計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差。結(jié)果是，標(biāo)準(zhǔn)偏差損壞到0.24mm。
通過(guò)使用由此獲得的掩膜坯，制造變換掩膜。在此情況下，在去除端確定厚度區(qū)域上的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的圖案誤差(分辨誤差)。而且，由于假定為是由去除端產(chǎn)生的灰塵引起的圖案誤差被部分確定。
現(xiàn)在，將結(jié)合具體的實(shí)例描述根據(jù)本發(fā)明第五和第六實(shí)施例的一種掩膜坯的制造方法。
<實(shí)例16-23，比較實(shí)例10-13>
在尺寸為152.4mm×152.4mm的合成石英玻璃襯底上，通過(guò)濺射持續(xù)沉淀鉻膜和氧化鉻膜而獲得具有不透明薄膜和防反射薄膜的薄膜涂覆玻璃襯底，防反射薄膜分別包括鉻膜和氧化鉻膜。
在由此獲得的薄膜涂覆襯底上，在下面的形成保護(hù)膜的涂覆條件下，通過(guò)使用上述旋涂裝置的旋涂施加抗蝕溶液。
抗蝕劑大分子量正性抗蝕劑ZEP7000(由Zeon公司制造)溶劑DIGLYME抗蝕溶液的粘度17mPa.s平均抗蝕劑厚度3000與襯底上表面碰撞的氣流速度3m/sec在均勻涂覆步驟和干燥步驟中襯底旋轉(zhuǎn)時(shí)，持續(xù)地實(shí)施強(qiáng)制排氣。至于干燥旋轉(zhuǎn)時(shí)間，襯底進(jìn)行旋轉(zhuǎn)直到保護(hù)膜被完全干燥為止(直到即使干燥旋轉(zhuǎn)還在持續(xù)，保護(hù)膜厚度也不再下降為止)。
由此獲得的襯底中保護(hù)膜厚度的均勻度如表3所示。
表3


<實(shí)例24>
下面，根據(jù)下面的條件通過(guò)使用大分子量的正性抗蝕劑PBS(聚乙烯(丁烯-1-砜)(由Chisso公司制造)制造具有保護(hù)膜的光掩膜坯。
溶劑MCA主旋轉(zhuǎn)速度1100rpm主旋轉(zhuǎn)時(shí)間15秒干燥旋轉(zhuǎn)速度300rpm干燥旋轉(zhuǎn)時(shí)間100秒平均抗蝕劑厚度4000與襯底上表面碰撞的氣流速度3m/sec襯底中保護(hù)膜厚度的均勻度91在均勻涂覆步驟和干燥步驟中襯底旋轉(zhuǎn)時(shí)，持續(xù)地實(shí)施排氣。
雖然作為實(shí)例未圖示，但是對(duì)于其它使用ANISOLE、環(huán)己二烯和丙二醇單甲醚乙酸酯作為溶劑的抗蝕溶液也能獲得同樣的結(jié)果。
從上面的結(jié)果，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)下面的情況。如果抗蝕溶液包含一種溶劑，該溶劑通常包含或由作為其主要成分的二甘醇二甲醚(DYGLYME)、苯甲醚(ANISOLE)、甲基溶纖劑乙酸酯(MCA)、環(huán)己酮和丙二醇單甲醚醋酸酯(PGMEA)中的一種組成，和/或如果抗蝕溶液的粘度大于10Mpa.s而小于50Mpa.s時(shí)，為了在擴(kuò)大關(guān)鍵區(qū)(132mm×132mm)中保持襯底中保護(hù)膜厚度均勻度為100或更小，主旋轉(zhuǎn)速度就必須在850和2000rpm之間的范圍內(nèi)進(jìn)行選擇，主旋轉(zhuǎn)時(shí)間就必須在2和15秒之間的范圍內(nèi)進(jìn)行選擇，和干燥旋轉(zhuǎn)速度就必須在50和450rpm之間的范圍內(nèi)進(jìn)行選擇。還發(fā)現(xiàn)為了保持襯底中保護(hù)膜厚度均勻度為50?；蚋?，主旋轉(zhuǎn)速度就必須在1000和1700rpm之間的范圍內(nèi)進(jìn)行選擇，主旋轉(zhuǎn)時(shí)間就必須在5和13秒之間的范圍內(nèi)進(jìn)行選擇，和干燥旋轉(zhuǎn)速度就必須在150和300rpm之間的范圍內(nèi)進(jìn)行選擇。
雖然至此本發(fā)明結(jié)合較佳實(shí)施例和其具體的實(shí)例作了描述，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)以其它不同的方式很容易地將本發(fā)明付諸實(shí)踐，而沒(méi)有脫離下面權(quán)利要求所限定的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種掩膜坯的制造方法，該方法包括保護(hù)膜形成過(guò)程，該過(guò)程將包含抗蝕材料和溶劑的抗蝕溶液分配到方形襯底上，旋轉(zhuǎn)襯底以能在襯底上散布分配過(guò)的抗蝕溶液，并干燥散布在襯底上的抗蝕溶液，由此在襯底上形成包括抗蝕材料的保護(hù)膜，其中保護(hù)膜形成過(guò)程中旋轉(zhuǎn)襯底時(shí)，沿著襯底的上表面從襯底的中心到襯底的外周緣部產(chǎn)生氣流，由此在旋轉(zhuǎn)襯底后能夠抑制在襯底的外周緣部形成的抗蝕溶液的漿液移向中心。
2.一種掩膜坯的制造方法，該方法包括保護(hù)膜形成過(guò)程，該過(guò)程將包含抗蝕材料和溶劑的抗蝕溶液分配到方形襯底上，旋轉(zhuǎn)襯底以能在襯底上散布分配過(guò)的抗蝕溶液，并干燥散布在襯底上的抗蝕溶液，由此在襯底上形成包括抗蝕材料的保護(hù)膜，其中保護(hù)膜形成過(guò)程中旋轉(zhuǎn)襯底時(shí)，沿著襯底的上表面從襯底的中心到襯底的外周緣部產(chǎn)生氣流；保護(hù)膜形成過(guò)程中襯底的旋轉(zhuǎn)條件在保護(hù)膜形成過(guò)程的中途發(fā)生變化，以便襯底的旋轉(zhuǎn)速度在保護(hù)膜形成過(guò)程的初步階段和第二階段之間是不同的；抗蝕溶液包含作為溶劑或作為溶劑的一種主要成分的丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單甲醚和甲基異戊基甲酮中的一種；在初步階段中襯底的旋轉(zhuǎn)速度為850至1900rpm，在初步階段中襯底的旋轉(zhuǎn)時(shí)間為1至5秒，在第二階段中襯底的旋轉(zhuǎn)速度為100至450rpm。
3.一種掩膜坯的制造方法，該方法包括保護(hù)膜形成過(guò)程，該過(guò)程將包含抗蝕材料和溶劑的抗蝕溶液分配到方形襯底上，旋轉(zhuǎn)襯底以能在襯底上散布分配過(guò)的抗蝕溶液，并干燥散布在襯底上的抗蝕溶液，由此在襯底上形成包括抗蝕材料的保護(hù)膜，其中；在保護(hù)膜形成過(guò)程中旋轉(zhuǎn)襯底時(shí)，沿著襯底的上表面從襯底的中心到襯底的外周緣部產(chǎn)生氣流；在保護(hù)膜形成過(guò)程中襯底的旋轉(zhuǎn)條件在保護(hù)膜形成過(guò)程的中途發(fā)生變化，以便襯底的旋轉(zhuǎn)速度在保護(hù)膜形成過(guò)程的初步階段和第二階段之間是不同的；抗蝕溶液包含作為溶劑或作為溶劑的一種主要成分的乳酸乙酯，在初步階段中襯底的旋轉(zhuǎn)速度為850至2000rpm，在初步階段中襯底的旋轉(zhuǎn)時(shí)間為1至10秒，在第二階段中襯底的旋轉(zhuǎn)速度為100至450rpm。
4.一種掩膜坯的制造方法，該方法包括保護(hù)膜形成過(guò)程，該過(guò)程將包含抗蝕材料和溶劑的抗蝕溶液分配到方形襯底上，旋轉(zhuǎn)襯底以能在襯底上散布分配過(guò)的抗蝕溶液，并干燥散布在襯底上的抗蝕溶液，由此在襯底上形成包括抗蝕材料的保護(hù)膜，其中在保護(hù)膜形成過(guò)程中旋轉(zhuǎn)襯底時(shí)，沿著襯底的上表面從襯底的中心到襯底的外周緣部產(chǎn)生氣流；在保護(hù)膜形成過(guò)程中襯底的旋轉(zhuǎn)條件在保護(hù)膜形成過(guò)程的中途發(fā)生變化，以便襯底的旋轉(zhuǎn)速度在保護(hù)膜形成過(guò)程的初步階段和第二階段之間是不同的；抗蝕溶液包含作為溶劑或作為溶劑的主要成分的二甘醇二甲醚、苯甲醚、甲基溶纖劑乙酸酯、環(huán)己酮和丙二醇單甲醚醋酸酯中的一種；在初步階段中襯底的旋轉(zhuǎn)速度為850至2000rpm，在初步階段中襯底的旋轉(zhuǎn)時(shí)間為2-15秒，在第二階段中襯底的旋轉(zhuǎn)速度為50-450rpm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的掩膜坯的制造方法，其中抗蝕劑是化學(xué)擴(kuò)大的抗蝕劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的掩膜坯的制造方法，其中在初步階段的旋轉(zhuǎn)速度中襯底的旋轉(zhuǎn)是在第二階段的旋轉(zhuǎn)速度中襯底的旋轉(zhuǎn)之后。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的掩膜坯的制造方法，其中去除在襯底上形成的多余部分保護(hù)膜，該多余部分位于襯底的周緣端部，不參與圖案形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的掩膜坯的制造方法，其中襯底是一種具有在在襯底上形成的薄膜、以能用作變換為目標(biāo)的變換圖案的薄膜涂覆襯底。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的掩膜坯的制造方法，其中薄膜是由一種包含鉻、和至少氧和氮中的其中之一的材料制成。
10.一種變換掩膜的制造方法，其中使用在權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法獲得的掩膜坯的薄膜經(jīng)過(guò)構(gòu)圖，在襯底上形成包括主圖案和輔助圖案的掩膜圖案。
11.一種具有襯底的掩膜坯，包括在襯底上形成以能變成變換為目標(biāo)的變換圖案的薄膜；和在薄膜上形成的保護(hù)膜；其中在輔助圖案形成區(qū)域中保護(hù)膜的最大厚度和關(guān)鍵區(qū)中保護(hù)膜的平均厚度之間的差值不大于該平均厚度的一半，輔助圖案形成區(qū)域環(huán)繞形成主圖案的關(guān)鍵區(qū)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的掩膜坯，其中；去除在襯底上形成的多余部分保護(hù)膜，該多余的部分位于襯底的周緣端部，不參與圖案形成。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的掩膜坯，其中在去除位于襯底的周緣端部上多余的部分保護(hù)膜后，剩余部分保護(hù)膜具有端部輪廓，該端部輪廓通常具有直角或卷邊形狀。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的掩膜坯，其中從襯底端部到去除端部的多余的部分保護(hù)膜的去除寬度在去除區(qū)域一側(cè)的整個(gè)長(zhǎng)度范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.2mm或更小，該去除區(qū)域是位于襯底的周緣端部上的多余的部分保護(hù)膜進(jìn)行去除的地方。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的掩膜坯，其中形成保護(hù)膜的抗蝕劑是一種化學(xué)擴(kuò)大的抗蝕劑。
16.一種變換掩膜的制造方法，其中使用在權(quán)利要求11中所述的掩膜坯的薄膜經(jīng)過(guò)構(gòu)圖，以此在襯底上形成包括主圖案和輔助圖案的掩膜圖案。
全文摘要
一種掩膜坯的制造方法，該方法包括保護(hù)膜形成過(guò)程，該過(guò)程將包含抗蝕材料和溶劑的抗蝕溶液分配到方形襯底上，旋轉(zhuǎn)襯底以能在襯底上散布分配過(guò)的抗蝕溶液，并干燥散布在襯底上的抗蝕溶液，由此在襯底上形成包括抗蝕材料的保護(hù)膜。在保護(hù)膜形成過(guò)程中旋轉(zhuǎn)襯底時(shí)，排氣件執(zhí)行排氣操作，以能沿著襯底的上表面從襯底的中心到襯底的外周緣部產(chǎn)生氣流，以便能夠抑制通過(guò)旋轉(zhuǎn)襯底在襯底的外周緣部形成的抗蝕溶液的漿液移向襯底的中心。
文檔編號(hào)G03F1/50GK1605397SQ20041001187
公開(kāi)日2005年4月13日 申請(qǐng)日期2004年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月29日
發(fā)明者小林英雄, 樋口孝雄 申請(qǐng)人:Hoya株式會(huì)社